(57)【要約】【課題】個人的能力に依存せずに使用できる液−液分離装置の提供。【解決手段】筒型部材１２と外筒容器１１とを有する。筒型部材１２は底部１２１が網目状になっている。外筒容器１１は先細のテーパ状の形状である。外筒容器１１は内部に筒型部材１２の底面が密着可能である。外筒容器１１内に筒型部材１２を挿入した状態で、第１液Ｂ及び第２液Ａの混合液を筒型部材１２の上部開口部分から注ぎ入れる。放置すると、第１液Ｂ及び第２液Ａが分離して下方に第１液Ｂが、上方に第２液Ａが分かれる。筒型部材１２の開口部上方から吸引ノズルを挿入して上方の第２液Ａを吸引する。ここで、筒型部材１２の底部１２１は丁度、第１液Ｂ及び第２液Ａの界面に当たる位置に配設されており、チップが届く範囲は第２液Ａであり、第１液Ｂは吸引されることはない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１液と該第１液より比重が小さく且つ該第１液に混合しない第２液とを分離する液−液分離装置であって、
分液容器と、
前記第１液及び前記第２液と共に該分液容器内に挿入可能な大きさであり且つ前記第１液未満で前記第２液超の見かけ比重をもち、前記分液容器内にて前記第１液及び前記第２液の界面に移動する界面フロートと、を有することを特徴とする液−液分離装置。
【請求項２】
前記界面フロートは集合すると前記分液容器における界面を概ね覆うことができる複数の微小部材である請求項１に記載の液−液分離装置。
【請求項３】
前記分液容器は前記第１液及び前記第２液の界面が位置する部位より上部が断面形状がほぼ一定の筒型になっており、
前記界面フロートは前記分液容器の前記筒型部分内に僅かな隙間を介して摺動可能な形状をもつ請求項１に記載の液−液分離装置。
【請求項４】
前記分液容器は、底部に開口する排出口と、該排出口を閉状態から開状態に切り替える弁部材と、を備え、
前記界面フロートは、該弁部材により開状態に切り替えられた該排出口から前記第１液が所定量流出したときに前記分液容器内下方に移動することで、該排出口の該分液容器内に開口する開口部に嵌合して閉塞する閉塞部をもつ請求項１〜３のいずれかに記載の液−液分離装置。
【請求項５】
前記開口部は円状であり、
前記界面フロートは粒径が該開口部の開口径より大きい球状部材をもち、該球状部材が該開口部に嵌合することで該開口部を閉塞する前記閉塞部となる請求項４に記載の液−液分離装置。
【請求項６】
前記界面フロートは粒径が該開口部の開口径より大きい複数の球状部材からなり、該球状部材のうちのいずれかが該開口部に嵌合することで該開口部を閉塞する前記閉塞部となる請求項５に記載の液−液分離装置。
【請求項７】
所定体積の第１液と該第１液より比重が小さく且つ該第１液に混合しない第２液とを分離する液−液分離装置であって、
分液容器と、
前記第１液及び前記第２液の混合物から上部に位置する該第２液を吸引ノズルの先端部より吸引する吸引手段における該先端部を前記分液容器内において所定位置以下に進入させないように制限する制限部材と、を有することを特徴とする液−液分離装置。
【請求項８】
前記制限部材は前記第１液及び前記第２液の界面に配置され且つ前記吸引ノズルの前記先端部の大きさよりも小さな開口をもつ仕切部材である請求項７に記載の液−液分離装置。
【請求項９】
前記仕切部材は前記第１液及び前記第２液のうち、該第１液を選択的に通過させることができる請求項８に記載の液−液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに溶解しない２種類の液体を用いて行う液−液抽出作業にて必須の工程である液−液分離操作を簡単に行う液−液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある液体に溶解している物質を抽出する操作として液−液分離操作が知られている。液−液分離操作は化学合成や化学分析において無くてはならない操作である。
【０００３】
従来、液−液分離操作は互いに溶解しない２種類の液体を分液漏斗に入れて震とうし、しばらく静置して２液を分離させた後に、２液の界面を良く見ながら排出用コックを操作して、より比重が大きい下方に位置する液体を排出している（例えば、特許文献１）。
【０００４】
ところで、いわゆるバイオ分野では分液ロートを用いることが困難な小容量の液体を用いた液−液分離操作を行うことがある。そのような小容量での液−液分離操作においては分液漏斗を用いて２液を分離することが困難である。
【０００５】
小容量の液体を用いる液−液分離操作の一例としては、１．５ｍＬ程度のマイクロチューブを用いる方法がある。まず、マイクロチューブの内部に液−液抽出を行う２液を入れてＶｏｒｔｅｘ（商標）などの震とう攪拌装置で撹拌・混合を行う。その後、遠心分離機を用いて２液を分離した後、ピペットマン（商標）などの定量的な分取手段を、必要とする液が存在する層に静かに挿入して吸引する方法である。
【特許文献１】特開２００６−７１５２０号公報（０１０２〜０１０４段落など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前者の分液漏斗を用いて分離する方法では、作業者がコックを操作して液体の流出速度を調節し、２液の界面がコックの切替弁を通過する一瞬のタイミングでコックを切り替えるといった極めて高い習熟度が要求される操作を行っている。従って、液−液分離操作の良否は操作者の個人的な能力（視力、反射神経、コックのひねり方など）に大きく依存することになる。
【０００７】
また、後者の２液の界面から目的の液体を吸引して分離する方法でも、極限近くまで液体を採取しようとすると、吸引する機材（例えば前述のピペットマン（商標））の微妙な移動が必要なことや２液の界面に働く表面張力の影響により、吸引機材の吸引操作により界面を乱してしまうことがある。つまり、後者の分離方法においても分離の良否は個人的な能力に大きく依存することになる。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑み完成したものであり、作業者の個人的能力に依存せずに液−液分離操作を行うことができる液−液分離装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液−液分離装置は、第１液と該第１液より比重が小さく且つ該第１液に混合しない第２液とを分離する装置である。この場合に第２液は第１液の上に重なるように層を形成する。
【００１０】
なお、本明細書において「第１液及び第２液を分離する」とは「第１液及び第２液」のそれぞれ両方を分取する場合の他、「第１液及び第２液」のうちの一方のみを分取する場合も含む概念である。また分離すべき液がすべて必要ではないときには必要な量だけを分取するものであっても構わない。従って、分離すべき一方の液を分取した後に、残った一方の液の一部が他方の液と共に残存した状態で残ることもある。
【００１１】
（１）上記課題を解決する本発明の液−液分離装置は、分液容器と、前記第１液及び前記第２液と共に該分液容器内に挿入可能な大きさであり且つ前記第１液未満で前記第２液超の見かけ比重をもち、前記分液容器内にて前記第１液及び前記第２液の界面に移動する界面フロートと、を有することを特徴とする。
【００１２】
つまり、２つの液の界面に界面フロートを位置させることで界面を安定化することが可能になって分離操作によって界面を乱すことが少なくなる。
【００１３】
特に、前記界面フロートは集合すると前記分液容器における界面を概ね覆うことができる複数の微小部材とすることで、２つの液体の分離を促進して速やかに２液に分離することが可能になって分離操作を速やかに行うことができる。
【００１４】
また、前記分液容器は前記第１液及び前記第２液の界面が位置する部位より上部が断面形状がほぼ一定の筒型になっており、
前記界面フロートは前記分液容器の前記筒型部分内に僅かな隙間を介して摺動可能な形状をもつことも可能である。
【００１５】
更に、前記分液容器は、底部に開口する排出口と、該排出口を閉状態から開状態に切り替える弁部材と、を備え、
前記界面フロートは、該弁部材により開状態に切り替えられた該排出口から前記第１液が所定量流出したときに前記分液容器内下方に移動することで、該排出口の該分液容器内に開口する開口部に嵌合して閉塞する閉塞部をもつ構成を採用することができる。
【００１６】
排出口から第１液を排出させていくと界面部分にある界面フロートも徐々に底部に移動していき最終的には界面フロートの閉塞部によって排出口の開口部が閉塞されて排出口からの排出が停止する。従って、第１液がほぼ排出・分離された後に自動的に液の排出が止まるので個人の能力による差を一層小さくできる。
【００１７】
特に、前記開口部は円状であり、前記界面フロートは粒径が該開口部の開口径より大きい球状部材をもち、該球状部材が該開口部に嵌合することで該開口部を閉塞する前記閉塞部となる構成を採用することで、第１液の分離をより確実に行うことができる。更に、前記界面フロートは粒径が該開口部の開口径より大きい複数の球状部材からなり、該球状部材のうちのいずれかが該開口部に嵌合することで該開口部を閉塞する前記閉塞部となることが望ましい。
【００１８】
（２）上記課題を解決する本発明の液−液分離装置は、所定体積の第１液と該第１液より比重が小さく且つ該第１液に混合しない第２液とを分離する液−液分離装置であって、
分液容器と、
前記第１液及び前記第２液の混合物から上部に位置する該第２液を吸引ノズルの先端部より吸引する吸引手段における該先端部を前記分液容器内において所定位置以下に進入させないように制限する制限部材と、を有することを特徴とする。
【００１９】
第１液及び第２液の混合物から、比重が小さく上層に位置する第２液を吸引ノズルの先端部より分離する場合に、その先端部が所定位置以下に進入することを制限する制限部材を設けることで誰でも同じ操作をすることができる。第１液の容量が所定量として常に決定しているので、このように先端部が入らないようにする位置を所定位置に決定することで第１液及び第２液のうちの目的の部分を分取することができる。
【００２０】
例えば、前記制限部材としては前記第１液及び前記第２液の界面に配置され且つ前記吸引ノズルの前記先端部の大きさよりも小さな開口をもつ仕切部材とすることができる。開口は複数あっても良く、そのような仕切部材としては網状部材が好ましい例として挙げられる。また、前記仕切部材としては前記第１液及び前記第２液のうち、該第１液を選択的に通過させることができる部材が挙げられる。
【発明の効果】
【００２１】
上記構成を有することから本発明の液−液分離装置は個人の能力に依存せずに常に同じように液−液分離操作を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の液−液分離装置について詳しく説明を行う。本発明の液−液分離装置は、第１液と第２液とを分離する装置である。ここで第２液は第１液より比重が小さく且つ第１液に混合しない液体である。第１液及び第２液として挙げられる液体として例を挙げると、水系溶媒（水、ＤＭＳＯなど）及び炭化水素系溶媒（ヘキサン、ベンゼン、キシレンなど）の組み合わせが挙げられる。組み合わせた場合にどちらが第１液になるか第２液になるかは溶媒の比重の他、溶解している溶質の種類及び濃度によって変化するので一概に言えない。分離する第１液及び第２液の量としては大量からごく少量についてまで対応することができる。
【００２３】
（第１形態）
本実施形態の液−液分離装置は分液容器と界面フロートとを有する。分液容器は第１液と第２液と界面フロートとを内部に収納できる大きさ、分離すべき液に対して安定な材質にて形成されている。例えば、円筒形の容器や、先細の円すい形の容器などが挙げられる。何らかの蓋によって密閉可能であることが望ましい。震とうなどによって第１液及び第２液を撹拌するときに液漏れが抑制できるからである。
【００２４】
界面フロートは比重が第１液未満で第２液超の見かけ比重をもつ。比重をこの間に調節することで界面フロートは第１液と第２液との間の界面に移動する。比重の調節は材料の変更や形態の変更にて行うことができる。また、界面フロートの表面に露出する部分は第１液及び第２液に対して化学的に安定な固体材料から構成する。
【００２５】
例えば、第１液として水（比重１．０）を用い、第２液としてヘキサン（比重０．６７７）を用いる場合には界面フロートの比重としては０．６７７超、１．０未満とする。この範囲の比重がそのまま実現できる材料としてはポリエチレン酢酸ビニル（比重０．９２〜０．９５）、低密度ポリエチレン（比重０．９１〜０．９２５）、中密度ポリエチレン（比重０．９２６〜０．９４）、高密度ポリエチレン（比重０．９４１〜０．９６５）、ポリプロピレン（比重０．９０〜０．９１）、ポリメチルペンテン（０．８３）などが例示できる。
【００２６】
比重を調節する方法としては構成する材料を変更するほか、以下の手法が採用できる。比重を小さくする場合は中空の形態を採用することで必要な比重が実現できる。比重を大きくする場合は中空の形態とした上で、その中空部分に鉄などの大きな比重をもつ材料を配置することで必要な比重が実現できる。この場合に、シリカなどの安定した材料を採用することもできる。
【００２７】
界面フロートの形状は特に限定しないが以下の形状とすることが望ましい。第１の望ましい形状としては複数の微小部材とすることである。複数の微小部材は集合すると分液容器における界面を概ね覆うことができる程度の数とする。更には、界面に集合したときに所定の厚みになることが望ましい。複数の微小部材とすることで、震とうした場合に２液の界面で発生する乱れ（第１液や第２液が互いに粒子状で混ざり合うなどの乱れ）を速やかに消失させることができ、２つの液体の分離が促進できる。例えば、微小部材の大きさとしては界面において数個、例えば、２、３，４，５，６，そして７個程度並ぶ大きさが挙げられる。微小部材は多く並ぶことで界面の乱れを消失する高い効果を発揮することができる。また、微小部材の大きさは界面に発生すると予想できる乱れの粒子の大きさ以上（例えば、乱れの粒子の大きさの２倍以上又は３倍以上）とすることで、高い乱れ消失効果が発揮できる。特に微小部材の形状として球を採用することで、より高い乱れ消失作用が発揮できる。
【００２８】
界面フロートの第２の望ましい形状としては分液容器の形状に合わせたものが挙げられる。この場合の分液容器の形状としては第１液及び第２液の界面が位置する部位より上部が断面形状がほぼ一定の筒型になっている。そして、記界面フロートは分液容器の筒型部分内に僅かな隙間を介して摺動可能な形状とする。例えば、筒型部分の断面形状が円である場合には僅かに大きさが小さい円状の断面をもつ形状（円筒状）、断面が四角の場合には僅かに大きさが小さい四角状の断面をもつ形状（四角柱状）などとする。
【００２９】
更に、界面フロートには第１液及び第２液の分離を自動的に行う作用を発揮させることもできる。この場合に、分液容器は排出口と弁部材とをもつ形態のものを採用する。排出口は底部に開口し、内部に第１液及び第２液が存在する状態で開状態とすることで下方に位置する第１液から排出される。弁部材は排出口を閉状態から開状態に切り替えるための部材である。弁部材は閉じられた状態の排出口を開状態に切り替えることができれば充分であるが、排出口を開閉の双方向に切り替えることができる部材とすることも可能である。
【００３０】
この場合に界面フロートは排出口における容器内部の開口部を閉塞することができる閉塞部をもつ。排出口を開状態とすることで分液容器内から第１液が流出するときに所定量の第１液が流出したときにこの閉塞部によって排出口の開口部が閉塞されて液の排出が停止される。分液容器の排出口から流出する液体を受けることができる容器を更に設けることで分離後の液について外部から汚染されたり、分離後の液によって外部を汚染するおそれが少なくなる。
【００３１】
閉塞部としては特に限定しないが、前述の第１の好ましい形態をもつ界面フロートにおいては微小部材の形状として球を採用し、微小部材が排出口の開口部に嵌り込むことで排出口を閉塞する構成を採用することができる。この場合の微小部材の大きさは排出口の開口部よりも大きくする。
【００３２】
第２液との界面近傍にまで第１液を排出口から流出させたい場合には界面フロートの比重を第２液に近づける。第２液の比重に近づけた界面フロートは、第１液及び第２液の界面において第２液側に偏って存在し、第１液がより多く排出口から流出するまで開口部を閉塞しない。従って、より多くの第１液を回収したい場合や第２液の回収が目的の場合に好適である。
【００３３】
反対に、界面フロートの比重を第１液に近づけることで、界面フロートは第１液側に偏って存在し、より早い段階で排出口の開口部を閉塞する。従って、排出口から流出する第１液に第２液が混合するおそれを少なくできる。
【００３４】
次に、界面フロートの形態として前述の第２の好ましい形態を採用した場合には、界面フロートの界面の広がる方向における相対的な位置が大きくずれないものと考えられる位置（界面フロートの形状が円筒状である場合には円の中心、角柱である場合には分液容器と界面フロートとは相対回転しないものと考えられるので任意の位置）に排出口の開口部に当接するように界面フロートに突起部を設け、この突起部が開口部に嵌め込まれることで開口部を閉塞する。ここで、突起部と界面との相対的な位置（界面に対して垂直方向での相対位置）を変化させることで、第１液及び第２液の混合液から目的の量だけ排出口から流出させることができる。つまり、排出口から流出させる液の量（第１液のみを流出させて上層側に第１液を残すようにするか、流出させる側に第２液を混合させて上層側への第１液の混合を最小限に抑えるかなど）を自在に制御することができる。この相対的な位置は突起部の長さや位置自身を調節するほか、前述したように界面フロートの比重を変更することでも調節できる。
【００３５】
閉塞部をもつ界面フロートを採用した場合、排出口から第１液を排出させていくと界面部分にある界面フロートも徐々に底部に移動していき最終的には界面フロートの閉塞部によって排出口の開口部が閉塞されて排出口からの排出が停止する。排出が停止する位置は前述のように制御可能である。
【００３６】
（第２形態）
本実施形態の液−液分離装置は第１実施形態の液−液分離装置と同様に第１液と第２液とを分離する装置であるが、本実施形態では第１液の量が所定体積となっている。また、本実施形態の液−液分離装置では第１液及び第２液の混合物から上部に位置する第２液を吸引ノズルの先端部より吸引する吸引手段を用いて分離を行っている。
【００３７】
本実施形態の液−液分離装置は分液容器と制限部材とを有する。
【００３８】
制限部材は第１液及び第２液の界面を基準として、所定の位置以下に吸引ノズルの先端部が進入しないように制限する部材である。
【００３９】
所定位置としては界面より下の位置、界面より上の位置、界面の位置の３つの位置のいずれかを採用することができる。所定位置を界面より下とすると、それよりも上の部分を分取することになり下層に第２液による汚染がない第１液が残ることになる。所定位置を界面より上とすると、それよりも上の部分を分取することで第１液による汚染なく第２液を分取することができる。所定位置を界面とすることで第１液及び第２液を完全に分離・分取することができる。前２者のように、所定位置を界面より上下に移動する場合には分液容器の精度（制限部材が設けられている部位の精度）、第１液の量の精度などの精度が分離精度に与える影響を小さくすることができる。
【００４０】
例えば、制限部材としては吸引ノズルの先端部の大きさよりも小さな開口をもつ仕切部材とすることができる。そのような仕切部材としては網状部材が好ましい例として挙げられる。また、制限部材として、吸引ノズルの先端部が当接できる突起部を採用することもできる。
【００４１】
更に、仕切部材としては第１液及び第２液のうち、第１液を選択的に通過させることができる部材が挙げられる。このような部材としては第１液に親和性があり第２液に親和性がない表面をもつ網状部材が挙げられる。網状部材における網の孔径は第２液が進入できない程度の大きさにする。第２液の表面張力が小さいほど孔径も小さくなる。
【００４２】
以下、本発明の液−液分離装置について具体的な実施例に基づき詳細に説明する。なお、図に付けた符号は関連する部材の間で同一になっていることがある。
【実施例１】
【００４３】
本実施例の液−液分離装置は、図１に示すように、筒型部材１２と外筒容器１１と蓋１９とを有する。筒型部材１２は底部１２１が網目状で上部が開口する部材である。外筒容器１１は先細のテーパ状の形状である。蓋１９は筒型部材１２の上部の開口部に嵌め込むことで液密状態とする部材である。外筒容器１１は内部に筒型部材１２の底面が液密状態にて密着可能な部材である。液密状態は２つの部材が接する部分にエラストマーなどの弾性体などから構成されるシール部材（図略）を介在させることで達成している。シール部材は一方の部材と一体化されていても良い。
【００４４】
外筒容器１１内に筒型部材１２を挿入した状態で、第１液Ｂ及び第２液Ａの混合液を筒型部材１２の上部開口部分から注ぎ入れる。第１液Ｂ及び第２液Ａの混合操作は他の容器にて行うことも可能である。第１液Ｂ及び第２液Ａを入れた状態で震とうなどを行うことで充分に撹拌して液−液抽出を完了させる。
【００４５】
そのまま放置すると、第１液Ｂ及び第２液Ａが分離して下方に第１液が、上方に第２液Ａが分かれる。筒型部材１２の開口部上方からピペットマン（商標：吸引手段）のチップ（吸引ノズル）を挿入して上方の第２液Ａを吸引する。
【００４６】
ここで、筒型部材１２の底部１２１は丁度、第１液Ｂ及び第２液Ａの界面に当たる位置に配設されているので、チップが届く範囲は第２液Ａであり、第１液Ｂは吸引されることはない。つまり、第１液Ｂ及び第２液Ａのうち下方に位置する第１液Ｂの量を常に一定量にすることで両者の界面を底部１２１に一致させている。ここで、第１液Ｂ及び第２液Ａのうちで必要な液が第２液Ａのうちの一部である場合には第１液Ｂの量の制御はそれ程厳密に行う必要が無くなる。
【実施例２】
【００４７】
本実施例の液−液分離装置は、図２に示すように、筒型部材１２と外筒容器１１と蓋１９とを有する。筒型部材１２は底部１２１が網目状で上部が開口する開口部になっている部材である。外筒容器１１は先端が半球状であり、内部に筒型部材１２がほぼ隙間無く収まる円筒状の部材である。筒型部材１２と外筒容器１１との間はねじ込み式にしても良い。蓋１９は筒型部材１２の開口部に嵌め込まれて液密状態を保つ部材である。液密状態は実施例１にて説明したようにシール部材などの適正な部材にて実現できる。
【００４８】
外筒容器１１の内壁の途中には筒型部材１２の底面に当接して筒型部材１２がそれ以上進入することを制限する突起部１１１が形成される。筒型部材１２及び外筒容器１１の開口部は図には示さないがシール部材が介在されており液密状態である。
【００４９】
外筒容器１１内に筒型部材１２を挿入した状態で、第１液Ｂ及び第２液Ａの混合液を筒型部材１２の上部開口部分から注ぎ入れた後に蓋１９にて筒型部材１２の開口部を塞ぎ、震とう装置により混合することで抽出操作が完了する。そのまま放置すると、第１液Ｂ及び第２液Ａが分離して下方に第１液Ｂが、上方に第２液Ａが分かれる。筒型部材１２の開口部上方からピペットマンのチップを挿入して上方の第２液Ａを吸引する。ここで、筒型部材１２の底部１２１は丁度、第１液Ｂ及び第２液Ａの界面に当たる位置に配設されており、チップが届く範囲は第２液Ａであり、第１液Ｂは吸引されることはない。
【００５０】
本実施例の装置を使用する場合においても、実施例１と同様に、第１液Ｂの量の制御は重要である。
【実施例３】
【００５１】
本実施例の液−液分離装置は、図３に示すように、筒型部材１３と外筒容器１１と蓋１９とを有する。筒型部材１３は底部に排出口１４が形成されている。筒型部材１３の上部は開口部になっている。外筒容器１１は先端が半球状であり、内部に筒型部材１３がほぼ隙間無く収まる円筒状の部材であり、外筒容器１１と筒型部材１３との間は液密状態が保たれている。筒型部材１３と外筒容器１１との間はねじ込み式にしても良い。蓋１９は筒型部材１３の開口部に嵌め込まれて液密状態とする部材である。
【００５２】
外筒容器１１の内壁の途中には筒型部材１３の底面に当接して筒型部材１３がそれ以上進入することを制限する突起部１１１が形成される。筒型部材１３の内部には球状の界面フロート２１が配設されている。界面フロート２１の大きさは排出口１４の開口よりも大きい。
【００５３】
外筒容器１１内に筒型部材１３を挿入した状態で、第１液Ｂ及び第２液Ａの混合液を筒型部材１３の上部開口部分から注ぎ入れた後に蓋１９によって液密状態とし、震とう装置により混合することで抽出操作が完了する。そのまま放置すると、第１液Ｂ及び第２液Ａが分離して下方に第１液Ｂが、上方に第２液Ａが分かれる。ここで、第１液Ｂ及び第２液Ａの界面は筒型部材１３の内部にまで到達する。
【００５４】
この状態で筒型容器１３を上方に引き上げることで、筒型部材１３内の液は排出口１４を介して外筒容器１１内に移動する。排出される液は比重が大きく下方に位置する第１液Ｂからである。
【００５５】
界面フロート２１は第１液Ｂと第２液Ａとの間の比重をもつので、第１液Ｂ及び第２液Ａの界面に常に位置する。従って、第１液Ｂが排出口１４から流れ出すにつれて下がる界面に従って界面フロート２１も下方に移動する。第１液Ｂがほぼ排出されると、界面フロート２１は排出口１４の開口部に嵌り込みそれ以上の液の流出を制限する。その結果、第１液Ｂ及び第２液Ａの分離が完了し、筒型部材１３内には第２液Ａが外筒容器１１内には第１液Ｂがそれぞれ入ることになる。
【００５６】
ここで、下方に位置する第１液Ｂの量を筒型部材１３と外筒容器１１とを組合わせたときの排出口１４より下方の部分の体積を超える量にすることで、混合後、静置した際に形成される両者の界面の位置が排出口１４より上方に形成されて、確実に第１液Ｂ及び第２液Ａを分離することができる。
【実施例４】
【００５７】
本実施例の液−液分離装置は、図４に示すように、筒型部材１３と外筒容器１１と蓋１９とを有する。筒型部材１３は底部に排出口１５が形成され、上部に開口部が形成されている。外筒容器１１は先端が半球状であり、内部に筒型部材１３がほぼ隙間無く収まる円筒状の部材である。筒型部材１３の排出口１５の先端部と外筒容器１１との間は液密状態に保持可能に形成される。筒型部材１３と外筒容器１１との間はねじ込み式にしても良い。外筒容器１１の内壁の途中には筒型部材１３の底面に当接して筒型部材１３がそれ以上進入することを制限する突起部１１１が形成される。蓋１９は筒型部材１３の開口部に嵌め込まれて液密状態とする部材である。
【００５８】
排出口１５は管状の部材であり、外筒容器１１の底部に当接することで閉塞されている。筒型部材１３及び外筒容器１１の開口部は図には示さないが密閉状態にできる。筒型部材１３の内部には球状の界面フロート２１が配設されている。界面フロート２１の大きさは排出口１５の開口よりも大きい。
【００５９】
外筒容器１１内に筒型部材１３を挿入した状態で、第１液Ｂ及び第２液Ａの混合液を筒型部材１３の上部開口部分から注ぎ入れた後に蓋１９を開口部に嵌め込んで、震とう装置により混合することで抽出操作が完了する。そのまま放置すると、第１液Ｂ及び第２液Ａが分離して下方に第１液Ｂが、上方に第２液Ａが分かれる。ここで、第１液Ｂ及び第２液Ａは筒型部材１３の内部にある。
【００６０】
この状態で筒型容器１３を上方に引き上げることで、排出口１５が開放され筒型部材１３内の液は排出口１５を介して外筒容器１１内に移動する。排出される液は比重が大きく下方に位置する第１液Ｂからである。
【００６１】
界面フロート２１は第１液Ｂと第２液Ａとの間の比重をもつので、第１液Ｂ及び第２液Ａの界面に常に位置する。従って、第１液Ｂが排出口１５から流れ出すにつれて下がる界面に従って界面フロート２１も下方に移動する。第１液Ｂがほぼ排出されると、界面フロート２１は排出口１５の開口部に嵌り込みそれ以上の液の流出を制限する。その結果、第１液Ｂ及び第２液Ａの分離が完了し、筒型部材１３内には第２液Ａが外筒容器１１内には第１液Ｂがそれぞれ入ることになる。外筒容器１１においては第２液Ａによる汚染を実施例３の装置よりも少なくできる。
【００６２】
ここで、下方に位置する第１液Ｂの量を筒型部材１３と外筒容器１１とを組合わせたときの排出口１５より下方の部分の体積を超える量にすることで、混合後、静置した際に形成される両者の界面の位置が排出口１５より上方に形成されて、確実に第１液Ｂ及び第２液Ａを分離することができる。排出口１５より下方で排出口１５の先端部までの間の体積は実施例３の装置よりも少なくできるので、第１液Ｂの量の制限を少なくすることが出来る。
【実施例５】
【００６３】
本実施例の液−液分離装置は、図５に示すように、筒型部材１６と外筒容器１１と蓋１９とを有する。筒型部材１６は底部に排出口１７が形成され、上部に開口部が形成されている。外筒容器１１は先端が半球状であり、内部に筒型部材１６がほぼ隙間無く収まる円筒状の部材である。筒型部材１６と外筒容器１１との間はねじ込み式にしても良い。排出口１７が外筒容器１１の底面に当接して液密状態で密閉されるまで外筒容器１１の内部に筒型部材１６を挿入する構造である。蓋１９は開口部に嵌め込まれて液密状態とする部材である。
【００６４】
筒型部材１６の内部には球状の界面フロート２１が配設されている。界面フロート２１の大きさは排出口１７の開口よりも大きい。
【００６５】
外筒容器１１内に筒型部材１６を挿入した状態で、第１液Ｂ及び第２液Ａの混合液を筒型部材１６の上部開口部分から注ぎ入れた後に蓋１９を嵌め込んで、震とう装置により混合することで抽出操作が完了する。そのまま放置すると、第１液Ｂ及び第２液Ａが分離して下方に第１液Ｂが、上方に第２液Ａが分かれる。ここで、第１液Ｂ及び第２液Ａは筒型部材１６の内部にある。
【００６６】
この状態で筒型容器１６を上方に引き上げることで、排出口１７が開放され筒型部材１６内の液は排出口１７を介して外筒容器１１内に移動する。排出される液は比重が大きく下方に位置する第１液Ｂからである。
【００６７】
界面フロート２１は第１液Ｂと第２液Ａとの間の比重をもつので、第１液Ｂ及び第２液Ａの界面に常に位置する。従って、第１液Ｂが排出口１７から流れ出すにつれて下がる界面に従って界面フロート２１も下方に移動する。第１液Ｂがほぼ排出されると、界面フロート２１は排出口１７の開口部に嵌り込みそれ以上の液の流出を制限する。その結果、第１液Ｂ及び第２液Ａの分離が完了し、筒型部材１６内には第２液Ａが外筒容器１１内には第１液Ｂがそれぞれ入ることになる。
【００６８】
本実施例の装置においては、排出口１７の部分にて液密状態としているので、実施例４の装置と比べて第１液Ｂの量の制限を無くすことが出来る。
【実施例６】
【００６９】
本実施例の液−液分離装置は、図６に示すように、筒型部材１６の内部に配置する界面フロート２１を複数にした以外は実施例５の装置と同様の構成をもつ。
【００７０】
このような構成を持つことから本実施例の装置は実施例５の作用効果に加えて以下の作用効果を発揮する。まず、より確実に排出口１７を閉塞することが可能になり、より確実な分離を実現できる。そして、複数の界面フロート２１の存在により２液間の界面の乱れを速やかに消失できるという効果が発揮される。
【実施例７】
【００７１】
本実施例の装置は、図７に示すように、界面フロート２１に代えて、ほぼ筒型部材１３の断面と同じ断面形状をもつ界面フロート３１をもつ以外は実施例４と同様の構成をもつ。
【００７２】
界面フロート３１は下方に突起部を持ち、第１液Ｂが少なくなったときにその突起部が排出口１５の開口部に嵌め込まれることで閉塞することができる。
【実施例８】
【００７３】
本実施例の装置は、図８及び９に示すように、筒型部材１３と外筒容器１１と蓋１９とを有する。筒型部材１３は底部に排出口１４が形成され、上部に開口部が形成されている。筒型部材１３の周囲には雄ねじが形成されている。開口部には蓋１９が嵌め込まれて液密状態とできる。
【００７４】
外筒容器１１は先端が半球状であり、内部に筒型部材１３がほぼ隙間無く収まる円筒状の部材である。外筒容器１１の中央近傍には筒型部材１３の先端の周辺部が当接することで、外筒容器１１内への筒型部材１３の進入を阻止し、且つ、筒型部材１３と外筒容器１１との間の液密を保つ突起部１１１が形成されている。外筒容器１１の上方部分の内部には筒型部材１３に外部に形成された雄ねじと螺合可能な雌ねじが形成されている。この雄ねじと雌ねじとが螺合されることで筒型部材１３の先端の周辺部が外筒容器１１の突起部１１１に当接させることで液密性が向上する。
【００７５】
筒型部材１３の内部には球状の界面フロート２１が配設されている。界面フロート２１の大きさは排出口１４の開口よりも大きい。
【００７６】
外筒容器１１内に筒型部材１３を螺合した状態で、第１液Ｂ及び第２液Ａの混合液を筒型部材１３の上部開口部分から注ぎ入れた後に蓋１９によって液密状態とし、震とう装置により混合することで抽出操作が完了する。そのまま放置すると、第１液Ｂ及び第２液Ａが分離して下方に第１液Ｂが、上方に第２液Ａが分かれる。ここで、第１液Ｂ及び第２液Ａの界面は筒型部材１３の内部にまで到達する（図１０）。
【００７７】
この状態で筒型容器１３を上方に引き上げることで、筒型部材１３内の液は排出口１４を介して外筒容器１１内に移動する。排出される液は比重が大きく下方に位置する第１液Ｂからである。
【００７８】
界面フロート２１は第１液Ｂと第２液Ａとの間の比重をもつので、第１液Ｂ及び第２液Ａの界面に常に位置する。従って、第１液Ｂが排出口１４から流れ出すにつれて下がる界面に従って界面フロート２１も下方に移動する。第１液Ｂがほぼ排出されると、界面フロート２１は排出口１４の開口部に嵌り込みそれ以上の液の流出を制限する。その結果、第１液Ｂ及び第２液Ａの分離が完了し、筒型部材１３内には第２液Ａが外筒容器１１内には第１液Ｂがそれぞれ入ることになる（図１１）。
【００７９】
なお、筒型部材１３の排出口１４が小さく且つ第２液Ａの液量が小さい場合は、蓋１９が密閉されていることを前提として、界面フロート２１を省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施例１における液−液分離装置を示す概略図である。
【図２】実施例２における液−液分離装置を示す概略図である。
【図３】実施例３における液−液分離装置を示す概略図である。
【図４】実施例４における液−液分離装置を示す概略図である。
【図５】実施例５における液−液分離装置を示す概略図である。
【図６】実施例６における液−液分離装置を示す概略図である。
【図７】実施例７における液−液分離装置を示す概略図である。
【図８】実施例８における液−液分離装置を示す概略外観図である。
【図９】実施例９における液−液分離装置を示す概略断面図である。
【図１０】実施例における液−液分離装置の使用態様を示す概略図である。
【図１１】実施例における液−液分離装置の使用態様を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８１】
１１…外筒容器
１２、１３，１６…筒型部材
２１、３１…界面フロート
１４、１５，１７…排出口
Ａ…第２液    Ｂ…第１液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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