JP2001275944A - 内視鏡用流体送給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気排出による流量制御構成を採用すること
なく、簡単な構成で、しかも小さい電力消費により流体
の流量を制御する。 【解決手段】 ポンプを作動させるための直流モータ２
０及び直流電源２１を有し、また第１トランジスタ
Ｑ_１、第２トランジスタＱ_２、定電圧ダイオードＤ_１等
から上記直流電源２１に接続するシリーズ型レギュレー
タを構成し、この第１トランジスタＱ_１のエミッタと第
２トランジスタＱ_２のベースとの間に、可変抵抗器ＶＲ
_１及び抵抗Ｒ_２を挿入して帰還ループを形成し、この可
変抵抗器ＶＲ_１の一端と接地との間には抵抗Ｒ_３を介挿
する。これによれば、可変抵抗器ＶＲ_１の調整により上
記モータ２０への出力電圧を変化させ、ポンプ流量を制
御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡用流体送給装
置、特にモータを用いたポンプにより、内視鏡で観察さ
れる被観察体内へ送気／送水をするための流体送給装置
の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡（電子内視鏡）装置では、例えば
スコープ先端部に備えた固体撮像素子であるＣＣＤ（Ch
arge Coupled Device）等により被観察体内を撮像し、
この映像をモニタに表示すると共に、被観察体内へ送気
／送水を行うことができる。そして、このような送気／
送水の装置では、送気又は送水の流量を調整することが
提案されている。

【０００３】例えば、特開平１１−１０４０６８号公
報、特開平１１−１６４８１０号公報に記載される装置
では、流体管路に複数の開閉弁を直列又は並列に配置
し、これらの開閉弁を選択的に開閉することにより、管
路の流量を可変制御することが行われる。また、特開平
１１−２６２４７２号公報の装置では、開閉弁を有する
大気開放管（空気排出管）を複数設け、ポンプから供給
される空気の排出量（逃がし量）を調整することによ
り、流体の流量を制御している。なお、上記流体の供給
は交流電源で駆動されるモータを使用したポンプが用い
られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
直腸鏡等の比較的簡易な構成の内視鏡、或いはポンプ出
力をそれ程大きくする必要のない場合等では、上記公開
例のような複雑な構成ではなく、もっと簡単に流体制御
を行うことが望まれる。しかも、電力消費の小さい流体
制御装置が要請される。

【０００５】更に、上記特開平１１−２６２４７２号公
報のように空気の排出量を調整するもので、装置内部で
空気を排出する場合は、その装置内の発熱部の空冷との
関係で空気が良好に流れるように、大気開放管の配置場
所等を選択しなければならず、構成が煩雑となるという
不都合もある。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、空気排出による流量制御の構成を
採用することなく、簡単な構成で流体の流量を制御する
ことができ、また電力消費も小さくなる内視鏡用流体送
給装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ポンプを作動させるための直流モータ
と、この直流モータの駆動源となる直流電源と、この直
流電源に接続され、上記直流モータへ出力される駆動電
圧を変化させることにより、上記ポンプによる流体流量
を変化させる流量可変電源回路と、この流量可変電源回
路の流量可変設定動作を外部から操作するための流量操
作手段とを設けたことを特徴とする。請求項２に係る発
明は、上記流量可変電源回路では、電圧レギュレータ回
路に可変抵抗器を挿入した帰還ループを形成し、この可
変抵抗器の抵抗値の調整により流量を変化させることを
特徴とする。請求項３に係る発明は、上記流量可変電源
回路では、複数配置された抵抗器の抵抗値を選択するた
めの抵抗切換え器を上記直流電源と電圧レギュレータ回
路との間に配置し、この抵抗切換え器を流量切換え器と
して流量を変化させることを特徴とする。

【０００８】上記請求項１及び２の構成によれば、例え
ば可変抵抗器を操作することにより、電圧レギュレータ
回路の帰還ループの抵抗値が変化し、これによって出力
電圧を変化させることができ、これが駆動電圧として直
流用モータへ供給されるので、モータの回転数の変化に
応じたポンプの流量設定が可能になる。また、請求項３
の構成では、流量切換え器の操作により選択された抵抗
値により、電圧レギュレータ回路の出力電圧が変化する
ことになり、この電圧により直流モータが駆動されるの
で、この結果、ポンプ出力流量が可変設定される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１には、実施形態の第１例に係
る内視鏡用流体送給装置の構成が示され、図２には、こ
の装置を適用した指装着用内視鏡装置の概略構成が示さ
れている。図２の指装着用内視鏡装置は、例えば比較的
浅い被観察体（体腔）内等に適用される直腸鏡等であ
り、図示の内視鏡（スコープ）１０の指装着部の前方
に、照射光を出力する発光素子や撮像素子であるＣＣＤ
（Charge Coupled Device）等が配置される。この内視
鏡１０は、ケーブル１２を介してプロセッサ／流体送給
装置１３に接続され、このプロセッサ／流体送給装置１
３に映像表示用のモニタ等が接続される。なお、流体送
給装置はプロセッサ装置と別体としてもよい。

【００１０】一方、上記内視鏡１０と共に被観察体内に
挿入できる流体の送給（送気／送水）管１４が設けられ
ており、この送給管１４はコネクタ１５によりプロセッ
サ／流体送給装置１３に接続され、この装置１３内に図
１の回路が配置される。また、この送給管１４の途中に
は、逆止弁１６、リーク弁１７等が設けられている。な
お、当該例では、送気のみの構成を示しているが、送水
をする場合は、上記逆止弁１６の先端側に送水タンク等
を配置すればよいことになる。

【００１１】図１において、ポンプを作動させる直流モ
ータ２０が設けられているが、このポンプは上記プロセ
ッサ／流体送給装置１３内に設けてもよいし、別の場所
に配置してもよい。このポンプ用直流モータ２０の駆動
源として、直流電源２１が設けられており、この直流電
源２１は装置の交流電源とはアイソレーションデバイス
で電気的に分離されたＤＣ／ＤＣコンバータ等から得ら
れる。そして、この直流電源２１には、第１トランジス
タＱ_１のコレクタが接続され、この第１トランジスタＱ
_１のコレクタ−ベース間に抵抗（器）Ｒ_１が配置され
る。

【００１２】上記第１トランジスタＱ_１のベースと接地
との間には、第２トランジスタＱ_２（コレクタ−エミッ
タ間）と定電圧ダイオードＤ_１が接続される。そして、
上記第１トランジスタＱ_１のエミッタと第２トランジス
タＱ_２のベースとの間に、抵抗Ｒ_２と可変抵抗器ＶＲ_１
を挿入して帰還ループが形成されており、この可変抵抗
器ＶＲ_１の一端と接地との間には抵抗Ｒ_３が介挿され
る。また、第１トランジスタＱ_１のエミッタと第２トラ
ンジスタＱ_２のベースとの間には、上記抵抗Ｒ_２及び可
変抵抗器ＶＲ_１と並列になるようにコンデンサＣ_１が接
続され、このコンデンサＣ_１は、誘導負荷であるモータ
２０の逆起電流の変化による異常なフィードバックを低
減する役目をする。

【００１３】このような回路によって、シリーズ型レギ
ュレータが構成されると共に、可変抵抗器ＶＲ_１を挿入
した帰還ループが形成され、この可変抵抗器ＶＲ_１の抵
抗値を調整することにより、直流モータ２０への出力電
圧を変えることができる。また、当該例では、上記直流
モータ２０の最低駆動（起動）電圧以下にならないよう
に各回路素子の定数を設定している。

【００１４】即ち、この直流モータ２０の最低駆動電圧
を例えば６Ｖとし、上記第２トランジスタＱ_２のコレク
タ−エミッタ間電圧Ｖ_CEを０．７Ｖとすると、定電圧ダ
イオードＤ_１が３Ｖを維持するので、当該トランジスタ
Ｑ_２のベース電位は約３．６Ｖとなる。ここで、仮に抵
抗Ｒ_３を３．６ｋΩとすれば、この抵抗Ｒ_３に流れる電
流は１ｍＡとなる。そうすると、抵抗Ｒ_２に流れる電流
も１ｍＡであるから、可変抵抗器ＶＲ_１の抵抗値を０と
したときの抵抗Ｒ_２に２．４Ｖを掛けるように設定すれ
ば、モータ２０の最低駆動電圧６Ｖが得られる。

【００１５】第１例は以上の構成からなり、図１の可変
抵抗器ＶＲ_１のツマミ（流量操作手段）を上げて最大抵
抗値とすれば、モータ２０には最大電圧（６Ｖ以上）が
与えられるので、ポンプは最大出力によって作動し、図
２のリーク弁１７を閉じることにより、送給管１４を介
して被観察体内へ最大流量の送気が行われる。一方、上
記可変抵抗器ＶＲ_１のツマミにより抵抗値を下げること
により、モータ２０の駆動電圧が低下することになり、
これによってポンプ出力が低下し、送気量を下げること
ができる。

【００１６】なお、この第１例では、フィードバック制
御の構成としているので、各回路素子の抵抗値等が温度
等の環境により変化したとしても、安定したモータ２０
の駆動電圧を供給できるという利点がある。

【００１７】図３には、実施形態の第２例の構成が示さ
れており、この第２例は、抵抗を切換え選択する流量切
換え器を用いたフィードフォアード回路で、所望の流量
を設定できるようにしたものである。図３において、第
１トランジスタＱ_３及び第２トランジスタＱ_４はシリー
ズ型レギュレータを構成するダーリントン接続とされ、
この第２トランジスタＱ_４のベース側に複数の抵抗
（器）Ｒ_５，Ｒ_６［例えば抵抗Ｒ_６の値は抵抗Ｒ_５の２
倍とする］及びＲ_７が図示のように配置されると共に、
これらの抵抗Ｒ_５，Ｒ_６，Ｒ_７で設定される複数の抵抗
値を切換え選択し、最終的な流量を選択・設定する流量
切換え器２４が設けられる。この第２例の流量切換え器
２４では、１６ステップの抵抗値を選択できるようにな
っており、この抵抗選択により上記第２トランジスタＱ
_４のベース電流を制御することによって、出力電圧を変
化させることができる。

【００１８】図４には、例えばプロセッサ装置１３の制
御パネル上の上記流量切換え器２４の部分が示されてお
り、この流量切換え器２４では、抵抗値の選択によって
最終的に制御される流量の目盛が表示される。例えば、
図４に示されるように、１ｃｃ／ｓｅｃ〜１６ｃｃ／ｓ
ｅｃ（この流量は仮の流量である）までの目盛が付され
る。なお、当該例の上記抵抗Ｒ_７（抵抗Ｒ_６の値と同
じ）は、第１トランジスタＱ_３の出力電圧が直流モータ
２０の最低駆動電圧以下にならないようにする役目をす
る。

【００１９】第２例は以上の構成からなり、上記流量切
換え器２４を切り換えることにより、選択される抵抗値
（Ｒ_５〜Ｒ_７の組合せ）が変わり、第２トランジスタＱ
_４のベース電流が変化するので、直流モータ２０へ与え
る駆動電圧を変化させることができる。即ち、上記ベー
ス電流を増やすことにより高い駆動電圧、逆にベース電
流を低下させることにより低い電圧が与えられ、これに
よって送気／送水の流量が制御される。そして、第２例
では、図４の流量目盛で所望の流量を設定することがで
きることになる。

【００２０】なお、上記第１例でも、可変抵抗器ＶＲ_１
において第２例と同様の流量目盛を付すことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
流量可変電源回路により直流モータへ与える駆動電圧を
変化させ、これによりポンプの流量を制御するようにし
たので、空気排出による流量制御の構成を採用する必要
もなく、簡単な構成で、しかも小さい電力消費で送気／
送水等の流量を制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の第１例に係る内視鏡用流体
送給装置の構成を示す回路図である。

【図２】本発明の流体送給装置を適用した直腸鏡等の構
成を示す図である。

【図３】実施形態の第２例に係る内視鏡用流体送給装置
の構成を示す回路図である。

【図４】第２例の流量切換え器の目盛部の構成を示す図
である。

【符号の説明】

１０ … 内視鏡、 １３ … プロセッサ／流体送給装置、 １４ … 送給管、 ２０ … 直流モータ、 ２１ … 直流電源、 ２４ … 流量切換え器、 Ｑ_１，Ｑ_３ … 第１トランジスタ、 Ｑ_２，Ｑ_４ … 第２トランジスタ、 Ｒ_１〜Ｒ_７ … 抵抗、ＶＲ_１ … 可変抵抗器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプを作動させるための直流モータ
   と、 この直流モータの駆動源となる直流電源と、 この直流電源に接続され、上記直流モータへ出力される
   駆動電圧を変えることにより、上記ポンプによる流体流
   量を変化させる流量可変電源回路と、 この流量可変電源回路の流量可変設定動作を外部から操
   作するための流量操作手段とを設けたことを特徴とする
   内視鏡用流体送給装置。
2. 【請求項２】 上記流量可変電源回路は、電圧レギュレ
   ータ回路に可変抵抗器を挿入した帰還ループを形成し、
   この可変抵抗器の抵抗値の調整により流量を変化させる
   ことを特徴とする上記請求項１記載の内視鏡用流体送給
   装置。
3. 【請求項３】 上記流量可変電源回路は、複数配置され
   た抵抗器の抵抗値を選択するための抵抗切換え器を上記
   直流電源と電圧レギュレータ回路との間に配置し、この
   抵抗切換え器を流量切換え器として流量を変化させるこ
   とを特徴とする上記請求項１記載の内視鏡用流体送給装
   置。