JP4350303B2 - 化学容器又は反応容器用キャップ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学合成や化学実験に用いられるタイプの化学容器と共に使用されるキャップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学実験や化学製品の合成中においては、化学薬品が、これと反応する可能性のあるガスや他の物質と接触しないように、これ等化学薬品を容器内に保管する必要性がしばしばある。長年にわたって、この種の問題は、ゴム又はこれに類似した材料から形成された隔膜を有するキャップを備えた容器によって解決されてきている。この種のキャップは、気密性をもたらして、容器内の内容物を保護し、そして、必要に応じて、この隔膜を針で穿孔することにより、物質の添加や抽出のためのアクセスを許容する。隔膜の特質により、針を除去すれば、隔膜は閉じて、気密状態を保持する。ある種のキャップにおいては、大きい直径を有する針によるアクセスを許容するために予め穿孔されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したタイプのキャップはある程度適切に作用するものの、これ等は数多くの問題を伴う。第一に、隔膜の材料は、変形したり、亀裂を生じたり、又は、針によってその他の損傷を受けるため、隔膜が多くの回数をもって穿孔された後は、隔膜は十分なシール性を維持することはできない。第二に、予めカットされたアクセス孔を有する隔膜であっても、高粘性物質を通過させるために必要な大きい直径を有する針を使用することは、比較的大きなアクセス孔を設けない限り困難である。また、サンプリング／分配装置の挿入又は引抜き中に、隔膜に与えられる力によって、これは使用状態において変形するため、大きなアクセス孔を設ければ、長期間にわたる十分なシール性をもたらすことはできない。また、多くの場合において、容器の内部圧力を安全なレベルに維持することが望ましいという問題が更にある。このようなキャップは、容器内に蓄積されるガスを発生する物質の収容に対処することはできず、容器及び又はキャップが爆発したり、危険物質が作業領域に漏れたり、噴射されたりする可能性がある。
【０００４】
危険な反応性物質の収容問題に関する別の解決策として、実験又は製品合成が行なわれるべき全領域を不活性ガスで覆うものがある。しかしながら、このような装置は非常に高価であり、そして、多くの機械を必要とし、多額の作業コストを伴うことは明らかである。
【０００５】
本発明の目的は、上述した問題の解決策を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の化学容器又は反応容器用キャップは、
使用状態において、容器の開口に取り付けられるシートと、
弾性材料からなり、使用状態において、物質サンプリング又は分配装置の通過を許容するように形成されたスリットを有し、前記物質サンプリング装置又は物質送り出し装置の通過方向と実質的に同一の方向において、前記シート内にスライドして配置される膜と
を具備している。
【０００７】
上記キャップは、使用状態において、キャップが接続される容器の外側及び内側間のガスシールがもたらされる位置に、シート内において膜を偏倚させるためのバイアス手段であって、膜が流体圧によってガス開放位置に移動することを許容するバイアス手段を更に具備していてもよい。
【０００８】
上記キャップは、物質サンプリング又は分配装置の通過方向と実質的に直交する方向において、膜を圧縮状態に保持するための手段を含んでいてもよい。
【０００９】
上記バイアス手段は、コイルスプリングであってもよく、また、シートに形成された保持部材に係合してもよい。選択されたスプリングのバネ定数は、圧力を非常に正確な度合いをもって決定することができ、この圧力において、膜がスライドして容器圧力を解放する。上記膜は、シートの内面に形成された部材によって支持されてもよく、また、使用状態において、キャップが取り付けられた容器のネック部に載置されてもよい。スカート内に膜をスライド保持可能にするために配置され、径方向圧縮をもたらして、スリットを閉じた状態に保持し、スリットの引き裂きを防止する膜保持部材内に上記膜を保持してもよい。この膜保持部材は、通気を促進するための溝を有する外表面を有していてもよい。
【００１０】
スライドする膜を設けることによって、物質サンプリング／分配装置の挿入及び引き抜きの繰り返しによっても膜が変形しないことが確保される。装置を穿孔するために比較的大きい直径の針を使用する場合には、（ホイートン瓶（Wheaton vials）に用いられるスクリューキャップのような）簡単なスクリューキャップによって保持された隔膜は、通常、円錐形状に変形する。隔膜の材料は環状のピンチ領域から引き出され、そして、摩擦によって隔膜がその元の直径に復元することが阻止されるので、隔膜はサンプリング針の引き抜き時にその元の形状に復元することはできない。本発明のキャップは、サンプリング針の引き抜き時に、膜が一時的に持ち上げられて、隔膜がその元の直径に復元できるように調整される。
【００１１】
スライドして偏倚可能な膜を設けることによって、良好なガスシール性がもたらされるが、バイアス手段に対して膜が移動することによって、容器内に蓄積される圧力を解放することが可能である。
【００１２】
スリットを設けることによって、穿孔可能な隔膜装置と組み合わせて使用可能なプローブよりも大きな直径を有するプローブを使用することが可能になる。また、これにより、プローブに加えられる挿入力又は引き抜き力を減少させることができ、プラスチック材料から形成された使い捨て型プローブを使用することが可能になる。膜の製造中において、簡単なダイパンチング工程においてスリットを形成してもよい。異なる材料から形成された膜が必要である場合、又は、膜が欠陥を有している場合には、膜をスライド可能にすることにより、膜の交換を容易に行うことができる。更に、本発明によれば、キャップを非反応性物質から容易に形成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に示すように、本発明によるキャップ１は、その保持部４の内面に形成され、化学容器のネック部２のネジ部５に対応するネジ部３によって、その化学容器のネック部２に着脱可能に保持されている。
【００１５】
膜保持部材７によって位置決め保持された膜６が、キャップ１内に位置している。膜６にはスリット１１が形成されており、このスリットは、物質サンプリング又は分配装置の通過を許容し、そして、化学容器２の内部へのアクセスをもたらす。膜保持部材７は、上記物質サンプリング又は分配装置の挿入又は引き抜き方向において、膜６がスライドすることを許容する。膜の移動範囲は、膜保持部材７とキャップ本体とのクリアランスによって制御される。膜保持部材７内で、膜６は、上述した挿入又は引き抜き方向と直交する方向において、圧縮状態に置かれる。これにより、たとえ、スリット１１を設けても、膜６によって気密性がもたらされ、そして、膜がスライドしても、シール性を保持することが確保される。
【００１６】
キャップ１の入口表面に案内部１２が設けられている。従って、損傷したサンプリング／分配装置の挿入を試みても、膜に対する損傷や、膜保持部材７からの膜６の偶発的な外れが生ずることはない。
【００１７】
図２は、本発明の第２実施形態を示しているが、ここにおいては、第１実施形態における構成要素に対応する構成要素に同一の符号が付されている。この第２実施形態においては、スライド型膜保持部材７によって所定の場所に保持された膜６が、キャップ１及び保持部４内に位置している。
【００１８】
コイルスプリングとして構成されたバイアス手段９は、膜保持部材７と係合して、膜をシート８に押圧状態に偏倚させ、もって、化学容器２の外部と内部との間の気密性をもたらす。図２から明らかなように、化学容器２内に圧力が蓄積した場合には、ガス１０は膜６を上方に押し上げて、膜６とシート８との間のシール状態を絶ち、ガス抜きを許容する。膜６にはスリット１１が形成されており、このスリットは、物質サンプリング又は分配装置が膜６を通過することを許容し、そして、化学容器２の内部へのアクセスをもたらす。
【００１９】
上述した実施形態の何れにおいても、膜６を、ゴム、パーフルオロエラストマー、又は、化学容器２の内容物と反応しない弾性材料から形成してもよい。膜保持部材７を、低摩擦材料から形成することができる。シート８を、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又は他の弾性を有する化学物質から形成してもよい。
【００２０】
上述したように、本発明の構成によれば、キャップ全体を交換する必要がなく、膜６を交換して、処理すべき物質に適した材料から形成された膜を容易に提供することができる。また、上述したように、膜６が、シート８に対するよりもむしろ、化学容器２のネック部に係合するように、膜を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 化学物質容器のネック部に取り付けられた、本発明の第１実施形態に係るキャップを示す図
【図２】 本発明の第２実施形態に係るキャップを示す図

Claims (10)

1. 使用状態において、容器の開口に取り付けられるキャップ本体と、
   弾性材料からなり、使用状態において、物質サンプリング又は分配装置の通過を許容するように形成されたスリットを有し、前記物質サンプリング又は分配装置の通過方向と同一の方向において、前記キャップ本体内にスライド可能に配置される膜と
   を具備する化学容器又は反応容器用キャップ。
2. 使用状態において、前記キャップが取り付けられる前記容器の外側及び内側間のガスシールがもたらされる位置に、前記キャップ本体内において前記膜を偏倚させるためのバイアス手段であって、前記膜が流体圧によってガス開放位置に移動することを許容するバイアス手段を更に具備することを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
3. 前記バイアス手段がコイルスプリングであることを特徴とする請求項２に記載のキャップ。
4. 前記コイルスプリングが前記キャップ本体に形成された保持部材に係合することを特徴とする請求項３に記載のキャップ。
5. 前記キャップが、前記物質サンプリング又は分配装置の通過方向と直交する方向において、前記膜を圧縮状態に保持するための手段を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載のキャップ。
6. 前記膜が、前記キャップ本体に設けられた膜保持部材によって支持され、前記膜が前記膜保持部材内でスライド可能であることを特徴とする請求項１又は５に記載のキャップ。
7. 使用状態において、前記キャップが取り付けられた容器のネック部に、前記膜が載置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載のキャップ。
8. 前記キャップ本体内にスライド可能に設けられる膜保持部材を更に備え、前記膜を保持している前記膜保持部材は、前記キャップ本体内でスライド可能であることを特徴とする請求項１乃至５、及び、請求項７の何れか１つに記載のキャップ。
9. 前記膜保持部材が、前記膜のスリットに対して径方向圧縮をもたらすことを特徴とする請求項８に記載のキャップ。
10. 前記膜保持部材が溝を有する外表面を有していることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のキャップ。

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