JP2001504234A - Fluid measurement apparatus - Google Patents

Fluid measurement apparatus

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JP2001504234A JP53740898A JP53740898A JP2001504234A JP 2001504234 A JP2001504234 A JP 2001504234A JP 53740898 A JP53740898 A JP 53740898A JP 53740898 A JP53740898 A JP 53740898A JP 2001504234 A JP2001504234 A JP 2001504234A
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テレンス、エドワード、ウェストン
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ウェストン、メディカル、リミテッド
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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Abstract

(57)【要約】 圧下流体の計測装置はロータを有し、このロータはその回転軸線に直交する孔の中において作動する揺動自在ピストンを含む。 (57) Abstract: a reduction fluid measuring device comprises a rotor, the rotor comprises a pivotable piston operating in within a bore perpendicular to the axis of rotation. このピストンは計測される流体によって駆動される。 The piston is driven by a fluid to be measured. ロータは、導入口と吐出口とを有するステータの中に保持される。 The rotor is held in the stator having an inlet and a discharge port. ロータが回転させられる時、孔の第1端部が導入口と流体接続し、ピストンが加圧流体によって作動されて孔の中を吐出口に向かう第1方向に移動する。 When the rotor is rotated, the first end inlet and fluid connection of the hole, the piston moves in a first direction toward the discharge port through the operation has been pores by pressurized fluid. ロータがさらに回転させられると、孔の第2端部が導入口と流体接続し、これに対して第1端部が吐出口と流体接続し、ピストンは逆転して、第2方向に、すなわち吐出口方向に移動し、先にピストンを第1方向に移動させた流体を排出する。 When the rotor is rotated further, the second end inlet and fluid connection of the hole, the first end discharge port and in fluid connection to this, the piston is reversed, the second direction, i.e. Go to the discharge port direction, to discharge the fluid moving the piston forward to the first direction. ロータは流体の計測用量を投与するために往復回転運動される事ができ、あるいは同一方向に連続的に間欠的に回転させられて流体の計測用量を投与する事ができる。 The rotor can be administer a metered dose of the reciprocating rotated by it can exercise, or continuously is to intermittently rotated in the same direction the fluid in order to administer a metered dose of the fluid.

Description

【発明の詳細な説明】 流体計測装置 本発明は流体計測装置に関するものである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION fluid measuring apparatus The present invention relates to a fluid measuring device. 流体計測装置は人類の発明のうちで最も古くまた最も多様なものである。 Fluid measurement apparatus is oldest also the most diverse among inventions of mankind. その主要な型は、流体噴射システムにおいて使用されるような確動的押しのけ型ディスペンサ、圧下流体の流量を制御する固定または可変レストリクター(規制手段)、例えばニードル弁、一定水準に達した時に所定量の水を排出する自動式水タンク、またしばしば使用される蠕動ポンプなどによるポンプ輸送と組合わされた計測装置である。 Its main types are positive motion manner displacement dispenser as used in the fluid ejection system, a fixed or variable restrictor (restriction means) for controlling the flow rate of the pressure fluid, for example a needle valve, Tokoro upon reaching a certain level automatic water tank for discharging the determination of water, also often measuring device in combination with pumping due peristaltic pumps used. 計測装置は広く健康管理産業において使用されており、多くの型がこの産業に使用されている。 Measuring devices are used in a wide health care industry, many types are used in this industry. 下記の実施例は健康管理分野に関するものであるが、これらの実施例は他の分野にも同様に適用可能である。 The following examples relate healthcare field, but these examples are equally applicable to other fields. その代表的なものは、直接に患者の血流の中に薬剤を投与するための注射ポンプであって、この場合、ステッパーモータが親ネジを駆動して注射器のプランジャを移動させ薬剤を投与する。 As the typical ones, directly a injection pump for administering a drug into a patient's bloodstream, in this case, the stepper motor is to administer the drug to move the plunger of the syringe to drive the lead screw . 計測はモータ速度、従ってプランジャ行程の頻度を検査する事によって実施される。 Measurement is carried out by examining the frequency of motor speed, thus the plunger stroke. しかしこれらの注射器ポンプは多くの問題点を示す。 However, these syringe pumps presents many problems. すなわち、これらのポンプは比較的高価であり、用量の精度がプランジャの直径に依存し、この直径がメーカによって変動する可能性がある。 That is, these pumps are relatively expensive, the accuracy of the dose depends on the diameter of the plunger, the diameter may vary by manufacturer. 特に低流量においてプランジャが膠着を生じこれが排出量の変動を生じ、また流れに対する顕著な抵抗があれば、ステッパーモータに対する駆動信号が必ずしもモータ軸の運動を生じない。 In particular, this results in the plunger sticking at low flow rates cause variations in emissions, also if there is significant resistance to flow, the drive signal for the stepper motor does not necessarily cause motion of the motor shaft. これらの注射器型ポンプはその肯定的面においてはその設定と保守が容易であり、信頼度が高く一般に使いやすい。 These syringe-pump in its positive aspects is their ease of configuration and maintenance, easy to use high general the reliability. 救急薬剤投与のために病院で広く使用される他の型の計測ポンプは蠕動型ポンプである。 Other types of metering pump widely used in hospitals for emergency drug administration is a peristaltic pump. このポンプは流体を含む弾性エラストマー管から成り、この管の一端がポンプ輸送される流体のタンクに接続され、また少なくとも一対の相互離間されたローラを備え、これらのローラが管に対して押圧されて管中の流体の丸い塊を捕捉し、これらのローラが管にそって移動させられてこの塊を出口の方に移動させる。 The pump consists of resilient elastomeric tube containing a fluid, one end of the tube is connected to a tank of fluid to be pumped, also comprising at least one pair of mutually spaced rollers, the rollers are pressed against the tube Te captures the bolus of fluid in the tube, the rollers are moved along the tube to move the mass towards the outlet. このようなポンプはドラムの回りにまたは線形軌道上に複数のローラを使用するので、各塊が転送される際に流体の少し間欠的な排出速度が生じる。 Since such pumps use a plurality of rollers around the drum or the linear orbit, little intermittent discharge velocity of the fluid occurs when each chunk is transferred. ローラの通過後に跳ね返る管によって吸引力が形成される。 Suction force is formed by a tube rebounds after passing the roller. 蠕動ポンプはポンプ管が新しいうちは適度に正確な流れを生じるが、管材料は急速にその弾性の一部を失い、流量が低下する。 Peristaltic pump out pump tube is new but produces a reasonably accurate flow tubing loses some of rapidly its elasticity, the flow rate is reduced. さらに管は頻繁に交換されない限り、漏れを生じる事がある。 As long as further tube is not replaced frequently, which may cause leakage. 蠕動ポンプのすぐれた特徴はこの種のポンプの設定と保守が簡単で、グランドパッキンまたは滑りシールを必要としない事、多くの場合に管がローラと共に使い捨てカートリッジの中に簡単に収容される事、またこの種の蠕動型ポンプは製造コストが比較的低い事である。 Excellent characteristics of peristaltic pump is simple configuration and maintenance of this type of pump, it does not require a gland packing or sliding seal, it is easily housed in a disposable cartridge tube with rollers often the peristaltic pump of this kind fabrication cost is relatively low. 病院において非常に一般に使用されている他の計測装置は、静脈注射セットと共に使用される点滴装置である。 Other measuring devices are used in very common in hospitals is the infusion device for use with intravenous set. この装置の基本的部品は、注射剤容器から出る弾性管を部分的に閉塞するように調整されるクランプから成る。 The basic components of the device consists of a clamp which is adjusted so as to close the elastic tube exiting from the injection container partially. 観察チャンバ中の滴数を計数する事により流量が決定される。 Flow rate is determined by counting the number of drops in the observation chamber. 一部の装置は滴流量を電子的に監視する。 Some devices for monitoring the droplet flow rate electronically. 点滴装置はポンプより構造簡単であり、また容器を排出水準の上方に固定する事によって流体が加圧される。 Infusion device is structured simpler than pumps and fluid is pressurized by fixing the container above the emission levels. 点滴装置は可動部品を有せず、また保守の問題が少ない。 Drip does not have a movable part, also maintenance issues less. しかし注射薬剤の消費に従って水頭の変化の故に流量が落ちるので、このような点滴装置は頻繁な調整を必要とする。 However, since the flow rate because of the change of the water head falls accordance consumption injection drug, such infusion devices require frequent adjustment. 種々の型のクランプが使用されているが、柔らかな管材料は最初の設定後に当然にずれるので、事後の調整を必要とする。 Although the clamp of various types have been used, soft tubing because the first set after the shift of course, require adjustment post. またこれらのクランプは粘性溶液と共に使用されると種々の問題点を提出する。 Also these clamps are submitted when used with viscous solution various problems. さらに複雑な点滴装置はフィードバック制御を利用して可変的レストリクターを制御するが、流量範囲を正確に適度のコストでカバーする事ができる測定装置は少ない。 Although more complex infusion device controls the variable restrictor by using the feedback control, the measuring device that can be covered by exactly moderate cost flow range is small. 最初の2つの例の場合、閉塞の生じた場合にポンプは送出側に圧力を生じる可能性があり、圧力警告装置が必要である。 For the first two examples, the pump if the resulting blockages may cause pressure on the delivery side, it is necessary to pressure warning device. 最後の計測装置の例においては、下流の閉塞は単に流れを停止させるであろうが、この場合にも警報が必要である。 In the example of the last measurement device, but would downstream occlusion causes simply stop the flow, it is necessary to alert in this case. 薬剤の投与に使用される他の計測装置は計測用量吸入装置(MDI)である。 Another measuring device to be used for administration of a drug is a metered dose inhaler (MDI). これは、約5ミクロンの平均直径を有する細滴の形で順次、複数の薬剤用量を排出するために使用される。 This in turn in the form of Hososhizuku having an average diameter of about 5 microns, is used to discharge a plurality of drug doses. 一般的にこの装置は液化ガス推進剤と混合された薬剤を収容する。 Typically this device for accommodating a mixed liquefied gas propellant agent. まず混合物の計測された部分が全体から分離され、次に大気に露出され、その際に推進剤がほとんど爆発的に沸騰して薬剤を微細噴霧として霧散させる。 Is first separated from the entire measurement portion of the mixture then is exposed to the atmosphere, thereby atomizing the drug and boils almost explosively is propellant in its as a fine spray. 最近までこのようなMDIは推進剤としてCFCの使用に完全に依存していたが、この種の化合物によって生じるオゾン消失と共にMDIの駆動源として新しい方法が発見された。 Such MDI but was completely dependent on the use of CFC as a propellant until recently, a new method as a driving source of the MDI with ozone loss caused by this class of compounds has been discovered. これは、例えばWO 91/1468に記載の本発明者によって協働発明された装置などである。 This, for example, the present inventors by cooperation invented device according to WO 91/1468 and the like. この方法は薬剤の計測用量の噴霧のために非常な高圧を使用する。 This method uses a very high pressure for spray of the agent metered dose. しかしこの装置は推進剤MDIと比較して大型である。 However, this device is large as compared with the propellant MDI. この装置は弾発されたピストンを使用し、このピストンを圧縮し、係止し、用量の投与要求に対応して解除しなければならないからである。 The device uses a piston resiliently compresses the piston, engaged, because must release in response to dose requirements. 前記のようなクランプ型点滴装置以外の型はニードル弁である。 Types other than clamp-type infusion devices, such as the is a needle valve. このニードル弁は粘度に対して感度が高くまた粒子汚染の影響を受け流れ抵抗を増大させるので、流体流がこのような粘度高感度の可変周波数オン/オフ弁を遮断する。 Since the needle valve increases the receive flow resistance influences the sensitive also particle contamination relative viscosity, fluid flow is shut off a variable frequency on / off valve of such viscosity sensitive. 従って2つの基本的流体計測法の存在する事が理解されよう。 Therefore it exists in two basic fluid measurement method will be appreciated. その一方は静脈注射セット上の導管クランプのような圧下流体の流速制御装置、他方は注射ポンプなどの確動的押しのけ型ポンプである。 One of which the flow rate control device, such pressure fluid as conduit clamps on intravenous set, the other is a positive motion manner displacement pump, such as injection pump. 前者は通常低コストであって不正確であるが、後者はその丁度逆である。 The former is incorrect an ordinary low-cost, but the latter is its just opposite. 一般的に、例えば流体を圧縮ガスと共に容器の中に貯蔵する事によりまたは流体の閉じたバッグの上に重りを配置する事により、流体を加圧する事は簡単で低コストで可能である。 Generally, for example, by placing a weight on top of it or by fluid in a closed bag storing a fluid in a container with compressed gas, pressurizing the fluid it can be in a simple and low cost. しかし出願人の知るかぎりでは、現在入手されるいずれの流れ制御装置も広い排出率範囲にわたって正確な薬剤投与を生じるほどの正確さおよび/または安定性を有していない。 However, the knowledge of the applicant, does not have the accuracy and / or stability of as to cause accurate drug administration over one of the flow control device is wide discharge rate range is presently obtained. これらの問題点は、フィードバック制御によって、排出流量を設定値と比較し、これに応じて制御要素を調整する事によって解決する事ができる。 These problems, by feedback control, the discharge flow rate compared to the set value, it can be solved by adjusting the control elements accordingly. このようにして得られる装置は複雑になり、大型になり、高価になり、一般に小流量には不適当である。 Such apparatus thus obtained is complicated, becomes large, it becomes expensive and unsuitable for generally small flow. 多くの用途において基本的問題点は、広い作動範囲を有し、広い粘度範囲に適し、また製造コストが非常に低い正確な計測装置の存在しない事にある。 Basically problem in many applications, has a wide operating range, suitable for a wide viscosity range, also in that the production cost is not exist in very low accurate measuring device. 今日使用される方法のうちで、流体流中に羽根車を配置し流量に従って回転させる装置、すなわち、ドップラー効果装置があり、また熱的、超音波型、光学型および密度計型計器がある。 Of the methods used today, device for rotating according to the flow rate is disposed an impeller in a fluid stream, i.e., there is the Doppler effect device, also thermally, ultrasonic type, there is an optical type and density meter type instrument. その多くは重大な問題点を示す。 Many of which indicate a serious problem. 例えば粘度、密度、層流から乱流への変化、測定導管中の可変的速度プロフィルおよび環境変化に対する過敏性である。 Such as viscosity, density, change from laminar to turbulent flow, a hypersensitivity to variable velocity profile and environmental changes during the measuring line. 測定技術の恐るべき進歩の故に、特定の用途についてこれらすべての問題点を解決する事ができたが、この場合にもその適用範囲が制限されまたは超濾過などの困難な流体調整要件が存在する。 Because of formidable advances in measurement techniques have been able to solve all these problems for a particular application, there are challenging fluid adjustment requirements, such as the also its scope is limited to the case or ultrafiltration . 無限の計測要件に対する単一の解決法が存在しない事を認めなければならないが、なおもこの業界における顕著な進歩の見通しがある。 But we must admit that a single solution does not exist for the infinite of measurement requirements, still there is a prospect of significant progress in this industry. 本発明は、ロータを有し、このロータはロータ軸線に対して横方向に延在する孔の中を揺動自在のピストンを含み、前記ピストンが計測される流体によって駆動されるように成された圧下流体用流体計測ディスペンサを提供する事によって現在の計測装置の問題点の一部を解決しようとするものである。 The present invention includes a rotor, the rotor comprises a pivotable piston through the bore extending transversely to the rotor axis, wherein the piston is made to be driven by a fluid to be measured by providing a pressure fluid fluid measuring dispensers were it is intended to solve some of the problems of the current measuring device. 好ましくはロータは圧下流体源に接続された導入口と吐出口とを有するステータの中に密封的に保持される。 Preferably the rotor is sealingly retained within the stator with a the connected inlet to pressure fluid source discharge port. ロータが回転させられる時、孔の第1末端がステータの導入口と流体接続し、またピストンが圧下流体によって押圧されて吐出口に向かう第1方向に移動する。 When the rotor is rotated, the first end of the bore connects the inlet and the fluid stator, also the piston moves in a first direction toward the discharge port is pressed by the pressure fluid. ロータがさらに回転しつづけるに従って、孔の第2端部が導入口と流体接続するのに対して、孔の第1端部が吐出口と流体接続し、またピストンは再び流体によって押圧されて逆の第2方向に、すなわち吐出口に向かって移動する。 According the rotor continues to further rotate, while the second end of the bore is inlet in fluid connection, the first end portion of the hole is the discharge port in fluid connection, also piston is pressed by the fluid again reversed in the second direction, i.e., it moves toward the discharge port. このようにして、さきにピストンを第1方向に移動させた流体が吐出口を通して排出される。 In this manner, fluid moving the piston in a first direction to previously is discharged through the discharge port. ロータは前後に回転させられて順次に流体の計測された用量を投与する事ができ、または連続的または間欠的に同一方向に回転させられて同様の結果を得る事ができる。 The rotor can be obtained a similar result is rotated is rotated sequentially can be administer a metered dose of the fluid, or continuously or intermittently same direction back and forth. このようにしてモータ駆動時には、ロータが回転しピストンが揺動するに従って正確に計測された流体量を排出する。 Thus the time of motor driving the rotor is the rotating piston to discharge the fluid amount which is measured accurately according swings. ロータの回転速度によって与えられる時間中に、ピストンをその全行程にそって移動させるのに十分な圧力がなければならない事は明かであるが、広い作動範囲がありうる。 During the time given by the rotational speed of the rotor, that there must be sufficient pressure to move along the piston to its full stroke but it is clear, may have a wide operating range. 低圧の用途の場合、ピストンは摩擦ロスを非常に小さい値にまで低減させるために孔の中において小さいクリアランスを有する事ができ、またピストンの質量は慣性ロスを最小限にするため小さくする事ができる。 For low pressure applications, the piston can have a small clearance in the inside of the hole in order to reduce to a very small value of friction loss, also possible piston mass to reduce to minimize inertial loss it can. ロータは手動操作する事ができ、または原動機によって駆動する事ができるが、原動機は各種の電気的、空気的手段、タイミング手段、油圧手段および密度計型の手段を含む。 Rotor can be manually operated, or can be driven by a prime mover, the prime mover comprises various electrical, and pneumatic means, timing means, the means of the hydraulic means and a densitometer type. 静脈注射などの一部の用途については、計測要素を使い捨てとする事が考えられる。 For some applications, such as intravenous injection, it is conceivable that the disposable measurement element. その主たる利点は、装置の清掃および殺菌の必要のない事、この計測要素の耐用期間が非常に短いのでその低コスト生産が可能である事、 駆動ユニットなどのより高価な部品を保存して新しい計測要素と共に使用できる事にある。 Its main advantage is that there is no need for cleaning and sterilization of the apparatus, the life of the measurement element is very short it is possible that a low-cost production, a new save the more expensive components such as the drive unit It lies in the fact that you can use with the measurement element. 検出器を取付けて、ピストンの運動周波数および/または位置を測定しこれに基づいて警報または流量表示を出す事ができる。 Install the detector to measure the motion frequency and / or position of the piston can alert or flow display based on this. この場合にも、追加駆動部を駆動ユニットの一部に加えれば、計測装置を簡単低価格に保持する事ができる。 In this case, be added additional drive unit in a part of the drive unit, it is possible to hold the measuring device simplifies low cost. 構造上の理由から、ステータとロータの役割を逆転させる事ができる。 For structural reasons, it is possible to reverse the roles of the stator and the rotor. すなわち、 ピストンが円筒形ステータの中を揺動し、ロータがシリンダの外側を回転する事ができる。 That is, the piston swings through the cylindrical stator, the rotor can rotate outside the cylinder. 第1の好ましい実施態様は、ロータの回転軸線に対して垂直にこの軸線を通る円筒形孔を有する短い円筒形ロータを備える。 The first preferred embodiment is provided with a short cylindrical rotor having a cylindrical hole passing through the axis perpendicular to the rotor axis of rotation. ピストンが孔の中に配置され、計測される流体の漏れを防止するのに十分な程度に小さい走行クリアランスを有する。 Piston is disposed within the bore, with a small running clearance to a degree sufficient to prevent leakage of the fluid to be measured. (このクリアランスは流体の粘度と圧力に対応して変動する事ができる。) この横断孔の両端がそれぞれの外周溝に接続される。 (This clearance can be varied in response to the viscosity and pressure of the fluid.) Both ends of the transverse bore is connected to a respective circumferential groove. これらの溝は相互に接続される事なく、流体の分配チャンネルとして役立つ。 These grooves without being connected to each other, serve as distribution channels for the fluid. このロータはステータの中に密封的に保持され、このステータはそれぞれ分配溝に接続するように整列された導入口と吐出口とを有する。 The rotor is sealingly retained within the stator, the stator having a inlet port aligned to connect to each distribution channel and the discharge port. ロータが回転するに従って、分配溝が交互にステータの導入口および吐出口と接続し、このようにしてロータ中の横断孔の両端が交互に圧下導入口に対して提出される。 According the rotor rotates, distribution groove is connected to the inlet and outlet of the stator alternately, both ends of the thus transverse bore in the rotor is submitted to pressure inlet alternately. その結果として、横断孔中のピストンの揺動を生じ、また掃引される孔の流体内容物がステータの吐出口を通して排出される。 As a result, they rise to rocking of the piston in the transverse bore, and the fluid contents of the holes to be swept is discharged through the discharge port of the stator. ロータはモータおよび歯車箱によって駆動されまた計測ディスペンサに対して着脱自在に取付けられるので、この計測ディスペンサを容易に交換する事ができる。 Rotor since it is detachably attached to the driven also measured dispenser by a motor and gearbox, can be exchanged this measurement dispenser easily. 流体の汚染を防止するためロータとステータは潤滑される事なく、また構造材料は摩擦を最小限になし使用される流体および用途と両立するように選択される。 The rotor and the stator without being lubricated to prevent contamination of the fluid, also structural material is selected to be compatible with the fluid and application are used without minimizing friction. モータは速度コントローラを取付けられ、この手段によって計測ディスペンサの排出量が変更される。 Motor is mounted the speed controller, emissions measuring dispenser is changed by this measure. 第2の好ましい実施態様は高圧で作動するように構成されている事以外は、第1実施態様と類似の装置を与える。 A second preferred embodiment except that is configured to operate at a high pressure, gives a similar device to the first embodiment. ロータは切頭円錐形であって、ステータの内側面の類似形状に嵌合する。 The rotor is a frustoconical fits the similar shape of the inner surface of the stator. ロータはバネによって弾発されていて、500バールまでの圧力においてロータとステータとの間の密封接触を保証する。 The rotor is being elastically by the spring, to ensure sealing contact between the rotor and the stator at a pressure of up to 500 bar. 高圧の故に、ピストンは横断孔の中に密封的に嵌合させられ、またはピストンと孔との間の顕著な漏れを防止する程度に非常に小さい走行クリアランスを有する。 Because of the high pressure, the piston has a very small travel clearance enough to avoid significant leakage between the sealingly fitted together, or piston and the bore in the transverse bore. ロータとステータとの間の高い接触力の故に、それぞれの材質は潤滑剤を使用しない乾燥摩擦に適したものとする。 Due to the high contact force between the rotor and the stator, respectively of the material shall be suitable for the dry friction that does not use lubricant. ただし、潤滑剤による流体の不可避的汚染が許される場合には、二硫化モリブデンなどの潤滑剤を使用する事ができる。 However, when the unavoidable contamination of the fluid by the lubricant is allowed, it is possible to use a lubricant such as molybdenum disulfide. 以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 Hereinafter be described in detail for Example illustrate the present invention in the drawings, the present invention is not intended to be limited to these examples. 付図において、 第1a図、第1b図および第1c図は第1実施態様の相異なる図であって、第1a図は平面図、第1b図および第1c図は第1a図のそれぞれB−B線およびC−C線にそった断面図、 第2図は本発明の第2実施態様による高圧時の断面図、また 第3a図、第3b図および第3c図は計測ディスペンサの作動順序を示す断面図である。 In Appendix Figure, Figure 1a, Figure 1b and FIG. 1c is a different view of the first embodiment, Figure 1a is a plan view, FIG. 1b and FIG. 1c each B-B of Figure 1a section along the line and the line C-C view, cross-sectional view of a high-pressure according to the second embodiment of FIG. 2 the present invention also Figure 3a, Figure 3b and 3c-th drawing shows the operating sequence of the measuring dispenser it is a cross-sectional view. 第1a図乃至第1c図は、内部にキャビティを有しコネクタ4と5を備えたステータ2と、回転軸線に対して直交しピストン3を収容した横方向孔4を有するロータ1とを示す。 Figure 1a to FIG. 1c shows a stator 2 provided with a connector 4 and 5 has a cavity therein and a rotor 1 having a transverse hole 4 accommodating the orthogonal piston 3 relative to the axis of rotation. ロータ1は駆動軸9を連結されている。 The rotor 1 is connected to the drive shaft 9. ロータ1は円形断面を有し、第1a図乃至第1c図に図示の実施態様においては全体として円筒形である。 The rotor 1 has a circular cross-section, in the embodiment illustrated in Figure 1a to FIG. 1c is cylindrical as a whole. 孔4の両端はロータ1の外周の分配溝7と接続している。 Both ends of the hole 4 is connected to the outer periphery of the distribution channel 7 of the rotor 1. ステータ2は、 コネクタ5に終わる吐出口12と、コネクタ6に終わる導入口11とを有する。 The stator 2 has a discharge port 12 which ends in the connector 5, and an inlet port 11 and ending in a connector 6. (図示の構造においてこれらのポートはその機能に関して交換可能である事を注意しよう。)ピストン3は孔4の中に小クリアランスをもって嵌合するので、流体はキャピラリー・アナラスを通して漏洩せず、またピストン3は、オプションとしてその組立て後にロータ1の中に挿入されたストッパピン10によって制限される。 (These ports in the illustrated construction we note that it is interchangeable with respect to their functions.) Since the piston 3 is fitted with a small clearance into the hole 4, the fluid does not leak through the capillary Anarasu, also piston 3 is limited by a stop pin 10 which is inserted after the assembly as an option in the rotor 1. さもなければ、ピストン3はステータ2に当接休止して停止させられる事ができる。 Otherwise, the piston 3 can be stopped by abutting pause stator 2. ピン10が取付けられた時、これらのピンはタイミング回路とアラームなどを作動するために使用する事ができる。 When the pin 10 is mounted, these pins can be used to actuate the like timing circuit and alarm. 第1c図について述べればロータ1はステータ2の中に保持リップ8によって保持され、また駆動軸9は差込駆動手段(図示されていない)を取付けるように成されている。 The rotor 1 Stated for FIG. 1c is held by the holding lips 8 in the stator 2, also the drive shaft 9 is made to attach the plug drive means (not shown). 好ましくはロータ1はポリメチルメタクリラートまたは類似の硬質プラスチックなどの透明材料から成り、またステータ2はPTFEまたはポリプロピレンなどの低摩擦弾性プラスチック材料から成る。 Preferably the rotor 1 is made of a transparent material such as polymethyl methacrylate or similar hard plastic, and the stator 2 is composed of a low-friction resilient plastic material, such as PTFE or polypropylene. 低圧の場合には、ステータ2中のロータ1の軽度の緩衝ばめが十分に回転シールとして作用する事ができるが、高圧は別個の低摩擦シールを必要とする。 In the case of low pressure, mild buffering fit of the rotor 1 in the stator 2 may be acting as a sufficiently rotary seal, the high pressure requires a separate low friction seal. 第3a図について述べれば、導入口6が圧下流体源に接続され、またロータ1 は行程の一方の極端位置にある。 Stated for Figure 3a, inlet 6 is connected to a pressure fluid source, also the rotor 1 is in the one extreme position of the stroke. 第3a図のピストン3より左側の孔4の容積は空気のみを含み、ポート11と12は溝7をそれぞれ分離するランド7aと7b とによって閉塞されている。 Volume of the piston 3 from the left side of the hole 4 of Figure 3a includes only air ports 11 and 12 is closed by the land 7a and 7b separating grooves 7, respectively. ロータ1が時計方向に回転させられる時(第3b図)、孔4の末端Yが1つの溝7を通して導入口11と連通する。 The rotor 1 when it is rotated clockwise (FIG. 3b), end Y of the hole 4 is communicated with the inlet port 11 through one of the grooves 7. 孔4の末端Yに達するピストン側の圧下流体17がピストン3を孔4にそって孔4の末端Z方向に押圧し、またピストン3の前方の空気が他の溝7とポート12とを通して押出される。 Piston side of the pressure fluid 17 reaching the end Y of the hole 4 is pressed in the distal direction Z of the hole 4 along the piston 3 to the hole 4, and the front air piston 3 extruded through the other groove 7 and port 12 It is. さらに第3c図の位置までロータ1を回転させると、流体が孔の末端Z から孔の中に入るので、ピストン3が逆方向に走行して流体17を溝7からポート12を通して排出する。 When the further rotation of the rotor 1 to the position of the first 3c view, the fluid enters into the terminal Z of the hole of the hole, the piston 3 travels in the reverse direction to discharge the fluid 17 through the port 12 from the groove 7. もちろんロータ1を連続的に回転させる事ができ、その結果、ロータ1の回転速度によって決定される率で流体の計測用量17を順次連続的に排出させる。 Of course the rotor 1 can be rotated continuously, as a result, sequentially continuously discharged fluid metered dose 17 in rate which is determined by the rotational speed of the rotor 1. このようにして、最初にピストン3に作用してピストンを移動させた流体がピストン3によって作用される流体となる事は明かであろう。 In this way, fluid initially acts on the piston 3 to move the piston is fluid exerted by the piston 3 will be apparent. 各ピストン行程(1回転につき2行程)を完了するのに十分な流体圧力が存在する限り、(ロータの回転速度に依存する)時間中に、装置は非常に正確に計測された用量を排出するであろう。 As long as there is sufficient fluid pressure to complete each piston stroke (one rotation per two strokes), (depends on the rotational speed of the rotor) during the time, the device discharges a very precisely metered dose Will. ロータは連続的回転ではなく、例えば180度づつ前後に揺動する事ができる。 The rotor can be swung back and forth at a time, for example, 180 ° rather than continuously rotating. 第2図について述べれば、この図は第1図と類似の装置を示すが、ステータ2 2中に密封的に回転自在に組立てられた切頭円錐形ロータ21を使用する。 Stated for the second view, the figure shows a similar device as Figure 1, using a frustoconical rotor 21 assembled freely sealingly rotated in the stator 2 2. ロータ21は、カラー40を嵌合された駆動軸29を有する。 The rotor 21 has a drive shaft 29 which is fitted to the collar 40. 圧縮状態の複数のディスクバネ41がカラー40の面42に作用し、ステータ22のスラスト面43に反作用してロータ21の円錐面を弾発し、ステータ22の対応の円錐面に対して密封当接させる。 A plurality of disk springs 41 in a compressed state acts on the surface 42 of the collar 40, issued bullet a conical surface of the rotor 21 to counteract the thrust surface 43 of the stator 22, sealing abutment against the conical surface of the corresponding stator 22 make. この計測ディスペンサは前述のように作動される。 The measuring dispenser is operated as described above. 円錐面上に高い接触力が加えられるので、すぐれた密封性と投与される流体との両立性を保証するような適当な材質を選択する事ができる。 Since high contact force is applied on the conical surface, it can be selected an appropriate material such as to ensure compatibility with the fluid to be administered and excellent sealability. 代表的には、ロータは黒鉛または変性PTFEで製造され、またステータはステンレス鋼で製造される。 Typically, the rotor is manufactured in graphite or modified PTFE, also the stator is made of stainless steel. 装置が低圧で作動する場合、ピストンは孔の中において小クリアランス(代表的には直径の約0.1%)を有すれば十分である。 If the device is operated at low pressure, the piston (typically about 0.1% of the diameter) small clearance in in the pores is sufficient if it has a. これより高い圧力に対しては、シール、例えばリップシールまたはO−リングまた/あるいは潤滑剤を必要とする場合がある。 For Higher pressures, seals, may require, for example, a lip seal or O- rings also / or lubricant. 計測装置は加圧された流体容器または次に加圧される流体の容器と一体を成しまたは永久的に(例えばクリンピングによって)固着する事ができる。 Measuring device can be secured to the vessel and the form or permanent integral of fluid pressurized to the fluid container or the next pressurized (e.g. by crimping). 後者の簡単な例は計測される液を収容した静脈注射バッグである。 The latter simple example is the intravenous bag containing a liquid to be measured. このバッグは患者上方の水準の支承スタンドに持ち上げられるまで、またはホルダーの中に配置されて重りまたはバネで圧縮されるまでは、作動圧を有しない。 Until the bag is compressed disposed in weight or spring in the up, or holders lifted the bearing stand levels of patient upward, no operating pressure. あるいはまた計測装置を種々の計測用の圧下パイプラインの中に挿入する事ができる。 Alternatively it is possible to insert a measuring device into the pressure pipe lines for various measurements. 本発明の計測装置が特に有効に使用される用途はいわゆる「缶中バッグ」投与システムから出る流体を計測する場合である。 Applications where the measuring apparatus of the present invention is particularly effectively used are when measuring the fluid exiting from the so-called "bag in can" delivery system. このシステムにおいては、流体、例えば化粧用クリーム、その他任意の流体(例えば薬用物質)が缶体の中に配置された可撓性バッグ中に保持される。 In this system, a fluid, for example cosmetic cream, any other fluids (e.g., pharmaceutical substance) is retained in a flexible bag disposed within the can body. この缶体はその内部を加圧する物質、例えば液状ブタンを収容し、バッグから外部への出口が開放された時に、バッグに対して投与圧を加える。 The can body is material to pressurize the interior, for example, it houses the liquid butane, when the exit to the outside is opened from the bag, addition of projecting pressurized against the bag.

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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. [Claims] 1. キャビティを画成する内側面を有する第1部材と、 前記キャビティの中に取付けられ前記内側面と共に少なくとも第1および第2 流体チャンバを画成する第2部材と、 前記第1流体チャンバから前記第2流体チャンバまで前記第2部材を貫通する孔を設けるとともに、前記孔にそって移動し両側に第1および第2孔区域を画成するピストンと、 前記キャビティ中に流体を導入するための流体導入口と、前記キャビティからの流体を受けるための流体吐出口とを備え、 前記流体導入口が第1チャンバを通して第1孔区域と連通しまた流体吐出口が第2チャンバを通して第2孔区域と連通する第1位置と、流体導入口が第2チャンバを通して第2孔区域と連通しまた流体吐出口が第1チャンバを通して第1孔区域と連通する第2位置との間を A first member having an inner surface defining a cavity, a second member defining at least first and second fluid chamber with the inner surface mounted in said cavity, said first from said first fluid chamber provided with a hole penetrating the second member up to 2 fluid chamber, a piston defining a first and second hole sections on both sides to move along said bore, a fluid for introducing a fluid into said cavity an inlet, and a fluid discharge port for receiving fluid from said cavity, said fluid inlet port communicates with the first hole section through the first chamber also fluid discharge port and a second hole section through the second chamber a first position for communicating, between the fluid inlet port and a second position the second hole section and communicating the fluid discharge port through the second chamber communicates with the first hole section through the first chamber 記第1および第2部材が回転軸線まわりに相対的に回転自在である事を特徴とする流体計測装置。 Fluid measurement device and wherein the serial first and second members are rotatable relative about the rotation axis. 2. 2. 前記第1部材がステータであり、また前記第2部材がロータである事を特徴とする請求項1に記載の装置。 Wherein the first member is a stator, also apparatus according to claim 1, characterized in that said second member is a rotor. 3. 3. 前記第1部材がロータであり、また前記第2部材がステータである事を特徴とする請求項1に記載の装置。 Wherein the first member is a rotor, also apparatus according to claim 1, characterized in that said second member is a stator. 4. 4. さらにロータの回転を生じるためのモータを含む事を特徴とする請求項2または3のいずれかに記載の装置。 Further device according to claim 2 or 3, characterized in that it comprises a motor for producing the rotation of the rotor. 5. 5. ロータを同一方向に連続回転させるように構成された事を特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の装置。 Apparatus according to any one of claims 2 to 4, characterized in that is configured to continuously rotate the rotor in the same direction. 6. 6. ロータの揺動回転を生じるように構成された事を特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の装置。 Apparatus according to any one of claims 2 to 4, characterized in that is configured to produce an oscillating rotation of the rotor. 7. 7. 第1チャンバおよび第2チャンバが、第2部材中に形成されてランドによって相互に分離されたそれぞれの溝によって形成される事を特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の装置。 First and second chambers A device according to any one of claims 1 to 6 is formed in the second member, characterized in that it is formed by the respective grooves which are separated from one another by lands. 8. 8. 孔にそったピストンの行程延長を制限するためのストッパ手段を含む事を特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の装置。 Apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a stopper means for limiting the stroke extension of the piston along the bore. 9. 9. 第2部材が全体的に円形の断面を有し、また第2部材中の孔が第2部材の縦方向軸線に対して直角に延在する事を特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の装置。 A second member generally circular cross-section, also one of claims 1 to 8 holes in the second member is characterized in that extending at right angles to the longitudinal axis of the second member the apparatus according to. 10. 10. 前記第2部材が全体として円筒形である事を特徴とする請求項9に記載の装置。 The apparatus of claim 9 wherein the second member, characterized in that a generally cylindrical. 11. 11. 前記第2部材が切頭円錐形であり、また前記第1部材の前記内側壁体に隣接する切頭円錐形壁体を有する事を特徴とする請求項9に記載の装置。 Said second member is a frustoconical, also apparatus according to claim 9, characterized in that it has a frusto-conical wall adjacent to the inner wall of the first member. 12. 12. 第2部材の切頭円錐形壁体を前記第1部材の前記内側壁体に対して流体密封係合するように押圧するバネ手段を更に備えた事を特徴とする請求項11 に記載の装置。 Apparatus according to claim 11, characterized in that further comprising a spring means for pressing in fluid sealing engagement with the frustoconical wall of the second member relative to the inner wall of said first member . 13. 13. 請求項1乃至12のいずれかに記載の流体計測装置とこの流体計測装置の流体部分に接続された流体源とを備えたことを特徴とする流体投与システム。 Fluid delivery system characterized in that a connecting fluid source to a fluid measurement device and fluid portion of the fluid measuring apparatus according to any one of claims 1 to 12. 14. 14. 前記流体源が容器中に保持された流体収容バッグを更に備え、この容器が圧縮可能であってバッグに対して投与圧を加える事を特徴とする請求項13 に記載のシステム。 The system of claim 13, wherein the fluid source further comprises a fluid-containing bag held in a container, characterized in that this container is added projecting pressurized against the bag a compressible.
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