JP6087743B2 - 流体用容器 - Google Patents

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Description

本発明は、薬品などの流体を貯蔵し、運搬し、かつ分配する容器に関する。特に、流体を排出するための継手を備える流体用容器に関する。
例えば、レジスト液などの薬品は、運搬用の薬品容器に貯蔵されて製造工場に納入される。このような薬品容器は、同じ容器を繰返し使用するリンク方式と、毎回新しい容器を使用するワンウェイ方式がある。特に、高純度薬品の純度に影響を与えぬためには、ワンウェイ方式の容器を使用することが好ましいが、経済的ではないという欠点がある。近年では、前記両方式を複合した複式格納型の容器が普及している。
一般に、複式格納型の容器は、内側容器として、ポリオレフィン等の可撓性フィルムからなり、これに流体出入のための注出口が接合されたバッグ(袋体)を有している。このバッグは外側容器の中に設けられて二重容器となり、バッグから薬品を排出した後に、このバッグは廃棄され、新たなバッグに薬品が充填される。そして、流体を出し入れするための継手などの部材や、金属製などの外側容器は繰返し使用される(例えば、特許文献1参照)。
特開2010−260585号公報
特許文献1の流体用容器は、図1に示すように、樹脂成形品の流体出入口11を有するバッグ12(図5参照)を、流体出入口11を外側容器716の口部716aに支持することで外側容器716内部に収容している。更に、流体出入口11を介してバッグ12内から流体を取り出すための液出しチューブ722を挿入可能となっており、このために、保持部材14が液出しチューブ722を貫通してその内部で液出しチューブ722を支持するとともに、保持部材14のフランジ部14bが流体出入口11と嵌合している(図3参照)。保持部材14はアタッチメントの役割をなし、形状や大きさが微妙に異なる流体出入口に併せて作成することで、種々の袋体と流体出入口とが一体になった注出口付包装袋を利用でき、バックの汎用性が高まるものである。
保持部材14は、図2に示すようにその内周に第1縮径部14fを挟んで拡径部と縮径部とが形成されている。図1に示すように液出しチューブ722は一端側のカップリング724と、その周囲を覆い他端側に延出するチューブ794とからなり、通常は両者が一体接合されている。チューブ794のカップリング724を覆う部分は他端側に比べて拡径している。このため、保持部材14の第1縮径部14fによって液出しチューブ722が係止されてバッグ12の内部に落ち込むのを防止する構造となっている。
しかしながら、液出しチューブ722は、流体出入作業の観点から、基本的には保持部材14の貫通穴を介して挿入や挿出が可能になっているとともに、挿入時には液出しチューブ722の外周に装着されるOリングを介して保持部材14と完全に密着して液漏れを防止する必要がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、可撓性フィルムからなるバッグを外側容器の内部に設けている複式格納型の流体用容器であって、挿入時の液出しチューブと保持部材との密着性を確実にする流体用容器を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意検討した結果、注出口に形状互換性のあるアタッチメント(保持部材)を介装する際に、保持部材の貫通穴の径を所定の2段階に縮径することで、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、樹脂成形品の流体出入口が接合されている可撓性のバッグと、
前記流体出入口を口部で支持して前記バッグを内袋として収容する外側容器と、
前記流体出入口から前記バッグ内に挿入される液出しチューブと、
貫通穴を有する筒体をなし、筒内で前記液出しチューブを支持するとともに前記流体出入口の開口側と密接する保持部材と、
前記外側容器の口部を封止する封止手段と、を備え、
前記液出しチューブは、液出しのため一端側に形成されるカップリング部と、該カップリング部から他端側に延出するチューブとで構成され、前記カップリング部は前記一端側に向けて拡径する拡径部を有するとともに、前記拡径部の外周にはOリングが配置されて鍔部が形成されており、
前記保持部材の前記貫通穴は前記チューブを貫通可能であるとともに、内径が縮径する第1縮径部と、該第1縮径部から更に縮径する第2縮径部を備えており、
前記第1縮径部の最大内径は、前記Oリングによる鍔部の外径以上であり、
前記第2縮径部の最大内径は、前記拡径部の最大径以上であり、
前記第2縮径部の最小内径は、前記Oリングによる鍔部の外径以下であり、
前記第2縮径部における、最大内径−最小内径である内径差が、0.3mm以上1.0mm以下である流体用容器、である。
本発明によれば、上記の保持部材を介装することで、挿入時の液出しチューブと保持部材との密着性を確実にするとともに、液出しチューブがバッグの内部に落ち込むことを防止できる。
本発明の流体用容器の一実施形態を示す頂端部の断面分解組立図である。 (a)保持部材の平面図であり、(b)保持部材のA−A断面図である。 流体用容器の頂端部の断面図であり、キャップが装着された状態図である。 流体用容器の頂端部の断面図であり、組み立てられた流体用容器及びディスペンサが装着された状態図である。 注出口付き包装袋(バッグ)の一実施形態を示す平面図である。 図2における保持部材のA−A断面図拡大図である。 液出しチューブの平面図である。 液出しチューブのOリングが保持部材の第1縮径部まで挿入された状態を示す断面図である。 液出しチューブのOリングが保持部材の第2縮径部途中まで挿入された状態を示す断面図である。 液出しチューブのOリングが保持部材の第2縮径部下端まで挿入された状態を示す断面図である。 流体出入口(注出口)と保持部材とが一体成形された注出口一体保持部材の断面拡大図である。
<全体構成>
以下、本発明の好ましい一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。最初に、本発明の流体用容器(以下、単に容器ともいう)の構成を説明する。図1において、容器1は、可撓性のバッグ12と外側容器716を備えている。バッグ12は、液体を注入可能に開口する流体出入口11を有している。外側容器716はバッグ12を収容することができる。
図1において、外側容器716は、底板と、輪帯を有する側壁と、中央が隆起した天板と(いずれも図示せず)で構成されたスチール製のドラム缶が好ましく用いられる。外側容器716には、口部716aに雄ねじ716bが形成される。成形された一対のハンドル(図示せず)を設けることにより運搬を容易としてもよい。
バッグ12は、例えば特開2008−7154号公報に記載されているものである。図5に示すように、外層フィルム12aと内層フィルム12bとを少なくとも重ね合わせた多重フィルム12cを、内層フィルム12b同士が対向するように再度重ねあわせて合計4枚とし、その四辺をヒートシールしてヒートシール部12dを形成した包装袋本体と、この包装袋本体の一辺のヒートシール部12d(図5中の上辺)の内層フィルム12b間に予め熱融着された流体出入口11とを備えている。この流体出入口11が注出口となる。流体出入口11の熱融着される取付部11dは、断面形状が凸レンズ状で中央部に貫通穴を有する柱体であり両先端部に板状リブを備えている。
包装袋本体は例えばポリオレフィン等の材料で形成される可撓性フィルムの袋体であり、流体出入口11は比較的硬質の合成樹脂の成形品からなり、可撓性フィルムの袋体の端部に流体出入口11が溶着されている。バッグ12から液体を排出した後に、流体出入口11付きバッグ12を廃棄し、新たな流体出入口11付きバッグ12が外側容器716に収容される。本発明による流体用容器は、外側容器が繰返し使用され、毎回新しいバッグが使用される複式格納型の容器となっている。
図1に示されるように、流体出入口11の開口側にはフランジ11aが形成され、一方、口部716aの内壁には段差716cが設けられており、このフランジ11aが段差716cに係止することにより、流体出入口11が口部716aに支持されている。バッグ12を外側容器716に収容し、バッグ12に装着された流体出入口11を外側容器716の口部716aに支持した後に、バッグ12は好ましくは窒素又は圧縮空気によって膨張される。その後、バッグ12は流体出入口11の開口11cから液体が注入される。
図1に示すように、本発明による容器は、保持部材14と液出しチューブ722を備えている。保持部材14は液出しチューブ722を貫通してその内部で液出しチューブ722を支持し、保持部材14のフランジ部14bが流体出入口11と嵌合している。これについては後に詳細に説明する。
本体部14aから周状に延出するフランジ部14bは、図2(a)に示すように平面視略円形であり、このフランジ部14bは、流体出入口11の開口側の内周と略同一形状であり、これにより、流体出入口11の開口側に嵌合できる。また、フランジ部14bには、2個の貫通穴14dが形成されている。
図3に示すように、保持部材14は、雌ねじ730を内周面に形成した蓋726が、外側容器716の口部716aに締結されることにより、流体出入口11と共に口部716a内に保持される(図3参照)。流体出入口11の開口側と保持部材14のフランジ部14bとの嵌合によって、フランジ部14b下面と、本体部14aのフランジ下部外壁と、流体出入口11の内壁及び底部との間に所定の空間が形成される。しかしながら、流体出入口11の底部に設けられる複数の第1開口11bと、保持部材14に設けられる複数の第2開口14dとの間に気体を通気できる(図3参照)。
本発明による容器は、外側容器716の内部から口部716aに気体を通気可能な通気手段と、口部716aを封止する封止手段と、を備えている。図3において通気手段は、複数の第1開口11bと、複数の第2開口14dと、を有している。複数の第1開口11bは、流体出入口11の底部に設けられ、外側容器716の内部と流体出入口11の内部とを連通している。
図1及び図3において、封止手段は、上記の従来技術と同じく口部716aに備わり破断可能なシール727が配置される蓋726、及びこれに螺合するキャップ728である。蓋726は流体通路780からの通気を封止するOリングを備えている。このため図3の状態で密封され輸送運搬が可能である。
図4に示すように、液出し時には、キャップ728を外してディスペンサ8を装着する。この場合も図6に示す特許文献1による容器7と同様に破断可能なシール727を備えており、ディスペンサ8に設けられ、流体通路844が形成されているプローブ846がシール727を突き破ることにより、プローブ846は空所790の中に挿入することができる。この状態で液出しが可能となる。
<液出しチューブ>
図1及び図7に示すように、液出しチューブ722は、例えば特開平6−100087号公報に記載されているものと同様のものである。図7に示すように、一端側のカップリング724と、その周囲を覆い他端側に延出するチューブ794とからなり、図7においてはチューブ794のカップリング724を覆う部分は他端側に比べて拡径しており、ここにカップリング724の他端側724aが挿入されて両者が一体接合されている。カップリング724の一端側の拡径部724bは、他端側724aから略テーパー状に拡径している。このときの最大拡径箇所は図7における724cであり外径Yである。この外径Yは19mm以上20mm以下であることが好ましい。
液出しチューブ722の他端側は、保持部材14の貫通穴14cに挿入される。液出しチューブ722は、一端から他端まで延びる流体通路780(図1参照)を有し、バッグ12内の液体が流体通路780を通って排出される。カップリング724の一端側724bの空所776付近の外周の縁部787付近の外周にはOリング800が配置される。このとき、Oリング800の外周はカップリング724の拡径部724bの最大拡径箇所724cよりも大きく、これによりOリング800の外周が鍔部を形成しており、鍔部の外径がXであり、X>Yの関係になっている。この外径Xは19.3mm以上20.3mm以下であることが好ましく、19.1mm以上20.1mm以下であることがより好ましい。
<保持部材>
図2及び図6に示すように、保持部材14は、液出しチューブ722の一部を貫通するが、その拡径部は貫通しない大きさの貫通穴14cを有する筒状の本体部14aと、その周囲に周状に延出するフランジ部14bとからなる。また、本体部14aの一端面には、Oリングを収容するための周状の凹部14eが形成されている。保持部材14は、例えば熱可塑性樹脂などで一体成形して得られ、成形性や強度の観点から、好ましくは高密度ポリエチレン(HDPE)である。
貫通穴14cの内周は、液出しチューブ722の挿入方向に沿って順に、同径部14h(内径A、貫通穴方向の幅E)、第1縮径部14f(内径AからBにテーパー状に縮径、貫通穴方向の幅F)、第2縮径部14g(内径BからCにテーパー状に縮径、貫通穴方向の幅G)、第3縮径部14k(内径CからDに縮径、貫通穴方向の幅Hが形成されている。すなわち、液出しチューブ722の挿入方向に沿って段階的に縮径していく構成となっている。なお、本発明における縮径部はテーパー状が好ましいがこれに限られず、一又は複数の段部で構成されていてもよい。
内径Aは後述の外径X以上であり、具体的に21mm以上23mm以下であることが好ましく、内径Bは後述の外径Y以上であり、具体的に19mm以上21mm以下であることが好ましく、内径Cは後述の外径X以下であり、好ましくは外径Y以下であり、18mm以上20mm以下であることが好ましく、18mm以上19.5mm以下であることがより好ましく、内径Dは17mm以上18.5mm以下であることが好ましく、17mm以上18mm以下であることがより好ましい。
この結果、図6、図7における縮径部の内径と液出しチューブの外径との寸法関係は、第1縮径部の最大内径(A)はOリングによる鍔部の外径(X)以上であり(A≧X)、第2縮径部の最大内径(B)は拡径部の最大径(Y)以上であり(B≧Y)、第2縮径部の最小内径(C)はOリングによる鍔部の外径(X)以下であり(C≦X)、第2縮径部における、最大内径(B)−最小内径(C)である内径差が、0.3mm以上1.0mm以下となっている。液出しチューブの挿入状況については後段において図面を用いて更に詳細に説明する。
また、幅Eは、液出しチューブの挿入の容易さの点で、10mm以上13mm以下であることが好ましく、幅Fは、Oリングの配置の点で、2mm以上3mm以下であることが好ましく、幅Gは、液出しチューブの挿入の容易さの点で、5mm以上10mm以下であることが好ましく、幅Hは、液出しチューブの挿入と取り外しの容易さの点で、1mm以上3mm以下であることが好ましい。
なお、本発明においては、上記の実施形態のように流体出入口11と保持部材14とが別体であってもよいが、必ずしもこれに限らず、両者が一体成形されていてもよい。図11は、この態様の一例であり、上記の流体出入口11に相当する流体出入口部110と、保持部材14に相当する保持部材部140とが一体成形されて注出口一体保持部材100を形成している。この注出口一体保持部材100は、図5において流体出入口11の替わりにバック12に熱融着されて使用されるものである。
この流体出入口部110は、流体出入口11と同様に、上方にフランジ110aが形成されており、中間部に連接されるネック部を介して下方に取付部110dが形成されている一体成形品である。フランジ110aは流体出入口11のフランジ11aに相当し、バッグ12に熱融着される取付部110dは、流体出入口11の取付部11dに相当する。なお、この態様においては、流体出入口部110と保持部材部140とが一体成形されているために、保持部材14において本体部14aから周状に延出するフランジ部14bは必ずしも必要でない。
流体出入口部110には、その口部から鉛直上方に向かって筒状に延出される円筒部が保持部材部140として一体形成されており、保持部材部140は中空で液出しチューブのチューブを貫通可能にするとともに、液出しチューブの拡径部を保持部材部140内で支持可能なように、保持部材部140の内壁が鉛直下方に向かって順次縮径している。
図11における、内壁が順次縮径している様子は、基本的に図6の保持部材14と同様である。すなわち、貫通穴140cの内周は、液出しチューブ722の挿入方向に沿って順に、同径部140h(内径A、貫通穴方向の幅E)、第1縮径部140f(内径AからBにテーパー状に縮径、貫通穴方向の幅F)、第2縮径部140g(内径BからCにテーパー状に縮径、貫通穴方向の幅G)、第3縮径部140k(内径CからDに縮径、貫通穴方向の幅Hが形成されている。すなわち、液出しチューブ722の挿入方向に沿って段階的に縮径していく構成となっている。なお、本発明における縮径部はテーパー状が好ましいがこれに限られず、一又は複数の段部で構成されていてもよい。
このように一体形成して注出口一体保持部材100とすることで、部材の形成や組み立て作業が容易になる。また、第3縮径部140k(内径CからDに縮径、貫通穴方向の幅H)が形成される場合、第3縮径部140kは、流体出入口部110におけるネック部の内部と一体成形されるため、第3縮径部140kの強度が増すので好ましい。ネック部の内部と一体成形される第3縮径部140kは、液出しチューブの取り外しの容易さの点で、テーパー状が好ましいがこれに限られず、一又は複数の段部で構成されていてもよい。
<液出しチューブの保持部材への挿入状況>
次に、図8から図10を参照しながら液出しチューブの保持部材への挿入状況について説明する。まず、Oリング800が存在する通常の使用状態について説明すると、本発明においては、保持部材14の第1縮径部14fの内径(AからBにテーパー状に縮径)は、カップリング724の最大拡径箇所724cの外径Y以上である。前記Bは、Oリング800による鍔部の外径X以下であることが好ましいが、外径Xより大きな値であっても第2縮径部において(B→Cへ液出しチューブ722が挿入される過程で)Oリング800による鍔部が係止されればよいので差し支えない。
これにより、前記Bが、Oリング800による鍔部の外径X以下の場合、図8に示すように、保持部材14の第1縮径部14fが段部となってOリング800の鍔部が段部に係止され、これによって液出しチューブ722を支持するとともに、保持部材14と液出しチューブ722とが密接する。そして、このとき、カップリング724の拡径部724bと第2縮径部14g、カップリング724の拡径部724bと第3縮径部14kとの間には共に隙間900が形成されていることで、Oリング800の鍔部のみが係止部となり、係止支持を確実にしている。
第1縮径部14fの内径がOリング800による鍔部の外径Xを超える場合、Oリング800の鍔部で係止支持することができないので後述の液出しチューブ722の押し込み時の位置(第2縮径部115gの位置)で係止する状態になる。なお、カップリング724の最大拡径箇所724cの外径Y未満であると、最大拡径箇所724cで引っ掛ってしまうので液出しチューブ722が挿入できない。
次に、ここから液出しチューブ722を更に押し込むと、図9に示すように、Oリング800の鍔部が第1縮径部14fから下降して第2縮径部14gに位置する。このとき、Oリング800は潰れた状態となって第2縮径部14gと間で適度な摩擦を生じ、液出しチューブ722の挿入抵抗として適度な感触を与える。
そして、最終的に液出しチューブ722の押し込みを完了すると、図10に示すように更に縮径する第3縮径部14kが、液体出入口11の開口側と密接する位置に形成されているので、これによってOリング800の鍔部が最終的に係止され、これ以上下がって容器内部に液出しチューブ722が落ち込みことを防止できる。
第2縮径部14gにおける係止は確実なものであることが必要である。このため、第2縮径部14gにおける、最大内径B−最小内径Cが0.3mm以上、より好ましくは0.4mm以上、特に好ましくは0.6mm以上であり、1mm以下が好ましい。また、幅Gは5mm以上10mm以下、好ましくは6mm以上7mm以下であることが好ましい。
下記の表1は、種々の内径B、内径C、幅G(内径Aは22mm、内径Dは18.0mm、幅Eは11.5mm、幅Fは2.5mm、幅Hは1.7mm)で、図6の保持部材14を作成して、最大外径Yが19.4mm、Oリング外径Xが19.5mmの拡径部724bを備える液出しチューブ722を挿入して試験を行ない、チューブの挿入感や容器内部への落ち込みを評価した結果である。表1より、試験例1から3のように、B−Cが0.3mm以上の場合に優れた効果を発揮することが理解でき、好ましくは幅Gが5mm以上10mm以下の場合に更に優れた効果を発揮することが理解できる。
B−Cが0.3mm未満の試験4では、Oリングと第2縮径部との摩擦が不十分で挿入感に乏しく、また、液出しチューブが容器内部に落ち込みやすくなるので好ましくなかった。なお、表にはないが、B−Cが1mmを超えた場合には、Oリングとの摩擦が大きくなり液出しチューブの挿入が困難になるので好ましくなかった。また、試験4から6のように、幅Gが5mmより短いと、Oリングと第2縮径部との摩擦が不十分で挿入感に乏しく、また、液出しチューブが容器内部に落ち込みやすくなるので好ましくなかった。なお、表にはないが、幅Gが10mmを超えるとOリングとの摩擦が大きくなり液出しチューブの挿入が困難になるので好ましくなかった。
試験7は、図11に示すような流体出入口と保持部材との一体成形品において試験1から6と同様の試験を行ったものである。内径Aは22.0mm、内径Bは19.5mm、内径Cは19.1mm、内径Dは18.0mm、幅Eは12.5mm、幅Fは2.3mm、幅Gは9.7mm、幅Hは2.0mm)この場合においても、チューブの挿入感や容器内部への落ち込みのいずれも良好な評価であった。
Figure 0006087743
1 容器(流体用容器)
11 流体出入口(注出口)
11b 第1開口(通気手段)
12 バッグ
14 保持部材
14a 本体部
14b フランジ部
14c 貫通穴
14d 第2開口(通気手段)
14e 凹部
14f 第1縮径部
14g 第2縮径部
14k 第3縮径部
100 注出口一体保持部材
716 外側容器
716a 口部
722 液出しチューブ
780 流体通路
726 蓋
728 キャップ
8 ディスペンサ

Claims (5)

  1. 樹脂成形品の流体出入口が接合されている可撓性のバッグと、
    前記流体出入口を口部で支持して前記バッグを内袋として収容する外側容器と、
    前記流体出入口から前記バッグ内に挿入される液出しチューブと、
    貫通穴を有する筒体をなし、筒内で前記液出しチューブを支持するとともに前記流体出入口の開口側と密接する保持部材と、
    前記外側容器の口部を封止する封止手段と、を備え、
    前記液出しチューブは、液出しのため一端側に形成されるカップリング部と、該カップリング部から他端側に延出するチューブとで構成され、前記カップリング部は前記一端側に向けて拡径する拡径部を有するとともに、前記拡径部の外周にはOリングが配置されて鍔部が形成されており、
    前記保持部材の前記貫通穴は前記チューブを貫通可能であるとともに、内径が縮径する第1縮径部と、該第1縮径部から更に縮径する第2縮径部を備えており、
    前記第1縮径部の最大内径は、前記Oリングによる鍔部の外径以上であり、
    前記第2縮径部の最大内径は、前記拡径部の最大径以上であり、
    前記第2縮径部の最小内径は、前記Oリングによる鍔部の外径以下であり、
    前記第2縮径部における、最大内径−最小内径である内径差が、0.3mm以上1.0mm以下である流体用容器。
  2. 前記第2縮径部は前記流体出入口の開口側に向って縮径するテーパー状をなしている請求項1記載の流体用容器。
  3. 前記第2縮径部の貫通穴方向の長さが5mm以上10mm以下である請求項1又は2に記載の流体用容器。
  4. 前記第2縮径部から更に縮径する第3縮径部が前記液体出入口の開口側と密接する位置に形成されている請求項1から3のいずれかに記載の流体用容器。
  5. 前記流体出入口と前記保持部材とが一体成形されている請求項1から4のいずれかに記載の流体用容器。
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