JP3219332B2 - 自動輸液装置 - Google Patents

自動輸液装置

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JP3219332B2 JP03419193A JP3419193A JP3219332B2 JP 3219332 B2 JP3219332 B2 JP 3219332B2 JP 03419193 A JP03419193 A JP 03419193A JP 3419193 A JP3419193 A JP 3419193A JP 3219332 B2 JP3219332 B2 JP 3219332B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動輸液装置に関し、
特に、径寸法の異なる複数種類の輸液チューブに対して
も自動調節を可能とする技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】医療分野などにおいては、栄養液、血
液、薬液などを生体内に輸液する場合がある。このよう
な場合には、通常、スタンドに吊り懸けられたバッグ或
いは瓶内の輸液は、それに接続された点滴筒、ローラク
ランプ、輸液チューブ、注射針を経て生体の血管内に注
入される一方、輸液チューブを局部的に押圧するローラ
クランプによってその輸液チューブの流通断面積を変化
させることによりその輸液量が調節されるようになって
いる。しかし、このようなローラクランプの操作は熟練
を必要とするだけでなく、経時的に輸液量が変化するの
で、注入量がばらつくという欠点があった。
【0003】
【発明が解決すべき課題】これに対し、点滴筒における
液滴の落下を光電的に検知する滴下センサと、輸液チュ
ーブを挟むピンチ機構を設け、滴下センサにより検知さ
れる液滴の落下数が予め設定した単位時間当たりの滴下
数と一致するようにピンチ機構を制御することが考えら
れる。しかしながら、輸液に際しては、一般的に、径寸
法や肉厚の異なる複数種類の輸液チューブが用いられる
ため、ピンチ機構における機械的な閉位置および操作量
と輸液チューブ内の流通断面積の閉状態および開度とが
ばらつくため、使用可能な輸液チューブが限定されて汎
用性が損なわれる不都合があった。
【0004】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、輸液チューブの
種類に拘わらず輸液量を自動的に制御できる自動輸液装
置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、輸液チューブの一部
を挟圧することにより輸液量を自動的に調節する自動輸
液装置であって、(a)機枠に対して第1軸心まわりに各
々が回動可能に設けられ、相互間で前記輸液チューブを
挟む一対の第1挟圧レバーおよび第2挟圧レバーと、
(b) 前記輸液チューブを閉じ得る大きさの付勢力でその
第2挟圧レバーをその輸液チューブを挟む方向に付勢す
る付勢手段と、(c) その第1挟圧レバーを予め定められ
た全閉位置から回動させることにより、駆動信号に対応
して前記輸液チューブを開く駆動モータと、(d) 第1操
作位置と第2操作位置とに操作される手動操作部材と、
(e)その手動操作部材が第1操作位置に操作された状態
では前記第2挟圧レバーの回動を許容するが、その手動
操作部材が第2操作位置に操作された状態ではその第2
挟圧レバーの回動位置を前記機枠に対して固定するブレ
ーキ装置とを、含むことにある。
【0006】
【作用】このようにすれば、手動操作部材が第1操作位
置に操作された状態において、輸液チューブを一対の第
1挟圧レバーおよび第2挟圧レバー間に位置させて駆動
モータにより第1挟圧レバーが予め定められた全閉位置
とされると、付勢手段により付勢されている第2挟圧レ
バーはその輸液チューブを適切に閉じた状態を保持しつ
つその輸液チューブの径に応じた位置に位置させられ
る。そして、その後に手動操作部材が第2操作位置に操
作されると、上記第2挟圧レバーは、ブレーキ装置によ
り輸液チューブの径に応じた位置に固定される。
【0007】
【発明の効果】したがって、手動操作部材が第2操作位
置に操作された状態では、輸液チューブの種類に拘わら
ずその輸液チューブの閉状態と第1挟圧レバーの予め定
められた全閉位置とが略一致させられるので、駆動モー
タによる操作量の増加と輸液チューブの流通断面積の増
加とが略同様となり、輸液量の自動的な制御が輸液チュ
ーブの種類に拘わらず可能となる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。
【0009】図1において、輸液スタンド10の上端部
には、栄養液、血液、あるいは薬液などの所定の輸液が
収容された輸液収容袋12が吊り下げられている。輸液
収容袋12の下端部には、第1輸液チューブ14、点滴
筒16、第2輸液チューブ18、および図示しない注射
針が順次接続されており、その注射針が生体の血管に刺
し入れられることにより輸液収容袋12内の輸液がその
血管内へ注入されるようになっている。上記第1輸液チ
ューブ14および第2輸液チューブ18は、可撓性の透
明樹脂から構成されている。また、上記点滴筒16は、
流れが目視できるように輸液が1滴ずつ滴下させられる
よく知られたものである。そして、上記第2輸液チュー
ブ18の点滴筒16近傍に位置する部分には、点滴筒1
6内での液滴の落下を検出するための滴下検出センサ2
0が装着されているとともに、第2輸液チューブ18の
滴下検出センサ20が装着された部分よりも所定距離下
方に位置する部分には、その第2輸液チューブ18の一
部を挟圧することにより第2輸液チューブ18の流通断
面積を狭くして流下する輸液の液量を調節するための本
体装置22が設けられている。
【0010】上記滴下検出センサ20は、図2乃至図5
に示すように構成されている。図2は水平断面図(図5
のII−II視断面図)、図3は第1回動部材26の対向面
(図2の III−III 視断面図)を示す図、図4は一部を
切り欠いた平面図、図5は図2のV−V視断面に沿って
一部を切り欠いた側面図である。
【0011】すなわち、滴下検出センサ20は、ピン2
4により一端部が相互に連結され且つそのピン24の回
りに相対回動可能に設けられた相対向する一対の樹脂製
の第1回動部材26および第2回動部材27と、ピン2
4の周りに設けられて第1回動部材26および第2回動
部材27をそれらの他端部(図2において左端部)が互
いに接近する方向へ常時付勢するトーションコイルスプ
リング30と、第2輸液チューブ18を挟持するために
第1回動部材26および第2回動部材27にそれぞれ設
けられた硬質ゴムなどの弾性体製の一対の挟持部材3
1、32とを備え、第1回動部材26および第2回動部
材27にそれぞれ形成された切欠28、29内に位置す
る第2輸液チューブ18を挟んだ状態で第2輸液チュー
ブ18に装着されるようになっている。
【0012】第1回動部材26および第2回動部材27
の対向面には、軟質ゴム製であって一面が開放された矩
形容器形状の弾性膜34および弾性膜36がその開口側
端部において一体的に固設されており、弾性膜34と第
1回動部材26との間には密閉空間38が形成されてい
る。弾性膜36と第2回動部材27との間には、第2輸
液チューブ18と弾性膜34との接触面積を多く得るた
めに弾性膜36を可動部材26側へ付勢するための複数
(たとえば4個)の圧縮コイルスプリング40が第2輸
液チューブ18の両側に位置するように設けられてい
る。なお、上記トーションコイルスプリング30の付勢
力は、滴下検出センサ20の第2輸液チューブ18から
の外れを防止しかつ第2輸液チューブ18を殆ど押し潰
すことがない程度の挟圧力が得られるように予め決定さ
れている。
【0013】第1回動部材26上記密閉空間38と対応
する位置にはコンデンサマイクロホン(以下、単にマイ
クロホンという)42が第1回動部材26の背面に形成
された取付穴41内に気密に嵌め着けられることにより
一体的に設けられており、その密閉空間38は回動部材
26に形成された貫通穴44を介してマイクロホン42
の図示しない振動板に連通している。これにより、第1
輸液チューブ14から点滴筒16内へ液滴が落下するこ
とにより発生する比較的低周波数(たとえば10Hz〜
20Hz)の振動は第2輸液チューブ18、弾性膜3
4、密閉空間38、および穴44を通してマイクロホン
42の振動板に伝達されるようになっている。
【0014】第1回動部材26には、0.1乃至0.2
mmφ程度の縦通孔46を有し且つ10乃至20mmの長さ
を有する管材48が一体的に設けられており、その縦通
孔46の一端は密閉空間38に連通させられているとと
もに、縦通孔46の他端は第1回動部材26内の空間に
連通させられている。この空間は図示しない隙間或いは
穴を介して外部と連通させられており、密閉空間38は
上記縦通孔46等を通して大気と連通させられている。
縦通孔46の内径および長さ寸法は、密閉空間38内の
空気の熱膨張によるマイクロホン42への影響を好適に
抑制し得かつ滴下音の減衰が発生しないように予め設定
されている。
【0015】第1回動部材26の内部であって且つ他端
部側に位置する部分には、滴下検出センサ20の装着を
検出するためのセンサ装着検出スイッチ50が設けられ
ているとともに、第2回動部材27の他端部には、上記
第1回動部材26の他端部に形成された穴52を通し且
つシール膜54を介してセンサ装着検出スイッチ50を
押圧作動させるための突起56が形成されている。した
がって、図4に示されるような非装着状態では、突起5
6によりセンサ装着検出スイッチ50が押圧されるが、
図2および図5に示すような第2輸液チューブ18を挟
む装着状態では、センサ装着検出スイッチ50が突起5
6により押圧されないことから、滴下検出センサ20の
装着状態がセンサ装着検出スイッチ50により検出され
る。なお、57および58は、第1回動部材26および
第2回動部材27の背面をそれぞれ覆うカバー部材であ
る。
【0016】図6は本体装置22の正面図であり、図7
は本体装置22の平面図であり、図8は本体装置22の
要部断面図である。本体装置22は、一面が開口する矩
形容器状を成し、且つ開口側端部において互いに嵌め合
わされた合成樹脂製の一対の前面ケース60および後面
ケース62を備えている。図8に詳しく示すように、前
面ケース60には、第2輸液チューブ18の一部を通す
ために凸部64に形成されたスリット66と、このスリ
ット66を覆うためにピン67まわりに回動可能に設け
られた開閉部材68とが設けられている。開閉部材68
は、その開位置に操作されたときに後述のブレーキレバ
ー134を回動させる作用突起69と、閉状態を保持す
るために前面ケース60に掛け止められ且つ手動操作に
よってその前面ケース60から掛け外される掛止部材7
0とを備えている。そして、前面ケース60には、上記
開閉部材68が閉じられたときに作動させられる開閉検
出スイッチ71が設けられている。また、本体装置22
内には、第2輸液チューブ18を挟むことによりその流
通断面積を変化させて輸液量を調節する流量制御弁機構
72が設けられている。
【0017】図9乃至図12は、上記流量制御弁機構7
2の構造を詳しく示している。第1フレーム74は図1
1に示すように図示しない螺子によって前面ケース60
の内側に固定されており、第2フレーム76は螺子78
によって第1フレーム74に固定されている。
【0018】第1フレーム74には、第2輸液チューブ
18を挟むための一対の第1挟圧レバー80および第2
挟圧レバー82がピン84によってその軸心まわりに回
動可能に設けられている。第1挟圧レバー80および第
2挟圧レバー82の挟圧側端部は、第1フレーム74の
凸部64の裏面に接近して位置させられており、図12
にも詳しく示すように、それら挟圧側端部には、第2輸
液チューブ18を挟むために、比較的硬質のゴムなどか
らなる直方体状の第1弾性部材86および第2弾性部材
88が螺子90およびピン92によって固定されてい
る。第1弾性部材86は、第2弾性部材88との対向面
において長手方向に平行に形成された押圧突起94と、
第1挟圧レバー80の端面から長手方向に切り込まれた
切欠96と係合するように側面に形成された一対の係合
突起98とを備えている。第2弾性部材88は、第2弾
性部材88との対向面の四隅に形成された4個の位置決
め突起100を備えている。上記4個の位置決め突起1
00のうちの第2挟圧レバー82長手方向の相互間隔は
第2輸液チューブ18の偏平時の長径よりも充分に大き
く、且つ上記第1弾性部材86の押圧突起94の長さも
その長径よりも充分に大きく設定されている。上記4個
の位置決め突起100は装着時などにおける第2輸液チ
ューブ18の外れを防止するためのものである。
【0019】上記第1挟圧レバー80および第2挟圧レ
バー82は、それらの間に張設されたスプリング102
によってそれらの挟圧側端部が開く方向に常時付勢され
ている。また、第2挟圧レバー82は、第1挟圧レバー
80の一部を収容する断面U字状の部材であって、その
端部と第1フレーム74との間に張設された一対のスプ
リング104によって第2輸液チューブ18を閉じる方
向へ常時付勢されており、第1フレーム74に固定され
たストッパ部材105に当接させられるようになってい
る。それら一対のスプリング104の第1フレーム74
側の端部は、螺子106の回転操作によって移動させら
れる移動ブラケット108に掛け止められており、上記
閉じる方向の付勢力が調節されるようになっている。な
お、図8に示すように、上記第2挟圧レバー82の上面
には、ピン84を中心とする円弧に沿って凹凸が形成さ
れた摩擦面を有する樹脂製の摩擦部材110が螺子11
2によって固定されている。
【0020】第1挟圧レバー80は、段付軸114の小
径部を嵌め入れるために長手方向に形成された長穴11
6と、全閉位置を検出するための全閉位置検出スイッチ
118を押圧して作動させるための作用突起120とを
備えている。第1フレーム74には、円筒部と円板状の
基盤部とを有するナイロン樹脂製のガイド部材122
が、このガイド部材122と同心となるように位置する
リニヤステッピングアクチュエータ124と共に螺子1
26によって固定されている。リニヤステッピングアク
チュエータ124は、パルスモータによって回転駆動さ
れるねじ軸128を備えており、このねじ軸128の回
転によってガイド部材122の円筒部により案内される
段付軸114が軸方向に駆動されるようになっている。
リニヤステッピングアクチュエータ124は、たとえば
1パルスの駆動信号に対応する0.008mm単位で第1
挟圧レバー80の締付位置を変化させることができる。
【0021】第1フレーム74の第1挟圧レバー80が
全閉位置となったときにその端部が接近する位置には全
閉位置検出スイッチ118が取り付けられている。ま
た、第2フレーム76には、段付軸114の小径部を嵌
め入れてこれを案内する貫通穴132が備えられてい
る。この第2フレーム76には、ブレーキレバー134
を支持するための支持ブラケット136が螺子138に
より固定されている。このブレーキレバー134は、略
L字状を成し、段付軸114に沿った方向に延び且つ摩
擦部材110の摩擦面と対向する面にそれと係合する摩
擦材140を固定的に備えた作用部142と、第1挟圧
レバー80に沿った方向に延び且つ開閉部材68の作用
突起69と当接する当接部144とを備えている。そし
て、ブレーキレバー134は、その中間の角部付近にお
いてピン146によりその軸心まわりの回動が可能に支
持ブラケット136に取り付けられており、作用部14
2の先端と第1フレーム74との間に張設されたスプリ
ング148により常時図8乃至図10における右廻り方
向に付勢されている。本実施例では、上記ブレーキレバ
ー134と前記摩擦部材110とがブレーキ装置130
を構成している。
【0022】これにより、図8の実線に示すように開閉
部材68が開かれた状態では、ブレーキレバー134は
スプリング148の付勢力に従って図8乃至図10の左
廻りに回動させられて、摩擦材140が摩擦部材110
の摩擦面から離隔させられることから、図10に示すよ
うに第2挟圧レバー82はストッパ105に当接する位
置までスプリング104によって戻される。通常、この
状態では、第1挟圧レバー80はリニヤステッピングア
クチュエータ124によって図10に示す全開位置まで
戻されているので、作業者により、第2輸液チューブ1
8はスリット66を通して第1挟圧レバー80および第
2挟圧レバー82の挟圧側端部の間、すなわち第1弾性
部材86および第2弾性部材88の間に差し入れられる
とともに、ホールドスイッチ158の操作が行われる
と、図8に示すようにリニヤステッピングアクチュエー
タ124によって第1挟圧レバー80がその全閉位置ま
で、すなわち全閉位置検出スイッチ118が作動する位
置まで回動させられて第2輸液チューブ18内の流路が
閉じられる。そして、開閉部材68が閉じられるにとも
なってブレーキレバー134がスプリング148の付勢
力に従って図の右まわりに回動させられると、摩擦材1
40が摩擦部材110の摩擦面に押圧された第2挟圧レ
バー82の回動がその位置で阻止される。したがって、
第2輸液チューブ18として肉厚などの異なる種類のチ
ューブが使用されても、上記の作用によって、第1挟圧
レバー80の全閉位置では確実に流路が閉じられるとと
もに、第1挟圧レバー80の全閉位置からの回動量に対
応して第2輸液チューブ18内の流通断面積が増加させ
られる。図8の第2挟圧レバー82はブレーキ装置13
0により回動が阻止されて位置で示されている。
【0023】図13は、本体装置22に設けられた制御
回路の電気的構成を示すブロック線図である。図におい
て、コンデンサマイクロホン42は低域周波数特性のよ
いものであって、それからの出力信号は、増幅器160
によって増幅された後、たとえば10乃至20Hzの低周
波の通過帯域を有するバンドパスフィルタ162を通過
させられることにより滴下音が抽出されるとともに、A
/D変換器164によりデジタル信号に変換されること
により、信号STとしてマイクロコンピュータ166に
供給される。また、起動/停止スイッチ168、流量
(流速)設定スイッチ170、総量設定スイッチ17
2、センサ装着検出スイッチ50、開閉検出スイッチ7
1、全閉位置検出スイッチ118からの出力もマイクロ
コンピュータ166にそれぞれ供給される。上記流量設
定スイッチ170は、1分当たりの滴下数および1時間
当たりの滴下量(ml)の一方を選択するスイッチ、1分
当たりの滴下数或いは1時間当たりの滴下量(ml)を示
す数値を変更するアップスイッチおよびダウンスイッチ
などから構成される。また、総量設定スイッチ172
は、設定滴下量(ml)および設定滴下時間の一方を選択
するスイッチ、設定滴下量(ml)或いは設定滴下時間を
示す数値を変更するアップスイッチおよびダウンスイッ
チなどから構成される。なお、点滴筒16の構造によっ
て1ml当たりの滴下数は一定であり、たとえば15滴/
mlである。
【0024】上記マイクロコンピュータ166は、CP
U174、ROM176、RAM178、入力ポート1
80および出力ポート182などから成り、CPU17
4は、RAM178の一時記憶機能を利用しつつROM
176に記憶されたプログラムに従って入力信号を処理
し、表示駆動制御回路184を介して、表示器186に
各設定値や現時点における総滴下量或いは滴下経過時間
を示す数値を表示させたり、流量制御のためにパルスモ
ータ駆動制御回路188を介してリニヤステッピングア
クチュエータ124を駆動したり、ブザー駆動回路19
0を介して圧電ブザー192を駆動したりする。たとえ
ば、ホールドスイッチ158が操作される毎に、第2輸
液チューブ18を交互に全閉或いは全開状態とするよう
にリニヤステッピングアクチュエータ124が駆動され
る。また、起動/停止スイッチ168により起動操作が
行われると、輸液の供給量が設定された量となるように
制御される。なお、上記表示器186は、1分当たりの
滴下数或いは1時間当たりの滴下量(ml)を示す数値を
表示するための液晶表示板194、設定滴下量(ml)或
いは設定滴下時間または現時点における総滴下量或いは
滴下経過時間を示す数値を表示するための液晶表示板1
96、アラーム表示灯198などを備えている。
【0025】上述のように、本実施例によれば、手動操
作部材に対応する開閉部材68が開かれた状態におい
て、互いに開いている状態の一対の第1挟圧レバー80
と第2挟圧レバー82との間に第2輸液チューブ18を
位置させてホールドスイッチ158を操作することによ
り第1挟圧レバー80をその全閉位置まで駆動すると、
第2挟圧レバー82はスプリング104の付勢力に抗し
て第2輸液チューブ18を適切に閉じた状態を保持しつ
つその第2輸液チューブ18の径や肉厚寸法に応じた位
置に位置させられる。そして、上記開閉部材68が閉じ
られると、第2挟圧レバー82は、ブレーキ装置130
によりその位置に固定される。したがって、開閉部材6
8が閉じられた状態では、第2輸液チューブ18の種類
に拘わらず第2輸液チューブ18の閉状態と第1挟圧レ
バー80の予め定められた全閉位置とが略一致させられ
るので、リニヤステッピングアクチュエータ124に対
する操作量の増加と第2輸液チューブ18の流通断面積
の増加との関係が略同様となって輸液量の自動的な制御
が、第2輸液チューブ18の種類に拘わらず可能とな
る。
【0026】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
【0027】たとえば、前述の実施例の流量制御弁機構
72は、重力により輸液を供給する第2輸液チューブ1
8に適用されていたが、ポンプによって輸液を圧送する
輸液チューブに対しても適用され得る。
【0028】また、前述の実施例では、開閉部材68が
操作されることに関連してブレーキ装置130が作動さ
せられていたが、必ずしも開閉部材68の操作と関連さ
せる必要はなく、開閉部材68の有無に拘わらず、ブレ
ーキ装置130を作動させるための操作レバーが設けら
れていてもよい。
【0029】また、前述の実施例では、第1挟圧レバー
80を駆動するためにリニヤステッピングアクチュエー
タ124が用いられていたが、減速機付モータやエヤー
シリンダなどの他のアクチュエータであってもよい。
【0030】なお、上述したのあくまでも本発明の一実
施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲におい
て種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である自動輸液装置の使用状
態を説明する図である。
【図2】図1の滴下検出センサの構成を説明する図であ
って、図5のII−II視断面図である。
【図3】図1の滴下検出センサの第1回動部材の対向面
を示す図であって、図2の III−III 視断面図である。
【図4】図1の滴下検出センサの構成を説明する図であ
って、一部を切り欠いた平面図である。
【図5】図1の滴下検出センサの構成を説明する側面図
であって、図2のV−V断面に沿って一部が切り欠かれ
ている。
【図6】図1の本体装置の正面図である。
【図7】図1の本体装置の平面図である。
【図8】図1の本体装置内に設けられた流量制御弁機構
を、そのフレームの一部を切り欠いてケースの一部とと
もに示す平面図である。
【図9】図1の本体装置内に設けられた流量制御弁機構
を示す平面図である。
【図10】図1の本体装置内に設けられた流量制御弁機
構を示す図であって、図11のX−X視断面図である。
【図11】図9の左側面図である。
【図12】第2輸液チューブが流量制御弁機構の第1挟
圧レバーおよび第2挟圧レバーにより挟持された状態を
説明する図である。
【図13】図1の本体装置に備えられた制御装置の電気
的構成を説明するブロック線図である。
【符号の説明】
18:第2輸液チューブ 74:第1フレーム、76:第2フレーム (機枠) 80:第1挟圧レバー 82:第2挟圧レバー 104:スプリング(付勢手段) 124:リニヤステッピングアクチュエータ(駆動モー
タ) 130:ブレーキ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61M 5/14 365 A61M 5/168

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 輸液チューブの一部を挟圧することによ
    り輸液量を自動的に調節する自動輸液装置であって、 機枠に対して第1軸心まわりに各々が回動可能に設けら
    れ、相互間で前記輸液チューブを挟む一対の第1挟圧レ
    バーおよび第2挟圧レバーと、 前記輸液チューブを閉じ得る大きさの付勢力で該第2挟
    圧レバーを該輸液チューブを挟む方向に付勢する付勢手
    段と、 該第1挟圧レバーを予め定められた全閉位置から回動さ
    せることにより、駆動信号に対応して前記輸液チューブ
    を開く駆動モータと、 第1操作位置と第2操作位置とに操作される手動操作部
    材と、 該手動操作部材が第1操作位置に操作された状態では前
    記第2挟圧レバーの回動を許容するが、該手動操作部材
    が第2操作位置に操作された状態では該第2挟圧レバー
    の回動位置を前記機枠に対して固定するブレーキ装置
    と、 を含むことを特徴とする自動輸液装置。
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