DE2448350A1

DE2448350A1 - Durchgangsmischer fuer fliessfaehige stoffe

Info

Publication number: DE2448350A1
Application number: DE19742448350
Authority: DE
Inventors: Guenter Ginsberg
Original assignee: Coulter Electronics Inc
Current assignee: Coulter Electronics Inc
Priority date: 1973-10-16
Filing date: 1974-10-10
Publication date: 1975-04-17
Also published as: FR2247276A1; FR2247276B3

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung in einer Leitung zur Mischung von Fluids, die von einem Vereinigungspunkt, wo sie zusammengebracht werden, zu einem Behälter transportiert werden. Wenn ein Fluid eine zu untersuchende Probe und das andere Fluid ein Verdünnungsmittel oder ein Reagenz ist, so müssen vor einer Analyse der Mischung in dem Behälter die beiden Fluids äusserst sorgfältig vermischt werden. Bei einem bekannten System wird dies dadurch erreicht, dass man zunächst die vereinigten Fluids in eine Mischkammer bringt,-wo zur Vermischung der Fluids Luft: eingeblasen wird. Erst danach werden

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die Fluids zu dem Behälter geleitet, in dem die Mischung der Fluids untersucht wird. Ein derartiges System zeigt beispielsweise die US-Patentschrift 3 549 994.

Die erfindungsgemässe Mischeinrichtung unterscheidet sich von diesem bekannten System vor allem durch den Wegfall des Mischgefässes und des Zeitaufwandes zum Mischen der beiden Fluids in dem Mischgefäss. Die Mischung der Fluids erfolgt während des Durchganges in einer Direkt-(In-Line)Mischanordnung.

Wie noch ausführlicher erläutert wird, erfolgt die Durchgangsmischung durch Aufspaltung der Transferleitung in zwei Leitungen, die sich dann wieder zu einer einzigen Leitung vereinigen, die zu dem Aufnahmebehälter führt, in dem die vermischten Fluids untersucht werden.

Es wurde schon vorgeschlagen, eine Shunt-Gallerie in einer Ventilanordnung um eine Probenabgabeschleife vorzusehen, so dass ein Fluid, etwa ein Verdünnungsmittel, das der Probenschleife zum Ausstossen der Probe aus der Schleife und zum Hinzufügen von Verdünnungsmittel zur Probe zugegeben wird, ebenfalls um die Probenschleife geleitet und zur Vermischung in die Probe und das Verdünnungsmittel ausgestossen wird. Eine solche Ventilanordnung zeigt die US-Patentschrift 3 412. Die Mischung erfolgt dabei während der Vereinigung der Fluids in einer Ventilanordnung. Von diesem bekannten Mischen in einer Ventilanordnung unterscheidet sich die erfindungsgemässe Ventilanordnung durch die direkte (In-Line) Mischung in einer Transferleitung, die sich zwischen dem Vereinigungspunkt der beiden Fluids und einem aufnehmenden Behälter befindet.

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Die Erfindung betrifft somit ein Fluidtransfersystem für den Transfer von mindestens zwei Fluids von einem Vereinigungspunkt zu einem Behälter. Das Transfersystem ist gekennzeichnet durch die Fluids während des Transfers mischende konstruktive Mittel.

Zur Erläuterung der Erfindung wird auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele Bezug genommen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Blockschema eines Teiles eines chemischen Analysensystems, in dem ein Probenfluid aus einem Prüfröhrchen gezogen, mit einem Verdünnungsmittel vereinigt und zu einem Aufnahmegefäss geleitet wird, wobei die Transfe_rleitung die konstruktiven Mittel gemäss der Erfindung, also die Mischanordnung, enthält,

Fig. 2 einen vergrösserten Schnitt durch eine Ausführungsform der Mischanordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform dieser Mischanordnung,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine modifizierte Mischanordnung, und

Fig. 5 ebenfalls einen Schnitt durch eine weitere Modifikation.

Fig. 1 zeigt schematisch ein System zur Entnahme einer Probenfluidmenge aus einem Prüfröhrchen 12 und zum Hinzufügen eines Verdünnungsmittels. Das System leitet die Probe zu einem

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Aufnahmebehälter 14 und enthält ein Ventil 16 zur alternativen Verbindung einer Probendosierkammer 18 im Ventil 16 zwischen einem Aspirator 20 im Prüfröhrchen 12 und einer Probenpumpe und einem Ventilmechanismus 22, wie in Fig. 1 ausgezogen dargestellt, und zwischen einer Verdünnungsmittelversorgungs- und Pumpanordnung 24 und einer Fluidtransferleitung 26. In der Fluidtransferleitung 26 ist die erfindungsgemässe Mischanordnung 28 angeordnet.

Die Mischanordnung 28 enthält gemäss der Zeichnung einen ersten Leitungsabschnitt 26a, einen ersten Y-Verbinder 30, zwei Rohrsegmente 31 und 32, einen zweiten Y-Verbinder 34 und einen zweiten Leitungsabschnitt 26b. Der Y-Verbinder 30 verbindet den ersten Leitungsabschnitt 26a mit den beiden Rohrsegmenten 31 und 32 und der zweite Y-Verbinder 34 verbindet, die Rohrsegmente 31 und 32 mit dem' zweiten Leitungsabschnitt 26b. Die Mischanordnung 28 besteht im Effekt in der Aufspaltung der Leitung 26 in zwei Leitungen über mindestens einen Teil der Leitungslänge. Die Analyse der vom Behälter 14 aufgenommenen Fluids hat empirisch erwiesen,dass eine gute Durchmischung der beiden Fluids,insbesondere der Probe und des Verdünnungsmittels, durch diese Leitungsaufteilung erzielbar ist. Es lässt sich zwar noch nicht mit letzter Gewissheit entscheiden, worauf die bessere Durchmischung durch diese Leitungsaufspaltung zurückzuführen ist, doch kommen vermutlich hierfür mehrere Faktoren in Betracht. Der erste Faktor ist die erhöhte Turbulenz an den Y-Verbindungen 30 und 34, an denen die Fluidströmung aufgespalten und wieder vereinigt wird. Ein weiterer Faktor ist die plötzliche Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit und des Druckes, wenn die Leitung aufgespalten wird und die plötzliche Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit und des Druckes, wenn die Leitungen an der

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Y-Verbindung 34 wieder vereinigt werden. Ein weiterer Unterschied ist der Viskositätsunterschied der beiden Fluids. Wenn beispielsweise die Probenflüssigkeit eine Blutprobe ist und das zweite Fluid ein Verdünnungsmittel, so kann man beobachten, dass das Blut an der Wand der Leitung oder des Rohres zu kleben versucht, so dass das Blut langsam durch eine Leitung fliesst, während das Verdünnungsmittel, das der Blutprobe folgt, durch die andere Leitung und um die Blutprobe herumzuströmen versucht. Im Resultat wird die kleine Blutmenge in der grösseren Verdünnungsmittelmenge gleichmassiger verteilt.

Bei einer Ausführungsform der Mischanordnung 28 besitzen die Rohrsegmente 31 und 32 gleichen Querschnitt und gleiche Länge, wie dies auch Fig. 1 zeigt. Bei den anderen Ausführungsformen sind Grosse und Länge der Rohrsegmente verschieden. Beispielsweise zeigt Fig. 2 eine modifizierte Anordnung 28, bei der ein erstes Segment 41 einen grösseren Querschnitt aufweist als der zweite Rohrabschnitt 42.Bei der Ausführungsform der Anordnugn 28 nach Fig. 3 ist ein zwischen den Y-Verbindern 50 und 54 liegender Rohrabschnitt 51 kürzer als ein zweiter Rohrabschnitt 52. Ausserdem ist der Rohrabschnitt 51 konzentrisch zu den Leitungsabschnitten 26a und 26b angeordnet.

Fig. 4 zeigt eine modifizierte Mischanordnung, in der die Leitung 26 zweimal gespalten ist. Der zweite Y-Verbinder 34 liegt an einem kurzen Rohrstück 56, das wiederum mit einem dritten Y-Verbinder 60 in Verbindung steht. Der dritte Y-Verbinder 60 liegt an zwei zusätzlichen Rohrsegmenten 61 und 62, die zu einem vierten Y-Verbinder 64 gehen. Der zweite Leitungsabschnitt 26b ist mit dem Y-Verbinder 64 verbunden. Bei der Ausführungsform der Mischanordnung nach Fig. 5

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erhält man eine dreifache Leitungsaufspaltung durch einen Verbinder 70 mit einem einzigen Einlass und drei Auslässen, drei Rohrstücken 71 und mit einem Verbinder 74, der mit dem Verbinder 70 identisch ist. Durch diese Anordnung wird die Leitung dreifach aufgespalten, so dass die durch die Leitung 26 zum Behälter 14 geleiteten Fluids noch besser durchmischt

^werden· Patentanwälte

DIpI.-Ing. E. Eder Dipl.-Ing. K. Schieschke

β München 13. niis-brth .:.>T!o34

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Claims

Patentanwälte

Dipl.-Ing. E. Eder

Dipl.-Ing. K. Schleeebk»

Patentansprüche

Fluidtransfersystera für den Transfer von mindestens zwei Fluids von einem Vereinigungspunkt zu einem Behälter, gekennzeichnet durch die Fluids während des Transfers mischende konstruktive Mittel (28).
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die konstruktiven Mittel (28) eine Leitung (26) zur Führung der Fluids vom Verbindungspunkt zum Behälter aufweisen, und dass die Leitung (26; 26a) über einen Teil ihrer

• Länge in mindestens drei Leitungslinien (71, 72, 73) aufgespalten ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Leitung (26) über einen Teil ihrer Länge in mindestens drei Leitungslinien (71, 72, 73) aufgespalten ist.
4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Leitung einen ersten Leitungsabschnitt (26a) enthält, zwei Rohrsegmente (31, 32; 41, 42; 51, 52), einen ersten Y-Verbinder (30; 50) zwischen dem ersten Leitungsabschnitt und den Rohrsegmenten, einen zweiten Leitungsabschnitt (26b) und einen zweiten Y-Verbinder (34, 54) zwischen den Rohrsegmenten und dem zweiten Leitungsabschnitt.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Rohrsegmente (31, 32) gleichen Querschnitt und gleiche Länge aufweisen.
6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass der Querschnitt der Rohrsegmente (41, 42) unterschiedlich ist.

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7. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrsegmente (51, 52) verschiedene
Länge besitzen.
8. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (26) ausserdem in zwei zusätzliche Leitungslinien(61, 62) unterteilt ist und zwei zusätzliche Rohrsegmente (61, 62) enthält, einen dritten
Y-Verbinder (64) zwischen den Rohrsegmenten und dem zweiten Leitungsabschnitt (26b), einen dritten Leitungsabschnitt (56) und einen vierten Y-Verbinder (60) zwischen den zusätzlichen Rohrsegmenten und dem vierten Leitungsabschnitt.

Patentanwälte

E. Eder

509816/0883

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