JP3756189B2 - バルブ組立体 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は液体移送のためのバルブ組立体に関する。
発明の概要
本発明によれば、液体入口と、液体出口と、この液体入口および液体出口の間に配置されたバルブ部材とを含み、バルブ部材は液体入口および液体出口を隔離する弾性膜を有し、該弾性膜は一つ以上の穴を有しており、弾性膜の両側間に圧力差が存在しない状態では一つ以上の穴の壁面は圧潰されて液体が穴を全く通過できず、或る閾値レベルにおいて弾性膜の緊張が一つ以上の穴を開口させて、その穴を通って弾性膜の一方の側から他側へ液体が流れ得るようにさせる液体移送のためのバルブ組立体が提供される。
本発明の実施例によれば、このバルブは一方向にのみ流体移送できる一方向形式のバルブである。
本発明の他の実施例によれば、バルブ組立体は弾性膜を手で引張って一つ以上の穴を開口させることができるようにする補助部材を含む。
圧力閾値は、弾性膜の厚さおよび表面積、および前記一つ以上の穴の寸法によって決められる。
本発明のさらに他の実施例によれば、バルブ組立体は上述で定義した形式の少なくとも一つの穴を形成するように弾性膜を突き通すための突き通し部材を含む。
本発明の他の見地によれば、前掲の請求項のいずれかによるバルブ組立体を含む群から無関係に（別々に）それぞれ選択された第１バルブ組立体および第２バルブ組立体を含み、前記第二バルブ組立体の液体出口が前記第一バルブ組立体の液体出口と連通されている流体バルブ組立体が提供される。
本発明は、特に添付図面を参照して以下の限定することを意図しない特定の実施例で説明される。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明のバルブ組立体を通る長手方向の断面の概略図を示す。
図２は、図１の円で囲んだ領域の拡大図である。
図３は、圧力を加えた状態の図１のバルブ組立体を示す。
図４は、図３の円で囲んだ領域の拡大図である。
図５は、流体を両方向に移送することができる本発明の実施例の長手方向の断面図である。
図６は、流体を一方向にだけ移送することができる本発明の他の実施例のバルブを通る長手方向の断面図である。
図７は、弾性膜を緊張させて穴を開口させるために弾性膜を手で撓ませることのできるようにする手段を含む本発明の他の実施例のバルブを通る長手方向の断面図である。
図８は、手で力を加えた後の図７バルブ組立体を通る長手方向の断面図である。
図９は、突き通し部材を含む本発明の他の実施例のバルブ組立体を通る長手方向の断面図である。
図１０は、二方向バルブを構成する本発明のさらに他の実施例のバルブ組立体を通る長手方向の断面図である。
好ましい実施例の詳細な説明
本発明のバルブ組立体の概略図を示す図１〜図４をまず参照する。このバルブ組立体１２は液体入口１６および液体出口１８を有する本体１４を含む。（この実施例に関して「出口」および「入口」という用語を使用しているのは、実際のところ、認識されるように単に便宜的なことである。ここに示すバルブは対称的なもので、入口および出口の機能は逆にすることができる。）入口１６および出口１８の間にはそれらの入口および出口を隔離する弾性膜２０が配置されており、この弾性膜は例えばシリコーンゴムで作られる。図２に見られるように、弾性膜２０には穴２２が形成されており、この穴は、弾性膜の両側間に圧力差が存在していない状態では穴の壁面が圧潰されて、穴が完全に塞がれる位置にある。
液体圧力が入口１６を通して作用されると（図３に矢印で概略的に示されている）、弾性膜２０は変形し緊張し、これによりその穴が拡張して図４に見られるように流体を通過させることができる開かれた穴を形成する。
本発明の実施例のバルブ組立体３０を示す図５を参照する。このバルブ組立体は互いに係合された二つの部材３４，３６で構成されたハウジング３２を含む。部材３４は流体入口３８を形成し、また部材３６は流体出口４０を形成しており、この実施例では出口４０はルアー形式（luer-type）コネクタである。膜４２が入口および出口の間に配置され、部材３４，３６の連結箇所によって所定位置に保持される。
膜４２は穴を有しており、この穴は図５に示される係止状態においては塞がれすなわち閉じられている。膜に液体圧力が作用されると膜は変形し（点線で照明されている）、穴４４が開いて流体の通過を可能にする。図１〜図４のバルブ組立体の場合と同様に、液体は基本的にはいずれの方向にも流れることもでき、この流れは付与された流体の方向によって決まる（ここで再び説明するが、部材３８，４０）はそれぞれ便宜的に「入口」および「出口」と定められており、入口３８から出口４０へ向かう流れ方向は好ましい方向とされる。）
液体の流れが一方向にだけ可能とされる他の実施例のバルブ組立体５０を示す図６を参照する。このバルブ組立体５０はそれぞれ入口５８および出口６０を形成している第１部材５４および第２部材５６で構成されたハウジング５２を含み、出口６０はルアー形式（luer-type）コネクタである。ケーシングすなわちハウジング５２の内部には弾性膜６２が配置され、部材５４，５６の連結部分の間に保持されている。図示されるように、部材５４は弾性膜６２に平行に配置された壁部６４を有しており、したがってこの弾性膜は壁部６４と反対方向（出口６０へ向かう方向）にだけ変形することができる。入口５８から与えられた（矢印で示される）液体圧力が或る閾値を超えると、膜が変形して（変形した部材が点線で示されている）元々存在している膜の穴６６が開かれて、入口５８と出口６０との間で流体が流れるようにする。
他の実施例のバルブ組立体７０を示す図７および図８を参照する。この実施例と図６に示した実施例との違いは第一部材７４にあり、図６と同じ符号を与えられている他のすべての部材は実際に同じ機能を果たす。部材７４は入口８２を形成する中央部分８０、および膜６２に接近して位置される環状膨み部分８４とを有する。中央部分８０は部材７４の周辺部分８６に対して中間可撓ショルダ部分８８により連結され、この可撓ショルダ部分８８が中央部分８２と周辺部分８６との相対的な軸線方向に沿う動きを可能にしている。
中央部分が周辺部分に対して移動して、図８に見られるように膜６２を押圧すると、膜は変形し、穴６６が開いて液体が流れ得るようになり、この実施例の組立体は本質的に図６の組立体と同じように作動する、すなわち一方向の液体流れのみ可能にする。
本発明の他の実施例のバルブ組立体９０を示す図９を参照する。この実施例は図５に示された実施例の変更例であり、すべての部材は同じ符号を与えられている。これら二つの実施例の違いは、組立体９０が突き通し部材９２を有すること、また本実施例のショルダ９４は幾分かの可撓性を有することにある。したがって、部材３４の中央部分９６は膜４２へ向かって僅かに押圧され、突き通し部材９２がこれにより膜に穴を開ける。この穴は休止時は密閉されるのであり、膜の両側間に圧力差が与えられたときに開く。
認識されるように、突き通し部材９２は管腔を有して内部に液体を流すようにすることができる。この代わりに、液体が突き通し部材の周囲空間９８を流れるようにすることができる。
全体を符号１００で示される二方向バルブを示す図１０に注目する。この二方向バルブはバルブ１０２，１０４で構成されており、これらのバルブはこの特定実施例においては上述で説明したように図６に示されたバルブと同じである。
第一バルブ１０２は一方向バルブで矢印１０６の方向にだけ流れを可能にし、第二バルブ１０４は一方向バルブで矢印１０８の方向にだけ流れを可能にする。第二バルブ１０４の流体出口１１０は第一バルブ１０２の流体入口チューブ１１２に取付けられ、この入口チューブ１１２は自由端部１１４を有しており、またバルブ１０４は流体入口１１５を含む。
この構成は二方向バルブ１００が三つの作動状態を有するようにさせる。第一の状態では、流体は自由端部１１４および入口１１６の両方を通して流入する。また上述した図６の実施例に関連して説明したように、液体圧力が或る閾値を超えると、第一バルブ１０２の膜１１８は変形し、元々存在している膜の穴（見ることはできない）を通って流体が出口１０６から流出できるようにする。
第二の作動状態では、流体は自由端部１１４だけを通して流入し、第二バルブ１０４の膜１２０は一方向バルブとして作用するので、流体は第一バルブ部材１０２の出口１０６だけを通って流出する。
第三の作動状態は、流体が第二バルブ１０４の流体入口１１６だけを通して流入し、膜１１８を変形させるのに必要な圧力が本質的に高い圧力であるために自由端部１１４だけを通して流出するときに生じる。
しかしながら、図１０のバルブ組立体の特定の応用例として、例えば患者に対する給送装置があり、これにおいては給送チューブは第一バルブ１０２の出口に連結されて患者へ導かれる。第一液体栄養容器（図示せず）がポンプ（ポンプ自体は周知であるので図示されない）を経て第二バルブ組立体１０４の入口１１６に連結される。第一作動モードにおいて、ポンプが第二液体容器から液体を入口チューブ１１２へ圧送し、これにより液体は第一バルブ組立体１０２を通して圧送されるが、第二バルブ組立体１０４を通過することはできない。第二作動モードにおいて、このポンプが逆方向に作動され、これにより所定量の液体が第一液体容器から、第二液体容器に通じた管路へ吸入され、その後ポンプは再び作動を逆転されて前記所定量の液体が上述で説明したように第一バルブ組立体１０２を通して圧送される。このようにして二つの容器のいずれか一方からの液体、例えば栄養剤、および水すなわち洗浄剤が患者に対して交互に供給されることができる。
また図１０には突起１２２と、バルブ組立体の後壁１２４から突出している環状突起１２６とが見られ、膜１１８および１２０がバルブ組立体１０２，１０４のそれぞれの後壁１２４に接着しないことを保証し、またこれらの弾性膜が逆方向（すなわちバルブ部の入口に向かう）に変形せずに一方向のみの流れを確保することを保証している。

Claims (3)

1. 液体移送のためのバルブ組立体装置（１００）であって、
   第１バルブ組立体（１０２）および第２バルブ組立体（１０４）と、
   第１バルブ組立体（１０２）が液体入口（１１２）と、液体出口（１０６）と、これら液体入口（１１２）および液体出口（１０６）の間に配置したバルブ部材とを有し、該バルブ部材が液体入口（１１２）および液体出口（１０６）の間を隔てる弾性膜（１１８）を含むことと、
   第２バルブ組立体（１０４）が液体入口（１１６）と、液体出口（１１０）と、これら液体入口（１１６）および液体出口（１１０）の間に配置したバルブ部材とを有し、該バルブ部材が液体入口（１１６）および液体出口（１１０）の間を隔てる弾性膜（１２０）を含むことと、
   第１バルブ組立体（１０２）および第２バルブ組立体（１０４）の弾性膜が一つ以上の穴を備え、各弾性膜の２つの側の間に圧力差が無い状態では、この一つ以上の穴の壁面が圧潰されて液体は該穴を通過できず、また各弾性膜の２つの側面間の圧力差が或る閾値レベルを超えた状態では、該弾性膜の伸張が一つ以上の穴を開口させて、液体を該弾性膜の一方の側から他方の側へ通すことと、
   第１バルブ組立体（１０２）および第２バルブ組立体（１０４）内で各弾性膜の入口側と前記バルブ部材の内壁との間に設けた突起（１２２，１２６）であって、液体入口の方向への弾性膜の変形を防いで液体出口の方向へのみ液体を通過させる突起と、
   第２バルブ組立体（１０４）の液体出口（１１０）と第１バルブ組立体（１０２）の液体入口（１１２）の間を流れ連通させることと、
   第１バルブ組立体（１０２）の液体入口（１１２）がバルブ組立体装置（１００）へ液体を流入させる端部を備え、第２バルブ組立体（１０４）の液体入口（１１６）もバルブ組立体装置（１００）へ液体を流入させることと、
   第１バルブ組立体（１０２）の液体出口（１０６）がバルブ組立体装置（１００）から液体を流れ出させることと、
   第１液体容器および第２液体容器と、
   ポンプであって、該ポンプは、第２液体容器から第１バルブ組立体（１０２）の液体入口（１１２）へ液体を給送し、これによって液体が第１バルブ組立体（１０２）を押し通るものの第２バルブ組立体（１０４）を通り得ない第１作動モードを備えるポンプと、
   このポンプは、逆方向に作動し、これによって第１液体容器から所定量の液体が第２液体容器へ至る管路内に吸い込まれる第２作動モードを備えることと、
   該ポンプが続いて作動方向を逆転して再び第１作動モードに入ると、この所定量の液体が第１バルブ組立体（１０２）を介して加圧されることとを含む、バルブ組立体装置。
2. 請求項１による装置において、前記突起は弾性膜あるいはバルブ部材の内壁と一体である、バルブ組立体装置。
3. 請求項１による装置において、前記圧力の閾値は、弾性膜の厚みおよび表面積と一つ以上の穴の大きさとによって定まる、バルブ組立体装置。

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