JPS6180026A - 分析用液体サンプルの混合方法及び装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、セル等のサンプル容器中に入れられた液体サ
ンプルを、周期的な空気運動によって混合する分析用液
体サンプルの混合方法に関する。

本発明はまた、セル等のサンプル容器中の分析用液体サ
ンプルを混合する装置であって、サンプル表面上部で空
気運動が生成される装置にも関する。

［従来の技術］ この種の公知の方法及び装置（ヨーロッパ特許公開第８
８１３４８号及び西独特許公開第１５９８５１４号）に
おいては、サンプル容器は密封され、密封部とサンプル
表面との間にある空気柱が周期的な振動や揺動を受け、
それによってサンプル容器中の液体サンプルは周期的に
揺動される。結果的に、弾性的な容器の壁を変形するこ
とか、又はサンプルをＵ字形のサンプル容器の二本の脚
の間で前後に動かすことのいずれかによって、液体サン
プルは混合されるのである。このＵ字形の容器の脚の一
本は前述の如くして密封され、他方の脚は開放されてい
る。

〔発明の解決しようとする問題点〕

従ってこの公知の方法においては、サンプル表面上部で
空気柱を周期的に揺動することかできるように４サンプ
ル容器を密封しなければならないが、これは比較的面倒
であるばかりでなく、密封性の問題も生じる。また、Ｕ
字形か又は弾性的に変形しうる壁を持つかのいずれかの
特別なサンプル容器が必要とされる。

本発明の課題は、標Ｍ的な容器により、密封性の問題を
生ずることなく接触なしの混合が行なえる１分析用の液
体サンプルを混合するための簡易な方法及び簡易な装置
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によればこの課題は、前述したタイプの方法にお
いて、噴出空気流が、サンプル表面上の異なる部位に交
互に向けて流出させられて、該サンプル表面の部位を変
移させることにより１前記液体サンプル中に乱流を生せ
しめること、及び好ましくは噴出空気流が液体サンプル
よりも高い温度を有することによって解決される。

従って１本発明の方法によれば、液体サンプルの運動ひ
いては完全な混合は、単にサンプルの表面の異なる部位
へ交互に向けられる噴出空気流と、それによって液体サ
ンプルに対して与えられる波動運動とによって行われ、
それによって乱流が生成され、サンプルの急速かつ完全
な混合が行なわれる。この混合過程を実施するためには
、サンプル容器を密封する必要はなく、容器は単一の液
体を入れる筒部を有する標酵的な容器であって良い、ま
た、噴出空気流をサンプル容器やサンプルと接触させる
ためにサンプル表面へと向けるだめの装置には、多くの
部品を用いる必要はない。

それゆえ、簡易な手法により液体サンプルの効果的かつ
急速な混合が達成される。

多くの場合において、混合過程中及び分析中の両方で液
体サンプルを一定の温度に保つことか必要である。この
場合、噴出空気流は液体サンプルよりも高い温度を有す
るため、液体サンプルと接触する噴出空気流中の空気が
、蒸発作用により液体サンプルを冷却することはない。

混合過程を実施す゛る際の液体サンプルの蒸発は、噴出
空気流に用いられる空気に大気中で略１００％の湿度を
与えることによってさらに減少されうる。このような温
和した空気は、液体サンプルから全く湿気をも吸収しな
いからである。

特に良好な混合作用は、噴出空気流がサンプル表面に、
層流の形で向けられた場合に得られる。

なぜなら、その場合に、噴出空気流から液体サンプルへ
極めて良好な運動量の伝達が行なわれるからである。

本発明の課題はまた、前述したタイプの装置において、
出口をサンプル容器の上部に配置し、それらに空気波を
交互に供給するポンプ装置に連結された少なくとも二つ
の空気導管即ち通路を備えることによって解決される。

上述したように、本発明の方法によれば、このような装
置で、サンプル容器の開口を密封することなく、分析用
液体サンプルを非常に簡単な手法で混合することが可能
であり、しかも装置の部品とサンプル容器及び／又は液
体サンプルとが接触することもない。

上記ポンプ装置が９〜１４サイクルの周期で作動するな
らば、液体サンプルの特に効果的な、急速な混合が達成
される。

噴出空気流用の空気を液体サンプルの温度以上に温める
ために、空気通路に供給される空気を。

調節可能に加熱されうる温度制御部即ち温度室を介して
供給することができる。

また、空気用開口に供給される空気を加湿するために、
空気を加湿器を介して供給することができる。かかる加
湿器は、例えば、温度室の底部に設けられその上を空気
が通過する水皿即ち水トレーから形成される。

噴出空気流が層流からなる場合には、混合過程が非常に
好適な態様で行われる。その場合、空気用量０（通路）
の長さ及び内径は、そこから空気の層流が流出するのに
適した具合に選択される。

サンプル表面と接触する大気中の空気の割合を低く保つ
ために、サンプル容器を噴出空気流用の通路のための空
気開口を備えたカバーで覆うことができる０例えばこれ
は、サンプル容器に固着された箔の形や、装置に取付け
られた弾性的な覆いの形をとる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照してより詳細に説明
する。

第１図に図示されている装置は温度制御部即ち温度室３
と、駆動部２０によって駆動されるポンプ１２を有して
おり、該ポンプは連結ホース１０．１１を介して温度室
３に連結されている。

第２図において見られるように、ポンプ１２は二つのポ
ンプ室１８．１９を有しており、これらは各々ダイアフ
ラム１８．１７により密閉されている０作動部分１５は
ねじによってダイアフラムＩ６，１７に固定されており
、またカム１４が収容される溝が備えられている。この
カムは軸１３上に配置されており、駆動部２０によって
駆動され、第２図に示された矢標の方向に回転する。

連結ホース１０．１１はそれぞれポンプ室１８．ｌ！３
に連結され、そして温度室３の底部から僅か上方の位置
において、該温度室の区画室８．７内へ突出している。

空気通路４，５は、温度室の底部を貫通して温度室３の
下方に突出しているが、他方該空気通路４．５の上端は
、区画室８．７内に、連結ホース１０、ＩＩとの連結部
の十分上方まで突出している。

上記温度室３は電気的加熱ジャケット２６によって包囲
されており、その壁には温度センサ２７が設けられてい
る。この温度センサ２７と、略図的に表示されたサーモ
スタット８とによって、区画室８．７の所望の温度が維
持されるように温度室の加熱具合が調節される。

上記空気通路４，５は、該空気通路４，５の出口の下に
サンプル容器ｌを配置した際に、それらがサンプル容器
ｌの開口の内径の付近において相互に最大の距離を置い
て配置されるように、温度室３の底部から離れた位置に
配置される。一方、サンプル容器１は、温度室３に弾性
的に保持されかつ噴出空気流のための開口２３を有する
カバー２２によってフわれでいる。

〔作用及び効果〕

作動にあたり、駆動部２０は軸１３を駆動し、カム１４
を回転させる。これにより空気が第２図のポンプ室１８
．１９において周期的に圧縮され、そこから排出される
。それによって、かかる空気は連結ホース１０．１１を
介して区画室６，７内へ送られる。

上記区画室の底部上には水が存在しており、それゆえ底
部上へ供給された空気はその水の上を通る際に加湿され
る。一方、上記区画室６．７内の空気は、混合されるサ
ンプルの温度以上に加熱される。

上記ポンプ室１８．１９から空気波を供給している間、
区画室６，７内の圧力が増加するため、空気はそれに応
じて空気通路４．５を通って下方へと送られる。即ち、
噴出空気流は上記空気通路４．５から交互に流出し、そ
の周期及び間隔はポンプ１２の構造及び作動に依存する
のである。空気が空気通路の一方から強制的に出されて
いる間、他方の空気通路からそれに連結された区画室及
び連結ホースを介してダイアフラムにより閉ざされた他
方のポンプ室へと空気が吸い戻される。

上記空気通路４，５の大きさは、好ましくは層流がそこ
から流出するのに適したように選択される。一実施例に
よれば、長さが４０ｍｍで内径が０．８ｍａ＋の空気通
路が、速度１〜２ｍ／秒で容積５〜１０ｃｍ３／秒の噴
出空気流に用いられる。上記空気通路４．５の出口端が
サンプル表面の１部２１〜３０ａ＋ａ＋にあると、その
結果生ずる層流により効果的かつ完全な混合が行なわれ
る。

本装置が作動中には、混合される液体サンプル２を入れ
ているセル等のサンプル容器ｌは、第１図及び：ｆｒｊ
３図に示されているように空気通路４．５の下に配置さ
れる。もし、第１図に矢標で示された噴出空気流が空気
通路４から流出すると、液体サンプル２の表面は図示の
ように変形される。他方、噴出空気流が他方の空気通路
から、即ち第１図に５で示されている横方向の空気通路
から流出すると、該噴出空気流は、第１図のサンプル容
器ｌと同様で横方向に位置を変えた形で示されているサ
ンプル容器１“中の液体サンプル２の表面の変形をもた
らす、従って、第１図において曲がった矢標で示されて
いる乱流のように、液体サンプル表面の交互の変形が生
ずる。この乱流は、液体サンプルの急速、効果的かつ完
全な混合を行なうものである。この場合噴出空気流の温
度の上昇及び高い大気湿度により、液体サンプルの温度
変化や液体の消失を心配する必要はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、サンプル容器中の液体サンプルを混合する装
こを部分的に破断して示す８８分概略図である。第２図
は、第１図で用いられるポンプの基本図の断面図である
。 第３図は、液体サンプルを入れたサンプル容器の上部に
空気通路を備えた温度室を簡略化した断面図である。 ！−・サンプル容器、　２・会液体サンプル、３・・温
度室、　　　　４，５・・空気通路、６．７　・・区画
室、　　　８・番サーモスタット、１０．１１−拳連結
ホース、１２・拳ポンプ、１３一番軸、　　　　　　１
４φ・カム、１５・・作動部分、　１８．１７　Φ・タ
イアブラム、１８．１９　Φ・ポンプ室、　２０・・駆
動室、２２＠・カバー、　　　　　２３・拳開口、２６
・・加熱ジャケット、２７Φ・温度センサ。 特許出願人　工ッペンドルフ・ゲレーテ／丸つ壷ネテレ
ル　ラント　ヒンッφ ゲーエムベーハー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セル等のサンプル容器中に入れられた液体サンプル
   を周期的な空気運動によって混合する分析用液体サンプ
   ルの混合方法において、噴出空気流をサンプル表面上の
   異なる部位に交互に向けて流出させ、当該サンプル表面
   の部位を変移させることにより、前記液体サンプル中に
   乱流を生ぜしめることを特徴とする分析用液体サンプル
   の混合方法。 ２、上記噴出空気流として、液体サンプルの温度以上に
   加熱された空気が用いられることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 ３、上記噴出空気流として、大気中の湿度が略１００％
   の空気が用いられることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の方法。 ４、上記噴出空気流が層流の形でサンプル表面上に向け
   られることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３
   項のいずれかに記載の方法。 ５、セル等のサンプル容器に入れられた分析用液体サン
   プルを混合する装置であって、サンプル表面上で空気運
   動を生ぜしめるものにおいて、上記サンプル容器１の上
   部に出口が配置された少なくとも二つの空気通路４、５
   を備え、該空気通路がそれらに交互に空気波を供給する
   ポンプ装置１２に連結されていることを特徴とする分析
   用液体サンプルの混合装置。 ６、上記ポンプ装置１２は、９〜１４サイクルの周期で
   作動することを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
   装置。 ７、上記空気通路４、５に供給される空気は、加熱調節
   可能な温度室３を通って供給されることを特徴とする特
   許請求の範囲第５項または第６項記載の装置。 ８、上記空気通路４、５に供給される空気は、加湿器を
   通って供給されることを特徴とする特許請求の範囲第７
   項記載の装置。 ９、上記加湿器は、加熱室３の底部に配置され、且つ空
   気がその上部を通過する水トレーからなることを特徴と
   する特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０、上記空気通路４、５の長さ及び内径が、該通路か
   ら空気の層流が流出するように選択されることを特徴と
   する特許請求の範囲第５項から第９項のいずれかに記載
   の装置。 １１、上記サンプル容器１のカバー２２が、空気用開口
   を有していることを特徴とする特許請求の範囲第５項か
   ら第１０号のいずれかに記載の装置。