JP5672449B2

JP5672449B2 - 粉体噴射装置

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Publication number: JP5672449B2
Application number: JP2011006074A
Authority: JP
Inventors: 久保　朋彦; 朋彦久保
Original assignee: Nipro Corp
Current assignee: Nipro Corp
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2031-01-14
Also published as: EP2664352A4; US9707359B2; EP2664352A1; WO2012096356A1; ES2576184T3; EP2664352B1; JP2012143502A; US20130218072A1

Description

本発明は粉体噴射装置に関し、より詳しくは、例えば患者の体内の患部へ止血薬剤などの粉体を噴射するのに好適な粉体噴射装置に関する。

従来、この種の粉体噴射装置として、粉体噴射装置の本体と、この本体に取り付けられて薬剤などの粉体を収容する粉体容器と、上記本体に設けられ、上記粉体容器内の粉体が供給される圧力気体通路と、この圧力気体通路に圧力気体を供給する圧力気体供給源とを備え、上記圧力気体供給源から圧力気体通路に供給された圧力気体に上記粉体容器内の粉体を供給して、該粉体を圧力気体とともに噴射するようにしたものが知られている（特許文献１）。
この粉体噴射装置においては、粉体容器内の粉体を圧力気体に供給する際には、該圧力気体を一旦粉体容器内に噴射し、その噴射により粉体容器内において粉体を攪拌して該粉体を圧力気体内に混合させ、その後に該粉体を圧力気体とともに粉体容器外に排出させて、さらに患者の体内の患部などへ噴射するようにしている。

特許第２８０９９７６号公報

従来の粉体噴射装置においては、圧力気体を粉体容器内に噴射することにより粉体を圧力気体内に良好に混合させるようにしているが、粉体容器内の粉体の容量が減少すると、気体内と混合する粉体が減少するため、最後まで効率的に粉体が十分量ノズルに供給されなくなるおそれがある。
本発明はそのような事情に鑑み、使用時のどの時点においても粉体が十分量ノズルに供給、噴霧される粉体噴射装置を提供するものである。

すなわち本発明は、粉体噴射装置の本体と、この本体に取り付けられて薬剤などの粉体を収容する粉体容器と、上記本体に設けられ、上記粉体容器内の粉体が供給される圧力気体通路と、この圧力気体通路に圧力気体を供給する圧力気体供給源とを備え、上記圧力気体供給源から圧力気体通路に供給された圧力気体に上記粉体容器内の粉体を供給して、該粉体を圧力気体とともに噴射するようにした粉体噴射装置において、
上記本体に支持部材が取り付けられるとともに、この支持部材に上記粉体容器が取り付けられており、また該支持部材には上記圧力気体通路を構成する入口ポートと出口ポートとが形成されて、該入口ポートと出口ポートとは通路によって連通されており、さらに該通路内にベンチュリー効果を有する絞り部が形成されるとともに、上記粉体容器内に連通する連通路が上記絞り部に連通されて、粉体容器内の粉体は該連通路から上記絞り部に供給されるようになっており、
さらに回転中心に対して重心が偏った偏心回転体を上記本体に回転自在に設けるとともに、該偏心回転体を回転させる回転駆動手段を設けて、上記粉体を圧力気体とともに噴射する際には、偏心回転体の回転により上記本体並びに粉体容器に振動を付加するようにしたものである。

本発明によれば、上記粉体を圧力気体とともに噴射する際には、偏心回転体の回転により上記本体並びに粉体容器に振動を付加することができるので、その振動によって粉体容器内の粉体を流動化させて該流動化された粉体を粉体容器内からベンチュリー効果を利用して通路内に吸引供給させることができ、それによって振動が付加されていない従来装置に比較して、粉体量が少なくなった状態においても粉体をより均一に圧力気体Ｐに混合させることが可能となる。

本発明の第１実施例を示す断面図。図１の拡大断面図。図１と異なる状態を示す断面図。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、粉体噴射装置の本体１は概略Ｌ字形のピストル形状を有しており、そのＬ字形の下方に伸びる部分はグリップ部１Ａとなっていて、これを把持して使用することができるようになっている。
他方、上記Ｌ字形本体１の水平方向に伸びる部分はバレル部１Ｂとなっており、その上面に止血薬剤などの粉体を収容した粉体容器２を倒立状態で着脱自在に取り付けることができるようになっている。
上記本体１の内部には、グリップ部１Ａの底部に設けられたコネクタ３Ａとバレル部１Ｂの先端に設けられたコネクタ３Ｂとの間に亘って圧力気体通路３が設けられており、この圧力気体通路３内を流通する圧力気体Ｐ（図２参照）に上記粉体容器２内の粉体を供給することができるようになっている。

上記グリップ部１Ａ側のコネクタ３Ａには、フレキシブルホース４の一端を着脱可能に接続することができるようになっており、該フレキシブルホース４の他端は圧力気体供給源５に接続されている。
またバレル１Ｂ側のコネクタ３Ｂには、図示しないが患者の患部へ上記止血薬剤などの粉体を噴射するのに好適なノズルを接続することができるようになっている。なお、必要に応じて、このコネクタ３Ｂから直接患部に粉体を噴射することも可能である。

上記本体１には、上記粉体容器２を該本体１に着脱自在に取り付けるために支持部材７を取り付けてある。
図２に拡大して示すように、この支持部材７はその上端部に円筒状に伸びる筒状部８を備えており、該筒状部８の上端部を本体１の上方に突出させた状態で、本体１に固定してある。支持部材７及び筒状部８は、粉体容器を振動させるための振動ユニットである。
上記本体１の上面には円筒状の凹部１Ｃを形成してあり、上記筒状部８はこの凹部１Ｃの内部の同心位置に設けてある。そして筒状部８の外周面に、本体１よりも上方に突出された部分の先端部に、環状のシール部材９を設けてある。
上記粉体容器２の開口部は円柱状の内周面を備えており、該内周面の内部に上記支持部材７の筒状部８を嵌合した際に、上記シール部材９の弾性により気密を保って両者を着脱自在に連結できるようにしている。粉体容器の接続方法については、筒状部８のかわりに、粉体容器に穿刺接続可能な、中空穿刺針型の連結部を形成してもよい。
なお、粉体容器２が本体１から脱落することがないように脱落防止手段１１を設けてあるが、これについては後に詳述する。

図１に示すように、上記圧力気体通路３は、上記グリップ部１Ａ側のコネクタ３Ａと、この圧力気体通路３の流路を切換えるために設けた切換弁１５の入口ポート１５Ａとを接続するチューブ１６を備えている。
また上記圧力気体通路３は、上記切換弁１５の第１出口ポート１５Ｂと上記支持部材７に設けた入口ポート７Ａとを接続するチューブ１７と、さらに支持部材７に設けた出口ポート７Ｂと上記バレル１Ｂ側のコネクタ３Ｂとを接続するチューブ１８とを備えている。
そして図２に示すように、上記支持部材７に設けられた入口ポート７Ａと出口ポート７Ｂとは、通路２１によって連通させてあり、この通路の中央部分にベンチュリー効果を得るための絞り部２１Ａを形成してある。この絞り部２１Ａよりも上流側の通路２１から導入通路２２を分岐させて形成してあり、この導入通路２２は上記筒状部８内を貫通して粉体容器２内に連通して、該粉体容器２内に圧力気体Ｐを供給することができるようになっている。
また、粉体容器２内の粉体を上記絞り部２１Ａに円滑に案内するために、上記筒状部８に底面が円錐状に窄まった案内通路２３を形成してあり、さらにこの案内通路２３の下端部と上記絞り部２１Ａの中央部とを小径の連通路２４によって連通させてある。

したがって、入口ポート７Ａに導入された圧力気体Ｐは、導入通路２２を介して粉体容器２内にも圧力気体Ｐが導入される。この時、粉体容器２は、振動ユニットにより振動が付与されているため、容器内の粉体は案内通路２３に連通路２４を常時塞ぐかたちで流動化された状態で存在する。
他方、上記入口ポート７Ａに導入された圧力気体Ｐは、通路２１及びこの通路の中央部分の絞り部２１Ａを流通して出口ポート７Ｂから排出されるようになり、その際、絞り部２１Ａにベンチュリー効果が生じ、圧力気体Ｐよりも低い圧力気体Ｐ１（図２参照）が発生する。これにより、案内通路２３に集められ、流動化した状態となっている粉体は、連通路２４を介して絞り部２１Ａを流通する圧力気体Ｐ１により吸引されて通路２１へ供給され、チューブ１８を流通してコネクタ３Ｂから外部に噴出されるようになる。

さらに図１に示すように、上記グリップ部１Ａの上端部分にクランプローラ２６を設けている。このクランプローラ２６は、その中心に両端に突出する軸部材２７を備えており、クランプローラ２６の外周部の一部を、グリップ部１Ａの上端部分にその上下方向に沿って形成したスリット２８から外部に突出させるとともに、両端の軸部材２７をそれぞれグリップ部１Ａの内壁面に転動可能に当接させている。
他方、チューブ１６は、上記グリップ部１Ａの内部に上下方向に沿って設けた挟持板２９に沿って配置してあり、この挟持板２９とグリップ部１Ａの内壁面とは、下方となるに従って徐々にその間隔が狭まるように設定してある。
したがって、クランプローラ２６の外周面と挟持板２９との間でチューブ１６を挟み込んだ状態で、クランプローラ２６を回転させながら徐々に下方に転動させれば、該クランプローラ２６の外周面と挟持板２９との間でチューブ１６を徐々に押し潰すことができ、その押し潰し量によりチューブ１６を流通する圧力気体Ｐの流量を、したがってノズルからの圧力気体Ｐの噴射量を調整することができるようになっている。

次に図２に示すように、上記支持部材７の下部には、振動の発生源となる、回転中心に対して重心が偏った偏心回転体３１を回転自在に軸支してある。
この偏心回転体３１は円柱状に形成してあり、上記支持部材７にはこの偏心回転体３１を収容する円柱状の収容空間３２を形成してある。上記偏心回転体３１は円柱状の収容空間３２内に収容した状態で、その回転中心が水平方向となるように、したがって偏心回転体３１が鉛直面内で回転するように、支持部材７に回転自在に軸支してある。
上記偏心回転体３１には、外周側の円周方向等間隔位置に８個の円形孔３３を形成してあり、本実施例では上記８個の円形孔３３のうち、隣接する３個の円形孔３３にウエイト３５を設けて、偏心回転体３１の重量がアンバランスとなるようにしてある。円形孔の３３及びウエイト３５の数は、必要に応じて適宜増減できることは勿論である。
上記偏心回転体３１の外周には、偏心回転体３１の反時計方向の回転方向を基準として、その回転方向後方側に向けて斜めに突出する羽根３６を多数形成してあり、また上記収容空間３２を形成する円柱状の内壁面は、各羽根３６の先端に微少の間隙をあけて隣接するように形成してある。
なお、上記の一例に限らず、回転体の重心が中心でないものであれば同様の効果が得られ、その形状、方向等は特に問わない。

さらに上記支持部材７には、上記偏心回転体３１を回転させるために、偏心回転体３１の羽根３６に圧力気体Ｐを吹き付ける噴射口４１を形成してある。この噴射口４１は、円柱状の収容空間３２内に、その内壁面の接線方向に圧力気体Ｐを噴射させることができる位置に形成してあり、円柱状の収容空間３２内に送り込まれた圧力気体Ｐは、上記噴射口４１に対して、偏心回転体３１の回転方向後方側に隣接させて形成した排出口４２から外部に排出されるようになっている。
図１に示すように、上記噴射口４１と上記切換弁１５の第２出口ポート１５Ｃとは、圧力気体通路を構成するチューブ４３によって接続してある。
上記切換弁１５は、そのレバー４４を水平の閉鎖位置に回転させた際に、入口ポート１５Ａと出口ポート１５Ｂ及び１５Ｃとの連通を遮断して、圧力気体Ｐが粉体容器２や偏心回転体３１へ供給されるのを遮断することができるようになっている。
他方、切換弁１５のレバー４４を垂直上方の噴射位置に回転させた際には、上記入口ポート１５Ａと出口ポート１５Ｂ及び１５Ｃとを連通させて、これにより圧力気体を粉体容器２内に供給するとともに、偏心回転体２１にも供給することができるようになっている。

ところで、上述した脱落防止手段１１は粉体容器２が本体１から脱落することがないようにするためのものであるが、同時に、粉体容器２が本体１に脱落することがないようにセットされた状態でないと、上記切換弁１５のレバー４４を水平の閉鎖位置から垂直上方の噴射位置に切り換えることができないようにした安全手段も兼ねている。
すなわち上記脱落防止手段１０は、バレル部１Ｂの外側に該バレル部１Ｂの長手方向に沿って摺動可能なスライド部材１２を備えている。上記バレル部１Ｂの両側にはその長手方向に沿って係合溝１Ｄを形成してあり、スライド部材１２の両側に設けた係合凸部１２Ａをそれぞれ係合溝１Ｄに摺動自在に係合させることにより、該スライド部材１２をバレル部１Ｂの長手方向に沿って摺動させることができるようにしてある。
上記スライド部材１２の上面には、図１、図２における左側部分にバレル部１Ｂの長手方向に沿ってスリット１２Ｂを形成してあり、粉体容器２を本体１に取り付けた状態でスライド部材１２を図示係合位置に位置させた際には、該スリット１２Ｂの両側縁部を粉体容器２の先端外周に形成したフランジ部２Ａに係合させて、粉体容器２が上方に抜け出るのを防止できるようにしてある。
そしてこの状態では、図１に示すようにスライド部材１２の右端部は、上記切換弁１５のレバー４４を垂直上方の噴射位置に位置させることができるように、そのレバー４４の垂直上方位置を僅かに左方に越えた位置となるように設定してある。
他方、図３に示すように、スライド部材１２を上記係合位置から右方の開放位置に移動させた際には、スリット１２Ｂの両側縁部とフランジ部２Ａとの係合を解除させて、粉体容器２を本体１の上方に取り外すことができるようにしてある。そしてこれと同時に、上記スライド部材１２の右端部は、水平の閉鎖位置となっている上記切換弁１５のレバー４４を覆うようになっており、この状態では、レバー４４を垂直上方の噴射位置に回転移動させることができないようになっている。

以上の構成において、粉体噴射装置を使用する際には、先ず切換弁１５のレバー４４を水平位置に回転させて、圧力気体Ｐが粉体容器２や偏心回転体３１へ供給されないようにしておく。そして脱落防止手段１０のスライド部材１２を右方の開放位置に移動させて（図３の状態）、粉体容器２を本体１に取り付けることができる状態とすると同時に、スライド部材１２の右端部で水平の閉鎖位置となっている上記レバー４４を覆わせて、該レバー４４を垂直上方の噴射位置に回転移動させることができないようにする。
次に、グリップ部１Ａ側のコネクタ３Ａにフレキシブルホース４の一端を接続して、圧力気体供給源５からの圧力気体Ｐを粉体噴射装置に供給できるようにする。そしてこれと同時に、内部に止血薬剤などの粉体を収容した粉体容器２を本体１に取り付ける。
上記粉体容器２を本体１に取り付けたら、上記スライド部材１２を左方に移動させて係合位置に位置させ（図１、図２の状態）、これによりスリット１２Ｂの両側縁部を粉体容器２の先端外周に形成したフランジ部２Ａに係合させて、粉体容器２が本体１から上方に抜け出るのを防止できるようにする。この状態では、上記レバー４４は垂直上方の噴射位置に位置させることができる状態となっている。
この状態となったら、コネクタ３Ｂ若しくはこれに接続した図示しないノズルを患者の患部に向けた状態で、上記切換弁１５のレバー４４を垂直上方の噴射位置に回転させる。これにより切換弁１５の入口ポート１５Ａと第１出口ポート１５Ｂとが連通されるので、圧力気体供給源５からの圧力気体Ｐは、フレキシブルホース４、コネクタ３Ｂ、チューブ１６、切換弁１５の入口ポート１５Ａと第１出口ポート１５Ｂ、チューブ１７、支持部材７の入口ポート７Ａ、通路２１、絞り部２１Ａ、支持部材７の出口ポート７Ｂ及びチューブ１８を介して上記コネクタ３Ｂから外部に噴射されるようになる。
これと同時に、案内通路２３に集められ、流動化した状態である粉体は、ベンチュリー効果により、連通路２４を介して絞り部２１Ａを流通する圧力気体Ｐ１により吸引されて通路２１へ供給され、チューブ１８を流通してコネクタ３Ｂから外部に噴出されるようになる。

他方、上記切換弁１５のレバー４４が垂直上方位置に回転された際には、切換弁１５の入口ポート１５Ａと第２出口ポート１５Ｃも連通されるので、圧力気体供給源５から入口ポート１５Ａに導入されていた圧力気体Ｐは、第２出口ポート１５Ｃ及びチューブ４３を介して噴射口４１から収容空間３２内に噴射される。
これにより、圧力気体Ｐが偏心回転体３１の羽根３６に吹き付けられて該偏心回転体３１を反時計方向に回転させるようになり、偏心回転体３１を反時計方向に回転させた圧力気体Ｐは、排出口４２から外部に排出されるようになる。
そして偏心回転体３１が回転されると、該偏心回転体３１は回転中心に対して重心が偏っているので、その回転によって振動が生じるようになり、この振動は偏心回転体３１を軸支した支持部材７を介して粉体容器２に付加されるようになる。粉体容器２が振動されると、該粉体容器２内の粉体が流動化し、容器内の粉体は案内通路２３に連通路２４を常時塞ぐ状態で存在し、ベンチュリー効果によって通路２１に向かって確実に吸引、供給され、粉体容器内の粉体量の多少に関わらず、安定して患者の幹部に噴射されるようになる。

なお、上記実施例では、上記偏心回転体３１を回転させる回転駆動手段を、偏心回転体３１の羽根３６に圧力気体Ｐを吹き付けて該偏心回転体３１を回転させる圧力気体通路（チューブ４３、噴射口４１）から構成しているが、これに限定されるものではなく、モータであっても良いことは勿論である。
また、偏心回転体３１の回転中心が鉛直方向となるように、したがって偏心回転体３１が水平面内で回転するように、支持部材７に回転自在に軸支してもよく、このような構成であっても、偏心回転体３１の回転によって本体１や粉体容器２に振動を付加することができることは明らかである。

１本体１Ａグリップ部
１Ｂバレル部２粉体容器
３圧力気体通路５圧力気体供給源
７支持部材１５切換弁
２１通路２１Ａ絞り部
２２導入通路２３案内通路
２４連通路３１偏心回転体
３２収容空間４１噴射口
４２排出口

Claims

粉体噴射装置の本体と、この本体に取り付けられて薬剤などの粉体を収容する粉体容器と、上記本体に設けられ、上記粉体容器内の粉体が供給される圧力気体通路と、この圧力気体通路に圧力気体を供給する圧力気体供給源とを備え、上記圧力気体供給源から圧力気体通路に供給された圧力気体に上記粉体容器内の粉体を供給して、該粉体を圧力気体とともに噴射するようにした粉体噴射装置において、
上記本体に支持部材が取り付けられるとともに、この支持部材に上記粉体容器が取り付けられており、また該支持部材には上記圧力気体通路を構成する入口ポートと出口ポートとが形成されて、該入口ポートと出口ポートとは通路によって連通されており、さらに該通路内にベンチュリー効果を有する絞り部が形成されるとともに、上記粉体容器内に連通する連通路が上記絞り部に連通されて、粉体容器内の粉体は該連通路から上記絞り部に供給されるようになっており、
さらに回転中心に対して重心が偏った偏心回転体を上記本体に回転自在に設けるとともに、該偏心回転体を回転させる回転駆動手段を設けて、上記粉体を圧力気体とともに噴射する際には、偏心回転体の回転により上記本体並びに粉体容器に振動を付加することを特徴とする粉体噴射装置。
上記絞り部よりも上流の通路から導入通路が分岐しており、この導入通路は上記粉体容器内に連通して圧力気体の一部を粉体容器内に導入することを特徴とする請求項１に記載の粉体噴射装置。
上記偏心回転体の外周に羽根が形成されており、また上記回転駆動手段は、該偏心回転体の羽根に圧力気体を吹き付けて該偏心回転体を回転させる圧力気体通路を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の粉体噴射装置。
上記本体に切換弁が設けられており、上記粉体容器内の粉体が供給される圧力気体通路と偏心回転体を回転させる圧力気体通路とは、上記切換弁を介して圧力気体供給源に連通されていることを特徴とする請求項３に記載の粉体噴射装置。