JP4236580B2 - 流体送出装置 - Google Patents

Description

本願は、２００１年１０月１９日に出願した米国仮特許出願第６０／３４６，２１８号の利益を主張し、その出願の内容をここに援用する。
本発明は、概略的には、流体送出装置に関し、より詳しくは、動物ケージ又は収容装置用の流体送出装置及び方法に関する。

実験研究に、毎年多数の実験動物が使用されている。これらの動物のサイズは、ハツカネズミから、人以外の霊長類に至る範囲に及んでいる。有効で信頼性のある実験を行なうためには、研究者は、彼らの動物が試験結果及び結論に影響を与える病原体及び微生物汚染物質から保護されることを確保しなければならない。動物設備の適切なハウジング及び管理は、動物の健康、研究の質及び動物に使用するティーチングプログラムまたは試験プログラム、及び職員の健康及び安全にとって重要なことである。
通常、動物は、その特定条件に従って、飲料に適した非汚染飲料水又は必要な栄養物を含有したその他の流体にアクセスできなくてはならない。飲料に適した水の水質及び定義は、現場毎に変わることがある。特に、所定の箇所における水の通常の成分が研究に使用され、得られる結果に影響を及ぼす場合には、水質が許容できるものであることを確保するため、ｐＨ、硬度、微生物的または化学的汚染物質について周期的に監視する必要がある。プロトコルが高度の純水を必要とするとき、水は、汚染物質を最小限にし又は無くすように処理され又は純化されるのが良い。水処理の選択は注意深く考察すべきである。なぜならば、多くの水処理形態は、生理的変化、微生物相（マイクロフロラ）の変化または実験結果への影響を引起こす可能性があるからである。例えば、給水の塩素処理は、いくつかの種には有効であるが、その他に対して毒性であることがある。
ハウジング及び畜産の条件は、動物及び職業的な健康及び安全並びにデータ変化性、及び動物の健康に影響を与えるので、本発明は、最適な環境条件及び動物の快適性が得られるように、ケージレベルバリヤ型ケージまたは一体型ケージ及びラック装置内の実験動物用の、汚染されることがなく、交換可能な及び使い捨て流体源を提供することに関する。

世界中の動物供給業者は、特定病原体を保有しない動物に対する前例のないほどの要求を経験しており、今や、このような動物の生産及び世話を研究者に任せている。同様に、実験動物ケージ製造業者は、病原体の存在しない環境を確保する技術及び機器を提供する多くのケージ装置を開発している。例えば、換気型ケージ／ラック装置が当業界で良く知られている。このような換気型ケージ／ラック装置の一例が、ラブプロダクト社(Lab Products Inc.)に譲渡された米国特許第 4,989,545号に開示されており、その内容は本願に援用する。この特許には、各々がエアプレナムとして形成されている複数の棚を備えたオープンラック装置が提供される。ラック装置には、ラック内の各ケージ及び動物を換気するための換気装置が連結されており、このため、病原体、アレルゲン、好ましくないフェロモン、または他の有害ヒュームで容易に汚染されないケージの要望を不要にする。例えば、このような換気型ケージ／ラック装置内での研究用のために、ラットを収容することが知られている。
実験動物を効率的且つ安全に収容し且つ飼育するための改善された技術的進歩に対する強い要望が、主として、病原体のない実験動物環境の創出における現在の関心から、及び免疫無防備状態の、免疫欠損、形質転換及び誘起された突然変異（「ノックアウト」）動物の使用を通して生じている。急速に拡大する形質転換技術は、モデル化分子生物学の適用に殆どの動物集団を提供する。形質転換動物（transgenic animals）は、人の病気に対するハツカネズミ及びラットのモデル化、病気の治療及び予防のモデル、及び発育遺伝学に関する知識の進歩の連続的成功の理由となっている。また、新しい免疫欠損モデルの開発は、ノックアウト技術を用いた遺伝子ターゲット型モデルの創出により、近年途方もなく進歩していることを示している。かくして、非汚染型ケージ環境及び物質免疫無防備状態の動物（すなわちＳＣＩＤハツカネズミ）の増大する使用に対する要望が、病原体の存在しない餌（えさ）及び水の必要性を大幅に増大させている。さもなくば、隔離される動物ケージ環境内に病原体を導入する１つの主な手段は、動物（単一または複数）に提供される汚染された餌及び水である。

従って、特殊なケージ装置及び所与のケージへ水を送出する装置の両者を改善することにより実験動物の健康を向上させ且つより良く飼育することが要望されている。水または流体を供給するための関連ケージ装置は、汚染の危険、バイオ閉込め条件(bio-containment requirement)、ＤＮＡ危険排出物、遺伝子伝達技術による病気の誘発、仕事場でのアレルゲン曝露、及び動物福祉の問題等の或る欠点を有している。
現在、研究所その他の施設は、ケージから取外し、分解し、洗浄し、滅菌し、再び組立ててケージに戻さなくてはならないボトルその他の容器により動物に流体を供給している。また、研究所は、その将来の必要性及び／または研究すべき動物の種類に基いた種々の条件により、大量の流体ボトルまたは容器を貯蔵しておかなくてはならない。一般に各週毎に行なわれるこの大量の貯蔵、洗浄及び滅菌を行なう努力は、反復仕事であって、時として退屈でもある仕事を行なうのに、多量の時間、スペース及び人手を要する。いずれにせよ、ケージレベルバリヤ型ラック／ケージ装置内で生活する実験動物に流体を供給するための改善された装置が要望されている。

本発明はこの要望を満たすものである。簡単にいえば、本発明の１つの実施形態によれば、動物を収容する動物ケージ装置に流体を供給する流体送出装置が開示される。流体送出装置には、流体を保持する流体バッグに連結できる流体送出弁組立体が設けられるのが良い。消毒された使い捨て流体バッグを有利に使用することにより、本発明は、ケージから取外し、洗浄し且つ常に衛生的にしなければならない流体ボトルを使用する必要性を最小にできる。
供給装置は、当該技術で知られている換気型ケージ／ラック装置に一体化された単一または複数のケージに使用できる。ここに開示する本発明の１つの実施形態は、流体送出弁組立体を有し、流体送出弁組立体は、ケージ装置への流体の供給を行なうため流体バッグに連結でき且つ流体バッグからの流体を、動物を収容する動物ケージ装置に供給する流体送出装置を提供する。流体送出弁組立体は更に、穿刺部材及び連結部材を備えた上方部材を有し、上方部材はこれを貫通して形成された流体チャネルを備え、ベースを有し、ベースは、フランジ部材と、ベースを貫通して形成されたベース流体チャネルとを備え、ベースは上方部材に連結できるように設計されている。流体送出弁組立体は更に、ベース流体チャネル内に配置されるスプリング要素と、ベース流体チャネル内に一部が配置されるステム部材とを有し、ステム部材はスプリング要素を通って延びる作動部分と、下面を備えた頂部分とを備え、スプリング要素の一部は下面に当接してステム部材に付勢力を付与する。

本発明の他の実施形態は、流体を１又は２以上の動物ケージに供給する方法であって、動物ケージまたはケージ装置内で使用するためにシールされ且つ消毒された流体バッグを用意する段階を有する方法を提供する。この方法は更に、流体バッグの形成に使用されるバッグ材料を用意する段階を有する。
本発明の更に別の目的及び長所は、明細書の記載から一部が明らかになるであろう。

本発明の他の特徴及び長所は、添付図面を参照して述べる本発明の例示の実施形態についての以下の詳細な説明から明らかになるであろう。なお、段落［０００８］〜段落［００１１］及び図１〜図６の記載は、本発明を理解するための参考例を説明するものである。
単なる例示である幾つかの図面において、同様の構成要素は同じ参照番号で示されている。

図１及び図２を参照すると、流体送出弁組立体１を備えた動物ケージ組立体９０が示されている。動物ケージ組立体９０は、フィルタ保持器９１と、フィルタフレーム９２と、フィルタ頂部ロック９３と、噛付き防止部材９４と、複数のスナップリベット９５と、流体を収容する流体バッグ６０と、流体送出弁組立体１と、支持部材５０を形成する餌供給装置９６と、餌受け１１１と、流体バッグ受け１１０と、ケージ本体９８とを有している。ケージ本体９８は、動物ケージ組立体９０内の動物に餌及び液体の両方を供給できる組合せ型餌供給装置９６を備えたボックス型動物ケージである。一般に、動物ケージ組立体９０には、フィルタ保持器９１とフィルタフレーム９２との間にサンドイッチにされたフィルタ９９も設けられる。ケージ本体９８には、一体の側壁１００と、底壁すなわち床１０１と、開放頂端とが形成されている。ケージ本体９８の開放頂端は、その回りに連続的に延びる周囲リップ１０２によって境界決めされている。ケージ本体９８はまた、その積重ねを容易にする複数の積重ね用コーナータブ１０３を含んでいる。

図３〜図５を参照すると、流体送出弁組立体１が示されている。流体送出弁組立体１は、それを動物ケージ９０内で使用するために、上方部材１０と、スプリング要素２０と、トリガ組立体３０と、カップ要素４０とを有している。水送出装置１は、支持要素５０により動物ケージ９０内の所定位置に保持される。支持要素５０は、餌供給装置９６から延び、流体バッグ受け１１０の床を形成している。変形例として、水送出装置１は、餌供給装置９６と一体に成形されていても良い。

図４及び図５に示すように、上方部材１０は、穿刺部材１１と、コア部材１２と、フランジ部材１３とを有している。上方部材１０も、流体チャネル１４を有している。矢印「Ａ」は、流体送出弁組立体１の中を通ってトリガ組立体３０に流れる流体の流れを示し、トリガ組立体３０において、流体の流れは、動物ケージ９０内の動物によって作動される。穿刺部材１１は、その上端部に傾斜先端部１５を有し、傾斜先端部１５の上縁は鋭い孔あけ用刃１６を有し、この孔あけ用刃１６は、流体バッグ６０に接触し且つ孔あけし、バッグ６０内の流体を流体チャネル１４から流出させる。フランジ部材１３がコア部材１２から延びている。好ましい実施形態では、フランジ部材１３は円形である。しかしながら、当業者ならば、フランジ部材１３が任意の所望形状であっても良いことを容易に理解できよう。しかしながら、フランジ部材１３の少なくとも一部の直径は、コア部材１２の流体チャネル１４よりも大きくなくてはならない。図３に示すように、スプリング要素２０は、密に巻回されたコイル巻き部材で形成され、コイル巻き部材は、ステム３１の上端部３３の上面３５の上に乗り、流体チャネル１４の中を通って上方部材１０に入る。図５に示すように、流体チャネル１４は、流体チャネル１４の上方部分の直径が穿刺部材１１内の位置１７で細くなっており、これにより、スプリング要素２０が流体チャネル１４を通って穿刺部材１１から出ることが防止される。

図６を参照すると、トリガ組立体３０が示されている。トリガ組立体３０は、シール部材３２を通して挿入されたステム３１を有している。ステム３１は、上端部３３及び下端３６を有している。ステム３１の下端部３６は、実質的に平らである。ステム３１の上端部３３は、ほぼ円錐形であるが、他の形状であっても良い。シール部材３２は、ステム３１の周囲にきつく嵌まり、これにより、ステム３１回りの運動を制限することが可能である。シール部材３２は、上端部３３の円錐形部分のベースがシール部材３２の上に乗るように寸法決めされている。シール部材３２は、ゴム、シリコーンゴム又は他の柔軟な弾性材料で形成される。好ましい実施形態では、シール部材３２は、哺乳類に有害でない材料で作られる。

図７〜図９に、カップ要素４０が示されている。カップ要素４０は、ベース４３と、内面４１と、外面４２とを有している。ベース４３はまた、作動チャネル４００を有している。トリガ組立体３０のステム３１の下端部３６は、作動チャネル４００の中を通って動物ケージ９０の内部に延びている。流体チャネル１４は、孔あけ用刃１６から穿刺部材１１、コア部材１２及びスプリング要素２０を通って延び、カップ要素４０の底壁で終端する。トリガ組立体３０は、作動チャネル４００の中を通って延びている。カップ要素４０は、フランジ部材１３のすぐ下の上方部材１０のコア部材１２に摩擦嵌めされる。

図１０〜図１２には、流体バッグ受け１１０及び餌受け１１１を収容する餌供給装置９６が示されている。図１１に示すように、流体バッグ受け１１０は、流体７０が入っている流体バッグ６０を保持する。流体送出弁組立体１は、フランジ部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとロック部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄとの間の相互連結によって、流体バッグ受け１１０の受けベース１１２にしっかりと保持されている。流体送出弁組立体１の孔あけ用刃１６は、流体バッグ６０を刺してそれに孔をあける。図１１及び図１２に示すように、餌供給装置９６の餌受け１１１は、ワイヤ製の餌ホルダ要素１１６を保持している。図１０及び図１２には、流体バッグ６０内に入れられた流体７０を流体送出弁組立体１によって容易に空にし且つ動物が流体バッグ受け上に乗ることを防止するために流体バッグ受け１１０が成形流体バッグ受け１１０’である、本発明の他の実施形態を示している。変形実施形態では、流体バッグ６０は、それを流体送出弁組立体１によって空にすることを容易にするようにテーパにされ、即ち、寸法きめされている。流体バッグ６０は、交換可能又は使い捨てに作られても良いし、ユーザの要望に従って任意の量で１つずつ作られても良い。

流体送出弁組立体１は、流体バッグ６０の内容物を動物ケージ組立体９０内の動物に送出するのに使用される。流体バッグ６０内の流体７０は、水、蒸留水、種々のビタミン、ミネラル、抗生物質または抗真菌剤等の薬剤及び／又はその他の栄養素が補充された水、又はケージに入れられた動物が摂取できる任意の流体を含む。流体バッグ６０内の流体７０は、動物ケージ組立体９０内の任意の動物を感染から保護すべく、滅菌又は消毒状態で動物に送出される。流体バッグ６０は、任意所望の形状又は容積で形成される。好ましい実施形態では、流体バッグ６０は、流体バッグ受け１１０にぴったり合うように形成される。

流体バッグ６０が可撓性材料から構成される必要はなく、その一部が剛性材料で作られても良いことは明らかである。本発明の実施形態では、流体バッグ６０は、穿刺部材１１の挿入時に裂けないように耐える１又は２以上の層からなる。変形例として、バッグの裂けを防止し且つ挿入された穿刺部材１１の周囲にシールを形成するために、可撓性で引伸ばし可能な弾性プラスチック貼着材５０１がバッグに接着されても良い。加えて、図１３〜図１５に示すように、流体バッグ６０は、孔あけ用刃１６が流体バッグ６０を穿刺する領域がより薄いプラスチックで作られ又は反転されるのが良く、これにより、流体バッグ６０を穿刺すべき位置をエンドユーザが容易に識別することを可能にし、且つ、流体バッグ６０が流体バッグ受け１１０内に収まることを補助する。本発明の更なる実施形態では、孔あけ用刃１６が流体バッグ６０を位置８８で穿刺するとき、流体バッグ６０が穿刺部材１６に付着して流体７０が流体バッグ６０から漏れることを防止することができるように、流体バッグ６０は、弾性プラスチック又はポリマー材料で作られるのが良い。流体バッグ６０は、穿刺部材１６によって穿刺することが可能であり且つ流体を滅菌状態で保持することが可能な任意の材料で形成されるのが良い。本発明の他の実施形態では、流体バッグ６０は１又は２匹以上の実験動物に送出される流体を収容することが可能なプラスチック又は他の任意の可撓性材料である。本発明の更なる実施形態では、流体送出弁組立体１、上方部材１０、流体バッグ６０及びその内容物である流体７０は、限定するわけではないが、紫外線照射、化学的処理、逆浸透、ガス滅菌、蒸気滅菌、濾過、高圧消毒及び／又は蒸留を含む種々の手段のうちの１又は２以上の組合せ手段によって滅菌されることが可能である。本発明の要素の各々、即ち、流体送出弁組立体１、流体バッグ６０及び流体７０は、単独で又は互いに組合された状態で滅菌され又は消毒される。流体バッグ６０の流体７０は、流体バッグ６０がシールされる前又はシールされた後のいずれかに滅菌される。

流体バッグ６０の内容物の滅菌方法を提供する１つの実施形態では、流体バッグ６０をシールする前に、流体７０を滅菌することが可能であり且つ従来技術で知られている化合物を、流体７０と共に流体バッグ６０内に入れる。その後、化合物は、流体７０を滅菌し、次いで、流体７０は、動物に送出され、動物に害を与えずに消費される。他の滅菌方法を以下に説明する。

本発明の１つの実施形態では、漏れ防止部材５０１が上方部材１０に固定され又は形成され、それにより、穿刺部材１１による孔あけ後の流体バッグ６０からの流体７０の損失を防止する。
図１４に示すように、穿刺部材１１は、その先端を上向きにして支持した状態で、流体バッグ受け１１０の支持要素５０に剛性に固定され、その結果、特に、流体バッグ６０を支持要素５０の上に配置し又は流体バッグ受け１１０′に入れたときに穿刺部材１１が位置８８で流体バッグ６０に自動的に挿入される（図１及び図４参照）。

本発明の１つの実施形態では、流体バッグ６０は、動物ケージ９０の流体バッグ受け１１０に入れられる。流体バッグ受け１１０は、ベース１１２と、内面１１４と、外面１１５とを有している。流体バッグ受けベース１１２はまた、作動チャネル４００を有している。流体送出弁組立体１を動物ケージ９０と関連して使用するとき、トリガ組立体３０のステム３１は、カップ４０をの中を通って動物ケージ９０の内部に向かって延びている。他の実施形態では、作動チャネル４００を囲む流体バッグ受けベース１１２の一部分は、１又は２つ以上のロック部材５１を有している。

図１６に示す他の実施形態では、支持部材５０は、その上に形成され且つフランジ部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを支持部材５０に固定するのに使用される４つ（又は幾つかの他の数）のロック部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄを有している。フランジ部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄがロック部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄによって流体受けベース１１２に又は支持部材５０の上に固定されれば、フランジ部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの形状を変えても良いことを、当業者に容易に理解するであろう。図１６では、ロック部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄは指のような形状を有し、フランジ部材１３は、フランジ部材１３ａ、１３ｂ（図示せず）、１３ｃ、１３ｄとして示す４つの等しいピースに分割される。

図１７を参照すれば、本発明の隔離式動物ケージラック装置６００が示され、隔離式動物ケージラック装置６００は、左側壁６２５及び右側壁６３０を備えたオープンラック６１５と、複数のラック連結ステーション６１６と、頂部６３５と、底部６４０とを有している。複数の支柱６４５が、頂部６３５と底部３４０との間に平行に配置されている。垂直支柱６４５は、好ましくは、細く、ラック６１５の正面から背面まで実質的に延びている壁を有していても良いし、各々が２本の垂直部材、即ち、ラック６１５の正面又はその近傍の垂直部材とラック６１５の背面又はその近傍の垂直部材、で構成されても良い。隔離式動物ケージラック装置６００はまた、ラック６１５の左側壁６２５と右側壁６３０との間に交互に平行に配置された複数の空気供給プレナム６１０及び空気排出プレナム６２０を有している。

上述した流体送出弁組立体１は、動物への流体の供給を容易にするけれども、或るラックケージ装置形態と組合せて使用するときに幾つかの欠点がある。例えば、図３に戻ってそれを参照すれば、トリガ組立体３０のステム３１が動物によって作動されるとき、或る環境において、動物がステム３１を作動させることを止めた後でも、ステム３１が開位置にくっついたままになることがある。ステムが開位置にくっついたままであると、流体がケージ及びケージ内ベッドに漏れ続け、その結果、流体が無駄になり、動物の体温を低下させたり、動物に悪影響を及ぼしたりする可能性がある。

或る環境下でこの問題が生じる１つの理由は、ステム３１が動物によって作動されるとき、ステム３１、シール部材３２及びスプリング要素２０が流体チャネル１４内で特別な位置を占めてしまうことにより、スプリング要素２０の底部の回りのステム３１の上端部３３の枢動箇所が、予測されるようにも一定のままにもならない傾向があるからである。従って、動物による作動後、或る環境下において、ステム３１がスプリング要素２０に対して位置をずらし、かくして、スプリング要素２０がステム３１を所望の閉位置に戻そうとすることができなくなる。

図１８を参照すると、特に、ステム部材２４０、スプリング部材２５０及びシール部材２６０の構成が上述した流体送出弁組立体１における対応部品の構成と異なっていることにより、上述した欠点を解消できる流体送出弁組立体２００が示されている。以下に詳細に説明するステム部材２４０、スプリング部材２５０及びシール部材２６０の構成は、ステム部材２４０が予測される一定不変の枢動箇所を有し、かくして、動物によるステム部材２４０の作動がないとき、ステム部材２４０を閉位置により確実に戻すことを可能にする。
かくして、流体送出弁組立体２００は、幾つかの点で、流体送出弁組立体１の構造及配列と異なっている。しかしながら、本発明によれば、流体送出弁組立体２００は、流体送出弁組立体１を参照して説明したすべての実施形態に使用できる。従って、本発明に従えば、限定しない例示として流体バッグ６０、隔離式動物ケージラック装置６００及び／又は餌供給装置９６と組合せて流体送出弁組立体１の使用が説明された本明細書の任意の実施形態において、流体送出弁組立体２００も同じように使用できる。

図１８を再び参照すると、流体送出弁組立体２００は、上方部材２１０と、ベース２２０とを有している。流体送出弁組立体２００はまた、シール部材２６０と、ステム部材２４０と、スプリング部材２５０とを有している。
上方部材２１０には、前述のように流体バッグ６０を穿刺するための鋭い先端２１４を有するほぼ円錐形の穿刺部材２１１が形成されている。バッグ６０からの流体７０が、穿刺部材２１０内に構成された流体チャネル２１６内に流れることを容易にする１又は２以上の流路孔２１５が、穿刺部材２１０の一部分に構成されている。上方部材２１０にはまた、連結部材２１２が形成され、この連結部材２１２は、その一部分を包囲するグリップ部分２１３を有している。

ほぼ円筒形のベース２２０は、頂部分２２１及び底部分２２３を有し、頂部分２２１と底部分２２３とは、ベース２２０を包囲し且つそれから外方に延びるフランジ部材２２６によって分離されている。フランジ部材２２６は、流体送出弁組立体１に関して前述したように、流体送出弁組立体２００の取付け、即ち、位置決めを容易にするのに使用される。頂部分２２１は、内面２２３を有し、この内面２２３にグリップ部分２１３が配置されている。
上方部材２１０は、連結部材２１２がベース２２０の頂部分２２１に挿入されることにより、ベース２２０に連結されるように設計され且つ寸法決めされている。この連結は、上方部材２１０のグリップ部分２１３とベース２２０のグリップ部分２２４との摩擦相互作用によって容易にされる。

シール部材２６０、ステム部材２４０及びスプリング部材２５０は、ベース流体チャネル２３０内に配置されている。ステム部材２４０は、ほぼ平らな頂部分２４１を有し、その結果、ステム部材２４３の頂面２４３がシール部材２６０の底面２６２の一部分に接触するとき、シール部材２６０の流路孔２６５は、有効にシールされる。ステム部材２４０の作動部分２４２は、スプリング部材２５０及びベース流体チャネル２３０の中を通って延びている。流体送出弁組立体１に関連して前述したように、流体の流れの制御を容易にするために、スプリング部材２５０は、ステム部材２４０をシール部材２６０に接触するように付勢する。

図１９を参照すれば、流体チャネル２３０は、スプリング部材２５０が流体チャネル２３０の中を通ってそれから抜け出すことを阻止するのに役立つ細い部分２３２を有しているので、スプリング部材２５０は、流体チャネル２３０の下端部のところで流体チャネル２３０内に保持される。スプリング部材２５０の頂部は、ステム部材２４０の下面２４４（図２０参照）に当接している。スプリング部材２５０は、ステム部材２４０を上下方向姿勢に付勢するのに役立ち、かくして、頂面２４３とシール部材２６０との間のシール部を形成する。このシール部は、ステム部材２４０に対するシールを形成するようにスプリング部材２５０の付勢力を集中させる下方隆起部２６６を用いることにより容易に形成される。

図２１及び図２２を参照すると、ステム部材２４０が動物によって作動されたときの流体送出弁組立体２００の動作が示されている。明瞭化のため、図２３及び図２４には、スプリング部材２５０を示していないことに留意すべきである。しかしながら、上述したように、ステム部材２４０が動物によって作動されている間、スプリング部材２５０は、ステム部材２４０をほぼ上下方向の姿勢に付勢する付勢力を付与する。

図２１を参照すると、ステム部材２４０は、その頂面２４３がシール部材２６０の下方隆起部２６６にシール箇所２４６のところで有効に当接した状態でほぼ上下方向に配置されている。頂面２４０と組合せて下方隆起部２６６を使用することは、上述したようなシールを形成するためにスプリング部材２５０の付勢力を集中させるのに有利に働く。
図示の流体送出装置２００は、流体バッグ６０を孔あけしそれに刺さっており、その結果、流体７０は、流体バッグ６０から上方部材２１０の流路孔２１５に流入し、次いで、流体チャネル２１６に流入して、シール部材２６０の流路孔２６５を通り、シール箇所２４６まで下方に流れている。この時点では、ステム部材２４０は、その上下方向姿勢（シール位置）にあり、流体の流れは、止められている。

本発明の１つの実施形態では、いったん流体バッグ６０が流体送出弁組立体２００によって孔あけされると、流体バッグ６０の外壁がベース２２０の頂部分２０１の面２３５に沿う範囲に位置決めさせられ、その結果、上側の境界が保持壁２１７によって定められ且つ下側の境界がフランジの頂面２２７によって定められる部分内に配置されたままになる。本発明の１つの実施形態では、流路孔２１５及び（幾つかの実施形態では）孔部分２１８は、バッグ保持壁２１７の縁部の回りに有効に配置される。

図２２を参照すると、動物がステム部材２４０の作動部分２４２を方向Ｂに作動させている間にとるであろう位置に配置されたステム部材２４０が示されている。もちろん、当業者は、ステム部材がその休止位置、即ち、上下方向姿勢から外方に作動される限り同じ結果が得られることを認識するであろう。方向Ｂへの作動時、ステム部材２４０は、枢動点２３６を中心に枢動し、その結果、ステム部材２４０の頂面２４３は、シール部材２６０の下方隆起部２６６から離れる方向に移動する。この移動により、シール部材２５０の流路孔２６５にある流体７０が、隙間２３７を通って流れることを可能にし、流体は、更に、流体チャネル２３０内に流入し、動物まで方向Ａに流出する。
流体７０の流量を所望値に有利に制限するようにステム部材２４０の最大移動を制限するために、ベース２２０には、流体チャネル２３０内に配置された当接壁２３３が形成されている。加えて、ステム部材２４０、ベース２２０、シール部材２５０及びスプリング部材２５０は、ステム部材２４０が一定の予測可能な枢動点２３６で枢動し且つ動物による作動から解放された後に開位置にくっついたり引っかかって動かなくならないように、有利に設計され且つ寸法決めされる。その結果、流体が無駄になること、動物を低体温に曝すこと、及びケージ及びベッド材料が過度に濡れることにより引起こされるその他の問題を最小にする。

図２３に示す本発明の実施形態には、延長部分２３４を備えた流体送出弁組立体２００のベース２２０が形成されている。作動部分２４２の一部分だけが延長部分２３４を越えて延びているので、延長部分２３４は、或る適用例の特別な場合には、ステム部材２４０の作動部分２４２を動物が不意にぶつからないように保護する働きをする。本発明の１つの実施形態では、延長部分２３４及び作動部分２４２のそれぞれの長さＬ１及びＬ２は、所望の結果、飼育する動物の種類並びに他の要因に基いて調節される。

図２４に示す本発明の実施形態では、動物ケージ９０内の動物への感染を防止するために、水送出装置１（又は流体送出弁組立体２００）は、滅菌及び／又は高圧消毒され、使用前にラップ４７または他の適当な容器内に滅菌状態に維持される。なお、以下に説明する本発明の実施形態は、簡単のために、流体送出弁組立体１のみを特に参照するが、同様に、流体送出弁組立体２００も全ての例に使用できることを理解すべきである。ユーザが、流体バッグ６０と組合される清潔な水送出装置が必要であることを決定したとき、水送出装置１を滅菌状態で、即ち、非汚染方法を用いてラップ４７から取出し、動物ケージ９０に挿入し、流体バッグ受け１１０に入れる。流体送出弁組立体１の全部をラップ４７内に収容することも考えられるが、図２４では、流体送出弁組立体１の一部分だけを示す。次に、流体バッグ６０を流体バッグ受け１１０に入れて、穿刺部材１１によって孔あけすると、流体、又は、水７０が流体チャネル１４を通って動物ケージ９０内の動物に送出される。この方法は、滅菌流体７０が汚染されていない流体チャネルを通して送出されること、及び、流体送出弁組立体１自体が非汚染状態及び病原体のない状態にあることを確保する。加えて、本発明の実施形態では、流体送出弁組立体１は、種々の量のグループになったブリスターパックの形態で販売され且つ保管されるのが良い。

図２５に示す本発明の他の実施形態では、上方部材１０及び穿刺部材１１を含む流体送出弁組立体１の上方部分は、使い捨てキャップ４５で覆われ、ユーザは、流体バッグ６０を流体バッグ受け１１０内に配置してそれを孔あけして動物ケージ９０内の動物に流体を送出させるために水送出装置１を使用したいとき、使い捨てキャップ４５を取外す。使い捨てキャップ４５は、任意の適当な材料から作られ、流体バッグ６０内の流体の種類を指示する色が着けられていても良いし、透明であっても良いし、不透明であっても良い。使い捨てキャップ４５は、流体送出弁組立体１から容易に取外される。使い捨てキャップ４５は、滅菌された流体送出弁組立体１を構成するものではないが、ラベル機能を有し、１つの実施形態では、ユーザにうっかり突き刺さることを防止する保護機能を有している。

本発明の１つの実施形態は、１又は２以上の動物ケージに流体を送出する装置及び方法を提供する。本発明により提供される装置は、少なくとも２つの使用方法を有し、第１の方法では、動物ケージ又はケージ装置に使用するための密封及び滅菌された流体バッグを供給する工程を有している。供給者は、使用のために予め包装された非汚染流体、例えば、水又は動物が必要とする栄養素等を含む流体を供給し、好ましくは、殺菌された流体を充填したバッグをユーザが指定した場所に配送する。その代替方法として、供給者は、シール装置、流体バッグを製造するための材料及び流体供給源をユーザが指定した箇所に配置しても良い。次に、供給者は、ユーザのための適当な数の流体バッグを指定箇所で組立て、充填し、シールする。第２の方法では、供給者は、シール装置及び流体バッグを製造するための材料をユーザに提供する。この第２の方法では、供給者はまた任意の適当な流体をユーザが指定した場所でユーザに供給しても良い。次に、ユーザは、流体バッグを組立て、充填し、シールして、本発明の流体送出装置に適当に使用する。

図２６には、本発明の１つの実施形態による、流体バッグを充填し且つシールする方法及び装置３００が示されている。前述のように任意の適当な材料で形成されるバッグ材料３１０を、ロール形態等のバルク形態で貯蔵する。プロセスを続けるとき、バッグ材料３１０をバッグ形成部分３３０上に移動させ、ほぼ平らな形状のバッグ材料３１０をチューブに形成する。プロセスを続けるとき、上下方向シール装置３４０がバッグ材料３１０に上下方向シールを形成し、これにより、チューブの形成が完了する。
内容物供給部分３２０は、例えば、重力式供給方法により、構成成分をバッグ材料３１０のチューブ内に加える働きをする。内容物供給部分３２０は、液体貯蔵容器、粉末貯蔵容器、種々のポンプ、及びその他の供給手段を含んでおり、その結果、例えば、流体７０が、上述した添加剤を入れるか入れないかのいずれかで、当業界で知られているような適当な量で定量される。また、内容物供給部分３２０は、内容物供給部分３２０から供給される内容物がほぼ滅菌状態となるように、加熱及び／又は滅菌装置を含むのが良い。

次に、水平シール装置３５０が、熱接着又は当業者に知られていると認識されている他のいくつかの方法によって、水平シールを形成する。この水平シールは、チューブの内容物を別々の部分に隔離する機能を有している。次に、バッグ切断装置が、バッグ材料を水平シールの位置で切断し、流体７０を収容する個々の流体バッグ６０を形成する。
もちろん、本発明の精神によれば、流体バッグ６０を形成する正確な工程を、適用例における特定の設計上の選択に従って変えても良い。本発明の幾つかの実施形態では、工程を追加しても良いし、省略しても良いし、異なる順序で行っても良い。加えて、流体バッグ６０の内容物及びバッグ材料３１０は、完成バッグの形成前に滅菌されても良いし、その形成後に滅菌されても良い。

図２７〜図２９に示す本発明の１つの実施形態では、流体７０を約１８０°Ｆに加熱し、流体バッグを貯蔵容器３７０内に積重ねる。その結果、流体７０、流体バッグ６０及び貯蔵容器３７０の全てが、満足できる程度に滅菌される。本発明の１つの実施形態では、ケージ本体９８をかかる貯蔵容器として使用するのが良い。この方法の追加部分も、容器を積重ねる際にロボットアーム３８０を使用することによって示すように、自動化されるのが良い。
貯蔵容器３７０又はケージ本体９８には、隔離式ケージラック装置６００内に配置される前、ワークステーション３８２のところで流体バッグが供給されるのが良い。加えて、貯蔵容器３７０又はケージ本体９８を、他の種々の滅菌装置に通過させるのが良い。
かくして、本発明の例示の実施形態に適用されるときの本発明の基本的で新規な特徴を図示し、説明し且つ指摘したが、当業者ならば、本発明の精神から逸脱することなく本願に開示した本発明の形態及び詳細に種々の省略、置換及び変更を行なうことができることは理解されよう。上記説明に含まれ且つ添付図面に示された全ての事柄は、例示として示されたものであって、限定するものではない。
特許請求の範囲の記載は、本願に説明した全ての基本的特徴及び特別な特徴及び言語上の問題として行間に含まれることがある本発明の範囲に関する全ての記載をカバーするものである。

動物ケージ組立体に組込まれた流体送出装置の分解斜視図である。 本発明による流体送出装置及び餌供給装置の分解斜視図である。 本発明による流体送出弁組立体の１つの実施形態の分解斜視図である。 図３の流体送出弁組立体の側面図である。 図３の流体送出弁組立体の上方部材の側面図である。 本発明による流体送出弁組立体のトリガ組立体の斜視図である。 本発明によるカップ要素の平面図である。 本発明によるカップ要素の斜視図である。 本発明によるカップ要素の側面図である。 餌供給装置の斜視図である。 本発明による流体送出装置が組込まれた餌供給装置の平面図である。 餌供給装置の正面図である。 本発明による流体バッグの底面図である。 本発明による流体バッグ及び流体送出装置構成要素の斜視図である。 本発明による流体バッグの断面図である。 本発明による支持体を含む流体送出弁組立体の上方部材の斜視図である。 動物ケージが組込まれた両面ラック装置の側面図である。 本発明による流体送出弁組立体及び餌供給装置の１つの実施形態の分解斜視図である。 図１８の流体送出弁組立体の側面図である。 図１８の流体送出弁組立体のステムの斜視図である。 シール位置のステムを示す、図１８の流体送出弁組立体の側面図である。 開位置のステムを示す、図１８の流体送出弁組立体の側面図である。 ステムを保護する延長部を示す、図１８の流体送出弁組立体の側断面図である。 本発明によるラップを含む流体送出弁組立体の上方部材の側面図である。 本発明による使い捨てキャップを含む流体送出弁組立体の上方部材を示す側面図である。 本発明による流体バッグ充填／シール装置の図である。 本発明による流体バッグ準備室の図である。 本発明による流体バッグ準備室の他の図である。 本発明による流体バッグ準備室の他の図である。

Claims (21)

1. 流体バッグからの流体を、動物を収容する動物ケージ装置に送出するための流体送出弁組立体であって、
   互いに結合された上方部材及びベースを有し、前記上方部材及び前記ベースは、それらを貫くように構成された流体チャネルを有し、前記ベースは、水をケージに送出するための下端部を有し、前記上方部材は、水を流体バッグから前記流体チャネルを通して動物ケージ装置に送出するように流体バッグと協働する上端部を有し、
   更に、前記流体チャネル内の一部分に配置されたステム部材を有し、このステム部材は、ステム部材の上端のところに位置する上面と、前記ベースの下端部のところに位置する下端部と、を有し、
   更に、前記流体チャネル内に配置されたスプリング要素を有し、
   前記スプリング要素の一部分は、前記ステム部材に付勢力を付与するために前記ステム部材と相互作用し、
   更に、流体が前記流体チャネルの中を流れることを防止するために、前記ステム部材の上面と当接する底面を有し且つ前記流体チャネル内に配置されたシール部材を有し、このシール部材は、動物による前記ステム部材の下端部の変位に応答して、前記流体チャネル内の流体の流れを生じさせ、
   前記シール部材の底面は、それから延びる下方隆起部を有し、この下方隆起部に、流体が前記流体チャネルの中を流れることを防止するために、スプリング部材からの付勢力が集中する、流体送出弁組立体。
2. 前記上方部材は、穿刺部材と、連結部材とを有し、
   前記ベースは、フランジ部材を有し、前記ベースは、前記上方部材に噛合い式に連結される、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
3. 前記スプリング要素の一部分は、付勢力を付与するために前記ステム部材の一部分に当接する、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
4. 前記シール部材は、流路孔を有し、前記シール部材は、ステム部材の変位に応答して、流路孔内の流体の流れを生じさせる、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
5. 前記ステム部材は、動物が前記ステム部材の下端部を横方向に押したとき、流体の流れを生じさせる、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
6. 前記ステム部材は、動物が前記ステム部材の下端部を横方向に押したとき、流体の流れを生じさせる、請求項２に記載の流体送出弁組立体。
7. 前記ベースは、フランジ部材を有し、このフランジ部材は、前記ベースに対して実質的に垂直である、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
8. 更に、孔あけ用刃と、前記上方部材の上端に形成された傾斜先端部と、を有し、前記孔あけ用刃は、実質的に傾斜し、それにより、前記上方部材が流体バッグを孔あけして流体バッグに入ることを可能にすると共に、流体が前記流体チャネルの中を流れることを可能にする、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
9. 前記流体チャネルの一部分は、前記スプリング部材が前記流体チャネルを完全に通り抜けることを防止する細い部分を有し、それにより、前記流体チャネル内の前記スプリング部材の圧縮を生じさせる、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
10. 前記上方部材は、第１のグリップ部分を有し、前記ベースは、第２のグリップ部分を有し、第１のグリップ部分及び第２のグリップ部分は、前記上方部材と前記ベースとの摩擦嵌めによる連結を生じさせる、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
11. 前記上方部材及び前記ベースは高圧消毒可能材料で形成される、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
12. 前記上方部材及び前記ベースは金属材料で形成される、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
13. 前記フランジ部材はほぼ円形である、請求項７に記載の流体送出弁組立体。
14. 前記ベースは、更に、当接壁を有し、前記当接壁は、流体の流れが所定量を超えないように前記ステム部材の移動を制限する、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
15. 前記ベースは、更に、延長部分を有し、前記延長部分は、前記ステム部材に動物が不意にぶつかることを防止する長さを有する、請求項１に記載の流体送出弁組立体。
16. 動物を収容する動物ケージ装置に流体を送出するための流体送出装置であって、
    流体バッグと、流体送出弁組立体と、を有し、
    前記流体送出弁組立体は、互いに結合された上方部材及びベースを有し、前記上方部材及び前記ベースは、それらを貫くように構成された流体チャネルをを有し、前記ベースは、水をケージに送出するための下端部を有し、前記上方部材は、水を流体バッグから前記流体チャネルを通して動物ケージ装置に送出するように流体バッグと協働する上端部を有し、
    前記流体送出弁組立体は、更に、前記流体チャネル内の一部分に配置されたステム部材を有し、このステム部材は、ステム部材の上端のところに位置する上面と、前記ベースの下端部のところに位置する下端部と、を有し、
    前記流体送出弁組立体は、更に、前記流体チャネル内に配置されたスプリング要素を有し、
    前記スプリング要素の一部分は、前記ステム部材に付勢力を付与するために前記ステム部材と相互作用し、
    前記流体送出弁組立体は、更に、流体が前記流体チャネルの中を流れることを防止するために、前記ステム部材の上面と当接する底面を有し且つ前記流体チャネル内に配置されたシール部材を有し、このシール部材は、動物による前記ステム部材の下端部の変位に応答して、前記流体チャネル内の流体の流れを生じさせ、前記シール部材の底面は、それから延びる下方隆起部を有し、この下方隆起部に、流体が前記流体チャネルの中を流れることを防止するために、スプリング部材からの付勢力が集中する、流体送出装置。
17. 前記上方部材は、穿刺部材と、連結部材とを有し、
    前記ベースは、フランジ部材を有し、前記ベースは、前記上方部材に噛合い式に連結される、請求項１６に記載の流体送出装置。
18. 前記スプリング要素の一部分は、付勢力を付与するために前記ステム部材の一部分に当接する、請求項１６に記載の流体送出装置。
19. 前記シール部材は、流路孔を有し、前記シール部材は、ステム部材の変位に応答して、流路孔内の流体の流れを生じさせる、請求項１６に記載の流体送出装置。
20. 前記流体バッグは、可撓性ポリマー材料で形成された水バッグを含む、請求項１６に記載の流体送出装置。
21. 動物を収容する動物ケージ装置に流体を送出するための流体送出装置であって、
    互いに結合された上方部材及びベース流体送出弁組立体を有し、前記流体送出弁組立体は、互いに結合された上方部材及びベースと、それらを貫通するように構成された流体チャネルと、を有し、前記上方部材は、穿刺部材と、連結部材とを有し、前記ベースは、フランジ部材を有し、
    更に、前記流体チャネル内に配置されたスプリング要素と、
    前記流体チャネル内の一部分に配置されたステム部材を有し、このステム部材は、前記スプリング要素を貫いて延びる作動部分と、下面を有する頂部分と、を有し、
    前記スプリング要素の一部分は、前記ステム部材に付勢力を付与するために前記下面に当接し、
    更に、前記流体チャネル内に配置されたシール部材を有し、このシール部材は、流路孔と、底面と、を有し、前記シール部材は、その底面が前記ステム部材の頂面に当接するときに前記流路孔のシールを生じさせ、前記シール部材の底面は、それから延びる下方隆起部を有し、この下方隆起部に、流体が前記流体チャネルの中を流れることを防止するために、前記スプリング要素からの付勢力が集中し、
    前記流体送出弁組立体は、動物ケージ装置に流体を供給するように流体バッグに連結される、流体送出装置。

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