JP4489609B2 - 液体混合装置 - Google Patents

Description

この発明は、密閉された装置内において、種類の異なる所定量の液体同士を混合するために使用される液体混合装置に関するものである。

従来から、種々ある検査方法の一つとして、例えば、綿棒、綿球や吸湿性スポンジ等が先端に取り付けられた検体採取具で採取された検体（人体の鼻や喉等の粘膜や食器等への付着物など）を希釈液に浸漬し、検体を希釈液内に回収して検液とし、この検液を所定量だけピペットで吸い上げて反応液や処理液に分注するようなものがある。

しかしながら、このような方法では、検液を正確に所定量だけ分注する必要がある場合には、ピペットによる作業では困難である。

そこで、図１３に示すような検査キット１００が開発された（特許文献１参照）。この検査キット１００は、透明な有底筒状容器１０１の上部開口部に着脱可能なキャップ１０２が係合されるようになっており、キャップ１０２に固定された綿棒１０３の先端の綿球１０３ａが容器１０１の上部開口部をキャップ１０２で閉じた場合に容器１０１内の希釈液１０４に浸漬され、綿球１０３ａに付着した検体が希釈液１０４内に回収されて検液となるように構成されている（図１３（ａ）参照）。また、この検査キット１００の透明な容器１０１の側壁には、容器１０１内の液体（希釈液１０４又は検液）を目視によって計量するための計量目盛り１０５が付けられている（図１３（ａ）〜（ｂ）参照）。そして、キャップ１０２には、容器１０１内と容器１０１の外部とを連通する分注用開口１０６と、この分注用開口１０６を開閉する蓋部材１０７が取り付けられている（図１３（ａ）〜（ｂ）参照）。

このように形成された検査キット１００は、容器１０１内の希釈液１０４に検体を回収して検液とした後（図１３（ａ）参照）、キャップ１０２の蓋部材１０７を開き（図１３（ｂ）参照）、キャップ１０２の分注用開口１０６を大気開放した後、容器１０１を天地逆転し、計量目盛り１０５にしたがって所定量の検液を下側の分注用開口１０６から図外の液体混合容器内に滴下するようになっている（図１３（ｃ）参照）。なお、液体混合容器内には予め反応液又は処理液等が所定量収容されており、容器１０１から滴下された検液と反応液又は処理液等とが液体混合容器内で撹拌され混合されることになる。

特開２００３−３４４２３２号公報（特に第１頁参照）

特許文献１に開示された従来技術は、計量目盛りにしたがって検液を容易に分注することができる優れたものであるが、検液を分注する際に、検液を大気中に放出することになるため、大気中の浮遊物（ウイルスや微小タンパク質等）が検液に混入することを厳しく規制する必要がある場合や、検液中の検体等が大気中に飛散することを厳しく規制する必要がある場合に使用することができないという不具合を有している。

また、特許文献１に開示された従来技術は、図１３（ｃ）に示すように、容器１０１の後端を指先で押して変形させ、計量目盛り１０５を目視しながら容器１０１外部への検液の滴下量を調整するようになっているが、この調整作業が作業者の目視と勘によるものであるため、検液の滴下量にばらつきを生じやすいという問題を有していた。

また、検液と反応液等との混合作業を大気開放状態で行う場合には、大気中の異物が容器内の液体に混入したり、また検体等が容器外部に飛散して環境汚染を招いたりする虞もあった。

また、検液と反応液等との撹拌混合作業が大気開放状態で行われると、空気が液体に混ざり、撹拌されている液体に気泡が発生することがあるため、気泡消滅まで後工程を実行できず、作業時間のロスを生じやすいという問題を有していた。

そこで、本発明は、上記従来技術の不具合を解消するため、検液等の液体の計量・混合作業等を密閉空間内で正確に且つ容易に行うことができるようにしている。

請求項１の発明に係る液体分注装置は、密閉された貯留室内の第１の液体の一部を密閉された液体分離室内に移動させた後、前記液体分離室に逆流防止機構を介して接続されている密閉された分注準備室に前記液体分離室内の第１の液体の所定量を移動させる液体分離部と、前記分注準備室内の第１の液体を密閉された液体混合室内に導入し、前記液体混合室内に予め注入してある第２の液体に前記第１の液体を注入し且つ混合する液体混合部と、を備えている。この発明に係る液体分注装置は、前記貯留室と前記液体分離室とを大気開放されない第１連通路で接続し、前記分注準備室と前記液体混合室とを大気開放されない第２連通路で接続し、前記液体分離室には前記貯留室内の圧力よりも前記液体分離室内の圧力の方を低くすることができる第１差圧発生手段を配置し、前記液体混合室には前記分注準備室内の圧力よりも前記液体混合室内の圧力を低くすることができる第２差圧発生手段を配置し、前記液体混合室にはこの液体混合室からの液体の流出を可能にする液体混合室開閉手段を取り付けてある。そして、この発明の液体分注装置は、前記第１の液体の移動及び前記第１の液体と前記第２の液体の混合を大気と遮断した状態で行い、且つ、前記貯留室から前記液体分離室への第１の液体の移動、及び前記分注準備室から前記液体混合室への第１の液体の移動を圧力差で行うようにしたことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１の発明に係る液体分注装置において、前記液体分離室の上部に前記第１差圧発生手段をスライド可能に収容する第１作業空間を配置する一方、前記液体分離室の下部に分注準備室を配置するようになっている。そして、前記液体分離室と前記第１作業空間とを前記第１差圧発生手段のピストンで仕切り、前記液体分離室と前記分注準備室とを前記液体分離室からの液体の流出のみを許容する逆流防止機構で仕切り、前記第１作業空間と大気とを前記第１差圧発生手段のサブピストンで仕切るようになっている。また、前記第１作業空間のうちの前記ピストンとサブピストンとで仕切られる空間、前記貯留室の空間、及び前記分注準備室の空間を、大気と遮断された圧力調整路で大気と遮断された圧力調整室に接続するようになっている。この圧力調整室は、有底筒状の穴内にスライド可能に収容された圧力調整ピストンによって大気と遮断された前記穴の空間であって、前記圧力調整ピストンで仕切られる穴内の圧力と外気圧との圧力差によって前記圧力調整ピストンが移動することにより体積が増減するようになっている。そして、前記第１差圧発生手段の前記ピストンが前記液体分離室の下端から前記液体分離室の容積を増加させる方向に移動すると、前記液体分離室内の圧力が低下していき、前記ピストンが前記第１連通路の前記液体分離室側開口部を開く位置まで移動すると、前記貯留室内の圧力と前記液体分室内の圧力との差に基づいて前記貯留室内の第１の液体が前記第１連通路内を流動して前記液体分離室内に移動する。その後、前記ピストンを前記液体分離室の下端方向に向けて移動させると、余分な第１の液体が前記第１連通路を介して前記貯留室に戻り、前記液体分離室内の所定量の第１の液体が前記逆流防止機構を押し広げて前記分注準備室の空間に移動する。その後、前記第２差圧発生手段を作動させて前記液体混合室内の圧力を低下させると、前記分注準備室と前記液体混合室との圧力差に基づいて前記分流準備室内の所定量の第１の液体が前記第２連通路内を流動して前記液体混合室内に流入し、前記液体混合室内の前記第２の液体と前記第１の液体とが混合するようになっている。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明に係る液体分注装置において、前記液体混合室は断面形状がほぼ円形の筒状空間である。そして、前記第２連通路は、前記液体混合室の斜め上方から斜めに降下して前記液体混合室内に開口し、且つ、前記液体混合室の中心に対して偏心した状態で開口して、前記第１の液体の前記液体混合室内への流入状態を、前記第１の液体が前記液体混合室の壁面に沿って回動しながら下降する旋回流とするようになっている。

本発明によれば、第１の液体（例えば、検体が希釈液内に回収された検液）を所定量だけ分離する作業、及び分離した第１の液体を第２の液体（反応液や処理液等）に混合する作業を、大気と遮断された密閉空間内で行うことができる。

その結果、本発明によれば、検液に大気中の浮遊物が混入することがなく、正確に検体検査を行うことができる。

また、本発明によれば、検液が大気中に飛散するようなことがなく、人体に有害な検体の検査の安全性を確保できる。

また、本発明によれば、第１の液体と第２の液体が密閉され且つ圧力降下した液体混合室内で混合されるため、気泡の発生がなく、第１の液体と第２の液体の混合作業が短時間に終了する。

また、本発明によれば、液体分離室から分注準備室内に所定量の第１の液体が分離移動させられるため、目視による計量が不要になり、第１の液体の分離作業がばらつきなく正確に行われる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づき詳述する。

（液体分注装置全体の概略構造）
図１乃至図３は、本発明の液体分注装置１を模式的に示す図である。このうち、図１（ａ）は液体分注装置１の正面図、図１（ｂ）は同右側面図、図１（ｃ）は同平面図である。また、図２は、液体分注装置１の背面図である。また、図３は、液体分注装置１の縦断面図であり、図１（ｃ）のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図である。

これらの図に示すように、液体分注装置１は、密閉された貯留室２内の第１の液体３の一部を密閉された液体分離室５内に移動させた後、液体分離室５の所定量の第１の液体３を逆流防止機構としての逆止弁４０を介して分注準備室４１内に移動させる液体分離部６と、分注準備室４１内の第１の液体３を密閉された液体混合室７内に注入し、液体混合室７内に予め注入してある第２の液体８と第１の液体３とを混合する液体混合部１０と、を備えている。そして、この液体分注装置１の装置本体１１は、主に液体分離部６を配置する第１ブロック１２と、主に液体混合部１０を配置する第２ブロック１３とに分割されている。このうち、第１ブロック１２は、第２ブロック１３の第１ブロック取付部１５にねじ１６，１７で固定されるようになっている。ここで、液体分離部６は、第１連通路３１，第１差圧発生手段取付穴３６，第１差圧発生手段３５，逆止弁４０及び分注準備室４１を備えている。また、液体混合部１０は、第２連通路６１，第２差圧発生手段取付穴５２及び第２差圧発生手段５３を備えている。

第１ブロック１２及び第２ブロック１３は、図１（ｂ）に示すように、厚さ寸法（図１の左右方向寸法）が略同一であり、しかもその厚さ寸法が貯留室２の外径寸法よりも僅かに大きくなる程度の寸法に決定されている（図５（ｂ）参照）。また、第１ブロック１２は、図１乃至図３に示すように、正面側の形状が略矩形形状であり、且つ、平面側の形状が細長い略矩形形状であって、全体としてシガレットケースのような直方体形状に形成されている。また、第２ブロック１３に第１ブロック１２を組み付けた状態の装置本体１１の形状は、図１乃至図３に示すように、正面形状が上端部及び下端部に一部分切り欠きを有する略矩形形状を呈し、平面形状が細長い略矩形形状であって、全体として略直方体形状に形成されている。

このうち、第１ブロック１２は、図１０に示すように、透明の合成樹脂材料で形成された第１ブロック本体１８と、この第１ブロック本体１８の正面側側面２０のほぼ全面に貼り付けられる透明樹脂製の第１フィルム２１と、第１ブロック本体１８の背面側側面２２のほぼ全面に貼り付けられる透明樹脂製の第２フィルム２３と、を有している。また、第２ブロック１３は、図１１に示すように、透明の合成樹脂材料で形成された第２ブロック本体２５と、この第２ブロック本体２５の正面側側面２６のほぼ全面に貼り付けられる透明樹脂製の第３フィルム２７と、第２ブロック本体２５の背面側側面２８のほぼ全面に貼り付けられる透明樹脂製の第４フィルム３０と、を有している。なお、本実施形態において、第１ブロック１２及び第２ブロック１３は、内部の第１の液体３及び第２の液体８の移動状態等が視認できるように、全体が透明樹脂材料で形成される態様を例示したが、これに限られず、全体を不透明な樹脂で形成してもよく、また、一部のみを透明樹脂材料で形成するようにしてもよい。また、第１ブロック本体１８及び第２ブロック本体２５の正面側側面２０，２６のほぼ全面を一枚の樹脂フィルムで覆うようにし、第１ブロック本体１８及び第２ブロック本体２５の背面側側面２２，２８のほぼ全面を一枚の樹脂フィルムで覆うようにしてもよい。さらに、後述する第１連通路３１，第２連通路６１，圧路力調整路４８，６２の開口部を覆うために、第１ブロック本体１８及び第２ブロック本体２５の正面側側面２０，２６及び背面側側面２２，２８に部分的に樹脂フィルムを貼り付けるようにしてもよい。

（液体分注装置の第１ブロックの構成）
図４乃至図６は、第１ブロック本体１８の詳細を示す図である。このうち、図４（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ順に、第１ブロック本体１８の正面側側面図、右側側面図、左側側面図、平面図、底面図、図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図、に対応している。また、図５（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ順に、第１ブロック本体１８の背面図、Ｃ１−Ｃ１線に沿って切断して示す断面図、図５（ｂ）の一部拡大断面図、図５（ａ）のＣ２−Ｃ２線に沿って切断して示す断面図、に対応している。また、図６（ａ）〜（ｂ）は、それぞれ、順に、図４（ｄ）のＤ−Ｄ線に沿って切断して示す断面図、図６（ａ）の一部拡大断面図である。

これらの図に示すように、第１ブロック本体１８には、希釈液が注入される貯留室２が形成されている。この貯留室２は、有底筒形形状に形成されており、上方に開口し、下端側に第１連通路３１の一端が接続し、その下端側が第１連通路３１を介して隣りの液体分離室５に連通するようになっている。そして、この貯留室２は、綿棒３２を保持したキャップ３３が上方の開口部に着脱可能に装着されるようになっており、キャップ３３を開口部に装着した状態で開口部が塞がれ（大気と遮断され）、キャップ３３を開口部から取り外した状態で開口部が大気開放されるようになっている（図１乃至図３参照）。なお、綿棒３２は、先端に設けられている綿体部が貯留室２内に注入してある希釈液に浸漬されるようになっている。そして、この綿棒３２の綿体部に付着した検体が希釈液に回収された検液を、便宜上第１の液体３という。

また、第１ブロック本体１８には、貯留室２に隣り合うように第１差圧発生手段３５を装着する第１差圧発生手段取付穴３６が形成されている（図３参照）。この第１差圧発生手段取付穴３６は、平面形状が円形であって、第１ブロック本体１８を上下（図４（ａ），図５（ａ）及び図６（ａ）のｚ方向）に貫通しており、第１差圧発生手段３５のピストン３７によって仕切られ、ピストン３７によって仕切られた下方側の空間が液体分離室５となり、ピストン３７によって仕切られた上方側の空間が第１作業空間３８となるように構成されている（図３参照）。また、液体分離室５は、その下端に取り付けられる逆止弁４０を介して第２ブロック本体２５に形成された分注準備室４１に接続されるようになっている（図３参照）。そして、貯留室２から延びる第１連通路３１の他端が液体分離室５に開口している（図４（ａ），（ｆ），図５（ｂ），図３参照）。この第１連通路３１の液体分離室５への開口位置は、貯留室２内の第１の液体３から分離される第１の液体３の液量に応じて定められるようになっている。すなわち、液体分離室５の下端から第１連通路３１までの液体分離室５内の容積が分離される所定量の第１の液体３の液量となる。

この第１差圧発生手段取付穴３６に装着される第１差圧発生手段３５は、図３に示すように、液体分離室５の壁面に密接しながら移動できるように収容されているピストン３７と、このピストン３７から第１差圧発生手段取付穴３６の上部外方まで延びる操作ロッド４２と、この操作ロッド４２に取り付けられて第１作業空間３８と外部（大気側）とを仕切るサブピストンとしてのシールリング４３と、を有している。なお、シールリング４３は、第１差圧発生手段３５の通常の操作時においては第１差圧発生手段取付穴３６から抜け出るようなことがなく、第１作業空間３８と外部とを確実に遮断できるようになっている。

図３に示す逆止弁４０は、液体分離室５内の圧力が所定圧まで高まると、液体分離室５から分注準備室４１への第１の液体３の移動を許容するものであるが、分注準備室４１内の圧力が液体分離室５内の圧力よりも高くなった場合でも、分注準備室４１側から液体分離室５側への液体の移動を阻止するようになっている。

図１２は、この逆止弁４０の構造を模式的に示すものである。この図１２（ａ）に示すように、逆止弁４０は、液体分離室５と分注準備室４１との境界部分に装着されるバルブ本体４５と（図３参照）、このバルブ本体４５に取り付けられた弁体としての略円筒状のゴムチューブ４６とをそなえている。このうち、バルブ本体４５は、液体分離室５と分注準備室４１とを連通する連通穴４７の分注準備室４１側の開口端をゴムチューブ４６が所定の弾性力で塞いでおり、液体分離室５側の圧力が所定圧以上になるとゴムチューブ４６が押し拡げられて（図１２（ｂ）参照）、連通穴４７が開口し、液体分離室５側の所定量の第１の液体３が分注準備室４１内に流入する（図３参照）。

そして、第１作業空間３８、分注準備室４１、及び貯留室２の上部空間は、圧力調整路４８，６２を介して第２ブロック本体２５に形成された圧力調整室５０に接続されている（図２、図５（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ），（ｅ）、図６（ａ）及び図８（ａ）〜（ｂ）参照）。

なお、第１ブロック本体１８のうちの第２ブロック本体２５に密接される下面１９には、圧力調整路４８のうちの後述する第２通路４８ｂを囲むように、下面１９から僅かに凹む凹部３９ａが形成され、この凹部３９ａの外周端に凹部３９ａよりも大きく凹む環状溝４９ａが形成されている（図４（ｅ）、図６参照）。この環状溝４９ａ内には図示しないＯリングが装着され、このＯリングが第１ブロック本体１８の下面１９と第２ブロック本体２５の第１ブロック取付部１５との隙間を密封するようになっている。

また、第１ブロック本体１８のうちの第２ブロック本体２５に密接される下面１９には、第１差圧発生手段取付穴３６の下端に形成された逆止弁取付穴４４を取り囲むように、下面１９から僅かに凹む凹部３９ｂが形成され、この凹部３９ｂの外周端に凹部３９ｂよりも大きく凹む環状溝４９ｂが形成されている（図４（ｅ）、図５（ｃ）参照）。この環状溝４９ｂ内には図示しないＯリングが装着され、このＯリングが第１ブロック本体１８の下面１９と第２ブロック本体２５の第１ブロック取付部１５との隙間を密封するようになっている。

また、第１ブロック本体１８の下面１９の環状溝４９ａと環状溝４９ｂとの間には、第２ブロック本体２５側から延びるねじ１６に螺合する雌ねじ３４ａが形成されている。第１ブロック本体１８の側面２４の上部には、第２ブロック本体２５側から延びるねじ１７が螺合する雌ねじ３４ｂが形成されている（図４（ａ）〜（ｂ）、図５（ａ）、図６（ａ）、及び図３参照）。

（液体分注装置の第２ブロックの構成）
図７乃至図９は、第２ブロック本体２５の詳細を示す図である。このうち、図７（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ順に、第２ブロック本体２５の正面側側面図、右側側面図、左側側面図、平面図、底面図、図７（ａ）のＦ−Ｆ線に沿って切断して示す断面図、図７（ａ）のＧ−Ｇ線に沿って切断して示す断面図、に対応している。また、図８（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ順に、第２ブロック本体２５の背面図、図８（ａ）のＨ−Ｈ線に沿って切断して示す断面図、図８（ａ）のＪ−Ｊ線に沿って切断して示す断面図、に対応している。また、図９は、図７（ｄ）のＥ−Ｅ線に沿って切断して示す断面図である。

これらの図に示すように、圧力調整室５０は、第１ブロック本体１８の貯留室２の下方に位置するように第２ブロック本体２５に形成されており、その下端が大気に開口する有底筒形形状の穴５０ａを圧力調整ピストン５１によって大気と遮断されてできる密閉空間である（図３参照）。なお、圧力調整ピストン５１は、圧力調整室５０内のガス量に応じて穴５０ａ内をスライドし、圧力調整室５０の容積を変化させることができるようになっている。

また、第２ブロック本体２５には、第１ブロック本体１８の第１差圧発生手段取付穴３６に隣り合うように第２差圧発生手段取付穴５２が形成されている（図３参照）。この第２差圧発生手段取付穴５２は、平面形状が円形であり、第２ブロック本体２５を上下（図３、図７（ａ）、図８（ａ）、図９のｚ方向）に貫通しており、第２差圧発生手段５３のピストン５５によって仕切られており、ピストン５５によって仕切られた下方側の空間が液体混合室７となり、ピストン５５によって仕切られた上方側の空間が第２作業空間５６となるように構成されている（図３参照）。

また、第２差圧発生手段取付穴５２の下端の開口部、すなわち液体混合室７の下端の開口部には、液体混合室７の下端の開口部を塞ぐ蓋部材（液体混合室開閉手段）５７が着脱可能に取り付けられている（図３参照）。なお、蓋部材５７は、液体混合室７の下端に着脱可能に取り付けられる単なる蓋体でもよく、また、液体混合室７の下端を開閉できるバルブでもよい。そして、この蓋部材５７としての蓋体を取り外すか、又は蓋部材５７としてのバルブを開くことにより、液体混合室７内の液体を取り出すことができる。

図３に示すように、第２差圧発生手段取付穴５２に装着される第２差圧発生手段５３は、第２差圧発生手段取付穴５２の壁面に密接しながら移動できるように収容されているピストン５５と、このピストン５５から第２差圧発生手段取付穴５２の上部外方まで延びる操作ロッド５８と、この操作ロッド５８に取り付けられて第２作業空間５６と外部（大気側）とを仕切るサブピストンとしてのシールリング６０と、を有している。なお、シールリング６０は、第２差圧発生手段５３の通常の操作時においては第２差圧発生手段取付穴５２から抜け出るようなことがなく、第２作業空間５６と外部とを確実に遮断できるようになっている（図３参照）。

液体混合室７は、第２連通路６１によって分注準備室４１に連通されており、第２差圧発生手段５３のピストン５５が室内容積を増大させる方向に移動し、分注準備室４１の内圧よりも十分に低くなると、分注準備室４１内の第１の液体３が第２連通路６１を介して流入するようになっている（図７（ａ），（ｆ）〜（ｇ）、図３参照）。この液体混合室７には、予め第２の液体８が所定量注入してあり、分注準備室４１から第２連通路６１を介して流入する第１の液体３と第２の液体８とを混合するようになっている（図３参照）。

第２連通路６１の液体混合室７側の開口端は、液体混合室７内の第２の液体８の液面よりも上方の空間に開口するように形成されている（図７（ｆ）、図３参照）。そして、この第２連通路６１は、分注準備室４１内に第１の液体３が流入する前であって、第２差圧発生手段５３が第２差圧発生手段取付穴５２内に装着される前の状態において、第２差圧発生手段取付穴５２の第２の液体８の液面よりも上方の空間に開口し、第２差圧発生手段取付穴５２内の空間を分注準備室４１及び圧力調整路６２を介して圧力調整室５０に連通している（図７（ａ），（ｆ）、図８（ａ）〜（ｂ）、図３参照）。

また、第２連通路６１は、図１、図３及び図７（ａ）に示すように、分注準備室４１から第２差圧発生手段取付穴５２に向かって斜め上方に傾斜し、その第２差圧発生手段取付穴５２側の端部が斜め上方から下降して第２差圧発生手段取付穴５２に開口し（図７（ｆ）参照）、且つ、第２差圧発生手段取付穴５２の中心からずれた位置（偏心した位置）に開口するように形成されている（図７（ａ）参照）。その結果、第２連通路６１を通過して液体混合室７内に流入する第１の液体３は、液体混合室７の壁面に沿うように回動しながら下降する螺旋状の流れとなり、予め液体混合室７内に注入されていた第２の液体８と撹拌されるようにして混合され、第２の液体８とが瞬時に且つ確実に均一に混ざり合う。

なお、図７（ａ）、図８（ａ）及び図９に示すように、第２ブロック本体２５の圧力調整室５０と分注準備室４１との間には、第１ブロック本体１８の雌ねじ３４ａと螺合するねじ１６を取り付ける穴１６ａが形成されている（図３参照）。また、図７（ａ）、図８（ａ）及び図９に示すように、第２ブロック本体２５の上端部に形成されたねじ取付用突片６３には、第１ブロック本体１８の雌ねじ３４ｂと螺合するねじ１７を取り付ける穴１７ａが形成されている（図３参照）。

（圧力調整路の構造）
次に、図２、図５、図６、図８及び図９に基づいて、圧力調整路４８，６２の構造について説明する。

先ず、図２、図５及び図６に示すように、貯留室２、第１作業空間３８、及び圧力調整室５０のそれぞれを連通する圧力調整路４８は、圧力調整室５０の頂部から上方に延びて第２ブロック本体２５の第１ブロック取付部１５に開口する第１通路４８ａと、この第１通路４８ａに連通するように第１ブロック本体１８に形成された第２通路４８ｂと、この第２通路４８ｂの端部から第１ブロック本体１８の背面側側面２２にほぼ直角に曲がる第３通路４８ｃと、この第３通路４８ｃの開口端から第１差圧発生手段取付穴３６側に向かい所定寸法だけ第１ブロック本体１８の背面側側面２２に沿って形成された横溝４８ｄと、この横溝４８ｄの一端から第１ブロック本体１８の背面側側面２２に沿って上方に延びる縦溝４８ｅと、この縦溝４８ｅの上端から貯留室２の中心側に向かい所定寸法だけ第１ブロック本体１８の背面側側面２２に沿って形成された横溝４８ｆと、この横溝４８ｆの端部と貯留室２とを連通する第４通路４８ｇと、縦溝４８ｅの途中から第１差圧発生手段取付穴３６側に向かい第１ブロック本体１８の背面側側面２２に沿って形成された横溝４８ｈと、この横溝４８ｈの端部と第１差圧発生手段取付穴３６の第１作業空間３８とを連通する第５通路４８ｉとを備え、第１ブロック本体１８の背面側側面２２に貼り付ける第２フィルム２３によって横溝４８ｄ，４８ｆ，４８ｈと縦溝４８ｅの開口部を塞ぐことにより構成されるようになっている（図１０参照）。これにより、圧力調整路４８は、貯留室２、第１作業空間３８及び圧力調整室５０の内圧を大気と遮断した状態で調整することが可能になる。

また、図２，図８及び図９に示すように、分注準備室４１と圧力調整室５０とを連通する圧力調整路６２は、第２ブロック本体２５に形成されている。この圧力調整路６２は、圧力調整室５０の頂部から上方に延びる第１通路４８ａに一端が接続され、他端が第２ブロック本体２５の背面側側面２８に開口する第６通路６２ａと、この第６通路６２ａから第２ブロック本体２５の背面側側面２８に沿い分注準備室４１に向かって延びる横溝６２ｂと、この横溝６２ｂの端部と分注準備室４１の内部とを連通する第７通路６２ｃとを備え、横溝６２ｂの開口部を第２ブロック本体２５の背面側側面２８に貼り付けられる第４フィルム３０によって塞ぐことにより構成されるようになっている（図１１参照）。これにより、圧力調整路６２は、分注準備室４１と圧力調整室５０の内圧を大気と遮断した状態で調整することが可能になる。

このように、本実施形態によれば、貯留室２の中心部から第１差圧発生手段取付穴３６側に所定寸法だけ延びる横溝４８ｄ，４８ｇを形成することにより、貯留室２の周囲の壁面の肉厚を薄くすることができ、第１ブロック本体１８の厚さ寸法を小さくすることが可能になる。

また、本実施形態によれば、圧力調整路４８，６２のうちで長さが長い部分を横溝４８ｈ，６２ｂや縦溝４８ｅとして第１ブロック本体１８や第２ブロック本体２５の背面側側面２２，２８に形成し、これら横溝４８ｈ，６２ｂや縦溝４８ｅの開口部を第２フィルム２３や第４フィルム３０で塞いで圧力調整路４８，６２を構成するようにしてあるため、大気中に開口しない微小な通路断面積の圧力調整路４８，６２を比較的容易に形成できる。なお、圧力調整路４８，６２の全域を孔あけ工具で加工する場合には、微小径の長い孔を開けなければならないため、加工工具が折損し易くなり、孔あけ加工が極めて困難になる。

（第１連通路の構造）
図１、図３乃至図５に示すように、貯留室２の下端部と液体分離室５とを連通する第１連通路３１は、貯留室２の内部を第１ブロック本体１８の正面側側面２０に開口する貫通路３１ａと、この貫通路３１ａの開口端から第１ブロック本体１８の正面側側面２０に沿って第１差圧発生手段取付穴３６に向かって延びる横溝３１ｂと、この横溝３１ｂの第１差圧発生手段取付穴３６側の端部と第１差圧発生手段取付穴３６の液体分離室５とを連通する貫通路３１ｃとを備え、横溝３１ｂの開口部を第１ブロック本体１８の正面側側面２０に貼り付けられる第１フィルム２１によって塞ぐことにより構成されている（図１０参照）。これにより、貯留室２と液体分離室５とを大気と遮断した状態で連通することが可能になる。

このように、本実施形態によれば、第１連通路３１のうちで長さが長い部分を横溝３１ｂとして第１ブロック本体１８の正面側側面２０に形成し、その横溝３１ｂの開口部を第１フィルム２１で塞ぐことにより第１連通路３１の一部を構成するようになっているため、大気中に開口しない微小な通路断面積の第１連通路３１を比較的容易に形成することができる。

（第２連通路の構造）
図１、図３及び図７に示すように、分注準備室４１と液体混合室７とを連通する第２連通路６１は、分注準備室４１の下端を第２ブロック本体２５の正面側側面２６に開口する貫通路６１ａと、この貫通路６１ａの開口端から第２差圧発生手段取付穴５２に向かい第２ブロック本体２５の正面側側面２６に沿って斜め上方に延びる傾斜溝６１ｂと、この傾斜溝６１ｂの第２差圧発生手段取付穴５２側の端部と第２差圧発生手段取付穴５２の液体混合室７とを連通する貫通路６１ｃとを備え、傾斜溝６１ｂの開口部を第２ブロック本体２５の正面側側面２６に貼り付けられる第３フィルム２７によって塞ぐことにより構成されている（図１１参照）。これにより、分注準備室４１と液体混合室７を大気と遮断した状態で連通することが可能になる。

このように、本実施形態によれば、第２連通路６１のうちで長さが長い部分を傾斜溝６１ｂとして第２ブロック本体２５の正面側側面２６に形成し、その傾斜溝６１ｂの開口部を第３フィルム２７で塞ぐことにより第２連通路６１の一部を構成するようになっているため、大気中に開口しない微小な通路断面積の第２連通路６１を比較的容易に形成することができる。

（液体分注装置の作用・効果）
以下、本実施形態に係る液体分注装置１の作用・効果を図３に基づき説明する。

第１ブロック本体１８の貯留室２の開口部からキャップ３３を取り外し、貯留室２内に希釈液を注入し、検体が付着した綿棒３２を保持したキャップ３３を貯留室２の開口部に嵌合して、綿棒３２の検体が付着した綿体部を希釈液に浸漬し、綿棒３２に付着している検体を希釈液中に回収する。また、第１ブロック本体１８の第１差圧発生手段取付穴３６に第１差圧発生手段３５を装着する。また、第２ブロック本体２５の第２差圧発生手段取付穴５２から第２差圧発生手段５３を取り外し、第２差圧発生手段取付穴５２の内部に第２の液体８を注入した後、第２差圧発生手段取付穴５２に第２差圧発生手段５３を装着する。

次に、第１差圧発生手段３５の操作ロッド４２を引き上げ、操作ロッド４２の先端のピストン３７を第１差圧発生手段取付穴３６の下端から上方へ移動させ、第１差圧発生手段取付穴３６の密閉された液体分離室５の容積を増大させ、液体分離室５内の内圧を低下させ、ピストン３７が第１連通路３１の開口端を液体分離室５内に開口させると、貯留室２内の第１の液体３が所定量（液体分離室５の容積分だけの液量）液体分離室５内に移動する。

次に、第１差圧発生手段３５の操作ロッド４２を押し込むと、第１連通路３１の液体分離室５側の開口端よりも上方に位置する第１の液体（余分な液体）３が第１連通路３１を介して貯留室２側に戻される。これにより、第１の液体３を液体分離室５内に計りとることができる。そして、ピストン３７が第１連通路３１を塞ぐ位置から液体分離室５の下端に向けてさらに移動すると、液体分離室５内の第１の液体３がゴムチューブ４６を押し拡げてバルブ本体４５の連通穴４７から分注準備室４１内に移動する。

次に、第２差圧発生手段５３の操作ロッド５８を引き上げ、操作ロッド５８の先端のピストン５５を上方へ移動させ、液体混合室７の容積を増大させ、液体混合室７内の圧力を低下させると、液体分注室４１内の第１の液体３が第２連通路６１を介して液体混合室７内に勢いよく（液体同士を撹拌するのに十分な流速で）流入する。この際、第１の液体３は、第２連通路６１の第２差圧発生手段取付穴５２側の端部構造の作用により、下向きの螺旋状の流れとなって液体混合室７内の第２の液体８と混ざり合う。その結果、液体混合室７内において、所定量の第１の液体３と第２の液体８とが瞬時に且つ確実に均一に混ざり合う。

以上のように本実施形態によれば、貯留室２内の第１の液体（検体が希釈液内に回収された検液）を所定量だけ分離する作業からその分離した第１の液体３を液体混合室７内の第２の液体（反応液や処理液等）８に混合する作業までの一連の作業を、大気と遮断された密閉空間内で行うことができるため、第１の液体３に大気中の浮遊物が混入することがなく、正確に検体検査を行うことができると共に、第１の液体３が大気中に飛散するようなことがなく、人体に有害な検体の検査の安全性を確保できる。

また、本実施形態によれば、第１の液体３と第２の液体８が密閉され且つ初期の内圧の値から圧力降下した液体混合室７内で混合されるため、気泡の発生がなく、第１の液体３と第２の液体８の混合作業が短時間に終了する。なお、初期の内圧とは、第２差圧発生手段５３を第２差圧発生手段取付穴５２から引き抜く方向に移動させる前における第２の液体８が注入された液体混合室７の内圧をいう。

また、本実施形態によれば、所定量の第１の液体３が液体分離室５から分注準備室４１内に逆止弁４０を介して分離移動させられるため、目視による計量が不要になり、第１の液体３の分離作業がばらつきなく正確に行われる。

また、本実施形態によれば、第１差圧発生手段３５の操作ロッド４２を操作することだけで液体分離室５内を圧力降下させ、貯留室２から液体分離室５内への第１の液体３の移動を可能にし、第２差圧発生手段５３の操作ロッド５８を操作することだけで液体混合室７内を圧力降下させ、分注準備室４１から液体混合室７内への第１の液体３の移動を可能にするようになっているため、液体分注装置１の全体構造が簡単であり、小型化が可能であるため、容易に持ち運びができる。なお、図１３に示した従来の検査キット１００から滴下する検液を液体混合容器（図示せず）内の反応液又は処理液等と混合する場合、撹拌器具を使用して均一に両液を撹拌しながら混合することになるが、専用の撹拌治具が必要になり、検査キット，液体混合容器及び撹拌器具等を含めた検液分注装置全体の構造が大型化することになり、容易に持ち運ぶことができない。

なお、本実施形態の液体分注装置１は、蓋部材５７を取り外すか、又は蓋部材５７としてのバルブを介して他の液体分流装置１に接続したり、また、他の液体収納容器に接続することができる。

本発明に係る液体分注装置は、特に、密閉した空間で処理しなければならない検体（ウイルス等）の検査キットとして有効であるばかりでなく、不純物の混入をきらう複数液の正確な混合を行うための装置として広く適用できる。

図１（ａ）は本発明を適用した液体分注装置の正面図、図１（ｂ）は同右側面図、図１（ｃ）は同平面図である。 本発明を適用した液体分注装置１の背面図である。 本発明を適用した液体分注装置１の縦断面図であり、図１（ｃ）のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図である。 図４（ａ）は本発明を適用した第１ブロック本体の正面側側面図、図４（ｂ）は同右側側面図、図４（ｃ）は同左側側面図、図４（ｄ）は同平面図、図４（ｅ）は同底面図、図４（ｆ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図である。 図５（ａ）は本発明を適用した第１ブロック本体の背面図、図５（ｂ）はＣ１−Ｃ１線に沿って切断して示す断面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）の一部拡大断面図、図５（ｄ）は図５（ａ）のＣ２−Ｃ２線に沿って切断して示す断面図である。 図６（ａ）は図４（ｄ）のＤ−Ｄ線に沿って切断して示す断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の一部拡大断面図である。 図７（ａ）は本発明を適用した第２ブロック本体の正面側側面図、図７（ｂ）は同右側側面図、図７（ｃ）は同左側側面図、図７（ｄ）は同平面図、図７（ｅ）は同底面図、図７（ｆ）は図７（ａ）のＦ−Ｆ線に沿って切断して示す断面図、図７（ｇ）は図７（ａ）のＧ−Ｇ線に沿って切断して示す断面図である。 図８（ａ）は本発明を適用した第２ブロック本体の背面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＨ−Ｈ線に沿って切断して示す断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＪ−Ｊ線に沿って切断して示す断面図である。 図７（ｄ）のＥ−Ｅ線に沿って切断して示す断面図である。 本発明を適用した第１ブロックを模式的に示す分解斜視図である。 本発明を適用した第２ブロックを模式的に示す分解斜視図である。 図１２（ａ）は逆止弁を模式的に示す断面図、図１２（ｂ）は同逆止弁の開弁状態図である。 従来の検査キットを示す図である。

符号の説明

１……液体分注装置、２……貯留室、３……第１の液体、５……液体分離室、６……液体分離部、７……液体混合室、８……第２の液体、１０……液体混合部、３１……第１連通路、３５……第１差圧発生手段、３７……ピストン、３８……第１作業空間、４０……逆止弁、４１……分注準備室、４３……シールリング（サブピストン）、４８，６２……圧力調整路、５０……圧力調整室、５０ａ……穴、５１……圧力調整ピストン、５３……第２差圧発生手段、５７……蓋部材（液体混合室開閉手段）、６１……第２連通路

Claims (3)

1. 密閉された貯留室内の第１の液体の一部を密閉された液体分離室内に移動させた後、前記液体分離室に逆流防止機構を介して接続されている密閉された分注準備室に前記液体分離室内の第１の液体の所定量を移動させる液体分離部と、
   前記分注準備室内の第１の液体を密閉された液体混合室内に導入し、前記液体混合室内に予め注入してある第２の液体に前記第１の液体を注入し且つ混合する液体混合部と、
   を備えた液体分注装置であって、
   前記貯留室と前記液体分離室とを大気開放されない第１連通路で接続し、前記分注準備室と前記液体混合室とを大気開放されない第２連通路で接続し、
   前記液体分離室には前記貯留室内の圧力よりも前記液体分離室内の圧力の方を低くすることができる第１差圧発生手段を配置し、前記液体混合室には前記分注準備室内の圧力よりも前記液体混合室内の圧力を低くすることができる第２差圧発生手段を配置し、
   前記液体混合室にはこの液体混合室からの液体の流出を可能にする液体混合室開閉手段を取り付け、
   前記第１の液体の移動及び前記第１の液体と前記第２の液体との混合を大気と遮断した状態で行い、且つ、前記貯留室から前記液体分離室への第１の液体の移動、及び前記分注準備室から前記液体混合室への第１の液体の移動を圧力差で行うようにしたことを特徴とした液体分注装置。
2. 前記液体分離室の上部に前記第１差圧発生手段をスライド可能に収容する第１作業空間を配置する一方、前記液体分離室の下部に分注準備室を配置し、
   前記液体分離室と前記第１作業空間とを前記第１差圧発生手段のピストンで仕切り、前記液体分離室と前記分注準備室とを前記液体分離室からの液体の流出のみを許容する逆流防止機構で仕切り、前記第１作業空間と大気とを前記第１差圧発生手段のサブピストンで仕切り、
   前記第１作業空間のうちの前記ピストンとサブピストンとで仕切られる空間、前記貯留室の空間、及び前記分注準備室の空間を、大気と遮断された圧力調整路で大気と遮断された圧力調整室に接続し、
   この圧力調整室は、有底筒状の穴内にスライド可能に収容された圧力調整ピストンによって大気と遮断された前記穴の空間であって、前記圧力調整ピストンで仕切られる穴内の圧力と外気圧との圧力差によって前記圧力調整ピストンが移動することにより体積が増減するようになっており、
   前記第１差圧発生手段の前記ピストンが前記液体分離室の下端から前記液体分離室の容積を増加させる方向に移動すると、前記液体分離室内の圧力が低下していき、前記ピストンが前記第１連通路の前記液体分離室側開口部を開く位置まで移動すると、前記貯留室内の圧力と前記液体分室内の圧力との差に基づいて前記貯留室内の第１の液体が前記第１連通路内を流動して前記液体分離室内に移動し、
   その後、前記ピストンを前記液体分離室の下端方向に向けて移動させると、余分な第１の液体が前記第１連通路を介して前記貯留室に戻り、前記液体分離室内の所定量の第１の液体が前記逆流防止機構を押し広げて前記分注準備室の空間に移動し、
   その後、前記第２差圧発生手段を作動させて前記液体混合室内の圧力を低下させると、前記分注準備室と前記液体混合室との圧力差に基づいて前記分流準備室内の所定量の第１の液体が前記第２連通路内を流動して前記液体混合室内に流入し、前記液体混合室内の前記第２の液体と前記第１の液体とが混合する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体分注装置。
3. 前記液体混合室は断面形状がほぼ円形の筒状空間であり、
   前記第２連通路は、前記液体混合室の斜め上方から斜めに降下して前記液体混合室内に開口し、且つ、前記液体混合室の中心に対して偏心した状態で開口して、前記第１の液体の前記液体混合室内への流入状態を、前記第１の液体が前記液体混合室の壁面に沿って回動しながら下降する旋回流とする、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体分注装置。

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