(57)【要約】【課題】工場内の液体供給チューブ内における薬液切れや、生ビールタンクからサーバへの供給切れをいち早く検知して流路を遮断するべく、管内の液体の有無を検知すると共に流路の遮断を実現する、流路遮断装置を提供すること。【解決手段】本発明による流路遮断装置は、チューブ内の流体に非接触で流体の有無を検知するセンサと、柔らかいチューブを一部に使用することで押付力で流路が遮断出来る構造で構築する。通常時は流路は遮断されず、センサ４がチューブ内の液切れなど変化を捉えると、そのセンサからの信号でアクチュエータ５が駆動され、連結しているフック１２が加圧棒６を保持しない方向に動くと、バネ１４の復元力で加圧棒６が落下して遮断用シリコンチューブ２を押し付ける。遮断用シリコンチューブ２は非常に柔らかい素材で構成されているため、ゴム風船の空気口を指で押さえるように液体・気体ともに遮断される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１）柔軟な材料からなる流路遮断用管と、
２）前後の液体流通用管又は液体流通用管とタンク類とを接続するために、前記流路遮断用管の両側に取り付ける連結手段と、
３）前記流路遮断用管の圧迫手段と、
４）前記液体流通用管内を流通する液体の有無を認識するセンサとからなり、
前記圧迫手段が、前記センサの信号に基づいて、前記流路遮断用管を圧迫し、前記液体流通用管内を流通する液体を非接触で遮断することを特徴とする流路遮断装置。
【請求項２】
前記圧迫手段が
１）アクチュエータと、
２）弾性体付き加圧部と、
３）前記加圧部を保持するフック部とからなり、
前記加圧部が、前記センサの信号に基づく前記アクチュエータの前記フック部の保持状態解除により、前記流路遮断用管を圧迫することを特徴とする請求項１に記載の流路遮断装置。
【請求項３】
前記圧迫手段がモータなどで駆動される加圧部からなり、
前記加圧部が、前記センサの信号に基づくモータで前記流路遮断用管を圧迫することを特徴とする請求項１に記載の流路遮断装置。
【請求項４】
筐体を有し、前記筐体の中に前記圧迫手段と前記センサを組み込み、かつ前記流路遮断用管と前記連結手段を介して連結された前記液体流通用管とを組み込み可能としてユニット化したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の流路遮断用装置。
【請求項５】
前記センサが、取り付けた管に対して光を照射する１又は複数の投光手段と、
その管を透過する前記投光手段からの光が、管の中の液体の有無による屈折率の差で位置や光量が変化したことを認識出来る位置に配置した１又は複数の受光手段と、
前記受光手段からの信号に基づく液体の有無の判断処理手段と、
判断結果に基づく検知信号を出力する手段を有することで、非接触で管内の液体の有無を認識することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の流路遮断装置。
【請求項６】
前記流路遮断用管と前記液体流通用管と前記連結手段を連結したままで前記筐体から着脱可能としたことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の流路遮断装置。
【請求項７】
外部からの入力信号を、センサの代わり又は追加で入力することにより、前記圧迫手段を作動させる手段を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の流路遮断装置。
【請求項８】
遮断あるいはセンサ検知信号を外部に知らせるＬＥＤ等の発光手段、及び／又はブザー等の音声手段、及び／又は外部出力信号などを付加した、請求項１乃至７のいずれかに記載の流路遮断装置。
【請求項９】
前記流路遮断用管を前記連結手段に連結する部位が、勘合又は一体成型により硬度の高い部材を用いた部位であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の流路遮断装置。
【請求項１０】
前記流路遮断用管と前記連結手段を一体化又は一体成型した、請求項１乃至９のいずれかに記載の流路遮断装置。
【請求項１１】
点滴筒に連結し、点滴液の滴下状況をセンサで認識することにより、一定条件の場合に点滴液の供給を遮断することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の流路遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体等を通すために用いられている液体流通用管（チューブ類）の中に液体等があるかどうかを識別すると同時に、その流路を遮断するための流路遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体等の流体を流す目的で作られた液体流通用管である、柔軟性がある透明性のチューブや、硬いプラスチック管やガラス管の中の流体を遮断するには弁などが用いられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１７３１０号公報
【特許文献２】特開２００５−１６３８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
流体の遮断に弁などを用いる手段は、管内に弁や各可動部が存在するため、食品や薬品などの内容物を汚染する可能性があった。また腐食や可動部から発生するゴミの影響もある。
【０００５】
また清掃も困難である。例えばビールサーバでビールを通すチューブ内には定期的にスポンジ玉を通してチューブ内に付着した汚物を清掃するが、弁や可動部があるとスポンジ玉が通過することが出来ず、清掃の度に外して分解するなどの手間が発生していた。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、管内の流体に直接触れないこと、通常時に極力管内の流れを阻害しないこと、検知と制御を一つの装置で実現すること、流体の種類の影響を受けないこと、以上を達成する流路遮断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】
【０００７】
本発明により、これらの問題点を解決するべく
１）柔軟な材料からなる流路遮断用管と、
２）流路遮断用管の片側若しくは両側に取り付けられ、タンク類から引き出された液体流通用管と連結される連結手段と、
３）流路遮断用管の圧迫手段と、
４）液体流通用管内を流通する液体の有無を非接触で認識するセンサとからなり、
流路遮断用圧迫手段が、センサの信号に基づいて、柔軟な材質からなる流路遮断用管を圧迫し、液体流通用管内を流通する液体を非接触で遮断する手段であることを特徴とする流路遮断装置が提供される。
【０００８】
又、前記圧迫手段が、
１）アクチュエータと、
２）弾性体付き加圧部と、
３）弾性体付き加圧部を保持するフック部とからなり、加圧部が、前記センサの信号に基づくアクチュエータのフック部の保持状態解除により、柔軟な材料からなる流路遮断用管を圧迫するものであることを特徴とする流路遮断装置が提供される。
ここで、弾性体とは、例えば、バネやゴムなどである。
【０００９】
又、前記圧迫手段が、モータなどで駆動される加圧部からなり、加圧部が、前記センサの信号に基づくモータで前記流路遮断用管を圧迫することを特徴とする流路遮断装置が提供される。
又、筐体を有し、筐体の中に前記流路圧迫手段とセンサを組み込み、かつ前記流路遮断用管と前記連結手段を介して連結された液体流通用管とを組み込み可能としてユニット化したことを特徴とする流路遮断用装置が提供される。
【００１０】
又、前記センサが、取り付けた管に対して光を照射する１又は複数の投光手段と、その管を透過する投光手段からの光が、管の中の液体の有無による屈折率の差で位置や光量が変化したことを認識出来る位置に配置した１又は複数の受光手段と、前記受光手段からの信号に基づく液体の有無の判断処理手段と、判断結果に基づく検知信号を出力する手段を有するセンサであることを特徴とする流路遮断装置が提供される。
【００１１】
又、前記流路遮断用管と液体流通用管と連結手段を連結したままで筐体から着脱可能としたことを特徴とする流路遮断装置が提供される。連結したまま脱着可能なように構成すれば交換や設置が容易になる。
【００１２】
又、外部からの入力信号を、センサの代わり又は追加で入力することにより、流路遮断用管圧迫手段を作動させる手段を有することを特徴とする流路遮断装置が提供される。
【００１３】
又、遮断あるいはセンサ検知信号を外部に知らせるＬＥＤ等の発光手段、ブザー等の音声手段を付加した流路遮断装置が提供される。ＬＥＤやブザー等による人間に知らせる手段を設ければ、液切れや異常等の監視信号が認識できるので、メンテなども容易になる。
【００１４】
又、流路遮断用管を連結手段に連結する部位が、勘合又は一体成型により硬度の高い部材を用いた部位であることを特徴とする流路遮断装置が提供される。
【００１５】
又、流路遮断用管と連結手段を一体化又は、一体成型した流路遮断装置が提供される。
【００１６】
又、点滴筒に連結し、点滴液の滴下状況をセンサで認識することにより、一定条件の場合に点滴液の供給を遮断することを特徴とする流路遮断装置が提供される。点滴装置の設定不良等により点滴液が異常な速度で滴下することを防止することができ、同時に異常な状態についてブザー等で知らせることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明は、チューブ等の管内の液体に触れることなく、管内の液体や気体など流体の遮断が可能である。本発明による流路遮断装置は、工場で利用される各液体切れの検知と遮断や、ビールサーバでビールのタンクが空になったことを検知すると同時にチューブを遮断して泡吹きを起こす現象を削減する用途などに広く使える。チューブの途中に本装置を取り付けることが可能なことから、取り付け場所も柔軟に選択できる。
【００１８】
また非接触光学センサを用いれてば、検知のために測定対象の液体に触れることや電流などを流す等の影響を与えることがなく、液体の透明度の影響も受けない。
【００１９】
点滴装置に組み込むことで、点滴液の過剰滴下による心不全等を防止すると共に、滴下遅延を防止し、適切なスピードの点滴を実現できる。また、何らかの原因で滴下が停止状態になった場合にブザー等で看護士等に状況を通知し、早期対応を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。筐体内に管内の液体や気体を識別するセンサを設置すると共に、管の一部を著しく柔軟性の高い素材で構成された管に代替する。次にセンサが液切れ等の状態変化を認識してアクチュエータを駆動すると加圧棒を把持しているトリガーが引かれ、バネ等の復元力でその加圧棒が柔軟性の高い部位を押さえつけることで非接触に流路を遮断するように構成するものである。以下、管の代表としてチューブを説明に使用する。
【００２１】
従来の液体流通用管として利用するチューブと、ショア度の低い（柔軟性の高い）シリコンゴムで製作した遮断用シリコンチューブを、連結部を用いて勘合する。遮断用シリコンチューブは両端とも従来のチューブと連結部で連結してもよいし、一端は従来のチューブと連結、もう一端は従来のチューブが連結していた連結部に対して連結してもよい。
【００２２】
上記のようにチューブ全体ではなく一部のみ柔軟性の高い素材で構成する理由は、仮に全てのチューブの柔軟性を高くすると周囲の物体からの応力やチューブを重ねた際にチューブが変形して、すぐに流路が遮断されてチューブの役割を失うからである。よって、引き伸ばしたり収納する等、取り回しする部位は従来通り一定の硬度を有するチューブを利用する必要がある。
【００２３】
筐体には、上記の遮断用シリコンチューブを押さえつけて流路を遮断する加圧棒を設ける。加圧棒が押さえつける力は、バネ等で発する応力を利用する。また通常時は流路を遮断しないように加圧棒を引き上げて、フックに引っ掛けて保持する構成にする。
【００２４】
また筐体内にはチューブ内の流体変化を検知出来るセンサを配置する。センサを配置する場所は、従来のチューブ、遮断用シリコンチューブあるいは連結部のいずれでもよい。また上述したように外に設置したセンサなど外部からの入力信号でもよい。
【００２５】
一例としてチューブ内の液体が切れて気体に変化すると、液切れと見なして流路を遮断する場合を説明する。前記センサがチューブ内の流体の変化に伴い検知信号を出力して、ソレノイドプランジャー等のアクチュエータを駆動する。アクチュエータの可動部は適切な機構を通して上記の加圧棒を保持するフックに繋がっており、アクチュエータ駆動と共にフックがはずれて、その結果加圧棒がバネの復元力で落下して遮断用シリコンチューブを押さえつける。
【００２６】
遮断用シリコンチューブに十分に柔軟性を持たせることで、加圧棒による押し付け力でチューブが変形し、ゴム風船の空気口を指で押さえた時のように液体や気体の流路を遮断することが可能となる。
【００２７】
復帰方法としては、加圧棒を手で押し戻して再びフックで保持する方法が考えられる。他にモータなど電動で元に戻す方法なども考えられる。
【実施例１】
【００２８】
図１は本実施例１の斜視図である。１ａと１ｂは液体を通すためのチューブ、９は本体の上カバー、１０は本体の下カバー、６は加圧棒、７はＬＥＤ、８はブザー、１１は押しボタンスイッチを示す。図のように本装置はチューブを組み込んだ形で利用する。本装置内のセンサ出力や遮断を行った際にＬＥＤ７を点灯させたり、ブザー８による音声通知が可能なように構成する。
【００２９】
図２は本実施例１の内部構成図である。まず図２（ａ）はチューブ部を構成する各部が勘合した状態である。１ａと１ｂは前記のチューブ、２は遮断用シリコンチューブ、３ａと３ｂは各チューブを連結する連結部である。これらは一体に勘合出来るので、図２（ｂ）に示す装置内部に一体化のまま着脱が可能となる。
【００３０】
図２（ｂ）は装置を開いた状態である。図２（ａ）のチューブ部をそのまま着脱可能にする。一例としてチューブ内の変化を捉えるセンサ４、加圧棒６は上カバー９に組み込む。加圧棒６はバネ１４の復元力で勘合時に遮断用シリコンチューブ２を押さえるように構成する。またセンサ４のペア、加圧棒６を保持するためのフック１２、フックを駆動するアクチュエータ５を下カバー１０に組み込む。下カバー１０には電池なども積載可能である。また図ではセンサを上下カバーに分離して配置しているが、片側だけに配置してもよい。
【００３１】
以上のように構成することで本装置を取り付ける際には、まず図２（ａ）にあるようにチューブ類を一体勘合した後で、図２（ｂ）にあるように装置の間に組込んで上カバー９と下カバー１０を勘合して取り付け可能となる。その後、バネ１４の復元力でチューブを押さえている加圧棒６を手動で持ち上げれば、フック１２で加圧棒６は保持されることから遮断用シリコンチューブ２は開放されて流路を確保し、利用可能な状態になる。
【００３２】
また加圧棒６の駆動方法としては減速器付きモータを利用する方法も考えられる。その場合、加圧棒６をセンサ信号に基づき、遮断用シリコンチューブ２に対して加圧／減圧方向にそれぞれ移動するようにモータを駆動すればよい。
【００３３】
状態監視を始めるには、押しボタンスイッチ１１を押すことで開始する方法などが考えられる。押しボタン１１は開始と停止を交互に切り替える用途で用いる他、長時間押しっぱなしで電源ＯＮ／ＯＦＦなどの切替動作を行うことも可能である。状態監視を始める他の方法として、上記の加圧棒６を復帰させる際にリミットスイッチ等の信号入力をさせて自動的に開始する方法なども考えられる。
【００３４】
本装置に組み込むセンサ４の一実施例として、液体と気体の屈折率の差を光学手段で検出する方法が考えられる。この方法を採用すれば、センサもチューブ内の流体と非接触で検知機能の構成が可能である。屈折率の差を検出する手段として、取り付けたチューブに対して光が透過するように投光器と受光器をそれぞれ配置すれば、液体の有無による屈折率の差で発生した光の位置ズレや光量変化が認識できるようになる。センサ４はその認識した変化を基に、管内の液体の有無を知らせる信号を出力する。また図２では上ケース９と下ケース１０にそれぞれセンサ４用の投光部と受光部を取り付けているが、どちらかのケースに投光部と受光部をまとめて取り付けてもよい。
【００３５】
図４（ａ）は非検知状態の外観図で、流路は遮断されていない。上記センサ４がチューブ内の液切れなど変化を捉えると、まずセンサから信号が出力される。その信号でアクチュエータ５が駆動され、連結しているフック１２が加圧棒６を保持しない方向に動くと、バネ１４の復元力で加圧棒６が落下して遮断用シリコンチューブ２を押し付ける。遮断用シリコンチューブ２は非常に柔らかい素材で構成されているため、ゴム風船の空気口を指で押さえるように液体・気体ともに遮断される。図４（ｂ）はこの状態の外観図である。
【００３６】
遮断と同時にＬＥＤ７は点灯、ブザー８は音声を鳴らして遮断状態を人に知らせる。用途によっては、遮断されたことそのもので人が認識することも可能であり、そのような用途にはＬＥＤ７やブザー８は不要にも出来る。またリレー接点や無線出力などの外部出力を有することも可能である。
【００３７】
図３にあるように加圧棒６の形状は遮断用シリコンチューブ２を適切に遮断出来るような形状を加えることが出来る。図３（ａ）は非遮断時、図３（ｂ）は遮断時の図である。
【００３８】
遮断を認識したら、本装置の加圧棒６を手動で元の位置に戻すだけで、加圧棒６はフック１２で再び保持される。図４（ｃ）はその手動操作を行っている外観図である。また監視の再開方法は、押しボタンスイッチ１１の操作や加圧棒６の復帰、あるいは一定時間経過など用途に応じた手段を選択出来る。
【００３９】
図５（ａ）は非検知状態の内部断面図で、流路が遮断されていない状態である。加圧棒６がバネ１４の復元力で下方向に移動するところを、フック１２で保持している。図５（ｂ）はフック１２がアクチュエータ５の駆動で横方向に移動し、保持されなくなった加圧棒６がバネ１４の復元力で下方向に移動することで、遮断用シリコンチューブ２が押し付けられて流路が遮断されている状態である。
【実施例２】
【００４０】
図６は実施例２の説明図である。図６（ａ）はチューブ部を構成する各部が勘合した状態である。１ａは従来のチューブ、２は遮断用シリコンチューブ、３ａはチューブを連結する連結部、３ｃは従来のチューブ１ａが取付けられていたタンク１５との連結部である。これらも一体にまとめて扱えるので、図６（ｂ）に示す装置内部に一体化のまま着脱が可能となる。
【００４１】
図６（ｂ）は装置を開いた状態である。図６（ａ）のチューブ部をそのまま着脱可能にする。一例として連結器３ｃとタンク１５の形状が大きい場合でも、図のように本装置の右側から簡単に着脱出来る構成が可能である。
【００４２】
もちろんＬＥＤやブザー、外部出力信号は、液体がある時に出力あるいは無い時に出力、一定時間どちらかの状態で出力など、用途に応じて色々設定可能である。
【実施例３】
【００４３】
図７は実施例３の説明図である。遮断用シリコンチューブ２は柔軟性が高いため、場合によっては連結部３との連結がうまく出来ない状況も発生しうる。そこで図７（ａ）およびその断面図の（ｂ）にあるように連結部３との連結部位に硬度の高い素材１３を勘合あるいは一体成型することで、連結の問題を回避することが出来る。この構成では分離の恐れがある場合は、図７（ｃ）およびその断面図（ｄ）にあるように分離しないようなはめ込み構造にして、硬度の高い素材１３を勘合あるいは一体成型する方法も可能である。
【実施例４】
【００４４】
図８は実施例４の説明図である。遮断用シリコンチューブ２を成型で製作すれば、連結部３と一体化することも可能である。その場合に上述の実施例３にあるように、一部を硬度の高い素材を勘合あるいは一体成型することが可能なのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ビール等液体の有無に基づいてチューブ等を非接触で安全・衛生的に遮断可能な技術であり、広範囲に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例１の構成図である。
【図２】実施例１の構成図である。
【図３】実施例１の説明図である。
【図４】実施例１の説明図である。
【図５】実施例１の説明図である。
【図６】実施例２の構成図である。
【図７】実施例３の構成図である。
【図８】実施例４の構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ａ〜１ｂ  管（チューブ）
２  遮断用チューブ
３ａ〜３ｃ  連結器
４    センサ
５    アクチュエータ
６    加圧棒
７    ＬＥＤ
８    ブザー
９    上カバー
１０  下カバー
１１  押しボタンスイッチ
１２  フック
１３  硬度が高い部位
１４  バネ
１５  タンク
【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】
2008025752.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年7月26日(2006.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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