JP2744799B2 - 静脈流体投与用流れ制御装置 - Google Patents

静脈流体投与用流れ制御装置

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JP2744799B2
JP2744799B2 JP63505942A JP50594288A JP2744799B2 JP 2744799 B2 JP2744799 B2 JP 2744799B2 JP 63505942 A JP63505942 A JP 63505942A JP 50594288 A JP50594288 A JP 50594288A JP 2744799 B2 JP2744799 B2 JP 2744799B2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/30Details
    • F16K3/32Means for additional adjustment of the rate of flow
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16877Adjusting flow; Devices for setting a flow rate

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静脈へ注入される(IV)及び非経口の流体の
流れを調整し且つ制御するための装置に関する。更に詳
細には、本発明はIV液体の患者への投与中に予め選択さ
れた流量を正確に定め且つ維持するための流れ計量装置
に関する。
IV注入による流体の重力投与は一般の医学的処置であ
る。代表的な静脈流体は血液、血漿、ブドウ糖及び等張
性塩類の溶液を含む。IV注入は一般に患者の上方に吊ら
れたIV流体の容器によって行われる。慣例的にそのよう
な容器はスパイクの挿入によって破られるシールを有し
且つ流体はスパイクに連結された点滴室及び可撓性管を
通して投与針で患者へ送出される。点滴室の目的は管を
通る流量又は点滴量の決定を容易にすることである。注
入量は一般的に一層一般的な重力式注入用管と関連した
外部ピンチ弁又はローラクランプを使用して調整され
る。
最初に注入が行われる時、管及び針は管を通して流体
を流し始めることによって空気を除去される。針は次に
患者の前腕又は手根のような適当な位置で血管穿刺部位
へ挿入され且つ流体の注入が開始される。好ましくは血
管穿刺部位が患者の下方腕に存在する時、腕は輪郭をも
ったIV腕支持体上に適当に安定にされる。IV投与する医
師はピンチ弁又はローラを調節してIV管を制限し且つ点
滴室を通過する点滴の数が計数される。適当な流量が試
行法によって、ピンチ弁で管を漸進的に制限し又は開く
ことによって定められる。
上述した投与処置は、適当な流量を最初に定め且つ継
続的な監視をするためにかなりの時間の間医師の注意を
必要とする。点滴室を通過する流体の点滴を計数するこ
とによって流量を定期的に調べることは医師の一般的な
実践である。説明したような通常の処置はかなりの時間
を必要とするのみならずしばしば不正確である。温度変
化はIV管を膨張及び収縮させて流量を変化させる。管は
「復原力」がゆるく且つ連続的に絞った状態でつぶれて
いることがあり、設定の一定の再調節を必要とする。説
明した一般的な形式のローラクランプ又はピンチ弁は患
者に脅威を与えることがある管の滑り抜けの傾向を有す
る。
自主の試験は通常のピンチ弁及びローラクランプが流
れを約25%の正確度内でのみ維持し、それにより一定の
再調節を必要とすることを示している。従って、通常の
ピンチ弁及びローラクランプを用いて許容し得る程度の
正確度で注入量を制御することが付添医師の方で一定の
注意をしてさえ非常に困難であることは理解されよう。
種々の便法が上述した問題を是正するための努力にお
いて求められている。種々の形式の流れ調整装置が開発
されており且つ従来の技術にみられ得る。スチュアート
への米国特許第3,785,378号は流体が複数溝を有する端
面へ流通し得る中央通路を形成する環状部材を有する静
脈流体投与を示している。複数溝の内方端は該通路を連
通し且つ流れ制御部材が回転可能であって流れ口を溝と
逐次且つ選択的に連通させて流量を変化させる。
該問題への別のアプローチはシーグルほかへの米国特
許第3,877,428号にみられ、この特許は患者への流体投
与量を選択的に制御する注入制御装置を示している。該
制御装置はIV管に沿って取付け可能であり且つ制御装置
の入力及び出力の間の毛管流路を画成する回転可能な計
量部材を含む。計量板が入力及び出力口に関して軸線方
向へ回転可能であって全流及び零流状態の間で流れを調
整するように流路の有効長さを変える。
やや同様なアプローチが米国特許第3,880,401号に示
されており、それは計算弁プラグを計量穴に関して相対
的に軸線方向へ移動させて弁流れ通路を通る流れを調整
し且つ終了するためにねじ山において互いに相対的に移
動し得る内方及び外方構成部品を有する流れ計量弁を開
示している。
本出願と共通に譲渡された先の米国特許第4,294,246
号及び同第4,361,147号は従来の技術よりもかなりの改
良を示す装置を開示している。流れ通路がハウジング内
に設けられ且つIV流体の源へ且つ投与針で終端する送出
管へ連結し得る。計量装置中で、計量ピンが流れ通路内
で弁座に対して軸線方向へ移動可能であり、且つ流れを
全流パージ位置から流れ阻止位置まで調整するために弁
座に対して配置し得る流れ通路及び可変面積流れノッチ
を画成する。好適な実施例では、計量ピンの位置決めは
カム従動子を形成する計量ピンの部分に係合するカムに
よって行われる。カムは正確で繰返し可能な且つ連続的
な流れ調節を全範囲にわたって行うように装置のダイヤ
ルによって手動で調節可能である。システムは計量装
置、IV流体源、点滴室及び投与手段を組入れている。こ
の装置及びシステムは高度の正確度を得るために特によ
く作動し且つ電子流れ制御器をもっていても競争でき
る。
上述した装置、特にすぐ上に説明した装置は、通常の
ピンチ弁及びローラクランプよりもかなりの改良点を有
し、それにもかかわらず或る応用面で又は或る医学施設
に対して経済的な正当性をもっていない。従って、簡単
で効果的で正確であり且つ医療産業へ低コストで提供さ
れ得る信頼性あり正確で反復性あるIV流れ制御装置に対
する要求が存在する。
簡単に、本発明は上の目的及び利点を達成し、且つ正
確度及び反復性をもって零から全流までの種々の設定を
維持するように調節され得る独特のIV制御装置を提供す
る。
好適な実施例によれば、本発明の流れ制御装置は入口
及び出口口部を有する第1のプラスチック材料のハウジ
ングを具備する。可変面積流れ通路を有する流れ計量部
材は手動調節可能なダイヤルによってハウジング内で回
転し得る。流れ計量部材は入口及び出口口部を流れ通路
を通して選択的に連通させて流れをパージ位置から流れ
調節範囲にわたって流れ停止位置まで調整する。ハウジ
ングの入口及び出口はIV流体源を投与針へ取付けるIV管
ラインに連結可能である。計量部材はシールを行い且つ
熱収縮を最小限にするために選択された第2のプラスチ
ック材料で製作される。本発明の他の観点では、ハウジ
ング又は背板が医療付添者のための追加の把持表面を提
供するために弁部材に選択的に取付けることができる。
また、安全カバーが弁部材と連合され、弁部材が権限の
ない者によりいじられ又は不注意に調節されないように
安全にすることができる。
本発明の上の及び他の目的及び利点は以下の説明、請
求の範囲及び図面から一層容易に明らかとなろう。図面
において、 第1図は本発明の計量装置の参考例の斜視図であり、 第2図は第1図に示す計量装置の分解図であり、 第3図は第1図の線3−3に沿った断面図であり、 第4図は回転計量部材の計量面の平面図であり、 第5図は第4図の線5−5に沿った断面図であって、
計量溝を直線的表示で示し、 第6図は計量部材並びに入口及び出口の関係を示す部
分的詳細図であり、 第7A図から第7C図までは計量部分の平面図であって、
その種々の位置を例示し、 第8図は本発明の別の参考例の分解図であり、 第9図は第8図の線9−9に沿った断面図であり、 第10図、第11図及び第12図は第9図に示したような部
分断面図であり、 第13図は本発明の別の参考例の分解図であり、 第14図は第13図の線14−14に沿った断面図であり、 第15図は第13図に示す本発明の参考例の後方斜視図で
あり、 第16図は取外し可能な背板の斜視図であり、 第17図は本発明の別の参考例の分解斜視図であり、 第18図は第17図の線18−18に沿った断面図であり、 第18A図は第18図と同様な図であって、この参考例の
弁をパージ位置に示し、 第19図は本発明の流れ制御装置の更に別の参考例の分
解斜視図であり、 第20図及び第20A図は第19図の線20−20に沿った断面
図であって、流れ制御弁を2つの異なる位置に示し、 第21図は任意選択可能な背板及びカバーを含む弁組立
体の斜視図であり、 第22図は第21図に示す組立体の分解斜視図であり、 第23図は第21図と同様な斜視図であって、カバー板を
取除いて示し、 第24図は断面図であり、 第25図は流れ制御弁及び連結管の分解後面図であり、 第26図は第21図と同様な斜視図であって、カバーを開
位置に示し、 第27図は計量弁の別の参考例の分解図であり、 第28図は第27図の弁の断面図であり、 第29図及び第30図は本発明の別の参考例を示す分解図
であり、 第31図は弁計量ドラムの拡大斜視図であり、 第32図は第31図の線32−32に沿った断面図であり、 第33図は第31図に示す計量ドラムの部分の拡大横断面
図であり、 第34図及び第35図は本発明の弁の第1の実施例の分解
図であり、 第36図は第34図及び第35図に示す計量ドラムの修正し
た形の拡大斜視図であり、 第37図及び第38図は第36図の線37−37及び38−38に沿
った横断面図であり、 第39図及び第40図は弁の異なる作動状態を示す横断面
図であり、 第41図は第2の実施例の分解図であり、 第42図は第41図に示す回転可能な計量ドラム即ち部材
の拡大斜視図であり、 第43図は入口取付部の部分横断面図であって、弁を加
熱に先立って組立てられた位置に示し、 第44図は第43図と同様な図であって、組立体が加熱さ
れた後を示し、 第45図は第44図と同様な図であって、超低流量を得る
ために弁部材を僅かに反時計方向へ回転して示し、 第46図は第45図の線46−46に沿った断面図であり、そ
して、 第47図は「オフ」位置にある完成された弁の長手方向
横断面図である。
次に図面をみると、第1図及び第2図は符号10で指示
された本発明の流れ制御装置の参考例を全体的に示す。
弁10は概ね平らな後壁12を含み、それに円筒状弁室16を
画成する環状体部材14が固定される。壁12は便宜上所望
の形状に形成され得るが、好ましくは環状ハウジング部
材14を越えて横方向及び長手方向へ延び、弁を調節する
時に使用者によって容易に適応され且つ把持され得る表
面を設ける。最も簡単な形では、環状ハウジング14を越
えて延びる後壁12の縁部分が排除され、それ故外部弁体
が円筒状である。
入口取付部20及び出口取付部22は背板12の後部から延
び、且つ図示しない適当なIV溶液の容器へ及び投与針へ
それぞれ連結する通常のIV管へ連結されるようになって
いる。入口取付部20は口部24を通して計量室16と連通す
る。同様に、取付部22は出口口部26を通して計量室16と
連通する。口部24及び26は弁室16に直径方向に対向して
図示されている。小突起30がストッパとして作用するた
めにハウジング部材14の内部で背板の交差部に設けられ
る。後壁、入口及び出口連結部及びハウジングは好まし
くは射出成形によって一体の部材として形成され且つ好
ましくは成形可能であり、剛固であり、硬質であり、耐
熱性を有し、医学的に許容でき、化学的に不活性であ
り、滅菌可能であり且つ高温度でも公差を保持するプラ
スチック材料から選ばれる。これらの品級のプラスチッ
クの代表例はABS、シロ・インダストリーズで製作され
ているようなXT重合体及びポリカーボネートである。特
別の決定的な要件は材料がフープ応力下において流れ又
は変形してはいけないことである。これらの特性を示す
他の同様な材料はプラスチック業者に知られている。
室16の後部内に受入れられるようになっている直径を
有する円形ガスケット32が設けられ且つ後壁12に直ぐ隣
接する位置を占める。ガスケットは切欠き34を有し、該
切欠きは突起30と協働してガスケットを所定の位置に保
持し且つそれが室16内で回転するのを阻止する。円形口
部35が背板の口部24と整合し且つ口部36が背板の口部26
と整合して流体をガスケットを横切って流す。好ましく
は、ガスケットはハウジングの材料よりも軟質であるプ
ラスチック材料のものである。好ましくは、ハウジング
及びガスケットは異なるショアー硬度を有する。典型的
には、一方の構成部品がショアーAスケールであり且つ
他方の構成部品がショアーDスケールである。加えて、
ガスケットは73.8℃(165°F)までの高温度に曝され
た時にはっきり収縮してはならず且つ圧力により永久的
に変形してはならず且つその弾性及び復原力を保持しな
ければならない。このように、シールがガスケットの面
で行われ、それは追加のシール部材の必要を排除し又は
少なくとも緩和する。典型的には、ガスケット32はシリ
コーン、シリコーンゴム、ネオプレン、C−フレック
ス、シェル・ケミカルで作られているクレイトン、ガフ
レックス、LDP又は可塑化塩ビのような材料から作られ
る。
回転流れ制御部材40は弁面44を有する概ね円筒状のハ
ブ42を設けている。ハブは弁室16内に受入れられ得る。
組立てられた位置で、弁面44はガスケット32の外方面と
係合する。中心軸48が計量ハブ16内に軸線方向に配置さ
れ且つガスケット32の穴52と整合された開口50内に受入
れられて部材40の回転を容易にする。ダイヤル54が回転
部材40の外方面に固定され且つ好ましくは使用者がしっ
かり把持するに適応するために突起56を設けている。使
用者は弁部材を弁体に対して相対的に便利に回転するこ
とができる。ダイヤル54はハウジング14の縁を越えて延
びて回転流れ制御部材の回転を容易にする。
弁作用は弁面44において行われる。弁面44は約330゜
〜350°にわたって延びる円弧状溝60を設けている。ラ
ンド面62が溝の両端64及び65の中間に設けられ、且つラ
ンド62がガスケット32の入口口部34と整合する時に計量
弁は第7A図に示すような流れを阻止するオフ位置にあ
る。計量溝60はほぼ一様な深さの区間Aで約180゜の範
囲を有して構成される。溝の長さの残りの区間Bはラン
ド62が端65の方へ近づくにつれて面積を減少するように
変化する断面積を有する。区間Bは、減少する流れ経路
を得るためにランドに近づくにつれて断面積を減少し且
つ面積が減少するにつれて流れに対する抵抗を増すよう
に種々の断面形状を有することができる。
弁部材40はダイヤル54によって回転されて入口口部24
及び出口口部26を計量溝の区間Aを通して連通状態に置
くことができる。この位置で、弁は全流即ちパージ位置
にある。第7C図に示すように、装置を通る流れは、実質
的に一様な断面積を有する区間Aで流れ通路を通して向
けられ且つシステムから空気を除去するために一般に使
用される全流即ちパージ状態を与える。
計量溝の区間Bの計量部分は種々の断面形状を有する
ことができ、且つ概ね一様な幅を有するが減少する深さ
を有するように図示されている。また、区間Bの計量部
分は一様な深さを有し且つ減少する幅を有することがで
き、又は或る場合には幅及び深さの両方を減少すること
ができる。また、第7B図に例示するように流れ通路及び
計量切欠きの向きを逆にすることは可能である。入口口
部24から区間Bの部分を通して出口口部26へ向けられる
流れによって、計量が行われ、且つ計量部材が第1図に
示すように反時計方向へ回転される時に、流れは継続的
に且つ流れ範囲全体を通して正確な調整をもって減少さ
れる。
上述した形式の計量弁の利点は、それが正確であり且
つ反復可能であり且つ操作が簡単であることである。異
なる群の選択されたプラスチック材料の使用、即ち一方
を可動部材に且つ他方をハウジング又はシール部材に使
用することは、材料が弁をシールする作用をして相対的
に移動する部品間の追加のO−リング又は他のシール装
置の要求を最小限にするので、節約を果たし且つまた弁
の信頼性を増す。漏洩はそのような弁での問題であり且
つ2つの種類がある。流体がユニットから逃げる外部漏
洩と、封じ込められるがユニットの正確度に悪影響する
内部漏洩である。シリコン流体が運動に対する摩擦抵抗
を減少するために加えられ得る。
第8図乃至第13図は、上述したような適当な剛固で硬
質のプラスチック材料から製作されたハウジング部材60
を有する本発明の別の参考例を例示する。ハウジング60
は円筒状の弁室65を画成する概ね円筒状のハブ64を有す
る概ね平らな後壁62を含む。入口取付部68及び出口取付
部70は直径方向に対向した入口及び出口口部72及び74に
おいて室65と連通するように配置される。
回転する計量部材80は室65の後部における凹部中にし
まりばめで受入れられた軸98の周りに回転可能に室65内
に受入れられた概ね円筒状のハブ82を含む。好ましく
は、回転部材はハウジング60の材料と異なる上述したよ
うな適当な比較的軟質のプラスチック材料で成形され、
それにより適当な流体緊密シールが比較的軟質の及び軟
質のプラスチック材料の2つの構成部品の間に形成され
る。ハウジング及び回転部材の好ましい材料の関係特性
は第1図から第7図と関連して上述されており且つ異な
るショアー硬度が必要である。ハブ80は概ね円形のダイ
ヤル84を設けており、該ダイヤルは改善された把持特性
のために歯を付けられ又は高められた部分86を設けてい
る。
入口口部72及び出口口部74の間の流れの計量は円筒状
胴即ちハブ82の表面に形成された流れ通路90を通して行
われる。第9図に最良に示すように、計量通路は、ほぼ
一様な横断面積を有し且つハブの外方円筒状表面の周り
に約180°又はそれ以上延びる区間即ち区域Aを有して
形成される。区間Bの流れ通路の部分は、区間Aとの交
差部において最大の面積を有し且つ終端94の点まで減少
するように横断面積を減少する。ランド領域95が流れ通
路90の両端の中間に設けられる。第10図、第11図及び第
12図に示すように、流れ通路は区間Aにおいて最大の横
断面積を有し且つ区間Bにおいて横断面積を減少する。
また、ダイヤル部材80を回転することによって、流れは
ランド95を口部72と整合させることによって入口口部72
において完全に阻止されることができ、且つ流れは全流
即ちパージから減少した流量まで弁の流れ範囲にわたっ
て連続的に変化され得る。ハウジング及び回転弁部材の
ための異なる硬度及び他の特性を有するプラスチック材
料の使用は計量流れ通路からの流体の漏洩に対する良好
なシールを与え且つ正確で迂回しない一定の流体量を完
全に通路内に維持し、迂回浸透による不正な流体送出が
ない。
第13図乃至第16図に、符号100によって全体的に指示
された本発明の別の参考例が図示されており、且つまた
概ね円筒状の体部材110によって画成された流れ室108と
連通する入口104及び出口106を有する弁体部材102を含
む。また、体部材は好ましくは上述したような比較的硬
質の選択されたプラスチックから射出成形によって製作
される。
概ね環状のエラストマーシール部材112がハブ110内に
配置される。部材112は回転可能な計量部材125よりも軟
質のプラスチック材料で形成される。例えば、シール部
材112は典型的には上述した軟質の材料の群から選ばれ
るが、部材100及び125は説明した剛固で硬質の材料から
製作される。部材112は入口104及び出口106とそれぞれ
整合する対向して配置された口部114及び116を有する。
ハウジング110の内部の突起118はエラストマー部材の切
欠き120と協働し、それが旋回し且つ捩じれるのを防止
し且つ弁ハウジング内での適性な整合を保証する。
回転する弁部材125はエラストマーシール部材112内に
回転可能に受入れられるハブ128を含む。部材125はテー
パ付頭部131を有する軸130によって弁部材の後部の穴12
9において所定の位置に固定され、該テーパ付頭部は圧
縮してそれを穴129へ挿入させ且つその後膨張して部材1
25を所定の位置に固定する。円形ダイヤル132はユニッ
トの面に配置され且つ操作及び流量の立会い調節のため
に使用者によって把持する表面を備える。
第14図に示すように、弁通路140が通路の両端の中間
にランド領域128を有するハブの環状表面に設けられ
る。通路はパージ及び流れ計量部分を有する第8図乃至
第12図に関して説明したように概ね成形されており、そ
れ故追加の詳細な説明は必要ないと考えられる。ハブ12
5がダイヤル132によって入口104及び出口106に対して相
対的に回転されるにつれて、弁作用は停止位置から全流
及び計量にわたって行われる。
第15図に示すように、弁体102の後部表面142は表面14
2から外方へ延びる一対の直径方向に対向したラグ145を
設けている。ラグ145のそれぞれは半径方向へ延びるウ
イング即ち突起147を有する。ラグ145は弁ハウジングと
一体に形成される。
使用者が流量の調節をする時に弁体を保持するための
追加の把持表面を必要とするならば、第16図に示すよう
な任意選択可能な背板150が弁体の後部に取付けられ得
る。背板150は弁102の体部の幅に概ね一致する幅を有し
且つ少なくとも入口及び出口口部104及び106の終端まで
又はそれを越えて延びるに充分な長さを有する。体部15
0の両側は弁の操作を容易にするために別の把持表面を
提供する前方へ延びるフランジ156及び158を設けてい
る。ラグ145を受入れるようになっている一対の差込溝
穴160及び162が弁体の両側に画成される。背板150を固
定するために、ラグ145は差込溝穴の広幅部分中へ挿入
され且つ弁体は次に回転されて弁体を弁板へロックす
る。穴168及び169が背板の両端に設けられることがで
き、それにより背板及び弁はIVスタンドのような適当な
場所に固定され得る。
本発明のIV弁の別の参考例が第17図、第18図及び第18
A図に示され且つ符号200によって全体的に指示される。
この実施例では、弁は弁室204を画成する概ね円筒状の
体部分202を含み、該弁室は段が形成されて室の後部に
おける小径部分206と室の開いた端における大径部分208
とを形成する肩部205を有する。取付部210が弁室の後部
において小径部分206と連通する入口口部212を画成す
る。取付部216は肩部202に隣接する部分で室の大径部分
208と連通する口部218を画成する。第17図に最良に示す
ように、入口及び出口はハウジングに約180°離間して
直径方向に対向して配置される。
回転弁部材220は大径内方円筒状区域222及び小径円筒
状区域224を有する体部を有し、それら区域は弁室204内
にしまりばめを構成するが弁部材の回転を許す。ダイヤ
ル表面225は弁体202の周囲フランジ228に係合する内方
へ曲がった唇部227を有する環状フランジ付スカート226
を有する弁体の外方面に設けられる。第18図及び第18A
図に最良に示すように、唇部227は弁体を所定の位置に
固定して組立てられた弁の分離を防止する作用をする。
また、フランジは弁体の突起と協働していずれかの方向
への回転に対するストッパ又は制限部として作用する。
好ましくは弁体は溶剤によって結合され得る特性を有
するABS、XT又はそれらの類似物のような剛固で硬質な
プラスチック材料である。弁体部材220は好ましくは公
差の変化に適応し且つ体部の剛固な材料と適当なシール
を維持する当業者に知られるPVC、LDP、C−フレックス
又は他の同様な材料のような半剛固な材料である。好適
な材料の特性は説明した。
弁作用は回転弁部材220の外方表面に形成された螺旋
状の傾斜路240によって適応される。軸線方向に延びる
溝242が弁体部材の外方表面に設けられる。キー溝状の
溝242が弁体に形成され且つ回転弁部材の大径部分244と
交差する傾斜路240の通過ぎて軸線方向へ延びる。螺旋
状傾斜路240の小区域は溝244に直ぐ隣接してランド245
を形成し、そのランドは弁体の肩部202と接触したまま
である。傾斜路部分の残りの部分は回転弁部材の開いた
端の方へ傾斜された螺旋の形をしており且つ第17図に最
良に示すように他端において溝242と交差する。
作動中に、弁200は溝242が下方口部218と整合される
時に第18A図に示すように全開即ちパージ位置にある。
この位置で、流体は入口口部212を通して流れ且つ弁の
後部における空間250中の室に沿って下へ流れ且つ溝242
を通って出口218へ流れる。回転弁部材が流れ計量位置
へ回転されている時、IV流体は入口から肩部202及び螺
旋傾斜路220によって画成された通路を通って出口口部2
18へ流れる。弁体部材が更に回転されるにつれて、流れ
通路の減少した大きさ及び増大した流れ通路長さは流れ
計量を行う。溝242が約4時に配置される時、ランド245
はチャネルを閉塞して全閉位置を生じる。
実施例200の利点は構造が簡単であり且つプラスチッ
ク成形技術で製作され得ることである。剛固で硬質なプ
ラスチックハウジング及び回転弁部材の軟質の材料を利
用する構造は体部分間の高価で複雑なシール構造の必要
を排除する。弁は弁部材の回転全部にわたって流れ調整
の全範囲を提供する。
本発明の更に別の参考例が第19図及び第20図に示され
且つ符号300によって全体的に指示される。実施例300で
は、弁体302は概ね截頭円錐状の弁室304を有して設けら
れる。周囲フランジ306は弁体の突起342及びフランジ34
0とロック状態で協働する弁室304への開口に設けられ
る。入口取付部308は弁の後部において弁室304と連通す
る入口口部310を画成する。出口取付部312は中間位置に
おいて弁室304と連通する出口口部314を画成する。
弁作用は概ね截頭円錐状である且つ弁室304と係合す
る内部体部材325を設けた弁部材322の回転によって行わ
れる。弁体325は室304の後壁から離間した位置で終端
し、それ故通路328は弁室の後部に設けられる。
弁通路330が弁体302の内部表面に設けられる。通路33
0は室304との出口口部314の交差部近くで始まり且つ室3
04の内部の回りを約300°にわたって螺旋状に進む。通
路330はその最大横断面積を出口口部との交差部に有し
且つその終点309まで横断面積を減少する。通路は片側
壁又は両側壁にテーパを設けることができ又は溝の底壁
は溝に沿って進む深さを減少することができる。軸線方
向溝穴335が全流即ちパージ位置を確立するために截頭
円錐状回転分体の外方表面に設けられる。
全開即ちパージ位置は溝335が第20A図に示すように出
口口部314と連通する6時の位置にある時に与えられ
る。流体は入口口部310を通して通路328に沿い且つ溝33
5を通して出口口部314まで流れることは第20A図から明
らかであろう。弁部材322を時計方向位置へ回転するこ
とは溝335を螺旋通路330のより浅い部分と連通させて流
れを調整する。通路330がない截頭円錐状室304の部分33
3は第20図に示すように出口口部314と整合時に全閉位置
を与える。
この実施例の構造はパージ位置、全オフ及び計量範囲
にわたって無限の調節性を備える簡単で効果的な弁部材
を提供する。弁の構造は好ましくはより軟質の半剛固な
材料の弁体を有する弁構成部品をプラスチックで成形す
ることを可能にし、且つ他の構成部品を剛固な材料で作
ってシールを行う。上述したように、剛固な材料はABS
又はXT又は類似物であり、他の構成部品はプラスチック
成形業者によく知られるLDP、PVC又は同様な材料から作
られる。
第21図乃至第26図は符号500によって全体的に指示さ
れた本発明の更に別の参考例を示す。この実施例では、
基本的な流れ制御装置は使用者の任意選択で含まれ得る
幾つかの付属品を設けている。これらの図の実施例は符
号502で指示する基本的な計量弁を含み、それは前述し
た弁のどれかの形であることができ、弁ハウジング505
を通る流れを調節するための回転ダイヤル部材504を有
し且つ入口取付部56及び出口取付部508を有する。基本
的な弁502は全流からオフ位置までIV流体流れを調整す
るようになっているインライン弁であり、可変面積流れ
通路509の選択的位置決めによってこれらの位置の間で
無限の変化を有する。
弁502はコンパクトであり且つ手動操作されるように
設計され且つ或る応用面ではその寸法及び重量は軽量が
例えば血管穿刺部位で針に小さい引張りを及ぼす延長IV
セットにおけるときに有利である。しかしながら、他の
場合では、弁が片手操作に役立つことが望ましい。これ
は付添医師が弁を片手で調節しながら他の操作を他方の
手で行うことを可能にする。このため、使用者が把持す
る追加の部分を備える任意選択可能な背板が設けられ得
る。この実施例の背板は符号510で全体的に指示され且
つ適当なプラスチック材料から一部片ユニットとして成
形され得る。背板は概ね平らな後表面512と、対向して
前方へ延びる側縁514及び516とを含む。側縁は概ね平行
であり且つ弁502の体部の直径より小さい間隔で離間さ
れている。側縁514及び516は両方共に弁部材502の円形
ハウジングの曲率と概ね一致する曲率を有する中間位置
において外方へそれており、計量弁のハウジング505の
受容部515を形成する。このように、弁502が背板510中
に配置されることができ且つ弁体としまりばめで固定さ
れ得る。突起525が受容体515中に延びで背板へ挿入され
る時に弁の体部505と係合する。組立てられた位置にお
いて、ダイヤル504の直径は背板の幅を越え、それによ
り操作者が背板を手掌に載せながらユニットを便利に把
持し且つ親指及び人指し指を用いてダイヤルを後ろから
把持して必要な調整を行うことができることに注目され
たい。
背板の両端は520及び522において凹んでおり、到来及
び退出IV流体ライン521及び523に適合する。上方へ延び
る突起530が第21図及び第22図に示すように背板の上方
左側縁に設けられる。突起530は弁が後述するカバーと
共に使用される時に解放機構の部分として作用する。下
方両側514及び516は所望によりカバーに適合する穴532
及び534を設ける。
背板に任意選択可能に取付けられ得るカバーは符号55
0によって全体的に指示される。カバーは例えば幼い患
者の場合のように弁の設定の故意の又は不注意の調節を
防止するために追加の安全確保をすることが所望される
時に対向して取付けられ得る。カバー550は対向して垂
れ下がる側部554及び556を有する概ね平らなカバー板55
2を含む。カバーの部分は含まれる弁502のダイヤル部分
504を受入れるようになっている概ね円筒状の受容部560
として形成される。両側554及び556の下方端はカバー板
552の下へ垂れ下がり、且つ背板の両側の穴532及び534
内に受入れ可能な内方へ延びるピン又は軸562を設けて
いる。装置は好ましくは適当な可撓性プラスチックで作
られるので、側部554及び556に協働する穴532及び534と
係合するに充分な間隔だけ外方へ撓むことができる。こ
のようにして、組立てられた時、カバーは背板に枢動可
能に取付けられ且つ第26図に示すような閉位置に配置さ
れることができ又は第21図に示すような閉位置へ枢動さ
れることができる。側部554及び556の内部のラッチ部分
558が背カバーの縁に係合してカバーを閉位置に固定す
る。突起575が第26図に示すように前カバーの上方右側
縁から上方へ延びている。従って、カバーを開くため
に、背板の突起530及びカバー板の突起575は容易に反対
方向へ押されてカバーを外すことができる。切抜部580
がカバーの面に設けられており、それにより付添者は弁
の設定を視覚的に決定することができる。別に、背板及
びカバーは一部片として成形されることができ且つ安全
確保用カバーを開閉させる薄いプラスチック膜の連結
「生き」ヒンジを組入れることができる。
第27図及び第28図に、符号600で全体的に指示される
弁の別の参考例が例示される。ここでは弁体602は入口6
06及び出口604を有する弁室608を画成する概ね円筒状で
ある。環状フランジ610が弁体の回りに延びて回転弁部
材615を受入れる。回転弁部材は流れを調整するために
回転し得る壁に形成された可変面積計量溝穴620を有す
る胴618を含む。胴618は好ましくは良好なシールをする
ためにハウジング体602よりも軟質のプラスチック材料
のものであり且つ更に収縮に抵抗するように選択され
る。胴即ち体部618はキー溝628を備えた同心状の穴626
を有して別体のダイヤル組立体の軸630を受入れる。ダ
イヤル632は一層剛固なプラスチック材料のものであり
且つキー溝628中に受入れられる軸線方向キー635によっ
て回転不能に胴中にロックされる。フランジ部分642を
有する環状ロック部材640がフランジ610に係合して組立
体を固定する。円形ダイヤル部分はよりよい手動制御の
ために斜面付及び歯付の縁部を有することができる。
フランジ610は指針655で終端する垂直方向に延びるス
トッパ部分650を有する。ダイヤル及び関連した胴の回
転はフランジ642がストッパ650に係合する時に制限され
る。このようにして、二方向動作が達成され、流れは動
作の一方向へ増加し且つ他方向へ減少する。適当な指標
が流れの設定の指示を与えるために指針655と協働し得
るダイヤル632の面に配置され得る。
第29図乃至第33図は符号700で全体的に指示された本
発明の別の参考例を例示する。この実施例では、弁は端
705において閉じられた弁室704を画成する概ね円筒状の
ハウジング702を含む。取付部710は弁室704と連通する
入口口部712を画成する。取付部711は取付部710と対向
して配置され且つ出口口部718を画成する。
回転弁部材720は使用者によるユニットの手動回転を
容易にするために刻み目を付けた円形外方リム725を有
するノブ724を有する。円筒状突出部726がノブから軸線
方向へ延びてその外方端に概ねY字形状の突起729を有
し、該突起は円筒状計量ドラム730との軸組立体の適正
な整合を容易にする。
計量ドラム730は開いた上方端734及び閉じた底端736
を有する概ね円筒状の体部732を有する。第32図に最良
に示されるように、閉じた端736は軸の端の突起729の概
ねY字形状と一致する凹部738を中に有して形成され
る。このため、ドラム730が軸726上に配置され且つ部品
が一緒に押込められる時に、突起729は凹部738中に着座
して2つの部品の適正な整合を保証し且つこれらの部材
間の相対的回転を阻止する。
ドラムの内方円筒状壁740は742において軸線方向に溝
を付けられ且つ協働リブ741が軸の外方円筒状表面上に
設けられて部品の整合を更に適合させ且つ部品間の相対
的回転に抵抗する。
好ましくは、弁ハウジング702は、溶剤によって結合
され得る特性を有し且つ変形及び撓みに抵抗するABS,XT
又は類似物のような剛固で硬質のプラスチック材料であ
る。1つの特に適当な材料は商標名カドンで販売されて
いるABSの種類である。同様に、軸726及び一体の手動ダ
イヤル724からなる回転弁組立体は剛固で硬質なプラス
チック材料から同様に製作される。ドラム730は好まし
くは公差の変化に適応し且つ体部の剛固な材料との適正
なシールを維持する当業者に知られるPVC、LDP、C−フ
レックス又は他の同様な材料のような半剛固な材料であ
る。
弁作用は、ドラム730の外方表面に形成され且つ第31
図に誇張した形で示す流れチャネル744及び計量溝745に
よって適応される。流れチャネル744は横断面が概ねU
字形状にされ又はV字形状にされ且つ一端において計量
溝745と連通し、該計量溝は第32図に示すようにランド
部分746を残すようにドラムの周りの一部分に延びる。
計量溝は流れチャネル744との交差点での最大から減少
するように変化する横断面積を有する。
作動中に、弁は流れチャネル744の部分が入口口部712
と整合され且つチャネルの他端が出口口部718と整合さ
れる時に全開即ちパージ位置にある。この位置で、流体
は入口口部を通して且つチャネル744に沿って出口口部
まで流れて全流及び流れパージ状態を生じる。
回転弁部材720が流れ計量位置へ回転されると、IV流
体は入口からチャネル744の部分及び計量溝745の部分に
よって画成された通路を通して出口718まで流れる。弁
体が更に回転されるにつれて、計量通路745のより長い
周囲部分が流路中に配置され且つ流路での計量溝のより
大きい長さの介在が流れの計量を行う。ランド746が入
口口部712と整合する位置までドラムが回転されると、
弁は流れ阻止即ち「オフ」位置にある。
ユニットは弁体の環状座751に受入れられるドラムの
内方端のまわりのO−リング750を含む。弁体、ドラム
を有するダイヤル組立体を含む構成部品はダイヤルの下
側のフランジ751が弁体の開口の周りの外部唇部732と係
合する状態で一緒にスナップばめされる。ダイヤルの外
方表面は弁の流れ位置を指示するための適当な指標760
を設ける。指標は弁体の一体部分として形成された基準
印762と協働する。
シール特性を有するより軟質の材料のドラムの使用に
存する1つの特別の問題はシールを維持するためにしま
りばめがドラム及び弁室の内方表面の間に存在しなけれ
ばならないことである。しばしば、しまりばめは回転に
対する触知し得る抵抗を賦課し且つ弁の円滑な動作に干
渉する。更に、この種の部品に維持されねばならない狭
い公差のために、ハウジング又はドラムの非同心性のよ
うな成形プロセスでの不整は不正確度を生じることがあ
る。
そのような問題を避けるために、この実施例の弁のド
ラム730はドラムの一部分の拡大され且つ僅かに誇張さ
れた横断面図である第33図に最良に示すようにシールバ
ンドを有して形成される。図示したドラムは端壁736
と、概ね一様な厚さの円筒状側壁732とを有する。しか
しながら、周囲バンド760は計量及び流れ通路744、745
からいずれかの方向へ軸線方向に延びる。バンドは典型
的にはドラムの全軸線方向長さの約1/3に延びる。バン
ドは765において半径方向内方へ突出し且つまた766にお
いて半径方向外方へ延びる。バンドの外方表面はパージ
及び計量溝の対向する軸線方向寸法を画成する唇部768
で終端する上方に延びる傾斜路部分767を画成する。
従って、流れ及び計量溝の部分での増大した半径方向
厚さのバンド760は溝からの漏洩を阻止する増大したシ
ールを提供する。しかしながら、バンドはドラムの全長
を軸線方向に延びていないので、動作の適当な触知し得
る抵抗及び円滑性が保証される。更に、シールバンドは
部品の収縮を吸収し且つ成形加工プロセス中に起こり得
る非同心性を吸収する。
本発明の第1の実施例が符号800で全体的に指示され
て第34図〜第40図に例示されている。この実施例では、
ドラム及びドラムに形成された流れ通路はドラムが流れ
を実質的に360°の回転範囲にわたって調整するように
構成される。先の図面に関連して説明した弁では、流れ
調整はドラムの約180°にわたってだけ生じる。この実
施例では、ドラムの実質的に360°表面全体が流れ経路
として使用される。これは流れ範囲により大きい周方向
長さにわたって広げ、小さい移動が流量に影響を大きく
及ぼさないのでユニットの動作を容易にし且つ一層正確
にする。また、流れ調整は360°全部にわたっているの
で、ダイヤルに支持される適当な指標を大きく作って指
標の読みを容易にし且つ種々の流れ位置を指示する多数
の目盛りを設けることができる。
第34図から第40図を参照すると、この実施例の弁は第
29図から第33図に関連して説明したように概ね構成さ
れ、一端において壁805によって閉じられ且つ他端にお
いて開いている弁室804を画成する概ね円筒状の弁体802
を有する。入口812及び出口814は弁室と連通し且つ約18
0°離れて配置され、出口は入口から軸線方向へ偏して
いる。
回転弁部材810は心棒即ち軸812と、好ましくは使用者
による手動回転を容易にするために外方周囲に刻み目を
付けた一体に形成されたダイヤル部材814とを有する。
円筒状ドラム820は軸812と共に回転し且つ弁室中にとま
りばめで係合される。上に指摘したように、弁体は好ま
しくはダイヤル部材及び一体の軸と同様にABS、XT又は
類似物のような剛固で硬質のプラスチック材料である。
ドラムは好ましくはPVC、LDP、C−フレックス又は他の
同様な材料のような半剛固のプラスチック材料である。
ドラムは815において適当に溝を付けられ、且つ軸はそ
れらが組立てられる時にこれらの構成部品を適当に整合
するために該溝中に受入れられ且つ相対的回転を阻止す
るように協働するスプライン又は突起816を設けてい
る。ダイヤル組立体は、弁体を所定の位置に固定するた
め及び組立てられた構成部品の分離を阻止すると共に弁
体に対するダイヤル及びドラム部材の回転を許すために
弁体の周囲フランジ822と係合し得る内方へ曲がった唇
部を有する環状フランジ付スカート821を含む。
ドラム820の形状は精度を増し且つ調整を容易にする
ためにドラムを実質的に360°回転させ得るが、口部自
体は180°だけ離間されている。このため、ドラムの外
方表面はランド領域854に隣接して始まる第1の周方向
計量溝850を設けている。計量溝850はドラム820の周方
向へ延び且つ末端852から、計量溝が軸線方向の流路連
結部としての橋絡部分855と交差する溝の部分853まで横
断面積を漸増する。溝850は例えばV字形状、U字形状
又は類似の形状のような種々の横断面形状を有すること
ができ且つ部分853から部分852まで漸減するように変化
する横断面を有する。計量溝850は橋絡部分855を横切っ
て流れチャネル860と軸線方向に連通する。チャネル860
は橋絡部分855から計量溝と概ね平行なドラムの外方表
面に沿って周方向へ延び且つランド領域854に隣接する
端壁862で終端する。入口口部812が計量溝850と軸線方
向に整合され且つ出口口部814が入口口部から軸線方向
へ配置されて流れチャネル860と整合することは理解さ
れよう。
このため、入口口部812をランド領域854と直接に整合
させる位置にあるドラム820によって、弁を通る流れは
閉塞される。ドラムが第36図に示す矢印の方向へ短い距
離だけ回転される時、入口口部812は計量溝850と整合し
て第39図の位置まで移動される。従って、流体は出口81
4と整合しているチャネル860中へ橋絡部分855を横切っ
て計量溝850に沿って流れる。弁が時計方向位置へ回転
される時、入口及び計量溝の整合点は計量溝に沿う増大
する深さの位置にあり、このため計量溝を通り、橋絡部
分855を横切って出口へのチャネル860へ増大された流量
を許す。
入口口部812が計量溝の終端と連通する点において、
弁は第40図に示す全流即ちパージ位置にある。入口から
出口までの直接流路はチャネル860を通して確立され
る。この位置で、システムはIV投与に先立って空気をパ
ージされることができ又は急速注入がシステムを通して
投与され得る。
ダイヤル表面の外部は閉位置から全流及びパージまで
の流量の可変増分を指示する適当な指標を設けている。
計量がダイヤル表面の全360°にわたって起こるので、
弁の一層正確な設定が可能とされる。更に、追加の目盛
りが使用者の便利のためにダイヤル表面に設けられ得
る。流れチャネルは流体通路として作用し且つ計量開始
から計量の全範囲を通してパージまで弁の全ての流れ位
置がある。先の実施例の場合のように、弁は最小限の移
動部品を有して正確度及び反復性を備える。構成部品は
プラスチック成形技術によって便利に製作されることが
でき且つ異なる硬度のプラスチック材料の使用はドラム
及び弁部材の内方面でシールを提供する。
本発明の第2の実施例が符号900で全体的に指示され
て第41図乃至第47図に例示されている。この実施例で
は、弁部材及び流れ通路は第34図から第40図に関連して
説明したように形成され、それによりドラムの回転の実
質的に360゜範囲にわたって流れを調整する。第41図か
ら第47図に示す実施例の第1の利点は静脈治療で極めて
望ましい正確で超低注入量を達成することである。IV流
体の投与では、低流量が特にKVO(静脈を用いて維持す
る)設定を維持するためにしばしば必要である。虚脱さ
れ又は萎縮された静脈を生じることは長い入院期間又は
他の若干の身体的状態の患者にとって稀ではない。それ
故、医学的実践は超低速静脈供給へ連結された患者を維
持することである。静脈供給は患者の静脈を開いた状態
に維持し且つ投薬又は薬物の投与のために急速に接近し
得る経路を医師に提供する。KVO設定は典型的には1時
間当り5ccの範囲である。そのような低注入量は従来技
術でみられるような低コスト重力装置では可能ではなか
った。今まで、これらの正確な超低速度は、高価であり
且つ全ての医学施設で利用し得るわけではないコンピュ
ータによる容積ポンプによる信頼性の程度でだけ可能で
あった。ローラクランプ及び従来の注入制御装置のよう
な通常の装置は1時間当り5ccの範囲の低速度を正確且
つ反復性をもって達成できない。
第41図から第47図を参照すると、本発明の弁は第34図
から第40図に関連して説明したように概ね構成され、下
方端において壁905によって閉じられ且つ他端において
開いている弁室904を画成する概ね円筒状の弁体902を有
する。入口取付部912及び出口取付部914はそれぞれ口部
916及び918において弁室904と連通する。入口取付部912
及び出口取付部914は約180°離間して配置され、出口取
付部914は第47図に最良に示すように入口から軸線方向
へ偏している。
ダイヤル部材910は心棒即ち軸911と、好ましくは使用
者による手動回転を一層容易にするために外方周囲に刻
み目を付けられた一体に形成されたダイヤル部材918と
を有する。弁部材即ちドラム920は軸911と共にユニット
として回転し且つ弁体902と弁室中でとまりばめで係合
される。回転弁部材920をハウジングの内部幾何形状及
び物理的特性に適合させる方法は後述される。
弁体902は好ましくは適当な剛固で硬質なプラスチッ
ク材料から形成される。種々の熱硬化性及び熱可塑性材
料は当業者に知られており且つABS、XT又は類似物のよ
うなそれらの剛性並びに正確な成形形状を維持する能力
のために選択される。弁部材920は若干の常温流れを示
すエラストマー熱可塑性材料として知られる品級の材料
から選ばれる。この品級の材料はポリエチレン、PVC及
びLDP並びにこれらの材料の代表的な商標名C−フレッ
クス及びサントプレンで販売されているもののようなプ
ラスチックを含む。
弁部材920は長手方向に溝を付けられることができ且
つ軸911はこれらの構成部品を組立時に適当な整合させ
るために弁部材920内に受入れられる協働スプライン916
を設ける。ダイヤル部材910は、組立てられた構成部品
の分離を阻止すると同時にダイヤル910及び弁部材920を
弁体に対して回転させるように弁体の周囲ブランジ922
と係合し得る内方へ曲がった唇部を有する環状フランジ
921を含む。
部材920の外方表面は流れ調整を達成するために弁入
口及び出口と選択的に連通する溝を設ける。好ましく
は、部材920は実質的に360°の回転を許すように形成さ
れる。このため、第42図に最良に示すように、弁部材92
0の外方表面はランド領域954に隣接して始まる第1の周
方向計量溝950を設ける。計量溝950は部材920の周方向
へ延び且つ部分952から軸線方向橋絡部分955との交差点
まで横断面積を漸増する。溝950は例えばV字形状、U
字形状又は類似の形状のような種々の横断面形状を有す
ることができる。計量溝950は橋絡部分955を横切って流
れチャネル960と軸線方向へ連通する。流れチャネル960
は橋絡部分955から計量溝と概ね平行に部材の外方表面
に沿って周方向へ延び且つランド領域954に隣接する端
壁962で終端する。入口口部916は計量溝950と軸線方向
に整合され且つ出口口部918は入口口部から軸線方向へ
配置されて流れチャネル960と整合することは理解され
よう。第34図から第40図に関連して説明したように、計
量即ち流れ制御は実質的に360°範囲にわたって得られ
る。
第47図に示す位置にある弁部材920によって、入口口
部916はランド領域954と直接に整合され且つ弁を通る流
れは阻止される。ダイヤル910が第42図に示す矢印の方
向へ短い距離回転される時、入口口部916は節970との整
合から外れるように移動される。節970はランド領域954
に配置され且つ熱成形され且つ口部916の横断面幾何形
状と正確に一致する形状を有する。同様の節972がドラ
ムの反対側にあり且つ出口口部918と正確に一致する。
「オフ」位置において、節970は入口口部916と正確に
整合し且つ同様に節972は出口口部914と直接に整合す
る。ダイヤルの僅かな回転は節970を第45図及び第46図
に示す位置へ移動させ、それは最小量の流体を入口口部
から流し且つ隙間部分中へ流してチャネル950中へ流
す。弁の回転が継続すると、節970及び972は更にそれら
の関連した口部との整合から外れるように移動する。
第42図及び第47図に最良に示すように、節970及び972
は弁部材920の表面上の小さな概ね凸面状突出部の形で
ある。後述するように突出部は再成形プロセスの現場で
弁部材のランド領域に形成される。節は入口及び出口口
部916及び918の正確な外形に正確に一致し且つ実際にそ
れによって決定される周囲の圧痕を有する。第44図に示
す「オフ」位置において、節及び口部は緊密な流体シー
ルを提供する整合状態にある。節が第45図及び第46図に
示すように関連する口部との整合から僅かに外れるよう
に移動される時、制限された流れが超低KVA流量を維持
することを許される。弁のそれ以上の回転は入口口部を
計量溝950又は橋絡部分955と整合させ、且つ第34図から
第40図と関連して説明したようなパージ及び正規の流れ
調整が達成される。
現場での節の形成は熱を組立てられた弁へ加えること
によって行われる。第41図に示すような弁構成部品が組
立てられる時、弁部材920及びハウジング902は0.0254mm
(0.001インチ)から0.0508mm(0,002インチ)の範囲の
しまりばめで係合される。加熱に先立つ組立状態は第43
図に示され、そこで弁部材920はしまりばめのために室9
04中に緊密に配置される。組立後、弁は典型的には60℃
(140゜F)から82.2℃(180゜F)の範囲で0.5時間から2
時間の間加熱プロセスの作用を受ける。上述したよう
に、弁の体部902は比較的剛固なプラスチック材料で作
られ且つ弁部材920は熱可塑性エラストマーとして知ら
れる材料の品級の軟質の材料から作られる。組立てられ
た弁の長い加熱は材料、特に弁部材のエラストマー材料
を寸法的に安定させ且つそうするうちに僅かなクリープ
即ち流れを示す。これは弁部材及びハウジングを互いに
緊密に組合せ且つ合致させ、製作及び組立プロセスで生
じ得る寸法的相違の為に存在し得る小さな形状差を調節
する。弁部材の材料は僅かにクリープし即ち流れるの
で、口部の部分中のプラスチック材料は僅かに流れ、口
部の部材中のプラスチック材料は口部中へ流れて第44図
に示すように節970及び972を形成する。各口部の周辺像
は弁部材の隣接表面へ伝達され且つ僅かな凸面体が周辺
から延びる。このため、加熱プロセスで、各弁部材は弁
室内に完全に嵌合し且つ着座するようになり且つ各ドラ
ムは入口及び出口口部に一対の反対側の節を設け、これ
ら節はその関連した口部の正確な輪郭及び不整性に一致
する成形された像を有する。この圧痕は特定の組立部品
構成の自分の卓越した個別的な特性になる。
加熱プロセスが完了すると、できた弁は弁が閉位置に
あって節をそれらの関連した口部を整合している時に到
来する流体の流れを阻止するための個別的にされたシー
ル即ち閉鎖障壁を有する。節がドラムの僅かな回転によ
って第45図及び第46図に示す部分的整合位置へ移動され
る時、流体は正確で予測可能な流量で計量口部へ通過す
ることを許される。
熱及び圧力による節の現場成形及び弁部材の再成形は
確実な着座を有する極めて正確な弁を提供する。このよ
うにして成形された節は弁が超低KVA流れ設定を達成す
ることを可能にする。ドラムが比較的剛固であり且つ取
囲むハウジング部分が軟質なエーラストマー材料であ
り、流れ通路をハウジングの表面に設けた構成のような
他の構成をもって独特の製作プロセスを利用することが
可能である。換言すれば、プラスチック構成部品の正確
な嵌合が所望される組立体が上述した組立プロセスを利
用することができる。
このように、ここに説明した基本的な弁は経済的に製
作されることができ且つ必要な正確度及び繰返性を備え
ることができることは上の説明から理解されよう。加え
て、弁は装置の操作を向上させ且つそれを片手操作と和
合させる背板を更に設けることができる。安全性な所望
されるならば、任意選択可能なカバー板が背板に取付け
られ得る。その最も単純で最も経済的な形では、弁だけ
がIV投与で使用されることができる。他の応用のため
に、医師は特別の応用及び手順によって所望され且つ命
じられるように背板又は背板及びカバー板を付加するこ
とができる。
弁構成部品の独特の設計及び構造は複雑なシール構造
を回避し且つ製作するに経済的だり、それ故ユニットは
KVAからパージまで繰返可能な範囲を達成する安価で使
捨て式の物品として健康管理施設へ提供され得る。この
ユニットは不正使用を阻止し且つ付添医師が操作するに
簡単であって正確で繰返可能な結果を与える。
ここに説明した発明に種々の変更、改変及び修正をす
ることは当業者に明らかであろう。これらの変更、改変
及び修正が特許請求の範囲の精神及び範囲から逸脱しな
い範囲まで、それらはその中に包含されるものとする。

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可撓性管ラインを通して投与針へ連結され
    る流体源を有するIVシステムで使用するIV計量弁であっ
    て、 (イ)概ね円筒状の弁室(804)を画成するプラスチッ
    クハウジング(802、902)であって、該ハウジングが前
    記管ラインに連結することができて離間した位置で前記
    弁室と連通する入口(812、916)及び出口(814、918)
    を有するプラスチックハウジング(802、902)と、 (ロ)概ね円筒状の表面を有する前記弁室内で回転可能
    なプラスチック弁部材(820、920)とを具備し、前記円
    筒状表面が実質的に該表面の周りに延びる第1の流路部
    分(850、950)と該第1の流路部分から軸線方向へ離間
    した第2の流路部分(860、960)とを有する流路を画成
    し、該第1及び第2の流路部分が流路連結部(855、95
    5)によって相互連結され、前記入口から前記出口まで
    前記流路を通る流れを調整するために前記入口が前記第
    1の流路部分に沿う位置と選択的に整合され且つ前記出
    口が前記第2の流路部分に沿う位置と選択的に整合され
    ることができ、且つ前記弁部材(820、920)が急速流れ
    パージ位置へ回転することができ、前記入口が前記流路
    連結部(855、955)と連通し且つ前記出口が前記第2の
    流路部分と連通し、 前記第2の流路部分(860、960)が実質的に一様な横断
    面積を有し、且つ前記第1の流路部分(850、950)の横
    断面積の大きさが、前記流路連結部(855、955)から円
    周方向へ遠ざかるに従って徐々に変化することを特徴と
    する請求の範囲1に記載の弁。
  2. 【請求項2】前記ハウジング(802、902)が第1のプラ
    スチック材料であり且つ前記弁部材(820、920)が第2
    の比較的軟質のプラスチック材料である請求の範囲1に
    記載の弁。
  3. 【請求項3】前記流路連結部(855、955)が前記第1又
    は第2の流路部分の横断面積よりも大きい横断面積を有
    する請求の範囲1に記載の弁。
  4. 【請求項4】前記弁部材(820、920)が突起(816)を
    中に受け入れる軸線方向に延び且つ前記突起によって内
    部に支持された凹部を画成し且つ更に前記突起と関連し
    たダイヤル手段(814、918)を含む請求の範囲1に記載
    の弁。
  5. 【請求項5】前記ダイヤル手段(814、918)に接近し得
    る位置に前記弁の体部を受け入れる凹部(515)を画成
    する背板(150、510)を有する弁保護体(510)を更に
    含み、前記背板が前記凹部と長手方向に対向して延びて
    把持表面を備え、弁を前記ダイヤル手段において手動調
    節可能にする請求の範囲4に記載の弁。
  6. 【請求項6】枢着手段(532、534)において前記背板へ
    取り外し可能に固定され得るカバー板(552、550)を更
    に含み、それによりカバー板が前記弁の調節を可能にす
    るように前記ダイヤル手段を露出する開位置へ配置する
    ことができ且つダイヤル手段(814、918)の不注意の調
    節を防止するために前記弁を覆う閉位置を有する請求の
    範囲5記載の弁保護体。
  7. 【請求項7】前記カバー板(552、550)が前記閉位置に
    おいて前記弁のダイヤルの少なくとも一部分を露出する
    窓(580)を設けている請求の範囲6に記載の弁保護
    体。
  8. 【請求項8】前記背板(150、510)及びカバー板(55
    2、550)を5に前記閉位置に固定するために前記カバー
    板及び前記背板に設けられた協働するロック手段を更に
    含む請求の範囲5に記載の弁保護体。
  9. 【請求項9】管を通して投与針へ連結される流体源を有
    するIVシステムで所定の投与流量を確立し且つ維持する
    ための弁であって、該弁が、 (イ)円筒状の弁室(904)を画成する第1の比較的硬
    質のプラスチック材料のハウジング(902)であって、
    該ハウジングが前記室と連通する入口口部(916)及び
    出口口部(918)を画成するハウジング(902)と、 (ロ)前記弁室内で回転可能であり且つ流路を画成する
    弁表面を有する弁部材(920)とを具備し、該弁部材が
    少なくとも前記入口口部が前記流路との整合から外れる
    オフ位置を有し、前記弁部材が第2の比較的硬質のプラ
    スチック材料であり、前記弁部材が少なくとも入口口部
    の形状と一致し且つオフ位置で入口口部と整合する前記
    弁表面上の節(970、972)を更に有し、それにより前記
    弁部材の所定の回転が前記節を前記口部との整合から変
    位せさて超低流状態を確立する弁。
  10. 【請求項10】前記流路が弁部材の表面の周りに実質的
    に延びる第1の流路部分(950)と前記第1の流路部分
    から軸線方向に離間した第2の流路部分(960)とを有
    し、前記第1及び第2の流路部分が流路連結部(955)
    によって相互連結され、前記入口口部(916)が前記第
    1の流路部分に沿う位置と選択的に整合されることがで
    き且つ前記出口口部(918)が前記第2の流路部分に沿
    う位置と選択的に整合されることができて前記入口口部
    から前記出口口部まで前記流路を通る流れを調整する請
    求の範囲9に記載の弁。
  11. 【請求項11】前記弁表面が、前記オフ位置で前記第1
    の入口口部(916)と長手方向に整合されるランド領域
    (954)を画成し、且つ前記節(970)が前記ランド領域
    (954)に配置される請求の範囲10に記載の弁。
  12. 【請求項12】前記弁表面上に設けられて出口口部(91
    8)の形状と一致し且つ前記オフ位置において該出口口
    部(918)と整合する節(972)を更に有する請求の範囲
    10に記載の弁。
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