JPH0127096Y2 - - 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、耐薬品性に優れ、かつ固着や
定量誤差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
の外筒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。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記の欠点を解消するために、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て、高精度の定
量を行うことができ、かつ固着、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
部空間１および下部空間２を形成させる仕切板３
を有し、上部空間の上端に液体流入口４および液
体流出口５を備え、かつ上部空間の下部および下
部空間の上部にそれぞれ圧力導入口６，７を備え
た本体８と、上部空間内に設けられたピストンヘ
ツド１０と、このピストンヘツドに連結され本体
内の仕切板３に穿設された中心孔１１内を摺動可
能に設けられたピストンロツド１２と、ピストン
ヘツドの下面に密接しかつ周縁部が本体に固定さ
れたダイアフラム１３と、ピストンロツドの下端
に連結され下部空間内を摺動可能に設けられた摺
動円板１４と、前記圧力導入口６，７のそれぞれ
に切換弁１５，１６を介して接続された空気圧供
給源３３，３４および速度制御弁１７，１８とを
包含するようにしたものである。

〔作用〕

第１図はピストンヘツド１０、ピストンロツド
１２、摺動円板１４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
導入口６から、空気圧供給源３３からの空気圧を
導入し、ダイアフラム１３をピストンヘツド１０
の外周縁および定量室２０内の内壁に密着させ、
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１８を通じ圧力導入口７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１５，１６を同時に切り
換えて圧力導入口６を速度制御弁１７を介し大気
開放へ、一方、圧力導入口７は空気圧供給源３４
に接続する。すると上死点にあつた摺動円板１４
を下方に押しやろうとする力が働くが、速度制御
弁１７の働きにより、本体８の上部空間１内の空
気は徐々に排出されるため、下部空間２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、ピストンロツド１２が徐々に下方
に移動する。すなわちダイアフラム１３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、ピストンヘツド１０の周縁および定量室
２０の内壁のいずれかにダイアフラム１３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、調節ねじ３１で規制される下死点に達する
と、もはやピストンロツド１２は移動しない。つ
いで速度制御弁１７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１
５，１６を切り換える。このときダイアフラム１
３は緊張状態を維持し、一方、液体流入口４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１
３の変形は生じない。この場合、比較的低い圧力
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、再び本体８の上部空間１には圧
力が導入されるとともに、下部空間２は速度制御
弁１８により徐々に空気が大気に排出される。

〔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、上部空間１および下
部空間２を形成させる仕切板３を有し、上部空間
１の上端に液体流入口４および液体流出口５を備
え、かつ上部空間１の下部および下部空間２の上
部にそれぞれ圧力導入口６，７を備えた本体８
と、上部空間１内に設けられたピストンヘツド１
０と、このピストンヘツド１０に連結され、本体
８内の仕切板３に穿設された中心孔１１内を摺動
可能に設けられたピストンロツド１２と、ピスト
ンヘツド１０の下面に密接し、かつ周縁部が本体
８に固定されたダイアフラム１３と、ピストンロ
ツド１２の下端に連結され下部空間２内を摺動可
能に設けられた摺動円板１４と、前記圧力導入口
６，７のそれぞれに、切換弁１５，１６を介して
接続された空気圧供給源３３，３４および速度制
御弁１７，１８とを備えている。この速度制御弁
１７，１８は逆止弁と絞り弁を並列に組み合わ
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。

液体は液体流入口４および液体流出口５を上端
に備えた上部空間１に導入され、排出される。ピ
ストンヘツド１０は液体の定量に応じた容積を有
しており、上部空間１に出入を繰り返し、液体の
入排出を行う。ピストンヘツド１０のつけ根と上
部空間１との間には、逆さや状に変形する筒型の
ダイアフラム１３が挾持されている。すなわちダ
イアフラム１３の周縁部は、上部空間１のほぼ中
央部またはほぼ中央部よりやや下側の本体８側壁
に固定されている。上部空間１を有する本体は、
上部空間１のほぼ上半分の定量室２０を有する挿
入部２１と、ほぼ下半分の空間を有する受け部２
２とに分割されており、受け部２２にダイアフラ
ム１３の周縁部を載置し、挿入部２１下端の鍔部
を挿入した後、リング状締具２３を締め込んで強
固に固定する。２４，２５はパッキングである。
一方、ダイアフラム１３の中心部は、ピストンヘ
ツド１０とピストンロツドに固定された円板２６
とによつて保持される。ダイアフラム１３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、
とくに変形に対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。本体８は前述のよ
うに、中央の仕切板３を挾んで上部空間１、下部
空間２を有し、それぞれの空間への圧力導入口
６，７が設けられており、仕切板３の中央にはピ
ストンロツド１２が貫通する孔が設けられ、パツ
キング２７，２８によつて上下の気密を保持して
いる。さらにピストンロツド１２の最下端には、
周縁Ｏリングパツキング３０を有する摺動円板１
４が固定されている。また本体８の最下端部に
は、摺動円板１４が当接する位置に、リミツト位
置を規制する調節ねじ３１が設けられており、さ
らに大気開放孔３２が設けられている。以上の構
成の装置は、圧力導入口６，７から切換弁１５，
１６を介して空気圧供給源３３，３４および速度
制御弁１７，１８によつて大気開放されている。

つぎに上記のように構成された本例の液体移送
装置の作用について詳細に説明する。第１図はピ
ストンヘツド１０、ピストンロツド１２、摺動円
板１４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。つまり圧力導入口６か
ら、空気圧供給源３３からの空気圧を導入し、ダ
イアフラム１３をピストンヘツド１０の外周縁お
よび定量室２０内の内壁に密着させ、0.3Kg／cm²
〜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１８を通じ圧力導
入口７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
５，１６を同時に切り換えて圧力導入口６を速度
制御弁１７を介し大気開放へ、一方、圧力導入口
７は空気圧供給源３４に接続する。すると上死点
にあつた摺動円板１４を下方に押しやろうとする
力が働くが、速度制御弁１７の働きにより、本体
８の上部空間１内の空気は徐々に排出されるた
め、下部空間２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、ピストン
ロツド１２が徐々に下方に移動する。すなわちダ
イアフラム１３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、ピストンヘツド
１０の周縁および定量室２０の内壁のいずれかに
ダイアフラム１３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、調節ねじ３１で規
制される下死点に達すると、もはやピストンロツ
ド１２は移動しない。ついで速度制御弁１７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１５，１６を切り換える。
このときダイアフラム１３は緊張状態を維持し、
一方、液体流入口４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１３の変形は生じない。こ
の場合、0.3Kg／cm²〜１Kg／cm²程度の比較的低い
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、再び本体８の上部空間１に
は圧力が導入されるとともに、下部空間２は速度
制御弁１８により徐々に空気が大気に排出され
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に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定量室の空間は、定量動作を
一時中断しても変化せず、定量誤差も非常に小さ
くすることができ、さらに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。またピストンロツドな
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いなどの効果が
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……上部空間、２……下部空間、３……仕切
板、４……液体流入口、５……液体流出口、６，
７……圧力導入口、８……本体、１０……ピスト
ンヘツド、１１……中心孔、１２……ピストンロ
ツド、１３……ダイアフラム、１４……摺動円
板、１５，１６……切換弁、１７，１８……速度
制御弁、２０……定量室、２１……挿入部、２２
……受け部、２３……リング状締具、２４，２５
……パツキング、２６……円板、２７，２８，３
０……パツキング、３１……調節ねじ、３２……
大気開放孔、３３，３４……空気圧供給源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上部空間１および下部空間２を形成させる仕切
   板３を有し、上部空間の上端に液体流入口４およ
   び液体流出口５を備え、かつ上部空間の下部およ
   び下部空間の上部にそれぞれ圧力導入口６，７を
   備えた本体８と、上部空間内に設けられたピスト
   ンヘツド１０と、このピストンヘツドに連結され
   本体内の仕切板３に穿設された中心孔１１内を摺
   動可能に設けられたピストンロツド１２と、ピス
   トンヘツドの下面に密接しかつ周縁部が本体に固
   定されたダイアフラム１３と、ピストンロツドの
   下端に連結され下部空間内を摺動可能に設けられ
   た摺動円板１４と、前記圧力導入口６，７のそれ
   ぞれに切換弁１５，１６を介して接続された空気
   圧供給源３３，３４および速度制御弁１７，１８
   とを包含してなることを特徴とする液体移送装
   置。