JPH04232825A - 管内超過圧力検出器及びこの検出器を備えたポンプ - Google Patents
管内超過圧力検出器及びこの検出器を備えたポンプInfo
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- JPH04232825A JPH04232825A JP3181254A JP18125491A JPH04232825A JP H04232825 A JPH04232825 A JP H04232825A JP 3181254 A JP3181254 A JP 3181254A JP 18125491 A JP18125491 A JP 18125491A JP H04232825 A JPH04232825 A JP H04232825A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
- H01H35/24—Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- A61M5/16831—Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies
- A61M5/16854—Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies by monitoring line pressure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T137/8326—Fluid pressure responsive indicator, recorder or alarm
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- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、管内部の超過圧力の検
出器及びこの検出器を装備したポンプに関する。この検
出器の適用はいかなる特定形式の管にも限定されるもの
ではないが、小径の管に使用するのに特に適している。
出器及びこの検出器を装備したポンプに関する。この検
出器の適用はいかなる特定形式の管にも限定されるもの
ではないが、小径の管に使用するのに特に適している。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】管路内
部で液体又は気体を移動させるポンプを備えた流体供給
システムにおいて、管は、部分的に又は完全に閉塞され
て内部に超過圧力を引き起こす可能性がある。多くの場
合、管の変形ひいては破断を回避するとともにポンプが
不必要に作動し続けないようにするため、このような超
過圧力を検出してできる限り迅速にポンプを停止させる
ことが肝要である。
部で液体又は気体を移動させるポンプを備えた流体供給
システムにおいて、管は、部分的に又は完全に閉塞され
て内部に超過圧力を引き起こす可能性がある。多くの場
合、管の変形ひいては破断を回避するとともにポンプが
不必要に作動し続けないようにするため、このような超
過圧力を検出してできる限り迅速にポンプを停止させる
ことが肝要である。
【0003】このような問題は、医療用ポンプ、例えば
本願出願人によるフランス特許出願第 9003869
号に開示されているような蠕動ポンプについて特に重大
であることは容易に理解できるであろう。この医療用ポ
ンプは、タンクを皮下注射針に連結する管に沿って液体
薬品をポンプ送りするように設計されている。この管が
閉塞された場合、薬品がもはや患者に送り込まれなくな
る危険性があり、こうして治療に混乱をきたし患者にと
って不快であるばかりでなく危険な状態をも引き起こし
かねない。その上、ポンプも損傷を受ける可能性がある
。
本願出願人によるフランス特許出願第 9003869
号に開示されているような蠕動ポンプについて特に重大
であることは容易に理解できるであろう。この医療用ポ
ンプは、タンクを皮下注射針に連結する管に沿って液体
薬品をポンプ送りするように設計されている。この管が
閉塞された場合、薬品がもはや患者に送り込まれなくな
る危険性があり、こうして治療に混乱をきたし患者にと
って不快であるばかりでなく危険な状態をも引き起こし
かねない。その上、ポンプも損傷を受ける可能性がある
。
【0004】従って、管内の超過圧力が所定の閾値を上
回った時点で直ちに警報を発生し、若しくはポンプの作
動を中断させるような検出器を備えることが必要である
。さらに、医療用ポンプが往々にして1つの適用ケース
において一回だけの使用を意図されており、所定の日数
使用した後は廃棄されるかぎりにおいて、同様に使い捨
てタイプの検出器を備えることが望まれる。検出器を使
い捨てのものにするということは、当然のことながらそ
のコスト価格ができるかぎり低いものでなくてはならな
いということを暗に意味している。そしてこの検出器は
、ポンプ内に直接内蔵されるよう充分に小さな寸法のも
のであるべきである。
回った時点で直ちに警報を発生し、若しくはポンプの作
動を中断させるような検出器を備えることが必要である
。さらに、医療用ポンプが往々にして1つの適用ケース
において一回だけの使用を意図されており、所定の日数
使用した後は廃棄されるかぎりにおいて、同様に使い捨
てタイプの検出器を備えることが望まれる。検出器を使
い捨てのものにするということは、当然のことながらそ
のコスト価格ができるかぎり低いものでなくてはならな
いということを暗に意味している。そしてこの検出器は
、ポンプ内に直接内蔵されるよう充分に小さな寸法のも
のであるべきである。
【0005】それ自体の変位検出手段に連結されたピス
トン又はバルブ部材を、超過圧力の発生時に弾性部材の
動作に対抗する流体によってその弁座に関して移動させ
る形式の検出器は、すでに知られている。同様に、従来
の圧力計及び圧力制御装置並びに水晶センサ又はひずみ
計において使用されているようなブルドン管の原理を圧
力検知システムにおいて使用することも提案されている
。しかしながら、これらの装置はかなり大きく高価で、
しかも必ずしも医療用に適していない。従って本発明は
、これらの問題点を排除することを目的とする。
トン又はバルブ部材を、超過圧力の発生時に弾性部材の
動作に対抗する流体によってその弁座に関して移動させ
る形式の検出器は、すでに知られている。同様に、従来
の圧力計及び圧力制御装置並びに水晶センサ又はひずみ
計において使用されているようなブルドン管の原理を圧
力検知システムにおいて使用することも提案されている
。しかしながら、これらの装置はかなり大きく高価で、
しかも必ずしも医療用に適していない。従って本発明は
、これらの問題点を排除することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は、内部を流体が流動する管内の圧力が、超
過圧力閾値に達したときに信号を出力する好ましくは使
い捨ての超過圧力検出器を提供する。すなわち本発明に
よれば、この検出器は、管から流体の一部を誘導する誘
導手段と、少なくとも1つの閉塞部材が嵌入されている
少なくとも1つのチューブと、この閉塞部材の変位を検
出し、この検出に応答して信号を出力する検出手段とを
具備し、上記チューブは上記誘導手段にその上流にて連
結され、上記チューブ及び上記閉塞部材のいずれか一方
が弾性変形可能であって、それらの接触面にて生じる摩
擦力により上記チューブ内の正常作動位置に上記閉塞部
材を保持し、上記閉塞部材は、上記摩擦力に打ち勝つの
に充分な超過圧力が管内で生じたときに上記正常作動位
置を離れることを特徴とするものである。
に、本発明は、内部を流体が流動する管内の圧力が、超
過圧力閾値に達したときに信号を出力する好ましくは使
い捨ての超過圧力検出器を提供する。すなわち本発明に
よれば、この検出器は、管から流体の一部を誘導する誘
導手段と、少なくとも1つの閉塞部材が嵌入されている
少なくとも1つのチューブと、この閉塞部材の変位を検
出し、この検出に応答して信号を出力する検出手段とを
具備し、上記チューブは上記誘導手段にその上流にて連
結され、上記チューブ及び上記閉塞部材のいずれか一方
が弾性変形可能であって、それらの接触面にて生じる摩
擦力により上記チューブ内の正常作動位置に上記閉塞部
材を保持し、上記閉塞部材は、上記摩擦力に打ち勝つの
に充分な超過圧力が管内で生じたときに上記正常作動位
置を離れることを特徴とするものである。
【0007】
【作用】本発明のこれらの特徴により、管内の超過圧力
すなわち超過圧力閾値を超える状態は、それが直ちに検
出器のチューブに作用するために、容易に検出される。 正常作動時には、閉塞部材の上流のチューブ内の流体圧
力は、この閉塞部材の下流の空気圧と閉塞部材がチュー
ブに及ぼす摩擦力とによって平衡に保たれている。しか
しながら、超過圧力が生じたとき、流体により及ぼされ
る圧力は、空気圧及び摩擦力よりも大きい。所定の超過
圧力を超えると、閉塞部材は、変位の検出手段の方向へ
チューブ内部で下流に移動する。
すなわち超過圧力閾値を超える状態は、それが直ちに検
出器のチューブに作用するために、容易に検出される。 正常作動時には、閉塞部材の上流のチューブ内の流体圧
力は、この閉塞部材の下流の空気圧と閉塞部材がチュー
ブに及ぼす摩擦力とによって平衡に保たれている。しか
しながら、超過圧力が生じたとき、流体により及ぼされ
る圧力は、空気圧及び摩擦力よりも大きい。所定の超過
圧力を超えると、閉塞部材は、変位の検出手段の方向へ
チューブ内部で下流に移動する。
【0008】この検出器は、わずか数個の部品からなり
、従って製品コストは安い。以下、添付図面を参照して
本発明をその実施例に基づき詳細に説明する。
、従って製品コストは安い。以下、添付図面を参照して
本発明をその実施例に基づき詳細に説明する。
【0009】
【実施例】本発明の第1の実施例による検出器を図1に
示す。この検出器は、第1に流体3が中を流れる管1内
の超過圧力つまり超過圧力閾値の超過時点を検出し、第
2にこの閾値に達した時点で直ちに信号を出力するよう
に設計されている。出力される信号は、通常、電気信号
である。この実施例において、流体3は必然的に導電性
液体である。この検出器は、管1から液体3の一部分を
誘導する誘導手段5、閉塞部材9を中に摩擦ばめしてい
るチューブ7、及び閉塞部材9の移動を検出する検出手
段11を備える。
示す。この検出器は、第1に流体3が中を流れる管1内
の超過圧力つまり超過圧力閾値の超過時点を検出し、第
2にこの閾値に達した時点で直ちに信号を出力するよう
に設計されている。出力される信号は、通常、電気信号
である。この実施例において、流体3は必然的に導電性
液体である。この検出器は、管1から液体3の一部分を
誘導する誘導手段5、閉塞部材9を中に摩擦ばめしてい
るチューブ7、及び閉塞部材9の移動を検出する検出手
段11を備える。
【0010】誘導手段5は、例えば低コストのプラスチ
ック材料のT形接合体からなる。誘導手段である接合体
5は、互いに同軸の入口分岐13及び出口分岐15、並
びにこれら2つの分岐に対して直交する第3の誘導分岐
17を有している。以下の説明においては、上流及び下
流という用語は流体3の流れの方向を基準としている。 例えばシリコンでできた管1は2つの部分に切断されて
いる。液体3を循環させるポンプ(図示せず)に連結さ
れた上流部分1AMは、入口分岐13に嵌合する。流体
出口へ連通する下流部分1AVは、出口分岐15に嵌合
する。チューブ7の上流部分は、誘導分岐17に嵌合す
る。
ック材料のT形接合体からなる。誘導手段である接合体
5は、互いに同軸の入口分岐13及び出口分岐15、並
びにこれら2つの分岐に対して直交する第3の誘導分岐
17を有している。以下の説明においては、上流及び下
流という用語は流体3の流れの方向を基準としている。 例えばシリコンでできた管1は2つの部分に切断されて
いる。液体3を循環させるポンプ(図示せず)に連結さ
れた上流部分1AMは、入口分岐13に嵌合する。流体
出口へ連通する下流部分1AVは、出口分岐15に嵌合
する。チューブ7の上流部分は、誘導分岐17に嵌合す
る。
【0011】好ましくは、チューブ7はシリコン等の弾
性変形可能な材料で作られている。チューブ7の長さは
分岐17を完全に被覆するに充分なものであり、これに
よりチューブ7は閉塞部材9がその中を移動可能な自由
な下流部分19を残して分岐17に堅く固定される。閉
塞部材9は好ましくは図1に示したように球体であるが
、例えば円筒体等の回転対称体又は回転体の形をとるこ
ともできる。閉塞部材である球体9の直径はチューブ7
の内径よりも僅かに大きく、液体3の漏出を防ぐ適切な
流体密閉性を接触面21の領域に提供する。チューブ7
の下流部分19は変形し、変形不能な球体9の輪郭線を
囲んで密に嵌合する。このようにして球体9の上流の液
体3は、制御されない形でチューブ7の下流部分19内
に浸透することがなく、不必要に検出手段を励起し始動
させることが防止される。
性変形可能な材料で作られている。チューブ7の長さは
分岐17を完全に被覆するに充分なものであり、これに
よりチューブ7は閉塞部材9がその中を移動可能な自由
な下流部分19を残して分岐17に堅く固定される。閉
塞部材9は好ましくは図1に示したように球体であるが
、例えば円筒体等の回転対称体又は回転体の形をとるこ
ともできる。閉塞部材である球体9の直径はチューブ7
の内径よりも僅かに大きく、液体3の漏出を防ぐ適切な
流体密閉性を接触面21の領域に提供する。チューブ7
の下流部分19は変形し、変形不能な球体9の輪郭線を
囲んで密に嵌合する。このようにして球体9の上流の液
体3は、制御されない形でチューブ7の下流部分19内
に浸透することがなく、不必要に検出手段を励起し始動
させることが防止される。
【0012】球体9の移動を検出する検出手段11は、
2つの電極25及び27を収容配置するチャンバ23を
備える。チューブ7の下流部分19はこのチャンバ23
内に通じている。チャンバ23は、好ましくは円筒形の
スリーブ29に包囲される。スリーブ29の上流端部3
1は、誘導分岐17及びスリーブ29と分岐17との間
にはさまれているチューブ7の上流部分にきつく嵌合す
る。スリーブ29の下流端部33は、2つの電極25及
び27により閉じられている。スリーブ29の内径はチ
ューブ7の下流部分19の外径よりも大きく、このため
これらの2つの要素の間には環状空間jが形成され、こ
の空間j内でチューブ7は、それに沿った球体9の通過
の間に半径方向へ変形することができる。さらに、スリ
ーブ29はチューブ7よりも長く形成され、これにより
球体9がチューブ7からその外部へ完全に移動できるよ
うになっている。スリーブ29は、好ましくは例えばア
クリル又はポリカーボネート等の透明なプラスチック材
料で作られ、球体9が見えるようになっている。
2つの電極25及び27を収容配置するチャンバ23を
備える。チューブ7の下流部分19はこのチャンバ23
内に通じている。チャンバ23は、好ましくは円筒形の
スリーブ29に包囲される。スリーブ29の上流端部3
1は、誘導分岐17及びスリーブ29と分岐17との間
にはさまれているチューブ7の上流部分にきつく嵌合す
る。スリーブ29の下流端部33は、2つの電極25及
び27により閉じられている。スリーブ29の内径はチ
ューブ7の下流部分19の外径よりも大きく、このため
これらの2つの要素の間には環状空間jが形成され、こ
の空間j内でチューブ7は、それに沿った球体9の通過
の間に半径方向へ変形することができる。さらに、スリ
ーブ29はチューブ7よりも長く形成され、これにより
球体9がチューブ7からその外部へ完全に移動できるよ
うになっている。スリーブ29は、好ましくは例えばア
クリル又はポリカーボネート等の透明なプラスチック材
料で作られ、球体9が見えるようになっている。
【0013】第1の電極25は、チャンバ23の壁の下
流端部を形成する好ましくは円筒形のスリーブ形状を有
する。また電極25を、チャンバ23の壁の全長に沿っ
て延設することも可能である。第2の電極27は、第1
の電極25と同軸にその内部に収納される。第2の電極
27は、例えば「デルリン」又は「ナイロン」(いずれ
も商標)からなる絶縁リング35によって第1の電極2
5から離隔されている。
流端部を形成する好ましくは円筒形のスリーブ形状を有
する。また電極25を、チャンバ23の壁の全長に沿っ
て延設することも可能である。第2の電極27は、第1
の電極25と同軸にその内部に収納される。第2の電極
27は、例えば「デルリン」又は「ナイロン」(いずれ
も商標)からなる絶縁リング35によって第1の電極2
5から離隔されている。
【0014】第1の電極25は環状の肩部37を有し、
この肩部37がスリーブ29の端部に当接するまでスリ
ーブ29内に圧力ばめされている。また、絶縁リング3
5も環状の肩部39を有し、同様にして第1の電極25
内に嵌入されている。そして第2の電極27は、絶縁リ
ング35内に圧力ばめされている。第2の電極27は、
チャンバ23内に連通するキャビティ41を有する。キ
ャビティ41は環状壁43により形成される。第2の電
極27は、球体9がチャンバ23内へと外方へ移動する
ことができるように、チューブ7の先端部から充分に離
間して配置される。
この肩部37がスリーブ29の端部に当接するまでスリ
ーブ29内に圧力ばめされている。また、絶縁リング3
5も環状の肩部39を有し、同様にして第1の電極25
内に嵌入されている。そして第2の電極27は、絶縁リ
ング35内に圧力ばめされている。第2の電極27は、
チャンバ23内に連通するキャビティ41を有する。キ
ャビティ41は環状壁43により形成される。第2の電
極27は、球体9がチャンバ23内へと外方へ移動する
ことができるように、チューブ7の先端部から充分に離
間して配置される。
【0015】2つの電極25,27は、例えばニッケル
−銀合金又はニッケル−青銅合金等の導電性金属からな
る。これら2つの電極25及び27は、それぞれ接続端
子45及び47に接続される。これらの端子45,47
は、球体9の変位が検出された時に電気信号を出力可能
な電気回路(図7のみに示す)において接続されている
。この電気信号は、通常時には液体3を管1内で流動さ
せるポンプの電動機の即時かつ完全な停止、又は警報の
発令のいずれかを制御することができる。
−銀合金又はニッケル−青銅合金等の導電性金属からな
る。これら2つの電極25及び27は、それぞれ接続端
子45及び47に接続される。これらの端子45,47
は、球体9の変位が検出された時に電気信号を出力可能
な電気回路(図7のみに示す)において接続されている
。この電気信号は、通常時には液体3を管1内で流動さ
せるポンプの電動機の即時かつ完全な停止、又は警報の
発令のいずれかを制御することができる。
【0016】本発明に係る検出器においては、閉塞部材
9(本実施例では球体9)は、通常時にそれが占める初
期位置Aと、管1内の所定の超過圧力閾値を超えた後そ
れが占める位置Bとの間で移動する。この超過圧力閾値
は球体9の直径及びチューブ7の内径の関数として規定
される。チューブ7の内径との関係において球体9の直
径が大きくなればなるほど、球体9が移動を始める前の
超過圧力閾値は大きくなる。この閾値は同様にチューブ
7の弾性の関数でもある。初期位置Aにおいて、球体9
は、誘導分岐17の出口に隣接してチューブ7内に配置
されている。最終位置Bにおいて、球体9はチューブ7
の外部にあり、チャンバ23内に配置されている。従っ
てこの検出器は、チューブ7内に球体9を再度挿入する
ことが不可能であることから使い捨ての装置となる。
9(本実施例では球体9)は、通常時にそれが占める初
期位置Aと、管1内の所定の超過圧力閾値を超えた後そ
れが占める位置Bとの間で移動する。この超過圧力閾値
は球体9の直径及びチューブ7の内径の関数として規定
される。チューブ7の内径との関係において球体9の直
径が大きくなればなるほど、球体9が移動を始める前の
超過圧力閾値は大きくなる。この閾値は同様にチューブ
7の弾性の関数でもある。初期位置Aにおいて、球体9
は、誘導分岐17の出口に隣接してチューブ7内に配置
されている。最終位置Bにおいて、球体9はチューブ7
の外部にあり、チャンバ23内に配置されている。従っ
てこの検出器は、チューブ7内に球体9を再度挿入する
ことが不可能であることから使い捨ての装置となる。
【0017】しかしながら、装置全体を運転開始すると
き、特に管1に最初に液体3を充填する際に、使用中に
信号を出力する必要のある異常な作動条件を見極めるた
め、設定された閾値を超える超過圧力を管1に加えても
よい。この場合、この超過圧力は、充填中にチューブ7
からボール9をはじき出すようなことがあってはならな
いのはもちろんである。このために、管1の初期充填の
間球体9をその初期位置Aに維持する維持手段49が設
けられる。
き、特に管1に最初に液体3を充填する際に、使用中に
信号を出力する必要のある異常な作動条件を見極めるた
め、設定された閾値を超える超過圧力を管1に加えても
よい。この場合、この超過圧力は、充填中にチューブ7
からボール9をはじき出すようなことがあってはならな
いのはもちろんである。このために、管1の初期充填の
間球体9をその初期位置Aに維持する維持手段49が設
けられる。
【0018】維持手段49は、ロッド52及びヘッド5
3を備えたピストン51からなる。ロッド52は第2の
電極27内に共軸に配置され、電極27の穴54内に摺
動自在に装着される。穴54は、その肩部を形成する面
55の中央でキャビティ41に通じている。さらにロッ
ド52は、充填作業後引き抜かれたときに破断可能な弱
い部分56を有している。その結果は、図1に示されて
いる。ヘッド53の直径はロッド52の直径よりも大き
く、これによりピストン51の内部部分の引き抜きが防
止される。
3を備えたピストン51からなる。ロッド52は第2の
電極27内に共軸に配置され、電極27の穴54内に摺
動自在に装着される。穴54は、その肩部を形成する面
55の中央でキャビティ41に通じている。さらにロッ
ド52は、充填作業後引き抜かれたときに破断可能な弱
い部分56を有している。その結果は、図1に示されて
いる。ヘッド53の直径はロッド52の直径よりも大き
く、これによりピストン51の内部部分の引き抜きが防
止される。
【0019】さらにスリーブ29には、球体9がチュー
ブ7から放出されるとき、チャンバ23及びキャビティ
41内の空気の排出を可能にする排気口57が設けられ
ている。排気口57の出口オリフィスには好ましくは、
球体9が位置Bにあるとき検出器から液体が漏出しない
ように液体吸収性パッチ59が備えられる。
ブ7から放出されるとき、チャンバ23及びキャビティ
41内の空気の排出を可能にする排気口57が設けられ
ている。排気口57の出口オリフィスには好ましくは、
球体9が位置Bにあるとき検出器から液体が漏出しない
ように液体吸収性パッチ59が備えられる。
【0020】上記の検出器の作動について以下に詳述す
る。図2は、管1が最初に充填された時のピストン51
の初期位置を示す。ピストン51は、そのヘッド53が
球体9に接触してそれを初期位置Aに維持するように配
置され、これにより球体9のあらゆる不必要な動きが防
止される。実際に検出器を使用する際には、ピストン5
1は、そのヘッド53がキャビティ41の底面に達して
肩面55に当接するまで引き出され、このときピストン
51の突出端部は事前に形成された弱い部分56にて破
断する。このようにして、検出器はいつでも作動可能な
状態になる(図1)。
る。図2は、管1が最初に充填された時のピストン51
の初期位置を示す。ピストン51は、そのヘッド53が
球体9に接触してそれを初期位置Aに維持するように配
置され、これにより球体9のあらゆる不必要な動きが防
止される。実際に検出器を使用する際には、ピストン5
1は、そのヘッド53がキャビティ41の底面に達して
肩面55に当接するまで引き出され、このときピストン
51の突出端部は事前に形成された弱い部分56にて破
断する。このようにして、検出器はいつでも作動可能な
状態になる(図1)。
【0021】管1内に超過圧力が生じた場合、例えば管
1の下流部分1AV内に閉塞がある場合、この超過圧力
は誘導分岐17内に作用する。この超過圧力が所定の閾
値を超えたとき、球体9はチューブ7からチャンバ23
内に圧出される。これにより導電性液体はチャンバ23
を満たし、電極25及び27を接続し、これらの電極が
接続されている電気回路を閉じる。このようにして1つ
の電気信号が出力され、例えば警報を発生する。電極2
5及び27並びにキャビティ41の特有の形状は、あら
ゆる所定の電極寸法に対して比較的大きな電気的接触面
積をもたらすことに注目すべきである。
1の下流部分1AV内に閉塞がある場合、この超過圧力
は誘導分岐17内に作用する。この超過圧力が所定の閾
値を超えたとき、球体9はチューブ7からチャンバ23
内に圧出される。これにより導電性液体はチャンバ23
を満たし、電極25及び27を接続し、これらの電極が
接続されている電気回路を閉じる。このようにして1つ
の電気信号が出力され、例えば警報を発生する。電極2
5及び27並びにキャビティ41の特有の形状は、あら
ゆる所定の電極寸法に対して比較的大きな電気的接触面
積をもたらすことに注目すべきである。
【0022】図3は、図1の検出器に類似した異なる電
極形状を有する検出器を示す。図1及び図3の検出器の
同一構成要素は同一参照番号で示す。2つの電極25′
及び27′は対称形であり、長手方向に切断された円筒
形のセグメント形状を有し(図5参照)、円筒形のスリ
ーブ29′の内表面と同一面を形成する。これら2つの
電極25′及び27′並びにスリーブ29′は、チャン
バ23′を形成している。この実施例において、2つの
電極25′及び27′はプラスチック材料のスリーブ2
9′内にインサートとして成形加工されている。スリー
ブ29′の下流端は、チャンバ23′の底面を形成する
電気絶縁性の閉蓋部材である壁部材61によって閉じら
れる。壁部材61の中央には、ピストン51を収容する
穴63が穿設される。そして電極25′及び27′の2
つの下流端は、コネクタ端子45及び47との接続のた
めスリーブ29′から突出して延びている。
極形状を有する検出器を示す。図1及び図3の検出器の
同一構成要素は同一参照番号で示す。2つの電極25′
及び27′は対称形であり、長手方向に切断された円筒
形のセグメント形状を有し(図5参照)、円筒形のスリ
ーブ29′の内表面と同一面を形成する。これら2つの
電極25′及び27′並びにスリーブ29′は、チャン
バ23′を形成している。この実施例において、2つの
電極25′及び27′はプラスチック材料のスリーブ2
9′内にインサートとして成形加工されている。スリー
ブ29′の下流端は、チャンバ23′の底面を形成する
電気絶縁性の閉蓋部材である壁部材61によって閉じら
れる。壁部材61の中央には、ピストン51を収容する
穴63が穿設される。そして電極25′及び27′の2
つの下流端は、コネクタ端子45及び47との接続のた
めスリーブ29′から突出して延びている。
【0023】図4は図2と同様に、初期充填中に球体9
を押圧しているときのピストン51の位置を示す。本願
出願人が作成した検出器においては、以下の寸法及び値
が用いられた。ここでは単に一例としてこれを説明する
。
を押圧しているときのピストン51の位置を示す。本願
出願人が作成した検出器においては、以下の寸法及び値
が用いられた。ここでは単に一例としてこれを説明する
。
【0024】例えばシリコン重合体で作られたチューブ
7は、内径が1.47mm、外径が1.96mmであっ
た。 チューブ7から球体9をはじき出すのに必要な超過圧力
は、球体直径1.59mmに対して0.4〜0.5バー
ル(0.4〜0.5×105 Pa)、球体直径1.6
5mmに対して0.6〜0.7バール(0.6〜0.7
×105 Pa)であった。
7は、内径が1.47mm、外径が1.96mmであっ
た。 チューブ7から球体9をはじき出すのに必要な超過圧力
は、球体直径1.59mmに対して0.4〜0.5バー
ル(0.4〜0.5×105 Pa)、球体直径1.6
5mmに対して0.6〜0.7バール(0.6〜0.7
×105 Pa)であった。
【0025】図1及び図2に示した実施例において、第
1の電極25(外部電極)の有効電気接触面積は16.
50mm2 であり、第2の電極27(内部電極)の有
効電気接触面積は15.12mm2 であった。図3及
び図4に示した実施例において、各電極25′及び27
′の有効接触面積は7.63mm2 であった。
1の電極25(外部電極)の有効電気接触面積は16.
50mm2 であり、第2の電極27(内部電極)の有
効電気接触面積は15.12mm2 であった。図3及
び図4に示した実施例において、各電極25′及び27
′の有効接触面積は7.63mm2 であった。
【0026】図6に示した本発明の第3の実施例につい
て以下に説明する。この検出器においては、球体9の変
位を検出する検出手段11だけが異なる構成となってい
る。その他の要素は図3及び図4のものと同じであり、
同じ参照番号で示す。
て以下に説明する。この検出器においては、球体9の変
位を検出する検出手段11だけが異なる構成となってい
る。その他の要素は図3及び図4のものと同じであり、
同じ参照番号で示す。
【0027】この実施例においては、流動する流体3は
非導電性の液体又は気体であってよい。又、閉塞部材(
この実施例では球体9)は、完全な流体密閉性を確保す
るためのチューブ7の内径よりも大きい外径の接触面を
有する必要がない。これら2つの直径は同一であってよ
い。単に球体9は、その初期位置Aに摩擦により保持さ
れるようになっている。チューブ7は、ほぼスリーブ2
9′の後壁61まで延びている。
非導電性の液体又は気体であってよい。又、閉塞部材(
この実施例では球体9)は、完全な流体密閉性を確保す
るためのチューブ7の内径よりも大きい外径の接触面を
有する必要がない。これら2つの直径は同一であってよ
い。単に球体9は、その初期位置Aに摩擦により保持さ
れるようになっている。チューブ7は、ほぼスリーブ2
9′の後壁61まで延びている。
【0028】球体9の変位を検出する検出手段11は、
光源65及び受光部67を有する光電センサ64を含ん
で成る。光電センサ64は、球体9の軌道に沿って配置
されている。さらに特定すれば、光源(エミッタ)65
及び受光部67は球体9の下流、かつチューブ7のいず
れかの側でスリーブ29′の壁内に配置されている。
光源65及び受光部67を有する光電センサ64を含ん
で成る。光電センサ64は、球体9の軌道に沿って配置
されている。さらに特定すれば、光源(エミッタ)65
及び受光部67は球体9の下流、かつチューブ7のいず
れかの側でスリーブ29′の壁内に配置されている。
【0029】流体3により及ぼされる超過圧力の作用の
下で、球体9はその初期位置Aから、光源65と受光部
67との間に位置するその最終位置Bまで移動し、これ
により光電センサ64を励起する。このとき受光部67
は、球体9の変位の検出を示す電気信号を出力すること
ができる。
下で、球体9はその初期位置Aから、光源65と受光部
67との間に位置するその最終位置Bまで移動し、これ
により光電センサ64を励起する。このとき受光部67
は、球体9の変位の検出を示す電気信号を出力すること
ができる。
【0030】図7及び図8は、光電センサ64をそれぞ
れ磁気センサ69及び電磁センサ70に置き換えた他の
2つの実施例を示す。これらの各実施例において、流体
3は液体でも気体でもよい。図7において、スリーブ2
9′に配置された磁気センサ69は、角移動可能な磁化
された金属ブレード71を備えた接点として形成される
。球体9は金属製である。球体9がブレード71の前を
通過すると、ブレード71は傾動して電気回路73を閉
じ、電気信号を出力する。
れ磁気センサ69及び電磁センサ70に置き換えた他の
2つの実施例を示す。これらの各実施例において、流体
3は液体でも気体でもよい。図7において、スリーブ2
9′に配置された磁気センサ69は、角移動可能な磁化
された金属ブレード71を備えた接点として形成される
。球体9は金属製である。球体9がブレード71の前を
通過すると、ブレード71は傾動して電気回路73を閉
じ、電気信号を出力する。
【0031】非磁化金属ブレード71及び磁化球体9又
は好ましくは磁化シリンダを具備することも可能である
。図8において、電磁センサ70は、チューブ7及びス
リーブ29′の周囲に配置されたコイル75からなる。
は好ましくは磁化シリンダを具備することも可能である
。図8において、電磁センサ70は、チューブ7及びス
リーブ29′の周囲に配置されたコイル75からなる。
【0032】図7及び図8では、2つの球体9を示した
が、その目的を以下で図9を参照して説明する。図9は
、本発明に係る検出器の特定の1応用例を示している。 この図は、ある1つの医療用装置、すなわちこの例では
循環流体3を形成する薬品を患者に注射するための蠕動
ポンプ101を示す。蠕動ポンプ101は薬剤の貯蔵部
103を備え、この貯蔵部103は、皮下注射針(図示
せず)が固定される出口オリフィス107に供給管10
5によって連結されている。電動機109は、歯車11
5を介して、複数の圧力ローラ113を有する蠕動ポン
プ111を駆動する。
が、その目的を以下で図9を参照して説明する。図9は
、本発明に係る検出器の特定の1応用例を示している。 この図は、ある1つの医療用装置、すなわちこの例では
循環流体3を形成する薬品を患者に注射するための蠕動
ポンプ101を示す。蠕動ポンプ101は薬剤の貯蔵部
103を備え、この貯蔵部103は、皮下注射針(図示
せず)が固定される出口オリフィス107に供給管10
5によって連結されている。電動機109は、歯車11
5を介して、複数の圧力ローラ113を有する蠕動ポン
プ111を駆動する。
【0033】本発明に係る検出器はポンプ111と出口
オリフィス107との間に設置されている。図9は、誘
導用手段5、チューブ7、球体9、及び球体9の変位を
検出する検出手段11を示している。球体9の変位の検
出手段は、電気回路117により電動機109及び警報
装置116に連結されている。ここで、供給管105内
に超過圧力が発生すると、電気回路117により出力さ
れた電気信号は警報装置116を起動させ、直ちにポン
プ111を停止させる。
オリフィス107との間に設置されている。図9は、誘
導用手段5、チューブ7、球体9、及び球体9の変位を
検出する検出手段11を示している。球体9の変位の検
出手段は、電気回路117により電動機109及び警報
装置116に連結されている。ここで、供給管105内
に超過圧力が発生すると、電気回路117により出力さ
れた電気信号は警報装置116を起動させ、直ちにポン
プ111を停止させる。
【0034】上記の蠕動ポンプのように医療分野での利
用のためには、検出器を医療用に適応できる材料で作る
ことになる。従って、球体9は、流動する流体3に対し
化学的に中性である滅菌可能な医療材料、例えばPTF
E(ポリテトラフルオロエチレン)等のプラスチック材
料、ガラス、セラミックス、あるいは金又は白金等の金
属で作られる。
用のためには、検出器を医療用に適応できる材料で作る
ことになる。従って、球体9は、流動する流体3に対し
化学的に中性である滅菌可能な医療材料、例えばPTF
E(ポリテトラフルオロエチレン)等のプラスチック材
料、ガラス、セラミックス、あるいは金又は白金等の金
属で作られる。
【0035】図7及び図8に示した検出器をこの種の医
療分野で使用する場合に、2つの球体9をチューブ7内
に配置する。第1のつまり上流の球体9′は医療用プラ
スチック材料からなり、下流の球体9は当然のことなが
ら磁化された又は磁化されていない金属からなる。従っ
て、薬品は、滅菌可能な材料でできた上流の球体9′の
みと接触し、2つの球体9,9′が超過圧力により外方
へ移動させられたとき、金属製の球体9は磁気又は電磁
センサを励起することになる。
療分野で使用する場合に、2つの球体9をチューブ7内
に配置する。第1のつまり上流の球体9′は医療用プラ
スチック材料からなり、下流の球体9は当然のことなが
ら磁化された又は磁化されていない金属からなる。従っ
て、薬品は、滅菌可能な材料でできた上流の球体9′の
みと接触し、2つの球体9,9′が超過圧力により外方
へ移動させられたとき、金属製の球体9は磁気又は電磁
センサを励起することになる。
【0036】一例として示した前述の数値は、特に小さ
い寸法の医療用ポンプに適用される。しかしながら、そ
の他の利用分野については、検出器の寸法を増大させる
ことができる。前述の実施例の全てにおいて、閉塞部材
(1個又は複数個)9(9′)は変形不可能な材料で作
られているのに対し、チューブ7は、閉塞部材の周囲で
わずかに弾性変形して閉塞部材をその初期位置Aに保持
するだけでなく、流体密閉性を提供することのできる弾
性ある材料で作られている。しかしながら、チューブ7
を変形不能な材料で作るとともに閉塞部材9,9′をチ
ューブ内部で変形される弾性的に膨張可能な材料で作る
ことによっても、同じ効果を得ることができる。
い寸法の医療用ポンプに適用される。しかしながら、そ
の他の利用分野については、検出器の寸法を増大させる
ことができる。前述の実施例の全てにおいて、閉塞部材
(1個又は複数個)9(9′)は変形不可能な材料で作
られているのに対し、チューブ7は、閉塞部材の周囲で
わずかに弾性変形して閉塞部材をその初期位置Aに保持
するだけでなく、流体密閉性を提供することのできる弾
性ある材料で作られている。しかしながら、チューブ7
を変形不能な材料で作るとともに閉塞部材9,9′をチ
ューブ内部で変形される弾性的に膨張可能な材料で作る
ことによっても、同じ効果を得ることができる。
【0037】また、同じ管1に対し平行に複数の検出器
を連結することが可能であり、これらの検出器は、球体
9の直径とチューブ7の内径の間の比率が異なっている
か、又は異なる弾性を有する複数のチューブ7を備える
。これらの検出器は、異なる超過圧力閾値に対し応答性
を有する。従って、小さな超過圧力があるときには第1
の検出器が警報を発生することができ、強い超過圧力が
あるときには第2の検出器がポンプの電動機を停止させ
ることができる。
を連結することが可能であり、これらの検出器は、球体
9の直径とチューブ7の内径の間の比率が異なっている
か、又は異なる弾性を有する複数のチューブ7を備える
。これらの検出器は、異なる超過圧力閾値に対し応答性
を有する。従って、小さな超過圧力があるときには第1
の検出器が警報を発生することができ、強い超過圧力が
あるときには第2の検出器がポンプの電動機を停止させ
ることができる。
【図1】本発明の第1実施例による検出器の断面図であ
る。
る。
【図2】図1の検出器の作動前の状態を示す部分断面図
である。
である。
【図3】本発明の第2実施例による検出器の断面図であ
る。
る。
【図4】図3の検出器の作動前の状態を示す部分断面図
である。
である。
【図5】図3の線V−Vに沿った断面図である。
【図6】本発明の第3実施例の断面図である。
【図7】本発明の第4実施例の断面図である。
【図8】本発明の第5実施例の断面図である。
【図9】本発明に係る検出器を備えた医療用ポンプの断
面図である。
面図である。
1…管
3…流体
5…誘導手段
7…チューブ
9,9′…閉塞部材
11…検出手段
23,23′…チャンバ
25,25′;27,27′…電極
41…キャビティ
51…ピストン
64…光電センサ
69,75…電磁センサ
105…供給管
109…電動機
116…警報装置
Claims (21)
- 【請求項1】 内部を流体(3)が流動する管(1)
内圧力が、超過圧力閾値に達したときに信号を出力する
超過圧力の検出器において、前記管(1)から流体(3
)の一部を誘導する誘導手段(5)と、少なくとも1つ
の閉塞部材(9,9′)が嵌入されている少なくとも1
つのチューブ(7)と、前記閉塞部材(9,9′)の変
位を検出し、この検出に応答して信号を出力する検出手
段(11)とを具備し、前記チューブ(7)は前記誘導
手段(5)にその上流にて連結され、前記チューブ(7
)及び前記閉塞部材(9,9′)のいずれか一方が弾性
変形可能であって、それらの接触面(21)にて生じる
摩擦力により前記チューブ(7)内の正常作動位置(A
)に前記閉塞部材(9,9′)を保持し、前記閉塞部材
(9,9′)は、前記摩擦力に打ち勝つのに充分な超過
圧力が管(1)内で生じたときに前記正常作動位置(A
)を離れること、を特徴とする検出器。 - 【請求項2】 前記チューブ(7)は弾性材料からな
り、前記閉塞部材(9,9′)は前記チューブ(7)内
に摩擦ばめされた変形不能な回転体である請求項1記載
の検出器。 - 【請求項3】 前記回転体(9,9′)は、前記チュ
ーブ(7)との接触面(21)において前記チューブの
直径に少なくとも等しい直径を有する請求項2記載の検
出器。 - 【請求項4】 前記チューブ(7)との接触面(21
)における前記回転体(9,9′)の直径は前記チュー
ブ(7)の内径よりも大きく、これにより前記チューブ
(7)の上流部分における流体(3)の下流部分(19
)への侵入を防止する請求項2記載の検出器。 - 【請求項5】 前記閉塞部材(9,9′)は球体であ
る請求項2記載の検出器。 - 【請求項6】 前記誘導手段(5)は、前記管(1;
1AM;1AV)内に連結される2つの分岐(13;1
5)及び前記チューブ(7)の上流端に連結される第3
の分岐(17)を有するT形接合体からなる請求項1記
載の検出器。 - 【請求項7】 前記管(1)内には導電性液体(3)
が流れ、前記閉塞部材(9,9′)の変位を検出する前
記検出手段(11)は、少なくとも2つの電極(25,
25′;27,27′)が互いに離間して配置されるチ
ャンバ(23;23′)を備え、前記チューブ(7)の
下流端が前記チャンバ(23)内に通じ、前記電極(2
5,25′;27,27′)は前記信号を出力可能な電
気回路に接続されている請求項4記載の検出器。 - 【請求項8】 第1の電極(25)は前記チャンバ(
23)の壁の少なくとも一部分を形成するスリーブ形状
であり、該第1の電極の内部に第2の電極が収納され、
該第2の電極はチャンバ(23)へ連通する1つのキャ
ビティ(41)を有し、該キャビティ(41)は環状壁
(43)により形成される請求項7記載の検出器。 - 【請求項9】 前記電極(25′;27′)の各々は
、長手方向に切断されチャンバ(23′)の壁内に配置
された円筒体の1セグメントの形状を有する請求項7記
載の検出器。 - 【請求項10】 前記チャンバ(23;23′)は通
気手段(57)を有する請求項7記載の検出器。 - 【請求項11】 前記閉塞部材(9,9′)の変位を
検出する前記検出手段(11)は、前記閉塞部材(9,
9′)の軌道に沿って配置されるとともにその変位によ
り励起される光電センサ(64)を備える請求項1記載
の検出器。 - 【請求項12】 前記閉塞部材(9,9′)は、流動
する流体(3)に対し化学的に中性の滅菌可能な医療材
料からなる請求項1記載の検出器。 - 【請求項13】 前記閉塞部材(9,9′)は金属製
である請求項1記載の検出器。 - 【請求項14】 前記閉塞部材(9′)は、ポリテト
ラフルオロエチレン等のプラスチック材料、セラミック
材料、又はガラスからなる請求項1記載の検出器。 - 【請求項15】 前記閉塞部材(9)の変位を検出す
る前記検出手段(11)は、前記閉塞部材(9)の軌道
に沿って配置され、該閉塞部材の変位により励起される
磁気センサ又は電磁センサ(69,75)を具備する請
求項1記載の検出器。 - 【請求項16】 2つの前記閉塞部材(9,9′)が
前記チューブ(7)内に配置され、滅菌可能な医療材料
で作られた第1の閉塞部材(9′)は前記チューブ(7
)の上流部分内に配置され、金属でできた第2の閉塞部
材(9)は前記チューブ(7)の下流部分内に配置され
る請求項15記載の検出器。 - 【請求項17】 前記閉塞部材(9,9′)の変位を
検出する前記検出手段(11)により出力される信号は
警報(116)を発令できる請求項1記載の検出器。 - 【請求項18】 前記閉塞部材(9,9′)を前記正
常作動位置(A)に維持する手段(49)をさらに具備
し、該手段は検出器をその作動状態に設定すべく引き抜
き可能である請求項1記載の検出器。 - 【請求項19】 前記閉塞部材を維持する前記手段(
49)は、前記チューブ(7)内に共軸に配置されたピ
ストン(51)を備える請求項18記載の検出器。 - 【請求項20】 請求項1記載の検出器を供給管(1
05)内に配備した電動機(109)駆動式のポンプに
おいて、前記閉塞部材(9,9′)の変位を検出する前
記検出手段(11)により出力された信号は、前記電動
機(109)の即時停止を制御することができるポンプ
。 - 【請求項21】 医療用ポンプであり、前記流体(3
)が薬品である請求項20記載のポンプ。
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