JPH04506331A - 液体を分配する方法及び装置 - 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】 液体を分配する方法及び装置 本発明は液体を分配するための方法及び装置に関する。特に、しかしそれに限定 されるものではないが、平均的な成分を決定する液体を代表する部分を得るため に廃液のサンプルを分配するものに関する。

ドレインからの廃液のような流れる液体をサンプリングするとき、特定の期間、 例えば２４時間にわたって平均成分を知ることが共通に要求される。これは一般 に独立したサブサンプルのセットを集めることによって行われている。このサブ サンプルは成分変化の全ての影響を含む十分な繰り返しで取られる。サンプルを 取り出す周期がより多ければ多いほど混合物の表すことができる。

独立したサブサンプルは時間的な流れの分離したサンプルとして格納されるため 一連の分離した容器に渡される。

廃液をサンプリングするときは、サンプリングの時に流れる又は運ばれて（る物 質をサンプルが表すように水によって運ばれる固体ゴミを含むことが重要である 。

本発明の一つは、貯蔵所から液体サンプルを少な（とも２つの受液ステーシラン に搬送通路を介して分配する方法であって以下の過程を含んでいる。

ｌ　貯蔵所の下に配置される経路上の各受液ステージＩンへ入り口を配置する過 程、 ２　垂直な基準軸の回りに回転できるように基準端部が前記経路に取り付けられ 、前記基準軸に平行な肘軸の回りに腕の前腕構成部材が肘で結合されている関節 状のアームの先端によって前記経路に前記搬送通路の出口を従わせる過程、 ３　アーム及び前アーム構成部材の基準軸及び材軸の回りのそれぞれの回転によ って、前記各ステーシランへの入り口の間の経路に前記アームの端部を従わせる 過程、 ４　前記貯蔵所Ｒからサンプルを前記搬送通路の上側に放出し、サンプルが搬送 通路に沿って移動し、出口から受液ステージ嘗ンに入る過程。

本発明の好ましい第１の態様の方法は、搬送通路を可撓性のダクトによって構成 させ、その出口を関節状のアームの先端にリンクさせて経路に従わせることであ る。

本葬２のはつめいは貯蔵所から液体サンプルを分配する装置であって以下の特徴 を有している。

１　前記貯蔵所から液体が分配される少な（とも２つの受液ステージ璽ンと、２ 　貯蔵所の下に貯蔵所から液体を受けるように配置され、出口端部から搬送され た液体を前記受液ステージ曹ンに放出する搬送通路と、３　それぞれが外側端部 及び内側端部を育する第１及び第２の長い部分からなり、箪１部分の内側端部が ハウジングに対して垂直な第１の軸の回りに藁１の駆動軸によって回転自在とさ れ、内側部分の外ｍ端部が第２部分の内側端部にＷＫ２部分を前記系ｌの輪に平 行な箪２の垂直な軸の回りに回転自在に取り付けられ、前記内側軸が１１１２駆 動軸に前記第２の軸と同心とされ、かつ纂２部分の外側端部が前記搬送通路の出 口に配置されている関節状のアームと、 ４　前記第１の部分を＄１の軸の回りに第１の駆動軸によって回転させる回転を 規制するｌｉｔのモータと、 ５　第２の軸の回りの第２の駆動軸の回転を規制する箪２のモータと、６　前記 第１及び、又は箪２モータが、それぞれ箪１の軸及び茶２の軸の回りに回転し、 出口端部が受液ステージ冒ンが配置されている予定された経路に従って移動する ように制御するプログラマブル制御手段と本第２発明の第１の好ましい態様は、 前記搬送通路が、それぞれが関節状のアームとなる第１及び第１の部分となる２ 本の剛体からなるチューブで形成され、それらのチューブが前記第２の軸と同心 の回転軸を宵する回転カップリングで結合されていることである。

第２の好ましい態様は、搬送通路が二つのオーブンチャネルを有することである 。その一つは箪１の部分によって支持され、第１の部分の内側の端部が同心的な 入り口とされ、第２の軸の部分に前記第２の部分によって支持される第２のオー ブンチャネルに自由に排水する出口を有する。この第２のオーブンチャネルは第 ２の部分の外ｍ端部と同心の出口を有している。

第３の好ましい態様は、前記搬送通路が可撓性のダクトで構成され、その出口が 前記アームの第２の部分の外側！１部に取り付けられていることである。

第４の好ましい！！樺は、前記第１駆動軸をギアモータで駆動することである。

第５の好ましい態様は、前記第２モータが前記箪１モータの近傍に配置されたギ アモータであり、第２駆動軸を駆動させるための歯付きベルト又は他の伝達シス テムを介して前記箪２駆動軸を、前記アームの第１及び第２）部分の相対的な位 置に関係な（駆動するようにすることである。

箪６の好ましい態様は、少なくとも一つの回転ポテンシ嘗メータが前記系！又は 、及び第２モータに、前記アームの＠１及び箪２部分の角度の位置の変化が前記 ポテンシ■メータの抵抗の変化となり、そのポテンシ嘗メータが第１及び第２部 分の角度位置の監視を行うようにすることである。

第７の好ましい態様は、前記系ｌ及び、又は冨２モータをステップモータとする ことである。

′Ｍ８の好ましい態様は、前記受液ステージ書ンの各々が上端が開放された容器 がハウジング内に並べられかつ第１の軸の回りに配置されることである。

第９の好ましい態様は、上端が開放された容器の列で囲まれた空間を、前記容器 が冨１輪に対してハウジング内の基準位置に容器が容易に配置され、取り外すこ とができるようにする容器のキナリアで形成させることである。

以下液体分配ユニットの系１及び第２実施例を示す添付図面を参照して本発明の 最適な実施例を説明する。

図１は第１実施例の断面図、 図２は図１の中央部分のサンプル分配モジ、−ルの拡大詳細図、図３はｌ１ｌ− ＩＩＩ線断面図、 図４は第２実施例の図２に対応する部分の図である。

同一の部材には図面を通して同一の符号を付けている。

図１は全体を運ぶときのハンドル１３を有するボディ１２からなるＩ−ウジング １１及び開閉自在なドア１４が示されている。ボディ１３及びドア１４は二重被 覆発泡プラスチック材で構成されている。弾性シール１６がボディの前面フラン ジ１７に形成させた１１１６内に配置されている。このシールでボディとドアと を気密に保ち、オーバー中央クリップ（図示せず）によって所定の位置に保持さ れる。

ハウジング１１は容易に近付き必要に応じて取り外すことができるいくつかのモ ジ一−ルアラセンブリを有している。上から順番にサンプル取入れモジュールＴ １サンプル分配モジュールＤ及びサンプル収納モジュールＢの各モジュールがハ ウジング内に配置されている。さらに他の動作を行う部材及びモジュールを支持 するための部材などが配置されている。

サンプル取入れモジエールＴ このモジュールは本発明の主要部ではな（、単に分配のために液体サンプルを供 給する通路として使用されるものであればよいので詳細に付いては省略しである 。本発明に使用する適切なサンプル装置が同時に出願する特許出願に記載されて いる。本発明の説明にはモジュールＴは受液ＩＩＲで示されている。この受液器 からサンプルボトルの列Ｂ’上に置かれた端部２６へ制御バルブ２５を介して搬 送通路となるダクト２３が延びている。

サンプル分配モジトルＤ 可撓性取出しバイブ（ダクト）２３の端部２６が、分配モジコール手段に取り付 けられてサンプルボトル列の上に配置されている状態が図１に概略的に、第２図 に詳細に示されている。必要な動きは内側アーム６ｏ及び外側アーム６１を有す る関節腕構造によって前記端部２６に伝えられる。

内側アーム６０の端部６２が、シャーシｌ１６５に取り付けられたステップモー タ及びギアボックスアアセンブリ６４で基準軸ＡＩの回りを回転するように、ド ライブ軸６３に固定されている。内側アーム６０の外側端部６６が、外側アーム ６１の内側端部に回転できるように取り付けられた軸６７に取り付けられている 。

外側アーム６１の外側端部６９は前記可撓性取出しバイブ２３の端部２６を保持 するように取付リング７０に取り付けられている。前記シャーシ板６５はハウジ ングのボディ１２の背後の部分から一体的に突出した突出部１００（図１）に水 平に固定されている。

軸６７はシャーシ板６５に固定された箪２ステップモータ及びギアボ、クスアフ センブリ７２によって駆動される。駆動力はアブセンブリ７２から軸７４に取り 付けられた歯車７３へ伝えられる。アブセンブリからの駆動力はまず第１書付き ベルト７３によって伝えられる。このベルトはアブセンブリ７２の出力軸ｒ　４ から軸６３に取り付けられたアイドルプーリ７５の下＃ＩＮ分へ延びている。さ らに歯付きベルト７６がプーリ７５からブーリフ３へ延びている。この一対のベ ルト７３．７６が、第１ＩＩＩ勤アフセンブリ６４によって行われる内側アーム ６ｏの回転に無関係に、外側アーム６１を回転させることができる一定長伝達駆 動を構成している。

軸６３及び内側アーム６ｏの角度的な位置を監視するためギア列７８を介して軸 ６３に連結された第４回転ポテンシ冒メータ７７が用意されている。

アイドルプーリ８０及び歯付きベルト７３によって駆動される第２回転ポテンシ ■メータ７９は同様に外側アーム６１を監視する。

サンプル収納モジュールＢ 図３はＵ字形に配置されたサンプルボトルの列６１が示されている。空間９゜は ハウジング１１内の突出部１００（図１）で仕切られる範囲を表している。後述 のようにそこに本装置のためのサービス部材が収納される。

サンプルボトルの列はキャリア９１に収納されている。このキャリアによって、 空のボトルをハウジングの中に容易に入れ、所定の位置に配置することができる と共に、分析するサンプル物質が入れられたサンプルボトルを容易に取り出すこ とができる。この場合、ボトルの開口は２点鎖線で示す経路９２上に一定のピッ チ（受ａステージｙンに対して、飼えばステージ層ン１０４）で置かれる。

図２に示された関節状のアーム６０．６１及びこれらを駆動するシステムは、バ イブ２３の端部２６を所望の数のサンプルボトルを含むように所望の経路（図３ で示された経路９３のような）に従わせ、各ボトルに適当な時間留まらせて、選 択されたボトルにサンプルを供給させる。

この分配システムの制御動作には適当な１イクロプロセツサプログラムを使用す る。特に、アーム６０．６１は端部２６が経路及びボトルの選択した順番に関係 な（ハウジングの壁に接触しないように互いに相対的に移動するようにプログラ ムする。

分配システムへの関節状のアームの使用は、端部２６をサンプルボトルが配置さ れたステージーンへの所定の経路に従わせることができる。経路を任意に（関節 的てないダクトの場合のように円である必要はない）形成させ、プログラムさせ ることができるので、コンパクトな容器にもかかわらずこの装置は任意の順番で 任意の間比較的多くのボトルに充填するできるハウジングを提供することができ ろ。分配システムへのステップモータの使用は、連続的な監視を行わなくともか なりの正確さでアームのかどがある移動を可能とする。いくつかのパルスを与え ることによってアームの角状の変異が行われる。

２本の剛体からなる細長い部材で構成させた他の実施例のダクトの例が図４に示 されている。上部分３０と下部分３１とからなる。分配する液体は上側部分３０ の上端のブロック３２に回転自在に取り付けられた上流側端部３３から供給され る。このブロック３２は四角の凹所３２Ａによってドライブ軸に取り付けられる 。図２に示したステップモータ及びギアボックスアアセンブリに相当するものが 軸Ａｌの回りをブロック３を回転させるための駆動軸として用いられる。

上側部分３０の下端部３５は下側部分３１の上端部に形成されたブロック３８に 回転自在にリンクされるプ０１り３６に挿入されている。ブロック３８は四角の 凹所３８＾を有し、それによって図２の第２ステ１プモータ及びギアボックスア ブセンブリに相当するものがブロック３８を回転させる。

下側部分８１の下端部４２は、排出部であり、ダクト内のサンプルを、第１の実 施例で述べたように、特定のサンプルボトルへ向けられる。

上記説明は祷帯用のものであった。しかしながら、サンプル取入れモジュールは 携帯性の問題が生じない場所では独立したユニブトとして使用することもできる 。

双方の実施例は、多配列に一つの経路とされ、供給源からの液体サンプルが終端 位置に配置された多くのものの一つに向けられるようになっている。しかしなが ら、関節状のアームのサンプル分配モジュールが一配列・多経路へ容易に変形で きる。たとえば、トレイの中の本装置から取り出したサンプルボトルからサンプ ルを戻すための実験装置に使用することが可能である。典型的には戻されたサン プルが分析される試験実験では、アームの外側の端部にボトルのサンプルを分析 のために順次引き出すことがてきるように、ビポブト又は他の吸引具が取り付け られた関節状のアームを有する注入器に用いることができる。

その他の項目 空間９０は、本装置の電源としての電池９３やボトル収納部に入れられた列Ｂ° の種類を検出する直線ポテンシ嘗メータとされた検出ユニット９４等を収納する ために使用される。

プリント回路基板及びマイクロプロセ・ｙすはハウジング１１の上側の部分に取 り付けられる。このプロセッサは、サンプル分配モジエールの動作を１％するた めｌこプログラムされる。適切なプログラムとセンサとによって例えば以下のこ とが可能となる。検出１１９４によって並べられたボトル列Ｂ′の特徴、収納さ れたサンプルボトルの数、その収納されたボトルに適切な充填を確実にする端部 ２６の最適経路の特定、駆動アブセンブリ６４．７２へ供給するダクト整列信号 がポテンシ璽メータの出力を監視して正しい整列になっているか否か、行うべき サンプリングプログラムの種ｍ（時間周期、流れ）等を確定すること。

列Ｂ’　（図３）に対しては列の各ボトルの中心の位置がマイクロプロセッサの メモリに記憶されたコールアップテーブルに格納される。マイクロプロセッサは 、そ−タアブセンブリ６４．７２　（図２）に端部２６を選択された経路の各ボ トルに与えられた周期で適切に整列させ、集められたサンプルが選択されたサン プリング方法で適切に収納されるようにする。

キーボード及び表示装置が、装置の動作をチェックし、動作その他のプログラム を付は加え、除き又は変形し、配錘された物質をさせるためにドア１３を有する ハウジング１１内に設置されている。

ハウジングｌｌ内の多くの部材の配置は、既知の装置のト１ブエクジステイング （ｔｏｐ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ）と比較して容易に持ち上げられるコンパクトな小 型のアブセンブリに準備される。本実施例は電池９３、ボトル列Ｂ′のような動 作部材は装置の下側に配置し、重心を低くして安定な構造の分配システムとして いる。

国際調査報告 １＋＋、−〇、。−一１．１灯／田９０７０１５０Ｂ国際調査報告 ＰＣＴ／ＧＥＩ　９０１０１５０Ｂ Ｓ＾　４０８１２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　貯蔵所から液体サンプルを少なくとも２つの受液ステーションに搬送通路を を介して分配する方法において、 １　貯蔵所（Ｒ）の下に配置きれる経路（９２）上の各受液ステーションへ入り 口（１０３）を配置する過程と、 ２　垂直な基準軸（Ａｌ）の回りに回転できるように基準端部が前記経路に取り 付けられ、前記基準軸（Ａ１）に平行な肘軸（Ａ２）の回りにあーむの前アーム （６１）構成部材が肘（６７、６８、７３）で結合されている関節状のアーム（ ６０、６１）の先端によって前記経路（９２）に前記搬送通路の出口（２６）を 従わせる過程と、３　アーム（６０）及び前アーム（６１）構成部材の基準軸（ Ａ１）及び肘軸（Ａ２）の回りのそれぞれの回転によって、前記各ステーション （１０４）への入り口（１０３）の間の経路（９２）に前記アーム（６０、６１ ）の端部（７０）を従わせる過程と、４　前記貯蔵所（Ｒ）からサンプルを前記 搬送通路の上側に放出し、サンプルが搬送通路に沿って移熱し、出口（２６）か ら受液ステーション（１０４）に入る過程と を有することを特徴とする分配方法。 ２　搬送通路（２３）の出口（２６）を経路（９２）に従わせる過程が、関節状 のアームの先端（７０）にのみリンクさせられた可撓性ダクトによって行われる 請求の範囲第１項記載の分配方法。 ３　回転軸（Ａ１、Ａ２）に直角な平面で関節状のアーム（６０、６１）の角度 的な配置を検出するための補助検出器（７７、７９）が設けられた請求の範囲第 １項又は第２項記載の分配方法。 ４　貯蔵所から液体サンプルを分配する装置において、１　前記貯蔵所（Ｒ）か ら液体が分配される少なくとも２つの受液ステーション（１０４）と、 ２　貯蔵所（Ｒ）の下に貯蔵所（Ｒ）から液体を受けるように配置され、出口端 部（２６）から搬送された液体を前記受液ステーションに放出する搬送通路と、 ３　それぞれが外側端部及び内側端部を有する第１及び第２の長い部分からなり 、第１部分（６０）の内側端部（６２）がハウジング（１１）に対して垂直な第 １の軸（Ａ１）の回りに第１の駆動軸（６３）によって回転自在ときれ、内側部 分（６０）の外側端部（６６）が第２部分（６１）の内側端部（６８）に第２部 分（６１）を前記第１の軸（Ａ１）に平行な第２の垂直な軸（Ａ２）の回りに回 転自在に取り付けられ、前記内側軸（６８）が第２駆動軸（６７）に前記第２の 軸（Ａ２）と同心とされ、かつ第２部分（６９）の外側端部（６９）が前記搬送 通路（２３）の出口（２６）に配置されている間節状のアームと、４　前記第１ の部分（６０）を第１の軸（Ａ１）の回りに第１の駆動軸（６３）によって回転 させる回転を規制する第１のモータ（６４）と、５　第２の軸（Ａ２）の回りの 第２の駆動軸（６７）の回転を規制する第２のモータ（７２）と、 ６　前記第１及び、又は第２モータ（６４、７２）が、それぞれ第１の軸及び第 ２の軸の回りに回転し、出口端部（６９）が受液ステーション（１０４）が配置 されている予定きれた経路（９２）に従って移動するように制御するプログラマ ブル制御手段と を有することを特徴とする分配装置。 ５　前記搬送通路（２３）が、それぞれが関節状のアームとなる第１及び第１の 部分となる２本の剛体からなるチューブで形成され、それらのチューブが前記第 ２の軸（Ａ２）と同心の回転軸を有する回転カップリング（３６、３８）で結合 されている請求の範囲第４項記載の分配装置。 ６　前記搬送通路（２３）が可撓性のダクトで構成され、その出口（２６）が前 記アームの第２の部分（６１）の外側端部に取り付けられている請求の範囲第４ 項記載の分配装置。 ７　前記第１モータ（６４）が前記第１駆動軸（６３）を駆動するギアモータで ある請求の範囲第５項又は第６項記載の液体サンプルを分配する装置。 ８　前記第２モータ（７２）が前記第１モータの近傍に配置されたギアモータで あり、第２駆動軸（６７）を駆動させるための歯付きベルト（７３）又は他の伝 達システムを介して前記第２駆動軸（６７）を、前記アームの第１（６０）及び 第２（６１）部分の相対的な位置に関係なく駆動する請求の範囲第５項、第６項 又は第７項記載の液体サンプルを分配する装置。 ９　少なくとも一つの回転ポテンショメータが前記第１又は、及び第２モータ（ ６９、７２）に、前記アームの第１及び第２部分（６０、６１）の角度の位置の 変化が前記ポテンショメータの抵抗の変化となり、そのポテンショメータが第１ 及び第２部分（６０、６１）の角度位置の監視を行う請求の範囲第５項ないし第 ８項のいずれか記載の液体サンプルを分配する装置。 １０　前記第１及び、又は第２モータがステップモータである請求の範囲第５項 ないし第９項のいずれか記載の液体サンプルを分配する装置。 １１　前記受液ステーション（１０４）の各々が上端が開放された容器がハウジ ング内に第１の軸（Ａｌ）の回りに配列させられている請求の範囲第５項ないし 第１０項のいずれか記載の液体サンプルを分配する装置。 １２　上端が開放された容器の列（Ｂ′）で囲まれた空間（９０）が、前記容器 を第１軸（Ａ１）に対してハウジング内の基準位置容易に配置し、取り外すため のキャリアで形成される請求の範囲第５項ないし第１１項のいずれか記載の液体 サンプルを分配する装置。