JP4441289B2 - 液体吸引装置 - Google Patents

Description

この発明は、容器に収納された液体を吸引するための液体吸引装置に関するものであり、特に、分析用試薬が収納された容器から試薬を吸引し、その試薬を供給管を通じて臨床検査装置へ供給するために用いられる試薬吸引装置などの液体吸引装置に関するものである。

従来、臨床検査の分野においては、省力化及び測定精度向上のために自動化が進められてきた。すなわち、一定量の液体を分注するための分注装置、検体を一定倍率に稀釈するための稀釈装置、さらには、検体の定量、試薬の分注から測定に至るまでを全自動で行う自動分析装置などの臨床検査装置が開発されてきた。

これらの臨床検査装置では、分析用試薬の入った容器の開口部に可撓性チューブ等の供給管を接続し、容器内から吸引した試薬をその供給管を通じて所定箇所へ供給するようにしている。

一方、容器内には分析用試薬に挿入される吸引チューブが配され、容器内の試薬はその吸引チューブから吸引され、前記供給管を通じて臨床検査装置へ供給されるようになっている。

そして、その吸引チューブとして、可撓性チューブや硬質パイプを用いたものや、吸引チューブが試薬容器内で液面に浮き上がるのを防止するために、吸引チューブの先に一定重さの部材を接続しその部材に吸引孔を設けたものが用いられている。

しかし、可撓性吸引チューブや硬質の吸引パイプを用いたものや、吸引チューブの先に一定重さの部材を接続しその部材に吸引孔を設けたものは、容器内の試薬の残量が少なくなったときに試薬を吸引すると試薬と空気を同時に吸い込んでしまうため、吸引された試薬の中に気泡が発生していた。

発生した気泡のうち大きなものは比較的短時間で消失するが、微細な気泡は消失するまでにかなり時間がかかる。また、試薬中に界面活性剤が含まれていると、一旦気泡が発生するとなかなか消失しない。

このため、例えば粒子計数装置で測定試料中の粒子数を測定する場合、発生した気泡を誤って粒子として計数してしまい、測定試料中の粒子数が正確に求められなくなるという問題があった。

また、吸光度を測定して試料中に存在する測定対象物の濃度を求めるような装置においては、微細な気泡により吸光度が変化してしまい、正確な濃度が求められなくなるという問題があった。

これに対し、（１）液体容器の液体に浸漬され容器の底部に向かって開口した円筒中空部を有する錘と、その中空部に接続され容器の開口から引出される接続管を備え、接続管を介して液体を外部へ吸引して液面が錘の底部開口より低くなると、錘の中空部を満たしていた液体が一気に空気と置換され、それ以降は空気だけが吸引されるようにしたもの（例えば、特許文献１参照）や、
（２）液体容器の液体に浸漬される吸引パイプと、吸引パイプの先端近傍に設けられ液体容器の液位の低下に伴って吸引パイプの先端開口を徐々に閉鎖するフロート弁を備えたもの（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
特開平８−２７８２３５号公報 特開平９−２９７１４６号公報

しかしながら、上記（１）のものでは、液体容器の液体が所定量より少なくなった後には空気が吸引される。また、上記（２）のものでは、吸引パイプの先端が液位と共に徐々に閉じられるので、液体の吸引が停止する寸前に空気が混入して吸引される危険性がある。従って、分析装置や検査装置の種類によっては、その適用が難しいことがある。
この発明の課題は、容器中の液体の残量が一定量まで少なくなったときに液体と空気の吸引を完全に停止することができる簡単な構成の液体吸引装置を提供することにある。

この発明は、容器内に容器上部の開口を介して挿入され液体中に浸漬される先端部材と、先端部材に設けられ流入口と排出口を有する液体貯留室と、排出口に接続され容器開口から延出する吸引管と、液体貯留室内に設けられ排出口を開閉するためのフロート部材と、第１および第２大気開放口を有し容器開口に取り付けられる基端部材と、第１大気開放口と液体貯留室とを連通する第１連通部と、第２大気開放口と吸引管とを連通する第２連通部と、第１および第２大気開放口をそれぞれ開閉する第１および第２開閉手段とを備え、先端部材が液体中に浸漬されたときに液体が液体貯留室に貯留されフロート部材が浮上して排出口が開放され、容器内の液体は流入口と液体貯留室と排出口と吸引管を介して外部へ吸引され、容器内の液体が減少して所定量以下になったとき貯留液体が流入口から排出されフロート部材によって排出口が閉鎖されるように構成された液体吸引装置を提供するものである。

容器内の液体が減少して所定量以下になったとき貯留室の貯留液体が排出されフロート部材によって排出口が閉鎖されるので、吸引管への液体の吸引が完全に停止され、かつ、空気も吸引されることがない。

この発明による液体吸引装置の特徴は、容器内に容器上部の開口を介して挿入され液体中に浸漬される先端部材と、先端部材に設けられ流入口と排出口を有する液体貯留室と、排出口に接続され容器開口から延出する吸引管と、貯留室内に設けられ排出口を開閉するためのフロート部材とを備え、先端部材が液体中に浸漬されたときに液体が貯留室に貯留されフロート部材が浮上して排出口が開放され、容器内の液体は流入口と貯留室と排出口と吸引管を介して外部へ吸引され、容器内の液体が減少して所定量以下になったとき貯留液体が流入口から排出されフロート部材によって排出口が閉鎖されるように構成された点にある。

先端部材は、液体よりも比重の大きい材料で形成されて液体中に自重で浸漬するものであってもよいが、容器開口から挿入した柱状部材によって強制的に浸漬されるものであってもよい。液体が溶血剤のような試薬である場合が多いので、先端部材は耐薬品性の材料で形成されることが好ましい。
そこで、自重で浸漬するものの場合には、比重が液体より十分大きく耐薬品性を有する材料として、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）が用いられる。

自重で浸漬しなくてもよい場合には、耐薬品性樹脂、例えば、ポリアセタール樹脂，塩化ビニル樹脂などが用いられる。また、液体貯留室の流入口は、先端部材が液体中に浸漬されたときに、容器の底面に対向するように形成されることが好ましい。さらに、流入口は開口面積が排出口よりも十分に大きいことが好ましい。

貯留室に設けられ排出口を開閉するためのフロート部材には、液体より比重の小さい材料、例えば、エチレンプロピレンゴムやシリコンゴムの発泡材が好適に用いられる。また、フロート部材は、排出口を開閉するために、排出口の開口径より大きい外径を有する球状体が好適である。

排出口に接続され容器開口から延出する吸引管としては、耐薬品性を有するシリコンチューブ，ウレタンチューブ又はテフロン（登録商標）チューブなどの可撓性チューブや、塩化ビニルパイプ又はステンレスパイプなどの硬質パイプを用いることができる。
貯留室は、排出口よりも低い位置に流入口を備え、容器内の液体が減少して流入口から空気が流入することにより、貯留液体が流入口から排出され、フロート部材によって排出口が閉鎖されるようにしてもよい。
また、貯留室は、流入口を備えた第１室と、第１室に連通し排出口を備えた第２室とを備え、フロート部材は第２室に収容されるようにしてもよい。

この液体吸引装置は、第１および第２大気開放口を有し容器開口に取り付けられる基端部材と、第１大気開放口と貯留室とを連通する第１連通部と、第２大気開放口と吸引管を連通する第２連通部と、第１および第２大気開放口をそれぞれ開閉する第１および第２開閉手段をさらに備えてもよい。
また、吸引管は柱状部材内に設けられてもよい。

この場合、第１および第２大気開放口は、先端部材が液中に浸漬された時に第１および第２開閉手段により開放され、容器内の液体が吸引管を介して外部へ吸引される時に第１および第２開閉手段により閉鎖されるようにしてもよい。
また、柱状部材をさらに備え、柱状部材の一端は先端部材に、他端は基端部材にそれぞれ結合されてもよい。なお、吸引管は柱状部材内に設けられてもよい。

実施例
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。これによって、この発明が限定されるものではない。
液体吸引装置の構成
図１は液体吸引装置が液体容器に挿入され液体容器に固定される前の液体吸引装置と液体容器の縦断面図である。
同図に示すように、液体吸引装置１は、液体容器１００の上部開口を介して挿入されて液体１０１の中に浸漬される先端部材２と、液体容器１００の上部開口に取り付けられる基端部材３と、一端が先端部材２にねじで結合され他端が基端部材３にねじで結合された柱状部材４を備える。

先端部材２は、液体１０１を貯留するための貯留室７と、貯留室７へ液体１０１が流入する流入口５と、貯留室７から液体１０１が排出する排出口６と、貯留室７を大気に開放するための流路９と、液体を流入口５から貯留室７および排出口６を介して吸引するための流路８と、貯留室７内に上下方向に移動可能に設けられ液体１０１よりも比重の小さい球状のフロート部材１０と、フロート部材１０によって排出口６を密閉するためのＯリング１１を備える。また、流路８，９の各端部にはニップル８ａ，９ａが設けられている。
なお、貯留室７は、流入口５を備えた第１室と、第１室に連通し排出口６を備えた第２室とを備え、フロート部材１０は第２室に収容される。

図２は基端部材３の上面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
図３に示すように、基端部材３は本体部材１２と、本体部材１２に上から矢印Ａ，Ｂ方向に摺動可能に装着されるキャップ部材１３を備える。本体部材１２には縦方向に中継流路１４，１５が形成されている。
中継流路１４の両端にはそれぞれニップル１４ａ，１４ｂが接続され、中継流路１５の下端にはニップル１５ａが接続されている。キャップ部材１３には中継流路１５の上端に対向する位置に弾性部材１６が設置され、キャップ部材１３が矢印Ａ方向に移動するときに弾性部材１６が中継流路１５の上端を閉鎖するようになっている。
また、キャップ部材１３はニップル１４ｂに対向する位置に開口１７を有し、ニップル１４ｂは開口１７を介してキャップ部材１３から常時突出し、外部装置からの吸引チューブ（図示しない）が接続される。

図４は図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。同図に示すように、基端部材３は、キャップ部材１３を本体部材１２から矢印Ｂ方向に弾性的に引き離すためのスプリング１８と、その引き離し距離を調整するための調整ボルト１９とを備える。
さらに、本体部材３は、一端が本体部材３の上面に開放され、他端が図３の中継流路１４に接続される大気開放用の流路２０を有する。キャップ部材１３には流路２０の開放端に対向して弾性部材２１が設置され、キャップ部材１３が矢印Ａ方向に移動するとき、弾性部材２１が流路２０の開放端を閉鎖するようになっている。

図５は図２のＣ−Ｃ矢視断面図である。
同図に示すように、本体部材１２は縦方向の貫通孔２２を有し、キャップ部材１３は貫通孔２２と同軸の開口２３を有し、図１に示す液体容器１００の内部が貫通孔２２と開口２３を介して常時大気に開放されるようになっている。

図６は先端部材２の底面図、図７は図６のＤ−Ｄ矢視断面図である。
これらの図に示すように流入口５は、排出口６の開口面積の１０倍以上の開口面積を有するように形成されている。従って、後述するように、液体１０１が所定量以下になると、貯留室７の液体が一瞬に流入口５を介して空気と置換され、フロート部材１０が瞬時に排出口６を閉鎖することができる。

また、図１に示すように、基端部材３のニップル１４ａ，１５ａは、それぞれ先端部材２のニップル８ａ，９ａに可撓性チューブ２４，２５で接続される。また、本体部材１２の外周面からフランジ状の係止片２６が水平方向に突出し、本体部材１２が液体容器１００の上部開口に挿入されるとき、係止片２６によって本体部材１２が開口縁部に係止するようになっている。

なお、図１のキャップ１０２は、液体容器１００の付属品であり、その上部開口をねじで開閉するものであるが、この発明の液体吸引装置１を用いる場合には、キャップ１０２に予め挿入用の穴が加工されている。また、キャップ部材１３の下端縁はフランジ状に外へ突出する係止片２７を有し、キャップ１０２の締め付け時にキャップ１０２の穴の縁部に係止し、締め付け動作に伴ってキャップ部材１３が矢印Ａ方向（図４）に下降するようになっている。

使用方法
このような構成において、図１のニップル１４ｂに図示しない外部装置（例えば、臨床検査装置）の吸引チューブが接続され、使用者により液体吸引装置１が、液体容器１００に付属するキャップ１０２の穴を介して液体容器１００の中へ挿入される。液体容器１００は液位Ｌの液体１０１を収容している。図１のように、先端部材２の先端が液体容器１０１の底面に接触し、基端部材３が液体容器１００の上部開口に保持される。

この時、キャップ１０２は液体容器１００の開口のねじに全く締め付けられていない状態にあり、基端部材３は、図４に示すようにキャップ部材１３が矢印Ｂ方向に上昇した状態にある。従って、流路２０（図４）を介して中継流路１４（図１）が大気に開放されると共に、流路１５（図１）を介して貯留室７が大気に開放されているので、連通管の原理により、液体１０１は流入口５から貯留室７へ流入し、貯留室７を充満させる。フロート部材１０は貯留室７内の液体１０１の浮力を受けて上昇し、排出口６から離れ、液体１０１は、可撓性チューブ２４，２５内を液体１０１の液位Ｌと同じ高さまで上昇する。

次に、使用者により図８に示すように、キャップ１０２のねじが締め付けられると、それに伴ってキャップ１０２が係止片２７（図１，図３）に係止してキャップ部材１３が引き下げられ、中継流路１５の開放端および流路２０（図４）の開放端が、それぞれ弾性部材１６および２１により閉鎖される。

次に、ニップル１４ｂを介して外部装置から陰圧が印加されると、液体１０１は図９に示すように、流入口５から貯留室７，排出口６，流路８，可撓性チューブ２４，中継流路１４およびニップル１４ｂを通って外部装置へ吸引され、液位Ｌが徐々に低下する。この時、可撓性チューブ２５内の液体の液位は中継流路１５が閉鎖されているので図１の液位Ｌと同じ高さに維持される。

そして、液体容器１００の液位Ｌが図１０に示すように流入口５よりも低くなり、空気が流入口５より流入すると、可撓性チューブ２５および貯留室７に貯留されていた液体１０１は、一瞬にしてその空気と置換されて流入口５から脱出する。それと同時に、フロート部材１０が落下して排出口６を密閉する。

従って、それ以後は外部装置からの陰圧が継続して印加されても、その陰圧によってフロート部材１０が排出口６に強固に密着し、液体１０１は流路８，可撓性チューブ２４および中継流路１４の中にそのまま残留するので、外部装置へ空気が吸引されることがない。

やがて、外部装置が吸引不能であることを検知して吸引動作を停止する。そして、使用者により図１に示す状態までキャップ１０２のねじがゆるめられると、中継流路１４が大気に開放されるので、中継流路１４，可撓性チューブ２４および流路８に残留していた液体は流入口５を介して容器１００内へ排出される。

従って、排出口６に密着していたフロート部材１０が排出口６から開放される。そこで、使用者は外部装置を接続したまま、液体吸引装置１を液体容器１００から抜き出し、新しい液体容器に図１のように装着する。それによって、前述と同様の吸引動作を容易にくり返すことができる。

この発明の液体吸引装置が液体容器に挿入され液体容器に固定される前の液体吸引装置の縦断面図である。 この発明の液体吸引装置の基端部材の上面図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図２のＣ−Ｃ矢視断面図である。 この発明の液体吸引装置の先端部材の底面図である。 図６のＤ−Ｄ矢視断面図である。 この発明の液体吸引装置の動作説明図である。 この発明の液体吸引装置の動作説明図である。 この発明の液体吸引装置の動作説明図である。

符号の説明

１ 液体吸引装置
２ 先端部材
３ 基端部材
４ 柱状部材
５ 流入口
６ 排出口
７ 貯留室
８ 流路
８ａ ニップル
９ 流路
９ａ ニップル
１０ フロート部材
１１ Ｏリング
１２ 本体部材
１３ キャップ部材
１４ 中継流路
１４ａ ニップル
１５ 中継流路
１５ａ ニップル
１６ 弾性部材
１７ 開口
１８ スプリング
１９ 調整ボルト
２０ 流路
２１ 弾性部材
２２ 貫通孔
２３ 開口
２４ 可撓性チューブ
２５ 可撓性チューブ
２６ 係止片
２７ 係止片
１００ 液体容器
１０１ 液体
１０２ キャップ

Claims (5)

1. 容器内に容器上部の開口を介して挿入され液体中に浸漬される先端部材と、
   先端部材に設けられ流入口と排出口を有する液体貯留室と、
   排出口に接続され容器開口から延出する吸引管と、
   液体貯留室内に設けられ排出口を開閉するためのフロート部材と、
   第１および第２大気開放口を有し容器開口に取り付けられる基端部材と、
   第１大気開放口と液体貯留室とを連通する第１連通部と、
   第２大気開放口と吸引管とを連通する第２連通部と、
   第１および第２大気開放口をそれぞれ開閉する第１および第２開閉手段とを備え、
   先端部材が液体中に浸漬されたときに液体が液体貯留室に貯留されフロート部材が浮上して排出口が開放され、容器内の液体は流入口と液体貯留室と排出口と吸引管を介して外部へ吸引され、容器内の液体が減少して所定量以下になったとき貯留液体が流入口から排出されフロート部材によって排出口が閉鎖されるように構成された液体吸引装置。
2. 液体貯留室は、排出口よりも低い位置に流入口を備え、容器内の液体が減少して流入口から空気が流入することにより、貯留液体が流入口から排出され、フロート部材によって排出口が閉鎖される請求項１記載の液体吸引装置。
3. 液体貯留室は、流入口を備えた第１室と、第１室に連通し排出口を備えた第２室とを備え、フロート部材は第２室に収容される請求項１または２に記載の液体吸引装置。
4. 第１および第２大気開放口は、先端部材が液中に浸漬された時に第１および第２開閉手段により開放され、容器内の液体が吸引管を介して外部へ吸引される時に第１および第２開閉手段により閉鎖される請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吸引装置。
5. 柱状部材をさらに備え、柱状部材の一端は先端部材に、他端は基端部材にそれぞれ結合されてなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体吸引装置。

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