KR20190098200A - 분주 장치 및 액체 이송 방법 - Google Patents

분주 장치 및 액체 이송 방법 Download PDF

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다이가 고다마
츠토무 이가라시
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

분주 장치는, 액체를 수용하는 1차 탱크와, 1차 탱크의 내부의 압력을 조정하는 1차 측 압력 조정 수단과, 1차 탱크에 접속된 복수의 분기 유로와, 복수의 분기 유로의 각각에 대응하여 마련되고, 각각이 대응하는 분기 유로에 접속된 복수의 2차 탱크를 포함한다.

Description

분주 장치 및 액체 이송 방법
개시된 기술은, 분주 장치 및 액체 이송 방법에 관한 것이다.
용기에 수용된 액체를 복수의 다른 용기에 이송하는 기술로서 이하의 기술이 알려져 있다.
예를 들면, 일본 공개특허공보 2009-125027호에는, 펌프를 이용하여, 배양액이 든 탱크로부터 다방향 밸브에 의하여 배양액을 분액하고, 배양 용기 세트의 복수의 배양 용기에 동시에 송액하는 기술이 기재되어 있다. 이 기술에서는, 다방향 밸브의 출구에 있어서 전자 밸브 1개당 수평 방향에 대하여 동일한 높이의 m개의 출구를 가진 블록을 n개 준비한다. 전자 밸브의 온 오프에 의하여 블록 단위로, 수평 방향에 대하여 동일한 높이에 있는 배양 용기에 액을 동시에 넣으며, 출구 측의 센서에 의하여, 출구 방향의 전자 밸브를 제어하여, 등량의 배지 송액을 행한다.
또, 일본 공개특허공보 2009-125027호에는, 조합조(調合槽)의 레지스트 박리액을 순환 조합용 배관으로 순환시키는 공정과, 개폐 가능한 취출 수단을 복수 개소에 순서대로 배치하고, 취출 수단마다 샘플병을 배치하는 공정과, 순환 조합용 배관 중을 순환하고 있는 레지스트 박리액을 소정량만큼 샘플 배관 중으로 인입하는 공정과, 샘플 배관 중의 레지스트 박리액을 샘플병 중에 불활성 가스에 의하여 밀어내는 공정을 갖는 샘플링 방법이 기재되어 있다.
액체가 수용된 용기로부터 소정량의 액체를 추출하고, 추출한 액체를 복수의 다른 용기의 각각에 이송하는 처리를 자동으로 행하는 분주 장치가 알려져 있다. 이 분주 장치에 있어서는, 송액을 행하는 펌프로서 튜브 펌프가 이용되는 경우가 많다. 튜브 펌프는, 튜브의 연동 동작에 의하여 송액을 행하는 펌프이다. 처리 대상의 액체가, 예를 들면 젤 비즈, 리포솜, 세포 및 세포괴(細胞塊) 등의 기계적인 외력에 대하여 취약한 미립자를 포함하는 경우, 액체가 튜브 펌프를 통과할 때에, 미립자가 파괴될 우려가 있다. 따라서, 기계적인 외력에 대하여 취약한 미립자를 포함하는 액체를 취급하는 경우에는, 튜브 펌프에 의한 송액을 행하는 분주 장치의 사용은 적합하지 않다.
따라서, 액체가 수용된 이송원의 용기와 이송처의 복수의 소분 용기를 각각 배관으로 연결하여, 액체가 수용된 용기의 내부를 가압함으로써, 복수의 소분 용기에 액체를 이송하는 방법을 생각할 수 있다. 이와 같은 이송원의 용기의 내부의 가압에 의하여 송액을 행하는 방식을 이용하여, 기계적인 외력에 대하여 취약한 미립자를 포함하는 액체의 송액을 행하는 경우에는, 저압 또한 저속으로 송액을 행하는 것이 바람직하다. 그러나, 저압 또한 저속으로 송액을 행하면, 복수의 소분 용기의 각각에 접속된 배관 내를 흐르는 액체의 유속이 불규칙해져, 복수의 소분 용기에 이송되는 액체의 양을 균등하게 하는 것이 곤란해진다.
개시된 기술은, 상기의 점을 감안하여 이루어진 것이며, 송액 대상으로 하는 액체에 가해지는 기계적인 외력을 억제하면서, 서로 대략 동일한 양의 액체를 복수의 이송처에 이송하는 것을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
개시된 기술에 관한 분주 장치는, 액체를 수용하는 1차 탱크와, 상기 1차 탱크의 내부의 압력을 조정하는 1차 측 압력 조정 수단과, 상기 1차 탱크에 접속된 복수의 분기 유로와, 상기 복수의 분기 유로의 각각에 대응하여 마련되고, 각각이 대응하는 분기 유로에 접속된 복수의 2차 탱크를 포함한다.
개시된 기술에 관한 분주 장치에 있어서, 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부의 기체를 당해 2차 탱크의 내부에 유지한 상태에서, 상기 1차 측 압력 조정 수단이, 상기 1차 탱크의 내부를 가압함으로써 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송해도 된다.
개시된 기술에 관한 분주 장치는, 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부의 압력을 조정하는 2차 측 압력 조정 수단을 더 포함하고 있어도 된다. 상기 2차 측 압력 조정 수단은, 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부에 이송된 상기 액체를 배출하기 전에 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부를 대기 개방해도 된다.
개시된 기술에 관한 분주 장치는, 상기 복수의 분기 유로의 각각의 도중에 마련된 복수의 제1 밸브와, 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 접속되어, 상기 복수의 2차 탱크의 각각으로부터 배출되는 상기 액체가 유통하는 복수의 배출 유로와, 상기 복수의 배출 유로의 각각의 도중에 마련된 복수의 제2 밸브와, 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하는 경우에, 상기 복수의 제1 밸브의 각각을 개방 상태로 제어하고, 또한 상기 복수의 제2 밸브의 각각을 폐쇄 상태로 제어하며, 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부에 수용된 상기 액체를 상기 복수의 2차 탱크의 각각으로부터 배출하는 경우에, 상기 복수의 제1 밸브의 각각을 폐쇄 상태로 제어하고, 또한 상기 복수의 제2 밸브의 각각을 개방 상태로 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
개시된 기술에 관한 분주 장치는, 상기 복수의 2차 탱크 중 적어도 1개의 내부의 상태를 검출하는 상태 검출부와, 상기 복수의 분기 유로의 각각의 도중에 마련된 복수의 밸브와, 상기 상태 검출부의 검출 결과에 근거하여 상기 복수의 밸브의 각각의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 상태 검출부는, 상기 복수의 2차 탱크 중 적어도 1개에 마련되고, 당해 2차 탱크의 내부의 압력을 검출하는 압력 센서를 포함하고 있어도 된다.
상기 상태 검출부는, 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 대응하여 마련되고, 각각이 대응하는 2차 탱크의 내부의 압력을 검출하는 복수의 압력 센서를 포함하고 있어도 된다. 상기 제어부는, 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 압력 센서에 의하여 검출된 압력으로부터 추정되는 수용액량이 소정량에 도달한 것으로 판정된 2차 탱크에 대응하는 상기 밸브를 폐쇄 상태로 제어해도 된다.
개시된 기술에 관한 분주 장치는, 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 압력 센서의 각각에 의하여 검출된 압력에 근거하여 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부의 압력을 조정하는 2차 측 압력 조정 수단을 더 포함할 수 있다. 상기 2차 측 압력 조정 수단은, 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 압력 센서에 의하여 검출된 압력으로부터 추정되는 수용액량이 소정량보다 적은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 감압하고, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 압력 센서에 의하여 검출된 압력으로부터 추정되는 수용액량이 소정량보다 많은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 가압해도 된다.
상기 상태 검출부는, 상기 복수의 2차 탱크 중 적어도 1개에 마련되고, 당해 2차 탱크의 내부에 수용된 상기 액체의 액면의 높이를 검출하는 레벨 센서를 포함하고 있어도 된다.
상기 상태 검출부는, 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 대응하여 마련되고, 각각이 대응하는 2차 탱크의 내부에 수용된 상기 액체의 액면의 높이를 검출하는 복수의 레벨 센서를 포함하고 있어도 된다. 상기 제어부는, 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 레벨 센서에 의하여 검출된 액면의 높이로부터 추정되는 수용액량이 소정량에 도달한 것으로 판정된 2차 탱크에 대응하는 상기 밸브를 폐쇄 상태로 제어해도 된다.
개시된 기술에 관한 분주 장치는, 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 레벨 센서의 각각에 의하여 검출된 액면의 높이에 근거하여 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부의 압력을 조정하는 2차 측 압력 조정 수단을 더 포함할 수 있다. 상기 2차 측 압력 조정 수단은, 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 레벨 센서에 의하여 검출된 액면의 높이로부터 추정되는 수용액량이 소정량보다 적은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 감압하고, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 레벨 센서에 의하여 검출된 액면의 높이로부터 추정되는 수용액량이 소정량보다 많은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 가압해도 된다.
상기 1차 탱크는, 상기 복수의 분기 유로의 각각에 접속된 복수의 유출구를 갖고 있어도 된다.
개시된 기술에 관한 분주 장치는, 상기 1차 측 압력 조정 수단이 상기 1차 탱크의 내부를 가압하는 경우에, 상기 1차 탱크에 공급되는 기체에 포함되는 불필요 성분의 상기 1차 탱크의 내부로의 유입을 억제하는 제1 필터와, 상기 2차 측 압력 조정 수단이 상기 2차 탱크의 내부를 가압하는 경우에, 상기 2차 탱크에 공급되는 기체에 포함되는 불필요 성분의 상기 2차 탱크의 내부로의 유입을 억제하는 제2 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 2차 탱크의 각각은, 상기 1차 탱크로부터 이송되는 상기 액체를 수용하는 제1 부분과, 상기 제1 부분과 접속 배관을 통하여 접속되고 또한 상기 2차 측 압력 조정 수단이 상기 2차 탱크의 내부를 가압하는 경우에 상기 2차 탱크에 공급되는 기체가 유입되는 유통구를 갖는 제2 부분을 포함하고 있어도 되며, 상기 제2 필터는, 상기 접속 배관의 도중에 마련되어 있어도 된다.
상기 복수의 분기 유로의 각각의 용적은 서로 동일한 것이 바람직하다.
상기 1차 탱크는, 상기 1차 탱크의 내부에 수용된 액체를 교반하는 교반 기능을 갖고 있어도 된다.
개시된 기술에 관한 액체 이송 방법은, 상기의 분주 장치를 이용하여 상기 액체를 이송하는 액체 이송 방법으로서, 상기 1차 탱크에 상기 액체를 수용하고, 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부의 기체를 당해 2차 탱크의 내부에 유지한 상태에서, 상기 1차 탱크의 내부를 가압함으로써 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하는 것이다.
개시된 기술에 의하면, 송액 대상으로 하는 액체에 가해지는 기계적인 외력을 억제하면서, 서로 대략 동일한 양의 액체를 복수의 이송처에 이송하는 것이 가능해진다.
도 1은 개시된 기술의 실시형태에 관한 분주 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 개시된 기술의 실시형태에 관한 분주 장치가 분주 처리를 행하는 경우에 제어부가 실시하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 3은 1차 탱크의 내부를 가압하고 있는 단계에 있어서의 분주 장치의 상태를 나타내는 도이다.
도 4는 유입 측 밸브를 폐쇄 상태로 제어한 단계에 있어서의 분주 장치의 상태를 나타내는 도이다.
도 5는 배출 측 밸브를 개방 상태로 제어한 단계에 있어서의 분주 장치의 상태를 나타내는 도이다.
도 6은 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 7은 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치가 분주 처리를 행하는 경우에 제어부가 실시하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 8은 2차 탱크의 내부를 대기 개방한 단계에 있어서의 분주 장치의 상태를 나타내는 도이다.
도 9는 2차 탱크의 내부를 가압하고 있는 단계에 있어서의 분주 장치의 상태를 나타내는 도이다.
도 10은 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 11은 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치가 분주 처리를 행하는 경우에 제어부가 실시하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 12는 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치가 분주 처리를 행하는 경우에 제어부가 실시하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 13은 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 14는 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치가 분주 처리를 행하는 경우에 제어부가 실시하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 15는 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치가 분주 처리를 행하는 경우에 제어부가 실시하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 16은 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 17은 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 18은 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 19는 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 분주 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 20은 개시된 기술의 다른 실시형태에 관한 1차 탱크의 구성을 나타내는 사시도이다.
이하, 개시된 기술의 실시형태의 일례를, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 등가인 구성 요소 및 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고 있다.
[제1 실시형태]
도 1은, 개시된 기술의 제1 실시형태에 관한 분주 장치(100)의 구성을 나타내는 도이다. 분주 장치(100)는, 1차 탱크(10), 복수의 2차 탱크(21, 22, 23), 제어부(50) 및 1차 측 압력 조정부(61)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 분주 장치(100)가, 3개의 2차 탱크(21, 22, 23)를 구비하는 경우를 예시하고 있지만, 분주 장치(100)가 구비하는 2차 탱크의 수는, 2개 또는 4개 이상이어도 된다.
1차 탱크(10)는, 송액 대상으로 하는 액체를 수용하는 용기이다. 1차 탱크(10)의 바닥부에는, 유출구(11)가 마련되어 있고, 1차 탱크(10)의 외부로 유출되는 액체는, 유출구(11)를 통과한다. 유출구(11)에는, 1차 측 배출 유로(30)가 접속되어 있고, 1차 측 배출 유로(30)에는, 분기 유로(31, 32, 33)가 접속되어 있다.
2차 탱크(21)는, 분기 유로(31) 및 2차 측 배출 유로(41)에 접속되어 있다. 2차 탱크(21)의 바닥부에는, 유통구(21a)가 마련되어 있고, 2차 탱크(21)의 외부로부터 내부에 유입되는 액체 및 2차 탱크(21)의 내부로부터 외부에 유출되는 액체는, 유통구(21a)를 통과한다.
2차 탱크(22)는, 분기 유로(32) 및 2차 측 배출 유로(42)에 접속되어 있다. 2차 탱크(22)의 바닥부에는, 유통구(22a)가 마련되어 있고, 2차 탱크(22)의 외부로부터 내부에 유입되는 액체 및 2차 탱크(22)의 내부로부터 외부에 유출되는 액체는, 유통구(22a)를 통과한다.
2차 탱크(23)는, 분기 유로(33) 및 2차 측 배출 유로(43)에 접속되어 있다. 2차 탱크(23)의 바닥부에는, 유통구(23a)가 마련되어 있고, 2차 탱크(23)의 외부로부터 내부에 유입되는 액체 및 2차 탱크(23)의 내부로부터 외부에 유출되는 액체는, 유통구(23a)를 통과한다.
2차 탱크(21, 22, 23)는, 각각, 유리, 플라스틱 또는 금속 등의 내부의 가압에 의하여 용적이 변화하지 않는 재료로 구성되어 있다. 또, 2차 탱크(21, 22, 23)는, 서로 동일한 형상 및 용적을 갖고 있다. 또한, 서로 동일한 형상 및 용적이란, 오차를 허용하는 범위 내에 있어서 동일한 것을 의미한다.
분기 유로(31, 32 및 33)의 도중에는, 각각, 유입 측 밸브(V11, V12, V13)가 마련되어 있다. 2차 측 배출 유로(41, 42, 43)의 도중에는, 각각, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)가 마련되어 있다. 유입 측 밸브(V11, V12, V13) 및 배출 측 밸브(V21, V22, V23)는, 각각, 제어부(50)로부터 공급되는 제어 신호에 따라 개폐하는 전자 밸브의 형태를 갖는다.
1차 측 압력 조정부(61)는, 배관(34)을 통하여 1차 탱크(10)에 접속되어 있다. 1차 측 압력 조정부(61)는, 예를 들면 컴프레서나 시린지 펌프 등의 압력 인가 장치를 포함하여 구성되고, 제어부(50)에 의한 제어하에서 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 변화시킨다.
제어부(50)는, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 액체의 이송, 및 2차 탱크(21, 22, 23)의 내부로부터 외부로의 액체의 배출을 제어한다. 구체적으로는, 제어부(50)는, 유입 측 밸브(V11, V12, V13) 및 배출 측 밸브(V21, V22, V23)의 개폐 제어를 행한다. 또, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)의 구동 제어를 행함으로써, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 조정한다. 또한, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61), 유입 측 밸브(V11, V12, V13) 및 배출 측 밸브(V21, V22, V23)의 각각과, 개별의 제어 배선을 통하여 접속되어 있지만, 도면의 번잡함을 회피하는 관점에서, 이들 제어 배선의 도시를 생략한다. 이하에 있어서 참조하는 그 외의 도면에 대해서도 동일하다. 제어부(50)는, 상기의 제어 배선을 통하여 제어 신호를 공급함으로써, 1차 측 압력 조정부(61), 유입 측 밸브(V11, V12, V13) 및 배출 측 밸브(V21, V22, V23)의 각각을 제어한다.
분주 장치(100)는, 1차 탱크(10)의 내부에 수용된 액체를, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송한 후, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로 배출하는 분주 처리를 행한다. 분주 장치(100)가 상기의 분주 처리를 행하는 경우의 동작에 대하여 이하에 상세하게 설명한다.
도 2는, 분주 장치(100)가 상기의 분주 처리를 행하는 경우에 제어부(50)가 실시하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 또한, 초기 상태에 있어서, 1차 탱크(10)의 내부에 액체가 수용되어 있는 것으로 하고, 유입 측 밸브(V11, V12, V13) 및 배출 측 밸브(V21, V22, V23)가 폐쇄 상태인 것으로 한다.
스텝 S1에 있어서, 제어부(50)는, 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 제어한다.
스텝 S2에 있어서, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)의 내부를 가압한다. 도 3은, 스텝 S2의 처리가 실시되고 있는 단계에 있어서의 분주 장치(100)의 상태를 나타내는 도이다. 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 하면서 1차 탱크(10)의 내부를 가압함으로써, 1차 탱크(10)의 내부에 수용되어 있는 액체는, 분기 유로(31, 32, 33)를 통하여 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송된다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에는, 각각의 바닥부에 마련된 유통구(21a, 22a, 23a)로부터 액체가 주입된다.
1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 액체의 이송은, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 기체를, 당해 2차 탱크의 내부에 유지한 상태에서 행해진다. 따라서, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 주입되는 액체의 양의 증가에 따라 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력은 상승한다. 여기에서, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 액체가 주입되기 전의 초기 상태에 있어서의 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 기체의 체적 및 압력을, 각각 V0 및 P0으로 한다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부에 액체가 주입된 상태에 있어서의 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 기체의 체적 및 압력을, 각각 V1 및 P1로 한다. 이 경우, 체적 V0, V1, 압력 P0, P1에 대하여 하기의 (1) 식이 성립한다.
P0×V0=P1×V1···(1)
즉, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각을 밀폐한 상태에서, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 액체를 이송하는 경우, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 기체의 체적과 압력과의 곱은 항상 일정하다.
2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력이, 1차 탱크(10)의 내부의 압력과 동일해지면, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각을 향하는 액류가 정지하는 평형 상태가 된다. 이로써, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액이 완료된다.
1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액이 완료되면, 스텝 S3에 있어서, 제어부(50)는, 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 폐쇄 상태로 제어한다. 도 4는, 스텝 S3의 처리가 실시된 단계에 있어서의 분주 장치(100)의 상태를 나타내는 도이다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에는, 서로 대략 동량의 액체가 수용되어 있다. 그 후, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)에 의한 1차 탱크(10)의 내부의 가압을 정지시킨다.
스텝 S4에 있어서, 제어부(50)는, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 개방 상태로 제어한다. 도 5는, 스텝 S4의 처리가 실시된 단계에 있어서의 분주 장치(100)의 상태를 나타내는 도이다. 배출 측 밸브(V21, V22, V23)가 개방 상태로 제어되면, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되어 있는 액체는, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로 배출되고, 2차 측 배출 유로(41, 42, 43)를 경유하여, 다음 이송처로 이송된다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로의 액체의 배출은, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 잔압 및 중력에 의하여 행해진다. 또한, 제어부(50)는, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 동시에 개방 상태로 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로부터의 액체의 배출을 동시에 행해도 된다. 또, 제어부(50)는, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 순서대로 개방 상태로 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로부터의 액체의 배출을 단계적으로 행해도 된다.
2차 측 배출 유로(41, 42, 43)의 종단부에는, 예를 들면 액체의 최종적인 이송처인 소분 용기(도시하지 않음)가 각각 배치되어 있고, 소분 용기의 각각에 액체가 주입된다. 또한, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로부터 배출되는 액체의 이송처는, 예를 들면 액체에 소정의 처리를 실시하는 처리 장치여도 된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100)에 의하면, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 액체의 이송을, 1차 탱크(10)의 내부의 가압에 의하여 행한다. 또, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로의 액체의 배출을, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 잔압 및 중력에 의하여 행한다. 이로써, 튜브 펌프를 사용하여 송액을 행하는 경우와 비교하여, 송액 중에 액체에 가해지는 기계적인 외력을 작게 할 수 있다. 따라서, 젤 비즈, 리포솜, 세포 및 세포괴 등의 기계적인 외력에 대하여 취약한 미립자를 포함하는 액체를 취급하는 경우에, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100)를 적합하게 이용할 수 있다.
또, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100)에 의하면, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 기체를 당해 2차 탱크의 내부에 유지한 상태에서 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 액체가 이송된다. 이로써, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 대략 동량의 액체를 분배하는 처리를 자율적으로 행하는 것이 가능해진다.
즉, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각을 밀폐한 상태에서, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 액체를 이송하는 경우, 상기의 (1) 식에 나타내는 바와 같이, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 기체의 체적과 압력의 곱은 항상 일정해진다. 따라서, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 주입되는 액체의 양의 증가에 따라 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력은 상승한다. 여기에서, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 송액이 행해지고 있는 도중의 단계에서, 예를 들면 2차 탱크(21)에 주입된 액체의 양이 다른 2차 탱크(22, 23)보다 많아진 경우를 가정한다. 이 경우, 2차 탱크(21)의 내부의 압력은, 다른 2차 탱크(22, 23)의 각각의 내부의 압력보다 높아진다. 이로써, 2차 탱크(21)로의 액체의 유입은, 다른 2차 탱크(22, 23)와 비교하여 억제되도록 작용한다. 즉, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 송액이 행해지고 있는 동안, 2차 탱크(21, 22, 23)의 내부의 압력차가 작아지도록, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 주입되는 액체의 양이 조정된다. 그 결과, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 액체가 대략 균등하게 분배된다.
이상의 설명으로부터 명확한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100)에 의하면, 송액 대상으로 하는 액체에 가해지는 기계적인 외력을 억제하면서, 대략 동량의 액체를 복수의 이송처에 이송하는 것이 가능해진다. 본 실시형태에 관한 분주 장치(100)에 의하면, 예를 들면 원하는 기능을 발현하는 기능성 액체를 봉입한 마이크로 캡슐을 분산시킨 액체를, 복수의 소분 용기에 분배하는 용도 등에 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)에 액체를 이송하는 과정에 있어서, 분기 유로(31, 32, 33)의 각각의 내부에 체류하고 있는 기체가, 각각, 2차 탱크(21, 22, 23)의 내부에 유입되면, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력이 상승한다. 즉, 분기 유로(31, 32, 33)의 각각의 내부에 체류하고 있는 기체가, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력에 영향을 주는 것이 상정된다. 따라서, 분기 유로(31, 32, 33)의 용적을, 서로 동일하게 함으로써, 분기 유로(31, 32, 33)의 각각의 내부에 체류하고 있는 기체가, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력에 주는 영향의 차를 최대한 작게 해 두는 것이 바람직하다. 또한, 용적이 서로 동일하다는 것은, 오차를 허용하는 범위 내에 있어서 동일한 것을 의미한다.
[제2 실시형태]
도 6은, 개시된 기술의 제2 실시형태에 관한 분주 장치(100A)의 구성을 나타내는 도이다. 제2 실시형태에 관한 분주 장치(100A)는, 2차 측 압력 조정부(62) 및 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)를 더 포함하는 점이, 제1 실시형태에 관한 분주 장치(100)와 다르다.
2차 측 압력 조정부(62)는, 공통 배관(70) 및 개별 배관(71, 72, 73)을 통하여 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 접속되어 있다. 2차 측 압력 조정부(62)는, 예를 들면 컴프레서나 시린지 펌프 등의 압력 인가 장치를 포함하여 구성되고, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 가압 및 감압하는 기능을 갖는다. 또, 2차 측 압력 조정부(62)는, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 대기 개방하는 기능을 갖는다.
2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 상부에는, 각각 기체 유통구(21b, 22b, 23b)가 마련되어 있고, 기체 유통구(21b, 22b, 23b)는, 각각 개별 배관(71, 72, 73)에 접속되어 있다.
압력 조정 밸브(V24, V25, V26)는, 각각, 개별 배관(71, 72, 73)의 도중에 마련되어 있다. 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)는, 각각, 제어부(50)로부터 공급되는 제어 신호에 따라 개폐하는 전자 밸브의 형태를 갖는다.
제2 실시형태에 관한 분주 장치(100A)에 있어서, 제어부(50)는, 유입 측 밸브(V11, V12, V13) 및 배출 측 밸브(V21, V22, V23)의 개폐 제어에 더하여, 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)의 개폐 제어도 행한다. 또 분주 장치(100A)는, 1차 탱크(10)의 내부의 압력 조정에 더하여, 2차 측 압력 조정부(62)의 동작 제어를 행함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력 조정도 행한다.
도 7은, 분주 장치(100A)가 분주 처리를 행하는 경우에 제어부(50)가 실시하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 또한, 초기 상태에 있어서, 1차 탱크(10)의 내부에 액체가 수용되어 있는 것으로 하고, 유입 측 밸브(V11, V12, V13), 배출 측 밸브(V21, V22, V23) 및 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)가 폐쇄 상태인 것으로 한다.
스텝 S11에 있어서, 제어부(50)는, 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 제어한다.
스텝 S12에 있어서, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)의 내부를 가압한다. 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 하면서 1차 탱크(10)의 내부를 가압함으로써, 1차 탱크(10)의 내부에 수용되어 있는 액체는, 분기 유로(31, 32, 33)를 통하여 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송된다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에는, 각각의 바닥부에 마련된 유통구(21a, 22a, 23a)로부터 액체가 주입된다.
1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액이 행해지고 있는 동안, 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)는 폐쇄 상태를 유지하고 있다. 즉, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 액체의 이송은, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 기체를, 당해 2차 탱크의 내부에 유지한 상태에서 행해진다. 따라서, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 주입되는 액체의 양의 증가에 따라 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력은 상승한다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력이, 1차 탱크(10)의 내부의 압력과 동일해지면, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각을 향하는 액류가 정지하는 평형 상태가 된다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액에 의하여, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력은, 대기압보다 높은 압력까지 상승한다.
1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액이 완료되면, 스텝 S13에 있어서, 제어부(50)는, 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 폐쇄 상태로 제어한다. 도 6은, 스텝 S13의 처리가 실시된 단계에 있어서의 분주 장치(100A)의 상태를 나타내고 있다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에는, 서로 대략 동량의 액체가 수용되어 있다. 그 후, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)에 의한 1차 탱크(10)의 내부의 가압을 정지시킨다.
스텝 S14에 있어서, 제어부(50)는, 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)를 개방 상태로 제어한다. 그 후, 제어부(50)는, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 대기 개방한다. 도 8은, 스텝 S14의 처리가 실시된 단계에 있어서의 분주 장치(100A)의 상태를 나타내는 도이다.
스텝 S15에 있어서, 제어부(50)는, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 개방 상태로 제어한다. 이로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되어 있는 액체는, 각각, 2차 측 배출 유로(41, 42, 43)를 통하여, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로 배출된다. 앞에서 설명한 스텝 S14에 있어서, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 대기 개방함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 잔압은 해소되어 있다. 만약, 2차 탱크(21, 22, 23)의 내부의 잔압이 과도하게 높은 상태에서 액체의 배출을 행하면, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 개방 상태로 이행한 순간에, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로부터 액체가 힘차게 배출되어, 액체에 가해지는 기계적인 외력이 커질 우려가 있다. 본 실시형태에 관한 분주 장치(100A)에 의하면, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로부터 액체가 배출되기 전에, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부가 대기 개방된다. 이로써, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 개방 상태로 이행한 순간에, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로부터 액체가 힘차게 배출되는 것을 방지할 수 있다.
스텝 S16에 있어서, 제어부(50)는, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 가압한다. 도 9는, 스텝 S16의 처리가 실시된 단계에 있어서의 분주 장치(100A)의 상태를 나타내는 도이다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 가압함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로의 액체의 배출이 촉진된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100A)에 의하면, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로부터 액체가 배출되기 전에, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부가 대기 개방되므로, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 개방 상태로 이행한 순간에, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로부터 액체가 힘차게 배출되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 내부로부터 액체를 배출하는 경우에, 액체에 가해지는 기계적인 외력을 억제할 수 있다. 또, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100A)에 의하면, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 개방 상태로 이행한 후에, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부가 가압되므로, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로의 액체의 배출을 촉진시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 복수의 2차 탱크(21, 22, 23)에 있어서, 2차 측 압력 조정부(62)를 공유하는 경우를 예시했지만, 복수의 2차 측 압력 조정부가, 복수의 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 대응하여 마련되어 있어도 된다.
[제3 실시형태]
도 10은, 개시된 기술의 제3 실시형태에 관한 분주 장치(100B)의 구성을 나타내는 도이다. 제3 실시형태에 관한 분주 장치(100B)는, 압력 센서(81, 82, 83)를 더 포함하는 점이, 상기한 제2 실시형태에 관한 분주 장치(100A)와 다르다.
압력 센서(81, 82, 83)는, 각각, 2차 탱크(21, 22, 23)의 내부의 압력을 검출하고, 검출한 압력을 나타내는 검출 신호를 제어부(50)에 공급한다. 제어부(50)는, 압력 센서(81, 82, 83)의 각각으로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여, 1차 측 압력 조정부(61), 2차 측 압력 조정부(62), 유입 측 밸브(V11, V12, V13) 및 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액을 제어한다.
도 11은, 분주 장치(100B)가 분주 처리를 행하는 경우에 제어부(50)가 실시하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 또한, 초기 상태에 있어서, 1차 탱크(10)의 내부에 액체가 수용되어 있는 것으로 하고, 유입 측 밸브(V11, V12, V13), 배출 측 밸브(V21, V22, V23) 및 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)가 폐쇄 상태인 것으로 한다.
스텝 S21에 있어서, 제어부(50)는, 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 제어한다.
스텝 S22에 있어서, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)의 내부를 가압한다. 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 하면서 1차 탱크(10)의 내부를 가압함으로써, 1차 탱크(10)의 내부에 수용되어 있는 액체는, 분기 유로(31, 32, 33)를 통하여 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송된다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에는, 각각의 바닥부에 마련된 유통구(21a, 22a, 23a)로부터 액체가 주입된다.
본 실시형태에 있어서, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 단계적으로 상승시킨다. 이로써, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액은, 단계적으로 행해져, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력도 단계적으로 상승한다.
따라서, 제어부(50)는, 스텝 S22에 있어서, 압력 센서(81, 82, 83)의 각각으로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 단계적으로 상승시키는 경우의 각 단계에 있어서의 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 조정한다. 예를 들면, 제어부(50)는, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 단계적으로 상승시키는 경우의 각 단계에 있어서 압력 센서(81, 82, 83)로부터 공급되는 검출 신호에 의하여 나타나는 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 압력의 평균값이 소정값이 되도록, 각 단계에 있어서의 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 정한다. 즉, 제어부(50)는, 압력 센서(81, 82, 83)로부터 공급되는 검출 신호를 이용하여, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 피드백 제어한다.
스텝 S23에 있어서, 제어부(50)는, 압력 센서(81, 82, 83)로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개별적으로 폐쇄 상태로 제어한다. 예를 들면, 제어부(50)는, 2차 탱크(21, 22, 23) 중, 압력 센서(81, 82, 83)에 의하여 검출된 압력으로부터 추정되는 수용액량이 소정량에 도달한 것으로 판정된 2차 탱크에 대응하는 유입 측 밸브를 폐쇄 상태로 제어한다. 예를 들면, 제어부(50)는, 압력 센서(81)로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여, 2차 탱크(21)에 수용된 액체의 양이 소정량에 도달한 것으로 판정한 경우, 유입 측 밸브(V11)를 폐쇄 상태로 제어하여, 2차 탱크(21)로의 송액을 완료시킨다.
2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 소정량의 액체의 이송이 완료되면, 스텝 S24에 있어서, 제어부(50)는, 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)를 개방 상태로 제어한다. 그 후, 제어부(50)는, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 대기 개방한다.
스텝 S25에 있어서, 제어부(50)는, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 개방 상태로 제어한다. 이로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되어 있는 액체는, 각각, 2차 측 배출 유로(41, 42, 43)를 통하여, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로 배출된다.
스텝 S26에 있어서, 제어부(50)는, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 가압한다. 이로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로의 액체의 배출이 촉진된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100B)에 의하면, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 마련된 압력 센서(81, 82, 83)로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여 1차 탱크(10)의 압력이 조정된다. 이로써, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액을, 더 제어 가능하게 행할 수 있다. 예를 들면, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송되는 액체의 유속을 보다 엄밀하게 제어하는 것도 가능하다.
또, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100B)에 의하면, 2차 탱크(21, 22, 23) 중, 압력 센서(81, 82, 83)에 의하여 검출된 압력으로부터 추정되는 수용액량이 소정량에 도달한 것으로 판정된 2차 탱크에 대응하는 유입 측 밸브가 폐쇄 상태로 제어된다. 이와 같이, 압력 센서(81, 82, 83)에 의하여 검출된 압력에 근거하여, 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 폐쇄 상태로 하는 타이밍을 개별적으로 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되는 액체의 양의 균일성을 보다 높일 수 있다.
도 12는, 분주 장치(100B)가 분주 처리를 행하는 경우에 제어부(50)가 실시하는 처리의 흐름의 다른 예를 나타내는 플로차트이다. 또한, 초기 상태에 있어서, 1차 탱크(10)의 내부에 액체가 수용되어 있는 것으로 하고, 유입 측 밸브(V11, V12, V13), 배출 측 밸브(V21, V22, V23) 및 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)가 폐쇄 상태인 것으로 한다.
스텝 S31에 있어서, 제어부(50)는, 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 제어한다.
스텝 S32에 있어서, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)의 내부를 가압한다. 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 하면서 1차 탱크(10)의 내부를 가압함으로써, 1차 탱크(10)의 내부에 수용되어 있는 액체는, 분기 유로(31, 32, 33)를 통하여 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송된다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에는, 각각의 바닥부에 마련된 유통구(21a, 22a, 23a)로부터 액체가 주입된다.
본 실시형태에 있어서, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 단계적으로 상승시킨다. 이로써, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액은, 단계적으로 행해져, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력도 단계적으로 상승한다.
제어부(50)는, 스텝 S33에 있어서, 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)를 개방 상태로 제어하고, 압력 센서(81, 82, 83)의 각각으로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력을 조정한다.
즉, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 단계적인 송액이 행해지고 있는 각 단계에 있어서, 2차 측 압력 조정부(62)는, 제어부(50)에 의한 제어하, 이하와 같이 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력을 변화시킨다.
2차 측 압력 조정부(62)는, 2차 탱크(21, 22, 23) 중, 압력 센서(81, 82, 83)에 의하여 검출된 압력으로부터 추정되는 수용액량이, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 단계적으로 상승시키는 경우의 각 단계마다 정해져 있는 기준액량보다 적은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 감압한다. 이로써, 수용액량이 기준액량보다 적은 것으로 판정된 2차 탱크로의 송액이 촉진된다.
한편, 2차 측 압력 조정부(62)는, 2차 탱크(21, 22, 23) 중, 압력 센서(81, 82, 83)에 의하여 검출된 압력으로부터 추정되는 수용액량이, 상기의 기준액량보다 많은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 가압한다. 이로써, 수용액량이 기준액량보다 많은 것으로 판정된 2차 탱크로의 송액이 억제된다.
스텝 S34에 있어서, 제어부(50)는, 압력 센서(81, 82, 83)로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개별적으로 폐쇄 상태로 제어한다. 예를 들면, 제어부(50)는, 2차 탱크(21, 22, 23) 중, 압력 센서(81, 82, 83)에 의하여 검출된 압력으로부터 추정되는 수용액량이 소정량에 도달한 것으로 판정된 2차 탱크에 대응하는 유입 측 밸브를 폐쇄 상태로 제어한다.
2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 소정량의 액체의 이송이 완료되면, 스텝 S35에 있어서, 제어부(50)는, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 대기 개방한다.
스텝 S36에 있어서, 제어부(50)는, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 개방 상태로 제어한다. 이로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되어 있는 액체는, 각각, 2차 측 배출 유로(41, 42, 43)를 통하여, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로 배출된다.
스텝 S37에 있어서, 제어부(50)는, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 가압한다. 이로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로의 액체의 배출이 촉진된다.
이상과 같이, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 액체를 이송하고 있는 경우에, 압력 센서(81, 82, 83)의 각각으로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력을 조정함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되는 액체의 양의 균일성을 추가로 높일 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 각각 압력 센서(81, 82, 83)를 마련하는 경우를 예시했지만, 2차 탱크(21, 22, 23) 중 어느 1개에 압력 센서를 마련해도 된다. 이 경우, 당해 1개의 압력 센서의 검출 신호에 의하여 나타나는 압력값은, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력값을 대표하는 대푯값으로서 이용된다. 본 실시형태에 관한 분주 장치(100B)에 의하면, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 액체를 이송하고 있는 동안, 2차 탱크(21, 22, 23)의 내부의 압력은, 서로 대략 동일한 크기가 되므로, 1개의 압력 센서의 검출 신호에 의하여 나타나는 압력값을 대푯값으로 하여 이용하는 것이 가능하다. 1개의 압력 센서를 이용하는 경우, 도 11에 나타내는 처리의 스텝 S22에 있어서는, 이 대푯값에 근거하여 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 조정한다. 도 11에 나타내는 처리의 스텝 S23 및 도 12에 나타내는 처리의 스텝 S34에 있어서는, 이 대푯값에 근거하여 유입 측 밸브(V11, V12, V13)의 각각을 일제히 폐쇄 상태로 제어한다. 도 12에 나타내는 처리의 스텝 S33에 있어서는, 이 대푯값에 근거하여, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력을 조정한다.
[제4 실시형태]
도 13은, 개시된 기술의 제4 실시형태에 관한 분주 장치(100C)의 구성을 나타내는 도이다. 제4 실시형태에 관한 분주 장치(100C)는, 레벨 센서(91, 92, 93)를 더 포함하는 점이, 제2 실시형태에 관한 분주 장치(100A)와 다르다. 환언하면, 제3 실시형태에 관한 분주 장치(100B)에 있어서의 압력 센서(81, 82, 83)를 레벨 센서(91, 92, 93)로 치환한 구성을 갖는다.
레벨 센서(91, 92, 93)는, 각각, 2차 탱크(21, 22, 23)에 수용된 액체의 액면의 높이를 검출하고, 검출한 액면의 높이를 나타내는 검출 신호를 제어부(50)에 공급한다. 제어부(50)는, 레벨 센서(91, 92, 93)의 각각으로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여, 1차 측 압력 조정부(61), 2차 측 압력 조정부(62), 유입 측 밸브(V11, V12, V13) 및 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액을 제어한다.
도 14는, 분주 장치(100C)가 분주 처리를 행하는 경우에 제어부(50)가 실시하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 또한, 초기 상태에 있어서, 1차 탱크(10)의 내부에 액체가 수용되어 있는 것으로 하고, 유입 측 밸브(V11, V12, V13), 배출 측 밸브(V21, V22, V23) 및 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)가 폐쇄 상태인 것으로 한다.
스텝 S41에 있어서, 제어부(50)는, 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 제어한다.
스텝 S42에 있어서, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)의 내부를 가압한다. 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 하면서 1차 탱크(10)의 내부를 가압함으로써, 1차 탱크(10)의 내부에 수용되어 있는 액체는, 분기 유로(31, 32, 33)를 통하여 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송된다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에는, 각각의 바닥부에 마련된 유통구(21a, 22a, 23a)로부터 액체가 주입된다.
본 실시형태에 있어서, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 단계적으로 상승시킨다. 이로써, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액은, 단계적으로 행해져, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력도 단계적으로 상승한다.
따라서, 제어부(50)는, 스텝 S42에 있어서, 레벨 센서(91, 92, 93)의 각각으로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 단계적으로 상승시키는 경우의 각 단계에 있어서의 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 조정한다. 예를 들면, 제어부(50)는, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 단계적으로 상승시키는 경우의 각 단계에 있어서 레벨 센서(91, 92, 93)로부터 공급되는 검출 신호에 의하여 나타나는 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 액면의 높이의 평균값이 소정값이 되도록, 각 단계에 있어서의 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 정한다. 즉, 제어부(50)는, 레벨 센서(91, 92, 93)로부터 공급되는 검출 신호를 이용하여, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 피드백 제어한다.
스텝 S43에 있어서, 제어부(50)는, 레벨 센서(91, 92, 93)로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개별적으로 폐쇄 상태로 제어한다. 예를 들면, 제어부(50)는, 2차 탱크(21, 22, 23) 중, 레벨 센서(91, 92, 93)에 의하여 검출된 액면의 높이로부터 추정되는 수용액량이 소정량에 도달한 것으로 판정된 2차 탱크에 대응하는 유입 측 밸브를 폐쇄 상태로 제어한다.
2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 소정량의 액체의 이송이 완료되면, 스텝 S44에 있어서, 제어부(50)는, 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)를 개방 상태로 제어한다. 그 후, 제어부(50)는, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 대기 개방한다.
스텝 S45에 있어서, 제어부(50)는, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 개방 상태로 제어한다. 이로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되어 있는 액체는, 각각, 2차 측 배출 유로(41, 42, 43)를 통하여, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로 배출된다.
스텝 S46에 있어서, 제어부(50)는, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 가압한다. 이로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로의 액체의 배출이 촉진된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100C)에 의하면, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 마련된 레벨 센서(91, 92, 93)로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여 1차 탱크(10)의 압력이 조정된다. 이로써, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액을, 더 제어 가능하게 행할 수 있다. 예를 들면, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송되는 액체의 유속을 보다 엄밀하게 제어하는 것도 가능하다.
또, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100C)에 의하면, 2차 탱크(21, 22, 23) 중, 레벨 센서(91, 92, 93)에 의하여 검출된 액면의 높이로부터 추정되는 수용액량이 소정량에 도달한 것으로 판정된 2차 탱크에 대응하는 유입 측 밸브가 폐쇄 상태로 제어된다. 이와 같이, 레벨 센서(91, 92, 93)에 의하여 검출된 액면의 높이에 근거하여, 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 폐쇄 상태로 하는 타이밍을 개별적으로 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되는 액체의 양의 균일성을 보다 높일 수 있다.
도 15는, 분주 장치(100C)가 분주 처리를 행하는 경우에 제어부(50)가 실시하는 처리의 흐름의 다른 예를 나타내는 플로차트이다. 또한, 초기 상태에 있어서, 1차 탱크(10)의 내부에 액체가 수용되어 있는 것으로 하고, 유입 측 밸브(V11, V12, V13), 배출 측 밸브(V21, V22, V23) 및 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)가 폐쇄 상태인 것으로 한다.
스텝 S51에 있어서, 제어부(50)는, 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 제어한다.
스텝 S52에 있어서, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)의 내부를 가압한다. 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개방 상태로 하면서 1차 탱크(10)의 내부를 가압함으로써, 1차 탱크(10)의 내부에 수용되어 있는 액체는, 분기 유로(31, 32, 33)를 통하여 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송된다. 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에는, 각각의 바닥부에 마련된 유통구(21a, 22a, 23a)로부터 액체가 주입된다.
본 실시형태에 있어서, 제어부(50)는, 1차 측 압력 조정부(61)를 제어함으로써, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 단계적으로 상승시킨다. 이로써, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 송액은, 단계적으로 행해져, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력도 단계적으로 상승한다.
제어부(50)는, 스텝 S53에 있어서, 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)를 개방 상태로 제어하고, 레벨 센서(91, 92, 93)의 각각으로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력을 조정한다.
즉, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 단계적인 송액이 행해지고 있는 각 단계에 있어서, 2차 측 압력 조정부(62)는, 제어부(50)에 의한 제어하, 이하와 같이 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력을 변화시킨다.
2차 측 압력 조정부(62)는, 2차 탱크(21, 22, 23) 중, 레벨 센서(91, 92, 93)에 의하여 검출된 액면의 높이로부터 추정되는 수용액량이, 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 단계적으로 상승시키는 경우의 각 단계마다 정해져 있는 기준액량보다 적은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 감압한다. 이로써, 수용액량이 기준액량보다 적은 것으로 판정된 2차 탱크로의 송액이 촉진된다.
한편, 2차 측 압력 조정부(62)는, 2차 탱크(21, 22, 23) 중, 레벨 센서(91, 92, 93)에 의하여 검출된 액면의 높이로부터 추정되는 수용액량이, 상기의 기준액량보다 많은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 가압한다. 이로써, 수용액량이 기준액량보다 많은 것으로 판정된 2차 탱크로의 송액이 억제된다.
스텝 S54에 있어서, 제어부(50)는, 레벨 센서(91, 92, 93)로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여 유입 측 밸브(V11, V12, V13)를 개별적으로 폐쇄 상태로 제어한다. 예를 들면, 제어부(50)는, 2차 탱크(21, 22, 23) 중, 레벨 센서(91, 92, 93)에 의하여 검출된 액면의 높이로부터 추정되는 수용액량이 소정량에 도달한 것으로 판정된 2차 탱크에 대응하는 유입 측 밸브를 폐쇄 상태로 제어한다.
2차 탱크(21, 22, 23)의 각각으로의 소정량의 액체의 이송이 완료되면, 스텝 S55에 있어서, 제어부(50)는, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 대기 개방한다.
스텝 S56에 있어서, 제어부(50)는, 배출 측 밸브(V21, V22, V23)를 개방 상태로 제어한다. 이로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되어 있는 액체는, 각각, 2차 측 배출 유로(41, 42, 43)를 통하여, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로 배출된다.
스텝 S57에 있어서, 제어부(50)는, 2차 측 압력 조정부(62)를 제어함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부를 가압한다. 이로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 외부로의 액체의 배출이 촉진된다.
이상과 같이, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 액체를 이송하고 있는 경우에, 레벨 센서(91, 92, 93)의 각각으로부터 공급되는 검출 신호에 근거하여, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력을 조정함으로써, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되는 액체의 양의 균일성을 추가로 높일 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 각각 레벨 센서(91, 92, 93)를 마련하는 경우를 예시했지만, 2차 탱크(21, 22, 23) 중 어느 1개에 레벨 센서를 마련해도 된다. 이 경우, 당해 1개의 레벨 센서의 검출 신호에 의하여 나타나는 액면의 높이는, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 액면의 높이를 대표하는 대푯값으로서 이용된다. 본 실시형태에 관한 분주 장치(100C)에 의하면, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 액체를 이송하고 있는 동안, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되는 액체의 액면의 높이는 대략 균일하게 상승하므로, 1개의 레벨 센서의 검출 신호에 의하여 나타나는 액면의 높이를 대푯값으로 하여 이용하는 것이 가능하다. 1개의 레벨 센서를 이용하는 경우, 도 14에 나타내는 처리의 스텝 S42에 있어서는, 이 대푯값에 근거하여 1차 탱크(10)의 내부의 압력을 조정한다. 도 14에 나타내는 처리의 스텝 S43 및 도 15에 나타내는 처리의 스텝 S54에 있어서는, 이 대푯값에 근거하여 유입 측 밸브(V11, V12, V13)의 각각을 일제히 폐쇄 상태로 제어한다. 도 15에 나타내는 처리의 스텝 S53에 있어서는, 이 대푯값에 근거하여, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부의 압력을 조정한다.
[제5 실시형태]
도 16은, 개시된 기술의 제5 실시형태에 관한 분주 장치(100D)의 구성을 나타내는 도이다. 분주 장치(100D)는, 제1 필터(63) 및 제2 필터(64)를 더 포함하는 점이, 상기한 제2 실시형태에 관한 분주 장치(100A)와 다르다.
제1 필터(63)는, 1차 측 압력 조정부(61)와 1차 탱크(10)를 접속하는 배관(34)의 도중에 마련되어 있다. 제1 필터(63)는, 1차 측 압력 조정부(61)가 1차 탱크(10)의 내부를 가압하는 경우에, 1차 측 압력 조정부(61)로부터 1차 탱크(10)에 공급되는 기체에 포함되는 불필요 성분의 1차 탱크(10)의 내부로의 유입을 억제한다. 1차 탱크(10)에 수용되는 액체가 예를 들면, 세포 현탁액인 경우, 제1 필터(63)는, 무균 필터여도 된다.
제2 필터(64)는, 2차 측 압력 조정부(62)와 2차 탱크(21, 22, 23)를 접속하는 공통 배관(70)의 도중에 마련되어 있다. 제2 필터(64)는, 2차 측 압력 조정부(62)가 2차 탱크(21, 22, 23)의 내부를 가압하는 경우에, 2차 측 압력 조정부(62)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)에 공급되는 기체에 포함되는 불필요 성분의 2차 탱크(21, 22, 23)의 내부로의 유입을 억제한다. 2차 탱크(21, 22, 23)에 수용되는 액체가 예를 들면, 세포 현탁액인 경우, 제2 필터(64)는, 무균 필터여도 된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100D)에 의하면, 배관(34)의 도중에 제1 필터(63)가 마련되고, 공통 배관(70)의 도중에 제2 필터(64)가 마련되어 있으므로, 1차 탱크(10) 및 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각의 내부로의 불필요 성분의 유입을 억제할 수 있다.
[제6 실시형태]
도 17은, 개시된 기술의 제6 실시형태에 관한 분주 장치(100E)의 구성을 나타내는 도이다. 분주 장치(100E)는, 2차 탱크의 구성 및 제2 필터(64)의 배치가, 상기한 제5 실시형태에 관한 분주 장치(100D)와 다르다. 또한, 도 17에 있어서는, 1개의 2차 탱크(21)만이 나타나 있지만, 도시하지 않은 다른 2차 탱크도 2차 탱크(21)와 동일한 구성을 갖는다.
본 실시형태에 관한 분주 장치(100E)에 있어서, 2차 탱크(21)는, 제1 부분(211)과, 제2 부분(212)을 포함하여 구성되어 있다. 제1 부분(211)은, 1차 탱크(10)로부터 이송되는 액체를 수용하는 부분이다. 제2 부분(212)은, 접속 배관(213)을 통하여 제1 부분(211)에 접속되어 있다. 제2 부분(212)은, 2차 측 압력 조정부(62)로부터 공급되는 기체가 유입되는 기체 유통구(201)를 갖고 있다.
제1 부분(211)과 제2 부분(212)은, 접속 배관(213)을 통하여 서로 연통하고 있다. 따라서, 2차 측 압력 조정부(62)로부터 공급되는 기체는, 제2 부분(212)뿐만 아니라, 접속 배관(213)을 통하여 제1 부분(211)에도 유입되는 것이 가능하다. 한편, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100E)에 있어서는, 유통구(21a)를 통하여 제1 부분(211)에 주입되는 액체가, 제2 부분(212)에는 유입되지 않는 액량으로 송액이 행해진다.
제2 필터(64)는, 접속 배관(213)의 유로의 도중에 마련되어 있다. 제2 필터(64)는, 2차 측 압력 조정부(62)가 2차 탱크(21)의 제1 부분(211) 및 제2 부분(212)의 내부를 가압하는 경우에, 2차 측 압력 조정부(62)로부터 제1 부분(211) 및 제2 부분(212)에 공급되는 기체에 포함되는 불필요 성분의 제1 부분(211)으로의 유입을 억제한다.
본 실시형태에 관한 분주 장치(100E)에 의하면, 1차 탱크(10) 및 2차 탱크(21)의 제1 부분(211)의 내부로의 불필요 성분의 유입을 억제할 수 있다.
여기에서, 비교적 작은 압력으로 2차 탱크로의 송액을 행하는 경우에는, 2차 탱크의 용적을 어느 정도 크게 하여 2차 탱크의 내부의 기체의 양을 확보할 필요가 있다. 그러나, 2차 탱크에 수용되는 액체가 예를 들면 세포 현탁액인 경우, 분주 장치의 사용 전 또는 사용 후에, 2차 탱크에 멸균 처리를 실시하는 것이 필요한바, 2차 탱크의 용적이 커지면 멸균 처리의 작업성이 저하된다.
본 실시형태에 관한 분주 장치(100E)에 의하면, 2차 탱크(21)는, 서로 분리된 제1 부분(211)과, 제2 부분(211)을 포함하여 구성되어 있다. 이로써, 2차 탱크(21)의 전체의 용적을 확보하면서, 제1 부분(211) 및 제2 부분(212)의 각각의 용적을 작게 할 수 있다. 본 실시형태에 관한 분주 장치(100E)에 의하면, 2차 탱크(21)에 있어서, 액체가 수용되는 부분은, 제1 부분(211)이다. 따라서, 2차 탱크(21)의 멸균 처리를 행하는 경우에, 제1 부분(211)에 대해서만 멸균 처리를 실시하면 된다. 따라서, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100E)에 의하면, 2차 탱크(21)의 전체의 용적을 확대해도, 멸균 처리의 작업성의 저하를 억제할 수 있다.
[제7 실시형태]
도 18은, 개시된 기술의 제7 실시형태에 관한 분주 장치(100F)의 구성을 나타내는 도이다. 분주 장치(100E)는, 1차 탱크(10)가, 1차 탱크(10)의 내부에 수용된 액체를 교반하는 교반 기능을 갖고 있는 점이, 상기한 제1 실시형태에 관한 분주 장치(100)와 다르다.
교반의 방식은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 1차 탱크(10)의 내부에 마련된 교반 날개의 회전에 의하여 교반을 행해도 된다. 또, 1차 탱크(10)의 진동 또는 요동에 의하여 교반을 행해도 된다. 또, 1차 탱크(10)의 내부에 수용된 액체의 버블링에 의하여 교반을 행해도 된다. 또, 1차 탱크의 바닥면 측의 액체를 펌프 등으로 빨아 올리고, 빨아 올린 액체를 다시 1차 탱크 내로 되돌리는 조작에 의하여 교반을 행해도 된다.
1차 탱크(10)가 교반 기능을 가짐으로써, 예를 들면 1차 탱크에 수용되는 액체가 복수의 미립자를 포함하는 경우에, 1차 탱크(10) 내에 있어서 미립자를 대략 균일하게 분산시키는 것이 가능해진다. 따라서, 미립자가 대략 균일하게 분산된 액체를, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송하는 것이 가능해져, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되는 액체에 있어서, 미립자의 밀도를 대략 균일하게 할 수 있다.
또, 1차 탱크(10)가 교반 기능을 가짐으로써, 예를 들면 1차 탱크에 수용되는 액체가 복수의 성분을 포함하는 경우에, 1차 탱크(10) 내에 있어서 복수의 성분을 대략 균일하게 조합하는 것이 가능해진다. 따라서, 복수의 성분이 대략 균일하게 조합된 액체를, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송하는 것이 가능해져, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되는 액체에 있어서, 복수의 성분의 농도비를 대략 균일하게 할 수 있다.
[제8 실시형태]
도 19는, 개시된 기술의 제8 실시형태에 관한 분주 장치(100G)의 구성을 나타내는 도이다. 분주 장치(100G)는, 1차 탱크(10)가, 그 바닥부에 복수의 유출구(11a, 11b, 11c)를 갖고 있는 점이, 제1 실시형태에 관한 분주 장치(100)와 다르다. 유출구(11a, 11b, 11c)는, 각각, 분기 유로(31, 32, 33)에 접속되어 있다.
즉, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송되는 액체의 분기부가, 제1 실시형태에 관한 분주 장치(100)에 있어서는, 1차 측 배출 유로(30)에 마련되어 있는 것에 대하여, 본 실시형태에 관한 분주 장치(100D)에 있어서는, 1차 탱크(10)의 바닥부에 마련되어 있다.
여기에서, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송되는 액체가 복수의 미립자를 포함하는 경우, 관경이 작은 유로 중에서 액체를 분기시키면, 분기처의 유로 간에 미립자의 밀도가 불균일해지기 쉽다. 따라서, 비교적 넓은 공간에 액체의 분기부를 배치하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 관한 분주 장치(100G)에 의하면, 1차 탱크(10)가, 복수의 유출구(11a, 11b, 11c)를 가지므로, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송되는 액체의 분기부가, 1차 탱크(10)의 바닥부에 배치되는 구성이 된다. 따라서, 1차 탱크(10)로부터 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 이송되는 액체의 분기부가 1차 측 배출 유로(30)에 마련되는 경우와 비교하여, 2차 탱크(21, 22, 23)의 각각에 수용되는 액체에 있어서, 미립자의 밀도의 균일성을 높이는 것이 가능해진다.
도 20은, 바닥부에 복수의 유출구(11)를 갖는 1차 탱크(10)의 구성의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 20에 나타내는 예에 있어서, 1차 탱크(10)는, 원기둥 형상을 갖고 있고, 그 바닥면의 외연을 따라, 복수의 유출구(11)가 마련되어 있다. 복수의 유출구(11)의 각각은, 분기 유로를 통하여 2차 탱크에 접속된다.
또한, 상기한 제1~제8 실시형태에 관한 분주 장치의 구성 요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제5 실시형태에 관한 분주 장치(100D)의 제1 필터(63) 및 제2 필터(64)를, 제2~제4 실시형태에 관한 분주 장치에 적용해도 된다. 또, 제6 실시형태에 관한 분주 장치(100E)의 2차 탱크(21)의 구성, 제1 필터(63) 및 제2 필터(64)를, 제2~제4 실시형태에 관한 분주 장치에 적용해도 된다.
또, 제7 실시형태에 관한 분주 장치(100F)의 1차 탱크(10)의 구성을, 제1~제6 실시형태에 관한 분주 장치에 적용해도 된다. 또, 제8 실시형태에 관한 분주 장치(100G)의 1차 탱크(10)의 구성을, 제1~제7 실시형태에 관한 분주 장치에 적용해도 된다.
그리고, 상기 제1~제8 실시형태를 기재한 도 1, 도 3~도 6, 도 8~도 10, 도 13 및 도 16~도 19에 기재된 1차 탱크(10)의 유출구(11)로부터 2차 탱크의 유통구(21a, 21b, 21c)까지의 유로의 길이 및 도중의 밸브의 위치는 도시의 사정상 다른 길이로 기재하고 있지만, 각각의 유로에 있어서 등가인 길이 및 배치여도 된다.
또한, 1차 측 압력 조정부(61) 및 제어부(50)는, 개시된 기술에 있어서의 1차 측 압력 조정 수단의 일례이다. 2차 측 압력 조정부(62), 제어부(50) 및 압력 조정 밸브(V24, V25, V26)는, 개시된 기술에 있어서의 2차 측 압력 조정 수단의 일례이다. 유입 측 밸브(V11, V12, V13)는, 개시된 기술에 있어서의 제1 밸브의 일례이다. 배출 측 밸브(V21, V22, V23)는, 개시된 기술에 있어서의 제2 밸브의 일례이다. 2차 측 배출 유로(41, 42, 43)는, 개시된 기술에 있어서의 배출 유로의 일례이다. 압력 센서(81, 82, 83) 및 레벨 센서(91, 92, 93)는, 개시된 기술에 있어서의 상태 검출부의 일례이다.
또한, 2017년 1월 31일에 출원된 일본 특허출원 2017-015930의 개시는, 그 전체가 참조로서 본 명세서에 원용된다. 또, 본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허출원 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허출원, 및 기술 규격이 참조로서 원용되는 것이 구체적이고 또한 개개에 기재된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 중에 참조로서 원용된다.

Claims (20)

  1. 액체를 수용하는 1차 탱크와,
    상기 1차 탱크의 내부의 압력을 조정하는 1차 측 압력 조정 수단과,
    상기 1차 탱크에 접속된 복수의 분기 유로와,
    상기 복수의 분기 유로의 각각에 대응하여 마련되고, 각각이 대응하는 분기 유로에 접속된 복수의 2차 탱크를 포함하는 분주 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부의 기체를 당해 2차 탱크의 내부에 유지한 상태에서, 상기 1차 측 압력 조정 수단이, 상기 1차 탱크의 내부를 가압함으로써 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하는 분주 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부의 압력을 조정하는 2차 측 압력 조정 수단을 더 포함하는 분주 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 2차 측 압력 조정 수단은, 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부에 이송된 상기 액체를 배출하기 전에 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부를 대기 개방하는 분주 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 분기 유로의 각각의 도중에 마련된 복수의 제1 밸브와,
    상기 복수의 2차 탱크의 각각에 접속되어, 상기 복수의 2차 탱크의 각각으로부터 배출되는 상기 액체가 유통하는 복수의 배출 유로와,
    상기 복수의 배출 유로의 각각의 도중에 마련된 복수의 제2 밸브와,
    상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하는 경우에, 상기 복수의 제1 밸브의 각각을 개방 상태로 제어하고, 또한 상기 복수의 제2 밸브의 각각을 폐쇄 상태로 제어하며, 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부에 수용된 상기 액체를 상기 복수의 2차 탱크의 각각으로부터 배출하는 경우에, 상기 복수의 제1 밸브의 각각을 폐쇄 상태로 제어하고, 또한 상기 복수의 제2 밸브의 각각을 개방 상태로 제어하는 제어부를 더 포함하는 분주 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 2차 탱크 중 적어도 1개의 내부의 상태를 검출하는 상태 검출부와,
    상기 복수의 분기 유로의 각각의 도중에 마련된 복수의 밸브와,
    상기 상태 검출부의 검출 결과에 근거하여 상기 복수의 밸브의 각각의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하는 분주 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 상태 검출부는, 상기 복수의 2차 탱크 중 적어도 1개에 마련되고, 당해 2차 탱크의 내부의 압력을 검출하는 압력 센서를 포함하는 분주 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 상태 검출부는, 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 대응하여 마련되고, 각각이 대응하는 2차 탱크의 내부의 압력을 검출하는 복수의 압력 센서를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 압력 센서에 의하여 검출된 압력으로부터 추정되는 수용액량이 소정량에 도달한 것으로 판정된 2차 탱크에 대응하는 상기 밸브를 폐쇄 상태로 제어하는 분주 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 압력 센서의 각각에 의하여 검출된 압력에 근거하여 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부의 압력을 조정하는 2차 측 압력 조정 수단을 더 포함하는 분주 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 2차 측 압력 조정 수단은, 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 압력 센서에 의하여 검출된 압력으로부터 추정되는 수용액량이 소정량보다 적은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 감압하고, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 압력 센서에 의하여 검출된 압력으로부터 추정되는 수용액량이 소정량보다 많은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 가압하는 분주 장치.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 상태 검출부는, 상기 복수의 2차 탱크 중 적어도 1개에 마련되고, 당해 2차 탱크의 내부에 수용된 상기 액체의 액면의 높이를 검출하는 레벨 센서를 포함하는 분주 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 상태 검출부는, 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 대응하여 마련되고, 각각이 대응하는 2차 탱크의 내부에 수용된 상기 액체의 액면의 높이를 검출하는 복수의 레벨 센서를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 레벨 센서에 의하여 검출된 액면의 높이로부터 추정되는 수용액량이 소정량에 도달한 것으로 판정된 2차 탱크에 대응하는 상기 밸브를 폐쇄 상태로 제어하는 분주 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 레벨 센서의 각각에 의하여 검출된 액면의 높이에 근거하여 상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부의 압력을 조정하는 2차 측 압력 조정 수단을 더 포함하는 분주 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 2차 측 압력 조정 수단은, 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하고 있는 경우에, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 레벨 센서에 의하여 검출된 액면의 높이로부터 추정되는 수용액량이 소정량보다 적은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 감압하고, 상기 복수의 2차 탱크 중, 상기 레벨 센서에 의하여 검출된 액면의 높이로부터 추정되는 수용액량이 소정량보다 많은 것으로 판정된 2차 탱크의 내부를 가압하는 분주 장치.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차 탱크는, 상기 복수의 분기 유로의 각각에 접속된 복수의 유출구를 갖는 분주 장치.
  16. 청구항 3, 청구항 4, 청구항 9, 청구항 10, 청구항 13 및 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차 측 압력 조정 수단이 상기 1차 탱크의 내부를 가압하는 경우에, 상기 1차 탱크에 공급되는 기체에 포함되는 불필요 성분의 상기 1차 탱크의 내부로의 유입을 억제하는 제1 필터와,
    상기 2차 측 압력 조정 수단이 상기 2차 탱크의 내부를 가압하는 경우에, 상기 2차 탱크에 공급되는 기체에 포함되는 불필요 성분의 상기 2차 탱크의 내부로의 유입을 억제하는 제2 필터를 더 포함하는 분주 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 복수의 2차 탱크의 각각은, 상기 1차 탱크로부터 이송되는 상기 액체를 수용하는 제1 부분과, 상기 제1 부분과 접속 배관을 통하여 접속되고 또한 상기 2차 측 압력 조정 수단이 상기 2차 탱크의 내부를 가압하는 경우에 상기 2차 탱크에 공급되는 기체가 유입되는 유통구를 갖는 제2 부분을 포함하며,
    상기 제2 필터는, 상기 접속 배관의 도중에 마련되어 있는 분주 장치.
  18. 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 분기 유로의 각각의 용적은 서로 동일한 분주 장치.
  19. 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차 탱크는, 상기 1차 탱크의 내부에 수용된 액체를 교반하는 교반 기능을 갖는 분주 장치.
  20. 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 기재된 분주 장치를 이용하여 상기 액체를 이송하는 액체 이송 방법으로서,
    상기 1차 탱크에 상기 액체를 수용하고,
    상기 복수의 2차 탱크의 각각의 내부의 기체를 당해 2차 탱크의 내부에 유지한 상태에서, 상기 1차 탱크의 내부를 가압함으로써 상기 1차 탱크로부터 상기 복수의 2차 탱크의 각각에 상기 액체를 이송하는 액체 이송 방법.
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