特許 7396599 配管保持器

(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】

(24)【登録日】2023-12-04

(45)【発行日】2023-12-12

(54)【発明の名称】配管保持器

(51)【国際特許分類】

   F16L 3/13 20060101AFI20231205BHJP

【ＦＩ】

F16L3/13

【請求項の数】 11

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022103758

(22)【出願日】2022-06-28

(65)【公開番号】P2023020920

(43)【公開日】2023-02-09

【審査請求日】2022-06-28

(31)【優先権主張番号】17/387,487

(32)【優先日】2021-07-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】596064112

【氏名又は名称】ポール・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】Ｐａｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123995

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅一

(72)【発明者】

【氏名】フリサール， ロバート

(72)【発明者】

【氏名】ブレットシュナイダー， イェンス

【審査官】伊藤 紀史

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／２４６１６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】登録実用新案第３００６３７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】登録実用新案第３２３２１７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－１７０９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２１１６６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１０７３７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０２０７４１２３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０２２－１８３９４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ

Ｇ０１Ｄ １１／００

Ｇ０１Ｍ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサと共に使用するための配管保持器であって、
（ａ）第１の端部と、第２の端部と、円筒状の内面および外面を有する側壁と、垂直軸線とを有する中空ポリマーシャフトを備え、
（ｉ）前記第１の端部は、前記側壁の対向部分を通る切欠部を有し、前記切欠部は、前記側壁の前記対向部分内に第１のスロットおよび第２のスロットを形成し、前記第１のスロットおよび前記第２のスロットは、内部に円筒状配管を受け入れるように共働的に配置され、前記第１のスロットおよび前記第２のスロットは各々、前記第１の端部にある、前記円筒状配管を最初に受け入れるためのより狭い部分と、前記より狭い部分の下方のより広い部分とを有し、前記より広い部分は、該スロットの閉鎖端部を形成し、前記より広い部分は、前記円筒状配管を著しく圧縮することなく前記円筒状配管を保持するように構成された内径を有し、
（ｉｉ）前記第２の端部は、前記内面のねじ部と、前記垂直軸線に垂直な平坦な基部とを有し、前記第２の端部の前記内面の前記ねじ部が、センサの外面のねじ部と係合するように構成される、配管保持器。

【請求項2】

前記円筒状配管が前記配管保持器の前記第１の端部内に保持され、前記センサが前記配管保持器の前記第２の端部内に螺合されるとき、前記円筒状配管は、前記センサの上端と位置合わせされる、請求項１に記載の配管保持器。

【請求項3】

前記より広い部分の前記内径が、前記円筒状配管の外径に等しい、請求項１または２に記載の配管保持器。

【請求項4】

前記より広い部分の前記内径が、前記円筒状配管の外径よりも約５％小さい、請求項１または２に記載の配管保持器。

【請求項5】

前記円筒状配管が前記配管保持器の前記第１の端部内に保持され、前記センサが前記配管保持器の前記第２の端部内に螺合されるとき、前記第１のスロットおよび前記第２のスロットの前記閉鎖端部から前記センサの上端までの距離が、約２ｃｍ以下である、請求項１または２に記載の配管保持器。

【請求項6】

前記円筒状配管が前記配管保持器の前記第１の端部内に保持され、前記センサが前記配管保持器の前記第２の端部内に螺合されるとき、前記センサの前記上端は、前記円筒状配管の外面に接触する、請求項５に記載の配管保持器。

【請求項7】

請求項１または２の配管保持器と、
前記配管保持器の第１の端部内に保持された円筒状配管と、
上端および下端を有するセンサであって、前記配管保持器の第２の端部の内面のねじ部と係合可能なねじ部を含む外面を有する、センサと
を備える、検知システム。

【請求項8】

前記センサが、超音波センサを備える、請求項７に記載の検知システム。

【請求項9】

前記センサが、静電容量センサを備える、請求項７に記載の検知システム。

【請求項10】

円筒状配管を保持する方法であって、
・センサと共に使用するための配管保持器内に前記円筒状配管を置くステップであって、前記配管保持器は、
第１の端部と、第２の端部と、円筒状の内面および外面を有する側壁と、垂直軸線とを有する中空ポリマーシャフトを備え、
（ｉ）前記第１の端部は、前記側壁の対向部分を通る切欠部を有し、前記切欠部は、前記側壁の前記対向部分内に第１のスロットおよび第２のスロットを形成し、前記第１のスロットおよび前記第２のスロットは、内部に前記円筒状配管を受け入れるように共働的に配置され、前記第１のスロットおよび前記第２のスロットは各々、前記第１の端部にある、前記円筒状配管を最初に受け入れるためのより狭い部分と、前記より狭い部分の下方のより広い部分とを有し、前記より広い部分は、該スロットの閉鎖端部を形成し、前記より広い部分は、前記円筒状配管を著しく圧縮することなく前記円筒状配管を保持するように構成された内径を有し、
（ｉｉ）前記第２の端部は、前記内面のねじ部と、前記垂直軸線に垂直な平坦な基部とを有し、前記第２の端部の前記内面の前記ねじ部が、センサの外面のねじ部と係合するように構成される、ステップと、
・前記円筒状配管を前記配管保持器の前記第１の端部内の前記スロット内に置くステップと、
・前記円筒状配管を前記より狭い部分を通して前記より広い部分内に摺動させるステップと
を含む、円筒状配管を保持する方法。

【請求項11】

前記配管保持器の態様の前記第２の端部内にセンサを螺合するステップも含む、請求項１０に記載の円筒状配管を保持する方法。

【発明の詳細な説明】

【発明の背景】

【0001】

[0001]様々な配管保持器は、配管内の流体中の重要なパラメータを効率的に検知するために、配管をセンサに対して、またはセンサの近くで押圧するために保持器本体にねじ込まれる構成要素を含む。しかし、より改善された配管保持器が求められている。

【0002】

[0002]本発明は、先行技術の欠点の少なくともいくつかを改善することを実現する。本発明のこれらおよび他の利点は、以下に記載する説明から明らかになるであろう。

【発明の概要】

【0003】

[0003]本発明の一態様は、センサと共に使用するための配管保持器であって、（ａ）第１の端部と、第２の端部と、円筒状の内面および外面を有する側壁と、垂直軸線とを有する中空ポリマーシャフトを備え、（ｉ）第１の端部は、側壁の対向部分を通る切欠部を有し、切欠部は、側壁の対向部分内に第１および第２のスロットを形成し、第１および第２のスロットは、内部に円筒状配管を受け入れるように共働的に配置され、第１および第２のスロットは各々、第１の端部にある、円筒状配管を最初に受け入れるためのより狭い部分（以下「幅狭部分」とも称する）と、幅狭部分の下方のより広い部分(以下「幅広部分」とも称する)とを有し、幅広部分は、スロットの閉鎖端部を形成し、幅広部分は、円筒状配管を著しく圧縮することなく円筒状配管を保持するように構成された内径を有し、（ｉｉ）第２の端部は、内面のねじ部と、垂直軸線に垂直な平坦な基部とを有する、センサと共に使用するための配管保持器を提供する。

【0004】

[0004]別の態様では、配管保持器の一態様と、配管保持器の第１の端部内に保持された円筒状配管と、上端および下端を有するセンサであって、配管保持器の第２の端部の内面のねじ部と係合可能なねじ部を含む外面を有する、センサとを備える、検知システムが提供される。

【0005】

[0005]別の態様では、配管を保持する方法であって、配管保持器の一態様の第１の端部内のスロット内に円筒状配管を置くステップと、配管を幅狭部分を通して幅広部分内に摺動させるステップとを含む、配管を保持する方法が、提供される。好ましい態様では、方法はまた、配管保持器の態様の第２の端部内にセンサを螺合するステップを含む。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１の端部および第２の端部を有する、本発明の一態様による配管保持器の側面図であり、保持具の第１の端部内の側壁の一部を通るスロットも示す。

【図2】図１の線Ａ－Ａに沿った配管保持器の断面図であり、配管保持器の第２の端部の内面のねじ部も示す。

【図3】図１に示す配管保持器の斜視部分破断図であり、配管保持器は、図１に示す図から部分的に回転されている。

【図4】センサ面を有する上端を有するセンサを示す図であり、少なくとも上端は、図３に示す配管保持器の第２の端部内のねじ部内に螺合するねじ部を有する外面を有する。

【図5】本発明の別の態様による検知システムの斜視図であり、円筒状配管が配管保持器の第１の端部内に保持された状態で、図４に示すように配管保持器の第２の端部内に螺合されたセンサを示しており、円筒状配管の外面の一部は、センサの面に直接対向している。

【図6】取付プレートに取り付けられた図５に示す検知システムの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

[0012]本発明の一態様によれば、センサと共に使用するための配管保持器は、（ａ）第１の端部と、第２の端部と、円筒状の内面および外面を有する側壁と、垂直軸線とを有する中空ポリマーシャフトを備え、（ｉ）第１の端部は、側壁の対向部分を通る切欠部を有し、切欠部は、側壁の対向部分内に第１および第２のスロットを形成し、第１および第２のスロットは、内部に円筒状配管を受け入れるように共働的に配置され、第１および第２のスロットは各々、第１の端部にある、円筒状配管を最初に受け入れるための幅狭部分と、幅狭部分の下方の幅広部分とを有し、幅広部分は、スロットの閉鎖端部を形成し、幅広部分は、円筒状配管を著しく圧縮することなく円筒状配管を保持するように構成された内径を有し、（ｉｉ）第２の端部は、内面のねじ部と、垂直軸線に垂直な平坦な基部とを有する、配管保持器を提供する。

【0008】

[0013]別の態様では、配管保持器の一態様と、配管保持器の第１の端部内に保持された円筒状配管と、上端および下端を有するセンサであって、配管保持器の第２の端部の内面のねじ部と係合可能なねじ部を含む外面を有する、センサとを備える、検知システムが提供される。

【0009】

[0014]別の態様では、配管を保持する方法であって、センサと共に使用するための配管保持器に円筒状配管を置くステップであって、配管保持器は、第１の端部と、第２の端部と、円筒状の内面および外面を有する側壁と、垂直軸線とを有する中空ポリマーシャフトを備え、（ｉ）第１の端部は、側壁の対向部分を通る切欠部を有し、切欠部は、側壁の対向部分内に第１および第２のスロットを形成し、第１および第２のスロットは、内部に円筒状配管を受け入れるように共働的に配置され、第１および第２のスロットは各々、第１の端部にある、円筒状配管を最初に受け入れるための幅狭部分と、幅狭部分の下方の幅広部分とを有し、幅広部分は、スロットの閉鎖端部を形成し、幅広部分は、円筒状配管を著しく圧縮することなく円筒状配管を保持するように構成された内径を有し、（ｉｉ）第２の端部は、内面のねじ部と、垂直軸線に垂直な平坦な基部とを有する、ステップと、配管保持器の第１の端部内のスロット内に円筒状配管を置くステップと、円筒状配管を幅狭部分を通して幅広部分内に摺動させるステップとを含む、配管を保持する方法が提供される。一態様では、方法はまた、配管保持器の態様の第２の端部内にセンサを螺合するステップを含む。

【0010】

[0015]好適には、特に頻繁な設置および取り外しを必要とする可能性があるシングルユース配管を含む用途の場合、また、二重手袋をした手を有するオペレータによってクリーンルーム内で使用される場合、追加の取付具または蓋などの要素なしで、配管を配管保持器内に容易に係合することができる。配管とセンサとの間の距離は制御され、同じままであり、一貫した有効な測定を実施することを可能にする。また、クリーンルーム内でねじが露出せず、クリーンルーム内への設置時のねじ噛みを回避することができる。配管保持器の態様は、容易に製造することができる。

【0011】

[0016]次に、本発明の各構成要素について以下でより詳細に説明する。ここで、同様の構成要素は同様の参照番号を有する。

【0012】

[0017]図１～図３に示すように（図３は図１に対して水平軸線および回転軸線の両方において４５°回転された配管保持器を示している）は、１つの態様では、センサと共に使用するための配管保持器２００は、（ａ）第１の端部１０１と、平坦な基部１０３を有する第２の端部１０２と、円筒状の内面１１１および外面１１２を有する側壁１１０と、垂直軸線「Ｖ」とを有する中空ポリマーシャフト１００を備え、第１の端部は、側壁の対応する対向部分１０６Ａ、１０６Ｂを通る切欠部１０５Ａ、１０５Ｂを有し、切欠部は、側壁の対向部分内に第１および第２のスロット１２０Ａ、１２０Ｂを形成し、第１および第２のスロットは、内部に円筒状配管６００（図５および６に示す）を受け入れるように共働的に配置され、第１および第２のスロットは各々、第１の端部にある、円筒状配管を最初に受け入れるための幅狭部分１２１Ａ、１２１Ｂと、幅狭部分の下方の幅広部分１２２Ａ、１２２Ｂとを有し、幅広部分は、スロットの閉鎖端部１２３Ａ、１２３Ｂを形成し、幅広部分は、円筒状配管を著しく圧縮することなく円筒状配管を保持するように構成された内径１２４Ａ、１２４Ｂを有し、第２の端部１０２は、円筒状内面１１１のねじ部１３０と、垂直軸線に垂直な平坦な基部１３１とを有する。

【0013】

[0018]配管保持器の第２の端部１０２は、内面１１１の少なくとも一部に、第１の端部に向かって延び、スロットの閉鎖端部の高さに達しなくてもこれに近づく、ねじ部１３０を有する。図２～図６は、第２の端部の内面の一部にわたって延びるねじ部１３０を示しているが、ねじ部は、平坦な基部に向かって、およびいくつかの態様では平坦な基部に達するように下方に延びることができる。

【0014】

[0019]図４は、面４１０を含む上端４０１と、下端４０２（および下端から延びるケーブル４４０）とを有するセンサ４００を示し、センサは、配管保持器の第２の端部の内面のねじ部１３０と係合可能なねじ部４３０を含む外面４１２を有する。

【0015】

[0020]上記で留意し、また図４～図６に示すように、第２の端部１０２の内面のねじ部１３０は、センサ４００の外面４１２のねじ部４３０と係合するように構成され、円筒状配管６００が配管保持器２００の第１の端部１０１内に保持され、センサ４００が配管保持器の第２の端部１０２内に螺合されるとき、円筒状配管の一部６０１は、配管の下部６０１Ａがセンサの面４１０に対向する（面する）ように、センサの上端４０１と位置合わせされる。

【0016】

[0021]内径１２４Ａ、１２４Ｂは、配管を定位置に保持するために、配管６００の外径６２４に等しいか、またはそれよりわずかに小さくすることができる。例えば、幅広部分の内径は、円筒状配管の外径よりも約５％小さく、または約２％小さくすることができる。実例として、配管の外径が９０ｍｍである場合、幅広部分の内径は、９０ｍｍまたは８８．２ｍｍから８８．８ｍｍの範囲内であることができる。当業者によって認識されるように、スロットのサイズ、内径、および幅広部分は、異なる外径を有する様々な円筒状配管と共に使用するのに合わせて選択することができる。

【0017】

[0022]いくつかの態様では、センサ４００に面する配管６００の外面の下部６０１Ａは、センサ４００の面４１０に接触する。他の態様では、配管の外面（センサに面するスロットの閉鎖端部内に保持された配管の下部６０１Ａ）とセンサの面との間に、ギャップ（例えば、約２ｃｍ以下、いくつかの態様では、例えば、約１ｃｍ以下、例えば０．２ｃｍから０．６ｃｍ範囲内である）が存在する。例えば、センサの上端４０１は、所望の接触または間隙が達成されるまで保持器２００の第２の端部１０２にねじ込むことができ、または保持器の第２の端部内のねじ部は、スロットの底部から所望の距離で終端することができる。

【0018】

[0023]別の態様では、図５および図６は、配管保持器の一態様２００と、配管保持器の第１の端部１００内に保持された円筒状配管６００と、上端４０１および下端４０２を有するセンサ４００であって、配管保持器の第２の端部の内面のねじ部１３０と係合可能な（係合して示す）ねじ部４３０を含む外面４１２を有する、センサとを備える、例示的な検知システム１０００を示す。

【0019】

[0024]磁気（容量性）、超音波、および光学を含む様々なセンサ（非侵襲性）が本発明の態様での使用に適しており、センサの少なくとも上端（配管保持器の第２の（下側）端部に挿入されるセンサの部分）は、センサの雄ねじが配管保持器の第２の端部の内面のねじ部と容易に係合可能であるように円筒形状を有する。

【0020】

[0025]いくつかの態様では、図６に示すように、センサの上端は、取付プレート７００を通過し、ねじ付きナット４１５は、使用中にセンサを定位置に保持するのを助けることができる。所望の場合、ナットの上面と保持器の基部との間にガスケットを配置することができる。図６に示す態様では、ガスケット７３１は、保持器の基部と取付プレートの上面との間に配置される。

【0021】

[0026]シャフトは、任意の適切な熱可塑性ポリマー材料を含む任意の適切なポリマー材料から製造することができる。適切なポリマーには、例えば、シリコン、またはアクリル、ポリプロピレン、ポリスチレン、またはポリカーボネート樹脂が含まれる。

【0022】

[0027]本発明の態様は、例えば、バイオリアクタ、濾過システム、充填システム、および流体ハンドリングシステムと共に使用されるような、様々な流体処理システムにおける使用に適している。

【0023】

[0028]一態様では、配管を保持する方法は、配管保持器の一態様の第１の端部内のスロット内に円筒状配管を置くステップと、配管を幅狭部分を通して幅広部分内に摺動させるステップとを含む。本発明の態様はまた、配管保持器の態様の第２の端部内にセンサを螺合するステップを含むことができる。所望の場合、本方法は、配管保持器の第１の端部内のスロット内に配管を置く前に、配管保持器の第２の端部にセンサを係合させること、またはその逆の形を行うことを含むことができる。

【0024】

[0029]所望の場合、本方法の態様は、センサの面を円筒状配管と接触させて置くステップ、またはセンサの面と円筒状配管との間に所定のギャップを設けるステップを含むことができる。

【0025】

[0030]別の態様では、検知システムの一態様における円筒状配管内の流体（液体または空気）のパラメータを検知するための方法は、円筒状配管に流体を通過させるステップと、センサからパラメータに関するデータを受信するステップとを含む。

【0026】

[0031]以下の実施例は、本発明をさらに説明するが、当然ながら、決してその範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

【0027】

[0032]実施例
この実施例は、本発明の一態様による配管を保持する方法を実証する。

【0028】

[0033]バイオリアクタで使用するための検知システムが図５に全般的に示すように設定され、Ｒｅｃｈｎｅｒ ＫＡＳ－８０－Ａ１４静電容量センサ（ドイツ、ランペルハイム、Ｒｅｃｈｎｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅ－Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ Ｇｍｂｈ）が、リテーナの第２の端部にねじ込まれる。配管の外径は９０ｍｍであり、幅広部分の内径は約８８．５ｍｍであり、配管は容易に定位置に係合される。配管の下部は、センサの面と接触する。

【0029】

[0034]タンパク質溶液が配管を通過し、プログラマブルロジックコントローラは、タンパク質溶液の通過の一貫した測定値を示す。

【符号の説明】

【0030】

１００…中空ポリマーシャフト、１０１…第１の端部、１０２…第２の端部、１０３…基部、１０５Ａ…切欠部、１０５Ｂ…切欠部、１０６Ａ…対向部分、１０６Ｂ…対向部分、１１０…側壁、１１１…円筒状内面、１１２…外面、１２０Ａ…第２のスロット、１２０Ｂ…第２のスロット、１２１Ａ…より狭い部分（幅狭部分）、１２１Ｂ…より狭い部分（幅狭部分）、１２２Ａ…より広い部分（幅広部分）、１２２Ｂ…より広い部分（幅広部分）、１２３Ａ…閉鎖端部、１２３Ｂ…閉鎖端部、１２４Ａ…内径、１２４Ｂ…内径、１３０…ねじ部、１３１…基部、２００…配管保持器、４００…センサ、４０１…上端、４０２…下端、４１０…面、４１２…外面、４１５…ねじ付きナット、４３０…ねじ部、４４０…ケーブル、６００…円筒状配管、６０１…円筒状配管の一部、６０１Ａ…円筒状配管の下部、６２４…外径、７００…取付プレート、７３１…ガスケット、１０００…検知システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】