JPH0119926Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は医用分野等において用いられる使い棄
て式バルブの位置を光学的に検出するバルブ位置
検出装置に関する。

例えば血圧測定においては、動脈の血圧及び静
脈の血圧をモニタするためそれぞれ別個のカテー
テルが挿入される。これらカテーテルは手動の回
転バルブに連結され、血圧測定用トランスジユー
サに導入される血液の切換え又はサンプル血液の
回収はバルブ位置切換え操作により行われてい
た。ここでバルブ位置を正確に知ることは変化し
つつある血圧を正確に分析するのみならず、低血
圧アラームの適当な設定にも必要である。例えば
血圧測定用トランスデユーサに静脈用カテーテル
が連結されている場合には、動脈用カテーテルが
連結されている場合に比べて、より低い血圧にお
いて警報を発するようアラームを設定する必要が
ある。またサンプル血液を回収する場合には、バ
ルブを閉じる必要があるが、このときアラームが
作動してはならない。このように血液切換え用バ
ルブの位置は、正確に把握されなければならな
い。

上述したバルブの位置は視覚により知ることが
できるが、オペレータによる切換えが数多く行わ
れる場合には煩雑となる。また手動切換えによる
システムでは測定のプログラム化を行い、アラー
ム・レベルを自動設定し、更に誤つたバルブ設定
に対してメツセージを送出するということは不可
能である。

また医療に用いられるバルブは殺菌消毒の手間
を省くため、一般的には使い棄て式バルブを用い
ている。そのためバルブ位置の検出装置も、この
棄てられる部分とともに失なわれる部分の構造を
できるだけ簡単にして安価とする必要がある。

本考案の目的は、使い棄てバルブに適用できる
ような、光学式のバルブ位置検出装置を提供する
こにある。

本考案においては、バルブ本体を光学系から取
外しできるようにすることにより、使い棄て部分
を安価としている。更にバルブ位置検出が非接触
式であるため、位置検出のために特にトルクを必
要とせず、またバルブ本体と光学系とのはまり方
の深浅の誤差があつても、位置検出精度やバルブ
回転のトルクには影響が出ない。

以下、図面を用いて本考案を詳細に説明する。
第１Ａ図は本考案の一実施例によるバルブ位置検
出装置を示した平面図、第１Ｂ図は第１Ａ図に示
したＡ−Ａ面における断面図、第１Ｃ図は第１Ａ
図に示したＢ−Ｂ面における断面図、第１Ｄ図は
第１Ｂ図に示したＣ−Ｃ断面における断面図であ
る。これら図面において、使い棄て可能な上部カ
バー２、トツプ・プレート４、ノブ６、回転式の
バルブ本体７が示されている。そして回転バルブ
はトツプ・プレート４、ノブ６、バルブ本体７か
ら構成される。バルブ本体の直径はトツプ・プレ
ート４の直径より小さく、上部カバーの円筒状ホ
ール８と摩擦接触している。なお第１Ａ図および
第１Ｂ図において、バルブ本体７とホール８の間
隔が大きく描かれているのは単に作図上の問題か
らである。上部カバー２には導管１０，１２，１
４が設けられている。これら各導管とホール８の
壁との接点は開口部１０′，１２′，１４′となつ
ている。開口部１０′，１２′，１４′は同一平面
上にあり、互いに90度の間隔をもつて配置されて
いる。バルブ本体７には直径方向に開けられたチ
ヤネル１６及びこのチヤネル１６に直交する１８
が設けられている。いまバルブが第１Ａ図に示さ
れる位置にあるときには、バルブ本体のチヤネル
１６は開口部１０′と１４′を連結している。

ノブ６は導管１０，１２，１４のうちの使用さ
れていないもの上に常に真上に位置される。例え
ば第１Ａ図においては、導管１０及び１４が使用
され、導管１２は使用されないため、ノブ６は導
管１２の真上に位置される。また第１Ａ図に示さ
れるノブ６を時計方向に90度回転（90度右回転）
させると、チヤネル１６の半分及びチヤネル１８
により導管１２及び１４が連結され、導管１０は
遊び状態となる。よつてノブ６は導管１０の真上
に位置されることになる。同様に第１Ａ図に示さ
れるノブ６を反時計方向に90度回転（90度左回
転）させると、チヤネル１６の半分及びチヤネル
１８により導管１０及び１２が連結され、導管１
４は遊び状態となる。よつてノブ６は導管１４の
真上に位置されることになる。

第１Ｂ図及び第１Ｄ図に見られる如く、バルブ
本体７の下端は上部カバー２の下方に突出してお
り、対向した２本の溝２０及び２２を有してい
る。これら溝２０及び２２は垂直中心線３０と平
行になつている。参照番号２４が付され中心に開
口の設けられた部材がこのバルブ本体７の下端に
はめ込まれ、バルブ本体７とともに回転するよう
になつている。以下ではこの回転する部材をワツ
シヤと呼ぶ。第１Ｂ図、第１Ｄ図等から見てとれ
るように、ワツシヤ２４の中心部の開口の直径
は、バルブ本体の下端に押し込んでぴつたりはめ
ることができるように定められている。ワツシヤ
２４の開口の内面には第１Ｄ図に示されるように
直径方向に対向する相異なる大きさの一対の突起
２６，２８が設けられている。ワツシヤ２４を所
定の角度でバルブ本体７に押し込んだ場合には、
突起２６，２８は夫々バルブ本体７側に設けられ
た相異なる大きさの溝２０，２２に沿つて移動で
きるため、ワツシヤ２４を所定角でバルブ本体７
に上部カバー２の直近まで深く装着できる。ま
た、このように、バルブ本体下端の突出部分が回
転対称ではない形状になつていることにより、ワ
ツシヤ２４をバルブ本体７へ装着する際に、正し
くない取り付け角で装着しようとしても、バルブ
本体７の突出部分をワツシヤ２４の中心部の開口
に押し込むことはできないようになつている。

光反射手段として台形のプリズム（透明な固
体）がワツシヤ２４の下方に取付けられている。
このときプリズムの斜面ｆ、がバルブ本体７の中
心線３０と交差して取付けられている。プリズム
Ｐをワツシヤ２４に取付ける方法は従来から知ら
れている方法により行うことができるが、プリズ
ム表面ｆ，f₁，f₂に支持部材が触れないようにし
なければならない。なぜなら、プリズム表面ｆ，
f₁，f₂に支持部材が触れると光ビームの反射（矢
印で示されている）を妨げるからである。プリズ
ムの下面f₃は筐体から浮かした状態に保持する。
なぜなら光ビームを導入し及び導出するためであ
る。よつて本実施例においてプリズムＰの側面２
５及び２５′（第１Ｃ図参照）はタブ３１及び３
１′により保持されている。

バルブ本体７が回転するとき、プリズムＰも回
転する。このときプリズムの斜面f₁は中心線３０
と交差したままであるが、反対側の斜面f₂と交差
する垂直線３２（中心線３０と平行）は中心線３
０を中心として半径γの軌跡を画く。プリズムの
表面ｆ，f₁，f₂，f₃が互いになす角度は、矢印で
示される如く、光ビームが表面f₃側から入射して
再び表面f₃側から出ていくように選択される。

基底部Ｂ（第１Ｂ図参照）は絶縁材３４、該絶
縁材３４の上部に載せられている透明板３６、プ
リント基板３８、該基板にマウントされている発
光素子S_A，S_B，S_C及び受光素子（光トランスジ
ユーサ）Ｒから成る。そして上部カバー２はスプ
リング４０，４２を介して基板３８に取付けられ
る。上部カバー２を基板３８上に支持するため３
本の支柱４４，４６，４８が設けられている。ま
た透明板３６の上面はプリズム表面f₃と平行であ
り、一定の間隔が保たれている。受光素子は中心
線３０上に置かれている。発光素子S_A，S_B，S_C
としては発光ダイオードが用いられ、各素子は中
心線３０からそれぞれｒだけ離れて配置されてい
る。第１Ａ図及び第１Ｂ図に示される状態にあつ
ては、発光素子S_Bから射出された光ビームのみが
プリズムＰ内を反射して受光素子Ｒに達する。こ
のとき他の発光素子S_A及びS_Cから射出された光
ビームは受光素子Ｒに達しない。なぜならこれら
発光素子上にプリズムＰの表面f₂が位置されてい
ないからである。

なお必ずしも必要とするものではないが、球面
状の凸面を有する視準レンズ（collimating
lens）を透明板の下方に設けることも可能であ
る。前記視準レンズは発光素子S_A，S_B，S_Cの真
上に位置される（第１Ｂ図においては、L_Bで示
されている）。

第２図は第１Ｂ図に示されたプリズムP′の別実
施例を示す断面図である。本実施例においては、
第１Ｂ図と異なり視準レンズL_Bは設けられてな
いが、視準機能を備えるため、プリズムP′の表面
f₅に一定の曲率を持たせている。またプリズム
P′は三角形状をなしているため、ワツシヤ２４と
プリズムP′の一端部との間に補強用支柱５８が挿
入されている。そして発光素子S_Bから射出された
光ビームは表面f₅（球面状をなす）及びf₆で反射
されて受光素子Ｒに達する。

第３図はバルブ位置信号を検出するための回路
図である。本回路は、プリズム表面f₂（第１Ｂ図
参照）がいずれの発光素子上に位置しているかを
検出することによつてバルブの位置を求めようと
するものである。本図において発光素子S_A，S_B，
S_C及び受光素子Ｒの一方の端子はグランドＧに接
続されている。また発光素子S_A，S_B，S_Cの他端
子はリング・カウンタ６０に接続されている。リ
ング・カウンタ６０は、反復して一定の電圧パル
スを発生する。またリング・カウンタ６０の出力
パルスはANDゲートＡ，Ｂ，Ｃにも同時に印加
されている。受光素子Ｒの他方の端子はリード線
６８を介して全てのANDゲートＡ，Ｂ，Ｃに接
続されている。ここで受光素子Ｒは、光ビームに
応答して電気信号を発生する。

いま第１Ａ図に示される如く導管１０及び１４
が連結されていると、第１Ｂ図に示される如くプ
リズム表面f₂は発光素子S_B上に位置される。その
ためANDゲートＢの両入力端子に電圧が印加さ
れ、該ゲートＢから出力信号が送り出される。な
お発光素子S_Bに電圧が印加されるとき、ラツチ７
２のリセツト端子にも同時に電圧が印加されるた
め、該ラツチ７２における以前の状態はクリアさ
れる。ANDゲートＢとラツチ７２の間に遅延回
路７０が挿入されているのは、ANDゲートＢの
出力信号がラツチ７２に到達するより前に該ラツ
チ７２をクリアしておくためである。そしてラツ
チ７２の出力信号により、バルブの位置がオペレ
ータに知らされる。このとき（第１Ｂ図の状態に
あるとき）他のANDゲートＡ及びＣから出力信
号は得られない。なぜなら発光素子Ａ及びＣが光
ビームに射出したとしても、該ビームは受光素子
Ｒに到達せず、よつてANDゲートＡ及びＣの一
方の入力信号は常に「０」となるからである。

バルブが回転して導管１０及び１２が連結され
ると、プリズム表面f₂は発光素子S_A上に置かれ
る。よつてANDゲートＡから出力信号が送り出
され、ラツチ７６にバルブ位置を示す信号がスト
アされる。

同様にバルブが回転して導管１２及び１４が連
結されると、ラツチ８０にバルブ位置を示す信号
がストアされる。

何らかの都合により、１個の発光素子と複数の
受光素子を用いたい場合には、、上述した発光素
子S_A，S_B，S_Cの代わりに３個の受光素子を用い、
且つ受光素子Ｒの代わりに１個の発光素子を用い
ることが可能である。この場合リング・カウンタ
６０、遅延回路７０，７４，７８及びラツチ７
２，７６，８０は不要となる。但し１個の発光素
子（第３図においてＲの位置に置かれる）を点灯
させるため、リード線６８を別個の電源に接続し
ておく必要がある。すると光ビームの到達した受
光素子（３個のうちのいずれか１個）から出力信
号が得られ、該当するANDゲートからバルブ位
置信号が得られることになる。

以上詳述した如く本考案によれば、バルブ自身
に特殊な機構を備えることなく該バルブの回転位
置を検出することができるため、殊に「使い棄て
式バルブ」の応用分野にとつて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本考案の一実施例によるバルブ位置
検出装置を示した平面図、第１Ｂ図は第１Ａ図に
示したＡ−Ａ図における断面図、第１Ｄ図は第１
Ｂ図に示したＣ−Ｃ面における端面図、第１Ｃ図
は第１Ａ図に示したＢ−Ｂ面における断面図、第
２図は第１Ｂ図に示されたプリズムＰの別実施例
を示す断面図、第３図はバルブ位置信号を検出す
るための回路図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 使い棄て式のバルブ本体の回転位置に応じて複
   数の導管間を選択的に接続するバルブのためのバ
   ルブ位置検出装置において、 前記複数の導管が内部に形成された肉厚の板で
   あるとともに、前記バルブ本体を回転自在にはめ
   込むための第１の面から第２の面への貫通孔を有
   し、前記複数の導管の各々は前記貫通孔の内壁面
   にその一端の開口を有するトツププレートと、 前記トツププレートが取り外し可能に取りつけ
   られる基部とを設け、 前記バルブ本体は内部にチヤネルを有するとと
   もに前記チヤネルは前記バルブ本体の周面のうち
   の前記トツププレートの前記貫通孔の内壁面と接
   する部分の複数箇所で開口を形成することにより
   外部と接続され、 前記バルブ本体の周面の前記複数の開口は、前
   記バルブ本体が所定の回転位置にあるとき前記貫
   通孔の内壁面に設けられた前記開口のうちの少な
   くとも２つと整列することにより前記複数の導管
   の少なくとも２つを前記チヤネルを介して連通さ
   せる位置に形成され、 前記基部の前記トツププレートに面する側に光
   検出器と光放出器とを設け、 前記バルブ本体の前記基部側に非回転対称形状
   の突出部を設け、 前記非回転対称形状の突出部が取り外し可能に
   はまり込む穴を有しこの穴に前記突出部をはめ込
   むことにより前記バルブ本体と一体的に回転する
   回転部材と、 前記回転部材に取付けられて前記バルブ本体と
   一体的に回転することにより、前記バルブ本体が
   前記所定の回転位置になつて前記少なくとも２つ
   の導管が前記チヤネルを介して連通しているか否
   かに基づいて、前記光検出器と前記光放出器との
   間に光路を形成する光反射器と、 前記光放出器へ光放出のための駆動信号を供給
   する駆動信号供給回路と、 前記駆動信号供給回路と前記光検出器との両者
   または前記光検出器に入力端が接続され、前記バ
   ルブ本体が前記所定の回転位置にあることを示す
   信号を出力する回路と を設けたことを特徴とするバルブ位置検出装置。