JP2010144777A

JP2010144777A - カプセルカートリッジ用接続構造体

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Publication number: JP2010144777A
Application number: JP2008320718A
Authority: JP
Inventors: Takanori Iguchi; 孝則井口
Original assignee: Toyo Roshi Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Roshi Kaisha Ltd
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2028-12-17
Also published as: JP5086233B2

Abstract

【課題】不具合を発生させることなく確実なシール性を得る。
【解決手段】カプセルカートリッジ用接続構造体２０は、カプセルカートリッジ１０が有する雄型接続部１１，１２，１３，１４と外部配管系とを連通接続するために用いられる接続構造体である。そして、このカプセルカートリッジ用接続構造体２０は、雄型接続部の外径と同等、若しくはそれよりも大きい内径を有する雌型接続部２１，２２，２３，２４と、雌型接続部に対して雄型接続部を挿入する挿入機構３０，３１と、雄型接続部が雌型接続部に対して挿入されるとき、若しくは挿入された後に、雌型接続部の外側を締め付けることによって雌型接続部の内径を縮小させ、雄型接続部と雌型接続部とを接続する締付手段４０，５０と、を備えている。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、カプセルカートリッジの接続部を配管系に接続するための接続構造体に関する。

カプセルカートリッジは、流体の精製や分離に利用されるものである。この種のカプセルカートリッジのための接続構造体としては、例えば下記特許文献１に記載のものが知られており、下記特許文献１には、カプセルカートリッジ上端部の水平フランジに立直するように複数の雌型接続部を配置しておき、カプセルカートリッジの水平フランジの両側縁を接続金具の揺動ステージの両側部に形成されたレールに乗せて停止位置までスライドさせることで、水平フランジに立直する雌型接続部が接続金具に配置された外部配管系と連通する雄型接続部に対して整列する構成が記載されている。そして、下記特許文献１によれば、上述した構成の採用によって、容易かつ正確に雄型接続部と雌型接続部とを気密に接続し得ることが可能であるとされている。

特開平１０-７１３２６号公報

しかしながら、上述した従来のカプセルカートリッジ用接続構造体では、雌型接続部と雄型接続部とを接続する際のシール性確保のために、シール材を装着した雄型接続部がシール材外径よりも小さな内径を有する雌型接続部に挿入される構造となっていることから、大きな挿入力を必要とするものであった。

また、このような従来の構成は、大きな挿入力によって発生するシール材の捩れや雌型接続部の摩耗、変形などの発生を招いてしまい、さらには締め代が不均一となってしまうことから、シール力の低下を招く原因にもなっていた。

本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、カプセルカートリッジ用接続構造体に備え付けられた上下に揺動可能な操作ハンドルを上下方向いずれかに動かす一つの動作のみで、カプセルカートリッジの雄型接続部に装着されたシール材が捩れることがないように外部配管系との確実な連通接続を実現することのできるカプセルカートリッジ用接続構造体を提供することにある。

本発明に係るカプセルカートリッジ用接続構造体は、カプセルカートリッジが有する雄型接続部と外部配管系とを連通接続するために用いられるカプセルカートリッジ用接続構造体であって、前記雄型接続部の外径と同等、若しくはそれよりも大きい内径を有する雌型接続部と、前記雌型接続部に対して前記雄型接続部を挿入する挿入機構と、前記雄型接続部が前記雌型接続部に対して挿入されるとき、若しくは挿入された後に、前記雌型接続部の外側を締め付けることによって前記雌型接続部の内径を縮小させ、前記雄型接続部と前記雌型接続部とを接続する締付手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るカプセルカートリッジ用接続構造体において、前記締付手段は、前記雌型接続部の外側に設置される締付ブロックを含み、前記締付ブロックは、前記雌型接続部を挿入可能な開口穴と、前記開口穴に連続して形成されるスリット穴と、を有して構成され、前記スリット穴のスリット幅を狭めて前記開口穴の内径を縮小することで、前記雌型接続部の外側の締め付けを行うようにすることができる。

さらに、本発明に係るカプセルカートリッジ用接続構造体において、前記挿入機構は操作ハンドルを有し、当該操作ハンドルの動作によって前記雌型接続部に対する前記雄型接続部の挿入が行われ、また、前記締付手段は前記スリット穴の近傍に設置されるカム部を有し、当該カム部が前記操作ハンドルの動作に連動して回転することで前記スリット穴のスリット幅を狭めることができるように構成することができる。

またさらに、本発明に係るカプセルカートリッジ用接続構造体では、前記操作ハンドルの動作を規制するハンドル動作規制手段を備えることとすることができる。

本発明のカプセルカートリッジ用接続構造体によれば、カプセルカートリッジ用接続構造体に備え付けられた上下に揺動可能な操作ハンドルを上下方向いずれかに動かす一つの動作のみで、カプセルカートリッジの雄型接続部に装着されたシール材が捩れることがないように、カプセルカートリッジと外部配管系との確実な連通接続を実現することができる。またこのとき、操作ハンドルを動かすことに必要な力は小さな力でよく、従来技術で問題となっていたシール材の捩れや締め代が不均一になることから生じるシール力の低下はないので、確実なシール性が得られる。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１Ａおよび図１Ｂは、本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体のカプセルカートリッジを取り外した状態での全体構成を示す図であり、特に、図１Ａは部分破断斜視外観視を、図１Ｂは正面視を示している。また、図２Ａおよび図２Ｂは、本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体のカプセルカートリッジを取り付けた状態での全体構成を示す図であり、特に、図２Ａは部分破断斜視外観視を、図２Ｂは正面視を示している。なお、図２Ａおよび図２Ｂは、いずれもカプセルカートリッジとの接続が未だ成されていない状態を示す図である。さらに、図３は、本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体において、操作ハンドルを図２Ａの状態から最終到達位置まで動かした図であり、図4は、本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体において、操作ハンドルを図３の状態から後方へ移動させた図である。

まず、図２Ａを用いて、本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体によって外部配管系との連通接続が実現されるカプセルカートリッジ１０の構成について説明を行う。本実施形態に係るカプセルカートリッジ１０は、第一の側（すなわち、紙面上方側）の中央部分に一次側液体の入口となる入口雄型接続部１１が形成されているとともに、この入口雄型接続部１１の隣には、カプセルカートリッジ１０内に保持された気体や液体中に混じった気泡を排出するための第一排出雄型接続部１２が配置されている。また、カプセルカートリッジ１０の第二の側（すなわち、紙面下方側）の中央部分には、カプセルカートリッジ１０によって濾過された二次側液体の出口となる出口雄型接続部１３が形成されているとともに、濾過後のカプセルカートリッジ１０内に残った液体を排出するための第二排出雄型接続部１４が配置されている。

一方、本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体２０は、第一の側（すなわち、紙面上方側）にカプセルカートリッジ１０の入口雄型接続部１１と第一排出雄型接続部１２に接続可能であり、なおかつ外部配管系と連通する円筒チューブ状の雌型接続部２１，２２を有しており、さらに、第二の側（すなわち、紙面下方側）にカプセルカートリッジ１０の出口雄型接続部１３と第二排出雄型接続部１４に接続可能であり、なおかつ外部配管系と連通する円筒チューブ状の雌型接続部２３，２４を有している。

雌型接続部２１，２２の下方、および雌型接続部２３の上方のそれぞれには、カプセルカートリッジ１０を安定して設置するための取付部材２５が設置されており、各雄型接続部１１，１２，１３，１４と各雌型接続部２１，２２，２３，２４とがそれぞれ確実に接続される以前の状態であっても、カプセルカートリッジ１０の安定した自立が可能となっている。

また、本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体２０では、図２Ａに示すように、最初にカプセルカートリッジ１０の第二の側に配置される出口雄型接続部１３と第二排出雄型接続部１４を、これら雄型接続部１３，１４に装着された図示しないシール材外径と同等、若しくはそれよりも大きい内径を有する雌型接続部２３，２４へ挿入し、次にカプセルカートリッジ１０の第一の側に配置される入口雄型接続部１１と第一排出雄型接続部１２を第一の側の取付部材２５に嵌め込むことにより、カプセルカートリッジ１０を保持することとなる。なお、図２Ａにて示す状態において、カプセルカートリッジ１０の第一の側に配置される雄型接続部１１，１２の向きについては、カプセルカートリッジ用接続構造体２０の第一の側に配置された円筒チューブ状の雌型接続部２１，２２に整合するように、方向付けがなされている。

本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体２０は、さらに、第一の側に配置される雄型接続部１１，１２を第一の側に配置された雌型接続部２１，２２に対して挿入するための挿入機構を備えている。この挿入機構は、雌型接続部２１，２２を上下方向に移動させることで雄型接続部１１，１２と雌型接続部２１，２２との挿抜を実現する機構であり、操作ハンドル３０とリンク機構３１とを含んでいる。

リンク機構３１は、雌型接続部２１，２２，２３，２４の外周を取り囲むように設置される締付ブロック４０に一端側が接続する締付レバー３２，３３と、この締付レバー３２，３３の他端側にそれぞれ接続するとともに別端側が互いに接続する連結板３４，３５とによって構成されている。このような４節構造のリンク機構３１には、さらに連結板３４，３５同士の接続部に対して操作ハンドル３０が接続されている。また、操作ハンドル３０には、スライド板連結プレート３６を介してスライドブロック３７が取り付けられている。このスライドブロック３７は、図３に示されるように、外ケース４２に鉛直方向に開けられたスライド穴３９に嵌め込まれており、操作ハンドル３０を上下方向に移動させたときに、スライドブロック３７がスライド穴３９に沿って鉛直方向に移動するように構成されている。したがって、上下に揺動可能な操作ハンドル３０を下方向に動かすと、この動きに連動して第一の側に配置された雌型接続部２１，２２はカプセルカートリッジ１０の第一の側に配置される雄型接続部１１，１２に対して整合するように移動することができ、雄型接続部１１，１２と雌型接続部２１，２２との確実な挿入が実現できるようになっている。

なお、これら雄型接続部１１，１２と雌型接続部２１，２２との挿入においては、雌型接続部２１，２２の内径が、雄型接続部１１，１２に装着されるシール材外径と同等、若しくはそれよりも大きい内径にて形成されているので、従来技術に比べて挿入力の低減が図られているとともに、シール材の捩れを最小限にとどめることが可能となっている。

以上説明した挿入時の操作ハンドル３０位置(不図示であり、図２Ａと図３の間の状態である)よりも、さらに操作ハンドル３０を最終到達位置まで動かした状態を、図３にて示している。このような状態まで操作ハンドル３０を動かすと、本実施形態では、雌型接続部２１，２２，２３，２４の外周を取り囲むように設置される締付ブロック４０が、この動きに連動して雌型接続部２１，２２，２３，２４を締め付けるように構成されている。この機構（締付手段）について、図５Ａ乃至図６Ｂを用いて説明することとする。なお、図５Ａは、本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体の要部のみを抜き出した外観斜視図であり、操作ハンドルが上方に位置した状態を示している。また、図６Ａは、本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体の要部のみを抜き出した外観斜視図であり、操作ハンドルが最下方に位置した状態を示している。さらに、図５Ｂおよび図６Ｂは、それぞれ図５Ａおよび図６Ａの要部を拡大した図である。

雌型接続部２１，２２，２３，２４の外周を取り囲むように設置される締付ブロック４０は、雄型接続部１１，１２，１３，１４が雌型接続部２１，２２，２３，２４に対して挿入された後に、雌型接続部２１，２２，２３，２４の外側を締め付けることによって雌型接続部２１，２２，２３，２４の内径を縮小させ、雄型接続部１１，１２，１３，１４と雌型接続部２１，２２，２３，２４とを気密かつ液密に接続する締付手段を構成する部材であり、図５Ｂにてより詳細に示されるように、雌型接続部２１，２２，２３，２４を挿入可能な開口穴４０ａと、この開口穴４０ａに連続して形成されるスリット穴４０ｂと、を有して構成されている。

また、締付ブロック４０には、締付レバー３２（，３３）に接続するカム５０が設置されている。このカム５０は、符号５０ａと符号５０ｂにて示される２つの部材にて構成されており、符号５０ｂで示されるカムは、締付レバー３２（，３３）を介して操作ハンドル３０の動作に連動して回転することができるようになっており、さらに、カム５０ｂが回転することによってスリット穴４０ｂのスリット幅を狭めることができるように構成されている。この具体的な動作について図を用いて説明すると、操作ハンドル３０の動作は連結板３４，３５と締付レバー３２，３３、およびカム５０に連動しているため、図５Ａの状態から図６Ａの状態となるように操作ハンドル３０を下降させると、この下降動作に連動してカム５０ｂが回転する。カム５０ｂが回転すると、円筒チューブ状の雌型接続部２１，２２，２３，２４の外周面にそれぞれ配置される締付ブロック４０では、スリット穴４０ｂのスリット幅が縮小するように構成されているので（図６Ｂ参照）、その結果としてスリット穴４０ｂに連続して形成される開口穴４０ａの内径が縮小し、締付ブロック４０は雌型接続部２１，２２，２３，２４の外周面を締め付けるように作用することとなる。

この締め付けによって円筒チューブ状の雌型接続部２１，２２，２３，２４の内径は、カプセルカートリッジ１０が有する雄型接続部１１，１２，１３，１４に装着されるシール材外径より縮小するので、雄型接続部１１，１２，１３，１４と雌型接続部２１，２２，２３，２４とが密着接続し、気密かつ液密状態にて接続することとなる（この状態が図３にて示されている）。

なお、締付ブロック４０が有するスリット穴４０ｂのスリット幅を縮小させる機構については、本実施形態では、スリット穴４０ｂにより分割された締付ブロック４０の一端にカム５０ａを固定し、スリット穴４０ｂを貫通する軸とその軸を中心に回転するカム５０ｂを配し、締付レバー３２の回転と連動してカム５０ｂを回転させ、カム５０ｂの凸部がカム５０ａの凸部に乗り上げてカム５０ｂの凸部を押すことにより、スリット穴４０ｂの幅が変化するように構成されている。なお、カム５０ｂは、軸の長手方向には移動しないように構成されている。さらに、カム５０ａ，５０ｂ同士の凸部位置と高さを調節することで、スリット幅の縮小あるいは元に戻すタイミングとスリット幅の適切な縮小が可能となるように構成されている。ただし、スリット幅を縮小させる機構については、上述のものには限られず、操作ハンドル３０の動きに応じてスリット幅を変更できるものであればどのようなものであっても良い。

また、雄型接続部１１，１２，１３，１４と雌型接続部２１，２２，２３，２４との接続状態を維持するために、本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体２０では、図４にて示すように、操作ハンドル３０の最終到達位置を保持することが可能な機構が採用されている。すなわち、図４に示すように、最終到達位置の操作ハンドル３０は、前後方向（紙面の左斜め手前側から右斜め奥側の方向）に移動可能となっており、最終到達位置の操作ハンドル３０を後方（紙面奥側方向）へ移動させることで、操作ハンドル３０の先端がハンドル動作規制手段としての保持ブロック穴５５に挿入されるように構成されている。この保持ブロック穴５５の作用によって、操作ハンドル３０は、上下方向に移動できなくなり、最終到達位置が保持されるようになっている。なお、この状態を解除したい場合には、最終到達位置の操作ハンドル３０を後方から前方へ移動すればよく、かかる操作によって操作ハンドル３０の先端は、保持ブロック穴５５から容易に抜けるので、操作ハンドル３０は、再び上下方向に移動することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態では、操作ハンドル３０を最終到達位置まで動かした状態にてカム５０が回転し、締付ブロック４０が有するスリット穴４０ｂのスリット幅が縮小するように構成されている場合を例示して説明した。しかしながら、スリット幅が縮小するタイミングについては、どのような形態を採用しても良く、例えば、雄型接続部１１，１２，１３，１４と雌型接続部２１，２２，２３，２４との挿入が実施される途中から徐々にスリット幅が縮小するように構成することも可能である。

また、カプセルカートリッジ１０の形状、あるいは雄型接続部と雌型接続部の形成個数等については、あらゆる形式のものに本発明を適用することが可能である。

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体のカプセルカートリッジを取り外した状態での全体構成を示す図であり、特に、部分破断斜視外観視を示している。本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体のカプセルカートリッジを取り外した状態での全体構成を示す図であり、特に、正面視を示している。本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体のカプセルカートリッジを取り付けた状態での全体構成を示す図であり、特に、部分破断斜視外観視をしめしている。本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体のカプセルカートリッジを取り付けた状態での全体構成を示す図であり、特に、正面視を示している。本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体において、操作ハンドルを図２Ａの状態から最終到達位置まで動かした図である。本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体において、操作ハンドルを図３の状態から後方へ移動させた図である。本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体の要部のみを抜き出した外観斜視図であり、操作ハンドルが上方に位置した状態を示している。図５Ａの要部を拡大した図である。本実施形態に係るカプセルカートリッジ用接続構造体の要部のみを抜き出した外観斜視図であり、操作ハンドルが最下方に位置した状態を示している。図６Ａの要部を拡大した図である。

符号の説明

１０カプセルカートリッジ、１１入口雄型接続部、１２第一排出雄型接続部、１３出口雄型接続部、１４第二排出雄型接続部、２０カプセルカートリッジ用接続構造体、２１，２２，２３，２４雌型接続部、２５取付部材、３０操作ハンドル、３１リンク機構、３２，３３締付レバー、３４，３５連結板、３６スライド板連結プレート、３７スライドブロック、３８スライド板、３９スライド穴、４０締付ブロック、４０ａ開口穴、４０ｂスリット穴、４２外ケース、５０，５０ａ，５０ｂカム、５５保持ブロック穴。

Claims

カプセルカートリッジが有する雄型接続部と外部配管系とを連通接続するために用いられるカプセルカートリッジ用接続構造体であって、
前記雄型接続部の外径と同等、若しくはそれよりも大きい内径を有する雌型接続部と、
前記雌型接続部に対して前記雄型接続部を挿入する挿入機構と、
前記雄型接続部が前記雌型接続部に対して挿入されるとき、若しくは挿入された後に、前記雌型接続部の外側を締め付けることによって前記雌型接続部の内径を縮小させ、前記雄型接続部と前記雌型接続部とを接続する締付手段と、
を備えることを特徴とするカプセルカートリッジ用接続構造体。
請求項１に記載のカプセルカートリッジ用接続構造体において、
前記締付手段は、前記雌型接続部の外側に設置される締付ブロックを含み、
前記締付ブロックは、
前記雌型接続部を挿入可能な開口穴と、
前記開口穴に連続して形成されるスリット穴と、
を有して構成され、
前記スリット穴のスリット幅を狭めて前記開口穴の内径を縮小することで、前記雌型接続部の外側の締め付けが行われることを特徴とするカプセルカートリッジ用接続構造体。
請求項２に記載のカプセルカートリッジ用接続構造体において、
前記挿入機構は操作ハンドルを有し、当該操作ハンドルの動作によって前記雌型接続部に対する前記雄型接続部の挿入が行われ、また、
前記締付手段は前記スリット穴の近傍に設置されるカム部を有し、当該カム部が前記操作ハンドルの動作に連動して回転することで前記スリット穴のスリット幅を狭めることができるように構成されていることを特徴とするカプセルカートリッジ用接続構造体。
請求項３に記載のカプセルカートリッジ用接続構造体において、
前記操作ハンドルの動作を規制するハンドル動作規制手段を備えることを特徴とするカプセルカートリッジ用接続構造体。