JP4643107B2 - サンプル取出しデバイス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本文献は、非常に変化しやすい粘性を有するサンプル、特に糊状及び泥状サンプルを取り出すためのデバイスを記載している。
【０００２】
【従来の技術】
サンプルが注入されるチャンバを多様な容積へと境界を定める作用をするピストンを変位させることによりサンプルが強制的に流出される前に、貯蔵器から液状サンプルを取り出すために、複数のデバイスを使用することが可能である。これらのデバイスの１つが、（誰でも知っているように）注射器（syringe）である。泥状サンプルを取り出すために本出願人により開発された他のデバイスが、仏国特許文献第 2 700 851 号明細書に記載されている。それは、円形弾性ケーシングにより形成された膜を備え、前記膜は、膨張してサンプリングチャンバを密閉しかつ収縮して前記サンプリングチャンバを開放する。ケーシングが膨張した場合に、ケーシングがチャンバの壁部に沿って延在するならば、開口部の面積はチャンバの断面（筒状）と等しい。これは、サンプルが流れの不規則性により乱されることなく、容易に著しく粘性を有するサンプルを注入することが可能であることを意味する。しかしながら、このデバイスは、（しばしばより便利でありかつさほど危険でない）部位にサンプル取り出すためにのみ使用可能であり、（あるいは他の理由で望ましい）パイプを通過するサンプルを取り出すためにのみ使用可能である。
【０００３】
他のタイプの液状サンプル取り出しデバイス（一例が仏国特許第 2 747 780 号明細書に記載されている）では、サンプリングされる製品が、隣接する２つのエルボを有しかつ前記各エルボの前方で遮られるパイプを介して精確に注入される。前記貯蔵部（receptacle）がパイプと該パイプを介して通って注入される製品の連続性を復帰するように、サンプルを集める貯蔵部の端部が各エルボの周囲に配置されている。このデバイスは特に簡素であり、かつパイプ断面が一定であることにより、各サンプルの物理的組成を著しく変化させることなく、異なる粘性の各サンプルを取り出すことが可能である。しかし、必要とされる容積を有する貯蔵部を変更することによる以外は、サンプリングする体積を制御することは不可能である。これは、あまり便利でなくかつ実験室内の実際環境では時々不可能である。さらに、各貯蔵部は開放している。これは、サンプルが危険なものである場合には、各貯蔵部を保護チャンバ内に維持しなければならないことを意味している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の本質的目的は、変化しやすく（あるいは）高い粘性値及び曇り値（cloudiness）を有する可能性がある液状サンプルを安全にかつ簡便に取り出すことである。特に、サンプリングデバイスを製品内に浸す必要がないこと、及び前記製品を移送するための時間又は前記製品を製品として売ることなく第１検査（first examination）に提出するための時間の間に全体的に閉鎖されかつ密閉された容積部内にサンプリングした製品を維持することが望ましい。よって、サンプルは何らリスクを冒すことなく廃棄されかつ退けられる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本デバイスは、回動プラグが内部に存在する本体を備え、２つの穿孔が回動プラグに貫通形成され、前記各穿孔が、本体を貫通しかつ吸込パイプ及びサンプリングされない部分の排水（effluent）に対する排出パイプ内に導く２つの離間したオリフィスの角度と等しい角度に離間されている。前記本体は、さらに、本体内に収容されかつ回動プラグにより部分的に境界が定められた筒状チャンバの底部のそばに位置決めされた較正されたバルブを具備するサンプル取り出しオリフィスにより穿孔されている。本デバイスは、さらに、回動プラグ内を底部に向かう方向又は底部から離れる方向に自由に移動し、かつ底部と対向する側にチャンバの境界を定めるピストンを備えている。
【０００６】
従来技術によるいくつかの要素が本発明に存在するが、それらは、想到し得ないと思われる革新的手法で組み合わされていることに注意されたい。本体と回動プラグとを使用することはバルブを想起するが、バルブは、それ自体の内部を流れる液体のサンプルを集めることを可能とせず、流れを可能にかつ流れを妨げるように構成されているだけである。チャンバの容量を変化させるピストンがあるが、このピストンはチャンバ内にサンプルを注入しない。従って、内容物がサンプリングされるチャンバを通過する流れを作ることにより、サンプルが形成される。しかし、このチャンバは初期の構造といった取り外し可能フラスコ（removable flask）内に含められない。
【０００７】
チャンバの底部が回動プラグの基部により境界が定められているならば、デバイスの密閉性とそのメンテナンスの容易さは向上する。サンプリングオリフィスは、流入オリフィスと流出オリフィスとに共通に本体の周囲に位置決めされており、かつ流入オリフィスと流出オリフィスのうちの一方と回動プラグにおける各穿孔間の角度だけ離れている。
【０００８】
本構造の特に単純化した態様では、開口部がチャンバの基部と対向する本体に形成されている。回動プラグは前記開口部において本体から突出しており、ピストンはねじ山により回動プラグと係合された部分に取り付けられた操作デバイス（manoeuvring device）に連結されている。操作デバイスの前記部分が、回動プラグを被覆するスカート部であるならば、さらに（ピストンが置換される場合にはスカート部により覆われる）回動プラグ上に目盛が刻印されているならば、サンプリングする体積が非常に容易に調節される。
【０００９】
特定の実施形態により本発明を記載する。該実施形態は、好適な実施形態であって、添付の図面に示している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明で提供されるデバイスの固定部は、概略筒状の中空本体を形成しかつ両端部で開口した本体１である。しかしながら、その内部表面は、シーリングリングにネジ止めされた回動プラグ４の周囲に係合され、かつ本体１と回動プラグ４との間で堅密なかつ密閉された調節を提供するように相補的にテーパ状に形成されたシーリングリング３に座部として作用する円錐状壁部２を具備している。回動プラグ４のショルダ８が円錐面の開口部に向いているリング３の端部に接触するので、壁２の円錐体の先端に向けて回動プラグ４を押すことにより、リング３の端部が円錐状壁部２に押し込まれて接触する。回動プラグ４にネジ止めされたフランジであって、かつ回動プラグ４を引き抜くことを不可能にする前記円錐体の先端に向けて配置された本体１の平坦面６で支持するフランジ５により、リング３に充分に押し込むことで、回動プラグ４は本体１におけるその長手方向位置に保持される。例えば、シーリングリング３に摩耗がある場合に、本体１内の回動プラグ４の挿入を変更するために、フランジ５を介して係合されかつその丸められた頭が面６に接触する各停止ネジ７を使用することが可能である。回動プラグ４は、フランジ５を超えて該プラグを回動するために使用するハンドル９に続いている。
【００１１】
回動プラグ４は、フランジ５に隣接しかつフランジ側で閉鎖する基部１０を具備する一方で、その反対の端部で開口している。しかし、ピストン１１が、前記開口を閉鎖し、かつ基部１０と回動プラグ４の内部側面１３とともに筒状チャンバ１２の境界を定める機能を果たしている。ピストン１１は、ハンドル９と対向するハンドル１５により操作され、かつ回動プラグ４に取り付けられたフランジ１６内にネジにより係合されるネジ切りされたピン１４に依存している。ハンドル１５と軸１４とを回動することにより、チャンバ１２の容積を変化させるピストン１１のスライド移動が生ずる。ねじ切りされた軸１４が、ピストン１１の材料内に係合される一方でピストン内で自由に回動するボタン１７で終端しているので、ピストン１１は、回動が固定された状態を維持する。
【００１２】
本体１は、３つのオリフィスを備え、図１において明確に見ることができるサンプリングオリフィス１８を有している。このサンプリングオリフィスは、チャンバ１２内の圧力が充分高い場合に、サンプリングオリフィス１８が開くことができるように、バネ２１により較正されたボール２０から構成されたバルブ１９により閉鎖される。チャンバ１２から排出されるサンプルを集めるために、サンプリングオリフィス１８とバルブ１９の周囲に、破線で示すフラスコを押し当てることができる。
【００１３】
他の図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄは、本体１を貫通する別の２つのオリフィス；サンプルの入口オリフィス２２とサンプリングされない液体排出オリフィス２３とを示している。各オリフィス１８，２２，２３は、各オリフィス１８，２２、及び各オリフィス２２，２３がそれぞれ同一角度で離間するというように、同一円周上に配置されている。さらに、回動プラグ４とリング３とは、各オリフィス１８，２２，２３と同一高さに位置決めされ、かつ同一角度に離間された２つの穿孔２４，２５により貫通されている。回動プラグ４が本体１内で回動し、かつ各穿孔２４，２５が各オリフィス１８，２２，２３の前方で移動する際に、デバイスは各図２Ａ乃至図２Ｄにて記載された４つの主要な状態のうちの１状態にある。図２Ａの状態は、サンプリングする製品が、貯蔵器２７（該貯蔵器から製品が抽出される）から流出して入口オリフィス２２で終端する流入導管２６から、オリフィス２３に隣接しかつ排出貯蔵器２９に導く排出パイプ２８へ流れる状態である。各貯蔵器２７，２９間（デバイスの入力側のサンプルの物理的組成を乱すことを避けるために、好ましくは排出パイプ２８）に形成されたポンプ３０は、デバイスとチャンバ１２を通る流れを引き起こす。回動プラグ４の各穿孔２４，２５は、それぞれ本体内の各オリフィス２２，２３の前方に来る。その時は、サンプリングオリフィス１８は回動プラグ４により閉鎖されている。
【００１４】
液体の代表サンプルがチャンバ１２に流入するために充分長い間流した場合には、図２Ｂの位置まで回動プラグ４を回動する。ここで、各穿孔２４，２５は本体１のめくら部（blind portion）に面し、かつ本体内の各オリフィス１８，２２，２３は全て閉鎖されている。よって、チャンバ１２が閉鎖され、サンプルの特性を計測するため（特に、放射線計測するため又は回動プラグ４に取り付けられかつチャンバ１２内に導く選択された各センサ（図示せず）を使用して計測をするため）に必要な時間が得られる。サンプルが適切でないと判断した場合には、図２Ａに示す位置に回動プラグ４を戻すことにより、サンプルを置換してもよい。あるいは、図２Ｃの位置に回動プラグをセットして、サンプルを取り出すようにしてもよい。ここで、回動プラグ４の穿孔２５は、サンプリングオリフィス１８の前方にあり、かつ他の穿孔２４は依然として本体１の閉鎖部の前方に位置し、各オリフィス２２，２３は閉鎖されたままである。
【００１５】
よって、チャンバ１２の容積を減らし、かつこの容積分のサンプルをサンプリングオリフィス１８を介してデバイス外に流出させるために、ハンドル１５を回動することにより、ピストン１１を解放することは可能である。ここで、サンプルが上述したフラスコにより集められる。
【００１６】
通常のサンプリング操作の最後には、回動プラグ４を図２Ａに示す位置に戻した後、及び回動プラグ４内で最も押し込んだ位置にピストン１１を解放した後に、水又は他のリンス液を入口オリフィス２２内に注入するために、パイプ２６に接続されたポンプ３１を作動させることを含む。ここで、チャンバ１２内に残っていたサンプルが、ピストン１１により排出貯蔵器２９に排出され、ついで、各オリフィス２２，２３とチャンバ１２を洗浄するリンス液により排出される。
【００１７】
回動プラグ４の最終的な回動により、各穿孔２４，２５がサンプリングオリフィス１８と入口オリフィス２２の前方にそれぞれ位置決めされる図２Ｄに示す位置となり、バルブ１９を開放してデバイスの洗浄を終了するために、充分高い圧力でリンス液を入口オリフィス内にスプレーする。リンス廃液は、オリフィス１８を介して廃棄される。次いで、別のサンプルを取り出し可能となる。デバイスは完全に清浄化されているので、さらにデバイスは何らリスク無く操作可能である。
【００１８】
図１に戻ると、ハンドル１５が、本体１から突出しかつ目盛り３３が引かれた回動プラグ４の一端部を被覆するスカート部３２を具備可能であることを見ることができる。ピストン１１が押し込まれた場合に、チャンバ１２とサンプルされる容量の変化を定量化するために、スカート部３２がこれらの目盛３３を次々と覆う。この特徴点は、危険なサンプルを扱うのに非常に有用である。なぜなら、この場合に、サンプルされた全てがしきい値により定められた受容可能量であるからである。
【００１９】
フランジ５が、ボタン３５により引くことができるが、バネの作用下で挿入位置に復帰するスライドピン３４を具備している場合には、回動プラグ４の回動が容易になる。ここで、前記ピンが、本体１に形成されかつ回動プラグ４の（図２に示すような）特別な各位置を定める各穴３７内に挿入する。これらの各穴３７のうちのただ１つを図１において見ることができるが、他の各穴も同一のものである。
【００２０】
低摩擦係数を有する材料からなり、かつ本体１と回動プラグ４との間で押圧されるリング３は、各穿孔２４，２５の周囲の充分良好なシールを形成し、回動プラグ４の底部１０は密閉状態にチャンバ１２の一側を閉鎖し、かつピストン１１がチャンバ１２の他側に同様の効果を生成する各シール３８を具備している。よって、最悪な状態でも、サンプルの漏れは非常に少量である。
【００２１】
各要素の形状が単純であるので、デバイスのメンテナンスは容易であり、特に、本体１を両端で開放することが容易である。全て必要なメンテナンス及び洗浄作業をするために、複数のネジを取り外すというようにデバイスを非常に簡単に分解することが可能であることが、直ちにわかる。
【００２２】
最後に、デバイスは、該デバイスの対向する両端にありかつ容易にアクセス可能なエリアにある２つのハンドル９，５に依存しているだけであるので、デバイスを操作することが正に容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 デバイスの断面図である。
【図２Ａ】 本体内の回動プラグのとりうる位置を示す断面図である。
【図２Ｂ】 本体内の回動プラグのとりうる位置を示す断面図である。
【図２Ｃ】 本体内の回動プラグのとりうる位置を示す断面図である。
【図２Ｄ】 本体内の回動プラグのとりうる位置を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 本体
２ 円錐面
３ リング
４ 回動プラグ
５ フランジ
９，１５ 操作デバイス
１０ 基部
１１ ピストン
１２ チャンバ
１８ サンプル取り出しオリフィス
２２ 入口オリフィス
２３ 出口オリフィス
２４，２５ 穿孔
３２ スカート部
３４ 停止ピン

Claims (9)

1. 回動プラグ（４）が内部に存在する本体（１）を備え、かつ２つの穿孔（２４，２５）が前記回動プラグに貫通形成され、かつ前記各穿孔は、前記本体（１）を貫通しかつサンプル入力パイプ及び排出パイプ内に導く２つのオリフィス（２２，２３）を離間させる角度と等しい角度で離間され、さらに、前記本体は、その本体内に収容されかつ前記回動プラグ（４）により部分的に境界が定められた筒状チャンバ（１２）の底部のそばに位置決めされた、サンプルの流入圧力に耐えることが可能なように較正されたバルブを具備したサンプル取り出しオリフィス（１８）により穿孔され、さらに、前記回動プラグ（４）内を底部に向かう方向及び前記底部から離れる方向に自由に移動しかつ前記底部と対向する側でチャンバの境界を定めるピストン（１１）を備えることを特徴とするサンプル取出しデバイス。
2. 前記チャンバ（１２）の底部は前記回動プラグ（４）の基部（１０）により境界が定められ、サンプリングオリフィス（１８）が入口オリフィス及び出口オリフィスと共通の前記本体の周囲上に位置決めされ、かつ前記サンプリングオリフィスが入口オリフィス（２２）及び出口オリフィス（２３）のうちの一方から前記回動プラグの各穿孔（２４，２５）間の角度だけ離れていることを特徴とする請求項１記載のサンプル取出しデバイス。
3. 開口部が前記チャンバの前記底部と対向する前記本体（１）に形成され、かつ前記回動プラグ（４）が前記開口部の本体から突出し、
   かつ前記ピストンが前記回動プラグにねじ止めにより係合された部分に取り付けられた操作デバイス（１５）に連結されていることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載のサンプル取出しデバイス。
4. 前記操作デバイスの前記部分が前記回動プラグ（４）を被覆するスカート部（３２）であり、
   かつ目盛（３３）が前記回動プラグ上に刻印されていることを特徴とする請求項３記載のサンプル取出しデバイス。
5. 前記回動プラグ（４）がシーリングリング（３）により前記本体（１）から離間されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のサンプル取出しデバイス。
6. 前記シーリングリング（３）と前記本体（１）は円錐面（２）を圧迫し、
   前記回動プラグ（４）が、前記回動プラグ（４）の回動軸に沿って前記回動プラグ（４）の位置を調節するためのシステムを介して、前記本体（１）に結合され、
   前記シーリングリングが、前記円錐面の開口部の方向で前記回動プラグと接触していることを特徴とする請求項５記載のサンプル取出しデバイス。
7. 回動プラグ（４）の位置決め部材は、前記回動プラグ（４）上に形成されかつ前記本体（１）を支持する各調節ネジ（７）を具備したフランジ（５）から構成されていることを特徴とする請求項６記載のサンプル取出しデバイス。
8. 前記フランジ（５）は、回動プラグ（４）の回動を防止する停止ピン（３４）を具備し、かつ
   前記本体（１）が、前記回動プラグ（４）が回動するときに、前記ピン（３４）の円形経路上に形成されかつ前記回動プラグに対する好適な各停止位置を定める各穴（３７）を具備することを特徴とする請求項７記載のサンプル取出しデバイス。
9. 前記ピストン操作デバイス（１５）と対向して回動プラグ用操作デバイス（９）を備えることを特徴とする請求項３記載のサンプル取出しデバイス。

Images