JPS62447B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は液体試料を計量し定量分配する液体試
料分配装置に関するものである。

従来技術 従来液体試料を計量分配する液体試料分配装置
は知られている。従来の分配装置は分配の度毎に
液体試料を引出す必要がある。

実験室において同種の液体を何回も連続的に分
配して実験を進めて行くことが屡必要になるが、
従来の装置では人による試料引出し操作に手間が
かかるという欠点があつた。

目 的 本発明は従来の問題点を解消し、容量を異にす
る場合でも同種の液体を連続的に分配することが
できる調節可能な液体試料分配装置を提供するこ
とを目的としている。

構 成 本発明は上記の目的を、下端部がテーパー状に
形成され、内部に計量室と、該計量室から下方に
延び外部に開放する下部導管とを有する下部突出
部材と、該下部突出部材に設けられ、分配すべき
液体試料を収容する貯溜容器を保持する保持手段
と、該保持手段と第１逆止弁を介して連通し前記
計量室の上端近くに開口する導孔とを有する側方
供給管と、容量調節装置及び該容量調節装置と連
結された液量表示ユニツトを収めており、前記下
部突出部材の上部に連結可能なケーシングとを具
備することと、前記計量室に較正されたピストン
の下端の一部が僅かのクリアランスをもつて往復
動可能に収容され、該ピストンの上端部は前記ケ
ーシング内に延び、該ピストンを上方に押圧する
ばね装置と該ピストンの上方へのストロークを制
限するためピストンの上端と当接する停止具とが
前記ケーシング内に設けられることと、上端に押
ボタンを有し、下端が前記ピストンの上端と協働
し、該ピストンを押し下げる制御シヤフトが前記
ケーシングに往復動可能に支持され、該制御シヤ
フトは拡大された下端を有することと、前記容量
調節装置が前記ケーシングの外側から操作される
ナツトを有し前記停止具の上下位置を調節する装
置として形成され、前記液量表示ユニツトが前記
容量調節装置による調節量を表示可能に形成され
ていることと、前記下部突出部材の下部導管と計
量室との間に第２逆止弁が設けてあることとを特
徴とする調節可能な液体試料分配装置により達成
した。

本発明の構成及び作用を図に示す実施例により
詳細に説明する。

第１図は本発明による調節可能な液体試料分配
装置（以下「装置」と記す）を示すもので、「装
置」はケーシング１０及びナツト１４でケーシン
グ１０に固定された下部突出部材１２を包含す
る。ケーシング１０は分配すべき液体試料の容量
調節装置並びに該容量調節装置に連結された液量
表示ユニツトを収めている。下部突出部材１２は
下部がテーパー状端部１６で終わつており、「装
置」を口の細い管やフラスコに突込むのに適して
いる。このテーパー状端部１６は先端保護のため
取外し可能な円錐体１８でおおわれている。

本発明の本質的な特徴に従えば、前記下部突出
部材１２は側方供給管２０を有する。この側方供
給管２０は、分配すべき液体の入つた貯溜容器又
はそれに類似した器具を保持する保持手段を有す
る。保持手段は貯溜容器を液密状に保持するよう
に形成されたねじ部２２として構成されること
も、他のシール部材を用いて液密状に保持する構
造とすることもできる。

下部突出部材１２の下方部分の内部にはまた、
例えば2/10mm程度の僅かなクリアランスをもつて
ピストン２６の下端部を受入れるように構成され
た計量室２４が設けられ、ピストン２６の上端は
ケーシング１０の下部の空間で往復運動をする。
較正されたピストンは通常、ばね装置、例えばガ
イド３０と較正されたピストン２６の上部に固定
された衝当部３２との間で圧縮される主戻しばね
２８によつて上方に向かう弾力を受けている。ガ
イド３０の下面は下部突出部材１２の上端面に永
久接合している。較正されたピストン２６はその
上端、即ち事実上衝当部３２が停止具３４に当接
することにより上方へのストロークを制限され
る。停止具３４の位置は「装置」のケーシングに
収められた前記容量調節装置により正確に調節さ
れる。

計量室２４は、上方にある導孔３６によつて側
方供給管２０に形成された保持手段、例えばねじ
部２２と連通しており、導孔３６とねじ部２２の
間には、計量室２４の中の液体が導孔３６を通つ
てねじ部２２に流出しないように、第１逆止弁３
８が設けられている。計量室２４に接続するよう
に下部突出部材１２のテーパー状下端部１６に形
成された下部導管９４は外部に開放し、計量室２
４と下部導管９４の間には、流体の計量室２４へ
の逆流を防止するため、第２逆止弁４０が設けら
れている。逆止弁３８と４０は通常の方法で製作
され、例えばボール４４と、小さなスプリング４
６と、該スプリング４６によりボール４４が押圧
される例えばサフアイア又はセラミツクで作られ
た弁座４２とにより構成されている。ボール４４
は、例えば、アルミナで、スプリング４６はテフ
ロン被膜つき不銹鋼又はイリジユウムを含んだ白
金で作るのが好ましい。

較正されたピストン２６の運動を制御するため
に、本発明の「装置」は、ケーシング１０の上方
にあつて上端に押ボタン５０を備えた制御シヤフ
ト４８を包含する。制御シヤフト４８の下方の自
由端は較正されたピストン２６の上端と当接し、
該制御シヤフト４８には「装置」の頂上から外へ
脱出することがないように保持手段が施されてい
る。

更に、「装置」には、計量室２４の上部付近と
側方供給管２０の注入口上部において、計量室２
４が外界に対して気密が保てる手段が設けられて
いる。

液体試料の容量調節装置と連結される液量表示
ユニツトは、1973年９月13日付、仏国特許第
7332978号に詳細に記載される一般的型式のもの
を利用することができる。液体試料の容量調節装
置は、ケーシング１０内に又はケーシング１０の
内部に回転及び並進運動をしないように固定され
たナツト又は挿入物（図示せず）内にねじ係合す
る中空シヤフト５２を包含する。外側にねじを刻
んだ中空シヤフト５２にはナツト５４が固定さ
れ、このナツト５４は較正されたピストン２６の
上方へのストロークを制限する停止具の鉛直位置
を変更したいときケーシング１０の外側から操作
することが出来る。制御シヤフト４８は完全に、
中空シヤフト５２を貫通している。

液量表示ユニツトは、ケーシング１０に設けら
れた窓５８を通して見得る指標のついた複数個の
液量表示リング５６で構成される。該液量表示リ
ング５６は中空シヤフト５２にそれを囲むように
取付けられ、中空シヤフト５２の回転運動の関数
としての液量表示リング５６の相対的運動を制御
するために使用される駆動手段を備えた該液量表
示リングを通しての中空シヤフト５２の相対的運
動を行うようにする。

中空シヤフト５２を操作者が選択した位置から
動かないようにするため、「装置」は該中空シヤ
フト５２をロツクする手段を包含している。ロツ
ク手段はケーシング１０の内面と中空シヤフト５
２を回転駆動するナツト５４の外側に付けられた
溝６２との間で圧縮される制動リング６０で構成
される。この制動リングは、例えばフツ素樹脂ポ
リクロロプレン、又は好ましくは、ポリウレタン
のような摩耗と切損に対して強い、柔軟な弾性変
形のし易い物質で作られると有利である。

添付図面に示されている特別な実施態様に従え
ば、較正されたピストン２６の上方へのストロー
クを制限する停止具は、中空シヤフト５２の内側
にあり、制御シヤフト４８の外側を滑るさや３４
で構成される。第１図で見るように、さや３４の
下端は、中空シヤフト５２の下端よりも僅か突き
出ており、このさや３４の鉛直位置は、例えば仏
国特許第7332978号に詳しく記載されているよう
に、中空シヤフト５２の回転により制御される。
停止具３４のこのような配備は、中空シヤフト５
２に対する、ピストン２６の上方へのストローク
を制限する停止位置を、この停止の正確な位置の
関数としての液量表示リング５６の表示を見なが
ら、調節することが出来る。この特別な配備は、
液量表示ユニツトによつて与えられる表示の精度
を確実にするため、即ち実際上、工場で組立てら
れるとき一般に意図される「装置」の極めて正確
な零調整を確実にするため考えられたものであ
る。この零調整は、互に120゜離れてついている
３個１組のブロンズ製ねじ６４をゆるめて、ナツ
ト５４の中で動くことの出来る偏平ねじ６３を動
かし、中空シヤフト５２を一旦下まで廻し下げれ
ば、高い精度をもつて得られる。不銹鋼でつくら
れた３個の１組のねじ６５が更に、中空シヤフト
５２の上にナツト５４をロツクするために設けら
れている。

上述の実施態様においては、制御シヤフト４８
の上方への脱出を防止するための保持手段は、例
えば、制御シヤフト４８の拡大された下端６６で
構成される。この拡大された下端６６は、さや３
４の下端に当接して、制御シヤフト４８のケーシ
ング１０の頂上からの脱出の防止を可能にする。
制御シヤフト４８の拡大された下端６６と較正さ
れたピストンの上方の停止具、例えばさや３４と
の間の協力動作は、１本のセツトされたねじとそ
れと同じ形につくられた、ピストン２６の衝当部
３２の上部につくられた凹みぞで得られるか、又
は、第１図に示すように、平面とその上に接触す
る球面の頭の形状とで得られる。

本発明の他の本質的な特徴に従えば、「装置」
は更に下部突出部材１２の上部に配置された弾性
的停止具室６８を包含する。この弾性的停止具室
６８の主目的は計量室２４から液を出すこと並び
に「装置」の呼び水作動をすることのためであ
る。弾性的停止具室６８は、停止スプリング７２
が及ぼす上向きの反撥力を受けて該停止具室内を
動く弾性的停止具７０を包含する。停止スプリン
グ７２が及ぼす反撥力は、主戻しばね２８が最大
に圧縮された時操作者に下方の停止位置まで来た
ことをはつきり知らせるために、少なくとも較正
されたピストン２６を弾力で上方へ持ち上げる主
戻しばねが及ぼす反撥力よりもかなり強くければ
ならないことは明らかである。停止スプリング７
２は該停止具７０とシール座材７４との間に位置
し、シール座材７４の下端は下部突出部材１２の
中に作られた肩部７６の上に接触する。計量室２
４の良好な気密性と較正されたピストン２６の上
方への戻りストロークの間の清拭との両者を確実
にするために、好ましくはテフロンで作つたシー
ル７８が、較正されたピストン２６と下部突出部
材１２内の計量室２４の壁面上部との間の肩部７
６に置かれている。これと同じ場所に、Ｏ−リン
グ８０が肩部７６の上面とシール座材７４の下端
の内側表面につくられた溝８２との間に圧縮され
てはめられている。

下部突出部材１２とケーシング１０とは、下部
突出部材１２の上端部に上に抜けないように回転
可能にはめられたナツト１４をケーシング１０に
ねじ係合することにより連結されている。回転の
自由度を残しながらナツト１４を固定するこの方
式は、例えば第１図に示すように、リング８６を
下部突出部材１２の上端に固定し、このリング８
６をナツト１４の内面につけた溝８８と協動させ
る方法で達成される。内側にねじが刻まれたナツ
ト１４の上部はそれ故、ケーシング１０の下部の
対応するねじ部にねじ込まれるように形成されて
いる。下部突出部材１２に対しナツト１４の回転
の自由度を保ことは、側方供給管２０を、ケーシ
ング１０に対し、望むままに、回すために有利で
ある。

本発明による「装置」はそれ故次のように使用
される。分配すべき液体の貯溜容器を形成する、
空気取入口のついた小さな瓶又はフラスコの様な
容器を最初、側方供給管２０のねじを刻んだ保持
手段２２に取付ける。このような容器はねじを刻
んだ突出部材に直接載せるか、又は針、雄又は雌
のルエー（Luer）接続、テーパーつき接合管、
円錐接合管、等の標準型の接続具で側方供給管２
０に接続され。液体の入つた容器が一旦側方供給
管２０に接続されると、圧力が押ボタン５０に加
えられ、計量室２４から空気を出しながら、主戻
しばね２８及び停止スプリング７２が及ぼす力に
抗して較正されたピストン２６が押し下げられ
る。ここで次のことに注意しなければならない。
即ち、較正されたピストン２６、停止スプリング
７２及び主戻しばね２８、並びに計量室２４は、
較正されたピストン２６のストロークが最下点に
達したときに、即ち、停止スプリング７２及び主
戻しばね２８が最大に圧縮されたときに、較正さ
れたピストン２６の下端９０が計量室２４の底部
９２に達し、計量室２４から液を完全に押し出す
ような寸法でなければならないことである。

本発明による「装置」の好ましい実施態様にお
いては、較正されたピストン２６の下端９０は側
面が強く傾斜したテーパ状に形成され、一方弁座
４２の上方の形は較正されたピストン２６の下端
９０の有するテーパ形状を相補うような形であ
る。下端９０と弁座４２との相補的形状は、第１
図に示すように、較正されたピストン２６が最下
位置まで来ても、ピストン２６の下端９０はボー
ル４４に接近するが接触はしないように設計され
る。この特別な実施態様は計量室２４から完全に
空気を除去する。実際、このために、「装置」全
体を逆さまにすることなしに、気泡形成を回避し
て、「装置」の呼び水作動が可能であり、「装置」
全体を逆さまにすることは腐食性液体又は放射性
液体を扱う場合には絶対に避けなければならな
い。第２逆止弁４０は計量室２４に入つている空
気又は液体を逃がすように取付けられている。制
御シヤフト４８に外から働く力がなくなると、停
止スプリング７２及び主戻しばね２８の作用で、
制御シヤフト４８は較正されたピストン２６と一
緒に上昇し、計量室２４内の圧力低下を生起す
る。この圧力低下は第１逆止弁３８の口を開か
せ、液体を計量室２４へ導入する。この操作を２
乃至３回繰返すことにより、「装置」は完全に呼
び水作動される。即ち、分配すべき液体は導孔３
６、計量室２４、下部導管９４、並びに円錐体１
８の内部に満たされる。零調節を一度そして総て
の製品に対してなしておけば、ナツト５４をまわ
して分配しようとする液体の容積を表示し、つい
で制御シヤフト４８の押ボタン５０に力を加える
だけで、希望する容積に対応する所定のストロー
クだけ較正されたピストンが計量室２４内を降下
する。制御シヤフト４８へ及ぼす力、従つてピス
トン２６に働く力は、主戻しばね（第１スプリン
グ）２８の抵抗に全く打勝ち且つ停止スプリング
（第２スプリング）７２の圧縮が始まる前の瞬間
に中断しなければならない。それ故、異なつた抵
抗を有する停止スプリング７２と主戻しスプリン
グ２８の２つのスプリングを採用することは、主
戻しばね２８の圧縮に対応するストロークの終点
を容易に見出すために重要である。選択された容
量の液体の分配が終わると、ピストン２６は主戻
しばね２８の弾力の作用で再び上昇し、これは計
量室２４の圧力低下を生じ、それ故第１逆止弁３
８が開いて液体は自動的に計量室２４に再供給さ
れる。この配備は、それ故、意図する同種液体の
異なる容量の連続的分配を可能にし、液体を引出
す操作は省略できるのである。

上記に示した、「装置」の操作の説明から次の
事が明らかである。即ち、較正されたピストン２
６と計量室２４との間に僅かなクリアランス、例
えば2/10mm程度のクリアランスが存在するので、
計量室２４への液体は空気の混じらない液体流と
して供給されなければならないという見地から、
絶対に必要である。

本発明による「装置」にはまた、側方供給管２
０の位置にシリンジ（注射器様のもの）が設備さ
れていて、それのプランジヤーを圧すことにより
シリンジ内の液体の強制還流を導孔３６、計量室
２４、下部導管９４及び円錐体１８の内部に生じ
得るようにする。このようなシリンジを取り付け
ることは、先に使用された液体でよごれた部分の
洗滌、又は、上記のような、通常の機能を見地か
らも効果的であり、後者の場合「装置」の呼び水
操作がシリンジのプランジヤーを圧するだけで容
易に遂行されることは明らかである。

効 果 本発明による同種の液体を何回も同量宛または
異なつた容量に変えて継続的に分配することが可
能になつた。また分配ごとに試料を引き出す必要
がなくなつた。側方供給管２０に直接固定された
フラスコの代わりに、かご入り大型硝子瓶又はそ
の他の大容量の貯溜容器を、例えば柔軟な接合管
で取付けることによりかご入大型硝子瓶を台に永
久設置したまま「装置」を自由に移動することが
出来る。これにより同種液体の極めて多数回の分
配を容易に且つ確実に実施できる。この場合、液
体を貯溜容器から引出す操作は省略されるので、
液体が完全に隔離されている外界からの液体の汚
染は生じない。同様な応用方法は殺菌液の分配又
は、「装置」への導入過程で貯溜容器の口が原因
で酸化能力が変動する液体の分配の場合極めて有
利である。

本発明の「装置」のその他の決定的利点は、汚
染除去又は消毒の際に、下部突出部材をケーシン
グから簡単且つ敏速に取外しできることである。
この操作は、下部突出部材のみにおこなえばよ
く、それ故、ケーシング内に組込んである「装
置」の精密な部分の性能を劣化させる危険はな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の主要部を形成する「装置」の
下部の断面図、第２図は本発明の装置の、ケーシ
ングの壁の一部を取去つてある側面図、第３図は
第２図に示す装置の正面図である。 １０……ケーシング、１２……下部突出部材、
１４……ナツト、１６……テーパー状端部、１８
……円錐体、２０……側方供給管、２２……ね
じ、２４……計量室、２６……ピストン、２８…
…主戻しばね、３０……ガイド、３２……衝当
部、３４……さや、３６……導孔、３８……第１
逆止弁、４０……第２逆止弁、４２……弁座、４
４……ボール、４６……スプリング、４８……制
御シヤフト、５０……押ボタン、５２……中空シ
ヤフト、５４……ナツト、５６……液量表示リン
グ、５８……窓、６０……制動リング、６２……
溝、６３……偏平ねじ、６４……ねじ、６５……
ねじ、６６……拡大下端、６８……停止具室、７
０……停止具、７２……停止スプリング、７４…
…シール部材、７６……肩部、８０……Ｏ−リン
グ、８２……溝、８６……リング、８８……溝、
９４……下部導管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下端部がテーパー状に形成され、内部に計量
   室と、該計量室から下方に延び外部に開放する下
   部導管とを有する下部突出部材と、 該下部突出部材に設けられ、分配すべき液体試
   料を収容する貯溜容器を保持する保持手段と、該
   保持手段と第１逆止弁を介して連通し前記計量室
   の上端近くに開口する導孔とを有する側方供給管
   と、 容量調節装置と、該容量調節装置と連結された
   液量表示ユニツトを収めており、前記下部突出部
   材の上部に連結可能なケーシングとを具備するこ
   とと、 前記計量室に較正されたピストンの下端の一部
   が僅かのクリアランスをもつて往復動可能に収容
   され、該ピストンの上端部は前記ケーシング内に
   延び、該ピストンを上方に押圧するばね装置と該
   ピストンの上方へのストロークを制限するためピ
   ストンの上端と当接する停止具とが前記ケーシン
   グ内に設けられることと、 上端に押ボタンを有し、下端が前記ピストンの
   上端と協働し、該ピストンを押し下げる制御シヤ
   フトが前記ケーシングに往復動可能に支持され、
   該制御シヤフトは拡大された下端を有すること
   と、 前記容量調節装置が前記ケーシングの外側から
   操作されるナツトを有し前記停止具の上下位置を
   調節する装置として形成され、前記液量表示ユニ
   ツトが前記容量調節装置による調節量を表示可能
   に形成されていることと、 前記下部突出部材の下部導管と計量室との間に
   第２逆止弁が設けてあることとを特徴とする調節
   可能な液体試料分配装置。 ２ 前記容量調節装置がケーシング内部にねじ係
   合により相対回転並びに軸方向移動可能に支持さ
   れる外側にねじを刻んだ中空シヤフトと、該中空
   シヤフトに固着され前記ケーシング外より操作可
   能なるナツトとを有し、前記中空シヤフトにより
   前記停止具の垂直位置を変えることにより前記ピ
   ストンのストロークの上限を定めることと、前記
   制御シヤフトが前記中空シヤフトを貫通すること
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液
   体試料分配装置。 ３ 液量表示ユニツトが、前記ケーシングに設け
   られた窓を通して見得る指標のついた複数個の液
   量表示リングで構成され、該表示リングは前記中
   空シヤフトを囲み、且つ該中空シヤフトの回転運
   動の関数として前記表示リングの相対的運動を制
   御するに適した駆動手段を備えたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の液体試料分配装
   置。 ４ 前記中空シヤフトを、選択した位置に固定さ
   せるに適したロツク装置を包含することを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の液体試料分配装
   置。 ５ 前記ロツク装置がケーシングの内面と前記中
   空シヤフトを回転させるナツトの外面に付けられ
   た溝との間で圧縮される制動リングで構成される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の液
   体試料分配装置。 ６ 前記制動リングが弾性変形し易い物質で作ら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   記載の液体試料分配装置。 ７ ピストンの上方へのストロークを制限する停
   止具は、前記中空シヤフトの内側で前記制御シヤ
   フトに摺動可能にはめられたさやで構成され、該
   さやの下端は前記中空シヤフトの下端より少し突
   き出ており、前記さやの鉛直位置は前記中空シヤ
   フトの回転によつて制御されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の液体試料分配装置。 ８ 前記制御シヤフトの拡大された下端は、前記
   さやの下端と協力動作を行なう前記制御シヤフト
   の拡大された下端で構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第７項記載の液体試料分配装
   置。 ９ 前記ピストンと前記計量室との間の前記クリ
   アランスは、液体が側方供給管内の導孔から前記
   計量室の方へ流れるようにつくつてあること特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の液体試料分配
   装置。 １０ 計量室、ピストン、及びピストンを上方に
   押圧するばね装置は、前記ピストンの最大の下方
   へのストロークの間ピストンが計量室の下端に到
   達できるような予め定めた寸法を有していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体試
   料分配装置。