CZ807988A3 - Způsob oddělování kapek kapaliny a zařízení k pro vádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob oddílování kapek kapaliny např, při přesném dávkování malých množství kapalin spočívající v tom, že na kapku drženou povrchovým napětím k ústí dávkovacího zařízení nebo k jinému předmětu se působí řízeným proudem plynu. Řízeným proudem plynu je pneumatický impulz anebo řada impulzů nebo kontinuální proud. Řízený proud plynu působící na kapku je vyvolán vakuem. U ústí (1) dávkovacího zařízení je libovolné množství trysek, přičemž osy všech trysek protínají kapku a vstupy všech trysek jsou , společně spojeny a tvoří vstup pro řízený proud plynu. U ústí (1) dávkovacího zařízení jsou umístěny dvě trysky (2,3), uložené v prostoru osově symetricky k ose odkápnutí a svírají úhel 0 až 180°, přičemž rovina vytvořená těmito tryskami (2,3) svírá s osou úhel 0 až 90°. U ústí (1) dávkovacího zařízení je jedna tryska, jejíž osa (5) je totožná s osou , , (11) dávkovacího zařízení.

Description

, , (11) dávkovacího zařízení.

V U 7 Z

Xý/' X i ^ředmotem Vynále zíraje způsob oddělování kapek kapaliny ed—áe-tí y ^=iři ?aaí, na němž kapka vzniká a je k němu držena silou vytvořenou povrchovým napětím, nejčastěji při dávkování.

V chemických laboratořích, ve zdravotnictví, ale i v průmyslu bývá častou úlohouOdměření malých objemů kapalin. Mnoho stávajících zařízení je schopno přesně odměřit požadovanou dávku o malém objemu, ale v důsledku povrchového napětí dochází k chybám při přenosu přesně odměřené dávky na podložku, anebo do reakční nádobky. Běžně používaný způsob odběru poslední Části odměřeného objemu o ma. lé hodnotě, kapky ulpívající na dávkovacím konci, je odběr dotykem. Nevýhodou tohoto způsobu odběru je potřeba mechanického zařízení k odběru, jako součást dávkovacího zařízeni. V případech, kde vyžakdujeme co největší rychlost jedné dávky je to také Čas, potřebný k odběrové periodě mechanického zařízení. Při odběru dotykem dochá-z-í—k-odbě-rové-ehy-bě—z-a-ř-í-z-ení-,—která—záv-í-sí— na—druhu— odběrového—z-aži» . z.ení a obyčejně se mění s velikostí dávky.

Jiný používaný způsob odběru přesně nadávkovaného malého množst ví používá zvýšené rychlosti kapaliny při co nejmenších průměrech konce dávkovacího zařízení vyrobeného z materiálu s minimální přilnavostí k dávkované tekutině. Jako řešení problému odběru ho lze použít jen v některých případech, protože je limitován především ma4 ximální rychlostí a minimálním vnitřním průměrem konce dávkovacího zařízení. Zvýšením rychlosti nad dovolenou hranici dochází k vytváření kapiček, což zmenšuje přesnost.

Nyní bylo zjištěno, že uvedené nevýhody známých zařízení do značné míry odstraňuje způsob oddělování kapek dávkované kapaliny např. při přesném dávkování malých množství kapalin tím, že na kapku drženou povrchovým napětím k ústí zařízení se působí řízeným proudem plynu, kde řízeným proudem plynu je pneumatický impuls, anebo řada impulsů, anebo řízený proudem plynu působící na kapku je vyvolaný vakuem. Výsledkem tohoto působení je oddělení kapky od ústí zařízení, anebo od předmětu, na němž kapka vzniká, k němuž byla držena povrchovou silou a tím k jejímu odkápnutí, přičemž bez ohledu na velikost kapky nedojde k její destrukci.

Zařízení k provádění tohoto způsobu má u ústí dávkovacího zařízení anebo w předmětu, na němž vzniká, libovolné množství trysek, přičemž osy všech trysek se protínají v bodě 12, ležícím na ose dávkovacího zařízení. Vzdálenost bodu 12 od ústí zařízení, anebo | předmětu na němž kapka vzniká, ve směru odkápnutí je maximálně rovna průměru největší kapky, minimálně rovna 0, která se ještě povrchovou silou udrží v ústí zařízení, anebo předmětu, na němž vzniká. Vstupy všech trysek jsou společně spojeny do společného vstupu. Zařízení může mít dvě trysky uložené v prostoru osově symetricky k ose odkápnutí svírající spolu úhel 0 až 180°, přičemž rovina vytvořená těmito tryskami svírá s osou zařízení úhel 0 až 90°. Zařízeni může mít jen jednu trysku, jejíž osa je totožná s osou zařízení.

Výhodou navrženého způsobu a zařízení oddělování kapek ve srovnání se stávajícím stavem techniky je, že umožňují rychlé odkápnuti objemů mnohem menších než doposud a lze je.aplikovat na všechna dávkovači zařízení malých objemů s možností odkápnutí nadávkovaného množství nejen ve směru gravitace, ale i pod úhlem. Další výhodou při dávkování více kapek a řízení dávkování mikroprocesorem je řízený odběr dvěma impulzy, kde jeden impulz odběru je vyslán've vypočítanou dobu tak, abý pó ukončení dávky měla vytvořená kapka zvolenou velikost, optimální k odběru druhým impulzem pro dosažení maximální přesnosti odběru.

Zařízení podle vynálezu je znázorněno schematicky na přiloženém obrázku. Kapka 8. je držená povrchovým napětím k ústí _1 dávkovacího zařízení anebo předmětu, na kterém vzniká. Ostí zařízení, anebo předmětu, na němž kapka vzniká, má osu 11. V okolí ústí 1 je umístěno zvolené množství trysek, na přiloženém obrázku jsou to trysky 2, 3^ 4. Trysky jsou v prostoru tak umístěny, že jejich osy V jj, jL· 2 ^se protínají v bodě 12, ležícím na ose 11. Vzdálenost bodu 12 od ústí 1 je maximálně rovna průměru největší kapky, která se ještě povrchovou silou v ústí _1 udrží, minimálně je rovna nule. Na druhém konci jsou tyto trysky spojeny do společného vstupu 9. trysek pro řízený proud plynu. Působením řízeného proudu plynu, který může být bud pneumatický impulz, anebo impulzy o vhodném tlaku a délce trvání, anebo impulz, případně impulzy vyvozené vakuem, dojde k vyvození .síly na kapku 8., jejíž složka opačného směru jako, je síla vyvolaná povrchového napětím, kterou je kapka držena k ústí 1

I převýší tuto sílu a dojde k jejímu odkápnutí. V případě použití tlaku k vyvolání síly potřebné k uvolnění kapky jsou trysky umístěny nad ústím 1, v případě použití vakua k vyvození této síly, jsou trysky umístěny pod ústím 1. Osa 10 odkápnutí je definována jako spojnice ústí dávkovacího zařízení _I a místa kam kapka 8 v důsledku působení tohoto zařízení dopadne.

Příklad 1

Zařízení používá jedné trysky souose nasazené na konci dávkovacího zařízení. Pneumatickým impulzem je dosaženo odkápnutí kapek -o velikosti 0,1 ul až 7 ul, přičemž nedochází vlivem pneumatického impulzu, který je jednotný k destrukci kapek. Ostí dávkovacího zařízení tvoří teflonová kapilára o vnějším průměru 0,4 mm.

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKY ř ř I

1. Způsob oddělování kapek kapaliny např. při přesném dávkování malých množství kapalin, vyznačený tím, že na kapku draženou povrchovým napětím k ústí zařízení, anebo k jinému předmětu, na němž kapka vzniká se působí impulzem, anebo řadou impulzů, přičemž tento impulz, anebo řada impulzů, jsou impulzy pneumatické, anebo impulzy vyvolané vakuem a výsledkem tohoto působení je oddělení kapky od ústí zařízení, anebo předmětu, na němž kapka vzniká, k němuž byla držena silou od povrchového.napětí a tím k jejímu odkápnutí, přičemž kapka o jakékoli velikosti nebude destruována.

2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1 vyznačené tím, že u ústí (1) zařízení jeÍLibovolné množství trysek např. {2- , ,3), (4) , přičemž osy vše-ch těchto trysek se protínají v bodě (12) , ležícím na ose (11) zařízení. · (X -X vzdálenost bodu (12) od ústí (1) zařízení,. . ' / je ve směru odkápnutí rovna maximálně průměru největší kapky, která se ještě silou od povrchového napětí udrží u ústí (1) zařízení,- . . _ . minimálně je rovna nule a vstupy všech trysek jsou spolu spojeny do vstupu (9) trysek.

3. Zařízení podle bodu 2 vyznačené tím, že u ústí (1) zařízení,

----- jsou umístěny dvě trysky (2), (3), uložené v prostoru osově symetricky k ose (10) odkápnutí a svírají spolu úhel 0 až 180°, přičemž rovina vytvořená těmito tryskami svírá s osou (11) zařízení úhel 0 až 90 .

4. Zařízení podle bodu 2 vyznačené tím, že u ústí (1) zařízení, 'je umístěna jedna tryska, jejíž osa (5) je totožná s osou (11) zařízení.