JP2012062762A - 使い捨て液体供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単、且つ、コンパクトな構成で、密閉容器内の液体を確実に供給することが可能な使い捨て液体供給ポンプを提供すること。
【解決手段】 ケースと、上記ケースに接続された液体送出部と、上記ケース内に設けられ液体が充填されるシリンダ部と、上記シリンダ部内に移動可能に設けられ外周部に鋸状突起を備えた押し棒と、上記ケースに設けられ押圧されることによりケース内の空気圧を介して上記押し棒を移動させてシリンダ部内の液体を上記液体送出部を介して外部に送出させるダイヤフラムと、上記ケースに設けられ上記ダイヤフラムの押圧時にはケース内の気密を担保するとともに上記ダイヤフラムの押圧が解除された場合に外気をケース内に流入させる逆止弁と、を具備したもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、医療用の薬液や染料等の液体を供給するための使い捨て液体供給ポンプ等の使い捨て液体供給装置に係り、特に、外周面に鋸状突起を備えた押し棒を移動させることにより容器内に充填されている液体を送出させることができるように工夫したものに関する。

液体供給ポンプとしては、例えば、特許文献１に示すようなものがある。この特許文献１に開示されている液体供給ポンプは、いわゆる「シリンジポンプ」であり、押し棒を押すことにより密閉容器内の薬液を供給するものである。

又、別のタイプの液体供給ポンプとして、例えば、特許文献２に記載されたものがある。これは、インシュリン治療等において、患者が自ら注射する場合に多く使用されているものであり、いわゆる「ペン型ディスペンサ」として構成されたものである。

特許第４１８７７９４号公報 特表２００８−５２１５３４号公報

上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、特許文献１に記載されているシリンジポンプの場合には、筒の中に液体が充填されていて、それを直接送るような構成になっているので、装置が大掛かりになってしまい、且つ、高価になってしまうという問題があった。
又、特許文献２に記載されているペン型ディスペンサの場合には、定量の薬液送出は可能であるが微量の薬液送出には不向きであった。又、薬液を収容する容器と注射器とが別個に構成されているので、管理が面倒であった。
又、通常の注射器では、押し棒にＯリングを組み付けてシールする場合があるが、弾性体の圧縮変形力を利用するため、その分押し込み力が必要であり、薬液を軽い力で送る用途には適さなかった。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、簡単、且つ、コンパクトな構成で、密閉容器内の液体を確実に供給することが可能な使い捨て液体供給装置を提供することにある。

上記目的を達成するべく本願発明の請求項１による使い捨て液体供給装置は、ケースと、上記ケースに連設されたシリンダ部と、上記シリンダ部に接続された液体送出部と、上記シリンダ部内に移動可能に設けられ外周部に鋸状突起を備えた押し棒と、上記ケースに設けられ押圧されることによりケース内の空気圧を介して上記押し棒を移動させてシリンダ部内の液体を上記液体創出部を介して外部に送出させるダイヤフラムと、上記ケースに設けられ上記ダイヤフラムの押圧時にはケース内の気密を担保するとともに上記ダイヤフラムの押圧が解除された場合に外気をケース内に流入させる逆止弁と、を具備したことを特徴とするものである。
又、請求項２による使い捨て液体供給装置は、請求項１記載の使い捨て液体供給装置において、上記シリンダ部の内周面には上記押し棒の鋸状突起とは逆向きの鋸状突起が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項３による使い捨て液体供給装置は、液体が充填されたシリンダ部と、上記シリンダ部内に設けられ外周部に鋸状突起を備えた押し棒と、を具備し、垂下された状態で上記シリンダ部内の液体が流下していき、それにともなって、上記押し棒が下降していき、それによって、大気圧の影響を排除するようにしたことを特徴とするものである。

以上述べたように本願発明の請求項１による使い捨て液体供給装置によると、ケースと、上記ケースに連設されたシリンダ部と、上記シリンダ部に接続された液体送出部と、上記シリンダ部内に移動可能に設けられ外周部に鋸状突起を備えた押し棒と、上記ケースに設けられ押圧されることによりケース内の空気圧を介して上記押し棒を移動させてシリンダ部内の液体を上記液体送出部を介して外部に送出させるダイヤフラムと、上記ケースに設けられ上記ダイヤフラムの押圧時にはケース内の気密を担保するとともに上記ダイヤフラムの押圧が解除された場合に外気をケース内に流入させる逆止弁と、を具備した構成になっているので、まず、薬液を収容する容器とポンプ機構とが一体化された使い捨て液体供給装置を、簡単、且つ、コンパクトな構成で提供することができる。
又、前進した押し棒はその位置が保持され、再度、ダイヤフラムを押圧することにより、同様の作用が繰り返されるので、微量の薬液送出が可能になる。
又、押し棒の外周面には鋸状突起が設けられているので、押し棒の前進時の抵抗は小さいものであり、よって、押し棒を速やかに移動させて液体を送出させることができる。
又、押し棒の外周面には鋸状突起が設けられているので、押し棒の不用意な戻りを確実に規制することができる。
又、請求項２による使い捨て液体供給装置は、請求項１記載の使い捨て液体供給装置において、上記シリンダ部の内周面には上記押し棒の鋸状突起とは逆向きの鋸状突起が設けられているので、上記押し棒の外周面に設けられた鋸状突起と相まって、押し棒の不用意な戻りを確実に規制することができる。
又、請求項３による使い捨て液体供給装置は、液体が充填されたシリンダ部と、上記シリンダ部内に設けられ外周部に鋸状突起を備えた押し棒と、を具備し、垂下された状態で上記シリンダ部内の液体が流下していき、それにともなって、上記押し棒が下降していき、それによって、大気圧の影響を排除するようにしたので、例えば、点滴パックを想定した場合には、柔らかな容器ではなく硬い容器であっても、押し棒が圧力調整機能を発揮するので、安定した液体の送出が可能になる。

本発明の第１の実施の形態を示す図で、使い捨て液体供給ポンプの構成を示す縦断面図である。 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図２（ａ）は図１のａ部を拡大して示す断面図、図２（ｂ）は図１のｂ部を拡大して示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態を示す図で、図３（ａ）は動作前の状態を示す使い捨て液体供給ポンプの縦断面図、図３（ｂ）は動作後の状態を示す使い捨て液体供給ポンプの縦断面図である。 本発明の第３の実施の形態を示す図で、図４（ａ）は動作前の状態を示す使い捨て液体供給装置の縦断面図、図４（ｂ）は動作後の状態を示す使い捨て液体供給装置の縦断面図である。

以下、図１及び図２を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。
尚、この実施の形態の場合には、医療用の薬液注入器を想定して説明するものである。
図１は本実施の形態による使い捨て液体供給ポンプ（使い捨て液体供給装置）の全体の構成を示す縦断面図であり、まず、ケース１がある。このケース１の先端側にはシリンダ部３が設けられている。このシリンダ部３は外筒５から形成されていて、この外筒５の内周側に薬液充填室７が形成されている。この薬液充填室７内には薬液９が充填されている。上記ケース１は可撓性材料から構成されており、又、上記外筒５はプラスチック製である。

上記ケース１の先端側には薬液送出部１１が連結されている。この薬液送出部１１は針状に形成されたものであり、中心部には薬液送出孔１２が形成されている。この薬液送出部１１の先端に図示しない針やチューブが接続されるものである。

上記外筒５の内周側には押し棒１３が内装されている。この押し棒１３の外周面には鋸状突起１５が軸方向に多段に（ラビリンス状に）設けられている。上記鋸状突起１５の部分を拡大して図２（ａ）に示す。図２（ａ）に示すように、上記鋸状突起１５は、図中右方向に向かって突出・形成されている。このような構成とすることにより、押し棒１３の図中左方向への移動は許容するものの、右方向への移動についてはこれを規制するとともに薬液の漏れ出しを防いでいる。

又、上記外筒５の内周面であって図１中後端部には、図２（ｂ）に示すように、鋸状突起２１が突出・形成されている。この鋸状突起２１は、押し棒１３の鋸状突起１５とはその向きが逆向きになっている。このような構成を採用することにより、押し棒１３の図中左方向への移動は許容するものの、右方向への移動についてはこれを規制する作用をより確実なものとしている。
尚、上記鋸状突起１５、２１は、ナノインプリント工法や射出成型やレーザー加工等によって成形される。

又、上記ケース１内には空気室２３が形成されている。上記空気室２３のケース１にはダイヤフラム２５が設けられている。又、上記空気室２３のケース１には逆止弁２７が設けられている。上記ダイヤフラム２５を押すことにより空気室２３の空気を押圧して押し棒１３を図１中左方向に移動させる。それによって、薬液充填室７内の薬液９を薬液送出部１１より送出するようにしている。その際、逆止弁２７が機能することにより、空気室２３内の空気が外部に漏れることを防止するようにしている。又、ダイヤフラム２５の押圧を解除することにより上記逆止弁２７を介して外気が空気室２３内に入り込むように構成している。

上記ダイヤフラム２５の駆動源としては、例えば、使用者の指による押圧、ピエゾ素子、電磁コイル、使用者の運動、呼吸等が想定される。
因みに、本実施の形態の場合には、使用者の指による押圧を想定している。

以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、図１に示す状態において、ダイヤフラム２５を押圧する。このダイヤフラム２５の押圧により空気室２３内の空気が押圧され、それによって、押し棒１３が図１中左方向に押し出される。この押し棒１３の移動によって、薬液充填室７内の薬液９が薬液送出部１１を介して送出されることになる。

次に、ダイヤフラム２５の押圧を解除すると、ダイヤフラム２５自体は自身の弾性復帰力によって元の状態に復帰する。又、逆止弁２７を介して外気が空気室２３内に入り込む。その際、押し棒１３は前進した位置が保持され不用意に後退することはない。特に、押し棒１３の外周面には鋸状突起１５が設けられていると共に、外筒５の内周面には逆向きの鋸状突起２１が設けられており、これら両鋸状突起１５、２１の作用により、押し棒１３の戻りは確実に規制されることになる。

又、一旦、ダイヤフラム２５の押圧を解除した後、再度、ダイヤフラム２５を押圧する場合もあり、その場合には、上記した作用が再度繰り返されることになる。

以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、薬液を収容する容器とポンプ機構とが一体化された使い捨て液体供給ポンプを、簡単、且つ、コンパクトな構成で提供することができる。
又、前進した押し棒１３はその位置が保持され、再度、ダイヤフラム２５を押圧することにより、同様の作用が繰り返されるので、微量の薬液送出が可能になる。
又、押し棒１３の外周面には鋸状突起１５が設けられているので、押し棒１３の前進時の抵抗は小さいものであり、よって、押し棒１３を速やかに移動させて薬液９を送出させることができる。
又、押し棒１３の外周面には鋸状突起１５が設けられているので、押し棒１３の不用意な戻りを確実に規制することができる。
又、外筒５の内周面には、押し棒１３の鋸状突起１５とは逆向きの鋸状突起２１が設けられているので、上記押し棒１３の外周面に設けられた鋸状突起１５と相まって、押し棒１３の不用意な戻りを確実に規制することができる。

次に、図３を参照して本発明第２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態の場合には、ケース１の形状が前記第１の実施の形態の場合とは異なっている。又、この第２の実施の形態の場合には、ダイヤフラム２５の中心に小径孔４１が穿孔された構成になっている。この小径孔４１が逆止弁として機能することになる。
尚、その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同じであり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず、図３（ａ）に示す状態において、ダイヤフラム２５を押圧する。
尚、ダイヤフラム２５を押圧する場合には、ダイヤフラム駆動往復機構４３を使用して、小径孔４１を閉塞した状態でダイヤフラム２５を押圧する。
このダイヤフラム２５の押圧により空気室２３内の空気が押圧され、それによって、押し棒１３が図１中左方向に押し出される。この押し棒１３の移動によって、薬液充填室７内の薬液９が薬液送出部１１を介して送出されることになる。

次に、ダイヤフラム２５の押圧を解除すると、ダイヤフラム２５自体は自身の弾性復帰力によって元の状態に復帰する。又、小径孔４１を介して外気が空気室２３内に入り込む。その際、押し棒１３は前進した位置が保持され後退することはない。特に、押し棒１３の外周面には鋸状突起１５が設けられていると共に、外筒５の内周面には逆向きの鋸状突起２１が設けられており、これら両鋸状突起１５、２１の作用により、押し棒１３の戻りは確実に規制されることになる。

例えば、一旦、ダイヤフラム２５の押圧を解除した後、再度、ダイヤフラム２５を押圧する場合もあり、その場合には、上記した作用が再度繰り返されることになる。

以上この第２の実施の形態の場合にも、前記第１の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏することができる。又、小径孔４１が逆止弁としての機能を発揮するので、特に、逆止弁を設ける必要はなく、その分構成の簡略化を図ることができる。

次に、図４を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。前記第１、第２の実施の形態の場合には、ダイヤフラム２５を設け、そのダイヤフラム２５を押圧することにより、充填されている薬液９を送出させるようにしていたが、この第３の実施の形態の場合には、そのような構成を省略し、自然流下によって薬液９を送出させるようにしたものであり、医療用として使用される点滴パックを想定して構成されたものである。又、ケース１の先端にはチューブ５１が連結されており、このチューブ５１が前記第１、第２の実施の形態における薬液送出部１１に相当するものである。
尚、前記第１、第２の実施の形態の場合と同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。

まず、図４（ａ）に示すような状態で装置全体を吊り下げる。そして、チューブ５１の先端に図示しない針を連結し、それを皮膚に差し込んだ状態とする。薬液９はチューブ５１を介して徐々に送出されていく。その際、押し棒１３は薬液充填部７内の圧力が低下していくことにより引っ張られることになるので、図４（ｂ）に示すように徐々に降下していく。それによって、大気圧の影響を排除することができ、薬液９を安定した状態で送出させることができる。
因みに、通常の点滴パックの場合には、薬液の送出に伴って可撓性容器が収縮していくものである。

よって、前記第１、第２の実施の形態と略同様の効果を奏することができる。又、通常の点滴パックのような柔らかな容器ではなく硬い容器の場合にも、押し棒１３の移動が圧力調整バルブとして機能することになるので、薬液９を安定した状態で送出させることができる。

尚、本発明は前記第１〜第３の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、前記第１〜第３の実施の形態の場合には、医療用の薬液注入器、点滴パックのようなものを想定して説明しているが、用途がそれらに限定されるものではない。
その他、図示した構成はあくまで一例であり、それに限定されるものではない。

本発明は、本発明は、例えば、医療用の薬液や染料等の液体を供給するための使い捨て液体供給ポンプ等の使い捨て液体供給装置に係り、特に、外周面に鋸状突起を備えた押し棒を移動させることにより容器内に充填されている液体を送出させることができるように工夫したものに関し、例えば、医療用の薬液注入器、点滴パック等に好適である。

１ ケース
３ シリンダ部
５ 外筒
７ 薬液充填部
９ 薬液（液体）
１１ 薬液送出部
１３ 押し棒
１５ 鋸状突起
２１ 鋸状突起
２３ 空気室
２５ ダイヤフラム
２７ 逆止弁
４１ 小径孔
４３ ダイヤフラム駆動機構

Claims (3)

1. ケースと、
   上記ケースに連設されたシリンダ部と、
   上記シリンダ部に接続された液体送出部と、
   上記シリンダ部内に移動可能に設けられ外周部に鋸状突起を備えた押し棒と、
   上記ケースに設けられ押圧されることによりケース内の空気圧を介して上記押し棒を移動させてシリンダ部内の液体を上記液体送出部を介して外部に送出させるダイヤフラムと、
   上記ケースに設けられ上記ダイヤフラムの押圧時にはケース内の気密を担保するとともに上記ダイヤフラムの押圧が解除された場合に外気をケース内に流入させる逆止弁と、
   を具備したことを特徴とする使い捨て液体供給装置。
2. 請求項１記載の使い捨て液体供給装置において、
   上記シリンダ部の内周面には上記押し棒の鋸状突起とは逆向きの鋸状突起が設けられていることを特徴とする使い捨て液体供給装置。
3. 液体が充填されたシリンダ部と、
   上記シリンダ部内に設けられ外周部に鋸状突起を備えた押し棒と、
   を具備し、
   垂下された状態で上記シリンダ部内の液体が流下していき、それにともなって、上記押し棒が下降していき、それによって、大気圧の影響を排除するようにしたことを特徴とする液体供給装置
   

Images