JPH07275690A - 浮遊装置 - Google Patents

浮遊装置

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Publication number
JPH07275690A
JPH07275690A JP6067010A JP6701094A JPH07275690A JP H07275690 A JPH07275690 A JP H07275690A JP 6067010 A JP6067010 A JP 6067010A JP 6701094 A JP6701094 A JP 6701094A JP H07275690 A JPH07275690 A JP H07275690A
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JP
Japan
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liquid sample
sample supply
liquid
supply pipe
floating
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Pending
Application number
JP6067010A
Other languages
English (en)
Inventor
Chihiro Chikushima
千尋 築島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to US08/340,272 priority patent/US5558837A/en
Priority to DE19503634A priority patent/DE19503634A1/de
Priority to US08/448,179 priority patent/US5707588A/en
Publication of JPH07275690A publication Critical patent/JPH07275690A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定に液滴を供給できる浮遊装置を提供す
る。また、液滴を回収できる浮遊装置を提供する。 【構成】 先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料が供給
されて先端部に液滴1が形成される液体試料供給管5、
液滴を液体試料供給管から分離する分離手段、および分
離された液滴を浮遊空間内に周囲と無接触で閉じこめる
手段を備える浮遊装置において、分離手段は気体を利用
し、液滴に加圧気体を吹き付けるものである。また、分
離手段は電圧を利用したものである。また、液体試料供
給管を周期的に振動させるものである。また、液体試料
供給管の先端部を斜めに切断したり加熱したりするもの
である。さらに、複数本の液体試料供給管を備えて複数
種類の液体試料を供給するものである。さらに、液滴回
収管による吸引や吸着体等により液滴を回収するもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は試料を無接触で浮か
べ、種々の実験、材料開発等をする装置に関し、特にそ
の液体試料の供給および液滴の回収に関する。
【0002】
【従来の技術】図22は例えば文献(W.K.Rhim
他著「ElectrostaticLevitato
rs and Drop Dynamics Expe
riment」(Proceedings of th
e 7th European Symposium
on Materials and Fluid Sc
iences in Microgravity.19
90))に示された従来の液体の浮遊装置の断面図であ
る。図において、2a、2bは電極、5はノズル、6は
液を供給するチューブ、7はノズルに衝撃力を与える機
構である。図23は図22のノズルおよびノズルに衝撃
力を与える機構の部分を拡大した図である。図におい
て、1は液滴、1aは空気、2cは電極、7aはソレノ
イド電磁石コア、7bはソレノイド磁石コイル、22は
ノズル先端に取り付けたベルベットのパッドである。
【0003】このような液滴浮遊装置においては、チュ
ーブ6で供給された液体はノズル5の先端で液滴1とな
る。この時液滴1は電極2a、2bにかけられた電圧に
よって帯電される。ノズル5の先端にある液滴1はソレ
ノイド電磁石7a、7bでノズル5の下部を上下方向に
叩くことに依ってノズル5から分離され、その後電極2
a、2b間の電界と液滴1の持つ電荷との静電気力によ
り浮遊される。
【0004】なお、液滴1を浮遊空間内に周囲と無接触
で閉じこめる手段は、上記のように電極2a、2bを用
いて電界を印加する他に、音波によるものや電磁反発を
利用したもの等があり、例えば刊行物(パラボリック
フライト、1991、東 俊夫著「音波浮遊による液滴
の振動の観察」)に記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような液滴浮遊
装置では、ノズル5に与えられる衝撃力の反動によって
液滴1とノズル5とを分離しているので、衝撃力が大き
い場合、液滴1が飛散する可能性があり、安定な液滴1
の供給ができなくなるという問題点があった。また液滴
1を回収する手段については述べられておらず、何等か
の手段を構じる必要があった。
【0006】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたもので、浮遊空間に安定に液滴を供給できる浮
遊装置を提供することを目的とし、また、液滴を回収で
きる浮遊装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る浮遊装置は、先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料が
供給されて上記先端部に液滴が形成される液体試料供給
管、上記液滴を上記液体試料供給管から分離する分離手
段、および分離された液滴を上記浮遊空間内に周囲と無
接触で閉じこめる手段を備える浮遊装置において、上記
分離手段は気体を利用したものであることを特徴とする
ものである。
【0008】請求項2記載の発明に係る浮遊装置は、請
求項1記載のものにおいて、気体を利用した分離手段は
液滴に加圧気体を吹き付ける手段であるものである。
【0009】請求項3記載の発明に係る浮遊装置は、請
求項2記載のものにおいて、先端部が浮遊空間に開孔し
た多重管を備え、少なくとも1管から液体試料を残りの
少なくとも1管から気体を供給するように構成したもの
である。
【0010】請求項4記載の発明に係る浮遊装置は、請
求項3記載のものにおいて、多重管の先端部が内側管と
外側管で段差を有するものである。
【0011】請求項5記載の発明に係る浮遊装置は、請
求項3または4記載のものにおいて、気体供給管に侵入
した液体を除去する手段を有するものである。
【0012】請求項6記載の発明に係る浮遊装置は、請
求項5記載のものにおいて、気体供給管に侵入した液体
を気体の噴出または吸入によって除去するように構成し
たものである。
【0013】請求項7記載の発明に係る浮遊装置は、請
求項2記載のものにおいて、液滴に加圧気体を吹き付け
る手段は液体試料供給管とは別体で形成され上記液体試
料供給管の先端部近傍に気体噴出口を有する管であるも
のである。
【0014】請求項8記載の発明に係る浮遊装置は、請
求項2記載のものにおいて、加圧気体の供給手段はシリ
ンダまたは高圧ボンベであるものである。
【0015】請求項9記載の発明に係る浮遊装置は、請
求項1記載のものにおいて、液体試料供給管に液体試料
と気体を交互に供給するものである。
【0016】請求項10記載の発明に係る浮遊装置は、
先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料が供給されて上記
先端部に液滴が形成される液体試料供給管、上記液滴を
上記液体試料供給管から分離する分離手段、および分離
された液滴を上記浮遊空間内に周囲と無接触で閉じこめ
る手段を備える浮遊装置において、上記液体試料供給管
とこれと対向配置された電極間に電圧を印加することに
よって上記液滴を上記液体試料供給管から分離するよう
に構成したものである。
【0017】請求項11記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項10記載のものにおいて、液滴を閉じこめる手段
は対向配置された少なくとも1組の電極を有すると共
に、上記電極の一方と液体試料供給管との間にパルス電
圧を印加して液滴を上記液体試料供給管から分離するよ
うに構成したものである。
【0018】請求項12記載の発明に係る浮遊装置は、
先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料が供給されて上記
先端部に液滴が形成される液体試料供給管、上記液滴を
上記液体試料供給管から分離する分離手段、および分離
された液滴を上記浮遊空間内に周囲と無接触で閉じこめ
る手段を備える浮遊装置において、上記液体試料供給管
を周期的に振動させることによって上記液滴を上記液体
試料供給管から分離するように構成したものである。
【0019】請求項13記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項12記載のものにおいて、液体試料供給管に偏心
して軸着された重りを回転させることにより上記液体試
料供給管を周期的に振動させるように構成したものであ
る。
【0020】請求項14記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項12記載のものにおいて、突起を有する回転体を
回転させ上記突起が液体試料供給管に接触することによ
って上記液体試料供給管を周期的に振動させるように構
成したものである。
【0021】請求項15記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項12記載のものにおいて、液体試料供給管に超音
波振動子を接触させて配置し、この超音波振動子により
上記液体試料供給管を周期的に振動させるように構成し
たものである。
【0022】請求項16記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項12記載のものにおいて、液体試料供給管に磁性
体を固着しコイルに交流またはパルス電流を流すことに
より上記磁性体を振動させて上記液体試料供給管を周期
的に振動させるように構成したものである。
【0023】請求項17記載の発明に係る浮遊装置は、
先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料が供給されて上記
先端部に液滴が形成される液体試料供給管、上記液滴を
上記液体試料供給管から分離する分離手段、および分離
された液滴を上記浮遊空間内に周囲と無接触で閉じこめ
る手段を備える浮遊装置において、上記液体試料供給管
の先端部は液体試料供給管の軸に対して斜めに切断され
ているものである。
【0024】請求項18記載の発明に係る浮遊装置は、
先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料が供給されて上記
先端部に液滴が形成される液体試料供給管、上記液滴を
上記液体試料供給管から分離する分離手段、および分離
された液滴を上記浮遊空間内に周囲と無接触で閉じこめ
る手段を備える浮遊装置において、上記液体試料供給管
の先端部を加熱することによって上記液滴を上記液体試
料供給管から分離するように構成したものである。
【0025】請求項19記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項18記載のものにおいて、液体試料供給管の先端
部の加熱は電熱線または赤外線によるものである。
【0026】請求項20記載の発明に係る浮遊装置は、
先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料が供給されて上記
先端部に液滴が形成される液体試料供給管、上記液滴を
上記液体試料供給管から分離する分離手段、および分離
された液滴を上記浮遊空間内に周囲と無接触で閉じこめ
る手段を備える浮遊装置において、上記液体試料供給管
を複数本備えたものである。
【0027】請求項21記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項20記載のものにおいて、複数の液体試料供給管
の各先端部を近接して配置し、上記各液体試料供給管に
供給された液体試料が先端部で互いに混合されて液体試
料供給管から分離されるように構成したものである。
【0028】請求項22記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項20記載のものにおいて、複数の液体試料供給管
の各先端部を所定の距離を隔てて配置し、上記各液体試
料供給管に供給されて各先端部に形成された液滴が上記
各液体試料供給管から分離されるように構成したもので
ある。
【0029】請求項23記載の発明に係る浮遊装置は、
浮遊空間内に周囲と無接触で閉じこめられた液滴を回収
する手段を備えたものである。
【0030】請求項24記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項23記載のものにおいて、液滴回収管により液滴
を吸引して回収するように構成したものである。
【0031】請求項25記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項24記載のものにおいて、先端部が浮遊空間に開
孔し、液体試料が供給されて上記先端部に液滴が形成さ
れる液体試料供給管を備え、この液体試料供給管が液滴
回収管を兼ねるものである。
【0032】請求項26記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項23記載のものにおいて、浮遊空間内に吸着体を
挿入し、液滴を吸着して回収するように構成したもので
ある。
【0033】請求項27記載の発明に係る浮遊装置は、
請求項26記載のものにおいて、吸着体は針状または板
状のものである。
【0034】
【作用】請求項1記載の発明によれば、先端部が浮遊空
間に開孔し、液体試料が供給されて上記先端部に液滴が
形成される液体試料供給管、上記液滴を上記液体試料供
給管から分離する分離手段、および分離された液滴を上
記浮遊空間内に周囲と無接触で閉じこめる手段を備える
浮遊装置において、上記分離手段は気体を利用したもの
であるので、液滴を容易に分離でき、浮遊空間に液滴を
安定して供給できる。
【0035】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の気体を利用した分離手段は液滴に加圧気体を吹き付
ける手段であるので、液体試料供給管の先端に形成され
た液滴は、気体の吹き付けによる圧力が、液体試料供給
管と液滴との吸着力を上回り、液体試料供給管から分離
される。よって浮遊空間に液滴を安定して供給できる。
【0036】請求項3記載の発明によれば、請求項2記
載のものにおいて、先端部が浮遊空間に開孔した多重管
を備え、少なくとも1管から液体試料を残りの少なくと
も1管から気体を供給するように構成したので、簡単な
構成で液滴を効率的に分離できる。
【0037】請求項4記載の発明によれば、請求項3記
載の多重管の先端部が内側管と外側管で段差を有するの
で、液体の気体供給管への侵入を防止できる。
【0038】請求項5記載の発明によれば、請求項3ま
たは4記載のものにおいて、気体供給管に侵入した液体
を除去する手段を有するので、気体供給管へ侵入した液
体を除去して液滴の分離を安定に行うことができる。
【0039】請求項6記載の発明によれば、請求項5記
載のものにおいて、気体供給管に侵入した液体を気体の
噴出または吸入によって除去するように構成したので、
容易に除去できる。
【0040】請求項7記載の発明によれば、請求項2記
載の液滴に加圧気体を吹き付ける手段は液体試料供給管
とは別体で形成され上記液体試料供給管の先端部近傍に
気体噴出口を有する管であるので、気体供給管に液体が
入る心配が無い。また、液滴に下方からのみでなく四方
からも気体噴射でき、より安定して容易に分離できる。
【0041】請求項8記載の発明によれば、請求項2記
載の加圧気体の供給手段はシリンダまたは高圧ボンベで
あるので、高圧気体を容易に供給できる。
【0042】請求項9記載の発明によれば、請求項1記
載のものにおいて、液体試料供給管に液体試料と気体を
交互に供給するので、シリンダが不要等の簡単な構成で
液滴を管から分離できる。
【0043】請求項10記載の発明によれば、液体試料
供給管とこれと対向配置された電極間に電圧を印加する
ことによって液滴を上記液体試料供給管から分離するよ
うに構成したので、液体試料供給管と液体試料供給管に
対向する電極間に印可した電圧によって液滴が帯電し、
帯電した液滴が対向する電極方向に引かれる力が液体試
料供給管と液滴との吸着力を上回り、液体試料供給管か
ら分離される。このように、シリンダが不要等の簡単な
構成で液滴を液体試料供給管から分離できる。また、電
圧を調整することにより液滴を安定して供給できる。
【0044】請求項11記載の発明によれば、請求項1
0記載のものにおいて、液滴を閉じこめる手段は対向配
置された少なくとも1組の電極を有すると共に、上記電
極の一方と液体試料供給管との間にパルス電圧を印加し
て液滴を上記液体試料供給管から分離するように構成し
たので、分離用の電極を新たに設けなくてもよく、構成
が簡単となる。
【0045】請求項12記載の発明によれば、液体試料
供給管を周期的に振動させることによって液滴を上記液
体試料供給管から分離するように構成したので、液体試
料供給管を周期的に振動させることによって、液滴の慣
性力により液体試料供給管から液滴を引き離す力が生
じ、液体試料供給管と液滴の吸着力を上回ることで液体
試料供給管から分離される。このように、液滴を容易に
分離でき、浮遊空間に液滴を安定して供給できる。
【0046】請求項13記載の発明によれば、請求項1
2記載のものにおいて、液体試料供給管に偏心して軸着
された重りを回転させることにより上記液体試料供給管
を周期的に振動させるように構成したので、重りの種類
および回転数を選ぶことにより、最適な周期および振幅
が得られる。
【0047】請求項14記載の発明によれば、請求項1
2記載のものにおいて、突起を有する回転体を回転させ
上記突起が液体試料供給管に接触することによって上記
液体試料供給管を周期的に振動させるように構成したの
で、回転体の種類および回転数を選ぶことにより最適な
周期および振幅が得られる。
【0048】請求項15記載の発明によれば、請求項1
2記載のものにおいて、液体試料供給管に超音波振動子
を接触させて配置し、この超音波振動子により上記液体
試料供給管を周期的に振動させるように構成したので、
最適な周期および振幅が得られる。
【0049】請求項16記載の発明によれば、請求項1
2記載のものにおいて、液体試料供給管に磁性体を固着
しコイルに交流またはパルス電流を流すことにより上記
磁性体を振動させて上記液体試料供給管を周期的に振動
させるように構成したので、最適な周期および振幅が得
られる。
【0050】請求項17記載の発明によれば、液体試料
供給管の先端部は液体試料供給管の軸に対して斜めに切
断されているので、液滴と液体試料供給管の間の吸着力
を下げて、分離を容易にできる。
【0051】請求項18記載の発明によれば、液体試料
供給管の先端部を加熱することによって上記液滴を上記
液体試料供給管から分離するように構成したので、液体
試料供給管が加熱された場合、液体試料供給管に接触す
る液滴の部分の温度が上昇し、液滴と液体試料供給管と
の吸着力が低下する事によって液体試料供給管から分離
される。このように、液滴を容易に分離でき、浮遊空間
に液滴を安定して供給できる。
【0052】請求項19記載の発明によれば、請求項1
8記載の液体試料供給管の先端部の加熱は電熱線または
赤外線によるので、加熱量を容易に制御できる。
【0053】請求項20記載の発明によれば、液体試料
供給管を複数本備えたので、複数種類の液体試料を同時
に供給できる。
【0054】請求項21記載の発明によれば、請求項2
0記載のものにおいて、複数の液体試料供給管の各先端
部を近接して配置し、上記各液体試料供給管に供給され
た液体試料が先端部で互いに混合されて液体試料供給管
から分離されるように構成したので、複数種類の液体試
料を液体試料供給管からの分離前に混合できる。
【0055】請求項22記載の発明によれば、請求項2
0記載のものにおいて、複数の液体試料供給管の各先端
部を所定の距離を隔てて配置し、上記各液体試料供給管
に供給されて各先端部に形成された液滴が上記各液体試
料供給管から分離されるように構成したので、複数種類
の液体試料を液体試料供給管からの分離後に混合でき
る。
【0056】請求項23記載の発明によれば、浮遊空間
内に周囲と無接触で閉じこめられた液滴を回収する手段
を備えたので、液滴を回収できる。
【0057】請求項24記載の発明によれば、請求項2
3記載のものにおいて、液滴回収管により液滴を吸引し
て回収するように構成したので、液滴を容易に回収でき
る。
【0058】請求項25記載の発明によれば、請求項2
4記載のものにおいて、先端部が浮遊空間に開孔し、液
体試料が供給されて上記先端部に液滴が形成される液体
試料供給管を備え、この液体試料供給管が液滴回収管を
兼ねるので、構成を簡略化できる。
【0059】請求項26記載の発明によれば、請求項2
3記載のものにおいて、浮遊空間内に吸着体を挿入し、
液滴を吸着して回収するように構成したので、液滴を容
易に回収できる。
【0060】請求項27記載の発明によれば、請求項2
6記載の吸着体は針状または板状のものであるので、液
滴を容易に回収できる。
【0061】
【実施例】
実施例1.以下、請求項1〜3、5、6、および8記載
の発明の一実施例について図1をもとに説明する。図に
おいて、1は液滴、2a、2bは電極、3aは例えばC
CDカメラのような液滴の位置を測定する装置、3bは
液滴の位置および運動に応じて電極間の電圧を算出する
演算装置、4は演算装置3の演算結果に応じた電圧を出
力する電源である。5は浮遊空間内に液滴を供給する液
体試料供給管すなわち液体用ノズル、6は液滴を送るチ
ューブ、7は液滴を送るポンプ、8はポンプ7の電源、
9はポンプ7の入り切りを行うスイッチ、10は液滴の
液すなわち液体試料を貯蓄する容器である。11は気体
を供給する気体供給管すなわち気体用ノズルであり、こ
の例では液体用ノズル5と気体用ノズル11は2重管で
構成されている。12は気体を送るチューブ、13aは
気体を圧縮するシリンダ、14はシリンダ13aを駆動
する電磁石、15は電磁石15の電源、16は電磁石1
5の動作を入り切りするスイッチ、17はシリンダ13
a内に吸入する気体のバルブ、18は気体を貯蔵するボ
ンベである。
【0062】このように構成された浮遊装置において、
スイッチ9を入れることによりポンプ7が駆動し、容器
10から液体試料がチューブ6を介して液体用ノズル5
の先端に送られノズル5の先端に液滴1が形成される。
適当な体積の液滴1を形成した後スイッチ9を切り、液
体試料の供給を止める。この時、電極2a、2b間に適
当な電圧を印可し、液滴1の表面に電荷を与える。この
電荷が対面する電極2aに引かれることで、液滴1下部
の液体用ノズル5との吸着力と液滴1上部の電気力が釣
合い、液滴1は倒れることなく液体用ノズル5の先端部
に保持される。次に、バルブ17を開き気体をシリンダ
13a内に導入する。スイッチ16を入れることによっ
て、電磁石14が動作し、シリンダ13a内の気体が圧
縮される。適当な圧力で圧縮された気体はチューブ12
を介して気体用ノズル11から噴出する。液体用ノズル
5と気体用ノズル11は同軸上に配置されているこの時
噴出する気体は液滴1の下部に当り、液滴1を液体用ノ
ズル5から分離させる。このようにして液体用ノズル5
から分離され電極2a、2b間に浮かべられた帯電した
液滴は、電極2a、2b、位置測定装置3a、演算装置
3b、および電源4からなる帰還制御機構によって位置
制御され、電極2a、2b間の浮遊空間内に周囲と無接
触で保持される。
【0063】このように、液滴1を液体用ノズル5から
容易に分離できると共に、一定容量の液滴1を安定に繰
り返し浮遊空間に供給し保持することができる。
【0064】なお、液体用ノズル5と気体用ノズル11
とは2重管構造となっているので、コンパクトでしかも
構成が簡単であるが、液体用ノズル5と気体用ノズル1
1の隙間に液滴が侵入し、2回目以降の液滴の供給時に
気体を噴出する際の妨げとなる恐れがある。これを防止
するために、液滴の供給を行う前に予め、シリンダ13
a、電磁石14、電源15、スイッチ16、バルブ1
7、およびボンベ18からなる圧縮気体供給機構を動作
させ、気体用ノズル11中に気体を噴出または吸入する
ことによって、不要な侵入液を除去することができる。
【0065】実施例2.図2は請求項1〜4記載の発明
の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜視図であり、
他の構成は図1と同様である。この例では、液体用ノズ
ル5と気体用ノズル11とは2重管構造となっており、
かつ2重管の先端部が内側管5と外側管11で断差を有
する、すなわち内側の液体用ノズル5の先端部が外側の
気体用ノズル11より突出している。このように、液滴
1が気体用ノズル11に触れにくい構造になっており、
液滴の気体用ノズル11への侵入が防止できる。
【0066】なお、この実施例では多重管が2重管であ
り、内側管5から液体試料を外側管11から気体を供給
するように構成されたものにおいて、液体試料を供給す
る内側管5の先端部を突出させた場合について示した
が、例えば3重管であってもよく、どの管に液体試料を
供給するかや、どの管を突出させるか等は上記実施例に
限るものではない。
【0067】実施例3.図3は請求項1、2、および7
記載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜視
図であり、他の構成は図1と同様である。図において、
11a、bは気体を供給するノズルであり、それぞれ液
体用ノズル5とは別体で形成され、液体用ノズル5の先
端部近傍に気体噴出口を有している。このように構成さ
れたものにおいて、液体用ノズル5先端に形成された液
滴は、チューブ12を介して気体用ノズル11a、bか
ら噴出する気体によって分離される。このように、気体
用ノズル11a、bがそれぞれ液体用ノズル5と別体に
形成されているので、気体用ノズル11a、bに液体用
ノズル5から不要な液が侵入する恐れがない。また、液
滴1の下方からのみならず前後左右から加圧気体を噴出
できるので、より効果的に液滴1を分離できる。
【0068】なお、気体用ノズル11a、bは2本に限
らず1本でもよく、さらに3本以上であってもよいのは
言うまでもない。
【0069】実施例4.図4は請求項1、2、および8
記載の発明の他の実施例による浮遊装置の要部を示す斜
視図である。この例では、ボンベ18内には高圧の気体
が詰められており、バルブ17を開くことによってチュ
ーブ12を介して液体用ノズル11から高圧気体が噴出
し、液体用ノズル5の先端に形成された液滴1が分離さ
れる。このように、この実施例によれば、実施例1で示
したようなシリンダ13aや電磁石14、電源15、ス
イッチ16等の駆動機構が不要となり構成が簡単にな
る。
【0070】実施例5.図5は請求項1および9記載の
発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜視図であ
る。図において、7は液体試料を送るポンプ、13bは
気体を送るポンプ、17a、b、cはバルブである。ノ
ズル5は液体を送るチューブ6および気体を送るチュー
ブ12の双方に接続されている。他の構成は図1と同様
である。このように構成されたものにおいて、バルブ1
7a、bを開き、ポンプ13bを動かすことでチューブ
12を介してノズル5に気体が送られ、またバルブ17
cを開き、ポンプ7を動作させることでチューブ6を介
してノズル5に液体が送られる。上記動作を繰り返して
気体と液体を交互にノズル5に送ることによって、ノズ
ル5内には気体と液体が交互に存在する。ノズル5内で
気体に挟まれ分離された一定量の液体はノズル5先端に
液滴1として形成され、後方の気体によって押し出され
ることで、液滴1はノズル5から分離される。なお、図
では明確のため、液体にハッチングを施して示してい
る。このように、この実施例によれば、実施例1で示し
たようなシリンダ13aや電磁石14、電源15、スイ
ッチ16等の駆動機構が不要となり構成が簡単になる。
【0071】実施例6.図6(a)は請求項10および
11記載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す
斜視図であり、他の構成は図1と同様である。また、図
6(b)は印加する電圧の時間変化を示す特性図であ
る。図において、4は電極2a、2b間に電圧を印可す
る電源であり、この例では液体供給用ノズル5は導電性
を有し、電極2bと同電位に保たれていると共に、電極
2aと対向配置されている。次に動作について説明す
る。チューブ6を介して液体用ノズル5先端に液滴1が
形成される。液体用ノズル5は電極2bと同電位に保た
れており、液体用ノズル5先端の液滴は電源4の印加す
る電圧Vによる電気力と液体用ノズル5、液滴1間の吸
着力によって保持されている。図6(b)に電圧Vの時
間変化を示すように、時刻0で電圧V0が印可され、液
体用ノズル5先端の液滴1は電圧V0による電気力とノ
ズル5、液滴1間の吸着力によって保持されている。次
に時刻t1で電圧を上昇しVLとする。この時液滴1と電
極2a間の電気力が増加し、吸着力を上回ることで液滴
1は液体用ノズル5から分離される。分離された液滴1
は時刻t2以降で電圧VCによって浮遊されたまま周囲に
無接触で保持される。このように、この実施例によれ
ば、静電気力のみによって液滴1を分離するので、実施
例1で示したようなシリンダ13aや電磁石14、電源
15、スイッチ16等の駆動機構が不要となり構成が簡
単になる。さらに、液滴1を分離する際に飛散すること
もなく安定して供給できる。
【0072】実施例7.図7は請求項10および11記
載の発明の他の実施例による浮遊装置の要部を示す斜視
図であり、他の構成は図1と同様である。図において、
4aは電極2a、2b間に電圧を印可する電源、4bは
電極2bと導電性の液体用ノズル5間に電圧を印可する
電源である。次に動作について説明する。チューブ6を
介して液体用ノズル5先端に液滴1が形成される。液体
用ノズル5とこれと対向配置された電極2aは最初電源
4bの出力V2をゼロにする事で同電位に保たれてお
り、電源4aの印可する電圧V1による電気力と液体用
ノズル5、液滴1間の吸着力によって保持されている。
次に、電源4bを励起し適当な電圧V2を印可すること
で液滴1にかかる静電気力が増加し、液体用ノズル5と
液滴1間の吸着力を上回ることによって、液滴1は液体
用ノズル5から分離される。このように、この実施例に
よれば、液滴1の浮遊保持に用いる電源4aと、切り放
しに用いる電源4bとを別に構成しているので、各電源
に対する仕様を限定することができ、安価な電源を用い
ることができる。
【0073】なお、上記実施例6および7では何れも液
滴1を浮遊空間に閉じこめる手段が対向配置された少な
くとも一組の電極2a、2bであり、この一方の電極2
aと液体用ノズル5間に分離用のパルス電圧を印加する
場合について説明したが、これに限るものではなく、音
波や電磁反発を利用して液滴1を浮遊空間に閉じこめる
場合にも請求項10の発明は適用でき、この場合は、液
滴分離用の電極を液体用ノズル5に対向配置し、この電
極と液体用ノズル5間に電圧を印加して液滴1を分離す
ることができる。この場合も、静電気力のみによって液
滴1を分離するので、実施例1で示したようなシリンダ
13aや電磁石14、電源15、スイッチ16等の駆動
機構が不要となり構成が簡単になる。さらに、液滴1を
分離する際に飛散することもなく安定して供給できる。
【0074】実施例8.図8は請求項12および13記
載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜視図
であり、他の構成は図1と同様である。図において、7
0は液体用ノズル5に固着されたモータ、71はモータ
70に軸着された偏心した重り、8はモータ電源、9は
モータのスイッチである。このように構成されたものに
おいて、スイッチ9を入れることにより、モータ70が
動作し偏心した重り71が回転する。偏心した重り71
が回転することによる周期的な振動はモータ70を介し
て液体用ノズル5に伝えられる。液体用ノズル5の先端
に保持された液滴1は、液体用ノズル5が周期的に振動
することで、液体用ノズル5から分離される。このよう
に、この実施例によれば、液体用ノズル5に周期的な振
動を与えることによって液滴1と液体用ノズル5との吸
着力を下げて液滴を分離するので、図23で示した従来
例のように、ソレノイドで液体用ノズル5の下部を叩い
て分離する場合は大きな衝撃力が必要となり、液滴1が
飛散する可能性があったのに比べて、1回に与える衝撃
力は小さくてもよく、液滴1が飛散する心配がなく安定
して浮遊空間に供給できる。なお、重り71の種類およ
び回転数を選ぶことによって最適な周期および回転数が
容易に得られる。
【0075】実施例9.図9は請求項12および14記
載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜視図
であり、他の構成は図1と同様である。図において、5
bは液体用ノズルに設けられた突起部、72はモータ7
0につけられたギアである。次に動作について説明す
る。スイッチ9を入れることにより、モータ70が動作
しギア72が回転する。ギア72は回転しながら液体用
ノズルの突起5bをたたき、その周期的な振動が液体用
ノズル5に伝えられる。液体用ノズル5の先端には液滴
1が保持されているが、液体用ノズル5が周期的に振動
することで、液滴1は液体用ノズル5から分離される。
このように、この実施例によれば、上記実施例8と同様
の効果に加えて、ギア72により液体用ノズル5に速い
振動を与えることができるので、液滴1を小さい振幅で
分離でき、より安定した供給が可能となる。
【0076】なお、この実施例では突起を有する回転体
がギア72である場合について説明したが、これに限る
ものではなく、例えばカム等であってもよい。
【0077】実施例10.図10は請求項12および1
5記載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜
視図であり、他の構成は図1と同様である。図におい
て、73は液体用ノズル5に接触させて配置した超音波
振動子、74は超音波振動子の駆動装置である。このよ
うに構成されたものにおいて、スイッチ9を入れること
により、超音波振動子73が動作し、接触している液体
用ノズル5を周期的に振動させる。液体用ノズル5の先
端には液滴1が保持されているが、液体用ノズル5が振
動することで、液滴1は液体用ノズル5から分離され
る。したがって、この実施例においても上記実施例9の
場合と同様の効果が得られる。
【0078】実施例11.図11は請求項12および1
6記載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜
視図であり、他の構成は図1と同様である。図におい
て、75は液体用ノズル5に固着された磁性体、76は
磁性体を囲むコイルである。このように構成されたもの
において、スイッチ9を入れ、コイル76に交流または
パルス電流を流すことにより、コイル76内に磁界が発
生し、磁性体75を周期的に上下方向に振動させる。液
体用ノズル5の先端には液滴1が保持されているが、液
体用ノズル5が周期的に上下方向に振動することで、液
滴1は液体用ノズル5から分離される。したがって、こ
の実施例においても上記実施例9の場合と同様の効果が
得られる。
【0079】実施例12.図12は請求項17記載の発
明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜視図であ
り、他の構成は図1と同様である。この例では液体用ノ
ズル5の先端部は液体用ノズル5の軸に対して斜めに切
断されており、液滴1と液体用ノズル5間の吸着力が小
さくなるようにされているので、液体用ノズル5先端に
形成された液滴1は、液体用ノズル側部に配置されてい
る気体用ノズル11から噴出する気体によって容易に分
離される。
【0080】なお、この例では図2に示した実施例2に
よる液体用ノズル5にこの発明を適用した場合について
示したが、これに限るものではなく、この発明は他の実
施例で用いられる液体用ノズル5にも適用でき、同様の
効果が得られることは明かである。
【0081】実施例13.図13は請求項18および1
9記載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜
視図であり、他の構成は図1と同様である。図におい
て、77は液体用ノズル5の先端部に巻かれた電熱線よ
りなるヒータ、8はヒータの電源、9はヒータのスイッ
チである。このように構成されたものにおいて、スイッ
チ9を入れることにより、ヒータ77に電流が流れ、液
体用ノズル5の先端部を加熱する。液体用ノズル5の先
端には静電気力と吸着力とによって液滴1が保持されて
いるが、液体用ノズル5の先端部が加熱され、液体用ノ
ズル5と接触する液滴1の下部の温度が上がることで液
体用ノズル5と液滴1の吸着力が低下し、静電気力が打
ち勝つことによって液滴1は液体用ノズル5から分離さ
れる。したがって、液滴1を容易に分離でき、飛散する
心配もなく浮遊空間に安定して供給できる。また、電熱
ヒータ77を用いるので加熱量を容易に制御できる。
【0082】実施例14.図14は請求項18および1
9記載の発明の他の実施例による浮遊装置の要部を示す
斜視図であり、他の構成は図1と同様である。図におい
て、78は赤外線を照射する装置、79は照射された赤
外線を液体用ノズル5の先端部に集光するレンズ、8は
照射装置の電源、9はスイッチである。このように構成
されたものにおいて、スイッチ9を入れることにより、
赤外線照射装置78から放出された赤外線は、集光レン
ズ79によって液体用ノズル5の先端部に集光され、液
体用ノズル5の先端部を加熱する。液体用ノズル5の先
端には静電気力と吸着力とによって液滴1が保持されて
いるが、上記実施例13と同様にして液滴1は液体用ノ
ズル5から分離される。したがって、この実施例によっ
ても上記実施例13の場合と同様に液滴1を容易に分離
でき、飛散する心配もなく浮遊空間に安定して供給でき
る。また、赤外線照射装置78を用いるので加熱量を容
易に制御できる。
【0083】実施例15.図15は請求項20および2
1記載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜
視図であり、他の構成は図1と同様である。図におい
て、5a、5bはそれぞれ液体試料1および2を供給す
る液体用ノズルであり、先端部が近接して配置されてい
る。6a、6bはそれぞれ各液体用ノズル5a、5bに
液体試料1および2を送るチューブである。このように
構成されたものにおいて、液体用ノズル5a、5bから
はそれぞれ異なる液体試料1、2が供給される。2つの
液は近接して配置された両ノズル5a、5bの先端部上
で混合され、1つの液滴1を形成する。その後上記各実
施例に示されたいずれかの手段等によって液滴1は両ノ
ズル5a、5bから分離され、電極2a、2b間に混合
された液滴1が供給される。なお、図では説明のため、
液体試料2をハッチングを施して示して、2つの液体試
料1、2が混合された液滴1が形成される様子を模式的
に示しているが、実際には図のように斑に混合されるわ
けではない。このように、この実施例によれば、2種類
の液体試料を同時に供給できると共に、液滴1の浮遊空
間での無接触の保持を開始する直前に2つの液体試料の
混合を行うことができ、混合液内での化学反応等の進行
を無接触保持の直前まで行わないように制御できる。
【0084】実施例16.図16は請求項20および2
1記載の発明の他の実施例による浮遊装置の要部を示す
斜視図であり、他の構成は図1と同様である。この実施
例では、液体試料1および2を供給する2つのノズル5
a、5bが2重管の内側と外側で構成されている。な
お、この図でも図15の場合と同様に液体試料2にハッ
チングを施して示した。このように構成されたものにお
いては、2種類の液体試料1、2の供給、ノズル5a、
5b先端での混合、および分離は上記実施例15の場合
と同様にして行われ、上記実施例15と同様の効果が得
られると共に、この実施例では2つのノズル5a、5b
が2重管構造となっているため電極2a表面から突出し
ているノズル5a、5bの見かけの数を1本に減らし、
浮遊空間に与える悪影響を低減できる。なお、この例に
おいて、例えば3重管として2管から液体試料1、2を
供給し、残りの1管から加圧気体を供給して液滴1を分
離するように構成すれば、コンパクトな構成にできる。
【0085】実施例17.図17は請求項20および2
2記載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜
視図であり、他の構成は図1と同様である。図におい
て、1a、1bはそれぞれ液体用ノズル5a、5bの先
端に形成された液体試料1および2の液滴、1cは2種
類の液体試料が混合された液滴である。なお、この図で
も図15の場合と同様に液体試料2にハッチングを施し
て示した。この実施例では、2つの液体用ノズル5a、
5bはその先端部が所定の間隔を隔てて配置されてお
り、各ノズル5a、5bに供給された液体試料1、2
は、各々のノズルの先端に液滴1a、1bが形成され
る。2つのノズル5a、5bはお互いに離れて設置され
ており、この状態では混合されない、その後上記実施例
15の場合と同様にして各液滴1a、1bは2つのノズ
ル5a、5bから分離される。分離された2つの液滴1
a、1bは電極2a、2b間の保持される中心位置に移
動し、ここで混合されて1つの液滴1cとなり、電極2
a、2b間に保持される。このように、この実施例によ
れば、2種類の液体試料を同時に供給できると共に、ノ
ズル5a、5bからの分離後に2種類の液体試料1、2
を混合でき、混合液内での化学反応等の進行を無接触保
持の状態まで行わないように制御できる。
【0086】なお、上記実施例15〜17では2本のノ
ズル5a、5bを用いて2種類の液体試料1、2を供給
する場合について示したが、ノズル5a、5bの数、お
よび供給する液体試料の種類はこれに限るものではな
い。
【0087】実施例18.図18は請求項23および2
4記載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜
視図であり、他の構成は図1と同様である。図におい
て、5b、6bはそれぞれ液滴1を回収するノズルおよ
びチューブ、17a、17bはそれぞれチューブ6a、
6bに設けられたバルブ、7aは液体試料を供給するポ
ンプ、7bは液滴1を回収するポンプ、10aは液体試
料を貯蔵する容器、10bは回収した液体を貯蔵する容
器である。次に動作について説明する。容器10aに蓄
えられた液体試料はポンプ7aによってチューブ6a、
バルブ17aを介して液体用ノズル5aに供給され、ノ
ズル5aの先端に液滴1が形成される。その後、液滴1
は液体用ノズル5aから分離され、例えば実施例1で説
明したのと同様に位置制御機構によって電極2a、2b
間に位置制御され保持される。電極2a、2b間で測
定、加熱等の処理を受けた液滴1は、位置制御機構によ
って回収用ノズル5bの先端に運ばれる。バルブ17b
を開き、ポンプ7bを動作させることによって、回収用
ノズル5b先端に付着した液滴1はチューブ6bを介し
て容器10bに運ばれ蓄えられる。このように、この実
施例によれば液滴を容易に回収できる。
【0088】実施例19.図19は請求項23および2
5記載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を示す斜
視図であり、他の構成は図1と同様である。この実施例
では液体試料供給管である液体用ノズル5が液滴回収管
を兼ねており、上記実施例18と同様の効果が得られる
と共に、実施例18に比べて構成を簡略化できる。
【0089】実施例20.図20は請求項23、26お
よび27記載の発明の一実施例による浮遊装置の要部を
示す斜視図であり、他の構成は図1と同様である。図に
おいて、19aは浮遊空間すなわち電極2a、2b間に
挿入され液滴1を吸着して回収する吸着体すなわちこの
例では針、19bは針19aを保持する保持部材であ
る。次に針19aの駆動機構について説明する。20a
は固定台20dに固定されたモータ、20bはモータ2
0aにより回転し保持部材19bと螺合するネジ部材、
20cは保持部材19bに固定され、固定部材20dに
設けられた溝に沿って移動するガイド、21はモータ2
0aの電源である。このように構成されたものにおい
て、主に液滴1の回収動作について説明すると、電源2
1を入れることによりモータ20aと共にネジ部材20
bが回転し、支持部材19bがガイド20cに沿って移
動することにより針19aが電極2a、2b間に挿入さ
れ、無接触で保持されている液滴1に接触する。針19
aと液滴1との吸着力によって液滴1は針19aの先端
に付着し、挿入時と逆方向にネジ部材20bを回転させ
ることによって、針19aと共に電極2a、2b間から
回収される。なお、針19aの先端に付着した液滴1は
針19aとの吸着力が比較的小さいので、液滴1の付着
した針19aを回収後に他の物体に接触させる等の操作
によって、他の物体表面上に回収することも可能であ
る。このように、この実施例によれば、液滴1を容易に
回収できる。
【0090】実施例21.図21は請求項23、26お
よび27記載の発明の他の実施例による浮遊装置の要部
を示す斜視図であり、他の構成は図1と同様である。こ
の例では吸着体19aが板状のものである点が上記実施
例20と異なっており、液滴1は浮遊空間に挿入された
板19aの表面に付着することによって、容易に回収さ
れる。なお、この実施例において、板19aとして例え
ばスライドガラス等を用いると、回収した液滴1をその
まま顕微鏡観察等の試料として取り扱うことができる。
【0091】なお、上記実施例18〜21では何れも浮
遊空間に液体試料を供給し、測定や加熱等の処理を施し
た後の液滴を回収する場合について説明したが、供給す
る試料は液体に限るものではなく、気体や固体の状態で
供給し、化学反応等により液滴となったものを回収する
場合にも請求項23〜27記載の発明が適用できるのは
言うまでもない。
【0092】さらに、供給された試料を浮遊空間に周囲
と無接触で閉じこめる手段は、上記実施例18〜21で
示した対向配置された電極2a、2bを用いたものの他
に、例えば音波や電磁反発を利用したものであってもよ
い。
【0093】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料が供給され
て上記先端部に液滴が形成される液体試料供給管、上記
液滴を上記液体試料供給管から分離する分離手段、およ
び分離された液滴を上記浮遊空間内に周囲と無接触で閉
じこめる手段を備える浮遊装置において、上記分離手段
は気体を利用したものであるので、液滴を容易に分離で
き、浮遊空間に液滴を安定して供給できる。
【0094】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の気体を利用した分離手段は液滴に加圧気体を吹き付
ける手段であるので、液体試料供給管の先端に形成され
た液滴は、気体の吹き付けによる圧力が、液体試料供給
管と液滴との吸着力を上回り、液体試料供給管から分離
される。よって浮遊空間に液滴を安定して供給できる。
【0095】請求項3記載の発明によれば、請求項2記
載のものにおいて、先端部が浮遊空間に開孔した多重管
を備え、少なくとも1管から液体試料を残りの少なくと
も1管から気体を供給するように構成したので、コンパ
クトでしかも簡単な構成で液滴を効率的に分離できる。
【0096】請求項4記載の発明によれば、請求項3記
載の多重管の先端部が内側管と外側管で段差を有するの
で、液体の気体供給管への侵入を防止できる。
【0097】請求項5記載の発明によれば、請求項3ま
たは4記載のものにおいて、気体供給管に侵入した液体
を除去する手段を有するので、気体供給管へ侵入した液
体を除去して液滴の分離を安定に行うことができる。
【0098】請求項6記載の発明によれば、請求項5記
載のものにおいて、気体供給管に侵入した液体を気体の
噴出または吸入によって除去するように構成したので、
容易に除去できる。
【0099】請求項7記載の発明によれば、請求項2記
載の液滴に加圧気体を吹き付ける手段は、液体試料供給
管とは別体で形成され上記液体試料供給管の先端部近傍
に気体噴出口を有する管であるので、気体供給管に液体
が入る心配が無い。また、液滴に下方からのみでなく四
方からも気体噴射でき、より安定して容易に分離でき
る。
【0100】請求項8記載の発明によれば、請求項2記
載の加圧気体の供給手段はシリンダまたは高圧ボンベで
あるので、高圧気体を容易に供給できる。
【0101】請求項9記載の発明によれば、請求項1記
載のものにおいて、液体試料供給管に液体試料と気体を
交互に供給するので、シリンダが不要等の簡単な構成で
液滴を管から分離できる。
【0102】請求項10記載の発明によれば、液体試料
供給管とこれと対向配置された電極間に電圧を印加する
ことによって液滴を上記液体試料供給管から分離するよ
うに構成したので、シリンダが不要等の簡単な構成で液
滴を液体試料供給管から分離できる。また、電圧を調整
することにより液滴を安定して供給できる。
【0103】請求項11記載の発明によれば、請求項1
0記載のものにおいて、液滴を閉じこめる手段は対向配
置された少なくとも1組の電極を有すると共に、上記電
極の一方と液体試料供給管との間にパルス電圧を印加し
て液滴を上記液体試料供給管から分離するように構成し
たので、分離用の電極を新たに設けなくてもよく、構成
が簡単となる。
【0104】請求項12記載の発明によれば、液体試料
供給管を周期的に振動させることによって液滴を上記液
体試料供給管から分離するように構成したので、液滴を
容易に分離でき、浮遊空間に液滴を安定して供給でき
る。
【0105】請求項13記載の発明によれば、請求項1
2記載のものにおいて、液体試料供給管に偏心して軸着
された重りを回転させることにより上記液体試料供給管
を周期的に振動させるように構成したので、重りの種類
および回転数を選ぶことにより、最適な周期および振幅
が得られる。
【0106】請求項14記載の発明によれば、請求項1
2記載のものにおいて、突起を有する回転体を回転させ
上記突起が液体試料供給管に接触することによって上記
液体試料供給管を周期的に振動させるように構成したの
で、回転体の種類および回転数を選ぶことにより最適な
周期および振幅が得られる。
【0107】請求項15記載の発明によれば、請求項1
2記載のものにおいて、液体試料供給管に超音波振動子
を接触させて配置し、この超音波振動子により上記液体
試料供給管を周期的に振動させるように構成したので、
最適な周期および振幅が得られる。
【0108】請求項16記載の発明によれば、請求項1
2記載のものにおいて、液体試料供給管に磁性体を固着
しコイルに交流またはパルス電流を流すことにより上記
磁性体を振動させて上記液体試料供給管を周期的に振動
させるように構成したので、最適な周期および振幅が得
られる。
【0109】請求項17記載の発明によれば、液体試料
供給管の先端部は液体試料供給管の軸に対して斜めに切
断されているので、液滴と液体試料供給管の間の吸着力
を下げて、分離を容易にできる。
【0110】請求項18記載の発明によれば、液体試料
供給管の先端部を加熱することによって上記液滴を上記
液体試料供給管から分離するように構成したので、液滴
を容易に分離でき、浮遊空間に液滴を安定して供給でき
る。
【0111】請求項19記載の発明によれば、請求項1
8記載の液体試料供給管の先端部の加熱は電熱線または
赤外線によるので、加熱量を容易に制御できる。
【0112】請求項20記載の発明によれば、液体試料
供給管を複数本備えたので、複数種類の液体試料を同時
に供給できる。
【0113】請求項21記載の発明によれば、請求項2
0記載のものにおいて、複数の液体試料供給管の各先端
部を近接して配置し、上記各液体試料供給管に供給され
た液体試料が先端部で互いに混合されて液体試料供給管
から分離されるように構成したので、複数種類の液体試
料を液体試料供給管からの分離前に混合できる。
【0114】請求項22記載の発明によれば、請求項2
0記載のものにおいて、複数の液体試料供給管の各先端
部を所定の距離を隔てて配置し、上記各液体試料供給管
に供給されて各先端部に形成された液滴が上記各液体試
料供給管から分離されるように構成したので、複数種類
の液体試料を液体試料供給管からの分離後に混合でき
る。
【0115】請求項23記載の発明によれば、浮遊空間
内に周囲と無接触で閉じこめられた液滴を回収する手段
を備えたので、液滴を回収できる。
【0116】請求項24記載の発明によれば、請求項2
3記載のものにおいて、液滴回収管により液滴を吸引し
て回収するように構成したので、液滴を容易に回収でき
る。
【0117】請求項25記載の発明によれば、請求項2
4記載のものにおいて、先端部が浮遊空間に開孔し、液
体試料が供給されて上記先端部に液滴が形成される液体
試料供給管を備え、この液体試料供給管が液滴回収管を
兼ねるので、構成を簡略化できる。
【0118】請求項26記載の発明によれば、請求項2
3記載のものにおいて、浮遊空間内に吸着体を挿入し、
液滴を吸着して回収するように構成したので、液滴を容
易に回収できる。
【0119】請求項27記載の発明によれば、請求項2
6記載の吸着体は針状または板状のものであるので、液
滴を容易に回収できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1による液滴浮遊装置の構成を示す斜視
図である。
【図2】実施例2による液滴浮遊装置の要部の構成を示
す斜視図である。
【図3】実施例3による液滴浮遊装置の要部の構成を示
す斜視図である。
【図4】実施例4による液滴浮遊装置の要部の構成を示
す斜視図である。
【図5】実施例5による液滴浮遊装置の要部の構成を示
す斜視図である。
【図6】実施例6による液滴浮遊装置の要部の構成を示
す斜視図(a)、および液体試料供給管とこれに対向配
置された電極間に印加する電圧の時間変化を示す特性図
(b)である。
【図7】実施例7による液滴浮遊装置の要部の構成を示
す斜視図である。
【図8】実施例8による液滴浮遊装置の要部の構成を示
す斜視図である。
【図9】実施例9による液滴浮遊装置の要部の構成を示
す斜視図である。
【図10】実施例10による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図11】実施例11による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図12】実施例12による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図13】実施例13による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図14】実施例14による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図15】実施例15による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図16】実施例16による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図17】実施例17による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図18】実施例18による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図19】実施例19による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図20】実施例20による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図21】実施例21による液滴浮遊装置の要部の構成
を示す斜視図である。
【図22】従来の液滴浮遊装置の構成を示す断面図であ
る。
【図23】図22のノズルおよびノズルに衝撃力を与え
る部分を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
1、1a、1b,1c:液滴 2a、2b:電極 3a:位置測定装置 3b:演算装置 4、4a、4b:電源 5、5a、5b:液体用ノズル 6、6a、6b:液体用チューブ 7、7a、7b:ポンプ 8:電源 9:スイッチ 10、10a、10b:液体貯蔵容器 11、11a、11b:気体用ノズル 12:気体用チューブ 13a:シリンダ 13b:ポンプ 14:電磁石 15:電源 16:スイッチ 17、17a、17b,17c:バルブ 18:気体を貯蔵するボンベ 19a:吸着体 19b:支持部材 20a:モータ 20b:ネジ部材 20c:ガイド 20d:固定台 21:電源 70:モータ 71:偏心した重り 72:ギア 73:超音波振動子 74:駆動装置 75:磁性体 76:コイル 77:電熱ヒータ 78:赤外線照射装置 79:集光レンズ

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料が
    供給されて上記先端部に液滴が形成される液体試料供給
    管、上記液滴を上記液体試料供給管から分離する分離手
    段、および分離された液滴を上記浮遊空間内に周囲と無
    接触で閉じこめる手段を備える浮遊装置において、上記
    分離手段は気体を利用したものであることを特徴とする
    浮遊装置。
  2. 【請求項2】 気体を利用した分離手段は液滴に加圧気
    体を吹き付ける手段であることを特徴とする請求項1記
    載の浮遊装置。
  3. 【請求項3】 先端部が浮遊空間に開孔した多重管を備
    え、少なくとも1管から液体試料を残りの少なくとも1
    管から気体を供給するように構成したことを特徴とする
    請求項2記載の浮遊装置。
  4. 【請求項4】 多重管の先端部が内側管と外側管で段差
    を有することを特徴とする請求項3記載の浮遊装置。
  5. 【請求項5】 気体供給管に侵入した液体を除去する手
    段を有することを特徴とする請求項3または4記載の浮
    遊装置。
  6. 【請求項6】 気体供給管に侵入した液体を気体の噴出
    または吸入によって除去するように構成したことを特徴
    とする請求項5記載の浮遊装置。
  7. 【請求項7】 液滴に加圧気体を吹き付ける手段は液体
    試料供給管とは別体で形成され上記液体試料供給管の先
    端部近傍に気体噴出口を有する管であることを特徴とす
    る請求項2記載の浮遊装置。
  8. 【請求項8】 加圧気体の供給手段はシリンダまたは高
    圧ボンベであることを特徴とする請求項2記載の浮遊装
    置。
  9. 【請求項9】 液体試料供給管に液体試料と気体を交互
    に供給することを特徴とする請求項1記載の浮遊装置。
  10. 【請求項10】 先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料
    が供給されて上記先端部に液滴が形成される液体試料供
    給管、上記液滴を上記液体試料供給管から分離する分離
    手段、および分離された液滴を上記浮遊空間内に周囲と
    無接触で閉じこめる手段を備える浮遊装置において、上
    記液体試料供給管とこれと対向配置された電極間に電圧
    を印加することによって上記液滴を上記液体試料供給管
    から分離するように構成したことを特徴とする浮遊装
    置。
  11. 【請求項11】 液滴を閉じこめる手段は対向配置され
    た少なくとも1組の電極を有すると共に、上記電極の一
    方と液体試料供給管との間にパルス電圧を印加して液滴
    を上記液体試料供給管から分離するように構成したこと
    を特徴とする請求項10記載の浮遊装置。
  12. 【請求項12】 先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料
    が供給されて上記先端部に液滴が形成される液体試料供
    給管、上記液滴を上記液体試料供給管から分離する分離
    手段、および分離された液滴を上記浮遊空間内に周囲と
    無接触で閉じこめる手段を備える浮遊装置において、上
    記液体試料供給管を周期的に振動させることによって上
    記液滴を上記液体試料供給管から分離するように構成し
    たことを特徴とする浮遊装置。
  13. 【請求項13】 液体試料供給管に偏心して軸着された
    重りを回転させることにより上記液体試料供給管を周期
    的に振動させるように構成したことを特徴とする請求項
    12記載の浮遊装置。
  14. 【請求項14】 突起を有する回転体を回転させ上記突
    起が液体試料供給管に接触することによって上記液体試
    料供給管を周期的に振動させるように構成したことを特
    徴とする請求項12記載の浮遊装置。
  15. 【請求項15】 液体試料供給管に超音波振動子を接触
    させて配置し、この超音波振動子により上記液体試料供
    給管を周期的に振動させるように構成したことを特徴と
    する請求項12記載の浮遊装置。
  16. 【請求項16】 液体試料供給管に磁性体を固着しコイ
    ルに交流またはパルス電流を流すことにより上記磁性体
    を振動させて上記液体試料供給管を周期的に振動させる
    ように構成したことを特徴とする請求項12記載の浮遊
    装置。
  17. 【請求項17】 先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料
    が供給されて上記先端部に液滴が形成される液体試料供
    給管、上記液滴を上記液体試料供給管から分離する分離
    手段、および分離された液滴を上記浮遊空間内に周囲と
    無接触で閉じこめる手段を備える浮遊装置において、上
    記液体試料供給管の先端部は液体試料供給管の軸に対し
    て斜めに切断されていることを特徴とする浮遊装置。
  18. 【請求項18】 先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料
    が供給されて上記先端部に液滴が形成される液体試料供
    給管、上記液滴を上記液体試料供給管から分離する分離
    手段、および分離された液滴を上記浮遊空間内に周囲と
    無接触で閉じこめる手段を備える浮遊装置において、上
    記液体試料供給管の先端部を加熱することによって上記
    液滴を上記液体試料供給管から分離するように構成した
    ことを特徴とする浮遊装置。
  19. 【請求項19】 液体試料供給管の先端部の加熱は電熱
    線または赤外線によることを特徴とする請求項18記載
    の浮遊装置。
  20. 【請求項20】 先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料
    が供給されて上記先端部に液滴が形成される液体試料供
    給管、上記液滴を上記液体試料供給管から分離する分離
    手段、および分離された液滴を上記浮遊空間内に周囲と
    無接触で閉じこめる手段を備える浮遊装置において、上
    記液体試料供給管を複数本備えたことを特徴とする浮遊
    装置。
  21. 【請求項21】 複数の液体試料供給管の各先端部を近
    接して配置し、上記各液体試料供給管に供給された液体
    試料が先端部で互いに混合されて液体試料供給管から分
    離されるように構成したことを特徴とする請求項20記
    載の浮遊装置。
  22. 【請求項22】 複数の液体試料供給管の各先端部を所
    定の距離を隔てて配置し、上記各液体試料供給管に供給
    されて各先端部に形成された液滴が上記各液体試料供給
    管から分離されるように構成したことを特徴とする請求
    項20記載の浮遊装置。
  23. 【請求項23】 浮遊空間内に周囲と無接触で閉じこめ
    られた液滴を回収する手段を備えたことを特徴とする浮
    遊装置。
  24. 【請求項24】 液滴回収管により液滴を吸引して回収
    するように構成したことを特徴とする請求項23記載の
    浮遊装置。
  25. 【請求項25】 先端部が浮遊空間に開孔し、液体試料
    が供給されて上記先端部に液滴が形成される液体試料供
    給管を備え、この液体試料供給管が液滴回収管を兼ねる
    ことを特徴とする請求項24記載の浮遊装置。
  26. 【請求項26】 浮遊空間内に吸着体を挿入し、液滴を
    吸着して回収するように構成したことを特徴とする請求
    項23記載の浮遊装置。
  27. 【請求項27】 吸着体は針状または板状のものである
    ことを特徴とする請求項26記載の浮遊装置。
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