JP2003528299A - 液体分配装置 - Google Patents
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- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
- G01F11/02—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement
- G01F11/021—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement of the piston type
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Abstract
(57)【要約】
複数の液体を分配するための装置であり、この装置は以下の構成から成る:(a)複数のコンテナ(1,2,3);(b)前記複数のコンテナ(1,2,3)のうちの各一つと開口(34)の間の流体結合を可能にする複数の位置の間と、前記開口(34)と出口(35)の間の流体結合を可能にする位置で移動可能な選択バルブ(30);(c)前記開口(34)に接続しているポンプ手段(20)、ポンプ手段は以下により構成される;(i)沈殿槽容器(25)と、(ii)前記開口(34)に前記沈殿槽容器を接続する導管(24);そして、沈殿槽容器(25)の内部直径が導管(24)の内部直径より大きいという点で特徴付けられる。
Description
【0001】
本発明は、液体分配装置に関し、特に、少なくとも2種類の液体の所定量を分
配するための装置に関するものである。また、本発明は、前述したような液体分
配装置を使用する化学的及び物理的操作を実行するための器具、及び複数の液体
を分配する方法に関するものである。
配するための装置に関するものである。また、本発明は、前述したような液体分
配装置を使用する化学的及び物理的操作を実行するための器具、及び複数の液体
を分配する方法に関するものである。
【0002】
短期間に多数の化学的及び又は物理的操作を実行したいという要望は、特に、
化学反応の組み合わせ技術分野において周知である。これらの操作の実行を可能
にするために、自動化システムが、複数の反応器で異なる液体の所定量を分配す
るために必要とされる。
化学反応の組み合わせ技術分野において周知である。これらの操作の実行を可能
にするために、自動化システムが、複数の反応器で異なる液体の所定量を分配す
るために必要とされる。
【0003】
所定量の液体の分配は、概して、液体の中に引き込み、明細書に記載した例え
ばピストンを包含するポンプ、例えば注射器若しくはそのようなもので、その液
体の量を排出することにより成し遂げられる。コンパクトにするために装置に機
能を付与することによって、小数の制御手段が必要とされるので、ロボット操作
設備のような自動化装置では、同じポンプと共に異なる液体の所定量を分配する
ことが有利である。しかしながら、排出された後のポンプの死角に残留する液体
が、その後に入れられる他の液体と混合されるかもしれないので、異なる液体を
同じポンプで使用することは、互いの異なる液体が汚染される結果になる。少な
くともポンプの死角を満たすだけの容量の液状スペーサを含むポンプを使用する
ことにより、汚染を減少させることができることが知られている。液状スペーサ
は各々不活性でなければならず、かつ、分配される各液体が非混合性を備えてい
なければならない。
ばピストンを包含するポンプ、例えば注射器若しくはそのようなもので、その液
体の量を排出することにより成し遂げられる。コンパクトにするために装置に機
能を付与することによって、小数の制御手段が必要とされるので、ロボット操作
設備のような自動化装置では、同じポンプと共に異なる液体の所定量を分配する
ことが有利である。しかしながら、排出された後のポンプの死角に残留する液体
が、その後に入れられる他の液体と混合されるかもしれないので、異なる液体を
同じポンプで使用することは、互いの異なる液体が汚染される結果になる。少な
くともポンプの死角を満たすだけの容量の液状スペーサを含むポンプを使用する
ことにより、汚染を減少させることができることが知られている。液状スペーサ
は各々不活性でなければならず、かつ、分配される各液体が非混合性を備えてい
なければならない。
【0004】
液状スペーサを含む一つの注射器が使用される間に、異なる液体の所定量を分
配する装置が知られている。しかしながら、仮に幅広い種類の液体(水溶性の有
機物溶液を含む)が分配されると、液状スペーサと一体の液体及び互いに一体の
液体の汚染が、分配される液状スペーサと液体の間の境界面の破壊が原因で容易
に起こる。仮に第一の液体が、すでに液状スペーサを含む注射器若しくはそのよ
うなものに引き込まれると、境界面が液状スペーサと第一の液体の間に形成され
る。第一の液体の引き込みと排出の間において、境界面は剪断力が生じるために
移動されかつ破壊され、例えば、注射器の先端部において、他の液体の一つの小
滴になる。結果として排出された第一の液体は、液状スペーサと共に汚染される
かもしれず、液状スペーサは注射器内に残るかもしれない第一の液体の小さな総
量からなる。第二の液体が注射器内に引き込まれたとき、残りの第一の液体と共
に容易に汚染される。少量の液体、例えばミリリットルに至るまでマイクロリッ
トル程度の量を分配する場合において、内径が概略0.01〜5mm程度である
導管が一般に使用され、特にほとんどが0.5〜1.5mmの範囲内である。小
さな導管が使用されるとき、形成された小滴は、一般に小滴が形成された導管内
で導管の内径と同程度の直径をもつ。その結果として、形成された小滴は、周囲
の液体を通過して自由に移動することができず、周囲の液体に汚染を付与する。
この現象は、時として”プラグ汚染”として知られている。
配する装置が知られている。しかしながら、仮に幅広い種類の液体(水溶性の有
機物溶液を含む)が分配されると、液状スペーサと一体の液体及び互いに一体の
液体の汚染が、分配される液状スペーサと液体の間の境界面の破壊が原因で容易
に起こる。仮に第一の液体が、すでに液状スペーサを含む注射器若しくはそのよ
うなものに引き込まれると、境界面が液状スペーサと第一の液体の間に形成され
る。第一の液体の引き込みと排出の間において、境界面は剪断力が生じるために
移動されかつ破壊され、例えば、注射器の先端部において、他の液体の一つの小
滴になる。結果として排出された第一の液体は、液状スペーサと共に汚染される
かもしれず、液状スペーサは注射器内に残るかもしれない第一の液体の小さな総
量からなる。第二の液体が注射器内に引き込まれたとき、残りの第一の液体と共
に容易に汚染される。少量の液体、例えばミリリットルに至るまでマイクロリッ
トル程度の量を分配する場合において、内径が概略0.01〜5mm程度である
導管が一般に使用され、特にほとんどが0.5〜1.5mmの範囲内である。小
さな導管が使用されるとき、形成された小滴は、一般に小滴が形成された導管内
で導管の内径と同程度の直径をもつ。その結果として、形成された小滴は、周囲
の液体を通過して自由に移動することができず、周囲の液体に汚染を付与する。
この現象は、時として”プラグ汚染”として知られている。
【0005】
したがって本発明の目的(課題)は、供給される液体が有機物溶液を包含する
場合を含めて、互いの液体の汚染が最小化された共通のポンプを使用する異なる
液体の、とりわけ約マイクロリットルからミリリットル程度に至るまでの所定量
を分配するための改良した装置を提供することである。
場合を含めて、互いの液体の汚染が最小化された共通のポンプを使用する異なる
液体の、とりわけ約マイクロリットルからミリリットル程度に至るまでの所定量
を分配するための改良した装置を提供することである。
【0006】
上記課題を解決するため、請求項1の発明では、複数の液体を分配するための
装置を以下により構成した。 (a)複数のコンテナ; (b)それぞれの前記複数のコンテナのうちの一つと開口及び前記開口と出口
の間の流体結合を可能にする位置の間で移動可能な選択バルブ; (c)前記開口に接続したポンプ手段であって、ポンプ手段は以下の構成を備
えている; (i)沈殿槽容器と、 (ii)前記開口に前記沈殿槽容器を接続する導管; 前記沈殿槽容器の内径が前記導管の内径よりも大きくなるように設定されてい
る。
装置を以下により構成した。 (a)複数のコンテナ; (b)それぞれの前記複数のコンテナのうちの一つと開口及び前記開口と出口
の間の流体結合を可能にする位置の間で移動可能な選択バルブ; (c)前記開口に接続したポンプ手段であって、ポンプ手段は以下の構成を備
えている; (i)沈殿槽容器と、 (ii)前記開口に前記沈殿槽容器を接続する導管; 前記沈殿槽容器の内径が前記導管の内径よりも大きくなるように設定されてい
る。
【0007】
請求項2の発明では請求項1の発明において、分配される任意の液体に関して
不活性でありかつ非混合性を有する液状スペーサを、沈殿槽容器に包含させるよ
うにした。
不活性でありかつ非混合性を有する液状スペーサを、沈殿槽容器に包含させるよ
うにした。
【0008】
請求項3の発明では請求項1又は請求項2の発明において、沈殿槽容器の内部
直径を、少なくとも前記導管の内部直径の2倍の大きさと同程度の大きさにした
。
直径を、少なくとも前記導管の内部直径の2倍の大きさと同程度の大きさにした
。
【0009】
請求項4の発明では請求項3の発明において、沈殿槽容器の内部直径が、少な
くとも前記導管の内部直径の3倍の大きさと同程度の大きさにした。
くとも前記導管の内部直径の3倍の大きさと同程度の大きさにした。
【0010】
請求項5の発明では請求項4の発明において、沈殿槽容器の内部直径が、少な
くとも前記導管の内部直径の5倍の大きさと同程度の大きさにした。
くとも前記導管の内部直径の5倍の大きさと同程度の大きさにした。
【0011】
請求項6の発明では請求項1〜5のいずれかの発明において、前記液状スペー
サをフッ化アルカンとした。
サをフッ化アルカンとした。
【0012】
請求項7の発明では請求項1〜6のいずれかの発明において、液状スペーサが
炭素原子とフッ素原子のみから構成されるようにした。
炭素原子とフッ素原子のみから構成されるようにした。
【0013】
請求項8の発明では請求項6の発明において、フッ化アルカンが4〜40の範
囲内の炭素数を有するようにした。
囲内の炭素数を有するようにした。
【0014】
請求項9の発明では請求項8の発明において、フッ化アルカンが6〜12の範
囲内の炭素数を有するようにした。
囲内の炭素数を有するようにした。
【0015】
請求項10の発明では、物理的及び/又は化学的操作を行う器具が請求項1〜
9のいずれかに記載の液体分配装置で構成させるようにした。
9のいずれかに記載の液体分配装置で構成させるようにした。
【0016】
請求項11の発明は、複数の液体を分配する方法であって、前記方法は以下の
構成を備えるようにした。 (a)複数の異なる液体の源を供給し; (b)沈殿槽容器に液状スペーサを供給し、前記液状スペーサは分配される任
意の液体に対して不活性でありかつ非混合性を有しており; (c)前記第一の液体と前記液状スペーサが境界面を形成するように、各供給
源と開口の間の流体接続を可能にする複数の位置と、前記開口と出口の間の流体
接続を可能にする位置の間で操作可能な選択バルブを介して沈殿槽容器の中へポ
ンプ手段を使用して第一の液体を引き込み; (d)前記開口と出口の間で流体接続を可能にする位置に選択バルブを切り換
え; (e)前記ポンプ手段を使用することにより液状スペーサを移動させ、したが
って前記第一の流体を移動させ、前記開口を経由して前記出口を通って前記沈殿
槽容器から前記第一の液体を供給し; (f)液体の源と前記開口の間の流体接続を可能にする他の位置に選択バルブ
を切り換え; (g)沈殿槽容器の中にポンプ手段を使用して第二の液体を引き込み、そして (h)前記複数の液体の分配を完了するのに必要であるので、ステップ(c)
から(g)を繰り返し; 前記沈殿槽容器が、前記開口に沈殿槽容器を接続する導管の内径よりも大きな
内径を有するようにした。
構成を備えるようにした。 (a)複数の異なる液体の源を供給し; (b)沈殿槽容器に液状スペーサを供給し、前記液状スペーサは分配される任
意の液体に対して不活性でありかつ非混合性を有しており; (c)前記第一の液体と前記液状スペーサが境界面を形成するように、各供給
源と開口の間の流体接続を可能にする複数の位置と、前記開口と出口の間の流体
接続を可能にする位置の間で操作可能な選択バルブを介して沈殿槽容器の中へポ
ンプ手段を使用して第一の液体を引き込み; (d)前記開口と出口の間で流体接続を可能にする位置に選択バルブを切り換
え; (e)前記ポンプ手段を使用することにより液状スペーサを移動させ、したが
って前記第一の流体を移動させ、前記開口を経由して前記出口を通って前記沈殿
槽容器から前記第一の液体を供給し; (f)液体の源と前記開口の間の流体接続を可能にする他の位置に選択バルブ
を切り換え; (g)沈殿槽容器の中にポンプ手段を使用して第二の液体を引き込み、そして (h)前記複数の液体の分配を完了するのに必要であるので、ステップ(c)
から(g)を繰り返し; 前記沈殿槽容器が、前記開口に沈殿槽容器を接続する導管の内径よりも大きな
内径を有するようにした。
【0017】
請求項12の発明では請求項11の発明において、沈殿槽容器から液体が引き
上げられる各ステップの後に、液状スペーサの水準が元に戻るように液状スペー
サを補充するようにした。
上げられる各ステップの後に、液状スペーサの水準が元に戻るように液状スペー
サを補充するようにした。
【0018】
本発明は、各液体、ポンプ、選択バルブ、及び供給導管用のコンテナを構成す
る少なくとも二つの液体の所定量を供給するための装置であり、選択バルブが少
なくとも2つの入口を包含し、それぞれのコンテナに互いに接続し、開口がポン
プに接続し、そして出口が導管に接続し、前記選択バルブは、それぞれの入口と
前記開口の間の流体結合を可能にする少なくとも2つの位置を有しており、かつ
一つの位置が開口と出口の間の流体結合を可能にし、ポンプは入口と出口開口を
もつシリンダ内にピストンを包含し、ポンプはさらに出入口開口から選択バルブ
の開口に延びる導管に配置した細長い沈殿槽容器を構成し、沈殿槽容器の内径は
出入口開口から選択バルブの開口に延びる導管の内径よりも大きい。
る少なくとも二つの液体の所定量を供給するための装置であり、選択バルブが少
なくとも2つの入口を包含し、それぞれのコンテナに互いに接続し、開口がポン
プに接続し、そして出口が導管に接続し、前記選択バルブは、それぞれの入口と
前記開口の間の流体結合を可能にする少なくとも2つの位置を有しており、かつ
一つの位置が開口と出口の間の流体結合を可能にし、ポンプは入口と出口開口を
もつシリンダ内にピストンを包含し、ポンプはさらに出入口開口から選択バルブ
の開口に延びる導管に配置した細長い沈殿槽容器を構成し、沈殿槽容器の内径は
出入口開口から選択バルブの開口に延びる導管の内径よりも大きい。
【0019】
ポンプは、供給される任意の液体に関して不活性でかつ非混合性の液状スペー
サを含んでいるのが好ましい。
サを含んでいるのが好ましい。
【0020】
沈殿槽容器の内径は、導管の内径よりも少なくとも2倍以上大きいのが好まし
い。さらに、沈殿槽容器の内径は、導管の内径よりも少なくとも3倍以上大きい
のが好ましい。沈殿槽容器の内径が導管の内径よりも少なくとも5倍以上大きい
のが最も好ましい。
い。さらに、沈殿槽容器の内径は、導管の内径よりも少なくとも3倍以上大きい
のが好ましい。沈殿槽容器の内径が導管の内径よりも少なくとも5倍以上大きい
のが最も好ましい。
【0021】
本発明は、今、特に図面に関連する実施例により描写される。
図1は、本発明による装置の概略図である。
図2は、図1に記載された装置の部分図であり、供給された液体がちょうど使
用するポンプに引き込まれるとき、液状スペーサと供給された液体の間の境界面
の位置を示している。 図3は、供給された液体の大部分が、すでに分配された後の境界面の位置を示
す図2に類似した図である。
用するポンプに引き込まれるとき、液状スペーサと供給された液体の間の境界面
の位置を示している。 図3は、供給された液体の大部分が、すでに分配された後の境界面の位置を示
す図2に類似した図である。
【0022】
図1に示す装置は、3つのコンテナ1,2,3を包含し、各々分配された液体
11,12,13を収容している。各々分配された異なる液体が収容されている
、より多くのコンテナが存在することは、当該技術分野の人に理解されている。
3つのコンテナは、単にこの実施例において本発明の操作原理を説明するため使
用されているに過ぎない。装置はさらに、ポンプ20、選択バルブ30、及び供
給導管40を包含している。選択バルブ30は、各コンテナに対してそれぞれ入
口31,32,33を構成している。すなわち、入口がそれぞれコンテナのうち
の一つにそれぞれ接続されている。コンテナ1,2,3は、それぞれ供給導管5
1,52,53により選択バルブ30の入口31,32,33に接続される。選
択バルブ30は、さらにポンプ20に接続された開口34と、供給導管40に接
続された出口35とを包含している。選択バルブ30は、4つの異なる位置にセ
ットすることができる、すなわち、3つの位置は、入口31,32,33のうち
の一つと開口34の間の流体結合を可能にし、液体11,12,13のうちの一
つがポンプ20の中から吸引されることを可能にし、1つの位置は開口34と出
口35の間の流体伝達を可能にするので、吸引された液体は供給導管40を介し
て分配することができる。供給導管40は、ガラス瓶若しくはその類のもの(図
示せず)のような化学反応容器に液体を供給することができる。一般に、選択バ
ルブ30は、nが入口数であるとすると、n+1個の位置に組み込むことができ
る。本実施例において、これは供給される液体用コンテナの数と等しい。
11,12,13を収容している。各々分配された異なる液体が収容されている
、より多くのコンテナが存在することは、当該技術分野の人に理解されている。
3つのコンテナは、単にこの実施例において本発明の操作原理を説明するため使
用されているに過ぎない。装置はさらに、ポンプ20、選択バルブ30、及び供
給導管40を包含している。選択バルブ30は、各コンテナに対してそれぞれ入
口31,32,33を構成している。すなわち、入口がそれぞれコンテナのうち
の一つにそれぞれ接続されている。コンテナ1,2,3は、それぞれ供給導管5
1,52,53により選択バルブ30の入口31,32,33に接続される。選
択バルブ30は、さらにポンプ20に接続された開口34と、供給導管40に接
続された出口35とを包含している。選択バルブ30は、4つの異なる位置にセ
ットすることができる、すなわち、3つの位置は、入口31,32,33のうち
の一つと開口34の間の流体結合を可能にし、液体11,12,13のうちの一
つがポンプ20の中から吸引されることを可能にし、1つの位置は開口34と出
口35の間の流体伝達を可能にするので、吸引された液体は供給導管40を介し
て分配することができる。供給導管40は、ガラス瓶若しくはその類のもの(図
示せず)のような化学反応容器に液体を供給することができる。一般に、選択バ
ルブ30は、nが入口数であるとすると、n+1個の位置に組み込むことができ
る。本実施例において、これは供給される液体用コンテナの数と等しい。
【0023】
ポンプ20は、出入口開口23を有するシリンダ22内にピストン21を包含
している。出入口開口23は、導管24により選択バルブ30の開口34と接続
されている。細長い沈殿槽容器25は導管24の両端の間に配置されている。図
1に示す装置の通常運転中において、沈殿槽容器は不活性でありかつ液体11,
12,13のいずれに対しても非混合性を備えており、そして実質的に垂直に方
向付けて配置されている液状スペーサ60を含んでいる。ポンプ20の中に最大
量の液体が吸引されたときでさえも、液状スペーサ60の総量は、分配された液
体がシリンダ22内に入ることができないような量である。すなわち、液状スペ
ーサ60の容量は、ピストン21の押しのけ容積よりも大きい。沈殿槽容器25
の容量と配置は、通常運転中、ポンプ20により吸引された液体11、12若し
くは13と液状スペーサ60の間の境界面が沈殿槽容器25に残るような容量と
配置になっている。
している。出入口開口23は、導管24により選択バルブ30の開口34と接続
されている。細長い沈殿槽容器25は導管24の両端の間に配置されている。図
1に示す装置の通常運転中において、沈殿槽容器は不活性でありかつ液体11,
12,13のいずれに対しても非混合性を備えており、そして実質的に垂直に方
向付けて配置されている液状スペーサ60を含んでいる。ポンプ20の中に最大
量の液体が吸引されたときでさえも、液状スペーサ60の総量は、分配された液
体がシリンダ22内に入ることができないような量である。すなわち、液状スペ
ーサ60の容量は、ピストン21の押しのけ容積よりも大きい。沈殿槽容器25
の容量と配置は、通常運転中、ポンプ20により吸引された液体11、12若し
くは13と液状スペーサ60の間の境界面が沈殿槽容器25に残るような容量と
配置になっている。
【0024】
装置の操作は、今、説明される。
選択バルブは、入口31,32,33と開口34の間の流体伝達を可能にする
位置の一つに組み込まれる。その後、液体11,12,13のうちの一つの総量
が、ポンプ20によって吸引される一つ若しくはそれ以上の化学反応容器(図示
せず)に分配されるので、吸引された液体と液状スペーサ60の間の境界面61
が、第一の位置において沈殿槽容器25内に残る。沈殿槽容器25内における境
界面61のこの第一の位置が図2に示されており、その位置は、ポンプ20の中
に吸引される供給された液体11の総量の位置で示されている。続いて、選択バ
ルブは開口34と出口35の間の流体伝達可能な位置に組み込まれ、液体11の
所定量が化学反応容器(図示せず)に供給出口40を介して分配される。沈殿槽
容器25の大きさは、液体11の供給後、液体11と液状スペーサ60の間の境
界面61が、図3に示す第二の位置において、まだ沈殿槽容器25内に残ってい
るような大きさである。
位置の一つに組み込まれる。その後、液体11,12,13のうちの一つの総量
が、ポンプ20によって吸引される一つ若しくはそれ以上の化学反応容器(図示
せず)に分配されるので、吸引された液体と液状スペーサ60の間の境界面61
が、第一の位置において沈殿槽容器25内に残る。沈殿槽容器25内における境
界面61のこの第一の位置が図2に示されており、その位置は、ポンプ20の中
に吸引される供給された液体11の総量の位置で示されている。続いて、選択バ
ルブは開口34と出口35の間の流体伝達可能な位置に組み込まれ、液体11の
所定量が化学反応容器(図示せず)に供給出口40を介して分配される。沈殿槽
容器25の大きさは、液体11の供給後、液体11と液状スペーサ60の間の境
界面61が、図3に示す第二の位置において、まだ沈殿槽容器25内に残ってい
るような大きさである。
【0025】
化学反応容器への液体11の供給後、好ましくは、液状スペーサ60が供給導
管40に入ることがないようにポンプに残っている液体11が排出される。選択
バルブ30は、その後例えば入口32と開口34の間で流体伝達が可能になる位
置に組み込まれる。そのとき、液体12の総量がポンプで吸引されるので、吸引
された液体12と液状スペーサ60の間の境界面61は、沈殿槽容器25内の第
一の位置にある。これは、液体11用に確立された第一の位置から異なる第一の
位置になってもよく、化学反応容器に分配される各液体の容量の合計で決定され
る。これらの液体の異なる量が実際に化学反応容器に分配されるにも関わらず、
多少の事情で、分配される各液体の同じ総量を吸引することが好ましい。これら
の事情において、分配されたそれぞれの液体の異なる容量が化学反応容器への分
配操作が完了した後に、無駄な貯蔵を除去しなければならない。その後、選択バ
ルブは開口34と出口35の間の流体伝達を可能にする位置に組み込まれ、液体
はポンプから供給導管40に排出される。供給導管40内にまだ残っている液体
11の総量を排出した後に、液体12の所定量が化学反応容器(図示せず)へ分
配される。上述の手順は、供給された全ての液体に対して繰り返される。
管40に入ることがないようにポンプに残っている液体11が排出される。選択
バルブ30は、その後例えば入口32と開口34の間で流体伝達が可能になる位
置に組み込まれる。そのとき、液体12の総量がポンプで吸引されるので、吸引
された液体12と液状スペーサ60の間の境界面61は、沈殿槽容器25内の第
一の位置にある。これは、液体11用に確立された第一の位置から異なる第一の
位置になってもよく、化学反応容器に分配される各液体の容量の合計で決定され
る。これらの液体の異なる量が実際に化学反応容器に分配されるにも関わらず、
多少の事情で、分配される各液体の同じ総量を吸引することが好ましい。これら
の事情において、分配されたそれぞれの液体の異なる容量が化学反応容器への分
配操作が完了した後に、無駄な貯蔵を除去しなければならない。その後、選択バ
ルブは開口34と出口35の間の流体伝達を可能にする位置に組み込まれ、液体
はポンプから供給導管40に排出される。供給導管40内にまだ残っている液体
11の総量を排出した後に、液体12の所定量が化学反応容器(図示せず)へ分
配される。上述の手順は、供給された全ての液体に対して繰り返される。
【0026】
上述したように、図1に示した装置は、供給される液体用の3つのコンテナを
有し、多くて3つの異なる液体が1つのポンプ20で供給することができる。本
発明による装置は、少なくとも10個のコンテナと1つのポンプで構成するのが
好ましく、さらに、少なくとも20個のコンテナと一つのポンプで構成するのが
より好ましい。
有し、多くて3つの異なる液体が1つのポンプ20で供給することができる。本
発明による装置は、少なくとも10個のコンテナと1つのポンプで構成するのが
好ましく、さらに、少なくとも20個のコンテナと一つのポンプで構成するのが
より好ましい。
【0027】
沈殿槽容器25の内径は、少なくとも導管24の内径の2倍以上大きいのが好
ましく、少なくとも3倍以上であるのがさらに好ましく、少なくとも5倍以上で
あるのが最も好ましい。沈殿槽容器25の内径は、上で説明しかつ図2と図3に
示した境界面61の第1と第2の位置の間の内径として限定される。一般に沈殿
槽容器25の内径は、導管24の内径の20倍より大きくない。
ましく、少なくとも3倍以上であるのがさらに好ましく、少なくとも5倍以上で
あるのが最も好ましい。沈殿槽容器25の内径は、上で説明しかつ図2と図3に
示した境界面61の第1と第2の位置の間の内径として限定される。一般に沈殿
槽容器25の内径は、導管24の内径の20倍より大きくない。
【0028】
本発明による装置は、一般に異なる液体のマイクロリットル程度の少量を供給
するために適用されるのが好ましい。そのような少量のための装置において、導
管24のような導管の内径は、一般に約0.05〜1.5mm程度である。した
がって沈殿槽容器25の内径は、好ましくは少なくとも3mmであり、より好ま
しくは少なくとも5mm、そして少なくとも8mmであるのが最も好ましい。
するために適用されるのが好ましい。そのような少量のための装置において、導
管24のような導管の内径は、一般に約0.05〜1.5mm程度である。した
がって沈殿槽容器25の内径は、好ましくは少なくとも3mmであり、より好ま
しくは少なくとも5mm、そして少なくとも8mmであるのが最も好ましい。
【0029】
本発明による沈殿槽容器の使用は意義深いことに、境界面61の破壊の発生を
減少させ、従ってかなりの小滴は、他の液若しくは複数の液において複数の液層
のうちの一つを形成することがわかる。さらに小滴が形成されると、沈殿槽容器
25の広さは、境界面61に到達して合体するように、小滴を互いに通過させか
つ液体の周囲を自由に移動することを可能にする。
減少させ、従ってかなりの小滴は、他の液若しくは複数の液において複数の液層
のうちの一つを形成することがわかる。さらに小滴が形成されると、沈殿槽容器
25の広さは、境界面61に到達して合体するように、小滴を互いに通過させか
つ液体の周囲を自由に移動することを可能にする。
【0030】
通常運転中、選択バルブ30と供給導管51,52,53に関して沈殿槽容器
25の位置は、沈殿槽容器25の低位部分に含まれる高い濃度を有する液体のよ
うなものであることが認識される。図1から図3に示した実施例において、液状
スペーサ60は液体11よりも高い濃度をもち、したがって、沈殿槽容器25は
選択バルブ30の下方に位置付けられる。当該技術分野の熟練者は、仮に分配さ
れる液体よりも低い濃度をもつ液状スペーサ60が使用される選択バルブ30に
関連して沈殿槽容器25の代わりに使える処理を認識している。
25の位置は、沈殿槽容器25の低位部分に含まれる高い濃度を有する液体のよ
うなものであることが認識される。図1から図3に示した実施例において、液状
スペーサ60は液体11よりも高い濃度をもち、したがって、沈殿槽容器25は
選択バルブ30の下方に位置付けられる。当該技術分野の熟練者は、仮に分配さ
れる液体よりも低い濃度をもつ液状スペーサ60が使用される選択バルブ30に
関連して沈殿槽容器25の代わりに使える処理を認識している。
【0031】
汚染を最小限にするために、液状スペーサ60と分配される各液体11,12
,13の間に濃度差があることが重要である。その濃度差は、少なくとも0.0
5×103kg/m3であることが好ましく、さらに少なくとも0.1×103 kg/m3であることがより好ましい。
,13の間に濃度差があることが重要である。その濃度差は、少なくとも0.0
5×103kg/m3であることが好ましく、さらに少なくとも0.1×103 kg/m3であることがより好ましい。
【0032】
概して、ポンプ20は、図1に示すような一つのピストン構造シリンダ22と
沈殿槽容器25とを備えている。しかしながら本発明の装置は、一つの沈殿槽容
器に接続した一つよりも多いピストン構造シリンダを備えている。異なる精度が
必要とされる、例えば、一つの液体がマイクロリットル程度でかつ他の液体がミ
リリットル程度で供給されなければならないという条件において、一つよりも多
いピストン構造シリンダは有利に使用することができる。
沈殿槽容器25とを備えている。しかしながら本発明の装置は、一つの沈殿槽容
器に接続した一つよりも多いピストン構造シリンダを備えている。異なる精度が
必要とされる、例えば、一つの液体がマイクロリットル程度でかつ他の液体がミ
リリットル程度で供給されなければならないという条件において、一つよりも多
いピストン構造シリンダは有利に使用することができる。
【0033】
フッ化アルカンは幅広い種類の水溶液と有機溶液の両方と不活性でありかつ非
混合性を有するので、フッ化アルカンは本発明による装置に液状スペーサとして
非常に適していることがわかる。その上、フッ化アルカンは、幅広い水溶液と有
機溶液と共に十分な濃度差が存在するような一般に約1.7×103kg/m3 程度の高い濃度をもつ。液状スペーサとしてフッ化アルカンの使用のさらに有利
な点は、フッ化アルカンは水溶性及び/又は有機的なゴミの流れと容易に分離す
ることができ、従って再利用に適していることである。
混合性を有するので、フッ化アルカンは本発明による装置に液状スペーサとして
非常に適していることがわかる。その上、フッ化アルカンは、幅広い水溶液と有
機溶液と共に十分な濃度差が存在するような一般に約1.7×103kg/m3 程度の高い濃度をもつ。液状スペーサとしてフッ化アルカンの使用のさらに有利
な点は、フッ化アルカンは水溶性及び/又は有機的なゴミの流れと容易に分離す
ることができ、従って再利用に適していることである。
【0034】
液状スペーサとして使用する液体は、フッ化アルカンに限定する必要はない。
それらは水素、酸素及び/又は窒素原子のような炭素とフッ素以外の原子からな
る有機液であってもよい。しかしながらフッ化アルカン、すなわち炭素とフッ素
原子のみで構成している全てのフッ化アルカンが好ましい。
それらは水素、酸素及び/又は窒素原子のような炭素とフッ素以外の原子からな
る有機液であってもよい。しかしながらフッ化アルカン、すなわち炭素とフッ素
原子のみで構成している全てのフッ化アルカンが好ましい。
【0035】
液状スペーサは通常運転状態の下で液相にならなければならないことが認識さ
れている。一般に本発明による装置は、大気圧下でかつ10℃から60℃の温度
範囲で運転される。その上、好ましいフッ化アルカンは、4から40の範囲の炭
素数を備えている。さらに好ましいフッ化アルカンは、6から12の範囲の炭素
数を備えている。特に適したフッ化アルカンは、C8F18である。
れている。一般に本発明による装置は、大気圧下でかつ10℃から60℃の温度
範囲で運転される。その上、好ましいフッ化アルカンは、4から40の範囲の炭
素数を備えている。さらに好ましいフッ化アルカンは、6から12の範囲の炭素
数を備えている。特に適したフッ化アルカンは、C8F18である。
【0036】
本発明の装置は、例えば組み合わせ化学若しくは迅速な触媒スクリーニングの
技術分野において、物理的及び/又は化学的操作を行うための一組の器具である
。装置は、自動化した器具の一部で形成してもよい。したがって、本発明はさら
に上述したような装置を構成する物理的及び/又は化学的操作を実行するための
器具に関するものである。さらなる側面において、本発明は、複数の液体を分配
する方法に関するものである。その方法を以下に記す。 (a)複数の異なる液体の源を供給し; (b)沈殿槽容器に液状スペーサを供給し、前記液状スペーサは供給される任
意の液体に対して不活性でありかつ非混合性を有しており; (c)前記第一の液体と前記液状スペーサが境界面を形成するように、各源と
開口の間の流体接続を可能にする複数の位置と、前記開口と出口の間の流体接続
を可能にする位置の間で操作可能な選択バルブを介して沈殿槽容器の中へポンプ
手段を使用して第一の液体を引き込み; (d)前記開口と前記出口の間の流体接続を可能にする位置へ選択バルブを切
り換え; (e)前記ポンプ手段を使用することにより液状スペーサを移動させ、したが
って前記第一の流体を移動させ、前記開口を経由して前記出口を通って前記沈殿
槽容器から前記第一の液体を供給し; (f)液体の源と前記開口の間の流体接続を可能にする他の位置に選択バルブ
を切り換え; (g)沈殿槽容器の中にポンプ手段を使用して第二の液体を引き込み、そして (h)前記複数の液体の分配を完了するのに必要であるので、ステップ(c)
から(g)を繰り返し; 前記沈殿槽容器は、前記開口に沈殿槽容器を接続する導管の内径よりも大きな
内径を有する。
技術分野において、物理的及び/又は化学的操作を行うための一組の器具である
。装置は、自動化した器具の一部で形成してもよい。したがって、本発明はさら
に上述したような装置を構成する物理的及び/又は化学的操作を実行するための
器具に関するものである。さらなる側面において、本発明は、複数の液体を分配
する方法に関するものである。その方法を以下に記す。 (a)複数の異なる液体の源を供給し; (b)沈殿槽容器に液状スペーサを供給し、前記液状スペーサは供給される任
意の液体に対して不活性でありかつ非混合性を有しており; (c)前記第一の液体と前記液状スペーサが境界面を形成するように、各源と
開口の間の流体接続を可能にする複数の位置と、前記開口と出口の間の流体接続
を可能にする位置の間で操作可能な選択バルブを介して沈殿槽容器の中へポンプ
手段を使用して第一の液体を引き込み; (d)前記開口と前記出口の間の流体接続を可能にする位置へ選択バルブを切
り換え; (e)前記ポンプ手段を使用することにより液状スペーサを移動させ、したが
って前記第一の流体を移動させ、前記開口を経由して前記出口を通って前記沈殿
槽容器から前記第一の液体を供給し; (f)液体の源と前記開口の間の流体接続を可能にする他の位置に選択バルブ
を切り換え; (g)沈殿槽容器の中にポンプ手段を使用して第二の液体を引き込み、そして (h)前記複数の液体の分配を完了するのに必要であるので、ステップ(c)
から(g)を繰り返し; 前記沈殿槽容器は、前記開口に沈殿槽容器を接続する導管の内径よりも大きな
内径を有する。
【0037】
上述した装置の変形例として、さらにコンテナが液状スペーサを補充するため
に提供される。その器具が第一の液体を分配する準備がされるとき、及び供給導
管40の下流の全ての反応容器がそれぞれ受け取る第一の液体の量を備えた後に
、装置に存在する第一の液体の残余の総量になるようにしてもよい。第二の液体
がポンプにより引き込まれる前に、残余の第一の液体は除去しなければならない
。これは、供給導管40経由でゴミ貯蔵所に残余の第一の液体を抜くことにより
行われる。このステップの結果として少量の液状スペーサ60が、また、供給導
管40の中を通り、したがって液状スペーサは、例えばさらなるコンテナといっ
た液状スペーサの供給源に選択バルブを接続することにより元の水準まで補充す
ることが必要である。これは、他の入口31,32,33と開口34の間の流体
結合を可能にする位置に選択バルブを切り換える前の準備段階として行われる。
明確に示した実施例に関連して本発明を上述したが、変形例と部分的な変更は請
求の範囲から逸脱することなく行うことが可能であることは、当該技術分野の熟
練者に理解されるであろう。
に提供される。その器具が第一の液体を分配する準備がされるとき、及び供給導
管40の下流の全ての反応容器がそれぞれ受け取る第一の液体の量を備えた後に
、装置に存在する第一の液体の残余の総量になるようにしてもよい。第二の液体
がポンプにより引き込まれる前に、残余の第一の液体は除去しなければならない
。これは、供給導管40経由でゴミ貯蔵所に残余の第一の液体を抜くことにより
行われる。このステップの結果として少量の液状スペーサ60が、また、供給導
管40の中を通り、したがって液状スペーサは、例えばさらなるコンテナといっ
た液状スペーサの供給源に選択バルブを接続することにより元の水準まで補充す
ることが必要である。これは、他の入口31,32,33と開口34の間の流体
結合を可能にする位置に選択バルブを切り換える前の準備段階として行われる。
明確に示した実施例に関連して本発明を上述したが、変形例と部分的な変更は請
求の範囲から逸脱することなく行うことが可能であることは、当該技術分野の熟
練者に理解されるであろう。
【図1】 本発明による装置の概略図である。
【図2】 図1に記載された装置の部分図であり、供給された液体がちょう
ど使用するポンプに引き込まれるとき、液状スペーサと供給された液体の間の境
界面の位置を示している。
ど使用するポンプに引き込まれるとき、液状スペーサと供給された液体の間の境
界面の位置を示している。
【図3】 供給された液体の大部分が、すでに分配された後の境界面の位置
を示す図2に類似した図である。
を示す図2に類似した図である。
1〜3 コンテナ
11 第1の液体
12 第2の液体
13 第3の液体
20 ポンプ
21 ピストン
22 シリンダ
23 出入口開口
24 導管
25 沈殿槽容器
30 選択バルブ
31〜33 入口
34 開口
35 出口
40 供給導管(delivery conduit)
51〜53 供給導管(supply conduit)
60 液状スペーサ
61 境界面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF
,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,
ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G
M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ
,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,
MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,
AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B
Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK
,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,
GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J
P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR
,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,
MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R
O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ
,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,
VN,YU,ZA,ZW
(72)発明者 ペーテル・ヨン・ファン・デン・ブリンク
オランダ、エヌエル−1000セーイックス・
アムステルダム、ペー・オー・ボックス
2915、アファンティウム・インターナショ
ナル・ベスローテン・フェンノートシャッ
プ
(72)発明者 パオロ・プロスペロ・ペスカルモーナ
オランダ、エヌエル−2628ベーエル・デル
フト、ユリアナラーン136番、デルフト・
ユニバーシティ・オブ・テクノロジー、デ
ルフトヘムチュ
(72)発明者 ヤン・コルネリス・ファン・ダー・ワール
オランダ、エヌエル−1031セーエム・アム
ステルダム、バートハイスウェッヒ3番
Fターム(参考) 4G068 AA03 AB11 AC17 AD24 AD50
AF02
Claims (12)
- 【請求項1】 複数の液体を分配するための装置であって、装置は以下の構
成を備えている; (a)複数のコンテナ; (b)それぞれの前記複数のコンテナのうちの一つと開口及び前記開口と出口
の間の流体結合を可能にする位置の間で移動可能な選択バルブ; (c)前記開口に接続したポンプ手段であって、ポンプ手段は以下の構成を備
えている; (i)沈殿槽容器と (ii)前記開口に前記沈殿槽容器を接続する導管; 前記沈殿槽容器の内径が前記導管の内径よりも大きくなるように設定されたこ
とを特徴とする液体分配装置。 - 【請求項2】 分配される任意の液体に関して不活性でありかつ非混合性を
有する液状スペーサが、沈殿槽容器に包含されている請求項1に記載の液体分配
装置。 - 【請求項3】 沈殿槽容器の内部直径が、少なくとも前記導管の内部直径の
2倍の大きさと同程度の大きさである請求項1又は請求項2に記載の液体分配装
置。 - 【請求項4】 沈殿槽容器の内部直径が、少なくとも前記導管の内部直径の
3倍の大きさと同程度の大きさである請求項3に記載の液体分配装置。 - 【請求項5】 沈殿槽容器の内部直径が、少なくとも前記導管の内部直径の
5倍の大きさと同程度の大きさである請求項4に記載の液体分配装置。 - 【請求項6】 前記液状スペーサがフッ化アルカンからなる請求項1〜5の
いずれかに記載の液体分配装置。 - 【請求項7】 液状スペーサが炭素原子とフッ素原子のみから構成されてい
る請求項1〜6のいずれかに記載の液体分配装置。 - 【請求項8】 フッ化アルカンが4〜40の範囲内の炭素数を有する請求項
6に記載の液体分配装置。 - 【請求項9】 フッ化アルカンが6〜12の範囲内の炭素数を有する請求項
8に記載の液体分配装置。 - 【請求項10】 物理的及び/又は化学的操作を行う器具が請求項1〜9の
いずれかに記載の液体分配装置で構成している。 - 【請求項11】 複数の液体を分配する方法であって、前記方法は以下の構
成を備えている; (a)複数の異なる液体の源を供給し; (b)沈殿槽容器に液状スペーサを供給し、前記液状スペーサは分配される任
意の液体に対して不活性でありかつ非混合性を有しており; (c)前記第一の液体と前記液状スペーサが境界面を形成するように、各供給
源と開口の間の流体接続を可能にする複数の位置と、前記開口と出口の間の流体
接続を可能にする位置の間で操作可能な選択バルブを介して沈殿槽容器の中へポ
ンプ手段を使用して第一の液体を引き込み; (d)前記開口と出口の間で流体接続を可能にする位置に選択バルブを切り換
え; (e)前記ポンプ手段を使用することにより液状スペーサを移動させ、したが
って前記第一の流体を移動させ、前記開口を経由して前記出口を通って前記沈殿
槽容器から前記第一の液体を供給し; (f)液体の源と前記開口の間の流体接続を可能にする他の位置に選択バルブ
を切り換え; (g)沈殿槽容器の中にポンプ手段を使用して第二の液体を引き込み、そして (h)前記複数の液体の分配を完了するのに必要であるので、ステップ(c)
から(g)を繰り返し; 前記沈殿槽容器が、前記開口に沈殿槽容器を接続する導管の内径よりも大きな
内径を有することを特徴とする液体分配方法。 - 【請求項12】 沈殿槽容器から液体が引き上げられる各ステップの後に、
液状スペーサの水準が元に戻るように液状スペーサを補充する請求項11に記載
の液体分配方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP99310598.0 | 1999-12-24 | ||
EP99310598 | 1999-12-24 | ||
PCT/IB2000/002024 WO2001048443A2 (en) | 1999-12-24 | 2000-12-22 | Liquid dispensing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003528299A true JP2003528299A (ja) | 2003-09-24 |
JP2003528299A5 JP2003528299A5 (ja) | 2008-02-07 |
Family
ID=8241842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001548908A Withdrawn JP2003528299A (ja) | 1999-12-24 | 2000-12-22 | 液体分配装置 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20020164821A1 (ja) |
EP (1) | EP1240481B1 (ja) |
JP (1) | JP2003528299A (ja) |
AT (1) | ATE405814T1 (ja) |
AU (1) | AU2389701A (ja) |
CA (1) | CA2394161A1 (ja) |
DE (1) | DE60040013D1 (ja) |
WO (1) | WO2001048443A2 (ja) |
ZA (1) | ZA200205054B (ja) |
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