JP5337325B2 - サンプリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、サンプリング装置に関するものであり、より詳しくはサンプリング部位の汚染防止が実現されたサンプリング装置に関する。

一般に、透析液やＲＯ水など、適正な組成および安全な清浄度の維持が要求される液体を扱うシステムにおいては、検査や分析のため頻繁に液体の抜き取り作業（サンプリング）を行う必要がある。このようなサンプリングを実施する方法として、例えば、特許文献１には、主配管から分岐した取水管および復水管にバルブを設け、この取水管および復水管にサンプリング管を接続することにより、主配管を流れる流体の一部を適宜サンプルする技術が開示されている。

また、特許文献２には、サンプルポートの装着部材に内蔵された弾性体に注射針を突き刺すことにより、透析液等を採取する方法が記載されている。

しかしながら、清浄化に対する要求が高まるとともに、注射針を刺した痕跡部での菌の繁殖、サンプリング流路におけるエアー溜まりの発生や液体の滞留、サンプリング手技に伴うサンプリング部位（液体を吸い取るシリンジ等を差し込む部分およびその周辺）の汚染などが問題視されるようになった。

そこで、注射針を用いることなくサンプリングが行うことができ、サンプリングを行わない時には着脱可能なキャップでサンプリング部位の汚染を防止するとともに、サンプリング部位周辺を液体に浸すことで菌の繁殖をも抑えることが可能な「サンプリングポート」が開示されている（例えば、特許文献３および特許文献４）。

特開平７−１２８２０４号公報 特開平１１−１６９４５６号公報 特許４３５２３６８号 特開２００９−２０７７０６号公報

しかしながら、上記のような特許文献３、４あるいは同種のサンプリングポートにおいては、サンプリング部位の清浄化のために、サンプリングを行わない場合には、主流路からサンプリング部位およびその周辺を通過して再び主流路に戻すという循環流を形成することとしているが、サンプリング流路が細く、サンプリング部位とその周辺の流路の形状も複雑になることから、主流路からサンプリング流路へは液体が流れ込みにくくなるおそれがあり、清浄化のために、主流路からサンプリング流路へ流入し主流路へ戻る停滞しない望ましい循環流を得ることは困難であった。

また、サンプリング流路における液体の流れは、液体の流量、サンプリングポート自体の設置条件や取付け姿勢（上向き・横向き・下向き等）、流体の圧力変動等の影響を受けやすく、サンプリング流路における安定で確実な流れを確保することが難しかった。

そこで本発明の課題は、サンプリング流路における液体の滞留が防止され、サンプリング部位およびその周辺の清浄度を適正に維持可能なサンプリング装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るサンプリング装置は、液体流入路および液体流出路からなる主流路と、前記液体流入路と前記液体流出路との間に設けられた分岐部から分岐し、一端が開口端に形成されたサンプリング流路とを有するハウジングと、
前記ハウジングに着脱可能で前記サンプリング流路の開口端部を覆うキャップと、
前記サンプリング流路を前記主流路から遮断するように付勢されて設けられ、前記キャップが前記ハウジングに装着された際、または前記キャップが前記ハウジングから外されて前記サンプリング流路の開口端部に液体サンプリング手段が装着された際に、前記サンプリング流路と前記主流路との遮断を解除する弁体と、を備え、
液体の移送用配管途中に取付けられて配管内の液体をサンプリングするサンプリング装置であって、
前記液体流出路にベンチュリー部を設け、
前記キャップを前記ハウジングに装着した際に、前記キャップの内部と前記ベンチュリー部ののど部とを連通するバイパス路を形成したことを特徴とするものからなる。

本発明に係るサンプリング装置において、主流路に液体が流れると、液体流出路に設けられたベンチュリー部を液体が通過する際、ベンチュリー部中の流路断面積が絞られた部位であるのど部において液体が加速され圧力が減少する。この状態にてハウジングにキャップが装着されると、弁体によるサンプリング流路の主流路からの遮断が解除され、主流路を流れる液体の一部がサンプリング流路へ流入し、サンプリング流路の開口端部からキャップの内部を経由してバイパス路を通過した後、ベンチュリー部ののど部にて主流路を流れる液体の残りの部分と合流する。このとき、上述の通り、ベンチュリー部ののど部には減圧による相対的な負圧が生じているため、サンプリング流路が細く複雑な形状に形成されている場合であっても、サンプリング流路からバイパス路を経由してベンチュリー部ののど部へ至る流路には差圧により常時液体をバイパス路側からベンチュリー部へ吸い込もうとする流れが発生し、この流路における液体の滞留やエアー溜まりの発生が防止される。その結果、この流路における菌の繁殖および液体内の成分の堆積が抑制され、流路の清浄度が適正に維持される。

一方、キャップがハウジングから取り外された場合は、サンプリング流路を主流路から遮断するように付勢されて設けられた弁体によりサンプリング流路が遮断されるので、サンプリング流路の開口端からの液体の溢出が防止される。そして、サンプリング流路の開口端部に液体サンプリング手段が装着されると、弁体によるサンプリング流路の遮断が解除され、主流路を流れる液体の一部がサンプリング流路を経由して液体サンプリング手段へ流入し、サンプリングが行われる。サンプリング作業の終了後、液体サンプリング手段をサンプリング流路の開口端部から取り外すと、弁体によりサンプリング流路が再び遮断され、液体の溢出が防止される。したがって、本発明に係るサンプリング装置によれば、通常はハウジングにキャップを装着してサンプリング流路内に液体が流れるようにしておくことによりサンプリング流路の清浄度を維持することができ、サンプリングを実施するために一時的にキャップが取り外された場合においても、サンプリング流路からの液体の溢出が防止され、サンプリング作業を迅速に行うことができる。

本発明に係るサンプリング装置において、のど部とサンプリング流路との間の圧力差は、流路内を流れる液体の圧力が低い場合にも発生し、かつ、流路の向きに依存しないため、サンプリング装置の設置条件や取り付け姿勢の変更、液体の流量および圧力の変動などによる影響を受けにくく、装置の設置条件や運転条件の変化に影響されない安定した通液が実現可能となる。また、補助動力源などを用いることなく簡素な構造にてサンプリング流路における安定した通液が実現されるため、サンプリング装置の大型化、複雑化を避けることができ、製造コストの上昇が抑制される。

さらに、本発明に係るサンプリング装置は、通常運転時だけではなく、サンプリング装置を含む液体処理システム全体に洗浄液を流通させて洗浄を行う場合にも効果を発揮する。すなわち、サンプリング装置のハウジングにキャップが装着された状態にて上述の洗浄工程を行うことにより、洗浄液の一部がサンプリング流路へ流入し、サンプリング流路、キャップ内部およびバイパス路の洗浄が行われる。このように主流路およびサンプリング流路内を洗浄液が流れる場合においても、サンプリング流路からバイパス路を経由してベンチュリー部ののど部へ至る流路には差圧により洗浄液の流れが発生するので、サンプリング流路の洗浄作業が迅速かつ効果的に行われ、洗浄時間の短縮および清浄度の向上が図られる。洗浄液に代えて消毒液を流通させ、液体処理システム全体の消毒を行う場合にも、同様の効果が発揮される。

上記バイパス路の構造はとくに限定されない。例えば、バイパス路はハウジングの内部に形成されていてもよいし、ハウジングの外部に形成されていてもよい。バイパス路がハウジングの内部に形成されている場合、バイパス路内には、キャップがハウジングから取り外された際にバイパス路を閉塞し、キャップがハウジングに装着された際にバイパス路の閉塞を解除する弁部材が設けられ、キャップ取り外し時におけるバイパス路からの液体の溢出およびバイパス路からベンチュリー部へのエアーの流入が防止されていることが好ましい。また、バイパス路がハウジングの外部に形成されている場合、バイパス路には、ベンチュリー部ののど部からの逆流を防止する逆止弁が設けられていることが好ましい。

本発明に係るサンプリング装置は、とくに、清浄度の要求が厳しい透析液や透析用水のサンプリングに好適に用いることができる。

上記サンプリング装置においては、弁体の変位量によって、キャップの着脱状態または／および液体サンプリング手段（以下、単に「サンプリング手段」と表記することもある）の装脱着状態を検知する検知手段を有する構造を採用することが好ましい。サンプリング装置にキャップが装着されていないと、サンプリング流路が設けられたサンプリング部位が大気にさらされ、しかもバイパス路から流入する液体によるサンプリング流路の洗浄がなされなくなるため、サンプリング部位が汚染される可能性がある状態でサンプリング装置が放置されるおそれが生じる。キャップの着脱状態等を検知可能な検知手段を設け、キャップの装着忘れを監視することにより、このようなサンプリング部位における汚染の可能性が未然に防止され、サンプリング流路の清浄度の維持がより確実に達成される。このような検知手段としては、例えば、光学的センサ、リミットスイッチ、リードスイッチ等が挙げられる。また、弁体の変位を検知する方法としては、弁体そのものの変位を直接検知する方法だけでなく、弁体の変位と連動する部材（例えば、弁体受け）の変位を検知することで間接的に弁体の変位を検知する方法を用いることもできる。

本発明に係るサンプリング装置によれば、ハウジングにキャップが装着されることによりサンプリング流路が主流路およびベンチュリー部ののど部と連通され、サンプリング流路内に恒常的な液体の流れが発生するので、サンプリングが実施されていない場合においても、キャップの装着によりサンプリング流路におけるエアー溜まりの発生や液体の滞留、外気への接触が防止され、サンプリング流路の清浄度が適正に維持される。また、ベンチュリー部ののど部とサンプリング流路との間の差圧は、主流路を流れる液体の圧力が低い場合であっても発生するので、装置の設置条件や運転条件の変化による影響の少ない安定的な液体の流れがサンプリング流路内に確保され、設置自由度および動作安定性に優れたサンプリング装置が実現される。さらに、補助動力源を用いることなくサンプリング流路内の通液が実現可能となるので、装置の複雑化、大型化および製造コストの上昇が抑えられる。さらに、キャップの着脱状態または／およびサンプリング手段の装脱着状態を検知する検知手段を設け、キャップの装着忘れを監視することにより、サンプリング流路の清浄度の維持がより確実に達成される。

本発明の第１の実施態様に係るサンプリング装置の縦断面図である。 本発明の第２の実施態様に係るサンプリング装置の縦断面図である。 図２のサンプリング装置の弁部材付近を拡大した拡大縦断面図である。 本発明の第３の実施態様に係るサンプリング装置の縦断面図である。 図４のサンプリング装置の動作試験を行うための水循環システムを示す機器系統図である。 本発明の第４の実施態様に係るサンプリング装置の縦断面図である。

以下、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施態様に係るサンプリング装置を示しており、（Ａ）はサンプリング装置のハウジングにキャップが装着された状態、（Ｂ）はサンプリング装置のハウジングからキャップが取り外された状態を、それぞれ示している。図１（Ａ）のサンプリング装置１において、ハウジング２には、液体流入路４と、分岐部５と、ベンチュリー部７を有する液体流出路６とがこの順に連通されてなる主流路３が設けられている。また、ハウジング２内には、分岐部５から分岐し、キャップが取り外された際にはハウジング２の外側へと開口可能なサンプリング流路９と、ベンチュリー部７ののど部８から分岐しハウジング２の外部へ開口するバイパス路１１とが形成されている。ハウジング２の外周面にはねじ部１３が形成されており、このねじ部１３に着脱自在に螺合されたキャップ３０によって、サンプリング流路９の開口端部１０およびバイパス路１１の開口部１２が覆われている。ねじ部１３にはシール材１４が設けられており、ねじ部１３にキャップ３０が装着された際にこのシール材１４がキャップ３０の内周面に圧接されることにより、キャップ３０の内部空間３１の密閉性が確保され、液体の漏出が防止されている。

サンプリング流路９の主流路側端部１５は分岐部５内に突出する形状に形成されており、分岐部５において、サンプリング流路９の周囲には、液体流入路４と液体流出路６とを連通する環状流路１６が形成されている。また、分岐部５には、サンプリング流路９の主流路側端部１５を開閉可能な弁体１７が主流路側端部１５に対向して設けられており、弁体１７は、ばね１８により主流路側端部１５に向けて付勢されている。なお、液体流入路４、液体流出路６および環状流路１６は弁体１７により閉塞されることはないので、弁体１７によりサンプリング流路９の主流路側端部１５が閉塞された状態においても、液体流入路４を流れる液体は、サンプリング流路９の周囲を迂回する環状流路１６を経由して液体流出路６へ流入することが可能である。

サンプリング流路９内には、移動ロッド１９が、サンプリング流路９の内周壁面に沿って摺動自在に収納されており、移動ロッド１９の分岐部側端部は弁体１７と当接している。移動ロッド１９の横断面形状は略十字形状に形成されており、サンプリング流路９内には移動ロッド１９により４本の通路が画成されている。なお、移動ロッド１９の形状は上記のみに限定されるものではなく、移動ロッド１９がサンプリング流路９内に収納された状態にて液体がサンプリング流路９内を通過可能であればよい。

キャップ３０にはピン３２が設けられており、キャップ３０がハウジング２のねじ部１３に螺着されると、ピン３２により押圧された移動ロッド１９がばね１８による付勢に抗して弁体１７を押し込むことにより、サンプリング流路９の遮断が解除され、サンプリング流路９が主流路３に連通された状態となる。

図１（Ａ）に示すように、キャップ３０がハウジング２のねじ部１３に装着されサンプリング流路９の遮断が解除されている場合、液体流入路４へ流入した液体は、その大部分が、分岐部５において環状流路１６を流れてサンプリング流路９を迂回し、液体流出路６のベンチュリー部７を通過した後、液体流出路６の終端からその先の流路へ流動する。このように主流路３に液体が流れている状態においては、ベンチュリー部７を液体が通過する際、絞り部であるのど部８において液体が加速され圧力が減少する。一方、液体流入路４へ流入した液体の残りの部分は、分岐部５において主流路側端部１５を通りサンプリング流路９へ流入し、キャップ３０の内部空間３１およびバイパス路１１を通過した後、ベンチュリー部７ののど部８にて、主流路３を流れる大部分の液体と合流する。上述のとおり、主流路３を流れる液体によりベンチュリー部７ののど部８には、上記圧力減少に伴う相対的な負圧が生じているので、サンプリング流路９からバイパス路１１を経由してのど部８へ至る流路には主流路との差圧に伴う吸い込み力により常時液体の流れが発生し、この流路における液体の滞留やエアー溜まりの発生が防止される。このようにサンプリング流路９、キャップ３０の内部空間３１およびバイパス路１１における恒常的な液体の流れが確保されることにより、これらの流路における菌の繁殖や液体内の成分の堆積等が抑制され、流路の清浄度が適正に維持される。

液体のサンプリングを行う場合には、キャップ３０をハウジング２のねじ部１３より取り外した後、サンプリング手段、例えば、シリンジ（図示せず）をサンプリング流路９の開口端部１０に装着し、サンプリング流路９内の液体を採取する。まず、キャップ３０がねじ部１３から取り外され、ピン３２による移動ロッド１９の押圧が解除されると、図１（Ｂ）に示すように、ばね１８の作用により弁体１７がサンプリング流路９の主流路側端部１５を閉止する。この閉止により、サンプリング流路９が主流路３から遮断され、開口端部１０からの液体の溢出が防止される。一方、上述のとおり、液体流入路４と液体流出路６との連通は分岐部５に設けられた環状流路１６により確保されているので、キャップ３０が取り外されサンプリング流路９が主流路３から遮断された状態においても、液体流入路４から液体流出路６への流れは継続される。

次いで、サンプリング手段、例えば、シリンジがサンプリング流路９の開口端部１０に装着され、装着とともにあるいは装着後に、シリンジを押圧することにより、移動ロッド１９が押圧されると、弁体１７がばね１８の付勢に抗して押し込まれ、弁体１７によるサンプリング流路９の遮断が解除される。その結果、主流路３を流れる液体の一部が主流路側端部１５よりサンプリング流路９へ流入し、シリンジ内へ液体が収容される。

液体の採取が終了し、シリンジが除去されると、ばね１８の作用により弁体１７がサンプリング流路９の主流路側端部１５へ向けて押し込まれ、サンプリング流路９が再び主流路３から遮断され、開口端部１０からの液体の溢出が防止される。

そして、キャップ３０がハウジング２のねじ部１３に装着されると、図１（Ａ）に示すように、ピン３２により押圧された移動ロッド１９がばね１８による付勢に抗して弁体１７を押し込み、サンプリング流路９の遮断が解除され、主流路３を流れる液体の一部がサンプリング流路９へ流入する。上述の通り、ベンチュリー部７ののど部８には液体の流れにより負圧が生じているので、サンプリング流路９からバイパス路１１を経由してのど部８へ至る流路には差圧により常時液体の流れが発生し、液体の滞留やエアー溜まりの発生が防止され、流路の清浄度が適正に維持される。

なお、サンプリング装置１の構成は、サンプリング装置１を含む液体処理システムに液体の代わりに洗浄液を流通させ、液体処理システム全体を洗浄する場合にも効果を発揮する。すなわち、サンプリング装置１のハウジング２にキャップ３０が装着された状態にて上記の洗浄工程を行うことにより、主流路３を流れる洗浄液の一部がサンプリング流路９へ流入し、主流路３だけでなく、サンプリング流路９、キャップ３０の内部空間３１およびバイパス路１１にも洗浄液が流される。このように主流路３およびサンプリング流路９内を洗浄液が流れる場合においても、サンプリング流路９からバイパス路１１を経由してベンチュリー部７ののど部８へ至る流路には差圧により洗浄液の流れが発生するので、サンプリング流路９の洗浄作業が迅速かつ効果的に行われ、洗浄時間の短縮および清浄度の向上が図られる。

図２および図３は、本発明の第２の実施態様に係るサンプリング装置を示しており、とくに、ハウジングの内部にバイパス路が設けられるとともに、キャップがハウジングから取り外された際にバイパス路を閉塞し、キャップがハウジングに装着された際にバイパス路の閉塞を解除する弁部材がバイパス路内に設けられた例を示している。図２のサンプリング装置１０１において、ハウジング１０２には、液体流入路４と、分岐部５と、ベンチュリー部７を有する液体流出路６とがこの順に連通されてなる主流路３が設けられている。また、ハウジング１０２内には、分岐部５から分岐しハウジング１０２の外側へ開口するサンプリング流路９と、ベンチュリー部７ののど部８から分岐しハウジング１０２の外部へ開口するバイパス路１１１とが形成されており、バイパス路１１１内には、バイパス路１１１を開閉可能な弁部材１４０が収容されている。ハウジング１０２の外周面にはねじ部１３が形成されており、このねじ部１３に着脱自在に螺合されたキャップ３０によって、サンプリング流路９の開口端部１０およびバイパス路１１１の開口部が覆われている。ねじ部１３にはシール材１４が設けられており、ねじ部１３にキャップ３０が装着された際にこのシール材１４がキャップ３０の内周面に圧接されることにより、キャップ３０の内部空間３１の密閉性が確保され、液体の漏出が防止されている。

図３は、図２に示したサンプリング装置１０１の弁部材１４０付近を拡大した拡大断面図であり、図３（Ａ）はキャップ３０がハウジング１０２に装着された状態を、図３（Ｂ）はキャップ３０がハウジング１０２より取り外された状態を、それぞれ示している。図３（Ａ）において、バイパス路１１１は、ハウジング１０２の外部へ開口する流入孔１４１と、分岐部５への開口部を有する弁室１４２と、液体流出部６に設けられたベンチュリー部７ののど部８へ開口する流出孔１４３により構成されている。バイパス路１１１内には、流入孔１４１に遊挿される軸部１４４、弁室１４２内に収容される基部１４５および流入孔１４１を閉塞可能なシール部１４６により構成される弁部材１４０が、流入孔１４１の軸方向に沿って移動自在に収納されている。バイパス路１１１の流入孔１４１の開口部は、ハウジング１０２のねじ部に装着されたキャップ３０により覆われており、弁部材１４０の軸部１４４は、キャップ３０により弁室側へ押し込まれている。また、弁室１４２には、弁室１４２の分岐部５への開口部を封止する止めねじ１４７により支持され、弁部材１４０を流入孔１４１側へ付勢するばね１４８が収納されている。なお、サンプリング装置１０１のその他の構成は図１（Ａ）に示したサンプリング装置１と同様であるので、図１（Ａ）と同一の符号を付すことにより、説明を省略する。

サンプリング装置１０１において、ハウジング１０２のねじ部１３にキャップ３０が螺合されると、サンプリング流路９およびバイパス路１１１の閉塞が解除される。すなわち、バイパス路１１１においては、図３（Ａ）に示すように、キャップ３０がばね１４８による付勢に抗して弁部材１４０の軸部１４４を押圧することにより、弁部材１４０がばね１４８側へ押し込まれ、弁部材１４０のシール部１４６による流入孔１４１の閉塞が解除される。一方、サンプリング流路９においては、図２に示すように、キャップ３０に設けられたピン３２により押圧された移動ロッド１９がばね１８による付勢に抗して弁体１７を押し込むことにより、サンプリング流路９の主流路側端部１５の遮断が解除され、サンプリング流路９が主流路３に連通された状態となる。その結果、サンプリング流路９の主流路側端部１５から、サンプリング流路９、キャップ３０の内部空間３１、流入孔１４１、弁室１４２および流出孔１４３をこの順に通過してベンチュリー部７ののど部８へ到達する流路が形成される。

キャップ３０がハウジング１０２のねじ部１３に装着されている場合、液体流入路４へ流入した液体は、その大部分が、分岐部５において環状流路１６を流れ、液体流出路６のベンチュリー部７を通過した後、液体流出路６の終端からその先の流路へ流動する。このような主流路３における液体の流れにより、ベンチュリー部７ののど部８には減圧による相対的な負圧が発生する。一方、液体流入路４へ流入した液体の残りの部分は、分岐部５において主流路側端部１５を通りサンプリング流路９へ流入し、キャップ３０の内部空間３１を流れ、流入孔１４１、弁室１４２および流出孔１４３からなるバイパス路１１１を通過した後、ベンチュリー部７ののど部８にて主流路３を流れる液体と合流する。このとき、サンプリング流路９からバイパス路１１１を経由してのど部８へ至る流路には主流路との差圧に伴う吸い込み力により常時液体の流れが発生しているので、この流路における液体の滞留やエアー溜まりの発生が防止され、菌の繁殖や液体内の成分の堆積等が抑制され、流路の清浄度が適正に維持される。

一方、キャップ３０がハウジング１０２のねじ部１３から取り外されると、サンプリング流路９およびバイパス路１１１は両方とも閉塞される。すなわち、バイパス路１１１においては、図３（Ｂ）に示すように、ばね１４３によって付勢された弁部材１４０が流入孔１４１へ向けて押し込まれることにより、弁部材１４０のシール部１４６が流入孔１４１の弁室１４２側開口部の周部に圧接され、流入孔１４１が閉塞される。その結果、バイパス路１１１の流入孔１４１からベンチュリー部６内へのエアーの流入が遮断され、大気中の埃や微生物の侵入が防止されるため、キャップ３０が取り外された状態においても、バイパス路１１１、ひいては主流路３の清浄度が維持される。また、サンプリング流路９においては、キャップ３０の取り外しにより移動ロッド１９の押圧が解除されるため、ばね１８に付勢された弁体１７によりサンプリング流路９の主流路側端部１５が主流路３から遮断され、開口端部１２からの液体の溢出が防止される。なお、液体流入路４と液体流出路６との連通は分岐部５に設けられた環状流路１６により確保されているので、キャップ３０が取り外されサンプリング流路９およびバイパス路１１１が閉塞された状態においても、液体流入路４から液体流出路６への流れは継続される。

図４は、本発明の第３の実施態様に係るサンプリング装置を示しており、とくに、ハウジングの外部にバイパス路が設けられるとともに、ベンチュリー部ののど部からの逆流を防止する逆止弁がバイパス路に設けられた例を示している。図４のサンプリング装置２０１において、ハウジング２０２には、液体流入路４と、分岐部５と、ベンチュリー部７を有する液体流出路６とがこの順に連通されてなる主流路３が設けられ、ベンチュリー部７ののど部８とハウジング２０２の外部とを連通する流入部２５１が形成されている。また、ハウジング２０２内には、分岐部５から分岐しハウジング２０２の外側へ開口するサンプリング流路９が形成されている。ハウジング２０２の外周面にはねじ部１３が形成されており、このねじ部１３に着脱自在に螺合されたキャップ２３０によって、サンプリング流路９の開口端部１０が覆われている。ねじ部１３にはシール材１４が設けられており、ねじ部１３にキャップ２３０が装着された際にこのシール材１４がキャップ２３０の内周面に圧接されることにより、キャップ２３０の内部空間２３１の密閉性が確保され、液体の漏出が防止されている。キャップ２３０には、キャップ２３０装着時にサンプリング流路９内に収納された移動ロッド１９を弁体１７に向けて押圧するピン２３２と、キャップ２３０の内部空間２３１とキャップ２３０の外部とを連通する流出部２５０とが設けられており、この流出部２５０とハウジング２０２に形成された流入部２５１とを連通するバイパス路２１１が、ハウジング２０２の外部に設けられている。バイパス路２１１には逆止弁２５２が設けられており、ベンチュリー部７ののど部８からの逆流が防止されている。なお、サンプリング装置２０１のその他の構成は図１（Ａ）に示したサンプリング装置１と同様であるので、図１（Ａ）と同一の符号を付すことにより、説明を省略する。

サンプリング装置２０１のハウジング２０２に設けられたねじ部１３へキャップ２３０が螺着されると、図４に示すように、キャップ２３０のピン２３２により移動ロッド１９が弁体１７へ向けて押圧され、弁体１７がばね１８の付勢に抗してばね１８側へ押し込まれる。その結果、弁体１７によるサンプリング流路の主流路側端部１５の遮断が解除され、サンプリング流路９が主流路３に連通された状態となる。このとき、液体流入路４へ流入した液体の大部分は、環状流路１６およびベンチュリー部７を通過して液体流出路６へ流れ、この流れにより、ベンチュリー部７ののど部８には減圧による相対的な負圧が発生する。一方、液体流入路４へ流入した液体の残りの部分は、分岐部５において主流路側端部１５を通りサンプリング流路９へ流入し、キャップ２３０の内部空間２３１から流出部２５０を経由してバイパス路２１１を通過した後、流入部２５１よりベンチュリー部７ののど部８へ流入し、主流路３を流れる液体と合流する。このとき、サンプリング流路９からバイパス路２１１を経由してのど部８へ至る流路には差圧により常時液体の流れが発生しているので、この流路における液体の滞留やエアー溜まりの発生が防止され、菌の繁殖や液体内の成分の堆積等が抑制され、流路の清浄度が適正に維持される。

一方、キャップ２３０がハウジング２０２のねじ部１３から取り外されると、キャップ２３０のピン２３２による移動ロッド１９の押圧が解除されるため、ばね１８の付勢により弁体１７がサンプリング流路９の主流路側端部１５へ向けて押し込まれ、サンプリング流路が主流路３から遮断される。なお、液体流入路４と液体流出路６との連通は分岐部５に設けられた環状流路１６により確保されているので、キャップ３０が取り外されサンプリング流路９が主流路３から遮断された状態においても、液体流入路４から液体流出路６への流れは継続される。

図６は、本発明の第４の実施態様に係るサンプリング装置４０１を示しており、（Ａ）はサンプリング装置４０１にキャップ３０が装着された状態を、（Ｂ）はサンプリング装置４０１からキャップ３０が取り外された状態を、（Ｃ）はサンプリング装置４０１に液体サンプリング手段としてのシリンジ４０２が取り付けられた状態を、それぞれ示している。また、サンプリング装置４０１には、弁体受け４０３の変位に基づいて弁体１７の変位を検知する検知手段としての光学的センサ４０４が設けられている。なお、サンプリング装置４０１のその他の構成は図１に示したサンプリング装置１と同様であるので、図１と同一の符号を付すことにより、説明を省略する。

キャップ３０にはピン３２が設けられており、キャップ３０がハウジング２に装着されると、図６（Ａ）に示すように、ピン３２により押圧された移動ロッド１９がばね１８による付勢に抗して弁体１７および弁体受け４０３を押し込み、弁体１７によるサンプリング流路９と主流路３との間の遮断が解除される。また、光学的センサ４０４によって弁体受け４０３の変位が検知され、弁体１７によるサンプリング流路９の遮断が解除されたこと、すなわちキャップが装着されたことが通知される。

キャップ３０がハウジング２から取り外されると、ピン３２による移動ロッド１９の押圧が解除され、ばね１８の作用によって弁体受け４０３および弁体１７がサンプリング流路９の主流路側端部１５へ向けて押し込まれる。その結果、図６（Ｂ）に示すように、弁体１７によりサンプリング流路９の主流路側端部１５が閉止され、サンプリング流路９が主流路３から遮断される。また、このような弁体受け４０３および弁体１７の変位は光学的センサ４０４によって検知されるため、使用者は、キャップ３０がサンプリング装置４０１から取り外されたことを知ることができる。

液体のサンプリングを行う場合には、キャップ３０をハウジング２より取り外した後、サンプリング手段としてのシリンジ４０２をサンプリング流路９の開口端部１０に装着し、サンプリング流路９内の液体を採取する。シリンジ４０２がサンプリング流路９の開口端部１０に装着され、装着とともにあるいは装着後に、シリンジ４０２を押圧することにより、移動ロッド１９が押圧されると、図６（Ｃ）に示すように、弁体１７および弁体受け４０３がばね１８の付勢に抗して押し込まれ、弁体１７によるサンプリング流路９の遮断が解除される。このとき、弁体受け４０３および弁体１７の変位は光学的センサ４０４によって検知されるので、使用者はシリンジ４０２が確実に装着されているかどうかを確認することができる。

液体の採取が終了し、シリンジ４０２が除去されると、図６（Ｂ）に示すように、ばね１８の作用により弁体受け４０３を介して弁体１７がサンプリング流路９の主流路側端部１５へ向けて押し込まれる。その結果、サンプリング流路９が再び主流路３から遮断され、開口端部１０からの液体の溢出が防止され、光学的センサ４０４によってサンプリング流路９の遮断およびシリンジ４０２の取り外しが検知される。

このように、図６に示すサンプリング装置４０１によれば、光学的センサ４０４によってキャップ３０の着脱状態およびシリンジ４０２の装脱着状態を検知することができるため、キャップ３０の装着忘れを監視することができ、サンプリング流路９の清浄度の維持がより確実に達成される。なお、弁体１７の変位を検知する検知手段は光学的センサのみに限定されるものではなく、リミットスイッチやリードスイッチ等の種々の検知手段を適宜採用することができる。また、サンプリング手段としてシリンジ以外のものを使用することもできる。

図５に示す水循環システム３００を用いて、図４に示したサンプリング装置２０１の動作試験を行った。図５の水循環システム３００においては、貯水槽３０１の水を水循環システム内で循環させるポンプ３０２と、流量計３０３と、サンプリング装置２０１とが水の流れ方向（図５の矢印方向）にこの順で設けられており、各機器は配管３０４により接続されている。サンプリング装置２０１のベンチュリー部７においては、４φ穴径（流域断面積１２．５６ｍｍ^２）の液体流出路６内に２．８φ相当（流域断面積にして約半分）ののど部８が設けられている。また、各機器間を接続する配管３０４およびサンプリング装置２０１のバイパス路２１１としては無色透明な管を採用し、管内の様子が観察できるようにした。なお、ポンプ３０２および流量計３０３としては以下の機器を使用した。
ポンプ： ＩＷＡＫＩ Ｍａｇｎｅｔ Ｇｅａｒ Ｐｕｍｐ ＭＤＧ−Ｒ２ＢＢ２４−０３Ａ
流量計： ＴＯＫＹＯ ＫＥＩＳＯ 流量調整付き流量計（レンジ２００〜７００ｍｌ／ｍｉｎ）

（実験１）
サンプリング装置２０１にキャップ２３０が装着された状態にて、水循環システム３００に無着色水を通水し、水循環システム３００内を水が正常に流れること、漏水が発生しないことを目視確認した。

（実験２）
サンプリング装置２０１にキャップ２３０が装着された状態において、水循環システム３００に着色水を通水し、動作確認を行った。流量２００ｍｌ／ｍｉｎおよび流量７００ｍｌ／ｍｉｎの２種類の条件下にて試験を実施し、いずれの条件下においても、サンプリング装置２０１のバイパス路２１１内に着色水が流れることを目視確認した。

（実験３）
サンプリング装置２０１にキャップ２３０が装着された状態において、流量２００ｍｌ／ｍｉｎにて水循環システム３００に着色水を通水した。そして、通水中にバイパス路２１１を流入部２５１から取り外し、流入部２５１からベンチュリー部６の下流方向へエアーが流入することを目視確認することにより、流入部２５１に、ベンチュリー部６ののど部７方向への吸引力が働いていることを確認した。

（実験４）
サンプリング装置２０１にキャップ２３０が装着された状態において、バイパス路２１１に設けられた逆止弁２５２をフローメータ（図示略）と交換した。交換後、流量５００ｍｌ／ｍｉｎにて水循環システム３００に水を通水し、フローメータが回転することを確認した。

（実験５）
バイパス路２１１に取り付けられたフローメータを逆止弁２５２と交換した後、サンプリング装置２０１にキャップ２３０が装着された状態において、流量５００ｍｌ／ｍｉｎにて水循環システム３００に水を通水した。そして、通水中にキャップ２３０の取り外し作業を実施し、サンプリング流路９の開口端部１０およびキャップ２３０のいずれにおいても水の溢出が発生しないことを確認した。

本発明に係るサンプリング装置は、とくに、高い清浄度が要求される透析システムに用いられるサンプリング装置として好適なものである。

１、１０１、２０１、４０１ サンプリング装置
２、１０２、２０２ ハウジング
３ 主流路
４ 液体流入路
５ 分岐部
６ 液体流出路
７ ベンチュリー部
８ のど部
９ サンプリング流路
１０ 開口端部
１１、１１１、２１１ バイパス路
１２ 開口部
１３ ねじ部
１４ シール材
１５ 主流路側端部
１６ 環状流路
１７ 弁体
１８ ばね
１９ 移動ロッド
３０、２３０ キャップ
３１、２３１ 内部空間
３２、２３２ ピン
１４０ 弁部材
１４１ 流入孔
１４２ 弁室
１４３ 流出孔
１４４ 軸部
１４５ 基部
１４６ シール部
１４７ 止めねじ
１４８ ばね
２５０ 流出部
２５１ 流入部
２５２ 逆止弁
３００ 液体循環システム
３０１ 貯液槽
３０２ ポンプ
３０３ 流量計
３０４ 配管
４０２ シリンジ
４０３ 弁体受け
４０４ 光学的センサ

Claims (7)

1. 液体流入路および液体流出路からなる主流路と、前記液体流入路と前記液体流出路との間に設けられた分岐部から分岐し、一端が開口端に形成されたサンプリング流路とを有するハウジングと、
   前記ハウジングに着脱可能で前記サンプリング流路の開口端部を覆うキャップと、
   前記サンプリング流路を前記主流路から遮断するように付勢されて設けられ、前記キャップが前記ハウジングに装着された際、または前記キャップが前記ハウジングから外されて前記サンプリング流路の開口端部に液体サンプリング手段が装着された際に、前記サンプリング流路と前記主流路との遮断を解除する弁体と、を備え、
   液体の移送用配管途中に取付けられて配管内の液体をサンプリングするサンプリング装置であって、
   前記液体流出路にベンチュリー部を設け、
   前記キャップを前記ハウジングに装着した際に、前記キャップの内部と前記ベンチュリー部ののど部とを連通するバイパス路を形成したことを特徴とするサンプリング装置。
2. 前記バイパス路が前記ハウジングの内部に形成されている、請求項１に記載のサンプリング装置。
3. 前記キャップが前記ハウジングから取り外された際に前記バイパス路を閉塞し、前記キャップが前記ハウジングに装着された際に前記バイパス路の閉塞を解除する弁部材が前記バイパス路内に設けられている、請求項２に記載のサンプリング装置。
4. 前記バイパス路が前記ハウジングの外部に形成されている、請求項１に記載のサンプリング装置。
5. 前記ベンチュリー部ののど部からの逆流を防止する逆止弁が前記バイパス路に設けられている、請求項４に記載のサンプリング装置。
6. 前記液体が透析液または透析用水である、請求項１〜５のいずれかに記載のサンプリング装置。
7. 前記弁体の変位量によって、前記キャップの着脱状態または／および前記液体サンプリング手段の装脱着状態を検知する検知手段を有する、請求項１〜６のいずれかに記載のサンプリング装置。

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