JPH0672791B2

JPH0672791B2 - 大容量の深い容器から吸引容器によって液体を取出す方法、及びこの方法を実施するための大容量の深い容器に対する吸引補助手段としての装置

Info

Publication number: JPH0672791B2
Application number: JP1134433A
Authority: JP
Inventors: ゴーラハインツ―ユルゲン
Original assignee: ETSUPENDORUFU NEETERAA HINTSU GmbH
Current assignee: ETSUPENDORUFU NEETERAA HINTSU GmbH
Priority date: 1988-05-28
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: DE3818238C2; EP0345527A3; EP0345527B1; EP0345527A2; ATE86143T1; US4982614A; JPH0225713A; DE3818238A1

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は大容量の深い容器内の次第に深さが変化する液
体容積から、深い容器よりも短い吸引部を有する吸引容
器によって取液する方法に係わる。

本発明はまた、大容量の深い容器に対する吸引補助手段
として、該容器内に導入できる管と、管の断面と連携し
て管を遮断する逆止め弁と、前記容器に着脱自在に嵌着
され、逆止め弁を含む管がこれに開口する皿状体を含む
上記方法を実施するための装置にも係わる。

［従来の技術］円筒状本体及び一端に円錐状スピッツを有する注射器状
容器が装着されるリピートピペットはドイツ特許第29 2
6 691 号から公知である。

この種の容器では、円筒状本体内をピストンが往復移動
し、ピストンを引くことによって液体を吸引し、押すこ
とによって液体を放出できる。ピストンには空気量を少
なくするため円錐状スピッツ内に進入する円錐状延長部
を設けることが好ましい。円錐状スピッツの長さ及び外
形構成は寸法設定されている。これをリピートピペット
に取付けることにより実験の際の液体吸引及び配量を行
う。

このような注射器状吸引容器は多くの分野に利用できる
が、大きいびん、即ち、深い容器から取液する場合、び
んに液体が充満している間はスピッツが液体に届くけれ
ども、取液が繰返えされるともはや液体に届かなくなる
ため問題が生ずる。

少量の液体を配量するのに好適な特別の工夫をこらした
ものとして、着脱自在に嵌着される注射器の保持機構と
してのピペット装置がドイツ特許第32 04 178 号から公
知である。しかし、この公知例においても注射器は比較
的短いスピッツだけを具え、上記の観点から不都合であ
る。

実験に際して補給容器から取液するのに上記のリピート
ピペットまたはピペット装置を使用することには問題が
ある。

取扱う対象は有機及び無機の液体、溶媒、酸、アルカリ
及び試薬であり、サイズの決定にはml単位が採用されて
いる。

ただし、他の単位を採用しなければならない場合にはml
単位とは限らない。

上端に吸引力を作用させて取液するため容器に挿入でき
る逆止め弁付きサンプル採取管はヨーロッパ特許出願第
212,964 号から公知である。管の上端にも弁体としての
アタッチメントを設けてあり、このアタッチメントは狭
窄通路を介して管の内部空間と連通し、通路を有するチ
ャンバ内に小さい弁体を具備するが、管内の液位は液体
の表面張力によって維持されるから、前記小さい弁体を
絶対的確実性で遮断する必要はない。表面張力に左右さ
れるから、特定の液体にしか使用できない。

この公知例の目的は弁体部を管と差込み連結できるよう
に簡単な構成とし、弁体部を使い捨てにし、この公知例
において特殊な構成部分である管を洗浄して再使用可能
とすることにある。この管はガラス製であり、従って容
易に裁断することはできない。さらにまた、この管の吸
引力の作用によるサンプル採取の機能を果すだけであ
り、弁の上方には空虚な、即ち、限定されない空間が存
在するから注射器状吸引容器の挿着は不可能である。

上記の観点から、実験に際しては取液を重ねるに従って
液位が変化する補給液体から常に一定の液体量を吸引取
液できることが望まれる。挿着装置が嵩ばり、ポンプシ
ステムで作用し、液体が開放式の補助容器に移されてか
ら採取されるいわゆるボトルディスペンサは公知であ
る。従って、容器からの間接的な取液ではあるが、この
公知方式による補助容器への移行にはかなりの空気混入
及び揮発が伴ない、操作は煩雑であり、しかもこの公知
デイスペンサは極めて高価である。

正確に量定することがほとんど不可能な液体量を直接放
出するかまたは補給空間に収容するため、圧縮可能な収
容または補給容器を利用する装置も公知であるが、制御
が定まらないため容量が変化する可能性がある。従っ
て、本発明が意図するような取液精度を達成することは
できない。

［発明の目的］そこで、本発明の目的は特に上述したようなリピートピ
ペットまたはピペット装置と注射器状吸引容器を併用し
ても、特に苛性物質を扱う際に問題となる別設補給容器
へのコストのかかる移送を必要としない直接的な操作で
同じ吸引条件を維持しながらばらつきのない取液を行う
ことを可能にする頭書のような方法及び装置を提供する
ことにある。

［発明の概要］上記目的は、吸引部による吸引で上方から接近可能な量
定された中間容積の液体を吸引すると同時に一定量の液
体サンプルを採取し、前記量定された中間容積を補給分
として深い容器の外部に用意することを特徴とする方法
によって達成される。取液開始に際しては２通りのステ
ップが考えられる。一実施例として、１つの皿状体だけ
を設けた場合には、最初に吸引した量をフィードバック
することによって中間容積を形成すればよい。他の特に
好ましい実施例、即ち、一定の深さを有する量定された
中間容積が形成される場合には、先ず、少なくとも中間
容積を用意するための最小量を最初の吸引ステップで吸
引し、次の吸引ステップでも深さ一定の中間容積を形成
する。さらに他の好ましい実施態様として、それぞれが
一定の深さを有する前記中間容積を形成し、この中間容
積の液体から一定量の液体サンプルを吸引する。少なく
とも中間容積を用意するための最小量であっても、好ま
しい実施態様では最初の吸引で一定深さの中間容積を形
成できる。

特に容量の小さい注射器を使用する場合には、吸引補助
手段を確実に満たすため最初に１回だけ大容量注射器を
使用すればよい。

本発明の好ましい実施例では、適度に量定された吸引力
によって２段の液位が形成され、容器内の変化する液体
容積から次の取液のための一定量が常に用意され、この
一定量用意は取液ごとに次の取液のために自動的に行わ
れる。このことは低コストで上記装置を使用することを
可能にする。

この解決策は１つの手順で２つの結果をもたらす方法を
可能にする。即ち、１つの結果として、注射器状吸引装
置の吸引作用によって容器内の変化する容積から一定の
中間容積が形成され、もう１つの結果として、短い注射
器でも確実にサンプルが採取されることである。

頭書したような本発明の装置は簡単な実施態様の場合、
容器口に嵌着可能な皿状体に管を設けて該管が皿状体か
ら下方へ延びると共に該皿状体内に上方開口端を有する
ことを特徴とする。この実施態様では逆止め弁の上方に
中間容積収容部が形成され、この中間容積収容部は皿状
体内まで達する。従って、この皿状体は次の吸引行程に
備えた一定液位の中間容積の基礎となり得る。

この装置の特徴は逆止め弁上に、吸引すべき容積よりも
大きい中間容積収容部を形成し、逆止め弁の上方にピス
トン内蔵吸引容器のスピッツのための挿入口を設け、挿
入口にスピッツが液密的に挿着されるようにしたことに
ある。

皿状体が簡単な実施態様であることは上述した通りであ
るが、中間容積を収容する皿状体が筐体の一部であり、
管の上方開口端が筐体内の頂壁付近に位置し、筐体内の
挿入口と逆止め弁の間の空間に一定深さの中間容積が形
成されるように構成することが特に好ましい。

筐体をこのように構成した場合、ピストン内蔵吸引容器
のスピッツの挿入口を設ける。この挿入口は筐体の頂壁
に形成される。これは注射器状吸引容器スピッツの支持
部として挿入口を形成する上で有利である。

これにより、いわゆる２段階法に従い、次第に変化する
容積からスピッツの浸漬深さを一定に維持する一定の容
積が吸引工程ごとに形成される簡単な装置が得られる。
上向きに開口した１つの皿状体だけを使用する場合に
は、皿状体の深さを中間容積に合わせて設定すればよ
い。しかし、特定の液体にとっては問題となる露出した
蒸発表面及び汚染の可能性という欠点がある。

筐体状の構成は容器、特にびん、及び中間容積の形を取
る中間補給分が密閉状態に維持され、蒸発及び汚染から
保護されるという点で有利である。この場合、中間容積
の液位して筐体の上方半体内に、即ち、下方の皿状半体
よりも上方に最低液位よりも高い液位を設定することが
好ましい。

逆止め弁を管内の下方に設け、吸引作用が働いていなけ
れば管の内容物が下方にむかって遮断されるように構成
してもよい。ただし、逆止め弁を管内の上方、管の吐出
口の下方に設ける方が好ましい。このように構成すれば
上方からの空気流入が防止され、また筐体の取液チャン
バからの逆流だけでなく、管からの流出も阻止される。
その意味では本発明の逆止め弁は前記公知例とは構成が
異なる。特に球形弁による確実な遮断を保証するからで
ある。なお、装置の各部、特に弁は被処理物質について
化学的耐性を有する材料から成る。

最初の吸引で補給分を確保するため液体を少なくとも逆
止め弁の上まで吸引しなければならない。逆止め弁を管
内の下方に設ける場合には管のほぼ全体に液体が充満
し、管内の上方に設ける場合には弁体よりも下方の管部
分または弁室に液体が充満する必要がある。

弁を上方に設けることの利点として、管を裁断し易い材
料で形成することができる。これにより、容器またはび
んの深さに吸引補助手段を適応させることができる。

皿状体または筐体と管を一体的に形成してもよく、これ
によって容器、特にびんに嵌着できる装置が得られる。
この観点からも、筐体の下方皿状半体にその中心軸方向
に延びる管状延長部を設け、その上部に逆止め弁を設
け、下方からこの延長部に液密的に管を挿着するように
構成することが好ましい。この構成は特に製造上有利で
あり、適応自在な管を採用できる。密封は延長部内に形
成した内向きの張出しによって得るか、あるいは延長部
が密封状態を保証する挿着座を形成することができ、前
記延長部をゆるやかなテーパ状に形成してもよい。

吸引行程ごとに一定の液位に達する上記中間容積に関し
ては、開口端が最低液位よりも下方に来るように注射器
状吸引容器のスピッツを、その浸漬深さを一定に保つべ
く制止するストッパが挿入口によって形成されるような
構成が特に好ましい。スピッツ開口端は液体から離れる
ことなく全吸引容積を吸引できるように最低液位より充
分下方に位置しなければならない。

上記ストッパは種々の態様に実施できるが、注射器状吸
引容器スピッツの円錐形と対応するように挿入口を円錐
状に形成するのが好ましい。

注射器状吸引容器は少なくとも管の収容容積及び中間容
積に相当する吸引容積を有することが好ましい。このよ
うにすれば、少なくとも吸引容器のスピッツが次の行程
で充分な深さまで浸漬できる最低液位を確保できる。

従って、上記実施態様の場合、吸引容器の吸引容積は１
回の吸引行程で中間容積を用意するのに充分である。吸
引容積が大容量容器の深さと直接関係しないように大容
量容器の深さを任意に寸法設定できるという点で極めて
有意義である。中間容積の形成については、取液開始に
際して吸引容器の複数行程が必要となる場合も考えら
れ、これも当然本発明の範囲に含まれる。

吸引補助手段としての本発明の装置は、特に実験室で長
期間使用する場合、蒸発防止手段ともなるから好都合で
ある。

その意味では筐体の皿状体、即ち、皿状下方半体が、び
んの口に心立てされ、かつびんの口縁に嵌着されてシー
ルを形成する円錐状の壁で構成されるのが好ましい。

好ましい実施態様として、筐体上部に逃し弁を設ける。
このようにすれば、深い容器の下方域だけに液体が残っ
ている場合、注射器状吸引容器を挿入し、挿入したまま
ピストンの複数行程で充分な吸引を行うことができる。
即ち、スピッツ挿入口を介して筐体から排気するため、
行程ごとに注射器状吸引容器を挿入口から抜取る必要は
ない。

容器及び中間容積収容部の液密状態を確立するための好
ましい実施態様としては、スピッツを挿入すると開ら
き、スピッツを抜取ると閉じる、特に放射状切込みを有
する膜の形態をとるシール手段をスピッツ挿入口に設け
る。

［実施例］以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発明を説明す
る。

本発明の装置は筐体１を具備する。この筐体１は下方の
皿状半体２と上方の、特に液密式にフランジ連結された
皿状半体３から成る。両半体2,3間の内部空間が取液チ
ャンバ４を形成する。下方皿状半体２から管５が下向き
に突出している。

第１図では、下方皿状半体２がびん７の口縁６上に配置
されている。びん７の中には液体８があり、その液位９
は取液が進むに従って変化する。即ち、降下する。

管５はびん７の底10にまで達し、その場合、下端の周り
に上向きの切込み11を形成し、この切込み11を形成しな
い場合には下端が底10の上方に位置するように管５を短
く形成する。底10よりも上方に液体が残存する限りびん
７から液体を取出せるようにするための構成である。

筐体１はその上方皿状半体３、特に筐体１の項壁12に挿
入口13を具備する。この挿入口13には、既に述べたよう
にピペット装置またはリピートピペットに取付けられた
注射器状吸引容器15の円錐状スピッツ14を挿入すること
ができる。挿入口13は円錐状スピッツ14に対応するよう
に円錐状に形成され、円錐状スピッツ14を一定の深さだ
け挿入できるように制限する密封円錐面を構成する。

管５は下方皿状半体２と一体に形成することができ、そ
の吐出口16は頂壁の真下に位置する。ただしこれはあく
までも一実施態様である。

図示の実施例では、下方皿状半体２に、上方には頂壁12
の真下に達して吐出口16を画定し、下方には皿状半体２
の底18から突出して内向きの密封張出し19を有する管状
延長部17を形成する。この管状延長部17に管５が液密的
に挿入される。管状延長部17の深さは管５をどの程度ま
で管状延長部17に差込むかに応じて限界を設定すればよ
い。

管状延長部17は吐出口16の下方に凹面を上向きにし、中
央に通路21を有する皿状部分20を有し、その上側は取液
チャンバ４内の圧力が上昇すると管５の内部空間を密閉
する球形弁体23のための弁座22を画定する。筐体頂壁12
から吐出口16内に突出する突出片25により、弁体23が突
出口から飛び出すのを阻止する。弁体23を管状延長部17
内の弁座22の上方に保持するため、突出片25の代りに頂
壁12が弁体23に対するストッパーとして直接機能するよ
うに構成してもよい。

取液操作の開始に当っては先ず吸引容器15内に液体を吸
引する負圧を発生させる。これにより弁体23は弁座22か
ら浮き上がり、液体が管５を通って少なくとも下方皿状
半体２の弁または弁体よりも上方まで上昇し、例えば液
位24まで上昇する。

その場合、吸引容器15の寸法設定によっては、この段階
で吸引容器15までは液体は吸引されず、吸引容器15は空
気で満たされている。また、別の寸法設定ではこの空間
に最初の吸引行程によって液体が充填される可能性もあ
る。この場合、注射器状吸引容器15を取外し、取出した
液体を配量することができる。しかし、前者の場合に
は、注射器状吸引容器15において少なくとも第２の、ま
たはそれ以上の吸引行程が行われる必要があり、この場
合、吸引容器15による筐体１への圧縮工程において弁体
23が弁座22上に保持され、従って、管５が充満状態に維
持され、いったん到達した液位24はそのまま維持され
る。この過程で取液チャンバ４内に発生する超過圧を逃
し弁45から逃がす。

ただし、最初の吸引行程後にスピッツ14または吸引容器
15を取外し、吸引容器15のピストンをスピッツへ戻すな
ら、逃し弁45を省くことができる。

浸漬されるスピッツ14の長さとの関連において、液位24
がスピッツ14の開口端26よりも低くなることなく吸引容
器15の充満が可能となるように液位24を設定する。この
場合、液位24は最低液位を示す。第２図では密閉状態の
筐体１に前記液位24よりも高い液位29が描かれている。

次の段階で筐体１の中間容積から一定の吸引量が取り出
され、スピッツ開口端26の浸漬深さを、下方皿状半体２
内の補給量から充分な液体を取り出せるように設定す
る。

第２図は第１図と同様の実施例であり、参照番号も同じ
であるが、この実施例では弁体23aを含む弁を管５の下
端に設けてあり、弁体23aは液体を流入させる側孔28を
有するアタッチメント27内に配置されている。アタッチ
メント27は管５の長さをびん７の深さに合わせることが
できるように抜き取り自在である。さらにまた、アタッ
チメント27を嵌着することにより、アタッチメント27内
に、かつ管５下端の下方に、離脱するに充分な空間を有
する弁体23aのための弁座35が側孔28の上に形成され
る。

下方皿状半体２に設けた管状延長部17はこの実施例の場
合、管５と液密関係に連結されている。また、管状延長
部17への管５の挿入深さを選択することによってびんの
深さに対応させることができる。

第２図には最低液位としての下方液位24を示すと共に、
これよりも高い、管５の上方吐出口16の下方に位置する
液位29をも示してあり、スピッツ14は常に充分深く浸漬
し、第２図の実施例ではほぼ両液位24,29間の液量を取
出すことができる。第２図における筐体１または下方皿
状半体２の円錐形構造の実施態様は第１図の場合と同じ
である。

第３図は挿入口13の俯瞰図である。挿入口13はフランジ
状口縁30を有し、その内側を膜31が横断し、膜31はその
中心から放射状にのびる切込み32,33,34を有する。スピ
ッツ14を挿入すると、スピッツ14は膜31の中央を円滑に
通過し、円錐形嵌合域において確実にシールされる。第
４図は例えば開口皿状体、即ち第１図における容器部分
としての外側筐体皿状半体２に相当する皿状体40を示
す。ここでは管５が一体的に形成されており、第１図に
示した弁体23を含む弁を上方に具備している。弁座22は
管の上部に配置されている。

第４図の場合、上向きに開口した皿状体40から下向きに
管５が伸びている。皿状体40の円錐形壁部分41の下方、
皿状体40の中央孔37の下方に弁座22及び球形弁体23から
成る弁がある。

図示の実施態様では、皿状体40が中央孔37から下向きに
ゆるやかにテーパするスリーブ39を有し、このスリーブ
39内に逆止め弁22,23が設けられる。このスリーブ39に
管５を液密関係に嵌合させる。

皿状体40内に、かつスリーブ39内に壁部分と形状を一致
させた入れ子42を差し込む。ピストンを内蔵する吸引容
器15のスピッツ14がこの入れ子42に液密関係に挿着され
る。

入れ子42の下縁43は弁体23が浮き上がった場合にこれを
阻止するストッパまたは制止素子としても機能する。弁
体23の直径は下縁43の内径よりも大きい。

この実施例は中間容積を形成する皿状体40を設けた点で
有利である。即ち、この中間容積は吸引行程ごとに逆止
め弁22,23よりも高いレベルまで引き上げられる。

使用に際しては、先ず吸引によって吸引容器15の内容物
を皿状体40に与えて中間容積を形成し、次の行程でこの
中間容積にスピッツを浸漬すればよい。このようにすれ
ば、繰返し長時間使用しても常に気密的な吸引が保証さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はびん状容器に連結した本発明の好ましい実施例
を示す縦断面図、第２図は他の実施例を示す第１図と同
様の縦断面図、第３図は挿入口をシール素子と共に略示
する俯瞰図、第４図はさらに他の実施例を示す縦断面図
である。１……筐体、２……皿状半体、５……管、12……頂壁、
13……挿入口、14……スピッツ、15……吸引容器、16…
…吐出口、17……管状延長部、22……弁座、23……球形
弁体、26……開口端、27……アタッチメント、31……
膜、32,33,34……切込み、40……皿状体、42……入れ
子、43……下縁、45……逃し弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】大容量の深い容器内の次第に深さが変化す
る液体容積から、その深い容器よりも短い吸引部を有す
る吸引容器によって取液する方法であって、吸引部によ
る吸引で上方から接近可能な量定された中間容積の液体
を吸引すると同時に一定量の液体サンプルを採取し、前
記量定された中間容積を補給分として深い容器の外部に
用意し、最初の吸引によって少なくとも中間容積の形成
に必要な最少量を吸引し、次の吸引行程で深さを特定さ
れた中間容積を形成すると共に中間容積から一定の液体
量を採取し、同時に前記量定された中間容積の液体を追
加充填することを特徴とする取液方法。
【請求項２】大容量の深い容器に対する吸引補助手段と
して、該容器内に導入できる管と、管の断面と連携して
管を遮断する逆止め弁と、前記容器に着脱自在に嵌着さ
れ、逆止め弁を含む管がこれに開口する皿状体を含む請
求項第（１）項に記載の方法を実施するための装置であ
って、逆止め弁（22,23）上に吸引すべき容積よりも大
きい中間容積収容部を形成し、逆止め弁（22,23）の上
方にピストンを内蔵する作業容器（15）のスピッツ（1
4）のための挿入口（13,42,43）を設け、挿入口（13,4
2,43）にスピッツ（14）が液密的に挿着されるようにし
たことを特徴とする装置。
【請求項３】中間容積を収容する皿状体（２）が筐体
（１）の一部を形成し、管（５）の上方吐出口（16）を
筐体（１）内の頂壁（12）の近くに位置させ、筐体
（１）の挿入口（13）と逆止め弁（22,23）の間の空間
に一定深さの中間容積が形成されることを特徴とする請
求項第（２）項に記載の装置。
【請求項４】逆止め弁（22,23）を管（５）の上方吐出
口（16）の直ぐ下方に設けたことを特徴とする請求項第
（２）項及び第（３）項のいずれかに記載の装置。
【請求項５】逆止め弁（22,23）を管（５）の下端に位
置するアタッチメント（27）内に設けたことを特徴とす
る請求項第（２）項または第（３）項に記載の装置。
【請求項６】筐体（１）の下方皿状半体（２）に該皿状
半体（２）の中心軸方向に延びる管状延長部（17）を設
け、その上部に逆止め弁（22,23）を設け、下方から該
延長部（17）へ管（５）を液密的に挿着したことを特徴
とする請求項第（２）項から第（４）項までのいずれか
に記載の装置。
【請求項７】挿入口（13）が注射器状作業容器（15）の
スピッツ（14）の挿入深さを限定するストッパを形成
し、スピッツ（14）の開口端（26）が吸引容積に充分な
深さだけ最低液位よりも下方に到達するようにし、筐体
（１）の上部に逃し弁（45）を設けたことを特徴とする
請求項第（２）項から第（６）項までのいずれかに記載
の装置。
【請求項８】挿入口（13）を注射器状作業容器のスピッ
ツ（14）の円錐形と一致する円錐形に形成したことを特
徴とする請求項第（７）項に記載の装置。
【請求項９】注射器状作業容器（15）が少なくとも管
（５）の収容容積及び中間容積に相当する吸引容積を有
することを特徴とする請求項（２）項から第（８）項ま
でのいずれかに記載の装置。
【請求項１０】挿入口（13）に、スピッツを挿入する際
に開口し、抜取る際に閉じる、特に放射状切込み（32〜
34）を有する膜（31）として実施したシール手段を設け
たことを特徴とする請求項第（３）項から第（９）項ま
でのいずれかに記載の装置。
【請求項１１】皿状体（40）から管（５）が下方へ延
び、管（５）内の皿状体よりも下方の位置に上向きに開
口する逆止め弁（22,23）を設けてあり、管と皿状体の
間の過渡域に作業容器（15）のスピッツ（14）を液密的
に着座させる座を形成したことを特徴とする請求項第
（２）項に記載の装置。
【請求項１２】皿状体（40）の底（41）にスリーブ（3
9）を設け、これに管（５）を挿着すると共に該スリー
ブ内に逆止め弁（22,23）を設け、皿状体（40）の底に
弁体（23）のストッパとして機能すると共に挿入すべき
スピッツ（14）の座としても機能する入れ子（42）を設
けたことを特徴とする請求項第（11）項に記載の装置。