JPH0814344B2 - 流体搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液体や気体の搬送制御を自動的に行なうこと
のできる搬送装置に関するものである。

本発明の流体搬送装置は、例えば医薬品や微生物工学
などの分野の研究設備や製造設備における自動合成装置
などにおいて、雑菌などの混入を防止して操作しなけれ
ばならない流体搬送装置として、又は人工透析装置など
の装置の自動化や放射性物質を扱う場合の遠隔操作のた
めの流体搬送装置などとして利用するのに適する。

（従来の技術） 化学品、薬剤などの自動合成装置において液体や気体
の搬送を制御するには、一般に電磁弁が用いられてい
る。しかし、例えば医薬品の自動合成装置にあっては雑
菌や毒性物質などが混入してはならないが、電磁弁では
その接液部又は接ガス部での雑菌や毒性物質などの管理
が困難である。これは医薬品の分野に限らず、微生物工
学の分野でも同様であり、雑菌等の混入を防止しなけれ
ばならない流体搬送装置においては電磁弁は使用するこ
とができない。

そこで、無菌性などを保証するために、滅菌などの処
理を施した各種試験済みの使い捨て式チューブをピンチ
バルブで摘むことにより、液体や気体の搬送を制御する
ものがすでに使用されている。

（発明が解決しようとする課題） ピンチバルブでチューブを長時間摘んでいるとチュー
ブがつぶれたり、癒着したりして液体を所望通り搬送で
きなくなる問題がある。滅菌などの処理が施されたチュ
ーブでそのような癒着などの問題のないチューブは市販
されていないため、もし癒着などの問題を解決しようと
すれば、使用者側において独自に滅菌などの処理を施さ
ねばならず、操作が煩雑になる。

本発明は雑菌等の混入しない状態で液体や気体の搬送
を自動的に制御することができ、ランニングコストが安
く、しかも誤動作をなくすことのできる流体搬送装置を
提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、チューブが接続される枝管が同一平面内
で少なくとも３方向に突出し、その平面と平行な平面内
には枝管間の流路接続を切り換えるハンドルが設けられ
ており、そのハンドルの回転中心には位置決め部材が設
けられている回転式切換え弁と、その切換え弁の少なく
とも２つの枝関を支持して全枝管の存在する平面内での
切換え弁の回転を阻止し、切換え弁のハンドルは回転可
能な状態にして、切換え弁を予定の位置に着脱可能に固
定する支持部と、この支持部に固定された切換え弁のハ
ンドル側に配置され、回転軸を切換え弁のハンドルの回
転軸線上にもつ回転部材を備え、その回転部材の回転中
心には切換え弁のハンドルの回転中心の位置決め部材に
嵌め込まれて切換え弁を位置決めする位置決め部材を備
え、かつその回転部材には切換え弁のハンドルを保持す
る部材を備えて切換え弁のハンドルを所定の角度回転さ
せる回転駆動部とを備えて液体搬送装置を構成する。

（作用） 切換え弁は滅菌等の処理が施された状態で支持部に固
定され、切換え弁の各流路には滅菌等の処理が施された
チューブが接続される。液体や気体の搬送の制御は回転
駆動部により切換え弁のハンドルを回転させて行なう。

切換え弁が支持部により固定され、回転駆動部と組み
合わされた状態では、回転駆動部の位置決め部材によっ
て切換え弁と回転駆動部との相対的な位置が固定され、
切換え弁が正確な位置に固定され、誤動作がなくなる。

切換え弁とチューブは合成などの処理のたびごとに毎
回交換することができる。

（実施例） 第３図は回転式切換え弁として用いられる三方活栓の
一例を表わしている。三方活栓２は３本の枝管4,6,8
と、枝管4,6,8間の流路の接続を切り換えるハンドル10
を備え、枝管4,6,8にはそれぞれジョイント12,14,16に
よりチューブ18,20,22が接続されている。ハンドル10の
回転により流路が枝管４から６へ、又は枝管４から８へ
というように切り換えられる。三方活栓２とチューブ1
8,20,22はともに使い捨て式のものであり、滅菌等の処
理が施され、無毒無菌、発熱性物質試験が施されて市販
されている。

第１図は流体搬送装置の一実施例を表わしている。

切換え弁である三方活栓２と、三方活栓２を着脱可能
に固定する支持部と、三方活栓２を位置決めするととも
にハンドル10を回転させる回転駆動部とから構成されて
いる。

三方活栓２は第３図に示されたものである。支持部は
三方活栓２の枝管（第１図では枝管８のみが示されてい
る）とハンドル10を予定の位置に支持する支持板24と、
三方活栓２を支持板24に押しつけて固定するように軸28
に沿って摺動可能でバネ30により支持板24方向に付勢さ
れ、かつ、軸28の廻りに回転可能なストッパー32とから
なっている。軸28は基端部が支持板24にねじなどで固定
され、先端にフランジ状のストップリンク29が形成さ
れ、バネ30はストッパー32の穴の底面とストップリング
29との間に圧縮状態で納められている。

ストッパー32には三方活栓２の中心部の外形よりも少
し大きい凹部32aが形成されており、三方活栓２の中央
部はその凹部32aに嵌め込まれる。この凹部32aにより支
持板24に三方活栓２を装着してストッパー32で固定した
とき、この凹部32aにより三方活栓２とストッパー32が
位置決めされる。

支持板24を第２図によりさらに詳細に示す。（Ａ）は
平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ｂ栓位置での断面図であ
る。

支持板24の中央部34は外方に向かって隆起し、その中
央部には三方活栓２のハンドル10を挿入する穴36と、３
本の枝管の内の２本を支持する溝38,40が形成されてい
る。

第１図に戻って説明すると、回転駆動部では駆動手段
の一例であるモータ42の回転軸44の先端に回転板46が設
けられ、回転板46の中心軸上には先端がテーパ状に傾斜
した凸部46aが設けられている。一方、三方活栓のハン
ドル10の回転の中心には凹部10aが存在し、三方活栓２
を支持板24に装着してストッパー32で固定したとき、回
転板46の凸部46aがハンドル10の凹部10aに嵌まり込んで
回転板46と三方活栓２の位置決めが行なわれる。

回転板46の周縁の一部には支持板24に支持された三方
活栓２のハンドル10を保持する保持部材48が設けられて
いる。保持部材48はハンドル10を挾んで保持する。モー
タ42は直流モータである。

第１図のように三方活栓２が装着された状態では、回
転板46の回転中心、凸部46aの中心及び三方活栓２のハ
ンドル10の回転中心が一致する。

回転板46の回転角を制御するために、回転板46の周縁
の一部には突起50が設けられ、その突起50を検出するホ
トインタラプタなどの位置検出器52と、図には表わされ
ていないが位置検出器52の出力信号によりモータ42を正
転又は反転させ、所望の位置で停止させる回路が設けら
れている。

次に、本実施例の動作について説明する。

三方活栓２を固定するには、ストッパー32を回転さ
せ、三方活栓２のハンドル10を３本の枝管の内の中央の
枝管８の位置に合わせた状態でハンドル10が回転板46側
にくるように支持板24の穴36に挿入した後、ストッパー
32をバネ30に抗して引きながら回転させて第１図の状態
に戻して離す。三方活栓２の各枝管4,6,8にはこの搬送
装置への装着前又は装着後にジョイント12,14,16により
チューブ18,20,22が接続される。

この状態で三方活栓２により所望の流路を形成するた
めに、回転駆動部によりハンドル10が所定の角度だけ回
転させられる。

三方活栓２が装着された状態ではハンドル10の凹部10
aに回転板46の凸部46aが嵌合し、三方活栓２の中央部が
ストッパー32の凹部32aと嵌合し、かつ２本の枝管が溝3
8,40で支持されて位置決めされているので、回転板46に
よりハンドル10を回転させる動作によって三方活栓２が
動くのを少なくすることができる。もし、ハンドル10の
回転駆動により第４図（Ｂ）に示されるように三方活栓
２が大きく変位すると、誤動作の原因となる。しかしな
がら、本実施例では第４図（Ａ）に示されるように、三
方活栓２が所定の位置に固定され、ハンドル操作によっ
ても変位しない。

三方活栓２を交換する場合にはストッパー32を回転さ
せて、装着されている三方活栓２を取り外した後、新し
い三方活栓を装着する。

第１図では駆動手段として直流モータ42を用いている
が、駆動手段は直流モータに限らない。例えばパルスモ
ータやエアーアクチュエーターを用いることもできる。
パルスモータやエアーアクチュエーターを用いると回転
板46を一定角度回転させることができ、その場合には回
転板46の角度を検出する位置検出器52は不要になる。

また、第１図の実施例では切換え弁である三方活栓２
の支持部と回転駆動部が一体化されているが、第５図に
示されるように、支持部60と回転駆動部62を分離し、脱
着可能とすることもできる。この場合、切換え弁は支持
部60に着脱可能に取りつけられる。

その他にも実施例を種々に変形することが可能であ
る。例えば、支持板24とストッパー32の形状、ハンドル
保持部材48の形状などは実施例のものに限定されるもの
ではなく、同じ機能を果たすように設計変更を施すこと
は容易である。

位置検出器52を設けるとしても回転板46の位置を検出
する第１図のものに限らず、ハンドル10の位置を直接検
出するようにしてもよく、また、使用される検出素子も
光学的なものに限らず、磁気的又は機械的なものであっ
てもよい、さらに、回転切換え弁も三方活栓に限らず、
他の形式のものでもよい。

ハンドルを回転させるための駆動手段は、実施例にあ
げたモータやエアーアクチュエーターに限らず、他のも
のであってもよい。

（発明の効果） 本発明の流体搬送装置では、滅菌などの処理の施され
た回転切換え弁にやはり滅菌などの処理の施されたチュ
ーブを接続してその回転切換え弁を自動的に制御するこ
とができるので、接液部又は接ガス部の交換が容易にな
り、また、雑菌等の混入の虞れがない。

回転切換え弁とチューブはともに市販の使い捨て式の
ものを使用することができるのでランニングコストが安
くなる利点もある。

さらに、切換え弁のハンドルを回転させる回転駆動部
にはハンドルを保持する部材だけではなく切換え弁を位
置決めする部材も備えているので、ハンドルを回転させ
る動作によって切換え弁が変位することを防ぎ、誤動作
を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示す断面図、第２図は同実施例にお
ける支持板を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
そのＡ−Ｂ線位置での断面図、第３図は一実施例で用い
る三方活栓の一例を示す平面図、第４図は動作中の三方
活栓の状態を示す図であり、（Ａ）は正常な状態、
（Ｂ）は傾いた状態、第５図は他の実施例の概略図であ
る。 ２……三方活栓、4,6,8……枝管、10……ハンドル、10a
……ハンドルの凹部、24……支持板、32……ストッパ
ー、32a……ストッパーの凹部、42……モータ、46……
回転板、46a……回転板の凸部、48……ハンドル保持部
材、52……位置検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チューブが接続される枝管が同一平面内で
   少なくとも３方向に突出し、その平面と平行な平面内に
   は前記枝管間の流路接続を切り換えるハンドルが設けら
   れており、そのハンドルの回転中心には位置決め部材が
   設けられている回転式切換え弁と、 前記切換え弁の少なくとも２つの枝管を支持して全枝管
   の存在する平面内での前記切換え弁の回転を阻止し、前
   記ハンドルは回転可能な状態にして、前記切換え弁を予
   定の位置に着脱可能に固定する支持部と、 この支持部に固定された前記切換え弁のハンドル側に配
   置され、回転軸を前記ハンドルの回転軸線上にもつ回転
   部材を備え、その回転部材の回転中心には前記ハンドル
   の回転中心の位置決め部材に嵌め込まれて前記切換え弁
   を位置決めする位置決め部材を備え、かつその回転部材
   には前記ハンドルを保持する部材を備えて前記ハンドル
   を所定の角度回転させる回転駆動部と、を備えた流体搬
   送装置。