JPS63153073A - 液体の滴下制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は重力式点滴の輸液制御装置における液体の滴下
制御方法に関する。

（従来の技術） 第６図は現在使用されている輸液制御装置の概略図を示
す、輸液制御装置５０は液滴センサー５１と制御装置５
２からなり制御装置５２には所望の輸液速度を得るため
の滴数設定器５３と可どう性チューブの絞り量を調整す
るための固定クレンメ５４と可動クレンメ５５が形成さ
れている。使用に際しては、薬液容器５６に輸液針５７
を介して接続される可とう性チューブ５８．５９、点滴
筒６０から構成される輸液セット６１に装着して使用さ
れる。

（発明が解決しようとする問題点） 使用に際しては使用目的に応じて滴数設定器５３により
所望の輸液速度に設定して実施していたが、固定クレン
メ５４と可動クレンメ５５とに挟持された可とう性チュ
ーブ５９の弾性、復元力により輸液開始時において設定
点滴数に早急にかつ安定して近ずけることは困難であっ
た。

また可どう性チューブ５９の弾性、復元力に加えて固定
クレンメ５４と可動クレンメ５５とに挟持された可とう
性チューブ５９の開口断面積と薬液流量が比例していな
いために可動クレンメ５５をある一定速度で移動させた
場合、第７図に示す可とう性チューブ５９の絞り量と液
滴の滴下数の関係を示す特性図から理解できるようにＡ
、Ａ付近とＢ、Ｂ付近では滴下数増減量が全く異なるた
め制御が困難であった（Ａ−Ｂ’−Ｃ及びＡ−Ｂ−Ｃは
ある二種類の輸液セットにおける固有の８字カーブでＡ
、Ａは第１湾口の落下点を示し。

点を示す）・従って、可動クレンメ５５を一定高速移動
させた場合、第７図の特性図から明らかなように、微小
に絞り量を変化させても、滴下数の変動が大きな領域が
あり、この区間において高速で可動クレンメ５５を移動
させると行き過ぎを起し、その行き過ぎを修正しようと
して高速で可動クレンメ５５を戻すと、戻し過ぎになり
設定値に対して、収束しにくくなり滴数がふらつく欠点
があった。

一方、上記滴数のふらつき現象をなくすために一定低速
移動させた場合、可動クレンメ５５のゼロ点位置から第
１湾口の滴下位置まで時間がかかる欠点があった。

また、可動クレンメ５５を一定中速移動させた場合、上
記二種の欠点の両方を持つか、どちらか一方の欠点を持
つかどちらかであった。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明は液滴下ゼロ点位置から液滴下第１湾口を
急速に作り、自動制御に移行するまで序々に設定値に収
束させ、設定値収束後は点滴のふらつきを少なくするこ
とを目的とし、第１図に示すように液滴センサー２と接
続される滴下検知回路８、滴数設定器９、カム駆動ユニ
ット１２のドライブ回路１０をマイクロコンピュータ−
１４を介して連動制御して、液滴下ゼロから第１湾口の
滴下信号１８（第２図参照）を急速に作る為、マイクロ
コンピュータ−１４から高速制御信号を発生させチュー
ブを開放する方向に可動クレンメ１１を高速制御移動さ
せ、滴下検知回路８からの第２滴目の滴下信号２０（第
２図参照）ヲマイクロコンピューター１４にフィードバ
ックさせ、マイクロコンピュータ−１４から信号をカム
駆動ユニット１２のドライブ回路１０に与え、可動クレ
ンメ１１をチューブ４を微小量絞り込む方向に移動させ
た後、可動クレンメ１１の移動を停止させ、第３湾口以
降第ｎ滴目までマイクロコンピュータ−１４から低速制
御信号を発生させ、可動クレンメ１１をチューブ４を開
放する方向に低速制御信号させて、可動クレンメ１１に
よるチューブ４の絞り量を調整しながら液滴の滴下速度
を制御する液体の滴下制御方法を提供するものである。

（作用） 液体の滴下を誘起する際、チューブ４の開き過ぎを修正
しつつ所定の制御領域内に滴下開始点を設定し、短時間
で滴下設定速度と実際の滴下速度の差が実質的に０とな
るように制御し、設定値に達した後も、マイクロコンピ
ュータ−１４でフィードバッグ制御２３を繰り返しなが
ら所定の制御領域ｎから逸脱しないように制御するもの
である。

（実施例） 、　第１図は、本発明を実施するための輸液制御装置１
の実施例を示すブロック図である。

図中２は可どう性チューブ３．４と接続された点滴筒５
に装着される液滴センサーで、内部には、発光ダイオー
ド６ａと受光ダイオード６ｂが設置され、発光ダイオー
ド６ａと受光ダイオード６ｂ間の光路途中を可とう性チ
ューブ３から液滴が落下する時の光量変化を検知するよ
うにセットされている。

８は、前記液滴センサー２からの信号を受信し、マイク
ロコンピュータ−に入力する滴下検知回路である。

９は滴数設定器で、所望の滴下速度をマイクロコンピュ
ータ−に入力するものである。

工０は、チューブ４の開放方向に移動可能な可動クレン
メ１１を設置したカム駆動ユニット１２のドライブ回路
である。７は固定クレンメである。

カム駆動ユニット１２には、可動クレンメ１１の移動方
向と移動速度を調整するモーターが内蔵されている。

１４はマイクロコンピュータ−で、前記した液滴センサ
ー２、滴下検知回路８、滴数設定器９、ドライブ回路１
０を連動制御できるように形成されている。１５は、ア
ラーム出力で、異常動作を検知して、表示又は、他のシ
ステムとマイクロコンピュータ−１４を介して連動制御
できるように配置されている。

第２図は、マイクロコンピュータ−１４による制御方法
を示すフローチャートを示す。

制御開始１６によりモーターを高速駆動（１７）させ第
１湾口の滴下を急速に発生させる。短時間で作られた第
１湾口の滴下を第１湾口の滴下信号１８として検知した
後、モーターの回転を中速で減速駆動させる（１９）、
第２湾口の滴下信号２０を検知した後、モーターを一瞬
逆転させた後、一時停止し、その後、モーターの回転を
低速で駆動する（２１）　。

以後、第ｎ滴目の滴下信号２２を検知すると設定値に対
してフィードバック制御２３に移行する。

第３図はフィードバック制御２３の詳細なブロック図を
示す。

第ｎ滴目の液滴２４の滴下信号２５を検知すると第ｎ滴
目の滴下信号２５を微分演算２６し滴下時間データ２７
として比較演算２９にデータを送信する。一方、点滴設
定値に対す゛るデータ２８が同じく比較波ｆ４２９に送
信され、両者を比較してその結果を積分演算３０、増幅
３１を行う。

増幅３１された信号がモータードライブ回路３２に送信
されモータ、ギヤ、カムを駆動（３２）Ｌ、制御対象３
３（チューブの絞り量）を制御し、第ｎ＋１湾口の滴下
間隔を制御する。第ｎ＋１湾口を新たに液滴２４の滴下
信号２５としてフィードバックさせるものである。

第４図は本発明の液体の滴下制御方法を示す可とう性チ
ューブ４の絞り量と液滴の滴下数の関係を示すグラフで
、これと共に第１図を参照しながら本発明の液体の滴下
制御方法の実施例を以下に、説明する。

輸液制御１装ａｔの運転開始信号によりモーターが逆転
し可動クレンメ１１は、チューブ４の絞りこみ方向へ移
動し固定クレンメ７と共にチューブ４を押圧して完全に
閉塞する（以下「制御開始原点Ｊという）。

制御開始原点は、絞り量が最大で滴下数が０の領域にあ
る。

第１湾口の滴下を急速に発生させるために、マイクロコ
ンピュータ−１４から高速制御信号を発生させて、モー
ターを最高速度で正転させ、可動クレンメ１１をチュー
ブ４の開放方向へ移動させて、チューブ４の閉塞状態を
とく。

第１湾口の滴下を液滴センサー２が検知すると、モータ
ーの回転を中速度に減速させ可動クレンメ１１の移動速
度を減少させる。

ｔ５２滴目０滴下を液滴センサー２が検知すると、モー
ターを一瞬逆転させ可動クレンメ１１をチューブ４の絞
りこみ方向へ移動させ、その後モーターを一時停止して
可動クレンメエ１の移動を停止する（以下１滴下開始点
１という）。

これは、第１湾口の液体の滴下を急速に誘起するため最
高速度で可動クレンメ１１をチューブ４の開放方向へ移
動させたとき、若干チューブ４の開き過ぎを軌道修正し
、さらに可とう性チューブ４の可動クレンメ１１移動に
よる可とう性チューブ４の挟持部の形状の応答性を考慮
したものである。

この操作方法により、第５図に示すように滴下開始点Ａ
Ｉ−ＡとＡの制御領域内に設定することができる。

ＡとＡの間に滴下開始点Ａを設定した後、モーターの回
転を低速度に落し、可動クレンメ１１を低速度でチュー
ブ４の開放方向へ移動させることにより１曲線工（Ａ−
Ｂ−Ｃ）と曲線１１　（Ａ−Ｂ−Ｃ）の制御債域間で曲
線■（Ａ−Ｂ−Ｃ）に示されるような滴下数増加量とチ
ューブの絞り減少量すなわち傾きの変動に対応できるよ
うにするものである。

以上のようにして、液滴の第ｎ湾口を検知するごとに設
定値と滴下数の差に応じて可動クレンメ１１のチューブ
４の絞りこみ方向又は開放方向への移動を低速度で微小
に可変しながら第５図に示すように前述した制御領域ｎ
内で、短時間Ｔで滴下設定速度と実際の滴下速度の差が
実質的にＯとなり、設定値に近ずくように制御し、その
後も制御領域ｎ′内から逸脱しないように制御するもの
である。

また、滴下数に異常が生じた場合は、アラーム出力１５
よりアラームが発生し、制御開始原点に戻すためマイク
ロコンピュータ−１４にからカム駆動ユニット１２のド
ライブ回路１０に高速制御信号が送信され可動クレンメ
１１をチューブ４の絞りこみ方向に高速制御移動させる
ことができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明では ■液体の点滴速度を短時間で設定値に到達できるので輸
液開始時の待ち時間が短かくてすむ。

■設定値に対して正確に自動制御できる。

■輸液開始は必ず液滴の落下Ｏから動作を開始するので
、異常（点滴の異常減少又は増加）にたいして可動クレ
ンメは自動的に絞り量最大の液滴の落下０の位置まで戻
り、人体内に過剰の薬液が入る心配がなく安全性を確保
できる。

■マイクロコンピューターにより各回路を連動制御して
いるので、制御部、機構部を簡素化できかつ高性能で安
全性の高い制御方法である。

等の優れた効果を有する発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための輸液制御装置のブロッ
ク図、第２図はマイクロコンピュータ−による制御方法
を示すフローチャート、第３図はマイクロコンピュータ
−による制御を示すブロック図、第４図は滴下数と時間
の関係を示す特性図、第５図は滴下数とチューブの絞り
量の関係を示す特性図、第６図は従来の輸液制御装置を
示す該略図、第７図は滴下数とチューブの絞り量の関係
を示す特性図を示す。 図中、１は輸液制御装置、２は液滴センサー、３．４は
可どう性チューブ、５は点滴筒、６ａは発光ダイオード
、６ｂは受光ダイオード、７は固定クレンメ、８は滴下
検知回路、９は滴数設定器、１０はドライブ回路、１１
は可動クレンメ、１２はカム駆動ユニット、１４はマイ
クロコンピュータ−１１５はアラーム出力を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液滴センサーと接続される滴下検知回路、 滴数設定器、カム駆動ユニットのドライブ回路をマイク
   ロコンピューターを介して連動制御し、 （１）液滴下ゼロから液滴下第１滴目を急速に作る為、
   マイクロコンピューターから高速制御信号を発生させチ
   ューブを開放する方向に可動クレンメを高速制御移動さ
   せる。 （２）滴下検知回路からの第２滴目の信号をマイクロコ
   ンピューターにフィードバックさせ、マイクロコンピュ
   ーターから信号をカム駆動ユニットのドライブ回路に与
   えて、可動クレンメをチューブを微小量絞り込む方向に
   移動させた後、可動クレンメの移動を停止させる。 （３）第３滴目以降第ｎ滴目までマイクロコンピュータ
   ーから低速制御信号を発生させ、可動クレンメをチュー
   ブを開放する方向に低速制御移動させる。 以上の（１）〜（３）のように、可動クレ ンメによるチューブの絞り量を調整しながら液滴の滴下
   速度を制御することを特徴とする液体の滴下制御方法。