JPH02501360A - 一方向バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称ニ一方向バルブ 技術分野 本発明は一般に一方向バルブに関する。さらに詳しくは、本発明は面−面関係で 結合された偏平な弾性材料からなる改良されｔ；一方向バルブに関する。

背景技術 「一方向バルブ」なる用語は、物質を一方向にのみ通過させる装置を意味する。

このようなバルブは、体腔に逆流することなく流体を体腔から回収しなければな らない医療用を含む多くの用途に用５％る。

最小圧力の適用時、バルブが所望の流れ方向に開くように一方向バルブにおいて 低い「割れ（ｃｒａｃｋ）Ｊ抵抗を達成できることが最も望ましい。同様に、バ ルブを通しての逆流を防ぐために素早く閉じるようにこのようなバルブの逆流感 受性を最大にすることが最も望ましい。バルブ内に粒状物質が入った場合、バル ブが作動し続けることも同様に重要である。

一方向バルブを必要とする多くの用途において、該バルブは、使用される装置内 で過度のスペースを占有しないようにコンパクトでかつ柔軟であることが重要で ある。

最後に、バルブが使用に供されるどのような装置においても信頼性があるように 、バルブは長寿命を有することがしばしば重要である。さらに、医療用において は、ヒトの患者の治療での使用が認可された物質から構成しなければならず、ま た殺菌処理の一部としての猛烈な圧力変化に耐え、僅かな程度まで温度および湿 度変化に耐えることができなければならない。

発明の開示 本発明の１つの重要な目的は、低い割れ抵抗および高い逆流感受性を有する高感 受性の一方向バルブを提供することである。

本発明のもう１つの目的は、粒状物質がその通路に入った場合でも、作動し続け る一方向バルブを提供することである。

本発明の他の目的は、それが使用される装置内で最小のスペースを占有する一方 向バルブを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、医療用途での使用が認可された材料から構成される ことにより、医療装置での用途に特に適した一方向バルブを提供することである 。

本発明のさらに他の目的は、構造的に単純であって容易に製造でき、長期間にわ たり信頼性の高い一方向バルブを提供することである。

最後に、本発明の目的は、例えば、バルブが殺菌処理におけるような、圧力、温 度および湿度変化にさらされた場合、その逆流感受性を維持する高い逆流感受性 を有する高感受性の一方向バルブを提供することである。

本発明のこれらおよび他の目的は以下の記載より明らかとなる。

本発明は、したがって、互いに面−面関係にある２つの偏平な弾性部材からなる 一方向バルブに関する。該弾性部材は、その間で通路を規定する２つの略平行な 軌道に沿って結合される。該軌道はそれらの内端に沿って曲がりくねった輪郭を 有する。最後に、該通路の対向端には入口および出口が設けられる。

図面の簡単な説明 新規であると考えられる本発明の特徴は、添付の請求の範囲に記載している。本 発明並びにその目的および効果を、添付図面を参照して説明し、図中の照合番号 は各エレメントを意味する。

第１図は、本発明により構成された一方向バルブの平面図、第２図は、第１図の バルブの２−２線に沿った断面図、第３図は、第１図のバルブの３−３線に沿っ た断面図、第４図は、それを通しての流体の流れを示す第１図のバルブの平面図 、 第５図は、第４図のバルブの５−５線に沿った断面図、第６図は、本発明の曲が りくねった通路を欠く一方向バルブの正面図、 第７図は、第６図のバルブの７−７線に沿った断面図、第８図は、２つの通路を 包む本発明により構成された一方向バルブ、 第９図は、弾性部材の反対面の間にシリコーン油を導入した第１図の一方向バル ブの平面図、 第１Ｏ図は、通路を横切って折り目をつけた第９図のバルブの側面図、 第１１図は、折りたたんだバルブを解放した後の第１０図のバルブの側面図であ る。

発明の実施方法 第１〜３図には一方向バルブ１０を示し、それらは互いに面−面関係にある平坦 な弾性部材１２および１４を含む。該平坦な部材１２および１４はその間で通路 ２０を規定する略平行な軌道１６８よび１８に沿って結合される。

該軌道１６および１８は、バルブ１９の頂部付近で合し、通路２０より狭い入口 ２２を規定する。入口２２は剛性の導管２４に密閉取付けされる。バルブ１０は 、また、通路２０の反対の端には出口２５が設けられる。

各軌道１６および１８は、その各々の内端２６および２８に沿って曲がりくねっ た輪郭を有する。図示した具体例において、該曲がりくねった輪郭は各々の軌道 内端から通路に突出する一連ののこ歯３０からなる。各のこ歯は前縁３２および 後縁３４を有する。該のこ歯には出口に配向した前縁および入口に配向した後縁 が配置される。その他の、あまり望ましくない具体例においては、１つののこ歯 を各々の軌道内端で用いてもよい。

曲がりくねっｌ；輪郭は、後記のように、バルブ通路の外端に沿った逆流を防ぐ ｔ；め、通路２０の外端に沿って捩り、回転、湾曲および屈曲を生じさせる種々 の異なった形態をとってもよい。

矢印３６で示すように、導管２４に吸引力を適用すると、バルブは第２および３ 図に示すような各断面形をとる。かくして、通路２０の初期の略直線状の端部に 沿って出口２５で吸い上げられた任意の流体３８（第３図）は、第６および７図 に関して後記するように、バルブを通過しない。

弾性部材１２および１４は、例えば、ポリエチレン、マイラー、ナイロンおよび ポリ塩化ビニルを含む多種多様の弾性材料から作製してもよい。これらの材料は 全てヒトの患者の治療における使用が認可されている。弾性部材は、厚さ約１〜 約１０ミルにするべきであるが、厚さ約３〜約５ミルが好ましい。特に好ましい 具体例では、弾性部材は厚ざ約３ミルである。

弾性部材は、バルブの作動を不都合に制限しない通常利用できる手段により剛性 の導管２４に互いに結合してもよい。弾性部材は熱衝撃加熱または熱棒（ｈｏｔ 　ｂａｒ）加熱のようなヒートシール技術により結合するのが好ましい。現在利 用できる結合技術の中で、熱衝撃加熱が特に望ましいことが判明した。弾性部材 の結合に用いる温度、圧力および他のパラメータは弾性部材の材料、その厚さ、 バルブの長さおよび幅、並びに所望の割れ抵抗および逆流感受性に依存する。

ヒートシール結合方法を用いる１つの好ましい具体例においては、弾性部材はヒ ートシール可能な被膜および耐熱性被膜からなるラミネートである。この具体例 においては、耐熱性被膜はバルブの物性を決定し、一方、ヒートシール可能な被 膜は弾性部材を結合する。

これらの積層弾性部材はヒートシール可能な被膜とともに面−面関係でバルブ内 に配置される。かくして、ヒートシール被膜は結合温度での結合工程の間に溶融 かつ接着し、耐熱性被膜のレジリエンス、結合性、並びｌ；他の必要かつ所望の 特性を大きく変えない。

積層弾性被膜は、通常の積層および同時押出技術を含む任意の公知技術により作 製してもよい。また、積層材料を用いる場合、ヒートシール被膜は厚さ約２．５ 〜３．５ミル、耐熱性被膜は厚さ約０．５０〜０．７５ミルであるべきである。

特に好ましい具体例では、ヒートシール被膜は厚さ約３．０ル、耐熱性被膜は厚 さ約、７５ミルであるべきである 積層弾性部材のヒートシール可能な被膜は低密度ポリエチレンおよびｍｒ：ａエ チルビニルよりなる群から選択してもよい。耐熱性被膜はナイロン、マイラーお よび線状低密度ポリエチレンよりなる群から選択してもよい。低密度ポリエチレ ンおよびナイロンからなる特に好ましい積層材料は、低密度ポリエチレンを米国 二二一ジャージ−州七〜リスタウンのアライド・エンジニアード・プラスチック ス社（Ａｌｌｉｅｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｍｏｏ ｒｉｓｔｏｗｎ、　Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ）から入手可能なカブランフィルム（ Ｃａｐｒａｎ　ｆｉｌｍ）に積層することにより作製できる。この積層材料は、 破壊、屈曲亀裂はもとより、高破裂および衝撃強度並びに高引張および引裂強度 に対する顕著な抵抗性を含むナイロンのある種の所望特性を備える。

第１図に示すバルブは一対の軌道１６および１８並びに１つの通路２０を示して いるが、第８図に示すように、本発明による一方向バルブ２１は、１つの共通の 入口並びに複数の独立した出口２５Ａおよび２５Ｂを有する通路とともに複数の 通路２ＯＡおよび２０Ｂを規定する２対またはそれ以上のシール軌道を有しても よい。さらに、本発明による一方向バルブは種々の長さおよび幅で作製し、バル ブ特性を所望の用途に適するようにする。

第１図に示すバルブは医療用、例えば、液体および基体を逆流なしに排出させる ことが必須である胸部から液体および気体を排出することに用いることができる 。

この適用において、該バルブは、胸腔かも追い出された凝血および他の固体がバ ルブを破壊することを防ぐことが重要である。

かくして、剛性導管２４が胸腔（図示せず）内に配置されたドレンに連結される 。第４図に示すように、胸腔から追い出されｔ；気体および液体は導管２４、入 口２２および通路２０を通して液体３８を含有する容器（図示せず）に流入する 。吸引源を導管に適用すると、バルブは第１〜３図に示すように閉じ、バルブを 通して液体および気体が胸腔内に引き戻されるのを防ぐ。バルブの設計により、 排出処置の間に通路２０に導入される凝血および他の固体は適所に収容され、バ ルブの作動を妨げない。弾性部材１６および１８の対向面は、バルブ機能を妨害 することなしにこのような固体の上下を容易にシールする。

一方、本発明はバルブｌＯの作動が、いかなる特別な理論により限定されること を意図するものではなく、第６図および第７図に示すバルブ４０のように曲がり くねっｔ；輪郭がない場合、その結果として高吸引力下で流体が漏れる。明らか に、このような漏れは小さいチャンネル４２が軌道４６および４８の内端４４に 沿って形成されることにより生じ、それは導管５０に吸引を適用すると、流体（ 液体または気体）がバルブの上部まで移動することを可能にする。

バルブ１０内の曲がりくねつｔ；輪郭（第１図）は、さもなければバルブ通路の 外端に沿って形成するチャンネルを阻止し、それが有効に閉塞される所で通路の 中央に向かって流れを再び向ける。該曲がりくねっｌ；輪郭は、また、弾性部材 １２および１４の増大しｊ；緊密接触を維持し、バルブの逆流感受性を改良する と考えられる。

第９図〜第１１図に示すように、本発明の他の好ましい具体例においては、湿潤 剤５０が通路２０内に導入され、バルブの弾性部材の内側対向面を湿らせる。湿 潤剤はバルブの逆流感受性を改良することが判明しｔ；。さらに、圧力、温度お よび湿度変化を受けると、バルブの作動は損なわれるが、例えば殺菌処理におい ては湿潤剤としての高滓点液体の添加ｌ；よりバルブ機能が維持されるか、また は回復される。

湿潤剤の主な選択基準は、バルブ材料を品質劣化させないか、または損なわない 、蒸発しない、バルブ内で粒状物質を沈澱させない、およびバルブの反対の面を 互いに永久接着させないことである。油類は前記基準を満たし、好ましい湿潤剤 である。高沸点、湿潤特性を有し、医療装置での使用を認可された物質である点 から特に好ましい湿潤剤はシリコン油である。

さらに他の好ましい具体例においては、折り目５４（第１１図）は通路２０を横 切って作製される。該折り目は５２（第１０図）、好ましくは出口２５近傍でバ ルブをきつく折り曲げ、次いでバルブを解放することにより作製される。該バル ブは、第１Ｏ図に示すような僅かに曲げられた修飾されたバルブとなってその最 初の平面に戻る。湿潤剤を添加する場合、該折り目はバルブの逆流感受性を改良 し、殺菌また他の処理中に遭遇する圧力、温度および湿度変化により失われ！； バルブ機能を回復する。折り目は、このような処理に付す前または後でバルブ内 に配置してもよいが、加熱前の折り目の適用が好ましい。

最後に、本発明の最も好ましい具体例においては、湿潤剤と折り目の組合せによ り、バルブが、バルブ機能を損なう圧力、温度および湿度変化にさらされる場合 を特に含む全ての条件下でバルブの逆流感受性が大いに改良されることが判明し た。

以上、本発明の好ましい具体例について説明したが、本発明の精神を逸脱するこ となく、種々の変形および修飾を加えることができないことは、当業者に明らか であり、それらも本発明の範囲のものである。

ＦＩＧ、ｌ　ＦＩＧ、６　ＦＩＧ、４ 国際調査報告 国際調査報告 υＳε８１：１３ｍ：２ ＳＡ　２！６１１

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. １．互いに面−面関係にある２つの偏平な弾性部材であって、該弾性部材が、そ の間で通路を規定する２つの略平行な軌道に沿って結合され、該軌道がそれらの 内端に沿って曲がりくねった輪郭を有し、該通路の一方の端での入口および該通 路の反対の端での出口からなることを特徴とする一方向バルブ。
2. ２．該弾性部材がポリエチレン、マイラー、ナイロンおよびポリ塩化ビニルより なる群から選択される材料である請求項１記載の一方向バルブ。
3. ３．該各弾性部材がヒートシール可能な被膜と耐熱性被膜とを有し、該弾性部材 がそのヒートシール可能な被膜と面−面関係で配置された請求項１記載の一方向 バルブ。
4. ４．該ヒートシール可能な被膜が低密度ポリエチレンおよび酢酸エチルビニルよ りなる群から選択され、耐熱性被膜がナイロン、マイラーおよび線状低密度ポリ エチレンよりなる群から選択される請求項３記載の一方向バルブ。
5. ５．該各弾性被膜が低密度ポリエチレンおよびナイロンのラミネートである請求 項３記載の一方向バルブ。
6. ６．該各弾性部材が厚さ約１〜約１０ミルである請求項１記載の一方向バルブ。
7. ７．該各弾性部材が厚さ約３〜約５ミルである請求項１記載の一方向バルブ。
8. ８．該各弾性部材が厚さ約３ミルである請求項１記載の一方向バルブ。
9. ９．該ヒートシール可能な被膜が厚さ約２．５〜約３．０ミルであり、該耐熱性 被膜が厚さ約０．５０〜約０．７５ミルである請求項３記載の一方向バルブ。
10. １０．該ヒートシール可能な被膜が厚さ約３．０ミルであり、該耐熱性被膜が厚 さ約０．７５ミルである請求項３記載の一方向バルブ。
11. １１．該弾性部材が熱衝撃加熱により結合された請求項１記載の一方向バルブ。
12. １２．該バルブが２つ以上のシール軌道を含み、該シール軌道が複数の遍路を規 足し、該通路が共通の入口と複数の独立した出口とを有する請求項１記載の一方 向バルブ。
13. １３．該曲がりくねった通路がのこ歯形からなる請求項１記載の一方向バルブ。
14. １４．該のこ歯型が該各軌道から該通路内に突出する少なくとも１つののこ歯か らなる請求項１記載の一方向バルブ。
15. １５．該のこ歯が前縁と後縁とを含み、該のこ歯が該出口に向いた前縁と、該入 口に向いた後縁とともに配向された請求項１４記載の一方向バブ。
16. １６．ヒートシール可能な被膜と、互いに面−面関係にある耐熱性被膜とから構 成される２つの偏平な弾性部材、該弾性部材がそのヒートシール可能な被膜と面 −面関係で配置され、該弾性部材がさらにその間で通路を規定する２つの略平行 な軌道に沿って結合され、該軌道がその内端に沿って曲がりくねった輪郭を有し 、；並びに該通路の一方の端における入口およびその反対の端における出口から なるこを特徴とする一方向バルブ。
17. １７．該ヒートシール可能な被膜が低密度ポリエチレンおよび酢酸エチルブチル よりなる群から選択され、該耐熱性被膜がナイロン、マイラーおよび線状低密度 ポリエチレンよりなる群から選択される請求項１６記載の一方向バルブ。
18. １８．該各弾性被膜が低密度ポリエチレンおよびナイロンのラミネートである請 求項３記載の一方向バルブ。
19. １９．該ヒートシール可能な被膜が厚さ約２．５〜約３．５ミルであり、該耐熱 性被膜が約０．５０〜約０．７５ミルである請求項１６記載の一方向バルブ。
20. ２０．該ヒートシール可能な被膜が厚さ約３．０ミルであり、該耐熱性被膜が厚 さ約０．７５ミルである請求項１６記載の一方向バルブ。
21. ２１．該弾性部材の該対向面を湿らせる湿潤剤を含む請求項１記載の一方向バル ブ。
22. ２２．湿潤剤が油である請求項２１記載の一方向バルブ。
23. ２３．湿潤剤がシリコン油である請求項２２記載の一方向バルブ。
24. ２４．該通路を横切る折り目を含む請求項１記載の一方向バルブ。
25. ２５．該折り目が該出口近傍に配置された請求項２３記載の一方向バルブ。
26. ２６．該弾性部材の該対向面を湿らせる湿潤剤および該通路を横切る折り目を含 む請求項１記載の一方向バルブ。
27. ２７．互いに面−面関係にある２つの偏平な弾性部材、弾性部材がさらにその閥 で通路を規定する２つの略平行な軌道に沿って結合され、該通路が湿潤剤を含み 、該軌道がさらにその内端に沿って曲がりくねった輪郭を有する； 該通路を横切る折り且；並びに 該通路の一方の端におけるλ口およびその反対の端における出口からなることを 特徴とする一方向バルブ。
28. ２８．該湿潤剤がシリコン油である請求項２７記載の一方向バルブ。
29. ２９．該弾性部材が、ポリエチレン、マイラー、ナイロンおよびポリ塩化ビニル よりなる群から選択された材料から作製された請求項２７記載の一方向バルブ。
30. ３０．該各弾性部材がヒートシール可能な被膜と耐熱性被膜とを有し、該弾性部 材がヒートシール可能な被膜と面−面関係に配置された請求項２７記載の一方向 バルブ。
31. ３１．該ヒートシール可能な被膜が低密度ポリエチレンおよび酢酸エチルビニル よりなる群から選択され、耐熱性被膜がナイロン、マイラーおよび線状低密度ポ リエチレンよりなる群から選択される請求項３０記載の一方向バルブ。
32. ３２．該各弾性被膜が低密度ポリエチレンおよびナイロンのラミネートである請 求項２９記載の一方向バルブ。