JP5180001B2 - センサを備える液体化学薬品分配システム - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は、酸、溶媒、塩基、フォトレジスト、ドーパント、無機、有機、生物学的溶液、製剤、および、放射性化学薬品、などの液体化学薬品の保存および分配のための分配システムに関する。具体的には、本発明は、キーエレメントおよびセンサを用いて、容器から出される液体化学薬品の適切で安全な分散のために、容器へのコネクタ部材の適切な連結を保証することに関する。

ある特定の製造プロセスは、酸、溶媒、塩基およびフォトレジストなどの液体化学薬品の使用を必要とする。これらのプロセスは、特定のプロセスの各々に、特定の液体化学薬品を必要とする場合が多い。さらに、各プロセスは、プロセスの様々な段階で、特定の液体化学薬品を必要とし得る。保存および分配システムは、代替容器が、特定の時間に製造プロセスに液体化学薬品を搬送するために使用されることを可能にする。従って、製造に携わる従業員は、システムが製造プロセスに正しい液体化学薬品を搬送するように、特定の時間に特定のプロセスに使用される液体化学薬品を変える必要がある。特定のプロセスについて、適切な液体化学薬品がシステムに装備されることが決定的に重要である。特定のプロセスについて、正しくない液体化学薬品が装備されると、従業員が、危険にさらされ得る。さらに、機器および製造中の物品が、深刻な損傷を受け得る。

従来技術のシステムは、正しい容器にのみ適合する独自のポンプコネクタを使用することを試みている。各容器は、その中に含まれる液体化学薬品に基づいて、独自の構成を有する。その意図は、いかなる特定の製造プロセスにも、正しい化学薬品だけが使用され得ることである。なぜなら、プロセスが、独自のポンプ接続と、正しい化学薬品液体を有する対応する容器とを指示するからである。しかし、従来技術のシステムは、ポンプコネクタが、正しくない化学薬品に部分的に接続されることを可能にするため、接続が適切でなくてもポンプによる汲み出しが起こり得る。さらに、従業員は、間違った化学薬品を、間違ったプロセスまたは間違った時間に付与してしまいがちである。そのような正しくない接続は、従業員にとって危険であり得、機器および製品に、数百万ドルもの損害を引き起こしてしまい得る。本発明は、従来技術のシステムに関連する上記およびその他の問題点を解決するものである。

発明の要旨
本発明は、高純度の液体を取り扱うシステム、およびその方法である。システムは、口を備える容器を有する。第１のキーエレメントを含むキャップが、口に連結される。コネクタは、キャップに連結される。コネクタは、コネクタヘッド、プローブ、および第２のキーエレメントを含む。プローブは、コネクタヘッドから延び、キャップの中心を通って、容器の口に挿入可能である。プローブは、流路を有する。第２のキーエレメントは、第１のキーエレメントとかみ合うように構成される。

システムは、プローブと流路とに連結されるポンプを含む。ポンプは、プローブおよび流路を通して、流体を汲み出す。次いで、センサは、第１および第２のキーエレメントがかみ合っているときを検知し、且つ、第１および第２のキーエレメントがかみ合っていないときを検知する。

最後に、システムは、センサとポンプとに連結されるコントローラを含む。コントローラは、センサが、第１および第２のキーエレメントがかみ合っていることを検知すると、ポンプを可能化し（enable）、センサが、第１および第２のキーエレメントがかみ合っていないことを検知すると、ポンプを不能化する（disable）。

好適な実施態様では、センサは、ホール効果センサおよび磁石を含む。ホール効果センサは、コネクタに装着され、２つの状態を有する。一方の状態は、互いにすぐ隣接しているホール効果センサおよび磁石により規定され、他方の状態は、互いに間隔があけられているホール効果センサおよび磁石により規定される。

好適な実施態様では、第１のキーエレメントは、キャップの切り欠きであり、第２のキーエレメントは、コネクタ上にある突起である。突起は、突起と切り欠きとがかみ合ったときにキャップとコネクタとが単一の所定の向きでのみ連結され得るように、キャップの切り欠きとかみ合うように構成される。

したがって、本発明は以下をも提供する。
１． 高純度液体取り扱いシステムであって、
口を有する容器と、
該口と連結するためのキャップであって、第１のキーエレメントを含むキャップと、
該キャップと連結するためのコネクタと、を含み、該コネクタは、
コネクタヘッドと、
該コネクタヘッドから延び、該キャップの中心を通って該口に挿入可能なプローブであって、その内部に流路を有するプローブと、
該第１のキーエレメントとかみ合うように構成される第２のキーエレメントと、を含み、該システムが、
該プローブと該流路とに連結され、該プローブおよび該流路を通して流体を汲み出すためのポンプ手段と、
該第１および第２のキーエレメントがかみ合っているときを検知し、且つ、該第１および第２のキーエレメントがかみ合っていないときを検出するためのセンサ手段と、
コントローラ手段と、をさらに含み、該コントローラ手段は、該センサ手段が該第１および第２のキーエレメントがかみ合っていることを検出すると該ポンプ手段を可能化し、且つ、該センサ手段が該第１および第２のキーエレメントがかみ合っていないことを検出すると該ポンプ手段を不能化するように該センサ手段と該ポンプ手段とに連結される、高純度液体取り扱いシステム。
２．前記センサ手段が、前記コネクタに装着される検出器と、前記キャップに装着される、検出器に影響を及ぼすエレメントと、を含む、項目１に記載の高純度液体取り扱いシステム。
３．前記検出器がホール効果センサであり、前記検出器に影響を及ぼすエレメントが磁石であり、前記コネクタに装着される該ホール効果センサが、２つの状態を有し、一方の状態は、互いにすぐ隣接している該ホール効果センサおよび該磁石により規定され、他方の状態は、互いに間隔があけられている該ホール効果センサおよび該磁石により規定される、項目２に記載の高純度液体取り扱いシステム。
４．前記検出器が、アクチュエータを備えるマイクロスイッチセンサであり、前記検出器に影響を及ぼすエレメントが、剛性面であり、該コネクタに装着される該マイクロスイッチセンサが、２つの状態を有し、該状態は、該マイクロスイッチセンサと該剛性面とが互いに接するときに該アクチュエータが該剛性面に接するたびに切り換えられる、項目２に記載の高純度液体取り扱いシステム。
５．前記センサ手段が、前記キャップに装着される検出器と、前記コネクタに装着される、検出器に影響を及ぼすエレメントと、を含む、項目１に記載の高純度液体取り扱いシステム。
６．前記検出器が、ホール効果センサであり、前記検出器に影響を及ぼすエレメントが、磁石であり、前記キャップに装着される該ホール効果センサが、２つの状態を有し、一方の状態は、互いにすぐ隣接している該ホール効果センサおよび該磁石により規定され、他方の状態は、互いに間隔があけられている該ホール効果センサおよび該磁石により規定される、項目５に記載の高純度液体取り扱いシステム。
７．前記第１のキーエレメントが、前記キャップの切り欠きであり、前記第２のキーエレメントが、前記コネクタ上にある突起であり、該突起は、該突起と該ノッチとがかみ合うときに該キャップと該コネクタとが単一の所定の向きでのみ連結され得るように、該キャップの該切り欠きとかみ合うように構成される、項目１に記載の高純度液体取り扱いシステム。
８．前記センサ手段が、前記コネクタに装着される検出器と、前記キャップに装着される、検出器に影響を及ぼすエレメントと、を含み、該コネクタに装着される該検出器は、２つの状態を有し、一方の状態が、前記切り欠きと前記突起とがかみ合い、且つ、該キャップと該コネクタとが所定の向きで連結されるときであり、第２の状態が、該切り欠きと該突起とがかみ合っておらず、且つ、該キャップと該コネクタとが該所定の向きで連結されていないときである、項目７に記載の高純度液体取り扱いシステム。
９．前記第１のキーエレメントが、前記キャップ上にある突起であり、前記第２のキーエレメントが、前記コネクタの切り欠きであり、該突起が、該突起と該切り欠きとがかみ合うときに該キャップと該コネクタとが単一の所定の向きでのみ連結され得るように、該コネクタの該切り欠きとかみ合うように構成される、項目１に記載の高純度液体取り扱いシステム。
１０．高純度の液体を取り扱う方法であって、
容器であって、該容器の内部と連通する口を有する容器を提供する工程と、
第１のキーエレメントを有するキャップを、該口の上に取り付ける工程と、
該キャップにコネクタを連結する工程と、を包含し、該コネクタは、該容器の該内部内で終わる流路を規定するプローブを含み、該コネクタは、該第１のキーエレメントとかみ合うように構成される第２のキーエレメントを有し、
該キャップの該第１のキーエレメントと、該コネクタの該第２のキーエレメントとが適切にかみ合っているかどうかを検知する工程と、
該第１および第２のキーエレメントが適切にかみ合っているとき、ポンプ手段に第１の信号を提供し、該第１および第２のキーエレメントが適切にかみ合っていないとき、該ポンプ手段に第２の信号を提供する工程と、
該第１の信号が受け取られると、該容器から該プローブを通して液体を分配し、該第２の信号が受け取られると、該容器からの該液体の分配を防ぐ工程と、をさらに包含する、方法。
１１．前記キャップの前記第１のキーエレメントと、前記コネクタの前記第２のキーエレメントとが適切にかみ合っているかどうかを検知する前記工程が、該コネクタに装着されるセンサと、該キャップに装着される、センサに影響を及ぼすエレメントと、を提供する工程を包含する、項目１０に記載の方法。
１２．前記センサがホール効果センサであり、前記センサに影響を及ぼすエレメントが、磁石であり、前記コネクタに装着される該ホール効果センサが、２つの状態を有し、一方の状態は、互いにすぐ隣接している該ホール効果センサおよび該磁石により規定され、他方の状態は、互いに間隔があけられている該ホール効果センサおよび該磁石により規定される、項目１１に記載の方法。
１３．前記センサが、前記コネクタに装着されるアクチュエータを備えるマイクロスイッチセンサであり、前記検出器に影響を及ぼすエレメントが、前記キャップ上の剛性面であり、該マイクロスイッチセンサが、２つの状態を有し、該マイクロスイッチの該状態は、該マイクロスイッチセンサと該剛性面とが互いに接するときに該アクチュエータが該剛性面に接するたびに切り換えられる、項目１１に記載の方法。
１４．前記キャップの前記第１のキーエレメントと、前記コネクタの前記第２のキーエレメントとが適切にかみ合っているかどうかを検知する前記工程が、該キャップに装着されるセンサと、該コネクタに装着される、センサに影響を及ぼすエレメントと、を提供する工程を包含する、項目１０に記載の方法。
１５．前記第１のキーエレメントが、前記キャップの切り欠きであり、前記第２のキーエレメントが、前記コネクタ上にある突起であり、該突起は、該突起と該切り欠きとがかみ合うときに該キャップと該コネクタとが単一の所定の向きでのみ連結され得るように、該キャップの該切り欠きとかみ合うように構成される、項目１０に記載の方法。
１６．前記第１のキーエレメントが、前記キャップの切り欠きであり、前記第２のキーエレメントが、前記コネクタ上にある突起であり、該突起が、該突起と該切り欠きとがかみ合うときに該キャップと該コネクタとが単一の所定の向きでのみ連結され得るように、該キャップの該切り欠きとかみ合うように構成される、項目１０に記載の方法。

好適な実施態様の詳細な説明
図１は、本発明による液体化学薬品分配システム１０の好適な実施態様を示す。分配システム１０は、内側容器１１、外側容器１２、コネクタ１４、制御ユニット１６、およびポンプ１８を含む。コネクタ１４は、センサ２０およびポートアダプタ２２を含む。センサライン２４は、センサ２０を制御ユニット１６に連結する。アダプタチューブ２６は、ポートアダプタ２２をポンプ１８に接続する。

分配システム１０の動作において、内側容器１１は、外側容器１２内に収容される。内側容器１１は、可撓性のある材料からなり、外側容器１２は、剛性材料からなる。内側容器１１は、その内部に液体化学薬品を含む。例えば、内側容器１１は、集積回路の製造において使用されるフォトレジストなどの液体化学薬品を含み得る。

コネクタ１４は、外側容器１２に装着される。クリップ２８は、コネクタ１４を外側容器１２に固定するのを助ける。コネクタ１４を外側容器１２にさらに固定するために、追加のクリップが使用されてもよい。アダプタチューブ２６およびポートアダプタ２２は、内側容器１１の内部からポンプ１８への流路を提供する。分配システム１０が適切に組み立てられると、ポンプ１８は、内側容器１１中の液体化学薬品を、ポートアダプタ２２およびアダプタチューブ２６を通して、集積回路の製造などの製造プロセスに汲み出し得る。

ポンプ１８の動作は、制御ユニット１６により制御される。制御ユニット１６は、オペレータから、ポンプ１８の始動および停止に関する入力を受け取り得る。例えば、内側容器１１中の液体化学薬品の、製造プロセスへのポンプによる汲み出しを開始しようとしているオペレータは、この情報を制御ユニット１６に入力し得る。

しかし、制御ユニット１６はまた、センサ２０からセンサライン２４を介して信号を受け取るように構成される。センサ２０は、コネクタ１４と外側容器１２との適切な接続がなされているときを検知する。適切な接続が検知されると、センサ２０は、適切な接続を示す第１の信号を、センサライン２４上の制御ユニット１６に送る。不適切な接続が検知されると、センサ２０は、不適切な接続を示す第２の信号を、センサライン２４上の制御ユニット１６に送る。制御ユニット１６は、センサ２０が適切な接続を示す第１の信号を送ったときにのみ、ポンプ１８を可能化する。制御ユニット１６がセンサ２０から不適切な接続を示す第２の信号を受け取ると、制御ユニット１６は、ポンプ１８を不能化する。

従って、分配システム１０が適切に組み立てられていないときに、分配システム１０が適切に組み立てられていると思っているオペレータが情報を入力してポンプ１８を始動しても、ポンプ１８は動作しない。このようにして、分配システム１０は、不適切に組み立てられたシステムの不慮の動作を防ぐ。

図２〜図４は、分配システム１０の構成要素の組み立ての一連を示す。図２は、外側容器１２およびキャップ３０を示す。外側容器１２は、容器運搬ハンドル３２および容器口３４を含む。キャップ３０は、取り外し可能なキャップハンドル３６、磁石３８、およびキャップキー４０を含む。容器口３４には、雄ねじが切られている。口３４と相互接続するために、キャップ３０には、雌ねじが切られている。容器運搬ハンドル３２は、外側容器１２の運搬および取り扱いを助ける。

キャップ３０は外側容器１２と螺合可能に接続され、内側容器１１の液体化学薬品内容物が逃げられないような方法で、内側容器１１およびその内部を効果的に封止する。キャップ３０と外側容器１２との接続は、こぼれたり汚れたりする危険性を伴わない、高純度流体の運搬のための理想的な構成を提供する。取り外し可能なキャップハンドル３６は、キャップ３０上に形成され、キャップ３０を取り外さずに内側容器１１へのアクセスを可能にするために、取り外され得る。キャップキー４０は、キャップ３０に作られる溝である。以下により詳細に説明されるように、磁石３８およびキャップキー４０は、コネクタ１４の、外側容器１２への適切な接続にとって重要である。

図３は、分配システム１０の構成要素の組み立ての一連の続きを示す。図３は、外側容器１２、キャップ３０、およびコネクタ１４を示す。容器１２は、容器運搬ハンドル３２および容器口３４を含む。キャップ３０は、（ハンドルバー３７を備える）取り外し可能なキャップハンドル３６、磁石３８、キャップキー４０、破断可能な膜４２、および膜切り込み（membrane scores）４４を含む。コネクタ１４は、センサ２０、ポートアダプタ２２、センサライン２４、アダプタチューブ２６、クリップ２８、およびプローブ４６を含む。プローブ４６は、プローブチップ５０に隣接して配置される下側プローブポート４８を含む。

キャップ３０は、外側容器１２の口３４に螺合可能に接続される。キャップ３０を有する外側容器１２が所望の場所に運搬された後、ハンドルバー３７を持ち上げることにより、取り外し可能なキャップハンドル３６が、キャップ３０から取り外される。キャップ３０から取り外しているキャップハンドル３６がプローブ孔４１および通気孔４３を開くように、キャップ３０には、予め切り込みが入れられる。破断可能な膜４２は、プローブ孔４１を通して露出される。破断可能な膜４２は、その表面に、膜切り込み４４を有する。

コネクタ１４は、キャップ３０と相互接続されるように構成される。図３および図４は、分配システム１０の構成要素の組み立ての一連の続きを示す。より具体的には、キャップ３０および外側容器１２と相互接続されるコネクタ１４が示される。プローブチップ５０は、プローブ孔４１を通して挿入され、膜切り込み４４に近接して破断可能な膜４２に押しつけられる。破断可能な膜４２に向かって、コネクタ１４に十分な圧力が付与されると、プローブチップ５０は、プローブ４６が膜４２を通って挿入されることを可能にする膜切り込み４４に沿って、破断可能な膜４２を破る。次いで、コネクタ１４に続けて付与される圧力は、コネクタ１４が、キャップ３０のすぐ隣で移動されることを可能にする。次いで、プローブ４６は、内側容器１１の内部と連通する。

図１は、キャップ３０および外側容器１２と完全に接続されたコネクタ１４を示す。プローブ４６、ポートアダプタ２２、およびアダプタチューブ２６は、流体が、内側容器１１の内部から、下側プローブポート４８、プローブ４６、ポートアダプタ２２、およびアダプタチューブ２６を通って、ポンプ１８に汲み出されることを可能にする流路を規定する。

図５は、コネクタ１４の底面図を示す。コネクタ１４は、センサ２０、クリップ２８、クリップ２９、下側プローブポート４８、プローブチップ５０、およびコネクタキー５２を含む。コネクタキー５２は、コネクタ１４上にある突起である。コネクタキー５２およびキャップキー４０は、かみ合うように構成され、コネクタキー５２とキャップキー４０とは、コネクタ１４がキャップ３０と適切に接続されるように適切に整列されなければならない。図４に示されるように、コネクタキー５２とキャップキー４０とが適切に整列されて相互接続されると、センサ２０は、磁石３８と整列される。さらに、コネクタ１４がキャップ３０に適切に接続されると、センサ２０はまた、磁石３８にすぐ隣接する。

センサ２０は、センサ２０が、磁石３８にすぐ隣接し、且つ、磁石３８と整列されると、センサライン２４上の制御ユニット１６に第１の信号を送るように構成される。第１の信号は、コネクタ１４がキャップ３０に適切に接続されていることを示す。センサ２０は、センサ２０が磁石３８に隣接していないとき、センサライン２４上の制御ユニット１６に第２の信号を送る。第２の信号は、コネクタ１４が、キャップ３０に適切に接続されていないことを示す。

制御ユニット１６は、センサライン２４をモニタして、コネクタ１４がキャップ３０に適切に接続されているかどうかを判定する。次いで、制御ユニット１６は、ポンプ１８の動作を制御する。制御ユニット１６は、オペレータから、ポンプ１８の動作に関する入力を受け入れる。しかし、制御ユニット１６は、コネクタ１４とキャップ３０との間の適切な接続がなされていることを示す第１の信号をセンサ２０から受け取らない限り、ポンプ１８の動作を可能化しない。従って、オペレータが制御ユニット１６に情報を入力して、ポンプ１８の動作を開始しようとしても、制御ユニット１６は、センサ２０から第１の信号を受け取るまで、ポンプ１８を可能化しない。このように、分配システム１０は、適切な接続がなければ、ポンプ１８の動作を可能にしない。

内側容器１１に最初に液体化学薬品が満たされると、外側容器１２にキャップ３０が取り付けられる。キャップ３０は、内側容器１１内の特定の液体化学薬品に対応するキャップキー４０の独自の構成を有する。このように、各液体化学薬品は、その液体化学薬品の独自のキャップ３０であって、キャップキー４０の対応する独自の構成を備えるキャップ３０を有する。例えば、液体フォトレジストが満たされた内側容器１１は、３つのキャップキー４０を備えるキャップ３０を有し得、これらのキャップキー４０のうち２つは１８０度離れて配置され、第３のキャップキー４０は、他の２つのキャップキー４０のほぼ中間に配置される（図２に大まかに図示）。

他の液体化学薬品が満たされる内側容器１１は、キャップキー４０の、他の独自の構成を有する。例えば、液体塩基は、３０度離れて配置された２つのキャップキー４０を備えるキャップ３０（図示せず）を有し得る。各々が特定の液体化学薬品に対応する数百個の組み合わせを作り出すために、単一または多数のキャップキー４０が使用され得ることに注目すべきである。独自の組み合わせをさらに作り出すために、異なる形状および幅のキャップキー４０もまた、使用され得る。

分配システム１０は、化学薬品を必要とする各製造プロセス工程のために、１つの特定の液体化学薬品を使用する。従って、各プロセス工程は、コネクタキー５２の独自の構成を備えるコネクタ１４と相関する。次いで、コネクタキー５２の独自の構成の各々は、キャップキー４０の独自の構成に対応し、従って、各コネクタ１４は、プロセスのその工程に使用される特定の液体化学薬品に対応する。このようにして、１つの独自のキャップ３０と、キャップキー４０の１つの独自の構成とだけが、１つの独自のコネクタ１４と、コネクタキー５２の１つの独自の構成とに適切に相互接続する。このように、１つの液体化学薬品だけが、製造プロセスの１つの工程で使用され得る。

例えば、集積回路の製造において液体フォトレジストの使用を必要とするプロセス工程は、３つのコネクタキー５２を備えるコネクタ１４を有し、これらのコネクタキー５２のうちの２つは１８０度離れて配置され、第３のコネクタキー５２は、他の２つのコネクタキー５２のほぼ中間に配置される（図５に大まかに図示）。２つのキャップキー４０が１８０度離れて配置され、且つ、第３のキャップキー４０が他の２つのキャップキー４０のほぼ中間に配置される３つのキャップキー４０を備えるキャップ３０（図２に大まかに図示）だけが、コネクタ１４および３つのコネクタキー５２に適切に接続する。従って、液体フォトレジストが満たされた内側容器１１だけが、このプロセス工程において使用され得る。

本発明を行うために、キャップキー４０およびコネクタキー５２の他の構成が使用され得ることが認識されるはずである。例えば、キャップキー４０および対応するコネクタキー５２の数は変わり得る。同様に、キャップキー４０がキャップ３０上にある突起である限り、コネクタキー５２は、コネクタ１４に作られる溝であり得る。また、幅の広い溝、幅の狭い溝、ぎざぎざの溝、または鋸歯状の溝、などの様々な形状が使用され得る。キャップキー４０の独自の構成の各々は、対応する、コネクタキー５２の独自の構成を有する。

キャップキー４０と、対応するコネクタキー５２との様々な組み合わせに対する１つの重要な制限は、これらの組み合わせがいずれも互いに重ならないことである。例えば、単一のキャップキー４０と対応するコネクタキー５２との構成が使用される場合、コネクタキー５２の形状は、図２に大まかに示されるキャップ３０での形状のような、コネクタキー５２が３つのキャップキー４０のうちの１つとかみ合わないような形状でなければならない。各コネクタ１４についてのコネクタキー５２の独自の組み合わせの各々は、各キャップ３０についてのキャップキー４０の１つの独自の構成にしかかみ合わないように構成されなければならない。同様に、各キャップ３０についてのキャップキー４０の独自の組み合わせの各々は、各コネクタ１４についてのコネクタキー５２の１つの独自の組み合わせにしかかみ合わないように構成されなければならない。

図６は、コネクタ１４およびキャップ３０を、分解斜視図でより詳細に示す。コネクタ１４は、センサ２０、ポートアダプタ２２、コネクタヘッド５４、クリップ２８および２９、プローブ４６、プローブカラー５６、Ｏリング５８、ならびに雄コネクタリング６０を含む。

コネクタヘッド５４は、コネクタ外面６８を有するほぼ円筒形の形状である。コネクタヘッド５４は、上側コネクタキャビティ７２と下側コネクタキャビティ７４とを規定するコネクタヘッドフロア７０を含む。フロア７０は、センサ装着孔７６をさらに含む。

センサ２０がコネクタヘッド５４と螺合可能に接続可能になるように、センサ２０には雄ねじが切られ、センサ装着孔７６には雌ねじが切られる。センサ２０は、センサライン２４が上側キャビティ７２でセンサ２０と接続可能になるように装着される。次いで、センサ２０の底部は、コネクタヘッドフロア７０を通って下側キャビティ７４内に延びる。

同様に、ポートアダプタ２２は、フロア７０を通して接続可能である。そして、ポートアダプタ２２の底部は、コネクタヘッドフロア７０を通って、下側キャビティ７４においてプローブ４６と接続可能である。ポートアダプタ２２は、アダプタチューブ２６が上側キャビティ７２においてポートアダプタ２２と接続可能になるように配置される。

クリップ２８および２９は、コネクタ外面６８上に装着される。クリップ２８は、クリップボディ７７、クリップピン７８、クリップヘッド８０、クリップばね８２、およびクリップベース８４を含む。クリップボディ７７は、コネクタ外面６８の上に、クリップピン７８上で回転可能に装着される。クリップヘッド８０は、クリップばね８２により、コネクタ外面６８から離される。コネクタ外面６８に向かって内側にクリップヘッド８０に圧力が付与されると、クリップボディ７７がクリップピン７８上で回転するため、クリップベース８４は、コネクタ外面６８から離れる方に移動する。コネクタヘッド５４は、クリップベース８４がコネクタ外面６８を通って下側キャビティ７４内に延びるように構成される。以下に説明されるように、クリップベース８４が下側キャビティ７４内に延びることを可能にすることが、コネクタ１４をキャップ３０に固定することにとって重要である。

プローブ４６は、上側プローブポート８６、下側プローブポート４８、およびプローブチップ５０を含む。プローブ４６は、コネクタヘッドフロア７０を通って、上側プローブポート８６でポートアダプタ２２に接続する。プローブカラー５６は、プローブ４６の周りに延び、下側キャビティ７４においてコネクタヘッドフロア７０の下側に当接する。プローブカラー５６は、カラー外面５７を有する。Ｏリング５８は、プローブカラー５６の真下で、プローブ４６の周りに延びる。

雄コネクタリング６０は、プローブ４６の周りに延び、リング内面８８、リング上面８９、およびリング外面９０を含む。コネクタキー５２は、リング外面９０上にある。雄コネクタリング６０がプローブカラー５６の上に適合するように、リング内面８８の内径は、カラー外面５７の外径よりも大きい。次いで、雄コネクタリング６０は、ねじ９２で、コネクタヘッドフロア７０の下側に接して装着される。ねじ９２は、上側キャビティ７２から、コネクタヘッドフロア７０を通して挿入可能であり、雄コネクタリング６０のリング上面８９を、下側キャビティ７４においてコネクタヘッドフロア７０の下面に接した状態に保持する。

キャップ３０は、取り外し可能なキャップハンドル３６、キャップベース６２、雌キャップリング６４、および磁石３８を含む。

キャップベース６２は、取り外し可能なキャップハンドル３６、ベース上面９３、ベース外面９４、ベース切り込み９５Ａおよび９５Ｂ、ならびにベース溝９６を含む。ベース切り込み９５Ａおよび９５Ｂは、ベース上面９３に、円形に形成される。取り外し可能なキャップハンドル３６が取り外されると、ベース上面９３のうち、ベース切り込み９５Ａおよび９５Ｂの内側にある部分が、ハンドル３６とともに除去される。次いで、ベース切り込み９５Ａの内側にあるベース上面９３の除去により形成されるプローブ孔４１により、破断可能な膜４２が露出される。通気孔４３は、ベース上面９３のうち、ベース切り込み９５Ｂの内側にある部分が除去される場所に形成される。

雌キャップリング６４は、キャップキー４０、リングフランジ９８、リング下面１００、リング外面１０２、リング上面１０４、リング内面１０６、磁石装着窪み１０８、および磁石キャップ１１０を含む。リングフランジ９８は、キャップベース６２のベース外面９４に形成される溝９６とかみ合うように構成される。雌キャップリング６４およびキャップベース６２は、溝９６および切り欠き９８を用いて相互接続され、キャップ３０を形成する。

雌キャップリング６４は、磁石装着窪み１０８を形成するように構成される。磁石３８は、磁石装着窪み１０８内に適合し、磁石キャップ１１０は、磁石３８の上に適合して、磁石をキャップ３０内にしっかりと保持する。磁石キャップ１１０は、超音波溶接を用いて、磁石３８の上でさらに固定され得る。キャップキー４０は、リング上面１０４に形成される。

分配システム１０の動作において、コネクタ１４は、キャップ３０と相互接続される。取り外し可能なキャップハンドル３６が取り外され、プローブ４６が破断可能な膜４２を通して挿入される。次いで、キャップ３０のリング上面１０４が、コネクタ１４のコネクタヘッドフロア７０の下側に向かって動かされる。コネクタヘッド５４は、雌キャップリング６４がヘッド５４の下側キャビティ７４内に適合するように構成される。

雌キャップリング６４のリング内面１０６の内径は、雄コネクタリング６０のリング外面９０の直径よりもわずかに大きい。コネクタキー５２は、リング内面１０６の直径を超えて延びる。従って、コネクタキー５２は、コネクタ１４とキャップ３０とが相互接続されたときに、雄コネクタリング６０が、雌キャップリング６４の内側に適合することを防ぐ。しかし、コネクタキー５２は、キャップキー４０と整列され得る。コネクタキー５２およびキャップキー４０は、コネクタに、内側容器１１内の化学薬品との適合性があればかみ合うように構成される。従って、コネクタキー５２とキャップキー４０とが整列されると、雌キャップリング６４は、雄コネクタリング６０の上で適合する。

コネクタキー５２およびキャップキー４０が整列されず、リング上面１０４が、コネクタヘッドフロア７０の下側に達することが防がれると、これは、コネクタ１４とキャップ３０との間の不適切な接続である。コネクタに内側容器１１内の化学薬品との適合性がなければ、コネクタキー５２とキャップキー４０とを整列させることは不可能である。そのような不適切な接続でポンプ１８を可能化すると、オペレータが危険にさらされ得るか、機器に損傷を与え得るか、または、不良品が製造され得る。分配システム１０は、ポンプ１８が、そのような不適切な接続で機能することを可能にしない。

センサ２０は、ホール効果センサなどの磁気センサである。センサ２０が、磁石３８により生成されるような磁場内にあるとき、センサ２０は、第１の信号を生成する。センサ２０は、センサ２０が磁石３８の隣にあるとき、第１の信号を生成する。センサ２０が磁場内にないとき、センサ２０は、第２の信号を生成する。センサ２０は、センサ２０が磁石３８から間隔があけられているとき、第２の信号を生成する。コネクタ１４とキャップ３０との間の不適切な接続がある場合、コネクタキー５２とキャップキー４０とは整列されず、リング上面１０４は、コネクタヘッドフロア７０の下側から間隔があけられ、従って、センサ２０は、磁石３８から間隔があけられる。このように、コネクタ１４とキャップ３０との間に不適切な接続がある場合、センサ２０は、第２の信号を生成する。上で説明されたように、制御ユニット１６は、この信号を受け取り、ポンプ１８を不能化する。

コネクタ１４とキャップ３０との間に適切な接続がある場合、コネクタキー５２とキャップキー４０とが整列され、リング上面１０４が、コネクタヘッドフロア７０の下側にすぐ隣接し、従って、センサ２０が磁石３８にすぐ隣接する。このように、コネクタ１４とキャップ３０との間に適切な接続がある場合、センサ２０は、第１の信号を生成する。制御ユニット１６は、この信号を受け取り、ポンプ１８を可能化する。

当業者が理解するように、本発明の目的を達成するために、センサ２０および磁石３８の構成の様々な組み合わせが使用され得る。例えば、センサ２０は、マイクロスイッチなどの、機械作動式小型スイッチであり得る。マイクロスイッチは、アクチュエータがトリガされるたびにスイッチの状態を変える機械アクチュエータを有する。次いで、磁石３８は単に、コネクタキー５２とキャップキー４０とが整列され、リング上面１０４がコネクタヘッドフロア７０にすぐ隣接すると、スイッチ内のアクチュエータをトリガする表面であり得る。コネクタキー５２とキャップキー４０とが整列されず、リング上面１０４がコネクタヘッドフロア７０から取り外されると、センサ２０のアクチュエータはトリガされず、その状態は変わらないままである。従って、この別の構成は、制御ユニット１６がポンプ１８を可能化および不能化するための別の状態を提供する。

本発明の目的を達成するために、センサ２０および磁石３８の様々な他の構成が使用され得る。例えば、光学マークを検知することができる光センサが使用され得る。剛性材料によりトリガされる機械スイッチが使用され得る。誘導もしくは容量近接センサまたは赤外線センサが使用され得る。材料の種類、または、材料の欠如を検知するいかなるセンサも使用され得る。本質的に、コネクタ１４とキャップ３０との適切な接続を検出することができるいかなる構成も使用され得る。

同様に、本発明の目的を達成するために、キャップキー４０およびコネクタキー５２の構成の様々な組み合わせが使用され得る。例えば、キャップキー４０がキャップ３０上にある突起である限り、コネクタキー５２は、コネクタ１４に作られる溝であり得る。同様に、ぎざぎざまたは鋸歯状の構成が使用され得る。キャップキー４０の独自の構成の各々は、コネクタキー５２の対応する独自の構成を有する。

図７および図８は、コネクタ１４、キャップ３０、および外側容器１２を含む、分配システム１０の構成要素の組み立ての一連を、断面図で示す。図７は、取り外し可能なハンドル３６が取り外される前のキャップ３０を示す。図８は、キャップ３０および容器１２と完全に組み立てられたコネクタ１４を示す。

図７において、キャップ３０は、外側容器１２に螺合可能に装着される。容器口３４は、キャップ３０の雌ねじと相互接続する雄ねじを有する。キャップ３０はまた、キャップシール１１３を含む。キャップシール１１３は、口３４の直径と同様の直径を有する。このようにして、キャップ３０が容器口３４の上で外側容器１２に螺合可能に装着されると、キャップシール１１３は、キャップ３０と外側容器１２との間のシールを提供する。

容器口３４は、口棚部１１４を含むように構成される。保持具１１６は、口３４内で口棚部１１４の上に載るように構成される。保持具１１６は、保持具棚部１１８を含む。備品（fitment）１２０は、保持具１１６内に適合し、且つ、保持具棚部１１８の上に載るように構成される。備品１２０は、その上端に備品口１２２を形成し、内側容器１１は、その下端で備品１２０の上に適合する。

キャップ３０が外側容器１２の上に締め付けられると、破断可能な膜４２が、備品口１２２に押しつけられ、内側容器１１の内部を封止する。取り外し可能なキャップハンドル３６がキャップ３０から取り外されると、破断可能な膜４２は、プローブ孔４１を通して露出される。次いで、プローブチップ５０が、プローブ孔４１を通して押し込まれ得、破断可能な膜４２に抗して付勢される。膜切り込み４４は、破断可能な膜４２が、備品口１２２内に開くことを可能にし、プローブ４６が、内側容器１１の内部に移動され得る。

図８は、コネクタ１４、キャップ３０、および外側容器１２の断面図を示す。ここで、コネクタ１４は、キャップ３０および外側容器１２と適切に接続されている。クリップ２８および２９は、コネクタ１４とキャップ３０との間の接続を固定する。

クリップ２８に関して示されるように、クリップボディ７７は、コネクタ外面６８上に、クリップピン７８上で回転可能に装着される。クリップヘッド８０は、クリップばね８２により、コネクタ外面６８から離される。コネクタ外面６８に向かって内側にクリップヘッド８０に圧力が付与されると、クリップボディ７７がクリップピン７８の上で回転するため、クリップベース８４は、コネクタ外面６８から離れる方に移動する。コネクタヘッド５４は、クリップベース８４がコネクタ外面６８を通って下側キャビティ７４内に延びるように構成される。雌キャップリング６４のリング外面１０２の直径は、キャップベース６２のキャップ外面９４の直径よりも大きく、リング棚部１１２を形成する。クリップばね８２は、クリップベース８４を、リング棚部１１２の下のベース外面９４に対して押しつける。従って、コネクタ１４とキャップ３０とが適切に相互接続されると、クリップベース８４およびリング棚部１１２が、コネクタ１４をキャップ３０に固定する。クリップヘッド８０への内側への圧力は、クリップベース８４を、リング棚部１１２から解放し、そして、コネクタ１４およびキャップ３０が分離されることを可能にする。クリップ２９も同様に機能する。

コネクタ１４がキャップ３０と適切に接続されると、プローブ４６は、内側容器１１内で、備品１２０を通るように配置される。Ｏリング５８は、備品１２０である場合は、内壁に押しつけることにより、内側容器１１の内部を封止する。従って、ポンプ１８が、プローブ４６を通して内側容器１１から液体化学薬品を汲み出すとき、内側容器１１の内部は、適切に封止される。

取り外し可能なキャップハンドル３６がキャップ３０から取り外されると、通気孔４３が形成される。次いで、通気孔４３が保持具ベント１２４と連通し、空気が、内側容器１１と外側容器１２との間の空間から、保持具ベント１２４および通気孔４１を通過することが可能にされる。このようにして、内側容器１１は、液体化学薬品が内側容器１１内に入れられると膨らむことが可能にされ、液体化学薬品が内側容器１１から汲み出されるとしぼむことが可能にされる。

本発明を好適な実施態様を参照して説明してきたが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、態様および詳細に変更がなされ得ることを認識する。

図１は、本発明による液体化学薬品分配システムを示す。 図２は、外側容器およびキャップの斜視図を示す。 図３および図４は、外側容器、キャップ、およびコネクタの斜視図を示す。 図３および図４は、外側容器、キャップ、およびコネクタの斜視図を示す。 図５は、コネクタの底面図を示す。 図６は、コネクタおよびキャップの分解図を示す。 図７および図８は、外側容器、キャップ、およびコネクタの断面図を示す。 図７および図８は、外側容器、キャップ、およびコネクタの断面図を示す。

Claims (19)

1. 液体取り扱いシステムであって、
   容器の口と連結するためのキャップであって、該容器はその内部に格納された液体を有し、該キャップは、第１のキーエレメントを含むキャップリングを有する、キャップと、
   該キャップと連結するためのコネクタであって、該コネクタは、
   該キャップを通って、該容器の該口に挿入可能なプローブであって、該プローブは、その内部に流路を有する、プローブと、
   該第１のキーエレメントと整列し、これにより、該キャップおよび該コネクタの適切な連結を示すように構成された第２のキーエレメントを含むコネクタリングと
   を含む、コネクタと、
   該プローブおよび該流路に連結され、該プローブおよび該流路を通して流体を汲み出すためのポンプ手段と、
   該第１および第２のキーエレメントが整列されているときを検知し、且つ、該第１および第２のキーエレメントが整列されていないときを検知するためのセンサ手段と、
   該センサ手段および該ポンプ手段に連結されたコントローラ手段であって、該コネクタが、該キャップに動作可能に連結され、かつ該センサ手段が、該第１および第２のキーエレメントが整列されていることを検知するときに、該ポンプ手段は使用のために可能化され、かつコントローラ手段における入力を通して制御され、該コネクタが、該キャップに動作可能に連結されているが、該センサ手段が、該第１および第２のキーエレメントが整列されていないことを検知したときに、該ポンプ手段は使用のために可能化されず、かつ該コントローラ手段を通して制御可能でない、コントローラ手段と
   を含む、液体取り扱いシステム。
2. 前記センサ手段は、前記コネクタリングに装着される検出器と、前記キャップリングに装着される、検出器に影響を及ぼすエレメントとを含む、請求項１に記載の液体取り扱いシステム。
3. 前記センサ手段は、前記キャップリングに装着される検出器と、前記コネクタリングに装着される、検出器に影響を及ぼすエレメントとを含む、請求項１に記載の液体取り扱いシステム。
4. 前記検出器は、ホール効果センサであり、前記検出器に影響を及ぼすエレメントは、磁石であり、該ホール効果センサは、２つの状態を有し、一方の状態は、互いにすぐ隣接している該ホール効果センサおよび該磁石により規定され、他方の状態は、互いに間隔があけられている該ホール効果センサおよび該磁石により規定される、請求項２または３に記載の液体取り扱いシステム。
5. 前記検出器は、アクチュエータを備えるマイクロスイッチセンサであり、前記検出器に影響を及ぼすエレメントは、剛性面であり、該マイクロスイッチセンサは、２つの状態を有し、該状態は、該マイクロスイッチセンサおよび該剛性面が互いに接するときに、該アクチュエータが該剛性面に接するたびに切り換えられる、請求項２または３に記載の液体取り扱いシステム。
6. 前記第１のキーエレメントは、前記キャップリングの切り欠きであり、前記第２のキーエレメントは、前記コネクタリング上にある突起であり、該突起は、該突起と該切り欠きとが整列するときに、該キャップリングおよび該コネクタリングが単一の所定の向きでのみ連結され得るように、該キャップリングの該切り欠きと整列するように構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体取り扱いシステム。
7. 前記第１のキーエレメントは、前記キャップリング上にある突起であり、前記第２のキーエレメントは、前記コネクタリングの切り欠きであり、該突起は、該突起と該切り欠きとが整列するときに、該キャップリングおよび該コネクタリングが単一の所定の向きでのみ連結され得るように、該コネクタリングの該切り欠きと整列するように構成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体取り扱いシステム。
8. 前記コントローラ手段は、前記ポンプ手段が可能化されるときのみに、該ポンプ手段が動作することを可能にする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体取り扱いシステム。
9. 前記コネクタを前記キャップに固定する固定手段
   をさらに含み、
   該コネクタは、前記コネクタリングが前記キャップリングに隣接するようにされたときに、前記第２のキーエレメントが、前記第１のキーエレメントと整列し、該固定手段が、該コネクタを該キャップに固定し、前記センサ手段が、該第１および第２のキーエレメントが整列したことを検知し、それぞれが、該キャップに対する該コネクタのターン運動を必要としないように、構成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体取り扱いシステム。
10. 液体を取り扱う方法であって、
    容器であって、該容器の内部と連通する口を備える容器を有する容器システムを受け取る工程であって、該容器システムは、
    該口の上のキャップであって、該キャップは、第１のキーエレメントを含むキャップリングを有する、キャップと、
    該キャップに対するコネクタであって、該コネクタは、該容器の内部内で終わる流路を規定するプローブを含み、該コネクタは、該第１のキーエレメントと整列するように構成された第２のキーエレメントを含むコネクタリングを有する、コネクタと
    をさらに含む、工程と、
    該キャップリングの該第１のキーエレメントおよび該コネクタリングの該第２のキーエレメントが適切に整列しているかどうかを検知する工程と、
    該第１および第２のキーエレメントが適切に整列しているときに、ポンプ制御手段にポンプ可能化信号を提供し、その結果、該ポンプ手段は、該ポンプ制御手段を通して動作を可能化され、該第１および第２のキーエレメントが適切に整列していないときに、該ポンプ制御手段にポンプ可能化信号を提供せず、その結果、該ポンプ手段は、該ポンプ制御手段を通して動作を可能化されない、工程と、
    該ポンプ制御手段において該ポンプ手段を動作させる入力信号を受け取ると、該ポンプ可能化信号が該ポンプ制御手段において受け取られたときに、該容器から該プローブを通して液体を分配し、該ポンプ可能化信号が該ポンプ制御手段において受け取られないときに、該容器からの液体の分配を防ぐ、工程と
    を含む、方法。
11. 前記キャップリングの前記第１のキーエレメントおよび前記コネクタリングの前記第２のキーエレメントが適切に整列しているかどうかを検知する工程は、該コネクタリングに装着されたセンサと、該キャップリングに装着されたセンサに影響を及ぼすエレメントとを用いることを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記キャップリングの前記第１のキーエレメントおよび前記コネクタリングの前記第２のキーエレメントが適切に整列しているかどうかを検知する工程は、該キャップリングに装着されたセンサと、該コネクタリングに装着されたセンサに影響を及ぼすエレメントとを用いることを含む、請求項１０に記載の方法。
13. 前記センサは、ホール効果センサであり、前記センサに影響を及ぼすエレメントは、磁石であり、該ホール効果センサは、２つの状態を有し、一方の状態は、互いにすぐ隣接している該ホール効果センサおよび該磁石により規定され、他方の状態は、互いに間隔があけられている該ホール効果センサおよび該磁石により規定される、請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記センサは、前記コネクタリングに装着されたアクチュエータを備えるマイクロスイッチセンサであり、前記センサに影響を及ぼすエレメントは、前記キャップリング上の剛性面であり、該マイクロスイッチセンサは、２つの状態を有し、該マイクロスイッチの該状態は、該マイクロスイッチセンサおよび該剛性面が互いに接するときに、該アクチュエータが該剛性面に接するたびに切り換えられる、請求項１１または１２に記載の方法。
15. 前記第１のキーエレメントは、前記キャップリングの切り欠きであり、前記第２のキーエレメントは、前記コネクタリング上にある突起であり、該突起は、該突起と該切り欠きとが整列するときに、該キャップリングおよび該コネクタリングが単一の所定の向きでのみ連結され得るように、該キャップリングの該切り欠きと整列するように構成される、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記第１のキーエレメントは、前記キャップリング上にある突起であり、前記第２のキーエレメントは、前記コネクタリングの切り欠きであり、該突起は、該突起と該切り欠きとが整列するときに、該キャップリングおよび該コネクタリングが単一の所定の向きでのみ連結され得るように、該コネクタリングの該切り欠きと整列するように構成される、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
17. 前記コネクタを前記キャップに固定する固定エレメントを提供する工程
    をさらに含み、
    該コネクタは、前記コネクタリングを前記キャップリングに隣接するようにすることにより、前記キャップに連結され、該キャップに対する該コネクタのターン運動を必要とせずに、前記第２のキーエレメントが、前記第１のキーエレメントと整列し、該固定エレメントが、該コネクタを該キャップに固定し、前記ポンプ手段が、前記ポンプ制御手段を通して動作を可能化されるように、適合されている、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 前記第１のキーエレメントは、前記キャップリングにしっかりと取り付けられる、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記第２のキーエレメントは、前記コネクタリングにしっかりと取り付けられる、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の方法。