JPH03148500A - 密封容器の内容物の排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、一般に密封容器の内容物を排出する装置に関
し、特に試験官、血清採集管等の内容物を排出する用途
を有する装置に関するものである。

「従来の技術」 試験管はしばしば血液標本等の採集容器として使用され
る。典型的には、試験管内に抗血液凝固剤を入れ、患者
から血液標本を取ってこの試験管に入れ、次いでこの試
験管を典型的にはゴムで形成される弾力性封止体すなわ
ち栓で密封する。

この試験管とその内容物を温度変化にさらすとともに遠
心分離操作にかける。遠心分離後、典型的には栓を試験
管から取り去り、若干の内容物を分析用に標本プレート
等に移すことができるようにする。

もちろん、試験管から栓を除去する場合には、血液によ
る汚染（コンタミネーション）とその血液により媒介さ
れる疾病に実験室技術者がさらされる可能性のような多
くの問題があった。もちろん、これらは実験室技術者の
現在の重大な関心である。それは、血液によって媒介さ
れることが考えられるＨＩＶウィルス、肝炎その他の疾
病にさらされる潜在的可能性があるからである。上記の
問題の最初の解決策は、一般に、試験管のゴム栓すなわ
ち封止体に刺すために使用される二個のカニユーレもし
くは針を収容するホルダを有する密封容器の内容物を排
出する方法およびその装置の提供であった。この場合、
一方のカニユーレは圧縮性パルプまたはポンプに接続さ
れ、他方のカニユーレを通して試験管の内部に輸送管が
挿入されている。パルプを圧縮すると試験管に空気が導
入されて試験管の内容物が加圧されるため、輸送管を通
して標本プレート上に一部排出される。

しかし、本発明前にいくつかの問題が明らかになった。

一つの問題は一滴もしくは数滴の液滴を排出するように
するためにポンプまたはパルプ機構にどの程度の力が必
要とされるかである。したがって、実験室技術者は一回
だけポンプを作動させるとそれに応じて一滴の液滴が排
出される能力を望んだ。しかし、液滴が排出された後に
試験管の内部に空気が入ることも必要とされた。これに
は二つの理由がある。第一に、試験管内に減圧または部
分的真空が生じるのを抑えるため、第二に、圧縮性パル
プを充填して第二の液滴が排出できるようにするためで
ある。

それでも第二の問題が生じるのは、上記の型の採集管は
しばしば３０℃を越える温度変化もしくは変動をするか
らである。例えば、血液を収容する密封採集管はしばし
ば冷凍され試験管内で圧力低下を起こし易い。実験室で
は、冷蔵庫から取り出した後、採集管の内容物の温度は
室温まで上昇することもある。あるいは、直射日光下に
置かれると、さらに高温になり、圧力上昇および試験管
内容物の突発的排出さえ起こし易い。

［９，明が解決しようとする課題」 本発明の目的は、上記の欠点を解消もしくは緩和するこ
とである。

［課題を解決するための手段」 したがって、本発明は、試験管その他から液体を移す装
置であって、前記試験管が一端に弾力性を持ち自己密封
性の再使用可能で再穿孔可能な封止体と、前記弾力性を
持ち自己密封性の再使用可能な封止体を穿孔して液体導
入路および液体排出路を形成する手段とを有し、前記液
体排出路は前記液体排出路を通して延びる内径輸送手段
を有し、前記輸送手段は前記試験管の内容物を加圧して
前記輸送手段を通して液体を排出する外径手段と温度変
動により試験管の内容物の突発的排出が起きないように
する前記試験管の内部に対する通気手段とを有し、前記
通気手段はさらに前記試験管の内容物を排出するために
前記試験管を加圧することができるように通気に対して
十分な抵抗を維持していることを特徴とする装置を提供
する。

「作用」 本発明は試験管その他から液体を移す装置において、前
記試験管が弾力性を持ち自己密封性の再使用可能で再穿
孔可能な封止体である改良された装置を提供する。前記
試験管封止体を穿孔して液体導入路と液体排出路とを形
成する手段が設けられている。輸送管は前記排出路を通
して延びている。前記導入路に圧縮性パルプすなわちベ
ローズが設けられており一このベローズが作動されると
試験管の内部が加圧されて前記試験管からの液体を液体
排出路を通して排出させる。

本発明者等の発見では、密封試験管の内部と外部との間
に若干の隙間すなわち通気口を設ける必要がある。好ま
しくは、通気口は輸送管の外径とカニユーレ、すなわち
輸送管がそれを通して位置されている導管、の内部との
間にある。もちろん、試験管は温度変化を受けるので空
気は試験管の内部に対して吸入排出し得る。しかしなが
ら、前記隙間を大きくすることはできない。さもないと
、パルプまたはポンプの圧縮に応じてこの隙間を通過す
る空気が多すぎてポンプ効率が低下する。実際、この隙
間が過剰であると液体は全く排出されない。この現象は
「吹き抜け」と呼ばれる。

隙間が必要以上に大きいと、試験管から輸送管を通して
標本プレートに液体を排出するために、ポンプ操作の繰
り返しおよび／または過剰の力がボンブに必要となる。

したがって、隙間を最低限にしてボンブ機構への圧力に
極めて反応性に富む排出または輸送系をつくることが必
要である。したがって、本発明は温度変動に応じて試験
管の内部に通気するために輸送管の外部と排出路の間に
隙間を設ける。血液や血清は隙間の一部を塞ぎ易いこと
もあるので、ベローズに補充通気口が設けられている。

さらに別の考察は、上記装置を試験管のゴム封正体即ち
栓に挿入するのが容易にする希望である。本発明者等は
、従来のアプローチが機能的であるのに対して、本発明
の新規かつ改良されたアプローチは、以下に説明するよ
うに、追加の利点を与える。

本発明は、排出の速度と量とをよりよく調節し得、試験
管およびその内容物の温度変化に適応するとともに、前
記装置を試験管の弾力性のゴム封正体、すなわち栓によ
り挿入し易くした密封試験管の内容物を排出する改良さ
れた装置を提供する。さらに、本発明はボンブ機能が突
発的に作動しても排出を防止する。

以下、図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。

即ち、第１図を参照すると、容器ｌＯが部分的に図示さ
れているが、これは従来の試験管、血清採集管その他を
示すものである。容器１０は、以下に試験管と称するが
、中空の内部を持つ細長い部材として形成され、薄い壁
と、開いた第一端部１２と典型的には閉じた丸みを帯び
た第二端部、即ち底部（図示しない）とを有している。

この種の試験管は典型的には断面が円形である。しかし
、他の断面形状を使用してもよい。

試験管ｌＯはその端部を弾力性を持つ自己密封性の再使
用可能な封止体、即ち栓１４により閉じられている。栓
１４も円形断面（平面図）をしており、拡大された頭部
１６と幹部１８を有し、鉛直面における断面図で見ると
一般に丁字形をしている。この栓は、試験管１０の壁の
内部と端部１２において摩擦的に、弾力的に密封裡に係
合するように形成さ糺ているとともに、従来と同様に試
験管の縁部とも係合するように形成されている。また、
従来と同様に、栓の頭部の頂央部には幾分の四部、すな
わち窪み２０があってもよい。

密封試験管ｌＯの内容物を栓１４を除去することなく排
出する手段が設けられている。また、液体導入路と液体
排出路を形成する手段が設けられている。これら二つの
液体流路は、栓１４を穿孔することによって形成される
。次いで、ボンブを液体導入路の一端に接続してボンブ
を作動させることによって試験管の内部をわずかに加圧
して液体を排出路を通って流動させることができる第１
図に図示する実施態様では、液体導入路と液体排出路を
形成する手段２４が設けられている。液体流路形成手段
２４は二つの孔を有する本体部材２６を備えている。各
孔には中空針、すなわちカニユーレ２８．３０がそれぞ
れ取付けてあり、各カニユーレは先細形状にした、すな
わち尖らせた端部な有し、本体２６が栓１４に向かって
移動するにつれて、栓１４の頭部１６を穿孔、すなわち
貫通するように位置している。

輸送管等３２は針３０を通して挿入される。

この輸送管は針３０内で滑動自在に針２８．３０が栓を
貫通した後、輸送管３２を針３０に挿入することができ
、かつ液体３４中に移動することができるようになって
いる。

ポンプ手段３６は針２８に接続され、このポンプ手段を
作動すると空気が針２８の内部を通って導入されて試験
管の内部をわずかに加圧して液体３４の液滴を輸送管３
２を通って圧送されるようにして標本プレート等の上に
排出される。輸送管３２は車体３４中に所望の深さまで
延長させて管内の種々の高さにおいて液体に接近できる
ようにしてもよい。針２８の一端にもうけたポンプ手段
３６は図示のようにベローズであってもよく、あるいは
弾力的に圧縮し得るパルプ状部材の他の形態をしていて
もよい。

本体部材２６の一端、好ましくは針の尖端と反対の端部
に、一般に円形断面の刺３８がポンプ手段又はベローズ
３６を本体へ固定するために設けられている。

本発明の原理に従って、本発明者等は、試験管の内部に
通気するために、輸送管３２の外径と針３０の内部との
間に若干の隙間が必要であることを発見した。第１図の
実施悪様では、針は中空で円形断面をしており、輸送管
は中空であり円形断面をして−いる。本発明の原理に従
えば、排出路または針３０の内径が０．０４５インチで
あれば、輸送管３２の最適の外径は０．０４４インチで
ある。このように、隙間は直径０．００１インチである
。断面隙間面積は次式によって計算することができる。

π　（Ｄｚ　　Ｄｌ＞”／４ 上記式中、Ｄ、＝０．０４５インチ、およびＤ１＝（１
０４４インチである。

これは最適の隙間であるように見えるが、満足な結果が
幾分大きな隙間とともに幾分小さな隙間でも得られてい
る。しかしながら、隙間が増加すると試験管の内部と加
圧する能力の損失がある。換言すると、ポンプ手段の作
動に応じて空気の過剰な漏れがあり、そのため液体を排
出するのに追加の圧力が必要となる。この追加の圧力は
、ポンプ手段により大きな力を適用するか、ポンプ手段
を反復して作動させるかのいずれかによって、供給する
ことができる。しかし、いずれの場合にも、液体排出を
調節する能力が低下する。また、隙間が減少するにつれ
て、液体を収容した試験管は、温度差にさらされるので
、通気が不十分である。従って、これらの考察を調和さ
せて通気を行なうとともに、試験管を加圧する能力を維
持することが重要である。

本発明者等はさらに、試験管内の液体の性質によっては
、ある液体は輸送管の外部と液体排出路との間の上記隙
間、すなわち通気口を塞ぎ易いということを発見した。

本発明者等は、追加の補充通気手段がしばしば必要であ
ることを発見した。好適な実施態様では、ベローズまた
は圧縮ポンプの頂部に設けた小孔３７が通気孔として機
能して追加の空気が試験管内部に対して出入りすること
を可能にする。液体を排出したいときは、装置を使用す
る実験室技術者の手によるなどして適宜孔を覆うか閉じ
るでもよい。このように、孔は閉じているときは液体内
容物を排出するために試験管の内部を加圧する上記装置
の能力に対して悪影響を及ぼさない。孔は通気手段の一
部分を構成すると考えてもよい。本発明の追加の利点は
、孔３７が閉じていないと、ポンプ手段３６への不注意
による加圧があっても試験管から液体が全く排出されな
いことである。

次に、第２図およびｆｉ３図を参照して本発明の別の実
施態様を説明する。第一および第二液体流路、すなわち
導入路および排出路を試験管の栓１４内に形成する手段
２４は、ポンプ手段まはベローズ３６が取付けられる側
の端部が円形形状の細長い本体部材４０を備えたものと
して図示されている。本体部材４０は二つの円形貫通孔
４２．４４をそれぞれ第１図の実施態様の針２８．３０
の孔に対応して有している。従って、二つの孔４２．４
４は本体４０の全長を通して延びており、一般に相互に
平行で、かつ本体の長軸に平行である。本体の外径およ
び形状はベローズが取付けられている第一端部４６から
第二端部、すなわち先端４８まで変化している。さらに
詳しくは、断面は円形であるが、本体の長さに沿ってほ
ぼ中点５０において断面形状が一般に平坦となりブレー
ド状をしており、湾曲側面５１１５２を持っている。こ
のように、第２図および第３図の本体部材４０は試験管
のゴム栓を貫通させるための自蔵式スパイクであると考
えてもよい。一般に、本体側端（底部から見て）同に中
心を持つように、指向性先端４８を位置させることによ
り、本体部材４０はゴム栓１４を通して挿入されるにつ
れ自動的に位置決めをする。

ベローズまたはボンブは、注入孔として１１歳する一方
の孔４２の一端に取付けられ、輸送管３２が排出孔４４
を通して挿入される。従って、排出孔４の直径は輸送管
３２の外径よりもわずかに大きくして所望の通気隙間を
提供しなければならない。

次に、第４図および第５図を参照すると、栓を穿孔して
液体導入路と液体排出路とを形成する手段６０を備えた
本発明の好適な実施態様が図示されている。液体流路を
形成する手段６０は円形断面の頭部６２を有し、その後
の断面が徐々に先細りして薄い平坦なブレード状部分６
４となり、頭部６２と反対の端部において穿孔先ｆｉ６
６として頂点を極める細長いスパイクである。刺３８が
ポンプ手段を本体６０に固定するのを容易にするために
設けられている。円形断面の孔６８がスパイクを通して
設けられており、孔６８の一端は刺３８の内部に延びて
いる。ポンプ手段またはベローズは導入路に固定されて
おり、かつ刺３８に固定されている。孔の他端７０は指
向性先端６６に隣接配置されている。この先端は、側面
に中心を持ち、栓に挿入されるにつれてスパイクの自動
的位置決めを行なう。第二の真直な孔７２は本体に孔６
８の縦軸に対して角度を持って設けられており、孔７２
の一端７４はスパイクの頭ｉ６２の中に開いており、他
端７６は孔６８と交差しているｍ４図および第５図の実
施態様において、輸送管３２は、孔７２を通して挿入さ
れた後に、孔７２が孔６８と交差点７６として交差する
ところでは、輸送管３２は、孔６８を通して、孔端７０
を越えて、さらに先端６６を越えて、試験管中の液体の
中に延びている。このように、孔６８は直径を十分大き
くして輸送管３２の直径と適合し、ベローズまたはポン
プ手段３６に対する圧力に応答して試験管ｌＯの内部に
空気が導入されるのを許すようにしなければならない。

さらに、輸送管３２の外径と排出路の内径との同に孔７
２の全長にわたって、かつ孔６８の交差点７６から孔端
７０にわたって、通気手段すなわち隙間がなければなら
ない。第４ＶＡの実施態様は、第２図の実施態様と比較
すると、第４図において比較的に長さの短い第二孔７２
を設けて、薄いブレード部分６４を可能にするとともに
、製造をより容易にしている。第４図の実施態様におい
て、導入路と排出路の一部を共通にして輸送管を適切に
挿入し、導入路と排出路の一部を同中心とする。第４図
の実施態様の通気手段はベローズの孔を含むものと企図
されている。

第２図の本体部材４０の一般に角を付けた中点５０と第
４図の部材６０の相当する一部分は追加の利点を有する
。本発明の装置を製造する際に、スパイク４８．６６ま
たは指向性の尖らせたカニユーレ２８．３０を保護のた
めに、スチロフオームのような材料中に挿入してもよい
。角を付けた中点はスチロ°フォームへの挿入深さを限
定する。

複数の本体部材をスチロフォームブロック内で一列に整
列させると、すべての本体部材を同じ深さに挿入する特
長により、本体部材の列全体を挿入機に装荷して試験管
に穿孔機構を自動的に挿入するのを可能にする。従って
、角を付けた中点は引き続き行なわれる穿孔機構の挿入
のための位置決めａ構（ロケータ）として機能する。

第６図を参照すると、本発明のさらに別の実施態様が図
示されている。この実施態様では、液体流路を形成する
手段８０が設けられており、一般に、第４図および第５
図の実施態様の液体流路形成手段と同様である。しかし
ながら、一つの相異点はブレード状部分６４の外部に複
数のセレーション、歯または刺８２があることである。

従って、スパイク手段８０を栓を通して挿入すると、こ
れらの歯はスパイク手段が突発的に栓から取り出される
傾向に抵抗しようとする。第４図の実施態様と第６図の
実施態様の間の第二の相異点は、第６図の実施態様にお
いて、排出流路孔が、スパイクの頭部から主要孔６８と
の交点までを考えたときに、第４図に図示するように真
直孔ではなく、８４におけるように湾曲または円弧状を
している点である。しかし、第４図および第６１１Ｉの
実施態様の共通点は導入路の一部と排出路の一部が同中
心であるのに対して、第１図および第２図の実施悪様に
おいては、導入路と排出路が同中心ではない点にある。

第２図ないし第６図の各穿孔手段は、貫通させるためだ
けでなく、栓に対して自動的に位置決めするための尖ら
せた先端を設けている。これは第１図の構成に対して、
栓に一つだけしか穿孔がなされない点で、有利である。

第１図の実施態様において、本体部材は栓すなわち封止
体の頂部の湾曲２０内に位置しようとしない。

ベローズまたはポンプ手段は好ましくは低密度ポリエチ
レンであるが、本体部材は好ましくは対衝撃性スチレン
である。第１図の実施態様において、針は金属である。

輸送管はテフロン（デュポン社のポリテトラフルオロエ
チレンの商標）でもよい。

上記は本発明の完全な説明であるが、上記の実施態様に
限定されず本発明の範囲内で種々の変更を加えてもよい
。

「発明の効果」 本発明は輸送管の外部と液体の排出路の内部との間に所
定の隙間を設けたので、通気（吹き抜け）が行なわれ、
容器の内容物の突発的な排出が防止されるとともに、他
方においてポンプで試験管等の容器の内部を加圧するこ
とを可能にし、内容物の排出を正確に調節することが出
きるため、通気によって従来問題となっていた排出不全
に対して十分な抵抗性を維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、試験管の一部、試験管の栓、および本発明の
装置の一部断面分解図： 第２図は、本発明の装置の第二の実施態様の一部断面分
解図： 第３図は、第２図に示す装置の底面図：第４図は、本発
明の好適な実施態様の部分断面図： 第５図は、第４図の矢印５−５の方向から見た断面図：
　および 第６図は、本発明の別の実施態様の部分立面図である。 ｌＯ・−・容器、 １２−・−第一端部、 １４・・・栓、 １ロー−・頭部、 １８・・・幹部、 ２０・・・窪み、 ２４・・−液体排出路を形成する手段、２ロー・・本体
部材、 ２８．３０・・・カニユーレ、 ３０−・一針、 ３２・・・輸送管、 ３４−・−液体、 ３ロー・−ポンプ手段（ベローズ）、 ３７・・・小孔、 ４０・・・本体部材、 ４２．４４−・・円形貫通孔、 ４ロー・−第一端部、 ４８・−第二端部（先端）、 ５０・・・中点、 ５１．５２・・・湾曲側面、 ６０・・・液体流路を形成する手段、 ６２・・・頭部、 ６４・・・ブレード状部分、 ６ロー・・穿孔先端、 ６８・・・孔、 ７０・・−孔の他端、 ７２−孔、 ７４・・−孔の一端、

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）試験管その他の容器から液体を移す装置であって
   、前記試験管がその一端に、弾力性を持ち、自己密封性
   の、再使用可能で、再穿孔可能な封止体を有する装置に
   おいて、 前記装置が （ア）前記弾力性を持ち、自己密封性の 、再使用可能な封止体を穿孔して液体導入路および液体
   排出路を形成する手段であって、前記液体流路が内径を
   有することを特徴とする手段；（イ）前記液体排出路を
   通して延びると ともに、外径を有する輸送手段； （ウ）前記試験管の内容物を加圧して前 記輸送手段を通して液体を排出する加圧手段；および （エ）前記試験管の内部を通気する手段 であって、温度変動により試験管の内容物の突発的排出
   が起きないようにすると共に、さらに前記試験管の内容
   物を排出するために前記試験管を加圧することができる
   ように通気に対して十分な抵抗を維持するようにした通
   気する手段； とを備えたことを特徴とする装置。
2. （２）前記通気手段が、前記輸送手段の外部と前記液体
   排出路の内部との間の領域に定義される隙間を有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. （３）前記通気手段が、加圧手段に孔を有することを特
   徴とする請求項１に記載の装置。
4. （４）前記装置が、前記封止体の穿孔中に前記試験管に
   対して自動的位置決め機能であることを特徴とする請求
   項１に記載の装置。
5. （５）前記穿孔手段が、前記封止体を二箇所以上におい
   て穿孔することを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. （６）前記輸送手段が、前記排出路を通して延びている
   輸送管を有することを特徴とする請求項１に記載の装置
   。
7. （７）前記穿孔手段が、複数の別個の貫通孔を有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. （８）前記穿孔手段が、複数の別個の平行流路および前
   記試験管封止体を穿孔するための単一の先端を有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. （９）前記導入路の少なくとも一部が、前記排出路の少
   なくとも一部と同中心であることを特徴とする請求項１
   に記載の装置。
10. （１０）前記加圧手段が、ベローズであることを特徴と
    する請求項１に記載の装置。
11. （１１）前記加圧手段がベローズであり、前記通気手段
    が前記ベローズに孔を備えたことを特徴する請求項１に
    記載の装置。
12. （１２）前記排出路の少なくとも一部が円弧状であり、
    かつ前記輸送路の少なくとも一部が前記導入路と同中心
    であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
13. （１３）前記排出路の少なくとも一部が、前記導入路の
    少なくとも一部と共通していることを特徴とする請求項
    １に記載の装置。
14. （１４）前記液体流路形成手段が、二つの離隔した中空
    カニューレを備えたことを特徴とする請求項１に記載の
    装置。
15. （１５）前記液体流路形成手段が、一般に薄い平坦なブ
    レード状部分を備えたことを特徴とする請求項１に記載
    の装置。
16. （１６）前記液体流路形成手段が、二つの離隔した孔を
    備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
17. （１７）前記液体流路形成手段が、前記封止体からの除
    去に抵抗する手段を備えたことを特徴とする請求項１に
    記載の装置。
18. （１８）前記液体流路形成手段が、前記装置の挿入程度
    を限定する位置決め機構を備えて成り、複数の試験管に
    複数の液体流路形成手段を自動的に装荷するのを容易に
    することを特徴とする請求項１に記載の装置。