JPH02159481A - ピンチバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は醗酵装置、生物細胞等の培養装置、生物反応器
（バイオリアクタ）等における流体回路に採用されるピ
ンチバルブに関する。

〔従来の技術〕

従来、動物、植物細胞等を培養する培養装置等の分野に
おいては、装置流体回路の開閉に、装置の蒸気滅菌の必
要上、チャールスリパー社製オプティセル（ＯＰＴＩＣ
ＥＬＬ）　５３００に見られるような手動操作のチュー
ブクランプ等が用いられていた。

最近では、チューブの開閉を自動化するために第７図お
よび第８図に示すようなピンチバルブが使用され始めて
いる。すなわち、管部９１ａ、９１ｂを取り付けたヘッ
ド部９２ａ、９２ｂにソレノイドやエアーシリンダとい
った駆動装置が一体的に連設されており、該駆動装置の
ピストンロンドの出没によりチューブを閉じまたは開く
ものである。

このようなピンチバルブを組み込んだ装置をオートクレ
ーブ等で加熱滅菌処理する場合には、耐熱性のない駆動
装置を熱に曝さないように、ピンチバルブから管部９１
ａ、９１ｂを外し、該管部だけを加熱滅菌処理していた
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ピンチバルブより管部を外す作業は極め
て煩雑であった。

例えば第７図に示すバルブの場合、管部９１ａはヘッド
部９２ａの管部貫通孔９２１から引き抜かなければなら
ず、該引き抜きのためにわざわざ管部９１ａに接続しで
ある図示しない部品を外さなければならず、その作業は
極めて面倒であり、背部が切断されたり、伸びきってし
まうおそれもあった。さらに、滅菌処理のあと再びピン
チバルブを組み立てるときに、外してあった部品を該管
部に再接続する際、滅菌処理した部分を再び汚染するお
それもあった。

第８図に示すピンチバルブの場合、ヘッド部９２ｂはそ
の横側か一部開放されてフック状に形成されているので
、管部９１ｂの取り外しは第７図に示すバルブの場合よ
りも簡単ではあるが、それでも管部着脱の際に管部が損
傷するおそれがあり、また、バルブの数が多く、流体回
路が複雑な場合には、該管部の取り外し作業は極めて面
倒であった。

そして前述のような問題点を抱えているため、このよう
なピンチバルブを使う場合、回路設計の自由度がそれだ
け少なくなるという問題があった。

そこで本発明の目的は、ピンチバルブの管部を加熱滅菌
処理するにあたって該管部を耐熱性のない駆動部から分
離させるにあたり、該管部自身をヘッド部から外す必要
がなく、従って管部分を外すための煩わしい手間を省く
ことができると共に管部分を外す作業にともなう管部分
損傷のおそれがなく、また、加熱滅菌処理後のピンチバ
ルブ組み立て時における管部の再汚染のおそれがないピ
ンチバルブを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記目的に従い、 弾性復元力により常時は開いており、挟着力を加えるこ
とにより挾み閉じできる管部と、該管部に挟着力を加え
るための咳管部を間にして対向する二つの部材とを有す
るヘッド部と、 該ヘッド部に連結されて前記二つの部材のうち少なくと
も一方を駆動する駆動部と、 を備えたピンチバルブにおいて、 前記駆動部を前記管部から分離させることができるよう
に該駆動部または該駆動部と前記ヘッド部の一部がピン
チバルブ残部に対し着脱機構により着脱自在であるよう
に構成されていることを特徴とするピンチバルブを提供
するものである。

〔作　用〕

本発明ピンチバルブによれば、管部分を加熱滅菌処理す
る場合、該管部分をヘッド部に装着したままの状態で耐
熱性のない駆動部だけを取り外して滅菌処理を行うこと
ができ、該処理が終わると、再び該駆動部をヘッド部に
装着することができる。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

以下に説明する実施例はいずれも環流培養装置等に使用
できるものである。

第１図から第４図は一実施例を示しており、第１図はそ
の断面を、第２図は正面を、第３図は第１図のＸ−Ｘ線
断面を、第４図はバルブを閉じた状態をそれ・ぞれ示し
ている。

このピンチバルブは管部１および咳管部を挟み閉じする
ための２つの対向する部材２．３を備えている。これら
管部１および部材２．３はピンチバルブのヘッド部Ｈを
構成している。

管部１は内径および外径が−様なチューブ部分１１およ
びこのチューブ部分に外嵌した球状体１２からなってい
る。チューブ部分１１はがん流培養装置等の流体回路を
構成している管Ｐと一体的に形成されている。なお、チ
ューブ部分１１は必要とあれば管Ｐに適当な継手で連結
されてもよい。

これらチューブ部分１１、球状体１２および管Ｐはいず
れも弾性復元性に冨むシリコンゴムからなっている。

管部ｌのうち球状体１２は二つの部材２および３によっ
て挟み閉じされる部分に設けられていて、管部１に肉厚
部を形成している。

挟着力を加えるための部材のうち部材２は四角形板状の
静止押さえ部材であり、内面中央部に前記管部の球状体
１２が納まる凹所２１を備えている。凹所２１は第１図
および第２図から判るようにチューブ部分１１の中心軸
線方向（流体が流れる方向Ａ）において球状体１２の両
側に余裕空間部２２．２２を備えている。なお、このよ
うな余裕空間部は方向Ａと直行する方向Ｂ（第２図参照
）にはほとんど設けられていない。

管部１に挟着力を加えるための下側の部材３は、円板の
形をした可動押さえ部材であり、球状体１２に当接する
ように配置されている。

管部ｌは管部ガイド４に配置されている。ガイド４は管
部１のチューブ部分１１が納まる溝４１を備えると共に
中央部に円形孔４２を備えている。

孔４２はここに球状体１２が遊嵌すると共に可動押さえ
部材３が昇降するためのものである。

前記上側押さえ部材２は、球状体１２が凹所２１に嵌ま
るようにガイド４に突き合わせられ、四隅が螺子５によ
ってガイド４に止められている。

また、このピンチバルブはソレノイド駆動部６を備えて
いる。前記下側の押さえ部材３はこの駆動部６の可動シ
ャフト６１に固着されている。なお、駆動部６はエアー
シリンダ装置等からなっていてもよい。

ガイド４はその下面に一対の係止突起部４３．４３を備
えている。各突起部４３はＬ字状に形成されており、下
端４３１は横に僅かに突出している。一方、駆動部６は
突起部４３．４３に対応する一対の係合穴６２．６２を
備えている。各係合穴６２は突起部４３を大成まで挿入
できる大きさのものであり、大底には突起部４３と駆動
部６との相対回動（第３図上ｃｗ−ｃｃｗ方向の回動）
によって突起部下端４３１が係脱できる凹所６２１が形
成されている。すなわち、該突起部４３．４３および係
合穴６２．６２は手動操作可能な簡易着脱機構を構成し
ている。

このピンチバルブによると、第１図に示す状態から駆動
部６をオンしてシャフト６１を図上上方へ突出させると
、押さえ部材３が上昇して上側の対向押さえ部材２と共
に管部１を挟着する。このように挟着力が作用した状態
は第４図に示されている。第４図に示すように押さえ部
材３の上昇によって管部ｌの球状体１２が上下から押さ
れて変形し、これによってチューブ部分１１が挟み閉じ
される。該挾み閉じされた部分は線や点ではなく一定の
面積範囲に広がっており、且つ流体の流れ方向Ａに一定
の長さにわたっている。従ってシール性は確実となる。

このように流体流れ方向Ａに一定の長さにわたって挟み
閉じが行われるのは、部材２および３によって球状体１
２が上下から押されて変形したときに、その変形展延部
が流体流れ方向Ａに直角な方向Ｂ（第２図参照）にはほ
とんど逃げることはできないが、第４図から判るように
流体流れ方向Ａについては球状体１２の変形展延部１２
１．１２１が凹所２１の前後の余裕空間部２２．２２に
逃げ納まることができるからである。

なお、このような余裕空間部はそれがＡ方向、Ｂ方向の
いずれに設けられていても、それなりに肉厚部の変形が
容易となるので、必要に応じＢ方向に、またはＡ、８両
方向に設けてもよい。

このように一定の面積にわたって管部１が閉じるので、
決着力が分散され、該閉じた部分において従来のように
集中力が加わるということはなく、従来ピンチバルブに
おけると同じ挟着力または程度にもよるがそれ以上の挟
着力で管部１を閉じたとしても、なお挟み閉じされた部
分に従来はどの集中力が加わるということはない。

従って第４図に示すバルブを閉じた状態から、駆動部６
をオフして駆動部シャツ１−６１および下押さえ部材３
を第１図に示す状態に下降させると、管部１の肉厚部、
すなわち球状体１２が設けられている部分が、その肉厚
による強い弾性復元力に助けられて極めて速やかに且つ
確実に元の状態に復帰し、当初の流路が確保される。な
お、球状体１２はチューブ部分１１に適当な接着剤にて
接着されていてもよいが、迅速確実な復元性を得ること
ができるかぎりは、必ずしも接着の必要はない。

また、このピンチバルブによると、管部１を加熱滅菌処
理する場合等には、駆動部６を第３図上時計方向ＣＣＷ
に回すことによって該大塵凹所６２１に係合していた突
起部下端４３１を外し、該穴から突起部４３．４３を抜
き出し、それによって耐熱性のない駆動部６を管部１か
ら簡単に分離させることができる。なお本例では、この
分離の際、ヘッド部Ｈの一部である部材３も一緒に外さ
れる。

管部１の加熱滅菌処理後には、再び駆動部６の係合穴６
２．６２に突起部４３．４３を嵌め、突起部下端４３１
４３１を大成凹所６２１．６２１に係合させて該駆動部
６を組み付けることができる。なお、この組み付は状態
（第１図の状態）では、駆動部上面とガイド下面とが当
接しあっている。

次に第５図に示す他の実施例について説明する。

第５図に示すピンチバルブは、第１図のピンチバルブを
やや変形したもので、下側の可動押さえ部材３０を駆動
部６の可動シャフト６１ａと分離し、ガイド４の中央穴
４２下端に設けた環状支持体４４上に乗せ、シャフト６
１ａの突出により部材３０を上昇させて管部ｌを閉じる
ことができる。また、シャフト６１ａを下降させると管
部１が弾性復元力で元の状態に復帰すると共に押さえ部
材３０も支持体４４に接触するまで押し下げられる。

他の点ついては実質的に第１図に示すバルブと同構造で
ある。

第６図は本発明のさらに他の実施例を示しており、第１
図に示すバルブにおける管部と同一構造の管部１、上側
押さえ部材２に相当する部材２ａ、ガイド４に相当する
ガイド４ａ（但し係合突起部４３は備えていない）、下
側押さえ部材３に相当する押さえ部材３ａおよび駆動部
６に相当する駆動部６ａ（但し保合穴６２は備えていな
い）からなっている。部材３ａは駆動部６ａの可動シャ
フト６１ａに支持されている。

押さえ部材２ａおよびガイド４ａは管部１を保持した状
態で図示しないネジ等の連結手段により相互に結合され
ており、これら部材２ａ、４ａは、部材２ａに設けた連
結金具５ａによってがん流培養装置等のフレーム１０の
取り付は孔１０１に取り付けられる。また、駆動部６ａ
は、これに設けた手動回転可能の螺子棒７．７をガイド
４ａに設けた対応する雌螺子穴８．８に螺合させること
によりガイド４ａに取り付けることができるものであり
、逆に螺子棒７．７を緩めて外すことができるものであ
る。

、この実施例の場合、螺子棒７．７および雌螺子穴８．
８が駆動部６ａをヘッド部に対し着脱させるための簡易
着脱機構を構成している。

既述のとおり、第１図および第５図に示すピンチバルブ
では、その駆動部６を第３図上時計方向ＣＷに回すこと
によって、あるいはガイド４を第３図上反時計方向ＣＣ
Ｗに回すことによって、該駆動部を管部１から分離させ
ることができる。また第６図に示すビンチンバルブでは
、駆動部６ａにおける螺子棒７．７を手動で緩めること
によって該駆動部をガイド４ａおよび管部１から切り離
すことができる。

このように第１図から第６図に示す各ピンチバルブでは
、駆動部６．６ａを極めて簡単、迅速に管部１から分離
させることができるので、管部１をオートクレーブ等で
加熱滅菌処理する場合には、管部１をいちいち押さえ部
材２．２ａやガイド４．４ａから外すまでもなく、耐熱
性のない駆動部６．６ａだけを簡単な操作で外すことに
よって、直ちに滅菌処理に入ることができるという利点
がある。

なお、第１図から第６図に示す装置において、管部ｌを
加熱滅菌処理する場合には、上側部材２．２ａおよびガ
イド４．４ａならびに第５図に示す実施例の場合には下
側押さえ部材３ａはそれぞれ耐熱性材料から構成されて
いなければならない。

前記いずれの実施例の場合でも押さえ部材２．２ａ、２
ｂおよびガイド４．４ａはそのうちの一方または双方が
がん流培養装置等の装置本体の一部を兼ねていてもよい
し、あるいは該装置本体のフレーム等と一体的に形成さ
れていてもよい。

前記各実施例では、管部１はチューブ状部分１１および
これに外側から嵌着した球状体１２からなるものである
が、該球状体に代えて断面形が楕円状のもの、筒状体の
もの、リング状のもの、算盤玉形状のもの等を採用して
もよい。また、前記実施例では管部１の挟み閉じされる
部分を肉厚に形成するために球状体１２をチューブ部分
１１の外側に嵌めているが、中央部に流路を形成した球
状体をチューブ状部分１１の中に収めてもよい。

勿論この場合にもそのような球状体に代えて他の形状の
流路付肉厚部材をチューブ部分１１の中に収めてもよい
。また、該肉厚部分は、チューブ部分１１と一体的に形
成してもよい。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではなく、他
にも様々の態様で実施できる。

例えば第１図から第５図に示す実施例では、駆動部６の
着脱機構として係合突起部４３および係合穴６２を採用
しており、また第６図に示すバルブでは駆動部６ａの着
脱機構として手動螺子７及び螺子穴８を採用しているが
、これらに代えて他の構造の操作簡単な、できれば手動
操作可能な着脱機構を採用してもよい。

また、管部１の肉厚部が閉じられるときに、該部分の変
形を容易にするために、必要とあれば、下側押さえ部材
３．３０．３ａ、３ｂあるいはガイド４．４ａの中央孔
上端周縁部等にも変形展延部を受は入れる適当な余裕空
間部を設けてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によると、次の利点を備えたピンチバルブを提供
することができる。

すなわち、 ■ピンチバルブの管部を加熱滅菌処理するにあたって該
管部を耐熱性のない駆動部から分離させるにあたり、該
管部自身をヘッド部から外す必要がなく、従って管部分
を外すための煩わしい手間を省くことができると共に管
部分を外す作業にともなう管部分損傷のおそれがない。

■加熱滅菌処理後のピンチバルブ組み立て時において管
部に他の部品を再接続するというようなことがないので
、滅菌処理後の管部の再汚染のおそれがない。

■前記■および■の利点を活かした自由度の高い流体回
路設計が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図に
示す実施例の正面図、第３図は第１図のＸ−Ｘ線に沿う
断面図、第４図は第１図に示す実施例においてバルブを
閉じた状態の断面図、第５図は本発明の他の実施例の断
面図、第６図は本発明のさらに他の実施例の分解斜視図
、第７図および第８図はそれぞれ従来例の説明図である
。 Ｈ・・・ヘッド部、 １・・・管部、 ２．２ａ・・・静止押さえ部材、 ３．３０．３ａ・・・可動押さえ部材、４．４ａ・・・
管部ガイド、 ４３・・・突起部、 ６．６ａ・・・駆動部、 ６２・・・係合穴、 ７・・・螺子棒、 ８・・・雌螺子穴。 出願人　タバイエスペック株式会社 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾性復元力により常時は開いており、挟着力を加
   えることにより挟み閉じできる管部と、該管部に挟着力
   を加えるための該管部を間にして対向する二つの部材と
   を有するヘッド部と、該ヘッド部に連結されて前記二つ
   の部材のうち少なくとも一方を駆動する駆動部と、 を備えたピンチバルブにおいて、 前記駆動部を前記管部から分離させることができるよう
   に該駆動部または該駆動部と前記ヘッド部の一部がピン
   チバルブ残部に対し着脱機構により着脱自在であるよう
   に構成されていることを特徴とするピンチバルブ。