JPH07104358B2 - 液体吸入排出装置 - Google Patents

液体吸入排出装置

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JPH07104358B2
JPH07104358B2 JP61209377A JP20937786A JPH07104358B2 JP H07104358 B2 JPH07104358 B2 JP H07104358B2 JP 61209377 A JP61209377 A JP 61209377A JP 20937786 A JP20937786 A JP 20937786A JP H07104358 B2 JPH07104358 B2 JP H07104358B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、液体吸入排出端から液体を吸入し排出する装
置に関し、より具体的には、均一な量の液体を排出出来
るようにした液体吸入排出装置に関する。
従来技術 米国特許第4,287,155号に記載の生物液体分析装置にお
いては、液体が周囲の不要な部分に散ることが時たま起
こり、それが解決しがたい問題であった。液体が散るの
は、液体を受け入れるテストエレメントに落ちてつくこ
とよりも、液体排出器の液体排出孔の周りの外表面に液
体がのぼり付着することが問題となる。排出器の外表面
に液体が着くのが問題となるのは、それにより、排出さ
れる液体の量が変わるためである。排出器の外表面に液
が着くことにより、液を受け入れるべきスライドに液が
全く供給されないということもしばしばある。このた
め、この問題の原因を究明しその解決を図る研究がなさ
れてきた。しかしながら、その原因は多数有り、従っ
て、１つの原因に対する解決を見付けても、他の原因に
よる問題解決には必ずしもならない。
発明の解決すべき問題 １つの問題は、そのような分析器が液体排出端の外表面
を傷付け、それにより上記のような問題が生じるという
ことである。これは、外表面に筒状に形成される液体
を、液体排出端から離すように引き付けることにより、
液体が不要な部分に付着するのを防止しようとした米国
特許第4,347,875号に開示されたごとき液体排出端を用
いても同様である。以下、これについて詳述する。従来
の液体吸入排出端、すなわち第６図の端部10は、液体を
吸い込み、次いで吸い込んだ液体を例えば10μ毎に分
配するのに用いられるものである。この端部は、１つの
サンプルから次のサンプルへと汚染が生じないように使
い捨てになっているのが普通である。又、この端部10は
液体吸入排出孔14に隣接した端面12と、該端面に鋭い縁
16で角度をもって交わる外表面18とを有している。端部
10を液体槽の中に入れて液体を吸入し同端部をそれから
引き上げたときに液体被覆が付着するのはこの外表面18
である。なお、縁16の鋭さは、上記の米国特許第4,347,
875号に開示してあるように調節される。
上記問題に対する１つの方法は、端面12から離れた円錐
形部分20の円錐角を端面に隣接した円錐形部分22の円錐
角よりも大きくすることである。米国特許第4,347,875
号に記載してあるごとく、少なくとも長さＤを適当な長
さに選択すれば、この形状は液体を端面12から部分20に
向かって被覆した流体Ｓを引き上げる役目を果たす。こ
れは多くの場合、液滴d1を散らさずにd2に示される状態
にするのに有効ではあるが、常にうまくいくとは限らな
い。例えば、円錐形部分22が傷付いている場合、特に、
縁16が傷付いている場合には液が散るようになる。特に
上記米国特許の発明が用いられない場合には、液体吸入
排出端10には面12に隣接して筒状の液体被覆Ｓが付着す
ることがある。そのような場合、次の液が排出されると
きに、液が破線d1で示す形状をなさずに面18を上がり液
体被覆Ｓと一緒になり、破線d2で示す大きな液の塊が生
ずることがある。大きくなつた液d2が、それが供給され
るべきテストエレメントに接触しても、そのエレメント
に供給されるよりも多くの大部分が残る。最悪の場合に
は、上記のごとく排出端の外表面についた液d2がテスト
エレメントに接触さえしないことがある。又、上記のよ
うな問題を解決するための傷付きを防ぐように変更した
分析器はその特定の原因には有効でも、他の原因には必
ずしも有効ではない。しかし、液体の不要な部分への付
着のすべての原因は、液体排出端に液体用孔に隣接した
外表面の大部分に連続する液体のフィルムが維持される
ことに関係すると推測される。
発明の目的 従って、本発明の目的は液体が不要な部分に着くという
問題を解決することにある。
発明の構成 本発明の上記の目的は、以下のような本発明に係る装置
により達成される。すなわち、本発明に係る装置は、液
体を吸入するときに該液体に浸けられて、その液体から
取り出されたときに、液体を吸入排出するための孔の周
りの外表面に残った上記液体が筒状に付着するような液
体吸入排出端を有する液体吸入排出装置であって、上記
筒状の液体に空気を吹き付けて、該液体を吸入排出端か
ら物理的に離すことなく液体吸入排出端の軸線方向で２
つの部分に分離するための吸入排出端から離して設けら
れた分離手段で、分離された部分をそれらが交わらない
ようにするのに十分な幅だけ吸入排出端の軸線方向で上
記外表面の乾燥した環状部分で分離し、分離された部分
の上記孔に近い方の部分の量が、排出されるべき液体の
量に比べて無視できる程度のものなるようにする分離手
段を有していることを特徴とする。
以上においては、本発明を、血清などの液体中のアナラ
イトを計量分析するのを可能とするテストエレメントに
それら液体を供給することに関連して述べることにす
る。しかし、本発明は、液体の性質やそれが供給される
物質の性質に関係なく、液体を吸入し排出するためのど
のような装置及び方法にも適用することが出来る。
以下において、「上方」、「下方」、「垂直」、「水
平」そして「底部」などの方向を表す用語は、使用に際
して一般的な位置を示すものとする。
実施例 以下、本発明を添付図面に示した実施例に基づき説明す
る。
第１図には、本発明に係る液体吸入排出端10が示されて
いる。
本発明においては、前述した第６図に示す排出端10の欠
点は、排出端10と別個の手段を用いて第１図に示すよう
に液を少なくとも２つの部分、上方部分S1と下方部分S2
とに分離する事により防止できる。下方部分はd1を支持
するのに必要な面に比べて無視できる程度の表面積を有
する面18の一部に接触する。もしS2が排出されるべき液
d2に混じっても、排出されるべき所望の液に加えられる
液の量は僅かである。排出される液が10μとした場
合、寸法Y1は好ましくは、900μｍ以下であり、直径δ
は約1020μｍ以下とされる。２つの部分は面18の乾燥し
た環状の部分30によって分離されており、その部分は量
d1若しくはd2をS1から離すのに十分な距離を越えて延び
ている幅Y2を有している。（上方部分S1は勿論寸法Y2が
維持されれば、幾つかの独立した部分を有することが出
来る。）本発明に係る好ましい形態の装置では、液の収
入及び排出の間に液吸入排出端10がかなり小刻みに揺れ
るのを許容する。そのようなものにおいては、Y2は、約
0.1cmないし0.4cmであることが好ましい。この数字は、
排出される液の表面張力がにしたがって変わり、上記の
揺れが少なくされれば0.1以下とすることもできる。液
の散るのを防止する作用をなすのは、d1がS2と接触しな
いようにする上述した乾燥した環状部分のためである。
（液の汚染を防ぐため）液体吸入排出端10にも該端の外
表面上の液にも接触しないかぎり、上記のごとき液の分
離を生ずるために排出端10から分離したどのような手段
でも使用することが出来る。もっとも好ましくは、第２
図に示すように少なくとも１つのガスノズル40を設け、
空気や窒素などのガスを筒状の液に吹き付け、S1及びS2
に分離するものである。ただし、その場合は、そのガス
が液を吹き飛ばさないようにする。最も好ましいのは、
第２図に示すごとく、少なくとも１つのガスノズル40を
設け、空気や窒素などのガスを筒状液体ＳをS1及びS2に
分離するように吹き付けるようにしたものであり、その
場合、ガスの速度は液が飛び散らない程度にしなければ
ならない。（液が飛び散ると、異なる液体を処理する場
合に、液の汚れが生じ好ましくない。）そのような、ガ
スを供給するには、ノズル40の孔42の高さをｈ、幅をｌ
（第３図）とする。第２図に於ける排出端の先端からの
距離Ｙ′１は、ベチュリ効果により該先端の液が引き込
まれないようにするため設けられなければならない。
Ｙ′１は第１図のY1の値を約380μｍとするのにたい
し、少なくとも1270μｍとするのが好ましいが、Y1を90
0μｍとしてＹ′１を1780μｍとするすることもでき
る。
ノズル40は第２図に示すように単一とし、幾らかのバッ
クフロウ46′を生ずるために偏向面44を設けることもで
き、また、第３図に示すように、２つのノズル40及び50
を設けることもできる。いずれの場合も、排出端10は、
その軸線11がノズルからのガス流にたいしてほぼ直角の
方向に、すなわち、角度α（第２図）が90゜±10゜程度
となるようにして動かすことが好ましい。更に、排出端
10は、最も好ましくは、ガスの流れ46にたいしほぼ直角
方向に、すなわち、第３図に於いて、角度βが90゜±10
゜となる方向に動かすのが良い。
第４図には、２つのノズルを設けた装置が示されてお
り、この装置に於いては、空気ポンプ60が汎用の調節器
及びホース62を通して、２つのノズルに空気を送るよう
にしている。ノズル40及び50の孔42、42′の寸法ｌ及び
ｈは、最も好ましくはそれぞれ約0.4cm及び0.03cmとさ
れ、X1及びY2はそれぞれ1.4cm及び0.7cmとされる。ノズ
ルが空気流をとおり矢印51の方向に動く際のスペースＺ
（第２図）は、好ましくは、0.17cmとされる。排出端10
の空気流内での滞留時間は、最も好ましくは、少なくと
も、0.2秒とされる。
上記の結果を得るために必要な空気流は、当業者にあき
らかな幾つかの条件により変わってくる。それらの条件
の１つは、ガスノズルの実際の設計である。すなわち、
ノズルにより噴出されるガスが排出端の近くにある限り
は、空気流がすぐに消失してしまう場合に比べ少ない空
気流でよい。スペースＺ（第２図）が小さくなれば、空
気の量も少なくて済む。500μｍないし0.4cmのスペース
及び約380ないし900μｍのY1とされたものにたいし、２
つのガスノズルからの空気の量を約14ないし55L/分にす
ると上述のごとく排出端上の液が最も容易に２つに分離
する。このような空気流の量は、上記のような結果を達
成するのに必要な空気圧を、大気圧よりも約4cmないし1
3cmの水柱圧高くにすることにより得られる。同じ空気
圧計が0.68ft3/分で5cm水柱圧及び0.3ft3/分で2.54cm水
柱圧を生じたので、４ないし13cmの圧力は約14ないし55
L/分の空気流量に相当する。
汎用の分析器100に以上に述べた装置が適合せれる態様
が、第５図に示されている。分析器は、トレー122に載
せたキャップ付き容器120に入れた血清を供給し、その
容器の中の血清を本発明に係る排出端10が採るようにな
っている。この装置に於いては、モータによって作動さ
れるギア145によって上げ下げされるスクリュウ130にプ
ローブ140が採り付けられている。モータとギアはフレ
ーム152上の一対のレール150の上のキャリッジ148によ
り支持されている。ホース160が、プローブ及びそれに
採り付けられた排出端10に部分真空を加える。
プローブはしたがって平面Ａの上を動かされる。具体的
には、排出端10はプローブによって持ち上げられ、容器
120内に入れられ、それから、部材196により保持された
テストエレメントＥに向けて矢印53の方向に降ろされる
位置に来るまで横方向51に動かされる。第５図に於いて
図示していないガスノズル40及び50が設定されるのは、
51で示した運動路に沿ったＢで示す位置であり、空気流
46、46′を図示のごとく噴き出すようにするのが好まし
い。より好ましくは、ノズルは矢印53に沿う位置には設
定しないほうがよい。そのような位置においては、排出
端10の液の分散が生じがちである。
以上述べた装置は、液を均一に排出するのに著しい効果
を奏することが判った。このことは、上述の米国特許′
875号に記載された通りに用意した排出端を使用し、空
気ポンプをオン及びオフにして繰り返し行って確認され
た。空気ポンプをオンにした場合、排出される液が変化
する確率は、オフにした場合の2.9％に比べて、0.17％
と著しく下がった。ポンプをオンにした場合は、著しい
変化が生じたのは600のテストにたいして１であった。
ポンプをオフにした場合は、588のテストにたいして著
しい変化のあったのは17であった。（このテストにおい
て、距離Ｚ（第２図）は0.33cmで空気量は約2.8標準立
方メートル／時間とされた。） 効果 以上から判るように、本発明によれば、排出端の外表面
上の液が、排出される液を吸引する力を低下することが
出来る。従って、液を排出供給している間、どのような
理由によっても、液が排出端の周囲に筒状に付着するの
を防ぐことが出来る。
付帯する効果として、本発明に於いては、種々の原因に
より起こされるであろう液の分散を処置する必要なく、
排出される液を一定に保つことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る液体吸入排出端の断面図； 第２図は、第１図の液体吸入排出端にノズルで空気を吹
き付けている状態を示す図； 第３図は、第２図の平面図； 第４図は、本発明に係る空気ノズル装置の概要を示す斜
視図； 第５図は、本発明を利用した分析装置の斜視図；第６図
は、液体排出時に生じる問題を説明するための従来の液
体吸入排出端の断面図； である。 10……液体吸入排出端 11……液体吸入排出端の軸線 12……端面 14……排出孔 18……液体吸入排出端の外表面 Ｓ……外表面上の筒状の液 S1、S2……分離された液の部分 40、50……ガスノズル Ｙ′１……プラットホームの平面からノズルまでの垂直
方向での距離 Ｚ……軸線11からのノズルの水平方向での距離

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液体を吸入するときに該液体に浸けられ
    て、その液体から取り出されたときに、液体を吸入排出
    するための孔の周りの外表面に残った上記液体が筒状に
    付着するような液体吸入排出端を有する液体吸入排出装
    置において、 上記筒状の液体に空気を吹き付けて、該液体を上記吸入
    排出端から物理的に離すことなく上記液体吸入排出端の
    軸線方向で２つの部分に分離するための上記吸入排出端
    から離して設けられた分離手段で、上記分離された部分
    をそれらが交わらないようにするのに十分な幅だけ上記
    吸入排出端の軸線方向で上記外表面の乾燥した環状部分
    で分離し、分離された部分の上記孔に近い方の部分の量
    が、排出されるべき液体の量に比べて無視できる程度の
    ものなるようにする分離手段を有していることを特徴と
    する液体吸入排出装置。
JP61209377A 1985-09-05 1986-09-05 液体吸入排出装置 Expired - Lifetime JPH07104358B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US772783 1985-09-05
US06/772,783 US4615360A (en) 1985-09-05 1985-09-05 Means providing separation of exterior sheath of liquid on dispensing tip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6256863A JPS6256863A (ja) 1987-03-12
JPH07104358B2 true JPH07104358B2 (ja) 1995-11-13

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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EP (1) EP0221646B1 (ja)
JP (1) JPH07104358B2 (ja)
CA (1) CA1248919A (ja)
DE (1) DE3677138D1 (ja)

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