JP3723411B2 - 真空駆動ポンプとこのポンプを用いた液体注入装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬液等の液体を人体に非経口投与するために使用する真空駆動ポンプとこのポンプを用いた液体注入装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、栄養剤、抗凝固剤、制癌剤等の薬液を長時間に渡って患者に非経口投与するための液体注入装置として、従来より、重力式の点滴装置や電動式のシリンジポンプ、或いはバルーンインフューザーが使用されている。
しかし、重力式の点滴装置では、薬液容器を高所に吊り下げておくための支柱を要するため患者の移動時に不便であり、電動式シリンジポンプでは、一般に重量が大きく患者に随伴して移動させる訳にはいかず、また、構造も複雑であるため高価であるという欠点がある。
【０００３】
一方、バルーンインフューザーの場合には、上記の液体注入装置に比べて比較的安価でかつコンパクトではあるものの、内部に薬液が充填されたバルーンの収縮力によって薬液を吐出させるものであるため、吐出力を一定に保持するのが困難であるという欠点がある。
そこで、軽量かつ簡単な構造で安価に製造することができ、しかも、常に一定の吐出力で薬液を注入できる液体注入装置として、真空駆動ポンプを用いた液体注入装置が既に開発されており、かかる液体注入装置には、真空駆動ポンプと液体充填シリンダを平行に並列させた「並列タイプ」のものと（特表平４−５０７０５８号公報参照）、真空駆動ポンプを液体充填シリンダと同軸心状に連結させた「直列タイプ」のものがある（ＷＯ９１／０６３３８、ＷＯ９５／２８９７７参照）。
【０００４】
上記の二つのタイプの真空駆動ポンプのうち、「直列タイプ」の液体注入装置に使用する従来の真空駆動ポンプは、一端側が開放されかつ他端側に気密壁を有する真空室形成用の固定シリンダと、この固定シリンダの内部に気密にかつ軸方向移動自在に収納された可動ピストンと同ピストンから前記気密壁を気密状態で貫通するように設けられたロッドとを有する駆動プランジャと、を備えたものである。
【０００５】
この場合、駆動プランジャを軸方向一端側に強制的に移動させて可動ピストンと気密壁との間で真空室を形成すれば、この真空室を形成している可動ピストンに負荷される大気圧により可動プランジャを一定の力で他端側に押し出すことができる。
従って、当該真空駆動ポンプの固定シリンダに液体充填シリンダを同軸心状に連結し、同駆動ポンプの可動プランジャを液体充填シリンダの内部の押出ピストンに連結することにより、当該充填シリンダ内の液体を可動プランジャによって一定圧で外部に吐出させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の真空駆動ポンプでは、可動プランジャの固定シリンダに対する軸方向移動の案内は、可動ピストンの外周部のシール部材（シールリング）を固定シリンダの内周面に摺接させ、かつ、気密壁の貫通部に設けたシール部材をロッドの外周面に摺接させることによって行われている。
このように、従来の真空駆動ポンプでは、可動プランジャは上記の一対のシール部材を介して固定ピストンに軸方向移動自在に案内されているに過ぎないので、可動プランジャを一端側に強制的に押し込む際に同プランジャが拗れて芯ずれを起こし、これによってシール部材が径方向に撓んで真空室の内部に大気が侵入してしまうことがある。
【０００７】
このため、特に、使い捨てではなく何度も使用される真空駆動ポンプの場合には、その使用回数が多くなると真空室の真空度が大幅に低減し、可動プランジャによる吐出力が低下してしまうという恐れがある。
本発明は、このような実情に鑑み、直列タイプの液体注入装置に使用する真空駆動ポンプにおいて、真空室の内部に大気が侵入するのを可及的に防止して、液体の吐出圧を適正値に維持できるようにすることを第一の目的とする。
【０００８】
一方、当該「直列タイプ」の液体注入装置の場合、真空駆動ポンプを接続できる液体充填シリンダとして次の三つのタイプ（ａ）〜（ｃ）がある。
（ａ） ユーザーが液体をポンプで圧送して内部に液体を充填する圧入型
（ｂ） ユーザーが押出ピストンを引き込みプランジャで引き上げて内部に液体を充填するシリンジ型
（ｃ） 製造業者によって予め内部に液体が充填されているプレフィルド型
【０００９】
しかるに、従来では、上記三つのタイプ（ａ）〜（ｃ）の液体充填シリンダの接続部がすべて異なる形状に形成されていたので、液体充填シリンダのタイプごとに異なる真空駆動ポンプを製作しておく必要がある。
このため、従来では、液体充填シリンダの用途に応じて複数種類の真空駆動ポンプを用意せねばならず、この点で、液体注入装置の製作コストが高騰するとともに、ユーザーが液体充填シリンダのタイプに応じて異なる真空駆動ポンプを接続せねばならないため同ポンプの取り扱いが煩雑であるという欠点があった。
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑み、同一の真空駆動ポンプを異なるタイプの液体充填シリンダにも接続できるようにして、液体注入装置の製作コストを低減できかつ真空駆動ポンプの取り扱いを簡便にすることを第二の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記した第一の目的を達成するために、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明の真空駆動ポンプは、一端側に底部を有しかつ他端側に液体充填シリンダに対する開口された接続部を有する外側シリンダと、この外側シリンダの内部に軸方向に向けて配置されかつ一端が前記底部に固定されたロッド部と、このロッド部の他端に固定されたピストン部とを有する固定プランジャと、前記外側シリンダの内部に軸方向摺動自在に挿通されており前記ピストン部が気密に摺接する内周面を有しかつ他端側が大気流通可能な周側壁と、この周側壁の一端側に形成されかつ前記ロッド部に気密に摺接する気密壁と、を有する駆動シリンダと、を備えたものである。
【００１２】
この第一の本発明によれば、駆動シリンダの周側壁が外側シリンダの内部に軸方向摺動自在に挿通されているので、駆動シリンダは、ピストン部のシール部材や気密壁のシール部材だけでなく、外側シリンダに対する直接的な摺動によっても軸方向移動自在に案内されている。
このため、本発明の真空駆動ポンプによれば、当該駆動シリンダを一端側に強制的に押し込む際に同シリンダが拗れて芯ずれを起こすことがない。従って、駆動シリンダの拗れによってシール部材が径方向に撓むことがなく、真空室の内部に大気が侵入してしまうのを未然に防止することができる。
【００１３】
上記の本発明において、駆動シリンダの外周面全面を外側シリンダの内周面全面に当接させると、駆動シリンダと外側シリンダとの間の摩擦抵抗が増大して駆動シリンダの軸方向移動がスムーズにならなくなる恐れがある。
そこで、本発明は、駆動シリンダに摺接するガイド縁を有する軸方向に延びる複数条のガイドリブを外側シリンダの内周面に形成しておくことを推奨する。また、逆に、外側シリンダに摺接するガイド縁を有する軸方向に延びる複数条のガイドリブを駆動シリンダの外周面に形成してもよい。
【００１４】
この場合、ガイドリブのガイド縁が駆動シリンダ又は外側シリンダに摺接することによって駆動シリンダが案内されるので、同シリンダの軸方向移動に際する摩擦抵抗を可及的に少なくでき、その軸方向移動がスムーズになる。
また、この場合、ガイドリブ同士の間で大気流通路が形成されることになるので、この流通路に連通する大気流通口を外側シリンダの一端側に形成することができる。
【００１５】
上記の本発明において、外側シリンダの一端側に押し込められた駆動シリンダに係合して同シリンダが他端側に移動するのを規制するロック位置と、そのロックを解除して前記駆動シリンダが他端側へ移動するのを許容するアンロック位置とに切り換え自在になっているスイッチ部材を前記外側シリンダに設けることにしてもよい。
このスイッチ部材は、外側シリンダの一端側に押し込められた駆動シリンダに係合して同シリンダが他端側に移動するのを規制するので、駆動シリンダを外側シリンダの内部に押し込めた状態にロックしておくことができる。
【００１６】
このため、スイッチ部材によって駆動シリンダを外側シリンダの内部に押し込めた状態で当該外側シリンダに液体充填シリンダを接続することができ、それらのシリンダ同士の接続作業が非常に簡便になる。
そして、この接続作業が完了したあと、スイッチ部材をアンロック位置に切り換えると、駆動シリンダが他端側へ移動するのが許容され、駆動シリンダの吐出力によって液体充填シリンダ内の液体が液体吐出口から外部に吐出されることになる。
【００１７】
一方、上記スイッチ部材をロック位置からアンロック位置に切り換えた場合において、駆動シリンダ内への大気流通に何の抵抗もない場合には、駆動シリンダが外側シリンダの他端側に急激に移動し、液体充填シリンダの押出ピストンに衝突してこれを傷めたり、注入当初の吐出圧が瞬間的に異常に高められるという恐れがある。従って、かかる不都合を回避する観点からは、駆動シリンダ内への大気流通をできるだけ絞り込んでおくことが好ましい。
しかし、駆動シリンダに対する大気流通を絞り込むと、駆動シリンダの外側シリンダに対する軸方向移動の抵抗が大きくなるので、駆動シリンダによる液体の吐出力が過少になったり、外側シリンダに対する駆動シリンダの押し込み作業が行い難くなるという不都合が生じる。
【００１８】
そこで、本発明は、大気流通孔を有する端部壁を駆動シリンダの周側壁の他端側に形成し、この端部壁の外面が非接触であるときの前記大気流通孔における大気流通量をその端部壁の外面が他の部材に接触しているときの前記大気流通孔における大気流通量よりも低めに設定する弁装置を設けることを推奨する。
この場合、上記弁装置により、端部壁の外面が非接触であるときの駆動シリンダに対する大気流通量が低めに設定されているので、ロックを解除された直後の駆動シリンダが他端側へ急激に移動するのが抑制される。
【００１９】
他方、上記弁装置は、端部壁の外面が他の部材に接触しているときは駆動シリンダに対する大気流通量を高めに設定するので、端部壁が液体充填シリンダの押出ピストンに接触した時点で大気流通量が高めに設定され、駆動シリンダによる液体の吐出力が過少になることはない。また、端部壁をテーブル等の載置面に接触させることによっても大気流通量が高めに設定されるので、外側シリンダに対する駆動シリンダの押し込み作業が行い難くなるという不都合も生じない。
【００２０】
上記の作用を行う弁装置としては、抜け止めされた状態で軸方向移動するように端部壁の大気流通孔に遊挿されかつ軸方向に貫通する小孔を内部に有する弁体と、この弁体における駆動シリンダの内部側の部分に形成した閉鎖フランジを端部壁の内面に押し付けるばね部材と、を備えたものを採用することができる。そして、前記弁体を、その他端部が前記端部壁の外面よりも他端側に露出するように前記大気流通孔に挿通すればよい。
【００２１】
この弁装置によれば、ばね部材で弁体の閉鎖フランジが端部壁の内面に押し付けられているので、端部壁の外面が非接触の場合は弁体の小孔から大気が流通し、駆動シリンダに対する大気流通量が低めに設定される。これに対して、端部壁の外面が押出ピストンその他の部材に接触した場合は、弁体の他端部が一端側へ押し込まれ、閉鎖フランジが端部壁の内面から離脱して大気流通孔が開放されるので、駆動シリンダに対する大気流出量が高めに設定される。
【００２２】
上記した真空駆動ポンプにおいて、固定プランジャのロッド部は、液体充填シリンダの内部を液密状態で摺接する押出ピストンのストロークよりも大きい軸方向長さに設定しておくことが好ましい。この場合、押出ピストンが液体充填シリンダの最も他端側に移動して液体の吐出が完了した後でも、固定プランジャのピストン部と駆動シリンダの気密壁との間に真空室が形成されている状態になるので、液体充填シリンダ内の液体を所定の吐出力で最後まで適切に吐出させることができる。
【００２３】
上記した真空駆動ポンプは、これを液体充填シリンダに同軸心状に連結することにより「直列タイプ」の液体注入装置として使用することができる。
すなわち、本発明の液体注入装置は、外側シリンダに対する開口された接続部を一端側に有しかつ液体吐出口を他端側に有する液体充填シリンダと、この液体充填シリンダの内周面に液密状態で摺接するように同シリンダの内部に軸方向移動自在に収納された押出ピストンと、前記液体充填シリンダの接続部に対して同軸心状に連結された前記外側シリンダを有する真空駆動ポンプと、を備えたものである。
【００２４】
また、前記した第二の目的を達成するために、本発明は次の技術的手段を講じた。すなわち、本発明の液体注入装置は、次の三つのタイプ（ａ）〜（ｃ）のうちの少なくとも二つのタイプに属する液体充填シリンダの接続部が、同一の真空駆動ポンプの外側シリンダの接続部に適合するように同一形状に形成されているものである。
（ａ） ユーザーが液体をポンプで圧送して内部に液体を充填する圧入型
（ｂ） ユーザーが押出ピストンを引き込みプランジャで引き上げて内部に液体を充填するシリンジ型
（ｃ） 製造業者によって予め内部に液体が充填されているプレフィルド型
【００２５】
この第二の本発明によれば、上記三つのタイプ（ａ）〜（ｃ）のうちの少なくとも二つのタイプに属する液体充填シリンダの接続部が同一の真空駆動ポンプの外側シリンダの接続部に適合するので、液体充填シリンダのタイプごとに異なる真空駆動ポンプを製作しておく必要がなく、液体注入装置の製作コストを低減できるとともに、ユーザーによる真空駆動ポンプの取り扱いを簡便にすることができる。
なお、この第二の本発明の場合には、真空駆動ポンプとして、前記した第一の本発明に係る真空駆動ポンプ（駆動シリンダで液体充填シリンダの押出ピストンを押し出すタイプ）だけでなく、従来の真空駆動ポンプ（可動プランジャのロッドで液体充填シリンダの押出ピストンを押し出すタイプ）を採用することもできる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
本実施形態の液体注入装置１は、例えば、栄養剤、抗凝固剤、制癌剤等の薬液を長時間に渡って一定圧で患者に非経口投与するためのであり、図１に示すように、真空駆動ポンプ２を液体充填シリンダ３と同軸心状に連結させた「直列タイプ」のものである。
すなわち、この液体注入装置１は、真空駆動ポンプ２の外側シリンダ４に対する開口された接続部５を一端側に有しかつ液体吐出口６を他端側に有する前記液体充填シリンダ３と、この液体充填シリンダ３の内周面に液密状態で摺接するように同シリンダ３の内部に軸方向移動自在に収納された押出ピストン７と、液体充填シリンダ３の接続部５に対して同軸心状に連結された前記外側シリンダ４を有する真空駆動ポンプ２と、を備えている。
【００２７】
なお、真空駆動ポンプ２の外側シリンダ４の外周面の他端側（図１の下側）には、当該シリンダ４に対する握り摩擦を増大させるため、及び、テーブル等の平面上において製品が転がらないようにするための複数の滑り止めリブ８が突設されている。
液体充填シリンダ３の液体吐出口６には流量調整装置９付きのチューブ１０よりなる注入ラインが接続され、その液体吐出口６の隣りには、内部に逆止弁を有する液体注入口１１が設けられている。また、図２に示すように、押出ピストン７の外周部には一対のシールリング１２が軸方向に離れて配置され、これによって、当該ピストン７が液体充填シール３の軸心に対して傾斜せずに適切に軸方向移動するようにしている。
【００２８】
図２及び図３に示すように、上記真空駆動ポンプ２は、液体充填シリンダ３とほぼ同径の前記外側シリンダ４と、この外側シリンダ４の内部に同軸心状に収納された固定プランジャ１４と、この固定プランジャ１４を取り囲んだ状態で外側シリンダ４の内部に軸方向摺動自在に挿通された駆動シリンダ１５と、を備えている。
このうち、外側シリンダ４は、一端側（図２の上側）に底部１６を有しかつ液体充填シリンダ３に対する開口された接続部１７を有する合成樹脂製の円筒体よりなる。図３に示すように、外側シリンダ４の周側壁の内周面には、駆動シリンダ１５の外周面に摺接するガイド縁を有する複数条（図例では四つ）のガイドリブ１８が一体に突設されており、このガイドリブ１８同士で区画される外側シリンダ４と駆動シリンダ１５との間の空間で大気流通路１９が形成されている。
【００２９】
なお、図例とは逆に、外側シリンダ４に摺接するガイド縁を有する軸方向に延びる複数条のガイドリブを駆動シリンダ１５の外周面に一体に形成することにしてもよい。
外側シリンダ４における底部１６の周囲の周壁部分は一端側に向かって先細りテーパー状に形成されていて、このテーパー部分に、上記大気流通路１９に連通する大気流通口２０が形成されている。また、この大気流通口２０には後述するスイッチ部材３１が収納されている。
【００３０】
本実施形態では、外側シリンダ４の接続部１７は、雌ねじ部よりなる前記液体充填シリンダ３の接続部５に対してねじ込み可能な雄ねじ部よりなる。なお、これらの接続部５，１７の雄雌構造は逆転させてもよい。また、これらの接続部５，１７同士の結合手段は、それらを同軸心状に着脱自在に結合できるものであればよく、図例のねじ込み式だけでなく嵌め込み式その他の周知の結合手段を採用できる。
前記固定プランジャ１４は、外側シリンダ４の中心部に軸方向に向けて配置されかつ一端が底部１６に固定されたロッド部２１と、このロッド部２１の他端に固定されたピストン部２２と、を備えており、このピストン部２２は、外側シリンダ４の他端側（図２の下側）の接続部１７の近傍に配置されている。ピストン部２２の外周部には一対のシールリング２３が軸方向に離れて配置されており、これにより、後述する真空室２９の気密性を有効に確保している。
【００３１】
駆動シリンダ１５は、前記外側シリンダ４の内部に軸方向摺動自在に挿通された周側壁２４と、この周側壁２４の一端側に形成された気密壁２５と、同周側壁２４の他端側に形成されかつ大気流通孔２６を中央部に有する端部壁２７と、を一体に備えている。
この駆動シリンダ１５の周側壁２４は、その外径が前記ガイドリブ１８のガイド縁が丁度当接する寸法に設定され、かつ、前記ピストン部２２のシールリング２３が気密に摺接する内周面を備えている。他方、図４（ａ）に示すように、気密壁２５の中央部には、一対のＯリングよりなるシール部材２８を有する貫通部が形成されている。この貫通部には前記固定プランジャ１４のロッド部２１が挿通されており、このロッド部２１の外周面に各シール部材２８が気密に摺接している。
【００３２】
しかして、駆動シリンダ１５の内部には、固定プランジャ１４のピストン部２２と気密壁２５とによって大気から隔離された真空室２９が形成されている。従って、駆動シリンダ１５は、ピストン部２２の背面に負荷される大気圧により、常に一定の圧力で外側シリンダ４の他端側（図２の下側）に突出するように付勢されている。
なお、図４（ａ）に示すように、気密壁２５における両シール部材２８の間の部分には、内部に潤滑グリスが収納されたグリス溜め３０が形成されている。
【００３３】
図２に示すように、上記固定プランジャ１４のロッド部２１は、液体充填シリンダ３の内部を液密状態で摺接する押出ピストン７のストロークよりも大きい軸方向長さを備えている。
このため、押出ピストン７が液体充填シリンダ３の最も他端側（図２の下端側）に移動して液体の吐出が完了した後でも、駆動シリンダ１５の内部において固定プランジャ１４のピストン部２２と気密壁２５との間で真空室２９が残るようになっており、これにより、液体充填シリンダ３内の液体を所定の吐出力で最後まで適切に吐出させることができる。
【００３４】
図２〜図４に示すように、外側シリンダ４の一端側には、同シリンダ４の一端側に押し込められた駆動シリンダ１５に係合してこのシリンダ１５が他端側に移動するのを規制するロック位置と、そのロックを解除して駆動シリンダ１５が他端側へ移動するのを許容するアンロック位置とに切り換え自在になっているスイッチ部材３１が設けられている。
本実施形態のスイッチ部材３１は、径方向で対向する両大気流入口２０の内部にそれぞれ収納されかつ中央部が上下揺動自在に外側シリンダ４に枢着された一対の棒状体よりなり、この各スイッチ部材３１は、その枢着部から径内側に延びている掛止部３２と、その枢着部から径外側に延びてシリンダ４の外部に露出している操作部３３と、を備えている。
【００３５】
また、この各スイッチ部材３１は、掛止部３２が水平方向よりも下方には揺動しないが上方へは揺動できるようにその回動方向が規制された状態で枢着されており、駆動シリンダ１５の一端側には、その掛止部３２の先端が引っ掛かる被掛止片３４が径外側に向けて突設されている。
従って、図４の（ａ）〜（ｃ）に連続的に示すように、駆動シリンダ１５を外側シリンダ４の一端側に押し込んで行くと、駆動シリンダ１５の各被掛止片３４が各スイッチ部材３１の掛止部３２を上方へ揺動させながら同掛止部３２を通過し、その後、水平状態のロック位置に戻った掛止部３２が被掛止片３４に引っ掛かるようになっている。
【００３６】
このため、本実施形態のスイッチ部材３１によれば、駆動シリンダ１５を底部１６近傍まで押し込むだけで同シリンダ１５を自動的にその位置にロックできるようになっている。
一方、この駆動シリンダ１５のロックを解除して液体の吐出を開始するには、各スイッチ部材３１の操作部３３を指で摘んで径内側に倒し、当該スイッチ部材３１をアンロック位置に切り換えればよい。この場合、スイッチ部材３１の掛止部３２が図４（ｂ）に示すように上方へ揺動されて被掛止片３４から離脱するため、駆動シリンダ１５が他端側へ移動するのが許容されることになる。
【００３７】
駆動シリンダ１５の前記端部壁２７には、この端部壁２７の外面が非接触であるときの大気流通孔２６における大気流通量を、その端部壁２７の外面が他の部材に接触しているときの大気流通孔２６における大気流通量よりも低めに設定する弁装置３５が設けられている。
図５に示すように、本実施形態の弁装置３５は、端部壁２７の大気流通孔２６に軸方向移動自在に遊挿された弁体３６と、この弁体３６の軸部が挿通されたコイルばねよりなるばね部材３７とを備えている。
【００３８】
このうち、弁体３６は、軸方向に貫通する小孔３８を内部に有し、かつ、大気流通孔２６よりも大径の閉鎖フランジ３９と抜け止めフランジ４０を両端部に有する筒部材よりなり、その両フランジ３９，４０によって抜け止めされた状態で端部壁２７の大気流通孔２６に遊挿されている。他方、ばね部材３７は抜け止めフランジ４０と端部壁２７との間に介在されており、このばね部材３７の付勢力によって、当該弁体３６は、その閉鎖フランジ３９が端部壁２７の内面に押し付けられるように常に他端側（図５の下側）に付勢されている。
端部壁２７の中央部には、一端側（図５の上側）に凹んだ断面円形の収納凹部４１が形成されており、この収納凹部４１に、上記弁体３６の外側突出部とばね部材３７が収納されている。また、図５（ｃ）に示すように、端部壁２７の外面２７Ａには、収納凹部４１を周側壁２４の外周面に連通させて弁体３６に対する大気流通を図るための大気流通溝４２が形成されている。
【００３９】
図５（ｂ）に示すように、上記弁体３６の軸方向長さは、その他端が収納凹部４１から若干飛び出す程度に設定されており、これにより、弁体３６の他端部は端部壁２７の外面（押出ピストン７等に対する接触面）２７Ａよりもやや他端側に露出するようになっている。
本実施形態の弁装置３５の場合、ばね部材３７で弁体３６の閉鎖フランジ３９が端部壁２７の内面に押し付けられているので、端部壁２７の外面２７Ａが非接触の場合（図５（ｂ）の状態）は弁体３６の小孔３８のみから大気が流通し、駆動シリンダ１５に対する大気流通量が低めに設定される。
【００４０】
これに対して、端部壁２７の外面２７Ａが押出ピストン７その他の部材に接触した場合（図５（ａ）の状態）は、弁体３６の他端部が一端側へ押し込まれ、閉鎖フランジ３９が端部壁２７の内面から離脱して大気流通孔２６が開放されるので、駆動シリンダ１５に対する大気流出量が高めに設定されることになる。
【００４１】
次に、上記構成の真空駆動ポンプ２を有する液体注入装置１の使用方法とその作用を説明する。
本実施形態の真空駆動ポンプ２は、当初は液体充填シリンダ３に対して接続されていない分離タイプのものである。従って、駆動シリンダ１５を外側シリンダ４に対して押し込んで駆動シリンダ１５をその位置にロックしたあと、その状態で外側シリンダ４を液体充填シリンダ３にねじ込んで両者を接続するようにして使用される。
【００４２】
そして、駆動シリンダ１５を外側シリンダ４の内部に押し込んだ状態でロックするには、前記スイッチ部材３１が作動するまで駆動シリンダ１５の端部壁２７をテーブル等の載置面に当接させ、この状態で外側シリンダ４をその載置面に向かって押し下げればよい。
このさい、本実施形態の真空駆動ポンプ２では、駆動シリンダ１５の周側壁２４がガイドリブ１８によって外側シリンダ４に対して直接摺動するようになっているので、当該駆動シリンダ１５を一端側に強制的に押し込む際に同シリンダ１５が拗れて芯ずれを起こすことがない。従って、駆動シリンダ１５の拗れによってシール部材２３，２８が径方向に撓むことがなく、真空室２９の内部に大気が侵入してしまうのを未然に防止することができる。
【００４３】
また、ガイドリブ１８のガイド縁に駆動シリンダ１５を摺接させて同シリンダ１５を案内しているので、駆動シリンダ１５の軸方向移動に際する摩擦抵抗も非常に少なく、その軸方向移動をスムーズに行うことができる。
更に、端部壁２７の外面２７Ａが載置面に接触した場合、図５（ａ）に示すように弁体３６の他端部が一端側へ押し込まれて大気流通孔２６が開放され、駆動シリンダ１５に対する大気流出量が高めに設定されるため、外側シリンダ４に対する駆動シリンダ１５の押し込み作業をスムーズに行うことができる。
【００４４】
一方、前記スイッチ部材３１の掛止部３２によって駆動シリンダ１５の軸方向移動がロックされると、その状態で内部に液体を充填してある液体充填シリンダ３の接続部５に外側シリンダ１５の接続部１７をねじ込み、その後、スイッチ部材３１の操作部３３を指で摘んでこれをアンロック位置に切り換えればよい。
すると、駆動シリンダ１５に対するロックが解除され、同シリンダ１５が外側シリンダ４の他端側に移動する。このとき、駆動シリンダ１５の端部壁２７の外面２７Ａが液体充填シリンダ３内の押出ピストン７に接触していない場合には、弁体３６の閉鎖フランジ３９がばね部材３７で端部壁２７の内面に押し付けられているため、図５（ｂ）に示すように弁体３６の小孔３８だけから大気が流通し、駆動シリンダ１５に対する大気流通量が低めに設定される。
【００４５】
このため、ロックが解除された直後の駆動シリンダ１５が他端側へ急激に移動することがなく、駆動シリンダ１５の端部壁２７が押出ピストン７に衝突してこれを損傷させたり、注入当初の吐出圧が瞬間的に異常に高められるのが未然に防止される。
その後、駆動シリンダ１５の端部壁２７の外面２７Ａが押出ピストン７に接触すると、前記と同様に弁装置３５によって駆動シリンダ１５に対する大気流通量が高めに設定されるので、液体吐出途中での駆動シリンダ１５の吐出力が過少になることはない。
【００４６】
なお、後述する圧入型の液体充填シリンダ３を用いた液体注入装置１の場合には、先に真空駆動ポンプ２を液体充填シリンダ３に接続してから、同シリンダ３に液体を圧送するようにして使用することもできる。
また、本実施形態では、ユーザーが使用時に真空駆動ポンプ２を後付けする場合を例示したが、本発明の真空駆動ポンプ２は、使い捨ての液体充填シリンダ３に対して製造時に接着剤等で固定することにより、その液体充填シリンダ３とともに使い捨てのものとして使用することもできる。
【００４７】
図６〜図８は、上記の真空駆動ポンプ２をユーザーが使用時に接続しうる各種の液体充填シリンダ３を示している。
このうち、図６の液体充填シリンダ３は、ユーザーが液体をポンプで圧送して内部に液体を充填する圧入型のものであり、この場合には、液体吐出口６の他に逆止弁付きの液体注入口１１が設けられているので、薬液の途中追加や再度充填が可能となるという利点がある。
【００４８】
図７の液体充填シリンダ３は、ユーザーが押出ピストン７を引き込みプランジャ４４で引き上げて内部に液体を充填するシリンジ型のものであり、この引き込みプランジャ４４は、押出ピストン７に対して容易に引きちぎれるようになっている。従って、液体を充填した後は引き込みプランジャ４４は押出ピストン７から分離され、その後、当該シリンダ３に真空駆動ポンプ２が接続される。
なお、引き込みプランジャ４４はねじ込み手段等で押出ピストン７に対して着脱自在に連結することもできる。また、図７のシリンジ型の場合には、ディスポーザブル製品を使用しなくてもよいという利点がある。
【００４９】
図８の液体充填シリンダ３は、製造業者によって予め内部に液体が充填されているプレフィルド型のものである。図８（ｂ）に示すように、このシリンダ３の一端側の開口部はホットメルト、接着剤又はパラフィルム等で完全にシールされた蓋部材４５で閉塞されており、この蓋部材４５は使用時にユーザーによって容易に除去できるようになている。なお、このタイプの場合は、ユーザーによる充填操作が不要であるため作業が簡単であり、かつ、薬液の誤注入や院内感染を防止できるという利点がある。
【００５０】
そして、本実施形態では、図６〜図８に示す各タイプに属する液体充填シリンダ３の接続部５が、図１〜図３に示す同一の真空駆動ポンプ２の外側シリンダ４の接続部１７に適合するように、すべて同一形状に形成されている。
このため、どのタイプの液体充填シリンダ３に対しても同じ真空駆動ポンプ２を使い回しすることができ、液体充填シリンダ３のタイプごとに異なる真空駆動ポンプ２を製作しておく必要がないので、液体注入装置１の製作コストを低減できるとともに、ユーザーによる真空駆動ポンプ２の取り扱いを簡便にすることができる。
【００５１】
なお、上記した三つのタイプのすべてについて同じ真空駆動ポンプ２を使い回しする必要がない場合には、その三つのタイプのうち、少なくとも二つのタイプに属する液体充填シリンダ３の接続部５を真空駆動ポンプ２の接続部１７に適合するように同一形状に形成すればよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、直列タイプの液体注入装置に使用する真空駆動ポンプにおいて、真空室の内部への大気の侵入を可及的に防止できるので、液体充填シリンダからの液体の吐出圧を適正値に維持することができる。
また、本発明によれば、同一の真空駆動ポンプを異なるタイプの液体充填シリンダにも接続できるので、液体注入装置の製作コストを低減できるとともに、真空駆動ポンプの取り扱いを簡便にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液体注入装置の全体正面図である。
【図２】液体注入装置の正面断面図であり、駆動シリンダが外側シリンダの一端側から突出している状態を示す。
【図３】（ａ）は液体注入装置の正面断面図であり、駆動シリンダが外側シリンダの他端側に押し込められている状態を示す。（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】スイッチ部材のロック作用を示すための真空駆動ポンプの上部拡大断面図であり、（ａ）はロック前の状態、（ｂ）はロック途中の状態、（ｃ）はロック完了の状態を示す。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は弁装置の作用を示すための駆動シリンダの下部拡大断面図であり、（ａ）は弁体が一端側に押し込められて大気流通量が高くなった状態、（ｂ）は弁体が押し込められずに大気流通量が低くなっている状態を示す。（ｃ）は同駆動シリンダの下部拡大斜視図である。
【図６】圧入型の液体充填シリンダの正面断面図である。
【図７】シリンジ型の液体充填シリンダの正面断面図である。
【図８】（ａ）はプレフィル型の液体充填シリンダの正面断面図であり、（ｂ）は同シリンダの上部の斜視図である。
【符号の説明】
１ 液体注入装置
２ 真空駆動ポンプ
３ 液体充填シリンダ
４ 外側シリンダ
５ 接続部
６ 液体吐出口
７ 押出ピストン
１４ 固定プランジャ
１５ 駆動シリンダ
１６ 底部
１７ 接続部
１８ ガイドリブ
１９ 大気流通路
２０ 大気流通口
２１ ロッド部
２２ ピストン部
２４ 周側壁
２５ 気密壁
２６ 大気流通孔
２７ 端部壁
２７Ａ 外面
３１ スイッチ部材
３５ 弁装置
３６ 弁体
３７ ばね部材
３８ 小孔
３９ 閉鎖フランジ
４４ 引き込みプランジャ

Claims (9)

1. 一端側に底部（１６）を有しかつ他端側に液体充填シリンダ（３）に対する開口された接続部（１７）を有する外側シリンダ（４）と、
   この外側シリンダ（４）の内部に軸方向に向けて配置されかつ一端が前記底部（１６）に固定されたロッド部（２１）と、このロッド部（２１）の他端に固定されたピストン部（２２）とを有する固定プランジャ（１４）と、
   前記外側シリンダ（４）の内部に軸方向摺動自在に挿通されており前記ピストン部（２２）が気密に摺接する内周面を有しかつ他端側が大気流通可能な周側壁（２４）と、この周側壁（２４）の一端側に形成されていて前記ロッド部（２１）が貫通しかつ前記ロッド部（２１）に気密に摺接する気密壁（２５）と、を有する駆動シリンダ（１５）と、を備えており、
   前記駆動シリンダ（１５）を外側シリンダ（４）の一端側に移動させることにより該駆動シリンダ（１５）内のピストン部（２２）と気密壁（２５）との間に負圧が発生すると共に、この負圧により駆動シリンダ（１５）が外側シリンダ（４）の他端側に移動するように構成されている真空駆動ポンプ。
2. 駆動シリンダ（１５）又は外側シリンダ（４）に摺接するガイド縁を有する軸方向に延びる複数条のガイドリブ（１８）が当該外側シリンダ（４）の内周面又は駆動シリンダ（１５）の外周面若しくはこれらの双方に形成されている請求項１に記載の真空駆動ポンプ。
3. ガイドリブ（１８）同士の間で形成される大気流通路（１９）に連通する大気流通口（２０）が外側シリンダ（４）の一端側に形成されている請求項２に記載の真空駆動ポンプ。
4. 外側シリンダ（４）の一端側に押し込められた駆動シリンダ（１５）に係合して同シリンダ（１５）が他端側に移動するのを規制するロック位置と、そのロックを解除して前記駆動シリンダ（１５）が他端側へ移動するのを許容するアンロック位置とに切り換え自在になっているスイッチ部材（３１）が前記外側シリンダ（４）に設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の真空駆動ポンプ。
5. 大気流通孔（２６）を有する端部壁（２７）が駆動シリンダ（１５）の周側壁（２４）の他端側に形成され、この端部壁（２７）の外面（２７Ａ）が非接触であるときの前記大気流通孔（２６）における大気流通量をその端部壁（２７）の外面（２７Ａ）が他の部材に接触しているときの前記大気流通孔（２６）における大気流通量よりも低めに設定する弁装置（３５）が設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の真空駆動ポンプ。
6. 弁装置（３５）は、抜け止めされた状態で軸方向移動するように端部壁（２７）の大気流通孔（２６）に遊挿されかつ軸方向に貫通する小孔（３８）を内部に有する弁体（３６）と、この弁体（３６）における駆動シリンダ（１５）の内部側の部分に形成した閉鎖フランジ（３９）を端部壁（２７）の内面に押し付けるばね部材（３７）と、を備えており、
   前記弁体（３６）は、その他端部が前記端部壁（２７）の外面（２７Ａ）よりも他端側に露出するように前記大気流通孔（２６）に挿通されている請求項５に記載の真空駆動ポンプ。
7. 固定プランジャ（１４）のロッド部（２１）が、液体充填シリンダ（３）の内部を液密状態で摺接する押出ピストン（７）のストロークよりも大きい軸方向長さを備えている請求項１〜６のいずれかに記載の真空駆動ポンプ。
8. 外側シリンダ（４）に対する開口された接続部（５）を一端側に有しかつ液体吐出口（６）を他端側に有する液体充填シリンダ（３）と、
   この液体充填シリンダ（３）の内周面に液密状態で摺接するように同シリンダ（３）の内部に軸方向移動自在に収納された押出ピストン（７）と、
   前記液体充填シリンダ（３）の接続部（５）に対して同軸心状に連結された前記外側シリンダ（４）を有する請求項１〜７のいずれかに記載の真空駆動ポンプと、
   を備え、前記真空ポンプの駆動シリンダ（１５）の他端側への移動によって押出ピストン（７）を押圧することで液体充填シリンダ（３）内の液体を液体吐出口（６）から吐出させるように構成されている液体注入装置。
9. 次の三つのタイプ（ａ）〜（ｃ）のうちの少なくとも二つのタイプに属する液体充填シリンダ（３）の接続部（５）が、同一の真空駆動ポンプ（２）の外側シリンダ（４）の接続部（１７）に適合するように同一形状に形成されている請求項８に記載の液体注入装置。
   （ａ） ユーザーが液体をポンプで圧送して内部に液体を充填する圧入型
   （ｂ） ユーザーが押出ピストン（７）を引き込みプランジャ（４４）で引き上げて内部に液体を充填するシリンジ型
   （ｃ） 製造業者によって予め内部に液体が充填されているプレフィルド型。

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