JPH07509061A - バイオリアクターおよび類似装置のための自動化された試料抽出装置または供給装置／播種装置 - 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】 紡園紺 バイオリアクターおよび類似装置のための自動化された試料抽出装置または供給 袋Ｍ／播種装置発明の背景 光■Ω分野 本発明は容器または導管のための自動化された試料抽出装置または供給装置／播 種装置に関する。この容器または導管はバイオリアクターまたはその他の類似装 置であってよい。

毘俳珠術Ω説朋 現存する製品の、新しいあるいは一層効率的な工業化についての発展はプロセス 変数を測定するためのより迅速、カリより効果的な方法を必要としている。バイ オリアクター中で行われる細胞培養および発酵において、このことは特に真実で あり、そこではリサーチおよび開発における測定値の精度が、高純度であって、 高度に精製された最終生成物を得るためには臨界的である。

制御せねばならない成る種のファクターには温度および圧力がある。これらのフ ァクターは標準のセンサーを利用して容易に測定される。しかし、数多くの他の ファクターは外部の実験室分析用の試料を取出すことによってのみ測定可能であ る。試験および測定のための試料抽出の頻度、すなわち各試料についての試験回 数およびプロセスについての時間の拘束は、試料を得るために用いる方法および 装置と同様に広範囲に変化する。

殆どの場合、変数のための測定方法はその方法において直接リモートセンサーに よる現場での測定をもたらすものではなく、むしろ試料はその方法がら物理的に 抽出され、そして容器または導管の外部で試験かつ処理されねばならない。この 試験および処理方法が手動または自動化いずれかの態様において有効に遂行され る以前に試料抽出の安全、有効な手段が利用出来なければならない。このサンプ リング工程はプロセス組成物の精確な副試料である生成物を提供せねばならない 。更に、従来技術による設置１は現存システムにおける使用に適合しないので、 そのシステムに対する可成りの変更を要する。この装置は、工業的応用に関して 有用性をもたらすために良質で、再現性ある結果を提供する一方、効率的かつ費 用効果のある方法においてサンプリング工程に関連する危険を最小とするか、排 除することが必要とされる。

回避されねばならない一つの危険はオペレータまたは環境に対する危険である。

試料、特に危険な試料をもって作業する場合、方法の全体性、引続く試料、その オペレータまたはその外部環境を危険にさらすことなく、試料を取出し、または 供給／播種することが必要である。数多くの従来技術による装置はこの領域にお いて不満足である。

更に、成る種の従来技術システムは自動化されていない。それ故、そこには人間 の処置上のエラーならびにオペレータおよび環境暴露によってもたらされる潜在 的危険か存在する。従って、組込まれた装置オペレーションについて独立した検 証能力を有する自動化可能装置に関するニーズが存在する。

サンプリングされる物質自体か屡々高価である。それ故、試料の過剰な取出しは 回避されるべきである。

試料を採取する際、無菌雰囲気を維持することが屡々重要である。前回のサンプ リングから、あるいは環境からの汚染か現在の試料またはサンプリングされるプ ロセスを汚染しないことが重要である。試料実行の損失またはプロセスの汚染は 非常に高価な副産物をもたらす可能性がある。従って、汚染をもたらすサンプリ ング手順を伴わないで試料を得ることが重要である。

多くの従来技術による装置は試料または洗浄用媒質の集積または蓄積を許容する 。この装置が最初に使用される場合、これが問題を生ずることはないが、引続い て実行されると、試料は汚染されるか、少なくとも希釈される。

更に、従来技術において試料を採取するために用いられるテクノロジーは容器ま たは導管に供給し／これを播種するためには通常不満足である。

＆叫０概鷹 従って、本発明の主要目的は流動性物質である試料を容器または導管（播種装置 ）内に移動させるか、あるいは流動性物質である試料を容器または導管（試料抽 出袋Ｗ）から移動させるための装置を提供することである。

本発明の他の目的は他の装置変更を伴うことなく現存標準タンクの管接続口の孔 を改善し得る装置を提供することである。

本発明の他の目的はプロセス組成物の代表的な副試料をもたらす装置を提供する ことである。

本発明の更に他の目的はサンプリング工程の危険性、たとえば試料、方法または 周囲環境の汚染を排除するか、最小にすることである。

更に、本発明の他の目的はサンプリングの遂行および試料の維持を、試料自体、 またはオペレータ、その方法およびその周囲環境に関して全く危険性が無いよう にシールされたアレンジメントにおいて行う装置を提供することである。

本発明の他の目的はオペレータのエラーを除去するための自動化可能システムを 提供することである。

更に他の本発明の目的は装置の適当なオペレーションについて組込まれた検証を 提供することである。

本発明の更に他の目的は動的（摺動または回転）シールによって試料の接触を回 避し、それによって持越し汚染物の蓄積に関する潜在的部位を避ける試料用装置 を提供することである。

本発明の別の目的は通常の、変化しないひびの領域であって、汚染物を収集する ことは出来るが、洗浄および滅菌剤が到達し難い場所を排除する、従って持越し 汚染物に隠れ場所を提供する可能性ある領域を除去することである。

更に別の本発明の目的はそのプロセスを実際通りには反映しない試料をもたらす ことになる装置内の空所（停滞個所）を回避することである。

本発明の更に他の目的は試料の自由な排流に対する障害物またはバリヤーを回避 することである。

本発明の更に別の目的は装置に関してフラッシング・アレンジメントを提供し、 それによってｌＦｉ染物およびその他の物質をシステムから強制的に出すことで ある。

更に別の本発明の目的は装置内の過剰なプロセス空隙率であって、試料の容量測 定値の不一致および物質の消耗をもたらすものを回避することである。

本発明の更に他の目的は装置のシールおよび外部環境間の受動的「ブリージング 」を回避することである。

本発明の他の目的は適所において反復的に洗浄および／または滅菌し得る装置を 提供することである。

本発明の更に他の目的は摩損パーツの交換を含むメンテナンスのために容易に取 外し、かつ迅速に分解し得る装置を提供することである。

本発明の更に別の目的はその材質か試料物質およびそのプロセスと適合性のある 装置を提供することである。

更に別の本発明の目的は効率的にサンプリングまたは播種を行うことが出来る低 価格の装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は信頼性があり、保守が容易であり、そして低価格である 装置を提供することである。

本発明の他の目的は供給／播種ならびにサンプリングを含む多様な用途能力を提 供することである。

本発明のこれらおよびその他の目的は流動性物質である試料を容器または導管の 壁内の管接続口を介して移動させるための装置を提供することによって達成され る。従って、この装置は物質の供給または抜き出しを行うことが出来る。

この装置は内部腔およびオリフィスを設けた端壁を備える本体を含んで成る。

この本体を容器または導管内の管接続口に接続するために手段が提供される。ダ イヤフラム弁が本体の内部腔の中に配置される。この球根状のダイヤフラム弁は 管状体を備えたゴムの蛇腹および丸いシーリング尖端を有している。この尖端を 移動させてオリフィスを閉塞または開放することか出来る。弁の管状体は内部腔 の内面から離間しており、それによって試料用の腔を形成する。この試料粒はオ リフィスと連通可能である。弁作動ロットは丸いシーリング尖端に取付けられて おり、そしてそれは適当な駆動機構によって動かされてオリフィスを開放および 閉塞する。ドレン流路は本体の試料粒から離れて行くのに対し、人口流路は本体 の試料粒に通じる。このドレン流路は本体の長袖に対して片寄っている長袖を有 している。同様に、入口流路は本体の長袖と片寄るのみならず、ドレン流路の長 袖とも片寄る長軸を有している。

一つのアレンジメントにおいて、その装置の内部を洗浄するために、水蒸気、空 気および／または洗浄媒質を入口流路、試料粒および出口ドレン流路を介して供 給することが出来る。オリフィスを開放するために運動する弁の尖端によって、 試料粒を経由し、試料を容器または導管から抽出し、またドレン流路から排出す ることが出来る。この試料は、該試料を収集するための手段に供給される。

この装置か供給または播種用に利用される場合、排出弁は閉じられる。この排出 弁は後退し、そして供給物質または播種物質か供給路を経由し、ダイヤフラム弁 を通過し、容器または導管内に強制される。

本発明の更なる適用可能性の範囲は以下に示される詳細な発明から明らかになる であろう。しかしなから、発明の好ましい実施態様を明示しながらの詳細な説明 および具体例は例示のためにのみ示されているので、本発明の精神および範囲内 の様々な変更および変形はこの詳細な説明から当業者には明白となるであろうこ とが理解されるべきである。

区匣ｑ皿里与説朋 本発明は以下に示される詳細な説明および添付図面から一層完全に理解されるこ とになろう。ここにおいて添付図面は例示のためにのみ与えられているので、本 発明を限定するものではなく、そしてここにおいて、第１図は容器に取付けられ た本発明の装置を示す斜視図であり、第２図は抽出装置としてｆｌ用される本発 明の装置を示す概略図であり、第３図は弁に関連する様々なパーツの若干を示す 分解図であり、第４図は第３図に示した後部弁作動ナツトを示す端面図であり、 第５図は第３図に示した前部弁作動ナツトを示す端面図であり、第６図は第３図 に示したワノンヤーを示す端面図であり、第７図は第３図に示したブッシングを 示す端面図であり、第８図は弁作動ロッドおよび弁作動ロッド・キャップを示す 分解側面図であり、第９図は弁作動ロフトを示す端面図であり、第１０図は弁作 動ロッド・キャップを示す端面図であり、第１１図は本発明装置を別の装置また は導管の押えリングに連結するための手段を示す本発明装置の側面図であり、 第１２図は本体のキャップを示す側断面図であり、第１３図は本発明装置の人口 流路およびドレン流路の配置を示す側断面図であり、 第１４図は人口流路および出口流路を示す第１３図に類似する概略端面図であり 、 第１５図は通常水平な押えリングに取付けられた本発明の概略図であり、第１６ 図は下方に傾斜した押えリングに接続された装置を示す本発明の概略図であり、 第１７図は上方に傾斜した押えリングに取付けられた装置を示す本発明の概略図 であり、 第１８図は供給装置／播種装置として利用される本装置を示す概略図であり、第 １９図は容器または導管の内壁を越えて延在する装置を示す第１３図に類似する 図であり、 第２０図は本装置内の若干の弁の作用を示す概略図であり、そして第２１図は本 発明の一工程用のタイミング図の一例である。

吐亀県園大施聾様例詳瀞り成功 図面、そして特に第１図を詳細に参照すると、木製置へが取付けられる容器５３ が示されている。本発明は固定的な装入材料をもって容器に取付けるのも、ある いは固定的または可動の装入材料をもって導管に取付けるのも可能であることか 察知されるべきである。第１図のこの容器は本発明の一部ではないので、それは 点線で示されている。以下で論述されるように、この装置Ａは容器または導管の 頂部、側面または底部に装着することが出来る。

容器５３はその側面上に押えリング１を備えている。従来の押えリング１は、た とえば２５ｍｍの内径を有している。本装置への本体部１０は通常、標準の押え リングの径に等しいか、僅かに小さい外径を有するように設計されている。ここ では２５ｍｍの寸法か示されているか、それは単に本装置Ａの本体１０の外径か 、如何なる現存の押えリングの内径よりも僅かに小さいことを要するに過ぎない 旨か認識されるべきである。従って、如何なる寸法の木製５ｆＡも、如何なる寸 法を有する管接続口を備えた現存の容器または導管に対し容易に装置修正する（ ｒｅｔｒｏｆｉｔ）ことが出来る。勿論、本装置はまた新しく製作された容器ま たは導管と組立てることも出来る。

容器または導管５３に対して試料を装入するか、あるいは容器または導管５３か ら試料を取出すために必要な装置は本装置の本体１０を介して準備される。従っ て、本発明を利用する場合現存する装置を変更する必要はない。このアレンジメ ントが標準設計の容器または導管に対する容易な装置修正を提供する。

さて、第２図に転じて、本装置Ａを更に詳細に説明する。生試料サブアセンブリ −２が示されている。このサブアセンブリーは金属（プラスチックまたはその他 の材料）の単一片から機械加工出来るので、単一、ワン・ピースの統一構造体で ある。それにより数個所の付加的接合部の必要性が本装置によって排除される。

それぞれのこの種接続部は汚染および機能不全に関する潜在地点を示すものであ る。しかしながら、本発明のユニークなシーリング・アレンジメントの故で、金 属または他の材料から成る単一片から機械加工された主試料サブアセンブリーを 用いることが必須であるという訳ではない。たとえば、サブアセンブリーを、本 質的にワン・ピースとして機能する単一ユニット内に恒久的に固着（溶接、接着 等）させることも可能である。

主試料サブアセンブリー２は内部枠３を備えた本体１０を含んで成る。この腔３ は以下でより詳細に論述する試料腔１１および中央孔１３を包含している。

本発明の装置Ａに連結されているのは制御手段４である。この手段はプログラマ ブル論理制御装置、制御装置等で操作されるコンピュータであればよい。制御手 段の一部は検出手段４ａを含んでいる。この制御手段４および検出手段４ａのオ ペレーションは以下で一層詳細に説明するものとする。

供給手段５０は装置に対し水蒸気、空気および洗浄媒質の少なくとも１種類を供 給するために設けられている。この供給手段５０は無菌雰囲気を維持するのに役 立つ。成る状況ではシステムを清掃するのに水蒸気のみで足りる。その他の用途 においては純粋な乾燥空気または洗浄媒質を使用することが必要である。更に、 これら物質の如何なる組合わせも使用可能である。洗浄媒質は洗剤、アルコール 、アルカリ性すすぎ剤、酸性すすぎ剤またはその他の洗浄物質を含むことが可能 である。本発明の清掃および／または滅菌のためには数多くの異なったアレンジ メントを利用し得ることか明白であるに違いない。

本発明の供給手段５０は蒸気供給弁ブロック５、純粋乾燥空気弁ブロック６およ び洗浄媒質弁ブロック７を包含する。蒸気供給弁ブロック５はダイヤフラム空気 圧弁６７に連結された水蒸気源６６を含む。更に、電磁弁６９を介してこの弁６ ７に接続されているのは加圧空気源６８である。本発明においてはあらゆる適切 なタイプの自動または手動弁６７および６９が利用可能であること、あるいはこ れら２種類の弁を単一ユニットに組合わせ得ることに注目すべきである。

純粋乾燥空気弁ブロック６は純粋乾燥空気源７０を備えている。この純粋乾燥空 気源７０はダイヤフラム空気圧弁７１に接続さている。更に、電磁弁７２を介し てこの弁７１に連結されているのは加圧空気源７３である。弁６７および６９と 同様に、弁７１．７２に関して如何なるタイプの弁も使用可能である。更に、単 一ユニットをこれら２個の弁７１．７２と置換することも可能である。

洗浄媒質弁ブロック７は洗浄媒質供給源７４を含んでいる。上に述べたように、 この洗浄媒質は洗剤洗浄物質、アルカリ性洗浄物質、酸性洗浄物質、アルコール 洗浄物質または如何なる適切な清掃用アレンジメントであってもよい。洗浄媒質 供給源７４はダイヤフラム空気圧弁７５に接続されている。再び、弁６７．６９ ．７１および７２と同様に、これら弁７５および７６に関してあらゆる適切な弁 または単一ユニットを利用することが出来る。

電磁弁６９．７２および７６は制御手段４に連結されるものとして示されている 。ダイヤフラム空気圧弁６７．７１および７５もまた制御手段４に接続されてい ることが言及されるべきである。制御手段４は単に、加圧空気、水蒸気、純粋乾 燥空気および／または洗浄媒質の人口流路１２への供給を制御することか必要で あるに過ぎない。これら媒質のそれぞれは６弁６７．７１および７５を経由して 人口流路１２に連絡している。更に、３個の弁ブロック５．６および７か示され ているが、必要に応じてこれらのいずれかを省き、あるいは付加的な弁プロ・ツ クを使用してもよい。更に、弁６９．７２および７６を組合オ）せて単一の弁と してもよい。

人口流路１２は主試料サブアセンブリー２から供給手段５０へ連続するものとし て示されている。上で言及したように、この主試料サブアセンブリーは単一のブ ロックから機械加工することが出来る。適当な細管、配管またはその他のコネク タは、主試料サブアセンブリー２内に穿設された人口流路１２を供給手段５０に 連結するために、使用すること力咄来る。三−クランプ接続部１５はこの細管ま たは配管を主試料サブアセンブリー内の人口流路に連結する。

ドレン流路１４もまた本発明中で提供される。このドレン流路は主試料サブアセ ンブリー２内に穿設することが出来るし、あるいは試料５１を収集するための下 流手段およびドレン５２を収集するための手段に配管連結することも出来る。

これらの手段５１および５２はより詳細に以下で論述する。１５で示した入口流 路についての接続部と同様に、ドレン流路１４は接続部１６を備えている。接続 部１５および１６による三−クランプを用いるのではなくて、何らかの適切な接 続アレンジメントを利用してもよい。

れらは共に上で言及した内部枠３を形成する。

中央穴１３を経由して延在するのは弁作動ロッド２２である。この弁作動口・ノ ド２２はその一端においてピン３８に接続されている。このピン３８は以下でよ り詳細に論述される手動オーバーライド・レバーとして機能する。ピン３８は、 オペレータがコネクタ・ピン３８を把握し得るように領域４２において露出され る。ピン３８は弁作動ロッド２２を電磁アクチュエータ４０のアクチュエータ・ ピストン３９に接続する。電磁アクチュエータ４０は／％ウジング４１内に配置 される。

この電磁アクチュエータ４０は制御手段４によって制御される。この制御手段４ は、中央穴１３内の弁作動ロッド２２を往復運動させるために電磁アクチュエー タ４０を発動させることによって弁作動ロッド２２を運動させることが出来る。

もし、何らかの理由で、制御手段か働かなくなれば、オペレータは露出領域４２ を介してコネクタ・ピン３８を簡単に握り、そして手動で弁作動口・ノド２２を 往復運動させることが出来る。

電磁アクチュエータ４０は別として、弁を開／閉するためのより安価なデザイン を採用することも可能である。たとえば、電気または空気圧ソレノイド機構を利 用することが出来る。更に、コネクタ・ビン３８によりロッド２２を把握する以 外に、たとえばハウジング４１を経由して延びるロッド６３の丁方端部を把握す ることも”Ｔ能である。安全対策として、単にアクチュエータまたはロッドの成 る部分か、手動操作可能であるようにオペレータに利用し易いことのみがめられ る。

弁作動ロッドは後部弁作動ナツト／ヘアリング２８および前部弁作動ナツト／ベ アリング２６を経由して延在する。これらナツト２８Ｊ２６の両者は中央穴１３ 内に配置されている。ナツト２８および２６が示されているが、本体１ｏ内に弁 作動ロッド２２を装着するためには如何なる適切なアレンジメントをも利用し得 ることが察知されるべきである。しがし、この種のナツト２８．２６を使用する ことによって、試料アセンブリー２の組立および分解を容易に行うことが出来る 。

後部弁作動ナツト２８の弁座４３と弁作動ロットの窪み２３との間に延びている のはバネ２７である。このバネ２７は作動ロッド２２をアクチュエータ４１がら 離すように押圧する。これが、以下でより詳細に論述するように、蛇腹３ｏの丸 いシーリング尖端３２をしてオリフィス３３を閉塞せしめるのである。この方向 に尖端３２を押圧することによって、パワーの不足と同時に本装置は自動的にオ リフィス３３を閉じることになる。このようにして、本装置のフェールセーフ作 動が保証される。

第３図に目を転すると、後部弁作動ナツト２８、前部弁作動ナツト２６、ワッシ ャー２５、ブッシング２４および蛇腹３ｏが示されている。ダイヤフラム弁４９ は蛇腹３０と共に弁作動ロッド・キャップ２１、ロッド２２、ブッシング２４お よびワッシャー２５を包含・している。第３図および４図においては、後部弁作 動ナツト２８が示されている。バネ２７のための弁座４３がこの第３図中に示さ れている。更に、後部弁作動ナツト２８を経由する中央穴７８が示されている。

弁作動ロッド２２はこの穴７８を介して延在することになる。ナツト２８を締付 けるための横断溝７９もまた、これらの図中に示されている。

第３図および５図中には前部弁作動ナツト２６が示されている。後部弁作動ナツ ト２８と同様に、この前部弁作動ナツト２６は中央穴８０および横断溝８１を備 えている。

ワッシャー２５およびブッシング２４は第３図、６図および７図中に示されてい る。ワッシャー２５力仲央穴８２を有しているのに対し、ブッシング２４は中央 穴８３を備えている。ブッシング２４はネック８４およびベース８５に分割され ている。最後に、第３図はダイヤフラム弁４９の蛇腹３ｏを示している。蛇腹の 皺３０は、物質をその中に閉込めないように充分に離間されている。

蛇腹３０のベース２９はブッシング２４のネック８４に対して圧縮される。この ネック８４は、中央穴１３に近接する本体１ｏのリップ６４の内方環状側面に抗 してベース２９を押すことになる。この力は、ダイヤフラムのベースを動がない ように保持し、かつ試料、水蒸気、空気および／または洗浄媒質が中央穴に進入 するのを阻止するシールの形成を助ける。ブッシング２４に対する圧力は中央穴 １３上の前部ブツシュロッド・ナツト２６を締付けることによって生成される。

ブッシング・ベース８４およびナツト２６間のワソンヤ−２５は、ナツトが締付 けられたときに生成されるトルクからブッシング２４（および蛇腹３ｏのベース ２９）を隔離する。

蛇腹３０の他端において、球根形の丸いシーリング尖端３２がサンプリング・オ リフィス３３における空所（停滞領域）を回避することになる。勿論、この丸い シーリング尖端３２は数多くの方法で形成することが出来る。単に、オリフィス に対し適切なシールを形成することのみを要するものである。

第２図に戻ると、第３図に示される構成要素の整列を理解することが出来る。

弁作動ロッド２２は後部弁作動ナツト２８、前部弁作動ナツト２６、ワッシャー ２５、ブッシング２４を経由し、そして蛇腹３ｏ内に延在している。ワッシャー ２５はブッシング２４のベース８５および前部弁作動ナツト２６の一端８６と係 合状態にある。

ブッシング２４のネック８４は蛇腹３０についての緊密な支持のために設けられ ている。第２図および３図中に見られる蛇腹は複数個の皺３０ａをもって示され ている。しかし、オリフィス３３から離れた蛇腹３ｏの端部はフラットであるも のとして示されている。これはブッシング２４のネック８４に起因している。

蛇腹３０の使用は数種類の利点がある。先ず、運動する機械的パーツ（たとえば 、弁作動ロット２２等）の全てはｔｉｌｌ腔１１内の試料から取外される。蛇腹 ３０はバイオ適合性を有するプラスチックで、熱的または化学的耐性材料から調 製される。この蛇腹は可撓性てあり、そして広い動きの範囲を有している。この 動きの大きな範囲か装置を、装置修正デザインにおける容器または導管の平面取 付け（または第１９図に示すような貫通）を成就させる。更に、このデザインは 丸いシーリング尖端３２を大きな距離に亘ってサンプリング・オリフィス３３が ら抜き出させる。この様相は装置をして、この特別な形状において６ｍｍまでの 寸法の粒子を伴う試料に関して最小の試料寸法傾向を提供させるものである。

第８図、９図および１０図中に見られるように、弁作動ロッド２２および弁作動 ロッド・キャップ２１か示されている。この弁ロッド２２の端部はネジを切った スクリュー８７を備えていて、キャップ２１内のネジ上８８と噛合う。従って、 キャップ２１を弁作動ロッド２１上に嵌め込むことが出来る。勿論、その他の連 結アレンジメントを行うことも可能である。先に言及したバネ２７はロッド２２ の窪み２３と係合することになる。弁作動ロッド２２の下端が第９図中に示され ている。弁作動ロット２２のネジを切った端部６３はアクチュエータ４ｏのアク チュエータ・ピストン３９と係合する。勿論、ネジ切り連結以外の連結も可能で ある。

弁作動ロッドの底面図および弁作動ロッド・キャップ２１の項面図がそれぞれ第 ９図および第１０図中に示されている。この弁作動キャップ２１および弁作動ロ ッド２２の一部は蛇腹３０内に挿入される。このキャップ２１は、丸いシーリン グ尖端３２か確実にオリフィス３３をシールし、そしてオリフィス３３を通り抜 けて変形したり、突出したりしないことを保証する。更に、このキャップ２１は 、作動ロット２２が引込められたとき尖端３２がオリフィス３３の周囲の領域を 突刺すことを妨げる。第８図が示すようにキャップ２１は、それが蛇腹３０内に あるとき、作動してキャンプ４４内のオリフィス３３から離れてシーリング尖端 ３２をも引張るような態様で拡大されている。

オリフィス３３は第２図および１２図中に見られるように、本体１０に関してキ ャップ４４内に設けられている。本体１０の端部はキャップ４４を本体１０に固 着するための止めネジ３７を備えている。それは、３個の止めネジ３７が本体１ ０の端部を経由し、かつキャップ４４内に挿入されてキャップを適所に保持する ことが意図されるものである。第１２図中に見られるように、各止めネジ上のネ ジ上は、キャンプ４４を完全に貫通する前に終結せしめるか、あるいはキャップ ４４内に部分的に延在し得るものとする。止めネジ３７の端部は平か、僅かに曲 げてキャップ４４の損傷を阻止すればよい。３個の止めネジ３７はキャップ４４ の周囲を取り囲んで不等に離間している。この方法において、止めネジ３７が挿 入可能である前にキャンプ４４は適切に定位せねばならない。この主要効果は、 キャンプ４４か本体１０に装着される際、中央に位置していないオリフィス３３ が蛇腹３０の丸いシーリング尖端３２と適当に整列されるようにキャップ４４の 適切な配置を保証する。

勿論、その他のシーリング・アレンジメント、たとえばペイアニットまたはボル トおよびビン接続を行うことも出来る。更に、キャンプ４４を本体１０内にねし 込むことが出来る。しかしながら、このデザインは、本体１０上へのキャップ４ ４の不完全なネジ留めが蛇腹３０の丸いシーリング尖端３２とオリフィス３３の 不適切な整列をもたらすという欠点を有している。更に、ネジを本体１０に対し 装架する間のキャップ４４の回転運動は、このキャップ４４および蛇腹３０の尖 端３２間の摩擦を生ずる可能性があり、それがこの尖端を損傷するかも知れない 。従って、止めネジまたはボルトの使用は、キャップが本体１０上に直接ネジ留 めされるデザインよりも好ましい。他の代替手段として、キャップ４４および本 体１０を金属、プラスチックまたはその他の材料から成る単一片から機械加工す ることが出来る。

キャップ４４のオリフィス３３はその前方端部に形成される。オリフィス３３は 、丸いシーリング尖端３２がキャップ４４と整列するように、その中心から片寄 っている。キャップ４４の環状側面９０は容器または導管５３の内部と接触して いる。僅かに凹ませて示されているが、尖端３２とのキャップ４４のンーリング 地点は容器または導管５３の壁５６の内面と略同一平面にすることか可能である 。それは単に、キャップ４４か尖端３２のンーリング圧力に耐えるに足る構造展 に関して可能性はより低くなる。第２図、１１図および１２図中に見られるよう に、Ｏリング３４を受けるために０リング溝３５がキャップ４４内に設けられて いる。同様な！３４ａは、０リング３４を受けるために容器または導管５３の壁 内に設けられている。使用される容器または導管５３によって、この溝３４ａを 省いてもよい。ｆＩ４３５内のＯリング３４は弁または導管５３の平らな表面に 対して、あるいはその中に設けられた溝３４ａに対してシールを形成することが 出来る。

キャンプ４４の内方側面にはＯリング１７を受けるための他の溝３６が存在する 。第２図中に示されるように、本体１０はこの０リング１７を受けるための同様 なＯリング溝１８を備えている。勿論、この溝１８は省略してもよい。この種の 溝１８を伴い、あるいは伴わずに適切なシールを形成することが出来る。２個の Ｏリング１７および３４を設けたので、適切なシールを試料腔１１および容器ま たは導管５３の内部５６間に維持することが出来る。換言すれば、試料はオリフ ィス３３を経由してのみ流れることになる。０リング１７はあらゆるプロセス物 質が、ネジを切った接合部３７であって、キャップが本体１０に連結する場所へ 進入するのを阻止する。

これら０リング３４および１７の利用は、外部に対する漏洩防御の保証をもたら し、そして本体１０に対するキャップ４４の連結部および押えリング１内の本体 １０の連結部周囲の臨界領域において強化される過剰な圧力または真空の発生に 起因する「ブリージング」に関する可能性を最小とする。

付加的な溝およびＯリングは必要により設けてもよい。上で言及したように、ノ ール間で漏洩、汚染または受動的「ブリージング」が回避されるように充分なシ ールか提供されるへきである。このンーリング・アレンジメントの故で、キャッ プ４４と本体１０との間であって、圧力の変化による試料腔１１内への物質の漏 れ戻りに起因して引続く試料が汚染されるかも知れない場所で試料、水蒸気、洗 浄媒質等は漏洩しなくなる。

史に、第２図および１１図中に示されているのは、本体１０を押えリング１に連 結するための手段５７である。第１１図に示されているこのネジタイプの手段は 、本発明の装置へを容器または導管５３に連結するための単なる一例に過ぎない 。本体１０の前部側面９１は連結手段５７の後部側面と係合する。この連結手段 ５７は、適所にネジ留めされたとき押えリング１に抗して本体１０を保持するこ とになる。

連結手段５７は、本体１０内の環状四部１０４内に収容された保持リング９２を 含んでいる。リング９２は、リング９２の前方運動を阻止するこの四部１０４の 前部側面と係合する。このリング９２は、本体１０の前方側面９１に近接するこ とになる。本体１０は側面９１を越えて延在し、かつキャップ４４に延びている ことが注目されるべきである。あるいは上で言及されたように、キャップ４４を 、本体１０が実際に延びて容器または導管５３内の試料と接触するように、本体 １０と一体に製作してもよい。しかしながら、簡略化のために、この側面９１は 巾に前部側面と称されて来た。それは容器または導管５３に而しているからであ る。

保持リング９２はカップラー１０５と係合する。このカップラー１０５は押えリ ング１の外側のネジ１０７と係合するネジ山１０６を備えた前端部を有している 。カップラー１０５を回して嵌め込むと、本体１０を押えリング上に装着するこ とが出来る。上で言及したように、本体１０を押えリング１に装着するためには 数多くの他の連結アレンジメントを提供し得ることが察知されるべきである。

第１１図中に示されたアレンジメントにおいて、容器または導管の壁５６は傾斜 したものとして示されている。容器について、数多くの異なった相対的配置もま た可能であることが察知されるべきである。本体１０および／またはキャップ４ ４の前方端部を、壁５６の内面と噛合わせるために適当に傾斜させてもよい。

第２図に戻ると、プローブ２０がドレン流路１４のプローブ・オリフィス１９内 に示されている。このプローブ２０およびオリフィス１９は試料腔１１内で選択 的に、あるいはドレン流路１４および試料腔１１の両者中で選択的に位置決めす ることが可能である。プローブ２０は温度および／または圧力ブローブであれば よい。このプローブ２０は制御手段４の検出手段４ａに対し作動的に連結されて いる。

検出手段４ａおよびプローブ２０はシステムのオペレーションの各種局面につい て独立した検証を提供することが出来る。プロフィルに関してシステムが正確に 作動している場合のサンプリングシステム温度または圧力のプロフィルを比較す ることによって、そのシステムの各種構成要素が働かない場合、確定はシステム の故障（異常作動）について検出手段４ａよって行うことが出来る。更に、確定 は故障の重大度に関して、またこれ以上のサンプリング・サイクルを中断するか 、ならびに警報を発するか否かについてこのシステムによって行うことが出来る 。温度または圧力プロフィルはプローブ２０により捕捉され、そして検出手段４ ａに供給される。従って、たとえば、もし蛇腹３０が裂開したとすれば、プロー ブ２０はこの状態を確定することが出来る。更に、もし入口流路１２内に阻害か 生したとすれば、この状態を検出することが出来る。検出手段４ａは制御手段４ と共に適切なアクションを開始することが出来る。このプローブ２０はまた、滅 菌サイクルの間適切な蒸気温度に到達しているかどうかを検出することも出来る 。

ドレン流路１４から下流は試料収集手段５１およびドレン収集手段５２である。

試料収集手段５１は試料トレン弁ブロック８を備えている。この弁ブロック８は 試＄４収集器９４に連結されたダイヤフラム空気圧弁９３を有している。この試 料収集器はたとえば、試料ガラス瓶サブアセンブリーであればよい。更に、ダイ ヤフラム空気圧弁９３に連結されているのは加圧空気源９６を備えた電磁弁９５ である。

トレン弁ブロック９は廃棄手段９８に連結されたダイヤフラム空気圧弁９７を含 む。更に、ダイヤフラム空気圧弁９７に連結されているのは電磁弁９９および加 圧空気源１００である。弁６７．７１および７５と同様に、ダイヤフラム空気［ 丁卯９３および９７はあらゆる知られた弁と置換可能である。同様に、弁９５お よび９９はまたその他の弁によって置換可能であるし、あるいは弁９３および９ ５ならびに弁９７および９９を組合わせて単一のユニットとすることも出来る。

第２図に示したように、電磁弁９５および９９は制御手段４に対し作動的に接続 される。

さて、第１３図および１４図に転して、入口流路１２およびドレン流路１４に関 してその相対的配置を説明する。弁作動ロッド２２のための中央穴１３の片側に 入口流路１２か存在する。この人口流路は試料腔１１に向って下傾している。

試料腔１１の内表面は通常平らである。この内表面と同一表面を為して備えられ ているのはドレン流路１４用の開口部４８である。このドレン流路１４は試料腔 １１から離れて下方に傾斜している。第１４図において、キャップ４４は省略さ れている。

第１３図において理解し得るように、ドレン流路１４の傾斜角は入口流路１２の 傾斜角よりも小さい。勿論、ドレン流路１４と人口流路１２との、この角度の関 係は変更可能である。たとえば、人口流路１２と本体１０の軸との為す角度より 大きなドレン流路１４と本体の軸との角度を提供することも可能である。

ドレン流路１４上方の入口流路１２の配置ならびにドレン流路１４と試料腔１１ の底部壁との同一平面装備に起因して、蓄積阻止手段４５か形成される。この手 段は試料腔１１からドレン流路１４への試料の自由流れを可能にする。試料の溜 りは回避されることになる。それ故、有り得る引続く試料の汚染は回避される。

更に、ドレン流路１４は内径６ｍｍを有している。これは一般に容器５３から抜 き出される最大試料粒子よりも大きい。この方法で、ドレン流路１４の詰りは回 避される。

第１４図において理解されるように、弁作動ロッド２２、人口流路１２および出 口流路１４を有する中央穴１３の片寄り装備の故で、これらの部分のそれぞれを 本体１０の外径に関する２５ｍｍ拘束の範囲内で締付けることが可能である。

この方法において、本体１０は現存の装置内で装置修正出来る。上で言及したよ うに、押えリング１の内径は多くの装置において典型的に２５ｍｍである。この 寸法は変更し得るが、本発明を、この装置の装置修正の必要性なしに現存装置内 に挿入し得ることか理解されるべきである。勿論、より大きなあるいは小さい押 えリング口が存在すれば、本発明はこれらの押えリングをより大きくあるいは小 さくしてそれらを対応的により大きなあるいは小さい構成要素に適合させること が出来る。

第１５図−１７図において、本発明装置の装着が概略的に示されている。もし、 本装置を第１５図に示すように水平に定位する押えリング１に装着する場合は、 本体１０の長軸６５は通常水平である。入口流路１２についての長軸５９は軸６ ５から角度約１８．５°だけ片寄ることになる。ドレン流路１４の長軸５８は本 体の長軸６５から約３°だけ片寄ることになる。従って、人口流路１２の傾斜は ドレン流路１４の傾斜より大きい。このことが試料、水蒸気、空気、洗浄媒質お よび／または凝縮液の適切な排流を保証する。

第１６図に示すように、もし、押えリング１がたとえば、下方に水平面りがら１ ５”だけ傾斜していれば、本体１０の長軸６５は同様に１５゛だけ片寄ることに なる。この種の１５°の下方傾斜は容器または導管５３における何れがの管接続 口の標準設計である。この下方傾斜によって、ドレン１４の長軸５８は水平面り から約１８°片寄ることになる。人力流路１２の長軸５９は下方勾配をもって連 続することになる。この軸５９は水平面りがら約３．５°だけ片寄ることになる 。従って、下方に定位する押えリング１により適切な流れが連続し、本発明によ って維持可能となる。試料、ならびに水蒸気、空気、洗浄媒質および／または凝 縮液の溜りをこのアレンジメントにおいて回避することが出来る。

第１７図の上方に傾斜した押えリング１において、ドレンの長軸５８は入口流路 １２の長軸５９よりも小さな傾斜を有することになる。それにも拘らず、このア レンジメントはシステムを通じて物質を推進し続ける。

本発明のプロセス制御は制御手段４の支配下で遂行される。上に言及したように 、この制御手段４はプログラマブル論理制御装置、制御装置またはその他のあら ゆる適当な制御手段によって操作されるコンピュータであればよい。制御手段４ は本発明の各種の弁を適切な順番に並ばせる。集合的に、このシステムは６弁の 開放／閉塞ならびにサンプリング装置の順番を整え、かつ時間を決めるが、オペ レータに６弁が解放された侭となる時間の長さをプログラムさせるものである。

このことが、それによってプロセス制御システムが様々に異なったプロセス用途 に適合し、かつ組入れ可能である手段を提供することになる。

異なった寸法の弁、異なった構成材料、異なったプロセス流れ温度および流速、 異なった洗浄剤または化学薬品（水蒸気、空気、洗浄媒質等）ならびにその他の プロセス物質は操作（サンプリング、清掃、滅菌、再サンプリング等）の多様な 様相の適切なタイミングに影響を及ぼす可能性がある。さて、本発明システムの 基本的な構成要素についての単一サイクル・シーケンスを論述するものとする。

５個の周辺プロセス流れ制御弁５．６．７．８および９と協力して制御手段４は 主試料サブアセンブリー２が機能するのを制御する。この制御シーケンシングは 第２０図および２１図中にレイアウトされている。このシーケンスは各サンプリ ングの前に、人口流路１２、主試料サブアセンブリー２およびドレン流路１４を 清掃かつ滅菌するために設計されている。このシステムはまた、サンプリング物 質の最後のものを廃棄手段９８内にパージする。丸いシーリング尖端３２がオリ フィス３３を閉じた後、システムはまた各サンプリングの間で清掃および再滅菌 を行う。

たとえば、純粋蒸気供給ブロック５は、水蒸気の流れを制御してこのシステムを 滅菌する。同様に、純粋空気供給ブロック６は二つの目的のためにシステムを通 じて純粋空気の流れを制御する。先ずこの空気は、サンプリングの後で残ったか も知れないあらゆるサンプリング物質を取除くように、人口流路１２、試料腔１ １、ドレン流路１４を経由して吹込まれ、そして廃棄手段９８に至る。この空気 はまた、滅菌段階の後残留するあらゆる水蒸気凝縮液を完全に除去するように、 ドレン流路１４に吹込まれる。この純粋空気は次の試料が取出される前にサンプ リングシステムを冷却かつ乾燥させることになる。もし、水蒸気が不十分であれ ば、洗浄媒質を洗浄媒質弁ブロック７により供給して、システムを清掃すること が出来る。同様に、水蒸気と洗浄媒質の組合わせを使用することが出来る。純粋 乾燥空気７０はまた、システムから洗浄媒質をフラッジするのを補助するために 、そして洗浄媒質の使用後、システムを乾燥させるために使用することが出来る 。

清掃および滅菌の間、ドレン・ラインブロック９は開放状態で凝縮液、洗浄媒質 等を排出する。他方、試料瓶ブロック８は開放状態で試料物質を試料収集器９４ 内に流入させる。

第２０図において、弁４９．７１．６７．９３および９７はそれぞれＳＯ，Ｖｌ 、■２、Ｖ３およびＶ４で示される。この図中に示されるように、サンプリング 操作の一つのタイプの間に先ず、待ち時間に遭遇することになる。Ｖｌおよび■ ４で示された弁か開放される。換言すれば、ダイヤフラム空気圧弁６７および９ ７が開放される。水蒸気は供給源６６から入口流路１２、試料腔１１を経由して 急行し、そしてドレン流路１４を出て、廃棄手段９８に至るのに対し、弁９７は 依然として開放されている。適当な時間の後、弁６７は閉じられ、そして弁７１ は開放される。次いで、純粋乾燥空気はシステムを経由して急行し、廃棄手段９ ８に至ることが可能である。この純粋乾燥空気はこのシステムを経由してあらゆ る残留粒状物質を強制するのみならず、また装置の内面を冷却および乾燥するの を補助する。

第２１図のタイムチャートにおいて、次に１秒の遅延を示す。この遅延は省略す ることが出来るし、あるいはより短いまたはより長い期間とし得ることか認識さ れるべきである。サンプリングは次に行われる。このアレンジメントにおいて、 弁ＳＯおよび■３は開放状態として示されている。換言すれば、弁４９が開放さ れて、試料かその管接続口５４を経由して容器または導管５３を出て行くことを 許容する。物質はオリフィス３３を経由して試料腔１１内に移動し、そしてドレ ン１４を下り、試料収集器９４に至る。第２１図のアレンジメント中には示され ていないか、もしそう望むなら試料の最初の部分が実際に廃棄手段に進むように 、弁９３を最初に閉塞し、そして弁９７を開放し得る倶とが注目されるべきであ る。

いずれの場合も、弁９３が開放される前に弁９７を閉じるべきである。

試料か入口流路１２に入るのを阻止するために試料腔１１の内部には弁は全く設 けられていない。内圧か、試料の人口流路１２への移動を阻止するに足るように 、弁６７．７１および７５は閉しられる。更に、重力もまた試料が入口流路１２ へ移動するのを阻止する。従って、装置Ａは簡略化され、そして一つには余分な 弁の省略に起因する変形を伴うことなく、現存の容器または導管５３において使 用することか出来る。換言すれば、比較的小寸法の本体１０を、既存の容器また は導管口と適合性かあるように、維持することか可能である。更に、この種の付 加的弁を省くことによって汚染の潜在的部位か回避される。

充分な試料か収集器９４で選択された後、別の１秒の遅延が第２１図に示されて いる。再び、遅延無しとするか、あるいはより長いかまたは短い時間を提供する ことら可能である。次いで、第２１図においてＳＯで示される弁４９が閉じられ 、そして弁７１が開かれる。次に、純粋乾燥空気がシステムを経由して急行し、 試１を腔１１内、そしてドレン流路１４から試料収集器９４へと適切に強制する 。

よって、本発明装置の一回の操作か説明されたことになる。所望ならば、洗剤媒 質弁ブロック７もまた操作可能であることか理解されるべきである。しかし、第 ２１図のアレンジメントにおいて、供給源７４からの洗浄媒質は使用されない。

先に言及したように、第１９図中のアレンジメントは容器または導管５３内に挿 入される装置の本体１０を示している。停滞層６０か容器内に存在しているかも 知れない場合、第１９図中に示された装着アレンジメントを使用することが出来 る。このデザインはオリフィス３３をこれらの停滞層６０を越えて配置するもの である。第１９図のこのデザインにおいて用いられる装置Ａは、２個のＯリング 溝３５および３５°がキャップ４４上に設けられていること、およびこのキャッ プ４４の長さか第１９図におけるより大きいことを除けば、第２図のアレンジメ ントに類似している。単−Ｏリング３４は必要により２個の溝３Ｓまたは３５゛ 間に移動させることが出来る。勿論、２個の別々のＯリングを設けることも可能 で、谷溝について１個とする。しかし、装置Ａが第１９図中に示されるように配 置される場合は、前部溝３５から１１ＷのＯリングを省くことが好ましい。この 方法において、物質かキャップ４４の前部、外方端において捕捉されるされるこ とになる場合か恐らく少なくなる。

本体１０か第１９図のアレンジメント内に装着された後、この本体１０は移動不 能となることが察知されるべきである。もっと適切に言えば、その作動の間に示 された所定距離について容器または導管５３内でそれは延びている。勿論、この 装置か最早不要となれば、連結手段５７は簡単に取外すことが出来、そしてこの 装置Ａは容器または導管５３から除去される。前部０リング溝３５の故で、この 本体１０は容器または導管５３の壁６１と略同一平面を為すように装着出来る。

Ｏリング３４を備えたＯリング！３５°は、装置Ａが第１９図に示されるように 延在すると、本体１０および容器または導管５３間でシールを形成することにな る。あるいは、キャップ４４の面が一般的に容器または導管５３の内部６１と平 面を為せば、ａ３５内のＯリングは装置Ａおよび容器または導管５３間でシール を形成することになる。Ｏリング３４は後部ｓ３５゛から前部溝に移動可能であ るか、あるいは後部溝３５°がＯリング３４を保持し、または保持しない一方、 新しい０リングを溝３５内に挿入することが出来る。

現時点まで、本発明はサンプリング装置として論述されて来た。第１８図中に示 されるように、本発明はまた供給／播種手段として利用可能である。第１８図に おいて、装置Ａは容器５３の頂部に装架されている。供給／播種装置として用い る場合、本発明はまた、容器５３の側面に装架することも出来る。

第１８図に示された供給／播種アレンジメントは先に論述したサンプリング・ア レンジメントに類似している。しかしながら、このアレンジメントにおいて、試 料または清掃物質の溜りを阻止するためにドレン流路１４は試料腔１１内に充分 延びている。トレン流路１４のための開口部４８はオリフィス３３を有するキャ ップ４４の壁に通常隣接している。

第１８図中に示されるように、１段１０１が試料を供給するために設けられてい る。この手段１０１は試料を人口流路１２、試料腔１１、オリフィス３３を経由 し、そして容器または導管５３内に供給する。試料がオリフィスまたは導管に装 入された後、シーリング尖端３２か移動されてオリフィス３３を閉じる。次いで 、供給手段５０は人口流路１２、試料腔１１を経由し、そしてドレン流路１４を 離れて、トレン収集手段５２へ水蒸気、乾燥空気および／または洗浄媒質を供給 することが出来る。

第１８図中に概略的に示されているのは、供給手段５０および試料供給手段１０ １と共に利用されるスイッチング手段１０２である。この手段１０２は、手段１ ０１が人口流路１２を経由して試料を供給するものとするが、あるいは供給手段 ５０が人口流路１２およびその他の下流構造体を清掃および／または滅菌するも のとするかを選択する。

試料腔１１の端部に配置されたトレン流路１４の端部４８を有することは別とし て、ドレン流路１４の直径は、試料腔１１内の圧力（流路１２を経由する流入物 から生成される）か、人口流路１２を介して供給され、そしてドレン流路１４を 離れて行くあらゆる物質を強制するに足るように、充分小さい径を有するものと する。この方法において、試料腔１１に供給される試料の寸法は入口流路１２の 寸法により制限される。供給手段５０が操作されると、如何なる試料またはその 他の汚染物質をもトレン流路１４を経由して収集手段５２へ強制するために、充 分な空気、水蒸気および／または洗浄媒質を人口流路１２を経由して供給するこ とが可能である。別の状況では、第１８図中に示される供給／播種アレンジメン トのデザインは先に論述した試料アセンブリーと同様である。

本装置Ａは数個の利点を有している。その立体形は本体１０およびその容量を、 それか現存の容器または導管中に装置修正し得るように比較的小さくすることを 可能とするものである。たとえば、押えリング１の２５ｍｍの標準寸法を本発明 に適合させることか可能である。

本発明は独特にに設＝１されたバイオ適合性、再滅菌可能な可撓性ダイヤフラム を提供するものであり、これは試料抽出用オリフィスを容器または導管５３と同 一平面として装着させるか、あるいは容器または導管内に貫通せしめるものであ る。カスタマイズド・サブアセンブリー設計が可能であり、ここにおいて汚染し かちな、対向する摺動／回転面は試料によりシールされる。たとえば、蛇腹３０ は試料を弁４９の作動部分から分離かつ隔離する。他の制御特色は、たとえば蒸 気供給弁ブロック５、純粋乾燥空気弁ブロック６および洗浄媒質弁ブロック７が 試料から取外されることである。汚染しやすいパーツはプロセスから除去される ので、本装置Ａは一層効果的な総体的衛生設計となる。

本装置Ａはフリー排液であり、それで溜りを回避する。試料または排液の溜りあ るいは蓄積を更に回避するように、試料腔１１およびドレン流路１４間にポケッ トは存在しない。

全ての二次的シールは固定されて、システム内の漏洩および／または外部環境に 対する最も有効なバリヤーを提供する。プロセス側の当接面間の界面（ひび関連 の持越し汚染が屡々発生する）は固定シールをもって（ダイヤフラム−タイプの シールである特別にデザインされた一層シールの例外を伴って）シールされる。

本発明は動的０リングシールの必要性を回避する。試料腔１１における空隙率は 最小となる。曲りくねった流れもまた、回避される。従って、サンプリング・プ ロセス中の試料物質の最小の損失ならびに測定試量についての最大の再現性およ び精度が本発明によりもたらされる。小容量を用いることによって、測定値中で は小さな誤差のみとなる。

論述した、この２５ｍｍ外径デザイン内で、本デザインは外径６ｍｍまでの粒子 を容器または導管５３から試料腔１１を経由し、そしてドレン・ライン１４を離 れて、試料収集器９４へと通過させる。それ故、試料構成体の物理的歪みは回避 され、それによって採取された試料が寸法除外に起因して片寄らせられることは ない。

本発明の全ての固定的ネジ留め接続部および当接面は固定的Ｏリングシールの後 方に配置される。これかトラブルを起しかちな界面をプロセス流れとの接触から 取除く。

本発明の制御手段４および検出手段４ａは自動サンプリングあるいは播種を提供 する。従ってオペレータ誤差か回避される。動力故障の場合ですら、補助的手動 装置もまたサンプリングを許容するものである。

／ステムの圧力または温度分布を測定すること、ならびに独立の間接的検証が一 腎信頼性のある操作を可能とする。

従って、本発明によればプロセス組成物の精確な副試１が得られる。このアレン ジメントは現存システムまたは新しいシステムと共に使用することか出来る。

本装置のメンテナンスは容易に行うことか出来る。

所望により、本発明の本体１０は金属、プラスチックまたはその他の材料から成 る単一片から機械加工出来るので、付加的な接続の必要性か排除される。このこ とはまた、ｊ、ＬＨの汚染に関する潜在的な地点を回避するものである。更に、 シーリング尖端３２の球根状デザインは空所を回避する。

制御手段４の故で、そのタイミング・シーケンスは容易に変更出来る。たとえば 、オペレータはサンプリング・プロセスにおける各段階の長さを変更出来るし、 また温度および／またはセンサー・プローブ１９を使用して、システム内に何ら かのエラーか発生しているかどうかを決定することが出来る。

発明は以」二のように説明されているので、本発明を数多くの方法において変更 しｉ４ることは明白である。この種の変更は本発明の精神および範囲からの逸脱 と考えられるへきではなく、また当業者には明らかであるような全ての、この種 変杉は以下の請求の範囲内に含まれるべきことか意図されている。

Ｉ６　１ ＦＩＧ、　２０ ＦＩＧ、　２１ フロントページの続き （７２）発明者　ニューバーブ、ダグラス、ニー。

アメリカ合衆国、メリーランド州　２１４０１、アナポリス、スィート３８９． ６１２　アドミラル　ドライブ （７２）発明者　パブリン、ヴジェコスラヴアメリカ合衆国、メリーランド州　 ２０７８３、アデルフィ、２８３３　パウダー　ミル　ロード （７２）発明者　ニューバーブ、リチャード、アール。

アメリカ合衆国、メリーランド州　２１６６２、ローヤル　オーク、ボックス　 ３９、ルート（７２）発明者　ジャクソン、シー、ニス、ヤンアメリカ合衆国、 メリーランド州　２０９０５、シルバー　スプリング、２０１１　アーモンドレ ーン

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. １．端部壁および前記端部壁内に形成されたオリフィスと連通可能な内部腔を備 えた本体であって、それを介して延在する通常中央に位置する長軸を有するもの と、 前記内部腔内に配置され、管状体および前記オリフィスを開閉するために前記オ リフィスと協働可能なシーリング尖端を備える蛇腹であって、ここにおいて前記 管状体は前記内部腔の内面と離間して、前記管状体および前記内面間に試料腔で あって、前記オリフィスと連通可能なものを形成するものと、蛇腹のシーリング 尖端を往復運動させ、それによりオリフィスを開閉する前記本体内に延在する弁 作動ロッドと、前記本体内に形成され、その一端において前記試料腔と連通し、 かつ前記オリフィスから離れて延びるドレン流路であって、本体の長軸とは非平 行、非直交であり、そしてそれから片寄っているものと、前記本体内に形成され 、その一端において前記試料腔と連通し、かつ前記オリフィスから離れて延びる 入口流路であって、長軸と、ドレン流路の長軸を通過する面とを備え、かつ前記 本体の長軸がこの入口流路の長軸に対し非平行、非直交であり、かつそれから片 寄っているものとを含んで構成される流動性物質の試料を容器または導管の壁内 の管接続口を経由して移動させるための装置。
2. ２．本体が試料腔において一般に平坦な内部壁を有し、そして装置が更に試料腔 内に試料の蓄積を阻止するための手段であって、ドレン流路と、試料腔への入口 流路であって、試料の蓄積を回避してその試料の自由流れのために配置されるも のとの開口部を備えるものを含んで構成される請求項１記載の装置。
3. ３．試料が試料腔に対する管接続口を経由して供給され、次いで装置が、サンプ リング装置であり、本体は連結手段によって容器または導管の側面および底部の 一方に取付けられるように、ドレン流路を経由し、そして該装置は更に、ドレン 流路から試料を収集するための手段を含んで構成される請求項２記載の装置。
4. ４．本体のドレン流路および内部壁が試料腔に対し、ドレン流路の開口部におい て通常同一平面を為し、かつ妨げられることの無い請求項３記載の装置。
5. ５．本体が連結手段によって容器または導管の側面に取付けられ、試料腔に対す る入力流路の開口部が試料腔に対するドレン流路の開口部よりも上方にある請求 項３記載の装置。
6. ６．管接続口に連結される本体の長軸は通常水平であり、ここにおいて人口流路 の長軸が水平面に対し通常少なくとも１８．５°の上方角を形成し、そしてこの 場合、ドレン流路の長軸が水平面に対し通常少なくとも３°の下方角を形成する 請求項５記載の装置。
7. ７．人口流路およびドレン流路間の角度は最小２１°でであり、人口流路および ドレン流路は減少して水平となるが、ここにおいて装置が容器または導管に取付 けられる場合、ドレン流路は水平面に対し下方角度少なくとも３°を有する請求 項５記載の装置。
8. ８．本体は容器または導管の側面から上方に延在し、そしてここにおいて水平面 に対する人口流路の長軸の角度が水平面に対するドレン流路の長軸の角度より大 きい請求項５記載の装置。
9. ９．通常、水平な面が本体の長軸を通過し、この通常、水平な面に対する入口お よびドレン流路の傾斜の故で、第一の角度が人口流路の長軸と通常、水平な面と の間に形成され、また第二の角度がドレン流路と通常、水平な面との間に形成さ れる請求項１記載の装置。
10. １０．ドレン流路の内径が入口流路の内径より大きい請求項１記載の装置。
11. １１．本体が外径２５ｍｍ以下の通常、円筒形状を有している請求項１記載の装 置。
12. １２．ドレン流路が通常６ｍｍの内径を有している請求項１記載の装置。
13. １３．更に、機器の異常動作を検出するための手段を含んで構成され、この検出 手段はプローブを含んで成るが、このプローブは少なくとも温度プローブおよび 圧力プローブの一つであり、該プローブは本体およびドレン流路の一方の内に配 置されている請求項１記載の装置。
14. １４．更に、弁作動ロッドによる蛇腹のシーリング尖端の運動を制御するための 制御手段を含んで構成され、この制御手段は更に、検出手段の少なくとも一部を 含み、被制御手段はプローブからの記録されたデータを記憶すると共にプローブ からの現在のデータを受け、これらのデータは温度情報および圧力情報の少なく とも一方であり、プローブが温度プローブであれば温度情報を受け、またプロー ブが圧力プローブであれば圧力情報を受け、該制御手段は現在のデータを記録さ れたデータと比較して作動の変化を決定する請求項１３記載の装置。
15. １５．更に、人口流路に対し作動的に連結された供給手段と、ドレン流路に対し 作動的に連結された試料流れを収集するための手段と、ドレン流路に対し作動的 に連結されたドレンを収集するための手段とを含んで構成され、該供給手段は水 蒸気、空気および洗浄媒質の少なくとも一つを人口流路、試料腔およびドレン流 路に対して供給し、それにより入口流路、試料腔およびドレン流路をフラツジし 、該供給手段が始動されると、蛇腹のシーリング尖端はオリフィスを閉じるもの とし、 供給手段が始動されたとき、試料を収集するための手段はドレン流路に対して閉 塞され、そしてその後シーリング尖端がオリフィスを開放した後、ドレン流路に 対して開放されて容器または導管から試料を受けるものとし、そして供給手段が 始動されたとき、ドレンを収集するための手段はドレン流路に対して開放され、 そしてその後シーリング尖端がオリフィスを開放した後、ドレン流路に対し場合 により閉塞され、該ドレン収集手段は入口流路、試料腔およびドレン流路を経由 して供給手段から供給された水蒸気、空気および洗浄の少なくとも一つを受け、 それにより後記装置がサンプリング装置として利用されて、供給手段およびドレ ン収集用手段に起因する試料の汚染を回避しながら収集手段内の容器または導管 からの試料を受ける請求項１記載の装置。
16. １６．本体が試料腔において通常平坦な内壁を有し、そしてここにおいて試料腔 に対するドレン流路の開口部が、試料腔とドレン流路との間の溜りが回避される ように、通常同一平面を為し、妨害されることなく、また試料を蓄積するポケッ トを伴わない請求項１５記載の装置。
17. １７．試料が人口流路を経由して管接続口に供給され、そしてここにおいて後記 装置が供給／播種装置であるように、水蒸気、空気および洗浄媒質の少なくとも 一つが試料腔に供給され、本体が連結手段によって容器または導管の頂部および 側面の一方に取付けられ、そして該装置が更に、試料を人口流路に対し供給する ための手段を含んで構成される請求項１記載の装置。
18. １８．更に、水蒸気、空気および洗浄媒質の少なくとも一つを入口流路に対し供 給するための供給手段を含んで構成され、また弁作動ロッドによる蛇腹のツーリ ング尖端の運動を制御するための制御手段を含んで成り、該制御手段は供給手段 が始動されると、水蒸気、空気および洗浄媒質の少なくとも一つが人口流路を経 由し、試料腔を経由し、そしてドレン流路を離れて供給されるように、シーリン グ尖端をもってオリフィスを閉塞するものとし、そしてここにおいて試料供給手 段が始動されると、制御手段がオリフィスを開放する請求項１７記載の装置。
19. １９．本体の前記端部壁内のオリフィスは前記容器または導管の内面と略同ー平 面を為し、そして蛇腹のシーリング尖端がオリフィスを閉じる際、容器または導 管の内部と接触状態にある装置の唯一の部分が容器または導管およびシーリング 尖端に対面する端部壁の側面である請求項１記載の装置。
20. ２０．本体が容器または導管内に延在し、それによりその内面に近接する容器ま たは導管内の停滞層の影響を最小とする請求項１記載の装置。
21. ２１．蛇腹は可撓性であり、かつ弁作動ロッドを取り囲んでおり、該蛇腹はオリ フィスが閉じられる際、皴の中の試料の蓄積を阻止する寸法とされた複数個の皴 を有している請求項１記載の装置。
22. ２２．装置が容器または導管から流動性物質である試料を移動させるためのもの であり、装置および容器または導管の組合わせが、容器または導管の壁内に設け られた管接続口であって、該容器または導管の壁から外方に延びる押えリングを 含み、この押えリングが所定の直径を備えた開放内部を有しているものと、 押えリング内に装置を着脱自在に装着するための手段とを含んで成り、該装置は 更に、 端部壁および前記端部壁内に形成されたオリフィスと連通可能である内部腔とを 備える本体であって、それを経由して延びる長軸および内部腔の後部壁を形成す るリップを有するものと、 前記内部腔内に配置された蛇腹であって、管状体および前記オリフィスを開閉す るために該オリフィスと協働可能なシーリング尖端を備え、前記管状体は前記内 部腔の内面から離間して、前記管状体および前記内面間に試料腔を形成し、該試 料腔は本体の長軸に対し通常平行な方向において所定の長さを有しており、また 前記試料腔は前記オリフィスと連通可能であるものと、蛇腹のシーリング尖端を 往復運動させるために前記本体内に延在し、それによってオリフィスを開閉する 弁作動ロッドと、前記本体内に形成され、かつドレン開口部を経由して前記試料 腔と連通するドレン流路であって、該ドレン開口部は本体のリップ内に形成され 、かつリップの外方端縁から離間しており、該ドレン流路はオリフィスから離れ て延びる通常、直線状の区画を備え、かつ試料腔と連通しており、このドレン流 路の直線状区画の長さは、試料腔内で溜りが回避されるように、試料腔の所定長 さより長く、また本体の長軸に対し非平行、非直交であり、そしてそれから片寄 っている長軸を有するドレン流路と、 前記本体内に形成される人口流路であって、これは本体のリップ内の入口開口部 を経由し、その一端において前記試料腔と連通しており、人口開口部はリップの 外方端縁から離間しており、該入口流路は前記オリフィスから離れて延び、また 長軸を有しており、人口およびドレン流路の軸は本体の長軸に対し非平行、非直 交であり、そしてそれから片寄っているものとを含んで構成される、移動装置お よび容器または導管の組合わせ。
23. ２３．ドレン流路および本体の内部壁はドレン開口部において通常、同一平面を 為し、かつ妨げられないものとし、そしてここにおいて人口開口部はドレン開口 部の上方に位置する請求項２２記載の装置および容器または導管の組合わせ。
24. ２４．管接続口に連結される本体の長軸は通常水平であり、ここにおいて入口流 路の長軸が水平面に対し通常少なくとも１８．５°の上方角を形成し、そしてこ の場合、ドレン流路の長軸が水平面に対し通常少なくとも３°の下方角を形成す る請求項２２記載の装置および容器または導管の組合わせ。
25. ２５．人口流路およびドレン流路間の角度は最小２１°であり、入口流路および ドレン流路は減少して水平となるが、ここにおいて装置が容器または導管に取付 けられる場合、ドレン流路は水平面に対し下方角度少なくとも３°を有する請求 項２２記載の装置および容器または導管の組合わせ。
26. ２６．本体は外径２５ｍｍ以下の通常円筒形状を有し、そしてここにおいて本体 のオリフィスを有する端部壁は前記容器または導管の内面と同一表面を為す一方 であり、そしてこれは容器または導管内に延在しており、装着手段が装置を押え リング内に装着する際、本体は容器または導管に関して運動不能であり、オリフ ィスを備える端部壁が前記容器または導管の内面と同一表面を為すとき、容器ま たは導管の内部と接触している装置の唯一部分は蛇腹のシーリング尖端であって 、これはオリフィスならびに容器または導管と対面している本体の端部壁を閉塞 し、そして オリフィスを備える端部壁が容器または導管内に延在すれば、その内面に近接す る容器または導管内の停滞層への影響は最小となる請求項２２記載の装置および 容器または導管の組合わせ。
27. ２７．端部壁および前記端部壁内に形成されたオリフィスと連通可能な内部腔を 備えた本体であって、それを介して延在する長軸を有するものと、前記内部腔内 に配置され、対向する第一端部および第二端部を備える蛇腹であって、その第一 端部は前記オリフィスを開閉するために前記オリフィスと協働可能なシーリング 尖端を有し、蛇腹の第二端部はその中に形成された蛇腹開口部を備えたベースを 有し、該蛇腹は一般に長軸を有し、そして蛇腹のベースはこの長軸に対し通常直 交しており、前記蛇腹はシーリング尖端およびベース間に管状体を有しており、 前記管状体は前記内部腔の内面から離間して試料腔を前記管状体および前記内面 間に形成し、前記試料腔が前記オリフィスと連通可能であるものと、 蛇腹開口部を経由し、かつ前記管状体内に延在する弁作動ロッドであって、蛇腹 の管状体および弁作動ロッドは本体内に配置され、そして蛇腹のシーリング尖端 を往復運動させ、それによりオリフィスを開閉する該弁作動ロッドと、第一およ び第二の対向する側面を備えるリップを有する本体であって、リップの第一側面 は試料腔の後部壁を形成し、弁作動ロッドは本体のリップ内の中央穴を経由して 延在し、かつ試料腔内に延び、そして試料腔内で蛇腹によって取り囲まれ、蛇腹 のベースは、それが試料腔と接触せず、かつその第二端部に近接する蛇腹の部分 が蛇腹の長軸に対して非直交であることにより蛇腹周囲の溜りを回避するように 、リップの第二側面上に配置されるものと、蛇腹および弁作動ロッド間で蛇腹開 口部内に挿入されるネックを有するブッシングであって、核ブッシングは、シー ルが形成されて試料腔から試料が中央穴に進入するのを阻止するように、蛇腹に 対し力を加えて該蛇腹を中央穴の壁に対して保持するものと、 前記本体内に形成され、その一端において前記試料腔と連通し、かつ前記オリフ ィスから離れて延びるドレン流路であって、本体の長軸とは非平行、非直交であ り、そしてそれから片寄っているものと、前記本体内に形成され、その一端にお いて前記試料腔と連通し、かつ前記オリフィスから離れて延びる入口流路であっ て、長軸を有し、入口およびドレン流路の軸は該本体の長軸に対し非平行、非直 交であり、かつそれから片寄っているものとを含んで構成される流動性物質の試 料を容器または導管の壁内の管接続口を経由して移動させるための装置。
28. ２８．更に、機器の異常動作を検出するための手段を含んで構成され、この検出 手段はプローブを含んで成るが、このプローブは少なくとも温度プローブおよび 圧力プローブの一つであり、該プローブは蛇腹の外側で、かつ本体およびドレン 流路の一方の内に配置されている請求項２７記載の装置。
29. ２９．蛇腹は可撓性であり、かつ弁作動ロッドを取り囲んでおり、該蛇腹はオリ フィスが閉じられる際、皴の中の試料の蓄積を阻止する寸法とされた複数個の皴 を有している請求項２７記載の装置。