JPS62501820A

JPS62501820A - 医療装置の薬液の流量調整装置

Info

Publication number: JPS62501820A
Application number: JP61501239A
Authority: JP
Inventors: マリノ，ジョセフ・エイ，ジュニアー; ベリン，マチュー・イー
Original assignee: バイオメディカル・ダイナミクス・コ−ポレ−ション
Priority date: 1985-02-19
Filing date: 1986-02-10
Publication date: 1987-07-23
Also published as: AU5514486A; US4634434A; WO1986004821A1; EP0211937A4; EP0211937A1

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の名称〕医療装置の薬液の流量調整装置〔技術分野〕本発明は、液剤の流動のための螺線状通路を有する弁部材のある医療装置はおける流体の流量を調整するための装置に関する。

〔従来技術〕

液剤の流量を調整することが必要な医療装置には多（の用途が存在する。更に、この調整装置は通常比較的コンパクトでなければならない。典型的な用途は、静脈注射液を保有するため設計された容器からの液剤がチューブまたは他の可撓性に富む管路により液剤を患者の体内に導入するための装置に対して結合される静脈内投与と関連する。このような液剤の流量を調整するための手段は非常にコンパクトでなければならず、また液剤の流量を迅速に調整することができなければならない。この手段はまた、流量が正確に所要のものとなるように非常に小刻みな増分で調整することができなければならない。

このような装置における液剤の流量の調整の従来の方法は、ローラ式流量制御クランプの使用によるものである。この方法は、Ｄａｗｅの米国特許第４，４３２，７６２号に記載されている。この形式の装置における問題は正確な調整を行なうことが非常に難しく、また一旦設定された後調整が変化しようとする傾向が大きいことである。

この問題は、雌部材と螺合状態にある雄部材が存在するＭｃＤｏｎｎｅｌｌの米国特許第３，８４１，３５４号において認識され、雄部材のねじが雌部材における溝の深さよりも高さが低いため雄部材と雌部材との間に通路が生じる。更にＭｃＤｏｎｎｅｌｌの特許は、更に調整を行なうため溝の深さを変化させることを示唆する。このような場合、液剤はねじ間の空間内で螺線状に移動する。ＭｃＤｏｎｎｅｌｌの特許は、特に静脈注射液剤の流量を調整するための装置に関するものである。しかし、ＭｃＤｏｎｎｅｌｌの装置は比較的遅い調整を必要とする形式のものであり、もし流量の大きな調整を行ないたい場合には、運動可能な弁部材を多数回回転させることが必要となる。

螺線状の液剤チャネルが用いられる液剤の流量制限のための種々の装置が提起されている。このような特許には、Ｄｕｎｃａｎ等の米国特許第２，１０５，３１４号が含まれる。この特許においては、可動の雄部材のねじ部が雌の部材の壁面ど摺動自在に係合して、雄の弁部材を長手方向に運動させて流量の迅速な変更を行なうことが可能となる。しかし、正確な微調整を行なうことはできない。更にまた、流量の変化率は弁部材の運動の全範囲にわたって均一である。

Ｂｒｙａｎｔの米国特許第２，３２３，１１５号もまた、螺線状通路がありかつ一変更例において溝の深さが一端部から他端部へ逓増的に変化する装置を示している。しかし、空間のピッチを変化させて流量の変更に更に変化を生じることの示唆はない。

螺線状溝の流量調整装置を示す他の特許としては、Ｔｈｏｒｎｙｃｒｏｆｔの米国特許第９８２，１０６号、Ｍａｓｋｅ　１１等の同第３，０９１，２１３号、Ｂ’１ａｓｓ　ｔり同第２，７５２，２０１号、Ｋａｕｓｓの同第３，１４３，１４５号、Ｐｅｒａｓｏｎの同第３，９０７，２４９号、Ｂｅｎｔｌｅｙの同第３，９９８，２４４号、Ｐｅｒｋｉｎｓの同第４，０４４，８３４号、Ｗａｌｌｅｒの同第４．０４４．９９１号およびＬｅｉｂｉｎｓｏｈｎの同第４，１７６，６８３号がある。これらの装置は全て、その相対的長さが調整される螺線状溝がある流量調整装置を示しているが、その何れも非常にコンパクトな装置に関するものではな（、またその何れも流量調整部材の長手方向の運動の単位当りの螺線状経路の長さにおける付加的な変更を生じるようにピンチを変化させることに関するものではない。

〔発明の要約〕

本発明は、特に医療装置において用いられるように構成された流量調整装置に関するもので、入口部と出口部の開口間に螺線状の液剤通路を形成するためその外側に螺線状溝部分を有する流量調整部材があり、この螺線状溝のピッチは流量調整部材の全長の少な（とも一部において変化する。

本発明の装置においては、螺線状溝は長手方向流量調整部材上に配置され、この部材を長手方向に運動させて流量調整装置の入口部と出口部の開口間に配置される螺線状通路の量を変化させる装置が設けられている。流量調整部材を長手方向に運動させるこの装置は、流量調整部材を非常に細かな増分で運動させることができる。例えば、長手方向の前記部材の位置を調整するこの装置はねじ装置の形態をとることができ、その結果ねじ装置の柄部が回転されると流量調整部材の長手方向の運動を生じる。流量調整部材を迅速に長手方向に調整することもまた可能である。これは、例えば、弁のハウジングと柄部との間の螺合部分の一部が撓むことができ、柄部が流量調整部材を迅速に長手方向に運動することを許容する装置の形態をとることもできる。このことは、液剤の流量の大きな調整をできるだけ迅速に行なうことが望ましい医療装置との関連において特に望ましい。液剤のこの流量の変更をできるだけ大きく行なうためには、螺線状溝はピッチが変更するのみでなく溝の深さも変更する。ピッチが狭（なるに伴って、溝の深さも同様に減少する。

流量調整装置には、一端部において液剤の流れを完全に遮断するため弁座と係合するある手段が設けられることが望ましい。

溝の最も細かなピッチおよび断面積の地点は、流量調整部材が弁座と係合する端部に生じる。このように、流量調整部材が弁座の方向に運動させられるに伴ない、液剤の流れに対する抵抗が３つの状態で増加させられる。最初に、入口部と出口部との間に配置される螺線状溝の全量が増加する。第２に、溝の巻き数はピンチが均一である場合よりも更に大きな割合で増加する。

第３に、螺線状溝により形成されるチャネルの容積が減少するため、液剤の流動抵抗は更に増加する。

本発明の他の色々な目的および特徴については、以下の記述、請求の範囲および図面を考察することから明らかになるであろう。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は、静脈注射液剤を保有する嚢体から延長する配管に接続される改善された流量調整装置を示す図、第２図は、改善された流量調整装置の斜視図、第３図は、第２図の流量調整装置の流量調整部分の縦断面図、第４図は、流量調整装置の別の変更例を示す第３図と類似の第５図は、流量調整装置のある変更例の流量調整部分の立面図である。

〔望ましい実施態様の詳細な説明〕

図面によれば、番号１０は本発明の流量調整装置を全体的に示すため用いられる。この装置は、通常の点滴カウンタ１２を介して、適当な静脈注射液剤を保有する容器１３に対して結合されたチューブ１１と結合されていることが判るであろう。

第２図においては、流量調整装置には管状の取入れ部材１５が設けられ、この部材は点滴容器１２に延びるチューブ１１０部分に対して結合している。この流量調整装置はまた管状の出口部材１６も設けられ、この部材は液剤を人体に供給する装置まで延びるチューブ１１の部分に結合している。この部分は皮下注射針（図示せず）の形態をとり得る。入口と出口の管状部材１５．１６間の流量調整操作に挾まれているのは、第３図に更に詳細に示される流量調整部材２７である。

この流量調整部材は、つまみ１９が固定された柄部分１８によって調整される。

次に第３図によれば、前記の弁棒がハウジング１７内に延長していることが判るであろう。第３図から判るように、このハウジングは、その内部に本発明の流量調整部材２７が配置される下方部分を有する基本的には円筒状のハウジングである。ハウジング１７の上方部分は、第２図に最もよく示されるように、形状が円筒状であるがハウジングの周囲の一部にしか延びていない部分２２を有する。第２図および第３図にお（八で判るように、この部分は内ねじ部がない。ハウジングの上部もまた、２４の如き内ねじが設けられた直立する円筒状の湾曲部材２３を有する。弁棒１８には、円筒状に湾曲した部分２３の内ねじ部２４と螺合する外ねじを有するカラー２５が設けられている。第２図に最もよく示されるように、円筒状の内ねじを設けた湾曲部分２３は、ハウジングの中央部２６からハウジングの頂部まで上方に延長するアームの形態を呈している。通常、このねじを設けたカラー２５は、ねじ部２４と螺合状態にあり、つまみ１９０回転によって弁棒１８を上下に運動させるこ゛どができる。このねじを設けたアーム２３は僅かに撓むことができ、もし充分な水平方向の力がつまみ１９に対して加えられるならば、弁棒１８はねじアーム２３のねじ部２４へ摺動するねじを設けたカラー２５のねじ部によって押下げあるいは押上げることができる。

以下は説明するように、このため流量調整部材のやや迅速な調整を可能にする。

この流量調整部材２７は、弁棒１８の下端部に対して固定されている。流量調整部材は、この下端部から肩部２９まで延びる螺線状リプ２８を有する。溝３０がこの螺線状リプ２８によって形成されている。第３図から判るように、リプ２８のぎツチは、螺線状リプが底部から頂部まで進むに従い細かくなっている。

更に、溝３０の深さは、流量調１部材２７の下端部から上端部に向って減少している。また、リプ２８の外径が一定であることも判るであろう。換言すれば、リプ２８の山間のチャネルの深さの差は、溝の基部に多くの材料を残すことにより得られる。

このことは、螺線状リプ２８の外側が均一な直径の円筒のそれでありこのため流量調整部材２７をハウジング１７の円筒状壁面内で上下：て容易に運動させることができることが望ましいため重要である。

前に述べた弁棒１８の肩部２９は、ハウジング１７の内側に延在する肩部３２上に定置するようになっている。肩部２９は弁体を構成し、肩部３２は弁座を形成している。必要に応じて、肩部２９が弁ハウジングの内側に延在する肩部３２と係合状態に運動させられる時更に固いシールを形成するように、適当な弾性材料を弁の肩部２９に隣接して弁棒に対して固定することもできる。

静脈注射液剤を保有する嚢体まで延びるチューブ１１から取入れ部材１５を経て流入する液剤が螺線状溝３０の周囲を流過してハウジング１７の底部から出口部材１６を経て流出することが容易に理解されよう。各要素が第３図に示される位置にある時、液剤は出口部材１６から流出する前に螺線状溝の周囲からその略々全長を流れる。もしつまみ１９が回されて弁棒１８を下方に運動させるならば、液剤が移動しなければならない螺線状溝３０の長さは増加する。もし弁の頭部２９が弁座の肩部３２と係合するまでつまみが回転されると、液剤の流れは完全に遮断されることになる。つまみ１９が反対方向に回されて弁棒１８を上昇させる時、液剤が流れねばならない螺線状チャネル３０の長さは短くなる。溝３０の最下部が管状の取入れ部材１５に隣接する時は、液剤は螺線状チャネルが比較的大きな断面である非常に短い螺線状チャネルのみを移動しなければならない。

流量を迅速に調整することが必要な時は、つまみ１９を押下げて弁棒１８を下方に押し、チューブ１５から開口２０に対する流量調整部材の位置を迅速に調整する。このように、流量調整部材を所要の適当な位置へ迅速に移動させることが可能である。

同様に、もし弁頭部の肩部２９の弁座の肩部３２との係合により弁が実質的に遮断されるならば、流量調整部材が適当な位置にくるまで、つまみ１９を引上げてねじカラー２５のねじ部をねじ部２４を通過して弾発させることができる。その後、所要の正確な流量を得るようにつまみ１９を回して流量調整部材を調整することができる。

ハウジング１７の上方部分の直立アーム２３と湾曲部分２２との間に開口が存在するが、この開口からの液剤の漏洩は、弁棒１８に固定されかつハウジング１７の中心部２６の内壁面と滑り係合状態にある封止りング３３によって阻止される。この封止リング３３は、弁棒１８とハウジング１７の内壁面との間にシールを有効（で形成する限り、どんな形状でもとることができる。

このため、肩部２９を通って漏れる液剤は封止リング２２によって阻止され、ハウジング１７の湾曲部分２２とアーム２３との間に漏洩し得ない。

溝３０のピッチの変化、溝３０の深さの変化および入口部開口２０と出口部間にある溝の全長を変化させる装置の故に、液剤は３つの方法で変化させられる。第１に、螺線状チャネルの長さが入口部開口と出口部開口との間の螺線状チャネルの長さの故に変更される。第２に、螺線状チャネルの長さは、更に溝３０のピッチの変化によって変更される。閉鎖位置に接近するに伴い、山の長さは１次より大きな割合で逓増する。最後に、溝３０の断面積の減少の結果、螺線状チャネル内の液剤の流れに対する抵抗が更に変化することになる。この結果、つまみ１９の非常に僅かな運動により流量の非常に大きな調整を行なうことが可能となることである。もし溝３０のピンチが全長にわたり均一であれば、弁棒１８を大きな距離だけ運動させて、弁棒１８の遥かに小さな運動により本装置において得られるものと同じ流量の変化を生じることが必要となろう。弁棒１８の比較的小さな運動により液剤の流量の非常に迅速な変更を行なうことができるという利点は、医療分野において非常に重要である。

流量を迅速に調整することができることは非常に望ましいことである。本装置においては、流量調整装置を迅速に運動させて略々所要の流量を得、その後つまみ１９を単に回すことにより非常に細かな調整を行なうことが可能である。更にまた、溝３０のピッチの変化および深さの変化の故に、さもなければ必要となるよりも遥かに短い装置を提供することができる。もし溝のピンチおよび深さが全体に均一であれば、弁棒１８の調整長さは更に大きなものが必要となろう。溝のピッチの変更および深さの変更によって、本装置を遥かにコン／ぐクトにすることが可能である。このことは、医療分野においては特に重要である。

また、溝３０のピッチおよびその断面積が弁頭部の肩部２９に接する点で最も小さくなることも判るであろう。このことは、閉鎖位置に接近するにつれ、最後に弁の肩部が弁座と係合して流れを完全に遮断するまで、液剤の流量を徐々（て制限することが望ましい故に重要である。

（第４図の変更例）第４図の変更例は、溝は断面が矩形状である代りにＶ字形である点を除いて、第３図のものと類似している。第３図および第４図の各易な比較を可能にするため、第３図の要素と対応する第４図の要素は、第３図の対応する要素に対して付されたものよりも３０を加えた照合番号で示されている。例えば、弁体は照合番号４８で示され、直立するねじアームは照合番号５３で、ねじカラーは照合番号５５で、封止リングは照合番号６３で、また流量調整部材は全体的照合番号５７で示されている。この図の溝は照合番号６０で示され、リブは照合番号５８で示される。

この場合の溝６０は、丁度第３図におけるようにピッチおよび深さの両方において異なることが判るであろう。しかし、相違点は溝６０は断面がＶ字形であることである。ある場合には、これは、流れが矩形状の断面のチャネルにおけるよりも乱流を生じないという利点を有する。第４図の構成は、第３図の構成と同じ利点を有し、同じように機能する。第３図の構成におけるように、流量の調整は最初は非常に迅速に行な５ことができる。その後、流量の非常に微細な調整を行なうことが可能である。

（第５図の変更例）第５図の変更例は、液剤が流れる螺線状溝がピッチのみ変化するが深さにおいては変化しないことを除いて、第３図および第４図の実施例と類似している。第５図の要素の第３図および第４図の要素との比較を可能にするため、要素には第３図の対応する要素に４０を加えた照合番号を付した。このため、溝は照合番号７０で示され、溝７０により形成されるリグは照合番号６８で示されている。この溝が断面において半円形状の如き図示しない他の断面形状を持つことができることを理解すべきである。第５図を調べれば、溝７０が流量調整装置６７の底部から頂部に向ってピッチが変化する、即ち溝のピッチが逓増的に細かくなることが容易に明らかになろう。相違点は、溝７０がその全長にわたって一定の深さであることである。

第５図の構成は、第３図および第４図の構成において可能であるような液剤の流れの迅速な調整の変化を生じるものではない。しかし、この構成は加工が更に簡単でありかつ組立てが更に容易であるという利点を有する。同時に、この構成は、流量調整装置６７のある長手方向の運動に対して非常に実質的な流量の調整を提供するものである。

（結論）流量調整部材の比較的小さな運動により流量の非常に実質的な調整を行なうことが可能である流量調整装置が提供されることが判るであろう。更に、弁棒は流量調整装置の非常に細かな調整を行なうため回転することができる許りでなく、迅速な調整を行なうため長手方向にも運動させることができる。

本発明の特定のい（つかの実施態様について示したが、これは例示を目的とするに過ぎないこと、また本発明の範囲は請求の範囲によってのみ限定されることを理解すべきである。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．医療装置における液剤の流量を調整する際使用される装置において、入口部と出口部の開口を備え、その間に円筒状の通路を備えた弁体と、前記円筒状通路の壁面まで延在しかつこれと密に係合する流量調整部材とを設け、該流量調整部材はその外側に螺線状の溝部分を備えて前記入口部と出口部の開口間に螺線状の液剤通路を形成し、前記の螺線状溝のピツチは該溝の全長の少なくとも一部において変化し、前記流量調整部材を軸方向に変位させて、前記入口部と出口部の開口間に配置される前記の螺線状溝部分の長さを変化させ、これにより液剤が流過しなければならない螺線状通路の長さを変化させるようにした作動装置を設けたことを特徴とする装置。
２．前記流量調整部材の直線単位長さ当りの前記螺線状通路の長さが増加するに伴つて前記螺線状通路の断面積が減少するように、前記ピツチが細かくなるに伴い前記螺線状溝の深さが減少していることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
３．液剤が流過しなければならない前記螺線状通路の長さを迅速に調整するため、流量調整部材を前記作動装置により軸方向に移動させることができるように、前記流量調整部材の外壁面が前記円筒状通路の壁面に対して長手方向に摺動自在であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
４．前記作動装置と前記流量調整部材との間に封止装置が配置され、前記流量調整部材からの液剤が前記作動装置から漏れることを阻止することを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
５．前記流量調整部材が前記弁体から外方に突出する弁棒を有し、前記作動装置が前記弁体および弁棒上の共働するねじ部分を有し、これにより前記弁棒を回転した際に前記流量調整部材の長手方向の変位を生じることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
６．前記弁体上のねじ部分の一部が、前記弁棒を回すことなく前記流量調整部材の位置の迅速な長手方向の変位を許容するよう撓むことができることを特徴とする請求の範囲第５項記載の装置。
７．前記弁体が弁座を有し、前記流量調整部分が、前記弁座と係合して流れを完了に遮断するための弁部分を有し、最も小さな深さと最も細かなピツチを有する前記流量調整部材の部分が前記作動装置に最も接近するよう流量調整部材の弁部分に隣接することを特徴とする請求の範囲第２項記載の装置。
８．前記の可撓性部分が内方に延在する舌部を形成され、前記弁棒が前記弁体から偶発的に抜け出ないように保持することを特徴とする請求の範囲第２項記載の装置。
９．医療装置における液剤の流量を制限する装置において、入口部および出口部の開口とその間の弁座とを有する弁体を設け、該弁体は前記入口および出口部の開口からずれた位置に雌ねじ部分を備え、該雌のねじ部と螺合する外ねじ部分と、弁座と共働して前記入口部と出口部の開口間の流量を制御する弁部材を固定された弁棒とを設け、前記弁部材の前記弁座に対する位置は、前記弁棒と弁体のねじ部分との間の螺合状態を調整することにより常に変更され、前記ねじ部分の一方は撓むことができ、これにより該可撓性のねじ部分を撓ませて前記ねじ部分の一方のねじ部が他方のねじ部分のねじ部を通過することを許容するように前記弁棒に圧力を加えることにより、前記弁部材の位置がいずれの方向にも迅速に変更することができるようになつており、前記弁体のねじ部分と前記の入口部および出口部の開口との間に配置され、これにより前記ねじ部分を介して液剤が漏洩しないように封止する封止装置を設けたことを特徴とする装置。
１０．患者に対してある制御された流量で液剤を供給する静脈注射液剤のための容器と、前記液剤の供給のための前記容器から延長する可撓性に富む管路と、該管路にあつて前記液剤が供給される流量を調整する弁との組合わせからなる装置において、該弁が、入口部および出口部の開口とその間の弁座とを有する弁体を設け、該弁体は前記入口および出口部の開口からずれた位置に雌ねじ部分を備え、該雌ねじ部分と容易に係合する内ねじ部と、弁座と共働して前記入口部と出口部の開口間の流量を制御する弁部材を固定された弁棒とを設け、前記弁部材の前記弁座に対する位置は、通常前記弁棒と弁体のねじ部分との間の螺合状態を調整することにより変更され、前記雌のねじ部分は、固定部分と可撓性のあるねじ部分とを有し、前記容器からの液剤の流量を迅速に調整するため、前記弁棒に対して圧力を加え前記の可撓性ねじ部分を外方に押圧することによつて前記雄の部分のねじ部が前記雌の部分のねじ部を通過させ、これによつて前記弁部材の位置を迅速に変更させることができ、前記弁体のねじ部分と前記入口部および出口部の開口との間に配置され、前記雌のねじ部分を介して液剤が漏洩しないように封止する封止装置を設けたことを特徴とする装置。
１１．前記入口部と出口部の開口を通る前記流通路が相互に整合されて、静脈注射液剤中の気泡の発生を最小限度に抑え、かつ弁の清掃を容易にしたことを特徴とする請求の範囲第９項記載の装置。