JP5510915B2

JP5510915B2 - シリンジポンプ

Info

Publication number: JP5510915B2
Application number: JP2009156930A
Authority: JP
Inventors: 聡司岩下; 篤史藤本
Original assignee: IWASHITA ENGINEERING, INC.; TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: IWASHITA ENGINEERING, INC.; TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2029-07-01
Also published as: JP2011012591A

Description

本発明は、吐出材料を計量する容積計量室（シリンジ）と、計量室から材料を押し出すプランジャ（ピストン）を有し、プランジャの押し出し量を制御して材料を定量吐出するためのシリンジポンプに関する。

医薬品の生産分野では、シリンジポンプは繰り返し使用するため頻繁に洗浄・滅菌する必要があるが、従来の洗浄・滅菌方法は材料吐出後に、まず、図８（ａ）に示すように、プランジャ２を引き下げて吸引・吐出孔１１から洗浄液または蒸気を吸引し、シリンジ１内に洗浄液または蒸気を充填する。
次に、図８（ｂ）に示すように、プランジャ２を押し上げて吸引・吐出孔１１から洗浄液または蒸気を排出する。
この方法ではシリンジ１内面とプランジャ２頂面は洗浄・滅菌されるが、シリンジ１に接触するプランジャ２の側面は洗浄・滅菌できなかった。そのためプランジャ２の側面を洗浄・滅菌するには装置を分解する必要があった。

プランジャ２側面を洗浄・滅菌する方法として、例えば特許文献１には、図９に示すように、シリンジ１の内部空間を仕切部材９により前方室Ｃと後方室Ｄに区切り、前方室Ｃに材料を充填する一方、後方室Ｄに洗浄液または蒸気を流してプランジャ２側面を洗浄・滅菌する方法が開示されている。
しかしこの方法ではシリンジ１がプランジャ２より大径になるため、シリンジ１とプランジャ２の間に隙間ができ、全ての材料が完全に吐出されず、シリンジ１内に材料が残留するという問題があった。

特開２００７−２８７８３１号公報

本発明が解決しようとする問題点は以上のような点であり、本発明は装置を分解せずに必要な洗浄・滅菌ができるシリンジポンプを提供することを目的になされたものである。

請求項１の発明は、シリンジの上面に液出入口を設け、これの反対側に当該シリンジと同軸でその内径よりも大きい空室を連接し、
プランジャのストローク切換手段を備えて、通常動作時はプランジャの下死点を空室より手前に、洗浄・滅菌時はプランジャの下死点を空室に切換え、
洗浄時は、前記空室にプランジャを移動した状態で空室側面の供給口から洗浄液を流し込み、シリンジの液出入口から排出して洗浄液を空室側から液出入側に圧送しながらシリンジ内を洗浄し、
滅菌時は、前記空室にプランジャを移動した状態でシリンジの液出入口から滅菌用蒸気を流し込み、空室側面の排出口から排出して滅菌用蒸気を液出入側から空室側に圧送しながらシリンジ内を滅菌することを特徴とする。

本発明は、シリンジの液出入側と反対側に設けた空室にプランジャを移動して洗浄・滅菌するのでプランジャとシリンジの接触面であるプランジャ側面が開放され、従来は装置を分解して行っていたプランジャ側面の洗浄・滅菌が分解しないで実現できる。
これに加え、洗浄時は、洗浄液を下から上へ圧送するので、シリンジポンプ内にエアが残留するのを防ぐことができる。
また、滅菌時は、滅菌用蒸気を上から下へ圧送するので、シリンジポンプ内等で蒸気が液化して水滴となっても、順次送られてくる蒸気により押し流されて、残留するのを防げる。

本発明を実施したシリンジポンプの構成図である。本発明を実施したシリンジポンプの下部を拡大した断面図である。通常吸引・吐出動作の説明図である。洗浄動作１の説明図である。洗浄動作２の説明図である。滅菌動作１の説明図である。滅菌動作２の説明図である。従来の洗浄・滅菌方法の説明図である。特許文献１におけるシリンジポンプの構成図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお図面との関係で、上部や下部などの用語を使用して分かり易くしたが、これらの用語は上下の位置関係を限定するものではない。

図１に、本発明を実施したシリンジポンプの構成図を示す。
シリンジポンプ１は、中空のシリンジＡ内に円柱形のプランジャ２を挿嵌し、プランジャ２と一体のロッド部３をボールネジ（不図示）でピストン運動させてシリンジＡの吸引・吐出孔１１から材料ａを吸引・吐出する。
シリンジＡには、吸引・吐出孔１１の反対側にプランジャ２側面を開放する空室Ｂを設けてシリンジＡとそれより大径の空室Ｂに区分し、シリンジＡにおいて材料ａを充填し、空室Ｂにおいてここに移動したプランジャ２を洗浄・滅菌する。

シリンジＡの頂面には吸引・吐出孔１１を穿ち、吸引・吐出孔１１にＴ字配管４の合流部を接続する。
Ｔ字配管４の枝部は、始端に材料ａ、洗浄液ｂ、滅菌用蒸気ｃを供給するポートＰ１を備え、終端に材料ａを吐出し、洗浄液ｂ、滅菌用蒸気ｃを排出するポートＰ２を備える。
ポートＰ１、Ｐ２は、それぞれ電磁弁Ｖ１、Ｖ２を介してＴ字配管４の合流部に接続する。

空室Ｂの側面には供給孔１２と排出孔１３を穿ち、供給孔１２と排出孔１３にそれぞれ供給配管５、排出配管６を接続する。
供給配管５は始端に洗浄液ｂを供給するポートＰ３を備え、排出配管６は終端に滅菌用蒸気ｃを排出するポートＰ４を備える。
ポートＰ３、Ｐ４は、それぞれ電磁弁Ｖ３、Ｖ４を介して空室Ｂに接続する。

電磁弁Ｖ１は、これを開けることでポートＰ１からシリンジＡ内へ材料ａを吸引し、洗浄液ｂ、滅菌用蒸気ｃを流し込む。
電磁弁Ｖ２は、これを開けることでシリンジＡ内からポートＰ２へ材料ａを吐出し、洗浄液ｂ、滅菌用蒸気ｃを排出する。
電磁弁Ｖ３は、これを開けることでポートＰ３からシリンジＡ内へ洗浄液ｂを流し込む。
電磁弁Ｖ４は、これを開けることでシリンジ１内からポートＰ４へ滅菌用蒸気ｃを排出する。

図２に、本発明を実施したシリンジポンプの下部を拡大した断面図を示す。
シリンジポンプは、プランジャ２のストローク切換手段を備え、通常動作では下死点が、図２（ａ）に示すように、シリンジＡの最下点となり、洗浄・滅菌時は下死点が、図２（ｂ）に示すように、空室Ｂの最下点に移動する。
洗浄・滅菌時はこのようにプランジャ２を空室Ｂの広い空間内に移動させることでプランジャ２の頂面と側面が開放され、プランジャ２の全体を洗浄・滅菌できる。
なお、プランジャ２にはプランジャリング７を嵌めてシリンジＡの内周面とプランジャ２の外周面を摺動自在にシールする。
また、シリンジ下部Ｂ底面の貫通孔１４にはＯリング８を設けて貫通孔１４の内周面とプランジャロッド部３の外周面を摺動自在にシールする。
また、シリンジＡと空室Ｂとの境界部では、シリンジＡの開口部周縁をアールもしくはテーパー状に形成してシリンジＡへのプランジャ２の再挿入を容易にする。

次に動作を説明する。
（１）通常吸引・吐出動作
まず、プランジャ２がシリンジＡの上死点にある状態で電磁弁Ｖ１、Ｖ４を開き、電磁弁Ｖ２、Ｖ３を閉じる。
次に、プランジャ２を下げてポートＰ１から材料ａを吸引し、シリンジＡ内に充填する（図３（ａ）参照）。
次に、プランジャ２がシリンジＡの下死点に達したら電磁弁Ｖ１、Ｖ４を閉じ、電磁弁Ｖ２、Ｖ３を開く。
次に、プランジャ２を上昇させてポートＰ２から材料ａを吐出する（図３（ｂ）参照）。

（２）洗浄動作１（電磁弁Ｖ１−Ｖ２間）
まず、プランジャ２がシリンジＡの上死点にある状態で電磁弁Ｖ１、Ｖ２を開き、電磁弁Ｖ３、Ｖ４を閉じる。
次に、ポートＰ１からシリンジ１内へ洗浄液ｂを圧送し、電磁弁Ｖ１−Ｖ２間の配管内を洗浄してポートＰ２より洗浄液ｂを排出する（図４参照）。

（３）洗浄動作２（シリンジ１内壁、プランジャ２側面）
まず、ポートＰ１に何も接続しない状態で電磁弁Ｖ１、Ｖ４を開き、電磁弁Ｖ２、Ｖ３を閉じる。
次に、プランジャ２を下げて空室Ｂの下死点に移動させる（図５（ａ）参照）。
次に、電磁弁Ｖ１、Ｖ４を閉じ、電磁弁Ｖ２、Ｖ３を開く。
次に、ポートＰ３からシリンジポンプ１内へ洗浄液ｂを圧送し、ポートＰ２より洗浄液ｂを排出する（図５（ｂ）参照）。プランジャ２側面は空室Ｂにおいて洗浄される。
洗浄液ｂを下から上へ圧送するのはシリンジポンプ１内やＴ字配管４内にエアが残留するのを防ぐためである。

（４）滅菌動作１（電磁弁Ｖ１−Ｖ２間）
まず、プランジャ２がシリンジＡの上死点にある状態で電磁弁Ｖ１、Ｖ２を開き、電磁弁Ｖ３、Ｖ４を閉じる。
次に、ポートＰ１からシリンジポンプ１内へ滅菌用蒸気ｃを圧送し、電磁弁Ｖ１−Ｖ２間の配管内を滅菌してポートＰ２より滅菌用蒸気ｃを排出する（図６参照）。

（５）滅菌動作２（シリンジ１内壁、プランジャ２側面）
まず、ポートＰ１に何も接続しない状態で電磁弁Ｖ１、Ｖ４を開き、電磁弁Ｖ２、Ｖ３を閉じる。
次に、プランジャ２を下げて空室Ｂの下死点に移動させる（図７（ａ）参照）。
次に、ポートＰ１からシリンジポンプ１内へ滅菌用蒸気ｃを圧送し、ポートＰ４より滅菌用蒸気ｃを排出する（図７（ｂ）参照）。プランジャ２側面は空室Ｂで滅菌される。
滅菌用蒸気ｃを上から下へ圧送するのは、シリンジポンプ１内等で蒸気が液化して水滴となっても、順次送られてくる蒸気により押し流されて、残留するのを防ぐためである。
なお、上記の洗浄動作１及び２や滅菌動作１及び２における洗浄液ｂや滅菌用蒸気ｃの流し方、およびそれに伴う電磁弁Ｖ１〜Ｖ４の開閉方法は一例であって、本発明のシリンジポンプの洗浄方法や滅菌方法を限定するものではない。

本発明によれば、装置を分解しないでシリンジポンプの内部を洗浄したり滅菌したりできるので、雑菌や異種材料の混入を嫌う医薬品の生産分野のほか、頻繁な洗浄・滅菌操作が要求される分野に広く利用できる。

１シリンジポンプ
１１吸引・吐出孔
１２供給孔
１３排出孔
１４貫通孔
２プランジャ
３ロッド部
４Ｔ字配管
５供給配管
６排出配管
７プランジャリング
８Ｏリング
９仕切部材
Ａシリンジ
Ｂ空室
Ｃ前方室
Ｄ後方室
Ｐ１〜４ポート
Ｖ１〜４電磁弁
ａ材料
ｂ洗浄液
ｃ滅菌用蒸気

Claims

シリンジの上面に液出入口を設け、これの反対側に当該シリンジと同軸でその内径よりも大きい空室を連接し、
プランジャのストローク切換手段を備えて、通常動作時はプランジャの下死点を空室より手前に、洗浄・滅菌時はプランジャの下死点を空室に切換え、
洗浄時は、前記空室にプランジャを移動した状態で空室側面の供給口から洗浄液を流し込み、シリンジの液出入口から排出して洗浄液を空室側から液出入側に圧送しながらシリンジ内を洗浄し、
滅菌時は、前記空室にプランジャを移動した状態でシリンジの液出入口から滅菌用蒸気を流し込み、空室側面の排出口から排出して滅菌用蒸気を液出入側から空室側に圧送しながらシリンジ内を滅菌することを特徴とするシリンジポンプ。