JPH0412989B2 - - Google Patents

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JPH0412989B2
JPH0412989B2 JP62250560A JP25056087A JPH0412989B2 JP H0412989 B2 JPH0412989 B2 JP H0412989B2 JP 62250560 A JP62250560 A JP 62250560A JP 25056087 A JP25056087 A JP 25056087A JP H0412989 B2 JPH0412989 B2 JP H0412989B2
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JP
Japan
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pump
pump chamber
valve
piston
volume
Prior art date
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Application number
JP62250560A
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Japanese (ja)
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JPS63192447A (en
Inventor
Kento Aakibarudo Zerarudo
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
Application filed by Minnesota Mining and Manufacturing Co filed Critical Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication of JPH0412989B2 publication Critical patent/JPH0412989B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はポンプ装置に関する。特に、本発明は
IV(静脈内)溶液供給用の定量注入ポンプに関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a pump device. In particular, the present invention
Concerning metered-dose infusion pumps for IV (intravenous) solution delivery.

(従来の技術とその問題点) 健康に対する配慮から、IV溶液の供給に関し
ては種々の努力がなされて来ている。
(Prior Art and its Problems) Due to health considerations, various efforts have been made regarding the supply of IV solutions.

長い間、IV溶液は重力によつてのみ供給され
てきた。その供給量は、毎分当りの滴下数を数え
ることにより測られている。多くの例において、
この方法は不充分なものである。水滴の大きさは
表面張力に直接に正比例し、溶液のタイプ、粘
性、温度などの影響を受ける。そして、水滴の大
きさは、その水滴の形成される速さに影響され
る。
For a long time, IV solutions were delivered solely by gravity. The feed rate is measured by counting the number of drops per minute. In many instances,
This method is unsatisfactory. Droplet size is directly proportional to surface tension and is influenced by solution type, viscosity, temperature, etc. The size of a water droplet is then influenced by the speed at which the water droplet is formed.

水滴(生成)の速度はチユーブ及び針の制限と
重力により影響される。もし、チユーブが部分的
にふさがれると、滴下率は減少し、または、IV
液の供給が減少するにつれて液圧が減少し、滴下
率が減る。それ故に、多くの例において、水滴の
大きさと滴下率の変りやすさは(この2つはいず
れもオペレータの制御の範囲をはなれているもの
である)この方法によるIV液の供給を不満足な
ものにしている。
The velocity of water droplets (formation) is influenced by tube and needle limitations and gravity. If the tube is partially occluded, the drop rate will be reduced or the IV
As the liquid supply decreases, the liquid pressure decreases and the drip rate decreases. Therefore, in many instances, the variability of droplet size and drop rate, both of which are outside the operator's control, make this method of delivering IV fluids unsatisfactory. I have to.

電子的水滴カウンタをコントローラ又は蠕動ポ
ンプと組合わせて用いるように改良がなされてい
る。電子的水滴カウンタの組合わせは、滴下率を
制御できるが、水滴の大きさの制御はできない。
そして、背圧が液の送り出し圧力を超えるまで上
昇したときに、滴下率を制御できないと云う欠点
がある。
Improvements have been made to use electronic drop counters in conjunction with controllers or peristaltic pumps. A combination of electronic drop counters can control the drop rate, but not the drop size.
Another drawback is that the dropping rate cannot be controlled when the back pressure increases to exceed the liquid delivery pressure.

電子的水滴カウンターと蠕動ポンプの組合わせ
は、送り圧力を増加するが、計量方法に正確さが
欠けている。
The combination of an electronic drop counter and a peristaltic pump increases the delivery pressure, but the metering method lacks precision.

計量方法の改善のためには、置換型ポンプを採
用することになる。これは、重力に依存した旧式
のIVコントロールに比して、IV液の流れる率の
制御を非常に正確なものにできる。これらのポン
プは、液の計量に加えて、液又はIVポンプの配
管に正圧力を供給し得る。置換型ポンプは蠕動型
(バーマン他による米国特許第3737251号に記載さ
れる)や、ピストン・シリンダ型(ジエンキンス
他による米国特許第3985133号に記載される)、又
はパルス型(ランドクイストによる米国特許第
3874826号に記載される)などに分類される。
In order to improve the metering method, a displacement pump will be adopted. This allows for much more precise control of IV fluid flow rate than older IV controls that rely on gravity. In addition to metering fluid, these pumps can provide positive pressure to fluid or IV pump tubing. Displacement pumps may be peristaltic (as described in U.S. Pat. No. 3,737,251 to Berman et al.), piston-cylinder (as described in U.S. Pat. No. 3,985,133 to Zienkins et al.), or pulsed (as described in U.S. Pat.
3874826) etc.

従来の技術を改良した蠕動ポンプは、多くの不
利な点がある。まず第1に、蠕動運動は、血液の
供給を妨害する摩擦があり、それが血液細胞を破
壊する原因となる。第2に蠕動運動は、エラスト
マ材料の引張りを伴い、これがIV液に空気を混
入させ得るようになる。第3に、蠕動状態でのエ
ラストマ材料の引張りは、エネルギの効率的な利
用ではない。
Peristaltic pumps, which are improvements over conventional technology, have a number of disadvantages. First of all, peristalsis has friction that interferes with the blood supply, causing blood cells to break down. Second, peristalsis involves tensioning of the elastomeric material, which can entrain air into the IV fluid. Third, tensioning elastomeric materials in a peristaltic state is not an efficient use of energy.

病人の移動性と、動力損失の可能性のために、
ポンプをバツテリで駆動することが必要であり、
それ故にポンプは最大の効率を挙げることができ
ることが望ましい。
Due to the mobility of the sick person and the potential for loss of power,
It is necessary to drive the pump with a battery,
It is therefore desirable that the pump be able to achieve maximum efficiency.

従来の技術のピストンシリンダ型ポンプは、正
確な計量性と正圧力を提供するが、これにも若干
の欠点がある。まず、第1にIV治療が無菌状態
をポンプに維持させることを要求し、そのコスト
が毎回の使用毎に清掃と殺菌をすることを許さな
いので、ポンプチヤンバは使い捨てで、安価に製
造できるものでなければならない。これは、従来
のピストンシリンダ型ポンプでは実現することは
むづかしいことである。
Although prior art piston-cylinder pumps provide accurate metering and positive pressure, they also have some drawbacks. First, the pump chamber is disposable and inexpensive to manufacture, as IV therapy requires the pump to remain sterile and the cost does not allow for cleaning and sterilization after each use. There must be. This is difficult to achieve with conventional piston-cylinder pumps.

製造コストを下げるために、従来のポンプのあ
るものは、1つのシリンダと2つのバルブだけを
用いる。これによると、送りサイクルは、充満と
排出の2つの部分を用いる。それ故に、IV治療
は、送りサイクルのうち、充満期間は中断され
る。第2に、従来のピストンシリンダ型ポンプの
ある種のものは、摺動面における無菌シールと、
その信頼性に応えるに困難さを有している。第3
に、ピストンシリンダポンプの摩擦は、効率を低
下させる原因となる。
To reduce manufacturing costs, some conventional pumps use only one cylinder and two valves. According to this, the feed cycle uses two parts: filling and emptying. Therefore, IV therapy is interrupted during the fill period of the delivery cycle. Second, some conventional piston-cylinder pumps require sterile seals on the sliding surfaces;
It is difficult to meet its reliability requirements. Third
Furthermore, friction in piston-cylinder pumps causes a reduction in efficiency.

パルス型ポンプは、連続したパルス状の流れを
供給するが、これもまた、重要な不利益な点を有
する。第1に、この種のポンプの独立的な調節弁
は複雑で、使い捨てポンプチヤンバを高価なもの
にしている。第2に、スプリング力やエラストマ
材料に対するパルス作用は、効率的な操作に適し
ない。
Pulse pumps provide continuous pulsed flow, but they also have important disadvantages. First, the independent control valves of this type of pump are complex, making the disposable pump chamber expensive. Second, spring forces and pulsing effects on elastomeric materials are not suitable for efficient operation.

バグレイの米国特許第3809507号には、IV治療
に用いることを特に意図しないポンプが記載され
ているが、これは連続した定常流を供給するもの
である。このポンプに用いられるバルブは、作動
部か固定部分のいずれかに設けられ、柔軟性の管
で接続される。これは、IV治療に適用する際に
要求されるような、経済的な使い捨てポンプチヤ
ンバに適するものではない。さらに、バルブをバ
イアスさせたり、移動させたりすることなしに、
ポンプを停止した状態で、流体の供給を続けるこ
とができる(いわゆるサイホン作用による)。こ
れは、IV治療には安全な状態ではない。
U.S. Pat. No. 3,809,507 to Bagley describes a pump that is not specifically intended for use in IV therapy, but which provides a continuous steady flow. The valves used in this pump are located either in the working part or in the fixed part and are connected by flexible tubing. This does not lend itself to economical disposable pump chambers, such as those required in IV therapy applications. Additionally, without biasing or moving the valve,
With the pump stopped, fluid supply can continue (by so-called siphon action). This is not a safe condition for IV treatment.

従来のIV装置の他の一般的な問題は、背圧を
感知し、選択し、それにより警報を鳴らすための
いかなる手段も備えていないことである。それ故
に、透析を行う患者は、ポンプが供給できる最大
の背圧を受けやすい。これは、時として、患者へ
の適用に対して安全の限界を超えるものである。
Another common problem with conventional IV devices is that they do not provide any means to sense and select backpressure and thereby sound an alarm. Patients undergoing dialysis are therefore subject to the maximum backpressure that the pump can provide. This sometimes exceeds safety limits for patient application.

(問題点を解決するための手段および作用) 本発明は、IV装置に特に用いられる、小型で、
正確で、信頼性があり、そして経済的なポンプに
関する。
(Means and effects for solving the problems) The present invention provides a compact,
About accurate, reliable and economical pumps.

このポンプは使い捨てポンプチヤンバとポンプ
ハウジングを含む。使い捨てポンプチヤンバは導
入口と排出口及び第1,第2の柔軟なローリング
ダイヤフラム(転動する隔膜状)ポンプチヤンバ
を有する。
The pump includes a disposable pump chamber and a pump housing. The disposable pump chamber has an inlet and an outlet and first and second flexible rolling diaphragm pump chambers.

ポンプハウジングは、第1,第2の柔軟な円筒
状ダイヤフラムポンプチヤンバを収容する第1,
第2のシリンダを有する。第1及び第2のピスト
ンはその各々が第1,第2のシリンダの中で動き
得る。第1,第2のバルブ装置は、使い捨てポン
プチヤンバの導入口と排出口の間で、溶液の流れ
を制御するために設けられる。第1バルブは、導
入口と第1の柔軟な円筒状ダイヤフラムポンプチ
ヤンバとの間で、液体の流れを制御する。第2バ
ルブは、第1と第2の柔軟な円筒状ダイヤフラム
ポンプチヤンバの間で、流体の流れを制御する。
The pump housing includes first and second flexible cylindrical diaphragm pump chambers containing first and second flexible cylindrical diaphragm pump chambers.
It has a second cylinder. The first and second pistons are movable within the first and second cylinders, respectively. First and second valve devices are provided to control the flow of solution between the inlet and outlet of the disposable pump chamber. The first valve controls the flow of liquid between the inlet and the first flexible cylindrical diaphragm pump chamber. A second valve controls fluid flow between the first and second flexible cylindrical diaphragm pump chambers.

駆動装置は、第1シリンダと第1ピストン及び
第2シリンダと第2ピストンの各々に相対的な運
動をさせることにより、第1,第2の柔軟な円筒
状ダイヤフラムポンプチヤンバの容積を変化させ
る。
The drive device changes the volumes of the first and second flexible cylindrical diaphragm pump chambers by causing relative movement of the first cylinder and the first piston, and of the second cylinder and the second piston, respectively. .

第1,第2の柔軟な円筒状ダイヤフラムの容積
と、容積を変えるための駆動の比率を適切に選択
することにより、(本発明の)脈動のない排出が
行われる。
By appropriate selection of the volumes of the first and second flexible cylindrical diaphragms and the ratio of the drives for changing the volumes, pulsation-free evacuation (of the invention) is achieved.

IV供給装置に適用するためには、ポンプが何
等かの理由で停止した時に、サイホン作用が起ら
ないという事が大事なことである。
For application to IV supply devices, it is important that siphon action does not occur when the pump stops for some reason.

最適な実施例において、本発明、第1及び第2
バルブを制御し、それによつて、少くとも1つの
バルブは常に閉じられるようになつている。それ
によつて、このポンプの安全な操作が達成され
る。
In a preferred embodiment, the present invention, first and second
The valves are controlled such that at least one valve is always closed. Safe operation of this pump is thereby achieved.

本発明は、また、使い捨てポンプチヤンバの排
出口と、第2の柔軟な円筒状ダイヤフラムポンプ
チヤンバとの間に、第3の柔軟なダイヤフラムチ
ヤンバを有する。背圧は、この第3の柔軟な円筒
状ダイヤフラムポンプチヤンバのの動きによつて
検知される。
The invention also includes a third flexible diaphragm chamber between the outlet of the disposable pump chamber and the second flexible cylindrical diaphragm pump chamber. Back pressure is sensed by movement of this third flexible cylindrical diaphragm pump chamber.

IV液供給における使用の例において、ポンプ
で送られる液体中に、気泡が含まれていることを
検知することはは重要なことである。
In the example of use in IV fluid delivery, it is important to detect the presence of air bubbles in the pumped fluid.

本発明はまた、液体がポンプで送られるとき
に、使い捨てポンプチヤンバの異つた2点間で、
誘電率を測ることによる気泡防止システムを有す
る。使い捨てポンプチヤンバを気泡が通過したと
きに、2点間の誘電率の変化が検知され、警報が
出される。
The invention also provides that when liquid is pumped between two different points in the disposable pump chamber,
It has an anti-bubble system by measuring the dielectric constant. As the bubble passes through the disposable pump chamber, a change in dielectric constant between two points is detected and an alarm is issued.

(実施例) 第1,2図には、本発明のIVポンプの全体図
が示されている。図に描かれているように、IV
ポンプには、関連する制御回路のように、ポンプ
を完全に包む外函は含まれない。この外函は除か
れてあり、図面を簡単にするために制御回路も示
されていない。
(Example) FIGS. 1 and 2 show an overall view of the IV pump of the present invention. As depicted in the figure, IV
The pump does not include an envelope that completely encloses the pump, as does the associated control circuitry. The outer case has been removed and the control circuitry has not been shown to simplify the drawing.

第1図及び第2図に示されるポンプは、使い捨
てポンプチヤンバ10とハウジング12を含む。
導入チユーブ14と排出チユーブ16は使い捨て
ポンプチヤンバ10の両方の端部に接続される。
導入チユーブ14はIV液の容器(図示されない)
に接続され、排出チユーブ16はIV液をポンプ
から患者(図示されない)へ供給する。
The pump shown in FIGS. 1 and 2 includes a disposable pump chamber 10 and a housing 12. The pump shown in FIGS.
An inlet tube 14 and an outlet tube 16 are connected to both ends of the disposable pump chamber 10.
Introductory tube 14 is a container for IV fluid (not shown)
A drain tube 16 supplies IV fluid from the pump to a patient (not shown).

本発明の実施例において、IVポンプは、第1
図及び第2図に示されるように横方向に置かれる
よりは、縦方向に置かれる方が良い。縦形の置き
方においては、ポンプに導入するための導入チユ
ーブ14は下方に、ポンプから導き出すための排
出チユーブは上部に設けられる。このポンプの配
置は、IVシステムの最初の据付け及び清掃の間
に、空気が液体通路内に蓄積されるのを防止する
ので、好ましいものである。
In embodiments of the invention, the IV pump includes a first
It is better to place it vertically rather than horizontally as shown in FIGS. In a vertical arrangement, the inlet tube 14 for entering the pump is provided at the bottom and the outlet tube for leading out of the pump is provided at the top. This pump arrangement is preferred because it prevents air from building up within the fluid passageway during initial installation and cleaning of the IV system.

IV治療は、ポンプを無菌状態に維持すること
を要求する。それ故に、使い捨てポンプチヤンバ
10はただ1回のIV使用にのみ用いられ、そし
て捨てられる。これに反して、ポンプハウジング
12はIV液に直接に触れることはない。そして
何度も使用される。
IV therapy requires that the pump be kept sterile. Therefore, the disposable pump chamber 10 is used for only one IV use and then discarded. In contrast, the pump housing 12 does not come into direct contact with the IV fluid. And used again and again.

ポンプハウジング12は、第2図に示されるよ
うに、開閉できる上部カバー18を有し、使い捨
てポンプチヤンバ10の挿入と取外しができるよ
うになつている。
Pump housing 12 has a top cover 18 that can be opened and closed, as shown in FIG. 2, to allow insertion and removal of disposable pump chamber 10.

枢着されたラツチ19すなわち側面カバーが閉
じた位置にあるとき、ポンプは作動状態に保たれ
る。第2図に示されるように、側面カバー19を
下方に引いた時に、上部カバー18は、止め部材
20を介して開かれるようになる。第2図に示さ
れるように、止め部材20は、その孔20Aが止
めピン21に係合するようになつている。
When the pivoted latch 19 or side cover is in the closed position, the pump remains in operation. As shown in FIG. 2, when the side cover 19 is pulled downward, the top cover 18 is opened via the stopper member 20. As shown in FIG. 2, the stop member 20 is configured such that its hole 20A engages with the stop pin 21. As shown in FIG.

第1図及び第2図に示されるように、ポンプハ
ウジング12は上部カバー18と共同して、使い
捨てポンプチヤンバを収容し、保持する役目をす
るダイヤフラム収容部22を有する。ダイヤフラ
ム収容部22の下方には、IVポンプのモータ、
カム軸、バルブ及びピストンロツドを支持するカ
ムハウジング23が設けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the pump housing 12 has a diaphragm housing 22 that, in conjunction with the top cover 18, serves to receive and retain a disposable pump chamber. Below the diaphragm accommodating part 22, the motor of the IV pump,
A cam housing 23 is provided which supports the camshaft, valve and piston rod.

本発明の実施例において、ダイヤフラム収容部
22は、カムハウジングにスプリングを介して載
置される。それ故に、側面カバー19と止め部材
20がともに開放されたとき、ダイヤフラム収容
部22はカムハウジング23から取り外される。
後に詳細に記載するように、上述の構成によつ
て、全部のピストンとバルブ等は、ダイヤフラム
収容部22の上部から完全に取外される。その結
果、使い捨てポンプチヤンバ10は、ポンプの送
りサイクルにおけるピストンとバルブの位置にか
かわらず、挿入され得るようになつている。
In the embodiment of the invention, the diaphragm housing portion 22 is mounted on the cam housing via a spring. Therefore, when both the side cover 19 and the stop member 20 are opened, the diaphragm housing portion 22 is removed from the cam housing 23.
As will be described in detail below, the above configuration allows all pistons, valves, etc. to be completely removed from the top of the diaphragm housing 22. As a result, the disposable pump chamber 10 is adapted to be inserted regardless of the position of the piston and valve in the pump's delivery cycle.

第2図に示されるように、使い捨てポンプチヤ
ンバ10は、その下の面から下方に突出している
3つのダイヤフラムチヤンバ24,26及び28
を有する。これらのチヤンバ24,26は第1及
び第2番目のポンプチヤンバであり、一方、チヤ
ンバ28は排出チユーブ16を通つてチヤンバ1
0から流体が流出する時の背圧に応じて動く圧力
検知のためのチヤンバである。
As shown in FIG. 2, disposable pump chamber 10 has three diaphragm chambers 24, 26 and 28 projecting downwardly from its lower surface.
has. These chambers 24, 26 are the first and second pump chambers, while chamber 28 connects chamber 1 through exhaust tube 16.
This is a chamber for pressure detection that moves in response to back pressure when fluid flows out from zero.

通常の使用において、IV液は第1ポンプチヤ
ンバ(柔軟な円筒形状ダイヤフラムチヤンバ)2
4へ導入チユーブ14より供給される。次いで、
第2ポンプチヤンバ(円筒形状ダイヤフラムチヤ
ンバ)26(円筒形状ダイヤフラムチヤンバ)に
送られ、検知チヤンバ28及び排出チユーブ16
を通つて、そこから患者へ供給される。
In normal use, IV fluids are pumped into the first pump chamber (flexible cylindrical diaphragm chamber) 2
4 through an introduction tube 14. Then,
a second pump chamber (cylindrical diaphragm chamber) 26 (cylindrical diaphragm chamber), a sensing chamber 28 and a discharge tube 16;
from there to the patient.

本発明の実施例において、第1及び第2ポンプ
チヤンバ24,26は、排出チユーブ16を通つ
て流出するIV液の流れが基本的に脈動すること
なく、正確に制御された流出率となるような状態
の下で駆動される。
In embodiments of the present invention, the first and second pump chambers 24, 26 are configured such that the flow of IV fluid exiting the outlet tube 16 is essentially non-pulsating and has a precisely controlled outflow rate. Driven under condition.

ダイヤフラム収容部22は、使い捨てポンプチ
ヤンバ10の下方に突出した円筒形状ダイヤフラ
ムチヤンバ24,26,28を各々が収容るよう
にした、第1,2及び第3シリンダ32,34及
び36を含む。第1ピストン38は、第1ポンプ
チヤンバ24の容積を変え得るように、第1シリ
ンダ32の中で動き得る。同様に、第2ピストン
40は、第2ポンプチヤンバ26の容積を変え得
るように、第2シリンダ34の中で動き得る。第
1,第2ピストン38,40の双方は、後述する
ように、モータで駆動される。第1,第2ピスト
ン38,40とは違つて、第3ピストン42は、
モータでは駆動されず、圧力検知チヤンバ28の
中の液体の圧力に応じて第3シリンダ36の中で
動くようになつている。
Diaphragm housing 22 includes first, second and third cylinders 32, 34 and 36 each receiving a downwardly projecting cylindrical diaphragm chamber 24, 26, 28 of disposable pump chamber 10. The first piston 38 is movable within the first cylinder 32 so that the volume of the first pump chamber 24 can be changed. Similarly, the second piston 40 can move within the second cylinder 34 so that the volume of the second pump chamber 26 can be changed. Both the first and second pistons 38, 40 are driven by motors, as described below. Unlike the first and second pistons 38, 40, the third piston 42 is
It is not driven by a motor but moves within the third cylinder 36 in response to the pressure of the liquid in the pressure sensing chamber 28.

第1,第2バルブ44,46もまた、同様にダ
イヤフラム収容部22の中に設けられる。第1バ
ルブ44は導入チユーブ14の端部と第1ポンプ
チヤンバ24の間に設けられる。第1バルブ44
はモータで駆動される。そして、それが最上部に
あるときに、使い捨てポンプチヤンバ10の導入
チユーブ14と、第1ポンプチヤンバ24との間
の柔軟な部分(第1可撓性通路部分)を遮断す
る。また、それが最下部にあるときには、第1バ
ルブ44は導入チユーブ14から第1ポンプチヤ
ンバ24への流体の流れを可能にする。
The first and second valves 44 and 46 are similarly provided within the diaphragm housing 22 . A first valve 44 is provided between the end of the inlet tube 14 and the first pump chamber 24 . First valve 44
is driven by a motor. When it is at the top, it blocks the flexible section between the introduction tube 14 of the disposable pump chamber 10 and the first pump chamber 24 (first flexible passage section). The first valve 44 also allows fluid flow from the inlet tube 14 to the first pump chamber 24 when it is at its lowest position.

同様にして、第2バルブ46は第1ポンプチヤ
ンバ24と第2ポンプチヤンバ26の間に設けら
れる。第2バルブ46は、同様にモータで駆動さ
れるものであり、そして、それが最上位にあると
きは、第1ポンプチヤンバ24と第2ポンプチヤ
ンバ26の間の使い捨てポンプチヤンバ10の柔
軟な部分(第2可撓性通路部分)を遮断する。ま
た、それが最下位にあるときは、第2バルブ46
は第1ポンプチヤンバから第2ポンプチヤンバ2
6への流体の流れを可能にする。
Similarly, a second valve 46 is provided between the first pump chamber 24 and the second pump chamber 26. The second valve 46 is also motor driven and, when it is in the uppermost position, the flexible portion of the disposable pump chamber 10 between the first pump chamber 24 and the second pump chamber 26 (the second (flexible passage section). Also, when it is at the lowest position, the second valve 46
is from the first pump chamber to the second pump chamber 2.
Allowing fluid flow to 6.

第2図にも示されるように、整列ピン48,5
0は各々が使い捨てポンプチヤンバ10の整列孔
52,54に挿入される。整列ピン48,50は
整列孔52,54と共に使い捨てポンプチヤンバ
10をポンプハウジング12の中に迅速に、一方
向のみを向くように挿入され得ることを保証す
る。下方に突出した円筒形状ダイヤフラムチヤン
バ24,26及び28はまた、整列部分を有す
る。それ故にポンプは整列ピン48,50を設け
なくとも組立てが可能である。
As also shown in FIG.
0 are each inserted into the alignment holes 52, 54 of the disposable pump chamber 10. Alignment pins 48, 50, along with alignment holes 52, 54, ensure that disposable pump chamber 10 can be inserted into pump housing 12 quickly and oriented in only one direction. The downwardly projecting cylindrical diaphragm chambers 24, 26 and 28 also have alignment portions. Therefore, the pump can be assembled without the alignment pins 48,50.

第2図の実施例において、整列用の孔52は本
質的には丸孔であり、孔54は長孔である。この
構成によつて、整列ピン48と整列孔52は使い
捨てポンプチヤンバ10の位置決めの指針とな
り、ピン50が孔54に置かれるに先立つて、孔
52は整列ピン48に位置決めされる。
In the embodiment of FIG. 2, alignment holes 52 are essentially round holes and holes 54 are elongated holes. With this configuration, alignment pin 48 and alignment hole 52 guide the positioning of disposable pump chamber 10 such that hole 52 is positioned over alignment pin 48 prior to pin 50 being placed in hole 54.

本発明の他の重要な特徴は、IV液中の気泡の
存在を検知する能力を有することである。気泡
は、IV治療を受けている患者には危険なもので
あり、そして液中の気泡の存在を示す警報装置を
備えることが必要である。
Another important feature of the invention is the ability to detect the presence of air bubbles in IV fluids. Air bubbles are dangerous to patients receiving IV therapy, and it is necessary to have an alarm device that indicates the presence of air bubbles in the fluid.

第2図に示されるように、本発明は上部カバー
18の下面に置かれる第1及び第2の電極56,
58を含む。端子60と62が電極56,58に
接続される。ダイヤフラム収容部22に接続され
るのは共通電極64である。ボルト66と66a
は、ダイヤフラム収容部22へ、共通電極64を
固定し、共通電極64への電気的接続を与える。
As shown in FIG.
Contains 58. Terminals 60 and 62 are connected to electrodes 56 and 58. Connected to the diaphragm housing 22 is a common electrode 64 . bolts 66 and 66a
secures the common electrode 64 to the diaphragm housing 22 and provides electrical connection to the common electrode 64.

第1電極56と共通電極64の間のキヤパシタ
ンスと、第2電極58と共通電極64との間のキ
ヤパシタンスとを測ることによつて、使い捨てポ
ンプチヤンバ10を通過する気泡の存在を検出で
きる、電気的回路(図示せず)が使い捨てポンプ
チヤンバ10の向い合う面に設けた共通電極64
と電極56,58の間の誘電率の違いを検出する
ために端子60,62,66に接続される。1つ
の気泡が第1電極56と共通電極64の間を通過
したときに、電気回路は不平衡となり、それによ
り警報が鳴らされるのである。
An electrical conductor that can detect the presence of air bubbles passing through the disposable pump chamber 10 by measuring the capacitance between the first electrode 56 and the common electrode 64 and the capacitance between the second electrode 58 and the common electrode 64. A circuit (not shown) connects common electrodes 64 to opposing sides of the disposable pump chamber 10.
and terminals 60, 62, 66 to detect the difference in dielectric constant between electrodes 56, 58. When a single bubble passes between the first electrode 56 and the common electrode 64, the electrical circuit becomes unbalanced, which causes an alarm to sound.

本発明の好ましい実施例において、上部カバー
18は、プレキシグラス(Plexiglas)や同様の
アクリル樹脂のような、透明で光学的なプラスチ
ツク材料で作られる。上部カバー18が透明であ
る故に、医者はポンプを通つて流れている流体の
中に気泡が存在するか否かを見ることができる。
In a preferred embodiment of the invention, top cover 18 is made of a transparent, optical plastic material, such as Plexiglas or similar acrylic. Because the top cover 18 is transparent, the physician can see if there are air bubbles in the fluid flowing through the pump.

このことは、システムの組立てから取外しまで
の間に、IV装置を患者につなぐに先立つて、す
べての空気がシステムから追い出されたことを、
医者が確認しなければならないと云うことから、
大事なことである。本発明は、医者の最初の組立
ての段階でもポンプ送りされる流体を眼で見るこ
とを可能にする。
This ensures that all air has been purged from the system between assembly and disassembly and prior to connecting the IV device to the patient.
Because a doctor has to confirm,
It's important. The present invention allows the clinician to visualize the fluid being pumped even during initial assembly.

第2図に最も良く示されるように、ラツチピン
21の下方部にスイツチ68がある。上部カバー
18が閉じられ、そして側面カバー19が閉じら
れた位置(第1図に示ように)にある時に、スイ
ツチ68のアーム70が側面カバー19の内面に
係合し、それによりスイツチ68が閉じられる。
As best shown in FIG. 2, below the latch pin 21 is a switch 68. When top cover 18 is closed and side cover 19 is in the closed position (as shown in FIG. 1), arm 70 of switch 68 engages the inner surface of side cover 19, thereby causing switch 68 to close. Closed.

電気的回路(図示せず)はスイツチ68が閉じ
られているか否かを検知し、そして、それにより
ポンプが作動可能な状態にあるか否かを決定す
る。スイツチ68が閉じられている時にのみ、ポ
ンプは作動できる状態になる。これは、ダイヤフ
ラム収容部22がカムハウジング23の上の作動
位置に置かれていて、上部カバー18が確実に閉
じられていない時にポンプの作動を防止する。
An electrical circuit (not shown) senses whether switch 68 is closed and thereby determines whether the pump is ready for operation. The pump is only ready for operation when switch 68 is closed. This prevents operation of the pump when the diaphragm housing 22 is placed in the operating position on the cam housing 23 and the top cover 18 is not securely closed.

リーフスプリング72は、使い捨てポンプチヤ
ンバ10の液体通路に小さい圧力をかけて排出チ
ユーブ16側からの負圧を阻止するために用いら
れる。その結果、使い捨てポンプチヤンバ10の
排出部に負圧が作用しても、第1、第2ポンプチ
ヤンバ24,26や圧力検知チヤンバ28が負圧
の作用を受けてつぶれるようなことはない。スプ
リングによる圧力は、使い捨てポンプチヤンバ1
0の液体通路の微小なコンプライアンスに打ち勝
つだけのもので十分である。前記負圧は前記液体
通路が閉じられていることを確実にする。リーフ
スプリング72の力に打ち勝つには、ほんの小さ
い圧力が要求されるのみである。
The leaf spring 72 is used to apply a small pressure to the liquid passageway of the disposable pump chamber 10 to prevent negative pressure from the exhaust tube 16 side. As a result, even if negative pressure acts on the discharge portion of the disposable pump chamber 10, the first and second pump chambers 24, 26 and the pressure sensing chamber 28 will not collapse under the effect of the negative pressure. The pressure from the spring is applied to the disposable pump chamber 1.
It is sufficient to overcome the tiny compliance of the zero liquid path. The negative pressure ensures that the liquid passage is closed. Only a small amount of pressure is required to overcome the force of leaf spring 72.

本発明のIVポンプの操作は、通常は次のよう
に行われる。第1ピストン38が下方へ動くと、
第2ピストン40は上方へ動くように、これらの
ピストン38と40は駆動される。同様にして、
第1ピストン38が上方へ動くと、第2ピストン
40は下方へ動く。それと同時に、第1、第2バ
ルブ44と46は、2つのバルブのうち1つのバ
ルブを常に閉じているように駆動される。第1ピ
ストン38が下方へ行くとき、第1バルブ44は
下り、第2バルブ46は上る。それとは逆に、第
1ピストン38が上方へ動くとき、第1バルブ4
4はその最上位の位置にあり、第2バルブ46は
最下位にある。
Operation of the IV pump of the present invention is typically performed as follows. When the first piston 38 moves downward,
These pistons 38 and 40 are driven so that the second piston 40 moves upwardly. Similarly,
When the first piston 38 moves upward, the second piston 40 moves downward. At the same time, the first and second valves 44 and 46 are driven so that one of the two valves is always closed. When the first piston 38 moves downward, the first valve 44 goes down and the second valve 46 goes up. Conversely, when the first piston 38 moves upward, the first valve 4
4 is in its highest position, and the second valve 46 is in its lowest position.

説明の便宜のために、典型的な送りサイクル
は、第1ピストン38と第1バルブ44が最上位
にあり、第2ピストン40と第2バルブ46が最
下部にあるときに始まるものと仮定する。最初
に、、第2バルブ46を閉じる。
For convenience of explanation, assume that a typical feed cycle begins with the first piston 38 and first valve 44 at the top and the second piston 40 and second valve 46 at the bottom. . First, close the second valve 46.

次に、第1バルブ44が開くために下方へ動
く。第1ピストン38は、次いで下方へ動き出
し、それにより第1ポンプチヤンバ24の容積を
増加させる。第1ピストン38の下方への移動
は、溜め部から導入チユーブ14を通り、開いた
第1バルブ44を通つて、流体を第1ポンプチヤ
ンバ24へ吸引させる。
Next, the first valve 44 moves downward to open. The first piston 38 then moves downward, thereby increasing the volume of the first pump chamber 24. The downward movement of the first piston 38 causes fluid to be drawn from the reservoir through the inlet tube 14 and into the first pump chamber 24 through the open first valve 44 .

第1ポンプチヤンバ24が満杯になると同時
に、第2ピストン40は上方へ動き、それにより
第2ポンプチヤンバ26の容積を減少させ、第2
ポンプチヤンバ26から排出チユーブ16を通し
て、流体を患者へ送る。
As the first pump chamber 24 becomes full, the second piston 40 moves upwardly, thereby decreasing the volume of the second pump chamber 26 and causing the second pump chamber 24 to fill up.
Fluid is delivered from pump chamber 26 through exhaust tube 16 to the patient.

第1ピストン38が最下位に達し、第2ピスト
ン40が最上位に達した時に、溜め部から第1チ
ヤンバ24への流体の流れを止めるために、第1
バルブ44は上方へ移動される。第2バルブ46
は、次いで第1ポンプチヤンバ24から第2ポン
プチヤンバ26へ流体が流れ得るように、下方へ
移動される。2つのバルブが移動した後に、第1
ピストン38は上方へ移動を開始し、それにより
第1ポンプチヤンバ24の容積を減少させ、同時
に第2ピストン40は下方へ動き、第2ポンプチ
ヤンバ26の容積を増加させる。
To stop the flow of fluid from the reservoir to the first chamber 24 when the first piston 38 reaches its lowest position and the second piston 40 reaches its highest position, the first
Valve 44 is moved upwards. Second valve 46
is then moved downwardly to allow fluid to flow from the first pump chamber 24 to the second pump chamber 26. After the two valves have moved, the first
Piston 38 begins to move upwardly, thereby decreasing the volume of first pump chamber 24, while at the same time second piston 40 moves downwardly, increasing the volume of second pump chamber 26.

好ましい実施例においては、第1ポンプチヤン
バ24の容積の減少する場合は、第2ポンプチヤ
ンバ26の容積の増加する場合よりも大きくなつ
ている。その結果、第1ポンプチヤンバから送ら
れる流体のある部分は、排出チユーブ16を通つ
て患者へ送られる。
In a preferred embodiment, the decreasing volume of the first pump chamber 24 is greater than the increasing volume of the second pump chamber 26. As a result, a portion of the fluid delivered from the first pump chamber is delivered through the exhaust tube 16 to the patient.

実施例において、各ポンプチヤンバ24と26
の断面積と各ピストン38,40の移動速度は、
流体が第1ポンプチヤンバ24から送られている
ときと、流体が第2ポンプチヤンバ26から送り
出されているときとで、排出チユーブ16を通つ
て排出される量が実質上等しくなるように選定さ
れる。その結果、実質上脈動のない流体の流れ
が、単に2つの送りポンプチヤンバと2つのバル
ブだけで生成される。
In the embodiment, each pump chamber 24 and 26
The cross-sectional area of and the moving speed of each piston 38, 40 are:
The amount of fluid being pumped through the discharge tube 16 is selected to be substantially equal when fluid is being pumped from the first pump chamber 24 and when fluid is being pumped from the second pump chamber 26. As a result, substantially pulsation-free fluid flow is produced with only two feed pump chambers and two valves.

第1ピストン38が最上位へ達し、第2ピスト
ン40が最下位へ達した時に、送りサイクルは終
り、そして、次のサイクルが開始される。
When the first piston 38 reaches the top position and the second piston 40 reaches the bottom position, the feed cycle ends and the next cycle begins.

送り作業中に、圧力検知チヤンバすなわち第3
のチヤンバ28の容積は、患者と排出チユーブか
らの背圧によつて変化する。第3のチヤンバの底
部に接する第3ピストン42は、第3のチヤンバ
28の中での流体の圧力の変化に応じて上下動す
る。電気接点が第3ピストン42に接続される。
そして、(開閉状態に応じた)接触の状態によつ
て、背圧が設定値の1つまたはそれ以上の値を超
すかどうかを指示する。各々の設定値を超過する
と警報が鳴る。
During the feeding operation, the pressure sensing chamber, i.e.
The volume of the chamber 28 varies depending on the back pressure from the patient and the evacuation tube. A third piston 42 contacting the bottom of the third chamber moves up and down in response to changes in fluid pressure within the third chamber 28 . Electrical contacts are connected to the third piston 42 .
The state of the contact (depending on the open or closed state) then indicates whether the backpressure exceeds one or more of the setpoints. An alarm sounds when each set value is exceeded.

ポンプの操作を行つている間中、第1、第2電
極56,58と共通電極64との間の誘電率が検
出される。もし、1個の気泡が使い捨てポンプチ
ヤンバ10を通ると、この気泡は電極56と6
4,および電極58と64との間の誘電率の差異
によつて、電気的に検出される。
During pump operation, the dielectric constant between the first and second electrodes 56, 58 and the common electrode 64 is detected. If a single air bubble passes through disposable pump chamber 10, this air bubble will pass between electrodes 56 and 6.
4, and the dielectric constant difference between electrodes 58 and 64.

第3A,3B,3Cおよび4〜6図には、使い
捨てポンプチヤンバの詳細が示される。第3A〜
3C図は、平面、側面および底面図であり、第4
〜6図は各々異る位置での断面図である。
3A, 3B, 3C and 4-6 details of the disposable pump chamber are shown. 3rd A~
Figure 3C is a top, side and bottom view;
Figures 1 to 6 are cross-sectional views taken at different positions.

本発明の実施例において、使い捨てポンプチヤ
ンバ10は、上部材10aと下部材10bの2つ
の部材よりなる。これらの部材は、ヒートシール
(熱接着)が可能な柔軟なプラスチツク材料によ
り作られるのが良い。1つの好ましい例におい
て、上部材10aと下部材10bの双方はビニー
ル樹脂で形成されている。
In an embodiment of the invention, the disposable pump chamber 10 consists of two members: an upper member 10a and a lower member 10b. These parts are preferably made from a flexible plastic material that can be heat-sealed. In one preferred example, both the upper member 10a and the lower member 10b are made of vinyl resin.

上部材10aおよび下部材10bの双方は、使
い捨てポンプチヤンバ10の通路および各ポンプ
チヤンバを形成するために、真空成形か、ブロー
成形により作られる。
Both the upper member 10a and the lower member 10b are vacuum formed or blow molded to form the passageway of the disposable pump chamber 10 and each pump chamber.

上部材10aは、その上部の全長にわたつて長
さ方向に設けられる盛り上つた部分80aを除い
ては、平板状シートよりなる。盛り上つた部分8
0aは、使い捨てチヤンバ10の一端の導入チユ
ーブ14から他端の排出チユーブ16へと流体を
運ぶ主流路の上半分を形成する。導入チユーブ1
4と排出チユーブ16の径は、部材80aの径よ
りは小さい。
The upper member 10a is made of a flat sheet except for a raised portion 80a provided in the longitudinal direction over the entire length of the upper part. Rising ivy part 8
0a forms the upper half of the main channel that carries fluid from the inlet tube 14 at one end of the disposable chamber 10 to the outlet tube 16 at the other end. Introduction tube 1
4 and the diameter of the discharge tube 16 are smaller than the diameter of the member 80a.

上部材10aの導入端は導入部82aであり、
この内径は導入チユーブ14の外径とほぼ同じで
ある。導入部82aに接続する主流路80aは、
テーパ状に形成された部分84aであり、それ
は、導入部82aから主流路80aへ、ゆるやか
に傾斜して移行する部分を有する。
The introduction end of the upper member 10a is an introduction part 82a,
This inner diameter is approximately the same as the outer diameter of the introduction tube 14. The main flow path 80a connected to the introduction part 82a is
A tapered portion 84a has a gently sloping transition from the introduction portion 82a to the main channel 80a.

上部材10aの他端部は排出部86aおよびテ
ーパ状部88aである。排出部86aは、排出チ
ユーブの外径と同じ内径を有する。テーパ状に変
化する部分88aは、主流路80aから排出部8
6aに向つてゆるやかに変化している。
The other end of the upper member 10a is a discharge portion 86a and a tapered portion 88a. The discharge portion 86a has the same inner diameter as the outer diameter of the discharge tube. The tapered portion 88a extends from the main flow path 80a to the discharge portion 8.
It changes gradually towards 6a.

使い捨てポンプチヤンバ10の下部材10b
は、同様な主流路80bと導入部82b、テーパ
状部84b、排出部86bとテーパ状部88bを
有する。同様に、下部材10bに形成され、下方
に突出しているのは、柔軟な円筒形状の第1およ
び第2のポンプチヤンバ24,26と圧力検知チ
ヤンバ28である。
Lower member 10b of disposable pump chamber 10
has a similar main flow path 80b, introduction section 82b, tapered section 84b, discharge section 86b, and tapered section 88b. Also formed in the lower member 10b and projecting downwardly are flexible cylindrical first and second pump chambers 24, 26 and a pressure sensing chamber 28.

上部材10aは、リーフスプリング72により
閉じられるぐらいの柔軟性が必要である。下部材
10bは、第1,第2ポンプチヤンバ24,2
6、および圧力検知チヤンバ28の動作を許すぐ
らいの柔軟性が必要である。これに加えて、第1
バルブ44(第2図に示す)が、テーパ状部84
bと第1ポンプチヤンバ24との間の主流路80
bをつぶすことができ、また第2バルブ46が、
第1および第2のポンプチヤンバ24,26の間
の主流路80bの部分を同様につぶすことができ
るぐらい十分な柔軟性を有する必要がある。
The upper member 10a needs to be flexible enough to be closed by the leaf springs 72. The lower member 10b includes first and second pump chambers 24, 2.
6, and the pressure sensing chamber 28 must be flexible enough to allow movement. In addition to this, the first
The valve 44 (shown in FIG. 2) is connected to the tapered portion 84.
b and the first pump chamber 24
b can be crushed, and the second valve 46 is
It must be flexible enough to allow the portion of the main flow path 80b between the first and second pump chambers 24, 26 to be collapsed as well.

先に述べたように上部材と下部材10a,10
bはヒートシールにより容易に密封できるような
プラスチツク材である。部材10aと10bは成
形時か、その次の工程でヒートシールされる。部
材10aと10bの合わさる部分の表面は、低融
点の物質であり、それによつてヒートシール工程
を容易にできるようにする。導入チユーブ14と
排出チユーブ16は透明な材料で作られるのが望
ましく、これらは上部材と下部材10a,10b
のヒートシールで作られる。
As mentioned earlier, the upper member and the lower member 10a, 10
b is a plastic material that can be easily sealed by heat sealing. Components 10a and 10b are heat sealed during molding or in a subsequent step. The mating surfaces of parts 10a and 10b are of a low melting point material, thereby facilitating the heat sealing process. The inlet tube 14 and the outlet tube 16 are preferably made of transparent material and are connected to the upper and lower members 10a, 10b.
Made by heat sealing.

ヒートシールは、上部材と下部材10aと10
bおよび導入、排出チユーブ14,16を接続す
る1つの接着手段であるが、その他の接着手段と
して超音波接着、高周波(r)溶着、溶剤による
接着、あるいはその他の接着手段を用いることが
できる。
Heat sealing is performed on the upper and lower members 10a and 10.
Although one adhesive means is used to connect the inlet and outlet tubes 14 and 16, other adhesive means may include ultrasonic adhesive, radio frequency (r) welding, solvent adhesive, or other adhesive means.

1つの実施例において、使い捨てポンプチヤン
バ10はブロー成形で作られる。その場合には、
上部材10aと下部材10bは各チユーブ14,
16と共に成形工程において、共にヒートシール
される。ブロー成形の利益は、別々に成形した上
部材と下部材10aと10bを合体しようとする
ときに、別の方法を用いた時に起るいかなる問題
も避けることができると云うことである。
In one embodiment, disposable pump chamber 10 is made by blow molding. In that case,
The upper member 10a and the lower member 10b each have a tube 14,
16 and are heat sealed together in the molding process. The advantage of blow molding is that it avoids any problems that may occur using other methods when attempting to combine separately molded upper and lower members 10a and 10b.

これとは別に、上部材10aと下部材10bを
別々に真空成形することも行われる。この場合に
おいて、多くの凹所を有する鋳型が、同じ部材
(10aや10bのような)を多く含むモール
ド・プラスチツク板の生産のために用いられる。
導入、排出チユーブ14と16は、次に所定の位
置に置かれる。そして、同数の他の部材を有する
シートが、最初のシートおよびチユーブの上に置
かれ、次いで部材10a,10bは共にヒートシ
ールされる。
Apart from this, the upper member 10a and the lower member 10b may be vacuum-formed separately. In this case, a mold with many recesses is used for the production of a molded plastic plate containing many of the same parts (such as 10a and 10b).
The inlet and outlet tubes 14 and 16 are then placed in position. A sheet with the same number of other members is then placed over the first sheet and tube, and then members 10a, 10b are heat sealed together.

各々のポンプチヤンバは、その後で、パンチや
打ち抜き形式のカツターにより1個ずつ切断され
る。それと同時に、位置決め用の孔2と54は、
所望の大きさ、形状のものが穿孔される。このよ
うにして、多数の使い捨てポンプチヤンバ10が
同時に製造される。
Each pump chamber is then individually cut using a punch or die-cut type cutter. At the same time, the positioning holes 2 and 54 are
A hole of the desired size and shape is punched. In this way, a large number of disposable pump chambers 10 are manufactured simultaneously.

第7〜13図には、ポンプハウジング12の
種々の部分を、別々の角度から見たものを示す。
第7図は、使い捨てポンプチヤンバ10が挿入さ
れ、上部カバー18が閉じられて作動状態に置か
れたポンプハウジング12を示す断面図である。
ポンプは、送りサイクルの始まる状態で示されて
いる。
7-13 show various portions of the pump housing 12 from different angles.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the pump housing 12 with the disposable pump chamber 10 inserted and the top cover 18 closed in an operative state.
The pump is shown at the beginning of a pumping cycle.

第7図に示されるように、ダイヤフラム収容部
22は、カムハウジング23上に載置される。そ
して、その部材は、デルリン(Delrin)のような
低摩擦材料で作られるか、あるいはバルブやピス
トンロツドの抵抗を減ずるために用いられるリニ
アペアリングを有するABS樹脂のような材料に
より作られる。カムハウジング23は、その基部
分で取付板92に固定される。
As shown in FIG. 7, the diaphragm housing portion 22 is placed on the cam housing 23. As shown in FIG. The components are then made of low friction materials such as Delrin, or materials such as ABS plastic with linear pairings used to reduce drag on valves and piston rods. The cam housing 23 is fixed to the mounting plate 92 at its base portion.

カムハウジング23にはモータ94が支持され
る。そのモータはステツプモータが望ましい。も
ちろん、他のモータ類も使用し得るが、ステツプ
モータは、特にマイクロコンピユータによる制御
回路のようなデジタル回路によりコントロールさ
れるのに適していて、そのデジタル性により好ま
しい。
A motor 94 is supported by the cam housing 23 . The motor is preferably a step motor. Of course, other types of motors may be used, but step motors are particularly suited to being controlled by digital circuitry, such as a microcomputer control circuit, and are preferred due to their digital nature.

モータ94はカムシヤフト96を駆動する。カ
ムシヤフト96には、4個のカム98,100,
102および104が設けられる。カム98は、
ロツド108を介して第1バルブ44を駆動し、
第1可撓性通路部分を開閉制御する。このロツド
の下端はカム98の上に係合しており、カムハウ
ジング23のシヤフト109を通つて延びてい
る。第1バルブ44は、ポンプハウジング12の
中への使い捨てポンプチヤンバ10の挿入を容易
にするように弾性的に装着される。
Motor 94 drives camshaft 96 . The camshaft 96 includes four cams 98, 100,
102 and 104 are provided. Cam 98 is
driving the first valve 44 via the rod 108;
Controls opening and closing of the first flexible passage section. The lower end of this rod engages over cam 98 and extends through shaft 109 of cam housing 23. First valve 44 is resiliently mounted to facilitate insertion of disposable pump chamber 10 into pump housing 12 .

カム100は、カムハウジング23の中を通る
シヤフト111の中を延びているロツド110を
介して、第1ピストン38を駆動し、これによつ
て第1ポンプチヤンバ24の容積を変化させる。
ロツド110の下端部はカム100の上に係合
し、この上端は第1ピストン38のアタツチメン
トを取付けるようにねじが切られている。ロツド
110と第1ピストン38の取付関係は、カム1
00から第1ピストン38の上端部までの有効長
さを調節できるようになつていて、それにより厳
密な公差に対する要求を緩和している。
The cam 100, via a rod 110 extending in a shaft 111 passing through the cam housing 23, drives the first piston 38, thereby changing the volume of the first pump chamber 24.
The lower end of the rod 110 engages over the cam 100, and its upper end is threaded to accommodate the attachment of the first piston 38. The mounting relationship between the rod 110 and the first piston 38 is as follows:
00 to the upper end of the first piston 38, thereby relaxing the requirements for tight tolerances.

第2バルブ46はロツド114を介してカム1
02により駆動され、第2可撓性通路部分を開閉
制御する。そのロツド114は、カム102の表
面に係合する丸く形成された下端部を有し、カム
ハウジング23の中のシヤフト115内を通つて
いる。第2バルブ46はまた、ポンプハウジング
12の中への使い捨てポンプチヤンバ10の装着
を容易にするために弾性的に装着される。
The second valve 46 is connected to the cam 1 via the rod 114.
02 to control opening and closing of the second flexible passage section. The rod 114 has a rounded lower end that engages the surface of the cam 102 and passes through a shaft 115 within the cam housing 23. The second valve 46 is also resiliently mounted to facilitate mounting of the disposable pump chamber 10 into the pump housing 12.

カム104は、カムハウジング23内のシヤフ
ト117を通つているロツド116を介して第2
ピストン40を駆動し、これによつて第2ポンプ
チヤンバ26の容積を変化させる。ロツド116
の下端部はカム104の表面に係合するように丸
く形成されていて、ロツド116の上端部が第2
ピストン40に接続されるようになつている。
The cam 104 is connected to the second cam via a rod 116 passing through a shaft 117 within the cam housing 23.
The piston 40 is driven, thereby changing the volume of the second pump chamber 26. Rod 116
The lower end of the rod 116 is rounded to engage the surface of the cam 104, and the upper end of the rod 116
It is adapted to be connected to a piston 40.

したがつて、カム98,102およびロツド1
08,114はバルブ制御手段を構成し、またカ
ム100,104およびロツド110,116は
ポンプチヤンバ駆動手段を構成する。
Therefore, the cams 98, 102 and the rod 1
08 and 114 constitute valve control means, and cams 100 and 104 and rods 110 and 116 constitute pump chamber drive means.

4本のロツド108,110,114および1
16の各々のものは、ロツドの下端部付近に小さ
いスプリング108a,110a,114aおよ
び116aを有する。これらのスプリングは比較
的弱いばねであるが、各々のカムにロツドが常に
接するようにするために用いられる。
4 rods 108, 110, 114 and 1
Each of the 16 has a small spring 108a, 110a, 114a and 116a near the lower end of the rod. These springs are relatively weak springs, but are used to keep the rod in constant contact with each cam.

この構成は、ポンプが横に置かれるのではな
く、縦に置かれた時(すなわち、ロツド108,
110,114および116が通常は水平である
とき)には特特に重要なことである。スプリング
108a,110a,114aおよび116aは
できるだけ弱く作られる。このために、前記各ピ
ストンとバルブの駆動時において、スプリングの
力に対抗するのに、非常に小さいエネルギを要す
るのみでよいようになつている。
This configuration is useful when the pump is placed vertically (i.e., the rods 108,
This is particularly important when 110, 114 and 116 are normally horizontal). Springs 108a, 110a, 114a and 116a are made as weak as possible. For this reason, only a very small amount of energy is required to counteract the force of the spring when the pistons and valves are actuated.

第1、第2ピストン38,40と第1、第2バ
ルブ44,46の駆動システムは重要な長所を有
する。すなわち、モータ94はカムシヤフト96
を一方向にのみ駆動する。駆動モータの逆の回転
は、所望の送り動作のためには要求されない。
The drive system for the first and second pistons 38, 40 and the first and second valves 44, 46 has important advantages. That is, the motor 94 is connected to the camshaft 96
Drive in one direction only. Reverse rotation of the drive motor is not required for the desired feed motion.

それに加えて、使い捨てポンプチヤンバ10の
各ポンプチヤンバ24,26は円筒形のダイヤフ
ラム型のチヤンバであり、第1、第2シリンダ3
2,34、およびこれらに関連する各ロツドとカ
ムライダのための許容公差を減少させる。これは
製造コストを下げることを可能にすると共に、一
方では、送り出し割合(速度)の必要な精度を達
成させる。
In addition, each pump chamber 24, 26 of the disposable pump chamber 10 is a cylindrical diaphragm-type chamber, and the first and second cylinders 3
2, 34, and their associated rods and cam riders. This makes it possible to reduce manufacturing costs and, on the one hand, achieve the required precision of the delivery rate (speed).

第7図のカムシヤフト96には、エンコーダホ
イール118が接続される。これはその周辺部の
近くに所定の間隔をもつて溝を有するような、普
通に用いられるエンコーダホイールである。エン
コーダセンサーアツセンブリ120は、カムハウ
ジング23の裏面に設けられ、そして、エンコー
ダホイール118の溝を検知するように位置づけ
られる。
An encoder wheel 118 is connected to the camshaft 96 in FIG. This is a commonly used encoder wheel that has grooves at predetermined intervals near its periphery. Encoder sensor assembly 120 is provided on the back side of cam housing 23 and is positioned to sense the groove of encoder wheel 118.

エンコーダアツゼンブリ120は、エンコーダ
ホイール118の一方の側部に置かれる光源(図
示せず)を有し、他側部には光センサ(図示せ
ず)を設けている。エンコーダホイール118の
スロツトが横切るたびに、光が光源から光センサ
へと通過でき、エンコーダアツセンブリ120
は、エンコーダホイール118の溝の存在を示す
電気パルスを発生する。
Encoder assembly 120 has a light source (not shown) placed on one side of encoder wheel 118 and a light sensor (not shown) on the other side. Each time the slot in the encoder wheel 118 is crossed, light can pass from the light source to the light sensor and the encoder assembly 120
generates an electrical pulse indicating the presence of a groove in encoder wheel 118.

第8図、第9図にはエンコーダアツセンブリ1
20の詳細を示している。第8,9図に示される
ように、エンコーダアツセンブリ120は、フラ
ンジ121に設けられ、カムハウジング23の裏
面にねじ止めされている。
Figures 8 and 9 show encoder assembly 1.
20 details are shown. As shown in FIGS. 8 and 9, the encoder assembly 120 is provided on a flange 121 and screwed to the back surface of the cam housing 23.

エンコーダホイール118とエンコーダアツセ
ンブリ120の目的は、カムシヤフト96が回転
していることを直接に示すことにある。本発明の
実施例において、制御回路(図示せず)は、エン
コーダアツセンブリ(センサ)120の出力を監
視する。もし、エンコーダアツセンブリ120の
出力の変化が所定の時間々隔で発生しないとき
は、警報が鳴り、ポンプ作用を止める。
The purpose of encoder wheel 118 and encoder assembly 120 is to directly indicate that camshaft 96 is rotating. In embodiments of the invention, a control circuit (not shown) monitors the output of encoder assembly (sensor) 120. If a change in the output of encoder assembly 120 does not occur at predetermined time intervals, an alarm will sound and pumping will cease.

この検知は、カムシヤフト96が回転している
か否か、さらにはポンプがその作用を行つている
かを直接に表示しているのである。エンコーダホ
イール118とエンコーダアツセンブリ120の
使用は、この事故の状態を示すために用いられ
る。
This detection directly indicates whether the camshaft 96 is rotating or not, and furthermore, whether the pump is performing its function. The use of encoder wheel 118 and encoder assembly 120 is used to indicate this accident condition.

第7図に示されるように、カム98,100,
102および104の各々は、整列孔98a,1
00a,102aおよび104aを有している。
同様にエンコーダホイール118は整列孔118
aを有する。カムハウジング23には整列孔23
aが設けてある。この孔23aは、整列孔98
a,100a,102a,104aおよび118
aを通して、カムの最初の整合を行うために用い
られるものである。
As shown in FIG. 7, the cams 98, 100,
Each of 102 and 104 has an alignment hole 98a, 1
00a, 102a and 104a.
Similarly, the encoder wheel 118 has alignment holes 118
It has a. The cam housing 23 has an alignment hole 23
A is provided. This hole 23a is an alignment hole 98
a, 100a, 102a, 104a and 118
a is used to perform the initial alignment of the cam.

孔23aを通し、各々の孔をピン(図示せず)
で挿通することにより、すべてのカムがポンプの
最初の組立状態に配列される。カムとエンコーダ
ホイールは、それからカムシヤフト96の所定の
位置に、止めねじ(図示せず)により固着され
る。この配列は、カムシヤフト96が挿通され、
カムとエンコーダホイールが固定されることによ
り完了される。
Pass through the hole 23a and connect each hole with a pin (not shown).
All cams are aligned in the pump's initial assembled condition. The cam and encoder wheel are then secured in place on the camshaft 96 by a set screw (not shown). In this arrangement, the camshaft 96 is inserted,
This is completed by fixing the cam and encoder wheel.

第7図には、また、背圧検知アツセンブリが示
されている。これは、第3ピストン42と第3シ
リンダ36および使い捨てポンプチヤンバ10の
圧力検知チヤンバ28とからなるものである。第
7図、第10図に示されるように、第3ピストン
42は、カムハウジング23の中のシヤフト12
2を通つて延びている。
Also shown in FIG. 7 is a back pressure sensing assembly. This consists of the third piston 42, the third cylinder 36 and the pressure sensing chamber 28 of the disposable pump chamber 10. As shown in FIGS. 7 and 10, the third piston 42 is connected to the shaft 12 in the cam housing 23.
It extends through 2.

第3ピストン42の底部には、スプリング12
6の上端部を受ける端子124が結合される。ス
プリング126の他端部は、中間部材128の上
部に係合する。図から分かるように、圧力検知チ
ヤンバ28の中の液体の圧力は、スプリング12
6により上方に付勢されている第3ピストン42
を下方へ押し下げるように働く。
A spring 12 is provided at the bottom of the third piston 42.
A terminal 124 for receiving the upper end of 6 is coupled thereto. The other end of spring 126 engages the top of intermediate member 128 . As can be seen, the pressure of the liquid in the pressure sensing chamber 28 causes the spring 12 to
6, the third piston 42 is urged upwardly by
It acts to push down.

第10図に明示されるように、端子124の延
長部は接触アーム130である。第1および第2
コンタクト132と134は、カムハウジング2
3の表面部分で、上下方向の2つの位置に置かれ
る。この配置において、スプリング126は第3
ピストン42に十な圧力を与え、それにより、接
触アーム130は上部の第1コンタクト132の
下側に物理的および電気的接触を行う。接触アー
ム130への電気的接続は、端子124に接続さ
れる電線(図示せず)によりなされ、第1コンタ
クト132への電気的接続は、第1コンタクト1
32とねじ136の間に接続する電線(図示せ
ず)によりなされる。第3ピストン42、スプリ
ング126、端子124、接触アーム130など
は圧力検知チヤンバ内の圧力を感知するための圧
力検知手段を構成する。
As best seen in FIG. 10, an extension of terminal 124 is contact arm 130. 1st and 2nd
Contacts 132 and 134 are connected to the cam housing 2.
3, and is placed in two positions in the vertical direction. In this arrangement, spring 126 is
Sufficient pressure is applied to the piston 42 so that the contact arm 130 makes physical and electrical contact with the underside of the upper first contact 132 . Electrical connection to the contact arm 130 is made by a wire (not shown) connected to the terminal 124, and electrical connection to the first contact 132 is made by a wire (not shown) connected to the terminal 124.
32 and the screw 136 by an electric wire (not shown). The third piston 42, spring 126, terminal 124, contact arm 130, etc. constitute a pressure sensing means for sensing the pressure within the pressure sensing chamber.

圧力検知チヤンバ28内の圧力が、スプリング
126の弾性力に打ち勝つに十分でなく、接触ア
ーム130と第1コンタクト132とが接触して
いる間は、背圧は許容限度以内にある。圧力検知
チヤンバ28からの流体が、IV針に接続する排
出チユーブ16に直接に流れている間は、圧力検
知チヤンバ28の圧力は患者への送り込み圧力に
直接に関係する。もし、実際の圧力(これはスプ
リング126、取りつけ部材128およ第1コン
タクト132の位置により決まるものである)が
超過し、それによつて第3ピストン42が下方へ
動き、接触アーム130と第1コンタクト132
が離されると、電気的接触は解除され、警報が鳴
る。
While the pressure within the pressure sensing chamber 28 is not sufficient to overcome the elastic force of the spring 126 and the contact arm 130 and first contact 132 are in contact, the back pressure is within acceptable limits. While fluid from the pressure sensing chamber 28 flows directly to the drainage tube 16 that connects to the IV needle, the pressure in the pressure sensing chamber 28 is directly related to the patient delivery pressure. If the actual pressure (which is determined by the position of the spring 126, the mounting member 128 and the first contact 132) is exceeded, this causes the third piston 42 to move downwardly, causing the contact arm 130 and the first contact 132
When released, the electrical contact is broken and the alarm sounds.

本発明の実施例において、下部の第2のコンタ
クト134は、上部の第1コンタクト132の下
方に設けられる。圧力がより高くなり、第2の設
定圧に達した時に、接触アーム130は第2コン
タクト134の上端部に係合する。これは電気的
に検知され、第2の高い圧力を示す第2の警報を
発する。ねじ138と第2コンタクト134の間
には、電線(図示せず)が接続される。電気的制
御回路(図示せず)は、オペレータが、いずれ
(高い側または低い側)の圧力の限界が警報を作
動させるかを選択することを可能にする。
In an embodiment of the invention, the lower second contact 134 is provided below the upper first contact 132 . When the pressure becomes higher and reaches a second set pressure, the contact arm 130 engages the upper end of the second contact 134. This is detected electrically and generates a second alarm indicating a second high pressure. An electric wire (not shown) is connected between the screw 138 and the second contact 134. An electrical control circuit (not shown) allows the operator to select which pressure limit (high or low) will activate the alarm.

第11図はカムハウジング23の平面図であ
り、第12図は第1コンタクト132の詳細図で
ある。この2つの図面は本発明の背圧検知機構を
示している。第11図に示すように、カムハウジ
ング23は接触アーム130が動く狭いスロツト
を有している。
FIG. 11 is a plan view of the cam housing 23, and FIG. 12 is a detailed view of the first contact 132. These two figures show the back pressure sensing mechanism of the present invention. As shown in FIG. 11, cam housing 23 has a narrow slot in which contact arm 130 moves.

第12図は第1コンタクト132の正面図であ
り、金属製の長方形の板体が2つの長孔142と
144を有している。長孔142と144は、板
体である第1コンタクト132の縦方向の調節が
可能なようになつているもので、それにより第1
コンタクト132と接触アーム130の接触を解
除するための圧力の調節ができるようになつてい
る。下部の第2コンタクト134も同様に、その
位置調節を可能にする長孔を有している。
FIG. 12 is a front view of the first contact 132, in which a rectangular metal plate has two long holes 142 and 144. The elongated holes 142 and 144 are designed to enable adjustment of the first contact 132, which is a plate, in the vertical direction.
The pressure for releasing contact between contact 132 and contact arm 130 can be adjusted. Similarly, the lower second contact 134 has an elongated hole that allows its position to be adjusted.

本発明の背圧検知機構は、安価で単純な構成
で、信頼性を有する。これは警報が鳴るようにし
た2つの圧力範囲を調節できるようにしている。
それ故に、本発明は警報が鳴る背圧の範囲を選択
でき、透析を受けている患者は、ポンプの供給し
得る最大の背圧力を受けることはないのである。
The back pressure detection mechanism of the present invention is inexpensive, has a simple configuration, and is reliable. This allows adjustment of two pressure ranges within which the alarm will sound.
Therefore, the present invention allows a range of backpressures to be selected at which an alarm will sound, such that the patient receiving dialysis is not exposed to the maximum backpressure that the pump can provide.

ポンプの最大背圧が特定の患者または装置の安
全の限界を超えることが時々あつたが故に、この
点は旧来のポンプから引き続いて存在する問題で
あつた。
This has been a continuing problem from older pumps because the pump's maximum backpressure sometimes exceeded safety limits for a particular patient or device.

ピストン、スプリング、コンタクトアームやコ
ンタトが図示の実施では使用されたが、背圧に依
存する圧力検知チヤンバ28の動きを検知する他
の手段も、同様に用いられる。例えば、半導体や
ワイヤストレンゲージが、第3ピストン42に置
き換えて、圧力を検知するために用いられる。し
かしながら、図示される配置の方が安価で、簡単
で、信頼性があり、調節の容易性において優つて
いる。
Although pistons, springs, contact arms, and contacts were used in the illustrated implementation, other means of sensing movement of the pressure sensing chamber 28 that are dependent on backpressure may be used as well. For example, a semiconductor or wire strain gauge may be used in place of the third piston 42 to detect pressure. However, the illustrated arrangement is cheaper, simpler, more reliable, and easier to adjust.

第11図はカムハウジング23の平面図であ
り、また、カムハウジング23の各々の開口の周
囲に設けた溝150が示されている。これらの溝
は、使い捨てポンプチヤンバ10から何かの理由
で漏れ出したりする流体を集め、ハウジング23
のシヤフトと各ロツドの間の摺動部分に流体が入
り込むことを防止する。
FIG. 11 is a plan view of the cam housing 23 and also shows the grooves 150 provided around each opening of the cam housing 23. These grooves collect fluid that somehow escapes from the disposable pump chamber 10 and collect it in the housing 23.
Prevent fluid from entering the sliding parts between the shaft and each rod.

第11図および第13図には、スイツチ68と
スイツチアーム70がより詳細に示される。スイ
ツチアーム70は、ポンプの全部品が装備された
ときに側面カバー19の内側面に係合する。これ
はスイツチ68が閉じられた時に作動し、ポンプ
が作動状態にあることを示す。スイツチ68はカ
ムハウジング23に結合されたフランジ152に
取りつけられる。
Switch 68 and switch arm 70 are shown in more detail in FIGS. 11 and 13. The switch arm 70 engages the inner surface of the side cover 19 when all parts of the pump are installed. This is activated when switch 68 is closed, indicating that the pump is in operation. Switch 68 is attached to flange 152 coupled to cam housing 23.

第14図はダイヤフラム収容部22の平面図で
ある。第2図と共に、第14図には、使い捨てポ
ンプチヤンバ10の中にある気泡を検出するため
に用いられる気泡検知部材が示される。この気泡
検知部材は上部カバー18の下面に設けられる第
1および第2の電極56,58よりなる。端子6
0および62は第1,2の電極56,58の各々
と電気的に接触する。
FIG. 14 is a plan view of the diaphragm housing portion 22. FIG. 14, in conjunction with FIG. 2, shows a bubble sensing member used to detect air bubbles within the disposable pump chamber 10. This bubble detection member consists of first and second electrodes 56 and 58 provided on the lower surface of the upper cover 18. terminal 6
0 and 62 are in electrical contact with each of the first and second electrodes 56 and 58.

共通電極64は、ダイヤフラム収容部22の上
面に設けられ、ねじ66と66aにより保持され
る。共通電極64の巾は、第1の電極56または
第2の電極58の巾よりは大きいもので、共通電
極64は第1,2の電極56,58と直接に対向
するように取りつけられる。排出チユーブ16
は、第1,第2の電極56,58と共通電極64
の間に置かれる。
The common electrode 64 is provided on the upper surface of the diaphragm housing portion 22 and is held by screws 66 and 66a. The width of the common electrode 64 is larger than the width of the first electrode 56 or the second electrode 58, and the common electrode 64 is attached so as to directly oppose the first and second electrodes 56, 58. Discharge tube 16
The first and second electrodes 56 and 58 and the common electrode 64
placed between.

端子60,62および66に接続される電気回
路(図示せず)は、第1の電極56と共通電極6
4により作られる第1のキヤパシタと、第2の電
極58と共通電極64とにより作られる第2のキ
ヤパシタの間の誘電率の差を検出する。1個の気
泡が第1のキヤパシタに到達すると、電気回路は
不平衡状態となり、気泡の存在を表示する。この
不平衡状態は警報の作動用としても用いられる。
An electrical circuit (not shown) connected to the terminals 60, 62 and 66 connects the first electrode 56 and the common electrode 6.
4 and a second capacitor formed by the second electrode 58 and the common electrode 64 are detected. When a bubble reaches the first capacitor, the electrical circuit becomes unbalanced, indicating the presence of a bubble. This unbalanced state is also used to trigger an alarm.

図面に示される気泡検知器は、簡単で、容易に
ポンプに組み込める安価なものである。気泡を検
知するためには、旧来のIVポンプにおいて用い
られたような、光学的技術は要求されない。それ
故に、光学的方法において発生した種々の問題を
回避できるのである。
The bubble detector shown in the drawings is simple and inexpensive and can be easily integrated into a pump. Optical techniques, such as those used in traditional IV pumps, are not required to detect air bubbles. Therefore, various problems encountered in optical methods can be avoided.

IVシステムの中での空気の存在は回避されな
ければならないい。本発明のポンプは、使い捨て
ポンプチヤンバ10の中に気泡が溜ることを防止
するように作られる。円筒形の第1、第2ポンプ
チヤンバ24,26および圧力検知チヤンバ28
の各々が配列されており、それにより気泡は常に
上方に逃げるようになつている。それ故に、これ
らのチヤンバの中に、気泡が蓄積されることはな
い。これと同様に、第1バルブ44と46は使い
捨てポンプチヤンバの中に気泡を生成することの
ないように作動される。
The presence of air within the IV system must be avoided. The pump of the present invention is constructed to prevent air bubbles from building up within the disposable pump chamber 10. Cylindrical first and second pump chambers 24, 26 and pressure sensing chamber 28
are arranged so that air bubbles always escape upwards. Therefore, no air bubbles can accumulate in these chambers. Similarly, first valves 44 and 46 are operated in a manner that does not create air bubbles within the disposable pump chamber.

本発明の実施例において、ポンプ機構のすべて
は、導入部が排出部よりは低い位置にあるように
配置される。その結果、気泡は使い捨てポンプチ
ヤンバ10の中の如何なる位置にも溜ることな
く、ポンプを通過して流出するのは自然なことで
ある。そして、それは患者にIVシステムが接続
される前に、各チヤンバからすべての気泡が除去
される必要があると云う、このシステムの初期パ
ージ(purge)に際しては、特に重要なことであ
る。
In an embodiment of the invention, all of the pump mechanisms are arranged such that the inlet is lower than the outlet. As a result, air bubbles naturally flow out through the pump without accumulating anywhere within the disposable pump chamber 10. And it is especially important during the initial purge of the system, where all air bubbles must be removed from each chamber before the IV system is connected to the patient.

第14図および第15図には、ダイヤフラム収
容部22がカムハウジング23に弾性的に取りつ
けられているのが示されている。通常の操作にお
いて、ダイヤフラム収容部の下面と、カムハウジ
ングの上面とは約1.2m/m(0.05インチ)の間
隔があけられる。
14 and 15, the diaphragm receptacle 22 is shown resiliently attached to the cam housing 23. In FIGS. In normal operation, the lower surface of the diaphragm housing and the upper surface of the cam housing are spaced approximately 1.2 m/m (0.05 inch) apart.

ダイヤフラム収容部22は、3本のねじ156
によつてカムハウジング23に位置決めされて取
りつけられる。このねじはダイヤフラム収容部2
2を下方に貫通して、カムハウジング23にねじ
込まれている。第15図に詳細に示されているよ
うに、スプリング158が、ねじ156の各々の
軸を囲むようにして、ダイヤフラム収容部22と
カムハウジング23の凹所160と162に装填
される。通常のポンプの操作において、スプリン
グ158は圧縮状態で装着されており、カムハウ
ジング23とダイヤフラム収容部22を離すよう
に付勢されている。
The diaphragm housing portion 22 has three screws 156.
It is positioned and attached to the cam housing 23 by the cam housing 23. This screw is the diaphragm housing part 2.
2 downwardly and is screwed into the cam housing 23. As shown in detail in FIG. 15, a spring 158 is loaded into recesses 160 and 162 in diaphragm housing 22 and cam housing 23, surrounding the axis of each screw 156. In normal pump operation, spring 158 is mounted in a compressed state and biased to separate cam housing 23 and diaphragm housing 22 .

側面カバー19が開放されて下方へ揺動され、
止め部材20がピン21から外されて上方に引か
れると、スプリング158は、ねじ156の上部
156aがダイヤフラム収容部22の穴の底に係
合するまで、ダイヤフラム収容部22をカムハウ
ジング23から上にあげるように付勢する。
The side cover 19 is opened and swung downward,
When the stop member 20 is disengaged from the pin 21 and pulled upwardly, the spring 158 causes the diaphragm receptacle 22 to move upwardly from the cam housing 23 until the top 156a of the screw 156 engages the bottom of the hole in the diaphragm receptacle 22. energize it so that it increases.

ダイヤフラム収容部22のカムハウジング23
に対する適切な配置は、ダイヤフラム収容部22
とカムハウジング23の双方に対する使い捨てポ
ンプチヤンバ10の配置と同様に整列ピン48,
50によつてなされる。第16図に示されるよう
に、ピン48,50は、ダイヤフラム収容部22
の表面からこの部材22の中を通つて、カムハウ
ジング23の中に設けられたシヤフト166,1
67の中へ貫通される。
Cam housing 23 of diaphragm housing portion 22
A suitable arrangement for the diaphragm housing portion 22
alignment pin 48, as well as the positioning of disposable pump chamber 10 relative to both cam housing 23 and
Made by 50. As shown in FIG. 16, the pins 48 and 50
The shaft 166,1 provided in the cam housing 23 passes through the member 22 from the surface of the shaft 166,1.
It is penetrated into 67.

前述した通り、ダイヤフラム収容部22は、カ
ムハウジングに対して弾性的に支持される。それ
により、使い捨てポンプチヤンバ10の挿入、取
り外しに際して、すべてのピストンやバルブは、
ダイヤフラム収容部22の上部表面の所定の場所
に収納される。
As described above, the diaphragm housing portion 22 is elastically supported with respect to the cam housing. Therefore, when inserting or removing the disposable pump chamber 10, all pistons and valves are
It is stored at a predetermined location on the upper surface of the diaphragm housing portion 22 .

それで、使い捨てポンプチヤンバ10は、ポン
プがその作動サイクルのどの位置で停止されてい
ても、ピストンやバルブに影響を受けることなく
所定の位置に置かれる。第15図に示されるよう
に、上部カバー18は、ダイヤフラム収容部22
にピン21と止め部材20により取り付けられ
る。
Thus, the disposable pump chamber 10 remains in place, independent of the pistons and valves, no matter where the pump is stopped in its operating cycle. As shown in FIG. 15, the upper cover 18 has a diaphragm housing section 22.
It is attached to by a pin 21 and a stopper member 20.

上部カバー18とダイヤフラム収容部22は、
カムハウジング23に、側面カバー19を介して
取付けられている。側面カバー19は、カムハウ
ジング23に、その一端部が蝶番により取付けら
れている。側面カバー19は、折れ曲り(フラツ
プ)部19aとハンドル部19bを有する。折れ
曲り部19aは、止め部材20の上表面に引つか
けられ、ポンプの種々の部分をそれぞれ所望の作
動状態に保持する。
The upper cover 18 and the diaphragm housing part 22 are
It is attached to the cam housing 23 via a side cover 19. The side cover 19 is attached to the cam housing 23 at one end by a hinge. The side cover 19 has a bent portion 19a and a handle portion 19b. The bends 19a are hooked onto the upper surface of the stop member 20 to hold the various parts of the pump in their respective desired operating states.

側面カバー19が、上部カバー18から離れて
下方に回動したとき、上部カバー18とダイヤフ
ラム収容部22は直ちに上方にはね上がるのでは
ない。むしろ、上部カバー18が少し開かれた後
に、これらの部材はカムハウジング23から少し
離れるだけである。
When the side cover 19 is separated from the top cover 18 and rotated downward, the top cover 18 and the diaphragm accommodating portion 22 do not immediately spring upward. Rather, these members only move slightly away from the cam housing 23 after the top cover 18 is slightly opened.

第17,18および19図には、本発明の特有
な止め部材と蝶番部分を示している。第17図は
ポンプハウジング12の底面部、第18図は平面
図、第19図は正面図である。第17図、第18
図および第10図、第15図に部分的に示される
ように、カムハウジング23の後部側面には、上
部カバー18の後部で板ばね状の止め部材及びカ
ム作用を行う背面板部材170,172が設けら
れる。
Figures 17, 18 and 19 illustrate the unique stop and hinge portion of the present invention. 17 is a bottom view of the pump housing 12, FIG. 18 is a plan view, and FIG. 19 is a front view. Figures 17 and 18
10 and 15, on the rear side of the cam housing 23, there are plate spring-like stop members and rear plate members 170, 172 that perform a cam action at the rear of the upper cover 18. is provided.

背面板部材170は止め部材170aとカム作
用部材170bをもつ。同様に、金属の背面板部
材172は止め部材172aとカム作用部材17
2bをもつ。背面板部材70はカムハウジング2
3の後部側面にねじ174で取りつけられ、背面
板部材172もまた、カムハウジング23の後部
側面にねじ176で取りつけられる。
The back plate member 170 has a stop member 170a and a camming member 170b. Similarly, the metal back plate member 172 includes a stop member 172a and a cam action member 17.
It has 2b. The back plate member 70 is the cam housing 2
The rear plate member 172 is also attached to the rear side of the cam housing 23 with screws 176.

側面カバー19が閉じられて操作状態にある
時、止め部材170aと172aは上部カバー1
8の後部の両端にあるくぼみ178と180の底
部に係合する。止め部材170aと172aは、
側面カバー19と共にスプリング158によつて
ダイヤフラム収容部22とカムハウジング23が
所定の間隔、約1.2m/m(0.05インチ)よりも
開かないように保持している。
When the side cover 19 is closed and in operation, the stop members 170a and 172a are attached to the top cover 1.
8 engages the bottoms of recesses 178 and 180 at both ends of the rear. The stop members 170a and 172a are
Together with the side cover 19, the spring 158 holds the diaphragm accommodating portion 22 and the cam housing 23 apart from each other by a predetermined distance of about 1.2 m/m (0.05 inch).

第17図に示されるように、上部カバー18と
ダイヤフラム収容部22は、その後の面で蝶番1
82により互いに軸支される。上部カバー18が
開かれ始めると、上部カバー18は蝶番182に
より支持される。カム部材170bと172bは
上部カバー18の後部側面に対向して、背面板部
材170と172の上端部を上部カバー18の後
部側面とダイヤフラム収容部22とから押し離す
ように作用する。
As shown in FIG.
82 and are mutually pivotally supported. When the top cover 18 begins to open, the top cover 18 is supported by the hinge 182. The cam members 170b and 172b face the rear side surface of the upper cover 18 and act to push the upper ends of the back plate members 170 and 172 away from the rear side surface of the upper cover 18 and the diaphragm housing portion 22.

上部カバー18が十分に開かれたときに、カム
部材170bと172bによるカム作用は、上部
カバー18のくぼみ部分178及び180との係
合を解くように、止め部材170aと172aを
最終的に動かす。側面カバー19が開いた位置に
置かれると、くぼみ部分178と180との係合
を解かれた止め部材170aと172aの動き
は、ダイヤフラム収容部22と上部カバー18と
が、スプリング158の力により上方へ動かされ
ることを可能にする。
When top cover 18 is fully opened, the camming action by cam members 170b and 172b ultimately moves stop members 170a and 172a out of engagement with recessed portions 178 and 180 of top cover 18. . When the side cover 19 is placed in the open position, the movement of the stop members 170a and 172a disengaged from the recessed portions 178 and 180 is caused by the force of the spring 158 causing the diaphragm receiving portion 22 and the top cover 18 to move. Allows to be moved upwards.

いつたん、ダイヤフラム収容部22とカムハウ
ジング23が分離されると、上部カバー18は、
使い捨てポンプチヤンバ10の取外しと交換を許
すように更に開かれるようになる。傾斜切込部1
84と186は、背面板部材170と172のカ
ム部材170bと172bの干渉を受けることな
く、上部カバー18を更に開かせる。
Once the diaphragm accommodating portion 22 and the cam housing 23 are separated, the upper cover 18 is
It is further opened to allow removal and replacement of the disposable pump chamber 10. Inclined notch 1
84 and 186 further open the upper cover 18 without interference from the cam members 170b and 172b of the back plate members 170 and 172.

第15,18及び19図に示されるように、側
面カバー19は、カムハウジング23に前部取付
けブロツク188と190により連結されてい
る。蝶番192と194の下の部分は、前部取付
ブロツク188と190の下端にねじ196によ
り取付けられる。蝶番192と194の上の部分
は、側面カバー19の下底部にボルト198によ
り取付けられる。ねじ200は、前部取付ブロツ
ク188と190をカムハウジングの前面に結合
する。
As shown in FIGS. 15, 18 and 19, side cover 19 is connected to cam housing 23 by front mounting blocks 188 and 190. The lower portions of hinges 192 and 194 are attached to the lower ends of front mounting blocks 188 and 190 by screws 196. The upper portions of hinges 192 and 194 are attached to the lower bottom of side cover 19 by bolts 198. Screws 200 connect front mounting blocks 188 and 190 to the front of the cam housing.

第20図には、カム98,100,102及び
104の実施例が示される。これらのカムはモー
タ94の方から見たものが示される。第1ないし
第4のカム98,100,102及び104は時
計方向にに回転する。
An embodiment of cams 98, 100, 102 and 104 is shown in FIG. These cams are shown from the perspective of motor 94. The first to fourth cams 98, 100, 102 and 104 rotate clockwise.

基準点である0゜の点(例えば、送りサイクルの
開始点)では、第1のカム98が最大の半径部分
であるために、第1バルブ44は閉じられる。第
2のカム100は定常最大径部分の始まる位置に
あり、それにより、第1ピストン38は最高位置
に静止される。第3のカム102は最小半径部分
にあり、それにより、第2バルブ46は閉かれ
る。第4のカム04は、回転角1゜毎に0.666ミル
(1ミル=1/1000インチ)の割合でその半径が
増加し、それにより、第2ピストン40はカムの
回転1゜毎に0.666ミルずつ上方へ動く。
At the 0° reference point (eg, the start of a feed cycle), the first cam 98 is at its maximum radius, so the first valve 44 is closed. The second cam 100 is located at the beginning of the steady maximum diameter portion, so that the first piston 38 is stationary at the highest position. The third cam 102 is at its minimum radius, thereby closing the second valve 46. The fourth cam 04 increases in radius at a rate of 0.666 mils (1 mil = 1/1000 inch) for each degree of rotation, such that the second piston 40 increases by 0.666 mils for each degree of rotation of the cam. move upward step by step.

この操作の段階において、各回転角1゜毎に送ら
れる液体の量は、0.666ミル×〔第2ポンプチヤン
バ26(及び第2シリンダ34)の断面積〕+
0.666ミル×1/2×(ポンプチヤンバとピストン
の各内壁間の断面積)で計算される値に等しい。
At this stage of operation, the amount of liquid delivered for each degree of rotation is 0.666 mil x [cross-sectional area of second pump chamber 26 (and second cylinder 34)] +
Equal to 0.666 mils x 1/2 x (the cross-sectional area between the pump chamber and each inner wall of the piston).

20゜だけ回転したとき、第1バルブ44は閉じ
たままで、第1ピストン38は静止しており、第
3のカム102が最大半径部分にあるために、第
2バルブ46は閉じたままである。第2ピストン
40は1゜の回転につき0.666ミルの比率で上方へ
動き続ける。
When rotated through 20 degrees, the first valve 44 remains closed, the first piston 38 is stationary, and the second valve 46 remains closed because the third cam 102 is at its maximum radius. The second piston 40 continues to move upwardly at a rate of 0.666 mils per degree of rotation.

40゜の回転で、第1バルブ44は、第1のカム
98が最小半径の位置に来るために開かれる。こ
の点では、第1ピストン38はまだ静止してお
り、第4のカム104は、第2ピストン40を1゜
の回転につき0.666ミルの比率で動かしている。
At a rotation of 40 degrees, the first valve 44 is opened so that the first cam 98 is in the minimum radius position. At this point, the first piston 38 is still stationary and the fourth cam 104 is moving the second piston 40 at a rate of 0.666 mils per degree of rotation.

40゜〜180゜の回転では、第1バルブ44は開い
たままであり、第2のカム100の半径は1゜の回
転につき1.714ミルの率で減少してゆく。その結
果、第1のポンプチヤンバ24は、その回転角度
1゜毎に次の式で計算される率(V)でIV液を満た
される。
From 40° to 180° of rotation, the first valve 44 remains open and the radius of the second cam 100 decreases at a rate of 1.714 mils per 1° of rotation. As a result, the first pump chamber 24 has an angle of rotation of
Every 1°, the IV fluid is filled at a rate (V) calculated by the following formula:

V=1.714ミル×(第1ポンプチヤンバ24の横
断面積)+1.714×1/2×(第1ポンプチ
ヤンバと第1ピストンの各内壁間の断面
積) このとき第2バルブ46はまた閉じられてお
り、第2ピストン40は、回転角度1゜毎に0.666
ミルの率で上昇する。
V = 1.714 mil x (cross-sectional area of first pump chamber 24) + 1.714 x 1/2 x (cross-sectional area between each inner wall of the first pump chamber and first piston) At this time, the second valve 46 is also closed. , the second piston 40 rotates 0.666 degrees per 1 degree of rotation angle.
Rise at the rate of mill.

180゜の回転で、第1バルブ44はまだ開いてお
り、第2のカム100は最小半径区域のある40゜
区間(180゜〜220゜)にかかる。それ故に、第1ピ
ストン38は、最下部にあつて静止する。第4の
カム104が回転角度1゜毎に0.666ミルの割合で
半径を増加させる間、第2バルブ46はまだ閉じ
られている。
At a rotation of 180 degrees, the first valve 44 is still open and the second cam 100 covers a 40 degree section (180 degrees to 220 degrees) with a minimum radius area. Therefore, the first piston 38 is at the lowest position and remains stationary. The second valve 46 is still closed while the fourth cam 104 increases the radius at a rate of 0.666 mils for each degree of rotation.

200゜の回転で、第1のカム98はその最大半径
になり、その結果、第1バルブ44はその最上部
位置にあり、導入チユーブ14からの液体の流れ
を阻止する。
At 200 degrees of rotation, the first cam 98 is at its maximum radius so that the first valve 44 is in its uppermost position, blocking the flow of liquid from the inlet tube 14.

第2のカム100は定常最小半径区間内にあ
り、第1ピストン38は最下部の位置に留まる。
第2バルブ46は最上位々置にあり、第1ポンプ
チヤンバ24から第2ポンプチヤンバ26への液
体の流れを阻止している。第4のカム104の半
径は、回転角度1゜毎に0.666ミルの割合で増加し
続け、第2ピストン40はその割合で上方に動き
続ける。
The second cam 100 is in the steady minimum radius section and the first piston 38 remains in the lowest position.
A second valve 46 is located at the uppermost position and prevents the flow of liquid from the first pump chamber 24 to the second pump chamber 26. The radius of the fourth cam 104 continues to increase at a rate of 0.666 mils per degree of rotation, and the second piston 40 continues to move upward at that rate.

220゜の回転で、第1バルブ44はその上方の閉
止位置に留まり、第1ピストン38は最下位々置
に留まる。第3のカム102はその時に最小半径
位置に達し、それにより、第2バルブ46は最下
位々置で開いた位置にある。第4のカム104は
220゜に回転した位置で最大半径に達する。
At a rotation of 220 degrees, the first valve 44 remains in its upper closed position and the first piston 38 remains in its lowermost position. The third cam 102 has then reached its minimum radius position so that the second valve 46 is in its lowest open position. The fourth cam 104
The maximum radius is reached at a position rotated to 220°.

220゜〜360゜の回転で、第1バルブ44は最上部
(閉止)の位置にある。第2のカム100は、回
転角度1゜毎に1.714ミルの割合で半径を増し、そ
れ故に第1ピストン38はその割合で上方へ動
く。第2バルブ46はその最下部(開)位置にあ
り、それによつて第1ポンプチヤンバ24から第
2ポンプチヤンバ26へ液体が流れ得るようにす
る。第4のカム104は、その回転角度1゜毎に
1.048ミルの割合で半径を増加し、それ故に、第
2ピストン40はその割合で下方へ動く。
From 220° to 360° of rotation, the first valve 44 is in the uppermost (closed) position. The second cam 100 increases in radius at a rate of 1.714 mils for every degree of rotation, and therefore the first piston 38 moves upward at that rate. The second valve 46 is in its lowest (open) position, thereby allowing liquid to flow from the first pump chamber 24 to the second pump chamber 26. The fourth cam 104 rotates every 1° of its rotation angle.
The radius increases at a rate of 1.048 mils and therefore the second piston 40 moves downward at that rate.

回転角度1゜毎に排出チユーブ16を通つて排出
される液体の量は、第1ポンプチヤンバ24と第
2ポンプチヤンバ26の間の容積の変化の差と同
じである。実施例において、第1,第2ポンプチ
ヤンバ24と26は同一の断面積を有し、そし
て、容積の差異は、第1ポンプチヤンバ24の容
積が、回転角度1゜毎に1.714ミルの割合で減少し、
一方、回転角度1゜毎に1.048ミルの割合で、第2
ポンプチヤンバ26の容積が増加すると云う点に
ある。それ故に、送り出される液体の容積は、そ
の回転角度1゜当り、次のように表わされる。
The amount of liquid discharged through the discharge tube 16 for each degree of rotation is equal to the difference in volume change between the first pump chamber 24 and the second pump chamber 26. In one embodiment, the first and second pump chambers 24 and 26 have the same cross-sectional area, and the difference in volume is such that the volume of the first pump chamber 24 decreases by 1.714 mils for every degree of rotation. ,
On the other hand, the second
The point is that the volume of the pump chamber 26 increases. Therefore, the volume of liquid delivered per 1° of its rotation angle is expressed as:

(1.714ミル−1.048ミル) ×(ピストン38または40の断面積) +(1.714ミル−1.048ミル) ×1/2×(対応ポンプチヤンバとピストンの
各内壁間の断面積) この値は、明らかなように、次のように書き直
される。
(1.714 mils - 1.048 mils) x (cross-sectional area of piston 38 or 40) + (1.714 mils - 1.048 mils) x 1/2 x (cross-sectional area between the corresponding pump chamber and each inner wall of the piston) is rewritten as follows.

0.666ミル×(第2ポンプチヤンバ26の断面
積)+0.666×1/2 ×対応ポンプチヤンバとピストンの各内壁間の
断面積) その結果、ポンプ送りされる量は、第2のピス
トン40が下方へ下つているときにも一定量に保
たれる。これは、第1ポンプチヤンバ24から圧
送される量が、第2ポンプチヤンバ26の受け入
れる量を超え、この超過量が必要とされる一定の
流量と同じ量であるという理由による。
0.666 mil x (cross-sectional area of second pump chamber 26) + 0.666 x 1/2 x cross-sectional area between each inner wall of the corresponding pump chamber and the piston) As a result, the amount pumped is less than the amount that the second piston 40 moves downward. It stays constant even when you're down. This is because the amount pumped from the first pump chamber 24 exceeds the amount received by the second pump chamber 26, and this excess amount is the same amount as the constant flow rate required.

各カム98,100,102および104が
360゜(または0゜)まで回転すると、次のサイクル
が始まる。以上のことから、一定の流出量が、単
に2つのバルブと2つのシリンダによつてもたら
されることがわかる。ポンプ作用を行うために、
モータ94にはいかなる逆転操作も要求されな
い。
Each cam 98, 100, 102 and 104
After rotating to 360° (or 0°), the next cycle begins. From the above it can be seen that a constant flow rate is provided by simply two valves and two cylinders. To perform the pumping action,
No reversing operation is required of motor 94.

前述した特定の具体例では、第1と第2のポン
プチヤンバ24,26の断面積は同一である。こ
れは製造する際に種々の利点を有する。特に、第
1ピストン38と第2ピストン40が同一サイズ
であれば、これらは交換可能である。しかしなが
ら、これには異る断面積のチヤンバの使用も可能
である。排出チユーブ16から流出する割合(流
量)がピストンの動きの方向の如何にかかわらず
一定であるためには、第1および第2ピストン3
8,40の駆動の特定の比率は、もちろん、第
1,第2ポンプチヤンバ24,26の断面積に関
係する。
In the particular embodiment described above, the cross-sectional areas of the first and second pump chambers 24, 26 are the same. This has various advantages during manufacturing. In particular, if the first piston 38 and the second piston 40 are the same size, they are interchangeable. However, it is also possible to use chambers with different cross-sectional areas. In order for the rate (flow rate) flowing out from the discharge tube 16 to be constant regardless of the direction of movement of the pistons, the first and second pistons 3
The particular ratio of actuation of 8, 40 is, of course, related to the cross-sectional area of the first and second pump chambers 24, 26.

本発明のポンプにおいて、排出される液体の量
は、ほぼ完全に、第2、第4のカム100,10
4と第1、第2ピストン38,40の寸法に関係
する。前記流体の量は、第1および第2のポンプ
チヤンバ24,26の厚さには、ほとんど依存し
ない。多くの適用例において、ポンプチヤンバ2
4と26の壁の厚さの影響は全く無視し得るもの
である。
In the pump of the present invention, the amount of liquid discharged is almost completely absorbed by the second and fourth cams 100, 10.
4 and the dimensions of the first and second pistons 38, 40. The amount of fluid is largely independent of the thickness of the first and second pump chambers 24,26. In many applications, the pump chamber 2
The effect of wall thickness at 4 and 26 is completely negligible.

第1、第2バルブ44と46がその位置を変え
る点は、一方が開く前に他方が閉じるように設定
される限りは、重要ではないこと、およびすべて
のバルブの位置変化は、第2のカム100が一定
の半径位置をとる間に行われることも了解される
であろう。
The point at which the first and second valves 44 and 46 change their positions is immaterial, so long as one is set to close before the other opens, and that all valve position changes are independent of the second valve's position. It will also be appreciated that this is done while the cam 100 assumes a constant radial position.

(効果) 本発明の重要な利点は、すべてのバルブとピス
トンの動作が、ただ1本のカム軸96によりなさ
れることである。バルブは、電気的な検知装置や
スプリングで付勢されることなく、第1、第3の
カム98,102の形状により、連続的に作動す
る。
Advantages An important advantage of the present invention is that all valve and piston movement is performed by a single camshaft 96. The valves are operated continuously by the configuration of the first and third cams 98, 102 without being biased by electrical sensing devices or springs.

本発明のポンプはフエイルセイフ(fail safe)
機能を有する。第20図に示されるように、送り
行程のすべてにわたつて、少くとも1つのバルブ
は常に閉じられている。これにより、動力源の故
障や、不注意による閉塞、その他の原因によりポ
ンプが停止した時のサイホン現像の危険がない。
The pump of the present invention is fail safe.
Has a function. As shown in FIG. 20, at least one valve is always closed throughout the feed stroke. This eliminates the risk of siphoning when the pump stops due to power source failure, inadvertent blockage, or other causes.

本発明のポンプは、従来のIVポンプをしのぐ
次のような重要な利点を有する。
The pump of the present invention has the following important advantages over conventional IV pumps.

1 本発明のIVポンプは小型で、正確であり、
信頼性が高く、そして製造および使用に際して
経済的である。
1 The IV pump of the present invention is small, accurate,
It is reliable and economical to manufacture and use.

2 使い捨てポンプチヤンバ10は非常に低コス
トな部品である。後に詳細に述べるように、使
い捨てポンプチヤンバ10はプラスチツクで作
られる。使い捨てポンプチヤンバ10は、内部
にバルブなどを有していないので、そのコスト
が安い。
2. The disposable pump chamber 10 is a very low cost component. As will be discussed in more detail below, disposable pump chamber 10 is made of plastic. The disposable pump chamber 10 does not have a valve or the like inside, so its cost is low.

3 使い捨てポンプチヤンバ10は、円筒形ダイ
ヤフラムポンプチヤンバ24,26と端末部の
バルブを用い、これによつて使い捨てポンプチ
ヤンバ中で液体の流れを単にはさみ取るだけで
あるから、その可動部分間にシール部材を有し
ていない。可動部分の間にシール部分を設ける
ことを要求されないために、ポンプは血液細胞
を破壊することはなく、全血液を処理するため
に用いられる。
3. The disposable pump chamber 10 uses cylindrical diaphragm pump chambers 24, 26 and end valves that simply sandwich the flow of liquid within the disposable pump chamber, thereby providing a seal between its moving parts. does not have. Since no seals are required between moving parts, the pump does not destroy blood cells and is used to process whole blood.

4 使い捨てポンプチヤンバは、有効な細菌のバ
リヤを備えている。すなわち、本発明のポンプ
チヤンバ10は使い捨て式であり、ただ1回の
IV治療にだけしか用いられない。使い捨てポ
ンプチヤンバ10の低コストの故に、IV治療
のコストが装置(メカニズム)のコストにより
制限されることはない。
4. Disposable pump chambers provide an effective germ barrier. That is, the pump chamber 10 of the present invention is disposable and can be used only once.
Used only for IV therapy. Because of the low cost of disposable pump chamber 10, the cost of IV therapy is not limited by the cost of the device (mechanism).

5 ポンプハウジング12と使い捨てポンプチヤ
ンバ10の誤差許容度は、ポンプの精度にほと
んど影響を与えない。その結果、低コストの使
い捨てポンプチヤンバの製造が可能となる。
5. The tolerances of the pump housing 12 and the disposable pump chamber 10 have little effect on the accuracy of the pump. As a result, a low cost disposable pump chamber can be manufactured.

6 第1、第2バルブ44,46によつてもたら
される端末バルブ機能は、ポンプ機構に関する
臨界的なタイミングを要求しない。これらのバ
ルブ44と46の操作は比較的低速で行われ、
そして、これらバルブ44と46が開閉動作を
するのに十分な時間がとれるように、第1、第
2ピストン38,40の操作と調和して働く。
6. The terminal valve function provided by the first and second valves 44, 46 does not require critical timing on the pump mechanism. The operation of these valves 44 and 46 occurs at relatively low speeds;
These valves 44 and 46 work in harmony with the operations of the first and second pistons 38 and 40 so that they have sufficient time to open and close.

7 本発明のIVポンプは、2つのバルブを用い
るのみで、実質的に定常な流れを得ることがで
きる。それ故に、本発明においては、ハードウ
エア(装置)のコストを下げて、ポンプの効率
を上げることができる。
7 The IV pump of the present invention can provide substantially constant flow using only two valves. Therefore, in the present invention, the cost of hardware (equipment) can be reduced and the efficiency of the pump can be increased.

8 1つの駆動機構で第1、第2ピストン38と
40,第1、第2バルブ44と46を駆動す
る。これに加えて、駆動機構は2のピストンと
2つのバルブの所望の動作を得るために逆回転
することを要しない。このことは、ポンプの複
雑さを大幅に減少し、しかも動作の信頼性を高
める。
8. One drive mechanism drives the first and second pistons 38 and 40 and the first and second valves 44 and 46. In addition to this, the drive mechanism does not require counter-rotation to obtain the desired operation of the two pistons and the two valves. This significantly reduces the complexity of the pump and increases its reliability of operation.

9 ポンプは、蠕動型や脈動型のポンプのよう
な、弾性体の展伸を要しない。弾性体の展伸の
結果としての、注入容液への空気の混入する可
能性は、それ故に無視される。
9. The pump does not require stretching of an elastic body, as is the case with peristaltic and pulsating pumps. The possibility of air incorporation into the injection volume as a result of stretching of the elastic body is therefore ignored.

10 本発明のIVポンプは、弾性体や、バネによ
る付勢(摩擦に打ち勝つためのものを除く)、
フリクシヨンシールに対抗してポンプ作用を行
わない。それ故にポンプ送りのために要するエ
ネルギを有効に使い得る。
10 The IV pump of the present invention does not contain elastic bodies, spring bias (excluding those for overcoming friction),
There is no pumping action against the friction seal. Therefore, the energy required for pumping can be used effectively.

11 本発明のポンプは、動力または電池の消耗、
不注意による閉鎖、または他の理由によりポン
プが停止した場合に、自動的にバイアス・オフ
とし得る。これは、ポンプが送りサイクルのど
の位置にあつても、2つのバルブ44,46の
うちの1つが常に閉じているためである。
11 The pump of the present invention reduces power or battery consumption,
If the pump stops due to inadvertent closure or other reasons, it may automatically bias off. This is because no matter where the pump is in the pump cycle, one of the two valves 44, 46 is always closed.

1つのバルブは、他のバルブが閉じた後にの
み開くようになつている。これは、フエイルセ
イフを可能にし、そして、ポンプが停止した時
のサイホン作用を防止する。
One valve is adapted to open only after the other valve has closed. This allows failsafe and prevents siphoning when the pump is stopped.

12 ポンプは、低コストで簡単な構成で、予め設
定した値の背圧が増加した場合の、検知装置お
よび警報装置を有する。圧力検知チヤンバ28
と第3ピストン42は、警報のトリガとなる1
つまたは複数の背圧限界値を選定するための、
簡単で、しかも効率的な方法を提供する。
12 The pump is of low cost and simple construction and has a detection and alarm device in case of an increase in back pressure of a preset value. Pressure sensing chamber 28
and the third piston 42 trigger the alarm.
for selecting one or more backpressure limit values;
To provide a simple and efficient method.

それ故に、本発明のポンプにおける背圧の限
界値は、ポンプが供給できる最大の背圧よりも
小さく選定される。これは、透析や他の障害の
患者に対する安全性を向上させる。
Therefore, the limit value of the back pressure in the pump of the invention is chosen to be smaller than the maximum back pressure that the pump can supply. This improves safety for patients on dialysis and other disorders.

13 本発明は、簡単で、効果的な気泡防止システ
ムを備える。空気と流体の間の誘電率の変化
は、流体中の空気の検知のための低コストで、
簡単で、しかも効果的な手段である。警報は、
ポンプ中の空気の存在を医者に知らせるもので
ある。
13 The present invention provides a simple and effective anti-bubble system. The change in dielectric constant between air and fluid is a low-cost,
It is a simple and effective method. The warning is
This alerts the doctor to the presence of air in the pump.

本発明は、好適な実施例と共に示されている
が、発明の根本思想および特許請求の範囲を逸
脱しない限りにおいて、一部分または形式を変
え得ることは認識されるであろう。例えば、
IV治療の適用は本発明の最も重要な適用例で
あるが、他のポンプの必要条件もまた本発明の
ポンプによつて満足されるであろう。
Although the invention has been shown in conjunction with preferred embodiments, it will be recognized that changes may be made in portions or forms without departing from the spirit of the invention or the scope of the claims. for example,
Although IV therapy applications are the most important application of the present invention, other pump requirements may also be met by the pump of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明のIVポンプと使い捨てポン
プチヤンバの具体例の斜視図である。第2図は、
IVポンプと使い捨てポンプチヤンバの、ポンプ
ハウジングを開き、使い捨てポンプチヤンバを移
動させた状態の斜視図である。第3A,3Bおよ
び3C図は、使い捨てポンプチヤンバの平面、側
面および底面図である。第4図は、第3A図の4
−4線によるポンプチヤンバの断面図である。第
5図は、第3A図の5−5線によるポンプチヤン
バの断面図である。第6図は、第3A図の6−6
線によるポンプチヤンバの断面図である。第7図
は、第1図の7−7線によるIVポンプの断面図
である。第8図および第9図は、IVポンプのエ
ンコーダ装置を示す詳細図である。第10図は、
第7図の10−10線によるIVポンプの断面図
である。第11図は、IVポンプのカムハウジン
グの平面図である。第12図は、背圧コンタクト
を示す詳細図である。第13図は、第7図の13
−13線による断面図である。第14図は、IV
ポンプのダイヤフラム収容部の平面図である。第
15は、第14図の15−15線による断面図で
ある。第16図は、第14図の16−16線によ
る断面図である。第17図は、IVポンプの底面
図である。第18図は、IVポンプの平面図であ
る。第19図は、IVポンプの一部を切欠いた正
面図である。第20図は、ポンプの第1,第2ピ
ストンと第1,第2バルブの駆動に用いられる4
つのカムを示している。 10……使い捨てポンプチヤンバ、12……ポ
ンプハウジング、14……導入チユーブ、16…
…排出チユーブ、22……ダイヤフラム収容部、
23……カムハウジング、24,26……第1、
第2、ポンプチヤンバ、28……圧力検知チヤン
バ、32,34,36……第1〜第3シリンダ、
38,40,42……第1〜第3ピストン、4
4,46……第1、第2バルブ、94……モー
タ、98,100,102,104……第1〜第
4カム。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the IV pump and disposable pump chamber of the present invention. Figure 2 shows
FIG. 2 is a perspective view of the IV pump and disposable pump chamber with the pump housing open and the disposable pump chamber moved. Figures 3A, 3B and 3C are top, side and bottom views of the disposable pump chamber. Figure 4 is 4 in Figure 3A.
FIG. 4 is a sectional view of the pump chamber taken along line -4. FIG. 5 is a cross-sectional view of the pump chamber taken along line 5--5 of FIG. 3A. Figure 6 is 6-6 in Figure 3A.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the pump chamber along lines; FIG. 7 is a cross-sectional view of the IV pump taken along line 7-7 in FIG. 8 and 9 are detailed views of the encoder device of the IV pump. Figure 10 shows
8 is a cross-sectional view of the IV pump taken along line 10-10 in FIG. 7. FIG. FIG. 11 is a plan view of the cam housing of the IV pump. FIG. 12 is a detailed view showing the backpressure contact. Figure 13 is 13 in Figure 7.
It is a sectional view taken along the line -13. Figure 14 shows IV
It is a top view of the diaphragm accommodating part of a pump. 15 is a sectional view taken along line 15-15 in FIG. 14. FIG. 16 is a sectional view taken along line 16-16 in FIG. 14. FIG. 17 is a bottom view of the IV pump. FIG. 18 is a plan view of the IV pump. FIG. 19 is a partially cutaway front view of the IV pump. Fig. 20 shows the four-wheel drive system used to drive the first and second pistons and the first and second valves of the pump.
Showing two cams. 10...disposable pump chamber, 12...pump housing, 14...introduction tube, 16...
...Discharge tube, 22...Diaphragm housing section,
23...cam housing, 24, 26...first,
2nd, pump chamber, 28... pressure detection chamber, 32, 34, 36... 1st to 3rd cylinders,
38, 40, 42...first to third piston, 4
4, 46...first and second valves, 94...motor, 98,100,102,104...first to fourth cams.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 導入部から排出部に向つて第1可撓性通路部
分、第1のポンプチヤンバ、第2可撓性通路部
分、および第2ポンプチヤンバを有する使い捨て
ポンプチヤンバと組合せて用いられるポンプであ
つて、前記ポンプは、 使い捨てポンプチヤンバを収容するポンプハウ
ジングと、 第1のポンプチヤンバを収容するように、前記
ポンプハウジング内に配置された第1のシリンダ
と、 第2のポンプチヤンバを収容するように、前記
ポンプハウジング内に配置された第2のシリンダ
と、 前記第1のシリンダ内で往復動する第1のピス
トンと、 前記第2のシリンダ内で往復動する第2のピス
トンと、 前記第1可撓性通路部分を、制御可能に圧迫
し、前記導入部および第1のポンプチヤンバ間に
おける流体の流れを制御する第1のバルブと、 前記第2可撓性通路部分を、制御可能に圧迫
し、前記第1および第2のポンプチヤンバ間にお
ける流体の流れを制御する第2のバルブと、 第1のシリンダに対する第1のピストンの相対
運動、および第2のシリンダに対する第2のピス
トンの相対運動を生じさせて、前記第1および第
2ポンプチヤンバの容積を変化させるポンプチヤ
ンバ駆動手段と、 前記第1および第2の可撓性通路部分の一方が
常に圧迫されるように、前記第1および第2のバ
ルブを制御するバルブ制御手段とを含むことを特
徴とする非脉動IVポンプ。 2 前記駆動手段は、モータと、前記モータによ
つて駆動され、前記第1および第2のピストンを
駆動するためのカムを有するカムシヤフトを含
み、また バルブ制御手段は、前記カムシヤフトに取付け
られ、前記第1および第2のバルブを駆動するた
めのカムを含む前記特許請求の範囲第1項記載の
非脉動IVポンプ。 3 駆動手段は、第1ポンプチヤンバの容積が増
加する時に第2ポンプチヤンバの容積が減少し、
また第1ポンプチヤンバの容積が減少する時に第
2ポンプチヤンバの容積が増加するように、第1
ピストンおよび第2ピストンを動作させるように
し、 バルブ制御手段は、第1ポンプチヤンバの容積
が増加する時に、第1可撓性通路部分を介して第
1ポンプチヤンバの中へ流体の流入を可能にする
ように第1バルブを駆動し、さらに、 バルブ制御手段は、第1ポンプチヤンバの容積
が減少し、第2ポンプチヤンバの容積が増加する
時に、第1ポンプチヤンバから第2ポンプチヤン
バへ、第2可撓性通路部分を介して流体の流入を
可能にするようにし、第2バルブを駆動する前記
特許請求の範囲第1項または第2項記載の非脉動
IVポンプ。 4 導入部から排出部に向つて第1可撓性通路部
分、第1のポンプチヤンバ、第2可撓性通路部
分、第2ポンプチヤンバ、および圧力検知チヤン
バを有する使い捨てポンプチヤンバと組合せて用
いられるポンプであつて、前記ポンプは、 使い捨てポンプチヤンバを収容するポンプハウ
ジングと、 第1のポンプチヤンバを収容するように、前記
ポンプハウジング内に配置された第1のシリンダ
と、 第2のポンプチヤンバを収容するように、前記
ポンプハウジング内に配置された第2のシリンダ
と、 前記第1のシリンダ内で往復動する第1のピス
トンと、 前記第2のシリンダ内で往復動する第2のピス
トンと、 前記第1可撓性通路部分を、制御可能に圧迫
し、前記導入部および第1のポンプチヤンバ間に
おける流体の流れを制御する第1のバルブと、 前記第2可撓性通路部分を、制御可能に圧迫
し、前記第1および第2のポンプチヤンバ間にお
ける流体の流れを制御する第2のバルブと、 第1のシリンダに対する第1のピストンの相対
運動、および第2のシリンダに対する第2のピス
トンの相対運動を生じさせて、前記第1および第
2ポンプチヤンバの容積を変化させるポンプチヤ
ンバ駆動手段と、 前記第1および第2の可撓性通路部分の一方が
常に圧迫されるように、前記第1および第2のバ
ルブを制御するバルブ制御手段と、 前記圧力検知チヤンバ内の圧力を感知するため
の圧力感知手段を含むことを特徴とする非脉動
IVポンプ。 5 前記駆動手段は、モータと、前記モータによ
つて駆動され、前記第1および第2のピストンを
駆動するためのカムを有するカムシヤフトを含
み、また バルブ制御手段は、前記カムシヤフトに取付け
られ、前記第1および第2のバルブ手段を駆動す
るためのカムを含む前記特許請求の範囲第4項記
載の非脉動IVポンプ。 6 駆動手段は、第1ポンプチヤンバの容積が増
加する時に第2ポンプチヤンバの容積が減少し、
また第1ポンプチヤンバの容積が減少する時に第
2ポンプチヤンバの容積が増加するように、第1
ピストンおよび第2ピストンを動作させるように
し、 バルブ制御手段は、第1ポンプチヤンバの容積
が増加する時に、第1可撓性通路部分を介して第
1ポンプチヤンバの中へ流体の流入を可能にする
ように第1バルブを駆動し、さらに、 バルブ制御手段は、第1ポンプチヤンバの容積
が減少し、第2ポンプチヤンバの容積が増加する
時に、第1ポンプチヤンバから第2ポンプチヤン
バへ、第2可撓性通路部分を介して流体の流入を
可能にするように、第2バルブを駆動する前記特
許請求の範囲第4項または第5項記載の非脉動
IVポンプ。
[Scope of Claims] 1. A pump used in combination with a disposable pump chamber having, from an inlet to an outlet, a first flexible passage section, a first pump chamber, a second flexible passage section, and a second pump chamber. The pump includes: a pump housing housing a disposable pump chamber; a first cylinder disposed within the pump housing housing a first pump chamber; and a first cylinder housing a second pump chamber. , a second cylinder disposed within the pump housing, a first piston that reciprocates within the first cylinder, a second piston that reciprocates within the second cylinder, and the first piston that reciprocates within the second cylinder. a first valve controllably compressing a flexible passageway portion and controlling fluid flow between the introduction portion and the first pump chamber; , a second valve controlling fluid flow between the first and second pump chambers; and a first piston relative to the first cylinder and a second piston relative to the second cylinder. pump chamber drive means for causing a change in the volume of said first and second pump chambers; A non-operating IV pump comprising: valve control means for controlling a valve. 2. The driving means includes a motor and a camshaft driven by the motor and having a cam for driving the first and second pistons, and the valve control means is attached to the camshaft and includes a camshaft that is driven by the motor and has a cam for driving the first and second pistons. A non-swivel IV pump according to claim 1, including a cam for driving the first and second valves. 3. The driving means is such that when the volume of the first pump chamber increases, the volume of the second pump chamber decreases;
Also, the first pump chamber is configured such that when the volume of the first pump chamber decreases, the volume of the second pump chamber increases.
the piston and the second piston are actuated, and the valve control means is configured to allow fluid to flow into the first pump chamber through the first flexible passageway portion when the volume of the first pump chamber increases. actuating the first valve to move the second flexible passageway portion from the first pump chamber to the second pump chamber when the volume of the first pump chamber decreases and the volume of the second pump chamber increases; The non-operating valve according to claim 1 or 2, which enables inflow of fluid through the valve and drives the second valve.
IV pump. 4. A pump used in combination with a disposable pump chamber having, from the inlet to the outlet, a first flexible passageway section, a first pump chamber, a second flexible passageway section, a second pump chamber, and a pressure sensing chamber; the pump includes: a pump housing housing a disposable pump chamber; a first cylinder disposed within the pump housing housing a first pump chamber; a second cylinder disposed within the pump housing; a first piston that reciprocates within the first cylinder; a second piston that reciprocates within the second cylinder; and the first flexible cylinder. a first valve controllably compressing the flexible passageway portion and controlling fluid flow between the introduction portion and the first pump chamber; a second valve controlling fluid flow between the first and second pump chambers; and causing relative movement of the first piston with respect to the first cylinder and relative movement of the second piston with respect to the second cylinder. pump chamber drive means for changing the volumes of the first and second pump chambers; and the first and second valves such that one of the first and second flexible passage portions is always compressed. and pressure sensing means for sensing the pressure within the pressure sensing chamber.
IV pump. 5. The driving means includes a motor and a camshaft driven by the motor and having a cam for driving the first and second pistons, and the valve control means is attached to the camshaft and includes a camshaft that is driven by the motor and has a cam for driving the first and second pistons. 5. A non-operating IV pump according to claim 4, including a cam for driving the first and second valve means. 6. The driving means is such that when the volume of the first pump chamber increases, the volume of the second pump chamber decreases;
Also, the first pump chamber is configured such that when the volume of the first pump chamber decreases, the volume of the second pump chamber increases.
the piston and the second piston are actuated, and the valve control means is configured to allow fluid to flow into the first pump chamber through the first flexible passageway portion when the volume of the first pump chamber increases. actuating the first valve to move the second flexible passageway portion from the first pump chamber to the second pump chamber when the volume of the first pump chamber decreases and the volume of the second pump chamber increases; 6. A non-operating valve as claimed in claim 4 or claim 5 for actuating the second valve to allow inflow of fluid through the valve.
IV pump.
JP62250560A 1987-10-02 1987-10-02 Non-pulsating iv pump Granted JPS63192447A (en)

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