JPH0663133A - Portable automatic infusion injector - Google Patents

Portable automatic infusion injector

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Publication number
JPH0663133A
JPH0663133A JP5146264A JP14626493A JPH0663133A JP H0663133 A JPH0663133 A JP H0663133A JP 5146264 A JP5146264 A JP 5146264A JP 14626493 A JP14626493 A JP 14626493A JP H0663133 A JPH0663133 A JP H0663133A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
micropump
memory alloy
shape memory
pump
control unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP5146264A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Koyama
浩幸 小山
Takashi Yoneda
隆志 米田
Hiroyasu Funakubo
煕康 舟久保
Kozo Yumikari
康三 弓狩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LIFE TECH KENKYUSHO
RAIFU TECHNOL KENKYUSHO
Original Assignee
LIFE TECH KENKYUSHO
RAIFU TECHNOL KENKYUSHO
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Filing date
Publication date
Application filed by LIFE TECH KENKYUSHO, RAIFU TECHNOL KENKYUSHO filed Critical LIFE TECH KENKYUSHO
Priority to JP5146264A priority Critical patent/JPH0663133A/en
Publication of JPH0663133A publication Critical patent/JPH0663133A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/02General characteristics of the apparatus characterised by a particular materials
    • A61M2205/0266Shape memory materials

Landscapes

  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a portable automatic infusion injector which can feed an infusion constantly by pump action, and be reduced in cost, size and weight by using a shape memory alloy as a driving source of a pump. CONSTITUTION:A portable automatic infusion injector comprises a feed unit A and a control unit B. The feed unit includes an infusion container 1, flexible tubes 3, 3 for feeding the infusion into a human body, and a micro-pump 4 which is connected to the midway of the flexible tube and discharges a fixed quantity of the infusion in response to a signal from the control unit. In the control unit, the pump 4 is removably installed, a storing part electrically connected to the pump is formed, and further a control circuit 7 for sending a signal for driving the pump in a variable designated period and a battery for supplying the power to the pump are built. As a driving source for the pump, a unidirectional or bidirectional shape memory alloy is used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は人体へ薬液を注入する装
置に係り、特に日常の移動時においても、人体への恒常
的な薬液の注入を可能とする携帯用自動薬液注入装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for injecting a drug solution into a human body, and more particularly to a portable automatic drug solution injector capable of constantly injecting a drug solution into a human body even during daily movement. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】人体へ薬液を注入する場合、例えば静脈
を通じて栄養剤等を注入する場合等において従来から用
いられてきた方法は、薬液を収納したプラスチック製の
容器を高所に保持し、そしてこの容器から栄養剤等の薬
液を重力によって落下させるとともに、その経路に調節
弁を設けて栄養剤等の薬液の必要量を調節しながら人体
へ注入するというものである。
2. Description of the Related Art When injecting a drug solution into a human body, for example, when injecting a nutritional supplement or the like through a vein, a method conventionally used is to hold a plastic container containing the drug solution at a high place, and A liquid medicine such as a nutrient solution is dropped from this container by gravity, and a control valve is provided in the path to adjust the required amount of the liquid medicine such as a nutrient solution and inject it into the human body.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記した栄養剤等の薬
液の注入方法においては、薬液の注入がベッド上に横た
わっているというような静止した状態にある人体へ行わ
れる場合は別として、移動している人体へ薬液を注入す
る場合は、薬液を収納した容器を患者が手で、あるいは
保持器によって高所に保持しながら移動しなければなら
ず活動範囲が限定され、かつ、面倒であった。
In the above method for injecting a drug solution such as a nutritional supplement, it is necessary to move the solution except when the drug solution is injected into a human body in a stationary state such as lying on a bed. When injecting a medicinal solution into a human body, the patient must move the container containing the medicinal solution by hand or while holding it at a high place with a retainer, which limits the range of activity and is troublesome. It was

【0004】また、或る種の疾患、例えば糖尿病に患っ
ている患者の場合には、恒常的に薬液を人体に注入する
必要があるが、しかし、前記した重力に基づいた注入方
法では、日常生活を営むのに不便であり恒常的に薬液を
注入することができないという問題があった。
Further, in the case of a patient suffering from a certain kind of disease, for example, diabetes, it is necessary to constantly inject the drug solution into the human body. There is a problem that it is inconvenient to live a life and it is impossible to constantly inject the drug solution.

【0005】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、ポンプ作用によって恒常的に薬液の注入を行うこ
とができるようにした携帯用自動薬液注入装置を提供す
ることを第1の目的としている。
Therefore, in view of the above-mentioned conventional problems, it is a first object of the present invention to provide a portable automatic drug solution injecting device capable of constantly injecting a drug solution by a pump action. There is.

【0006】また、本発明は、ポンプの駆動源として形
状記憶合金を使用することによって安価で小型、軽量化
を図ることができる携帯用自動薬液注入装置を提供する
ことを第2の目的としている。
A second object of the present invention is to provide a portable automatic chemical liquid injector which is inexpensive and can be reduced in size and weight by using a shape memory alloy as a drive source for a pump. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るため本発明により成された携帯用自動薬液注入装置
は、恒常的に生体へ薬液を注入する薬液注入装置におい
て、薬液を収納した容器と、該容器の薬液を生体に注入
するための可撓性のチューブと、該チューブの途中に接
続され、後述する制御ユニットからの信号で一定量の前
記薬液を吐出するマイクロポンプとで構成された注入ユ
ニット、該注入ユニットの前記マイクロポンプが着脱自
在に装着されると共に該マイクロポンプと電気的に接続
される収納部が形成され、かつ、前記マイクロポンプを
可変可能な所定の周期で駆動するための出力信号を送出
する制御回路および該制御回路に電力を供給する電池を
内蔵した制御ユニットから構成されたことを特徴として
いる。
In order to achieve the above first object, a portable automatic liquid medicine injecting device according to the present invention is a liquid medicine injecting device for constantly injecting a liquid medicine into a living body, which stores the liquid medicine. Consists of a container, a flexible tube for injecting the liquid medicine in the container into a living body, and a micropump connected in the middle of the tube and discharging a fixed amount of the liquid medicine in response to a signal from a control unit described later. Injecting unit, the micropump of the injecting unit is detachably mounted, and a storage section electrically connected to the micropump is formed, and the micropump is driven at a variable predetermined cycle. It is characterized in that it is composed of a control circuit for transmitting an output signal for operating the control circuit and a control unit having a battery for supplying electric power to the control circuit.

【0008】上記第2の目的を達成するため本発明によ
り成された携帯用自動薬液注入装置は、前記マイクロポ
ンプの駆動源として通電による自己発熱によって伸長ま
たは収縮する形状記憶合金を使用し、該形状記憶合金の
伸長または収縮によってポンプ作用を行うようにしたマ
イクロポンプを利用したことを特徴としている。
In order to achieve the above second object, the portable automatic chemical liquid injector according to the present invention uses, as a driving source of the micropump, a shape memory alloy which expands or contracts by self-heating due to energization. A feature of the present invention is that a micropump is used which performs a pumping action by stretching or contracting the shape memory alloy.

【0009】上記第2の目的を達成するため本発明によ
り成された携帯用自動薬液注入装置は、前記マイクロポ
ンプの駆動源として通電による自己発熱によって伸長ま
たは収縮し、かつ非通電による冷却によって収縮または
伸長する形状記憶合金を使用し、この形状記憶合金の伸
長および収縮によってポンプ作用を行うようにしたマイ
クロポンプを利用したことを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned second object, the portable automatic liquid injector according to the present invention is expanded or contracted by self-heating by energization as a driving source of the micropump, and contracted by cooling by non-energization. Alternatively, it is characterized in that a shape memory alloy that expands is used and a micropump that performs a pumping action by expansion and contraction of the shape memory alloy is used.

【0010】[0010]

【作用】本発明の携帯用自動薬液注入装置は前記したよ
うな構成になるので、薬液の注入は、制御回路によって
制御されたポンプ作用によって行われることから薬液注
入装置を自由に移動させることができる。また、注入ユ
ニットは制御ユニットに対して着脱自在に設けられてい
るので、容器に収納されている薬液が無くなった場合に
は、薬液の詰まった新しい注入ユニットに何等特別な操
作も必要とせずに極めて簡便に取り換えられるので非常
に衛生的である。
Since the portable automatic liquid medicine injecting device of the present invention has the above-described structure, the liquid medicine is injected by the pump action controlled by the control circuit, so that the liquid medicine injecting device can be freely moved. it can. In addition, since the injection unit is detachably attached to the control unit, when the drug solution stored in the container is exhausted, no special operation is required for the new injection unit filled with the drug solution. It is extremely hygienic because it can be replaced very easily.

【0011】さらに、ポンプ作用は形状記憶合金を用い
た消費電力の小さい小型、かつ、軽量のマイクロポンプ
で行われるので、電池で長時間使用することができると
ともに携帯可能となる。特に、形状記憶合金にその伸長
および収縮によってポンプ作用を行う2方向性のものを
採用しているので、形状記憶合金を復元させるための付
勢部材を設ける必要がなくなっている。
Further, since the pumping action is performed by a small and lightweight micropump using a shape memory alloy and having low power consumption, it can be used for a long time with a battery and can be carried. In particular, since the shape memory alloy that is bidirectional that performs a pumping action by its expansion and contraction is adopted, it is not necessary to provide a biasing member for restoring the shape memory alloy.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明による自動薬液注入装置を用
いて人体へ薬液を注入する様子を示し、同図において、
1はプラスチック製の薬液を収納する容器で、下部には
薬液の出口、そして上部には容器を適当な場所で保持す
るためのクリップ2が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state of injecting a drug solution into a human body using the automatic drug solution injector according to the present invention.
Reference numeral 1 denotes a container for containing a chemical solution made of plastic, which is provided with an outlet for the chemical solution in the lower part and a clip 2 for holding the container in an appropriate place in the upper part.

【0013】4は容器1の薬液を人体へ注入するのを目
的とした薬液注入用の図2〜図4に示すマイクロポンプ
であって、容器1と患者の腕等に差し込む注射針5とを
接続する可撓性チューブ3,3′の途中に接続されてい
る。そして、前記した容器1、チューブ3,3′、マイ
クロポンプ4および注射針5は1つのユニット(以下、
注入ユニットAとする)として扱われ、マイクロポンプ
4にもこれを適当な場所に保持するためのクリップ2が
設けられている。
Reference numeral 4 denotes a micropump shown in FIGS. 2 to 4 for injecting a drug solution in a container 1 into a human body, which comprises the container 1 and an injection needle 5 to be inserted into a patient's arm or the like. It is connected in the middle of the flexible tubes 3 and 3'to be connected. The container 1, the tubes 3, 3 ', the micropump 4 and the injection needle 5 described above are combined into one unit (hereinafter,
The micropump 4 is also provided with a clip 2 for holding it in place.

【0014】6は上面に前記マイクロポンプ4を着脱自
在に装着でき、かつ、装着状態でマイクロポンプ4内の
形状記憶合金と後述する制御回路7を電気的に接続でき
るように形成された収納部6aを有するケースにして、
その内部には図示しない操作摘みを操作することにより
可変可能な一定周波数のパルス信号を送出する制御回路
7が内蔵されている。
The reference numeral 6 designates an accommodating portion formed on the upper surface so that the micropump 4 can be removably mounted and the shape memory alloy in the micropump 4 and the control circuit 7 described later can be electrically connected in the mounted state. In the case with 6a,
A control circuit 7 for sending a pulse signal of a constant frequency that can be changed by operating an operation knob (not shown) is built in the inside thereof.

【0015】なお、8は前記ケース6の下部に一体的に
形成された電池ボックスにして、その内部には前記制御
回路7を駆動するための電源としての電池が収納され
る。これら制御回路7を内蔵したケース6と電池ボック
ス8とは1つのユニット(以下制御ユニットB)として
扱われる。
Reference numeral 8 is a battery box integrally formed in the lower portion of the case 6, and a battery as a power source for driving the control circuit 7 is housed inside the battery box. The case 6 containing the control circuit 7 and the battery box 8 are treated as one unit (hereinafter, control unit B).

【0016】従って、使用中の薬液が容器1内から無く
なった場合には、前記注入ユニットAを制御ユニットB
から取りはずして、別の注入ユニットAと取り換えるこ
とができるものである。
Therefore, when the drug solution in use is exhausted from the container 1, the injection unit A is replaced with the control unit B.
The injection unit A can be removed and replaced with another injection unit A.

【0017】次に、前記した注入ユニットAにおけるマ
イクロポンプ4の一実施例を図2と共に説明する。9,
9′は、例えば、アクリル製等の薬剤に侵されない部材
による蓋にして、中央部と外周近くに孔9a,9a′,
9b,9b′が開口されている。そして、孔9a,9
a′にはチューブ3,3′と接続される一方向弁10,
10′が嵌着され、容器1へ薬液が逆流しないようにな
っている。
Next, an embodiment of the micropump 4 in the injection unit A will be described with reference to FIG. 9,
9'is a lid made of a material such as acrylic that is not attacked by chemicals, and has holes 9a, 9a ', near the center and the outer periphery.
9b and 9b 'are opened. And the holes 9a, 9
a'is a one-way valve 10 connected to the tubes 3, 3 ',
10 'is fitted so that the chemical solution does not flow back into the container 1.

【0018】11は前記蓋9,9′の外周間を連結する
金属あるいは合成樹脂製の円筒状ベローズにして、蓋
9,9′が接近、離開するように形成されると共に、こ
のベローズ11の内面にはシリコーン等の薬液に侵され
ない可撓性のチューブ12が介在され、薬液が漏出しな
いように形成されている。
Reference numeral 11 is a cylindrical bellows made of metal or synthetic resin for connecting the outer peripheries of the lids 9 and 9'to each other so that the lids 9 and 9'approach and separate from each other. A flexible tube 12 that is not attacked by a chemical liquid such as silicone is interposed on the inner surface, and is formed to prevent the chemical liquid from leaking.

【0019】13は前記蓋9,9′の孔9b,9b′間
を連結するシリコーン等の薬液に侵されない可撓性のチ
ューブ、14は該チューブ内に配置され、両端が電極棒
14a,14a′に取付けられた、例えば、Ti−Ni
線等の形状記憶合金線であり、電極棒14a,14a′
はリード線を介して前記制御ユニットBに接続されてい
る。
Reference numeral 13 is a flexible tube which is not affected by a chemical such as silicone connecting the holes 9b and 9b 'of the lids 9 and 9', and 14 is arranged in the tube, and both ends are electrode rods 14a and 14a. ′ Attached, for example, Ti-Ni
Shape memory alloy wire such as wire, and electrode rods 14a, 14a '
Is connected to the control unit B via a lead wire.

【0020】次に、前記したマイクロポンプ4の動作を
説明するに、制御ユニットBから形状記憶合金線14に
電流が供給されると、形状記憶合金線14は自己発熱し
て、予め記憶された形状、すなわち、収縮する形状に変
化する。ここで、形状記憶合金線14が収縮すると、そ
の収縮力によってチューブ12,13およびベローズ1
1が収縮して蓋9,9′が近接する。従って、チューブ
12内が加圧状態となるので、該チューブ12内にある
薬液は一方向弁10′を介してチューブ3′に送出され
注射針5から人体に注入される。
Next, to explain the operation of the above-described micropump 4, when a current is supplied from the control unit B to the shape memory alloy wire 14, the shape memory alloy wire 14 self-heats and is stored in advance. The shape changes to a contracting shape. Here, when the shape memory alloy wire 14 contracts, the contracting force causes the tubes 12 and 13 and the bellows 1 to contract.
1 contracts and the lids 9 and 9'approach. Therefore, the inside of the tube 12 is in a pressurized state, and the drug solution in the tube 12 is delivered to the tube 3'through the one-way valve 10 'and injected into the human body from the injection needle 5.

【0021】そして、制御ユニットBからの電流が遮断
されると、形状記憶合金線14は冷却されるので、ベロ
ーズ11の伸長力によって延び蓋9,9′間は離開され
る。従って、チューブ12内が負圧状態となるので、容
器1内の薬液がチューブ3、一方向弁10を介してチュ
ーブ12内に流れ込む。
When the electric current from the control unit B is cut off, the shape memory alloy wire 14 is cooled, so that the extension force of the bellows 11 causes the extension lids 9 and 9'to be separated from each other. Therefore, since the inside of the tube 12 is in a negative pressure state, the drug solution in the container 1 flows into the tube 12 via the tube 3 and the one-way valve 10.

【0022】以下、制御ユニットBからのパルス電流に
よってチューブ12内が加圧になったり負圧になったり
して、薬液の供給と吸入とを繰り返すこととなり、ポン
プとしての作用をなすものである。
Thereafter, the pulse current from the control unit B causes the inside of the tube 12 to be pressurized or become negative, and the supply and inhalation of the drug solution are repeated, thereby functioning as a pump. .

【0023】本実施例で用いられたマイクロポンプ4の
大きさは、長さが約30mmで、直径が約16mmであり、
重量が約5g である。さらに、その消費電力は約0.2 W
であるので、マイクロポンプ4は十分に携帯可能で、薬
液収納容器1及び制御ユニットとともに、必要に応じて
人体に取りつけることができる。さらに、消費電力が小
さいので電池で長時間安定して動作し、そして薬液を恒
常的に人体に注入することができるものである。
The size of the micropump 4 used in this embodiment is about 30 mm in length and about 16 mm in diameter.
It weighs about 5 g. Furthermore, its power consumption is about 0.2 W
Therefore, the micropump 4 is sufficiently portable and can be attached to the human body together with the drug solution container 1 and the control unit as needed. Furthermore, since it consumes less power, it can operate stably with a battery for a long time, and can constantly inject a chemical solution into the human body.

【0024】次に、マイクロポンプ4の他の実施例を図
3と共に説明する。なお、図2と同一部分には同一符号
を付し、その詳細な説明は省略する。本実施例のマイク
ロポンプにおいては、ラテックスゴム等の柔軟な材料で
円錐台形状に形成した収縮体15の両端開口部を、例え
ば、アクリル等のケース16に固定し、それぞれの開口
部に連通するチューブ3,3′に接続された一方向弁1
0,10′をケース16に取付ける。
Next, another embodiment of the micropump 4 will be described with reference to FIG. The same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the micropump of the present embodiment, both ends of the conical body 15 made of a flexible material such as latex rubber and formed in a truncated cone shape are fixed to the case 16 made of, for example, acrylic and communicated with the respective openings. One-way valve 1 connected to tubes 3, 3 '
Attach 0 and 10 'to the case 16.

【0025】また、収縮体15の内部における一方向弁
10からの距離が約1/3の部分に、前記収縮体15を
開放する方向に作用する形状記憶合金板17の両端を取
付けると共に、この形状記憶合金17の両端に一端がケ
ース16に固定されたバイアスばね18を接続し、この
接続部分を収縮体15に対して水蜜状態に形成する。な
お、前記バイアスばね18にはケース16に固定された
電極18aが接続されている。
Further, both ends of the shape memory alloy plate 17 that acts in the direction of opening the contraction body 15 are attached to the inside of the contraction body 15 at a portion where the distance from the one-way valve 10 is about 1/3, and Bias springs 18, one end of which is fixed to the case 16, are connected to both ends of the shape memory alloy 17, and the connecting portions are formed in a water-like state with respect to the contracting body 15. An electrode 18a fixed to the case 16 is connected to the bias spring 18.

【0026】次に、前記した構成のマイクロポンプの動
作について説明するに、図3(A)は形状記憶合金17
に電流が流れていない状態を示しており、この状態にあ
っては、バイアスばね18により形状記憶合金17は伸
びていて収縮体15は広がっている。
Next, to explain the operation of the micropump having the above-mentioned structure, FIG.
In this state, the shape memory alloy 17 is expanded and the contraction body 15 is expanded by the bias spring 18.

【0027】この状態において制御ユニットBからの電
流が、上下2個のバイアスばね18を介して形状記憶合
金17に供給されると、該形状記憶合金17は加熱され
て図3(B)に示す記憶している形状(大きく湾曲)に
バイアスばね18のばね力に抗して変化する。従って、
収縮体15の内容積が小さくなって加圧状態となるの
で、該収縮体15内に入っている薬液は一方向弁10′
を介してチューブ3′に送出される。
In this state, when the current from the control unit B is supplied to the shape memory alloy 17 via the upper and lower two bias springs 18, the shape memory alloy 17 is heated and is shown in FIG. 3 (B). The memorized shape (largely curved) is changed against the spring force of the bias spring 18. Therefore,
Since the inner volume of the contracting body 15 becomes small and the contracting body 15 is in a pressurized state, the chemical liquid contained in the contracting body 15 is unidirectional valve 10 '.
Is delivered to the tube 3 '.

【0028】そして、制御ユニットBからの電流が遮断
されると、形状記憶合金17は冷却されるので、バイア
スばね18のばね力によって収縮体15は広がり、従っ
て、収縮体15が負圧状態となるので、容器1内の薬液
がチューブ3、一方向弁10を介して収縮体15内に流
れ込む。
When the current from the control unit B is cut off, the shape memory alloy 17 is cooled, so that the contracting body 15 expands due to the spring force of the bias spring 18, so that the contracting body 15 is in a negative pressure state. Therefore, the drug solution in the container 1 flows into the contractor 15 via the tube 3 and the one-way valve 10.

【0029】以下、制御ユニットBからのパルス信号に
よって収縮体15内が加圧になったり負圧になったりし
て、薬液の供給と吸入とを繰り返すこととなり、ポンプ
としての作用をなすものである。
Hereinafter, the pulse signal from the control unit B causes the inside of the contractile body 15 to be pressurized or negative pressure, and the supply and inhalation of the drug solution are repeated, thereby functioning as a pump. is there.

【0030】次に、マイクロポンプ4のさらに他の実施
例を図4と共に説明する。なお、図2、図3と同一部分
には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実
施例のマイクロポンプにおいては、組紐形状に編んだ絶
縁状態の形状記憶合金線19をラテックスゴム等の柔軟
な材料のゴム膜20で被覆すると共に、形状記憶合金線
19の両端を電極19′とする。
Next, still another embodiment of the micropump 4 will be described with reference to FIG. The same parts as those in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the micropump of this embodiment, the insulated shape memory alloy wire 19 braided into a braided shape is covered with a rubber film 20 of a flexible material such as latex rubber, and both ends of the shape memory alloy wire 19 are electrodes 19 '. And

【0031】そして、ゴム膜20の両端は形状記憶合金
線19を被覆した部分よりも肉厚が厚く形成された肉厚
部20aとなっており、その肉厚部20aに一方向弁1
0,10′を嵌着すると共に、この部分をケース21の
両端に固定する。さらに、このケース21より突出した
肉厚部20aの端部にチューブ3,3′を接続したもの
である。なお、形状記憶合金線19の電極19′はケー
ス21に設けられた電極22とリード線19aで接続さ
れている。
Both ends of the rubber film 20 are thick portions 20a formed thicker than the portion covered with the shape memory alloy wire 19, and the one-way valve 1 is formed in the thick portion 20a.
0 and 10 'are fitted and this part is fixed to both ends of the case 21. Further, the tubes 3 and 3'are connected to the ends of the thick portion 20a protruding from the case 21. The electrode 19 'of the shape memory alloy wire 19 is connected to the electrode 22 provided on the case 21 by the lead wire 19a.

【0032】次に、前記した構成のマイクロポンプの動
作について説明するに、図4(A)は形状記憶合金線1
9に電流が流れていない状態を示しており、この状態に
あっては、ゴム膜20の肉厚が厚く形成された肉厚部2
0aの弾性力により形状記憶合金線19は左右方向に伸
びていてゴム膜20の直径は小さくなっている。
Next, to explain the operation of the micropump having the above-mentioned structure, FIG. 4A shows the shape memory alloy wire 1.
9 shows a state in which no current flows, and in this state, the thick portion 2 in which the rubber film 20 has a large thickness is formed.
Due to the elastic force of 0a, the shape memory alloy wire 19 extends in the left-right direction and the diameter of the rubber film 20 is reduced.

【0033】この状態において制御ユニットBからの電
流が、電極22、リード線19aを介して形状記憶合金
線19に供給されると、該形状記憶合金線19は加熱さ
れて図4(B)に示す記憶している形状(太い直径の組
紐状)に肉厚部20aの弾性力に抗して変化する。従っ
て、ゴム膜20の直径が太くなって内容積が大きくなる
ので、ゴム膜20内は負圧状態となって容器1内の薬液
がチューブ3、一方向弁10を介して流れ込む。
In this state, when the current from the control unit B is supplied to the shape memory alloy wire 19 via the electrode 22 and the lead wire 19a, the shape memory alloy wire 19 is heated and the shape memory alloy wire 19 is heated as shown in FIG. The shape is changed to a memorized shape (braided shape having a large diameter) against the elastic force of the thick portion 20a. Therefore, since the diameter of the rubber film 20 becomes thicker and the inner volume becomes larger, the inside of the rubber film 20 is in a negative pressure state, and the chemical liquid in the container 1 flows in through the tube 3 and the one-way valve 10.

【0034】そして、制御ユニットBからの電流が遮断
されると、形状記憶合金線19は冷却されるので、ゴム
膜20における肉厚部20aの弾性回復力によって左右
方向に引っ張られゴム膜20の直径が小さくなる。従っ
て、ゴム膜20内が加圧状態となるので、該ゴム膜20
内に入っている薬液は一方向弁10′を介してチューブ
3′に送出される。
Then, when the current from the control unit B is cut off, the shape memory alloy wire 19 is cooled, so that the elastic recovery force of the thick portion 20a of the rubber film 20 pulls the rubber film 20 in the left-right direction to cause the rubber film 20 to move. The diameter becomes smaller. Therefore, since the inside of the rubber film 20 is in a pressurized state, the rubber film 20
The drug solution contained therein is delivered to the tube 3'through a one-way valve 10 '.

【0035】以下、制御ユニットBからのパルス信号に
よってゴム膜20内が加圧になったり負圧になったりし
て、薬液の供給と吸入とを繰り返すこととなり、ポンプ
としての作用をなすものである。
Thereafter, the pulse signal from the control unit B causes the rubber film 20 to be pressurized or negatively pressured, so that the supply and the suction of the chemical solution are repeated, thereby functioning as a pump. is there.

【0036】上述の実施例では、マイクロポンプ4の駆
動源として使用している形状記憶合金線14は通電によ
り自己発熱して、ベローズ11の伸長力に抗して予め記
憶された形状、すなわち、収縮する形状に変化するよう
にすることによって、非通電により冷却されると、ベロ
ーズ11の伸長力によって元に戻される。形状記憶合金
17の場合には、通電により形状記憶合金17をバイア
スばね18のばね力に抗して予め記憶された形状、すな
わち、湾曲形状に変化させることによって、非通電によ
り冷却されると、バイアスばね18の張力によって元に
戻される。また、形状記憶合金線19の場合には、通電
により形状記憶合金19をゴム膜20の両端の肉厚部2
0aの弾性力に抗して予め記憶された形状、すなわち、
太い直径の組紐状に変化することによって、非通電によ
り冷却されると、肉厚部20aの弾性力によって元に戻
されるようになっている。
In the above-mentioned embodiment, the shape memory alloy wire 14 used as the driving source of the micropump 4 self-heats upon energization and resists the extension force of the bellows 11, ie, the previously stored shape, that is, When the bellows 11 is cooled by being de-energized by changing the shape of the bellows, the bellows 11 is restored to its original shape. In the case of the shape memory alloy 17, when it is cooled by de-energizing by changing the shape memory alloy 17 to a pre-stored shape against the spring force of the bias spring 18 by energization, that is, a curved shape, It is restored by the tension of the bias spring 18. Further, in the case of the shape memory alloy wire 19, the shape memory alloy 19 is applied to the thickened portions 2 at both ends of the rubber film 20 by energization.
The shape stored in advance against the elastic force of 0a, that is,
By changing the shape of the braid with a large diameter, when it is cooled by non-energization, it is restored by the elastic force of the thick portion 20a.

【0037】要するに、上述の実施例では、形状記憶合
金として一方向性のものを使用しているため、一度記憶
形状に変化した形状記憶合金を元に戻すためのバイアス
手段を備える必要がある。しかし、形状記憶合金に2方
向性のものを使用すれば、このようなバイアス手段を必
要としなくなる。
In short, in the above-mentioned embodiment, since the unidirectional alloy is used as the shape memory alloy, it is necessary to provide the biasing means for returning the shape memory alloy once changed to the memory shape. However, the use of bidirectional shape memory alloy eliminates the need for such biasing means.

【0038】図5は図2のマイクロポンプにおいて駆動
源として使用した1方向性の形状記憶合金に代えて2方
向性のものを使用した変形例を示す。同図において、図
2、図3と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。本実施例のマイクロポンプにおいて使用
している2方向性の形状記憶合金コイル30は、通電に
よる自己発熱によって収縮し、かつ非通電による冷却に
よって伸長するとによって、ポンプ作用を行うようにな
っている。従って、図2の実施例において形状記憶合金
14を復元するため可撓性のチューブ12の外側に設け
られている金属あるいは合成樹脂製の円筒状ベローズ1
1が省略されると共に、可撓性のチューブ12がシリコ
ン製などのベローズ31と置き換えられている。
FIG. 5 shows a modification in which the one-way shape memory alloy used as the driving source in the micropump of FIG. 2 is replaced by a two-way one. In the figure, the same parts as those in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The bidirectional shape memory alloy coil 30 used in the micropump of this embodiment contracts due to self-heating due to energization and expands due to cooling due to non-energization to perform a pumping action. Therefore, in the embodiment of FIG. 2, the cylindrical bellows 1 made of metal or synthetic resin provided outside the flexible tube 12 for restoring the shape memory alloy 14.
1 is omitted, and the flexible tube 12 is replaced with a bellows 31 made of silicon or the like.

【0039】次に、前記した構成のマイクロポンプの動
作について説明するに、図5(A)は形状記憶合金線1
9に電流が流れていない状態を示しており、この状態に
あっては、形状記憶合金コイル30は伸長していおり、
この状態において電流が形状記憶合コイル30に供給さ
れると、該形状記憶合金コイル30は加熱されて図5
(B)に示す記憶している形状に圧縮する。また、形状
記憶合金コイル30への電流の供給を停止すると、形状
記憶合金コイル30が冷却して図5(A)に示す記憶し
ている形状に伸長する。
Next, to explain the operation of the micropump having the above-mentioned structure, FIG. 5A shows the shape memory alloy wire 1.
9 shows a state in which no current flows, and in this state, the shape memory alloy coil 30 is expanded,
When current is supplied to the shape memory alloy coil 30 in this state, the shape memory alloy coil 30 is heated and the shape memory alloy coil 30 is heated.
The compressed shape is stored as shown in FIG. When the supply of the electric current to the shape memory alloy coil 30 is stopped, the shape memory alloy coil 30 cools and expands to the memorized shape shown in FIG. 5 (A).

【0040】従って、ベローズ31、チューブ13、蓋
9,9′により囲まれた空所の容積が増減する。空所が
減少すると、空所内が加圧状態となるので、該空所内に
入っている薬液は一方向弁10′を介してチューブ3′
に送出される。空所が増大すると、空所内が負圧状態と
なって薬液がチューブ3、一方向弁10を介して流れ込
む。
Therefore, the volume of the space surrounded by the bellows 31, the tube 13, and the lids 9 and 9'increases or decreases. When the vacant space is reduced, the vacant space is in a pressurized state, so that the chemical liquid contained in the vacant space passes through the tube 3'through the one-way valve 10 '.
Sent to. When the space increases, the space inside becomes negative pressure and the chemical solution flows in through the tube 3 and the one-way valve 10.

【0041】以上のように本実施例では、バイアス手段
としての金属あるいは合成樹脂製の円筒状ベローズ11
が省略されることによって、マイクロポンプ4の構成が
簡略化され、より一層の形状の小型化が図られるように
なる。
As described above, in this embodiment, the cylindrical bellows 11 made of metal or synthetic resin is used as the bias means.
By omitting, the configuration of the micropump 4 is simplified, and the size can be further reduced.

【0042】なお、上述の実施例では、形状記憶合金と
して通電による自己発熱によって収縮するもの、あるい
は自己発熱によって収縮し、冷却によって伸長するもの
を使用しているが、これに代えて自己発熱によって伸長
するもの、あるいは自己発熱によって伸長し、冷却によ
って収縮するものを使用するようにしていもよい。
In the above-mentioned embodiment, the shape memory alloy used is one that contracts by self-heating due to energization, or one that contracts by self-heating and expands by cooling. It is also possible to use one that expands, or one that expands by self-heating and contracts when cooled.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明は前記したように、マイクロポン
プを使用しているので、薬液を恒常的に注入することが
できる他、制御ユニットに対し注入ユニットのマイクロ
ポンプが着脱自在に装着されるようになっているので、
新しい注入ユニットと取り換える際にマイクロポンプを
薬液使用後の薬液収納用の容器と一緒に廃棄でき、交換
作業が非常に簡単であると共に衛生的に極めて優れた携
帯用自動薬液注入装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, since the micro pump is used, the chemical solution can be constantly injected, and the micro pump of the injection unit is detachably attached to the control unit. Since it is like this,
When replacing with a new injection unit, the micropump can be discarded together with the container for storing the chemical solution after using the chemical solution, and it is possible to obtain a portable automatic chemical solution injection device that is extremely easy to replace and extremely hygienic. it can.

【0044】また、マイクロポンプの駆動源として形状
記憶合金を使用し、制御回路よりのパルス信号を形状記
憶合金に供給することによりポンプ作用を行わせるの
で、マイクロポンプを小型、軽量、省エネルギーに製作
でき、従って、携帯可能な装置として構成することがで
きると共に、薬液の供給量調整はパルス幅によって行え
るので、正確な制御が可能であるなどの効果も得られ
る。
Further, since a shape memory alloy is used as a driving source of the micropump and the pulse signal from the control circuit is supplied to the shape memory alloy to cause the pump action, the micropump is manufactured in a small size, light weight and energy saving. Therefore, it can be configured as a portable device, and since the supply amount of the chemical liquid can be adjusted by the pulse width, it is possible to obtain an effect such as accurate control.

【0045】特に、マイクロポンプの駆動源として2方
向性の形状記憶合金を使用することによって、マイクロ
ポンプをより一層の小型、軽量に製作でき、従って、携
帯性のより一層の向上を図ることができるなどの効果も
得られる。
In particular, by using a bidirectional shape memory alloy as the driving source of the micropump, the micropump can be manufactured in a further smaller size and lighter weight, and therefore the portability can be further improved. You can also get the effect that you can.

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

【図1】本発明の携帯用自動注入装置の全体を示す概略
説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing the entire portable automatic injection device of the present invention.

【図2】同上の携帯用自動注入装置に使用されるマイク
ロポンプの一実施例を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a micropump used in the above portable automatic injecting device.

【図3】マイクロポンプの他の実施例を示し、(A)は
動作前、(B)は動作後を示す断面図である。
3A and 3B are cross-sectional views showing another embodiment of the micropump, FIG. 3A being before operation and FIG. 3B being after operation.

【図4】マイクロポンプのさらに他の実施例を示し、
(A)は動作前、(B)は動作後を示す断面図である。
FIG. 4 shows still another embodiment of the micro pump,
FIG. 7A is a sectional view showing a state before the operation and FIG.

【図5】マイクロポンプの別の実施例を示し、(A)は
動作前、(B)は動作後を示す断面図である。
5A and 5B are cross-sectional views showing another embodiment of the micropump, FIG. 5A being before operation and FIG. 5B being after operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 注入ユニット B 制御ユニット 1 容器 3,3′ チューブ 4 マイクロポンプ 6 収納部 7 制御回路 14,17,19,30 形状記憶合金 A injection unit B control unit 1 container 3, 3'tube 4 micro pump 6 storage part 7 control circuit 14, 17, 19, 30 shape memory alloy

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 恒常的に生体へ薬液を注入する薬液注入
装置において、 薬液を収納した容器と、該容器の薬液を生体に注入する
ための可撓性のチューブと、該チューブの途中に接続さ
れ、後述する制御ユニットからの信号で一定量の前記薬
液を吐出するマイクロポンプとで構成された注入ユニッ
ト、 該注入ユニットの前記マイクロポンプが着脱自在に装着
されると共に該マイクロポンプと電気的に接続される収
納部が形成され、かつ、前記マイクロポンプを可変可能
な所定の周期で駆動するための出力信号を送出する制御
回路および該制御回路に電力を供給する電池を内蔵した
制御ユニット、 から構成されたことを特徴とする携帯用自動薬液注入装
置。
1. A drug solution injecting device for constantly injecting a drug solution into a living body, comprising: a container containing the drug solution; a flexible tube for injecting the drug solution in the container into the living body; And an injection unit configured by a micropump that discharges a certain amount of the liquid medicine in response to a signal from a control unit described later, the micropump of the injection unit is detachably attached, and the micropump is electrically connected to the micropump. A control unit which forms a storage unit to be connected and which outputs an output signal for driving the micro pump at a variable predetermined cycle; and a control unit having a battery for supplying electric power to the control circuit, A portable automatic liquid medicine injector characterized by being configured.
【請求項2】 請求項1記載のマイクロポンプの駆動源
として通電による自己発熱によって伸長または収縮する
形状記憶合金を使用し、該形状記憶合金の伸長または収
縮によってポンプ作用を行うようにしたマイクロポンプ
を利用したことを特徴とする携帯用自動薬液注入装置。
2. A micropump as a drive source for the micropump according to claim 1, wherein a shape memory alloy that expands or contracts by self-heating due to energization is used, and the pumping action is performed by the expansion or contraction of the shape memory alloy. A portable automatic liquid medicine injection device characterized by utilizing.
【請求項3】 請求項1記載のマイクロポンプの駆動源
として通電による自己発熱によって伸長または収縮し、
かつ非通電による冷却によって収縮または伸長する形状
記憶合金を使用し、この形状記憶合金の伸長および収縮
によってポンプ作用を行うようにしたマイクロポンプを
利用したことを特徴とする携帯用自動薬液注入装置。
3. A drive source for the micropump according to claim 1, which expands or contracts by self-heating due to energization,
Also, a portable automatic chemical injection device is characterized in that a shape-memory alloy that contracts or expands by cooling when not energized is used, and a micropump that performs a pumping action by the expansion and contraction of the shape-memory alloy is used.
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