JP2019000421A

JP2019000421A - 液体供給装置

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Publication number: JP2019000421A
Application number: JP2017118350A
Authority: JP
Inventors: 宏姫野; Hiroshi Himeno; 和子姫野; Kazuko Himeno
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2019-01-10

Abstract

【課題】各種の液体を脈動させることなく供給でき、しかも薬液を無菌状態に保持することが容易な液体供給装置を提供する。【解決手段】液体供給装置１は、液体が入れられている液体用袋４６、及び、液体用袋４６の内部と連通しており、液体用袋４６の外部へ液体を導出することができる導出口４９を含む液体収容カートリッジ４８と、液体収容カートリッジ４８が装填される筐体２と、筐体２内の液体収容カートリッジ４８における液体用袋４６の部分を押し潰す方向へ圧力を加える押圧手段と、を備えており、この押圧手段は、筐体２の内部で移動可能な可動壁２２と、可動壁２２を液体収容カートリッジ４８に向かって付勢する圧縮コイルばね２８、３０とを有している。【選択図】図２

Description

本発明は、液体供給装置に関に関する。

例えば、歯科治療においては、治療に必要な器械、器具（回転切削器具等）と、これら器械、器具を駆動するための駆動装置と、患者が座るチェアーとが統合された歯科用チェアーユニットが用いられている。

通常、回転切削器具により歯の表層のエナメル質を切削する際、過熱防止のために切削箇所に向けて、回転切削器具のヘッド先端部から冷却水が噴射される。また、歯科用チェアーユニットでは、患者のうがいに用いる水、各種洗浄水、薬液等の液体を供給する装置が必要となる。

上記したような液体を供給する装置としては、色々な種類の装置が用いられている。このような液体を供給する装置の一種として、例えば、特許文献１に示すようなチューブポンプが知られている。

このチューブポンプは、弾性チューブと、この弾性チューブに対向して複数のローラを取り付けた回転子とを備え、回転子の回転に伴いローラにより弾性チューブをしごくことによりチューブ内の液体を順次送り出すものである。

ところで、チューブポンプは、複数のローラによるしごき作用により液体を順次送り出すので、液体は脈動するようにして噴射される。

しかしながら、歯科治療においては、各種液体は脈動することなく、一定の量が一定のスピードで供給されることがより好ましい。

そこで、各種液体を脈動させることなく、一定の量を一定のスピードで供給できる液体供給装置も提案されている。このような液体供給装置としては、例えば、特許文献２に示すような薬液供給装置が知られている。

この薬液供給装置は、薬液を収納している薬液収納容器と、先端が薬液収納容器内の上部で開口する圧縮空気の供給パイプと、薬液収納容器の下部でこの薬液収納容器内と連通する薬液排出パイプとを有している。この薬液供給装置においては、供給パイプから圧縮空気を供給し、この圧縮空気で薬液収納容器内を加圧し、その圧力で、当該薬液を薬液排出パイプから排出する。この薬液供給装置によれば、圧縮空気の圧力を一定にすることにより、薬液を脈動させることなく、一定の量を一定のスピードで供給することができる。

特開平０２−２３８１８８号公報特開平１０−０００２０４号公報

ところで、上記したような、薬液を収納している薬液収納容器内に圧縮空気を供給し、当該薬液を排出する薬液供給装置の場合、薬液収納容器を滅菌、消毒することは、困難であるか、あるいは不能である。また、薬液を補充する際、薬液収納容器に設けられた薬液の注入口から雑菌が薬液収納容器内に入り込むおそれがある。更に、圧縮空気の供給パイプから雑菌が入り、薬液が雑菌にさらされるおそれがある。このため、上記したような薬液供給装置においては、薬液を無菌状態に保持することが難しい。

このため、脈動なく液体が供給でき、且つ、液体を無菌状態に保持することが容易な液体供給装置の開発が望まれている。このような液体供給装置は、歯科治療に限らず、他の医療分野や家庭での口腔衛生分野でもニーズがある。

本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、各種の液体を脈動させることなく供給でき、しかも薬液を無菌状態に保持することが容易な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ために、本発明によれば、液体が入れられている液体用袋、及び、前記液体用袋の内部と連通しており、前記液体用袋の外部へ前記液体を導出することができる導出口を含む液体収容カートリッジと、前記液体収容カートリッジが装填される筐体と、前記筐体内の前記液体収容カートリッジにおける前記液体用袋の部分を押し潰す方向へ圧力を加える押圧手段と、を備えている、液体供給装置が提供される。

また、前記押圧手段は、前記筐体の内部で移動可能な可動壁と、前記可動壁を前記液体収容カートリッジに向かって付勢する付勢手段と、を有している構成とすることが好ましい。

また、前記付勢手段は、弾性部材である構成とすることが好ましい。

また、前記弾性部材は、圧縮コイルばねである構成とすることが好ましい。

また、前記付勢手段は、電動モーターである構成とすることが好ましい。

また、前記液体収容カートリッジと前記可動壁との間に配設された緩衝部材を更に備えている構成とすることが好ましい。

また、前記押圧手段は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、前記液体収容カートリッジに隣接し、前記圧縮空気供給手段により供給された前記圧縮空気により膨張する空気バルーンと、を有している構成とすることが好ましい。

本発明によれば、各種の液体を脈動させることなく供給でき、しかも薬液を無菌状態に保持することが容易な液体供給装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る液体供給装置の構成を示した斜視図である。図１の液体供給装置の蓋部を開いた態様を示した平面図である。本発明の第２の実施形態に係る液体供給装置の蓋部を開いた態様を示した平面図である。本発明の第３の実施形態に係る液体供給装置の蓋部を開いた態様を示した平面図である。

［第１の実施形態］
本発明を適用した液体供給装置の第１の実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。

図１に示すように、液体供給装置１は、筐体２を備えている。この筐体２は、直方体形状の箱である。詳しくは、この筐体２は、矩形状の底壁４と、底壁４の両側部から上方へ延びる一対の側壁６、８と、底壁４の前側端部から上方へ延びる前壁１０と、底壁４の後側端部から上方へ延びる後壁１２とを備えている。そして、底壁４の反対側の上端部は開口しており、上端開口１４が形成されている。この上端開口１４は、両開きの蓋板１６、１８により開閉可能である。詳しくは、一対の側壁６、８の上端縁には、それぞれ蓋板１６、１８がヒンジ（図示せず）により開動自在に取り付けられている。ここで、蓋板１６、１８には、ロック機構（図示せず）が設けられており、閉鎖状態でロックが可能である。なお、前壁１０の中央下部には、後述する液体収容カートリッジ４８の導出口４９に接続される導出チューブ５８を通すチューブ用貫通孔２０が設けられている。

また、この筐体２の内部には、可動壁２２が配設されている。この可動壁２２は、筐体２の内部を、前壁１０側の容積可変室２４と、後壁１２側の押圧手段収容室２６とに仕切り、側壁６、８に沿って筐体２の前壁１０と後壁１２との間を移動可能である。そして、押圧手段収容室２６には、図２に示すように圧縮コイルばね２８、３０が、後壁１２の内面３２と可動壁２２との間に架け渡され、可動壁２２を前壁１０に向けて押圧付勢している。

更に、可動壁２２の背面３４には、横断面形状が矩形状の連結棒３６が取り付けられている。この連結棒３６は、後壁１２の所定位置に設けられた連結棒用貫通孔３８を通って後壁１２から突出している。連結棒３６の先端４０には、連結棒貫通孔３８よりも大きい取手４２が設けられている。この取手４２が後壁１２の外面４４に当接すると、それ以上連結棒３６は筐体２内に進入することはなく、可動壁２２は所定位置で止まる。そして、この取手４２を引っ張れば、可動壁２２は筐体２の後壁１２側の所定位置に戻すことができる。ここで、連結棒３６には、最大限に引っ張った状態で固定できる固定機構（図示せず）が設けられている。

容積可変室２４の内部には、液体収容カートリッジ４８と、緩衝部材としての空気バッグ５４とが配置されている。空気バッグ５４は、液体収容カートリッジ４８と可動壁２２の前面５０との間に挟まれている。

液体収容カートリッジ４８は、所望の液体が入れられている樹脂製の液体用袋４６と、この液体用袋４６の所定位置に設けられた導出口４９とを有している。

液体用袋４６は、まち付きの袋であり、液体が満杯状態では略直方体状をなし、液体が減るにしたがって上記したまちの部分が折りたたまれていくように癖が付けられている。なお、液体用袋４６の形状は略直方体状に限定されるものではなく、他の形状の袋を用いても構わない。また、液体用袋４６としては、いわゆるパウチ容器を用いることができる。

導出口４９は、図１から明らかなように、液体用袋４６における、筐体２の前壁１０と接する接触面５６の下部に設けられている。この導出口４９は、液体用袋４６の内部と連通しており、液体用袋４６の内部の液体を外部へ導出することができる。この導出口４９には、液体を供給対象へ送る導出チューブ５８が接続される。ここで、導出口４９は、封止栓により封止されている。よって、液体用袋４６は、導出チューブ５８が接続される直前まで密封された状態である。

導出チューブ５８の先端には、液体の供給を受ける機器（図示せず）との接続に用いられるコネクタ６０が取り付けられている。このコネクタ６０には、液体の流れを制御する弁体（図示せず）が含まれている。

液体収容カートリッジ４８に収容される液体としては、特に限定されるものではなく、水、消毒液、薬液等、用途に合わせて任意のものを選ぶことができる。

空気バッグ５４は、空気が入れられた空気用樹脂製袋５２からなる。この空気用樹脂製袋５２は、図１に示すように、空気が満杯状態で略直方体状をなしている。なお、空気バッグ５４の形状は略直方体状に限定されるものではなく、他の形状の樹脂製袋を用いても構わない。

上記した液体収容カートリッジ４８が、空気バッグ５４とともに筐体２の容積可変室２４内に装填されることにより、本実施形態に係る液体供給装置１が形成される。

ここで、液体収容カートリッジ４８及び空気バッグ５４の配設の手順を以下に説明する。

まず、蓋板１６、１８を開け、筐体２の上端開口１４を露出させる。そして、圧縮コイルばね２８、３０が圧縮されるように連結棒３６を筐体２の外側へ引っ張り、可動壁２２を筐体２の後壁１２側へ移動させる。この状態で固定機構を作動させ、連結棒３６を固定する。これにより容積可変室２４の内部容積は拡張される。この状態で、液体収容カートリッジ４８を容積可変室２４内に入れる。このとき、液体収容カートリッジ４８の導出口４９の封止栓を外し、導出チューブ５８を導出口４９に接続する。そして、液体収容カートリッジ４８の導出口４９に接続された導出チューブ５８を筐体２の前壁１０のチューブ用貫通孔２０に通し、筐体２の外側へ引き出しておく。そして、液体収容カートリッジ４８を筐体２の前壁１０側へ配設する。

ついで、液体収容カートリッジ４８と可動壁２２との間に空気バッグ５４を配設する。そして、蓋板１６、１８を閉め、ロックをかける。このようにして、液体収容カートリッジ４８及び空気バッグ５２が配設され、液体供給装置１においては、液体の供給の準備が整う。

次に、液体供給装置１の使用方法について説明する。

まず、導出チューブ５８のコネクタ６０を液体の供給を受ける機器、例えば、薬液供給機器へ接続する。そして、コネクタ６０の弁体を開く。

その後、連結棒３６の固定機構を解除する。すると、圧縮コイルばね２８、３０の押圧力により、可動壁２２が筐体２の前壁１０側に向かって移動する。これにより、容積可変室２４の容積が減少していく。それにともない空気バッグ５４を介して可動壁２２が液体収容カートリッジ４８の液体用袋４６を押し潰す方向へ圧迫する。これにより、液体収容カートリッジ４８の液体用袋４６に一定の圧力が加わり、液体収容カートリッジ４８内の液体が導出口４９及び導出チューブ５８を介して導出され、薬液供給機器へ液体（薬液）が供給される。

ここで、空気バッグ５４が液体収容カートリッジ４８と可動壁２２との間に存在することにより、液体収容カートリッジ４８内の液体が減少して液体収容カートリッジが収縮して形状が変化しても、その変化した形状に空気バッグ５４が追従し、液体収容カートリッジ４８には、均等に押圧力を加えることができるので好ましい。

次に、液体収容カートリッジ４８内の液体が空になったときは、連結棒３６を引っ張り、連結棒を最大限に引っ張った状態で固定する。そして、空の液体収容カートリッジ４８を容積可変室２４から取り出すとともに、液体が満杯の新品の液体収容カートリッジ４８と交換する。その後、固定機構を解除することにより、再度、液体の供給が可能となる。

本発明の液体供給装置１によれば、上記のように、液体収容カートリッジ４８の液体が収容されている液体用袋４６の部分を押圧することによりに一定の圧力が加えられているので、当該液体は、脈動することなく、一定の量が一定のスピードで薬液供給機器へ供給される。

また、本発明の液体供給装置１では、液体収容カートリッジ４８は、予め滅菌消毒済みの液体を収容しており、使い切りタイプなので、途中で液体が無くなれば、新たな液体収容カートリッジ４８と交換すればよく、容器（液体用袋４６）内に液体を注ぎ足しする必要がない。このため、容器（液体用袋４６）を滅菌消毒する必要がなく、液体を無菌状態で保持し易い。

更に、本発明の液体供給装置１においては、薬液を収容した液体収容カートリッジ４８、水を収容した液体収容カートリッジ４８、消毒液を収容した液体収容カートリッジ４８等、色々な液体を収容した液体収容カートリッジ４８を準備しておけば、これら液体収容カートリッジ４８を用途に応じて適宜選択することにより、色々な種類の液体の供給が一つの液体供給装置で行える。しかも、各種の液体を収容した液体収容カートリッジ４８は、筐体２にセットするだけで、使用可能となるので、各種液体の供給がとても簡便に行える。

更にまた、本発明の液体供給装置１では、点滴静脈注射に用いられる薬液を収容した液体収容カートリッジ４８をセットすれば、患者への点滴静脈注射用の液体供給にも用いることができる。従来の点滴静脈注射では、薬液の入ったバッグを高いところに吊し、重力を利用して薬液を供給していた。つまり、薬液の入ったバッグを吊すための吊し器具が必要であり、この吊し器具を置くスペースも必要であった。これに対し、本発明の液体供給装置１は、一定圧力で薬液を供給できるので、薬液の入ったバッグを高いところに吊す必要はなく吊し器具は不要であり、患者のベッドの下などの空いたスペースに収納でき、病室等の省スペース化に貢献する。

また、本発明の液体供給装置１は、圧縮コイルばねにより駆動されるものであり、駆動電源を必要としないので、駆動電源の確保が出来ない状況下でも使用が可能である。

なお、上記の第１の実施形態は、好ましい態様を示した一例であり、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、上記の第１の実施形態では、液体収容カートリッジ４８と可動壁２２との間に空気バッグ５４を配設したが、この空気バッグ５４を省略して直接可動壁２２で液体収容カートリッジ４８を押圧しても構わない。

また、本発明に係る液体供給装置は、上記した液体収容カートリッジ４８として、各種液体がパウチ容器に収容されている市販の製品をそのまま使用することも可能であり、汎用性に優れている。

次に、第２の実施形態及び第３の実施形態について以下に説明するが、これらの実施形態の説明にあたり、既に説明した第１の実施形態の構成要素と同一の機能を発揮する構成要素については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

［第２の実施形態］
図３は、第２の実施形態の液体供給装置１０２を示す。この液体供給装置１０２は、圧縮コイルばね２８、３０を備えていない点、押圧手段収容室２６内にピニオンギヤ７０を有する電動モーター７２が配設されているとともに、このピニオンギヤ７０と係合するラック７４が連結棒３６に取り付けられている点、及び、ラック７４が取り付けられた連結棒３６が挿通できるように、連結棒用貫通孔３８の形状が所定形状に変更してある点で第１の実施形態の液体供給装置１と相違する。

液体供給装置１０２においては、図示しない電源及び制御装置により、電動モーター７２を駆動することにより、電動モーター７２の駆動力がピニオンギヤからラックに伝達される。これにより、可動壁２２が筐体２の前壁１０側に向かって移動し、容積可変室２４の容積が減少していく。それにともない空気バッグ５４を介して可動壁２２が液体収容カートリッジ４８の液体用袋４６を押し潰す方向へ圧迫する。これにより、液体収容カートリッジ４８の液体用袋４６に一定の圧力が加わり、液体収容カートリッジ４８内の液体が導出口４９及び導出チューブ５８を介して導出され、薬液供給機器へ液体（薬液）が供給される。液体収容カートリッジ４８内の液体が空になったときは、電動モーター７２を逆転させれば、可動壁２２が元の位置に戻り、新品の液体収容カートリッジ４８の交換を行うことができる。

［第３の実施形態］
図４は、第３の実施形態の液体供給装置１０３を示す。この液体供給装置１０３は、圧縮コイルばね２８、３０、可動壁２２及び連結棒３６を備えていない点、及び、液体収容カートリッジ４８に隣接させて筐体２内に配設された空気バルーン８０と、この空気バルーン８０に圧縮空気を供給するコンプレッサー８２と、空気バルーン８０とコンプレッサー８２との間をつなぐ空気配管８４とを備えている点で第１の実施形態の液体供給装置１と相違する。

空気バルーン８０は、可撓性に優れる樹脂やゴムからなる袋であり、内部に圧縮空気を供給されることにより膨張する。

空気配管８４は、連結棒用貫通孔３８に挿通され、一端が筐体２の空気バルーン８０と接続され、他端がコンプレッサー８２に接続されている。

液体供給装置１０３においては、図示しない電源及び制御装置により、コンプレッサー８２を駆動することにより、空気バルーン８０に圧縮空気が供給される。すると、空気バルーン８０は膨張し、液体収容カートリッジ４８の液体用袋４６を押し潰す方向へ圧迫する。これにより、液体収容カートリッジ４８の液体用袋４６に一定の圧力が加わり、液体収容カートリッジ４８内の液体が導出口４９及び導出チューブ５８を介して導出され、薬液供給機器へ液体（薬液）が供給される。液体収容カートリッジ４８内の液体が空になったときは、空気バルーン８０内の空気を抜くことにより液体収容カートリッジ４８は交換可能となる。

１、１０２、１０３液体供給装置
２筐体
２２可動壁
２４容積可変室
２６押圧手段収容室
２８、３０圧縮コイルばね
３６連結棒
４８液体収容カートリッジ
５４空気バッグ
７２電動モーター
８０空気バルーン
８２コンプレッサー

Claims

液体が入れられている液体用袋、及び、前記液体用袋の内部と連通しており、前記液体用袋の外部へ前記液体を導出することができる導出口を含む液体収容カートリッジと、
前記液体収容カートリッジが装填される筐体と、
前記筐体内の前記液体収容カートリッジにおける前記液体用袋の部分を押し潰す方向へ圧力を加える押圧手段と、
を備えている、液体供給装置。
前記押圧手段は、
前記筐体の内部で移動可能な可動壁と、
前記可動壁を前記液体収容カートリッジに向かって付勢する付勢手段と、
を有している請求項１に記載の液体供給装置。
前記付勢手段は、弾性部材である、請求項２に記載の液体供給装置。
前記弾性部材は、圧縮コイルばねである、請求項３に記載の液体供給装置。
前記付勢手段は、電動モーターである、請求項２に記載の液体供給装置。
前記液体収容カートリッジと前記可動壁との間に配設された緩衝部材を更に備えている、請求項２〜５の何れかに記載の液体供給装置。
前記押圧手段は、
圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、
前記液体収容カートリッジに隣接し、前記圧縮空気供給手段により供給された前記圧縮空気により膨張する空気バルーンと、
を有している請求項１に記載の液体供給装置。