(57)【要約】【課題】  カートリッジの作成及び保管に関する労力及びコストを低減することが可能な吸入曝露試験用カートリッジ、試験物質供給装置及び吸入曝露試験装置を提供する。【解決手段】  軸方向の一端部が閉塞された有底筒状に形成され、内部に試験物質を収容可能に構成された収容容器と、収容容器の開口側の端部に着脱可能に設けられ、開口を閉塞可能な蓋部材とを備え、蓋部材は、収容容器内に気体を導入可能に構成された気体導入管と、収容容器内の気体を開口側から流出可能に構成された噴出孔とを有し、気体導入管は、収容容器の開口側から閉塞側に向かって延在して設けられており、収容容器内の閉塞側に気体を導入可能に構成されている。【選択図】図４
2019190914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の一端部が閉塞された有底筒状に形成され、内部に試験物質を収容可能に構成された収容容器と、
前記収容容器の開口側の端部に着脱可能に設けられ、該開口を閉塞可能な蓋部材と
を備え、
前記蓋部材は、前記収容容器内に気体を導入可能に構成された気体導入管と、該収容容器内の気体を開口側から流出可能に構成された噴出孔とを有し、
前記気体導入管は、前記収容容器の開口側から閉塞側に向かって延在して設けられており、該収容容器内の閉塞側に気体を導入可能に構成されている
ことを特徴とする吸入曝露試験用カートリッジ。
【請求項２】
前記収容容器の外周面上に着脱可能に取り付けられる外筒部材を更に備え、
前記収容容器は、開口側の端部に、周方向外側に向けて延出するフランジ部を有し、
前記蓋部材は、前記外筒部材に対して着脱可能に構成されており、該外筒部材に取り付けられた際に、該外筒部材と共に前記収容容器の前記フランジ部を挟持するよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の吸入曝露試験用カートリッジ。
【請求項３】
前記気体導入管は、前記収容容器の中心軸と同軸となるよう前記蓋部材の中心に設けられており、
前記噴出孔は、前記蓋部材の中心以外の領域に複数形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の吸入曝露試験用カートリッジ。
【請求項４】
前記蓋部材の内面における前記気体導入管の周囲には、前記収容容器の内部に向けて先細りとなる円錐状の案内面が設けられており、
前記噴出孔は、前記案内面の基端部と整合する位置に形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の吸入曝露試験用カートリッジ。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の吸入曝露試験用カートリッジに用いられる試験物質供給装置であって、
前記吸入曝露試験用カートリッジが装填される装填部を有し、
前記装填部は、前記気体導入管を介して前記収容容器内に気体を供給可能に構成されている
ことを特徴とする試験物質供給装置。
【請求項６】
請求項５に記載の試験物質供給装置と、
被試験動物を収容可能なチャンバと
を備え、
前記試験物質供給装置から供給された気体により前記吸入曝露試験用カートリッジの前記噴出孔から流出した試験物質を前記チャンバに放出するよう構成されている
ことを特徴とする吸入曝露試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸入曝露試験装置に用いられる吸入曝露試験用カートリッジ、試験物質供給装置及び吸入曝露試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸入曝露チャンバ内に試験物質を供給し、吸入曝露チャンバ内において被試験動物に試験物質を曝露させる吸入曝露試験装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１の吸入曝露試験装置１００は、図６に概略的に示すように、アウターチャンバ１１０と、アウターチャンバ１１０内に着脱自在に取り付けられ、被試験動物を収容可能な空間１２２を有するインナーチャンバ１２０と、インナーチャンバ１２０内の空間１２２を負圧状態にするインナーチャンバ側負圧発生部１４０と、アウターチャンバ１１０とインナーチャンバ１２０との間の空間１１２を負圧状態にするアウターチャンバ側負圧発生部１５０と、インナーチャンバ１２０内の空間１２２に試験物質を供給する試験物質供給部１６０とを備えている。
【０００３】
特許文献１の吸入曝露試験装置１００は、インナーチャンバ１２０の空間１１２内に被試験動物を収容した動物ケージを収容させた状態で、試験物質供給部１６０からインナーチャンバ１２０の空間１２２内に試験物質を供給させることにより、被試験動物に対する試験物質の吸入曝露試験を実行可能に構成されている。
【０００４】
特許文献１の吸入曝露試験装置１００は、上述のような構成を有することにより、試験物質の変更を行う場合に、インナーチャンバ１２０を交換するだけで対応することができ、アウターチャンバ１１０内を洗浄する必要がないため、試験物質の変更を迅速に行うことができ、かつ、作業の安全性を確保することが可能であるという利点を有している。
【０００５】
また、従来、吸入曝露試験装置１００に使用可能な試験物質供給部１６０として、図７に概略的に示すように、試験物質が収容されたカートリッジ１６２に気体流を供給し、カートリッジ１６２の噴出孔１６８から試験物質を噴霧させることで、試験物質のエアロゾルをインナーチャンバ１２０の空間１１２内に供給するようにしたカートリッジ撃込方式の直噴式試験物質供給装置が知られている（非特許文献１）。
【０００６】
非特許文献１のカートリッジ１６２は、軸方向の後端部に気体流の流入孔１６６を有すると共に、軸方向の先端部に試験物質を含有した気体流（エアロゾル）の噴出孔１６８を有する円筒状のカートリッジ本体１６４と、カートリッジ本体１６４の流入孔１６６を閉塞する弁体１７０と、流入孔１６６を閉塞する方向に向けて弁体１７０を付勢する付勢部材１７２とを備えている。
【０００７】
カートリッジ本体１６４は、円筒状部材１６４ａと、円筒状部材１６４ａの軸方向の先端部に取り付けられる先端側蓋体１６４ｂと、円筒状部材１６４ａの軸方向の後端部に取り付けられる後端側蓋体１６４ｃとから構成されており、先端側蓋体１６４ｂに噴出孔１６８が形成され、後端側蓋体１６４ｃに流入孔１６６が形成されている。弁体１７０は、通常時においては付勢部材１７２の付勢力により流入孔１６６を閉塞するよう構成されると共に、流入孔１６６を介して高圧エアが供給された際に、付勢部材１７２の付勢力に抗して移動し、流入孔１６６を開放状態とするよう構成されている。
【０００８】
このような構成を有する非特許文献１の直噴式供給装置は、カートリッジ１６２に収容された試験物質の全量をエアロゾル化させて供給することが可能であり、発生ロスが少ないため、少量の試験物質で吸入曝露試験を実行することが可能であるという利点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第５８９９５９２号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｉｂａｔａ．ｃｏ．ｊｐ／ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ／ｃａｔａｌｏｇ／ｐｄｆ／２７００＿５＿５０２−５１１．ｐｄｆ＃ｐａｇｅ＝９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、非特許文献１のカートリッジ１６２を用いる吸入曝露試験において、多量の試験物質を用いる場合には、試験物質を収容したカートリッジ１６２を大量に作成し、保管する必要がある。このような大量のカートリッジ１６２の作成及び保管は、作成作業に労力が掛かると共に、設備コストの増加に繋がるため、カートリッジ１６２の作成量及び保管量を減らし、コストダウンを図りたいという要望がある。
【００１２】
そこで、本発明は、カートリッジの作成及び保管に関する労力及びコストを低減することが可能な吸入曝露試験用カートリッジ、試験物質供給装置及び吸入曝露試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る吸入曝露試験用カートリッジは、軸方向の一端部が閉塞された有底筒状に形成され、内部に試験物質を収容可能に構成された収容容器と、前記収容容器の開口側の端部に着脱可能に設けられ、該開口を閉塞可能な蓋部材とを備え、前記蓋部材は、前記収容容器内に気体を導入可能に構成された気体導入管と、該収容容器内の気体を開口側から流出可能に構成された噴出孔とを有し、前記気体導入管は、前記収容容器の開口側から閉塞側に向かって延在して設けられており、該収容容器内の閉塞側に気体を導入可能に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る吸入曝露試験用カートリッジは、前記収容容器の外周面上に着脱可能に取り付けられる外筒部材を更に備え、前記収容容器は、開口側の端部に、周方向外側に向けて延出するフランジ部を有し、前記蓋部材は、前記外筒部材に対して着脱可能に構成されており、該外筒部材に取り付けられた際に、該外筒部材と共に前記収容容器の前記フランジ部を挟持するよう構成されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る吸入曝露試験用カートリッジにおいて、前記気体導入管は、前記収容容器の中心軸と同軸となるよう前記蓋部材の中心に設けられており、前記噴出孔は、前記蓋部材の中心以外の領域に複数形成されることが好ましい。
【００１６】
この場合において、前記蓋部材の内面における前記気体導入管の周囲には、前記収容容器の内部に向けて先細りとなる円錐状の案内面が設けられており、前記噴出孔は、前記案内面の基端部と整合する位置に形成されることが更に好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る試験物質供給装置は、上述の吸入曝露試験用カートリッジに用いられる試験物質供給装置であって、前記吸入曝露試験用カートリッジが装填される装填部を有し、前記装填部は、前記気体導入管を介して前記収容容器内に気体を供給可能に構成されていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明に係る吸入曝露試験装置は、上述の試験物質供給装置と、被試験動物を収容可能なチャンバとを備え、前記試験物質供給装置から供給された気体により前記吸入曝露試験用カートリッジの前記噴出孔から流出した試験物質を前記チャンバに放出するよう構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、カートリッジの作成及び保管に関する労力及びコストを低減することが可能な吸入曝露試験用カートリッジ、試験物質供給装置及び吸入曝露試験装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る吸入曝露試験装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施形態に係る吸入曝露試験用カートリッジを概略的に示す図である。
【図３】図２に示す吸入曝露試験用カートリッジの分解図である。
【図４】図２に示す吸入曝露試験用カートリッジの断面図である。
【図５】本実施形態に係る吸入曝露試験用カートリッジの使用時における気体流の流れを概略的に示す図である。
【図６】特許文献１の吸入曝露試験装置を概略的に示す図である。
【図７】非特許文献１の吸入曝露試験用カートリッジを概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２２】
本実施形態に係る吸入曝露試験装置１は、カートリッジ撃込方式の直噴式全身吸入装置であり、図１に示すように、被試験動物を収容させるメインチャンバ２と、メインチャンバ２の上流側に配されたサブチャンバ４と、メインチャンバ２をサブチャンバ４に対して昇降させる昇降機構３と、吸入曝露試験用カートリッジ１０内の試験物質をサブチャンバ４に供給させる試験物質供給機構（試験物質供給装置）６とを備えている。
【００２３】
メインチャンバ２は、アウターチャンバ（図示せず）と、アウターチャンバ内に着脱可能に取り付けられるインナーチャンバ（図示せず）と、インナーチャンバ内を負圧状態にするインナーチャンバ側負圧発生部（図示せず）と、アウターチャンバとインナーチャンバとの間の空間をインナーチャンバ内よりも強い負圧状態にするアウターチャンバ側負圧発生部（図示せず）とを備えている。インナーチャンバは、使い捨て可能な安価な軟質材料からなり、被試験動物を収容した動物ケージを収容可能な大きさを有している。
【００２４】
昇降機構３は、アウターチャンバを上下方向に移動可能な状態で支持する直動ガイド（図示せず）を備えている。直動ガイドは、例えば上昇用フットペダル等の操作手段（図示せず）が操作された際に、圧縮エアのエア圧によってアウターチャンバを下降させ、例えば下降用フットペダル等の操作手段（図示せず）が操作された際に、スプリングの付勢力によってアウターチャンバを上昇させるよう構成されている。昇降機構３には、操作手段による操作が可能な状態と不可能な状態とを切り替えるための切替スイッチ（図示せず）が設けられている。昇降機構３の下部には、メインチャンバ２を移動させるためのキャスタ（車輪）が設けられており、サブチャンバ４に対してアウターチャンバが離間（下降）した状態において、メインチャンバ２と共に搬出可能に構成されている。このように搬出可能な構成としたことにより、アウターチャンバに対するインナーチャンバの着脱操作を容易にすることが可能となる。
【００２５】
サブチャンバ４は、図１に示すように、試験物質供給機構６とメインチャンバ２との間に配されており、試験物質供給機構６から噴出された高濃度の試験物質と、エアフィルタを介してサブチャンバ４内に供給されたクリーンエアとを混合させ、これにより生成された適正濃度の試験物質のエアロゾルをメインチャンバ２に供給するよう構成されている。また、メインチャンバ２とサブチャンバ４との容積があることにより、試験物質エアロゾルの滞留時間を増やすことができ、曝露濃度の安定化を図ることができる。サブチャンバ４は、メインチャンバ２及び昇降機構３とは独立して設けられたメインフレーム（図示せず）に支持されており、このメインフレームの下部には、搬出された昇降機構３をサブチャンバ４の下方に戻す際に位置決めを行うための位置決め部材（図示せず）が設けられている。
【００２６】
試験物質供給機構６は、図１に示すように、試験物質を噴出させる吸入曝露試験用カートリッジ１０が装填される装填部６ａと、装填部６ａに対する吸入曝露試験用カートリッジ１０の着脱を操作する操作ハンドル部６ｂと、空になった使用済みカートリッジを排出させる排出部６ｃと、未使用の吸入曝露試験用カートリッジ１０をストックするストック部６ｄと、試験物質供給機構６の各構成要素を制御する制御部６ｅとを備えている。
【００２７】
装填部６ａは、図５に示すように、操作ハンドル部６ｂによって押し込まれた吸入曝露試験用カートリッジ１０と連結可能に構成され、かつ、連結された吸入曝露試験用カートリッジ１０に対して気体流を供給可能に構成されている。具体的には、装填部６ａは、吸入曝露試験用カートリッジ１０の前端部１８ａが嵌合可能な凹部７ａを有する連結部材７と、スプリング７ｂを介して連結部材７を弾性的に支持する中央支持体８ａと、中央支持体８ａを支持する上下一対の支持体（上側支持体８ｂ及び下側支持体８ｃ）とを備えている。中央支持体８ａ及び下側支持体８ｃには、エアーコンプレッサ等の空気供給源（図示せず）から供給された圧縮空気を吸入曝露試験用カートリッジ１０に供給するための流路が形成されている。中央支持体８ａの流路には、弁体８ｄが埋設されており、気体の逆流を防止するよう構成されている。装填部６ａの連結部材７、中央支持体８ａ、上側支持体８ｂ及び下側支持体８ｃは、サブチャンバ４内に配されており、吸入曝露試験用カートリッジ１０の噴出孔１７ａから噴霧された試験物質がサブチャンバ４内に放出されるよう構成されている。
【００２８】
装填部６ａには、ストック部６ｄから装填部６ａに未使用の吸入曝露試験用カートリッジ１０が適切に移送されたことを検知するための光電センサ等の検知手段（図示せず）と、装填部６ａから排出部６ｃに使用済みの吸入曝露試験用カートリッジ１０が適切に移送されたことを検知するための光電センサ等の検知手段（図示せず）とが設けられている。また、装填部６ａは、図１に示すように、着脱可能かつ透明な装填部カバー９によって一部が被覆されており、この装填部カバー９と整合する位置に、装填部カバー９の開閉を検知するための近接センサ等の検知手段（図示せず）が設けられている。
【００２９】
操作ハンドル部６ｂは、吸入曝露試験用カートリッジ１０の後端部に連結可能な軸部材（図示せず）と、軸部材を軸方向に沿って移動させるために把持される把持部（図示せず）と、軸部材の移動抵抗を低減させるためのボールスプライン等の軸受け（図示せず）とを備えている。操作ハンドル部６ｂは、軸部材を軸方向に沿って移動させることにより、ストック部６ｄから装填部６ａに移送された吸入曝露試験用カートリッジ１０を連結部材７に押し込む装着動作と、使用済みの吸入曝露試験用カートリッジ１０を連結部材７から離間させて排出部６ｃから排出させる排出動作とを実行可能に構成されている。
【００３０】
また、操作ハンドル部６ｂは、軸部材の移動を自動で実行させる駆動機構（図示せず）を備えており、装着動作及び排出動作を作業者が手動で行う手動操作と、装着動作及び排出動作を駆動機構が自動で行う自動操作とを選択的に実行可能に構成されている。駆動機構は、把持部が嵌合可能な嵌合部（図示せず）を有しており、該嵌合部に設けられた近接スイッチ等の検知手段により嵌合部に把持部が嵌め込まれたことを検知した際に、自動操作を実行するよう構成されている。
【００３１】
排出部６ｃは、使用済みの吸入曝露試験用カートリッジ１０を排出させるための排出口であり、使用済みの吸入曝露試験用カートリッジ１０が操作ハンドル部６ｂの軸部材から取り外されたことを検知するための光電センサ等の検知手段（図示せず）と、排出部６ｃから適切に排出されたこと（排出口内に引っかかっていないこと）を検知するための光電センサ等の検知手段（図示せず）とが設けられている。
【００３２】
ストック部６ｄは、未使用の吸入曝露試験用カートリッジ１０を多数ストック可能に構成されている。また、ストック部６ｄは、装填部６ａとの境界部分に出没可能なストッパ（図示せず）が設けられており、このストッパ（図示せず）により、吸入曝露試験用カートリッジ１０を１本ずつ装填部６ａに供給可能に構成されている。ストック部６ｄは、図示しないカバー部材によって密閉され、かつ、負圧手段（図示せず）により負圧状態が保たれており、これにより、試験物質が漏出しないよう構成されている。ストック部６ｄには、光電センサ等の検知手段（図示せず）が複数設けられており、この複数の検知手段により、ストックされている吸入曝露試験用カートリッジ１０の個数を監視可能に構成されている。
【００３３】
制御部６ｅは、例えば、時間やメインチャンバ２内の濃度レベル等の所定の条件に基づき、操作ハンドル部６ｂの駆動機構及びストック部６ｄのストッパを制御することで、使用済みの吸入曝露試験用カートリッジ１０を装填部６ａから排出部６ｃに排出させる排出動作と、ストック部６ｄから装填部６ａに未使用の吸入曝露試験用カートリッジ１０を供給する供給動作と、未使用の吸入曝露試験用カートリッジ１０を連結部材７にセットする装着動作とを自動で繰り返し実行するよう構成されている。また、制御部６ｅは、装填部カバー９の開閉を検知するための検知手段を除く、装填部６ａ、排出部６ｃ及びストック部６ｄの検知手段によって異常が検知された際に、自動操作を停止してエラーを出力するよう構成されている。さらに、制御部６ｅは、装填部カバー９の開閉を検知するための検知手段により装填部カバー９が開いていることを検知した際に、エラーを出力するよう構成されている。
【００３４】
本実施形態に係る吸入曝露試験用カートリッジ１０は、上述した試験物質供給機構６に使用可能に構成されており、図２〜図４に示すように、内部に試験物質を収容可能に構成された収容容器１２と、収容容器１２の外周面上に着脱可能に取り付けられる外筒部材１４と、収容容器１２の開口側の端部に着脱可能に設けられ、該開口を閉塞可能な蓋部材１６とを備えている。
【００３５】
収容容器１２は、図３及び図４に示すように、軸方向の一端部が閉塞され、他端部が開放された有底円筒状に形成されている。収容容器１２は、その開口側の端部に、周方向外側に向けて延出するフランジ部１３を有している。フランジ部１３は、図４に示すように、外筒部材１４及び蓋部材１６と組み合わされた際に、これら外筒部材１４と蓋部材１６との間に挟持されるよう構成されている。このような収容容器１２としては、例えばステンレス等からなる試験管を好適に用いることができる。
【００３６】
外筒部材１４は、図２〜図４に示すように、収容容器１２の外径と略同径の内径を有する円筒状に形成されており、収容容器１２の外周面上に装着可能に構成されている。外筒部材１４の一端部（図３中、右側の端部）及びその近傍は、他の部分よりも外径が小さくなるように肉薄に形成されており、この肉薄の外周面に、蓋部材１６の雌ねじ１７ｂと螺合可能な雄ねじ１４ａが形成されている。また、外筒部材１４の外周面には、試験物質供給機構６の装填部６ａの内壁との間の気密性を確保するためのＯリング等のシール部材１５が、軸方向に離間して一対設けられている。外筒部材１４の他端部（図３中、左側の端部）の外周面には、試験物質供給機構６の操作ハンドル部６ｂの軸部材が連結可能な係合溝１４ｂが形成されている。外筒部材１４は、例えば合成樹脂等により成形することが可能であるが、これに限定されず、種々の材料からなる円柱部材又は円筒部材を切削加工等することにより製造しても良い。
【００３７】
蓋部材１６は、図２〜図４に示すように、収容容器１２の開口を閉塞する閉塞部１７と、閉塞部１７を貫通して延びる気体導入管１８とを備えている。蓋部材１６は、例えばステンレス等の種々の材料から形成することができる。
【００３８】
閉塞部１７は、図２に示すように、底面及び周壁からなる有底円筒状に形成されている。底面には、収容容器１２内の気体を流出可能に構成された噴出孔１７ａが複数形成されている。周壁の内面には、図４に示すように、外筒部材１４の雄ねじ１４ａに螺合可能な雌ねじ１７ｂが形成されており、この雌ねじ１７ｂを外筒部材１４の雄ねじ１４ａに螺合させることで、蓋部材１６が外筒部材１４に装着されるよう構成されている。また、閉塞部１７は、蓋部材１６が外筒部材１４に装着された際に、外筒部材１４と共に収容容器１２のフランジ部１３を挟持するよう構成されている。
【００３９】
気体導入管１８は、図４に示すように、蓋部材１６が外筒部材１４に装着された際に、収容容器１２の開口側から閉塞側に向かって延在し、収容容器１２内の閉塞側に気体を導入可能に構成されている。具体的には、気体導入管１８は、図２〜図４に示すように、閉塞部１７の底面から収容容器１２の外側（図３中、右側）に向けて延びる前端部１８ａと、閉塞部１７の底面から収容容器１２の内側（図３中、左側）に向けて延びる後端側延伸部１８ｂと、後端側延伸部１８ｂの先端に設けられた球状部１８ｃとを有しており、前端部１８ａの開口から流入した気体が、後端側延伸部１８ｂを介して球状部１８ｃから流出することで、収容容器１２内に気体を導入するよう構成されている。
【００４０】
前端部１８ａは、図５に示すように、試験物質供給機構６の装填部６ａの連結部材７の凹部７ａに嵌合可能に構成されており、該凹部７ａとの間の気密性を確保するためのＯリング等のシール部材１９が設けられている。後端側延伸部１８ｂは、図４に示すように、収容容器１２の軸方向の長さよりも短い長さを有し、かつ、収容容器１２の内径よりも小さい外径を有する円筒状に形成されている。球状部１８ｃは、収容容器１２の内径よりもやや小さく、かつ、後端側延伸部１８ｂの外径より大きい外径を有する略球体状に形成されている。球状部１８ｃの気体流路は、後端側延伸部１８ｂに連通する側の開口径よりも収容容器１２に連通する側の開口径の方が大きくなるよう、徐々に拡径して形成されている。
【００４１】
気体導入管１８は、図２〜図４に示すように、収容容器１２の中心軸と同軸となるよう蓋部材１６の中心に設けられている。蓋部材１６の内面における気体導入管１８の周囲には、図４に示すように、収容容器１２の内部の気体流を噴出孔１７ａに向けて案内する案内面１８ｄが設けられている。案内面１８ｄは、収容容器１２の内部に向けて先細りとなる円錐状（すなわち、収容容器１２の閉塞側に向けて先細りとなり、かつ、周方向に湾曲する曲面状）に形成されている。噴出孔１７ａは、気体導入管１８が設けられた領域（蓋部材１６の中心）以外の領域に形成されており、本実施形態では、図２及び図４に示すように、案内面１８ｄの基端部と整合する径方向の位置において、蓋部材１６の中心を中心とする同一円の円周上に等間隔をおいて６つ形成されている。
【００４２】
以上の構成を有する吸入曝露試験用カートリッジ１０は、図５に示すように、試験物質供給機構６の装填部６ａの連結部材７に装着された状態において空気供給源から気体が供給されることにより、気体導入管１８を介して収容容器１２内の閉塞側に気体が導入され、この気体が収容容器１２内の試験物質を飛沫同伴させながら収容容器１２内の開口側に向けて流動し、試験物質を含有する気体流（エアロゾル）が噴出孔１７ａから噴出されるよう構成されている。
【００４３】
次に、本実施形態に係る吸入曝露試験装置１の使用方法について説明する。本実施形態に係る吸入曝露試験装置１を用いて吸入曝露試験を行うためには、まず、昇降機構３によってアウターチャンバを下降させ、インナーチャンバをアウターチャンバに装着させると共に、インナーチャンバ内に被試験動物を収容した動物ケージを収容させる。その後、昇降機構３によってアウターチャンバを上昇させ、サブチャンバ４に連結させる。これにより、メインチャンバ２とサブチャンバ４とが互いに連通される。
【００４４】
この状態において、試験物質供給機構６の装填部６ａに未使用の吸入曝露試験用カートリッジ１０を装填させ、中央支持体８ａ及び下側支持体８ｃの流路を介して空気供給源から吸入曝露試験用カートリッジ１０内に気体を流入させる。これにより、吸入曝露試験用カートリッジ１０の前端部１８ａから流入した気体が、気体導入管１８を介して収容容器１２内の閉塞端部近傍に流出され、収容容器１２内の試験物質を飛沫同伴させながら収容容器１２内の開口端部側に向けて流動し、噴出孔１７ａから流出する。そして、噴出孔１７ａから流出したエアロゾル（試験物質を含有する気体流）がサブチャンバ４に放出され、サブチャンバ４内においてクリーンエアと混合された上で、メインチャンバ２内に供給される。これにより、被試験動物に対する吸入曝露試験が行われる。
【００４５】
その後、吸入曝露試験用カートリッジ１０内の試験物質が全て排出されるか、所定量を下回った場合には、吸入曝露試験用カートリッジ１０の交換が手動又は自動で行われる。交換が手動で行われる場合には、作業者によって操作ハンドル部６ｂが操作されることにより、使用済みの吸入曝露試験用カートリッジ１０を排出部６ｃから排出させる排出動作と、ストック部６ｄから装填部６ａに移送された未使用の吸入曝露試験用カートリッジ１０を連結部材７に押し込む装着動作とが実行される。一方、交換が自動で行われる場合には、時間やメインチャンバ２内の濃度レベル等の所定の条件に基づき、試験物質供給機構６の制御部６ｅが操作ハンドル部６ｂの駆動機構及びストック部６ｄのストッパを自動制御することにより、上述の排出動作と装着動作とが実行される。そして、試験物質の供給量や試験時間等が所定の終了条件を満たすまで当該交換作業が連続して実行され、所定の終了条件を満たした際に、メインチャンバ２に対する試験物質の供給が停止され、吸入曝露試験が終了する。
【００４６】
吸入曝露試験が終了した後、インナーチャンバ側負圧発生部の吸引によってインナーチャンバ内に飛散している試験物質を概ね排出させ、その後、昇降機構３によってアウターチャンバを下降させ、インナーチャンバから動物ケージを取り出すと共に、アウターチャンバからインナーチャンバを取り外す。なお、取り出されたインナーチャンバは、軟質材料で形成されているため、折り畳んで廃棄することができる。その後、試験物質を変更して吸入曝露試験を行う場合には、新たなインナーチャンバを用意し、以上の作業を繰り返し行う。
【００４７】
以上説明したとおり、本実施形態に係る吸入曝露試験用カートリッジ１０は、軸方向の一端部が閉塞された有底筒状に形成され、内部に試験物質を収容可能に構成された収容容器１２と、収容容器１２の開口側の端部に着脱可能に設けられ、該開口を閉塞可能な蓋部材１６とを備え、蓋部材１６が、収容容器１２内に気体を導入可能に構成された気体導入管１８と、収容容器１２内の気体を開口側から流出可能に構成された噴出孔１７ａとを有し、気体導入管１８が、収容容器１２の開口側から閉塞側に向かって延在して設けられており、収容容器１２内の閉塞側に気体を導入可能に構成されている。このような構成を有する吸入曝露試験用カートリッジ１０によれば、吸入曝露試験用カートリッジ１０の作成及び保管に関する労力及びコストを低減することが可能となる。
【００４８】
すなわち、非特許文献１のカートリッジ１６２は、円筒状部材１６４ａ、先端側蓋体１６４ｂ及び後端側蓋体１６４ｃを組み立て、内部に試験物質を収容させた状態にて、保管する必要があるため、事前に大量に作成し、保管する必要がある。また、非特許文献１のカートリッジ１６２は、円筒状部材１６４ａの両端を別部材である先端側蓋体１６４ｂ及び後端側蓋体１６４ｃにより閉塞するものであるため、試験物質の漏出を防ぐための構造を両端部に設ける必要があり、製造コストがかかる。
【００４９】
これに対し、本実施形態に係る吸入曝露試験用カートリッジ１０は、収容容器１２が有底筒状に形成されており、一方の開口から試験物質が流出しないようにするだけで足りるため、例えば、試験物質を収容させた状態の収容容器１２のみを簡易な仮蓋を装着させた状態で保管し、ストック部６ｄへのストック時に蓋部材１６を装着させることで吸入曝露試験用カートリッジ１０を作成することが可能となる。このため、事前の作成負担を低減させることが可能となると共に、蓋部材１６の保管数を低減させることが可能となる。また、収容容器１２の閉塞側に試験物質の漏出を防ぐための複雑な機構等が一切不要となるため、吸入曝露試験用カートリッジ１０の構造を簡易化させ、製造コストを低減させることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態に係る吸入曝露試験用カートリッジ１０は、気体導入管１８によって収容容器１２内の閉塞側に気体を導入するよう構成されることで、収容容器１２の閉塞側から開口側に向かう気体流を生成することが可能となるため、試験物質の全量を効率良くエアロゾル化させて噴出させることが可能となる。
【００５１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上記各実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００５２】
例えば、上述した実施形態では、収容容器１２の外周面上に外筒部材１４が着脱可能に取り付けられるものとして説明したが、これに限定されず、外筒部材１４が設けられない構成としても良いし、外筒部材１４が着脱不能に取り付けられる構成としても良い。
【００５３】
また、上述した実施形態では、収容容器１２の開口端にフランジ部１３が形成され、このフランジ部１３を外筒部材１４と蓋部材１６とで挟持するものとして説明したが、これに限定されるものではない。収容容器１２は、軸方向の一端部が閉塞された有底筒状に形成され、内部に試験物質を収容可能に構成されたものであれば、種々の構成を採用することが可能である。
【００５４】
さらに、上述した実施形態では、気体導入管１８が蓋部材１６の中心に設けられ、その周囲に円錐状の案内面が設けられると共に、案内面１８ｄの基端部と整合する位置に複数の噴出孔１７ａが形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではない。気体導入管１８は、収容容器１２の開口側から閉塞側に向かって延在して設けられ、収容容器１２内の閉塞側に気体を導入可能に構成されたものであれば、種々の構成を採用することが可能である。また、噴出孔１７ａは、収容容器１２内の気体を開口側から流出可能に構成されたものであれば、種々の構成を採用することが可能である。
【００５５】
上記のような変形例が本発明の範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５６】
１  吸入曝露試験装置、２  メインチャンバ（チャンバ）、４  サブチャンバ（チャンバ）、６  試験物質供給機構（試験物質供給装置）、６ａ  装填部、１０  吸入曝露試験用カートリッジ、１２  収容容器、１３  フランジ部、１４  外筒部材、１６  蓋部材、１７ａ  噴出孔、１８  気体導入管、１８ｄ  案内面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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