JPS58165868A - 輸液装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動点滴装置等に使用される輸液装置に関す
る。

従来から、自動点滴装置用輸液装置として、第１図及び
第２図に示すようなフィンガーポンプが知られている。

両図において、１は受は固定板、２は点滴液で満たされ
た弾性ヂコーブ、３は可動板ホルダ、４は可動板ホルダ
３内に設置される複数（第１図では１３枚）の板から成
る可動板、５はモータ、６はモータ５によって回転され
るシャフト、７は可動板４の各板に穿設された小判形貫
通穴４１内に位画しＨつシャフト６に固着された偏心カ
ムである。この偏心カム７にＪ：っで、可動板４の各板
が位相差θをもっで図の左右方向に変位するようになっ
ている。即ち、可動板４の各板は、隣り合う上流側の板
に対してθの遅れをもって、次式（１）に基づく左右方
向の動きをする構成どなっている。

α（１　−ｃｏｓ　２ｃｃ＋ｔ　）　＝２αｓｉｎ　２
　ωｔ−（１　）但し、２α・・・可動板４の左右方向
にお（１る全振巾 ２θ）・・・偏心カム７の回転速度 このため、可動板４の各板の先端４２の包絡線は、時間
ｔＯ〜ｔ３において、第３図に示すように変化する。即
ち、偏心カム７の回転に伴って、正弦波が第３図の上か
ら下方向に移行する。

従って、第１図に示すＪ；うな可動板４の各板の先端４
２でチコーブ２を受は固定板１に抑圧する構成にあって
は、時間［０・〜［３間に、可動板４の各板の先端７ｌ
２でチコーブ２がしごかれ、ヂ：１−ブ２内を満たして
いる点滴液が、下流側に移送されることになる。そして
、その移送量、換言づれば、フィンガーポンプの時間ｔ
　ｏ　−ｔ１＋［ｌ”−［２及びｔ３−１：４における
吐出量（Ｊ、第４図に示−’１−Ｑｌ、Ｑ２及びＱ３　
　（いずれもハツチング部分を示す）となる。尚、第４
図において、縦軸ａはチューブ２の各位置におｔＪる内
側断面積、横軸Ｑは可動板４の配列方向にお（）る距−
１（フィンガーポンプの端からの距離：第１図参照）で
、時刻１ｏにお（）る波形は（２）式で示される。

ａ−Δｓｉｎ　２（πＤ／ｌ−）　・（２＞但し、Δ・
・・チューブ２の形状で決まる定数チューブの内径がｄ
であれば、 Ａ−πｄ？／４ １−・・・フィンガーポンプの有効長 ところで、第４図から、フィンガーポンプのＩ′１１出
搦Ｑ＋（ｔ）は次の（３）式９式％（３） Ｖ）・・・可動板４の角速度 で表わすことができ、フィンガルポンプの一周期（時間
Ｏ〜π／　ｔｉｔ　）の吐出量は、時刻１゜におけるフ
ィンガーポンプ内の点滴液（フィンガーポンプの端から
喘のチューブ内を満たしでいる点滴液）の量に等しいと
言える３、 従って、次の（４）式が成り立ち、（５〉式の関係が得
られ、フィンガーポンプの吐出量Ａ　ｉ　／　２　＝　
Ｂπ７／２ω・・・（５）（１＋（ｔ）＝（△ｌ−（１
）　／　π＞　３！１１２（／Ｊ　ｆ・・・（６） このように、従来のフィンカーポンプの吐出量Ｑ＋（Ｔ
）は、可動板４の角速度０）に比例した脈流どなってい
るので、自動点滴装置用輸液装置として問題がある。　
　　　　　　　　　　　　　　　ｊ本発明は、この問題
に鑑みてなされたもので、その目的は、脈流の生じない
輸液装置を実現す一３＝ ることにある。

以上、図面を参照し本発明の詳細な説明Ｊる。

第１５図（，１、本発明の一実施例の構成を示す説明図
、第６図は第５図の△−Δ′断面図、第７図は第５図の
Ｂ−Ｂ’　断面図である（第１図及び第２図と同一部分
には同一符号を（’＝Ｉ　Ｌ、た）。

第！５図乃〒第７図において、８はデユープ２を延長覆
ることにより形成された流路、９はホルダー、１０は押
え板、１１は押え板１０に穿Ｓ９された小判形貫通穴１
０１内に（１７置し且つシセフ１−６に固着された偏心
カムである。この偏心カム１１によって、押え板１０が
可動板４の最下流側の板４３の動きに対してπ７／２の
位相遅れをもって、Ｉｉｌ　ｉＪＪ板４より小さな振ｌ
」で左右方向に動き、流路８を受（′ｌ固定板１に押圧
し、その内容積０を変えるようになっている（このＩ、
：めＣ＝ｒ（ｔ）ど表わずことができる）。又、流路８
の内容積Ｃ＝ｆ（ｔ）は、（７）式の関係が成り立つよ
うに、押え板１０と受【ノ固定板１との間隔×及び流路
８の長さｙが選ばれてい４− る。

ｆ　　（ｔ　）ｍａｘ　−ｆ　　（ｔ　）ｍｉｎ−Δｌ
−、／　ｗ−（７）但し、ｆ（ｔ）ｍａｘ・・・流路８
の最大内容積ｆ（ｔ）ｍｉｎ・・・流路８の最小内容積
Ａ・・・チューブ２の形状で決まる定数Ｌ・・・フィン
ガーポンプの有効長 久に、上記構成の輸液装置の作動について説明する。

可動板４及び押え板１０は、モータ５の回転と共に駆動
され、可動板４の先ＩＪ？Ａ４２の包絡線は、第３図で
示１ような正弦波状の動きを覆ると共に、押え板１０は
、可動板４の最下流側の板４３の動きに対してπ／２の
位相遅れをもって、左右方向に動く。そして、流路８の
内容積Ｃ＝ｆ　　（ｔ　）は、上記（７〉式の関係をも
って変化する。

この時の、チューブ２からの吐出ＩＪＱ＋（ｊ）は上記
（６）式で示した脈流どな−）Ｃいるが、吐出量Ｑ＋（
ｊ）が大ぎいどきは、流路８の内容積Ｃが大きくなって
、平均流蟻を越えｌ（吐出串を吸収し、Ｕ！１出ＩＱ＋
（ｔ）が小さいときは、流量８の内容１＋！ＩＣが小さ
くなって、流路８内に蓄えられていた流体を排出する。

このＩＣめ、流路８から排出される流ｆｌｑｚ（ｔ）は
次の（８）式の関係どなり一定流量となる。

０２（ｊ）＝（ＡＩ／２π）θ）・・・（８）次に、流
路８からの抽出流ＩＱ？　（ｔ）が（８）式となる根拠
について説明する。

今、デユープ２及び流路８を流れる流体が非圧縮性であ
れば、（９）式が成り立つ。

、゛、（△１−ω７／π）　ｓ　ｉｎ２ω［（１０）式
においてωが一定のとき、Ｑ２’（ｊ）が一定値（定流
量）となる条件、即ち、次の（１１）式が成り立つ条件
を求める。

ｑ２　（ｔ）−Ｄω・・・（１１） 但し、Ｄ・・・定数 」記（１０）式及び（１１）式から次の（１２）式が誘
導され、更に（１３）式が得られる。

−ω　（ＡＩ／２π　（１−ｃｏｓ２ωｔ）−１Ｔ））
）・・・　（１２） 、°、ｆ（ｔ）　　−ω　（（八Ｌ／２πＩＤ）を−（
Δ！−ω／２π）ｓｉｎ２ω１＋［・・・　（１３） 但し、１〈・・・積分定数 一方、フィンガーポンプの作動の一周期における吐出け
と、その間に流路８から排出される流量は等しいから、
次の（１４）式が成り立ち１、’、　　ＡＬ／２＝Ｄπ Ｄ　＝　Ａ　Ｌ　／　２π・・・（１５）従って、ｆ　
（［）は次の（１６）式で表わすことができる。

ｆ　　（ｔ　）＝に−（ＡＬ／４π）ｓｉｎ２ωｔ＝に
−（ＡＬ／２π）’ｃｏｓ（２ωｔ−π／２）＝に’　
−（ＡＬ、／２π） （１−００８（２ωを一π／２））・・・（１６）＝７
− 但し、Ｋ’　＝に十ＡＬ／２π この（１６）式から明らかなように、上記（１１）式が
成り立つためには、流路８の内容積Ｃを定める押え板１
０が、可動板４の最下流側の板４３の動ぎに対し、π／
２の位相遅れをもっていること、更に、内容積Ｃの最大
値ｆ（ｔ＞ｍａｘど最小値ｆ（ｔ）ｍｉｎとの差が、フ
ィンガーポンプの作動−周期の吐出量の２／π倍である
こと（即ち、（７〉式が成り立つこと）が必要である。

」二記実施例ではこれらの条件が満たされているため、
輸液装置全体の吐出量（流路８から排出される流量）は
、（１１）式及び（１５）式から求まり、上記（８）式
に示したにうに（Ａ　Ｌ　／　２π）ωとなる。即ち、
脈流のない定流量となる。

第８図は、本発明の他の実施例の構成を示す説明図であ
る。第８図において、２０はロータリ一式のしごきポン
プ（ローラポンプ）で、しごきポンプ２０は、受は固定
板２１と、液体が満たされたデユープ２２と、ロータ保
持部２３８− と、４個のロータ２４と、駆動源（図示せず）からの回
転をロータ保持部２３に伝達するシャフト２６とで構成
されている。３１はチューブ２２に連結される流路、３
２はホルダー、３３は押え板、３４は押え板３３に穿設
された小判形貫通穴３３１に位置し且つカムシャフト３
５に固着された偏心カム、３６はシャフト２６の回転を
カムシャフト３５に伝達する回転伝達機構である。この
回転伝達機構３Ｇを介して、ノｊムシャフト３５の角速
度は、シャフト２６の角速度の４倍（ロータ２４の数に
対応）になっており、押え板３３はカムシャフト３５の
角速度に対応した左右方向の動きをして、流路３１の内
容積Ｃを変える構成となっている。

しごきポンプ２０の２個のロータ２４に挾まれたチュー
ブ２２におけるＡ部分のチューブの断面積の変化は、略
正弦波状になっているので、しごきポンプ２０の吐出量
は、前記のフィンガーポンプと同様に脈流どなっている
。しかし、押え板３３が、シャフト２６の４倍の角速度
をもって左右方向に動き、これに対応して流路３１の内
容積が変化すると、前述の実施例の場合ど同様に、しご
きポンプ２０の１［川流体の脈流が吸収され、流路３１
から定流量の流体が排出される。

以上説明したように、本発明による輸液装置は、チュー
ブを正弦波形状にしごきながら、チコーブ内を満たして
いる流体を移送づるポンプのしごき部材の動きに対して
、一定の位相遅れをしって押え板を駆動し、ヂコープの
下流側流路の内容積を変化させる構成となっているので
、脈流の発生を防止することができる。このため、本発
明による輸液装置は、医療用、特に、自動点滴装置のポ
ンプとして極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知のフィンガーポンプの説明図、第２図は第
１図のＡ−Ａ’断面図、第３図はフィンガーポンプの可
１ｊ＋板の作動説明図、第４図は）Ｃンガーポンプの吐
出動作の説明図、第５図は本発明の一実施例の構成を示
す説明図、第６図は第５図のＡ−Ａ’　断面図、第７図
は第５図の［’３−　Ｂ　’断面図、第８図は本発明の
他の実施例の構成を示す説明図である。 １・・・受は固定板　　　２・・・チューブ３・・・可
動板ホルダ ４・・・可動板（しごぎ部材） ５・・・モータ　　　　　６・・・シャフト７・・・偏
心カム　　　　８・・・流路９・・・ホルダ　　　　１
０・・・押え板１１・・・偏心カム ２０・・・しごきポンプ（ｒｌ−ラボンプ）２１・・・
受は固定部　　２２・・・チューブ２３・・・ロータ保
持部 ２４・・・ロータ（しごき部材） ２６・・・シャフト　　　３１・・・流路３２・・・ホ
ルダ　　　　３３・・・押え板３４・・・偏心カム　　
　３５・・・カムシャツ１〜３６・・・回転伝達機構　
　　　　　　　　　　　　　　　　ｉ−１１＝ １２− 第３図 ｔＯｔ１ｔ２ｔ３ 革４図 第６図 第７図 第８図 つｌ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体が満たされた弾性チューブを略正弦波状にしごきな
   がら前記液体を下流側に移送するポンプと、該ポンプの
   しごき部材の動きに対して一定の位相差をもって、前記
   ポンプ機構の下流側の流路の内容積を変える容積変更手
   段とから構成される装置