測定用容器
【課題】装置の小型化を図ると共に、液体中の物体にダメージを与えることなく連続的なサンプリングと測定を可能とする測定用容器を提供する。
【解決手段】ピストン３は、容器本体部２の内部を移動することによって、流入口４からの液体の給液と、排出口６からの液体の排液を行うことができる。このように、ピストン３の移動によって給液と排液を繰返すことができるため、液体を連続的にサンプリングすると共に測定することが可能となる。また、ピストン動作によって吸引して液体を給液する方式では、他の方式とは異なり、細胞などの液体中の物体にダメージを与えることなく給液することが可能となる。更に、ピストン３が往復動する容器本体部２自体が、試料室を構成している。すなわち、送液機構と試料室を統合することで、構造の単純化を図ることができる。
【解決手段】ピストン３は、容器本体部２の内部を移動することによって、流入口４からの液体の給液と、排出口６からの液体の排液を行うことができる。このように、ピストン３の移動によって給液と排液を繰返すことができるため、液体を連続的にサンプリングすると共に測定することが可能となる。また、ピストン動作によって吸引して液体を給液する方式では、他の方式とは異なり、細胞などの液体中の物体にダメージを与えることなく給液することが可能となる。更に、ピストン３が往復動する容器本体部２自体が、試料室を構成している。すなわち、送液機構と試料室を統合することで、構造の単純化を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の測定に用いられる測定用容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光学測定など、液体を測定するための装置が多く知られている。例えば、藻類を遅延発光や蛍光、吸光度、濁度などの光学計測によって測定する測定方法を利用したバイオアッセイが多数開発されている。このような装置では、例えば、一定量の検体液と藻類細胞懸濁液を混合した試料を調整し、その試料を測定の度に容器ごと試料を交換し、新たな容器を試料室に設置して計測を行っている。一方で、このような技術を、例えば河川水や工場排水のモニタリングに利用する場合、測定の度に容器を交換するのではなく、連続的に試料をサンプリングして測定することが求められる。このように、連続的に試料の液体をサンプリングして測定を可能とするものとして、特許文献１が知られている。特許文献１は、送液ポンプによって試料室に試料の液体を給液し、当該試料室内の液体を測定している。更に、チューブポンプを用いて試料室に試料を給液する技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第９３／１２４１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１では、送液ポンプによって試料室に液体を給液するときに、液体中の細胞などの物体が破壊されてしまう可能性がある。例えば、チューブポンプを用いる場合、送液の際にチューブローラーで圧迫されることにより液体中の細胞などにダメージが発生してしまう。また、これらの装置では、測定を行う試料室とは別に、ポンプなどの外部装置が必要になってしまう。これによって、装置が大型化してしまい、コストが掛かるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、装置の小型化を図ると共に、液体中の物体にダメージを与えることなく連続的なサンプリングと測定を可能とする測定用容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る測定用容器は、液体の測定に用いられる測定用容器であって、液体を収容する容器本体部と、容器本体部の内部で往復動を行うピストンと、容器本体部の内部へ液体を流入させる流入口と、容器本体部の内部の液体を排出させる排出口と、を備え、ピストンは、容器本体部の内部を移動することによって、流入口からの液体の給液と、排出口からの液体の排液を行い、容器本体部は、液体の測定が行われる試料室を構成することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る測定用容器によれば、ピストンは、容器本体部の内部を移動することによって、流入口からの液体の給液と、排出口からの液体の排液を行うことができる。このように、ピストンの移動によって給液と排液を繰返すことができるため、液体を連続的にサンプリングすると共に測定することが可能となる。また、ピストン動作によって吸引して液体を給液する方式では、他の方式とは異なり、細胞などの液体中の物体にダメージを与えることなく給液することが可能となる。更に、ピストンが往復動する容器本体部自体が、試料室を構成している。すなわち、送液機構と試料室を統合することで、構造の単純化を図ることができる。これにより、装置の小型化を図ることができると共に、コストを抑えることもできる。以上によって、装置の小型化を図ると共に、液体中の物体にダメージを与えることなく連続的なサンプリングと測定が可能になる。
【０００８】
本発明に係る測定用容器において、ピストンは、容器本体部の内周面を洗浄する洗浄具を有することが好ましい。ピストンの往復動に伴って洗浄具も移動するため、液体の送液と同時に容器本体部の内周面の洗浄も行うことができる。このように、送液機構、試料室、洗浄機構を統合することで、更なる構造の単純化を図ることができる。
【０００９】
本発明に係る測定用容器において、排出口は、ピストンの移動方向における少なくとも一方に形成され、洗浄具は、排出口側に設けられることが好ましい。これにより、排出口側で洗浄具は容器本体部の内周面から汚れを除去し、排出口側の液体中に漂う汚れをピストンの移動により直ちに排出口から排出できる。
【００１０】
本発明に係る測定用容器において、排出口は、ピストンの移動方向における一方に形成され、流入口は、移動方向における他方に形成され、ピストンは、流入口側から排出口側へ向かう液体の通過を許容し、排出口側から流入口側へ向かう液体の通過を制限する弁構造を有し、ピストンが排出口側から流入口側へ移動することによって、当該ピストンより流入口側の液体を弁を介してピストンより排出口側へ移動させ、ピストンが流入口側から排出口側へ移動することによって、既存の液体はピストンに圧送されて排出口から排液され、新たな液体がピストンに吸引されて流入口から給液されることが好ましい。このような構成により、排出口をピストンを介して流入口の反対側に配置することが可能となる。このように排出口を流入口の反対側に配置することで、流入口側に残存する汚れを少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、装置の小型化を図ると共に、試料の液体中の物体にダメージを与えることなく連続的なサンプリングと測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る測定用容器の構成を示した概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る測定用容器の動作を示す図である。
【図３】一般的な藻類の光学計測装置を示す図である。
【図４】図３の光学計測装置に第１実施形態に係る測定用容器を適用した図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る測定用容器の構成を示した概略構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る測定用容器の動作を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る測定用容器の構成を示した概略構成図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る測定用容器の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
本発明の実施形態に係る測定用容器１は、測定対象となる液体を収容し、測定用の装置にセットされ、測定を行うためのものである。測定用容器１は、全体としてピストンポンプとして動作するものであり、試料室、送液機構、洗浄機構を一つのユニットにまとめたものである。試料として測定される液体は、例えば、一定量の検体液と藻類細胞懸濁液を混合した液体や、河川水、工場排水、上水、下水、飲料水などである。また、測定方法としては、光学測定の他、電磁波、テラヘルツ波、NMRなどの計測容器を非破壊で観察可能な計測手法が適用される。図１に示すように、測定用容器１は、容器本体部２と、ピストン３と、流入口４と、排出口６と、を備えている。
【００１４】
容器本体部２は、試料の液体を収容するものであり、当該液体が測定される試料室として機能する部分である。光学測定を行う場合、容器本体部２は、光学測定に適した形状・材質で構成されている。なお、他の計測手法を適用する場合、それぞれの手法に適した形状・材質で構成する。容器本体部２は、光を透過させることができる材質からなり、例えば、ガラスや樹脂などからなる。容器本体部２は、内部でピストン３が往復動できるように、所定の断面形状で一の方向へ真直ぐに延びた管状部１１と、当該管状部１１の両端を封止する端壁部１２，１３を備えている。管状部１１の形状は特に限定されないが、円筒状とすることによって、洗浄のためにピストン３の回転を可能とすることが好ましい。
【００１５】
容器本体部２の端壁部１３には、液体を容器本体部２の内部へ流入させる流入口４が設けられている。流入口４は、端壁部１３に開口部が設けられ当該開口部に管を接続した構成を有する。また、端壁部１３には、流入口４から容器本体部２へ向かう液体の通過を許容し、容器本体部２から流入口４へ向かう液体の通過を制限する流入弁１４が設けられている。容器本体部２の端壁部１２には、液体を容器本体部２の内部から排出させる排出口６が設けられている。排出口６は、端壁部１２に開口部が設けられ当該開口部に管を接続した構成を有する。なお流入口４及び排出口６は、各端壁部１３，１２以外にも、管状部１１の側面に設けても良い。ただし、この場合、流入口４は、ピストン３のシームライン１６の移動範囲外であって端壁部１３側になければならない。同様に、排出口６は、ピストン３のシームライン１６の移動範囲外であって、端壁部１２側になければならない。
【００１６】
ピストン３は、容器本体部２の内部で往復動を行う。ピストン３は、容器本体部２の内周面２ａに対応する形状・大きさを有しており、外周縁であるシームライン１６で容器本体部２の内周面２ａとすり合わせられる。また、ピストン３には、容器本体部２の内周面２ａを洗浄するための洗浄具１７が設けられている。洗浄具１７の洗浄方法として、容器本体部２よりも柔らかく傷を付けにくいブラシ、スポンジ、ゴム板、精密にすり合わせるように設計された硬質の板によりこすり落とす方法などが利用できる。洗浄具１７は、ピストン３のどちら側に設けられていてもよいが、排出口６側に設けられることが好ましい。ピストン３及び洗浄具１７は、貫通孔１８を有している。当該貫通孔１８には、流入口４側から排出口６側へ液体の通過を許容し、排出口６側から流入口４側への液体の通過を制限するピストン弁１９が設けられている。
【００１７】
ピストン３は、容器本体部２の外側から操作できるように、シャフト２１によって保持されている。なお、貫通孔１８を回避すべく、シャフト２１は、アーム２２を介してピストン３と連結されている。なお、貫通孔１８とシャフト２１の取付け位置をずらすことによりアーム２２を省略することができる。シャフト２１には、例えばギアやモータなど、図示されない駆動機構が連結されており、容器本体部２内部でのピストン３の往復動を可能としている。また、洗浄効果を高めるために、駆動機構は、ピストン３を回転運動しながら往復動させるように構成されていることが好ましい。例えば、シャフト２１に螺旋状のネジを切り（またはらせん状のネジが切られた部材を取り付ける）、ギアとモータの組み合わせで回転運動を伴って往復動させることができる。端壁部１２は、シャフト２１との間にシール部２３を備えている。なお、ピストン３は、シャフト２１の操作による移動ではなく、他の方法によって往復動してもよい。例えば、磁石などの非接触の力場によりピストン３を往復動させてもよい。例えば、容器本体部２を介してピストン３を取り囲むように、容器本体部２の外周面に環状の磁石を配置してもよい。当該環状の磁石を回転させながら往復動させることで、それにあわせてピストン３も回転しながら往復動できる。
【００１８】
また、測定用容器１には、液体が逆流することを防止する逆流防止構造が適用されていることが好ましい。逆流とは、例えば図２の「保持」の状態、すなわち測定の状態で、排出した液体が排出口６側から逆流してしまうことである。この場合、測定中にピストン３が下がってしまう。逆流防止構造の例として、排出口６の管の途中に電磁弁などを設ける構造が挙げられる。また、ピストン弁１９を強固にして確実に逆流が起きないようにする構造が挙げられる。
【００１９】
次に、図２を参照して、測定用容器１の動作について説明する。
【００２０】
まず、「待機1」の状態ではピストン３は流入口４側に配置されている。「給排液１」ではピストン３が排出口６側に移動する。このとき、ピストン３のピストン弁１９は閉じた状態となり、流入弁１４は開いた状態となる。これによって、ピストン３に吸引された液体Ｌが、流入弁１４を介して容器本体部２の内部に流入する。一方、もともと容器本体部２内に存在していた液体は、排出口６から排出される。なお、液体の流れを理解し易くするために、「待機１」及び「給排液１」では、今回流入する液体Ｌのみに模様を付し、排出される既存の液体には模様を付していない。ピストンが排出口６側の所定位置まで移動完了すると「保持」状態になる。「保持」状態で容器本体部２内の液体Ｌの光学測定が行われる。このとき、容器本体部２は試料室として機能する。
【００２１】
その後、「移動洗浄」に移行し、ピストン３が流入口４側に移動する。このとき、ピストン弁１９は開いた状態となり、流入弁１４は閉じた状態となる。これにより、流入口４側の液体Ｌは、ピストン弁１９を介して排出口６側へ移動する。一方、流入弁１４は液体Ｌの通過を制限し、流入口４へ液体Ｌが逆流することが防止される。このときにピストン３に取付けられた洗浄具１７が容器本体部２の内周面に付着した藻類、藻類分泌物、試料に含まれる汚れ（図中Ｐで示される）などを洗浄する。このときに排出される汚れＰは、ピストン３のシームライン１６で制限されることにより、ピストン３のシームライン１６よりも流入口４側には混入しないようになっている。一方、汚れＰの一部は、ピストン３のシームライン１６で削ぎ落とされることにより、流入口４側の液体Ｌ中にも排出される。これらの汚れＰは、ピストン３のピストン弁１９を介して流入口４側から排出口６側へ移動する液体Ｌの液流に乗って、排出口６側へ移動する。ピストン３が流入口４側の所定位置まで移動すると移動洗浄が完了する。なお、ピストン３のシームライン１６よりも流入口４側に僅かに液体Ｌが残存し汚れＰが残る可能性はあるものの、全体の容積に比べれば極めて微量であり、次の測定に影響を及ぼすことはない（なお、繰り返しの測定により、汚れの影響が出る場合は、容器本体部２自体を交換すればよい）。
【００２２】
その後、「給排液２」に移行する。当該工程では、ピストン３は再び排出口６側に移動する。このとき、ピストン弁１９は閉じた状態となり、流入弁１４は開いた状態となる。従って、ピストン３のシームライン１６よりも排出口６側にある液体Ｌはピストン３よりも流入口４側に移動することはなく、移動するピストン３に圧送されて排出口６から容器本体部２の外に排出される。このときに「移動洗浄」の際に発生する汚れＰが一緒に排出される。なお、容器本体部２が円筒状に設計されていれば、ピストン３を移動する際にピストン３を外周にそって回転させることにより、洗浄具１７も回転しながら移動するため洗浄効果を高めることができる。また、「移動洗浄」と「給排液２」を繰り返すことによっても洗浄効果を高めることができる。一方、流入口４側では、移動するピストン３に吸引されて新たな液体が容器本体部２へ流入する。従って、「給排液２」が完了すると試料室として機能する容器本体部２に新鮮な液体が充填され再び「保持状態」となり、測定可能な状態となる。なお、液体の流れを理解し易くするために、「給排液２」では、今回排出される液体Ｌのみに模様を付し、流入する既存の液体には模様を付していない。
【００２３】
本実施形態に係る測定用容器１は、以上の手順により、細胞懸濁液のような液体試料の連続的なサンプリング、光学測定、洗浄を細胞にダメージを与えることなく、ピストン３の往復のみで実現することができる。
【００２４】
次に、本実施形態に係る測定用容器１を従来の光学計測装置に組み合わせた例について説明する。また、従来構造と本実施形態に係る測定用容器１を適用した構造の比較も行う。
【００２５】
図３は一般的な藻類の光学計測装置を示している。この光学計測装置１００は、遅延発光計測装置であり、試料容器Ｖが収納される第１の部屋１０１と、第２の部屋１０２と、第１の部屋１０１に設けられる励起光源１０３と、第２の部屋１０２に配置された光電子増倍管１０４と、第１の部屋１０１と第２の部屋１０２との間を仕切るシャッター１０６と、を備えている。試料容器Ｖの形状はたとえば直径２５ｍｍの試験管である。「励起」の状態では、試料の液体Ｌが充填された試料容器Ｖを第１の部屋１０１に収納し、シャッター１０６を閉じ、励起光源１０３で液体Ｌに励起光を照射する。「計測」の状態では、励起光源１０３を消灯し、シャッター１０６を開ける。これにより、光電子増倍管１０４が、試料の液体Ｌから発生する遅延発光ＤＬを検出する。図３の構成では、一回の測定が終わった後、試料容器Ｖを取り出して別の試料容器Ｖに入れ替え、次の測定を行う。
【００２６】
藻類の光学計測を利用して連続サンプリングにより測定を行う場合、従来構造として、図３の構成に対して図４（詳細は後述）で示すような曝露培養槽１１０と、当該曝露培養槽１１０から試料容器へ延びる給液管１１１と、試料容器から外部へ延びる排液管を追加すると共に、給液管１１１に、チューブポンプやその他のポンプなどの送液ポンプを設置する構成が知られている。この場合、藻類の細胞密度を一定もしくは所定の細胞密度範囲に制御された状態の藻類懸濁液を、有害要因を含む可能性のある試料（河川水や排水など）を連続的に採取したものと曝露培養槽１１０などで混合する。送液ポンプを作動させることによって、曝露培養槽１１０から一定量の混合試料の液体Ｌを光学計測装置１００内の試料室に送液する。
【００２７】
ここで、連続サンプリングによる測定を行う場合、試料室内壁に藻類およびその分泌物、試料中の汚れなどが付着するために定期的に内壁を洗浄するか容器自体を交換する必要がある。このような要求に対し、計測後、試料室を洗浄する機構を持つ構造も知られている。このような従来構造では、試料室を洗浄するために計測後に塩水を試料室に流入させ藻類を殺している。このような手法では、塩水が試料である淡水性藻類に対して毒性的な影響を及ぼさなくなるように、塩水を洗い流した上で次の計測を行う必要がある。
【００２８】
上述のような従来構造によれば、次のような問題がある。すなわち、送液ポンプによって試料室に液体を給液するときに、液体中の細胞が破壊されてしまう可能性がある。例えば、チューブポンプを用いる場合、送液の際にチューブローラーで圧迫されることにより液体中の細胞にダメージが発生してしまう。更には、従来構造によれば、測定を行う試料室とは別に、ポンプや洗浄用の装置など、外部装置が必要になってしまう。すなわち、従来構造では、送液機構、試料室、洗浄機構が個別になっているために、装置全体として大型化してしまうと共にコストが増大するという問題がある。また、稼働部品が増えることによりそれらの連携の為の制御機構の複雑化、故障原因の増加も引き起こされる。
【００２９】
図４は一般的な光学計測装置に本実施形態に係る測定用容器を適用した構造を示している。本実施形態に係る測定用容器１を利用する場合、既存装置の試料容器サイズ（直径25mm試験管）に合わせてピストンポンプ型の試料室を設計すれば、既存装置の構成を大きく改造することなく、既存の試料容器Ｖと置き換えることができる。このとき、少なくとも流入口４と排出口６は装置外に流路が延長される必要がある（流入口４側には給液管１１１が設けられる）。流入口４、排出口６は装置筐体を貫通するため外部光の進入が問題となるが、貫通する流路を光が通過しない素材としかつ光迷路構造とするなど一般的な対策で解決できる。流入口４の給液管１１１を既存技術で構成された曝露培養槽１１０に連結し、測定用容器１のピストンポンプを動作させ、保持状態の時に従来の光学計測装置１００を動作させることにより、通常通り光学計測を行うことができる。計測終了後は図２に示す「移動洗浄」と「給排液２」の動作を行うことで洗浄を行うと共に、連続的に試料をサンプリングして計測することができる。以上のように、本実施形態に係る測定用容器１を取付けることにより、既存装置の検出器等の基本構成はそのままに、最小限の改造で連続サンプリングによる計測に対応することができる。このように、試料室、送液ポンプ、洗浄具など複数の部位に分かれていたものを統合した単純なピストンポンプの構造を取っているため、試料室の大きさは小型から大型まで容易に変えることができる。このため測定用容器１を利用することにより既存の光学計測装置１００の構成を大きく変えずに連続サンプリング型の計測装置として利用することができるようになる。
【００３０】
以上によって、本実施形態に係る測定用容器１によれば、ピストン３は、容器本体部２の内部を移動することによって、流入口４からの液体の給液と、排出口６からの液体の排液を行うことができる。このように、ピストン３の移動によって給液と排液を繰返すことができるため、液体を連続的にサンプリングすると共に測定することが可能となる。また、ピストン動作によって吸引して液体を給液する方式では、他の方式とは異なり、細胞などの液体中の物体にダメージを与えることなく給液することが可能となる。更に、ピストン３が往復動する容器本体部２自体が、試料室を構成している。すなわち、送液機構と試料室を統合することで、構造の単純化を図ることができる。これにより、装置の小型化を図ることができると共に、コストを抑えることもできる。以上によって、装置の小型化を図ると共に、液体中の物体にダメージを与えることなく連続的なサンプリングと測定が可能になる。
【００３１】
また、本実施形態に係る測定用容器１において、ピストン３は、容器本体部２の内周面２ａを洗浄する洗浄具を有している。ピストン３の往復動に伴って洗浄具１７も移動するため、液体の送液と同時に容器本体部２の内周面２ａの洗浄も行うことができる。このように、送液機構、試料室、洗浄機構を統合することで、構造の単純化を図ることができる。
【００３２】
また、本実施形態に係る測定用容器１において、排出口６は、ピストン３の移動方向における一方に形成され、洗浄具１７は、排出口６側に設けられることが好ましい。これにより、排出口６側で洗浄具１７は容器本体部２の内周面２ａから汚れを除去し、排出口６側の液体中に漂う汚れをピストン３の移動により直ちに排出口６から排出できる。
【００３３】
また、本実施形態に係る測定用容器１において、排出口６は、ピストン３の移動方向における一方に形成され、流入口４は、移動方向における他方に形成され、ピストン３は、流入口４側から排出口６側へ向かう液体の通過を許容し、排出口６側から流入口４側へ向かう液体の通過を制限するピストン弁１９を有している。このような構成により、排出口をピストンを介して流入口の反対側に配置することが可能となる。このように排出口を流入口の反対側に配置することで、流入口側に残存する汚れを少なくすることができる。また、洗浄具１７自体に汚れがたまったとしても、流入口４側から新たに流入した液体に、当該たまった汚れが混入することが防止される。
【００３４】
［第２実施形態］
図５及び図６を参照して、第２実施形態に係る測定用容器５０について説明する。第２実施形態に係る測定用容器５０は、排出口６と流入口４が同じ方向に設けられている点で、第１実施形態に係る測定用容器１と主に相違している。図５に示すように、容器本体部５２は、管状部６１と端壁部６２，６３を有しており、一方の端壁部６３に流入口４と排出口６が設けられている。排出口６には、排出方向へのみ液体の通過を許容する排出弁６９が設けられている。ピストン５３には貫通孔は設けられていない。洗浄具６７は、排出口６側（流入口４側と同方向である）に設けられている。本実施形態に係るピストン５３も、第１実施形態に係るピストン３と同様に、移動方法は特に限定されない。なお流入口４及び排出口６は、端壁部６３以外にも、管状部６１の側面に設けても良い。ただし、この場合、流入口４及び排出口６は、ピストン５３のシームライン１６の移動範囲外であって端壁部６３側になければならない。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、給液の時は、流入口４（及び排出口６）から離れる方向へピストン３が移動することにより、吸引されて流入口４から液体Ｌが流入する。このとき、流入弁１４は開き、排出弁６９は閉じる。これにより、容器本体部５２に液体Ｌが充填され、当該状態でピストン３を保持し、測定を行う。図６（ｂ）に示すように、排液の時は、排出口６（及び流入口４）側へピストン３が移動することにより、排出口６から液体Ｌが排出される。このとき、流入弁１４は閉じ、排出弁６９は開く。また、排液のためのピストン３の移動に合わせて、洗浄具６７で容器本体部５２の内周面５２ａを洗浄する。発生した汚れＰは、直ちに排出口６から排出される。
【００３６】
以上のように、排出口６を流入口４と同じ方向に設けても、試料室、送液機構、洗浄機構を統合して単純化を図ることができ、第１実施形態と同様な作用・効果を得ることができる。第２実施形態に係る測定用容器５０では、試料室はひとつの区画となるが、試料室の気密性はピストン５３のシームライン１６により保たれるので、シャフト２１が試料室を貫通するためのシール部２３が不完全であったとしても、試料の液体の漏出が少ないというメリットがある。
【００３７】
［第３実施形態］
図７及び図８を参照して、第３実施形態に係る測定用容器７０について説明する。第３実施形態に係る測定用容器７０は、ピストン７３に設けられている貫通孔８８がそのまま排出口６として機能する点で、第１実施形態に係る測定用容器１と主に相違している。図７に示すように、第１実施形態のシャフト２１に代えて、中空のシャフト８１がピストン７３の貫通孔８８と連通するように設けられている。この中空のシャフト８１は、その内部が排出口６と連結すると共に、排出される液体を容器本体部７２の外部へ導く排出流路として機能する。ピストン弁８９は、排出方向へのみ液体の通過を許容する排出弁として機能する。容器本体部７２は、管状部１１及び端壁部１３については第１実施形態と同様な構成であるが、端壁部８２については、中空のシャフト８１が排出管とシャフトとを兼ねた構成となっているため、当該シャフト８１の位置のみで開口し、シャフト８１を取り囲むようにシール８３が設けられる。洗浄具８７は、排出口６側（すなわち流入口４側と同方向である）に設けられている。本実施形態に係るピストン７３も、第１実施形態に係るピストン７３と同様に、移動方法は特に限定されない。なお流入口４は、端壁部１３以外にも、管状部１１の側面に設けても良い。ただし、この場合、流入口４は、ピストン７３のシームライン１６の移動範囲外であって端壁部１３側になければならない。
【００３８】
図８（ａ）に示すように、給液の時は、流入口４から離れる方向へピストン７３が移動することにより、吸引されて流入口４から液体Ｌが流入する。このとき、流入弁１４は開き、ピストン弁８９は閉じる。これにより、容器本体部７２に液体Ｌが充填され、当該状態でピストン７３を保持し、測定を行う。図８（ｂ）に示すように、排液の時は、流入口４側へピストン７３が移動することにより、排出口６から液体Ｌが排出される。このとき、流入弁１４は閉じ、ピストン弁８９は開く。また、排液のためのピストン７３の移動に合わせて、洗浄具８７で容器本体部７２の内周面７２ａを洗浄する。発生した汚れＰは、直ちに排出口６から排出される。
【００３９】
以上のように、排出口６を流入口４と同じ方向に設けても、試料室、送液機構、洗浄機構を統合して単純化を図ることができ、第１実施形態と同様な作用・効果を得ることができる。第３実施形態に係る測定用容器７０では、試料室はひとつの区画となるが、試料室の気密性はピストン７３のシームライン１６により保たれるので、シャフト８１が試料室を貫通するためのシール部８３が不完全であったとしても、試料の液体の漏出が少ないというメリットがある。
【００４０】
本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、容器本体部やピストンの形状、大きさ等は、適用する測定装置に合わせて適宜変更してもよい。また、洗浄具が設けられていなくともよい。また、ピストンポンプの方式で送液を行うことができれば、その他の構成は特に限定されず、上述で説明した形態にて弁を設けた構成を作用しているが、別の構造を採用してもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１，５０，７０…測定用容器、２，５２，７２…容器本体部、３，５３，７３…ピストン、４…流入口、６…排出口、１７，６７，８７…洗浄具。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の測定に用いられる測定用容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光学測定など、液体を測定するための装置が多く知られている。例えば、藻類を遅延発光や蛍光、吸光度、濁度などの光学計測によって測定する測定方法を利用したバイオアッセイが多数開発されている。このような装置では、例えば、一定量の検体液と藻類細胞懸濁液を混合した試料を調整し、その試料を測定の度に容器ごと試料を交換し、新たな容器を試料室に設置して計測を行っている。一方で、このような技術を、例えば河川水や工場排水のモニタリングに利用する場合、測定の度に容器を交換するのではなく、連続的に試料をサンプリングして測定することが求められる。このように、連続的に試料の液体をサンプリングして測定を可能とするものとして、特許文献１が知られている。特許文献１は、送液ポンプによって試料室に試料の液体を給液し、当該試料室内の液体を測定している。更に、チューブポンプを用いて試料室に試料を給液する技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第９３／１２４１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１では、送液ポンプによって試料室に液体を給液するときに、液体中の細胞などの物体が破壊されてしまう可能性がある。例えば、チューブポンプを用いる場合、送液の際にチューブローラーで圧迫されることにより液体中の細胞などにダメージが発生してしまう。また、これらの装置では、測定を行う試料室とは別に、ポンプなどの外部装置が必要になってしまう。これによって、装置が大型化してしまい、コストが掛かるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、装置の小型化を図ると共に、液体中の物体にダメージを与えることなく連続的なサンプリングと測定を可能とする測定用容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る測定用容器は、液体の測定に用いられる測定用容器であって、液体を収容する容器本体部と、容器本体部の内部で往復動を行うピストンと、容器本体部の内部へ液体を流入させる流入口と、容器本体部の内部の液体を排出させる排出口と、を備え、ピストンは、容器本体部の内部を移動することによって、流入口からの液体の給液と、排出口からの液体の排液を行い、容器本体部は、液体の測定が行われる試料室を構成することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る測定用容器によれば、ピストンは、容器本体部の内部を移動することによって、流入口からの液体の給液と、排出口からの液体の排液を行うことができる。このように、ピストンの移動によって給液と排液を繰返すことができるため、液体を連続的にサンプリングすると共に測定することが可能となる。また、ピストン動作によって吸引して液体を給液する方式では、他の方式とは異なり、細胞などの液体中の物体にダメージを与えることなく給液することが可能となる。更に、ピストンが往復動する容器本体部自体が、試料室を構成している。すなわち、送液機構と試料室を統合することで、構造の単純化を図ることができる。これにより、装置の小型化を図ることができると共に、コストを抑えることもできる。以上によって、装置の小型化を図ると共に、液体中の物体にダメージを与えることなく連続的なサンプリングと測定が可能になる。
【０００８】
本発明に係る測定用容器において、ピストンは、容器本体部の内周面を洗浄する洗浄具を有することが好ましい。ピストンの往復動に伴って洗浄具も移動するため、液体の送液と同時に容器本体部の内周面の洗浄も行うことができる。このように、送液機構、試料室、洗浄機構を統合することで、更なる構造の単純化を図ることができる。
【０００９】
本発明に係る測定用容器において、排出口は、ピストンの移動方向における少なくとも一方に形成され、洗浄具は、排出口側に設けられることが好ましい。これにより、排出口側で洗浄具は容器本体部の内周面から汚れを除去し、排出口側の液体中に漂う汚れをピストンの移動により直ちに排出口から排出できる。
【００１０】
本発明に係る測定用容器において、排出口は、ピストンの移動方向における一方に形成され、流入口は、移動方向における他方に形成され、ピストンは、流入口側から排出口側へ向かう液体の通過を許容し、排出口側から流入口側へ向かう液体の通過を制限する弁構造を有し、ピストンが排出口側から流入口側へ移動することによって、当該ピストンより流入口側の液体を弁を介してピストンより排出口側へ移動させ、ピストンが流入口側から排出口側へ移動することによって、既存の液体はピストンに圧送されて排出口から排液され、新たな液体がピストンに吸引されて流入口から給液されることが好ましい。このような構成により、排出口をピストンを介して流入口の反対側に配置することが可能となる。このように排出口を流入口の反対側に配置することで、流入口側に残存する汚れを少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、装置の小型化を図ると共に、試料の液体中の物体にダメージを与えることなく連続的なサンプリングと測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る測定用容器の構成を示した概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る測定用容器の動作を示す図である。
【図３】一般的な藻類の光学計測装置を示す図である。
【図４】図３の光学計測装置に第１実施形態に係る測定用容器を適用した図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る測定用容器の構成を示した概略構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る測定用容器の動作を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る測定用容器の構成を示した概略構成図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る測定用容器の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
本発明の実施形態に係る測定用容器１は、測定対象となる液体を収容し、測定用の装置にセットされ、測定を行うためのものである。測定用容器１は、全体としてピストンポンプとして動作するものであり、試料室、送液機構、洗浄機構を一つのユニットにまとめたものである。試料として測定される液体は、例えば、一定量の検体液と藻類細胞懸濁液を混合した液体や、河川水、工場排水、上水、下水、飲料水などである。また、測定方法としては、光学測定の他、電磁波、テラヘルツ波、NMRなどの計測容器を非破壊で観察可能な計測手法が適用される。図１に示すように、測定用容器１は、容器本体部２と、ピストン３と、流入口４と、排出口６と、を備えている。
【００１４】
容器本体部２は、試料の液体を収容するものであり、当該液体が測定される試料室として機能する部分である。光学測定を行う場合、容器本体部２は、光学測定に適した形状・材質で構成されている。なお、他の計測手法を適用する場合、それぞれの手法に適した形状・材質で構成する。容器本体部２は、光を透過させることができる材質からなり、例えば、ガラスや樹脂などからなる。容器本体部２は、内部でピストン３が往復動できるように、所定の断面形状で一の方向へ真直ぐに延びた管状部１１と、当該管状部１１の両端を封止する端壁部１２，１３を備えている。管状部１１の形状は特に限定されないが、円筒状とすることによって、洗浄のためにピストン３の回転を可能とすることが好ましい。
【００１５】
容器本体部２の端壁部１３には、液体を容器本体部２の内部へ流入させる流入口４が設けられている。流入口４は、端壁部１３に開口部が設けられ当該開口部に管を接続した構成を有する。また、端壁部１３には、流入口４から容器本体部２へ向かう液体の通過を許容し、容器本体部２から流入口４へ向かう液体の通過を制限する流入弁１４が設けられている。容器本体部２の端壁部１２には、液体を容器本体部２の内部から排出させる排出口６が設けられている。排出口６は、端壁部１２に開口部が設けられ当該開口部に管を接続した構成を有する。なお流入口４及び排出口６は、各端壁部１３，１２以外にも、管状部１１の側面に設けても良い。ただし、この場合、流入口４は、ピストン３のシームライン１６の移動範囲外であって端壁部１３側になければならない。同様に、排出口６は、ピストン３のシームライン１６の移動範囲外であって、端壁部１２側になければならない。
【００１６】
ピストン３は、容器本体部２の内部で往復動を行う。ピストン３は、容器本体部２の内周面２ａに対応する形状・大きさを有しており、外周縁であるシームライン１６で容器本体部２の内周面２ａとすり合わせられる。また、ピストン３には、容器本体部２の内周面２ａを洗浄するための洗浄具１７が設けられている。洗浄具１７の洗浄方法として、容器本体部２よりも柔らかく傷を付けにくいブラシ、スポンジ、ゴム板、精密にすり合わせるように設計された硬質の板によりこすり落とす方法などが利用できる。洗浄具１７は、ピストン３のどちら側に設けられていてもよいが、排出口６側に設けられることが好ましい。ピストン３及び洗浄具１７は、貫通孔１８を有している。当該貫通孔１８には、流入口４側から排出口６側へ液体の通過を許容し、排出口６側から流入口４側への液体の通過を制限するピストン弁１９が設けられている。
【００１７】
ピストン３は、容器本体部２の外側から操作できるように、シャフト２１によって保持されている。なお、貫通孔１８を回避すべく、シャフト２１は、アーム２２を介してピストン３と連結されている。なお、貫通孔１８とシャフト２１の取付け位置をずらすことによりアーム２２を省略することができる。シャフト２１には、例えばギアやモータなど、図示されない駆動機構が連結されており、容器本体部２内部でのピストン３の往復動を可能としている。また、洗浄効果を高めるために、駆動機構は、ピストン３を回転運動しながら往復動させるように構成されていることが好ましい。例えば、シャフト２１に螺旋状のネジを切り（またはらせん状のネジが切られた部材を取り付ける）、ギアとモータの組み合わせで回転運動を伴って往復動させることができる。端壁部１２は、シャフト２１との間にシール部２３を備えている。なお、ピストン３は、シャフト２１の操作による移動ではなく、他の方法によって往復動してもよい。例えば、磁石などの非接触の力場によりピストン３を往復動させてもよい。例えば、容器本体部２を介してピストン３を取り囲むように、容器本体部２の外周面に環状の磁石を配置してもよい。当該環状の磁石を回転させながら往復動させることで、それにあわせてピストン３も回転しながら往復動できる。
【００１８】
また、測定用容器１には、液体が逆流することを防止する逆流防止構造が適用されていることが好ましい。逆流とは、例えば図２の「保持」の状態、すなわち測定の状態で、排出した液体が排出口６側から逆流してしまうことである。この場合、測定中にピストン３が下がってしまう。逆流防止構造の例として、排出口６の管の途中に電磁弁などを設ける構造が挙げられる。また、ピストン弁１９を強固にして確実に逆流が起きないようにする構造が挙げられる。
【００１９】
次に、図２を参照して、測定用容器１の動作について説明する。
【００２０】
まず、「待機1」の状態ではピストン３は流入口４側に配置されている。「給排液１」ではピストン３が排出口６側に移動する。このとき、ピストン３のピストン弁１９は閉じた状態となり、流入弁１４は開いた状態となる。これによって、ピストン３に吸引された液体Ｌが、流入弁１４を介して容器本体部２の内部に流入する。一方、もともと容器本体部２内に存在していた液体は、排出口６から排出される。なお、液体の流れを理解し易くするために、「待機１」及び「給排液１」では、今回流入する液体Ｌのみに模様を付し、排出される既存の液体には模様を付していない。ピストンが排出口６側の所定位置まで移動完了すると「保持」状態になる。「保持」状態で容器本体部２内の液体Ｌの光学測定が行われる。このとき、容器本体部２は試料室として機能する。
【００２１】
その後、「移動洗浄」に移行し、ピストン３が流入口４側に移動する。このとき、ピストン弁１９は開いた状態となり、流入弁１４は閉じた状態となる。これにより、流入口４側の液体Ｌは、ピストン弁１９を介して排出口６側へ移動する。一方、流入弁１４は液体Ｌの通過を制限し、流入口４へ液体Ｌが逆流することが防止される。このときにピストン３に取付けられた洗浄具１７が容器本体部２の内周面に付着した藻類、藻類分泌物、試料に含まれる汚れ（図中Ｐで示される）などを洗浄する。このときに排出される汚れＰは、ピストン３のシームライン１６で制限されることにより、ピストン３のシームライン１６よりも流入口４側には混入しないようになっている。一方、汚れＰの一部は、ピストン３のシームライン１６で削ぎ落とされることにより、流入口４側の液体Ｌ中にも排出される。これらの汚れＰは、ピストン３のピストン弁１９を介して流入口４側から排出口６側へ移動する液体Ｌの液流に乗って、排出口６側へ移動する。ピストン３が流入口４側の所定位置まで移動すると移動洗浄が完了する。なお、ピストン３のシームライン１６よりも流入口４側に僅かに液体Ｌが残存し汚れＰが残る可能性はあるものの、全体の容積に比べれば極めて微量であり、次の測定に影響を及ぼすことはない（なお、繰り返しの測定により、汚れの影響が出る場合は、容器本体部２自体を交換すればよい）。
【００２２】
その後、「給排液２」に移行する。当該工程では、ピストン３は再び排出口６側に移動する。このとき、ピストン弁１９は閉じた状態となり、流入弁１４は開いた状態となる。従って、ピストン３のシームライン１６よりも排出口６側にある液体Ｌはピストン３よりも流入口４側に移動することはなく、移動するピストン３に圧送されて排出口６から容器本体部２の外に排出される。このときに「移動洗浄」の際に発生する汚れＰが一緒に排出される。なお、容器本体部２が円筒状に設計されていれば、ピストン３を移動する際にピストン３を外周にそって回転させることにより、洗浄具１７も回転しながら移動するため洗浄効果を高めることができる。また、「移動洗浄」と「給排液２」を繰り返すことによっても洗浄効果を高めることができる。一方、流入口４側では、移動するピストン３に吸引されて新たな液体が容器本体部２へ流入する。従って、「給排液２」が完了すると試料室として機能する容器本体部２に新鮮な液体が充填され再び「保持状態」となり、測定可能な状態となる。なお、液体の流れを理解し易くするために、「給排液２」では、今回排出される液体Ｌのみに模様を付し、流入する既存の液体には模様を付していない。
【００２３】
本実施形態に係る測定用容器１は、以上の手順により、細胞懸濁液のような液体試料の連続的なサンプリング、光学測定、洗浄を細胞にダメージを与えることなく、ピストン３の往復のみで実現することができる。
【００２４】
次に、本実施形態に係る測定用容器１を従来の光学計測装置に組み合わせた例について説明する。また、従来構造と本実施形態に係る測定用容器１を適用した構造の比較も行う。
【００２５】
図３は一般的な藻類の光学計測装置を示している。この光学計測装置１００は、遅延発光計測装置であり、試料容器Ｖが収納される第１の部屋１０１と、第２の部屋１０２と、第１の部屋１０１に設けられる励起光源１０３と、第２の部屋１０２に配置された光電子増倍管１０４と、第１の部屋１０１と第２の部屋１０２との間を仕切るシャッター１０６と、を備えている。試料容器Ｖの形状はたとえば直径２５ｍｍの試験管である。「励起」の状態では、試料の液体Ｌが充填された試料容器Ｖを第１の部屋１０１に収納し、シャッター１０６を閉じ、励起光源１０３で液体Ｌに励起光を照射する。「計測」の状態では、励起光源１０３を消灯し、シャッター１０６を開ける。これにより、光電子増倍管１０４が、試料の液体Ｌから発生する遅延発光ＤＬを検出する。図３の構成では、一回の測定が終わった後、試料容器Ｖを取り出して別の試料容器Ｖに入れ替え、次の測定を行う。
【００２６】
藻類の光学計測を利用して連続サンプリングにより測定を行う場合、従来構造として、図３の構成に対して図４（詳細は後述）で示すような曝露培養槽１１０と、当該曝露培養槽１１０から試料容器へ延びる給液管１１１と、試料容器から外部へ延びる排液管を追加すると共に、給液管１１１に、チューブポンプやその他のポンプなどの送液ポンプを設置する構成が知られている。この場合、藻類の細胞密度を一定もしくは所定の細胞密度範囲に制御された状態の藻類懸濁液を、有害要因を含む可能性のある試料（河川水や排水など）を連続的に採取したものと曝露培養槽１１０などで混合する。送液ポンプを作動させることによって、曝露培養槽１１０から一定量の混合試料の液体Ｌを光学計測装置１００内の試料室に送液する。
【００２７】
ここで、連続サンプリングによる測定を行う場合、試料室内壁に藻類およびその分泌物、試料中の汚れなどが付着するために定期的に内壁を洗浄するか容器自体を交換する必要がある。このような要求に対し、計測後、試料室を洗浄する機構を持つ構造も知られている。このような従来構造では、試料室を洗浄するために計測後に塩水を試料室に流入させ藻類を殺している。このような手法では、塩水が試料である淡水性藻類に対して毒性的な影響を及ぼさなくなるように、塩水を洗い流した上で次の計測を行う必要がある。
【００２８】
上述のような従来構造によれば、次のような問題がある。すなわち、送液ポンプによって試料室に液体を給液するときに、液体中の細胞が破壊されてしまう可能性がある。例えば、チューブポンプを用いる場合、送液の際にチューブローラーで圧迫されることにより液体中の細胞にダメージが発生してしまう。更には、従来構造によれば、測定を行う試料室とは別に、ポンプや洗浄用の装置など、外部装置が必要になってしまう。すなわち、従来構造では、送液機構、試料室、洗浄機構が個別になっているために、装置全体として大型化してしまうと共にコストが増大するという問題がある。また、稼働部品が増えることによりそれらの連携の為の制御機構の複雑化、故障原因の増加も引き起こされる。
【００２９】
図４は一般的な光学計測装置に本実施形態に係る測定用容器を適用した構造を示している。本実施形態に係る測定用容器１を利用する場合、既存装置の試料容器サイズ（直径25mm試験管）に合わせてピストンポンプ型の試料室を設計すれば、既存装置の構成を大きく改造することなく、既存の試料容器Ｖと置き換えることができる。このとき、少なくとも流入口４と排出口６は装置外に流路が延長される必要がある（流入口４側には給液管１１１が設けられる）。流入口４、排出口６は装置筐体を貫通するため外部光の進入が問題となるが、貫通する流路を光が通過しない素材としかつ光迷路構造とするなど一般的な対策で解決できる。流入口４の給液管１１１を既存技術で構成された曝露培養槽１１０に連結し、測定用容器１のピストンポンプを動作させ、保持状態の時に従来の光学計測装置１００を動作させることにより、通常通り光学計測を行うことができる。計測終了後は図２に示す「移動洗浄」と「給排液２」の動作を行うことで洗浄を行うと共に、連続的に試料をサンプリングして計測することができる。以上のように、本実施形態に係る測定用容器１を取付けることにより、既存装置の検出器等の基本構成はそのままに、最小限の改造で連続サンプリングによる計測に対応することができる。このように、試料室、送液ポンプ、洗浄具など複数の部位に分かれていたものを統合した単純なピストンポンプの構造を取っているため、試料室の大きさは小型から大型まで容易に変えることができる。このため測定用容器１を利用することにより既存の光学計測装置１００の構成を大きく変えずに連続サンプリング型の計測装置として利用することができるようになる。
【００３０】
以上によって、本実施形態に係る測定用容器１によれば、ピストン３は、容器本体部２の内部を移動することによって、流入口４からの液体の給液と、排出口６からの液体の排液を行うことができる。このように、ピストン３の移動によって給液と排液を繰返すことができるため、液体を連続的にサンプリングすると共に測定することが可能となる。また、ピストン動作によって吸引して液体を給液する方式では、他の方式とは異なり、細胞などの液体中の物体にダメージを与えることなく給液することが可能となる。更に、ピストン３が往復動する容器本体部２自体が、試料室を構成している。すなわち、送液機構と試料室を統合することで、構造の単純化を図ることができる。これにより、装置の小型化を図ることができると共に、コストを抑えることもできる。以上によって、装置の小型化を図ると共に、液体中の物体にダメージを与えることなく連続的なサンプリングと測定が可能になる。
【００３１】
また、本実施形態に係る測定用容器１において、ピストン３は、容器本体部２の内周面２ａを洗浄する洗浄具を有している。ピストン３の往復動に伴って洗浄具１７も移動するため、液体の送液と同時に容器本体部２の内周面２ａの洗浄も行うことができる。このように、送液機構、試料室、洗浄機構を統合することで、構造の単純化を図ることができる。
【００３２】
また、本実施形態に係る測定用容器１において、排出口６は、ピストン３の移動方向における一方に形成され、洗浄具１７は、排出口６側に設けられることが好ましい。これにより、排出口６側で洗浄具１７は容器本体部２の内周面２ａから汚れを除去し、排出口６側の液体中に漂う汚れをピストン３の移動により直ちに排出口６から排出できる。
【００３３】
また、本実施形態に係る測定用容器１において、排出口６は、ピストン３の移動方向における一方に形成され、流入口４は、移動方向における他方に形成され、ピストン３は、流入口４側から排出口６側へ向かう液体の通過を許容し、排出口６側から流入口４側へ向かう液体の通過を制限するピストン弁１９を有している。このような構成により、排出口をピストンを介して流入口の反対側に配置することが可能となる。このように排出口を流入口の反対側に配置することで、流入口側に残存する汚れを少なくすることができる。また、洗浄具１７自体に汚れがたまったとしても、流入口４側から新たに流入した液体に、当該たまった汚れが混入することが防止される。
【００３４】
［第２実施形態］
図５及び図６を参照して、第２実施形態に係る測定用容器５０について説明する。第２実施形態に係る測定用容器５０は、排出口６と流入口４が同じ方向に設けられている点で、第１実施形態に係る測定用容器１と主に相違している。図５に示すように、容器本体部５２は、管状部６１と端壁部６２，６３を有しており、一方の端壁部６３に流入口４と排出口６が設けられている。排出口６には、排出方向へのみ液体の通過を許容する排出弁６９が設けられている。ピストン５３には貫通孔は設けられていない。洗浄具６７は、排出口６側（流入口４側と同方向である）に設けられている。本実施形態に係るピストン５３も、第１実施形態に係るピストン３と同様に、移動方法は特に限定されない。なお流入口４及び排出口６は、端壁部６３以外にも、管状部６１の側面に設けても良い。ただし、この場合、流入口４及び排出口６は、ピストン５３のシームライン１６の移動範囲外であって端壁部６３側になければならない。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、給液の時は、流入口４（及び排出口６）から離れる方向へピストン３が移動することにより、吸引されて流入口４から液体Ｌが流入する。このとき、流入弁１４は開き、排出弁６９は閉じる。これにより、容器本体部５２に液体Ｌが充填され、当該状態でピストン３を保持し、測定を行う。図６（ｂ）に示すように、排液の時は、排出口６（及び流入口４）側へピストン３が移動することにより、排出口６から液体Ｌが排出される。このとき、流入弁１４は閉じ、排出弁６９は開く。また、排液のためのピストン３の移動に合わせて、洗浄具６７で容器本体部５２の内周面５２ａを洗浄する。発生した汚れＰは、直ちに排出口６から排出される。
【００３６】
以上のように、排出口６を流入口４と同じ方向に設けても、試料室、送液機構、洗浄機構を統合して単純化を図ることができ、第１実施形態と同様な作用・効果を得ることができる。第２実施形態に係る測定用容器５０では、試料室はひとつの区画となるが、試料室の気密性はピストン５３のシームライン１６により保たれるので、シャフト２１が試料室を貫通するためのシール部２３が不完全であったとしても、試料の液体の漏出が少ないというメリットがある。
【００３７】
［第３実施形態］
図７及び図８を参照して、第３実施形態に係る測定用容器７０について説明する。第３実施形態に係る測定用容器７０は、ピストン７３に設けられている貫通孔８８がそのまま排出口６として機能する点で、第１実施形態に係る測定用容器１と主に相違している。図７に示すように、第１実施形態のシャフト２１に代えて、中空のシャフト８１がピストン７３の貫通孔８８と連通するように設けられている。この中空のシャフト８１は、その内部が排出口６と連結すると共に、排出される液体を容器本体部７２の外部へ導く排出流路として機能する。ピストン弁８９は、排出方向へのみ液体の通過を許容する排出弁として機能する。容器本体部７２は、管状部１１及び端壁部１３については第１実施形態と同様な構成であるが、端壁部８２については、中空のシャフト８１が排出管とシャフトとを兼ねた構成となっているため、当該シャフト８１の位置のみで開口し、シャフト８１を取り囲むようにシール８３が設けられる。洗浄具８７は、排出口６側（すなわち流入口４側と同方向である）に設けられている。本実施形態に係るピストン７３も、第１実施形態に係るピストン７３と同様に、移動方法は特に限定されない。なお流入口４は、端壁部１３以外にも、管状部１１の側面に設けても良い。ただし、この場合、流入口４は、ピストン７３のシームライン１６の移動範囲外であって端壁部１３側になければならない。
【００３８】
図８（ａ）に示すように、給液の時は、流入口４から離れる方向へピストン７３が移動することにより、吸引されて流入口４から液体Ｌが流入する。このとき、流入弁１４は開き、ピストン弁８９は閉じる。これにより、容器本体部７２に液体Ｌが充填され、当該状態でピストン７３を保持し、測定を行う。図８（ｂ）に示すように、排液の時は、流入口４側へピストン７３が移動することにより、排出口６から液体Ｌが排出される。このとき、流入弁１４は閉じ、ピストン弁８９は開く。また、排液のためのピストン７３の移動に合わせて、洗浄具８７で容器本体部７２の内周面７２ａを洗浄する。発生した汚れＰは、直ちに排出口６から排出される。
【００３９】
以上のように、排出口６を流入口４と同じ方向に設けても、試料室、送液機構、洗浄機構を統合して単純化を図ることができ、第１実施形態と同様な作用・効果を得ることができる。第３実施形態に係る測定用容器７０では、試料室はひとつの区画となるが、試料室の気密性はピストン７３のシームライン１６により保たれるので、シャフト８１が試料室を貫通するためのシール部８３が不完全であったとしても、試料の液体の漏出が少ないというメリットがある。
【００４０】
本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、容器本体部やピストンの形状、大きさ等は、適用する測定装置に合わせて適宜変更してもよい。また、洗浄具が設けられていなくともよい。また、ピストンポンプの方式で送液を行うことができれば、その他の構成は特に限定されず、上述で説明した形態にて弁を設けた構成を作用しているが、別の構造を採用してもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１，５０，７０…測定用容器、２，５２，７２…容器本体部、３，５３，７３…ピストン、４…流入口、６…排出口、１７，６７，８７…洗浄具。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の測定に用いられる測定用容器であって、
前記液体を収容する容器本体部と、
前記容器本体部の内部で往復動を行うピストンと、
前記容器本体部の内部へ前記液体を流入させる流入口と、
前記容器本体部の内部の前記液体を排出させる排出口と、を備え、
前記ピストンは、前記容器本体部の内部を移動することによって、前記流入口からの前記液体の給液と、前記排出口からの前記液体の排液を行い、
前記容器本体部は、前記液体の測定が行われる試料室を構成することを特徴とする測定用容器。
【請求項２】
前記ピストンは、前記容器本体部の内周面を洗浄する洗浄具を有することを特徴とする請求項１記載の測定用容器。
【請求項３】
前記排出口は、前記ピストンの移動方向における少なくとも一方に形成され、
前記洗浄具は、前記排出口側に設けられることを特徴とする請求項２記載の測定用容器。
【請求項４】
前記排出口は、前記ピストンの移動方向における一方に形成され、前記流入口は、前記移動方向における他方に形成され、
前記ピストンは、前記流入口側から前記排出口側へ向かう前記液体の通過を許容し、前記排出口側から前記流入口側へ向かう前記液体の通過を制限する弁を有し、
前記ピストンが前記排出口側から前記流入口側へ移動することによって、当該ピストンより前記流入口側の前記液体を前記弁を介して前記ピストンより前記排出口側へ移動させ、
前記ピストンが前記流入口側から前記排出口側へ移動することによって、既存の前記液体は前記ピストンに圧送されて前記排出口から排液され、新たな前記液体が前記ピストンに吸引されて前記流入口から給液されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の測定用容器。
【請求項１】
液体の測定に用いられる測定用容器であって、
前記液体を収容する容器本体部と、
前記容器本体部の内部で往復動を行うピストンと、
前記容器本体部の内部へ前記液体を流入させる流入口と、
前記容器本体部の内部の前記液体を排出させる排出口と、を備え、
前記ピストンは、前記容器本体部の内部を移動することによって、前記流入口からの前記液体の給液と、前記排出口からの前記液体の排液を行い、
前記容器本体部は、前記液体の測定が行われる試料室を構成することを特徴とする測定用容器。
【請求項２】
前記ピストンは、前記容器本体部の内周面を洗浄する洗浄具を有することを特徴とする請求項１記載の測定用容器。
【請求項３】
前記排出口は、前記ピストンの移動方向における少なくとも一方に形成され、
前記洗浄具は、前記排出口側に設けられることを特徴とする請求項２記載の測定用容器。
【請求項４】
前記排出口は、前記ピストンの移動方向における一方に形成され、前記流入口は、前記移動方向における他方に形成され、
前記ピストンは、前記流入口側から前記排出口側へ向かう前記液体の通過を許容し、前記排出口側から前記流入口側へ向かう前記液体の通過を制限する弁を有し、
前記ピストンが前記排出口側から前記流入口側へ移動することによって、当該ピストンより前記流入口側の前記液体を前記弁を介して前記ピストンより前記排出口側へ移動させ、
前記ピストンが前記流入口側から前記排出口側へ移動することによって、既存の前記液体は前記ピストンに圧送されて前記排出口から排液され、新たな前記液体が前記ピストンに吸引されて前記流入口から給液されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の測定用容器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−６１２４２（Ｐ２０１３−６１２４２Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９８３７（Ｐ２０１１−１９９８３７）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]