JPH064897Y2 - 希釈装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は希釈装置にかかり、詳しくは、バッチ式自動化
学分析装置等において試料を所定の希釈率に希釈するた
めの希釈装置に関する。

（従来の技術） 自動化学分析装置において高濃度の試料を測定する場合
には、試料を希釈して適当な濃度にする必要がしばしば
生じる。この場合、従来では、試料の計量器と純水等の
希釈液の計量器とを使用し、各計量器の容量比によって
所望の希釈率を得ていた。なお、計量器の種類として
は、一定容量の計量管を用いて自動的に計量する計量管
方式や、ポンプの一定のストロークによって自動的に計
量を行なうポンプ方式等が知られている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、上述の希釈装置には以下のような問題があ
る。

まず、従来では試料や希釈液の各計量器の容量が一定で
あり、換言すればこれらの計量器の容量で希釈率が決定
されるため、希釈率を変更する場合には計量器自体を容
量が異なる別個のものに変更することが必要となり、極
めて不便であった。

次に、大幅な希釈を行なう場合には、希釈率の精度を高
めるために希釈済みの溶液を更に希釈する、いわゆる多
段希釈が必要になる時がある。この場合、従来では最初
の希釈に使用した計量器には試料や希釈液が器壁等に若
干残存していることから、これらの計量器をそのまま使
用することができない。従って、別個に一組の計量器を
用意するか、あるいは先に使用した計量器を洗浄して再
使用する必要があり、コストや手間が多くかかるという
欠点がある。

また、計量器を洗浄して再使用する場合には分析装置に
洗浄液の添加機構が必要となり、装置構成の複雑化や大
型化を招くおそれがあった。加えて、再使用される計量
器の容量は一定であることから、多段希釈する際の希釈
率は指数的に変化するだけであり、中間の希釈率が得ら
れないという問題もあった。

本考案は上記問題点を解決するべく提案されたもので、
その目的とするところは、計量器の容量変更等を伴うこ
となく希釈率の変更が可能であり、しかも高精度かつ任
意の希釈率を得るための多段希釈も容易に行なえるよう
にした構成簡単な希釈装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案は、希釈するべき試料
と希釈液とが相前後して注入される希釈容器と、シリン
ジポンプ等のポンプの動作により希釈液を希釈容器内に
注入し、かつ希釈容器内の試料を吸引して再び希釈容器
内に注入可能であると共に、前記ポンプによる希釈容器
への希釈液及び試料の注入量が既知である注入管路と、
希釈容器内の液体を排出する排液手段とを備え、希釈液
により前記注入管路を介して洗浄した後の空の希釈容器
内に試料を注入し、前記注入管路を介して吸引した試料
を、残余の試料を前記排液手段により排液してなる希釈
容器内に再注入し、その後前記注入管路を介して希釈液
を希釈容器内に１回以上注入して試料を希釈することを
特徴とする。

（作用） 本考案によれば、希釈液を予め注入管路を介して希釈容
器内に注入し、これを排液することで注入管路及び希釈
容器内部が洗浄される。その後、希釈容器内に試料を十
分に注入し、この試料を洗浄済みの注入管路を介して吸
引することにより、試料がサンプリングされる。この
際、ポンプの動作によって注入管路に吸引、保有される
試料の量は既知であるから、前記注入管路が計量管とし
て作用し、上記サンプリングによって希釈するべき試料
の計量が行なわれることになる。

次いで、希釈容器内の残余の試料を排液した後、注入管
路内に保有されていた試料を希釈容器内に再注入し、そ
の後、前記注入管路を介して希釈液を希釈容器内に所要
回数だけ注入して攪拌することにより、所望の希釈率で
試料を希釈することができる。

（実施例） 以下、図に沿って本考案の一実施例を説明する。第１図
は、本考案にかかる希釈装置の構成を概略的に示したも
ので、この希釈装置は、自動吸光分析装置等の反応容器
をそのまま希釈容器として用いたものである。

同図において、１は反応容器としての希釈容器であり、
その内部にはモータ２によって回転する攪拌用ファン３
が設けられていると共に、希釈容器１の下端部には排液
バルブ４が設けられている。更に、希釈容器１の上部に
は希釈するべき試料が注入される試料注入ノズル５が設
けられ、また、希釈容器１の内部には、サンプリングの
際に試料を吸引、吐出し、また後述する多段希釈の際に
希釈済み溶液を吸引、吐出するノズルとしても作用する
希釈液注入ノズル6Aが設けられている。

この希釈液注入ノズル6Aは、十分な長さを有する管路余
長6Bとあいまって希釈液や試料の注入管路を構成するも
のであり、管路余長6Bの一端は三方弁８の吐出側82に連
通している。そして、この三方弁８の吸引側81は純水等
の希釈液が入れられた希釈液容器９に、また、三方弁８
の共通側83はシリンジポンプ10にそれぞれ連通してい
る。

ここで、シリンジポンプ10はストロークが一定または可
変の何れであってもよい。また、注入管路を構成する希
釈液注入ノズル6A及び管路余長6Bは、シリンジポンプ10
の１ストローク以上の容積を持ち、サンプリング時に希
釈容器１内の試料や希釈済溶液を吸引した際にこの試料
等が三方弁８にまで到達しないことが必要である。更
に、排液手段は図示の排液バルブ４に何ら限定されるも
のではない。

次いで、この希釈装置による試料の希釈作用について説
明する。

まず、始めに三方弁８を吸引側81にし、共通側83を介し
てシリンジポンプ10内に希釈液容器９から希釈液を吸引
する。このとき反応容器１を空にしておき、次いで三方
弁８を吐出側82に切り替え、シリンジポンプ10内の希釈
液を管路余長6B及び希釈液注入ノズル6Aを介して反応容
器１内に注入する。この動作を何回か繰り返すことによ
り、注入管路内の空気を排出させると共に、注入管路及
び反応容器１内部を洗浄する。かかる洗浄工程での希釈
液の最後の吐出動作が終わった後は、三方弁８及びシリ
ンジポンプ10はそのままの状態としておいて希釈液を吸
引しないように留意する。この時点で、希釈液注入ノズ
ル6A及び管路余長6Bからなる注入管路の内部には希釈液
が充満された状態となっている。

次に、反応室１内の洗浄後の希釈液を排液バルブ４を介
して排液し、反応室１を空にする。その後、試料注入ノ
ズル５から、希釈液注入ノズル6Aの下端部がある程度浸
かるまで試料を注入する。このとき、試料の注入及び排
液を何度か繰り返すことによって反応室１を再度洗浄
し、希釈液を反応室１から完全に排出させるようにして
もよい。

こうして試料を反応室１内に十分注入した後、三方弁８
を吐出側82にしたままの状態でシリンジポンプ10内を吸
引させる。これにより、希釈液注入ノズル6Aから試料が
吸引されてサンプリングされることとなり、その吸引量
はシリンジポンプ10の吸引量と等しくなる。これに先立
ち、前述の如く注入管路には希釈液が充満していて空気
が入っていないため、シリンジポンプ10の吸引量がその
まま試料の吸引量となる。すなわち、シリンジポンプ10
の１ストローク分の吸引量は予め明らかであるから、こ
のシリンジポンプ10の吸引によって実質的に試料の計量
が行なわれる。

その後、反応室１内の余分な試料を排液バルブ４から排
液して反応室１を空にする。次にシリンジポンプ10を吐
出させると、先に吸引された試料が反応室１内に注入さ
れる。しかる後、シリンジポンプ10を動作させ、三方弁
８を介して希釈液を反応室１内に必要回数注入すると共
に、モータ２により攪拌用ファン３を回転させて溶液を
攪拌することにより、試料を所望の希釈率に希釈するも
のである。

また、多段希釈を行なう場合には、上述の動作によって
得た希釈済み溶液をシリンジポンプ10により希釈液注入
ノズル6Aからサンプリングし、この状態で反応容器１内
の余分な溶液を排液する。その後、希釈液注入ノズル6A
から希釈済み溶液を反応容器１内に注入し、以後、前記
同様に希釈液を反応室１内に必要回数注入することによ
り、希釈済み溶液を更に希釈する。この際、最初の希釈
率やシリンジポンプ10による希釈済み溶液の吸引、注入
量、加えられる希釈液の注入量はすべて明らかであるか
ら、任意の希釈率の溶液を得ることが可能である。

なお、希釈済み溶液をサンプリングするに際して、希釈
液注入ノズル6A及び管路余長6Bからなる注入管路は、前
回の希釈の際に希釈液によって洗浄された状態にあるた
め十分な清浄度を保っている。従って、多段希釈を行な
う場合には特に独立した洗浄工程を設ける必要がなく、
一連の希釈動作を連続して行なう間に計量器としての注
入管路を洗浄することができる。

次に、この希釈装置によりりん酸を純水にて３０倍に希
釈（２段希釈）した溶液を用い、モリブデン青法を利用
した吸光光度法によってリン酸の濃度を測定した場合の
測定結果を第１表に示す。なお、シリンジポンプ10によ
る１ストロークの吸引量は３mlである。

このとき、測定濃度の平均値は5.0524〔ppm〕であり、
標準偏差は0.022となり、変動係数ＣＶは、 （0.022÷5.0524）×100≒0.438％ であって0.5％以内に納まっていることから、測定結果
の再現性は極めてよく、結果的に高精度で試料の希釈が
行なわれていることがわかる。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、注入管路の洗浄や試料の
サンプリング、希釈液の注入等の一連の作業を繰り返す
だけで所望の希釈率を得ることができ、希釈率設定範囲
の広い希釈装置を得ることができるため、自動化学分析
装置の測定範囲を大幅に拡大することができる。

また、希釈率の変更は希釈液の注入回数を変えるだけで
行うことができ、計量器の容量が一定である場合に従来
必要とされた計量器の容量変更が不要となり、多種類の
計量器を用意することに伴うコストの増加を防ぐことが
できる。つまり、本考案では、希釈液注入ノズルや管路
余長からなる注入管路が一種の計量器として作用するも
のであり、物理的に単一の上記計量器を繰り返し使用す
ることで任意の希釈率が得られるものである。

更に、多段希釈の際にも、新たな計量器を用意したり、
計量器を洗浄するための独立した洗浄工程が不要である
から、希釈作業の簡易迅速化が可能であり、同時に洗浄
液の添加機構等も不要となって装置全体の小型化が図れ
る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略的な構成図であ
る。 １…希釈容器、２…モータ ３…攪拌用ファン、４…排液バルブ ５…試料注入ノズル、6A…希釈液注入ノズル 6B…管路余長、８…三方弁 81…吸引側、82…吐出側、83…共通側 ９…希釈液容器、10…シリンジポンプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】希釈するべき試料と希釈液とが相前後して
   注入される希釈容器と、 ポンプの動作により希釈液を希釈容器内に注入し、かつ
   希釈容器内の試料を吸引して再び希釈容器内に注入可能
   であると共に、前記ポンプによる希釈容器への希釈液及
   び試料の注入量が既知である注入管路と、 希釈容器内の液体を排出する排液手段とを備え、 希釈液により前記注入管路を介して洗浄した後の空の希
   釈容器内に試料を注入し、前記注入管路を介して吸引し
   た試料を、残余の試料を前記排液手段により排液してな
   る希釈容器内に再注入し、その後前記注入管路を介して
   希釈液を希釈容器内に１回以上注入して試料を希釈する
   ことを特徴とする希釈装置。