特許 6290276 撹拌セル及びその使用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6290276

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月7日

(54)【発明の名称】撹拌セル及びその使用方法

(51)【国際特許分類】

   B65D 51/16 20060101AFI20180226BHJP

   B65D 51/24 20060101ALI20180226BHJP

   F16J 12/00 20060101ALI20180226BHJP

   B01F 13/06 20060101ALI20180226BHJP

   B01J 3/04 20060101ALI20180226BHJP

【ＦＩ】

   B65D51/16 310

   B65D51/24 700

   F16J12/00 G

   B01F13/06

   B01J3/04 H

   B01J3/04 G

【請求項の数】11

【外国語出願】

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-24045(P2016-24045)

(22)【出願日】2016年2月10日

(65)【公開番号】特開2016-147713(P2016-147713A)

(43)【公開日】2016年8月18日

【審査請求日】2016年4月11日

(31)【優先権主張番号】62/114,761

(32)【優先日】2015年2月11日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/994,402

(32)【優先日】2016年1月13日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】504115013

【氏名又は名称】イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ・クラーク

(72)【発明者】

【氏名】クルト・グリーニゼン

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・ドイル

【審査官】 宮崎 基樹

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０４０８２６６８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２２６５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５１−０２４６７０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０３５３９１５５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０６６７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−１３５１４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５３−００７３６５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｄ ３５／４４−３５／５４

Ｂ６５Ｄ ３９／００−５５／１６

Ｆ１６Ｊ １２／００

Ｂ０１Ｄ ６１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧力源と連通するように構成された流体閉じ込め圧力容器であって、
（ａ）内部容積部を有する本体；
（ｂ）該本体に気密的に装着できる頂部キャップ、ここで、該頂部キャップは、該頂部キャップが該本体に装着されたときに該内部容積部と連通するオリフィスを有し；及び
（ｄ）流体が該頂部キャップ内における該オリフィスを通って該内部容積部から流出することを可能にする開位置と、流体が該オリフィスを通って該内部容積部から流出するのを防止する閉位置との間で作動できる圧力逃がし弁
を備え、該圧力逃がし弁は、該圧力逃がし弁が該閉位置にあるときに該本体から該頂部キャップが外れるのを防止するロック機構によって作動でき、該ロック機構は、該本体のロック受容部材と係合するように該頂部キャップ上で移動できる部材を備える流体閉じ込め圧力容器。

【請求項2】

前記圧力逃がし弁が前記頂部キャップ内に配置される、請求項１に記載の流体閉じ込め圧力容器。

【請求項3】

前記圧力逃がし弁は、シールと、ピストンと、弁の開位置に対して該ピストンを付勢する付勢部材とを備え、しかも前記ロック機構は、前記開位置から前記閉位置までの該ロック機構の作動により、該ピストンが該付勢部材の力を克服し、該シールが該オリフィスに抗して密閉させるように該ピストンが辿るカムスロットを備え、該カムスロットは、該ロック機構が該開位置と該閉位置との間で作動されるときに該ピストンのヘッドが該カムスロットをなぞるように構成される、請求項１に記載の流体閉じ込め圧力容器。

【請求項4】

前記ロック機構は、前記ロック受容部材と係合したときに前記頂部キャップを前記本体と共にロックする、請求項１に記載の流体閉じ込め圧力容器。

【請求項5】

前記ロック機構が、前記本体に対する前記頂部キャップの回転を阻止する位置にまで作動できるピンを備える、請求項１に記載の流体閉じ込め圧力容器。

【請求項6】

前記内部容積部内に撹拌棒アセンブリをさらに備える、請求項１に記載の流体閉じ込め圧力容器。

【請求項7】

前記内部容積部が膜を備える、請求項１に記載の流体閉じ込め圧力容器。

【請求項8】

前記本体に気密的に取り付けることのできるベースキャップと、該ベースキャップに回転可能に結合される膜ホルダとをさらに備える、請求項７に記載の流体閉じ込め圧力容器。

【請求項9】

サンプルをろ過する方法であって、次の工程：
内部容積部を有する本体と、該内部容積部内に配置される膜と、該内部容積部内に配置される撹拌部材と、該本体に気密的に装着できるキャップであって該内部容積部と連通するオリフィスを有するものと、流体が該キャップ内における該オリフィスを通って該内部容積部から流出することを可能にする開位置と流体が該オリフィスを通って該内部容積部から流出するのを防止する閉位置との間で作動できる圧力逃がし弁とを備える圧力容器を準備し；
該内部容積部内に該サンプルを導入し；
該キャップを該本体にシールし；
該圧力逃がし弁を該閉位置にまで作動させ;
該内部容積部に対して圧力を加えて該サンプルを該膜でろ過し；
該サンプルを該撹拌部材で撹拌し；
該内部容積部に圧力を加えるのを停止し；
該圧力逃がし弁を開位置にまで作動させることにより該内部容積部をベントし；
該本体から該キャップを取り外して該内部容積部にアクセスし；及び
該膜上に得られた生成物を回収すること
を含む方法。

【請求項10】

前記圧力逃がし弁は、該圧力逃がし弁が前記閉位置にあるときに前記本体からの前記キャップの取り外しを防止するロック機構によって作動できる、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記圧力逃がし弁は、シールと、ピストンと、弁の開位置に対して該ピストンを付勢する付勢部材とを備え、しかも前記ロック機構は、前記開位置から前記閉位置までの該ロック機構の作動により、該ピストンが該付勢部材の力を克服し、該シールがオリフィスに抗して密閉するように該ピストンが辿るカムスロットを備え、該カムスロットは、該ロック機構が該開位置と該閉位置との間で作動されるときに該ピストンのヘッドが該カムスロットをなぞるように構成される、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０１５年２月１１日に出願された米国仮出願第６２／１１４，７６１号の優先権を主張する。その開示を参照により本明細書で援用する。

【0002】

分野
本発明は、撹拌セルなどの流体閉じ込め圧力容器及びそれを利用する関連方法に関する。

【背景技術】

【0003】

背景
サンプルの濃縮又は脱塩のための圧力容器は、駆動力として空気圧を使用して、例えば適切な膜を介して分離を達成することができる。典型的には、外側支持ハウジングが閉じ込めフレームであり、圧力下で容器を収容し、容器上のカバーを保持し、カバーの早期又は偶発的な脱離を防止するのに役立つだけでなく、加圧されたときにアセンブリに強度を付与することが必要である。しかし、濾過が完了すると、支持ハウジングから容器を取り外すことは非常に困難な場合が多い。さらに、容器を所定の位置で支持ハウジングなしで加圧しようとした場合には、カバーが吹き飛ぶと考えられる。

【0004】

このような圧力容器の一つの代表的な用途は、撹拌セル装置である。従来の撹拌セルでは、例えばタンパク質及びウイルスを含むサンプルの圧力ベースのサンプル濃縮又は脱塩が得られる。このような装置は、流体を膜に通すための駆動力として圧力を使用するが、膜を通過するのには大きすぎる高分子を保持し濃縮する。典型的には、膜は限外ろ過膜である。脱塩は、流体を交換し、システムを再加圧するダイアフィルトレーションの方法によって達成される。従来の撹拌セルは、膜の表面上の高分子の濃度分極又は蓄積を制御し、そしてせん断応力誘発変性を最小限に抑えるために穏やかに磁気撹拌することを包含することができる。これらの装置は、高分子溶液の迅速な濃縮又は精製のために設計されており、一般的に３ｍｌ〜１０００ｍｌの容量を処理することができる。

【0005】

このような撹拌セルで使用される限外ろ過膜は、サイズ排除膜である；非常に小さな孔のため、分離を行うのに相当な駆動力が必要となる。膜を通して液体を押し出すために十分に高い力を生成するのに十分な代表的な駆動力は、遠心分離及び空気圧である。通常は７５ｐｓｉ未満の空気圧で十分である。

【0006】

上記のような圧力容器の欠点に加えて、撹拌セル装置に固有の追加の欠点としては、膜に接触して損傷させる磁気撹拌棒；非標準コネクタの使用；破損を受けやすい脆弱な通気弁部品；開閉が困難なキャップ；及びシステムの漏出の可能性が挙げられる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

圧力容器において、格納フレームを排除し、適切な通気、圧力逃がし及び安全なインターロックを設けることが望ましいであろう。

【課題を解決するための手段】

【0008】

概要
従来技術の欠点は、サンプル、特にタンパク質サンプルの精製又は濃縮を含むサンプル調製のための装置及び方法に関する本明細書に開示される実施形態によって克服された。特定の実施形態では、該装置は、流体閉じ込め圧力容器であり、従来の撹拌セルに存在していた外部支持ハウジングを排除し、そしてキャップと本体との境界面を改善する。所定の実施形態では、キャップは、撹拌セルの本体とねじにより係合するようにねじ止めされかつ構成され、しかも支持ハウジングを必要とせずに装置内の圧力に耐えるのに十分な構造的一体性を有する。所定の実施形態では、装置が圧力下にある間にキャップが開かないようにする（例えば、本体から除去されないようにする）インターロック機構が設けられる。所定の実施形態では、圧力逃がし弁には、必要な圧力解放速度を達成するために予備負荷付勢機構が設けられている。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】図１Ａは、所定の実施形態に係る撹拌セル装置の斜視図である。

【図1B】図１Ｂは、所定の実施形態に係る撹拌セル装置の分解図である。

【図2】図２は、所定の実施形態に係る開位置のインターロック機構の斜視図である。

【図3】図３は、所定の実施形態に係る閉位置のインターロック機構の斜視図である。

【図4】図４は、所定の実施形態に係る開位置のインターロック機構及び圧力逃がし弁の部分断面斜視図である。

【図5】図５は、所定の実施形態に係る閉位置のインターロック機構及び圧力逃がし弁の部分断面斜視図である。

【図6】図６は、所定の実施形態に係る開位置のインターロック機構及び圧力逃がし弁の部分断面斜視図である。

【図7】図７は、所定の実施形態に係る撹拌セル本体に結合されたベースキャップの断面図である。

【図8A】図８Ａは、所定の実施形態に係る開位置のインターロック機構及び圧力逃がし弁の部分断面斜視図である。

【図8B】図８Ｂは、所定の実施形態に係る閉位置のインターロック機構及び圧力逃がし弁の部分断面斜視図である。

【図9A】図９Ａは、所定の実施形態に係る開位置の通気弁機構の断面図である。

【図9B】図９Ｂは、所定の実施形態に係る閉位置の通気弁機構の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

詳細な説明
まず図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、所定の実施形態に係る撹拌セル装置１０が示されている。所定の実施形態では、撹拌セル装置１０は、略円筒形であることができかつサンプルを収容するための内部容積部を有する本体１２を備える。典型的な容量としては、５０〜７５ｍＬ、２００〜２５０ｍＬ、及び４００〜５００ｍＬが挙げられるが、他の容量も本明細書に開示される実施形態の範囲内である。所定の実施形態では、本体１２は、ベースキャップ１６によって閉鎖可能である開放底端部と、頂部キャップ１４によって閉鎖可能である開放上端部とを有することができる。本体１２内に設置されているのは、内部容積部内でサンプルを撹拌するための撹拌機構、例えば膜６０の直上、例えば、膜６０表面より上約１ｍｍに配置された撹拌パドル１５’を備える棒アセンブリ１５である。所定の実施形態では、パドル１５’は、ＡｌＮｉＣｏ磁石を有し、かつ、磁気により動作可能である。所定の実施形態では、パドル１５’は軸方向ステム１５''（図１Ｂ）の一部であり、該軸方向ステムは、径方向内側に延在する本体１２に形成されたリッジ８に乗る支持部材１５'''に連結されている。この実施形態では、軸方向ステム１５''は、支持部材１５'''内で自由に回転できる。所定の実施形態では、本体１２の構成材料は、好ましくは、ポリスルホン及びポリカーボネートなどの熱可塑性材料である。

【0011】

所定の実施形態では、着脱可能な頂部キャップ１４は、本体１２との境界となり、それと係合するときに本体１２の開放上端部を閉じる。所定の実施形態では、頂部キャップ１４は内部にねじが形成されており、例えば本体１２の上端部の外周面上にある対応するねじ７により本体１２に密閉式で連結できる。他の好適な固定機構としては、差込み口金及び１／４回転ねじが挙げられる。環状ワイパー部材又はシール１３（図４）を内部ねじの半径方向内側に配置することができ、頂部キャップ１４が本体１２に組み立てられたとき及びそれから解体されたときに、該ワイパー部材１３は、本体１２の上部開放端部の内壁１２ａを拭う。頂部キャップ１４は、ポリスルホンなどの任意の適切な材料から構成することができる。所定の実施形態では、頂部キャップ１４は、圧力源と流体連通した好適な配管６１（図１Ｂ）に連結でき、かつ、頂部キャップ１４が組み立てられた状態で本体１２に連結されているときに、例えば頂部キャップ１４内のポートによって本体１２の内部への流体連通を与える１個以上の迅速継手１１（弁付きでもよい）を備えることができる。所定の実施形態では、頂部キャップ１４は、装置の内部動作圧力に耐えるのに十分な構造的完全性を有するため、従来の装置で必要とされていた外部支持ハウジングの必要性がなくなる。頂部キャップ１４は、ユーザが頂部キャップ１４を把持するのを助けるために、１個以上の半径方向外向きに延在するリブ２９を備えることができ、これによりそれを本体１２に対して回転させるのが容易になる。

【0012】

ここで使用するときに、用語「から本質的になる」は、従来の装置で必要とされていた外部支持ハウジング又は格納フレームを除外する。

【0013】

所定の実施形態では、ベースキャップ１６は本体１２との境界となり、それと係合したときに本体１２の底部開放端部を閉じる。所定の実施形態では、ベースキャップ１６は内部にねじが形成され、本体１２の下端部の内面にある対応するねじにより本体１２に連結される。所定の実施形態では、ベースキャップ１６は、ベースねじ停止タブ５５を備えることができ、このベースねじ停止タブは、ベースキャップ１６が本体１２に完全に係合したときにスロット２７を画定するフランジ部２７ａに係合する。これにより、ベースキャップ１６が完全に係合されるという、その使用に肯定的な触覚フィードバックを与えることにより、一貫性のあるＯリング２２の圧縮が確保される。所定の実施形態では、膜ホルダ又は支持体１８がベースキャップ１６に取り付けられ、かつ、それに対して回転可能である。所定の実施形態では、膜ホルダ１８は、中央ベースキャップ開口５７にはまる複数の軸方向延在部材５６（１個を図示する）によるベースキャップ１６（図７）とのスナップ係合を有する。スナップ係合は、膜ホルダ１８とベースキャップ１６との間の相対回転を可能にする。

【0014】

膜ホルダ１８は、複数の立ち上がった突起又はリブと、配管６２などに連結できる出口１９（例えば、雄型ルアースリップ）への流体流れのためのチャネルとを備えることができる。該複数の突起又はリブは、膜６０を支持する。環状Ｏリング２２を膜６０の外側の環状縁付近に配置して、膜６０を所定位置に保持するのを補助し、そして膜６０の周囲への液漏れを防止することができる。出口１９は、ベースキャップ１６が本体１２に取り付けられたときに本体１２のスロット２７に収容される。ベースキャップ１６を本体１２に取り付けるために、出口１９をスロット２７に挿入し、ベースキャップ１６を、ベースキャップ１６のねじが本体１２の底部にある対応する内部ねじ６に係合するように回転させる。スナップ係合により、ベースキャップ１６の回転は、膜ホルダ１８の対応する回転を強制しない。ベースキャップ１６は、ポリスルホンなどの任意の好適な材料から構成できる。ベースキャップ１６の下側は、容器が使用中に加圧される間の膨張変形を補うために凹面を有することができる。

【0015】

図２〜４に見られるように、所定の実施形態では、頂部キャップ１４は、装置１０が加圧されている間又は装置１０の加圧中に本体１２から頂部キャップ１４が開放するのを防止するためのインターロック機構２０を備える。所定の実施形態では、インターロック機構２０は、ロック機構２１、例えば開位置（図２）と閉位置（図３）との間で頂部キャップ１４のトラック４２内において本体１２に対して垂直方向にスライド可能なレバーを備える。頂部キャップ１４が本体１２と一体化しかつ該本体から半径方向外側に延在する環状フランジ２４上に載置されるように本体１２に締め付けられると、ロック機構２１は、環状フランジ２４において、スロットなどのロック機構受容部材２３と整列する。トラック４２内でロック機構２１をロック機構２１の狭い底部延長部２６がロック機構受容部材２３に入り、そしてこれを貫通するように下方にスライドさせることにより、本体１２に対する頂部キャップ１４の回転が阻止される。当業者であれば、ロック機構受容部材２３がスロットである必要はないことが分かるであろう；このものは、ロック機構を受け取り、そしてキャップ１４と本体１２との間の相対回転を阻止する任意の部材又は機構とすることができる。

【0016】

図６から分かるように、フランジ２４は、ロック機構受容部材２３の中間点付近で終端するオフセット又は溝２４ａを備える。頂部キャップ１４の底部環状面は、頂部キャップが本体１２にねじ込まれ、その完全に締めた位置に近づくときに溝２４ａに乗る停止ロックタブ４８を備える。溝２４ａはロック機構受容部材２３の中間付近で終端するため、停止ロックタブ４８は、溝２４ａの端壁に当接し、頂部キャップ１４のさらなる締めを防ぎ、それによりロック機構２１とロック機構受容部材２３とを整列させる。

【0017】

図４及び５は、圧力逃がし弁の実施形態を示す。所定の実施形態では、圧力逃がし弁は、２つの作用可能な特徴を有する：ユーザ作動通気システムを与えること；及びこのシステムを過加圧した場合に圧力解放ベントを与えること。図示した実施形態では、圧力逃がし弁は、頂部キャップ１４内に自蔵式弁カートリッジ又はハウジング３０を備える。所定の実施形態では弁カートリッジ３０は、インターロック機構２０の半径方向内側に配置される。所定の実施形態では、弁カートリッジ３０は、カートリッジ３０の一方の端部にエラストマーシールなどのシール３１を備え、該カートリッジの反対の長手方向端部に圧縮可能ピストン３２を備え、該ピストン３２は、ハウジング端部キャップ３６の助けを借りて所定の位置に保持される。シール３１は頂部キャップ１４内のオリフィス３３に対してシールするように配置され、このオリフィス自体は、頂部キャップ１４が本体１２に組み立てられるときに本体１２の内部への流体連通を与えるように配置される。所定の実施形態では、オリフィス３３面はずらされ（例えば０．０４０インチ）、シール接触面は０．０１５インチの全半径を有する。オリフィス３３の直径は、内部容積部の通気速度を制御し、所定の実施形態では０．１４０インチの内径を有する。一定のワイヤ径及び外径の均一に巻かれたステンレス鋼ワイヤなどの付勢部材３４がピストン３２を半径方向外側に、例えばインターロック機構２０に向かって付勢する。所定の実施形態では、付勢部材３４は、直線状のバネ力を有する。所定のワイヤサイズ及びコイル長について、多くのバネが圧縮されればされるほど、バネを圧縮しピストン３２を作動させるのに必要な力が大きくなり、それによってシステムがベントする圧力が制御される。

【0018】

所定の実施形態では、ロック機構２１は、カムスロット３５を備える。カムスロット３５は、ロック機構２１が全開位置と全閉位置との間で作動されるときにピストンのヘッドがカムスロット３５をなぞるように構成及び配置される。所定の実施形態では、カムスロット３５の下部領域は、カムスロット３５の上方領域よりも大きな範囲まで半径方向外側に延在し、これら下部領域と上部領域との間には遷移傾き部３５ａがある。したがって、ロック機構２１が図４に示すように開位置にあるときには、ピストン３２は、カムスロット３５の最下部領域に配置されるため、ピストン３２は、その最も遠い範囲まで半径方向外向きに付勢される。この開放位置では、本体１２内の流体（例えば空気）は、オリフィス３３を介して、弁カートリッジ３０を保持するキャビティ３９内に通気され、弁カートリッジ３０とキャビティ３９の壁との間の小さな隙間の周囲に通気され、そして装置の外に通気され得る。所定の実施形態では、弁を閉じ、かつ、付勢部材３４を配置するためのストロークは、カムスロット３５を適切に構成することによって、ピストンが０．０３０インチ〜０．０５０インチ、好ましくは約０．０４０インチの間で移動するように設計できる。所定の実施形態では、弁は、８５ｐｓｉ〜１０５ｐｓｉの圧力範囲で開くように設計される（例えば、付勢部材３４の力は、エラストマーシール３１の受圧領域に作用する圧力によって解消される）。これは、オリフィス３３の開口の大きさと、付勢部材のバネ定数と、バネ圧縮との関数である。

【0019】

ロック機構２１が閉位置に向かって作動すると、ピストンはカムスロットをたどり、付勢部材３４の力に抗して半径方向内側に押し込まれ、シール３１をオリフィス３３と密封接触させ、それによって流体がオリフィス３３を介して本体１２からベントするのが防止される。カムスロット３５は、シール３１とオリフィス３３との間で係合接触するようにカートリッジ３０を圧縮し、ピストン３２及び付勢部材３４を圧縮して最終的な圧力解放値を達成する。

【0020】

所定の実施形態では、付勢部材３４は、ピストン３２の最大移動で必要な解放速度を達成するように予荷重（例えば、６０％）されている。

【0021】

弁及びロックシステムの別の実施形態を図８Ａ及び８Ｂに示す。示された実施形態では、圧力逃がし弁は、頂部キャップ１４内に弁を備える。所定の実施形態では、弁は、インターロック機構８２０の半径方向内側に配置される。所定の実施形態では、弁は、一方の端部にシール部材８３１を有する弁シャフト８３０を備える。弁シャフト８３０は、正常に閉じた位置では、キャップ１４の内部の所定位置に固定され（自由浮動なし）、予め定められた負荷で付勢部材８３４を圧縮する。これにより、頂部キャップ１４が本体１２に組み立てられたときに本体１２の内部への流体連通を与えるように配置される、キャップ１４内におけるオリフィス８３３に対して、弁シャフト８３０、特にシール部材８３１をシールするための力が加えられる。弁シャフト８３０は、連結部材８３５を介して回転ハンドル８９０に連結されており、これによりハンドル８９０を回転させ、そして弁シャフト８３０を開放位置に押し、オリフィス８３３からシール８３１を脱離させることが可能になる。所定の実施形態では、連結部材８３５は、ハンドル８９０内のカムスロット８３６を介して弁シャフト８３０に挿入されたピンである。所定の実施形態では、付勢部材８３４は線形バネ力を有する；所定のワイヤサイズ及びコイル長について、多くのバネが圧縮されればされるほど、バネをさらに圧縮するのに必要な力は大きくなる。ロック機構が閉位置に向かって作動すると、弁カートリッジは、付勢部材８３４の力に抗して半径方向内側に押し込まれ、シール８３１がオリフィス８３３と密封接触するため、流体がオリフィス８３３を介して本体１２からベントされるのが防止される。

【0022】

所定の実施形態では、インターロック機構８２０は、ピン８９２を備える。ピン８９２は、頂部キャップ１４の半径方向ハウジング８９４内に配置されており、付勢部材８９５によりバネ加圧される。回転可能ハンドル８９０は、下端部に隆起ボス８９３（図８Ｂ）を備え、この隆起ボスは、ハンドル８９０が閉位置に作動したときにバネ加圧されたピン８９２に係合する。これにより、ピン８９２が軸方向に移動し、そして本体１２の半径方向ハウジング８９６によって画定される領域に入る。このときに、ピン８９２の部分は、キャップ１４の半径方向ハウジング８９４及び本体１２の半径方向ハウジング８９６の内部を占めるため、キャップ１４は、本体１２に対して回転できず、加圧中に閉位置でロックされる。

【0023】

所定の実施形態における動作では、図８Ａに示すように、システムは、ハンドル８９０が開位置にあるときにベントされる。この位置では、ハンドル内のカムスロット８３６は、シャフト８３０とハンドル８９０との間にある取付ピン８３５に横方向の力を加え、予荷重バネ８３４をさらに圧縮する（この位置ではオリフィス８３３とシール８３１との間に小さなギャップがある）。

【0024】

この位置では、ハンドル８９０とピン８３５との間のギャップは、ピン８９２が本体１２の上部領域にある対応するジオメトリから自動的に離脱するのを可能にする（予荷重バネ機構８９５によって促進される）。図８Ｂに示されるように、ハンドルを９０度後方に回転させると、弁シャフト８３０をハンドル８９０に連結するピン８３５が解放され、圧縮されたバネ８３４が弁シャフト８３０を半径方向内側に押し込み、それによってオリフィス８３３に抗してシール８３１に力を加えることが可能になる。ハンドル８９０を閉位置に回転させると、ハンドル８９０の下端部にある隆起ジオメトリ８９３は、ロックピン８９２に係合し、本体１２のハウジング８９６によって画定される対応する開口部にピン８９２を押し込む。閉位置において、ハンドル８９０におけるカムスロット８３６と弁シャフト８３０における連結ピン８３５との間にはクリアランスがあり、システムが過剰に加圧された場合には、容器内の圧力／力がバネ力を克服し、シール８３１及びシャフト８３０を移動させて開く。

【0025】

所定の実施形態では、弁は、８５ｐｓｉ〜１０５ｐｓｉの圧力範囲内で開くように設計される（例えば、付勢部材８３４の力は、エラストマーシール８３１の加圧領域に作用する圧力によって克服される）。これは、オリフィス８３３の開口のサイズと付勢部材のバネ定数とバネ圧縮との関数である。

【0026】

所定の実施形態では、付勢部材８３４は、シャフト８３０の最大移動で必要な放出速度を達成するように予荷重される（例えば、６０％）。

【0027】

図９Ａ及び９Ｂは通気弁機構の実施形態を示す。図示した実施形態では、弁を収容するキャップ１４の領域は、キャビティ領域９０１を含む。弁ステムは、２部品機構である；所定の実施形態では、このものは、円形又は円筒形断面の第１弁ステム部材９３０Ａと、該第１部材９３０Ａの半径方向内側に配置される正方形断面の第２弁ステム部材９３０Ｂとを備える。所定の実施形態では、弁ステム第１部材９３０Ａは、ハンドル９９０の作動などによってキャビティ９０１内においてピン９３６の周りで回転可能であるが、ただしキャビティ９０１内において半径方向には可動できない。第１部材９３０Ａは、図９Ａに示すように、バルブが開位置にあるときに弁ステム第２部材９３０Ｂの対応する成形前面９３２と一致するように構成される成形端部面９３１を有する。この構成では、弁ステム部材９３０Ａ及び９３０Ｂの合わせた長さは最小である。端部面９３１及び前面９３２の形状は特に限定されないが、ただし、それらが一方の位置において第１ステム長さを画定するように係合し、そして他方の位置において該第１ステム長さよりも長い第２ステム長さを画定するように分離するよう成形されることを条件とする。弁ステム第２部材９３０Ｂは、キャップ１４内で半径方向に移動できる（例えば、ピン９３６に沿って）が、キャビティと第２部材９３０Ｂとの相対的な幾何学的形状のためキャビティ領域９０１内では回転できない。ハンドル９９０は回転可能であるが、半径方向には移動しない。示されるように、付勢部材９３４が、弁ステム第２部材９３０Ｂの端部面と弁の先端部９３５との間にピン９３６の周りに配置されている。

【0028】

図９Ａに示すように、ハンドル９９０が開位置にあるときにシステムは通気されるため、この位置ではオリフィス８３３とシール９８１との間に小さなギャップが存在する。ハンドル９９０が回転すると（例えば、９０度）、弁ステム第１部材９３０Ａの成形端部面９３１は、第２部材９３０Ｂの前面９３２との一致整合から離れ、それによって、図９Ｂに見られるように、非回転弁第２部材９３０Ｂを、付勢部材９３４の付勢力に抗して、オリフィス８３３に向かって半径方向内側に移動させる。弁ステム第２部材９３０Ｂは、付勢部材９３４を圧縮し、その後オリフィス８３３に抗してシール９８１に力を加える。ハンドル９９０を逆にすると、システムが通気される。システムが過加圧されると、容器内の圧力／力は、付勢部材９３４のバネ力を克服し、かつ、開位置に弁を移動させる。

【0029】

所定の実施形態では、装置は、膜ホルダ１８をベースキャップ１６上にスナップ係合させ、そして膜片６０を膜ホルダ１８上に組み立て、それをＯリング２２と共に保持することによって組み立てることができる。次いで、膜ホルダ１８を、ルアー出口１９を本体１２内の開口部又はスロット２７と整列させた状態で配置することができ、そして、ベースキャップ１６を、ベースキャップ１６及び本体１２における各ねじ６を係合させることにより、本体１２に締め付けることができる。このときに、この装置は、サンプルを受け取る準備ができており、これを本体１２の内部容積部に任意の適切な機構によって導入できる。撹拌棒アセンブリ１５は、本体１２内においてリッジ８を半径方向内側に突出させることによって生じたシェルフ上で支持部材１５’’’を支えることにより所定の位置に配置される。次に、頂部キャップ１４を本体１２と係合させ締付ける。ロック機構２１を閉位置に作動させて頂部キャップ１４を所定位置でロックし、圧力逃がし弁に負荷をかける。適切なろ液容器に排出することができるろ液管をルアー出口１９に取り付けることができる。圧力源を、頂部キャップ１４上に迅速継手１１と連通した状態で配置する。装置を撹拌プレート上に設置し、撹拌プレートをオンにして撹拌棒アセンブリ１５を作動させ、そして圧力を圧力源により加えてろ過を開始させる。

【0030】

所定の実施形態では、ろ過の実施は、典型的には、サンプルが必要な程度、例えば１０倍に濃縮されるまで監視される。濃縮が完了すると、圧力源を切断し、そしてロック機構２１を開位置まで上昇させてこれとロック機構受容部材２３とを脱離させ、空気を今のところシールされていないオリフィス３３を介して排出させることによって圧力逃がし弁により本体１２の内部容積部を加圧する。セルが減圧されたら、頂部キャップ１４を取り外して濃縮サンプルにアクセスすることができる。膜上にある濃縮サンプルをピペットなどにより回収することができる。装置を洗浄し、再使用することができる。

【符号の説明】

【0031】

６ 内部ねじ
８ リッジ
７ ねじ
１０ 撹拌セル装置
１１ 迅速継手
１２ 本体
１２ａ 内壁
１３ シール／環状ワイパー部材
１４ 頂部キャップ
１５’ 撹拌パドル
１５'' 軸方向ステム
１５''' 支持部材
１６ ベースキャップ
１８ 膜ホルダ／支持体
１９ 出口
２０ インターロック機構
２１ ロック機構
２２ Ｏリング
２３ ロック機構受容部材
２４ 環状フランジ
２４ａ 溝
２６ 底部延長部
２７ スロット
２７ａ フランジ部
２９ リブ
３０ 自蔵式弁カートリッジ／ハウジング
３１ シール
３２ ピストン
３３ オリフィス
３４ 付勢部材
３５ カムスロット
３６ ハウジング端部キャップ
３９ キャビティ
４２ トラック
４８ 停止ロックタブ
５６ 軸方向延在部材
５７ 中央ベースキャップ開口
６０ 膜
６２ 配管
８２０ インターロック機構
８３０ 弁シャフト
８３１ シール部材
８３３ オリフィス
８３４ 付勢部材
８３５ 連結部材
８３６ カムスロット
８９０ 回転ハンドル
８９２ ピン
８９３ 隆起ボス
８９４ 半径方向ハウジング
８９６ 半径方向ハウジング
９０１ キャビティ領域
９３０Ａ 第１弁ステム部材
９３０Ｂ 第２弁ステム部材
９３１ 端部面
９３２ 前面
９３４ 付勢部材
９３６ ピン
９８１ シール
９９０ ハンドル

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】