(57)【要約】本発明は、容器開口と容器内部とで定義される容器と、容器に用いられ、容器開口を開放可能に封をするように構成されるセプタと、容器に用いられ、ホルダー空洞で定義づけられる針ホルダーと、針ホルダーに用いられ、少なくとも一部がホルダー空洞内に配置される針とを備え、セプタは、封止の静止状態と穴の開いた状態との間で変形可能であり、セプタに穴が開けられる状態にある時、セプタは、針の端による突き当てで穴を開けることが可能なまでに変形可能である、反応ボトルに関する。【選択図】図１４Ａ
2010538825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器開口と容器内部とで定義される容器と、
前記容器に関連し、前記容器開口を開放可能に封をするように構成されるセプタと、
前記容器に関連し、ホルダー空洞で定義づけられる針ホルダーと、
前記針ホルダーに関連し、少なくとも一部が前記ホルダー空洞内に配置される針と
を備え、
前記セプタは、封止の静止状態と穴の開いた状態との間で変形可能であり、前記セプタが前記穴の開いた状態にある時、前記セプタは、前記針の端による突き当てで穴を開けることが可能なまでに変形可能である、反応ボトル。
【請求項２】
前記針が、中空針である請求項１に記載の反応ボトル。
【請求項３】
前記ホルダー空洞が、前記セプタが前記穴の開いた状態の時、前記容器内部と流体連結する請求項１に記載の反応ボトル。
【請求項４】
前記セプタが、前記容器内部での所望の量の圧力の上昇に応じ、前記穴の開いた状態に変形するように構成される請求項１に記載の反応ボトル。
【請求項５】
前記セプタが、前記穴の開いた状態中の所望の量の圧力の開放に続き前記静止状態に戻るように構成され、前記セプタが、前記中空針の突き当てによるあらゆる穴を再び封じるように構成される請求項４に記載の反応ボトル。
【請求項６】
前記中空針に流体連結する針導管を更に備える請求項２に記載の反応ボトル。
【請求項７】
キャップ先端とキャップ空洞とを有し、前記容器に取り外し可能に取り付けられるボトルキャップを更に備える請求項１に記載の反応ボトル。
【請求項８】
前記セプタが、弾力性のある高分子からなる請求項１に記載の反応ボトル。
【請求項９】
前記弾力性のある高分子が、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン、スチレン−ブタジエン、ポリブタジエン、イソプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、ポリクロロプレンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、エチレン−アクリルエラストマー、及び共重合体、並びにこれらの混合物からなる群から選択される高分子である請求項８に記載の反応ボトル。
【請求項１０】
突き出し部材を含むニードルアダプターと、
前記ニードルアダプターに関連する針と、
少なくとも一つのスロットを含み、前記ニードルアダプターと容器とを関連するように構成される容器アダプターと
を備え、
前記突き出し部材は、前記針が前記容器の近傍に位置するようにする前記スロットに関連する針穴開け装置。
【請求項１１】
前記スロットが、少なくとも一つのロック位置を含み、
前記突き出し部材が、前記スロットに挿入され、前記ロック位置内に配置されることにより、前記容器に対し、ロックされた位置を保つ請求項９に記載の針穴開け装置。
【請求項１２】
容器開口と容器内部とで定義される容器と、
前記容器開口を開放可能に封をするように構成され、前記容器に関連するセプタと、
突き出し部材を含み、ホルダー空洞により定義づけられるニードルアダプターと、
前記ニードルアダプターに関連し、少なくとも一部が前記ホルダー空洞内に配置される針と、
少なくとも一つのスロットを含み、前記ニードルアダプターを前記容器に関連させるように構成される容器アダプターと
を備え、
前記突き出し部材が、前記針が前記容器の近傍に位置するようにする前記スロットに関連し、
前記セプタが、封止の静止状態と穴の開いた状態との間で変形可能であり、前記セプタが前記穴が開いた状態にある時、前記セプタは、前記針の端による突き当てで穴を開けられることが可能なまでに変形可能である、反応システム。
【請求項１３】
前記針が、中空針である請求項１２に記載の反応システム。
【請求項１４】
前記中空針により定義される前記ホルダー空洞が、前記セプタが前記穴の開いた状態の時、前記容器内部と流体連結する請求項１３に記載の反応システム。
【請求項１５】
前記セプタが、前記容器内部での所望の量の圧力の上昇に応じ、前記穴の開いた状態に変形するように構成される請求項１２に記載の反応システム。
【請求項１６】
前記セプタが、前記穴の開いた状態中の所望の量の圧力の開放に続き前記静止状態に戻るように構成され、前記セプタが、前記針の突き当てによるあらゆる穴を再び封じるように構成される請求項１２に記載の反応システム。
【請求項１７】
前記ニードルアダプター及び前記容器アダプターが、分離する構造を有し、
前記突き出し部材が、前記容器アダプターの前記スロットに挿入される請求項１２に記載の反応システム。
【請求項１８】
前記スロットが、少なくとも一つのロック位置を含み、
前記突き出し部材が、前記スロットに挿入され、
前記突き出し部材が、前記スロットに挿入され、前記ロック位置内に配置されることにより、前記容器に対し、ロックされた位置を保つ請求項１２に記載の反応システム。
【請求項１９】
前記スロットが、前記容器の一つ以上の近傍に前記針を配置するための一つ以上のロック位置を含む請求項１８に記載の反応システム。
【請求項２０】
前記容器アダプターが、前記容器の一つ以上の近傍に前記針を配置するための一つ以上のスロットを有する請求項１２に記載の反応システム。
【請求項２１】
前記ニードルアダプターが、導管を更に含み、
前記導管が、前記中空針と流体連結する請求項１３に記載の反応システム。
【請求項２２】
前記ニードルアダプターと前記容器アダプターとの間に、前記突き出し部材を前記ロック位置内に付勢するバネが挿入される請求項１８に記載の反応システム。
【請求項２３】
前記セプタが、１回以上、再び封じることができる請求項１２に記載の反応システム。
【請求項２４】
前記容器に関連する圧力測定器を更に備える請求項１２に記載の反応システム。
【請求項２５】
前記容器に関連する冷却器を更に備える請求項１２に記載の反応システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全な圧力開放機構を有し、化学反応が実行され、再び封じられる反応ボトルの使用に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本発明は、２００７年９月１２日に出願された米国特許出願第１１／８５３９１５号に関連する。本出願は、２００７年９月１２日に出願された米国特許出願第１１／８５３９１５号（圧力開放がある反応ボトル）の一部継続出願である。本出願は、更に、２００８年６月２７日に出願された米国仮出願第６１／０７６５９３号の恩恵を主張する。両者の全ての内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
従来、開放端を有するガラス反応ボトル内で化学反応が実行されている。衝突理論及び活性化エネルギー理論（最小の運動エネルギー）に基づき、経験的に、多くの反応の反応速度は、温度が１０℃上昇するごとに、２倍又は３倍になる。それゆえ、化学反応の速度の向上又は開始、及び化学反応の継続に、加熱がしばしば必要になる。開放端を有する反応ボトルに加熱が必要とされる場合、反応ボトルからの反応物、生成物、試薬、及び溶媒の減少を抑制するために、冷却コンデンサーがしばしば用いられる。冷却コンデンサーを用いた場合であっても、反応物の一部は、反応物の揮発により化学反応の前に失われることがあり、所望の化学反応を妨害することにつながる。通常、化学反応の温度の最高限界は、開放容器内の反応物、及び／又は溶媒の沸点である。ある化学反応に沸点より高い温度が要求される場合、又は揮発性の反応物が含まれている場合、又は気体反応に圧力が要求される場合、これらの反応を実行する圧力容器（例えば、ガラス製の圧力ボトル、ガラス製の圧力チューブ、及び／又は密封チューブ）、又は金属製の圧力反応装置が利用される。圧力容器の使用に関連する欠点の一つは、安全性である。監視目的で圧力測定器が装備された圧力容器も存在するが、それらは、通常、自動的な排出機構を備えていない。圧力容器は、圧力容器内の予測できない突然の過剰な圧力により、爆発することが知られている。他の欠点は、化学者を怪我させ得る容器内圧力により、化学反応後に圧力容器を開けることがとても困難である点である。金属製の圧力容器に関連する欠点のうちの一つは、酸性物質を用いた反応を実行できないことである。酸性物質は、化学反応中の反応物、生成物、試薬、又は溶媒（塩化水素のような）である。酸性物質は腐食を引き起こし、次に、予期できない漏洩、及び高温かつ高圧下で怪我を引き起こす原因になり得る。更に、金属製の圧力容器は、金属に敏感な試薬を用いた反応を実行するために使用すべきではない。金属製の圧力容器の更なる欠点は、使用、及び適切にメンテナンスをするための特別なスキルが要求される点である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、上記の不利な点及び欠点により、化学反応中は反応ボトルの密封をほぼ保っている一方で、過剰な圧力を安全に開放できる反応容器の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、容器開口と容器内部とで定義される容器と、容器に用いられ、容器開口を開放可能に封をするように構成されるセプタと、容器に用いられ、ホルダー空洞で定義づけられる針ホルダーと、針ホルダーに用いられ、少なくとも一部がホルダー空洞内に配置される針とを備え、セプタは、封止の静止状態と穴の開いた状態との間で変形可能であり、セプタに穴が開けられる状態にある時、セプタは、針の端による突き当てで穴を開けることが可能なまでに変形可能である、反応ボトルに関する。
【０００６】
また、本発明は、突き出し部材を含むニードルアダプターと、ニードルアダプターに関連する針と、少なくとも一つのスロットを含み、ニードルアダプターと容器とを関連するように構成される容器アダプターとを備え、突き出し部材は、針が容器の近傍に位置するようにするスロットに関連する、針穴開け装置に関する。
【０００７】
更に、本発明は、容器開口と容器内部とで定義される容器と、容器開口を開放可能に封をするように構成され、容器に関連するセプタと、突き出し部材を含み、ホルダー空洞により定義づけられるニードルアダプターと、ニードルアダプターに関連し、少なくとも一部がホルダー空洞内に配置される針と、少なくとも一つのスロットを含み、ニードルアダプターを容器に関連させるように構成される容器アダプターとを備え、突き出し部材が、針が容器の近傍に位置するようにするスロットに関連し、セプタが、封止の静止状態と穴の開いた状態との間で変形可能であり、セプタが穴が開いた状態にある時、セプタは、針の端による突き当てで穴を開けられることが可能なまでに変形可能である、反応システムに関する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明は、添付した図面を参照するとことにより、当業者によりよく理解される。いくつかの図面において類似する要素は同様な符号を付した。
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る反応ボトルの前面の断面図である。
【図２】図２は、セプタが変形した図１の反応ボトルの前面の断面図である。
【図３】図３は、セプタが静止状態に戻った図１及び図２の反応ボトルの前面の断面図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施形態に係る反応ボトルの前面の断面図である。
【図５】図５は、セプタが変形し、針がセプタを貫通している図４の反応ボトルの前面の断面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態に係る反応ボトルの前面の断面図である。
【図７】図７は、開示された反応ボトルの分解斜視図である。
【図８】図８は、セプタキャップを有する開示された反応ボトルの分解斜視図である。
【図９】図９は、図８の反応ボトルの概略の前面の断面図である。
【図１０】図１０は、容器が縁を有し、セプタキャップを有する反応ボトルの分解斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０の反応ボトルの概略の前面の断面図である。
【図１２】図１２は、セプタキャップを有さず、容器開口の近くに位置する縁を有する容器を備える反応ボトルの分解斜視図である。
【図１３】図１２の反応ボトルの概略の前面の断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、化学反応装置の断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、開示された化学反応装置の反応中の断面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、一実施形態に係る容器アダプターの立体的な図である。
【図１５】図１５は、一実施形態に係る化学反応装置の図である。
【図１６】図１６は、他の実施形態に係る化学反応装置の図である。
【図１７】図１７は、他の実施形態に係る化学反応装置の図である。
【図１８】図１８は、他の実施形態に係る化学反応装置の前面の断面図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、他の実施形態に係る化学反応装置の図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、他の実施形態に係る化学反応装置の反応中の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、開示された反応ボトル１０の前面の断面図を示す。反応ボトルは、容器１４を備える。反応物１８は、容器１４の内部に示す。容器１４は、容器先端２６を有する。ボトルキャップ２２は、容器先端２６に取り付けられる。ボトルキャップ２２は、通常、円筒形状を有するネジ付き内部表面３０を備えることができる。反応ボトル１０の先端の外側表面は、ネジ付き表面３４を有することができ、反応ボトル１０の先端の外側表面も、通常、円筒形状である。ボトルキャップ２２はそれゆえ、ネジ付き内部表面３０をネジ付き表面３４に嵌め合わせることにより、容器に取り外し可能に取り付けることができる。ボトルキャップ２２及び容器１４に隣接した位置に、セプタ３８がある。セプタはボトルキャップ２２又は容器１４に取り付けられていないので各々の反応後に容易に交換でき、必要に応じ、汚染回避をすることもできる。セプタ３８は、毎反応後に交換可能である。ボトルキャップ２２が容器１４に取り付けられると、セプタ３８は、ボトルキャップ２２内部のキャップ空洞４２から容器内部１５を分離する。セプタ３８は、様々な材料から形成することができ、例えば、ＰＴＦＥ表面を有するシリコンのセプタ（モデルＮｏ．ＬＧ−４３４２、Ｗｉｌｍａｄ−ＬａｂＧｌａｓｓ製、１００２  ハーディングハイウェイ、ブエナ、ＮＪ０８３１０−０６８８）；ＰＴＦＥ／Ｒｅｄ  Ｒｕｂｂｅｒセプタ、ＰＴＦＥ／シリコン／ＰＴＦＥセプタ、プレスリット（Ｐｒｅ−Ｓｌｉｔ）ＰＴＦＥ／シリコンセプタ、プレスリットＰＴＦＥ／Ｒｅｄ  Ｒｕｂｂｅｒセプタ、ＰＴＦＥセプタ、ＰＴＦＥ／シリコンセプタ、ポリエチレンセプタ、ポリプロピレンセプタ、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）セプタ、ＨＥＡＤＳＰＡＣＥ２０ＭＭセプタ、Ｎａｔｕｒａｌ  ＰＴＦＥ／Ｗｈｉｔｅシリコンセプタ、Ｉｖｏｒｙ  ＰＴＦＥ／Ｒｅｄ  Ｒｕｂｂｅｒセプタ、Ｇｒａｙ  ＰＴＦＥ／Ｂｌａｃｋ  Ｂｕｔｙｌ  Ｍｏｌｄｅｄセプタ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ製、サーモフィッシャーサイエンティフィックの一部、１９７カーディフバレーロード、ロックウッド、ＴＮ３７８５４）；ＰＴＦＥ／Ｒｅｄ  Ｒｕｂｂｅｒ  ＰＴＦＥ／Ｇｒｅｙ  Ｂｕｔｙｌ  ＰＴＦＥ／シリコン  ＰＴＦＥ／シリコン、ＰＴＦＥ／シリコン、ＰＴＦＥ／シリコン、ＰＴＦＥ／Ｍｏｕｌｄｅｄ  Ｂｕｔｙｌ、ＰＴＦＥ／シリコン（ＳＭＩ−ＬａｂＨｕｔ  Ｌｔｄ．製、グラナリ、ステディングスビジネスセンター、マゼルモア、グロスターシャー州、ＧＬ２  ８ＥＹ、イギリス）；ＬａｂＰｕｒｅ（登録商標）Ｖｉａｌセプタ（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ製、１１シチョードライブ、ポエステンキル、ＮＹ１２１４０）だが、これらに限らない。ボトルキャップ２２のキャップ先端４６に取り付けられるのは、針ホルダー５０である。針ホルダーに取り付けられるのは、芯なし中空（ｎｏｎ−ｃｏｒｉｎｇ  ｈｏｌｌｏｗ）針５４であり、キャップ空洞４２内に位置するように構成される。針ホルダー５０は、針導管５８に流体連結されている状態である。針導管５８はまた、芯なし中空針５４とキャップ空洞４２とに流体連結されている。任意の緊急開放導管６２をボトルキャップ２２に���り付けることもでき、キャップ空洞４２に流体連結させることができる。任意のタンク６６を針導管５８に流体連結させることもできる。任意の緊急開放導管６２が存在する場合、タンク６６も、この開放導管に流体連結させることができる。図１において、セプタ３８は、静止状態を示している。すなわち、セプタ３８は、容器内部１５の圧力により、いまだ変形していない。他の実施の形態においてキャップ先端４６は、ボトルキャップ２２の他の部分に対し移動できる。１つ以上のバネ１４８が、キャップ先端の底面、及び１つ以上の延長部材１５２に対し圧縮状態にある。この他の実施の形態において、ユーザーは針ホルダー５０をセプタ３８に向けて手動で押すことができ、それにより、容器１４内のいかなる圧力をも開放できる。この圧力の開放は、開示された発明の安全性に関する利益である。圧縮状態にあるバネ１４８は、ユーザーが芯なし中空針５４を押した後、芯なし中空針５４をセプタ３８から離れる方向に押し上げる傾向がある。
【００１０】
図２は、図１で開示された反応ボトル１０の前面の断面図を示す。しかしながら、この図においては、容器１４の圧力は高まった状態である。圧力は、反応物１８内で発生した化学反応によって高まるか、及び／又はマイクロ波の放射若しくは他の熱源により加熱された容器１４の内部により高まる。仮に圧力が容器１４の内部で十分高まれば、セプタ３８はキャップ空洞４２の中へ変形する。セプタは、反応ボトル内の圧力が１５０〜３００ｐｓｉの間であるときに変形するように構成することができる。もちろん、セプタは、提案された化学反応に応じ、他の圧力で変形するように構成することもできる。また、セプタを薄くすればするほど、変形はより増加し、より低い圧力に保つことができる。セプタ３８が変形することにより、セプタ３８は芯なし中空針５４に突き当たる。一旦、針がセプタ３８の内部表面７０に穴を開けると、芯なし中空針５４の内側は、容器１４に流体連結する。容器内部１５の圧力は、セプタ３８が芯なし中空針５４により圧力によって穴を開けられるようになるときに、第１の閾値に到達する。内部表面７０に芯なし中空針５４が穴を開ける程度までセプタ７０が変形するのに要する圧力の総計は、セプタの厚さ「ｔ」とセプタ３８のために選択された特定の材料とに依存する。図２において、穴が開けられた状態のセプタ３８を示している。
【００１１】
図３は、図１及び図２で開示された反応ボトル１０の前面の断面図を示す。この図では、芯なし中空針５４に突き当たるセプタ３８の穴開け動作により容器１４内の圧力が開放されており、加圧された流体が容器から芯なし中空針５４を通して針導管５８内と、大気中若しくは任意のタンク６６に流出する。容器１４内の圧力が開放されているので、セプタ３８は元の形状に戻っており、もはや芯なし中空針５４に突き当たることはない。セプタ３８は、例えば、ＰＴＦＥ表面を有するシリコン材料から形成することができるが、これに限られない。当該材料、又は他の材料はセプタ３８の穿刺穴（芯なし中空針５４からの）を再び封じることができる。当該材料は、複数回、再封じすることができる。セプタ３８は、静止状態に復帰する。セプタ３８が静止状態に復帰すると、容器内部１５の圧力は、第２の閾値に到達する。セプタ３８は、多くの回数、通常は少なくとも５回、最大３０回以上、芯なし中空針５４の大きさに応じて再封じができるように設計されている。
【００１２】
図４は、開示された反応ボトルの他の実施の形態を示す。この実施の形態においては、ボトル８０は、ボトルキャップ２２と、容器１４とを備える。ボトルキャップ２２は、通常、円筒形状を有するネジ付き内部表面３０を備えることができる。ボトル１０の先端の外側表面も通常、円筒形状であり、ネジ付き表面３４を有することができる。ボトルキャップ２２はそれゆえ、ネジ付き内部表面３０をネジ付き表面３４に嵌め合わせることにより、容器に取り外し可能に取り付けることができる。ボトルキャップ２２と容器１４との間の位置に、セプタ３８がある。ボトルキャップ２２が容器１４に取り付けられると、セプタ３８は、ボトルキャップ２２内部のキャップ空洞４２から容器１４の内部を分離する。ボトルキャップは、キャップ空洞４２内に位置する少なくとも一つの直線的に移動可能な部材８４（本実施の形態では、二つの直線的に移動可能な部材８４を示す）を備える。直線的に移動可能な部材８４の上面９２に連通しているのは、回動部材（ｐｉｖｏｔｉｎｇ  ｍｅｍｂｅｒ）８８である。回動部材８８は、ピボット部材（ｐｉｖｏｔ  ｍｅｍｂｅｒ）９６の周囲で回動するように構成される。ピボット部材は、ボトルキャップ２２の先端１００に固定される。ピボットは、圧力が開放された後、部材８４を元の位置に戻すバネ機構を有する（本図においてバネ機構は図示しない）。芯なし中空針５４は、針ホルダー５０に取り付けられる。本実施の形態では、針ホルダー５０及び芯なし中空針５４は、ボトルキャップに対し、直線的に移動可能であり、矢印１０８の方向に上昇することができ、矢印１０８の反対方向に下降することができる。針ホルダーには少なくとも一つの延長部材１０４（本実施の形態では、二つ以上の延長部材１０４が、針ホルダー５０に取り付けられている）が固定されている。回動部材８８は、延長部材１０４と連動するように構成される。図５は、容器１４内に圧力が発生した反応ボトルを示す。圧力によりセプタ３８は変形し、容器１４から遠ざかる方向であり、かつ、キャップ空洞４２内に移動する。セプタ３８がキャップ空洞４２内に移動するので、セプタ３８が直線的に移動可能な部材８４に突き当たり、直線的に移動可能な部材８４が矢印１０８の方向に上昇することになる。直線的に移動可能な部材８４の上向きの移動は、回動部材８８がピボット部材９６の周囲で、延長部材１０４を（矢印１０８の反対方向へと）回動部材８８が押し下げるような回動をする原因となり、それにより、針ホルダー５０と芯なし中空針５４とがセプタ３８の方向及び内部へと移動する。更に、容器１４内の圧力の上昇に伴い、芯なし中空針５４の方向にセプタ３８は移動する。一旦、芯なし中空針５４がセプタ３８に穴を開けると、図１〜３に関連する動作の説明と同様に、圧力が中空針内と針導管５８を通して容器から開放される。本図においては、任意のタンク６６若しくはボトルキャップに取り付けられている任意の緊急開放導管６２に流体連結している針導管５８が、キャップ空洞４２と共にボトルキャップに流体連結していることが示されていない。しかしながら、これらの要素は、当業者であれば、他の実施の形態に変形として含めることもできる。
【００１３】
図１と同一の構造を備える他の実施の形態では（図示しない）、ユーザーは、針導管５８を通じて針ホルダー５０をセプタ３８内へ手動で押し下げ、それにより、反応後の容器１４内のあらゆる圧力も開放できる。
【００１４】
図６は、開示された反応ボトルの他の実施の形態を示す。本実施の形態では、反応ボトル１２０は、容器１４に着脱可能に取り付けられたボトルキャップ２２を備える。取り付け手段は、上記した実施の形態で述べたように、ネジ付き表面同士を嵌め合わせるものであってよい。ボトルキャップ２２と容器１４との間の位置にセプタ３８が設けられる。セプタ３８に連結しているのが、伝達部材１２４である。伝達部材は、例えば、圧力トランスデューサーのような測定トランスデューサー１２８と連動する。芯なし中空針５４は針ホルダー５０に取り付けられている。針導管５８は、芯なし中空針５４の内部に流体連結している。針ホルダー５０は、作動部材１３２と連動する。作動部材１３２は、アクチュエータ１３６と連動する。処理システム１４０は、アクチュエータ１３６及び測定トランスデューサー１２８と通信することができる。処理システム１４０は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、表示装置、記憶装置等を含むコンピュータシステムを含むがこれらに限られない。コンピュータシステムは、例えば、処理装置、コンピュータ、コントローラー、メモリー、記憶装置（ｓｔｏｒａｇｅ）、レジスタ、タイミング（ｔｉｍｉｎｇ）、インタラプト、通信インターフェース、及び入力／出力信号インターフェース等、並びに、これらの少なくとも一つを組み合わせたものを含むがこれらに限られない。例えば、コンピュータシステムは、ここに説明されるように、測定トランスデューサー１２８から信号を制御して受信するための信号の入力／出力を含むことができる。反応ボトル１２０は、以下の通り動作する。容器１４内で圧力が上昇すると、セプタ３８は、芯なし中空針５４に向けて移動しようとする。セプタ３８の上昇する力は、伝達部材１２４を介し、測定トランスデューサー１２８に伝わる。測定トランスデューサー１２８は、伝達部材１２４によって伝達された力の総量を測定することができ、この情報を処理システム１４０に伝える。一旦、力が閾値に到達すると、処理システム１４０は、アクチュエータ１３６をアクティブにする。アクチュエータが順に、作動部材１３２を矢印１４４の方向に予め定められた距離で下げるので、芯なし中空針５４がセプタ３８に穴を開け、大気若しくは任意のタンク６６に過剰な圧力を針導管５８を通して開放する。他の実施の形態では、処理システム１４０は、圧力が閾値を下回ったことを示す情報を測定トランスデューサー１２８から処理システムが受信するまで、矢印１４４の反対方向に針を移動させ、そこに芯なし中空針５４を保持するように構成することができ、それにより、針をセプタ３８から遠ざけ、セプタが再び封じるようにすることができる。更に他の実施の形態では、測定トランスデューサーは、セプタ３８の力により移動する伝達部材１２４の移動の量を測定する移動測定デバイスであってもよい。移動量の数値データは、処理システム１４０に伝達される。処理システムは、移動量が予め定められた量に達した場合、又は移動量が、例えば、第１の閾値に圧力が到達するような容器内の圧力上昇の量に較正されている場合、アクチュエータ１３６に針をセプタ３８内に移動させ、穴を開けさせることができ、処理システムはアクチュエータに、セプタ３８に穴を開けるために針をセプタ内に移動させる。
【００１５】
図７は、一実施形態の開示された反応ボトル１０のボトルキャップ２２の取り付け方法を示す。ボトルキャップ２２は、先端ネジ式部材（ｔｏｐ  ｔｈｒｅａｄｅｄ  ｍｅｍｂｅｒ）１５６を備え、キャップ先端４６（並びに針ホルダー５０及び芯なし中空針５４）は、先端ネジ式部材１５６内に移動することができる。先端ネジ式部材１５６は、１セットの雄ネジ１６０を有する。雄ネジ１６０は、下部ネジ式部材（ｌｏｗｅｒ  ｔｈｒｅａｄｅｄ  ｍｅｍｂｅｒ）１６４の第１セットの雌ネジ１６８に接続するように構成される。先端ネジ式部材１５６は、下部ネジ式部材１６４のネジの開口１６５より大きな直径の縁１５７を有する。これは、先端ネジ式部材１５６が下部ネジ式部材１６４内に極端にねじ込まれることを防止する。第２セットの雌ネジ１７２は、下部ネジ式部材の底部１７６近傍に位置する。第２セットの雌ネジ３０（本図には図示しないが、図１〜３においては示してある）は、容器１４上に位置する１セットの雄ネジ３４に接続するように構成される。容器１４は、円形の縁１８４を容器１４の先端側に位置するところに有する。セプタ３８は、下部ネジ式部材１６４が容器１４に接続するときに、縁１８４上であり、容器と下部ネジ式部材１６４との間に置かれる。
【００１６】
図８は、開示された反応ボトル１０のボトルキャップ２２の取り付け方法の他の実施の形態を示す。この実施形態では、セプタキャップ１８８を更に備える。他の相違点は、先端ネジ式部材１５６が縁１５７を有していない点であり、それゆえ、先端ネジ式部材の直径は、下部ネジ式部材１６４のネジの開口１６５の直径と略同一である。他の実施の形態においては、先端ネジ式部材１５６及び下部ネジ式部材１６４は、ワンピースとして製造することができる。本実施形態では、ボトルキャップ２２の残りの部分及び針の装置を用いずに、単純にセプタキャップ１８８と容器１４のカバーとしてのセプタ３８とを使用することができる。これにより、容易な格納、容器からの有毒蒸気の漏出の抑制、及び／又は容器に水分が入ることの防止、並びに反応物が入っている容器１４の安全な輸送が可能となる。図９は、図８に示す実施の形態の概略の断面図を示す。
【００１７】
図１０は、開示された反応ボトル１９２の組み立て方法の更に他の実施の形態を示す。本実施の形態では、容器１４はネジを有しておらず、円形の縁１９６を有する。ネジ付きカラー２００は、縁１９６の下の容器１４に滑り落ちる。カラーのネジ２０４は、縁１９６に隣接するように構成される。カラーのネジ２０４は、下部ネジ式部材１６４の内部底面１７６上に位置する１セットの雌ネジ２０８に接続するように構成される。下部ネジ式部材１６４がカラー２００の上にねじ込まれるので、キャップの組み立ては、容器の縁１９６の場所で行われる。この場合も先と同様に、本実施の形態においては、セプタキャップ１８８が存在する。縁１９６は、容器１４の開口２１２から一定の距離だけ離れて位置する。図１１は、図１０に開示した実施形態の概略の断面図を示す。
【００１８】
図１２は、開示された反応ボトル１９２の組み立て方法の更に他の実施の形態を示す。本実施の形態では、容器１４はネジを全く有していない。容器１４は、容器開口２１２に隣接する位置に円形の縁１９６を有する。本実施形態では、分離するセプタムキャップは存在しない。図１３は、図１２に開示した実施形態の概略の断面図を示す。
【００１９】
開示された反応ボトルの有利な点は、ボトルがマイクロ波加熱装置に用いられることを含む。反応ボトルは、中空針がセプタに穴を開けた時に容器内の圧力上昇を開放する。セプタは、セプタから針が取り除かれた時に再び封じる。反応ボトルは、圧力が降下し始めた時にセプタが元の形に戻り、針から遠ざかる方向に移動し、その時にセプタが再び封じるという、フィードバックループを有する。反応ボトルは、圧力検出トランスデューサー及び処理システムを有することができる。反応ボトルは圧力開放部品を有さない反応ボトルより安全である。開放容器と比べると、開示された封じられた反応容器は、化学反応に以下の有利な点を提供する。すなわち、反応を、溶媒の沸点以上の高温にて長時間かかるのではなく、短時間で完了させることができ、加熱時間を時間単位から分単位に削減することでエネルギーを省力化でき、何時間も水道水を連続的に流すコンデンサー冷却を削除することによりエネルギーを省力化でき、反応時間を削減することを通して効率的に作業することができる。
【００２０】
図１４Ａ及び図１４Ｂに関し、化学反応装置５０１の正面の断面図の典型的な実施形態を、化学反応の実施のために示す。図１４Ａの実施形態は、圧力の上昇がない化学反応装置を示し、図１４Ｂの実施の形態は、圧力が上昇した同一の化学反応装置を示す。より詳細は以下に説明するが、図１４Ｂは、圧力が上昇し、セプタ５０７が変形し、中空針５０９により穴が開けられることで、通常は封止が保たれる反応装置の圧力が開放されることを示す。
【００２１】
図１４Ａ及び図１４Ｂの典型的な実施形態において、化学反応装置５０１は、容器先端５５０を有する容器５０２と、容器５０２の外側表面から突き出る縁部５５５とを備える。反応物５０３は、容器５０２内に格納される。スリーブ５０４は、密封状態を形成するために容器の縁部５５５にスライド自在なヒンジで、容器５０２に取り外し可能に取り付けられる。スリーブ５０４は、ネジ付きの外部表面を有し、略円筒形状である。スリーブ５０４のネジ付き外部表面に取り外し可能に取り付けられるのはキャップ５０５であり、略円筒形状を有し、キャップ穴とネジ付きの内部表面とを有する。
【００２２】
ボトルアダプター５０６は、キャップ穴を通し、キャップ５０５を貫いて配置されるように構成される。ボトルアダプター５０６は、略円筒形状を有し、空洞５１３及びボトルアダプター穴５６０を有する。取り外し可能に取り付けられた圧縮バネ５１４は、ボトルアダプター５０６の空洞５１３内に配置される。
【００２３】
図１４Ｃの典型的な実施形態において、スロット５７０と、ニードルアダプター５０８を位置決めするロックピン（図１４Ａ及び１４Ｂの符号５１０）を挿入するグルーブ５７５とを有するボトルアダプター５０６を立体的な図として示す。他の実施の形態としては（図示しない）、ボトルアダプターは、ニードルアダプター５０８の位置決めと固定用の複数のスロット、又は調節可能なスロット及びグルーブを有することもできる。
【００２４】
図１４Ａ及び図１４Ｂの典型的な実施の形態を再び参照すると、セプタ５０７は、セプタ内部表面５１５とセプタ外部表面５２７とを有する。セプタ外部表面５２７は、ボトルアダプター５０６に隣接して位置するので、ボトルアダプター穴５６０へとセプタ外部表面５２７は露出する。セプタ内部表面５１５は、容器の先端に隣接して位置するので、容器内部５１６へと露出する。セプタ５０７を取り外せないようにボトルアダプター５０６若しくは容器５０２に載せることは不要であるので、反応後、セプタ５０７の容易な交換が可能となる。
【００２５】
セプタ５０７は様々な材料から形成することができ、例えば、６３２３６−Ｃ１２，Ｆ１６０５−１．１８０＋／−５−（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ製、１１シチョードライブ、ポエステンキル、ＮＹ１２１４０）；ＰＴＦＥ表面を有するシリコンのセプタム（モデルＮｏ．ＬＧ−４３４２、Ｗｉｌｍａｄ−ＬａｂＧｌａｓｓ製、１００２  ハーディングハイウェイ、ブエナ、ＮＪ０８３１０−０６８８）；ＰＴＦＥ／Ｒｅｄ  Ｒｕｂｂｅｒセプタ、ＰＴＦＥ／シリコン／ＰＴＦＥセプタ、プレスリット（Ｐｒｅ−Ｓｌｉｔ）ＰＴＦＥ／シリコンセプタ、プレスリットＰＴＦＥ／Ｒｅｄ  Ｒｕｂｂｅｒセプタ、ＰＴＦＥセプタ、ＰＴＦＥ／シリコンセプタ、ポリエチレンセプタ、ポリプロピレンセプタ、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）セプタ、ＨＥＡＤＳＰＡＣＥ２０ＭＭセプタ、ナチュラル（Ｎａｔｕｒａｌ）ＰＴＦＥ／Ｗｈｉｔｅシリコンセプタ、Ｉｖｏｒｙ  ＰＴＦＥ／Ｒｅｄ  Ｒｕｂｂｅｒセプタ、Ｇｒａｙ  ＰＴＦＥ／Ｂｌａｃｋ  Ｂｕｔｙｌ  Ｍｏｌｄｅｄセプタ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ製、サーモフィッシャーサイエンティフィックの一部、１９７カーディフバレーロード、ロックウッド、ＴＮ３７８５４）；ＰＴＦＥ／Ｒｅｄ  Ｒｕｂｂｅｒ  ＰＴＦＥ／Ｇｒｅｙ  Ｂｕｔｙｌ  ＰＴＦＥ／シリコン  ＰＴＦＥ／シリコン、ＰＴＦＥ／シリコン、ＰＴＦＥ／シリコン、ＰＴＦＥ／Ｍｏｕｌｄｅｄ  Ｂｕｔｙｌ、ＰＴＦＥ／シリコン（ＳＭＩ−ＬａｂＨｕｔ  Ｌｔｄ．製、グラナリ、ステディングスビジネスセンター、マゼルモア、グロスターシャー州、ＧＬ２  ８ＥＹ、イギリス）；ＬａｂＰｕｒｅ（登録商標）Ｖｉａｌセプタ（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ製、１１シチョードライブ、ポエステンキル、ＮＹ１２１４０）だが、これらに限らない。セプタ５０７は、例えば、ＰＴＦＥ表面を有するシリコンバッキングから形成できるが、これに限られない。セプタは、天然高分子、及び合成の弾力性のある高分子から形成することができ、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン、スチレン−ブタジエン、ポリブタジエン、イソプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリクロロプレンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、エチレン−アクリルエラストマー、及びこれらの共重合体、並びにこれらの混合物から形成することができる。この材料及び他の同様の材料は、セプタ５０７上の開けられた穴を複数回、塞がれるようにすることができる。セプタ５０７は、通常は少なくとも５回、最大３０回以上、中空針の大きさに応じて再封じができるように設計されている。
【００２６】
キャップ５０５のネジ付き内部表面がスリーブ５０４のネジ付き外部表面に接続した場合、キャップ５０５及び容器の縁部分は、ボトルアダプター上へと及ぼす、締め付けのような力を作り出し、容器５０２にセプタ５０７を固定する。この固定は、セプタ５０７と容器内部５１６との間の封止状態を更に作り出す。
【００２７】
ニードルアダプター５０８は、ボトルアダプター５０６の空洞５１３に取り外し可能に取り付けられる。ボトルアダプター５０６（図１４Ｃの実施形態に示す）上に位置するスロットに嵌め合うロックピン５１０は、ニードルアダプター５０８上に位置する。
【００２８】
ニードルアダプター５０８は、流体を搬送する針導管５９０を有する。針導管５９０は、針導管５９０の一端にネジ付き内部空洞部分と、中空針５０９が取り付けられる他端とを有することができる。任意の開放導管５１１は、針導管５９０と開放導管５１１との間で流体連結可能なように、針導管５９０のネジ付き内部空洞部分に取り外し可能に取り付けることができる。任意のタンク５１２は、開放導管５１１とタンク５１２との間で流体連結可能なように、開放導管５１１に取り付けることができる。
【００２９】
中空針５０９は、針導管５９０と中空針５０９との間で流体連結可能なように、ニードルアダプター５０８に取り付けられる。ニードルアダプター５０８に取り付けられる中空針５０９は、ボトルアダプター５０６上に位置するグルーブ５７５のロック位置５８０にロックピン５１０が到達するまで、ニードルアダプター５０８を押している圧縮バネ５１４により、セット位置に保持される。
【００３０】
図１４Ｃを再び参照し、ボトルアダプター５０６についてより詳細に以下に説明する。ボトルアダプター５０６は、ニードルアダプター５０８のロックピン５１０が挿入可能に導かれるスロット５７０とグルーブ５７５とを含む。ロックピン５１０をグルーブ５７５内に位置させることにより、セプタ５０７の変形中にニードルアダプター５０８及び中空針５０９を固定させ、そして、バネ５１４がロックピン５１０をグルーブ５７５のロック位置５８０内に付勢する時に、ロックピン５１０（及びニードルアダプター５０８）はその場所に固定される。ボトルアダプターの他の実施の形態は、異なるグルーブの位置でロックピン５１０の位置を決める一連のスロットを含む。ボトルアダプターの他の実施の形態は、複数の異なるグルーブの位置でロックピン５１０の位置を決めるスロットを含む。
【００３１】
図１４Ａを再び参照し、典型的な実施形態は、静止状態のセプタ５０７を更に示しており、セプタ５０７は、容器５０２内（その中のいかなる反応によっても）の圧力の上昇によって変形していない。この静止状態において、ユーザは、セプタ５０７の変形から見ることのできないあらゆる圧力の上昇を開放するために、ボトルアダプター穴５６０を通し、セプタ５０７内に手動でニードルアダプター５０８を押し下げることができる。ユーザーがニードルアダプター５０８を手動で押し下げた場合、ボトルアダプター穴５６０を通して中空針５０９が安全な位置になるように、ニードルアダプター５０８のロックピン５１０は、ボトルアダプター５０６（図１４Ｃ参照）上のスロットに沿って移動する。その結果、セプタにより形成された封に穴が開けられ、容器５０２内のあらゆる圧力が開放される。スリーブ５０４からキャップ５０５を取り外す前のあらゆる上昇した圧力の制御開放は、特に有益な安全性に関する利益である。ユーザが、あらゆる圧力の開放のためにボトルアダプター穴５６０を通し、ニードルアダプター５０８を押し下げた後、圧縮バネ５１４は、通常、反対方向にニードルアダプター５０８を押し、スロット５７０を通し、グルーブ５７５のロック位置５８０内にロックピン５１０を導くことにより、中空針５０９をセプタ５０７から離れる方向に導く。この位置の時、中空針５０９はセプタ５０８に近接して配置されるので、所望の、相対的に上向きのセプタ５０７の変形があると、中空針５０９がセプタ５０７に穴を開けることができる。
【００３２】
図１４Ｂを再び参照し、典型的な実施形態は、セプタの変形及び穴が開けられた状態のセプタ５０７を更に示す。図示した通り、容器５０２内の圧力は、ボトルアダプター穴を通し、ボトルアダプター５０６の空洞５１３内にセプタ５０７を変形（及び／又は伸長）させるほど上昇している。セプタ５０７が変形すると、中空針５０９に突き当たる。一旦、中空針５０９がセプタ５０７のセプタ内部表面５１５に穴を開けると、中空針５０９の内部は、容器内部５１６と流体連結する。容器内部５１６の圧力は、圧力が中空針５０９によりセプタ５０７に穴が開けられる原因になるとき、第１の閾値に到達する。セプタ５０７に穴が開けられると、中空針５０９を通り、加圧された気体が容器から排出され、針導管５９０を通って流れる。針導管５９０から、加圧された気体は、開放導管５１１を通って流れ、タンク５１２又は大気中に排出される。圧力が開放されるので、図１４Ａに示したように、セプタ５０７はその元の形状に戻る。セプタ５０７が静止状態に復帰した場合、若しくは中空針５０９によりセプタ５０７にもはや穴が開けられない状態に復帰した場合、容器内部５１６の圧力は、第２の閾値に到達する。
【００３３】
穴が開けられる直前におけるセプタ５０７の形状は、セプタ５０７の厚さ、セプタ５０７のために選択された特定の材料、及びボトルアダプター穴の大きさ等のいくつかの要因に依存している。
【００３４】
化学反応装置５０１のいくつかの要素は、第１の閾値に到達する前に要する圧力の量を変化させる、及び／又は予め定めるように構成することができる。例えば、セプタ５０７に曝されるボトルアダプター穴の大きさは、容器内部５１６の圧力が１〜５００ｐｓｉの間の時に変形するように調整することができる。通常、セプタ５０７に曝されるボトルアダプター穴の大きさが小さいほど、ボトルアダプターを通し、空洞５１３内にセプタ５０７を伸長及び変形させることに要する圧力の総量は大きくなる。他の変化させることができる要素は、ニードルアダプター５０８のロックピン５１０及びボトルアダプター５０６上のグルーブ５７５のロック位置５８０であり、中空針５０９がセプタ５０７により近づく方向に移動させるか、より離れる方向に移動させることができる。中空針５０９をセプタ５０７に近づけるほど、中空針５０９により穴が開けられる前に、伸長及び／又は変形するセプタ５０７に要する圧力の総量は小さくなる。他の変化させることができる要素は、セプタ５０７の厚さ及び／又は弾性である。セプタ５０７が薄いほど、通常、同一材料から形成されるより厚いセプタ５０７に比べ、より低い圧力下で伸長及び／又は変形する。例えば、反応ボトル内の圧力が１５０〜５００ｐｓｉの間の時に変形させるように、セプタを構成することができる。もちろん、提案された化学反応及び化学反応装置の構成に応じ、他の圧力で変形させるようにセプタを構成することもできる。
【００３５】
他の実施の形態において（図示しない）、ボトルアダプターは、複数のスロットと複数のグルーブとを含むことができ、複数のスロット内の異なる位置にロックピン５１０を固定できる。各スロット及びグルーブは、異なる高さにおいてロックピンがニードルアダプター５０８から突き出るように設定でき、これにより、化学反応装置内で許容される異なる許容最大圧力レベルに相当するように較正することができる。あるいは、化学反応装置に複数のボトルアダプターを用いることができ、各ボトルアダプターは、ロックピンを異なる高さに固定するスロットとグルーブとを有する。ボトルアダプターの交換は、ユーザーに、セプタに対して異なる高さに中空針を設定することを可能にする。各ボトルアダプターは、異なる高さにおいてロックピンがニードルアダプター５０８から突き出るように設定でき、これにより、化学反応装置内の許容最大圧力レベルに相当するように較正できる。
【００３６】
更に他の実施の形態において（図示しない）、ニードルアダプター５０８を、ボトルアダプター５０６の空洞５１３内に取り外し可能にネジで締めることができるように、ニードルアダプター５０８がネジ付き外部表面を含むことができ、ボトルアダプター５０６がネジ付き内部表面（あるいは反対に）を含むことができる。この実施の形態では、中空針５０９を、セプタ５０７からある定められた距離に位置させることができ、最大許容圧力量に相当するように較正することができる。そのような実施の形態では、ユーザーは、ボトルアダプター穴を通し、中空針５０９を移動させ、セプタによって形成されている封に穴を開け、容器５０２内のあらゆる圧力を開放するために、ボトルアダプター５０６内にニードルアダプター５０８を手動でねじ込むこともできる。
【００３７】
図１５の典型的な実施の形態を参照すると、圧力計測器５１９が圧力上昇を測定することができる化学反応装置５０１が示される。キャップアダプター５１８にはスリーブ５０４とキャップ５０５とが付加され、スリーブ５０４とキャップ５０５とを嵌め合わせる構成であり、圧力計測器５１９に容器内部５１６の圧力上昇を計測させることができる。キャップ、ボトルアダプター、セプタ、ニードルアダプター、開放導管、タンク、及び中空針の接続は、通常、図１４Ａ乃至Ｃで開示したものと同一である。図１５の典型的な実施の形態に示したものとの相違点は、キャップ５０５のネジ付き内部表面がキャップアダプター５１８のネジ付き外部表面に接続し、セプタ５０７がボトルアダプター５０６とキャップアダプター５１８との間に位置している点である。
【００３８】
キャップアダプター５１８は、容器内部に流体連結している中空コア及びポート５２０を備える。スリーブ５０４にキャップアダプター５１８が接続されるとき、キャップアダプター５１８と容器５０２との間の密封を形成するため、Ｏリング５１７が設けられる。ポート５２０は、容器内部５１６、キャップアダプターの中空コア、及びポート５２０に含まれる圧力の測定を可能にする圧力測定器５１９が適合されるように構成される。他の実施の形態において（図示しない）、ポート５２０は、例えば、反応の前、途中、若しくは後に気体を添加することが必要な時の反応容器内への経路の使用に適合させることもできる。他の典型的な実施の形態において（図示しない）、ポート５２０は、セプタ５０７に穴を開けたり、化学反応装置５０１を分解することなしに圧力を開放することができるように、取り外し可能に密封することもできる。他の典型的な実施の形態において（図示しない）、ポート５２０は、セプタ５０７に穴を開けたり、化学反応装置５０１を分解することなしに圧力を開放することができるように、圧力開放バルブを備えた圧力測定器５１９を適合させるように構成することもできる。
【００３９】
キャップ５０５とキャップアダプター５１８との間の接続は、キャップ５０５に、ボトルアダプター５０６の上への締め付けのような力を働かせることができ、次に、キャップアダプター５１８の空洞コアをセプタ５０７が覆って密封する。これにより、汚染の可能性を最小限にしつつ、反応後のセプタ５０７の容易な交換が可能になる。
【００４０】
図１６は、図１５のキャップアダプター５１８がスリーブのないキャップアダプター５２５に置き換わり、容器５０２がネジ付き内部表面を含む化学反応装置５０１の典型的な実施の形態を示す。キャップ、ボトルアダプター、セプタ、ニードルアダプター、開放導管、タンク、及び中空針の接続は、実質的に図１４で開示したものと同一である。図１６の典型的な実施の形態に示したものとの相違点は、キャップ５０５のネジ付き内部表面がスリーブのないキャップアダプター５２５のネジ付き外部表面に接続し、セプタ５０７をボトルアダプター穴に露出させるため、セプタ５０７がボトルアダプター５０６とスリーブのないキャップアダプター５２５との間に位置している点である。スリーブのないキャップアダプター５２５は、上部ネジ付き外部表面、下部ネジ付き外部表面、ポート５２１、及び容器内部５１６に流体連結する中空コアを有する。Ｏリング５１７が、スリーブのないキャップアダプター５２５の下部ネジ付き外部表面の外周に配置され、スリーブのないキャップアダプター５２５が容器５０２のネジ付き内部表面に接続される時、スリーブのないキャップアダプター５２５と容器５０２との間で密封状態を形成する。ポート５２１は、圧力開放バルブの有無にかかわらず、容器内部５１６、スリーブのないキャップアダプター５２５の中空コア、及びポート５２１の圧力の測定を可能にする圧力測定器５１９を適合させるように構成することができる。他の典型的な実施の形態では、ポート５２１は、例えば、反応の前、途中、若しくは後に気体を添加することが必要な時の反応容器内への経路の使用に適合させることもできる。他の典型的な実施の形態において、ポート５２１は、セプタ５０７に穴を開けたり、化学反応装置５０１を分解することなしに圧力を開放することができるように、取り外し可能に密封することもできる。
【００４１】
スリーブのないキャップアダプター５２５の上部ネジ付き外部表面は、キャップ５０５のネジ付きの内部に接続される。キャップ５０５とスリーブのないキャップアダプター５２５との間の接続は、ボトルアダプター及びセプタ５０７上への締め付けのような力を働かせることができ、スリーブのないキャップアダプター５２５の空洞コアをセプタ５０７が覆って密封する。これにより、汚染の可能性を最小限にしつつ、反応後のセプタ５０７の容易な交換が可能になる。
【００４２】
図１７は、冷却器５２２が付加され、スリーブ５０４とキャップ５０５とが接続されるように構成された化学反応装置５０１の典型的な実施形態を示す。キャップ、ボトルアダプター、セプタ、ニードルアダプター、開放導管、タンク、及び中空針の接続は、実質的に図１５で開示したものと同一である。図１５の典型的な実施の形態に示したものとの相違点は、キャップ５０５のネジ付き内部表面が冷却器５２２のネジ付き外部表面に接続し、セプタ５０７をボトルアダプター穴に露出させるため、セプタ５０７がボトルアダプター６と冷却器５２２との間に位置している点である。冷却器５２２は、容器内部５１６に流体連結する中空コアを備える。冷却器５２２は、蒸気と冷却器内部との間で熱交換し、冷却器外部と大気との間で熱交換することにより、中空コア内の蒸気を冷却する。熱交換は、増加中の内部の圧力を減少させることができる。冷却器５２２がスリーブ５０４に接続された時、冷却器５２２と容器５０２との間で密封状態を形成するようにＯリング５１７が構成される。キャップ５０５と冷却器５２２との接続は、キャップ５０５に、ボトルアダプター上への締めつけるような力を働かせることができ、次に、セプタ５０７上に力を及ぼし、セプタ５０７と冷却器５２２の中空コア及び容器内部５１６との間で密封状態を形成する。これにより、汚染の可能性を最小限にしつつ、反応後のセプタ５０７の容易な交換が可能になる。
【００４３】
図１８は、化学反応装置５０１が並列合成形式で用いられる典型的な実施の形態を示す。接続は、図１４Ａに示したスリーブ５０４とキャップ５０５とを除き、通常、図１４Ａと同一であり、並列合成形式は、スリーブプレート５２３、キャッププレート５２４、及びスリーブプレート５２３間のロックシステム５２５を備える。ロックシステム５２５は、ラッチ、クランプ、ネジ等の装置を含むことができる。キャッププレート５２４及びスリーブプレート５２３は、複数の容器及びボトルアダプターを支持し、並列合成形式では、各化学反応装置用に一つのタンクを用いることができる。並列合成形式の他の実施の形態（図示しない）は、冷却器、圧力測定器、加熱ユニット、開放バルブ、及び他の実施の形態で説明した他の構成を含むことができる。並列合成形式の有利な点は、同様の条件下で同時に複数の反応を実施することができることである。
【００４４】
図１９Ａ及びＢは、図１４Ａ及びＢのボトルアダプター５０６が、ニードルアダプター５０８を保持するアーム５９９に置き換えられた化学反応装置５０１の典型的な実施の形態を示す。アーム５９９は、手動で、及び／又はプログラムにより制御でき、中空針５０９を、セプタ５０７からある定められた距離に位置させることができ、最大許容圧力量に相当するように較正することができる。ニードルアダプター、開放導管、タンク、及び中空針の接続は、図１４Ａ及び１４Ｂに開示したものと実質的に同一である。図１９Ａの典型的な実施の形態に示したものとの相違点は、キャップ５０５のネジ付き内部表面がスリーブ５０４のネジ付き外部表面に接続し、セプタ５０７をキャップ穴５９５に露出させるため、セプタ５０７がキャップ５０５と容器５０２との間に位置している点である。
【００４５】
化学反応装置５０１のキャップ５０５は、第１の閾値に到達する前に要求される圧力の量を変化させる、及び／又は予め定めるように構成することができる。例えば、セプタ５０７に曝されるキャップ穴５９５の大きさは、容器内部５１６の圧力が１〜５００ｐｓｉの間の時に変形するように調整することができる。通常、セプタ５０７に曝されるキャップ穴５９５の大きさが小さいほど、キャップ穴５９５を通し、セプタ５０７を伸長及び変形させることに要する圧力の総量は大きくなる。
【００４６】
他の実施の形態においては（図示しない）、ニードルアダプター５０８、開放導管５１１、及びタンク５１２は、アーム５９９に組み込まれる。他の実施の形態においては（図示しない）、キャップ５０５及びスリーブ５０４は、クリンパー（ｃｒｉｍｐｅｒ）キャップに交換される。
【００４７】
「第１の」、「第２の」、及び「第３の」等の用語は、同一及び／又は類似の機能を実行する要素を修飾するために本明細書では用いられる。明示しない限り、これらの修飾は、修飾された要素が、空間的であるか、連続的であるか、あるいは階層的な順序であるかを示唆しない。
【００４８】
複数の実施の形態を参照して開示したが、様々な変更ができ、開示の範囲から逸脱せずに構成を均等物に置換できることが、当業者には理解されるものである。更に、多くの変更が、特定の状況又は材料を開示の教示に適合させ、必須の範囲から逸脱せずにすることができる。したがって、この開示のために意図された最良の形態として開示された特定の実施形態に、開示は限定されないことを意図するが、開示は、添付した特許請求の範囲内の全ての実施の形態を含む。
【図１】
2010538825.tif 000003
【図２】
2010538825.tif 000004
【図３】
2010538825.tif 000005
【図４】
2010538825.tif 000006
【図５】
2010538825.tif 000007
【図６】
2010538825.tif 000008
【図７】
2010538825.tif 000009
【図８】
2010538825.tif 000010
【図９】
2010538825.tif 000011
【図１０】
2010538825.tif 000012
【図１１】
2010538825.tif 000013
【図１２】
2010538825.tif 000014
【図１３】
2010538825.tif 000015
【図１４Ａ】
2010538825.tif 000016
【図１４Ｂ】
2010538825.tif 000017
【図１４Ｃ】
2010538825.tif 000018
【図１５】
2010538825.tif 000019
【図１６】
2010538825.tif 000020
【図１７】
2010538825.tif 000021
【図１８】
2010538825.tif 000022
【図１９Ａ】
2010538825.tif 000023
【図１９Ｂ】
2010538825.tif 000024
【国際調査報告】
2010538825.tif 000025