JP2010046300A

JP2010046300A - 内視鏡の送水路

Info

Publication number: JP2010046300A
Application number: JP2008213450A
Authority: JP
Inventors: Akimoto Katayama; 暁元片山
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2010-03-04

Abstract

【課題】挿入部の先端に設けられた観察窓の表面に向けて送水ノズルが開口配置された内視鏡の送水路において、重力の作用による送水ノズルからの水垂れが発生し難い内視鏡の送水路を提供すること。
【解決手段】水流が通過する複数の小孔１５が並んで貫通形成された水流通過板１４が、挿入部１の先端付近において送水管路１３，２３内に配置され、各小孔１５の断面積（ｓ）が送水ノズル９のノズル開口面積（Ｓｎ）より小さくて、全小孔１５の断面積の和（Σｓ）が送水ノズル９のノズル開口面積（Ｓｎ）より大きく形成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は内視鏡の送水路に関する。

内視鏡においては一般に、挿入部の先端に設けられた観察窓の表面が汚れた時に、その汚れを速やかに洗い流すことができるよう、送水ノズルが観察窓の表面に向けて開口配置されている。

そして、送水ノズルのノズル開口面積より大きな流路断面積を有する送水管路が挿入部内に配置されて、送水管路の先端が送水ノズルと連通接続され、送水管路内を通ってきた洗浄水が送水ノズルから観察窓に向かって吹き付けられるようになっている。

しかし、送水ノズルから水を噴出させて観察窓の表面を洗浄すると、観察窓の表面に小さな水滴が残って内視鏡観察の妨げになってしまう場合がある。そこで、観察窓の表面に残留した水を除去するための各種の工夫がされている（例えば、特許文献１、２、３）。
特開平５−３３７０７４特開平７−３１３４４２特開２００３−２１０３８８

各特許文献に記載されている発明はいずれも、観察窓の表面に水が付着した場合にその水を排除するためのものである。しかし、いくらそのような工夫を凝らしても、送水管路内にある水が、送水操作をしていないにも係わらず重力の作用で送水ノズルから垂れ落ちて、観察窓の表面に付着してしまう現象を防ぐことはできない。

そのような現象は、内視鏡の挿入部先端の向き等に左右されるので常に発生するものではないが、被検者の体位や術者の手技等によっては頻発して、その度に水切り操作を行わなければならないので、術者にとって大きな負担となる場合がある。

本発明は、重力の作用による送水ノズルからの水垂れが発生し難い内視鏡の送水路を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の送水路は、内視鏡の挿入部の先端に設けられた観察窓の表面に向けて送水ノズルが開口配置され、送水ノズルのノズル開口面積（Ｓｎ）より大きな流路断面積（Ｓｏ）を有する送水管路が挿入部内に配置されて、送水管路の先端が送水ノズルと連通している内視鏡の送水路において、水流が通過する複数の小孔が並んで貫通形成された水流通過板が、挿入部の先端付近において送水管路内に配置され、各小孔の断面積（ｓ）が送水ノズルのノズル開口面積（Ｓｎ）より小さくて、全小孔の断面積の和（Σｓ）が送水ノズルのノズル開口面積（Ｓｎ）より大きく形成されているものである。

なお、送水ノズルが送気ノズルを兼用しておらず、水流通過板が送水ノズルの内端付近に配置されていてもよく、或いは、送水ノズルが送気ノズルを兼用していて、その送気送水兼用ノズルに連通するように送気管路が送水管路と挿入部の先端付近で合流し、その合流部の送水管路側に水流通過板が配置されていてもよい。

本発明によれば、水流が通過する複数の小孔が並んで貫通形成された水流通過板が、挿入部の先端付近において送水管路内に配置され、各小孔の断面積（ｓ）が送水ノズルのノズル開口面積（Ｓｎ）より小さく形成されていることにより、重力の作用による送水ノズルからの水垂れが発生し難くなり、全小孔の断面積の和（Σｓ）が送水ノズルのノズル開口面積（Ｓｎ）より大きく形成されていることにより、水流通過板の存在のために送水量が減少することがなく、十分な量の水を観察窓に吹き付けることができる。

内視鏡の挿入部の先端に設けられた観察窓の表面に向けて送水ノズルが開口配置され、送水ノズルのノズル開口面積（Ｓｎ）より大きな流路断面積（Ｓｏ）を有する送水管路が挿入部内に配置されて、送水管路の先端が送水ノズルと連通している内視鏡の送水路において、水流が通過する複数の小孔が並んで貫通形成された水流通過板が、挿入部の先端付近において送水管路内に配置され、各小孔の断面積（ｓ）が送水ノズルのノズル開口面積（Ｓｎ）より小さくて、全小孔の断面積の和（Σｓ）が送水ノズルのノズル開口面積（Ｓｎ）より大きく形成されている。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は内視鏡の挿入部１の先端部分の側面断面図であり、挿入部１の先端を構成する先端部本体２の先端面２ａに観察窓３が配置されている。観察窓３から取り込まれた内視鏡観察像は、その奥に配置された対物光学系４により固体撮像素子５の撮像面に投影される。

図２は、先端部本体２の先端面２ａの正面図であり、観察窓３と並んで、照明窓６、処置具突出口７、送気ノズル８、送水ノズル９、及び高圧洗浄水を真っ直ぐに噴出させるための副送水口１０等が配置されている。

図１に戻って、送気ノズル８と送水ノズル９は各々独立して設けられていて、各々が観察窓３の表面に向けて開口している。なお、図１では観察窓３と送水ノズル９の間に送気ノズル８があるかのごとく図示されているが、実際には、図２に示されるように、観察窓３に対し送気ノズル８と送水ノズル９が互いに横に並んだ状態に配置されている。

図１に示される１２と１３は、挿入部１内に全長にわたって挿通配置された送気チューブと送水チューブであり、先端部本体２に形成された送気用連通孔２２と送水用連通孔２３とにチューブ１２，１３の先端が接続固着されている。送気操作と送水操作は、挿入部１の基端に連結された図示されていない操作部において行われる。

送水用連通孔２３は、送水チューブ１３の先端と送水ノズル９とを真っ直ぐに連通させる状態に先端部本体２を前後方向に貫通して形成されており、送水ノズル９に水を送るための送水管路が、そのような送水チューブ１３と送水用連通孔２３とで形成され、送水管路と送水ノズル９等により内視鏡の送水路が構成されている。

なお、送水管路１３，２３の内径寸法は例えば直径が１〜１．３ｍｍ程度であり、送水管路１３，２３の流路断面積Ｓｏは、最小の部分においても送水ノズル９のノズル開口９ａの開口面積Ｓｎより大きく形成されている。即ち、Ｓｏ＞Ｓｎである。

そのような送水管路１３，２３の最先端部分内には、送水管路１３，２３内の水流が通過する複数の小孔１５が並んで貫通形成された薄い（例えば肉厚が０．１〜０．３ｍｍ程度の）水流通過板１４が、送水用連通孔２３を遮る状態に、送水ノズル９の内端面に面して配置されている。

図３は水流通過板１４を正面から見た状態を示している。水流通過板１４には、直径が例えば０．１５〜０．５ｍｍ程度の小孔１５が例えば３〜１５個程度設けられており、各小孔１５の断面積ｓは送水ノズル９のノズル開口９ａの面積Ｓｎより小さくて、小孔１５の断面積の和Σｓは送水ノズル９のノズル開口９ａの面積Ｓｎより大きく形成されている。即ち、ｓ＜Ｓｎ、且つΣｓ＞Ｓｎである。

そして、各小孔１５の断面積ｓが送水ノズル９のノズル開口９ａの面積Ｓｎより小さい（ｓ＜Ｓｎ）ことにより、送水操作が行われていない状態の時に、小孔１５部分では送水ノズル９のノズル開口９ａ部分より大きな表面張力が水に対して作用する。

また、小孔１５の断面積の和Σｓが送水ノズル９のノズル開口９ａの面積Ｓｎより大きい（Σｓ＞Ｓｎ）ことにより、送水操作が行われた時の送水量が水流通過板１４の存在によって減少することがなく、十分な量の水を観察窓３の表面に向かって噴出させることができる。

ここで、水流通過板１４の小孔１５において水に作用する表面張力について考察する。
図４に示されるように、液体の界面には、液体内部のファンデルワールス力により表面張力γが働く。

そこで、液面を半径Ｒの球体と仮定すると、この時の液体内部の圧力Ｐｉと外圧Ｐｏの差ΔＰは、ヤングラプラスの式から（１）式のように表すことができる。

そして、図５に示されるように、半径Ｒの小孔１５が開いた水流通過板１４上に高さｈだけの水があると仮定すると、この時の水の静圧はρｇｈであるから、上述の差圧ΔＰが、（２）式で表されるように水の静圧ρｇｈ以上であれば、水が小孔１５を通って垂れ落ちない。

水の表面張力は γ＝７２．８ｄｙｎ／ｃｍ＝７２．８ｍＮ／ｍ
密度は ρ＝１０³ｋｇ／ｍ³
重力加速度はｇ＝９．８ｍ／ｓ² であるから、
小孔１５の半径が例えばφ０．２５ｍｍであれば、約１０ｃｍの高低差を持った水が表面張力γにより垂れ落ちずに保たれることがわかる。ただし、実際の小孔１５の径は、水の粘性や水量との兼ね合い等も考慮して決めればよい。

このように、断面積が送水ノズル９のノズル開口９ａより小さい小孔１５が水流通過板１４に形成されていることにより、送水操作が行われていない時に、送水管路１３，２３内の水が重力の作用で垂れ落ちることを軽減することができ、その結果、術者が観察窓３の表面の水切り操作を繰り返す煩わしさから解放されて、内視鏡検査をスムーズに行うことができる。

なお、水流通過板１４の素材として撥水性に富む材料と親水性に富む材料のどちらを選択するかは、表面張力の作用と送水量との兼ね合い等で一長一短があるので、小孔１５の径等との関係で選択すればよい。

図６と図７は本発明の第２と第３の実施例を示しており、いずれにも、送気ノズルと送水ノズルを一個で兼用する送気送水兼用ノズル１９が設けられている。１９ａはノズル開口である。なお、観察窓等の図示は省略されている。

第２、第３の実施例では、先端部本体２に穿設された送気送水孔１６で送気管路（送気チューブ１２）と送水管路（送水チューブ１３）とが合流していて、その合流部の送水管路側に水流通過板１４が配置されている。小孔１５の構成は前述の第１の実施例と同様である。

そして、図６に示される第２の実施例では、送水チューブ１３が先端部本体２に形成された孔に直接差し込まれて、その送水チューブ１３の先端面に面して水流通過板１４が配置され、図７に示される第３の実施例では、先端部本体２の送気送水孔１６に差し込まれた送気パイプ１７の側壁部分に送水パイプ１８が分岐接続されていて、その分岐部の送水パイプ１８側に水流通過板１４が配置されている。

このように、水流通過板１４は送気管路と送水管路の構成に対応して適宜の位置に（ただし、送水管路側に）配置することができる。

本発明の第１の実施例の内視鏡の挿入部の先端部分の側面断面図である。本発明の第１の実施例の先端部本体の先端面の正面図である。本発明の第１の実施例の水流通過板の正面図である。本発明における水流通過板の機能を説明するための略示図である。本発明における水流通過板の機能を説明するための略示図である。本発明の第２の実施例の内視鏡の挿入部の先端部分の側面断面図である。本発明の第３の実施例の内視鏡の挿入部の先端部分の側面断面図である。

符号の説明

１挿入部
２先端部本体
３観察窓
９送水ノズル
９ａノズル開口
１２送気チューブ（送気管路）
１３送水チューブ（送水管路）
１４水流通過板
１５小孔
１６送気送水孔
１７送気パイプ
１８送水パイプ
２２送気用連通孔（送気管路）
２３送水用連通孔（送水管路）
Ｓｎノズル開口面積
Ｓｏ送水管路の流路断面積
ｓ小孔の断面積

Claims

内視鏡の挿入部の先端に設けられた観察窓の表面に向けて送水ノズルが開口配置され、上記送水ノズルのノズル開口面積（Ｓｎ）より大きな流路断面積（Ｓｏ）を有する送水管路が上記挿入部内に配置されて、上記送水管路の先端が上記送水ノズルと連通している内視鏡の送水路において、
水流が通過する複数の小孔が並んで貫通形成された水流通過板が、上記挿入部の先端付近において上記送水管路内に配置され、
上記各小孔の断面積（ｓ）が上記送水ノズルのノズル開口面積（Ｓｎ）より小さくて、上記全小孔の断面積の和（Σｓ）が上記送水ノズルのノズル開口面積（Ｓｎ）より大きく形成されていることを特徴とする内視鏡の送水路。
上記送水ノズルが送気ノズルを兼用しておらず、上記水流通過板が上記送水ノズルの内端付近に配置されている請求項１記載の内視鏡の送水路。
上記送水ノズルが送気ノズルを兼用していて、その送気送水兼用ノズルに連通するように送気管路が上記送水管路と上記挿入部の先端付近で合流し、その合流部の上記送水管路側に上記水流通過板が配置されている請求項１記載の内視鏡の送水路。