(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺シリンダ(1)、主連結スリーブ(2)、高圧シリンダ均質化本体(3)、付随連結スリーブ(4)、および短尺シリンダ(5)を備えた同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置であって、
前記の主連結スリーブ、高圧シリンダ均質化本体、付随連結スリーブ、および短尺シリンダはいずれもそれぞれ２つあり、
前記の２つの主連結スリーブ、２つの高圧シリンダ均質化本体、２つの付随連結スリーブ、および２つの短尺シリンダはいずれも前記長尺シリンダの両端にそれぞれ対称に設けられ、かつ、いずれも長尺シリンダと同軸心線に取り付けられ、
各前記高圧シリンダ均質化本体は１つの前記主連結スリーブを介して前記長尺シリンダと一体に連結され、各前記高圧シリンダ均質化本体は１つの前記付随連結スリーブを介して相応の短尺シリンダと一体に連結され、
前記長尺シリンダ(1)内に、その両端から交互に延出可能なピストンロッドが設けられており、前記ピストンロッドの両端に１つの前記高圧シリンダ均質化本体(3)の高圧チャンバ内の加圧プランジャロッド(31)がそれぞれ連結され、
各前記高圧シリンダ均質化本体の内部チャンバ内の均質バルブにいずれも１つの前記短尺シリンダ(5)のプッシュロッド(51)がそれぞれ連結されることを特徴とする、同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置。
【請求項２】
前記主連結スリーブ(2)の上部に主観察・調整窓(21)が開設されており、下部に水循環窓(22)が開設されており、前記付随連結スリーブ(4)の上部に付随観察・調整窓(41)が開設されており、下部に付随水循環窓(42)が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は細胞破砕器用加圧均質装置に関し、特に、同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞破砕技術は、細胞膜及び細胞壁を外力により破壊して、細胞内容物の目的要素を含む成分を放出させる技術であり、細胞内で合成された非分泌型の生化学物質（製品）を分離し純化する基礎である。ＤＮＡ組み換え技術及び組織培養技術のめざましい進歩と結合することで、以前は得ることが難しいと考えられたタンパク質は現在、大規模に生産できるようになった。現在、異なる用途及び異なるタイプの細胞壁破砕に適合させるべく、数多くの種類の細胞破砕方法がすでに開発された。破砕方法は、大きく機械法及び非機械法の二種類にまとめることができる。機械法では用いる装置も数多く、常用される装置は超高圧細胞破砕装置であって、この常用される装置は、生物細胞、薬物、食品、牛乳、化粧品、化工材料、ナノ材料等の粉砕、微小分散、ナノ粒子化、乳化加工にて広い用途を持つ。ところが、この常用される超高圧細胞破砕装置には以下のような欠点がある。
（１）  単軸式主シリンダを採用しており、エネルギー消費が多い。
（２）  その加圧均質化装置の排液口は上部に設けられており、排液がスムーズでなく、残液しやすい。
（３）  その加圧均質化装置の圧力計は高圧チャンバに直接接続されており、圧力計が頻繁にふらつくため、壊れやすい。
（４）  高圧エネルギー放出にて温度上昇しやすい。
（５）  高圧均質バルブが摩耗・破損しやすい。
よって、上記の欠陥を改善すべく、新たな加圧均質装置を発明する必要性があった。
なお、本願に関連する先行技術文献として、特許文献１及び２があげられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】中国実用新案登録第２０１１７５６５２号公報
【特許文献２】中国特許第１０１６２４５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、構造がコンパクトであり、部品を省き、小型化に役立ち、エネルギーを節約する同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を実現するため、本発明は、長尺シリンダ、主連結スリーブ、高圧シリンダ均質化本体、付随連結スリーブ、および短尺シリンダを備えた同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置であって、前記の主連結スリーブ、高圧シリンダ均質化本体、付随連結スリーブ、および短尺シリンダはいずれもそれぞれ２つあり、前記の２つの主連結スリーブ、２つの高圧シリンダ均質化本体、２つの付随連結スリーブ、および２つの短尺シリンダはいずれも前記長尺シリンダの両端にそれぞれ対称に設けられ、かついずれも長尺シリンダと同軸心線に取り付けられ、各前記高圧シリンダ均質化本体は１つの前記主連結スリーブを介して前記長尺シリンダと一体に連結され、各前記高圧シリンダ均質化本体は１つの前記付随連結スリーブを介して相応の短尺シリンダと一体に連結され、前記長尺シリンダ内に、その両端から交互に延出可能なピストンロッドが設けられており、前記ピストンロッドの両端に１つの前記高圧シリンダ均質化本体の高圧チャンバ内の加圧プランジャロッドがそれぞれ連結され、各前記高圧シリンダ均質化本体の内部チャンバ内の均質バルブにいずれも１つの前記短尺シリンダのプッシュロッドがそれぞれ連結される同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置を提供する。
【０００６】
２つの主連結スリーブ、２つの高圧シリンダ均質化本体、２つの付随連結スリーブ、および２つの短尺シリンダが長尺シリンダの両側に対称に設けられるとともに長尺シリンダと同軸心線に取り付けられることにより、構造がコンパクトであり、体積が小さく、小型化設計に有利であり、かつ、長尺シリンダは、その両端から交互に延出可能なピストンロッドを有することにより、両側の高圧シリンダ均質化本体を交互に動作させて細胞を破砕することができ、従来技術における、単軸式長尺シリンダを用いる高圧シリンダ均質一体化装置に比べ、本同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置は節電が顕著であり、少なくとも３０％〜４０％のエネルギーを節約し、エネルギー消費を大幅に低減させることができる。
【０００７】
本発明のさらなる改良として、各前記高圧シリンダ均質化本体の高圧チャンバ末端上部に、高圧チャンバに連通する供給口が設けられており、各前記高圧シリンダ均質化本体の左側に、高圧チャンバに連通する圧力計接続口が設けられており、各前記高圧シリンダ均質化本体の右側に、高圧シリンダ均質化本体の試料排出チャンバに連通する排液口がさらに設けられており、前記排液口は試料排出チャンバ底部に連通しておりかつ垂直下向きでありステンレス冷却コイルが連結されている。この構造は、従来技術において排液口が高圧シリンダ均質化本体の上部に開けられている方式よりも排液抵抗が小さく、排液が円滑であり、高圧シリンダ均質化本体内に残留しにくい。
【０００８】
本発明のより一層の改良として、各前記供給口に１つの一体化供給装置が連結されており、各前記一体化供給装置は第２の逆止弁と貯留カップを備え、前記第２の逆止弁のバルブシートの入口が前記貯留カップの底部に直接連結され、各前記第２の逆止弁のバルブ体の出口が相応の供給口に連結され、かつ、前記第２の逆止弁のバルブ体と前記貯留カップとが一体型構造である。この構造は試料供給と排気を容易にすることができ、同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置の構造を一層コンパクトにすることもできることにより、小型化設計に有利であり、破砕中における摩滅を低減することができ、しかも操作しやすい。
【０００９】
本発明のより一層の改良として、各前記圧力計接続口内に第１の逆止弁が設けられており、各前記第１の逆止弁のバルブ体の一部が相応の高圧シリンダ均質化本体内に位置し高圧シリンダ均質化本体と一体型構造をなす。この構造は同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置の構造を一層コンパクトにすることができることにより、小型化設計に有利であり、しかも、圧力計のふらつきをさらに防止して、圧力計の損傷を回避できる。
【００１０】
本発明のより一層の改良として、各前記高圧シリンダ均質化本体の軸心線が、相応の第１の逆止弁および第２の逆止弁の軸心線と直交する。この構造は、圧力計が高圧シリンダ均質化本体内の圧力を正確に測定するのに役立ち、かつ、小型化設計に有利であり、かつ、圧力計が加圧均質一体化装置内の圧力を正確に測定するのに一層役立つ。
【００１１】
本発明のより一層の改良として、各前記第１の逆止弁のバルブコアとバルブシートとの間が平面接触で密封され、各前記第２の逆止弁のバルブコアとバルブシートとの間も平面接触で密封される。この構造は加工が容易であり、かつ、第１の逆止弁と第２の逆止弁の動作安定性が優れており、使用寿命が長い。
【００１２】
本発明の他の改良として、前記主連結スリーブの上部に主観察・調整窓が開設されており、下部に水循環窓が開設されており、前記付随連結スリーブの上部に付随観察・調整窓が開設されており、下部に付随水循環窓が設けられている。この構造は、観察と調整および冷却水循環を容易に行うことができる。
【００１３】
以下の説明に図面を合わせて、本発明はより明確になるものであって、これら図面は本発明の実施例の解釈に用いる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置の正面図である。
【図２】本発明の同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置の左側面図である。
【図３】高圧シリンダ均質化本体と第１の逆止弁の断面図である。
【図４】一体化供給装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここで図面を参照して本発明の実施例を説明するが、図中における類似した符号は類似した構成要素を意味している。
【００１６】
図１〜図４を参照されたい。本発明の同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置は、長尺シリンダ１、２つの主連結スリーブ２、２つの高圧シリンダ均質化本体３、２つの付随連結スリーブ４、および２つの短尺シリンダ５を備える。前記長尺シリンダ１の両端はそれぞれ１つの主連結スリーブ２を介して１つの高圧シリンダ均質化本体３の一端に連結され、各高圧シリンダ均質化本体３の他端は１つの付随連結スリーブ４を介して１つの短尺シリンダ５に連結される。前記の長尺シリンダ１、主連結スリーブ２、高圧シリンダ均質化本体３、付随連結スリーブ４、および短尺シリンダ５の間はいずれもねじ山を介して連結され、かつ、前記の長尺シリンダ１、２つの主連結スリーブ２、２つの高圧シリンダ均質化本体３、２つの付随連結スリーブ４、および２つの短尺シリンダ５は同軸心線に取り付けられる。
【００１７】
さらに説明するのは、前記長尺シリンダ１内に、その両端から交互に延出可能なピストンロッドが設けられており、前記短尺シリンダ５内に、その一端から延出可能なプッシュロッド５１が設けられているという点である。
【００１８】
各前記主連結スリーブ２の上部に主観察・調整窓２１が開設されており、下部に水循環窓２２が開設されており、各前記付随連結スリーブ４の上部に付随観察・調整窓４１が開設されており、下部に付随水循環窓４２が設けられている。前記の主観察・調整窓２１と付随観察・調整窓４１は観察と調整を容易に行うことができ、前記の水循環窓２２と付随水循環窓４２は冷却水循環に便利である。
【００１９】
各前記高圧シリンダ均質化本体３の高圧チャンバ内に、往復動可能な加圧プランジャロッド３１があり、前記長尺シリンダ１のピストンロッドの両端に１つの前記高圧シリンダ均質化本体３の高圧チャンバ内の加圧プランジャロッド３１がそれぞれ連結され、各前記高圧シリンダ均質化本体３の高圧チャンバに連通する内部チャンバ内に均質バルブがさらにあり、各前記高圧シリンダ均質化本体３の内部チャンバ内の均質バルブにはいずれも１つの前記短尺シリンダ５のプッシュロッド５１がそれぞれ連結され、すなわち高圧シリンダ均質化本体３の両側に双方向シリンダが採用されることにより、従来の全体構造を大いに簡略化し、連結具と一方向バルブを減らすことができ、故障率を低減しており、検査および付属品のメンテナンスや交換に便利である。前記長尺シリンダ１は、加圧プランジャロッド３１が運動する主シリンダであり、前記短尺シリンダ５は、破砕圧力を制御する付随シリンダである。各前記高圧シリンダ均質化本体３の左側に、高圧チャンバに連通する圧力計接続口が設けられており、前記圧力計接続口内に第１の逆止弁６が設けられている。各前記高圧シリンダ均質化本体３の高圧チャンバ末端上部に、高圧チャンバに連通する供給口が設けられており、各前記供給口に一体化供給装置７が連結されていることにより、一体化供給装置７を相応の高圧チャンバの末端上部に連結させることにより、試料供給と排気を容易にしている。各前記高圧シリンダ均質化本体３の右側に、排液口９がさらに設けられており、前記排液口９は試料排出チャンバ底部に連通しておりかつ垂直下向きでありステンレス冷却コイル８が連結されている（図１と図２にはステンレス冷却コイル８の一部のみを示す）ことにより、抵抗が小さく、排液が円滑であり、高圧シリンダ均質化本体内に残留しにくい。
【００２０】
そしてさらに説明するのは、各前記第１の逆止弁６が、第１のバルブ体６１、第１のバルブコア６２、および第１のバルブシート６３を備えるという点である。前記第１のバルブコア６２と前記第１のバルブシート６３は前記第１のバルブ体６１の通路内に位置し、かつ、前記第１のバルブコア６２と第１のバルブシート６３との間が平面接触で密封することにより、動作安定性が優れており、使用寿命が長い。各前記第１のバルブ体６１の一部が相応の高圧シリンダ均質化本体３内に位置しており、前記高圧シリンダ均質化本体３と一体型構造を構成し、他の一部が高圧シリンダ均質化本体３外に位置することにより、同軸線ダブル高圧シリンダ均質一体化装置の安定性を高め、圧力計のふらつきをさらに防止して、圧力計の損傷を回避でき、しかも構造がコンパクトであり、小型化設計に有利であり。
【００２１】
各前記一体化供給装置７が第２の逆止弁７１と貯留カップ７２を備え、各前記高圧シリンダ均質化本体３の軸心線が前記の第１の逆止弁、第２の逆止弁７１の軸心線と直交することにより、圧力計が加圧均質一体化装置内の圧力を正確に測定するのに一層役立ち、かつ、小型化設計に有利である。各前記第２の逆止弁７１は第２のバルブ体７１ａ、第２のバルブコア７１ｂ、および第２のバルブシート７１ｃを備える。前記第２のバルブコア７１ｂと第２のバルブシート７１ｃは前記第２のバルブ体７１ａの通路内に位置し、かつ、前記第２のバルブコア７１ｂと第２のバルブシート７１ｃとの間が平面接触で密封することにより、動作安定性が優れており、使用寿命が長い。前記第２のバルブ体７１ａと前記貯留カップ７２は一体型構造である。前記第２のバルブシート７１ｃ内に入口７１１が設けられており、前記入口７１１が前記貯留カップ７２の底部に直接連結され、各前記第２のバルブ体７１ａの出口が相応の供給口に連結されることにより、長い連結パイプが不要になり、破砕中における摩滅を低減することができる。同時に、第２の逆止弁７１は排気時に、直接鉄針を用いて貯留カップ７２から挿入排気することができ、操作が非常に便利で容易である。前記貯留カップ７２にはカップ蓋７３が設けられており、試料を添加するとともに前記第２の逆止弁７１内部の排気時に前記カップ蓋７３を取り外しやすくするために、前記カップ蓋７３は貯留カップ７２に嵌接連結され、ねじ山連結であってもよい。貯留カップ７２に対する洗浄操作を容易にするために、急速洗浄のためのクイック管継手７４が前記カップ蓋７３に設けられている。
【００２２】
以上にて、最も好ましい実施例を合わせて本発明を説明したが、本発明は上記開示した実施例に限定されることなく、本発明の本質に基づいて行う各種修正、等価の組み合わせを含むものである。
【符号の説明】
【００２３】
１  長尺シリンダ
２  主連結スリーブ
２１  主観察・調整窓
２２  水循環窓
３  高圧シリンダ均質化本体
３１  （高圧チャンバ内の）加圧プランジャロッド
４  付随連結スリーブ
４１  付随観察・調整窓
４２  付随水循環窓
５  短尺シリンダ
５１  （短尺シリンダ５の）プッシュロッド
６  第１の逆止弁
６１  第１のバルブ体
６２  第１のバルブコア
６３  第１のバルブシート
７  一体化供給装置
７１  第２の逆止弁
７１１  （第２のバルブシート７１ｃ内の）入口
７１ａ  第２のバルブ体
７１ｂ  第２のバルブコア
７１ｃ  第２のバルブシート
７２  貯留カップ
７３  カップ蓋
７４  クイック管継手
８  ステンレス冷却コイル
９  排液口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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