JP2023500412A

JP2023500412A - 液体容器とマニホルドとの間の改良された封止部を含むシステム

Info

Publication number: JP2023500412A
Application number: JP2022527110A
Authority: JP
Inventors: ハイコ・カルブフェル; ヨアヒム・ベルンハルト
Original assignee: シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2020-11-10
Publication date: 2023-01-05
Anticipated expiration: 2040-11-10
Also published as: CN114631030A; EP4058812A4; US20220354744A1; EP4058812A1; WO2021096885A1; US12005027B2; JP7402978B2

Abstract

本発明は、エラストマー材料を用いない封止部が使用される、マニホルドと液体容器との間に封止部を含むシステムに関し、封止部の封止特性は、容器に対するマニホルドの回転位置に依存しない。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年１１月１２日に出願された「ＳＹＳＴＥＭＷＩＴＨＩＭＰＲＯＶＥＤＳＥＡＬＢＥＴＷＥＥＮＡＬＩＱＵＩＤＣＯＮＴＡＩＮＥＲＡＮＤＡＭＡＮＩＦＯＬＤ」という名称の米国仮特許出願第６２／９３４，４７０号の優先権を主張し、その開示全体を、あらゆる目的で参照によって本明細書に組み入れる。

本出願は、液体を保持するように構成された液体容器と、液体が液体容器に供給される、および液体容器から取り出されるマニホルドとを含むシステムに関する。

当技術分野において、分析予定の液体を保持する液体容器が提供された分析システムが知られている。例えば、液体容器は、血液凝固の決定に関連して使用することができる。これらの液体容器は洗浄する必要があり、各液体容器は、マニホルドを介して様々な洗浄液に接続される。一般に、マニホルドは、上部にバルブおよびバルクボトルを保持する。バルブは、バルクボトルからマニホルドを通って液体容器への流体の流れを制御する。マニホルドと液体容器との連結は、液体容器が動いているとき、例えば液体容器が提供されている引出しが開閉されるときでさえ、防漏性である必要がある。さらに、マニホルドに対する液体容器の向きは、防漏性連結を損なうことなく調整可能である必要がある。さらに、防漏性連結を片手のみで着脱できることが望ましい。

当技術分野では、液体容器とマニホルドとの防漏性連結を形成するために、弾性シーリングが使用されている。関係する流体の腐食性に応じて、弾性シーリングは、より高いグレードである必要がある。弾性シーリングは圧縮されて封止部として機能し、圧縮は通常、ねじ山によって実現される。所定の圧縮を得るには、所定のトルクが必要とされる。関連する部品の公差に応じて、このトルクは、液体容器とマニホルドとの間で異なる角度で実現される。したがって、これは、マニホルドおよび液体容器が回転対称性を有さない場合には、互いに隣接して配置された複数の液体容器の不均一な組立てにつながる。

したがって、上で特定した欠点を克服し、マニホルドと液体容器との間の封止部が改良され、異なる腐食性を有する異なる液体に対して液体容器とマニホルドとの封止連結を提供するシステムを提供することが求められている。

この必要性は、独立請求項の構成によって満たされる。さらなる態様は、従属請求項に記載されている。

第１の態様によれば、液体を保持するように構成された液体容器を含むシステムが提供される。システムは、液体が液体容器に供給される、および液体容器から取り出されるマニホルドをさらに含む。マニホルドは、外周封止面を有する円錐形状を有する封止突起を含む。液体容器は、開口部と、開口部の直径が液体容器の内部に向かって減少するように開口部を囲む円錐形のリムとを含む。システムの連結状態では、マニホルドは、開口部に位置し、液体を液体容器に供給し、および液体容器から取り出す。円錐形のリムは内周支持面を含み、連結状態では、外周封止面が内周支持面に接触する。システムは、ユーザによって閉位置と開位置との間で移動されるように構成され、第１の周方向圧力印加面および第２の周方向圧力印加面を含む圧力発生要素をさらに含む。液体容器は容器圧力露出面を含み、マニホルドはマニホルド圧力露出面を含む。圧力発生要素の開位置では、第１の圧力印加面は容器圧力露出面に接触し、第２の圧力印加面はマニホルド圧力露出面に接触する。閉位置では、マニホルドは、液体容器に固定して連結される。したがって、第１の圧力印加面は、容器圧力露出面に第１の力を加えるように構成され、第２の圧力印加面は、マニホルド圧力露出面に第２の力を加えるように構成される。これは、マニホルドの外周封止面を液体容器の内周支持面に押し付け、液体容器とマニホルドとの封止連結を得る。

好ましくは、外周封止面および内周支持面は、どちらも射出成形材料から作られ、射出成形材料が互いに直接接触して、マニホルドと液体容器との封止連結を提供する。好ましくは、内周支持面が外周封止面と接触する接触領域には、エラストマー材料が実質的にない。

マニホルドおよび液体容器での圧力発生要素、圧力印加面、および圧力露出面により、内周支持面および外周封止面で密着連結が得られる。

間にエラストマー材料がなく互いに直接接触する射出成形材料が使用されるとき、経時的に劣化しない長期的な封止部が得られ、したがって異なる腐食性の値を有する異なる液体に対して使用することができる。

本発明は、本発明による少なくとも１つのシステムを含む自動分析器をさらに提供する。好ましくは、自動分析器は、生体液の試料、特に血液試料のインビトロ分析用の自動分析器である。

好ましい実施形態では、自動分析器は、液体容器用の１つの受入れ位置、または液体容器用の複数の受入れ位置を含む。

好ましい実施形態では、自動分析器は、１つのロボットにより変位可能な移送アームまたは複数のロボットにより変位可能な移送アームを含む。

本発明は、自動分析器における本発明による少なくとも１つのシステムの使用をさらに提供する。

「生体液」という用語は、ヒトまたは動物の体液を表し、血液であり得るが、血液に限定されない。

本発明のこれらおよび他の目的は、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明および以下の図面から当業者によって把握および理解される。図面中、同様の参照番号は同様の要素を表す。

本発明の構成を組み込む、ボトルからの液体がマニホルドおよびバルブを通して液体容器に供給されるシステムの概略図である。マニホルドが液体容器に連結されるときの、ボトルを有さないシステムの概略斜視図である。マニホルドの概略斜視図である。マニホルドが配置される容器開口部の拡大斜視図である。容器開口部の拡大側面図である。第１の実施形態による、液体容器へのマニホルドの連結の拡大断面図である。図６に示される連結の拡大部分図である。図４～７に関連して示されるシステムの上面斜視図である。図４～８に関連して述べる実施形態のシステムの拡大側面図である。さらなる実施形態によるシステムの拡大断面図である。図１０に示される実施形態の図１０の断面図のより詳細な図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に述べる。実施形態の以下の説明は、限定として解釈すべきではないことを理解されたい。本発明の範囲は、図面により本明細書で以下に述べる実施形態によって限定されることを意図されていない。

図面は概略図とみなすべきであり、図面に示されている要素は、原寸に比例して示されていない。むしろ、様々な要素は、それらの機能および全般的な目的が当業者に明らかになるように表されている。図面に示され、本明細書で以下に述べる物理的または機能的ユニットの構成要素または機能的ブロックどうしの連結または結合は、間接的な連結または結合によって成される。

図１は、ボトル５０からバルブ６０を通して液体容器３００への洗浄液などの液体の供給を制御するためにマニホルド１００が液体容器３００に配置されているシステムの概略図を示す。バルブ６０を通して容器を充填するために、容器３００に充填予定の液体は、充填ストロー１０１を使用して容器３００に供給され、液体は、吸引ストロー１０２を使用して、および吸引ライン７０が連結された吸引ライン連結１０３を使用して容器３００から取り出すことができる。さらに、空気交換のための通気口１０４が設けられている。

以下でさらに詳細に説明するように、圧力発生要素２００は、マニホルド１００と液体容器３００との密な封止連結があることを保証する。

図２は、クランプリングの形での圧力発生要素２００の第１の実施形態における容器３００およびマニホルド１００を含む概略斜視図を示す。図３も参照すると、マニホルド１００は、ボトル５０をマニホルド１００に配置および保持することができる支持構造１１０を含む。マニホルド１００は底板１２０をさらに含み、底板１２０は、図４および５にさらに詳細に示される液体容器３００の開口部３１０に配置される。底板１２０は、液体容器３００の開口部３１０に面する下面に、円錐形状を有して外周封止面１３１を含む周方向封止突起１３０を含む。この面１３１は、液体容器３００の開口部３１０に設けられた支持面に配置される。

図４および５に示されるように、液体容器は、マニホルド１００を受け入れるための開口部３１０を含む。液体容器３００はリム３２０を含み、リム３２０によって開口部３１０が画定される。リム３２０は、円錐形状の上端部３２１を含み、リム３２０の内周面に傾斜面３２２が設けられる。この内周支持面３２２は、マニホルド１００を開口部に配置するための支持部を提供する。リム３２０は、その外面に、リム３２０の外面３２５に延びる周方向突起３３０をさらに含む。突起３３０は、開口部３１０とは逆に面する第１の表面３３１を提供し、また、開口部３１０が提供される方向に面する第２の表面３３２を提供する。図示される実施形態での開口部３１０は円形であり、中心中軸Ａを含む。マニホルド１００も、図３に示される中軸Ｂを含む。マニホルド１００が開口部３１０に配置されるとき、開口部の中軸Ａは、マニホルド１００の中軸Ｂと一致する。圧力発生要素２００は、マニホルド１００を液体容器３００の開口部３１０に同心状に配置するのに役立つ。

図２および６～９に示される実施形態では、圧力発生要素２００はクランプリングとして設計される。図８および９でより詳細に示されるように、クランプリングは、リング形状の要素であり、第１のリングセクション２１０および第２のリングセクション２３０を有する２部片要素として設計される。２つのリングセクションは、ヒンジ部分２４０によって結合される。マニホルド１００が開口部３１０に配置されるとき、クランプリングは、マニホルド１００の底板１２０に被さるように、および開口部３１０のリム３２０に被さるようにユーザが片手で押すことができるように設計され、クランプリングは、液体容器３００の突起３３０をさらに覆う。リングセクション２１０および２３０の自由端は、ロッキングラッチ２５０によって互いに連結され、ロッキングラッチ２５０は、リングセクションの一方に提供される突起２５１を含み、突起２５１は、クランプリングの閉位置で、リングセクションの他方に提供される接触面２３１に接触する。ロッキングラッチ２５０および突起２５１は、一方のリングセクションの自由端に設けられ、接触面２３１は、他方のリングセクションの自由端に設けられる。クランプリングは、開位置（図示せず）から図８および９に示される閉位置に移動させることができ、リング２００の直径は、クランプリング２００がすでに開口部に位置しているがロッキングラッチ２５０によって開端部がまだロックされていない開位置と比較して小さい。

マニホルド１００と液体容器３００との封止連結の形成を、図６および７に関連してさらに詳細に説明する。図６および７に示されるように、クランプリング２００は、液体容器３００の周方向突起３３０および底板１２０が延びる内側凹領域２５６を含む。凹領域２５６は、第１の圧力印加面２５３および第２の圧力印加面２５２によって区切られる。圧力印加面２５３および２５２は、図３～５に示される中心軸ＡおよびＢに垂直な軸Ｃに対して角度を付けられた斜面である。クランプリング２００が閉位置に移動されるとき、圧力印加面２５３および２５２は、図７に示される矢印Ｄの方向に移動し、したがってクランプリング２００の中心の方向に移動する。凹領域の幅が減少する、したがって圧力印加面間の距離が減少することにより、圧力印加面は中心軸の方向に移動する。底板１２０は、底板の外縁部に向かって厚さが減少するベベル付き縁部分１２１を含む。ベベル付き縁部分は、マニホルド圧力露出面１２２を含む。したがって、クランプリング２００が閉じられるとき、第２の圧力印加面２５２は、マニホルド圧力露出面１２２と接触し、ベベル付き縁部分１２１の厚さが増加する方向に摺動する。したがって、力は、第２の圧力印加面２５２を介してマニホルド圧力露出面１２２に加えられ、マニホルド１００は、矢印Ｅ（図７に示される）の方向で開口部３１０に押し付けられる。リム３２０が内周支持面３２２を含むので、外周封止面１３１は、この内周支持面３２２に押し付けられる。さらに、第１の圧力印加面２５３は、突起３３０の表面３３１に接触し、容器３００をマニホルド１００の方向に押す。接触領域４１０は、マニホルド１００と液体容器３００との間に封止部を提供する。図面から分かるように、封止部にはエラストマー材料が提供されない。マニホルド１００は、例えば射出成形によってプラスチック材料から作ることができ、液体容器も射出成形によって材料から生成される。封止縁部には弾性材料が提供されない。

図７に示されるように、第１の圧力印加面と中心軸に垂直な軸ＣまたはＣ’とが成す角度は、マニホルド１００が開口部３１０に押し付けられる力を決定する。軸Ｃと第２の圧力印加面２５２とが成す角度の量は、軸Ｃ’と第１の圧力印加面２５３とが成す角度と同じでよい。この角度は、５°～１５°の間、好ましくは７°～１２°の間、さらに好ましくは約１０°であり得る。したがって、角度が第２の圧力印加面２５２に対して＋１０°である場合、第１の圧力印加面２５３に対しては－１０°であり得る。

図１０および１１は、マニホルドが同じであるさらなる実施形態を示す。しかし、クランプリングを使用する代わりに、ねじ付リング２００ａが使用される。ねじ付リング２００ａは、底板１２０のベベル付き縁部分を受け入れるための凹部２６０ａを含む。マニホルド１００は、図２～９に関連して述べたマニホルドに対応する。しかし、圧力発生要素は、ねじ付リング２００ａとして実装され、ここでも第１のリングセクションおよび第２のリングセクションを有する２部片要素として実装され、リングセクションは連結端部で連結される。２つのリングセクションの他の自由端は、ロッキング構造（図示せず）によって互いに連結される。凹部２６０ａは傾斜面２６１ａを含み、傾斜面２６１ａは、第２の圧力印加面の役割を果たし、ベベル付き縁部分に接して摺動する。液体容器３００ａは、少なくとも２つのねじ要素３５１ａおよび３５２ａを有する雄ねじ部分３５０ａを含む。２部片ねじ付リング２００ａは、底板および中実部分に被せて移動させることもでき、自由端が連結された後、ねじ付リングを中実部分３５０ａに螺着することができる。ねじ付リング２００ａは、２つの圧力印加面２７１ａおよび２７２ａを有する雌ねじ部分２７０ａを含む。ねじ付リング２００ａがハウジング開口部に螺着されると、圧力印加面２６１ａは、（図７に示されるのと同様に）底板、したがって外周封止面１３１を内周支持面３２２に押し付ける。２つの圧力印加面２７１ａおよび２７２ａは、液体容器３００ａ、特に内周支持面をマニホルド１００の方向に押し付け、したがって、ここでも、内周支持面が外周封止面１３１に押し付けられる、またはその逆に押し付けられる領域で封止連結が得られる。この実施形態では、マニホルドはねじ付部分を有さず、ユニオンナット（ねじ付リング）を使用してねじ連結を締め、容器３００ａをマニホルド１００に引き付ける。それでも、これは、加えられるトルクとは関係なく、液体容器３００ａに対するマニホルド１００の向きの調整を可能にする。マニホルド１００が液体容器３００ａに直接螺着される場合、部品またはねじ山の公差により、同じトルクを加えたときに容器３００ａに対するマニホルド１００の向きの相違が生じるため、ねじ連結は不利である。

上述した２つの実施形態では、高い封止効果作用が得られ、液体容器およびマニホルドは、効果的な封止を得るために必要とされる締結構造とは独立して向きを定められる。したがって、複数の液体容器を並べて配置することができる。ねじ付リングまたはクランプリングのいずれかによって実装された２部片要素としての圧力発生要素の構造により、マニホルドと容器との連結は、ユーザが片手で容易に実現することができる。さらに、圧力発生要素の２つのセクションを一体に保つ掛止機構を開くことによって、封止連結を片手で簡単に解放することができる。

上記の説明から、いくつかの結論を引き出すことができる。外周封止面１３１および内周支持面３２２は、どちらも射出成形材料から作ることができ、射出成形材料が互いに直接接触して、マニホルドと液体容器との封止連結を提供する。さらに、内周支持面が外周封止面と接触する接触領域には、エラストマー材料が実質的にない。

マニホルドは、連結状態で開口部３１０を覆う底板１２０をさらに含むことができる。したがって、底板は、容器および開口部の中心を通る中心軸Ａに垂直に延びる第１の軸Ｃに平行に延びる。底板１２０は、底板１２０の外縁部の方向に板の厚さが減少するベベル付き縁部分１２１を含む。ベベル付き縁部分は、マニホルドが開口部の方向に押されるマニホルド圧力露出面である。

圧力発生要素２００は、連結状態でベベル付き縁部分に面する内周傾斜面、例えば図７に示される圧力印加面２５２を含むことができる。この内周傾斜面は、第２の圧力印加面である。

圧力発生要素２００は、ヒンジ部分によって連結された２部品要素であり得る。閉位置では、圧力発生要素２００は、液体容器の円錐形のリム３２０および底板１２０を取り囲む。

圧力発生要素２００は、ヒンジ部分によって両リングセクションの第１の端部で連結された第１のリングセクションおよび第２のリングセクションを含むクランプリングとして構成されたリング形状の要素として実装される。各リングセクションは、第１の圧力印加面および第２の圧力印加面によってリング形状の要素の軸方向で区切られた内側凹領域を含むことができる。第１および第２のリングセクションの２つの端部は、閉位置でロッキングラッチによって互いに連結される。さらに、クランプリングがユーザによって閉位置に移動されると、クランプリングの直径が減少され、第２の圧力印加面は、外周封止面を内周支持面に押し付けるために、ベベル付き縁部分に接して摺動するように構成される。

図７に関連して論じたように、第１の圧力印加面と、クランプリングの中心を通る中心中軸に垂直に延びる第１の軸とが成す第１の角度の絶対値は、第２の圧力印加面と第１の軸とが成す第２の角度の絶対値に対応する。この角度は、液体容器とマニホルドとの圧力露出面に加えられる圧力を決定する。

液体容器は、その外面に、開口部とは逆に面する第１の表面を有する周方向突起をさらに含むことができ、この第１の表面は、容器の圧力露出面である。圧力発生要素は、ヒンジ部分によってリングセクションの第１の端部で連結された第１のリングセクションおよび第２のリングセクションを含むねじ付リングとしても実装される。リングの第２の端部は、閉状態で互いに接触し、マニホルド圧力露出面を受け入れるための凹部を提供する。

凹部は第２の圧力印加面をさらに含み、閉状態で、ねじ付リングは、第１の圧力印加面を提供するねじ付周方向部分を含む。

Claims

システムであって：
液体を保持するように構成された液体容器と、
液体が液体容器に供給される、および液体容器から取り出されるマニホルドであって、外周封止面を有する円錐形状を有する封止突起を含むマニホルドとを含み、
ここで、液体容器は、開口部と、該開口部の直径が液体容器の内部に向かって減少するように該開口部を囲む円錐形のリムとを含み、連結状態で、マニホルドは開口部に位置し、液体を液体容器に供給し、および液体容器から取り出し、円錐形のリムは内周支持面を含み、連結状態で、外周封止面は内周支持面と接触し、
該システムはさらに、ユーザによって閉位置と開位置との間で移動されるように構成され、第１の周方向圧力印加面および第２の周方向圧力印加面を含む圧力発生要素を含み、液体容器は、容器圧力露出面をさらに含み、マニホルドは、マニホルド圧力露出面を含み、
ここで、開位置では、第１の圧力印加面は容器圧力露出面に接触し、第２の圧力印加面はマニホルド圧力露出面に接触し、閉位置では、マニホルドは液体容器に固定して連結され、第１の圧力印加面は、容器圧力露出面に第１の力を加えるように構成され、第２の圧力印加面は、マニホルド圧力露出面に第２の力を加えるように構成されて、マニホルドの外周封止面を液体容器の内周支持面に押し付け、液体容器とマニホルドとの封止連結を得る、
前記システム。
外周封止面および内周支持面は射出成形材料から作られ、射出成形材料は互いに直接接触して、マニホルドと液体容器との封止連結を提供する、請求項１に記載のシステム。
内周支持面が外周封止面と接触する接触領域には、エラストマー材料が実質的にない、請求項１に記載のシステム。
マニホルドは、連結状態で開口部を覆う底板を含み、底板は、容器を通る中心中軸および開口部の中心に垂直に延びる第１の軸に平行に延び、底板は、底板の外縁部の方向に板の厚さが減少するベベル付き縁部分を含み、該ベベル付き縁部分はマニホルド圧力露出面である、請求項１に記載のシステム。
圧力発生要素は、連結状態でベベル付き縁部分に面する内周傾斜面を含み、内周傾斜面は第２の圧力印加面である、請求項４に記載のシステム。
圧力発生要素は、ヒンジ部分によって連結された２部品要素であり、閉位置で、圧力発生要素は、円錐形のリムを取り囲む、請求項４に記載のシステム。
圧力発生要素は、ヒンジ部分によってリングセクションの第１の端部で連結された第１のリングセクションおよび第２のリングセクションを含むクランプリングとして構成されたリング形状の要素であり、各リングセクションは、第１の圧力印加面および第２の圧力印加面によってリング形状の要素の軸方向で区切られた内側凹領域を含み、第１および第２のリングセクションの第２の端部は、閉位置でロッキングラッチによって互いに連結される、請求項６に記載のシステム。
クランプリングがユーザによって閉位置に移動されるとき、クランプリングの直径が減少され、第２の圧力印加面は、外周封止面を内周支持面に押し付けるためにベベル付き縁部分に接して摺動するように構成される、請求項７に記載のシステム。
第１の圧力印加面と、クランプリングの中心を通る中心中軸に垂直に延びる第１の軸とが成す第１の角度の絶対値は、第２の圧力印加面と第１の軸とが成す第２の角度の絶対値に対応する、請求項７に記載のシステム。
液体容器は、その外面に、開口部とは逆に面する第１の表面を有する周方向突起を含み、第１の表面は容器圧力露出面である、請求項１に記載のシステム。
圧力発生要素は、ヒンジ部分によってリングセクションの第１の端部で連結された第１のリングセクションおよび第２のリングセクションを含むねじ付リングを含み、リングセクションの第２の端部は、閉状態で互いに接触して、マニホルド圧力露出面を受け入れるための凹部を提供する、請求項６に記載のシステム。
凹部は第２の圧力印加面を含み、閉状態で、ねじ付リングは、第１の圧力印加面を提供するねじ付周方向部分を含む、請求項１１に記載のシステム。
自動分析器である、請求項１に記載のシステム。
液体容器用の１つの受入れ位置または液体容器用の複数の受入れ位置をさらに含む、請求項１３に記載の自動分析器。
１つのロボットにより変位可能な移送アームまたは複数のロボットにより変位可能な移送アームをさらに含む、請求項１３に記載の自動分析器。