JP2024515674A - ウイルス不活性化スキッドと共に使用するための磁気ドライブ延長部 - Google Patents

Abstract

磁気ドライブ延長部は、ドライブと構成要素との間の磁気結合の強度を高めるために、回転磁界を発生させる磁気ドライブと、磁気ドライブによって駆動される撹拌機などの構成要素との間に配置されるように適合され得る。例えば、機械的な磁気ドライブ延長部は、回転シャフトであって、回転磁石マウントがその周りを回転するように構成される、回転シャフトを収容し得、２つの反対の磁極を有する磁石は、回転力が回転磁石マウントを回転させ、これにより、したがって第２の回転磁力を構成要素に印加させる第２の回転磁界を発生させるように、マウントの反対側に取り付けられる。別の例として、磁気透過性磁気ドライブ延長部は、磁気導体構成要素が磁気透過性磁気ドライブ延長部の内周部の周りに等間隔で埋め込まれる絶縁材料から構成され得る。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年４月２１日に出願された「Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｄｒｉｖｅ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｆｏｒ Ｕｓｅ Ｗｉｔｈ Ｖｉｒｕｓ Ｉｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｓｋｉｄ」という名称の係属中の米国仮特許出願第６３／１７７，６０７号明細書に対する優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、磁気ドライブによって駆動される撹拌機を使用する混合タンクに関し、より具体的には、磁気ドライブと撹拌機との間の磁気結合を、さもなければこれらの２つの間の距離が不十分な磁気結合強度をもたらす場合に維持するための磁気ドライブ延長部に関する。

磁力は、距離の二乗に反比例して減少するため、一般的に、磁石ドライブと被駆動構成要素との間の界面距離は、最小限に保たれることが好ましい。しかしながら、一部の実際の用途では、他の要因により磁石ドライブと被駆動構成要素との間の近接が妨げられ、結果として生じた隙間によって磁気結合強度が弱くなる。例えば、ウイルス不活性化スキッドのタンク内の撹拌機構成要素を駆動させるために磁気ドライブを使用する場合、撹拌機構成要素を収容するタンクは、排出管のための十分な空間を確保するために、例えば支柱又は脚を使用して、磁気ドライブが配置される地面の上方で支持されなければならない。結果的に、タンクの下に排出管のための空間がどの程度必要であるかに応じて、磁気ドライブとタンク内の被駆動撹拌機構成要素との間の距離が増加することがあり、磁気結合強度が弱くなり、磁気ドライブとタンク内の被駆動撹拌機構成要素との間の磁気的な分離の事例が生じることがある。現在、オペレータは、タンクを監視し、磁気ドライブとタンク内の被駆動撹拌機構成要素との間の磁気的な分離のそのような事例が発生した場合、これらを手動で修正しなければならず、特にウイルス不活性化プロセスの他の多くの側面が自動化されているなか、オペレータの時間を非効率に使用するものとなっている。

一実施形態では、機械的な磁気ドライブ延長部が提供される。磁気ドライブ延長部は、（ｉ）磁気ドライブによって駆動される構成要素に第１の回転磁力を印加させる回転磁界を発生させるように構成された磁気ドライブと、（ｉｉ）磁気ドライブによって駆動される構成要素との間の空間に配置されるように適合され、及び磁気ドライブ延長部は、回転シャフトであって、回転磁石マウントがその周りを回転するように構成される、回転シャフトを収容するハウジングを有し、２つの反対の磁極を有する磁石は、第１の回転力が回転磁石マウントを回転させ、及び回転磁石マウントの回転が、第２の回転磁力を構成要素に印加させる第２の回転磁界を発生させるように、回転磁石マウントの反対側に取り付けられる。

いくつかの例では、機械的な磁気ドライブ延長部は、円筒状の形状である。更に、いくつかの例では、機械的な磁気ドライブ延長部の直径は、磁気ドライブの直径と実質的に同じである。更に、いくつかの例では、磁気ドライブ延長部は、磁気ドライブ延長部の第１の円形面が磁気ドライブに面し、及び磁気ドライブ延長部の第２の円形面が、磁気ドライブによって駆動される構成要素に面するように円筒状に方向付けられる。

更に、いくつかの例では、機械的な磁気ドライブによって駆動される構成要素は、撹拌機である。例えば、撹拌機は、例えば、１つ以上の脚で磁気ドライブの上方の特定の距離に支持される混合タンク内に配置され得、及び機械的な磁気ドライブ延長部の円筒形の高さは、特定の距離よりも小さくてよいか又は特定の距離と実質的に同じであり得る。

別の実施形態では、磁気透過性磁気ドライブ延長部が提供される。磁気透過性磁気ドライブ延長部は、（ｉ）磁気ドライブによって駆動される構成要素に回転力を印加させる回転磁界を発生させるように構成された磁気ドライブと、（ｉｉ）磁気ドライブによって駆動される構成要素との間の空間に配置されるように適合される。更に、磁気透過性磁気ドライブ延長部は、１つ以上の磁気導体構成要素が磁気透過性磁気ドライブ延長部の内周部の周りに等間隔で埋め込まれる絶縁材料から構成される。

いくつかの例では、磁気透過性磁気ドライブ延長部は、円筒状の形状である。更に、いくつかの例では、磁気透過性磁気ドライブ延長部の直径は、磁気ドライブの直径と実質的に同じである。更に、いくつかの例では、磁気透過性磁気ドライブ延長部は、磁気透過性磁気ドライブ延長部の第１の円形面が磁気ドライブに面し、及び磁気透過性磁気ドライブ延長部の第２の円形面が、磁気ドライブによって駆動される構成要素に面するように円筒状に方向付けられる。

更に、いくつかの例では、磁気透過性磁気ドライブによって駆動される構成要素は、撹拌機である。例えば、撹拌機は、例えば、１つ以上の脚で磁気ドライブの上方の特定の距離に支持される混合タンク内に配置され得、及び磁気透過性磁気ドライブ延長部の円筒形の高さは、特定の距離よりも小さくてよいか又は特定の距離と実質的に同じであり得る。

いくつかの実施形態による、磁気ドライブの上方に配置された、磁気被駆動撹拌機及びその対応する排出管を収容する例示的なタンクを示す。 いくつかの実施形態による、例示的な磁気ドライブの上方に配置された、磁気被駆動構成要素を収容する例示的なタンクを示す。 いくつかの実施形態による、例示的な磁気ドライブ延長部が磁気ドライブと磁気被駆動構成要素との間に配置されている、例示的な磁気ドライブの上方に配置された磁気被駆動構成要素を収容する例示的なタンクを示す。 いくつかの実施形態による例示的な磁気ドライブ延長部の頂面図を示す。 いくつかの実施形態による例示的な磁気ドライブ延長部の側面図を示す。 いくつかの実施形態による、図４Ｂに示される例示的な機械的な磁気ドライブ延長部の断面図を示す。 いくつかの実施形態による、図５Ａに示される例示的な機械的な磁気ドライブ延長部の断面図を示す。 いくつかの実施形態による例示的な磁気透過性磁気ドライブ延長部の頂面図を示す。 いくつかの実施形態による、図６Ａに示される例示的な磁気透過性磁気ドライブ延長部の断面図を示す。

本明細書で提供される磁気ドライブ延長部は、磁気ドライブと被駆動構成要素との結合を向上させる。そうでなければ、これらの２つの間の距離は、不十分な磁気結合強度をもたらす。ドライブを被駆動構成要素に対して直接配置することができない場合、本明細書で提供される磁気ドライブ延長部をドライブと被駆動構成要素との間の隙間に配置することで、磁気結合の強度が増加し、したがって信頼性及び／又は性能が向上する。一般的に、本明細書で提供される磁気ドライブ延長部を隙間に配置すると、軸力及び／又は磁界がドライブから構成要素により効率的に伝達され、隙間が効果的に減少し、性能が向上する。具体的には、磁気ドライブ延長部は、鉄系金属などの磁気透過性材料を介して又は追加的な磁石の使用を通して機械的に、磁気ドライブから意図した被駆動構成要素に回転力を伝達する。これらの概念は、単純な形態又は複雑な形態の幅広い範囲で提供され、磁気ドライブが、困難となるはずの距離にある構成要素を確実に駆動することができるという主な機能を達成することができると共に、磁気的な分離の事例の修正のためのオペレータの介入の必要性を低減させる。

図１は、いくつかの実施形態による、磁気ドライブ１０６の上方に配置された、磁気被駆動撹拌機及びその対応する排出管１０４を収容する例示的なタンク１０２を示す。例えば、磁気ドライブ１０６は、ウイルス不活性化スキッドのタンク１０２内の撹拌機構成要素を駆動するために使用され得る。排出管１０４を通した定期的な排出が必要である場合、タンク１０２は、タンク１０２の下に排出管１０４のための空間が存在するように、磁気ドライブ１０６が配置される地面（又は別のベース）の上方で支持されなければならない。

図２は、いくつかの実施形態による、例示的な磁気ドライブ１０６の上方に配置された、磁気被駆動構成要素１０８（例えば、撹拌機など）を収容する例示的なタンク１０２の別の図を示す。一般的に、磁気ドライブ１０６及び磁気被駆動構成要素１０８の両方は、互いに磁気的に結合される磁石を含む。磁気ドライブ１０６の磁石が（例えば、モータを使用して）機械的に回転されると、磁気ドライブ１０６と磁気被駆動構成要素１０８との間の磁力は、機械的被駆動構成要素１０８の磁石も回転させる。しかしながら、被駆動構成要素１０８と、被駆動構成要素１０８を駆動する磁気ドライブ１０６との間の距離１０５が（例えば、図１に関して上述したように、タンク１０２の下に排出管１０４のための空間を設けるために）増加するにつれて、磁気被駆動構成要素１０８と磁気ドライブ１０６との間の磁気結合の強度が減少し、磁気被駆動構成要素１０８と磁気ドライブ１０６との間の磁気的な分離の事例に至る可能性がある。

上記のように、本開示は、磁気被駆動構成要素１０８と磁気ドライブ１０６との間の磁気的な分離を改善する磁気ドライブ延長部１１０を提供する。例えば、そうでなければ、これらの２つの間の距離は、不十分な磁気結合強度をもたらす。図３は、いくつかの実施形態による、例示的な磁気ドライブ延長部１１０が磁気ドライブ１０６と磁気被駆動構成要素１０８との間に配置されている、例示的な磁気ドライブ１０６の上方に配置された磁気被駆動構成要素１０８を収容する例示的なタンク１０２を示す。一般的に、磁気ドライブ延長部１１０を磁気ドライブ１０６と磁気被駆動構成要素１０８との間に配置すると、軸力及び／又は磁界が磁気ドライブ１０６から磁気被駆動構成要素１０８により効率的に伝達され、磁気ドライブ１０６と磁気被駆動構成要素１０８との間の隙間を効果的に繋ぎ、これらの２つの間の磁気結合を向上させる。具体的には、磁気ドライブ延長部１１０は、磁気ドライブ１０６から磁気被駆動構成要素１０８に回転力を伝達するために、追加的な磁石の使用を通して機械的に（例えば、図５Ａ及び図５Ｂに関して図示及び記載される機械的な磁気ドライブ延長部１１０Ａを介して）又は鉄系金属などの磁気透過性材料を介して（例えば、図６Ａ及び図６Ｂに関して図示及び記載される磁気透過性磁気ドライブ延長部１１０Ｂを介して）実装され得る。

図４Ａは、いくつかの実施形態による例示的な磁気ドライブ延長部１１０の頂面図を示し、図４Ｂは、いくつかの実施形態による例示的な磁気ドライブ延長部１１０の側面図を示す。一般的に、磁気ドライブ延長部１１０は、円筒状の形状であり得、高さ１１１は、磁気ドライブ１０６と磁気被駆動構成要素１０８との間の距離１０５以下又は磁気ドライブ１０６と、磁気被駆動構成要素１０８が配置されるタンク１０２（若しくは他の容器）の底部との間の距離以下である。磁気ドライブ延長部１１０が被駆動構成要素１０８と磁気ドライブ１０６との間に配置されるとき、磁気ドライブ延長部１１０の円形面の一方は、磁気被駆動構成要素１０８に面するように方向付けられ得る一方、磁気ドライブ延長部１１０の他方の円形面は、磁気ドライブ１０６に面するように方向付けられる。

図５Ａは、いくつかの実施形態による例示的な機械的な磁気ドライブ延長部１１０Ａの断面図、すなわち図４Ｂに示される例示的な磁気ドライブ延長部１１０の断面図を示し、図５Ｂは、いくつかの実施形態による、図５Ａに示される例示的な機械的な磁気ドライブ延長部１１０Ａの断面図を示す。機械的な磁気ドライブ延長部１１０Ａは、回転シャフト１１４であって、回転磁石マウント１１８がその周りを回転するように構成される、回転シャフト１１４と、回転磁石マウント１１８のための１つ以上の軸受１１６とを収容するハウジング１１２を含み得る。２つの反対の磁極を有する磁石１２０が回転磁石マウント１１８の反対側に取り付けられ得る。一般的に、磁気ドライブ１０６の磁石は、機械的な磁気ドライブ延長部１１０Ａの磁石１２０に磁気的に結合することができ、磁気ドライブ１０６の磁石が（例えば、モータを使用して）機械的に回転されると、磁気ドライブ１０６の磁石の回転により、回転磁石マウント１１８を介して機械的な磁気ドライブ延長部１１０Ａの磁石１２０を回転させる。機械的な磁気ドライブ延長部１１０Ａの磁石１２０は、磁気被駆動構成要素１０８の磁石に更に磁気的に結合させることができ、回転磁石マウント１１８を介した磁石１２０の回転により、したがって磁気被駆動構成要素１０８の磁石を回転させることができ、すなわち磁気ドライブ１０６よりも近い範囲でタンク１０２又は他の容器内の撹拌機又は他の磁気被駆動構成要素１０８を磁気的に駆動させる。

図６Ａは、いくつかの実施形態による例示的な磁気透過性磁気ドライブ延長部１１０Ｂの頂面図を示し、図６Ｂは、いくつかの実施形態による、図６Ａに示される例示的な磁気透過性磁気ドライブ延長部１１０Ｂの断面図を示す。磁気透過性磁気ドライブ延長部１１０Ｂは、固体絶縁材料１２２で作成され得、１つ以上の磁気導体構成要素１２４（例えば、鉄系金属製）が磁気絶縁材料１２２内に埋め込まれる。一般的に、図６Ａに示されるように、１つ以上の磁気導体構成要素１２４が磁気透過性磁気ドライブ延長部１１０Ｂの内周部又は周囲の周りに等間隔で配置され得る。磁気透過性磁気ドライブ延長部１１０Ｂの磁気導体構成要素１２４は、磁気ドライブ１０６の磁石の回転経路と整列され得る。磁気ドライブ１０６が（例えば、モータを使用して）機械的に回転されると、磁気ドライブ１０６の磁石の回転により回転磁界が発生し、１つ以上の磁気導体構成要素１２４は、回転磁界の到達範囲を磁気ドライブ１０６から磁気被駆動構成要素１０８へと拡張する。

本明細書で提供される磁気ドライブ延長部１１０、１１０Ａ、１１０Ｂは、単純な形態又は複雑な形態の幅広い範囲で提供され、磁気ドライブが、困難となるはずの距離にある構成要素を確実に駆動することができるという主な機能を達成することができると共に、磁気的な分離の事例の修正のためのオペレータの介入の必要性を低減させる。

本出願の末尾の特許請求の範囲は、従来のミーンズプラスファンクションの文言、例えば「～のための手段」又は「～のためのステップ」等の文言が特許請求の範囲内に明記されない限り、米国特許法第１１２条（ｆ）に基づいて解釈されるものではない。

Claims (14)

1. （ｉ）磁気ドライブであって、前記磁気ドライブによって駆動される構成要素に第１の回転磁力を印加させる回転磁界を発生させるように構成された磁気ドライブと、（ｉｉ）前記磁気ドライブによって駆動される前記構成要素との間の空間に配置されるように適合された機械的な磁気ドライブ延長部であって、回転シャフトであって、回転磁石マウントがその周りを回転するように構成される、回転シャフトを収容するハウジングを有し、２つの反対の磁極を有する磁石は、前記第１の回転力が前記回転磁石マウントを回転させ、及び前記回転磁石マウントの前記回転が、第２の回転磁力を前記構成要素に印加させる第２の回転磁界を発生させるように、前記回転磁石マウントの反対側に取り付けられる、機械的な磁気ドライブ延長部。
2. 円筒状の形状である、請求項１に記載の機械的な磁気ドライブ延長部。
3. 前記機械的な磁気ドライブ延長部の直径は、前記磁気ドライブの直径と実質的に同じである、請求項２に記載の機械的な磁気ドライブ延長部。
4. 前記機械的な磁気ドライブ延長部の第１の円形面が前記磁気ドライブに面し、及び前記機械的な磁気ドライブ延長部の第２の円形面が、前記磁気ドライブによって駆動される前記構成要素に面するように円筒状に方向付けられる、請求項２に記載の機械的な磁気ドライブ延長部。
5. 前記磁気ドライブによって駆動される前記構成要素は、撹拌機である、請求項１～４のいずれか一項に記載の機械的な磁気ドライブ延長部。
6. 前記機械的な磁気ドライブ延長部の円筒形の高さは、前記撹拌機が配置される混合タンクが支持される、前記磁気ドライブの上方の距離よりも小さい、請求項５に記載の機械的な磁気ドライブ延長部。
7. 前記機械的な磁気ドライブ延長部の円筒形の高さは、前記撹拌機が配置される混合タンクが支持される、前記磁気ドライブの上方の距離と実質的に同じである、請求項５に記載の機械的な磁気ドライブ延長部。
8. （ｉ）磁気ドライブであって、前記磁気ドライブによって駆動される構成要素に回転力を印加させる回転磁界を発生させるように構成された磁気ドライブと、（ｉｉ）前記磁気ドライブによって駆動される前記構成要素との間の空間に配置されるように適合された磁気透過性磁気ドライブ延長部であって、１つ以上の磁気導体構成要素が前記磁気透過性磁気ドライブ延長部の内周部の周りに等間隔で埋め込まれる絶縁材料から構成される、磁気透過性磁気ドライブ延長部。
9. 円筒状の形状である、請求項８に記載の磁気透過性磁気ドライブ延長部。
10. 前記磁気透過性磁気ドライブ延長部の直径は、前記磁気ドライブの直径と実質的に同じである、請求項９に記載の磁気透過性磁気ドライブ延長部。
11. 前記磁気透過性磁気ドライブ延長部の第１の円形面が前記磁気ドライブに面し、及び前記磁気透過性磁気ドライブ延長部の第２の円形面が、前記磁気ドライブによって駆動される前記構成要素に面するように円筒状に方向付けられる、請求項９に記載の磁気透過性磁気ドライブ延長部。
12. 前記磁気ドライブによって駆動される前記構成要素は、撹拌機である、請求項８～１１のいずれか一項に記載の磁気透過性磁気ドライブ延長部。
13. 前記磁気透過性磁気ドライブ延長部の円筒形の高さは、前記撹拌機が配置される混合タンクが支持される、前記磁気ドライブの上方の距離よりも小さい、請求項１２に記載の磁気透過性磁気ドライブ延長部。
14. 前記磁気透過性磁気ドライブ延長部の円筒形の高さは、前記撹拌機が配置される混合タンクが支持される、前記磁気ドライブの上方の距離と実質的に同じである、請求項１２に記載の磁気透過性磁気ドライブ延長部。

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