JPH05504705A - 特に医薬注入装置のための逆止弁 - 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】 特に医薬注入装置のための逆止弁 本発明は、中央室を有するハウジングを備え、この中央室には流路を備えた封止 膜により互いに分離しうる流入路と流出路とを開口させ、前記膜がハウジング内 に固定された縁部と中央封止部とこれら画部分を互いに結合する薄い環状壁部と を備えてなる、特に医薬注入装置と連結して使用するための逆止弁から出発する 。

この種の逆止弁はＥＰ−Ａ−０２４７８２４号に記載されている。この弁はその 流入側と流出側との間で圧力差が小さい場合には適さず、すなわち弁の確実な開 閉が僅かな圧力差では得られない。小さい圧力差でも全体として機能を果たすに は、この弁における固定膜の初期応力を極めて小さくせねばならない。しかしな がら、この条件は保守することが極めて困難であり、しかも実質的にこの弁に必 要とされる狭い製作許容度のため弁部材の製作に際し困難が生じ、小さい変動で さえ比較的強く不利に作用する。しかも、小さい製作許容度は高い製作コストを もたらす。さらに、膜の開口力も比較的高く、これは特に膜の構造および形態、 並びに固定設備に起因する。

この種の逆止弁は医療技術に使用され、たとえばいわゆる並列注入の際に使用さ れ、患者に対し注入フラスコにより重力操作で供給される注入溶液に追加設備を 介し掻く僅かな量の薬剤を注入ポンプもしくは噴射ポンプにより供給する場合に 使用される。その際、患者に対する注入溶液の供給が不注意に看過して中断され た際に危険が生ずるような、注入ポンプから重力系への薬剤の逆流を防止せねば ならない。問題とする逆止弁は、この目的で、患者に対する流入方向では両シス テムを正常機能にて互いに連結するが反対方向では互いに分離するよう構成され る。

したがって、この種の逆止弁に対する要求が極めて高い。確保せねばならないこ とは、逆止弁を約０．０１バールの重力で発生した圧力において既に開放させ、 阻害なく注入溶液の供給を可能にすることであり、他方ではポンプ系に混乱をも たらしうる約６バールの閉鎖圧力に耐えねばならないことである。その際、上記 開口感度が全閉鎖圧力の作用直後に実現されねばならない。さらに、０．１ｍｌ ／ｈの輸送速度を確保せねばならない。何故なら、これは用いる噴射ポンプの場 合一般に最小の輸送速度となるからである。

上記用途に用いられる他の逆止弁はＥＰ−Ａ−０１８２０４５号の主題であり、 これは封止板を有するものであって静止状態では中央の２点支持により流入開口 部に対し当接保持され、重力系の注入圧力により弓状の変形を受けて注入溶液が 封止板を迂回しつるようにする。同様な解決策がＤＥ−Ｕ−８７１７７２６号に も示唆される。さらにＤＥ−Ｃ−２６０５３４８号は、ポンプ系に過圧が生じた 際に弁プレートの浮上によって機能する逆止弁を示している。

研究が示したところでは、上記の逆止弁は全て少なくとも１つの上記要求を満た さない点において共通している。試験結果がツァイトシュリフト、「ビオメジチ ニッシエ・テクニーク」、第３５巻、第３頁（１９９０）の論文に開示されてお り、この論文はこの種の逆止弁に課せられる他の必要性に言及している。その際 、特に逆止弁によって生じた流通を阻止する流動抵抗を増大させて流過を低下さ せ、この流通を正確に制御する意味で出来るだけ小さくすべきである。

したがって本発明の課題は、上記の要求を最適に果たすと共に特に圧力差が小さ い場合にも製作許容度とは殆ど無関係に簡単な構造にて確実な開閉を達成しつる よう冒頭記載の種類の逆止弁を改良することにある。

この課題の解決策を請求項１に示す。

本発明による逆止弁の好適実施態様については他の請求項に示されている。

この解決策によれば、小さい圧力差でも逆止弁の確実な作動が達成され、しかも 特に機能上重要な弁の構造部分が大きい製作許容度によって得られるそれ自体で は許容し得ない寸法変動を有する場合にも達成される。これは、流入路から膜の 領域に加わる開口圧力が封止クレータの外側で作用して、大きい開口力が小さい 圧力差においても膜の大きい面により実現されることに起因する。

その結果、膜の初期応力を大きくすることができ、したがって弁の改善された封 止確実性が達成される。さらに、弁はより大きい製作許容度にて製作することが でき、その要求される作用効果を失うことがない。さらに、その構造方式が簡単 な構成により保持される。

以下、本発明の逆止弁を縦断面図で示す添付図面により、本発明の実施例をさら に説明する。

これによれば、逆止弁はハウジング１からなり、これを第１および第２のハウジ ング部分２および３で構成する。両ハウジング部分２および３は好ましくはプラ スチック射出成形法にて適する熱可塑性プラスチックから作成され、それぞれ１ 個のチューブ支持体４および５を備え、これらにより互いに整列する流入路６お よび流出路７を包囲し、すなわち共通の軸線８を以て配置する。両ハウジング部 分２および３は互いに連結されて実質的に円筒形状を有する中央室９を画成し、 ここに高可撓性材料からなる膜１０をその縁部領域で封止してハウジング部分２ と３との間に固定する。

チャンバ９はたとえば流出側にて流入路６に設けた隔壁１１により画成され、こ の隔壁にはその縁部領域に小さい流通穴部１２を設け、ここに軸線８と同軸に走 る円周を配置すると共に流入路６をチャンバ９と接続する。

隔壁１１は中央のクレータ−状封止形成部１３．１４を有し、これを穴１２用の 円の内部に設ける。封止クレータ−リング１３は膜１０の方向に隔壁１１から突 出して、内側クレータ−面１４と外側リング面１５とが窪むようにする。隔壁１ １の穴部１２は窪んだリング面１５中に開口する。さらに、膜１０の外側縁部領 域のためのリング状固定面１９が存在し、これは膜の封止面２０および封止クレ ータ−リング１３の封止縁部１３と共に好ましくは少なくとも実質的に共通面に 位置する。

膜１０は固定された厚い縁部１６ａを備え、さらに円盤状の中央封止部１６ｂを 設け、この中央封止部は封止クレータ−リング１３と共に開口自在な封止部を形 成するよう連携する。好ましくは波状に成形した薄い環状壁部１７には固定した リング部分だけでなく膜１０の封止部をも接続する。その際、封止部１６ｂの直 径は穿孔穴１２のための穴直径よりも若干大である。さらに封止部１６ｂは流過 部として小さい中央穴部１８を備え、これは封止クレータ−リング１３の内部に 位置する空間を他のチャンバ９と連結させ、そこから流出路７を突出させる。環 状壁部１７は、たとえば断面が湾曲して形成され、湾曲部頂点が隔壁１１から離 間するようにする。負荷した場合、環状壁部１７はリング面１５に当接して、さ らに撓むよう負荷される程度に押圧される。さらに、環状壁部１７はその連結箇 所１７ａ、１７ｂが膜１０の縁部１６ａおよび中央封止部１６ｂにて少なくとも 共通面に近接位置するよう配置され、この共通面はさらに膜の封止面２０と連携 する。

代案において、封止クレータ−リング１３は、膜１０の中央封止部１６ｂに設け て封止面２０を隔壁１１に形成することもできる。さらに、薄い環状壁部１７を 断面三角形もしくは四角形に形成することもできるが、好ましくは対称的な壁部 形状を与えるようにする。

他の具体例において、膜１０（または隔壁１１）の封止面２０を環状壁部１７の 連結箇所１７ａ、１７ｂの共通平面に対し平行に延在させることもでき、これと 合体させない。図面が示すように、さらに膜１０における縁部１６ａの固定面１ ９は少なくとも連結箇所１７ａ、１７ｂの共通面および封止面２０と近接するこ とができる。

膜環状壁部１７の他の実施例において、これはさらにその縁部領域が膜１０にお ける小さい曲率の断面にて他の画部分１６ａ、１６ｂと連結する直前に隔壁１１ に指向して湾曲形成するよう構成することもでき、たとえば参照符号２１で明か に示した通りである。次いで、環状壁部１７は固有の対向湾曲した波形状部まで 移行する。

封止クレータ−リング１３は、膜１０の流路１８よりも若干大きい直径を有する 。ざらに封止クレータ−リング１３は断面三角形に成形され、その先細り自由端 部が封止箇所１３ａを形成する。

上記逆止弁の操作につき、医薬並列注入用の装置に一体化された逆止弁を参照し て以下説明する。その際、重力操作で作動される注入システム（図示せず）を流 入路６と接続し、次いでさらに圧力注入システムを介し薬剤供給部（同様に図示 せず）を設けて、これを追加接続部で流出路７と連結する。

重力注入システムの液体カラムは、封止クレータ−リング１３の方向に所定の初 期応力を有する封止部１６ｂがそこから外れることにより、穴部１２を介し膜１ ０に対して作用を及ぼす。注入液は、これにより封止部１６ｂの穴１８を介して さらにチャンバ９中に流入し、次いで流出路７に達する。この状態は、圧力注入 システムからの薬剤供給が圧力上昇なしに患者に至る注入カテーテルで進行して いる際にも保持され続ける。しかしながら圧力注入システムに圧力上昇が生ずる と、カテーテル内にも圧力上昇が生じて、チャンバ９中に作用すると共に膜１０ の全裏面に対し作用する。膜はその上記初期応力に基づき直ちに逆止弁における 迅速かつ確実な封止をもたらし、これにより重力注入システムへの薬剤の望まし くない侵入を防止する。

さらに圧力上昇すると膜１０が変形して、薄い波状に形成された環状壁部１７が 隔壁１１のリング面１５に当接支持され、かくして環状壁部は高圧力から解除さ れると共に膜１０の破壊が防止される。患者に挿通されたカテーテルにおける上 記圧力上昇は、操作員に対し操作障害状態を表示する信号を発生することができ る。

上記逆止弁は好ましくは医療分野で使用される。しかしながら、これは操作条件 が同様または類似した他の分野でもポンプに使用することができる。

要約書 逆止弁は中央室（９）を設けたハウジング（１）を備え、この中央室には流路（ １８）を設けた封止ＩＩＩ（１０）により分離しうる流入路（６）と流出路（７ ）とを開口させる。膜（１０）はハウジング（１）内に固定された縁部（１６ａ ）と中央封止部（１６ｂ）と画部分（１６ａ、１６ｂ）を連結する薄い環状壁部 （１７）とを備える。最小の圧力差においても確実に操作する逆止弁を得るには 、中央のクリ−ター状封止形成部（１３，１４）をたとえば膜（１０）に設ける 。流入路（６）から膜（１０）への流入はクレータ−状封止構造（１３，１４） の外側で行なわれ、膜（１０）の流路（１８）をクレータ−状封止構造（１３， １４）の内側に位置せしめる。

封止応力を発生する膜（１０）の薄い環状壁部（１７）は成形断面を有し、膜（ １０）の縁部と中央封止部（１６ｂ）とに隣接したその開口連結部（１７ａ、１ ７ｂ）は、封止面に一致する或いはそれに平行である同一面に少なくとも近接位 置する。

国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．中央室を有するハウジングを備え、この中央室には流路を備えた封止膜によ り互いに分離しうる流入路と流出路とを開口させ、前記膜はハウジング内に固定 された縁部と中央封止部とこれら両部分を互いに結合する薄い環状壁部とを備え てなる、特に医薬注入装置と連結して使用するための逆止弁において、流入路（ ６）に指向したチャンバ（９）の内壁側またはこの内壁側と連携作用する膜（１ ０）の中央封止部（１６ｂ）には中央のクレーター状封止形成部（１３、１４） を膜用の封止設備として設け、流入路（６）から膜（１０）への流入をクレータ ー状封止形成部の外側で行なうと共に、膜の流路（１８）をクレーター状封止形 成部の内側に穿孔穴として設け、さらに封止初期応力を発生する膜（１０）の薄 い環状壁部（１７）を断面に成形し、膜の縁部（１６ａ）と中央封止部（１６ｂ ）とに隣接するその露出した連結箇所（１７ａ、１７ｂ）を封止平面（１３ａ、 ２０）と連携するまたはそれに平行な共通平面に少なくとも近接位置せしめたこ とを特徴とする逆止弁。
2. ２．流入路（６）には膜（１０）に対する流出側にて隔壁（１１）に流過穴部（ １２）を設け、さらに隔壁（１１）は負荷に際し膜（１０）の薄い環状壁部（１ ７）のための負荷解除用の支持面として窪んだりング面（１５）を備えることを 特徴とする請求の範囲第１項に記載の逆止弁。
3. ３．環状壁部（１７）が断面対称に形成され、たとえば波形を有し、その頂点を 好ましくは流入路（６）から反らせたことを特徴とする請求の範囲第１項または 第２項に記載の逆止弁。
4. ４．中央封止部（１６ｂ）の封止面（２０）または封止クレーターリング（１３ ）のリング状封止録部（１３ａ）と膜（１０）の縁部（１６ａ）における流入側 の固定面（１９）とが共通平面に少なくとも近接位置することを特徴とする特徴 とする請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の逆止弁。
5. ５．薄い膜環状壁部（１７）の縁部領域（２１）は、膜（１０）の他の両部分（ １６ａ、１６ｂ）と連結する直前に小さい曲率の断面が好ましくは流入路（６） に指向して湾曲形成され、さらに環状壁部（１７）がその対向形成された断面成 形部に移行することを特徴とする請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の逆止 弁。
6. ６．封止クレーターリング（１３）が、膜（１０）の流路（１８）よりも僅か大 きい直径を有することを特徴とする請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の逆 止弁。
7. ７．封止クレーターリング（１３）が断面三角形に成形され、その先細り自由端 部が封止箇所（１３ａ）を形成することを特徴とする請求の範囲第６項に記載の 逆止弁。