JP6566973B2 - 卵処理装置の消毒システム及び関連方法 - Google Patents

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Description

本開示は、一般に、卵処理デバイス及びシステムに関する。より詳細には、本開示は、複数の卵処理デバイスを消毒することができる鳥卵処理システムの消毒システム及び関連方法に関する。
孵化後の死亡率を低減し、得られた鶏の潜在的な成長率または最終的なサイズを増大し、かつ胚の性別決定にさえ影響を及ぼすために、種々の物質の鳥卵への注射が採用されている。同様に、ヒトまたは動物の医薬もしくは診断用途を有する、ワクチンに使用される種々の物質を培養するために、抗原の生卵への注射が採用されている。卵内注射に使用されている、またはそれに提案されている物質の例としては、ワクチン、抗生物質、及びビタミンが挙げられる。加えて、種々の目的、例えば試験及びワクチン採取のために、鳥卵からの物質の取り出しが採用されている。
家禽卵(以下「卵」)は、通常、卵内注射システムを使用して、孵化の18日目または約18日目に接種され得る。通常、卵は、孵化のために比較的大きい孵卵器内でカートのラック上のフラットに保持される。通常、生後18日目の選択された時間において、卵のカートは、接種のために孵卵器から取り出される。場合によって、生育不能卵を含むすべての卵が接種される。しかしながら、他の例において、生育不能卵(すなわち、死卵、腐敗卵、空及び透明な卵)を分けること、ならびに生卵のみを接種することは、孵化の18日目に行うことができる。
従来、物質を卵へ注射するため及び卵から物質を取り出すためのデバイスは、略垂直方向に沿って卵を穿孔してその中に入るように構成されている。卵は、一般に、卵の長手方向の軸が垂直に実質的に整合する、直立した垂直配向で配置される。卵注射技術は、卵の殻を通り、その後、卵の鈍端の下の膜を通る、針及び/またはパンチの無菌(減菌)導入を組み込む。注射液(希釈液または媒体)の無菌状態を維持しなければならない。胚が生存する場合、発育中の胚への細菌、微生物、ウイルス、及び他の病原体の導入は、致命的であるばかりでなく成長及び発育の低下をもたらす場合がある。
通常、卵内注射システムは、注射デバイスの種々の構成部品(例えば、針及び/またはパンチ)を浸す、消毒流体(例えば、緩衝塩素溶液)を使用することによる、卵注射間に病原体が侵入する問題に対処する。これに関しては、パンチ/針注射デバイスの外側及び内側(ルーメン)は、注射間に消毒流体でフラッシュすることができる。
図1は、卵内注射システムの消毒システムにおいて実装される従来のマニホールドアセンブリ1を例証する。マニホールドアセンブリ1は、上側マニホールド2に結合される複数の流体チェックバルブ5を含む。消毒流体は、各流体チェックバルブ5に供給される。消毒流体は、流体チェックバルブ5を開放し、上側マニホールド2内に画定される隣接する壁を満たす。空気は、エルボコネクタ7及び空気チェックバルブ8を介して両端から上側マニホールド2に供給される。空気圧は、消毒流体を各壁の底部の複数の流体経路に押し下げ、上側マニホールド2に結合された下側マニホールド3に及ぶことにより、消毒流体は適切な管を介して個々の卵注射デバイスに送達される。流体チェックバルブ5は、ポンプアセンブリを介して各流体チェックバルブ5に流体を供給するスプリッタマニホールドまで流体が戻ることを防止する。
しかしながら、このような従来のシステムは、重要な整備及び保守努力を必要とするバルブ及び他の構成部品を有する、複雑な消毒システムを実装する。加えて、このようなシステムは、各注射デバイスへ提供される消毒流体の量における可変性を提供することができる。
したがって、複数の個々の卵注射デバイス間の消毒流体の分配量における変動を最小化することができ、また機能的様式において卵処理システムの消毒システムを維持するための整備努力も低減させることができる、卵処理システムを提供することが望ましい。さらに、複数の個々の卵注射デバイス間に均一量の消毒流体を送達するばかりでなく、分配精度も改善することに関して、改善された性能を促進する関連方法を提供することが望ましい。
一態様により、上記及び他の必要性は、鳥卵と相互作用するように構成された複数の卵処理デバイスを有する卵処理装置を提供する、本開示の態様によって満たされる。消毒システムは、卵処理デバイスと流体連通している。消毒システムは、卵と相互作用した後、卵処理デバイスにその消毒のための消毒流体を送達するように構成されている。消毒システムは、バルブレスマニホールドアセンブリを有する。
別の態様は、消毒流体を卵処理装置に送達する方法を提供する。本方法は、複数の卵処理デバイスと流体連通するバルブレスマニホールドアセンブリの流体入口に対して、圧力下で消毒流体を供給することを含む。本方法は、消毒流体をバルブレスマニホールドアセンブリの複数の流体出口に送達することをさらに含み、流体出口は、それぞれの卵処理デバイスと流体連通している。本方法は、卵処理事象中、卵と相互作用する際に、卵処理デバイスにその消毒のための消毒流体を送達することをさらに含む。
したがって、本開示の様々な態様は、その他の点で本明細書に詳述されるような利点を提供する。
一般的な用語で本開示の様々な実施形態をこのように記載し、以降添付の図面への参照がなされるが、図面は必ずしも縮尺通りには描写されていない。
卵処理装置のための消毒システムにおいて実装される従来技術のマニホールドアセンブリの部分分解斜視図である。 注射ヘッドアセンブリを有する卵処理装置の側面図である。 図2の注射ヘッドアセンブリにおける注射デバイスの拡大図である。 本開示の一態様による、卵処理装置の消毒システムに使用するためのマニホールドアセンブリの斜視図である。 図4に示されるマニホールドアセンブリの平面図である。 図4に示されるマニホールドアセンブリの断面斜視図である。 図4に示されるマニホールドアセンブリの断面立面図である。 図4に示されるマニホールドアセンブリの断面側面図である。 本開示の一態様による、マニホールドアセンブリのためのマニホールドキャップの概略斜視図である。 図9に示されるマニホールドキャップの側面図である。 線11−11に沿って見た図10に示されるマニホールドキャップの断面図である。 本開示の一態様による、マニホールドアセンブリのためのマニホールド本体の概略斜視図である。 図12に示されるマニホールド本体の平面図である。 線14−14に沿って見た図13に示されるマニホールド本体の断面図である。 本開示の一態様による、卵処理装置の消毒システムに使用するための、一体形成されたマニホールドアセンブリの概略斜視図である。 本開示の一態様による、卵処理装置の消毒システムに使用するための、一体形成されたマニホールドアセンブリの断面斜視図である。
ここで本発明のいくつかの態様は示されるが、すべての態様は示されない添付の図面を参照しながら、下に本開示の様々な態様がより詳細に記載される。実際、本開示は多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に説明される態様に限定されると解釈されるべきではなく、むしろこれらの態様は、本開示が該当する法定必要条件を満たすために提供される。類似する番号は、終始類似する要素を指す。
本明細書で使用する「処置物質」という用語は、所望の結果を実現するために、卵に注射される物質を指す。処置物質としては、ワクチン、抗生物質、ビタミン、ウイルス、及び免疫調節物質が挙げられるが、これらに限定されない。孵化したトリにおいて鳥類疾病の発生を撲滅するために、卵内で使用するために設計されたワクチンが市販されている。通常、処置物質は、流体媒体中に分散される(例えば、流体希釈剤もしくはエマルジョン)、または流体中に溶解した固体、もしくは流体中に分散もしくは懸濁された微粒子である。
図2を参照すると、例示的な卵処理装置100が例証され、卵を運搬するためのフラット15、固定基部16、及び複数の従来の卵処理デバイス25、例えば、注射デバイスなどを含み、既知の技術に従ってその中に配置されるルーメンまたは針などの流体送達手段を有する処理ヘッドアセンブリ30を形成する。卵処理装置100は、卵処理装置100による自動様式においてフラット15を注射位置へ移動させるために提供される、フレーム及びコンベアアセンブリを含んでもよい。フラット15は、実質的に直立した位置で複数の卵20を保持する。フラット15は、卵20の所定領域に外部アクセスを提供するように構成されている。卵処理デバイス25が装置の基部16に向かって進出するために、そのそれぞれの端部は、卵処理デバイス25の対応するものに対して適切に整合するように、各卵は、フラット15によって保持される。本明細書で使用される場合、「ルーメン」は、注射器または針によって提供することができる管の空洞または内部のオープンスペースである。処置物質の送達のためのルーメンは、針の内部、または針と外側ガイドもしくはスリーブとの間であってもよい。複数のルーメンは、出口ポートが針上の異なる位置に配置される、単一針の内部に形成されてもよい。
各卵処理デバイス25は、対向する第1及び第2の端部26、27を有する。卵処理デバイス25は、第1の伸長位置及び第2の後退位置を有する。卵処理デバイス25が伸長すると、第1の端部26は、外側の卵殻の所定領域に対して、接触し静止するように構成されている。注射しない場合、卵処理デバイス25は後退し、卵及び固定基部16より上の所定距離で静止する。図3に示すように、卵処理デバイス25の第2の端部27は、第1及び第2の入口ポート28、29を含み、これらは流体供給手段、例えば処置物質チャンバなどから管をそれぞれ受け取るように構成されている。その後、処置物質は、別々の送達経路、例えば内側針のルーメン及び内側針とガイドパンチとの間の空間に沿って、針の内部を送達することができる。例えば、第1の入口ポート28は、内側針及び/またはガイドパンチを消毒流体に浸すことができるように、消毒流体を卵処理デバイス25へ提供する管に結合してもよく、また、第2の入口ポート29は、処置物質(例えば、ワクチン)を卵処理デバイス25に送達する管に結合してもよい。
引き続き図3を参照すると、例証した卵処理デバイス25は、処理ヘッドアセンブリ30の細長い長手方向の開口内に受容される、対向する上端部及び下端部41、43を有する本体部材40を含む。卵処理デバイス25は、端部26に卵位置決め部材または卵係合部材を含み、これは本体部材40に摺動可能に接続されて、ばね42を含み、ともに係合を緩和し、卵処理デバイス25の下り行程中に所定位置で卵を保持する。外側ガイドは、卵殻を穿孔するために提供され、その後、針は外側ガイドを越えて、卵の所望の区画に伸長する。卵処理デバイス25は、卵処理デバイス25を作動することができる空気源に接続するように構成された入口バルブを含んでもよい。
図2及び3に関して本明細書において記載される卵処理デバイスは、注射型デバイスであるが、卵処理デバイスはまた、卵の内部及び/または卵殻の部分を取り出すことを含めて、卵から試料物質を抽出する、または取り出すように構成されたサンプリングデバイスであってもよい。
卵処理装置100は、種々の構成部品または卵処理デバイス25の部品に消毒流体を供給する、または別の方法で送達することができる消毒システムを含んでもよく、その結果、このような構成部品またはその部品を注射(またはサンプリング)シーケンスの間に消毒することができ、同じ卵処理デバイス25によって処理される後続の卵の交差汚染を最小化する。サンプリングデバイスの消毒は、胚の特性(例えば、性別、健康など)を決定する際の分析のための試料物質を抽出するときに、特に提供してもよい。これに関しては、前の試料物質のあらゆる残渣が、後続の試料物質のアッセイ分析を危うくし得る。
本開示の態様によれば、消毒システムは、卵処理デバイス25に消毒流体を供給または送達し、その種々の構成部品を消毒することができる1つ以上のマニホールドアセンブリ200を含んでもよい。各マニホールドアセンブリ200は、消毒流体を含有する流体貯槽からマニホールドアセンブリに消毒流体を供給することができるポンプシステムと流体連通してもよい。これに関して、消毒流体は、圧力下で各マニホールドアセンブリ200に提供されてもよい。マニホールドアセンブリ200は、精度、分配量、及び再現性に関する性能に著しい影響をもたらすことなく、任意の様式で配向または配置することができる。
場合によって、マニホールドアセンブリ200は、バルブレスであってもよい。これに関して、マニホールドアセンブリ200は、バルブ(例えば、チェックバルブ)が提供されないように、構成されてもよく、これは消毒システムを適切に機能させ続ける際の保守の必要性を望ましいことに低減することができる。すなわち、場合によって、マニホールドアセンブリ200は、消毒流体を分配するために、可動部がマニホールドアセンブリ200において提供されないように、マニホールドアセンブリ200の流体経路を通る流動に影響を及ぼすあらゆるバルブがなくてもよい。
本開示の一態様によれば、図4〜14に示すように、マニホールドアセンブリ200は、マニホールドキャップ202及びマニホールド本体250を含んでもよい。場合によって、マニホールドキャップ202及びマニホールド本体250は、締結具50を使用して結合することができる別個の構成部品であってもよく、これは、マニホールドキャップ202及びマニホールド本体250によって画定される適切な締結具開口52内に受容することができる。他の例において、マニホールドキャップ202及びマニホールド本体250は、一体形成された一体型部分として提供されてもよい。
本開示の種々の態様によれば、マニホールドアセンブリ200は、消毒流体が誘導される主流体チャネル300を含んでもよい。場合によって、主流体チャネル300は、マニホールドキャップ202によって画定されてもよい。このような場合において、主流体チャネル300は、近位キャップ端部206から遠位キャップ端部208まで、マニホールドキャップ202を通じて延在してもよい。場合によって、主流体チャネル300は、近位キャップ端部206から遠位キャップ端部208に向けてテーパ状であってもよい。場合によって、主流体チャネル300は、その円周が近位キャップ端部206から遠位キャップ端部208に向けて、その長さに沿って減少するように、円錐形状であってもよい。
マニホールドアセンブリ200は、主流体チャネル300と流体接続され、かつそれと接続されるか、または別の方法で、複数の流体接合部375においてそこから分岐する、複数の流体送達チャネル350を含んでもよい。場合によって、流体送達チャネル350は、主流体チャネル300の長手方向の軸302が各流体送達チャネル350の中心軸352に対して垂直になるように、主流体チャネル300から垂直に延在してもよい。
場合によって、流体送達チャネル350は、マニホールド本体250によって全体的に画定されてもよい。他の例において、図4〜8に示すように、マニホールドキャップ202は、流体送達チャネル350の部分または区画を画定するマニホールド本体250に加えて、さらに各流体送達チャネル350の部分または区画を画定してもよい。このような場合において、マニホールドキャップ202によって画定される流体送達チャネル350の区画が、マニホールド本体250によって画定される流体送達チャネル350の区画と流体接合部375で整合するように結合されるとき、マニホールドキャップ202及びマニホールド本体250は、適切に嵌合することができる。マニホールド本体250は、マニホールドキャップ202及びマニホールド本体250によってそれぞれ画定されるように、流体送達チャネル350の複数の区画の嵌合点で提供される、封止部材252(例えば、Oリング)を受容するように構成された複数の凹部215を画定してもよい。
場合によって、流体送達チャネル350は、流体接合部375からマニホールド本体250の遠位本体端部254に向けて、テーパ状であってもよい。他の例において、流体送達チャネル350は、マニホールド本体250の近位本体端部256から遠位本体端部254に向けて、テーパ状であってもよい。場合によって、流体送達チャネル350は、その円周が流体接合部375(または近位本体端部256)から遠位本体端部254に向けて、その長さに沿って減少するように、円錐形状であってもよい。
マニホールドアセンブリ200は、消毒流体がマニホールドアセンブリ200に入る流体入口210を含んでもよい。場合によって、マニホールドキャップ202は、流体入口210を画定してもよい。流体入口ポート212は、流体入口210と流体連通して提供されてもよい。流体入口ポート212は、消毒流体をマニホールドアセンブリ200に供給することができるように、封止様式で管を受容するように構成されてもよい。場合によって、流体入口ポート212は、マニホールドキャップ202に結合することができる入口コネクタ220の一部として提供されてもよい。入口コネクタ220は、入口コネクタ220が流体入口210でマニホールドキャップ202とともに取り付け具に螺合することができるように、ねじ部を含んでもよい。このような場合において、流体入口210またはマニホールドキャップ202の他の部分は、入口コネクタ220が液密な様式でそれに固定することができるように、対応してねじ切りされてもよい。
マニホールドアセンブリ200は、流体送達チャネル350から延在する、または別の方法でそれから分岐する複数の出口チャネル260を含んでもよい。場合によって、出口チャネル260は、流体送達チャネル350の中心軸352が、各出口チャネル260の長手方向の軸380に対して垂直になるように、それぞれの流体送達チャネル350から垂直に延在してもよい。出口チャネル260は、流体送達チャネル350の長さに沿って、互いに等距離で離間されてもよい。各出口チャネル260は、流体出口258と連通していてもよく、場合によって、マニホールド本体250によって画定されてもよい。
流体出口ポート272は、流体出口258と流体連通して提供されてもよい。流体出口ポート272は、消毒流体をマニホールドアセンブリ200から卵処理デバイス25に送達することができるように、封止様式で管を受容するように構成されてもよい。場合によって、流体出口ポート272は、マニホールド本体250に結合することができる出口コネクタ270の一部として提供されてもよい。出口コネクタ270は、出口コネクタ270が流体出口258でマニホールド本体250とともに取り付け具に螺合することができるように、ねじ部を含んでもよい。このような場合において、流体出口258またはマニホールド本体250の他の部分は、出口コネクタ270が液密な様式でそれに固定することができるように、対応してねじ切りされてもよい。
本開示のいくつかの態様によれば、図15及び16に示すように、マニホールドアセンブリ200は、一体型部分として一体形成されてもよい。これに関しては、マニホールドキャップ202及びマニホールド本体250は、一体形成された単一加工物600であってもよい。場合によって、流体入口ポート212及び流体出口ポート272は、別個のコネクタが接続手段をそれぞれの管に提供する必要がないように、一体的に提供されてもよい。しかしながら、場合によって、マニホールドアセンブリのいくつかの構成部品は、別個の構成部品、例えば入口コネクタ220及び出口コネクタ270などとして別々に提供されてもよいが、他の構成部品は一体形成されてもよい。
マニホールドアセンブリ200は、各卵処理事象(注射またはサンプリング)後、正確かつ繰り返し可能な所定量の消毒流体を送達するように構成され必要な大きさにされてもよい。このような構成は、任意の所与の卵処理デバイス25に対する、個々の位置分配量におけるばらつきを有利に低減することができる。すなわち、マニホールドアセンブリ200は、各卵処理事象後の個々の卵処理デバイス25に送達される消毒流体の量のばらつきを低減することができる。これに関しては、各卵処理デバイス25は、その適切な消毒を確保するために、消毒流体の繰り返し可能な量を受容してもよい。このような比較的少量(通常、卵処理事象当たり各卵処理デバイス25で約200マイクロリットル〜約300マイクロリットルの消毒流体の範囲のどこかの目標分配量で送達する)での再現性は、卵処理装置100の全体的な性能において有意な利点を提供することができる。
主流体チャネル300、流体送達チャネル350、及び出口チャネル流路260によって画定されるように、マニホールドアセンブリ200の流体経路は、各流体出口258に等しい分配量を提供するように構成されてもよい。これに関しては、流体経路幾何形状は、圧力変動を制御して最小化するように成形されてもよく、これにより、各流体出口258から分配される消毒流体の量における変動を最小化する。
本開示の特定の一実施形態によれば、図4〜14に示すように、マニホールドアセンブリは、消毒流体が流体出口258から分配されるため、圧力降下を最小化するように必要な大きさにしてもよい。主流体チャネル300がテーパ角度400でテーパ状になる角度が、長手方向の軸302に対して、約0.5°〜1.5°、好ましくは約1°であってもよい。主流体チャネル300の初期直径405は、約0.22インチ〜約0.23インチ、好ましくは約0.224インチであってもよい。場合によって、主流体チャネル300が、長手方向の軸302と流体入口210に最も近い流体送達チャネル350の中心軸352との交点で、またはその周辺でテーパが始まる図11に示すように、主流体チャネル300は、流体入口210に最も近い流体送達チャネル350で、またはその周辺でテーパが始まってもよい。主流体チャネル300の長さは、約4インチであってもよい。流体送達チャネル350は、互いに約0.7インチで主流体チャネル300に沿って離間されてもよい。場合によって、流体入口210から最も遠い流体送達チャネル350は、主流体チャネル300の端部325の前、またはそれから離れて配置されてもよい。
各流体送達チャネル350がテーパ角度500でテーパ状になる角度が、中心軸352に対して、約0.4°〜1.4°、好ましくは約0.9°であってもよい。各流体送達チャネル350の初期直径505は、約0.14インチ〜約0.15インチ、好ましくは約0.144インチであってもよい。場合によって、流体送達チャネル350が、中心軸352と流体接合部375に最も近い出口チャネル260の長手方向の軸との交点で、またはその周辺でテーパが始まる図14に示すように、各流体送達チャネル350は、それぞれの流体接合部375に最も近い出口チャネル260で、またはその周辺でテーパが始まってもよい。各流体送達チャネル350の長さは、主流体チャネル300のテーパにより変化してもよい。これに関して、流体送達チャネルの長さは、約3.63インチ〜約3.75インチにわたってもよい。
出口チャネル260は、互いに約0.525インチで流体送達チャネル350に沿って離間されてもよい。場合によって、それぞれの流体接合部375から最も遠い各出口チャネル260は、それぞれの流体送達チャネル350の端部355の前、またはそれから離れて配置されてもよい。出口チャネル260は、約0.055インチ〜約0.065インチ、好ましくは約0.060インチの直径を有してもよい。
試験は、図16に同様に示すように、16個の流体出口258を有する原型マニホールドアセンブリ200で実施された。最小分配量、最大分配量、及び平均分配量を決定するために、3連続分配を評価した。表1は、この試験の結果を提供する。10インチのヘッド高さを有する、この試験段階におけるマニホールドアセンブリを反転させた。

表1から、試験に関連したデータの概要を表2に提供する。

マニホールドアセンブリ200の配向またはヘッドの高さの効果を比較するために、結果を表3に示す、第2のセットの試験を実施した。ゼロインチのヘッド高さを有する、この試験段階におけるマニホールドアセンブリを非反転させた。

表3から、試験に関連したデータの概要を表4に提供する。

表5は、表2と表4とに提示される試験データの概要の比較を示す。

本明細書で説明される本開示の多くの修正及び他の態様が、前述の記載及び関連する図面において提示される教示の利益を有する、本開示が属する当業者に想起されるであろう。したがって、本開示は開示される特定の態様に限定されないこと、ならびに修正及び他の態様が添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図されることが理解されたい。本明細書で特定の用語が用いられるものの、それらは一般的かつ記述的な意味でのみ使用され、限定の目的のためではない。

Claims (4)

  1. 卵処理装置であって、
    鳥卵と相互作用するように構成された複数の卵処理デバイスと、
    前記卵処理デバイスと流体連通する消毒システムと、を備え、前記卵との相互作用の後、前記消毒システムが、前記卵処理デバイスにその消毒のための消毒流体を送達するように構成され、かつ前記消毒システムはバルブレスマニホールドアセンブリを有し、
    前記バルブレスマニホールドアセンブリは、
    流体入口と、
    複数の流体出口であって、各流体出口が各卵処理デバイスと流体連通している、複数の流体出口と、
    前記流体入口と流体連通し、前記流体入口からテーパ状に形成されている主流体チャネルを画定する、マニホールドキャップと、
    マニホールドキャップに動作可能に係合され、前記主流体チャネルと流体連通し、前記主流体チャネルから延びる複数の流体送達チャネルを画定するマニホールド本体であって、各流体送達チャネルは、該流体送達チャネルから延びる複数の出口チャネルを有し、これにより各流体送達チャネルが各流体出口と流体連通しており、前記出口チャネルは前記流体送達チャネルに沿って離間されている、前記マニホールド本体とを備え、
    前記各流体送達チャネルは各流体接合部において前記主流体チャネルから分岐しており、各流体送達チャネルは各流体接合部からテーパしている、
    卵処理装置。
  2. 前記バルブレスマニホールドアセンブリ、前記卵処理デバイス間で250マイクロリットル〜260マイクロリットルの平均分配量の消毒流体を提供する、請求項1に記載の卵処理装置。
  3. 前記バルブレスマニホールドアセンブリが、前記卵処理デバイス間で1マイクロリットル〜2マイクロリットルの平均分配量の範囲を維持するように構成されている、請求項1に記載の卵処理装置。
  4. 前記処理デバイスが、処置物質をそれぞれの卵に送達するように構成された注射デバイス、及び試料物質をそれぞれの卵から抽出するように構成されたサンプリングデバイスからなる群から選択される、請求項1に記載の卵処理装置。
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