JP2003502563A - 機械的に運転される液体ポンプ - Google Patents

機械的に運転される液体ポンプ

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JP2003502563A JP2001504437A JP2001504437A JP2003502563A JP 2003502563 A JP2003502563 A JP 2003502563A JP 2001504437 A JP2001504437 A JP 2001504437A JP 2001504437 A JP2001504437 A JP 2001504437A JP 2003502563 A JP2003502563 A JP 2003502563A
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ローランド ヴエツクス,
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ローランド ヴエツクス,
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、特に薬用及び栄養生理的液体用の機械的に運転される液体ポンプに関する。ポンプは、本発明によれば、液体(2)を収容する袋(1)、袋に接続されてこの袋にある液体を袋から出す導管(3)、袋から液体を出すためこの袋に押圧力を及ぼす装置(9〜14)を持ち、押圧力を及ぼす装置が、袋の一方の側へ作用する弾性素子(10)、及び袋の反対側へ作用する別の素子(11,13)を持っている。このような機械的に運転される液体ポンプは構造的に極めて簡単に構成され、特に安価に製造可能で、更に万能に使用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、特に薬用及び栄養生理的液体用の機械的に運転される液体ポンプに
関する。
【0002】 薬用及び栄養生理的液体の供給に関して、異なる形式の液体ポンプが使用され
る。例えば電気エネルギで、電気化学的に、ガス状で、機械的に電気機械的に、
かつ機械−物理的に運転されるポンプが公知である。これらのポンプの多くは、
一般に比較的長い始動時間後にのみ使用可能で、使用者及び消費者にしばしば不
充分な計量精度しか与えない。更に公知のポンプ装置は、費用がかかり、経済的
な視点からあまり有利ではない。これらのポンプ装置は、しばしば使用者によっ
て携帯可能に利用できない。
【0003】 実際(ハンブルク市のmedac GmbHの″Accufuser″)から
、入口導管及び出口導管を備えた弾性袋を持つ医療目的用の液体ポンプが公知で
ある。出口導管は患者へ通じ、入口導管は弾性袋に液状薬剤を充填するのに役立
つ。袋の充填により袋が伸び、弾性袋の戻し力及び液体の重力の作用で空になる
。患者へ至る出口導管には流量制限弁が設けられている。袋は60〜100ml
の容積を持っている。このようなポンプは運転に費用がかかる。なぜならば、充
填の際袋は伸ばされねばならないからである。液体の供給率は弾性袋の戻し能力
のみから得られるので、液体は僅かな圧力のみで出される。袋の弾性壁のみが薬
用液体へ作用するので、液体が充分同じ圧力で袋から押出されること、更に袋が
完全に空になることは、保証されない。このポンプの構造原理は、流量調整器の
使用を必要にする。
【0004】 実際(オーストリア国リンツ市のPro−Med GmbHの″SmartD
ose″)から、薬用液体のための液体ポンプが公知であり、液体を収容する容
器が通路を介して反応空間に接続され、この反応空間に炭酸ガス隔室が収容され
ている。この画室が動作せしめられると、容器内にある液体に圧力をかけている
炭酸ガスが膨張するので、液体が出される。調整弁により、単位時間当たりほぼ
一定な液体量が容器から出されるのを保証される。
【0005】 米国特許第5334197号明細書から機械的に運転される薬用液体用液体ポ
ンプが公知であり、液体を収容する室が機械的にのみ作用を受け、これによりそ
の内容物が液体を出すために圧力を受ける。この室は薄い壁及び伸びることがで
きる壁により形成され、後者の壁は板ばねに結合されている。ポンプの使用前に
、板ばねは蓋に保持され、従ってこの蓋が板ばねを所定の形状に固定している。
蓋が板ばねから離されると、弾性壁の方へ曲げられる位置へ板ばねがスナツプ動
作する。従って室内にある液体により、スナツプ動作した板ばねの湾曲に一致す
る形状へ、弾性壁が伸ばされる。伸ばされた弾性壁の押圧力を受けて、室に接続
されている出口導管から液体が出され、室が完全に空になるまで、弾性壁が湾曲
した板ばねにますます近づく。このような液体ポンプは機械的にのみ運転される
が、多数の部品及び非常に高い製造費を持っている。使用者の取扱いは複雑であ
る。
【0006】 従来の技術に対して本発明の課題は、構造的に簡単に形成され、特に安価に製
造可能で万能に使用可能な機械的に運転される液体ポンプを提供することである
【0007】 この課題は、液体を収容する袋、袋に接続されて袋中にある液体を袋から出す
導管、及び液体袋から出すため袋へ押圧力を及ぼす装置を有し、押圧力を及ぼす
装置が、袋の一方の側へ作用する弾性素子及び袋の反対側へ作用する別の素子を
持っている、特に薬用及び栄養生理的用の機械的に運転される液体ポンプによっ
て解決される。
【0008】 このような機械的に運転される液体ポンプは、極めて簡単に構成されている。
この液体ポンプは液体を収容する袋を持ち、この袋が押圧力を袋へ及ぼす装置の
作用を受ける。この装置の本質は、装置の少なくとも一部の範囲が袋へ作用する
弾性素子を持ち、それにより袋をこの側からその対向支持片へ押付ける。一般に
袋の反対側へ作用する素子と称されるこの対向支持片は、有利に剛性的に構成さ
れているので、弾性素子は袋を剛性素子へ押付ける。しかし剛性素子の代わりに
別の剛性素子を設けることも考えられ、それにより袋は、互いに離れるように伸
ばされる2つの弾性素子の間に保持されることになり、これらの弾性素子は互い
に向き合って緩んで液体を袋から押出す傾向を持っている。例えば押圧力を及ぼ
す装置が、ばね素子の作用を受ける押圧板を持ち、この押圧板が袋の反対側へ作
用する素子である。従って袋へ作用する押圧力は、弾性素子によって生じるだけ
でなく、ばね素子によっても生じる。ばね素子の作用は、特に袋を完全に空にす
るのを保証する。なぜならば、弾性素子がその撓んだ位置から充分戻され、従っ
てその押圧力が減少される時、ばね素子は依然として所定の押圧力で袋へ作用す
るからである。ばね素子は、例えば押圧力を及ぼす1つ又は複数のコイルばね又
は板ばねとして構成可能である。
【0009】 本発明による液体ポンプの特に簡単な構成によって、この液体ポンプが多様な
使用又は適用の可能性を与える。使用者は、どこでも直ちに長い始動時間なしに
ポンプを使用することができる。ポンプは、静的にも使用可能であるように、医
療外及び内においてすべての通常の生活範囲で使用者により携帯可能である。ポ
ンプは殺菌して使用可能であり、最小の操作/取扱い費用を保証する。僅かな部
材の簡単な構造のため、ポンプは安価に製造可能であり、特に移動性の財政上弱
体の市場で使用するための前提条件である。ポンプの僅かな重量は事故、緊急医
、野戦病院及び天災の分野での使用を可能にする。ポンプの機能素子は個々に又
は全体として交換可能である。ポンプは短いか又は長い供給時間に適し、開いて
いるか又は閉じたシステム、特にマイクロポンプとして即ち1〜10mlのシス
テムの使用に関連して異なる幾何学的構成の未充填又は前充填の注入システムに
適している。
【0010】 ポンプにおいて使用される異なる大きさの袋又はポンプ自体は、1回使用する
か又は数回再使用することができる。弾性素子の選ばれる弾性に応じて、異なる
流量又は排出時間が得られる。場合によってはばね素子の戻し動作を考慮して、
弾性素子が袋の反対側へ作用する別の素子に接し、この状態で袋が空にされるま
での間、液体が袋から押出されるように、弾性素子が戻し動作において設計され
ている。
【0011】 本発明によるポンプは電気エネルギ的に独立している。ポンプは、少なくとも
10〜60℃の温度範囲で常にあらゆる場所で使用することができる。使用され
る原料は生態学的に分解及び再生可能である。従ってポンプは環境を汚染せず、
簡単な構造的構成及び構造様式により、小さい包装大きさで安価に製造可能で市
場に提供可能である。
【0012】 ポンプは異なる粘度に対して、例えば注入又は腸の栄養補給、輸血等のために
使用可能である。ポンプは、小さい供給量及び中位の供給量のすべての液体使用
範囲で、短いか又は長い時間使用可能である。ポンプは、複雑な取扱いが必要な
米国特許第5334197号明細書によるポンプとは異なり、押圧力を及ぼす装
置の動作停止により簡単に中断し、必要な場合簡単に再び始動することができる
。ポンプは必要な場合再使用可能な電子信号発生器を備えることができ、この信
号発生器は液体移送の終り又は袋の空になったことを表示する。
【0013】 本発明によるポンプの別の有利な構成は従属請求項に記載されている。これら
の請求項は、特に押圧力を及ぼす装置の構成部分として張り枠に関し、この張り
枠は袋の一方の側へ作用する弾性素子を受入れている。袋の他方の側へ押圧力を
及ぼす装置は、袋を完全に空にするため、弾性素子の方へ湾曲して構成されてい
る硬い押圧板として構成されているのがよい。両方の素子はなるべく蝶番により
関節結合され、係止結合片により閉鎖可能である。袋が両方の素子の間に永続的
に保持されるのを保証するため、これらの素子は、蝶番から遠い方の側だけでな
く、側方範囲でも特に係止結合片により閉鎖可能であるようにする。従って蝶番
の範囲における永続的な結合を別として、両方の素子は他の範囲でも互いに結合
可能である。
【0014】 本発明の特別な構成によれば、ポンプと共同作用する弁が、ポンプから出され
る容積流量を充分一定に保つ。この弁は特に簡単に形成され、その点でポンプの
広い適用範囲に合わされている。弁はなるべくハウジング内にある弁体を持ち、
この弁体が液体通路を持ち、弁に生じる液体圧力が弁体の圧力面へ作用し、生じ
る圧力に応じて液体通路が、弾性弁体の変形により多少圧縮される。この弁は異
なる流量に対して使用可能である。1時間当たり1000mlより大きい流量が
考えられるが、1時間当たり0.5〜10mlの流量が好ましい適用範囲とみな
される。
【0015】 本発明の別の特徴が図面の説明において示され、その際注意すべきことは、す
べての個別特徴及び個別特徴のすべての組合わせが本発明にとって重要なことで
ある。
【0016】 図には本発明が複数の実施例について示されているが本発明はこれに限定され
るものではない。
【0017】 図1〜3による実施例は、図4〜6による実施例とは、薬用及び栄養生理的液
体2を収容するために使用される袋1が、袋1から液体を出す導管3だけでなく
、図4〜6による実施例におけるように袋1へ液体を導入する導管4も持ってい
る点でのみ、相違している。従って袋1は導管4を介して再び充填可能であり、
それによりこのポンプシステムは多重に使用可能である。両方の実施例は、出口
導管3に接続される弁5を持ち、この弁5はポンプから出される容積流量が充分
一定に保たれるのを付加的に保証するという目的に役立つ。ポンプの構成の観点
から、図1及び2による実施例に関して図4および6を補足的に参照し、また図
4及び6による実施例に関して図1および3を補足的に参照すべきである。
【0018】 袋1は、囲繞する縁の範囲で互いに溶接される2つの箔から形成されている。
それぞれの箔はほぼ長方形の面を持っている。袋1は薬用液体2を充填されてい
るので、その主要面を見ると、ほぼ長方形の形状を持っている。袋の短辺の中央
範囲で袋1から導管3が出ている。導管端部は、弁5の相補的なルアーロツク接
続部6と共同作用するルアーロツク接続部6を備えている。弁5から患者の腕の
図示しない静脈へカニユーレが出ている。場合によってはカニユーレ8の範囲に
バタフライ装置を設けることができる。
【0019】 なるべくPVCから成る注入袋は特に1,2,5又は10mlの注入容積を持
っている。
【0020】 図1,2,4及び6からわかるように、液体を袋1から出すため袋1へ押圧力
を及ぼす装置は張り枠9を持ち、袋1に面した側でこの張り枠9に弾性箔10が
保持され、例えば張り枠9に接着されている。張り枠9は袋1の外側構成に応じ
て長方形に構成されている。張り枠9は蝶番により硬い押圧板11に支持され、
この押圧板は張り枠9に一致した長方形の構成を持っている。硬い押圧板11は
、張り枠9に面した側にこれへ向けられる湾曲13を持っている。蝶番12から
遠い方の側従って他の短辺に、硬い押圧板11は2つの係止突起14を備えてお
り、張り枠9が押圧板11上へ揺動されると、これらの係止突起14が張り枠9
の対応する短辺に係合する。押圧板11の湾曲13は、張り枠9の開口の幅全体
にわたって延びている。
【0021】 図1に示すように押圧板11が張り枠9から離れるように動かされると、個々
に使用可能な注入ポンプの充填される袋1は、押圧板11と張り枠9に保持され
る弾性箔との間に置かれる。それから張り枠9が押圧板11の方へ揺動され、両
方の係止突起14が張り枠9の短辺に係合することによって、これらの両方の部
分が互いに係止するように結合される。押圧板11及び箔10の互いに近づく運
動の際、押圧板11及び張り枠9の係止された状態で箔10に接する袋1が、箔
10をその面から図2に示す湾曲位置へ押す。弾性箔10により袋1へ及ぼされ
る面の力のため、弾性箔10の戻し能力に応じて液体が導管3及び弁5を通って
カニユーレ8へ供給される。係止結合片14を外して張り枠9を開かれた位置へ
移行させることによって、供給過程を簡単に中断することができる。
【0022】 図3には、本発明によるポンプにおいて使用されてポンプから出される容積流
量を充分一定に保つ弁が示されている。この弁はハウジング15、このハウジン
グへ差込まれる弁体17、及びハウジング上部16から成っている。ハウジング
下部15及びハウジング上部16はプラスチツクから成り、射出成形部品として
構成されている。弁体17は適当な弾性係数を持つ弾性材料から成っているので
、場合によっては袋1内の圧力が変化する際、弁体17はその形状従ってその通
過断面を変化することができる。ハウジング下部15を流入通路18が貫通し、
ハウジング上部16を流出通路19が貫通している。流入通路18に付属する接
続管片20は、雄ねじ21を持つ接続部7を備えているので、弁5は、この範囲
で、雄ねじを持つ相補的なルアーロツク接続部6に接続することができる。流出
通路19に付属する接続管片22を包囲する環状突起23は、雄ねじ24を備え
ている。この範囲で弁5は、雄ねじ付きのプラグを持つカニユーレ8に接続可能
である。ハウジング上部はハウジング下部15に面する側に段付き円筒室を持ち
、同様に流入通路18を持つハウジング下部15の円筒状突起25がこの段付き
円筒室へはまっている。この場合円筒状突起25の端面26は、環として構成さ
れている弁体17の対向する外側端面27に接している。円筒状突起25は弾性
弁体17を僅か圧縮する。ハウジング下部15とハウジング上部16は互いに任
意に結合され、例えば溶接、接着又は又はねじ止めされている。弁体17はハウ
ジング下部16に面する側に環状切欠き28を持ち、この環状切欠き28が液体
圧力室の機能を持っている。従って環状切欠き28の半径方向内側で弁体17に
、例えば切頭円錐として構成される圧力側面部分29が残る。弁体17の回転中
心線に、圧力側面部分29は液体通路30を持ち、この液体通路30が弁体17
を完全に貫通している。圧力側面部分29、半径方向外側密封側壁31及びハウ
ジング上部16に面する弁体底32の厚さ、及び液体通路30の直径の太さ及び
弁体の弾性は、所望の流量に関して互いに合わされている。具体的に液体通路3
0は最小流量に合わされている。弁体17の上流の圧力が高まると、弁体底32
が一層強く圧縮される。更に密封側壁31が一層強くハウジング上部16へ押付
けられる。液体通路30を包囲する切頭円錐状圧力側面部分29の構成及び液体
通路30の縦方向Xに対して直角にこの液体通路から離れる方向に生じる圧力成
分のため、液体通路30は少なくとも圧力側側面部分29の範囲でその直径を減
少する。従って弁内の圧力の上昇又は低下の際、弁を通る液体量Aは充分一定に
保たれる。
【0023】 図4〜6による実施例の説明に関して、前記の説明が参照される。図4〜6に
よるポンプの実施例では、袋1への入口導管4が閉鎖可能なルアーロツク接続部
13を備えている。閉鎖部を閉めた後、接続部33を介して、例えば注射器によ
り袋1が再び充填される。接続部の閉鎖後、図1及び2による実施例におけるの
と同じように、袋を張り枠9と押圧板11との間に置き、弾性箔10の作用によ
り押圧力を加えることができる。
【0024】 図7及び8による実施例が弁5を持っていない点を除いて、図7による実施例
は図2による実施例に相当し、図8による実施例は図5による実施例に一致して
いる。この弁の使用は、袋1から液体を出す際一定の容積流量の維持が問題にな
る時にのみ必要である。
【0025】 図9〜11は、袋1が1〜10mlの収容能力を持っているマイクロポンプを
使用して予め充填される注入システムを示している。この注入システムでは、前
述した実施例に従って構成されるポンプ34が、入口側で注入片35に接続され
、出口側で弁5に接続されている。ホース36は、カニユーレ38に接続される
バタフライ装置37に弁5を接続している。プラスタに40及び41によりポン
プ34又はバタフライ装置37を患者に固定することができる。
【0026】 図12による実施例は、実施例では平らに構成されている押圧板11が板状の
押圧板受入れ片11aにある複数の圧縮コイルばね42により袋1に接している
点でのみ、図1による実施例と相違している。押圧板11は蝶番12と張り枠9
に結合するための1つ又は複数の係止突起14を持っている。
【0027】 図13による実施例は、押圧板11又は押圧板受入れ片11aが蝶番とは反対
側の範囲に係止結合片14を備えているだけでなく、長方形張り枠9の側方範囲
にも係止結合片が設けられているという点でのみ、図4による実施例と相違して
いる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 注入袋へ押圧力を及ぼす装置が動作しない場合における注入ポンプの第1実施
例を示す。
【図2】 袋へ押圧力を及ぼす装置が動作する場合における図1による実施例を示す。
【図3】 ポンプから出される容積流量を充分一定に保つため図1及び2によるポンプ変
形例において使用される弁の縦断面を示す。
【図4】 主要面の方に見た注入ポンプの第2実施例を示し、注入ポンプが容積流用を一
定に保つ弁を備えている。
【図5】 図4に示す注入ポンプの図2に相当する側面図を示す。
【図6】 図4及び5に示す注入ポンプの平面図を示す。
【図7】 弁なしの図2による注入ポンプを示す。
【図8】 弁なしの図5による注入ポンプを示す。
【図9】 本発明によりマイクロポンプとして構成された液体ポンプを使用した前充填注
入システムを図10のY方向に見て示す。
【図10】 図9による注入システムを図9のZ方向に見て示す。
【図11】 注入袋へ押圧力を及ぼす装置が動作しない場合における図10の注入システム
を示す。
【図12】 図1による実施例に対して変更された実施例を示す。
【図13】 図4に対して変更された実施例を示す。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年6月20日(2001.6.20)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE ,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS, JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,L R,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN ,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU, SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,T R,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA ,ZW

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体(2)を収容する袋(1)、 袋(1)に接続されて袋(1)中にある液体(2)を袋(1)から出す導管(
    3)、 液体(2)を袋(1)から出すため袋(1)へ押圧力を及ぼす装置(9〜14
    ) を有し、 押圧力を及ぼす装置(9〜14)が、袋の一方の側へ作用する弾性素子(10
    )及び袋の反対側へ作用する別の素子(11)を持っていることを特徴とする、
    特に薬用及び栄養生理的液体用の機械的に運転される液体ポンプ。
  2. 【請求項2】 押圧力を及ぼす装置(9〜14)が、袋の一方の側へ作用す
    る弾性素子(10)を受入れる張り枠(9)を持っていることを特徴とする、請
    求項1に記載のポンプ。
  3. 【請求項3】 押圧力を及ぼす装置(9〜14)が、袋の反対側へ作用する
    素子(11)である硬い押圧板(11)を持っていることを特徴とする、請求項
    1又は2に記載のポンプ。
  4. 【請求項4】 押圧板(11)が弾性素子(10)の方へ湾曲して構成され
    ていることを特徴とする、請求項3に記載のポンプ。
  5. 【請求項5】 押圧力を及ぼす装置(9〜14)が、少なくとも1つのばね
    素子(42)の作用を受ける押圧板(11)を持ち、この押圧板が袋の反対側へ
    作用する素子(11)の構成部分であることを特徴とする、請求項3又は4に記
    載のポンプ。
  6. 【請求項6】 両方の素子(9,11)が蝶番により結合され、少なくとも
    蝶番(12)から遠い方の側で、特に係止結合片(14)により閉鎖可能である
    ことを特徴とする、請求項1〜5の1つに記載のポンプ。
  7. 【請求項7】 両方の素子(9,11,11a)が、蝶番(12)から遠い
    方の側及び側方範囲で、特に係止結合片(14)により閉鎖可能であることを特
    徴とする、請求項6に記載のポンプ。
  8. 【請求項8】 弾性素子(10)が、縁を張り枠(9)に保持される箔とし
    て構成されていることを特徴とする、請求項1〜7の1つに記載のポンプ。
  9. 【請求項9】 押圧板(11)及び張り枠(9)が長方形に構成され、特に
    類似な方形形状及び方形面を持ち、張り枠(9)が弾性素子(10)を受入れる
    方形開口を持っていることを特徴とする、請求項3〜8の1つに記載のポンプ。
  10. 【請求項10】 袋(11)がほぼ張り枠(9)の形状に等しいことを特徴
    とする、請求項9に記載のポンプ。
  11. 【請求項11】 液体(2)を出す導管(3)に、ポンプから出る容積流量
    を充分一定に保つ弁(5)が接続されていることを特徴とする、請求項1〜10
    の1つに記載のポンプ。
  12. 【請求項12】 弁(5)が、ハウジング(15,16)及びこのハウジン
    グに収容されて液体通路(30)を備えた弁体(17)を持ち、弁体(17)が
    外側圧力面(29)を持つ弾性閉鎖体として構成され、弁体(17)の上流側に
    作用する圧力が、液体通路(30)の縦方向(X)に対して直角な圧力成分で、
    この液体通路の方へ向けて圧力面へ作用することを特徴とする、請求項11に記
    載のポンプ。
  13. 【請求項13】 弁体(17)がその上流側に圧力側面部分(29)を持ち
    、この圧力側面部分(29)持ち、液体通路(30)が圧力側面部分(29)を
    貫通していることを特徴する、請求項12に記載のポンプ。
  14. 【請求項14】 圧力側面部分(29)が切頭円錐、円柱、円柱状延長部を
    持つ切頭円錐等として構成され、液体通路(30)が圧力側面部分(29)の回
    転軸線に設けられていることを特徴する、請求項13に記載のポンプ。
  15. 【請求項15】 弁体(17)が半径方向外側でハウジング(15,16)
    の壁に接して、そこに環状突起(31)を持ち、弁体(17)の上流で作用する
    圧力が、液体通路(30)の縦方向(X)に対して直角な圧力成分により、液体
    通路(30)から離れる方向に環状突起(31)へ作用することを特徴とする、
    請求項12〜14の1つに記載のポンプ。
  16. 【請求項16】 弁(5)が液体フイルタを備えていることを特徴とする、
    請求項1〜15の1つに記載のポンプ。
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