JP5738095B2 - 三方活栓 - Google Patents

Description

本発明は、流体の流路を切り替えるための三方活栓に関する。

三方活栓は、医療の分野において点滴等を行う際に使用され、２つの導入管を経て導入される薬液等を他の１つの導出管に交互に又は同時に導出するために用いられる。従来、この種の三方活栓は、円筒状の基部と、基部から径方向外方に延びる第１導入管、第２導入管及び導出管と、基部内に液密かつ回動自在に設けられた円柱状の弁体とを備える。

弁体にはＴ字状の切換路が形成されており、その３つの端部に対応し得るように、第１導入管、第２導入管及び導出管が、この順で、基部の周方向に配置されている。すなわち弁体を回動させることにより、第１導入管及び第２導入管を選択的に切り換えて導出管に接続できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、Ｔ字状切換路が「Ｔ」の頂部の「―」部分とその下部の「Ｉ」部分で構成されているものとすると、弁体の切換位置が、Ｔ字状切換路の「―」部分が第１導入管及び導出管に接続し、「Ｉ」部分の先端が第２導入管とは反対側に位置するように設定されているときには、第１導入管のみから導出管へ薬液の供給が行われる。このとき、Ｔ字状切換路の「Ｉ」部分は使用されない無駄な空間すなわちデッドスペースとなり、そこに薬液が滞留する。

また、弁体の切換位置が、Ｔ字状切換路の「Ｉ」部分の先端が導出管に接続し、「―」部分の一端が第２導入管に接続し、「―」部分の他端が第２導入管とは反対側に位置するように設定されているときには、第２導入管のみから導出管へ薬液の供給が行われる。このとき、Ｔ字状切換路の「―」部分の他端側がデッドスペースとなり、そこに薬液が滞留する。

このようなデッドスペースに薬液が滞留するという不都合を解消するために、特許文献２に記載された三方活栓では、弁体内の切換路を、弁体を貫通する貫通孔と、貫通孔の一端から他端にかけて弁体の側面に設けた溝とによって構成するようにしている。この三方活栓によれば、弁体がどの切換位置に位置する場合でも、弁体側面の溝を通過する薬液の流通によって、弁体の切換路内にデッドスペースが生じないようになっている。

一方、特許文献３には、３つのポートを画定するハウジングと、ハウジングに対し選択可能に位置決め可能な取っ手要素と、３つのポートのうちの２つの間で連通し、取っ手要素によって選択可能に画定される流体通路とを備えた三方活栓が記載されている。この三方活栓では、１つの流体通路を部分的に分岐させる流体ガイドを備え、この流体ガイドにより１つのポートをフラッシングし得るようになっている。なお、３つのポートは上述の第１導入管、第２導入管及び導出管に対応する。

実開平６−４４５５４号公報 特開２００９−７７８７９号公報 特表２００８−５１１３７１号公報

特許文献２の三方活栓では、第１導入管及び第２導入管の双方から薬液を供給しているとき、第１導入管からの薬液は、貫通孔と弁体側面の溝とを経て導出管に供給され、第２導入管からの薬液は、弁体側面の溝を経て導出管に供給される。このとき、第２導入管からの薬液の供給が停止されると、第２導入管内の残存薬液がそのまま滞留する可能性がある。

この残存薬液は、第１導入管から弁体側面の溝を経て導出管に供給される薬液により、ある程度は取り込まれて導出管に導出される。しかし、この残存薬液をより効果的に除去できる手段を採用できれば、より好ましいと考えられる。

一方、特許文献３の三方活栓によれば、第１導入管及び第２導入管の双方から薬液の供給を行うとき、流体ガイドがハウジングの中心から第２導入管の開口部近傍にかけて突出した状態となっているので、第２導入管からの薬液の供給が停止したり、第２導入管がプラグ等で閉鎖されたりした場合には、第１導入管からの薬液により第２導入管内がフラッシングされる。したがって、第２導入管における薬液の滞留は生じないと考えられる。

しかし、第１導入管及び第２導入管の双方から薬液の供給を行うときに、上述のように流体ガイドが第２導入管の開口部近傍にまで突出した状態となっており、第２導入管からの薬液の圧力が、流体ガイドを乗り越えようとする第１導入管からの薬液に加わるので、第１導入管からは僅かの薬液しか供給できないという問題がある。

本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、第２導入管や弁体内に薬液の滞留を生じさせることなく、スムーズな薬液の供給を行うことができる三方活栓を提供することにある。

本発明に係る三方活栓は、円筒状の基部と、前記基部に対して相対的に回動し得るように該基部の内面により側面が支持された円柱状の弁体と、前記基部の内面に開口して径方向外方に延びる第１導入管、第２導入管及び導出管とを備え、前記弁体には、該弁体の軸線に直交する方向に貫通する主流路が設けられ、前記第１導入管、第２導入管及び導出管の各基端は、この順番で、前記基部の一方の円周方向周りに９０°間隔で位置し、前記主流路は、前記弁体が所定の第１位置に位置するときに前記第１導入管及び導出管と一直線上に位置し、該第１位置から前記円周方向周りに９０°回動した第２位置に位置するときに前記第２導入管と一直線上に位置し、前記弁体の側面には、前記主流路の一端から前記円周方向周りで他端に至る周回溝が形成され、前記周回溝は、前記主流路の一端から該周回溝の中間位置に至る第１周回溝と、該中間位置から前記主流路の他端に至る第２周回溝とを備え、前記第１周回溝は、前記主流路の一端側から前記中間位置側にかけて徐々に幅が狭くかつ深くなる形状を有することを特徴とする。

この構成において、第１導入管及び第２導入管の双方から導出管に薬液を供給する場合には、弁体が第１位置に位置される。このとき、主流路は、第１導入管及び導出管と一直線上に位置する。このため、第１導入管及び導出管は、主流路及び周回溝によって接続され、第２導入管は第２周回溝によって導出管に接続された状態にある。したがって、第１導入管及び第２導入管に供給される各薬液は、支障なく、十分な量が、導出管に供給される。

この後、第２導入管からの薬液の供給が完了して第２導入管からの薬液の供給が停止された場合には、引き続き第１導入管から供給される薬液は、主流路及び周回溝を経て導出管に供給される。このとき、第１周回溝を流動してくる薬液は、第１周回溝の幅が狭くかつ深くなった端部によって流れの方向が変化し、第２導入管内へ突入し、さらに第２周回溝を経て、導出管へ導出される。

このため、第２導入管がデッドスペースとなってそこに薬液が滞留することはない。したがって、その後に再度、第２導入管から新たな薬液を供給するときには、第２導入管の残留薬液による影響を受けることなく、薬液の供給を行うことができる。

一方、第２導入管のみから薬液の供給を行う場合には、弁体が第２位置に位置される。この場合、主流路が第２導入管と一直線上に位置し、第２導入管に供給される薬液は、主流路及び第２周回溝を通るルートと、第１周回溝を通るルートの２つのルートによって導出管に供給される。したがって、弁体が第１位置及び第２位置のいずれに位置する場合でも、弁体内に薬液が滞留するデッドスペースは生じない。

このように、本発明によれば、第２導入管や弁体内に薬液の滞留を生じさせることなく、スムーズな薬液の供給を行うことができる。

本発明においては、前記第２周回溝は、前記第１周回溝の終端よりも幅が広くて浅い一定の幅及び深さを有するものであってもよい。これによれば、第２導入管から導出管への薬液の流れをスムーズなものとすることができる。したがって、上述の本発明の効果を高めることができる。

本発明においては、前記第１周回溝は、始端部が、前記主流路の一端の開口部を同心円状に囲むように形成された、該開口部よりも径が大きな半円筒状の内壁を有し、終端部が、該半円筒状内壁よりも径が小さい半円筒状又は部分球面状の内壁を有し、前記第２周回溝は、始端部が、前記第１周回溝終端部の内壁を同心円状に囲むように形成された、該内壁よりも径が大きい半円筒状の内壁を有し、終端部が、前記主流路の他端の開口部を同心円状に囲むように形成された、該開口部よりも径が大きな半円筒状の内壁を有していてもよい。

これによれば、第１導入管や第２導入管に供給される薬液が、主流路や、第１周回溝、第２周回溝を経て導出管に至るスムーズな薬液の流れを形成することができる。したがって、上述の本発明の効果を高めることができる。

また、本発明においては、前記第１周回溝の終端部は、該第１周回溝の始端側からの液流を、前記弁体の径方向外方へ導く形状を有することを特徴とする。これによれば、上述の第１周回溝の終端部から第２導入管内への薬液の突入がスムーズに行われるようにすることができる。したがって、上述の本発明の効果を高めることができる。

本発明の一実施形態に係る三方活栓の平面図である。 図１の平面断面図である。 図１の三方活栓における弁体及びハンドル部分の斜視図である。 図１の三方活栓における周回溝を展開した状態の平面図及び断面図である。 図１の三方活栓において弁体が第１位置に位置するときに薬液が供給される様子を示す断面図である。 図１の三方活栓において弁体が第２位置に位置するときに薬液が供給される様子を示す断面図である。 本発明の別の実施形態に係る三方活栓の平面断面図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る三方活栓の平面図である。図２は図１の平面断面図である。これらの図に示すように、この三方活栓１は、円筒状の基部２と、基部２に対して相対的に回動し得るように基部２の内面により側面が支持された円柱状の弁体３と、基部２の内面に開口して径方向外方に延びる第１導入管４、第２導入管５及び導出管６とを備える。

第１導入管４及び第２導入管５は、それぞれメスルアーコネクタを構成する。第２導入管５には、オスルアーコネクタを挿入することにより流路が解放される閉鎖弁７が設けられる。導出管６はオスルアーコネクタを構成する。弁体３には、弁体３を回動させるためのハンドル８が設けられる。また、弁体３には、弁体３の軸線に直交する方向に貫通する主流路９が設けられる。

第１導入管４、第２導入管５及び導出管６の各基端は、この順番で、基部２の一方の円周方向周りに９０°間隔で位置する。主流路９は、弁体３が所定の第１位置に位置するときに第１導入管４及び導出管６と一直線上に位置する。図２では、弁体３が第１位置に位置している状態が示されている。また、主流路９は、弁体３が第１位置から前記一方の円周方向周りに９０°回動した第２位置（図６）に位置するときに第２導入管５と一直線上に位置する。

図３は弁体３及びハンドル８部分の斜視図である。図３に示すように、弁体３の側面には、主流路９の一端から前記一方の円周方向周りで他端に至る周回溝１０が形成される。なお、図３においては、第１導入管４及び第２導入管５の内面が、想像線（二点差線）で示されている。

図４（ａ）は、周回溝１０の平面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。ただし、これらの図においては、弁体３の側面を平面状に展開した状態で示している。これらの図に示すように、周回溝１０は、主流路９の一端の開口部９ａから周回溝１０の中間位置に至る第１周回溝１１と、該中間位置から主流路９の他端の開口部９ｂに至る第２周回溝１２とを備える。

第１周回溝１１は、主流路９の一端の開口部９ａ側から前記中間位置側にかけて徐々に幅が狭くかつ深くなる形状を有する。第２周回溝１２は、第１周回溝１１の終端よりも幅が広くて浅い一定の幅及び深さを有する。したがって、第１周回溝１１から第２周回溝１２へ移行する周回溝１０の中間位置には、深い第１周回溝１１の終端部から、浅い第２周回溝１２の始端部へ移行する部分としての段差が形成される。

また、第１周回溝１１の始端部は、主流路９の一端の開口部９ａよりも径が大きな半円筒状の内壁１１ａを有する。半円筒状内壁１１ａは、弁体３の径方向外方から見ると、開口部９ａを同心円状に囲むように位置している。図３に示されるように、半円筒状内壁１１ａは、第１導入管４の基部２内面での開口と、径及び中心軸が一致する。第１周回溝１１の終端は、半円筒状内壁１１ａよりも径が小さい半円筒状又は部分球面状の内壁１１ｂを有する。

第２周回溝１２の始端部は、内壁１１ｂよりも径が大きい半円筒状の内壁１２ａを有する。半円筒状内壁１２ａは、内壁１１ｂに対し、弁体３の径方向外方に位置する。半円筒状内壁１２ａは、弁体３の径方向外方から見ると、内壁１１ｂを同心円状に囲むように位置している。半円筒状内壁１２ａは、第２導入管５の基部２内面での開口と、径の大きさ及び中心軸が一致する。

このように、第１周回溝１１及び第２周回溝１２は、周回溝１０の中間において、重複した部分を有する。そして、この重複部分において、第１周回溝１１から第２周回溝１２にかけて、上述の段差が形成されている。

第２周回溝１２の終端は、主流路９の他端の開口部９ｂよりも径が大きな半円筒状の内壁１２ｂを有する。半円筒状内壁１２ｂは、弁体３の径方向外方から見ると、開口部９ｂを同心円状に囲むように位置している。半円筒状内壁１２ｂは、導出管６の基部２内面での開口と、径及び中心軸が一致する。主流路９の径は、第１導入管４の基部２内面における開口の径の１／２以下である。

第１周回溝１１の終端は、第１周回溝１１の始端側からの薬液の流れを、弁体３の径方向外方へ導く形状を有する。具体的には、例えば、内壁１１ｂから隣接する第１周回溝１１の底面にかけて、曲面１１ｃが形成される。

図５は弁体３が第１位置に位置するときに薬液が供給される様子を示す。また、図６は弁体３が第２位置に位置するときに薬液が供給される様子を示す。

弁体３が第１位置に位置するときには、図５のように、主流路９が第１導入管４及び導出管６と一直線上に位置する。第１周回溝１１の始端は、第１導入管４の基部２内面での開口部分に位置し、終端は、第２導入管５の基部２内面での開口部分に位置する。また、第２周回溝１２の始端は、第２導入管５の基部２内面での開口部分に位置し、終端は、導出管６の基部２内面での開口部分に位置する。

このため、第１導入管４及び導出管６は、主流路９及び周回溝１０によって接続され、第２導入管５は、第２周回溝１２によって導出管６に接続された状態となる。したがって第１導入管４に供給される薬液は、主流路９及び周回溝１０を経て導出管６に供給され、第２導入管５に供給される薬液は、第２周回溝１２を経て導出管６に供給される。

ただし、第２導入管５が閉鎖弁７で閉鎖されている場合には、図５において薬液の流線を示している矢印で示されるように、第１導入管４からの薬液のみが、主流路９及び周回溝１０を経て導出管６に供給される。このとき、周回溝１０を経て供給される薬液は、途中で第１周回溝１１の終端から第２導入管５へ突入し、第２導入管５内をフラッシングしてから第２周回溝１２を経て導出管６に導出される。

一方、弁体３が第２位置に位置するときには、図６のように、主流路９が第２導入管５と一直線上に位置する。このため、第２導入管５は、主流路９及び第２周回溝１２を通るルートと、第１周回溝１１を通るルートの２つのルートによって導出管６に接続された状態となる。したがって、この場合、第２導入管５に供給される薬液を、この２つのルートを経て導出管６に供給することができる。

この構成において、輸液を行うに際しては、輸液バッグ等に接続された可撓性管路が第１導入管４に接続される。第２導入管５には、シリンジが挿入される。導出管６には、患者の静脈に留置された留置針に接続された可撓性管路が接続される。また、ハンドル８により、弁体３が、図５で示される第１位置に位置される。そして、第１導入管４に対し、可撓性管路を介して点滴等の薬液が供給される。また、第２導入管５には、シリンジ内の他の薬液が供給される。

このとき、第１導入管４に供給される薬液は、主流路９及び周回溝１０を経て導出管６に供給される。一方、第２導入管５に供給される薬液は、第２周回溝１２を経て導出管６に供給される。したがって、弁体３内にデッドスペースが生じて薬液が滞留することなく、両薬液は導出管６に供給され、混合されて、患者の静脈に投入される。

その後、シリンジ内の薬液が無くなったことに応じてシリンジが第２導入管５から引き抜かれると、閉鎖弁７により第２導入管５が閉鎖される。この後、第１導入管４からの薬液の供給が継続されるが、その際、第１周回溝１１を流動してくる第１導入管４からの薬液は、内壁１１ｂに当たって流れの方向が変化し、第２導入管５内へ突入する。

突入した薬液は、図５のように、第２導入管５内をフラッシングしながら、第２周回溝１２を経て導出管６へ供給される。このため、第２導入管５がデッドスペースとなって、そこに薬液が滞留することはない。

その後、再度、シリンジを第２導入管５に挿入して閉鎖弁７を押し開き、シリンジから薬液を供給する場合には、第２導入管５内に滞留している薬液は無いので、滞留薬液による影響なく、薬液の供給が行われる。

一方、第２導入管５のみから薬液を導出管６に供給する場合には、ハンドル８により、弁体３が、図６のように、第２位置に位置される。この場合、第２導入管５を経て供給される薬液は、主流路９及び第２周回溝１２を通るルートと、第１周回溝１１を通るルートとの２つのルートを経て導出管６に供給される。したがって、弁体３内にデッドスペースが生じて薬液が滞留するおそれはない。

以上のように、本実施形態によれば、弁体３を貫通する主流路９と、その両端を連絡する周回溝１０とを介して第１導入管４及び第２導入管５から導出管６への接続を選択的に切り換えて行うとともに、周回溝１０を前半部分の第１周回溝１１と、後半部分の第２周回溝１２とで構成し、第１周回溝１１として、徐々に幅が狭くかつ深くなる形状のものを採用したため、次のような効果を得ることができる。

すなわち、弁体３が第１位置又は第２位置のいずれに位置する場合でも、弁体３内にデッドスペースが生じるのを回避することができる。また、弁体３が第１位置に位置するときでも、第２導入管５がフラッシングされるので、第２導入管５がデッドスペースとなって、そこに薬液が滞留するのを防止することができる。したがって、滞留していた薬剤が急激に投与されることにより薬効に障害が生じるのを防止することができる。

また、主流路９及び周回溝１０を介して、第１導入管４及び第２導入管５から、十分な量の薬液をスムーズに導出管６に供給することができる。

また、第１周回溝１１及び第２周回溝１２の始端部及び終端部を、上述の半円筒状内壁１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂで構成するようにしたため、主流路９や、第１周回溝１１、第２導入管５、第２周回溝１２を経て導出管６に至るスムーズな薬液の流れを形成することができる。したがって、上述のフラッシングによる効果や、十分な量の薬液をスムーズに供給できる効果をさらに高めることができる。

また、第１周回溝１１の終端部を、第１周回溝１１の始端側からの液流を、弁体３の径方向外方へ導く形状に形成するようにしたため、上述の第１周回溝１１の終端部から第２導入管５内への薬液の突入を支障なく実現することができる。したがって、上述のフラッシングによる効果や、十分な量の薬液をスムーズに供給できる効果をさらに高めることができる。

図７は、本発明の別の実施形態に係る三方活栓の平面断面図である。この三方活栓７１は、上述実施形態の三方活栓１とは、第２導入管の形態のみが異なる。すなわち三方活栓７１の第２導入管７５は、三方活栓１の第２導入管５とは異なり、閉鎖弁７が設けられておらず、メスルアーコネクタのみで構成される。

この場合も、弁体３が第２位置に位置し、第２導入管７５のみから導出管６へ薬液が供給される図７の状態において、第１導入管４のみから導出管６へ薬液を供給するために、弁体３が第１位置に位置されたとき、上述の図５で示される場合と同様に、第１導入管４からの薬液により第２導入管７５がフラッシングされるので、第２導入管７５がデッドスペースとなってそこに薬液が滞留するのを防止することができる。

他の点については、上述図１〜図６の実施形態の場合と同様であり、同様に、デッドスペースが弁体３に生じるおそれなく、十分な薬液を、第１導入管４及び第２導入管７５から導出管６へスムーズに供給することができる。

なお、本発明は上述実施形態に限定されない。例えば、上述においては、ハンドル８側から見て反時計回りに第１導入管４、第２導入管５又は７５、及び導出管６をこの順で配置し、これに合わせて該反時計回りに、第１周回溝１１及び第２周回溝１２をこの順で配置するようにしているが、これとは逆に、時計回りに、これらの要素を配置するようにしてもよい。

１，７１…三方活栓、２…基部、３…弁体、４…第１導入管、５…第２導入管、６…導出管、９…主流路、１０…周回溝、１１…第１周回溝、１１ａ…半円筒状内壁、１１ｂ…内壁、１２…第２周回溝、１２ａ…半円筒状内壁、１２ｂ…半円筒状内壁。

Claims (4)

1. 円筒状の基部と、
   前記基部に対して相対的に回動し得るように該基部の内面により側面が支持された円柱状の弁体と、
   前記基部の内面に開口して径方向外方に延びる第１導入管、第２導入管及び導出管とを備え、
   前記弁体には、該弁体の軸線に直交する方向に貫通する主流路が設けられ、
   前記第１導入管、第２導入管及び導出管の各基端は、この順番で、前記基部の一方の円周方向周りに９０°間隔で位置し、
   前記主流路は、前記弁体が所定の第１位置に位置するときに前記第１導入管及び導出管と一直線上に位置し、該第１位置から前記円周方向周りに９０°回動した第２位置に位置するときに前記第２導入管と一直線上に位置し、
   前記弁体の側面には、前記主流路の一端から前記円周方向周りで他端に至る周回溝が形成され、
   前記周回溝は、前記主流路の一端から該周回溝の中間位置に至る第１周回溝と、該中間位置から前記主流路の他端に至る第２周回溝とを備え、
   前記第１周回溝は、前記主流路の一端側から前記中間位置側にかけて徐々に幅が狭くかつ深くなる形状を有することを特徴とする三方活栓。
2. 前記第２周回溝は、前記第１周回溝の終端よりも幅が広くて浅い一定の幅及び深さを有することを特徴とする請求項１に記載の三方活栓。
3. 前記第１周回溝は、始端部が、前記主流路の一端の開口部を同心円状に囲むように形成された、該開口部よりも径が大きな半円筒状の内壁を有し、終端部が、該半円筒状内壁よりも径が小さい半円筒状又は部分球面状の内壁を有し、
   前記第２周回溝は、始端部が、前記第１周回溝終端部の内壁を同心円状に囲むように形成された、該内壁よりも径が大きい半円筒状の内壁を有し、終端部が、前記主流路の他端の開口部を同心円状に囲むように形成された、該開口部よりも径が大きな半円筒状の内壁を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の三方活栓。
4. 前記第１周回溝の終端部は、該第１周回溝の始端側からの液流を、前記弁体の径方向外方へ導く形状を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の三方活栓。