專利名稱：采樣閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于定量采取血液等液體試樣的采樣閥，更具體地說，是涉及價格低、具有動作長期穩定性(即可長期防止不泄漏或液體固結故障)的采樣閥。
現有技術中，血球計數裝置等分析裝置中的液體試樣的取樣，是用采樣閥定量采取試樣的。
參照

圖19和圖20簡單說明現有的一般采樣閥的構造及動作。通常，采樣閥由配置成固定狀態的兩個圓盤形固定元件100、140、同軸地夾在該兩固定元件100、140之間的一個可旋轉圓盤形可動元件120和一個軸160構成，該軸160貫穿地嵌合在上述三個元件100、140、120各中心部的通孔內。
在固定元件100上，設有貫通的試樣流入用通路Q100和試樣稀釋、移送用通路S110。在另一側的固定元件140上，設有貫通的試樣流出用通路R100和試樣稀釋、移送用通路S120。在可動元件120上，貫通地設置試樣定量用通路P100。
圖19和圖20表示采樣閥的2個狀態。圖19中，試樣朝著箭頭A的方向、即，從采樣閥外的吸管150流向通路Q100、通路P100、通路R100，充滿可動元件120的通路P100(此為第1狀態)。從該第1狀態，通過可動元件120的旋轉而成為圖20的狀態(此為第2狀態)。在第1狀態時充滿在定量通路P100內的試樣，被從箭頭B的方向導入通路S120的一定量稀釋液經過通路S110移送到采樣閥外，并被稀釋成一定的倍率。
如上所述，現有的采樣閥中，在3個元件100、140、120的各中心部設有軸的貫通孔，軸16嵌入該3個貫通孔內。
因此，在各元件100、140、120的中心部不能設置試樣流入用通路Q100、試樣稀釋、移送用通路S110、試樣流出用通路R100、試樣稀釋、移送用通路S120、試樣定量用通路P100等各種通路，難以實現各元件100、140、120的小型化，從而難以降低采樣閥的價格。
另外，隨著采樣閥的使用次數增多，試樣或稀釋液會從各種通路Q100、S110、R100、S120、P100漏出到固定元件100、140與可動元件120的接觸面上，漏出的試樣由于凝固等原因，將可動元件120固結在固定元件100、140或軸160上，從而不能確保動作的長期穩定性。
這種情況下，由于在3個元件100、140、120的各中心部都設置了軸的貫通孔，漏出的試樣或稀釋液不僅向3個元件100、140、120的周緣部移動而流向元件的外面，而且還可能向元件的中心部移動而流入軸貫通孔。所以，元件的固結不僅會在3個元件100、140、120的周緣部發生，而且也可能在其中心部發生。
因此，在現有采樣閥中，作為液漏或固結的對策是采取清洗等方法，不僅要清洗元件100、140、120的周緣部，還需要清洗其中心部。為此，必須考慮元件100、140、120的構造及尺寸等。
本發明是鑒于上述實際情況而作出的，其主要目的在于提供一種可降低價格、確保動作長期穩定性、能減少防止液漏或固結等的工作量的采樣閥。
為了實現上述目的，本發明的采樣閥備有具有接觸面、配置成固定狀態的至少一個固定元件；具有接觸面、在該接觸面與固定元件的接觸面呈面接觸的狀態下能動的至少一個可動元件；容納固定元件和可動元件、分別固定地和可動地保持它們的殼體；以及，推壓容納保持在殼體內的固定元件和可動元件、使它們的接觸面相互緊密地面接觸的推壓部件。
本發明的采樣閥可以例如裝入血球計數裝置等的血液分析裝置中，用于以微升為單位精密地定量采取血液。
本發明的采樣閥備有固定元件、可動元件、殼體和推壓部件。固定元件具有接觸面，固定狀地容納在殼體內。可動元件具有接觸面，在其接觸面與固定元件的接觸面呈面接觸的狀態下可動(旋轉或直線移動等)地容納在殼體內。殼體用于容納保持固定元件和可動元件。推壓部件推壓容納保持在殼體內的固定元件和可動元件，使它們的接觸面相互緊密地面接觸。
固定元件和可動元件例如是用礬土(Al2O3)燒結的陶瓷制成或P.P.S(聚苯硫醚)或不銹鋼等制成，做成圓盤形或方盤形等所需形狀。固定元件和可動元件的接觸面最好精密地研磨成平坦面。在固定元件和可動元件上設有各種的液體流通用通路。這些液體流通用通路從外部導入液體試樣用的導入用通路、對導入的試樣進行定量用的定量用通路、將已定量的試樣向外部移送用的移送用通路、流過清洗液的清洗用通路等。可動元件被例如氣缸等驅動機構驅動旋轉或直線移動。
殼體例如由P.P.S樹脂等做成，形成為圓形或多邊形筒狀體等所需形狀。
推壓部件例如在殼體內部推壓固定元件或可動元件的接觸面，使固定元件和可動元件的接觸面相互緊密地面接觸。
固定元件和可動元件同軸地或非同軸地容納保持在殼體內，推壓部件使它們的接觸面相互緊密地面接觸。
本發明的采樣閥，按照可動元件的旋轉或直線移動等動作，可以有兩種狀態。即，從外部將試樣導入并充滿元件定量用通路的第1狀態，以及將已充滿該定量用通路的試樣向外部移送的第2狀態。
另外，本發明的采樣閥中，可以在一個元件的中心部設置從外部導入試樣的導入用通路，在另一個元件的中心部設置將試樣向外部排出的排出用通路。
本發明采樣閥的一個較好實施例是固定元件為一個，是圓盤形，具有圓形接觸面和與其相連的周壁面；可動元件為一個，是圓盤形，具有圓形接觸面和與其相連的周壁面；殼體是圓筒形，具有用內面與固定元件的周壁面和可動元件的周壁面接觸的周壁；可動元件和固定元件同軸地容納保持在殼體內；可動元件能在一定角度范圍內旋轉。
本發明采樣閥的另一個較好實施例是固定元件為二個，都是圓盤形，都具有一個圓形接觸面和與其相連的周壁面；可動元件為一個，是圓盤形，具有兩個圓形接觸面和與其相連的周壁面，被兩個固定元件挾持著，殼體是圓筒形，具有用內面與固定元件的周壁面和可動元件的周壁面接觸的周壁；可動元件和固定元件同軸地容納保持在殼體內；可動元件能在一定角度范圍內旋轉。
這兩個實施例采樣閥中的可動元件直接或通過轉動環等旋轉部件，與例如氣缸等驅動機構連接，被該驅動機構驅動能繞殼體中心軸在一定范圍內旋轉。由于該可動元件的旋轉，各采樣閥可形成上述的兩種狀態。
這兩個實施例采樣閥中的固定元件，最好與設在殼體周壁內面的嵌合部嵌合地配置成固定狀。即，在固定元件上例如設置與該周壁嵌合的凹狀嵌合部或凸狀嵌合部，該凹狀嵌合部或凸狀嵌合部與設在殼體周壁內面上的凸狀嵌合或凹狀嵌合部嵌合，將固定元件呈固定狀地配置在殼體內。
本發明采樣閥為上述兩種實施例中的后者時，推壓部件例如由固定在殼體上的帽和彈性體構成，該彈性體配置在靠近該帽的固定元件與帽之間并將固定元件推壓在可動元件上。即，帽例如可離合地螺接在圓筒形殼體的周壁外面。彈性體例如采用壓縮彈簧或板簧等各種彈簧，或者采用軟質橡膠體等。這些彈性體配置在靠近該帽的固定元件與帽之間并將固定元件推壓在可動元件上。
另外，當本發明采樣閥為上述兩種實施倒中的后者時，殼體上有例如在其周壁內面具有按各元件放置順序直徑逐層增大的保持部。即，當兩個固定元件和一個可動元件在殼體內以小直徑固定元件、中直徑可動元件、大直徑固定元件這樣的順序放置時，殼體在其周壁內面形成具有按上述順序的小直徑部分、中直徑部分和大直徑部分的保持部。采用具有這種保持部的殼體，在用塑料成形制作該殼體時成形容易且成本低，同時，在把殼體和三個元件組裝成采樣閥時，不會弄錯各元件的放置順序。
另外，當本發明采樣閥為上述兩種實施例中的后者時，最好將可動元件的周壁面中的靠近接觸面的部分做成為與固定元件的接觸面和殼體的周壁內面都不接觸的倒角狀。這樣的可動元件與不做成倒角的可動元件相比，由于與殼體的周壁內面接觸的面積減少，所以，在被兩個固定元件挾持的狀態下更容易旋轉。
另外，當本發明采樣閥為上述兩種實施例中的后者時，最好在兩個固定元件中的一方上設置導入用通路，在另一方固定元件上設置排出用通路，在離開可動元件中心部的位置處設置對已導入的試樣進行定量的定量用通路，另外還設置用于連接導入用通路與定量用通路的導入側連絡用通路，以及用于連接定量用通路與排出用通路的排出側連絡用通路。在這樣的采樣閥中，試樣從一方固定元件上的導入用通路導入該固定元件，經過導入側連絡用通路以一定量地充滿可動元件的定量用通路(第1狀態)。接著，可動元件旋轉一定角度，使定量用通路與固定元件的試樣移送用通路連通，充滿定量用通路的試樣可被向可動元件外部移送(第2狀態)。
導入側連絡用通路和排出側連絡用通路例如成凹狀地或者成槽狀、坑狀地設在各固定元件的接觸面上。
另外，在本發明的采樣閥中，還可以在各元件上設置包圍試樣流通路的清洗用通路。
當本發明采樣閥為上述兩種實施例中的后者時，在三個元件上的比可動元件的定量用通路靠近周緣處，最好設置清洗用通路，該清洗用通路用于清洗各元件上的各種通路和接觸面中的至少一方。
另外，本發明的采樣閥，最好在相互接觸的兩個元件中的一個元件的接觸面上，設有能與另一個元件的接觸面呈面接觸的臺部和以包圍該臺部的狀態能存留清洗液的池部。臺部和池部的個數及形狀、大小等根據試樣的種類、采樣閥的大小等決定。
當本發明采樣閥為上述兩種實施例中的后者時，最好在兩個固定元件中的一方固定元件的中心部，設置從外部導入清洗液的清洗液導入用通路，在可動元件的兩個接觸面上各自設置臺部和池部，在兩個固定元件中另一方固定元件的中心部，設置將清洗液向外部排出用的清洗液排出用通路，一方的池部與清洗液導入用通路連通，另一方的池部與清洗液排出用通路連通。
在這樣的采樣閥中，清洗液從一方固定元件的清洗液導入用通路導入該固定元件，充滿可動元件的一方或雙方的池部。接著，清洗液清洗該一方固定元件與可動元件的接觸面和各種通路，或清洗雙方固定元件與可動元件的接觸面和各種通路，再從另一方固定元件的清洗液排出用通路排出外部。
本發明的采樣閥為這種構造時，最好在可動元件上設置對導入的試樣進行定量的定量用通路，該定量用通路的一方端部在一方的臺部開口，另一方端部在另一方的臺部開口。因為用充滿可動元件的雙方池部的清洗液能有效地洗凈定量用通路的兩個端部。
圖1是從斜上方看的本發明第1實施例采樣閥的第1狀態的分解立體圖。
圖2是從斜下方看的圖1所示采樣閥中的3個元件的分解立體圖。
圖3是圖1所示采樣閥中的上側固定元件的平面圖。
圖4是圖3所示固定元件的中央部垂直斷面圖。
圖5是圖1所示采樣閥中的下側固定元件的平面圖。
圖6是圖5所示固定元件的中央部垂直斷面圖。
圖7是圖1所示采樣閥中的可動元件的平面圖。
圖8是圖7所示可動元件的中央部垂直斷面圖。
圖9是圖1所示采樣閥的中央部垂直斷面圖。
圖10是斜上方看的圖1所示采樣閥的第2狀態中3個元件的分解立體圖。
圖11是說明圖1所示采樣閥中的抽吸、移送和清洗動作的流程圖。
圖12是圖1所示采樣閥中的可動元件在第1狀態、說明第1試樣抽吸的分解立體圖。
圖13是圖1所示采樣閥中的可動元件在第2狀態、說明第1試樣的定量、移送的分解立體圖。
圖14是圖1所示采樣閥中的可動元件在第1狀態、說明清洗3個元件接觸面的分解立體圖。
圖15是從斜上方看的本發明第2實施例采樣閥的第1狀態的分解立體圖。
圖16是從斜下方看的圖15所示采樣閥中的3個元件的分解立體圖。
圖17是圖15所示采樣閥中的推壓部件的中央部垂直斷面圖。
圖18是從斜上方看的圖15所示采樣閥的第2狀態中3個元件的分解立體圖。
圖19是表示現有采樣閥中，試樣充滿著定量用通路時的第1狀態的中央部垂直斷面圖。
圖20是表示圖19所示采樣閥中，試樣被向采樣閥外移送并稀釋成一定倍率的第2狀態的中央部垂直斷面圖。
下面，參照附圖詳細說明本發明的實施例。但本發明并不局限于這些實施例。
圖1和圖2是本發明第1實施例采樣閥V1的分解立體圖。該采樣閥V1備有上下兩個固定元件10、14、一個可動元件12、殼體20和推壓部件16。
兩個固定元件10、14都是圓盤形，各具有一個圓形接觸面10a、14a和與其相連的周壁面10b、14b。下側的固定元件10是小直徑的，上側的固定元件14是大直徑的。可動元件12也是圓盤形，其直徑大于下側的固定元件10但小于上側的固定元件14。可動元件12具有兩個圓形接觸面12a、12a和與其相連的周壁面12b。該3個元件10、14、12是用礬土(Al2O3)燒結的陶瓷制成的，其表面、尤其是接觸面10a、14a、12a、12a研磨成鏡面狀。
殼體20由P.P.S(聚苯硫醚)樹脂做成，為上面開口的略圓筒形。可動元件12夾在兩個固定元件10、14中間，三個元件10、14、12同軸地容納保持在殼體20內。在殼體20的周壁20a的內面，設有用于保持三個元件10、14、12的臺階形保持部20b。保持部20b由垂直部分和水平部分組成。在容納保持著三個元件10、14、12時，周壁面10b、14b、12b、與保持部20b的垂直部分接觸。三個元件10、14、12容納保持在殼體20內時，可動元件12的兩個接觸面12a、12a分別與固定元件10、14的接觸面10a、14a面接觸，在此狀態下可動元件12可以旋轉。
推壓部件16由帽11和作為彈性體的壓縮螺旋彈簧13構成。帽11由ABS樹脂做成，為上面中央有圓形開口的圓筒形，在周壁的內面設有陰螺紋部。在殼體20的周壁20a的上部外面設有陽螺紋部，帽11的陰螺紋部與該陽螺紋部螺合。螺旋彈簧13由不銹鋼做成，配設在靠近帽11的固定元件、即大直徑固定元件14與帽11之間，將該固定元件14推壓在可動元件12上(見圖9)。
如圖3和圖4中放大所示，在大直徑固定元件14的中心，貫通地設有用于導入第1試樣(全血)并使其流通的導入用通路Q1。該通路Q1的平面形狀是圓形，一端在上面開口，另一端與U字形槽狀的連絡用通路U1連通并在下面(接觸面14a)開口。在固定元件14上還設有三個貫通的試樣稀釋、移送用通路S11、S21、S31。這些通路S11、S21、S31的平面形狀都是圓形，并且是上部直徑大、下部直徑小的臺狀，各中心軸距通路Q1的中心軸的距離相等。通路S11和通路S21以通路Q1的中心軸為中心形成90度中心角，通路S21和通路S31同樣地形成90度的中心角。在固定元件14上還設有貫通的通路Q2，該通路Q2距通路Q1的中心軸比通路S11、S21、S31遠，用于導入第2試樣(第1試樣被稀釋了的液體)并使其流通。該通路Q2的平面形狀是圓形，一端在上面開口，另一端在下面開口，在其長度的途中有細徑部分。在通路Q2的附近，貫通地設有與通路Q2同樣大小的試樣稀釋、移送用通路S41。通路S41和通路Q2在同一圓周上并且以通路Q1的中心軸為中心形成45度的中心角。固定元件14上還貫通地設有用于流通清洗液或廢液的清洗用通路a1、a2、a3、a4、a5。這些通路a1、a2、a3、a4、a5的平面形狀都是圓形，具有同樣的大小。其中的通路a1、通路a3和通路a5位于以通路Q1的中心軸為中心的同一圓周上，并且通路a1和通路a3形成90度中心角，通路a3和通路a5形成90度中心角。通路a2和通路a4位于以通路Q1的中心軸為中心的同一圓周上，并且通路a2和通路a1形成45度中心角，通路a4和通路a3形成45度中心角。通路a1和通路Q2以Q1的中心軸為中心形成45度中心角。
在固定元件14的接觸面14a上，與通路U1同樣地，形成有U字形槽狀的連絡用通路U3、U5。
如圖1和圖2所示，固定元件14上的通路a2和通路a3由配設在固定元件14上面的不銹鋼連接管X1連接。通路a4和通路a5由同樣的連接管X2連接。
在固定元件14的周壁面上，相距一定間隔地設有作為凹狀嵌合部的三個缺口17、18、19。
如圖5和圖6中放大所示，在下側(小直徑)的固定元件10的中心，貫通地設有用于流通第1試樣的通路R1。該通路R1的平面形狀是圓形，一端在下面開口，另一端與U字狀槽的連絡用通路U4連通并在上面(接觸面10a)開口。在固定元件10上還貫通地設有三個試樣稀釋、移送用通路S12、S22、S32。這些通路S12、S22、S32的平面形狀都是圓形，并且是上部直徑小、下部直徑大的臺形，各中心軸距通路R1的中心軸的距離相等，另外，通路S12和通路S22以通路R1的中心軸為中心形成90度中心角，通路S22和通路S32同樣地形成90度中心角。在固定元件10上還貫通地設有用于流通第2試樣的通路R2，該通路R2距通路R1的中心軸的距離比通路S12、S22、S32遠。該通路R2的平面形狀是圓形，一端在上面開口，另一端在下面開口。在其長度途中有小徑部分。在該通路R2的附近，貫通地設有與該通路R2相同大小的試樣稀釋、移送通路R42。通路R42和通路R2在同一圓周上，并以通路R1的中心軸為中心形成45度中心角。
在固定元件10上，還貫通地設有用于流通清洗液或廢液的清洗用通路c1～c7。這些通路c1～c7的平面形狀都是圓形，具有同樣大小。其中的通路c1、通路c3和通路c5在以通路R1的中心軸為中心的同一圓周上，通路c1和通路c3以通路R1的中心軸為中心形成90度中心角，通路c3和通路c5形成90度中心角。通路c2、通路c4和通路c6在以通路R1的中心軸為中心的同一圓周上，通路c2和通路c1形成45度中心角，通路c4和通路c3形45度中心角，通路c6和通路c5形成45度中心角。通路c7比通路S12、S22、S32靠近中心，通路S32和通路c7形成67.5度中心角。通路c1和通路R2形成以通路R1的中心軸為中心的45度中心角。
固定元件10的接觸面10a上，與通路U4同樣地，形成有U字形的連絡用通路U2。
如圖1和圖2所示，固定元件10上的通路c1和通路c2由配設在固定元件10下面的不銹鋼連接管Y1連接。通路c3和通路c4由同樣的連接管Y2連接，通路c5和通路c6由同樣的連接管Y3連接。
在固定元件10的周壁面上，設有作為凹狀嵌合部的三個缺口21、22、23。這些缺口21、22、23的位置與固定元件14上的三個缺口17、18、19分別對應。
兩個固定元件14、10上的各種通路之間的位置對應關系如下固定元件14上的通路Q1--固定元件10上的通路R1通路Q2--通路R2通路S11--通路S12通路S21--通路S22通路S31--通路S32通路S41--通路S42通路a1--通路c1通路a2--通路c2通路a3--通路c3通路a4--通路c4通路a5--通路c5無通路--通路c6無通路--通路c7如圖7和圖8中放大所示，在可動元件12的周壁面12b上，設有長方體形狀的旋轉驅動用伸出部24，該伸出部24與作為驅動機構的氣缸
(圖未示)相連。
在可動元件12上，貫通地設有用于定量并流通試樣的四個定量用通路P1、P2、P3、P4。通路P1用于定量血紅蛋白(HGB)，通路P2用于定量紅血球(RBC)，通路P3用于定量白血球(WBC)。通路P1～P4的平面形狀都是圓形，一端在上側的接觸面12a上開口，另一端在下側的接觸面12a上開口。其中的通路P1、P2和P3在以可動元件12的中心軸為中心的同一圓周上，通路P1和通路P2形成90度中心角，通路P2和通路P3形成90度中心角。通路P4比通路P1、P2、P3靠近周緣，通路P3和通路P4形成90度中心角。
在可動元件12上，還貫通地設有四個試樣稀釋、移送用的通路S13、S23、S33、S43。這些通路S13、S23、S33、S43的平面形狀都是圓形，一端在上側的接觸面12a上開口，另一端在下側的接觸面12a上開口。其中的通路S13、通路S23和通路S33與通路P1、P2、P3在同一圓周上，通路S13和通路P1形成45度中心角，通路S23和通路P2形成45度中心角，通路S33和通路P3形成45度中心角。通路S43和通路P4在同一圓周上，通路S33和通路S43形成90度中心角。
在可動元件12上，還貫通地設有用于流通清洗液或廢液的清洗用通路b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7。這些通路b1～b7的平面形狀都是圓形。其中的通路b1、通路b3和通路b5在以可動元件12的中心軸為中心的同一圓周上，通路b1和通路b3形成90度中心角，通路b3和通路b5形成90度中心角。通路b2、通路b4和通路b6在以可動元件12的中心軸為中心的同一圓周上。通路b2和通路b4形成90度中心角。通路b4和通路b6形成90度中心角。通路b7比通路S13、S23、S33靠近中心，通路S33和通路b7形成67.5度中心角。通路b1和通路S43形成以可動元件12的中心軸為中心的45度中心角。
固定元件14和可動元件12上的各種通路之間的位置對應關系如下固定元件14上的通路Q1--可動元件12上的無通路通路Q2--通路S43通路S11--通路S13通路S21--通路S23通路S31--通路S33
通路S41--通路P4通路a1--通路b1通路a2--通路b2通路a3--通路b3通路a4--通路b4通路a5--通路b5無通路--通路b6無通路--通路b7如圖8所示，可動元件12的周壁面12b上靠近各接觸面12a、12a的部分，形成為與固定元件14、10的接觸面14a、10a和殼體20的周壁內面都不接觸的倒角狀。該可動元件12與不形成倒角狀的可動元件相比，由于減少了與殼體20的周壁20a內面接觸的面積，所以在被兩個固定元件挾持的狀態下更容易旋轉。
如圖1所示，在殼體20的周壁20a上的一部分(前部)設有缺口25。該缺口25位于周壁20a上中心角75度范圍，并且從其上緣到下方的高度占周壁20a全高的75％。可動元件12的伸出部24配置在該缺口25內，其旋轉范圍受該缺口25的限制。
即，可動元件12的伸出部24向前方伸出地配置在周壁20a的缺口部25內，其伸出長度和伸出寬度決定了它可在中心角45度范圍內旋轉。
在殼體20的周壁20a的內面，設有上下兩層作為凸狀嵌合部的六個突起部26、27、28、29、30、31。上層的三個突起部26、27、28與上側固定元件14的三個缺口部17、18、19對應，當固定元件14配置在殼體20內的預定位置時，突起部26、27、28分別嵌入缺口部17、18、19內成為相互接合狀態。下層的三個突起部29、30、31與下側固定元件10的三個缺口部21、22、23對應，當固定元件10配置在殼體20內的預定位置時，突起部29、30、31分別嵌入缺口部21、22、23內成為相互接合狀態(見圖9)。
三個元件按照下側(小直徑)固定元件10、中直徑可動元件12和上側(大直徑)固定元件14的順序容納在殼體20內，殼體20的周壁20a內面的保持部20b按照上述三個元件10、12、14的容納順序形成為小直徑、中直徑和大直徑的部分，即從下方向上方形成小直徑部分、中直徑部分和大直徑部分的臺階狀(見圖9)。
該采樣閥V1相應于可動元件12的旋轉可形成兩個狀態。即，試樣從外部被導入并充滿可動元件12的定量用通路P1～P4的第1狀態，以及將充滿這些通路P1～P4的試樣向外部移送的第2狀態。
即，可動元件12位于圖1(圖2)位置時為第1狀態，可動元件12從該第1狀態反時計旋轉45度中心角到達圖10位置時為第2狀態。
下面參照圖11的流程圖，說明用上述構造的采樣閥V1進行試樣的抽吸、移送和清洗時的動作。
圖12是圖1的一部分放大圖，表示可動元件12在第1狀態時的情形。圖11和圖12中，第1試樣(全血)的抽吸(S101)從START(S100)開始如下地進行。先用吸管(圖未示)將第1試樣注入固定元件14的通路Q1。該試樣從固定固定元件14的通路Q1經過連絡用通路U1，從可動元件12的HGB定量用通路P1到達固定元件10的連絡用通路U2。再由通路U2返回，經過可動元件12的RBC定量用通路P2，到達固定元件14的連絡用通路U3。再次由通路U3返回，經過可動元件12的WBC定量用通路P3到過固定元件10的連絡用通路U4，從固定元件10的通路R1被導向采樣閥V1外部的泵(圖未示)。
這樣，經過從吸管→Q1→U1→P1→U2→P2→U3→P3→U4→R1→泵的流動(流動方向如圖12中箭頭所示)，第1試樣的抽吸結束。即，HGB用的試樣、RBC用的試樣、WBC用的試樣分別充滿通路P1、P2、P3并被定量。
從該第1狀態進行采樣閥V1的切換操作時(S102)時，可動元件12反時針旋轉45度中心角而成為第2狀態(圖10)，如圖13所示地流入稀釋液。
即，圖13是圖10放大圖，表示可動元件12在第2狀態，進行第1試樣的定量、移送(稀釋)時的情形(S103)。如圖13的箭頭所示，HGB用的稀釋液從泵→S12→P1→S11→液流槽(圖未示)流動。同時，HGB用溶血劑添加到液流槽內攪拌后進行預定的測定。WBC用的稀釋液從泵→S32→P3→S31→WBC用容器(圖未示)流動。同時，WBC用溶血劑添加到WBC用容器內，攪拌后進行預定的測定。RBC用的稀釋液從泵→S22→P2→S21→混合用容器(圖示未)流動，同時，在容器內被攪拌制作成第2試樣。這樣，第1試樣的定量、移送(稀釋)結束。
然后，對在混合用容器內制得的第2試樣(稀釋試樣)進行抽吸操作(S140)。即，第2試樣從混合用容器→Q2→P4→R2→泵流動，在通路P4第2試樣充滿并被定量。
接著，再次進行采樣閥V1的切換操作(S105)，可動元件12順時針方向旋轉45度中心角而成為第1狀態，如圖12的箭頭所示，稀釋液從泵→S42→P4→S41→RBC用容器(圖示未)流動。這樣，進行了第2試樣的定量、移送(稀釋(S106)。
對通過切換操作(S105)成為第1狀態的采樣閥V1進行清洗操作(S107)。即，清洗操作有兩種，一種是清洗三個元件10、14、12中各種流路的操作，另一種是清洗接觸面10a、14a、12a、12a的操作。
各種流路的清洗時，清洗液順次經過以下的流路。
第1試樣抽吸流路泵→R1→U4→P3→U3→P2→U2→P1→U1→Q1→吸管HGB流路泵→S12→S13→S11→液流槽WBC流路泵→S32→S33→S31→WBC用容器RBC流路混合用容器→Q2→S43→R2→泵RBC清洗流路中，在混合用容器進行第2試樣的排出、清洗液(清洗該容器用)的流入。然后，存留在該容器內的清洗液被泵抽吸，進行流路的清洗。
三個元件10、14、12上的接觸面10a、14a、12a、12a的清洗時，清洗液經過圖14箭頭所示的流路。
泵→a1→b1→c1→Y1→c2→b2→a2→X1→a3→b3→c3→Y2→c4→b4-→a4→X2→a5→b5→c5→Y3→c6→b6→U5→b7→c7→廢液容器(圖未示)另外，這種接觸面10a、14a、12a、12a的清洗通常是在(S107)進行，但根據情況也可在(S101)～(S107)中的任意階段進行。
由于采樣閥V1具有上述構造，所以，與現有的采樣閥相比有下述顯著效果。
即，現有采樣閥的元件中心部設置軸貫通孔，而本發明采樣閥中，是在三個元件10、14、12的各中心部設置各種通路，所以，可省去現有采樣閥中所必需的軸，從而使各元件10、14、12小型化，并有效地利用接觸面10a、14a、12a、12a(擴大通路配置的自由度等)，能降低采樣閥的價格。
關于采樣閥V1的動作長期穩定性，由于不象現有采樣閥那樣在中心部設置軸貫通孔，所以不必擔心在各元件10、14、12中心部出現動作故障，能確保動作的長期穩定性。
關于液漏或固結等問題，由于不設置現有采樣閥那樣的軸貫通孔，所以，不必清洗中心部，可減少處理液漏或固結的工作量。
此外，兩個固定元件10、14周壁面上的凹狀嵌合部即缺口部17、18、19、21、22、23與殼體20周壁20a內面的凸狀嵌合部即突起部26、27、28、29、30、31嵌合。所以，兩個固定元件10、14能牢固地固定在殼體20內。
同時，由帽11和螺旋彈簧13構成的推壓部件16使三個元件10、14、12在殼體20內緊密地面接觸，所以，可有效地防止接觸面10a、14a、12a、12a上的液漏或固結等故障。
由于在殼體20的周壁20a內面形成按三個元件10、12、14的容納順序的小直徑、中直徑和大直徑部分，即設有從下方到上方形成為小直徑部分、中直徑部分和大直徑部分的臺階狀保持部20b，所以，用塑料成形制作殼體20時，成形容易且成本低。在將殼體20和三個元件10、12、14組裝成采樣閥V1時，可避免弄錯各元件的放置順序。
由于可動元件12的周壁面12b上的靠近各接觸面12a、12a的部分做成為與固定元件14、10的接觸面14a、10a和殼體20的周壁內面都不接觸的倒角狀。該可動元件12與不做成倒角狀的可動元件相比，由于減少了與殼體20的周壁20a內面接觸的面積，所以，在被兩個固定元件挾持著的狀態下更容易旋轉。
圖15和圖16是本發明第2實施例采樣閥V2的分解立體圖。該采樣閥V2備有上下兩個固定元件50、54、一個可動元件52、殼體60和推壓部件56。
兩個固定元件50、54都是圓盤形，分別具有一個圓形接觸面50a、54a和與其相連的周壁面50b、54b。下側的固定元件50直徑小，上側的固定元件54直徑大。可動元件52也是圓盤形，其直徑大于下側固定元件50但小于上側固定元件54。可動元件52具有兩個環形接觸面52a、52a、與其相連的周壁面52b和設在環形接觸面52a、52a內側的兩個U字形接觸面52c、52c。可動元件52的上面、下面中的接觸面52a、52a、52c、52c以外的部分為高度低于接觸面52a、52a、52c、52c的非接觸面52d、52d。在固定元件54的周壁54b上，相距一定間隔地設置著作為凸狀嵌合部的三個缺口部57、58、59。在固定元件50的周壁面50b上，設置著作為凹狀嵌合部的三個缺口部61、62、63。這些缺口部61、62、63的位置與固定元件54上的三個缺口部57、58、59對應。
該三個元件50、54、52由礬土(Al2O3)燒結的陶瓷制成，其表面、尤其是接觸面50a、54a、52a、52a、52c、52c研磨成鏡面狀。
殼體60由P.P.S做成，基本上是環形。在上下開口的圓筒形周壁上，除了周壁下部外，開設了三個缺口。殼體60具有大小三個周壁60a、60c、60c，可動元件52被兩個固定元件50、54挾持著，三個元件50、54、52同軸地容納在殼體60內。在殼體60的周壁60a、60c、60c的內面，設有用于保持所容納三個元件50、54、52的臺階狀保持部60b、60d、60d。保持部60b、60d、60d由垂直部分和水平部分構成。
三個元件50、54、52容納保持在殼體60內時，其周壁面50b、54b、52b與保持部60b、60d、60d的垂直部分接觸。三個元件50、54、52容納保持在殼體60內時，可動元件52可在其四個接觸面52a、52a、52c、52c分別與固定元件50、54的接觸面50a、54面接觸的狀態下旋轉。
在三個元件50、54、52上，與第1實施例的采樣閥V1同樣地，設有各種通路和連接用管X5、Y5。這些通路的配設個數及狀態等與采樣閥V1雖然有些不同，但其基本功能與采樣閥V1同樣，所以其詳細說明從略。
在可動元件52的周壁面52b上，設有長方體的旋轉驅動用的伸出部64，該伸出部64與作為驅動機構的氣缸(圖未示)相連。
可動元件52的周壁面52b上的靠近各接觸面52a、52a的部分，形成與固定元件54、50的接觸面54a、50a和殼體60的周壁60a、60c、60c的內面都不接觸的倒角狀。該可動元件52與不形成倒角的可動元件相比，由于減少了與殼體60的周壁60a、60c、60c內面接觸的面積，所以，該可動元件52在被兩個固定元件54、50挾持著的狀態下更容易旋轉。
如圖15所示，在殼體60的相鄰周壁60a、60c、60c之間，成為缺口部65、75、85。前方的缺口部65形成在兩個周壁60a、60c之間75度中心角范圍內，其高度為圓筒上緣到下方全高的75％。可動元件52的伸出部64配設在該缺口部65內，其旋轉范圍受該缺口部65的限制。
即，可動元件52的伸出部64向前方伸出地配設在殼體60的缺口部65內，其伸出長度和伸出寬度決定了它可在45度中心角范圍內旋轉。
在殼體60的周壁60a、60c、60c的內面，設有上下兩層作為凸狀嵌合部的6個突起66、67、68、69、70、71。上層的三個突起部66、67、68與上側固定元件5 4的三個缺口部57、58、59對應，當固定元件54配置在殼體60內的預定位置時，突起66、67、68分別嵌入缺口部57、58、59成為相互接合狀態。下層的三個突起部69、70、71與下側固定元件50的三個缺口部61、62、63對應，當固定元件50配置在殼體60內的預定位置時，突起部69、70、71分別嵌入缺口部61、62、63而成相互接合狀態。
如圖15和圖17所示，推壓部件56由帽51和作為彈性體的壓縮螺旋彈簧53構成。帽51用ABS樹脂做成，為在上面中央圓形開口的圓筒形，周壁的內面上設有陰螺紋部。
在殼體60的周壁60a、60c、60c的上部外面設有陽螺紋部，帽51的陰螺紋部與該陽螺紋部螺合。螺旋彈簧53由不銹鋼做成，其斷面形狀為正方形，配設在固定元件54與帽51之間，將該固定元件54推壓在可動元件51上。由于螺旋彈簧53的斷面形狀是正方形，與斷面形狀為圓形的相同直徑螺旋彈簧相比，可加大斷面積，加大彈簧常數。因此，該推壓部件具有少占空間的優點。
三個元件按照下側(小直徑)固定元件50、中直徑可動元件52和上側(大直徑)固定元件54的順序容納在殼體60內，殼體60的周壁60a、60c、60c內面的保持部60b、60d、60d按照上述三個元件50、52、54的容納川頁序形成為小直徑、中直徑和大直徑的部分，即從下方向上方形成小直徑部分、中直徑部分和大直徑部分的臺階狀。
該采樣閥V2相應于可動元件52的旋轉可形成兩個狀態。即，試樣從外部被導入并充滿可動元件52的定量用通路P1～P4的第1狀態，以及將充滿這些通路P1～P4的試樣向外部移送的第2狀態。
即，可動元件52位于圖15(圖16)位置時為第1狀態，可動元件52從該第1狀態反時計旋轉45度中心角到達圖18位置時為第2狀態。
用上述構造的采樣閥V2進行試樣的抽吸、移送和清洗時的動作，基本上與采樣閥V1的相同，故其詳細說明從略。
由于采樣閥V2具有上述構造，與現有的采樣閥相比有如下的顯著效果。
即，由于在三個元件50、54、52的各中心部不象現有采樣閥那樣設置軸貫通孔，在這些元件50、54、52的中心部可以設置通路，所以，能使各元件50、54、52小型化并有效地利用接觸面50a、54a、52a、52c、52a、52c(擴大通路配置的自由度等)，從而可降低采樣閥的價格。
另外，關于采樣閥V2的動作長期穩定性，由于不象現有采樣閥那樣在中心部設置軸貫通孔，所以不必擔心在各元件50、54、52中心部出現動作故障，能確保動作的長期穩定性。
關于液漏或固結等問題，由于不設置現有采樣閥那樣的軸貫通孔，所以，不必清洗中心部，可減少處理液漏或固結的工作量。
此外，兩個固定元件50、54周壁面上的凹狀嵌合部即缺口部57、58、59、61、62、63與殼體60周壁60a內面的凸狀嵌合部即突起部66、67、68、69、70、71嵌合。所以，兩個固定元件50、54能牢固地固定在殼體60內。
同時，由帽51和螺旋彈簧53構成的推壓部件56使三個元件50、54、52在殼體60內緊密地面接觸，所以，可有效地防止在接觸面50a、54a、52a、52c、52a、52c上發生液漏或固結等故障。
由于在殼體60的周壁60a內面形成按三個元件50、52、54的容納順序的小直徑、中直徑和大直徑部分，即設有從下方到上方形成為小直徑部分、中直徑部分和大直徑部分的臺階狀保持部60b、60d、60d，所以，用塑料成形制作殼體60時，成形容易且成本低。在將殼體60和三個元件50、52、54組裝成采樣閥V2時，可避免弄錯各元件的放置順序。
由于可動元件52的周壁面52b上的靠近各接觸面52a、52a的部分做成為與固定元件54、50的接觸面54a、50a和殼體60的周壁60a、60c、60c的內面都不接觸的倒角狀。該可動元件52與不做成倒角狀的可動元件相比，由于減少了與殼體60的周壁60a、60c、60c的內面接觸的面積，所以，在被兩個固定元件54、50挾持著的狀態下更容易旋轉。
該采樣閥V2與上述采樣閥V1相比，前者的可動元件52上的上下四個接觸面52a、52c、52a、52c的總面積小于后者的可動元件12上的上下兩個接觸面12a、12a的總面積。因此，前者的可動元件52可用比后者的可動元件12小的旋轉力旋轉。
上述構造的本發明具有以下效果。
由于在固定元件和可動元件的各中心部不象現有采樣閥那樣設置軸貫通孔，所以在這些元件的中心部可以設置通路，能使各元件小型化并有效地利用接觸面(擴大通路配置的自由度等)，從而可降低采樣閥的價格。另外，在采樣閥的動作長期穩定性方面，由于不象現有采樣閥那樣在中心部設置軸貫通孔，所以不必擔心在各元件中心部因漏出的試樣等液體而造成動作故障，能確保動作的長期穩定性。關于液漏或固結等問題，由于不設置現有采樣閥那樣的軸貫通孔，所以，不必清洗中心部，可減少處理液漏或固結的工作量。
當固定元件與殼體周壁內面的嵌合部嵌合地配置成固定狀時，可將固定元件牢固地固定在殼體內。
當推壓部件由固定在殼體上的帽和彈性體構成、且該彈性體配置在靠近該帽的固定元件與帽之間并將該固定元件推壓在可動元件上時，可使兩個固定元件和一個可動元件在殼體內緊密地面接觸，從而可有效防止固定元件與可動元件的接觸面之間的液體泄漏或固結等。
當殼體周壁內面上有按照各元件的容納順序直徑逐段增大的保持部時，在用塑料成形制作殼體時，成形容易且成本低，而且，在將殼體、兩個固定元件和一個可動元件組裝成采樣閥時，可避免弄錯各元件的放置順序。
當可動元件的周壁面上的靠近接觸面的部分做成為與固定元件的接觸面和殼體周壁內面都不接觸的倒角狀時，與不形成倒角狀的可動元件相比，由于可減少與殼體周壁內面的接觸面積，所以，可動元件在被兩個固定元件挾持著的狀態下可更容易旋轉。
當在一個元件的中心部設置從外部導入試樣用的導入用通路、在另一個元件的中心部設置將試樣向外部排出用的排出用通路時，可使各元件小型化并有效地利用接觸面(擴大通路配置的自由度等)，可以降低采樣閥的價格。另外，在采樣閥的動作長期穩定性方面，由于不設置現有采樣閥的中心部軸貫通孔，而是設置導入用通路、排出用通路，能將試樣的流動區域集中在采樣閥的中心部分，所以，與現有的采樣閥相比，實施防止液漏或固結等措施的區域小。因此，可確保動作的長期穩定性。
當導入用通路設在一個固定元件上、排出用通路設在另一個固定元件上、在離開可動元件的中心部處設置定量用通路、還設置用于連絡導入用通路與定量用通路的導入側連絡通路以及用于連絡定量用通路與排出用通路的排出側連絡用通路時，盡量將定量用通路靠近可動元件的中心部配置，盡量縮短導入側連絡用通路和排出側連絡用通路的長度，可使各元件更加小型化。
當導入側連絡用通路成凹狀地設在一個固定元件的接觸面上、排出側連絡用通路成凹狀地設在另一個固定元件的接觸面上時，可更加簡單地制造兩個固定元件，可降低成本。
當各元件上設有包圍試樣流通通路的清洗用通路時，如果用該清洗通路清洗各種通路--導入用通路、排出用通路、定量用通路--或接觸面，則可防止液漏或固結等波及到各元件的周緣部。
當清洗液導入用通路設在一個固定元件的中心部、在可動元件的兩個接觸面上都設置臺部和池部、清洗液排出用通路設在另一個固定元件的中心部、一個池部連通清洗液導入用通路而另一個池部連通清洗液排出用通路時，清洗液從一個固定元件的清洗液導入用通路導入該固定元件，充滿可動元件的兩個池部。然后，清洗液清洗該固定元件與可動元件的接觸面、可動元件的兩個臺部和在臺部開口的各種通路，再從另一個固定元件的清洗液排出用通路向外部排出。因此，可以切實地洗凈元件的各種通路、接觸面或可動元件的臺部等。
當設有對已導入可動元件的試樣進行定量的定量用通路、該定量用通路的一個端部在一個臺部開口、另一端部在另一臺部開口時，可用充滿可動元件上兩個池部內的清洗液有效地洗凈定量用通路的兩個端部。
權利要求
1.一種采樣閥，其特征在于備有具有接觸面、配置成固定狀的至少一個固定元件；具有接觸面、在該接觸面與固定元件的接觸面呈面接觸的狀態下可動的至少一個可動元件；容納固定元件和可動元件、分別固定地和可動地保持它們的殼體；推壓容納保持在殼體內的固定元件和可動元件、使它們的接觸面相互緊密地面接觸的推壓部件。
2.如權利要求1所述的采樣閥，其特征在于，固定元件為一個，是圓盤形，具有圓形接觸面和與其相連的周壁面；可動元件為一個，是圓盤形，具有圓形接觸面和與其相連的周壁面；殼體是圓筒形，具有用內面與固定元件的周壁面和可動元件的周壁面接觸的周壁；可動元件和固定元件同軸地容納保持在殼體內；可動元件能在一定角度范圍內旋轉。
3.如權利要求1所述的采樣閥，其特征在于，固定元件為二個，都是圓盤形，都具有一個圓形接觸面和與其相連的周壁面；可動元件為一個，是圓盤形，具有兩個圓形接觸面和與其相連的周壁面，被兩個固定元件挾持著，殼體是圓筒形，具有用內面與固定元件的周壁面和可動元件的周壁面接觸的周壁；可動元件和固定元件同軸地容納保持在殼體內；可動元件能在一定角度范圍內旋轉。
4.如權利要求1、2或3所述的采樣閥，其特征在于，固定元件通過與設在殼體周壁內面上的嵌合部嵌合而配置成固定狀。
5.如權利要求1、2或3所述的采樣閥，其特征在于，推壓部件由固定在殼體上的帽和彈性體構成，該彈性體配置在靠近該帽的固定元件與帽之間并將該固定元件推壓在可動元件上。
6.如權利要求1、2或3所述的采樣閥，其特征在于，殼體的周壁內面具有按照各元件的容納順序直徑逐段增大的保持部。
7.如權利要求1、2或3所述的采樣閥，其特征在于，可動元件的周壁中的靠近接觸面的部分，做成為與固定元件的接觸面和殼的周壁面都不接觸的倒角狀。
8.如權利要求1所述的采樣閥，其特征在于，在一個元件的中心部設置從外部導入試樣用的導入用通路，在另一個元件的中心部設置將試樣向外部排出用的排出用通路。
9.如權利要求2所述的采樣閥，其特征在于，在一個固定或可動元件的中心部設置從外部導入試樣用的導入用通路，在另一個固定或可動元件的中心部設置將試樣向外部排出用的排出用通路。
10.如權利要求3所述的采樣閥，其特征在于，在一個固定元件上設置導入用通路；在另一個固定元件上設置排出用通路；在可動元件上離開中心部的部位設置定量對已導入試樣進行定量的定量用通路；還設有用于連絡導入用通路與定量用通路的導入側連絡用通路和用于連絡定量用通路與排出用通路的排出側連絡用通路。
11.如權利要求10所述的采樣閥，其特征在于，導入側連絡用通路成凹狀地設在一個固定元件的接觸面上；排出側連絡用通路成凹狀地設在另一個固定元件的接觸面上。
12.如權利要求1、2或3所述的采樣閥，其特征在于，在各元件上設有包圍試樣流路的清洗用通路。
13.如權利要求1或2所述的采樣閥，其特征在于，在相互接觸的兩個元件中的一個元件的接觸面上，設有能與另一個元件的接觸面呈面接觸的臺部和以包圍該臺部的狀態能存留清洗液的池部。
14.如權利要求3所述的采樣閥，其特征在于，在兩個固定元件中的一方固定元件的中心部，設置從外部導入清洗液的清洗液導入用通路；在可動元件的兩個接觸面上都設置臺部和池部；在兩個固定元件中另一方固定元件的中心部，設置將清洗液向外部排出用的清洗液排出用通路；一方的池部與清洗液導入用通路連通，另一方的池部與清洗液排出用通路連通。
15.如權利要求14所述的采樣閥，其特征在于，在可動元件上設置對已導入試樣進行定量的定量用通路；該定量用通路的一端在一方的臺部上開口，另一端在另一方臺部上開口。
全文摘要
本發明旨在提供一種價格低、確保動作長期穩定性、能減少處理液漏或固結等故障的工作量的采樣閥。本發明的采樣閥V1備有兩個固定元件10、14、一個可動元件12、殼體20和推壓部件16。三個元件10、14、12同軸地容納保持在殼體20內。推壓部件16由帽11和作為彈性體的螺旋彈簧13構成。三個元件10、14、12的各中心部上不設置現有采樣閥中的軸貫通孔。
文檔編號G01N1/00GK1159523SQ96123258
公開日1997年9月17日 申請日期1996年12月20日 優先權日1995年12月21日
發明者木村六三郎, 喜多川信宏, 家次恒 申請人:東亞醫用電子株式會社