JPH0138529Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、血液自動分析装置などの自動分析装
置において、試薬などの液体を所定量ずつ移送す
る装置、詳しくは、小型化、高密度化が可能で、
かつ耐薬品性に優れ、固着や定量ミスなどが生じ
ないようにした液体移送装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、血液自動分析装置などの自動分析装置に
おいて、所定量の試薬などを一定間隔で送り出す
ためには、モータ軸に固定されたカムで注射筒内
のピストンを往復させて、注射筒に液体を吸引・
排出させる方法が一般に用いられている。しかし
この種従来の方法は、注射筒に固着を生じたりす
る欠点がある。この場合、ピストンの径を注射筒
の外径の内径よりも小さくしてパツキングなどを
介して、接触面積を小さくする改良などにより、
固着は解消されるが、反対に漏れを生じ、定量誤
差の原因となるという欠点を生じ、好ましい方法
とは言えない。

また駆動部と定量部とが分離しているために、
余分な空間を生じ、高密度が必要な分析装置など
においては、スペースを広く取るので望ましくな
い。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記の問題を解決するために、従来から、ダイ
アフラムを用いた装置が種々提案されているが、
ダイアフラムが任意に変形したり伸びを生じたり
するために、高精度の定量を要求されない場合に
しか用いられておらず、たとえばダイアフラムを
２重にし、ダイアフラムとダイアフラムとの間に
油などの液体を常に一定圧で閉じ込めて、常に一
定の変形を行わせていたので、構造が複雑化し小
型の自動分析装置などには用いることができなか
つた。

本考案は上記の諸点に鑑みなされたもので、１
枚のダイアフラムを有効に使用し、ピストンヘツ
ドとほぼ同径の円筒状体を移動させ、ピストンロ
ツドに該当するものを固定、不動とすることによ
り、高精度の定量を行うことができ、かつ装置全
体を小型化、コンパクト化することができ、しか
も固着、漏れ、さびなどが生じない液体移送装置
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本考案の液体移
送装置は、第１図および第２図に示すように、上
端に液体流入口１および液体流出口２を有する円
筒状本体３と、この円筒状本体の底部に円筒状本
体内のほぼ中央部まで延びるように連設された固
定円柱４と、この固定円柱の上部に固定された大
径円盤５と、この大径円盤と固定円柱とに沿つて
上下に気密に摺動する上部にピストンヘツド６を
有する摺動円筒７と、この摺動円筒のほぼ中央部
と前記円筒状本体３のほぼ中央部との間に固定さ
れたダイアフラム８と、円筒状本体３に摺動円筒
７の下面およびダイアフラム８の下面に連通する
ように設けられた圧力導入孔１０と、円筒状本体
底部から固定円柱４を通して摺動円筒７内に連通
するように設けられた圧力導入孔１１と、大径円
盤５および固定円柱４を貫通し大径円盤の上方の
摺動円筒７との間に形成される空間に通じるよう
に設けられた大気開放孔１２と、前記圧力導入孔
１０，１１のそれぞれに接続された速度制御弁１
３，１４と、これらの速度制御弁１３，１４に大
気開放可能な切換弁１５を介して接続された空気
圧供給源２７とを包含することを特徴とするもの
である。

〔作用〕

圧力導入孔１０から空気圧を導入し、ダイアフ
ラム８を円筒状本体３の内壁および摺動円筒７の
外面に密着させ、比較的低圧力の一定圧の空気圧
を常に与えた状態にしている（第２図参照）。こ
の状態においては、速度制御弁１４を通じ圧力導
入孔１１は大気開放の状態になつている。このリ
セツト状態から液体の定量を行うには、切換弁１
５を切り換えて圧力導入孔１０を速度制御弁１３
を介し大気開放へ、一方、圧力導入孔１１は空気
圧供給源２７に接続する（詳細については実施例
で説明する）。すると上死点にあつたピストンヘ
ツド６を有する摺動円筒７を下方に押しやろうと
する力が働くが、速度制御弁１３の働きにより、
摺動円筒７の下側の空気は徐々に排出されるた
め、摺動円筒７の下側の空間内の圧力と釣り合つ
た圧力のままであり、その圧力状態を維持しなが
ら摺動円筒７が徐々に下方に移動する。すなわち
ダイアフラム８には常に一定の圧力がかかつた状
態で下死点まで移動するために、摺動円筒７の周
縁、円筒状本体３の内壁のいずれかにダイアフラ
ム８が密着して逆さや状の変形を生ずる。第１図
に示すように、下死点に達すると、もはや摺動円
筒７は移動しない。ついで速度制御弁１３を介し
て、完全に空気圧が抜け切らない程度の時間的余
裕を持つて切換弁１５を切り換える。このときダ
イアフラム８は緊張状態を維持し、一方、液体流
入口１には大気圧と等しい圧力しか与えておらず
（試薬タンクの底部にパイプが伸びていて試薬タ
ンク自体は大気圧である）、したがつてダイアフ
ラム８の変形は生じない。この場合、低い圧力で
あることも好都合に作用している。切換弁が切り
換えられると、圧力導入孔１０に圧力が導入され
る。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。本例の液体移送装置は、上端に液体流入口１
および液体流出口２を有する円筒状本体３と、こ
の円筒状本体３の底部に円筒状本体内のほぼ中央
部まで延びるように連設された固定円柱４と、こ
の固定円柱４の上部に固定された大径円盤５と、
この大径円盤５と固定円柱４とに沿つて上下に気
密に摺動する上部にピストンヘツド６を有する摺
動円筒７と、この摺動円筒７のほぼ中央部と前記
円筒状本体３のほぼ中央部との間に固定されたダ
イアフラム８と、円筒状本体３の下側部に摺動円
筒７の下面およびダイアフラム８の下面に連通す
るように設けられた圧力導入孔１０と、円筒状本
体３底部から固定円柱４を通して摺動円筒７内に
連通するように設けられた圧力導入孔１１と、大
径円盤５および固定円柱４を貫通し大径円盤の上
方の摺動円筒７との間に形成される空間に通じる
ように設けられた大気開放孔１２と、圧力導入孔
１０，１１のそれぞれに接続された速度制御弁１
３，１４と、これらの速度制御弁１３，１４に、
大気開放可能な状態に切り換えることができる切
換弁１５を介して接続された空気圧供給源２７と
を備えている。

速度制御弁１３，１４は逆止弁と絞り弁とを並
列に組み合わせ、空気の流量を調節して空気圧シ
リンダの作動速度を制御するように構成されたも
のである。

また切換弁１５には、大気開放口２８が設けら
れており、速度制御弁１３が空気圧供給源２７と
連通しているときには、速度制御弁１４は大気開
放口２８と連通し、一方、速度制御弁１４が空気
圧供給源２７と連通しているときには、速度制御
弁１３は大気開放口２８と連通するように、切換
弁１５が切り換わるように構成されている。

液体は、液体流入口１および液体流出口２を上
端に備えた円筒状本体３の上部空間１６に導入さ
れ、排出される。ピストンヘツド６は液体の定量
に応じた容積を有しており、上部空間１６に出入
を繰り返し、液体の入排出を行う。ピストンヘツ
ド６は摺動円筒７の上部に連通されており、この
摺動円筒７の底板に設けられた円孔に固定円柱４
が貫通して、摺動円筒７がこの固定円柱４および
大径円盤５に沿つて、上下に気密に摺動するよう
に構成されている。１７，１８は気密用シール、
２０は大径円盤５に設けられたストローク調整ね
じである。摺動円筒７はそのほぼ中央部で２つに
分割されており、この分割された部分で、摺動円
筒壁および円筒状本体壁に密接するように設けら
れたダイアフラム８の内周縁部を挾持し、ダイア
フラム８の外周縁部を、円筒状本体のほぼ中央部
の側壁で挾持している。円筒状本体３は、上部空
間１６を有するほぼ上半分の挿入部２１と、ほぼ
下半分の受け部２２とに分割されており、受け部
２２にダイアフラム８の外周縁部を載置し、挿入
部２１下端の鍔部を挿入した後、リング状締具２
３を締め込んで強固に固定する。２４，２５は気
密用シールである。ダイアフラム８は布で裏貼り
した底部を有する筒状のシート状のもので、ゴム
または合成樹脂などの成形品からなり、とくに変
形に耐し耐摩耗性に優れたテトラフルオルエチレ
ンとヘキサフルオルプロピレンとの共重合物であ
るテフロン（ダウケミカル社登録商標）などで構
成するのが望ましい。２６は円筒状本体３の底部
に設けられた下死点検出用のリミツタで、摺動円
筒７の底面でこのリミツタを移動させ、さらにこ
のリミツタでスイツチ（図示せず）などを作動さ
せて、切換弁１５を切り換えるようにしている。
リミツタ２６を設けることにより、残圧が抜け切
らないように、ピストンヘツド６の上昇を行わせ
ることができるという利点が生じる。

つぎに上記のように構成された本考案の液体移
送装置の作用について説明する。第１図は、ピス
トンヘツド６を有する摺動円筒７が最下死点に達
した図であるが、休止状態は第２図に示すように
常に上死点に達した時であるように設定してい
る。つまり圧力導入孔１０から空気圧を導入し、
ダイアフラム８を円筒状本体３の内壁および摺動
円筒７の外面に密着させ、0.3〜１Kg／cm²程度の
比較的低圧力の一定圧の空気圧を常に与えた状態
にしている（第２図参照）。この状態においては、
速度制御弁１４を通じ圧力導入孔１１は大気開放
の状態になつている。このリセツト状態から液体
の定量を行うには、切換弁１５を切り換えて圧力
導入孔１０を速度制御弁１３を介し大気開放へ、
一方、圧力導入孔１１は空気源に接続する。する
と上死点にあつたピストンヘツド６を有する摺動
円筒７を下方に押しやろうとする力が働くが、速
度制御弁１３の働きにより、摺動円筒７の下側の
空気は徐々に排出されるため、摺動円筒７の下側
の空間内の圧力と釣り合つた圧力のままであり、
その圧力状態を維持しながら、摺動円筒７が徐々
に下方に移動する。すなわちダイアフラム８には
常に一定の圧力がかかつた状態で下死点まで移動
するために、摺動円筒７の周縁、円筒状本体３の
内壁のいずれかにダイアフラム８が密着して逆さ
や状の変形を生ずる。第１図に示すように、リミ
ツタ２６で規制される下死点に達すると、もはや
摺動円筒７は移動しない。ついで速度制御弁１３
を介して、完全に空気圧が抜け切らない程度の時
間的余裕を持つて切換弁１５を切り換える。この
ときダイアフラム８は緊張状態を維持し、一方、
液体流入口１には大気圧と等しい圧力しか与えら
れておらず（試薬タンクの底部にパイプが伸びて
いて試薬タンク自体は大気圧である）、したがつ
てダイアフラム８の変形は生じない。この場合、
0.3〜１Kg／cm²程度の低い圧力であることも好都
合に作用している。切換弁が切り換えられると、
圧力導入孔１０に圧力が導入される。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の液体移送装置
は、休止点を上死点として速度制御弁を圧力の導
入側に設けずに、排出側（大気開放側）に設けた
ものであり、とくに速度制御弁は、単に通過空気
の流通速度を制御するのみならず、常に一定圧力
の空気圧をダイアフラムを与えてダイアフラムを
常に緊張させ、かついつも同じ変形を行わせるよ
うに構成されているから、ダイアフラムとピスト
ンヘツドとで規制される上部空間は、定量動作を
一時中断しても変化せず、定量誤差を非常に小さ
くすることができ、さらにダイアフラムを２重に
するなどの複雑な構成にする必要はなく、簡単な
構造で高精度の定量を行うことができる。また摺
動円筒など移動する部分には液体が入つていない
ので、固着、さび、漏れが生じることはなく、さ
らに円筒状本体内の同じ空間に駆動部と定量部を
有し、駆動部と定量部が入れ替わるために、スペ
ースの活用を有効に行うことができ、より小型化
することができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
ピストンヘツドが下降した状態を示す断面説明
図、第２図はピストンヘツドが上昇した状態を示
す断面説明図である。 １……液体流入口、２……液体流出口、３……
円筒状本体、４……固定円柱、５……大径円盤、
６……ピストンヘツド、７……摺動円筒、８……
ダイアフラム、１０，１１……圧力導入孔、１２
……大気開放孔、１３，１４……速度制御弁、１
５……切換弁、１６……上部空間、１７，１８…
…気密用シール、２０……ストローク調整ねじ、
２１……挿入部、２２……受け部、２３……リン
グ状締具、２４，２５……気密用シール、２６…
…リミツタ、２７……空気圧供給源、２８……大
気開放口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上端に液体流入口１および液体流出口２を有す
   る円筒状本体３と、この円筒状本体の底部に円筒
   状本体内のほぼ中央部まで延びるように連設され
   た固定円柱４と、この固定円柱の上部に固定され
   た大径円盤５と、この大径円盤と固定円柱とに沿
   つて上下に気密に摺動する上部にピストンヘツド
   ６を有する摺動円筒７と、この摺動円筒のほぼ中
   央部と前記円筒状本体３のほぼ中央部との間に固
   定されたダイアフラム８と、円筒状本体３に摺動
   円筒７の下面およびダイアフラム８の下面に連通
   するように設けられた圧力導入孔１０と、円筒状
   本体底部から固定円柱４を通して摺動円筒７内に
   連通するように設けられた圧力導入孔１１と、大
   径円盤５および固定円柱４を貫通し大径円盤の上
   方の摺動円筒７との間に形成される空間に通じる
   ように設けられた大気開放孔１２と、前記圧力導
   入孔１０，１１のそれぞれに接続された速度制御
   弁１３，１４と、これらの速度制御弁１３，１４
   に大気開放可能な切換弁１５を介して接続された
   空気圧供給源２７とを包含することを特徴とする
   液体移送装置。