説明

液体分注装置

【課題】ポンプの駆動による脈動にかかわらず、管路の出口から吐出させる液体の脈動を抑制して、正確な量の液体を分注する。
【解決手段】液体Aを貯留する容器2と、該容器2に接続された管路3と、該管路3の途中位置に配置されたポンプ4および該ポンプ4の後段に配置されたフィルタ5とを備える液体分注装置1を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体分注装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、試薬等の液体を分注する液体分注装置としては、例えば、特許文献1に開示されているものがある。
この分注装置は、シリンジポンプによって透明なノズル内に供給された液体に、ノズル軸に直交する光ビームを照射し、分注前に、ノズル内において液体の吸光特性を測定するようになっている。
【0003】
【特許文献1】特開2000−258341号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、シリンジポンプやペリスタポンプを始めとするポンプが管路の途中位置に配置されている場合には、液体に脈動を生じ、ノズルから吐出される液体の流量が変動して正確な分注を行うことができないという問題がある。
【0005】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、ポンプの駆動による脈動にかかわらず、管路の出口から吐出させる液体の脈動を抑制して、正確な量の液体を分注することができる液体分注装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、液体を貯留する容器と、該容器に接続された管路と、該管路の途中位置に配置されたポンプおよび該ポンプの後段に配置されたフィルタとを備える液体分注装置を提供する。
本発明によれば、ポンプにより容器内から管路内を送られた液体はフィルタを通過させられた後に出口から吐出させられる。これにより、ポンプにより液体に発生させられた脈動はフィルタを通過することによって平滑化され、管路の出口から吐出される液体の流量変動を抑制することができる。その結果、液体を正確に分注することが可能となる。また、液体に不純物が含まれている場合には、該不純物をフィルタに捕捉させて、不純物が除去された状態の清浄な液体を分注することが可能となる。
【0007】
上記発明においては、前記管路の出口から吐出される液体を検出するセンサを備えることとしてもよい。
このようにすることで、フィルタにより脈動を抑制された状態で管路の出口から一様に吐出される液体をセンサにより検出するので、流量の検出を精度よく行うことができる。
【0008】
また、上記発明においては、前記フィルタの前段に配置されている管路が、前記フィルタの後段に配置されている管路より流通断面積が大きいこととしてもよい。
このようにすることで、流通断面積の大きな管路から流通断面積の小さい管路に向けて液体が流入する際に絞られることにより、ポンプによる液体の脈動が吸収され、さらに一様な流れで管路の出口から吐出させることができる。これにより、さらに正確に液体を分注することが可能となる。
【0009】
また、上記発明においては、前記管路の出口近傍に配置されたバルブと、該バルブの開閉を制御するバルブ制御部とを備え、該バルブ制御部が、前記ポンプの作動停止に応じて前記バルブを閉止することとしてもよい。
このようにすることで、ポンプが作動停止されると、バルブ制御部がバルブを閉止するように制御される。フィルタの前後においては圧力差が発生し、ポンプが停止された後も、管路内に残存する圧力差によって、液体が管路の出口から流出しようとするが、管路の出口近傍において管路がバルブにより遮断されるので、ポンプの停止後は液体の流出が防止され、正確に分注することが可能となる。
【0010】
また、上記発明においては、前記ポンプを制御するポンプ制御部を備え、該ポンプ制御部が、液体分注停止時に、所定時間にわたってポンプを逆転駆動することとしてもよい。
このようにすることで、液体分注動作が停止されると、ポンプが単に停止されるのではなく、所定時間にわたって逆転駆動された後に停止されるので、分注時にフィルタの前後において発生していた圧力差が解消され、ポンプの停止後にも管路の出口から液体が流出する不都合の発生を防止することができる。これにより、液体を正確に分注することができる。
【0011】
また、上記発明においては、前記ポンプがシリンジポンプと、該シリンジポンプの前後において管路を開閉する2つのバルブとを備えることとしてもよい。
このようにすることで、上流側のバルブを開き下流側のバルブを閉じてシリンジポンプにより容器内の液体を吸引し、その後、上流側のバルブを閉じて下流側のバルブを開きシリンジポンプから液体を吐出させることにより、フィルタを介して管路の出口から液体を分注することができる。この場合においても、シリンジポンプによる送給時に発生する液体の脈動がフィルタによって平滑化され、正確に分注することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、ポンプの駆動による脈動にかかわらず、管路の出口から吐出させる液体の脈動を抑制して、正確な量の液体を分注することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明に係る液体分注装置について、図1を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る液体分注装置1は、図1に示されるように、液体Aを貯留する容器2と、該容器2に接続された管路3と、該管路3の途中位置に配置されたポンプ4およびフィルタ5とを備えている。
【0014】
容器2には、例えば、生体組織を消化するための粉末状の酵素を純水に溶かした酵素溶液(液体)Aが貯留されている。
前記管路3は、その一端が前記容器2に接続され、他端には分注容器6に分注するためのノズル7が取り付けられている。
【0015】
また、本実施形態に係る液体分注装置1は、ノズル7から吐出される酵素溶液Aを検出するセンサ8を備えている。センサ8は、例えば、フォトインタラプタにより構成され、ノズル7から吐出される酵素溶液Aによって光が遮られている間、酵素溶液Aが吐出されていることを検出することができるようになっている。
【0016】
また、管路3には、ノズル7の近傍に、該管路3を開閉するピンチバルブのようなバルブ9が備えられている。
さらに、本実施形態に係る液体分注装置1には、ポンプ4およびバルブ9を制御する制御装置10が備えられている。制御装置10は、前記センサ8からの信号に基づいて、ポンプ4およびバルブ9を制御するようになっている。具体的には、制御装置10は、センサ8からの信号に基づいて、酵素溶液Aの分注量を算出し、分注量が所定の値に達した時点でポンプ4を停止するとともにバルブ9を閉止するようになっている。
図中、符号11は分注量あるいは分注時間を入力するための入力部である。
【0017】
前記ポンプ4は、管路3の途中位置に配置された、例えば、ペリスタポンプであって、ローラ(図示略)によって管路3をしごくことにより、管路3内の酵素溶液Aを順次送給するようになっている。
前記フィルタ5は、例えば、孔径0.22μmのポリエーテルサルホン(PES)製のメンブレンフィルタのようなフィルタであり、容器2内に貯留されている酵素溶液A内の不純物(細菌を含む)を捕捉して除去することができるようになっている。
【0018】
本実施形態においては、フィルタ5はポンプ4よりも下流側、すなわち、ポンプ4とノズル7との間に配置されている。これにより、ポンプ4から送り出された酵素溶液Aがフィルタ5を通過させられた後にノズル7から分注容器6内に分注されるようになっている。
【0019】
このように構成された本実施形態に係る液体分注装置1によれば、ポンプ4の作動により、容器2内の酵素溶液Aが管路3内に吸引され、管路3を介して送給される途中で、フィルタ5を通過させられることにより、不純物を除去された清浄な状態でノズル7の先端から分注容器6に吐出される。
【0020】
この場合において、本実施形態によれば、ポンプ4の下流側にフィルタ5が配置されているので、ポンプ4の作動により送給される酵素溶液Aに脈動が発生しても、フィルタ5を通過する際に平滑化され、ノズル7から吐出される際には、流量が変動しない一様な流れとなる。したがって、吐出時間をカウントするだけで、正確な吐出量を計測することができ、分注容器6への酵素溶液Aの分注を正確に行うことができる。
【0021】
さらに、本実施形態によれば、ノズル7の出口近傍にセンサ8が配置されているので、酵素溶液Aがノズル7から吐出されている時間を正確に計測することができる。このとき、フィルタ5により一様な流れとなった酵素溶液Aを検出するので、分注量を正確に測定することが可能となる。
【0022】
そして、酵素溶液Aの分注量が所定の値、例えば、入力部11により入力された分注量、あるいは、入力された分注時間に対応する分注量に達したことがセンサ8による検出結果に基づいて判定されたときには、制御装置10がポンプ4を停止するとともに、バルブ9を閉止する。これにより、ノズル7の出口からの酵素溶液Aのそれ以上の吐出が禁止される。すなわち、管路3の途中位置にフィルタ5を配置することによって、フィルタ5の前後において圧力差が発生するので、ポンプ4を停止しても管路3内に残存する圧力差によって管路3内の酵素溶液Aがノズル7の出口から吐出されようとする。
【0023】
本実施形態によれば、ポンプ4の停止と同時にバルブ9を閉止することにより、管路3内に圧力差が残存していてもノズル7の出口から吐出されることが防止される。したがって、分注容器6には、正確に測定された分注量の酵素溶液Aを分注することができる。
【0024】
なお、本実施形態においては管路3内の流通断面積をフィルタ5の上流側と下流側とで異ならせ、上流側より下流側を小さく設定することが好ましい。フィルタ5が抵抗となってその前後において圧力差が発生するので、各管路3部分における流量に対応して適正な流通断面積を設定しておくことにより、吐出される酵素溶液Aの脈動をさらに抑制することができる。
【0025】
また、本実施形態においては、ポンプ4としてペリスタポンプを使用した場合について例示したが、これに代えて、図2に示されるように、シリンジポンプ12を使用してもよい。この場合には、シリンジポンプ12の前後にバルブ13,14を配置し、制御装置10が、シリンジポンプ12および3つのバルブ9,13,14を制御する。
【0026】
すなわち、まず、上流側のバルブ13を開いて下流側のバルブ14を閉じ、シリンジポンプ12のピストン12aを引いて容器2内の酵素溶液Aを吸引する。次いで、上流側のバルブ13を閉じて下流側のバルブ14を開き、シリンジポンプ12のピストン12aを押して酵素溶液Aを吐出させる。これにより、フィルタ5およびノズル7を介して酵素溶液Aを分注することができる。
【0027】
この場合に、シリンジポンプ12のピストン12aの加減速時あるいは、ピストン12aの移動速度の変動によりシリンジポンプ12から吐出される酵素溶液Aの流量が変動するが、シリンジポンプ12の後段にフィルタ5が設けられているので、流量変動が平滑化され、一様な流れの酵素溶液Aをノズル7から吐出させることができる。
【0028】
また、本実施形態においては、ノズル7の出口と分注容器6との間の空間において、フォトインタラプタのようなセンサ8により、酵素溶液Aを検出することとしたが、これに代えて、図3に示されるように、分注容器6を透明に構成し、分注容器6内にノズル7の先端を挿入して、分注容器6を挟んで発光部8aと受光部8bとを有するセンサ8により、ノズル7から吐出された酵素溶液Aを検出することにしてもよい。このようにすることで、酵素溶液Aをより無菌的に分注することができる。
【0029】
また、本実施形態においては、分注動作の停止時に、ポンプ4を停止すると同時にバルブ9を閉止することとして、ポンプ4停止後の酵素溶液Aの吐出を禁止することとしたが、これに代えて、バルブ9をなくし、制御装置10が、ポンプ4停止時に所定時間にわたりポンプ4を逆転動作させることとしてもよい。
すなわち、ポンプ4の正転動作によりフィルタ5の前後に発生した圧力差を、ポンプ4の逆転動作により解消することができ、バルブ9を設けなくても、ポンプ4停止後におけるノズル7からの酵素溶液Aの吐出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る液体分注装置を模式的に示す全体構成図である。
【図2】図1の液体分注装置の変形例を示す全体構成図である。
【図3】図1の液体分注装置における液体の検出方法の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【0031】
A 酵素溶液(液体)
1 液体分注装置
2 容器
3 管路
4 ポンプ
5 フィルタ
8 センサ
9,13,14 バルブ
10 制御装置(バルブ制御部、ポンプ制御部)
12 シリンジポンプ(ポンプ)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を貯留する容器と、
該容器に接続された管路と、
該管路の途中位置に配置されたポンプおよび該ポンプの後段に配置されたフィルタとを備える液体分注装置。
【請求項2】
前記管路の出口から吐出される液体を検出するセンサを備える請求項1に記載の液体分注装置。
【請求項3】
前記フィルタの前段に配置されている管路が、前記フィルタの後段に配置されている管路より流通断面積が大きい請求項1に記載の液体分注装置。
【請求項4】
前記管路の出口近傍に配置されたバルブと、
該バルブの開閉を制御するバルブ制御部とを備え、
該バルブ制御部が、前記ポンプの作動停止に応じて前記バルブを閉止する請求項1から請求項3のいずれかに記載の液体分注装置。
【請求項5】
前記ポンプを制御するポンプ制御部を備え、
該ポンプ制御部が、液体分注停止時に、所定時間にわたってポンプを逆転駆動する請求項1から請求項3のいずれかに記載の液体分注装置。
【請求項6】
前記ポンプがシリンジポンプと、該シリンジポンプの前後において管路を開閉する2つのバルブとを備える請求項1に記載の液体分注装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−41966(P2009−41966A)
【公開日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−205099(P2007−205099)
【出願日】平成19年8月7日(2007.8.7)
【出願人】(000000376)オリンパス株式会社 (11,466)
【Fターム(参考)】