【発明の詳細な説明】
複数回投与可能なカートリッジから液体を分配する方法
発明の背景 関連する出願への相互参照
本願は、1992年3月13日に出願された米国特許出願第07/850,645号の一部継続
出願である。発明の分野
本発明は一般に容器に関する。より詳細には、本発明は通気を必要とする各種
液体の輸送に用いられる、一回だけ、または何度も投与可能な通気式容器に関す
る。発明の背景の説明
ある種の精密機器においては、その機器に分配される液体は、高品質のもので
なければならず、および／または正確な分量だけ分配されるものでなければなら
ない。これらの目的を達成するために、製造者は、所望の品質および分量を有す
る液体を収容するカートリッジまたは容器を設けることが多い。しかしながら、
使用者により補給され得る容器またはカートリッジには、不適切な品質の液体ま
たは不正確な分量の液体が補給される可能性がある。例えば、ある種の過酸化水
素殺菌システムにおいては、ある限定された範囲の濃度を有する過酸化水素を用
いることが必要になる。その範囲を上回る濃度を有する過酸化水素溶液は危険な
ものになる可能性があり、また、それを下回る濃度の溶液は、特定の殺菌システ
ムに存在する各種条件下で有効な殺菌を達成することができない可能性がある。
また、技術者がある特定の種類の過酸化水素またはその他の液体を用いる重要性
を意識することなく、液体容器に間違った種類または間違った容積の液体を補給
してしまう可能性もある。
さらには、容器を連続的に再利用し続けると、容器は汚染される傾向にある。
過酸化水素溶液はある種の汚染物の存在下で水と酸素とに分解し、所望の用途の
達成に有効に用いることができない低濃度の溶液になることがある。また、その
容器を密閉すれば、液体の分解に伴い酸素が溜って容器内の圧力を増し、その容
器を破裂させることもあり得る。
1990年7月17日に公開された「非再利用可能容器を用いる液体供給システム」
と題する米国特許第4,941,519号において、上記課題の解決策が提案されている
。この特許には、接続部材およびカム部材と連携して用いられる非再利用可能容
器が開示されている。カム部材の動作により接続部材は下方に押し込まれ、容器
と流体連絡される。その後、容器の底近くまで延びている浸漬管を介して、流体
を容器から除去することができる。流体をすべて除去した後に、カム部材を再び
起動させると、通気管／浸漬管は下に押し込まれてカートリッジから取り外され
る結果、容器は再利用不可能なものになる。浸漬管をこのように押し込み、もは
や液体を容器から取り出すのに用いることができなくなる位置にまで至らせると
、その容器は補給および再利用に適したものではなくなる。
別の濃縮殺菌剤注入システムとしては、例えば米国特許第5,037,623号に開示
されているものがある。この特許に開示されている装置には、一回だけ投与可能
なカートリッジに穴をあけるアーム／ニードル構成が設けられている。このカー
トリッジは、カートリッジ外部と流体連絡している第１の端部において通気孔を
規定する通気通路を有している。この通気孔は、流体が内部の容積の一部を満た
した時、通気孔がカートリッジの方向に関わらず流体の頭部の空間にとどまるよ
うに、内部の容積中、３次元的に中央に配置されている。
米国特許第5,037,623号に記載のカートリッジは、そのカートリッジのあらゆ
る方向において通気されるが、そのカートリッジは、液体がカートリッジを通っ
て流れるシステムにおいて用いられている。カートリッジ内の液体がカートリッ
ジから抜き出されるその他のタイプのシステムにおいては、カートリッジ内に液
体が残留している可能性があるので、そのようにして使用済みとなったカートリ
ッジには特殊な処置が必要になる。
米国特許出願第07/850,645号に記載の発明は、所定の容積を規定し得るように
互いに接続された頂面、底面および側面を有する容器からなる通気式カートリッ
ジを開示している。浸漬管は、その頂面からほぼ底面に至るところまで延びてい
る。通気管もその頂面から延びており、浸漬管と同軸的に配置されている。この
通気管は、所定の容積を有する上方３分の１を占める部分に配置された上部開口
と、所定の容積を有する下方３分の１を占める部分に配置された下部開口と、を
有している。浸漬管の外部表面と通気管の内部表面との間の空間により、上部お
よび下部開口ならびに頂面の間に中央流体連絡経路が形成される。カートリッジ
がその頂面を下に向けた向きに置かれている場合に上部開口を閉じることができ
るように上部弁が上部開口に配置されており、また、カートリッジがその頂面を
上に向けた向きに置かれている場合に下部開口を閉じることができるように下部
弁が下部開口に配置されている。
この通気式カートリッジは、カートリッジ中の液体を抜き出すことが可能なタ
イプの液体供給システムと共に用いることができるように設計されている。カー
トリッジを使い果たしてしまうと、液体供給システムは通気管および浸漬管をカ
ートリッジのさらに内部に押し込むことによって、これらの管と頂面との接続を
断ち、カートリッジが再利用されないようにする。通気管および浸漬管がカート
リッジ内に押し込まれると排出が行われるリザーバ部材が設けられている。該リ
ザーバ部材の封が破かれると、希釈剤がカートリッジ中に放出される。その結果
、カートリッジ内に残留している設計上最大限の量の流体に害を与えることがな
くてすむ。この通気式カートリッジにより、所望の処理に必要な正確な分量・品
質の液体を供給し得る、複数回投与可能なカートリッジが実現される。カートリ
ッジを使い果たしてしまった後は、補給・再利用ができなくなるようにカートリ
ッジは機械的に使用不能とされる。カートリッジが機械的に使用不能とされるの
と同時に、カートリッジ内に残留しているどのような液体も、カートリッジを通
常の廃棄物として処分可能な点に至るまで希釈される。最後に、カートリッジが
配置され得る向きには関わりなく、輸送中にカートリッジは通気される。
発明の要旨
本発明は、改良型液体分配システムにおいて、係属中の出願の通気式カートリ
ッジを用いる自動化方法に関する。本発明によれば、動作中、液体供給システム
は、「カートリッジ連係機構（cartridge interface mechanism）」、すなわち
ニードルを動かすピストンを有する機械的アセンブリによりカートリッジと機械
的に係合する。このピストンは、ギアモータと接続されているクランクおよび連
結装置により動かされる。カートリッジが分配システム内に配置されると、その
存在をセンサが検知し、カートリッジ連係機構をカートリッジと機械的に係合さ
せ、それによって液体をカートリッジから抜き出すことができる位置へとニード
ルを動かす。
すべての液体をカートリッジから抜き出してしまった時には、カートリッジ連
係システムとカートリッジとの係合が外され、通気管および浸漬管をカートリッ
ジ内に押し込むことによって、まずカートリッジをそれ以上用いることができな
くした後で、それらの管がカートリッジ連係システムに接近することができない
ように接続が断たれる。カートリッジキャップは、カートリッジ連係機構により
通気管および浸漬管の係合を外すと、カートリッジに向かって開口する希釈剤リ
ザーバを有している。このようにして希釈剤は、残留している液体が通常の廃棄
物として処分可能なレベルに至るまでその液体を希釈する。
カートリッジを利用不能とした後で、本発明の方法によれば、カートリッジ連
係機構をさらに押し上げ、操作者がカートリッジを取り替えることができる位置
にまで至らせる。カートリッジ連係機構のそれぞれの位置は、それぞれの位置に
配置されたセンサにより制御される。これらのセンサは、その機構の移動を停止
させるように、それぞれの位置に配置されている。本発明の方法により、液体の
分配を完全に自動化することが可能になり、従来の方法により達成可能な制御と
比較してはるかに高度な制御が実現される。本発明のこれらの利点および長所、
ならびにその他の利点および長所は、以下に述べる好ましい実施形態の説明によ
り明らかになるであろう。
図面の簡単な説明
本発明を明確に理解し、かつ容易に実施することができるように、下記の図面
を参照して本発明を以下に説明する。
図１は、本発明による通気式カートリッジの断面図である。
図２は、本発明による通気式カートリッジの各構成部材を示す分解図である。
図３および図４は、通気式カートリッジの蓋を示す図である。
図５および図６は、通気式カートリッジのリザーバ部材を示す図である。
図７は、通気式カートリッジの通気管／浸漬管アセンブリを示す図である。
図８は、通気式カートリッジの浸漬管を示す図である。
図９および図10は、通気管上部を示す図である。
図11は、通気管下部を示す図である。
図12および図13は、通気式カートリッジの上部および下部通気ガードを示す図
である。
図14は、本発明の通気式カートリッジの使用時の断面図である。
図15Aおよび図15Bは、本発明により用いられるカートリッジ連係機構の正面図
および側断面図である。
図16は、通気式カートリッジおよび動作以前の位置にあるカートリッジ連係シ
ステムを示す図である。
図17は、通気式カートリッジおよび機械的に係合しているカートリッジ連係機
構を示す図である。
図18は、通気式カートリッジの通気管／浸漬管アセンブリを、カートリッジキ
ャップとの機械的接触から解放しているカートリッジ連係システムを示す図であ
る。
好ましい実施形態の説明
図１は、前述した米国特許出願第07/850,645号に開示され、かつクレームされ
ているタイプの通気式カートリッジ10を示している。この通気式カートリッジ10
は、以下に示す３つの機能的構成部材に分解することができる。すなわち、過酸
化水素またはその他の対象となる液体を収容するための、所定の容積を規定する
容器12と、該容器12により収容される液体に対して適した希釈剤を収容するため
のリザーバ部材14を含んでいるカートリッジキャップ13と、該容器12から液体を
抜き出すと同時にカートリッジ10を通気する手段を提供する通気管／浸漬管アセ
ンブリ16の３つである。
通気式カートリッジ10は、図15Aおよび図15Bに示す液体分配システムと連携し
て用いられるように設計されている。この液体分配システムはハウジングを有し
ている。ハウジングはさらに、カートリッジ連係機構が配置される頂部と、本発
明の通気式カートリッジ10を収容する開口を有する底部と、を有している。図16
および図17に示すように、カートリッジ連係機構が備えているニードル220は、
通気式カートリッジ10の通気管／浸漬管アセンブリ16を液体供給システムの流入
口に密閉して係合させるために、第１の位置に移動される。図17に示すように、
その後カートリッジ連係機構は、第２の位置に至るようになっている。その第２
の位置において、通気管／浸漬管アセンブリ16は動作不能状態となり、かつそれ
と同時にリザーバ部材14から希釈剤を放出させる。この希釈剤は、カートリッジ
に残留している液体を設計上最大限の濃度にまで希釈し、それによってこのカー
トリッジをその他の産業廃棄物と共に処分可能とする。カートリッジ連係機構は
、図３に示す位置に戻される。その結果、通気式カートリッジ10を取り出し、新
たに液体を供給されたばかりの別の通気式カートリッジ10と取り替えることが可
能になる。本発明は、主としてこのような通気式カートリッジ10に関する。
さてここで、通気式カートリッジ10の第１の主要構成部材、すなわち容器12の
説明に移る。図２に示すように、容器12はジャーまたは瓶状の部材18と、適切な
サイズを有する蓋20と、を有している。したがって、同図に示すように、容器12
は蓋20により設けられた頂面24と、瓶状部材18の底である底面25と、瓶状部材18
の場合には円筒形状である側面27と、を有している。蓋20は、瓶状部材18に設け
られたネジ山23と嵌合するネジ山22を備えている。蓋20は、従来の手法により瓶
状部材18にネジ止めされる。蓋20を瓶状部材18にネジ止めすると、頂面24は側面
27および底面25と結合され、それによって容器12が保持し得る所定の容積29が規
定される。
別の実施形態においては、瓶状部材18は直方体の形状もとり得る。その場合、
ネジ山を設ける代わりに、蓋20および瓶状部材18は、蓋20を瓶状部材18にスナッ
プ止めすることを可能にする突出リップを有し得る。
蓋20は図３にさらに詳細に示されている。図３は、この蓋の頂部を上から見た
図であり、また図４は、図３のIV-IV線による断面図である。図３において、蓋
20は複数の強化リブ31を備えている。環状のスペース35は、図１に示すように環
状密閉部材39を受ける。この環状密閉部材39は、保持ビード41を用いて所定の位
置にスナップ止めされる希釈剤リザーバ部材14により環状スペース35において保
持される。以下に環状密閉部材39の作用をより詳細に説明する。
やはり図４に示すように、環状突出部43は蓋20の底面に形成されている。環状
突出部43は円形開口部45を規定している。該円形開口部45は、３つの部分に分割
することができる。すなわち、環状突出部43と円筒形の壁80との間に延びている
外部環状領域47、円筒形の壁80と第２の円筒形の壁84との間に延びている内部環
状領域48、および第２の円筒形の壁84により規定される中心円形領域49の３つで
ある。図１に最も明らかに示されているように、内部環状領域48および中心円形
領域49は、通気管／浸漬管アセンブリ16の先端部を受けることができるようにサ
イズ決めされている。
蓋20は、環状領域48に配置された４つの穴51を有している。これらの穴51を設
ける目的は、通気管／浸漬管アセンブリ16の説明後には明らかになるであろう。
蓋20に関して詳しく説明する。第２の円筒形の壁84は、蓋20の極めて薄くかつ
脆い部分55により大気圧から密閉された孔53を規定している。後により詳細に説
明するように、孔53は通気管／浸漬管アセンブリ16を蓋20と共に機械的に保持す
るのに用いられる回り止め56を備えている。
リザーバ部材14は図５にさらに詳細に示されている。図５は、リザーバ部材14
を上から見た図である。また、図６は、図５のVI−VI線による断面図である。リ
ザーバ部材14は、半径方向に延びている複数の強化リブ57を含んでいる。図６か
ら明らかなように、リザーバ部材14は実質的に円筒形状であり、外側に向かって
延びているリップ59と、開いた頂部と、中心孔61を有する閉ざされた底部と、を
有することを特徴とする。
図１を再び参照する。図１に示すように、中心孔61は、リザーバ部材14が通気
管／浸漬管アセンブリ16の円錐状表面上に係止し、かつその表面と緊密に係合す
ることができるようにサイズ決めされている。リザーバ14に収容されている希釈
剤の漏れを確実に防止するために、Ｏリング63またはその他の形状の密閉部材を
、リザーバ部材14が通気管／浸漬管アセンブリ16と接する領域に設けてもよい。
やはり図１に示されているように、瓶状部材18は、その上部周縁に内側に向か
って延びているリップ65を備えている。そのリップ65上には、環状密閉部材67が
配置される。同図に示すように、リザーバ部材14の外側に向かって延びているリ
ップ59は、環状密閉部材67の頂面上にフィットするようにサイズ決めされている
。蓋22を瓶状部材18の上にネジ込むと、環状密閉部材39は外側に向かって延びて
いるリップ59と係合される。蓋20にトルクを加えることによって、環状密閉部材
39および67は圧縮される。その結果、瓶状部材18とリザーバ部材14との間が密閉
され、かつリザーバ部材14と蓋20との間も密閉される。このようにして、リザー
バ部材14に収容されている希釈剤も、容器12に収容されている液体も漏れること
がなくなる。後により詳細に説明するように、リザーバ部材14の目的は、容器12
からすべての液体を除去後直ちに排出されることによって、容器12内に残留して
いる設計上最大限の量の液体を、通気式カートリッジ10が通常の産業廃棄物とし
て処分可能な程度にまで希釈できるようにすることである。通気管／浸漬管アセ
ンブリ16を図７にさらに詳細に示す。通気管／浸漬管アセンブリ16は、上部通気
ガード70および上部可動部材71を備えている通気管上部69、ならびに下部通気ガ
ード73および下部可動部材74を備えている通気管下部72からなる。図８に示すよ
うに、通気管76は通気管／浸漬管アセンブリ16のほぼ全長にわたって延びており
、また図１に示すようにこのアセンブリの底を越えて延びている。
今述べたように、この通気管は、図９および図10にその詳細を示す通気管上部
69と、図11にその詳細を示す通気管下部72とから実質的に構成されている。まず
通気管上部69を説明する。図９は、通気管上部69を下から見た図であり、図10は
、図９のＸ−Ｘ線による断面図である。図10において、上部通気管は本質的に円
筒形の壁78から構成されている。この円筒形の壁の上端部は、内部環状領域48を
規定する壁80と摩擦嵌合をなす（図１を参照）ようにサイズ決めされている。
通気管上部69の上端部は、円形の壁78内の中央に配置されているクラウン部材
82を含んでいる。図９に最も明らかに示されているように、クラウン部材82は、
円形の壁78の４つの孔95を除く部分と固く接続されている。図１に示すように、
４つの孔95は、内部環状領域48により形成されたエアスペース97と流体連絡され
ている。このエアスペース97は、蓋20の内部環状領域48内に設けられた穴51を介
して大気圧と流体連絡されている。
クラウン部材82は隆起したビード83を備えている。図１に最も明らかに示され
ているように、クラウン部材82およびビード83は、中心環状領域49および回り止
め56を規定する壁84の内側において摩擦嵌合をなすようにサイズ決めされている
。クラウン部材82の下端部は、浸漬管76を受けるようにサイズ決めされた円形開
口部86を含んでいる。最後に、クラウン部材82は、自らを貫通している中心孔88
を備えている。
蓋20の脆い部分55が破壊されると、蓋20と、壁84により規定された孔53と、ク
ラウン部材82の中心孔88と、浸漬管76とを介して容器12の底にまで流体連絡経路
が確立される。したがって、頂面24からほぼ底面25に至る部分に流体連絡経路が
確立されることがわかる。浸漬管76の底には、最大限の量の流体を容器12から抜
き出すことができるように、角度をつけてもよい。その代わりに、またはそれに
加えて、図１に破線で示すように容器12の底を傾斜させることによって容器12内
に残留している最大限の量の流体の除去を容易にしてもよい。
図10の説明に戻る。円形の壁78は外部表面90と内部表面91とを有している。壁
78の内部表面91から外部表面90に向かって延びている上部の穴93により、通気管
上部69の内側の容積と、容器12により規定される所定の容積29との間を流体連絡
することができる。上部の穴93は、例えば所定の容積29の上方３分の１の領域内
に配置することができる。
図10に示すように、通気管上部69は、リザーバ部材14をその上に係止させるこ
とができる表面101と、Ｏリング63を保持する溝103を提供するように構成された
スカート部材99を備えている。スカート部材99は、その外部周縁上に、第１のシ
ョルダー105と回り止め107とを提供する外側に向かって延びているリップを有し
ている。外部表面90上には、第２のショルダー109と回り止め111とが形成されて
いる。これら２つのショルダー105および109、ならびに２つの回り止め107およ
び111は、後にさらに詳細に説明するように、上部通気ガード70を保持するため
に用いられる。
最後に、通気管上部69の円形の壁78は、通気管下部72との機械的連結を可能に
する適切な手段を備えている。この実施形態においては、そのような機械的手段
は、円形の壁78の内部表面91に形成された内側に向かって延びているビード113
を含んでいる。しかしながら、通気管上部69と通気管下部72とを接続する機械的
手段としてその他のタイプの手段を設けることもできることは、読者には理解で
きることであろう。
下部通気管アセンブリ72を図11に示している。下部通気管アセンブリ72は、本
質的に円筒形の壁115からなる。円筒形の壁115の上端部は、その外径を小さくし
て、通気管上部の下端部の内側と嵌合するようにサイズ決めされている。外径が
小さくなり始める領域に、ステップまたはショルダー121がある。この外部表面1
19はまた、回り止め123も備えている。図１に示すように、通気管上部59の下端
部は、外径の小さい領域に沿ってスライドされ、ショルダー121にぶつかる。そ
の時、ビード113は回り止め123と係合する。このようにして、通気管上部69と通
気管下部72とは機械的に互いに接続される。
通気管下部72は、円形の部材125を備えている。この円形部材125は、第１のシ
ョルダー105と、対応する回り止め107と、を形成する外側に向かって延びている
リップを有している。壁115の外部表面上には、第２のショルダー109と、対応す
る回り止め111と、が形成されている。第１および第２のショルダー105および10
9、ならびに第１および第２の回り止め107および111は、通気管上部69に対して
果たす機能と同様の機能を通気管下部72に対しても果たしている。したがって、
これらの部材には、通気管上部の説明の際に用いたものと同じ参照番号を付して
いる。
図11に示す通気管下部72を詳しく説明する。壁117は、浸漬管76と密閉係合す
るようにサイズ決めされたビード127を含んでいる。円筒形の壁115は、内部表面
117と外部表面119とを有している。壁117は、その内部表面117から外部表面119
に向かって延びている下部の穴129を有しており、その穴によって通気管下部72
の内側の容積と、容器12の所定の容積29との間を流体連絡することができる。穴
129は、例えば所定の容積29の下方３分の１の領域内に配置することができる。
通気管／浸漬管アセンブリ16の最後に説明する構成部材は、図12にその詳細を
示す上部通気ガード70と下部通気ガード73である。図12は、この通気ガード70を
下から見た図であり、また図13は図12のXIII−XIII線による断面図である。上部
通気ガード70と下部通気ガード73とは、その構成および動作が同一であるので、
その一方のみを説明すれば十分である。図13に示すように、上部通気ガード70は
実質的に円筒形の壁131から構成されている。この円筒形の壁131は、内部表面上
の一端部に隆起したビード133を備えている。この円筒形の壁131の他端において
、上部通気ガード70は、複数のリブ137を介して円筒形の壁131に接続された中央
のリング135を備えている。中央のリング135とリブ137とが協動して、図12に最
も明らかに示されている複数の開口部139を規定する。リング135は、その内部表
面上に隆起したビード141を備えている。
前述したように、上部通気ガード70は通気管上部69の上に配置される。これは
、以下の手法により達成される。図１に示すように、通気ガード70の一端の内径
は、スカート部材99の外径と嵌合するようにサイズ決めされている。そのように
配置した場合、壁131の横方向エッジ132はショルダー105と接し、隆起したビー
ド133は回り止め107と係合する。同様に、中央リング部材135の横方向エッジ134
はショルダー109と接し、隆起したビード141は回り止め111と係合する。このよ
うにして、上部通気ガード70は通気管上部69上に固定して設置される。この上部
通気ガード70は、円筒形の壁131が穴93を取り囲むように配置される。下部通気
ガード73もまた同様に構成され、通気管下部72上に同様に固定して設置され、か
つ円筒形の壁131が穴129を取り囲むように配置されることは、読者には理解でき
るであろう。
上部通気ガード70は、壁131の外部表面上の一端から延びている複数のＣ字型
部材143を有している。図１および図２に最も明らかに示されているように、こ
れらのＣ字型部材143は、可動部材145を保持するために用いられる。これらの可
動部材145は環状であり、可動部材が通気ガード70の表面147と隣接している時に
は開口部139をすっかり覆うようにサイズ決めされている。そのような位置を、
弁座位置と呼ぶことにする。この可動部材145は環状であるので、通気管上部69
あるいは通気管下部72のどこに配置された場合でも、そのどちらかに沿ってスラ
イドすることができる。弁座位置から離れていく運動は、最終的にＣ字型部材14
3により制約される。可動部材がＣ字型部材143と係合している時の位置をバルブ
停止位置と呼ぶことにする。
図１を参照して、本発明のカートリッジ10の動作を以下に説明する。輸送以前
は、蓋20は瓶状部材18の上に緊密にネジ止めされている。その結果、カートリッ
ジ10がその頂面24を上に向けて配置されている時には、容器12内の液体およびリ
ザーバ14内の希釈剤は密閉される。また通気管下部72上に設置された可動部材14
5に重力が作用する結果、部材145は弁座位置に動かされる。同図から明らかなよ
うに、可動部材145が弁座位置にある時、穴139は覆われている。このようにして
、下部通気ガード73と可動部材145とが、穴129を有効に制御するバルブを形成す
る。
カートリッジ10をその頂面24を上に向けて配置している時、通気管上部69上に
設置された可動部材145はバルブ停止位置にある。その位置においては、穴139は
覆われていない。したがって、矢印147で示しているように、上部の穴93と所定
の容積29との間に上部流体連絡経路が確立される。上部の穴93は、以下の経路を
通して大気とも流体連絡されている。通気管上部69の内部表面91と通気管下部72
の内部表面117とは、浸漬管76の外部表面と共に作用して、通気管／浸漬管アセ
ンブリ16のほぼ全長にわたって延びている環状の中央流体連絡経路を形成する。
この流体連絡経路は、その後、蓋20の内部環状領域48内の孔95、エアスペース97
および穴51と連続する。したがって、通気式カートリッジ10をこのような向きに
配置すると、液体の頂部の空間と大気との間に通気経路が設けられる。
カートリッジ10がその頂面24を下に向けて配置された場合には、上部通気ガー
ド70の機能と下部通気ガード73の機能とは本質的に逆になる。すなわち、そのよ
うな上下逆の配置においては、通気管上部69上に設置された可動部材145は、重
力により弁座位置に至ることになる。したがって、穴139は覆われ、穴93は所定
の容積29から本質的に密閉されることになる。しかしながら、通気管下部72上に
設置された可動部材145は、バルブ停止位置に至ることになる。このため、下部
通気ガード73の穴139により、破線の矢印149で示しているように、下部流体連絡
経路が設けられる。したがって、穴129は、下部流体連絡経路を通して所定の容
積29と流体連絡されることになる。穴129は、前述した中央流体連絡経路を通し
て大気と流体連絡されている。
上部および下部流体連絡経路および／または中央流体連絡経路のどこかに疎水
性膜150を配置するのが望ましいことは、当業者には理解できるであろう。図１
においては、これらの疎水性膜150は開口部139上に位置し、かつ穴51を覆って位
置するものとして示されている。
上部および下部流体連絡経路の少なくとも１つが流体の頂部空間内にとどまっ
ている限り、通気式カートリッジ10をどのような容積の流体で満たすこともでき
ると予想されるが、通気式カートリッジ10により過酸化水素が収容される好まし
い実施形態においては、過酸化水素のレベルは、下部通気ガード73が有している
Ｃ字型部材143よりも下のレベルに設定される。上向きの配置がなされている時
には、通気管下部72により設置された可動部材145は、重力により弁座位置に至
り、その結果、下部通気ガード73の疎水性膜150は過酸化水素の飛散から保護さ
れることになる。同時に、通気管上部69により設置された可動部材145は、バル
ブ停止位置に至り、その結果、上部流体連絡経路が開くことになる。通気ガード
70および73のこのような構成は、開口部139が疎水性膜150を通して所望の空気透
過性を実現し、それによって瓶に過度の圧力がかかることを防止することを目的
とする設計上の要件を満たすようにした成果である。したがって、カートリッジ
が上向きに配置されていても、上下逆向きに配置されていても、カートリッジ10
を常に通気することが可能である。
万一カートリッジ10が横向きに配置されたとしても、カートリッジに適正な量
が充填されていれば、いくら重力が及ぼされているといっても、上部流体連絡経
路および下部流体連絡経路のいずれもそれによって封鎖されることはない。その
ような配置の場合、過酸化水素のレベルは、上部流体連絡経路および下部流体連
絡経路のいずれよりも下のレベルである。前述した構成により、通気式カートリ
ッジ12は、輸送中どのような向きで配置されていても通気されることがわかる。
通気式カートリッジ10を用いる時には、図16〜図18に示すニードル220は蓋20
の脆い領域55に穴を開け、壁84により規定された孔53の中に入り込む。脆い表面
55は、蓋20の脆い表面55の上でニードルと孔53との間が密閉されるように、ニー
ドル220の挿入により押し戻される。その時点で、真空を用いることにより容器1
2の内容物を抜き出すことができる。ここで、輸送中および収容中に通気を行う
ことを可能にする流体連絡経路によって、抜き出された流体の代わりに空気を供
給し、それによってカートリッジ10の崩壊を防止する。その作用を行っている間
、
疎水性膜150は入り込んでくる周囲の空気を濾過し、過酸化水素の分解を招く恐
れのある汚染を防止する。
容器12の内容物をすべて抜き出した後で、ニードル220がクラウン部材82と接
触するまで、ニードルをさらに挿入する。ニードルをさらに押し込むことによっ
て、通気管／浸漬管アセンブリ16の全体と蓋20との係合が外れ、その結果カート
リッジ10は再利用ができないものとなる。押し込みによって通気管／浸漬管アセ
ンブリ16と蓋20との係合を外すのと同時に、リザーバ14と通気管／浸漬管アセン
ブリ16との間の封も破られる。その結果、希釈剤を容器12中に注入することが可
能になる。
本発明は、殺菌剤を抜き出すためにカートリッジ連係機構200を用いる。カー
トリッジ連係機構200は、ニードル220と共に作用するピストン210を備えている
機械的アセンブリである。ニードル220は、係合機能と通気管／浸漬管アセンブ
リ16からの噴出機能とを果たす。好ましい実施形態においては、ピストンには、
ニードルの動作を制御するギアモータ230により、クランクおよび連結部235を用
いて力が伝えられる。
カートリッジ連係機構200においては、図15A、図15B、図16、図17および図18
に示すように、ギアモータ230がピストン210を駆動する。ピストン210は、カー
トリッジ10を自動的に係合させ、かつその係合を外すために、ニードルの位置を
変化させる。このギアモータは、使用者の入力と光センサ201および202から受け
取った信号とに応じて、起動・停止される。ギアモータ230、光センサ201および
202、ならびに液体インジケータ240は、コンピュータ制御システムに電気的に接
続されている。機能コマンドに対する使用者の入力は、制御パネルキーパッドを
介して行われる。
本発明の殺菌剤供給システムと共に用いた場合、処理に利用可能な殺菌剤の存
在は、ニードル220のすぐ下流側の機械的装置上に配置された液体インジケータ2
40により検出される。このインジケータ240は、容器が空になったことを直ちに
検出するためのものである。液体インジケータ240を用い、かつ作動しているピ
ストンの位置を検出するピストン位置センサ201および202を用いて殺菌剤の存在
を監視することによって、殺菌剤を完全に使いきってしまわないうちに殺菌剤カ
ートリッジが除去されないようにギアモータ230が制御される。この特徴により
、濃縮された殺菌剤に使用者が曝されてしまう危険性を回避することができ、ま
た、一定量の殺菌剤が殺菌器に供給されていない場合には、そのサイクルを確実
に中断することが可能になる。
特に図16〜図18に示すこの方法の実行中は、カートリッジはカートリッジ連係
機構200のチャンバ250の内側に配置される。その後、このチャンバ250のドア251
は閉鎖される。カートリッジの存在は、チャンバ250の内側に設置されたチャン
バスイッチ260により記録される。カートリッジ10が適正な位置にある時には、
スイッチ260は蓋20の外側と接触し、それによってチャンバ250内で適正な配置が
なされていることを表示する。ニードル220が下がってきて蓋20の脆い表面55を
突き刺すと、カートリッジ10はカートリッジ連係機構200と係合する。ニードル2
20が孔53内に締まりばめされることによって、新たな密閉状態がもたらされる。
ニードル220は、センサフラグ203により「引き」位置で停止させられる。センサ
フラグ203は、ピストン位置センサ202を起動させ、それによってピストンの運動
を停止させる。ここで、殺菌剤を殺菌器に供給する経路がもたらされる。殺菌剤
の抜き出しは、殺菌器により供給される真空により行われる。
カートリッジの内容物がカートリッジ10から抜き出されるにつれて、殺菌剤は
カートリッジ10内で空気と置き換えられていき、ついに瓶が空になると、殺菌剤
は殺菌剤供給ライン241中に入っていく。ニードル220のすぐ下流側に位置する液
体インジケータ240は、液体殺菌剤が存在しているか、あるいは不在であるかを
感知する。
好ましい実施の形態においては、当該分野では公知のように、液体インジケー
タは容量センサである。過酸化水素殺菌剤が供給ライン241を通って流れている
時には、殺菌剤が高い誘電率を有しているため、液体殺菌剤の存在を表示するセ
ンサ出力が生成される。一方、殺菌剤供給ライン241中から殺菌剤がなくなると
、殺菌剤の不在のために誘電率は低下し、センサの状態は殺菌剤不在を表示する
ものに変化する。センサのこの信号電荷はコンピュータ制御システムにより検出
され、空のカートリッジが表示される。この状態は、表示画面および可聴警報を
介して使用者に伝えられる。殺菌サイクルは、サイクルを完遂するのに十分な容
積
の殺菌剤が殺菌剤管中に得られなくなったので、この時点で中断される。
カートリッジ10からの殺菌剤の抜き出しが終了すると直ちに、カートリッジ10
内に残留しているすべての殺菌剤を無害な濃度レベルにまで希釈し、通常の廃棄
物として処分可能とするのが望ましい。液体インジケータ240からの信号により
、ニードル220を下に向かって移動させることができるようにピストンが下げら
れ、浸漬管／通気管アセンブリ16を押し込んで蓋20から離すことにより、浸漬管
／通気管アセンブリ16の係合が外され、かつ希釈剤リザーバ14がカートリッジの
空洞に向かって開かれる。希釈剤リザーバ14に収容されていた希釈剤は、こうし
てカートリッジ10中に流入し、残留している殺菌剤を希釈する。この同じ作用に
より、浸漬管／通気管の封は永久に破壊され、カートリッジ10を利用不能にする
。その後、ニードル220は、その初期位置に再び到達するまで蓋20から引き出さ
れ、その位置でセンサ201を通って渡されているセンサフラグ203により停止され
る。この時点で、使用済みのカートリッジ10を除去して適正に処分することがで
き、かつ新たなカートリッジを所定の位置に納めてサイクルを反復することがで
きる。
以上、本発明を好ましい実施の形態に関して説明したが、上記好適な実施形態
に対して様々な改変・改良を加えることが可能であることは当業者には自明であ
ろう。ただし、そのような改変・改良はすべて、以上の説明および以下の請求の
範囲により規定される範囲に入るべきものである。Detailed Description of the Invention
Method of dispensing liquid from a multi-dose cartridge
Background of the Invention Cross reference to related application
This application is a continuation of a part of US patent application No. 07 / 850,645 filed on March 13, 1992.
Application.Field of the invention
The present invention relates generally to containers. More specifically, the present invention relates to various types of devices that require ventilation.
One- or multiple-dose aerated containers used to transport liquids
You.Description of the Background of the Invention
In some precision instruments, the liquid dispensed to the instrument is of high quality.
Must be and / or must be dispensed in precise quantities
Absent. To achieve these objectives, manufacturers have the desired quality and quantity.
Often, a cartridge or container is provided to contain the liquid. However,
Containers or cartridges that can be refilled by the user must have
Or an incorrect amount of liquid may be added. For example, some types of peroxide water
In a simple disinfection system, use hydrogen peroxide with a concentration in a limited range.
Need to be present. Hydrogen peroxide solutions with concentrations above that range are dangerous
Solutions and concentrations below that may result in certain sterilization systems.
It may not be possible to achieve effective sterilization under the various conditions present in the system.
Also, the importance of technicians using certain types of hydrogen peroxide or other liquids
Refilling the liquid container with the wrong type or the wrong volume of liquid
There is also the possibility of doing it.
Furthermore, if the container is continuously reused, the container tends to be contaminated.
Hydrogen peroxide solution decomposes into water and oxygen in the presence of certain pollutants,
It may result in a low concentration solution that cannot be used effectively to achieve. Also,
If the container is closed, oxygen will accumulate as the liquid decomposes, increasing the pressure inside the container, and
It is possible for the vessel to burst.
"Liquid supply system using non-reusable container" published on July 17, 1990
U.S. Pat. No. 4,941,519 entitled `` Solutions to the above problems are proposed.
. This patent describes a non-reusable volume used in conjunction with a connecting member and a cam member.
Vessels are disclosed. The movement of the cam member pushes the connecting member downward,
Be in fluid communication with. The fluid is then passed through a dip tube that extends near the bottom of the container.
Can be removed from the container. After removing all fluid, remove the cam member again.
When activated, the vent / immersion tube is pushed down and removed from the cartridge
As a result, the container becomes non-reusable. Push the dip tube in this way,
Or to reach a position where it cannot be used to remove liquid from the container
, The container is no longer suitable for refilling and recycling.
Another concentrated disinfectant injection system is disclosed, for example, in US Pat. No. 5,037,623.
There are things that have been done. The device disclosed in this patent can only be administered once
An arm / needle arrangement is provided for piercing various cartridges. This car
The tridge has a vent at the first end that is in fluid communication with the exterior of the cartridge.
It has a regulated ventilation passage. This vent allows the fluid to fill a portion of its internal volume.
Vents stay in the fluid head space regardless of cartridge orientation
As described above, it is arranged three-dimensionally in the center in the internal volume.
The cartridge described in US Pat.
Is vented in the direction of
It is used in a flowing system. The liquid in the cartridge is
In other types of systems where the
Since the body may remain, the cartridge thus used
Judge needs special treatment.
The invention described in U.S. patent application Ser. No. 07 / 850,645 allows for the definition of a predetermined volume.
A ventilated cartridge consisting of a container with top, bottom and sides connected to each other.
Is disclosed. The dip tube extends from the top surface to almost the bottom surface.
You. The vent tube also extends from the top surface and is coaxial with the dip tube. this
The vent pipe is an upper opening located in the upper third of a given volume
And a lower opening disposed in a portion that occupies the lower third with a predetermined volume,
Have. The space between the outer surface of the dip tube and the inner surface of the vent tube causes the top and
And a central fluid communication path is formed between the lower opening and the top surface. cartridge
The top opening can be closed when the top surface is oriented downwards.
The upper valve is located in the upper opening so that the cartridge
The bottom so that the bottom opening can be closed when it is oriented up.
A valve is located at the lower opening.
This vented cartridge allows the liquid in the cartridge to be drained.
It is designed for use with the Ip liquid supply system. car
When the tridge is exhausted, the liquid supply system will cover the vent and dip tubes.
The connection between these tubes and the top surface is pushed by pushing further into the ridge.
Cut off and prevent the cartridge from being reused. Vent and dip tubes are carts
A reservoir member is provided that is ejected when pushed into the ridge. The re
When the seal of the server member is broken, diluent is released into the cartridge. as a result
, Does not harm the maximum amount of fluid remaining in the cartridge by design.
I'm sorry. With this vented cartridge, the exact quantity and product required for the desired processing can be obtained.
A multi-dose cartridge is provided which is capable of delivering a quality liquid. Cartry
Cartry so that it cannot be replenished or reused after it has been used up.
Judge is mechanically disabled. The cartridge is mechanically disabled
At the same time, any liquid remaining in the cartridge will flow through the cartridge.
It is diluted to the point where it can be disposed of as regular waste. Finally, the cartridge
Regardless of the orientation in which it can be placed, the cartridge is vented during shipping.
Summary of the Invention
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an improved liquid dispensing system for a vented cartridge of a pending application.
The present invention relates to an automated method using a bag. According to the invention, in operation, a liquid supply system
Is the "cartridge interface mechanism", ie
Cartridge and machine by mechanical assembly with piston to move needle
Positively engage. This piston is connected to the crank and
Moved by the binding device. Once the cartridge is placed in the dispensing system, its
A sensor detects the presence and mechanically engages the cartridge linkage with the cartridge.
The liquid so that it can be drained from the cartridge.
Move the le.
If all the liquid has been drained from the cartridge,
The engagement system and cartridge are disengaged and the vent and dip tubes are cartridgeed.
The cartridge cannot be used further by
The tubes cannot access the cartridge linkage system after
The connection is cut off. The cartridge cap is a cartridge linkage mechanism.
When the vent and dip tubes are disengaged, the diluent reservoir opens towards the cartridge.
It has a server. In this way, the diluent is used to
Dilute the liquid to a level where it can be disposed of physically.
After rendering the cartridge unusable, the method of the present invention uses the cartridge linkage.
The position where the operator can replace the cartridge by pushing up the engagement mechanism further.
To reach. Each position of the cartridge linkage mechanism
It is controlled by the arranged sensor. These sensors stop the movement of that mechanism
It is arranged at each position so as to allow. According to the method of the present invention,
It allows the distribution to be fully automated, with the control achievable by traditional methods.
A much higher degree of control is achieved by comparison. These advantages and advantages of the invention,
As well as other advantages and advantages, the description of the preferred embodiments will be given below.
Will become clearer.
Brief description of the drawings
The following drawings are provided so that the present invention can be clearly understood and easily implemented.
The present invention will be described below with reference to FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vented cartridge according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded view showing each component of the vented cartridge according to the present invention.
3 and 4 are views showing the lid of the vented cartridge.
5 and 6 are views showing the reservoir member of the vented cartridge.
FIG. 7 shows a vent tube / immersion tube assembly of a vented cartridge.
FIG. 8 is a diagram showing a dipping tube of a vented cartridge.
9 and 10 are views showing the upper part of the ventilation pipe.
FIG. 11 is a view showing the lower portion of the ventilation pipe.
Figures 12 and 13 show the top and bottom vent guards for vented cartridges.
It is.
FIG. 14 is a cross-sectional view of the vented cartridge of the present invention when in use.
15A and 15B are front views of a cartridge linking mechanism used according to the present invention.
FIG.
Figure 16 shows the vented cartridge and the cartridge linkage system in the pre-operation position.
It is a figure showing a stem.
FIG. 17 shows a vented cartridge and mechanically engaged cartridge linkage.
It is a figure which shows a structure.
Figure 18 shows the vent tube / immersion tube assembly of the vented cartridge as a cartridge key.
FIG. 6 shows the cartridge linkage system releasing from mechanical contact with the cap.
You.
Description of the preferred embodiment
FIG. 1 is disclosed and claimed in the aforementioned US patent application Ser. No. 07 / 850,645.
1 illustrates a vented cartridge 10 of the type shown. This vented cartridge 10
Can be broken down into three functional components: That is, peracid
Defines a defined volume for containing hydrogen fluoride or other liquid of interest
For containing a container 12 and a diluent suitable for the liquid contained therein
Liquid from the cartridge cap 13 containing the reservoir member 14 and the container 12.
Vent / immersion tube assembly that provides a means to vent the cartridge 10 as soon as it is withdrawn.
Three of 16
The vented cartridge 10 works in conjunction with the liquid dispensing system shown in Figures 15A and 15B.
Is designed to be used. This liquid dispensing system has a housing
ing. The housing further includes a top portion on which the cartridge linking mechanism is arranged and a main unit.
A bottom having an opening for receiving a clear vented cartridge 10. Fig. 16
And, as shown in FIG. 17, the needle 220 provided in the cartridge linking mechanism is
Vent / immersion tube assembly 16 of vented cartridge 10 enters liquid supply system
Moved to a first position for sealing engagement with the mouth. As shown in FIG.
After that, the cartridge linking mechanism reaches the second position. The second
In position, the vent tube / immersion tube assembly 16 is inoperable and
At the same time, the diluent is released from the reservoir member 14. This diluent is a cartridge
Any liquid remaining in the tank should be diluted to the maximum designed concentration, which
Allows the ridge to be disposed of with other industrial waste. The cartridge linkage mechanism
, To the position shown in FIG. As a result, take out the ventilated cartridge 10
Can be replaced with another vented cartridge 10 that has just been supplied with liquid.
Become Noh. The present invention relates primarily to such vented cartridges 10.
Now, the first major component of the vented cartridge 10, namely the container 12,
Let's move on to the explanation. As shown in FIG. 2, the container 12 includes a jar or bottle-shaped member 18 and a suitable
And a lid 20 having a size. Therefore, as shown in FIG.
Is the top surface 24 provided by the lid 20, the bottom surface 25 that is the bottom of the bottle-shaped member 18, and the bottle-shaped member 18.
In this case, the side surface 27 having a cylindrical shape is provided. The lid 20 is provided on the bottle-shaped member 18.
A thread 22 that mates with the thread 23 provided. The lid 20 is a bottle according to the conventional method.
It is screwed to the member 18. When the lid 20 is screwed to the bottle-shaped member 18, the top surface 24 is a side surface.
27 and the bottom surface 25, thereby defining a predetermined volume 29 that the container 12 can hold.
Is determined.
In another embodiment, the bottle-shaped member 18 may have a rectangular parallelepiped shape. In that case,
Instead of providing the threads, the lid 20 and the vial 18 snap the lid 20 onto the vial 18.
It may have a protruding lip that allows it to be locked.
The lid 20 is shown in more detail in FIG. Figure 3 shows the top of this lid viewed from above.
FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. In FIG. 3, the lid
20 includes a plurality of reinforcing ribs 31. The annular space 35 is an annular space as shown in FIG.
The sealing member 39. The ring-shaped sealing member 39 is held at a predetermined position by using the holding beads 41.
Is retained in the annular space 35 by the diluent reservoir member 14 which is snapped into place.
Be held. The operation of the annular sealing member 39 will be described in more detail below.
As also shown in FIG. 4, the annular protrusion 43 is formed on the bottom surface of the lid 20. Ring
The protrusion 43 defines a circular opening 45. The circular opening 45 is divided into three parts
can do. That is, it extends between the annular protrusion 43 and the cylindrical wall 80.
Outer annular region 47, inner ring extending between cylindrical wall 80 and second cylindrical wall 84.
3 in a circular area 48 and a central circular area 49 defined by the second cylindrical wall 84.
is there. Inner annular region 48 and central circle, as shown most clearly in FIG.
Region 49 supports to receive the tip of vent tube / immersion tube assembly 16.
Is decided.
The lid 20 has four holes 51 arranged in the annular region 48. Set these holes 51
The purpose of opening will be apparent after the description of the vent tube / immersion tube assembly 16.
The lid 20 will be described in detail. The second cylindrical wall 84 is extremely thin and
A frangible portion 55 defines a hole 53 that is sealed from atmospheric pressure. More on later
As will be seen, the holes 53 mechanically retain the vent tube / immersion tube assembly 16 with the lid 20.
It is equipped with a detent 56 that is used to lock it.
Reservoir member 14 is shown in more detail in FIG. FIG. 5 shows the reservoir member 14
It is the figure which looked at from above. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. Re
The server member 14 includes a plurality of radially extending reinforcing ribs 57. Figure 6
As can be seen, the reservoir member 14 has a substantially cylindrical shape,
An extending lip 59, an open top and a closed bottom with a central hole 61.
It is characterized by having.
Referring back to FIG. As shown in FIG. 1, the central hole 61 allows the reservoir member 14 to vent.
Locks onto and tightly engages the conical surface of tube / immersion tube assembly 16
It is sized so that you can Dilution contained in reservoir 14
An O-ring 63 or other shaped sealing member should be
, The reservoir member 14 may be provided in the area of contact with the vent tube / immersion tube assembly 16.
As also shown in FIG. 1, the bottle-shaped member 18 has an inwardly facing edge on its upper periphery.
It has a lip 65 extending through. An annular sealing member 67 is provided on the lip 65.
Will be placed. As shown in FIG.
The top 59 is sized to fit on the top surface of the annular closure 67.
. When the lid 22 is screwed onto the bottle-shaped member 18, the annular sealing member 39 extends outward.
Engaged with a lip 59 that is open. By applying torque to the lid 20, an annular sealing member
39 and 67 are compressed. As a result, the space between the bottle-shaped member 18 and the reservoir member 14 is sealed.
In addition, the space between the reservoir member 14 and the lid 20 is also sealed. In this way, the lizard
Leakage of diluent contained in bar member 14 and liquid contained in container 12
Disappears. As described in more detail below, the purpose of the reservoir member 14 is to
Immediately after all liquid is removed from the
The maximum amount of liquid that can be designed by the vented cartridge 10 is treated as normal industrial waste.
It is possible to dilute it to the extent that it can be disposed of. Vent pipe / immersion pipe
The assembly 16 is shown in more detail in FIG. Vent / immersion tube assembly 16 has top ventilation
A vent pipe upper part 69 including a guard 70 and an upper movable member 71, and a lower vent member.
A ventilation pipe lower part 72 having a cord 73 and a lower movable member 74. Shown in Figure 8
As such, the vent tube 76 extends substantially the entire length of the vent tube / immersion tube assembly 16.
, And extends beyond the bottom of this assembly as shown in FIG.
As just mentioned, this vent tube has a vent tube top whose details are shown in FIGS. 9 and 10.
69 and a ventilation pipe lower part 72 whose details are shown in FIG. 11. First
The vent pipe upper part 69 will be described. FIG. 9 is a view of the ventilation pipe upper part 69 seen from below, and FIG.
10 is a sectional view taken along line XX of FIG. 9. In Figure 10, the upper vent tube is essentially circular.
It is composed of a cylindrical wall 78. The upper end of this cylindrical wall defines an inner annular region 48.
Sized to form a friction fit with the defining wall 80 (see FIG. 1).
The upper end of the ventilation tube upper part 69 is a crown member centrally arranged in a circular wall 78.
Contains 82. As shown most clearly in FIG. 9, the crown member 82 is
It is firmly connected to the circular wall 78 except for the four holes 95. As shown in FIG.
The four holes 95 are in fluid communication with the air space 97 formed by the inner annular region 48.
ing. This air space 97 passes through a hole 51 provided in the inner annular region 48 of the lid 20.
And is in fluid communication with atmospheric pressure.
The crown member 82 includes a raised bead 83. Most clearly shown in Figure 1
The crown member 82 and the bead 83, as shown in FIG.
Is sized to provide a friction fit inside wall 84 defining
. The lower end of the crown member 82 has a circular opening sized to receive the dip tube 76.
Includes mouth 86. Finally, the crown member 82 has a central hole 88 extending therethrough.
It has.
When the fragile portion 55 of the lid 20 is broken, the lid 20 and the hole 53 defined by the wall 84
A fluid communication path to the bottom of the container 12 through the central hole 88 of the round member 82 and the dip tube 76.
Is established. Therefore, there is a fluid communication path from the top surface 24 to almost the bottom surface 25.
You can see that it is established. The bottom of the dip tube 76 allows the maximum amount of fluid to drain from the container 12.
It may be angled so that it can be rolled out. Instead of that or
In addition, by tilting the bottom of the container 12 as shown by the broken line in FIG.
It may facilitate removal of the maximum amount of fluid remaining in the.
Returning to the description of FIG. The circular wall 78 has an outer surface 90 and an inner surface 91. wall
A vent tube is provided by an upper hole 93 extending from the inner surface 91 of the 78 toward the outer surface 90.
Fluid communication between the volume inside the upper part 69 and the predetermined volume 29 defined by the container 12
can do. The upper hole 93 is, for example, in the upper third of the predetermined volume 29.
Can be placed at.
As shown in FIG. 10, the vent tube upper portion 69 allows the reservoir member 14 to be locked thereon.
Configured to provide a cleavable surface 101 and a groove 103 for retaining an O-ring 63
The skirt member 99 is provided. The skirt member 99 has a first seal on its outer periphery.
It has an outwardly extending lip that provides a folder 105 and a detent 107
ing. A second shoulder 109 and a detent 111 are formed on the outer surface 90.
I have. These two shoulders 105 and 109 and the two detents 107 and
And 111 for holding the upper ventilation guard 70, as will be described in more detail later.
Used for
Lastly, the circular wall 78 of the vent tube top 69 allows mechanical connection with the vent tube bottom 72.
Equipped with the appropriate means to In this embodiment, such mechanical means
Is an inwardly extending bead 113 formed on the inner surface 91 of the circular wall 78.
Contains. However, the mechanical connection between the upper ventilation pipe 69 and the lower ventilation pipe 72
The reader understands that other types of means can be provided as a means.
It will be possible.
The lower vent tube assembly 72 is shown in FIG. The lower vent tube assembly 72 is
It consists of a qualitatively cylindrical wall 115. The upper end of the cylindrical wall 115 has a smaller outer diameter.
And is sized to fit inside the lower end of the top of the vent tube. Outer diameter is
In the area that begins to shrink is the step or shoulder 121. This external surface 1
The 19 also has a detent 123. As shown in Fig. 1, the lower end of the ventilation pipe upper part 59
The part slides along the area of smaller outer diameter and bumps into the shoulder 121. So
At this time, the bead 113 engages with the detent 123. In this way, communicate with the upper part 69
The lower trachea 72 is mechanically connected to each other.
The ventilation pipe lower portion 72 includes a circular member 125. This circular member 125 is
Extending outwardly to form a folder 105 and a corresponding detent 107
Has a lip. On the outer surface of the wall 115, a second shoulder 109 and a corresponding
The rotation stopper 111 is formed. First and second shoulders 105 and 10
9, and the first and second detents 107 and 111 with respect to the vent tube top 69
The same function is performed for the lower ventilation pipe 72. Therefore,
These parts are labeled with the same reference numbers used to describe the top of the vent tube.
I have.
The ventilation pipe lower portion 72 shown in FIG. 11 will be described in detail. The wall 117 has a sealing engagement with the dip tube 76.
Includes bead 127 sized to. The cylindrical wall 115 has an internal surface
117 and an outer surface 119. The wall 117 extends from its inner surface 117 to its outer surface 119.
Has a lower hole 129 extending toward
There may be fluid communication between the inner volume of the container and a predetermined volume 29 of the container 12. hole
The 129 may be located, for example, in the lower third of the volume 29.
The last-described components of the vent / dip tube assembly 16 are detailed in FIG.
The upper ventilation guard 70 and the lower ventilation guard 73 are shown. Figure 12 shows this ventilation guard 70
FIG. 13 is a view seen from below, and FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. Upper part
Since the ventilation guard 70 and the lower ventilation guard 73 have the same configuration and operation,
It is sufficient to explain only one of them. As shown in FIG. 13, the upper ventilation guard 70
It is composed of a substantially cylindrical wall 131. This cylindrical wall 131 is
Has a raised bead 133 at one end thereof. At the other end of this cylindrical wall 131
, The upper ventilation guard 70 is centrally connected to the cylindrical wall 131 via multiple ribs 137
It has a ring 135. The ring 135 and the rib 137 in the center cooperate with each other, and
Also defines a plurality of openings 139, which are also clearly shown. Ring 135 has its internal surface
It has a bead 141 that is raised above the surface.
As mentioned above, the upper vent guard 70 is located above the vent tube top 69. this is
It is achieved by the following method. As shown in FIG. 1, the inner diameter of one end of the ventilation guard 70
Are sized to fit the outer diameter of the skirt member 99. so
When deployed, the lateral edges 132 of the wall 131 meet the shoulder 105 and the raised bead
The door 133 engages with the detent 107. Similarly, the lateral edges 134 of the central ring member 135
Contacts shoulder 109 and raised bead 141 engages detent 111. This
Thus, the upper ventilation guard 70 is fixedly installed on the ventilation pipe upper portion 69. This top
The ventilation guard 70 is arranged so that the cylindrical wall 131 surrounds the hole 93. Bottom ventilation
The guard 73 is also similarly configured and similarly fixed and installed on the lower part 72 of the ventilation pipe.
The reader can understand that the one cylindrical wall 131 is arranged so as to surround the hole 129.
Will
The upper ventilation guard 70 has a plurality of C-shapes extending from one end on the outer surface of the wall 131.
It has a member 143. As shown most clearly in Figures 1 and 2, this
These C-shaped members 143 are used to hold the movable member 145. These
The moving member 145 is annular and when the moving member is adjacent the surface 147 of the ventilation guard 70.
Is sized to completely cover opening 139. Such position
We will call it the valve seat position. Since the movable member 145 is annular, the ventilation pipe upper portion 69
Or, wherever it is located in the lower part 72 of the ventilation pipe, the
I can do it. The movement away from the valve seat position ultimately results in the C-shaped member 14
Limited by 3. The position when the movable member is engaged with the C-shaped member 143 is the valve.
We will call it the stop position.
The operation of the cartridge 10 of the present invention will be described below with reference to FIG. Before transportation
The lid 20 is tightly screwed onto the bottle 18. As a result, the cartridge
When the jar 10 is placed with its top surface 24 facing up, the liquid and liquid in the container 12
The diluent in the server 14 is sealed. In addition, the movable member 14 installed on the lower part 72 of the ventilation pipe
The effect of gravity on 5 causes member 145 to move to the valve seat position. It is clear from the figure
Thus, the hole 139 is covered when the movable member 145 is in the valve seat position. Like this
The lower ventilation guard 73 and the movable member 145 form a valve that effectively controls the hole 129.
You.
When placing the cartridge 10 with its top surface 24 facing up, place it above the vent tube top 69.
The installed movable member 145 is in the valve stop position. At that position, the hole 139
Not covered. Therefore, as shown by the arrow 147, the holes 93 and
An upper fluid communication path is established with the volume 29 of the. The upper hole 93 is
It is also in fluid communication with the atmosphere through. Inner surface 91 of vent pipe upper part 69 and vent pipe lower part 72
The inner surface 117 of the vent works with the outer surface of the dip tube 76 to provide a vent / dip tube assembly.
It forms an annular central fluid communication path extending substantially the entire length of the assembly 16.
This fluid communication path is then provided with a hole 95, an air space 97 in the inner annular region 48 of the lid 20.
And the hole 51. Therefore, place the vented cartridge 10 in this orientation.
When placed, a vent path is provided between the liquid head space and the atmosphere.
If the cartridge 10 is placed with its top surface 24 facing down,
The function of the door 70 and the function of the lower ventilation guard 73 are essentially opposite. I.e.
In such an upside-down arrangement, the movable member 145 installed on the ventilation pipe upper part 69 is
The force will reach the valve seat position. Therefore, hole 139 is covered and hole 93 is predetermined.
The volume 29 will essentially be sealed. However, on the bottom 72
The installed movable member 145 reaches the valve stop position. Because of this, the bottom
Hole 139 in vent guard 73 allows lower fluid communication as indicated by dashed arrow 149.
A route is provided. Therefore, the hole 129 has a predetermined volume through the lower fluid communication path.
Will be in fluid communication with product 29. Hole 129 is through the central fluid communication path previously described.
It is in fluid communication with the atmosphere.
Hydrophobic somewhere in the upper and lower fluid communication paths and / or the central fluid communication path
Those of ordinary skill in the art will appreciate that it may be desirable to place a permeable membrane 150. FIG.
, The hydrophobic membranes 150 are located above the openings 139 and cover the holes 51.
It is shown to be placed.
At least one of the upper and lower fluid communication paths remains in the fluid head space.
The vented cartridge 10 can be filled with any volume of fluid as long as
It is expected that the vented cartridge 10 will contain hydrogen peroxide.
In some embodiments, the level of hydrogen peroxide is provided by the lower vent guard 73.
It is set to a level lower than that of the C-shaped member 143. When the upward placement is made
The movable member 145 installed by the lower part 72 of the ventilation pipe reaches the valve seat position due to gravity.
As a result, the hydrophobic membrane 150 of the lower ventilation guard 73 is protected from the release of hydrogen peroxide.
Will be done. At the same time, the movable member 145 installed by the ventilation pipe upper part 69 is
The stop position is reached, which results in the opening of the upper fluid communication path. Ventilation guard
Such a configuration of 70 and 73 allows the openings 139 to have the desired air permeability through the hydrophobic membrane 150.
Aimed at achieving transients and thereby preventing excessive pressure on the bottle
This is the result of meeting the design requirements. Therefore, the cartridge
Whether the cartridge is placed facing up or upside down, the cartridge 10
It is possible to always ventilate.
Even if the cartridge 10 is placed sideways, the proper amount for the cartridge
Is filled, no matter how much gravity is exerted, the upper fluid communication path
Neither the channel nor the lower fluid communication path is blocked thereby. That
In such an arrangement, the level of hydrogen peroxide will vary depending on the upper fluid communication path and the lower fluid communication.
The level is lower than any of the contact paths. With the configuration described above, a ventilated cartridge
It can be seen that the lodge 12 is ventilated during transport, regardless of its orientation.
When using the vented cartridge 10, the needle 220 shown in FIGS.
A hole is made in the fragile area 55 of the and penetrates into the hole 53 defined by the wall 84. Brittle surface
55 is a knee so that there is a seal between the needle and the hole 53 on the brittle surface 55 of the lid 20.
Pushed back by inserting dollar 220. At that point, the container 1
2 contents can be extracted. Ventilation here during transport and storage
A fluid communication path that allows the supply of air to replace the extracted fluid.
To prevent the cartridge 10 from collapsing. While doing that action
,
The hydrophobic membrane 150 filters the incoming ambient air, causing the decomposition of hydrogen peroxide.
Prevents heavy pollution.
After all the contents of container 12 have been extracted, needle 220 contacts crown member 82.
Insert the needle further until you feel it. By pushing the needle further
The entire vent tube / immersion tube assembly 16 disengages with the lid 20, resulting in a cart
The ridge 10 will not be reusable. Vent / immersion pipe assembly by pushing
Assembly 16 and lid 20 are disengaged at the same time as reservoir 14 and vent / dip tube assembly.
The seal with Buri 16 is also torn. As a result, diluent can be injected into container 12.
Become Noh.
The present invention uses the cartridge linkage mechanism 200 to withdraw the germicide. car
The tridge linkage mechanism 200 includes a piston 210 that works with the needle 220.
It is a mechanical assembly. Needle 220 is an engaging function and vent tube / immersion tube assembly
It fulfills the function of ejecting from Ri 16. In a preferred embodiment, the piston includes
The gear and motor 230, which controls the movement of the needle, allows the crank and coupling 235 to be used.
Power is transmitted.
In the cartridge linkage mechanism 200, FIG. 15A, FIG. 15B, FIG. 16, FIG. 17, and FIG.
The gear motor 230 drives the piston 210, as shown in FIG. Piston 210 is a car
Position the needle to automatically engage and disengage the ledge 10.
Change. This gear motor receives user input and from optical sensors 201 and 202.
It is started / stopped according to the signal taken. Gear motor 230, optical sensor 201 and
202, as well as liquid indicator 240, make electrical connection to the computer control system.
Has been continued. User input for function commands is via the control panel keypad.
Done through.
When used with the disinfectant supply system of the present invention, there is no disinfectant available for processing.
Liquid indicator 2 located on a mechanical device immediately downstream of the needle 220.
Detected by 40. This indicator 240 immediately indicates when the container is empty.
It is for detecting. Use liquid indicator 240 and
Presence of disinfectant using piston position sensors 201 and 202 to detect the position of the stone
Monitoring the fungicide before it is completely used up.
The gear motor 230 is controlled so that the trench is not removed. Due to this feature
, The risk of exposing the user to concentrated germicides can be avoided,
Also, if a certain amount of disinfectant is not supplied to the sterilizer, ensure that cycle
It will be possible to suspend.
Particularly during the performance of this method shown in FIGS. 16-18, the cartridges are
It is located inside the chamber 250 of the mechanism 200. Then the door 251 of this chamber 250
Will be closed. The presence of the cartridge means that the cartridge installed inside the chamber 250
Recorded by the switch 260. When the cartridge 10 is in the proper position,
The switch 260 contacts the outside of the lid 20 to ensure proper placement within the chamber 250.
Show what is being done. The needle 220 comes down to clear the brittle surface 55 of the lid 20.
When pierced, the cartridge 10 engages with the cartridge linking mechanism 200. Needle 2
The interference fit of 20 in hole 53 provides a new seal.
Needle 220 is stopped in the "pull" position by sensor flag 203. Sensor
The flag 203 activates the piston position sensor 202, which causes movement of the piston.
To stop. Here, a route is provided for supplying the disinfectant to the sterilizer. Fungicide
Is extracted by the vacuum supplied by the sterilizer.
As the contents of the cartridge are withdrawn from cartridge 10, germicide
The air inside the cartridge 10 is replaced with air, and when the bottle finally becomes empty, the germicide is used.
Enters the disinfectant supply line 241. Liquid located immediately downstream of needle 220
Body indicator 240 indicates whether liquid germicide is present or absent.
Sense.
In a preferred embodiment, liquid indicators are known, as is known in the art.
Is a capacitance sensor. Hydrogen peroxide germicide is flowing through supply line 241
Occasionally, the biocide has a high dielectric constant, which may cause it to indicate the presence of a liquid biocide.
Sensor output is generated. On the other hand, when the bactericide runs out of the bactericide supply line 241,
, The dielectric constant is lowered due to the absence of fungicide, the sensor status indicates the absence of fungicide
Change into something. This signal charge of the sensor is detected by the computer control system
Is displayed and an empty cartridge is displayed. This condition indicates the display screen and audible alarm.
It is transmitted to the user via. A sterilization cycle has enough volume to complete the cycle.
product
The disinfectant is no longer available in the disinfectant tube and is discontinued at this point.
Immediately after the removal of the disinfectant from the cartridge 10, the cartridge 10
Dilute all residual germicide inside to a harmless concentration level and dispose of normally.
It is desirable that it can be disposed of as a product. Signal from liquid indicator 240
, The piston is lowered so that the needle 220 can be moved downwards.
The dip tube / vent pipe assembly 16 by pushing it in and releasing it from the lid 20.
/ Vent tube assembly 16 disengaged and diluent reservoir 14
It opens towards the cavity. Diluent contained in the diluent reservoir 14
Flow into the cartridge 10 to dilute the remaining germicide. To this same effect
Dip / vent tube seals are permanently broken, rendering cartridge 10 unusable
. The needle 220 is then withdrawn from the lid 20 until it reaches its initial position again.
Stopped at that position by the sensor flag 203 being passed through the sensor 201.
You. At this point, the used cartridge 10 can be removed and disposed of properly.
And put a new cartridge in place to repeat the cycle.
Wear.
The present invention has been described above with reference to the preferred embodiments.
It is obvious to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to
Would. However, all such alterations and improvements are subject to the above description and the following claims.
It should fall within the range defined by the range.
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フロントページの続き
(72)発明者 ミエルニク，サデウス ジェイ．，ジュニ
ア
アメリカ合衆国 ノース カロライナ
27502，アペックス，ウェルストン サー
クル 908
(72)発明者 リトル，ウィリアム シー.
アメリカ合衆国 ノース カロライナ
27502，キャリー，ディスラエリ ドライ
ブ 115
(72)発明者 ディアズ，ジェイム
アメリカ合衆国 ノース カロライナ
27502，アペックス，セドナ プレイス
3700────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(72) Inventor Mielnik, Sadeus Jay. ， Juni
A
United States North Carolina
27502, Apex, Wellston Sir
Kuru 908
(72) Inventor Little, William Sea.
United States North Carolina
27502, carry, discovery dry
Bou 115
(72) Inventor Diaz, James
United States North Carolina
27502, Apex, Sedona Place
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