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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022075439
(43)【公開日】2022-05-18
(54)【発明の名称】二液混合デバイス
(51)【国際特許分類】
   B01F 23/41 20220101AFI20220511BHJP
   B01F 25/40 20220101ALI20220511BHJP
   B01F 21/00 20220101ALI20220511BHJP
   B01F 35/71 20220101ALI20220511BHJP
【FI】
B01F3/08 A
B01F5/06
B01F1/00 Z
B01F15/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】書面
(21)【出願番号】P 2020195541
(22)【出願日】2020-11-06
(71)【出願人】
【識別番号】597011566
【氏名又は名称】エス・ピー・ジーテクノ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】藤原 光輝
(72)【発明者】
【氏名】糸平 俊一
【テーマコード(参考)】
4G035
4G037
【Fターム(参考)】
4G035AA16
4G035AB37
4G035AB40
4G035AC26
4G035AE13
4G035AE17
4G037AA02
4G037EA01
(57)【要約】
【課題】手中でポンピング混合するデバイスにおいて、主要の混合構造部を後付けで組み立てすることなく組立製造コストを抑え、その混合効率の良いデバイスを提供する。
【解決手段】本発明に係るデバイスは、選択した樹脂により1部品で完成するもので、筒状となるデバイス本体において当該デバイス内腔を二つの室に区分するように当該内腔に設けられる所謂二液混合作用が働く混合構造部は、当該デバイス本体あるいはコネクタ本体に成形樹脂が一連して形成される一体成形のため、成形部品1点、或いは左右コネクタ成形部品2点で本発明のデバイスを完成させることができ複雑な組立作業の必要は一切ない。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
左右二方の注射用シリンジにある夫々の二液をポンピング操作により混合するための筒状の樹脂製デバイスであって、当該デバイスの両辺縁部は注射用シリンジと接続可能な接続部を有し1以上の開口穴を有する一の混合構造部は、当該混合構造部を介して当該デバイス内腔を二つの室に区画するように設けられ、且つ当該デバイス内腔に別の部品として嵌着や接合などされることなく当該デバイス本体と一連の樹脂で繋がり一体成形されており、一部品で形成されていることを特徴とする混合デバイス。
【請求項2】
左右二方の注射用シリンジにある夫々の二液をポンピング操作により混合するための筒状の樹脂製デバイスであって、当該デバイスは筒状の二のコネクタを突き合わせて構成されるもので、一の当該コネクタの一方の辺縁部は注射用シリンジと接続可能な接続部を有し1以上の開口穴を有する一の混合構造部が、当該混合構造部を介して一の当該コネクタ内腔を二つの室に区画するように、あるいはもう一方の辺縁部に蓋をするように設けられ、且つ当該コネクタ内腔に別の部品として嵌着や接合などされることなく一の当該コネクタ本体と一連の樹脂で繋がり一体成形されており、一部品で形成される一混合構造部付き一コネクタの二が前記接続部と反対側を向かい合わせて互いに突き合わされて液密な接合により形成されることを特徴とする混合デバイス。
【請求項3】
前記混合構造部には、前記開口穴が2乃至10個有することを特徴とする請求項1乃至2の何れか一つに記載の混合デバイス。
【請求項4】
前記開口穴が真円形以外であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一つに記載の混合デイバス。
【請求項5】
前記開口穴の貫通長さは前記混合構造部の厚みに相当するものであって、当該貫通長さは少なくとも前記開口穴を形成する断面の短軸径に相当する長さを有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一つに記載の混合デバイス。
【請求項6】
前記混合構造部に設けられる前記開口穴において、一部の当該開口穴は、デバイス本体内面と当該混合構造部の外縁の凹みにより形成されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一つに記載の混合デバイス。
【請求項7】
前記混合構造部に設けられる前記開口穴の開口率は、当該混合構造部面積に対して、30%乃至70%以下であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一つに記載の混合デバイス。
【請求項8】
注射用シリンジを接続する前記接続部側からデバイス内腔を見る当該混合構造部の断面形状は、最大直径φ3.9mmの円内に収まることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つに記載の混合デバイス。
【請求項9】
一の前記混合構造部に設けられる一以上の前記開口穴のそれぞれの開口面積には、120%乃至300%の差異があることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一つに記載の混合デバイス。
【請求項10】
前記混合構造部がコネクタ辺縁部からテーパー調に絞られる7.5mm乃至12mmの設置位置に当該コネクタ本体と一連の樹脂で繋がり一部品で形成されていることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一つに記載の混合デバイス。
【請求項11】
前記成形用樹脂が疎水性樹脂である請求項1乃至10の何れか一つに記載の混合デバイス。
【請求項12】
前記成形用疎水性樹脂が、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、またはテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体樹脂であることを特徴とする請求項11に記載の混合デバイス。
【請求項13】
前記成形用樹脂が親水性樹脂である請求項1乃至10の何れか一つに記載の混合デバイス。
【請求項14】
前記成形用親水性樹脂が、ポリアミド系樹脂、またはポリエチレンテレフタレート樹脂、またはアクリル系樹脂、または塩化ビニル系樹脂であることを特徴とする請求項13に記載の混合デバイス。
【請求項15】
前記成形用樹脂が中性樹脂である請求項1乃至10の何れか一つに記載の混合デバイス。
【請求項16】
前記成形用中性樹脂が、ポリエステル系樹脂、またはポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリビニリデンフルオライド樹脂であることを特徴とする請求項15に記載の混合デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、親水性溶液同士、あるいは疎水性溶液同士、あるいは親水性溶液と疎水性溶液など二液の異種溶液や、粉体粒子を溶液中に効率よく均等に分散させるスラリー溶液などを、両側に連結する二方の注射用シリンジを用いて手中でポンピング混合するデバイスに関するものである。
【背景技術】
【0002】
エマルション調製用デバイスの先行技術として、特許文献1、及び特許文献2が報告されており、何れも、左右の両コネクタの中央付近に二液のミキシングを促す微細な間隙や微細な孔を形成する円板が、その両コネクタにより挟まっている構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開2013/133209号公報
【特許文献2】特開2005-186026号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1及び2は、それぞれ左右の両コネクタで、円板状の所謂混合促進機構を別作業工程において挟んで構成されたデバイスである。特許文献1においては、その円盤状の混合促進機構は、第1メッシュと第2メッシュの間の空間に繊維を充填し繊維集合体となし、その繊維集合体を形成する繊維と繊維の隙間により分散相と連続相を良く混ぜることとしており、特許文献2においては、円板状の多孔体が有する均一な微細孔により分散相と連続相を良く混ぜることとしている。
【0005】
このように、特許文献1及び2のデバイスに係る所謂当該混合促進機構は、何れも間隙構造や多孔構造の円板を左右の両コネクタを突き合わせた間に挟む機構であるため、当該混合促進機構はデバイス本体と当接面、或いはつなぎ目を有するものである。
【0006】
このような、両側のコネクタを突き合わせた構造のデバイスはその突き合わせて貼り合わせる力が甘かったり、全周の貼り合わせの一部に隙間があったりすると、貼り合わせ部から屈曲して折れたり、貼り合わせ隙間から液漏れが発生するなど、調製者がその時の溶液に暴露してしまうなど重大な問題を引き起こす危険がある。
【0007】
特にこれらのデバイスが、患者に必要なエマルション製剤、例えば抗がん剤エマルションやワクチンエマルションなどを調製するために医療現場で使用される場合、これらの毒性の強い溶液に調製者が暴露してしまう危険や高価な薬液費用が無駄になる。
【0008】
そして特許文献1及び2は、W/O系エマルションを生成する際、円板を含む所謂当該多孔構造部は疎水性繊維を用いたり、シリコーン溶液による疎水性コーティング表面処理を施したり、連続相の疎水性に濡れやすい表面質としており、またO/W系エマルションでは、親水性繊維を用いたり、親水性であるガラス多孔体のままと、連続相の親水性に濡れやすい表面質を搭載としている。
【0009】
特許文献1及び2とも、両側のコネクタを突き合わせて間に挟む所謂多孔構造部である円板は、エマルションを構成する連続相に濡れやすい表面質が必要であるとしている。
【0010】
一方、特許文献1及び2ともエマルションを構成する二つの溶液が接液するデバイス内腔面の材質は重要視されていない。
【0011】
本来エマルションを調製する場合、容器内の表面は連続相に濡れる表面質である方が最も望ましく、例えば、容器内表面が連続相に反発し、分散相に濡れやすい材質であると、連続相に綺麗に分散している分散相粒子は、その容器内表面に付着しやすくなり、次々と付着が進み結果粗大な分散相粒子となり、エマルションを形成する分散相が積層していき、エマルション解乳化(エマルション崩壊)により結果として相分離を起こしてしまう。
【0012】
特許文献1のデバイスは、繊維物を第一メッシュと第二メッシュの間の空間にあるデニールの繊維を充填してその繊維同士が形成する隙間によって分散相と連続相を良く混ぜるというものである。また第一メッシュと第二メッシュは同じ面積の貫通孔を多数有し均等に配置され、具体的な数値は示されず大きな空隙率を有するとしている。
【0013】
しかし、特許文献1のデバイスでは、貫通孔となる間隙を形成する骨格として、例えば親水性の分散相に反発する疎水性の表面性質を有する繊維を採用するとしても、繊維状の細い骨格では混合効果が十分得られないことが危惧される。本来はその分散相を微分散するためにある程度ポンピング送流を妨げて千切るほどの太さが混合効果に左右するところ特許文献1では重要視されておらず、エマルションの生成に限らず、二液の異種溶液の混合には溶液が互いに良く混ざるためにはこの間隙幅に対する骨格線幅の考慮も重要である。
【0014】
例えば、容器に入れた異種混合溶液を攪拌棒で混ぜるとき、棒径の細い攪拌棒では効率良く混ぜることができない。つまり間隙幅に対して骨格線幅が細いと、骨格により分散相が千切れて間隙を通過したはずが、通過後すぐに再合一してしまい微分散しないことが起こる。つまり、ポンピング回数を増してもなかなか微分散しないことが考えられる。
【0015】
そのため特許文献1では、その充填する繊維はデニールによっては、狭い空間に密集させるためにある程度の長さなどが必要であることが看取される。しかし特許文献1明細書には同じ空間で同じ繊維長さでありながら太いデニールを用いると目的のエマルションが生成できていないことが実施例に明記されており、その選定が難しく煩わしい。そもそも組立自体が煩わしい。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、ポンピング操作により左右の突き合わせ面で折れたり、つなぎ目から液漏れする心配が全くなく、エマルション調製する場合、エマルション解乳化せず目的のO/W系エマルション、あるいはW/O系エマルションが確実に生成できる用手ポンピング式デバイスを提供することである。
【0017】
よってそもそも注射用シリンジを用いて用手ポンピングにより異種溶液を混合する本発明に係るデバイスは、注射用シリンジに接続可能な接続部を有する円筒状のコネクタを左右に有し、当該デバイスの内腔には大きく左右二つの室に区画するように貫通孔となる開口穴を有する混合構造部が1乃至2設けられている。ここで、当該混合構造部が2設けられても2つの当該混合構造部は互いに近接しており、当該2つの混合構造部同士の間に形成される第3の室は送液途中の通過室と見なすため、当該混合構造部をデバイス内腔に2設けて結果的に三つの室に区画されたとしても、前記通過室は無視しそれ以外の左右二つの室を区画するものと表現するものである。
【0018】
また本発明に係るデバイスに設けられる混合構造部において、その1の混合構造部全面に対する当該開口穴の開口面積の割合は、30乃至70%が好ましく、40乃至60%がより好ましい。当該開口穴が設けられた当該混合構造部を有する本発明のデバイスは、樹脂の金型射出成形や樹脂の光造形、樹脂の3Dプリンター成形により容易に実現できるものである。また、当該開口穴は、前記成形法では微細な穴を有する成形に限界があるため、本発明に係る開口穴の径は0.5mm以上が好ましい。
【0019】
当該開口穴の開口率が30%未満であると二液混合溶液を同時に左右の注射用シリンジにて用手ポンピング送流する際、手に押圧負荷がかかり容易にポンピング操作を行うことができない。逆に開口率が70%以上であると、骨格幅が細いということであり、例えば分散相を引き千切るせん断効果が低く、容易に分散相を微細化することができない。
【0020】
但し、当該開口穴を形成する骨格線幅が小さくなる、つまり当該開口率が70%以上となる場合において、ポンピング送流の長さ方向に開口穴が深い場合、つまり当該混合構造部が当該送流方向に厚い場合は混合効果が得られるため、条件付きで採用することができる。
【0021】
この場合、送流方向に見る開口穴の貫通長さは、穴面積を形成する短軸径と同等以上であれば混合効果が得られる。例えば、楕円形の開口穴の場合、楕円を形成する短軸長さ分の貫通長さを有する開口穴であれば、混合効果が得られる。しかし、当該貫通長さが長すぎると混合操作を終えた後、デバイスに残存する混合液が多くなり実用的ではないため、この場合の貫通長さは長くて5倍までが好ましく、より好ましくは5mmまでである。
【0022】
ここで混合とは、親水液と疎水液の場合はエマルションであって、一方、親水液同士、または疎水液同士の場合は溶解である。同性溶液であっても粘度が異なる場合、効率良く素早く混合することが難しい場面がある。例えば、粘度を有する親水性造影剤と粘度を有しない水と同程度粘度の生理食塩水の一定量比の溶解や、ビタミン液と点滴液の溶解、異色塗料の溶解、油性造影剤と抗がん剤水溶液の乳化、油性アジュバント液と核酸水溶液の乳化など様々である。
【0023】
このときの各容量が大きい場合は、混合でデバイス内に残存する混合溶液がもったいないという心配は少ないが、貴重で少量の医薬液の混合ではその残存する液量は非常にもったいないこととなる。多用途に利用できる本発明は、これらのもったいない場面があることを考慮し、シリンジを装着した状態で、混合用液相が充満する内腔容積は極力小さい方が望ましい。
【0024】
本発明に係るデバイスは、前述の特許文献のように両コネクタを突き合せて二液の混合作用を促す所謂混合構造部を挟み込んだり嵌め合わせる構造ではなく、鋭意研究を重ねた結果、当該混合構造部がデバイス本体、或いはコネクタ本体に一体成形された構造であり、組立製造コストを極力抑え、且つ混合効果を十分発揮できる実用的なデバイスを発明したものであり、つまり親水性溶液同士あるいは疎水性溶液同士あるいは親水性溶液と疎水性溶液など二液の異種混合溶液や、粉体粒子を溶液中に均等に分散させるスラリー溶液、更には例えば微細な粉体粒子が油中分散したスラリー溶液を水溶液中に乳化する所謂S/O/W型エマルションなどを効率良く混合できる安価構造のデバイスであり、すなわち以下のデバイスに係る。
項1.左右二方の注射用シリンジにある夫々の二液をポンピング操作により混合するための筒状の樹脂製デバイスであって、当該デバイスの両辺縁部は注射用シリンジと接続可能な接続部を有し1以上の開口穴を有する一の混合構造部は、当該混合構造部を介して当該デバイス内腔を二つの室に区画するように設けられ、且つ当該デバイス内腔に別の部品として嵌着や接合などされることなく当該デバイス本体と一連の樹脂で繋がり一体成形されており、一部品で形成されていることを特徴とする混合デバイス。
項2.左右二方の注射用シリンジにある夫々の二液をポンピング操作により混合するための筒状の樹脂製デバイスであって、当該デバイスは筒状の二のコネクタを突き合わせて構成されるもので、一の当該コネクタの一方の辺縁部は注射用シリンジと接続可能な接続部を有し1以上の開口穴を有する一の混合構造部が、当該混合構造部を介して一の当該コネクタ内腔を二つの室に区画するように、あるいはもう一方の辺縁部に蓋をするように設けられ、且つ当該コネクタ内腔に別の部品として嵌着や接合などされることなく一の当該コネクタ本体と一連の樹脂で繋がり一体成形されており、一部品で形成される一混合構造部付き一コネクタの二が前記接続部と反対側を向かい合わせて互いに突き合わされて液密な接合により形成されることを特徴とする混合デバイス。
項3.前記混合構造部には、前記開口穴が2乃至10個有することを特徴とする項1乃至2の何れか一つに記載の混合デバイス。
項4.前記開口穴が真円形以外であることを特徴とする項1乃至3の何れか一つに記載の混合デイバス。
項5.前記開口穴の貫通長さは前記混合構造部の厚みに相当するものであって、当該貫通長さは少なくとも前記開口穴を形成する断面の短軸径に相当する長さを有することを特徴とする項1乃至4の何れか一つに記載の混合デバイス。
項6.前記混合構造部に設けられる前記開口穴において、一部の当該開口穴は、デバイス本体内面と当該混合構造部の外縁の凹みにより形成されることを特徴とする項1乃至5の何れか一つに記載の混合デバイス。
項7.前記混合構造部に設けられる前記開口穴の開口率は、当該混合構造部面積に対して、30%乃至70%以下であることを特徴とする項1乃至6の何れか一つに記載の混合デバイス。
項8.注射用シリンジを接続する前記接続部側からデバイス内腔を見る当該混合構造部の断面形状は、最大直径φ3.9mmの円内に収まることを特徴とする項1乃至7の何れか一つに記載の混合デバイス。
項9.一の前記混合構造部に設けられる一以上の前記開口穴のそれぞれの開口面積には、120%乃至300%の差異があることを特徴とする項1乃至8の何れか一つに記載の混合デバイス。
項10.前記混合構造部がコネクタ辺縁部からテーパー調に絞られる7.5mm乃至12mmの設置位置に当該コネクタ本体と一連の樹脂で繋がり一部品で形成されていることを特徴とする項1乃至9の何れか一つに記載の混合デバイス。
項11.前記成形用樹脂が疎水性樹脂である項1乃至10の何れか一つに記載の混合デバイス。
項12.前記成形用疎水性樹脂が、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、またはテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体樹脂であることを特徴とする項11に記載の混合デバイス。
項13.前記成形用樹脂が親水性樹脂である項1乃至10の何れか一つに記載の混合デバイス。
項14.前記成形用親水性樹脂が、ポリアミド系樹脂、またはポリエチレンテレフタレート樹脂、またはアクリル系樹脂、または塩化ビニル系樹脂、またはポリスチレン系樹脂であることを特徴とする項13に記載の混合デバイス。
項15.前記成形用樹脂が中性樹脂である項1乃至10の何れか一つに記載の混合デバイス。
項16.前記成形用中性樹脂が、ポリエステル系樹脂、またはポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリビニリデンフルオライド樹脂であることを特徴とする項15に記載の混合デバイス。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、前述のような左右の両コネクタで微細孔を有する円板やメッシュを挟む構造ではないため、これらの組立作業の煩わしさがなく、この組立作業に係る製造コストが無くなり低コストで提供することが可能である。
【0026】
本発明は、ポンピング操作性を考慮した上で、低コストで量産性に富んだ一体構造でありながらデバイスの内腔には、鋭意研究を重ねてミキシング効果に最も有力な構造の混合構造部を有する全く新しい機構の混合デバイスである。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明に係る実施の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明するが、本発明が以下の例示及び説明の内容により何ら限定されるものでないことは言うまでもない。
【実施例0028】
<材質>
本発明のデバイスは樹脂成形として射出成形や光造形、3Dプリンター成形により一体成形で構成されるもので、選定する材質は流動性や成形性など各成形の条件に合う樹脂が必要である。
【0029】
そして、混合する二液の溶液が親水性同士の場合や、分散相が疎水性で連続相が親水性となるO/W系エマルションの場合は、本発明のデバイスが溶液に接触する内腔表面は親水性が望ましいことから、本発明のデバイスの材質は、水に比較的濡れやすい樹脂が望ましく、例えば水に対する接触角が90°以下である前記樹脂成形が可能な、ポリアミド系樹脂:PA(対水の接触角:50°~80°)、ポリエチレンテレフタレート樹脂:PET(対水の接触角:65°~80°)、アクリル系樹脂:PMMA(対水の接触角:50°~70°)、塩化ビニル系樹脂:PVC(対水の接触角:60°~75°)などが利用できる。ここで前記塩化ビニル系樹脂とは、例えばアクリル変性塩化ビニル樹脂なども水に比較的濡れやすい成形用樹脂として利用できる。
【0030】
また、混合する二液の溶液が疎水性同士の場合や、分散相が親水性で連続相が疎水性となるW/O系エマルションの場合は、本発明のデバイスが溶液に接触する内腔表面は疎水性が望ましいことから、本発明のデバイスの材質は、疎水溶液に比較的濡れやすい樹脂、言い換えると水に濡れにくい樹脂が望ましく、例えば水に対する接触角が90°以上である前記樹脂成形が容易な、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂:PFA(対水の接触角:110~120°)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体樹脂:ETFE(対水の接触角:96°~115°)などが利用できる。
【0031】
ここで、水に濡れにくい樹脂として商標名テフロンとして周知のポリテトラフルオロエチレン樹脂:PTFE(対水の接触角:110°~120°)は、繊維やチューブなど押出成形用樹脂としては利用が容易だが、本発明のデバイスを構成するための射出成形用樹脂としては成形条件が非常に難しく現実的ではない。
【0032】
また、ポリエステル系樹脂:PE(対水の接触角:75°~95°)や、ポリスチレン系樹脂:PS(対水の接触角:85°~88°)、ポリプロピレン系樹脂:PP(対水の接触角:90°~95°)、フッ素系樹脂のポリビニリデンフルオライド樹脂:PVDF(対水の接触角:80°~90°)は射出成形用樹脂として利用できるが、本発明のデバイスとしてその材質特性が親水性か疎水性か明確でなく中性に近いため成形用として利用できるが、その優先順位としては低い。
【0033】
<構造1>
本発明に係るデバイスは、選択した樹脂により1部品で完成するもので、筒状となるデバイス本体において当該デバイス内腔を二つの室に区分するように当該内腔に設けられる所謂二液混合作用が働く混合構造部は、当該デバイス本体に成形樹脂が一連して形成されるもので、つまりその一体成形のため、成形後デバイスを完成させる複雑な組立作業の必要は一切ない。
【0034】
より詳しくは、図2に示すように筒状である本発明のデバイス本体gの内腔の中央付近には、図1に示すようにデバイスd筒方向を軸方向xとすると、その軸方向xを遮り左右二つの室を形成するように一定の厚みを有するブロック壁となる当該混合構造部sが存在し、そのブロック壁は左右二つの室を連絡する開口穴hを有し、その開口穴は金型成形上、マイクロメートルスケールの微細穴を多数形成することができず、また本発明に係るデバイスは掌中でポンピング操作するため押圧負荷が少ないことが好ましいことを考慮し、当該デバイスが目的とする二液混合には0.5~2mm程度のサブミリメートルスケールの開口穴を精々2乃至10個有するものが好ましく、二液混合操作後のデバイス内腔の空間に残る混合溶液を極力少なくするためと、ポンピング操作による左右交互の送流でせん断効果を高めるため、送流速度が高まるように前記ブロック壁である当該混合構造部sの面径、つまり図2に示すデバイス内腔5は小さくしたほうが望ましく、それは直径φ3.9mm以内であり、つまり、直径φ3.9mm円内であれば、当該混合構造部sは四角形でもよい。また図2(a)に示す通り、両側のコネクタ辺縁部wから互いに中央に向かってテーパー調に絞られる7.5mm以上12mm以内の設置位置qに形成されることが望ましい。更に当該混合構造部sは、本発明に係る前記樹脂を用いて前記成形により筒状である当該デバイス本体gに成形樹脂として繋がって一連で成形されるものである。
【0035】
<構造2>
本発明に係るデバイスは、図3(a)に示すように、それぞれ筒状体のコネクタd1とコネクタd2の内腔5には、前述図2説明と同様、それぞれに開口穴が精々2乃至10個有する混合構造部s1が一連樹脂として繋がり、コネクタ辺縁部wよりテーパー調に絞られる7.5乃至12mm離れた設置位置qに一体成形されており、両コネクタの互いを突き合わせc部で液漏れしないように突き合わせて接合し構成することで、図3(b)のとおり本発明に係るデバイスdを形成することができる。
【0036】
このとき、両コネクタの突き合わせc部に前記第3の室である通過室6を形成することができ、当該デバイスを用いてポンピング操作により二液混合するとき、一方の室から内腔5に形成された当該混合構造部s1を通過して流入した混合溶液は、通過室6内でさらに攪拌されて他方の内腔5の混合構造部s1を通過してもう一方の室に流出することになり、その攪拌効果と両混合構造部s1に設けられる開口穴でのせん断効果により一層の混合効果を高めることができる。当例における当該コネクタd1、d2の形成は、射出金型成形上、コネクタ内腔部も左右から所謂ムリ抜き成形箇所が無いように設計することが可能で、本発明に係る前述樹脂を用いた射出成形により実現可能であり、当例では2部品で本発明に係るデバイスdを形成することができる。
【0037】
このとき、両混合構造部s1に形成される開口穴がx軸方向にみてずれていると、送液はストレートに通過することができず屈曲した送流経路となり混合効果を促すことができる。これは、当該コネクタd1と当該コネクタd2は全く同じ一成形部品で、これをx軸上で向かい合わせて互いに一定回転させ突き合わせることで開口穴がずれた本発明に係るデバイスdを形成することができる。これはつまり、同じ成形品を2個突き合わせることで混合効果を促進させることのできる本発明に係る混合デバイスdを実現することができる。このとおり本発明によれば、部品点数が少なく製造コストが極めて小さい優れた混合効果が得られるデバイスが実現できる。
【0038】
このとき2個の当該コネクタの突き合わせの固定は、超音波溶着や接着剤、溶剤を用いた溶着などの方法を適宜決定すればよい。以下の実施例も同様である。
【0039】
<構造3>
本発明に係るデバイスは、図3(c)に示すように、それぞれ筒状体のコネクタd1’とコネクタd2’の内腔5には、前記図3(a)(b)説明同様、それぞれに開口穴が精々2乃至10個有する混合構造部s1が樹脂一連で繋がり成形されており、これは各コネクタ辺縁部wよりテーパー調に絞られる7.5乃至12mm離れた設置位置qに一体成形され、且つ筒状体の当該両コネクタの注射用シリンジとの接続部3、4とはそれぞれ反対側の辺縁部に蓋をするように成形されており、当該両コネクタの互いを突き合わせc部で液漏れしないように突き合わせて接合し構成することで図3(d)のとおり本発明に係るデバイスdを形成することができる。
【0040】
このとき当該コネクタd1’の混合構造部s1と当該コネクタd2’の混合構造部s1は当接されるもので、両コネクタの突き合わせc部には前述の通過室6は形成されず、両混合構造部s1に形成される開口穴が一気全貫通孔となる。したがって、互いの開口穴の配置がずれていると当該全貫通孔は屈曲した開口穴とすることができる。これは、当該コネクタd1’と当該コネクタd2’は全く同じ一成形部品であるため、これをx軸上で向かい合わせて互いに一定角度で回転させ突き合わせることで開口穴がずれた本発明に係るデバイスdを形成できる。これはつまり、一の成形品を二個突き合わせることで混合効果を促進させることのできる本発明に係る混合デバイスdを実現できる。
【0041】
<構造4>
本発明に係るデバイスは、図4(a)に示すように、それぞれ筒状体のコネクタd3とコネクタd4の内腔5には、前述図2説明と同様、開口穴が精々2乃至10個有する漏斗状の混合構造部s2がそれぞれ一体成形されており、これは各コネクタ辺縁部wよりテーパー調に絞られる7.5乃至12mm離れた設置位置qに一体成形され、当該デバイス内腔5に設けられる漏斗状の当該混合構造部を注射用シリンジとの接続部3あるいは4側からみるとき、それぞれ反対側は広角の断面積を有するが、少なくとも当該内腔5に相当する断面積を有する当該混合構造部s2であって、当該両コネクタを互いを突き合わせc部で突き合わせて液密に接合し構成することで、図4(b)のとおり本発明に係るデバイスdを形成することができる。
【0042】
このとき、両コネクタの突き合わせc部に通過室6を形成することができ、当該デバイスを用いてポンピング操作により二液混合するとき、一方の室から内腔5に形成された当該混合構造部s2を通過して流入した混合溶液は、通過室6内でさらに攪拌されて他方の内腔5の混合構造部s2を通過してもう一方の室に流出することになり、その攪拌効果と両混合構造部s2に設けられる開口穴でのせん断効果により一層の混合効果を高めることができる。当例における当該コネクタd3、d4の形成は、射出金型成形上、コネクタ内腔部も左右から所謂ムリ抜き成形箇所が無いように設計することが可能で、本発明に係る前述樹脂を用いた射出成形により実現可能であり、当例でも2部品で本発明に係るデバイスdを形成することができる。
【0043】
<構造5>
本発明に係るデバイスは、図4(c)に示すようにそれぞれ筒状体のコネクタd3’とコネクタd4’の内腔5には、前記同様、それぞれに開口穴が精々2乃至10個有する漏斗状の混合構造部s2が樹脂一連で繋がり成形されており、これは各コネクタ辺縁部wよりテーパー調に絞られる7.5乃至12mm離れた設置位置qに一体成形され、且つ筒状体の当該両コネクタの注射用シリンジとの接続部3と4とはそれぞれ反対側の辺縁部に蓋をするように成形されており、当該両コネクタの互いを突き合わせc部で液漏れしないように突き合わせて接合し構成することで図4(d)のとおり本発明に係るデバイスdを形成することができる。
【0044】
このとき当該コネクタd3’の混合構造部s2と当該コネクタd4’の混合構造部s2は当接されるもので、両コネクタの突き合わせc部には前述通過室6は形成されず、両混合構造部s2に形成される開口穴が一気全貫通孔となる。したがって、互いの開口穴の配置がずれていると当該全貫通孔は屈曲した開口穴とすることができる。これは、当該コネクタd3’と当該コネクタd4’は全く同じ一成形部品であるため、これをx軸上で向かい合わせて互いに一定角度で回転させ突き合わせることで開口穴がずれた本発明に係るデバイスdを形成できる。これはつまり、一の成形品を二個突き合わせることで混合効果を促進させることのできる本発明に係る混合デバイスdを実現できる。
【0045】
<構造6>
本発明に係るデバイスは、図5(a)に示すように、デバイスdの内腔中央に前述図4(b)で構成される通過室6を有する混合構造部が形成され、当該例示のデバイスは内腔中央が内腔辺縁部よりも広くなっており、所謂射出成形が不可能であるが、当該例示のデバイスは、今日普及が広がっている光造形技術や3Dプリンター技術により、前述の本発明に係る樹脂を用いて、図4に示すような突き合わせcが存在しない成形樹脂が一連に繋がった所謂一体物として容易に形成することができる。
【0046】
同様、図5(b)に示す事例も、内腔中央が内腔辺縁部よりも広くなっており、射出成形では不可能であるが、前記これらの技術を用いることで、射出成形では不可能な所謂ムリ抜き構造でも容易に成形することができる。
【0047】
これら図5(a)と図5(b)の例示の本発明に係るデバイスは、やはり特許文献1、2のように当該混合構造部に相当する部品を別部品として嵌め込んだり、挟み込むという煩わしさはなく、前述例示と同様、デバイス本体に樹脂素材が一連として繋がって成形されるものである。この場合においても、前述図2説明と同様、デバイス内腔5は直径φ3.9mm以内であることが望ましく、開口穴は精々2乃至10個が好ましい。
【0048】
<混合構造部1>
本発明に係る混合構造部は前記のとおり当該デバイス本体、あるいは一方のコネクタ本体に成形樹脂として繋がった状態で形成されるものであり、これに設けられる開口穴の開口程度については簡易的に示す図6のとおり、例えば図6(a)が開口率70%以上(70%は含まない)とするとこれは開口穴h断面積が広く、開口穴hを形成する骨格fが細いということであり、当事例では前述のとおり細い攪拌棒で混ぜることと同じで効率良い混合効果が得られない。また図6(b)が開口率30%未満とするとこれは開口穴h断面積が狭く、開口穴hを形成する骨格fが太いということであり、当該デバイスを用いて用手ポンピング操作する際、開口穴を通過するのに押圧負荷がかかり操作効率が悪く現実的ではない。これに対し図6(c)が開口率30%乃至70%(70%含む)とすると、当事例では開口穴h断面積に対して、同等の断面積を有する骨格fであるため、その送液の遮断効果でエマルションの場合分散相を千切る効果と同性異種溶液でも分散効果が生まれて効率良い混合となり、またポンピング操作では押圧負荷の少ない操作となる。
【0049】
<開口穴>
そして、当該開口穴の形状は真円形以外が望ましい。それは例えば図7(a1)に当該開口穴1つを示すように本発明のデバイスの当該開口穴h1が真円形であると、エマルションを生成する場合、分散相が開口穴h1を離脱する際、図7(a2)にも示すように、分散相粒子Dpは二つの室を連絡する開口穴筒状体7aである開口穴h1の円形状の出口縁との接液線8aで繋がっているため、シャボン玉のように円形の穴からなかなか千切れず矢印v方向に粗大化していく。この分散相粒子Dpは、送流uと同時にどんどん粗大化することになり、微細化を目的とするポンピング乳化には向いていない。
【0050】
これに対し、図7(b1)に示す開口穴筒状体7bである開口穴h2のような長穴であれば、図7(b2)にも示すように、開口穴h2から離脱しようとする分散相粒子Dpと当該開口穴h2の長方形状出口縁との液接は接液線8bと9bと小さいので開口穴h2に長時間繋がっていることができず、早々に開口穴h2から離脱できるため、分散相粒子Dpは送液uと同時に粗大化することなく、微細粒子のまま千切れて分散することができる。
【0051】
よって、本発明のデバイスを用いてエマルションを生成することを考慮すると、当該開口穴は、分散粒子が離脱しやすい角を有する開口穴や長穴が好ましい。例えば、正四角形や長方形、長丸穴形、楕円形、ひし形、扇形、三角形、ひょうたん形など真円形でない方が望ましい。
【0052】
また、当該混合構造部の最大直径φ3.9mmの面積全体に対する開口穴面積の開口率は、30~70%が好ましく、40~60%がより好ましい。
【0053】
更に当該一混合構造部に形成する開口穴の大きさは必ずしも揃える必要は無く、むしろ大小存在する方が良い。これは、本発明のデバイスでポンピング乳化によりエマルションを生成する場合、ポンピング初めは連続相において分散相は粗大な塊りであり、粗大なりに通過しやすい大きい開口穴を通り細かく分散され、次第にポンピング回数を重ねるたびに、徐々に小さく分散され、小さい分散粒子は、小さい開口穴を通り更に小さく分散され、次第に均一な分散粒子が得られるという功を奏する。
【0054】
これに対し、分散粒子の細分化に相応しいという理由から、小さい開口穴を多く配置させてしまうと、特にエマルションを生成(乳化)する場合、特許文献1、2のように分散相に反発する素材を用いるため、ポンピング初めに粗大な分散相を通過させるための押圧力が連続相より高くなり、ポンピング操作に煩わしさを覚えることになる。そうなると、特に多忙の医療現場で患者を前に乳化製剤を用時調製する場面ではこのようなデバイスは採用されない。そのため、スムーズにポンピング操作ができ、作業に負荷なく用時調製できることが最も望ましい。両側二方の注射用シリンジでポンピングする場合、仮に全ての開口穴のそれぞれの面積が10%程度で揃い小さいと、この乳化などの分散相と連続相の二液混合において、乳化始めは分散相が粗大なためどうしてもある程度の押圧が必要であり、ポンピング回数を重ねると次第にその押圧も軽くなるが、全体が微細化してくると周知のとおり粘度が上昇して粘度の影響により押圧が重くなることになる。小さい開口穴を多数有する場合、当該開口率が高いとポンピング押圧時に感じる抵抗は小さくなるが、その開口率が30%未満であると尚更かかる負荷抵抗が大きくなる。
【0055】
よって、本発明に係る当該一混合構造部に設けられる数個の開口穴の大きさは、大小設けることが望ましく、それは120%以上300%以下の大きさの異なる開口穴が存在することが望ましい。またその配置と割合は適宜調整すればよい。
【0056】
また、二つの室を連絡する本発明に係る当該一混合構造部に設けられる開口穴の長さ(貫通長さ)については、図8(a1)(b1)(c1)に示すように、長方形の開口穴h3を形成する開口穴断面の長軸径10よりも、その短軸径11相当以上の貫通長さを有することが望ましい。
【0057】
例えば図8(a1)に示すように、長軸径10と短軸径11の長方形でその短軸径11以上の貫通長さ12aを有する開口穴h3に、エマルションの分散相Drが送液uにより進入すると、分散相Drは、図8(a1)の側面図8(a2)のように開口穴h3の貫通長さ12a内部で送圧により分散相粒子Dpとして微細化されることになる。
【0058】
仮に、図8(c1)に示すように、長軸径10と短軸径11の長方形でその短軸径11より短い貫通長さ12cを有する開口穴h3に、エマルションの分散相Drが送液uにより進入すると、分散相Drは、図8(c1)の側面図8(c2)のように開口穴h3の貫通長さ12c内部で送圧により分散相粒子Dpが微細化する余裕がなく、進入する分散相Drのまま通過してしまうこととなる。
【0059】
そのため、本発明に係る開口穴の長さ(貫通長さ)は、図8(b1)に示すように、長軸径10と短軸径11の長方形で少なくともその短軸径11と同等の貫通長さ12bを有することで、エマルションの分散相Drが送液uにより進入すると、分散相Drは、図8(b1)の側面図8(b2)のように開口穴h3の貫通長さ12b内部で送圧により分散相粒子Dpへと微細化することができる。
【0060】
特に図9(a)に示すように、当該混合構造部sに設けられる扇形の開口穴h4同士が近い場合、つまり当該混合構造部の開口穴を構成する骨格幅が細く当該混合構造部全面に対する全開口穴の開口率が70%以上(70%は含まない)となるような場合、顕著に分散相の微細化が困難となるため、図9(b)に示すとおり長軸径13aと短軸径13bとなる当該開口穴h4で、側面図9(c)に示す当該開口穴h4の貫通長さ13cは、少なくとも当該短軸径13bと同等の長さを設けることが好ましい。
【0061】
<混合構造部2>
図10(a)に示す通り、本発明のデバイス内腔5に設けられる混合構造部sは、当該内腔の最大直径φ3.9mmに相当する輪郭に沿う円形ではあるが、外輪を有する円板ではなく、その混合構造部sには、円周のその外縁を所々凹ませるように図9例同様の扇形の開口穴h6が当該内腔面(筒状デバイス本体の内面)と当該混合構造部s本体に凹形として均等配置で6個形成されるものである。当該混合構造部sはデバイスd本体と成形樹脂で繋がって一体成形されているため、開口穴h6が凹形のせいで当該内腔5と当該混合構造部sの接面が少なくとも、ポンピング操作で当該混合構造部sがデバイスd本体から外れることはなく、安全に混合操作を行うことができる。
【0062】
この開口穴h6の一つの開口面積は0.45mmであり、その当該混合構造部sの中心方向に異なる開口面積0.37mmの開口穴h5が円周方向に均等配置で3個設けられている。ここで、1つの開口穴h5に対する1つの開口穴h6の開口面積率は約121%であり、当該混合構造部sに設けられる開口穴は2種類の異なる開口面積のもので構成されており、大小のバラつきを有する開口穴の混合構造部である。このときの開口穴h5とh6の貫通長さ、つまり図9(c)の13cに相当する当該混合構造部sの厚みは当該開口穴h5、h6を構成する扇形の(両者同じ)短軸径0.5mmに相当する長さ(図示省略)である。
【0063】
そして当該内腔5の最大直径φ3.9mmに設けられる当該混合構造部の円面積約11.9mmに開口する全ての開口穴面積は、合計約3.8mmであり、その全開口率つまり当該混合構造部sの開口穴の開口率は約32%である。
【0064】
<混合構造部3>
図10(b)に示す通り、図10(a)の開口穴h6の代わりに、当実施例では開口穴h7が円周に均等配置で3個設けられており、その1つの開口面積は0.89mmであり、図10(a)と同様、当混合構造部sの中心方向に異なる開口面積0.37mmの開口穴h5が円周方向に均等配置で3個設けられている。この1つの開口穴h5に対する1つの開口穴h7の開口面積率は約243%で、当該混合構造部に設けられる開口穴は2種類の異なる開口面積のもので構成されており、開口面積が大小のバラつきを有する開口穴の混合構造部である。このときの開口穴の貫通長さ、つまり図9(c)の13cに相当する当該混合構造部厚みは当該開口穴h5、h7を構成する扇形の短軸径0.5mm(両者同じ)に相当する長さ(図示省略)である。
【0065】
ここで図10(a)と同様、デバイス内腔5の最大直径φ3.9mmの円面積11.9mmに開口する全ての開口穴面積は、合計約3.8mmであり、その全開口率つまり当該混合構造部sの開口穴の開口率は約32%と、図10(a)と同じである。
【0066】
<通過性>
図10(a)と図10(b)のように、それぞれの混合構造部sに設けた開口穴の全開口率が約32%と同じであっても、その設けられた開口穴の大きさが両混合構造部で異なると、当該混合構造部sを通過する押圧力が異なるものである。それを簡易的に同じ開口率約55%を有する2つの多孔質を用いて、本発明に係る開口穴に相当するその細孔径の違いで通過圧力が異なるということを表1に示す。
【0067】
溶液として注射用水5mLを5cc容注射用シリンジに充填し、細孔径50μm疎水性と細孔径100μm疎水性のそれぞれSPGポンピングコネクター(エス・ピー・ジーテクノ株式会社)に通液する際の当該シリンジのプランジャーに加わる押圧力を測定した。測定方法は、押圧速度2.5cm/3秒で、3回実施の平均値の結果を表1に示す。
【0068】
【表1】
【0069】
表1に示す通り、開口率(気孔率)が同じでも細孔径の大きい方が、優位に通過押圧力が低いことが分かる。このように、同じ開口率でも大きい開口穴hの混合構造部を有するデバイスのほうがそこを通過させるための押圧力は低く、ポンピング操作しやすいことになる。
【0070】
また本発明に係るデバイスを用手ポンピング操作で使用するためには、使用する注射用シリンジの容量にも依るが、掌中に押圧力として負荷の少ない構造が好ましく、そのためにはその要因となる混合構造部の開口穴である開口率と開口穴形状、開口穴の貫通長さを適宜調整することで、所望の当該デバイスを形成することができる。そのポンピング操作時に負荷として掌中に加わる押圧力は、5cc容注射用シリンジを押圧速度2.5cm/3秒でプランジャーを押圧したとき、本発明に係る前記成形樹脂が疎水性樹脂の場合は水が、または当該成形樹脂が親水性樹脂の場合は灯油が、20N未満となるような開口穴を有する混合構造部であることが好ましく、それが10N未満であることがより好ましい。
【0071】
<屈曲開口穴>
図11(a)に示す一実施例は、本発明に係る混合構造部に設けられる開口穴h3を有するその貫通経路が図11(d)に示すように屈曲するようなもので、それは開口穴筒状体7cと開口穴筒状体7dがz矢視方向にずれた状態で形成され、当該開口穴筒状体7cと開口穴筒状体7dとの接面(破線の界面m)には隙間となる連通口kを形成し、本発明に係るデバイスはこの開口穴h3を有する混合構造部を隔てて左右二つの室を連絡するものである。
【0072】
当該実施例は、前記図8(a1)の開口穴筒状体7bの2つをz矢視方向にずれして当接連結したものと見てよく、この開口穴h3の貫通長さ14aは、貫通長さ12aの2倍と見ることができる。ただしそこで、開口穴h3を形成する長方形穴の長軸径10と短軸径11であるから、当該実施例の貫通長さ14aは、前述のように当該短軸径11の長さに少なくとも相当すれば良い。
【0073】
当実施例構造の開口穴h3が設けられる混合構造部sの本発明に係るデバイスでは、エマルションの分散相Drが当該開口穴h3に一方の室から送液方向uにより進入すると分散相液滴Dpに微細化され、連通口kを通過し、反対側の室に流入する。
【0074】
よって、当該連通口kの開口面積を小さく調整することにより、分散相液滴Dpは更に微細化効果を高めることができる。この連通口kは、図11(a)のx矢視に見る方向への厚み(貫通)長さは無く、連通口kは貫通長さが存在しない開口穴であるため、その貫通長さ分の送液にかかる負荷抵抗が存在せず、本発明に係るポンピング送液そのものの押圧力軽減にも寄与するものである。
【0075】
<混合構造部4>
図11に示す屈曲開口穴を有する本発明に係る混合構造部sの一実施例を図12に示す。これは、図10(b)の開口穴を有する混合構造部2つを図12(a)のs3とs4(開口穴図示省略)として当接するように形成され、このとき図12(a)のx1矢視で望む開口穴配置は図12(a1)であり、同様x2矢視で望む開口穴配置は図12(a2)であり、互いの開口穴配置が回転方向に一定角度でずれた状態で当接され、屈曲する開口穴を通じて二つの室を連絡するように混合構造部sを設けることができる。
【0076】
この時形成される所謂左右二つの室を連絡する開口穴は、模式的にみると図11に示すように貫通経路が屈曲するもので、図12(a)の混合構造部s3と混合構造部s4の互いの開口穴筒状体がずれて当接される破線で示すその界面mには、x1矢視でみる図12(b1)やx2矢視でみる図12(b2)で見られるように、互いの開口穴により形成される所謂送液方向に厚みのない連通口k(斜線部)が形成される。よって、当実施例図12(a)で示す混合構造部sの厚み14aは、その内部に形成される屈曲するそれぞれ開口穴の貫通長さとなるもので、扇形の開口穴h5とh7の短軸径でどちらか長い方の短軸径(図示省略)に少なくとも相当する貫通長さであることが望ましい。
【0077】
よって前述同様、本実施例では混合構造部s3と混合構造部s4を円周方向に結果的に相互回転させたようにずらし程度を調整することで当該連通口kの開口面積を小さくしたり大きくしたり形成することが可能で、エマルションで本発明に係るデバイスを用いる場合、それを小さくすることで分散相の微細化に一層寄与する効果をもたらし、または、親水性や疎水性の同質の異種溶液を混合するために本発明に係るデバイスを用いる場合、その混ざり具合の促進効果をもたらし、何れの場合においてもポンピング操作(ポンピング回数)の短縮になることが期待できる。
【0078】
当実施例は、前記図3(a)(b)(c)(d)の実施例で説明したことでもあり、図3(a)に示すコネクタd1とコネクタd2、あるいは図3(c)に示すコネクタd1’とコネクタd2’に設けられるそれぞれの混合構造部s1がx軸上で向かい合わせて互いに一定角度回転させてそれぞれの開口穴位置がずれた状態で突き合わせることに相当するものである。或いは、図2に示す一の当該混合構造部に左右の成形用コアピンに設けられる開口穴となる配置を互いにずらして成形することで、左右の二のコネクタを突き合わせることなく、一体成形で屈曲する開口穴を有するデバイスdを形成することもできる。
【0079】
よって図3(a)に示すコネクタd1の混合構造部s1が図12(a)の混合構造部s3に、また図3(c)に示すコネクタd2の混合構造部s2が図12(a)の混合構造部s4に相当することとすると、これをx軸上で向かい合わせて互いに突き合わせると、x軸上で開口穴をみる、所謂図12(a)のx1矢視からみると図12(b1)のような連通口kを有するような開口穴となり、またx2矢視からみると図12(b2)のような連通口kを有するような開口穴となる図3(b)に示す本発明に係るデバイスdを形成することができる。
【0080】
図11図12に示す開口穴はx軸上でみると一部屈曲しているため連通口kを有するが、図3(b)に示す例のデバイスdにおいて、前記両コネクタd1とd2の当該x軸上で向かい合わせて相互の回転程度を調整することで、図13(b1)(b2)のような連通口kを有さない開口穴が全屈曲(図示省略)するような本発明に係るデバイスdを形成することもできる。
【0081】
つまり、図13(a)のx1矢視でみる当該混合構造部s3とx2矢視でみるs4のそれぞれ開口穴h5とh7は、それぞれ図13(a1)と図13(a2)に示す位置に形成されているが、x1矢視の図13(b1)のように当該混合構造部s4の開口穴h5とh7は見えず、同様x2矢視の図13(b2)のように当該混合構造部s3の開口穴h5とh7は見えず、送液経路が全屈曲している図3(b)に示す本発明に係るデバイスdを形成することができる。
【0082】
<デバイス1>
本発明に係るデバイスは、左右二方の注射用シリンジで用手ポンピング操作により二液を混合するためのもので、図2乃至図5に示すように左右の注射用シリンジが図1に示すx軸上になるストレート型のほか、これとは別にポンピング操作の労力を緩和する工夫として、図14に示すように左右のコネクタがある角度例えば90度を成す屈曲型や図15に示すように左右のコネクタが平衡型になるようにすると、これら左右二方の注射用シリンジのプランジャーを押す方向が当図面上では下方に向かう(図示省略)ことになるため、例えばテーブルなどの台に当該デバイスの底部15を当ててポンピング操作しやすいようにすることもできる。
【0083】
そこで、図14に示す本発明に係るデバイスは、図14(a)のように前記のとおりコネクタ辺縁部wよりテーパー調に絞られる7.5乃至12mm離れた設置位置qに当該混合構造部sがコネクタd1本体とコネクタd2本体にそれぞれ成形樹脂が一連で繋がり一体成形されており、当該両コネクタを突き合わせc部で液漏れしないように図14(b)のように当接固定して構成される。本発明に係るこのコネクタd1とd2は、射出成形において不可能な所謂ムリ抜き成形箇所が無いため混合構造部sを有する一部品として射出一体成形できるもので、図14(b)に示す本発明に係るデバイスは前記同様、一の成形品を二個突き合わせることで構成することができる。当実施例の場合、通過室6が形成される。
【0084】
<デバイス2>
次の図15に示す本発明に係るデバイスは、図14に示すデバイスと同様、図15(a)のようにコネクタ辺縁部wよりテーパー調に絞られる7.5乃至12mm離れた設置位置qに当該混合構造部sがコネクタd1本体とコネクタd2本体にそれぞれ成形樹脂が一連で繋がり一体成形されており、当該両コネクタを突き合わせc部で液漏れしないように図15(b)のように当接固定して構成される。本発明に係る当該コネクタd1とd2は、射出成形において不可能な所謂ムリ抜き成形箇所が無いため混合構造部sを有する一部品として射出一体成形できるもので、図15(b)に示す本発明に係るデバイスは前記同様、一の成形品を二個突き合わせることで構成することができる。当実施例の場合、通過室6が形成される。
【0085】
(実験例1)
赤色親水性溶液1として生理食塩水を赤色インクで染色した溶液5ccと疎水性溶液2として大豆油5ccを、本発明に係る混合構造部を有しない汎用の三方活栓(B-BRAUN社Discofix
混合具合として混合溶液全体に透明箇所がなくなる状態になったときのポンピング回数を観察し、その結果を表2に示す。
【0086】
【表2】
【0087】
このとおり本発明に係るデバイスを用いることで、ポンピング回数を少なくして効率良く異種二液の混合を行うことができる。また、前述のとおり一方の注射用シリンジの例えば微細粒子Sが油中Oに分散したS/O型スラリー溶液と、もう一方の注射用シリンジの水溶性界面活性剤を添加した水溶液Wを本発明に係るデバイスでポンピング乳化する場合、本発明に係る混合構造部に設けられる当該開口穴の大きさは、当該微細粒子が容易に通過する例えば5倍以上の開口穴に適宜設計することで所謂微細粒子を油滴に内封したS/O/W型エマルションを容易に生成することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【0088】
鋭意研究の結果、左右両側の注射用シリンジをポンピング操作にて二液混合調製する用途において、実用的で成形コスト、製品コストを抑え低価格で市場投入できるデバイスである。本発明に係るデバイスの市場は、付加価値の期待できない製品市場と考えられ、極力製造コストを抑えて効果を最大限発揮するという製品設計が必要である。これらの市場性の課題を十分満足できる本発明のデバイスは、組立に必要な部品点数も先行技術より少なく組立の煩わしさも有しないため、製品メーカーも使用者も市場として現実的なものである。
【図面の簡単な説明】
【0089】
図1】本発明に係る異種溶液混合デバイスの分解斜視である。
図2】(a)本発明に係るデバイスの側面断面図、(b)本発明に係る混合構造部の側面断面図。
図3】(a)(c)左右それぞれ混合構造部を有するコネクタの側面断面図、(b)(d)左右のコネクタを突き合わせて構成したデバイスの側面断面図。
図4図3の混合構造部と異なる構造を有するデバイスの側面断面図。
図5図4のデバイスにおいて左右コネクタの突き合わせがないデバイスの側面断面図。
図6】(a)骨格線径が細い開口穴の一実施例、(b)骨格線径が太い開口穴の一実施例、(c)骨格線径の好ましい開口穴の一実施例。
図7】(a1)(b1)分散相粒子が開口穴から離脱する一実施例の立体斜視、(a2)(b2)それぞれそのy矢視図。
図8】(a1)(b1)(c1)本発明に係る混合構造部の開口穴のそれぞれ分解立体斜視、(a2)(b2)(c2)それぞれその側面図。
図9】(a)断面視野で骨格線幅が細い混合構造部の一実施例、(b)その一開口穴、(c)この混合構造部の厚みを示す断面図である。
図10】(a)(b)混合構造部の開口穴の実施例。
図11】(a)一部屈曲する開口穴の分解立体斜視、(b)(a)のz矢視図、(c)(a)のx矢視図、(d)(a)のy矢視図。
図12】(a)一部屈曲する貫通経路の開口穴配置の混合構造部一実施例の立体斜視(開口穴図示しない)、(a1)(a)のx1矢視の開口穴配置図、(a2)(a)のx2矢視の開口穴配置図、(b1)(a)のx1矢視の連通口形成図、(b2)(a)のx2矢視の連通口形成図。
図13】(a)完全屈曲する貫通経路の開口穴配置の混合構造部一実施例の立体斜視(開口穴図示しない)、(a1)(a)のx1矢視の開口穴配置図、(a2)(a)のx2矢視の開口穴配置図、(b1)(a)のx1矢視の連通口形成図、(b2)(a)のx2矢視の連通口形成図。
図14】(a)左右コネクタがそれぞれ混合構造部を有するコネクタの側面断面図、(b)左右のコネクタを突き合わせて構成したデバイスの側面断面図。
図15】(a)左右コネクタがそれぞれ混合構造部を有するコネクタの側面断面図、(b)左右のコネクタを突き合わせて構成したデバイスの側面断面図。
【符号の説明】
【0090】
1、2 注射用シリンジ
J1、J2 プランジャー
N1、N2 溶液
d デバイス
g デバイス本体
x デバイス軸方向
s、s1、s2、s3、s4 混合構造部
w コネクタ辺縁部
q 設置位置
3、4 接続部
d1、d2、d3、d4 コネクタ
h、h1、h2、h3 開口穴
f 骨格
c 突き合せ
5 デバイス内腔(混合構造部直径)
6 通過室
Dr エマルションを構成する分散相
Dp エマルションを構成する分散相液滴
7a、7b、7c、7d 開口穴筒状体
8a、9a、9b 接液線
10 開口穴断面の長軸径
11 開口穴断面の短軸径
12a、12b、12c 開口穴の貫通長さ(混合構造部の厚み)
u 送液方向
13a 開口穴断面の短軸径
13b 開口穴断面の長軸径
13c 開口穴の貫通長さ(混合構造部の厚み)
h4、h5、h6、h7 開口穴
k 連通口
m 界面
14a 混合構造部の厚み(開口穴の貫通長さ)
15 底部
図1
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図3
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図15