(57)【要約】【課題】  小容量液体を無駆動機構、かつ、無脈流で、定流量送液可能な方法を提供する。【解決手段】  密閉性を有する外側容器内にある、１個または複数個の内側容器を一定圧力で加圧して、内側容器内部から外側容器を貫通する１個または複数個の導管を通じて、１個または複数個の内側容器内の液体を外側容器の外部に吐出することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉性を有する外側容器内にある、１個または複数個の内側容器を加圧して、内側容器から外側容器を貫通する１個または複数個の導管を通じて、１個または複数個の内側容器内の液体を外側容器の外部に吐出する送液装置。
【請求項２】
内側容器が密閉可能で容積可変性を有することを特徴とする請求項１記載の送液装置。
【請求項３】
加圧方法として外側容器内に空気、又は、水を供給することを特徴とする請求項１または請求項２記載の送液装置。
【請求項４】
外側容器内の空気、又は、水の圧力を調整する機構を有する請求項１、又は、請求項２、又は、請求項３記載の送液装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、小容量液体の送液装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  送液装置は数多く利用されているが、流量範囲は幅広く、送液原理は多岐にわたり、概観することさえ一筋縄ではいかない状況である。しかし、この発明は、小容量、無脈流、無駆動機構、定流量を主眼としているので、この観点から、従来技術の問題点を簡単に挙げることにする。
無駆動機構の送液方法としては、重力や、空気圧を利用するものが考えられる。重力を利用する場合、送液対象液体の液面と吐出口の圧力差によるものが利用されているが、送液に伴い液面が低下すると、流量が減少する問題点がある。
また、送液対象液体を入れた容器を空気で加圧する方法も利用されている。その場合、容器の耐圧性確保や、安全策を講じる必要がある。また、加圧する空気の圧力が変動すれば、吐出流量が変動するので、定流量性を重視するニーズには、そのままでは対応できないと言える。【０００３】  無駆動機構という条件を除外して、無脈流を実現するという観点からは、注射筒のピストンを押す方式が存在する。ピストンを押す速度が一定であれば無脈流の定流量送液が可能となる。しかし、そのためには、駆動機構の精密な機械精度が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  機械的駆動部を有する送液装置では、多くの場合、脈流が発生し、分析化学分野での測定に悪影響を及ぼしていた。また、重力利用の送液装置では、液面低下に伴い流量が減少し、かつ、吐出圧力が小さいという欠点がある。更に、注射筒のピストンを押す送液装置では、精密な駆動機構が必要になるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  密閉性を有する外側容器内にある、１個または複数個の内側容器を一定圧力の加圧媒体で加圧して、内側容器から外側容器を貫通する１個または複数個の導管を通じて、１個または複数個の内側容器内の液体を外側容器の外部に吐出すると、脈流がなく、駆動機構も不要の定流量送液装置が実現できて、問題点を解決できる。内側容器は密閉性を有する必要はないが、容積可変性を備える場合には、密閉して、加圧媒体との接触を防止することができる。
【発明の効果】
【０００６】  密閉性を有する外側容器の内部を加圧すると、密閉性を有しない内側容器の場合、内側容器内の液体も加圧される。そこに導管が浸漬されていると、内側容器内の液体は同じ圧力で導管から吐出される。一方、内側容器が密閉性と容積可変性を有する場合は、内側容器の容積が減少し、内部の液体は導管を経由して外部に吐出される。
内側容器は送液対象液体を加圧媒体から隔離することにより、外側容器内部からの汚染を低減できるし、複数の内側容器を設置すると、相互の汚染を防止しつつ、同時に送液することが可能となる。また、密閉しない内側容器については、耐圧性を考慮する必要がないので、送液対象液体との適合性が高い材質を選定することが可能である。
更に、外側容器に圧力調整機構を付加すれば、送液対象液体に加圧される圧力が一定となるので、脈流が防止でき、吐出流量の安定性が増加する。
また、内側容器が密閉されていれば、加圧媒体と送液対象液体の接触を防止できるので、汚染される確率は更に低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  外側容器として、耐圧性で、密閉型蓋を備えた、樹脂製、又は、ガラス製の広口瓶を使用し、その蓋に導管を通過させる穴と、加圧媒体を導入する穴と、圧力調整器を接続する穴をあける。それぞれの穴には密閉性を持たせるようなジョイントを取り付ける。
内側容器としては、外側容器内に設置できるものであれば、どのような形状でも材質でも可能である。密閉しない場合、導管が液体内部に浸漬できることが必要である。密閉する場合は、形状や設置方法により、導管の浸漬の要否が異なる。内側容器全体に液体が充填されている状態や、導管を下方に取り付ける場合には、導管を内側容器内部に挿入して浸漬することは不要である。
また、容積可変性を実現する方法についても特に制限はない。注射筒のようなものでも可能であるし、可撓性の容器でも可能である。材質については、注射筒の場合、ガラス製でも樹脂製でも可能である。可撓性容器の材質についても、塩化ビニルや低密度ポリエチレンなどが可能であり、制限はない。
加圧媒体としては、空気や水が可能である。空気を使用する場合、空気用ポンプで外側容器内部に供給する。そして、圧力調整器により、外側容器内部の圧力は一定に保たれる。水を採用する場合は、送液対象液体との接触を防止するため、内側容器を密閉化する必要がある。水圧調整は、圧力調整器でおこなう。
圧力調整器の方式に制限はないが、簡易なものでは、バネで可撓性流路を遮断する方式も可能である。すなわち、加圧媒体の圧力がバネによる遮断圧力より大きくなれば、流路が開き、過剰の加圧媒体が外部に放出される。圧力が減少すれば、遮断部分の流路が狭まったり遮断されたりするので加圧媒体の圧力が増加する。これにより圧力が一定範囲内に保持される。
なお、加圧媒体を供給するポンプの耐圧性能が低い場合には、ポンプからの流出があり、上記の圧力調整機構を不要とすることも可能である。
【実施例】
【０００８】  実施例１：  外側容器として、直径９ｃｍ、高さ１８ｃｍの円筒形ガラス瓶を採用した。蓋は、樹脂製で、ガラス瓶とネジで接続し、シール材を挟むことにより密閉性を付与した。また、ガラス瓶外側には、衝撃予防の保護フィルムを巻きつけた。蓋には、導管と加圧用チューブ、及び、圧力調整用の穴をあけた。それぞれの穴に密閉性を付与するために、パネル用貫通コネクターを使用した。
内側容器として、樹脂製広口瓶を採用し、その蓋に導管用の穴をあけた。その穴のシールは、パネル用貫通コネクターを使用した。導管は、ＰＦＡチューブ（内径２ｍｍ、外径３ｍｍ）で、内側容器の底面付近から、内側容器蓋、及び、外側容器の蓋を経由して、その外側まで達する長さとした。その端部は、外部機器等の送液目的システムに接続できるようにした。
加圧は、空気ポンプを使用して、ＰＦＡチューブ（内径２ｍｍ、外径３ｍｍ）で外側容器内部に空気を送り込む方式とした。圧力調整器は、ブリード型の市販品を使用した。【０００９】  実施例１の使用方法：  内側容器内部に送液対象液体を入れて、導管付き蓋を締めて、それを外側容器内部に置いて、外側容器蓋を締めて密閉した。空気ポンプを稼働させて、空気を外側容器に送りこんだ。その後、圧力調整器で圧力を設定すると、外側容器内部の圧力が上昇し、密閉されていない内側容器の内部も圧力が上昇し、送液対象液体の吐出が開始された。流量調整は、空気流量の変更や、圧力調整器による圧力変更で可能となった。送液は、内側容器内の液体がほぼ空になるまで、定流量で可能であった。【００１０】  実施例２：  内側容器として注射筒を採用した。構成や使い方は、実施例１と同様であるが、外側容器内部の圧力が上昇すると、注射筒ピストンが押しこまれて、送液が開始された。注射筒を採用すると、汚染防止が容易であり、複数の注射筒をセットすることが簡単に実現できた。この場合、導管は各注射筒の出口に接続した。【００１１】  実施例３：  内側容器として低密度ポリエチレン製の容器を採用した。内側容器の蓋は密閉した。その他の構成部品、及び、使用方法は、実施例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１である。
【図２】本発明の実施例２である。
【符号の説明】
【００１３】    １  外側容器
２  外側容器蓋
３  内側容器
４  導管
５  加圧媒体入口
６  圧力調整器
【図１】
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【図２】
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