【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、液体注入装置、特に、供給された液体を所
定量供給するための液体注入装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a liquid injection device, and more particularly to a liquid injection device for supplying a supplied liquid in a predetermined amount.
以下、液体注入装置として、間欠注入式の燃焼式水質
分析計に用いられる試料注入装置を例にとり説明する。Hereinafter, a sample injection device used in an intermittent injection combustion water quality analyzer will be described as an example of a liquid injection device.
燃焼式水質分析装置は、水中の全有機炭素，全炭素，
全窒素等を測定するのに従来より用いられている。この
ような燃焼式水質分析装置には、試料注入装置としてマ
イクロシリンジが一般に用いられている。マイクロシリ
ンジは、一端に分注用通路が形成されたシリンダと、シ
リンダ内に摺動自在に挿入されたピストンとを有してい
る。このマイクロシリンジでは、ピストンを下降させて
シリンダ内に分注用通路から試料を導入し、次にピスト
ンを上昇させて所定量の試料を分注用通路から水質分析
装置に注入する。The combustion type water quality analyzer is designed for total organic carbon, total carbon,
It has been conventionally used to measure total nitrogen and the like. In such a combustion type water quality analyzer, a micro syringe is generally used as a sample injection device. The micro syringe has a cylinder having a dispensing passage formed at one end, and a piston slidably inserted into the cylinder. In this micro syringe, a piston is lowered to introduce a sample into a cylinder from a dispensing passage, and then the piston is raised to inject a predetermined amount of sample from the dispensing passage into the water quality analyzer.
燃焼式分析装置を用いてたとえば、数ppmから数百ppm
の全有機炭素の測定を行う場合、通常数百μｌから数μ
ｌの試料を分注する。このときに使用するマイクロシリ
ンジとしては、フルスケールが1mlから50μｌのものが
一般に採用される。ここで、内径1mm、長さ500mmの導管
を用いたとすると、導管の容量は約390μｌになる。し
たがって、50μｌのマイクロシリンジ内に試料を導入す
るには、約８回の吸引・排出を繰り返さなければならな
い。実際には、マイクロシリンジの分注用通路までの配
管容量や、導管内の洗浄等も考慮しなければならず、こ
の場合には、数十回の吸引・排出を繰り返さなければな
らない。このため、従来の構成ではマイクロシリンジ内
に試料を導入するのに長時間を要する。また、数十回吸
引・排出を繰り返すため、マイクロシリンジのピストン
が摩耗し、早期にマイクロシリンジを交換しなくてはな
らなくなる。Using a combustion type analyzer, for example, several ppm to several hundred ppm
When measuring total organic carbon, it is usually several hundred μl to several μl.
Dispense 1 sample. The microsyringe used at this time generally has a full scale of 1 ml to 50 μl. Here, assuming that a conduit having an inner diameter of 1 mm and a length of 500 mm is used, the volume of the conduit is about 390 μl. Therefore, in order to introduce a sample into a 50 μl microsyringe, suction and discharge must be repeated about eight times. Actually, the capacity of the pipe to the dispensing passage of the microsyringe, the cleaning of the inside of the pipe, and the like must be taken into consideration. In this case, dosing and discharging must be repeated several tens of times. Therefore, it takes a long time to introduce the sample into the micro syringe in the conventional configuration. Further, since suction and discharge are repeated several tens of times, the piston of the micro syringe is worn, and the micro syringe must be replaced at an early stage.
本考案の目的は、液体の分注時間を短縮でき、しかも
長寿命化が図れる試料注入装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sample injection device capable of shortening a liquid dispensing time and extending the life.
本考案にかかる液体注入装置は、液体試料を所定量注
入し、注入した液体試料を分析部へ注入するための液体
注入装置であって、シリンダと、前記シリンダに挿入さ
れるピストンと、前記シリンダ及びピストンで囲まれて
形成される室と、前記室の一端に開口する液体分注用通
路と、前記分注用通路から離れた位置において前記室に
開口し得る液体排出用通路と、前記液体排出用通路に排
出用導管を介して接続され、前記シリンダ及び前記液体
排出用導管へ液体を注入し、注入した液体を注出するこ
とで前記注出用導管に液体を充填させるポンプと、を備
えたことを特徴とする。The liquid injection device according to the present invention is a liquid injection device for injecting a predetermined amount of a liquid sample and injecting the injected liquid sample into an analysis unit, wherein the cylinder, a piston inserted into the cylinder, and the cylinder And a chamber formed by being surrounded by a piston, a liquid dispensing passage opening at one end of the chamber, a liquid discharging passage openable to the chamber at a position away from the dispensing passage, and the liquid A pump connected to the discharge passage via a discharge conduit, injecting liquid into the cylinder and the liquid discharge conduit, and discharging the injected liquid to fill the discharge conduit with liquid. It is characterized by having.
本考案にかかる液体注入装置では、シリンダ内でピス
トンを移動させ、室を拡大する。次に、ポンプを駆動す
ることで、液体分注用通路から分注対象となる液体をシ
リンダ及び液体排出用通路に接続された排出用の導管に
注入し、その後ポンプを逆駆動することで、注入した液
体を液体分注用通路に接続された注出用の導管に充填す
る。そして、液体排出用通路を閉じるとともにピストン
を上昇させ、室の容積を小さくすることにより、液体分
注用通路から分注対象となる液体を排出する。In the liquid injection device according to the present invention, the piston is moved in the cylinder to enlarge the chamber. Next, by driving the pump, the liquid to be dispensed from the liquid dispensing passage is injected into a discharge conduit connected to the cylinder and the liquid discharge passage, and then the pump is reversely driven, The injected liquid is filled into a discharging conduit connected to the liquid dispensing passage. Then, the liquid to be dispensed is discharged from the liquid dispensing passage by closing the liquid discharging passage and raising the piston to reduce the volume of the chamber.
第１図は、本考案の一実施例を採用した試料供給装置
１と、これにＯリング２を介して接続されている燃焼式
水質分析計の燃焼管３を示している。FIG. 1 shows a sample supply device 1 employing an embodiment of the present invention and a combustion tube 3 of a combustion type water quality analyzer connected to the sample supply device 1 via an O-ring 2.
この試料供給装置１は、たとえばオーバーフロー式の
試料容器４と、試料計量・注入部５と、試料供給部６と
で構成されている。The sample supply device 1 includes, for example, an overflow-type sample container 4, a sample measurement / injection unit 5, and a sample supply unit 6.
前記試料供給部６は、外側に摺動面10を有する摺動試
料供給ブロック11と、内側に摺動面12を有する固定ブロ
ック13とで構成されている。摺動試料供給ブロック11
は、ポリテトラフルオロエチレンもしくはこれに適当な
充填材を入れたもの等から構成されており、摺動抵抗が
極めて小さくなっている。固定ブロック13としては、ス
テンレス製でその摺動面12が鏡面仕上げされたものがた
とえば用いられる。摺動試料供給ブロック11は、固定ブ
ロック13に対し、気密を保持した状態で摺動自在に嵌合
している。なお、両摺動面10,12間にＯリング等のシー
ル材を介在させてもよい。試料供給ブロック11内には、
図左端から下端中央部に延びる試料流路14が設けられて
いる。試料流路14の一方の開口15には、伸縮性（好まし
くはコイル状）の導管16が接続されている。この導管16
は、たとえばポリテトラフルオロエチレン製である。試
料流路14の他方の開口17は、固定ブロック13内に設けら
れた試料排出孔18に接続されている。固定ブロック13内
には、さらにその摺動面12から燃焼管３へと貫通する試
料供給孔19が設けられている。摺動試料供給ブロック11
の図右端部には、エアシリンダやソレノイドからなる駆
動部20が連結されており、これによって試料供給ブロッ
ク11を矢印方向に摺動させ得るようになっている。The sample supply unit 6 includes a sliding sample supply block 11 having a sliding surface 10 on the outside and a fixed block 13 having a sliding surface 12 on the inside. Sliding sample supply block 11
Is made of polytetrafluoroethylene or a material containing an appropriate filler, and has extremely low sliding resistance. As the fixed block 13, for example, one made of stainless steel and having its sliding surface 12 mirror-finished is used. The sliding sample supply block 11 is slidably fitted to the fixed block 13 while maintaining airtightness. Note that a sealing material such as an O-ring may be interposed between the sliding surfaces 10 and 12. In the sample supply block 11,
A sample channel 14 extending from the left end of the drawing to the center of the lower end is provided. An elastic (preferably coiled) conduit 16 is connected to one opening 15 of the sample channel 14. This conduit 16
Is made of, for example, polytetrafluoroethylene. The other opening 17 of the sample flow path 14 is connected to a sample discharge hole 18 provided in the fixed block 13. In the fixed block 13, a sample supply hole 19 penetrating from the sliding surface 12 to the combustion tube 3 is further provided. Sliding sample supply block 11
A drive unit 20 composed of an air cylinder or a solenoid is connected to the right end of the drawing, so that the sample supply block 11 can slide in the direction of the arrow.
前記試料計量・注入部５は、主として、たとえば３方
口電磁弁やモータ駆動のロータリー式バルブ等からなる
切り換えバルブ７と、ポリカーボネート等からなるマイ
クロシリンジ８と、パルスモータ等から構成される駆動
部９とを有している。さらに、この試料計量・注入部５
は、マイクロシリンジ８に接続されるしごきポンプ等か
らなるポンプ部30を有している。The sample measuring / injecting unit 5 mainly includes a switching valve 7 including, for example, a three-way solenoid valve or a motor-driven rotary valve, a micro-syringe 8 including polycarbonate or the like, and a driving unit including a pulse motor. 9. Further, the sample measuring / injecting section 5
Has a pump unit 30 such as an ironing pump connected to the micro syringe 8.
前記切り換えバルブ７は、３方口のバルブであり、前
記導管16と、試料容器４内に先端が導かれた導管31と、
マイクロシリンジ８の分注用通路32に一端が接続された
導管33とにそれぞれ接続されている。この結果、切り換
えバルブ７を切り換えることにより、分注用通路32に接
続された導管33に、導管16または導管31のいずれか一方
を接続し得るようになっている。The switching valve 7 is a three-way valve, and includes the conduit 16, a conduit 31 whose tip is guided into the sample container 4,
The micro syringe 8 is connected to a pipe 33 having one end connected to the dispensing passage 32. As a result, by switching the switching valve 7, either the conduit 16 or the conduit 31 can be connected to the conduit 33 connected to the dispensing passage 32.
マイクロシリンジ８は、概ね円筒状のシリンダ34と、
シリンダ34に摺動自在に嵌合するピストン35とを有して
いる。シリンダ34の上端は壁36によって閉じられてお
り、その結果シリンダ34とピストン35とによって囲まれ
た計量室37が構成されている。壁36の中央部には、小径
の突出部38が形成されており、突出部38の中心部に、前
記分注用通路32が形成されている。また、シリンダ34の
下部側壁面には、外周側に突出する突出部39が形成され
ており、突出部39内に液体排出用通路40が形成されてい
る。この液体排出用通路40は、マイクロシリンジ８の計
量範囲よりも下方に配置されており、したがって液体排
出用通路４が試料の計量に悪影響を及ぼすことはない。
液体排出用通路40には、導管41を介してポンプ30が接続
されている。一方、ピストン35には、下方に延びるロッ
ド42が一体に形成されている。ロッド42の下端は、駆動
部９に接続されており、駆動部９によってロッド42が上
下に駆動されるようになっている。The micro syringe 8 includes a substantially cylindrical cylinder 34,
And a piston 35 slidably fitted to the cylinder 34. The upper end of the cylinder 34 is closed by a wall 36, so that a measuring chamber 37 surrounded by the cylinder 34 and the piston 35 is formed. A small-diameter projection 38 is formed at the center of the wall 36, and the dispensing passage 32 is formed at the center of the projection 38. Further, a projecting portion 39 projecting to the outer peripheral side is formed on the lower side wall surface of the cylinder 34, and a liquid discharge passage 40 is formed in the projecting portion 39. The liquid discharge passage 40 is disposed below the measuring range of the micro syringe 8, so that the liquid discharge passage 4 does not adversely affect the measurement of the sample.
The pump 30 is connected to the liquid discharge passage 40 via a conduit 41. On the other hand, a rod 42 extending downward is formed integrally with the piston 35. The lower end of the rod 42 is connected to the drive unit 9 so that the drive unit 9 drives the rod 42 up and down.
次に、前記実施例の動作を説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
まず、試料供給部６において、試料流路14と試料排出
孔18とが連通する位置に供給ブロック11をセットする。
一方、切り換えバルブ７を導管31と導管33とが連通する
位置にセットする。さらに、マイクロシリンジ８のピス
トン35を下方にセットし、液体排出用通路40を計量室37
に開口させる。つづいて、ポンプ30を駆動し、試料容器
４内の試料を導管31、切り換えバルブ７、導管33及び分
注用通路32を通じて計量室37に充満させる。この場合、
マイクロシリンジ８の容量が小さくても、ピストン35の
上下動を繰り返すことなく、試料容器４内の試料を計量
室37内に導入することができる。なお、ポンプ30によっ
て吸引された余剰の試料は、ポンプ部30を通じて外部に
排出される。First, in the sample supply section 6, the supply block 11 is set at a position where the sample flow path 14 and the sample discharge hole 18 communicate with each other.
On the other hand, the switching valve 7 is set at a position where the conduit 31 and the conduit 33 communicate with each other. Further, the piston 35 of the micro syringe 8 is set downward, and the liquid discharge passage 40 is connected to the measuring chamber 37.
To open. Subsequently, the pump 30 is driven to fill the sample in the sample container 4 into the measuring chamber 37 through the conduit 31, the switching valve 7, the conduit 33, and the dispensing passage 32. in this case,
Even if the volume of the micro syringe 8 is small, the sample in the sample container 4 can be introduced into the measuring chamber 37 without repeatedly moving the piston 35 up and down. The excess sample sucked by the pump 30 is discharged to the outside through the pump unit 30.
次に、切り換えバルブ７を切り換えることにより、導
管16と導管33とを連通させる。そして、ポンプ部30を逆
方向に駆動することにより、計量室37内の試料を導管1
6、試料流路14及び試料排出孔18を通じて外部に排出す
る。なお、その際ポンプ部30側から計量室37内に送り込
まれる液体は、導管41内に蓄えられていた上述の試料で
ある。Next, the conduit 16 and the conduit 33 are communicated by switching the switching valve 7. Then, by driving the pump unit 30 in the reverse direction, the sample in the measuring chamber 37 is transferred to the conduit 1.
6. Discharge to the outside through the sample channel 14 and the sample discharge hole 18. At this time, the liquid sent from the pump section 30 into the measuring chamber 37 is the above-described sample stored in the conduit 41.
これらの一連の動作により、ピストン35の上下動を全
く繰り返すことなく、計量室37及び導管16,31,33内に迅
速に試料を充満させることができる。By a series of these operations, the sample can be quickly filled in the measuring chamber 37 and the conduits 16, 31, 33 without repeating the vertical movement of the piston 35 at all.
次に、切り換えバルブ７を駆動し、導管31と導管33と
を連通させる。そして、ポンプ部30によって再び試料を
試料容器４からマイクロシリンジ８側に導入する。続い
て、ポンプ部30を停止させ、切り換えバルブ７を切り換
えることにより導管16と導管33とを連通させる。そし
て、駆動部９によってピストン35を上方に押し上げるこ
とにより、計量室37内に所定量の試料を残して、試料を
試料排出孔18から外部に排出する。たとえばマイクロシ
リンジ８が50μｌのシリンジであり、10μｌの注入量が
予定されているとすれば、マイクロシリンジ８のピスト
ン35は目盛り10μｌの位置まで押し上げられる。次に、
試料供給部６の供給ブロック11を第２図のように図右方
に摺動させ、試料流路14を試料供給孔19に連通させる。
そして、ピストン35を駆動部９によって上方に押し上
げ、目盛り０μｌの位置に配置すれば、所定量の試料が
燃焼管３内に注入される。Next, the switching valve 7 is driven to make the conduit 31 and the conduit 33 communicate with each other. Then, the sample is again introduced from the sample container 4 to the micro syringe 8 by the pump unit 30. Subsequently, the pump unit 30 is stopped, and the conduit 16 and the conduit 33 are communicated by switching the switching valve 7. Then, by pushing up the piston 35 by the driving unit 9, a predetermined amount of the sample is left in the measuring chamber 37, and the sample is discharged to the outside through the sample discharge hole 18. For example, if the micro syringe 8 is a 50 μl syringe and a 10 μl injection volume is scheduled, the piston 35 of the micro syringe 8 is pushed up to the position of 10 μl on the scale. next,
The supply block 11 of the sample supply unit 6 is slid to the right in the figure as shown in FIG. 2 to make the sample flow path 14 communicate with the sample supply hole 19.
Then, if the piston 35 is pushed upward by the drive unit 9 and is arranged at the position of the scale 0 μl, a predetermined amount of the sample is injected into the combustion tube 3.
試料の注入が終われば、再び供給ブロック11を左方に
移動して、第１図の状態とする。次に、試料容器４を別
の試料の入った試料容器に変え、上述と同様の動作を繰
り返す。なお、燃焼管３に導入された試料は、図示しな
い燃焼式水質分析計において、全有機炭素，全炭素，全
窒素等が測定される。When the injection of the sample is completed, the supply block 11 is moved to the left again to bring the state shown in FIG. Next, the sample container 4 is changed to a sample container containing another sample, and the same operation as described above is repeated. The sample introduced into the combustion tube 3 is measured for total organic carbon, total carbon, total nitrogen and the like by a combustion type water quality analyzer (not shown).
なお、マイクロシリンジ８により試料の分注を行う際
にはマイクロシリンジ８内に気泡が導入される場合が多
いが、前記構成によれば、計量室37内の気泡は、液体排
出用通路40を通じてポンプ部30により容易に外部に排出
される。したがって、計量の際、計量室37内に気泡が残
りにくいので、より正確な計量を行うことができる。When dispensing a sample with the microsyringe 8, bubbles are often introduced into the microsyringe 8, but according to the above configuration, the bubbles in the measuring chamber 37 are passed through the liquid discharge passage 40. It is easily discharged outside by the pump unit 30. Therefore, at the time of weighing, air bubbles hardly remain in the weighing chamber 37, so that more accurate weighing can be performed.
（ａ）本考案にかかる液体注入装置は、水質分析計に採
用される場合に限られることはなく、たとえば血液分析
用の分注装置や、試薬の分注装置に採用されてもよい。(A) The liquid injection device according to the present invention is not limited to the case used in a water quality analyzer, and may be used, for example, in a blood analysis dispensing device or a reagent dispensing device.
（ｂ）ポンプ部30として、ロータリーポンプ、アスピレ
ータや大型シリンジを使用することもできる。(B) As the pump section 30, a rotary pump, an aspirator or a large syringe can be used.
（ｃ）マイクロシリンジ８として、第３図のような構成
を採用することもできる。(C) As the micro syringe 8, a configuration as shown in FIG. 3 can be adopted.
第３図では、シリンダ34の側壁には液体排出用通路40
は形成されていない。それにかえて、ピストン35及びロ
ッド42内に液体排出用通路50が形成されている。この通
路50は、一端がピストン35の上端面から計量室37に開口
している。また、この通路50の他端はロッド42の下部側
面に開口している。通路50の下端部には、ポンプ部30が
導管41を介して接続されている。導管41には電磁弁51が
設けられている。In FIG. 3, the liquid discharge passage 40 is provided on the side wall of the cylinder 34.
Is not formed. Instead, a liquid discharge passage 50 is formed in the piston 35 and the rod 42. One end of the passage 50 is open to the measuring chamber 37 from the upper end surface of the piston 35. The other end of the passage 50 is open to the lower side surface of the rod 42. The pump unit 30 is connected to a lower end of the passage 50 via a conduit 41. The conduit 41 is provided with an electromagnetic valve 51.
第３図の実施例における試料計量・注入部５の動作
は、上述の第１図における構成と基本的には同様であ
る。ただし、ピストン35が上方に摺動した場合でも液体
排出用通路50は閉じないので、ポンプ部30と計量室37と
の間を遮断するため電磁弁51が使用される。なお、ポン
プ部30としてしごきポンプを使用した場合には、電磁弁
51を省略してもよい。The operation of the sample measuring / injecting section 5 in the embodiment of FIG. 3 is basically the same as the configuration in FIG. 1 described above. However, even when the piston 35 slides upward, the liquid discharge passage 50 does not close, so the electromagnetic valve 51 is used to shut off the connection between the pump unit 30 and the measuring chamber 37. When an ironing pump is used as the pump unit 30, the solenoid valve
51 may be omitted.
本考案にかかる液体注入装置では、液体分注用通路に
加えて液体排出用通路をも設けたので、わずかなピスト
ンの上下回数で液体を分注できるようになり、分注時間
を短縮することが可能となる。しかも、液体注入装置の
寿命が長くなる。In the liquid injection device according to the present invention, since a liquid discharging passage is provided in addition to the liquid dispensing passage, the liquid can be dispensed by a small number of times of the piston up and down, thereby shortening the dispensing time. Becomes possible. Moreover, the life of the liquid injection device is prolonged.
第１図は本考案の一実施例の縦断面概略図、第２図はそ
の一動作状態を示す縦断面部分図、第３図は他の実施例
の縦断面部分図である。 ５…試料計量・注入部、８…マイクロシリンジ、32…分
注用通路、34…シリンダ、35…ピストン、37…計量室、
40…液体排出用通路。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view showing an operation state thereof, and FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view of another embodiment. 5: sample measuring / injecting section, 8: micro syringe, 32: dispensing passage, 34: cylinder, 35: piston, 37: measuring chamber,
40… A passage for liquid discharge.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989020980UJP2534405Y2 (en) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | Liquid injection device |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989020980UJP2534405Y2 (en) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | Liquid injection device |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02113150U JPH02113150U (en) | 1990-09-11 |
| JP2534405Y2true JP2534405Y2 (en) | 1997-04-30 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989020980UExpired - LifetimeJP2534405Y2 (en) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | Liquid injection device |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2534405Y2 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064242U (en)* | 1983-10-08 | 1985-05-07 | 井上 幸泉 | Dispenser with residual liquid discharge device |
| JPS63105054U (en)* | 1986-12-25 | 1988-07-07 |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02113150U (en) | 1990-09-11 |
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