JPH0880347A - 薬液注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適切な量の薬液を持続的に注入できる簡便な
薬液注入装置を提供することを目的とする。 【構成】 平面的に配置された薬液貯蔵部と、薬液貯蔵
部から垂直方向に突出した針を有する薬液注入部と、薬
液貯蔵部の薬液を薬液注入部へ移送する薬液移送手段と
を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薬液を持続的に微量ずつ
注入する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】薬液を被注入物に持続的に微量ずつ注入
することは、種々の分野で要求されている。

【０００３】例えば糖尿病の治療には、その症状により
食事療法、運動療法、インシュリン（インスリン）療法
などが実施されている。このうちインシュリン療法は食
事制限、体重調整、運動などの療法でも十分に血糖値を
制御することが困難な患者に対し、血液中のぶどう糖を
分解するインシュリン（インスリン）を直接投与する療
法である。インシュリンは分子量５８０７のタンパク質
であり、皮膚からはほとんど吸収されず、またそのまま
経口投与しても胃で分解されてしまうことから、通常は
皮下注射によって投与される。また多くの場合、医師の
指導のもとに患者が自分自身で摂取糖分量に応じた適量
のインシュリンを定期的（１日に２〜４回）に注射し、
血糖値の自己制御を行う。しかし、この自己注射による
インシュリン療法は長期間にわたり、患者の肉体的苦痛
が大きく、面倒であるといった問題点がある。また、患
者自身が注射するため、過剰投与によってかえって低血
糖を引き起こす危険性がある。さらに、頻繁な注射によ
る注射部位の硬化や細菌による汚染等が問題となってい
る。

【０００４】上記の自己注射の問題を解決するインシュ
リン投与方法として、経鼻剤、坐薬等が提案されてい
る。しかし、効率が十分でなく血糖低下作用が弱い点や
副作用がある等の問題から、未だ実用化に至っていな
い。また、インシュリンとともに吸収促進剤を含有し、
皮膚から投与する貼付剤も提案されている。しかし、前
述のように経皮ではインシュリンの吸収効率が悪く、体
内に十分に注入されない問題や、吸収促進剤の皮膚への
刺激性の問題等があり、これも同様に実用化に至ってい
ない。従って、現状のインシュリン療法は、肉体的苦痛
やその他の問題があるものの、自己注射によるインシュ
リン投与法が取られている。

【０００５】このように、自己注射によるインシュリン
投与は患者の肉体的苦痛が大きく、また過剰投与によっ
て低血糖を引き起こす危険性が高い。また、注射器を用
いないインシュリン投与法では、血糖低下作用が十分で
ないという問題があった。そこで、適切な量のインシュ
リンを持続的に投与できる簡便な薬液注入装置が要望さ
れている。

【０００６】また、植物に対して害虫駆除や病気を治癒
するために薬液を与える場合、噴霧器で薬液を吹きかけ
るか、肥料のように根元の土壌に薬液を混ぜる方法が行
われている。しかし、噴霧器で吹きかける場合には薬液
が飛散するため対象となる植物以外にも薬液がかかると
いう問題がある。また、肥料のように土壌に混ぜると薬
剤が残って土壌を汚染するという問題がある。しかも、
その効果は一過性であるため処理を繰り返し行わなけれ
ばならないという問題とともに、必要以上の薬液を使用
してしまうという問題もある。このため、やはり適切な
量の薬液を持続的に投与できる簡便な薬液注入装置が要
望されている。

【０００７】さらに、畳やカーペットなどに発生するダ
ニなどの害虫を駆除する場合、エアコンなどのフィルタ
ーに発生したカビに起因する不快臭を除去・低減する場
合などにも、薬液をスプレーすることが行われている
が、その効果は一過性であり定期的に処理を繰りかえさ
ざるを得ないため、やはり適切な量の薬液を持続的に投
与できる簡便な薬液注入装置が要望されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、適切な量の
薬液を持続的に投与できる簡便な薬液注入装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の薬液注入装置
は、平面的に配置された薬液貯蔵部と、この薬液貯蔵部
から垂直方向に突出した針を有する薬液注入部と、前記
薬液貯蔵部の薬液を前記薬液注入部へ移送する薬液移送
手段とを具備したことを特徴とするものである。

【００１０】本発明において、薬液貯蔵部は平面的に配
置することができればその形状は特に限定されず、例え
ば細管を渦巻状または蛇行状などの形状に配置したもの
が用いられる。

【００１１】本発明において、薬液注入部は薬液貯蔵部
から垂直方向に突出した針を２本以上有し、その外径が
０．２５ｍｍ以下であることが望ましい。また、薬液注
入装置の被注入物と接する部分にはクッション層が設け
られ、針がそのクッション層内に配置されていることが
望ましい。

【００１２】本発明において、薬液貯蔵部の内部に貯蔵
された薬液を薬液注入部へ移送する手段としては、体積
膨張、熱収縮、ガス発生反応などの物理変化もしくは化
学変化を利用するもの、または電源を必要としない手動
ポンプや圧縮ガスタンクなどが望ましいが、電動ポンプ
などを用いてもよい。

【００１３】

【作用】本発明の薬液注入装置では、被注入物に対して
垂直方向に針を挿入するので、被注入物中での針の位置
が安定であり、長時間経過しても針が移動したり抜けた
りすることがない。なお、被注入物が患者の肉体である
場合、針の外径を０．２５ｍｍ以下にすれば、針挿入時
だけでなく針を体内に長時間滞在させても、患者はほと
んど痛みを感じないため日常生活に支障をきたさない。
また、針から薬液を直接皮下注射するため、血液中への
吸収がよく、薬液の生理的効率がよい。しかも、薬液貯
蔵部から垂直方向に突出する針からほぼ一定の流量で薬
液が持続的に注入されるので、一時的な過剰投与による
体調障害が起こらない。さらに、本発明の薬液注入装置
は使い捨て使用が可能なため、細菌による汚染が非常に
少ない。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１５】実施例１ 図１に本発明の第１の実施例を示す。本実施例では、薬
液１は渦巻状に形成された管状の薬液貯蔵部２内に貯蔵
され、その薬液貯蔵部２の一端には外径０．２ｍｍの針
３を３本備えた薬液注入部４がある。また、薬液貯蔵部
２の他端には高吸水性物質５及び水６が充填されてい
る。薬液１と高吸水性物質５の間にはスペーサー７が配
置され、両者を分離している。また、薬液貯蔵部２と薬
液注入部４の間には、貫通孔を有するストッパー８が備
えられており、スペーサー７が薬液注入部４に移動しな
いように機能する。さらに、高吸水性物質５と水６の間
には、手動解放弁９が設けられている。同様に、水６の
充填された管の末端には手動解放弁１０が備えられてい
る。図２は、図１のＡ−Ａ′線に沿う断面図を示したも
のである。上面には被覆層１１が設けられ、その下面に
は分離層１２があり、薬液貯蔵部２の互いに隣接する管
を分離している。また、薬液貯蔵部２および分離層１２
の下にはクッション層１３を備えている。中心部分に設
けられた薬液注入部４には針３があり、薬液１および薬
液貯蔵部２と接続している。また、被覆層１１およびク
ッション層１３の下面には接着層１４がある。

【００１６】以下に、各部の詳細について説明する。

【００１７】最初に針３について説明する。針３は平面
的に配置された薬液貯蔵部２に対して垂直方向に突出し
ている。このように薬液貯蔵部２内での液の流れに対し
て垂直方向に針３を設けることにより、流量を変動させ
ずに適量の薬液を持続的に注入することが可能となって
いる。図３に、液の流れに対する針の設置方向と針先端
部での流量の関係を示す。この図は、薬液を充填したチ
ューブの先端部に針を取り付け、チューブの他端に針な
しシリンジを取り付けてピストンに一定の圧力をかけ
て、その時の針先端部での薬液の流量を計測したもので
ある。なお、流量は安定時の流量を１００として規格化
している。チューブの先端部にそのチューブの長さ方向
と平行に針を設けた場合は、初期の立ち上がりは速いも
のの、その後の流量変動が大きく安定に時間がかかっ
た。また、定常状態においても流量の脈動が見られた。
一方、チューブの先端部側面にそのチューブの長さ方向
と垂直に針を設けた場合は、初期の立ち上がりは遅いも
のの、すばやく一定流量に到達して一時的な過剰流出を
生じなかった。定常状態での流量変動もほとんど見られ
なかった。この結果から、平面的に設けられた薬液貯蔵
部２に対して針３を垂直方向に設けることにより、流量
を変動させずに適量の薬液を持続的に注入することが可
能であることを見い出した。

【００１８】針３は複数本設けることが望ましく、この
実施例では３本の針を薬液貯蔵部２の一端周辺に設けて
いる。針３の材質は、例えば、ステンレス（例えば、Ｓ
ＵＳ３０４やＳＵＳ３２１）、銅および銅合金、アルミ
ニウムおよびアルミニウム合金などの金属、またシリコ
ンなどの半導体、またシリカなどの金属酸化物を用い
る。針３の作製方法には、引き伸ばし法、注型法、ワイ
ヤ放電研削法などを用いることができる。シリコンの場
合はエッチングなどのフォトリソグラフィー技術を用い
て作製する。また、針３の形状は必ずしも円筒状の管で
なくてもよい。さらに、針３は通常の注射針のように中
空である必要はなく、穴のあいていない針、例えば多孔
性の材料で作製された針や側面に溝が形成された針であ
ってもよい。

【００１９】図４に針の外径と挿入時の痛みの関係を示
す。横軸は針の外径、縦軸は針を腕部に垂直に挿入した
時の痛みであり、外径０．７ｍｍの針を挿入した時の痛
みを１００として表している。挿入の深さは３ｍｍとし
た。図４の結果から、針挿入時の痛みは針の外径と密接
に関係しており、外径が０．２５ｍｍ以下の針ではほと
んど痛みを感じられなくなることがわかった。従って、
針３の外径は０．２５ｍｍ以下であることが望ましい。
図５には針３の刃先部分を示す。針３の先端は鋭角に加
工されており、その角度θは２０°以下である。挿入時
の抵抗や痛みを低減させるためには、１５°以下である
ことがより望ましい。また刃先の研削面は、図５のよう
に平面的であっても、また図６に示したような曲面的で
あってもよい。さらに、図７に示したように刃先の研削
面が別々の角度をもった２つ以上の面を有していてもよ
い。加えて、挿入時の抵抗や痛みを低減させるため、針
３の刃先の研削面および管の側面は研磨して平均表面粗
さが５μｍ以下になるよう加工されている。

【００２０】次に、針３の断面を図８に示す。針管１５
の内部には、その内壁に密着あるいは近接した芯１６が
備えられている。薬液１を針管１５内に充填する際、こ
の内部管がない場合は液の表面張力が大きな抵抗となり
容易に針管１５内に充填することが難しい。しかし、芯
１６の存在により芯１６外壁と針管１５内壁の間に狭い
隙間が形成されるため、毛細管現象によって容易に薬液
１を針管１５内に充填することができる。針管１５の内
径が小さい時ほどこの芯１６の効果は大きい。ただし、
針管１５の内径がある程度大きい場合は芯１６を省略す
ることができる。また、図８では芯１６は中空の管であ
るが、図９に示したように中空でなくても同様の効果が
得られる。

【００２１】図１０に針３の基端部と薬液貯蔵部２との
接続部分の拡大図を示す。針３の基端部にはひさしが形
成されており、薬液貯蔵部２の外壁あるいは下層部に固
定されている。このひさしは、針３を生体に挿入する際
あるいは引き抜く際に掛かる抵抗に対し、針３を頑丈に
固定する効果がある。この基端部のひさしは図１１に示
したように複数個形成されていることが、強度の点から
望ましい。

【００２２】図２に示したように、薬液貯蔵部２および
薬液注入部４の下部、すなわち生体と接触する面側には
クッション層１３が設けられている。クッション層１３
には外力によって厚み変形する材料、例えばポリウレタ
ンやポリエチレンなどの多孔性発泡樹脂を用いる。ま
た、針挿入後の安定性から、その厚み方向の変形は非可
逆的であることが望ましい。このクッション層１３は、
本発明による薬液注入装置を被注入物である生体に装着
した後、針３を挿入する際に、針３が生体に対して正確
に垂直方向に刺さるよう針３を保持する機能を有する。
このクッション層１３により、針３が折れたり湾曲した
りせずに確実かつ正確に生体内部に挿入することが可能
となる。使用前、すなわち本発明による薬液注入装置を
生体に装着する前においては、針３はその長手方向の半
分以上がクッション層１３の中に納められている。針先
の保護や内部の汚染防止のために、図１２に示すように
針３がすべてクッション層１３内に納められていること
が望ましい。また、図１３に示すように、針３の上方部
から外力を与えて針３を生体１７内に挿入した時には、
クッション層１３はその外力によって厚み変形する。ク
ッション層１３の表面には接着層１４が設けられてお
り、針挿入部分がずれないように固定している。

【００２３】次に、薬液貯蔵部２について説明する。図
１で示した薬液注入装置では、薬液貯蔵部２は渦巻状の
パターンに形成されているが、図１４に示すような曲線
パターンでもかまわない。その断面形状は、図２に示し
たような円形が望ましいが、楕円形や四角形でもかまわ
ない。薬液貯蔵部２はチューブで形成されている。チュ
ーブの材質としては、シリコーンや四フッ化エチレンな
どの樹脂製チューブ、あるいは金属製チューブなどを用
いる。また、チューブを使用せずに、分離層１２を加工
して管状の溝を形成し、その溝を薬液貯蔵部にしてもよ
い。例えば、シリコン基板をエッチングするなどの方法
が取られる。

【００２４】薬液貯蔵部２の管の末端部分には、高吸水
性物質５および水６が充填されている。この高吸水性物
質５および水６は、徐々に薬液１を針３から外に押し出
す移送部としての機能を有する。高吸水性物質５は水６
と接触すると、それを内部に吸収して体積膨張を起こ
す。その膨張力によって薬液１が移送される。高吸水性
物質としては、例えば、数１０倍以上の体積膨張を生じ
るポリビニルアルコール・アクリル酸ナトリウム共重合
体などの高吸水性ポリマーの粉末を用いる。高吸水性物
質５と水６の間には、手動解放弁９が設けられている。
手動解放弁９の構造を図１５に示す。薬液貯蔵部２の管
内部には、高吸水性物質５と水６を分離する薄い分離膜
１８があり、その上部には先端が鋭利な突起１９が形成
されている。この突起１９の上部から外力を加えること
により、突起１８が分離膜１９を貫通し、流通孔が形成
される。外力を解くと突起１９は図１５と同様の配置に
復帰して、水６が高吸水性物質５に侵入し、高吸水性物
質の体積膨張が開始する。このように外力を与えて分離
膜１９に流通孔を形成する操作は、薬液注入装置を被注
入物に装着する以前に行うことが望ましい。この装着前
の操作により、針内部に残留した空気を抜くことができ
る。一方、図１に示すように水６が入った部分のもう一
端にも同様の手動解放弁１０が設けられている。この手
動解放弁１０は、図１６に示すように大気に通じた部屋
と水との間に形成されている。分離膜１８に突起１９で
穴を開けて水６の入った管の一端を大気解放状態にする
ことにより、高吸水性物質５のある部分への水の移動を
スムーズにする作用がある。

【００２５】この第１の実施例では、薬液の移送部とし
て高吸水性物質の体積膨張を利用しているが、熱や化学
反応などによって体積膨張を徐々に生じる物質であれば
よい。

【００２６】薬液１と高吸水性物質５の間には、図１７
に示すようなスペーサー７が設けられている。このスペ
ーサー７は薬液１と高吸水性物質５が混合しないように
分離するものであり、高吸水性物質５の体積膨張にした
がって薬液貯蔵部２の管内を移動する。形状は球形、ま
たは図１８に示したような円筒形であることが望まし
い。その外径は、薬液貯蔵部２の管の内径と同じか、あ
るいはわずかに大きく作られている。また、図１の薬液
貯蔵部２において、針３が設けられた薬液注入部４の手
前にはストッパー８が設けられており、スペーサー７が
薬液注入部４に移動しないよう機能している。ストッパ
ー８の構造を図１９と図２０に示す。ストッパー８は薬
液貯蔵部２の管の内径が一部狭くなった形をしている。
図１９は移動してきたスペーサー７がストッパー８で強
制的に停止させられた状態を示しており、ストッパー８
の側面の曲率はスペーサー７の接触面と一致するように
形成されている。また、ストッパー８中央の貫通孔は図
２０に示すように薬液貯蔵部２の管と同心円状に形成さ
れている。このようなストッパー８を設けることにより
スペーサー７の移動は阻止され、高吸水性物質５が薬液
注入部４を通って針から生体へ注入されることを防止す
る。

【００２７】次に、被覆層１１について説明する。図２
に示したよう薬液注入装置の最上面には被覆層１１が形
成されている。被覆層１１は、下に存在する薬液貯蔵部
２が透けて見えるように透明あるいは半透明であること
が望ましい。その場合、薬液貯蔵部２の管も透明あるい
は半透明であり、スペーサー７は着色していることが望
ましい。その結果、外部からスペーサー７の位置を見て
薬液１の残量を知ることが可能となる。さらに望ましく
は、薬液貯蔵部２の管に沿って被覆層１１に目盛りが付
いていれば、薬液１の残量を正確に観察することができ
る。下部に薬液貯蔵部２あるいは分離層１２が存在しな
い部分の被覆層１１には、接着層１４が形成されてい
る。これは、薬液注入装置を被注入物に固定するための
ものであり、針３を被注入物に挿入する際に同時に接着
層１４を被注入物に接着させて、クッション層１３が圧
縮された状態で保持されるように固定する作用を有す
る。同様に、クッション層１３の下面にも接着層１４が
設けられている。ただし、この被覆層１１の接着層１４
またはクッション層１３の接着層１４は必ずしも必要で
はない。被注入物の表面状態が悪く接着性が十分でない
場合や、アレルギー症の問題がある場合などには、接着
層１４を設けずに薬液注入装置を被注入物に装着し、そ
の外側から包帯やサポーターなどの別の固定用具を用い
て固定してもよい。

【００２８】以上説明した第１の実施例の使用方法をま
とめると、まず手動解放弁９の上面を指等で押して、高
吸水性物質５と水６とを接触状態にする。次に、手動解
放弁１０の上面を指等で押して、水６の入った管の一端
を大気解放状態にする。高吸水性物質５の体積膨張に伴
い針３の先端から薬液１が出たことを確認して、被注入
物、例えば生体の表面に装着する。さらに、針３のある
部分の上面を指等で強く押し、同時もしくは直後に薬液
注入装置の全面を押して接着層１４を被注入物表面に密
着させて固定する。所定の薬液量が注入された場合、あ
るいはスペーサー７がストッパー９にまで移動した場合
は、被注入物表面から取り外し、廃棄する。

【００２９】実施例２ 薬液貯蔵部と薬液移送部の配置関係が第１の実施例とは
異なる第２の実施例を図２１および図２２に示す。第１
の実施例では、薬液移送部である高吸水性物質および水
を薬液貯蔵部と同一管内に配置し、薬液を後方から押す
構造であった。これに対し、図２１および図２２に示す
実施例では管状の薬液貯蔵部２の周囲に高吸水性物質５
および水６を配置させている。薬液貯蔵部２周辺の断面
図を図２３に示す。薬液貯蔵部および薬液移送部は２重
管構造となっており、内管２０中には薬液１が、内管２
０と外管２１の間には高吸水性物質５が設けられ、外管
２１の周囲には水６が充填されている。また、外管２１
の一部は薄くなっており、その上部には突起１９があり
手動解放弁９を構成している。この突起１９の上面から
外力を加えることにより突起１９が外管２１の薄くなっ
た部分を貫通して流通孔が形成され、水６が高吸水性物
質５に浸透して体積膨張を開始する。この高吸水性物質
５の体積膨張により内管２０が圧迫されて内部の薬液１
が移送される。外管２１の硬さは内管２０に比べ大きい
ことが薬液１の移送効率の点から望ましい。この実施例
では、第１の実施例で用いたスペーサーやそのストッパ
ーを全く必要とせず、薬液１に高吸水性物質５が混入す
る危険性がない。

【００３０】薬液移送部としては高吸水性物質と水の組
み合わせ以外にも、熱や化学反応などにより体積膨張を
徐々に生じる物質であればよい。薬液貯蔵部２に対する
薬液移送部２２の配置は、図２４に示すような薬液貯蔵
部の管２１の周囲を体積膨張を起こす物質を含む薬液移
送部２２が全部取り囲む構造でもよく、また図２５に示
すような平面的な薬液移送部２２が薬液貯蔵部２の上あ
るいは下に配置された構造を取ってもよい。さらに、こ
のような平面的な薬液移送部２０の場合には薬液貯蔵部
２の構造も管状である必要がなく、平面的な形状であっ
てもよい。この平面的な薬液貯蔵部２では、複数の針３
を一ケ所に集中させずに全体的に分散させて設けること
が望ましい。

【００３１】実施例３ 図２６は、薬液移送部として手動ポンプによる圧縮空気
を用いた第３の実施例を示す。薬液貯蔵部２の薬液注入
部４と反対側の末端には、圧縮空気タンク２３および手
動ポンプ２４が接続されている。圧縮空気タンク２３と
手動ポンプ２４の間には逆止弁２５が備えられており、
手動ポンプから送られた空気が圧縮空気タンク２３から
逆流しないように機能する。また、手動ポンプ２４には
大気と通じた吸入孔２６があり、そこにも逆止弁２５が
設けられている。さらに、圧縮空気タンクには内部が所
定の圧力以上になった時に空気を放出するリーク弁２７
が取り付けられている。圧縮空気タンク２３と薬液貯蔵
部２の間にはスペーサー７を一定圧力で押すように圧力
調整弁２８が設けられている。図２７は、図２６のＣ−
Ｃ′線に沿う断面図を示したものである。手動ポンプ２
４の上部から外力を加えると、内室２９の容積が減少し
て内室２９にあった空気は圧縮空気タンク２３へ送られ
る。次に外力を解放すると、内室２９の容積が元に戻ろ
うとして、吸入孔２６を通じて外部から空気を吸入す
る。このようにして圧縮空気タンク２３内に蓄えられた
圧縮空気がスペーサー７を介して薬液を移送する。手動
ポンプを押すタイミングは、数回の操作を間欠的に行え
ばよく、薬液の移送速度は圧力調整弁２８によって圧縮
空気タンク２３内の圧力に依存せずほぼ一定に保たれ
る。また、圧縮空気タンク２３は省略することも可能で
ある。

【００３２】同様に、圧縮されたガスの圧力を薬液移送
部とする別の実施例を図２８に示す。薬液貯蔵部２の薬
液注入部４と反対側の末端は、複数の圧縮ガスタンク３
０と接続されている。各圧縮ガスタンク３０には手動解
放弁９と逆止弁２５が備えられている。それぞれの圧縮
ガスタンク３０の手動解放弁９は順番に時間をおいて解
放する。逆止弁２５は、新たに圧縮ガスタンクを解放し
た時に、そのガスがすでに解放した圧縮ガスタンク内に
流入しないように機能する。各圧縮ガスタンク３０のガ
ス圧は、解放する順番が後のものほど高く設定されてお
り、圧力調整弁２８の働きと併せて、一定圧力で薬液を
移送することが可能である。

【００３３】また、本実施例におけるガス圧を利用した
薬液移送部は、管状の薬液貯蔵部２内の薬液１を末端か
らスペーサー７を介して押す構造であったが、第２の実
施例と同様に、圧縮ガスの部屋を管状薬液貯蔵部２の周
囲に配置してもよい。さらにこの場合、薬液貯蔵部２も
管状である必要はなく、平面的な形状であってもよい。

【００３４】実施例４ 薬液貯蔵部２が薬液移送部を兼ね備えた第４の実施例に
ついて説明する。図２９は、管状の薬液貯蔵部２の断面
を示したものである。薬液貯蔵部の管３１は熱収縮性物
質で作製されており、その管の周囲には熱伝導層３２が
形成されている。熱伝導層３２は外側の最上面にも形成
されており、薬液貯蔵部の管３１の周囲の熱伝導層３２
と接続されている。この外面の熱伝導層３２に電熱ヒー
ターや使い捨てカイロなどの発熱体を接触させることに
より、その熱が熱伝導層３２を介して薬液貯蔵部の管３
１に伝わり、管３１は収縮してその径が小さくなる。こ
の管３１の形状変化により、内部の薬液１が移送され
る。管３１の熱収縮性物質としては、シリコン樹脂やフ
ッ素樹脂などの熱収縮ゴムなどを用いる。また、管３１
は熱収縮性物質に限らず、温度によって形状変形する形
状記憶物質を用いることもできる。熱伝導層３２には銅
などの金属薄膜を用いる。薬液の変質を防ぐためには、
薬液貯蔵部の管３１の内壁には断熱層を設けて、薬液に
熱が伝わりにくくすることが望ましい。また、分離層１
２にも熱伝導性の低い材料を用いるとよい。さらに、外
面の熱伝導層３２に接触させる発熱体は、管状の薬液貯
蔵部２における薬液注入部側とは反対の末端の上面付近
に設けることが薬液の移送効率の点から望ましい。別の
加温方法として、熱伝導層３２を生体との接触面側に設
けて体温を熱源に利用して管３１を収縮させる構造であ
ってもよい。

【００３５】実施例５ 図３０は、薬液貯蔵部２および薬液注入部４と、薬液移
送部３７が分離した構造をもつ第５の実施例を示すもの
である。薬液移送部３７はポンプ３３と駆動回路３４と
電源３５を備えており、チューブ３６により薬液貯蔵部
２に接続されている。この場合、薬液移送部３７は使い
捨てにする必要がなく、薬液貯蔵部２と薬液注入部４の
みを使い捨てにすればよいので、使用コストが安価で済
む。

【００３６】実施例６ 本実施例では、植物に薬液を持続的に注入する装置につ
いて説明する。図３１に本実施例の装置５１を示す。図
３１において、ポリプロピレン、シリコーン、ポリイミ
ドなどの高分子材料からなる平面状の装置本体５２の内
部には、互いに隔壁で分離された薬液貯蔵部５３、薬液
滞留部５４、ポンプ機構部５５が設けられ、薬液滞留部
５４には薬液を注入するための針５６が固定されてい
る。薬液貯蔵部５３には植物の病気を治癒するための薬
液５７が入っている。ポンプ機構部５５は、機械式、電
気式などどのような方式のものでも用いることができる
が、内部で気体を発生させてその圧力により薬液貯蔵部
５３へ薬液を移送する方式のものが簡便である。

【００３７】図３２に示すように、薬液滞留部５４と薬
液貯蔵部５３との間（および薬液貯蔵部５３とポンプ機
構部５５との間）の隔壁５８の近傍には突起５９が設け
られている。使用時に上から押して突起５９により隔壁
５８に孔をあけると、薬液はポンプ機構部５５の内部で
発生した気体の圧力により薬液貯蔵部５３へ、次いで薬
液滞留部５４へ押し出され、さらに針５６を通して植物
へ注入される。

【００３８】針は植物に与えるダメージを小さくするた
めに細い方が好ましく、５０μｍ程度から数ｍｍが望ま
しい。針の材料としては、ステンレス、アルミニウムな
どの金属のほか、シリコンなどの半導体を用いてもよ
い。針は必ずしも中空である必要はなく、針全体に小さ
な孔があいた多孔質のものであってもよい。多孔質の針
を用いた場合、中空の針の場合のように薬液が勢いよく
出ることがなく、薬液がしみ出てくるので薬液を持続的
に注入するにはより適している。多孔質の針は半導体材
料であるシリコンを用いて容易に形成でき、径が細い針
を形成するのも他の材料に比べて容易である。また、大
量生産によってコストも安くできる。

【００３９】図３３に示すように、本実施例の装置５１
は植物の茎６０の表面に貼り付けて固定される。この
際、針５６が植物の茎６０に刺さるのでそれだけでも固
定は可能であるが、装置５１の下面に両面テープを貼り
付けたり、上から粘着テープで固定するなど補強手段を
用いることが好ましい。針５６は細いので植物に悪影響
を与えることはない。

【００４０】本実施例の装置を用いれば、薬液を植物内
部に直接注入するので、効果が速く現れ、薬液も最低量
ですむので無駄がない。また、根元に薬剤を散布する方
法よりも大きな効果が得られ、対象となる植物以外の薬
液による汚染も抑えられる。さらに、薬液を持続的に植
物内部へ注入できるので、効果の持続性が高い。

【００４１】なお、薬液として染料を用いることもで
き、例えば白い花を持つ植物に赤い染料を含んだ液体を
注入して花びらを赤くしたり、葉の一部の色を変えると
いう利用方法も考えられる。また、薬液として香料を用
いることもでき、香りの弱い花の香りを強くするという
利用方法も考えられる。

【００４２】実施例７ 畳用の防ダニ剤注入装置を図３４を参照して説明する。
図３４（ａ）に示すように本実施例の装置７０は、約３
０ｃｍ角、約５ｍｍ厚さの硬質塩化ビニルやポリプロピ
レンなどの高強度プラスチックからなる基板７１の表面
に多数の中空ステンレス製の針７２が垂直方向に突出し
た外観を有する。針の太さは１〜２ｍｍ、長さは５〜３
０ｍｍである。図３４（ｂ）に示すようにこの基板７１
の内部には溝７２が蛇行して形成され、その内部に防ダ
ニ剤が貯蔵されている。針はシートを注型する際に溝に
対応するように予め埋め込んでおく。上記のように針の
長さを不均一にしているのは、畳の内部での防ダニ剤の
注入量を３次元的に均一化するためである。未使用時に
は針の先をウレタンフォームなどで保護することによ
り、防ダニ剤の漏出と乾燥を防止している。なお、この
装置には防ダニ剤を移送するための特別な手段は設けら
れていないが、これは畳の自重および畳の上を歩く人の
重量により装置を圧迫することにより、防ダニ剤が畳に
注入されるようにしているためである。図３５に示すよ
うに、この装置７０は畳７３の裏面に敷いて使用され
る。このため、基板面に接着剤を付着させる必要はな
い。この装置を使用すれば、約２年間にわたり防ダニ効
果を持続できる。なお、この装置を畳表の裏側と畳との
間に予め埋め込むとより有効である。

【００４３】実施例８ エアコンのフィルター用の防黴剤注入装置を図３６を参
照して説明する。本実施例の装置８０は、厚さ５ｍｍ、
高さ２ｃｍ、フィルターの横幅に相当する横幅のポリプ
ロピレンの内部に３ｍｍ×１．５ｃｍの溝を形成した薬
液貯蔵部８１に防黴剤を充填し、太さ１ｍｍ、長さ１ｃ
ｍの中空ステンレス製の多数の針８２を埋め込み、その
上部に空気室８３を形成し、この空気室８３の端部に図
示しない弁を介して連通する電気式ポンプ８４を設けた
ものである。この装置８０はエアコン８５のフィルター
８６上に設置される。電気式ポンプ８４から空気が空気
室８３へ押し出されて薬液貯蔵部に一定の圧力がかか
り、針８２を通してフィルター８６に防黴剤が供給さ
れ、防黴剤は徐々に浸透してフィルター８６の下部にま
で達する。電気式ポンプ８４はエアコンを使用しないと
きに、防黴剤がフィルター下部にまで到達する一定時間
だけ稼動するようにタイマーで制御されている。これ
は、エアコンの吹き出し口から放出される防黴剤の量を
少しでも抑制してその効果を持続させるためである。こ
の装置を用いれば、１年に１回防黴剤を交換するだけで
防黴効果を持続できる。

【００４４】実施例９ 壁紙用の防黴剤注入装置を図３７を参照して説明する。
図３７（ａ）に示すように、この装置９０は防黴剤を浸
透させた粘着テープ９１の片側に太さ０．１〜０．２ｍ
ｍ、長さ約０．５ｍｍ（壁紙の厚さの約１／２）の非中
空アルミニウム製の微小な針９２を密生させたものであ
る。図３７（ｂ）に示すように、この装置９０は壁紙９
３の裏面に密着するように設けられる。このようにして
防黴剤を壁紙９３の表面近傍まで浸透させることがで
き、従来の１．５倍以上の期間にわたって防黴効果を持
続できる。

【００４５】実施例１０ 木製製品用の防虫剤注入装置を図３８を参照して説明す
る。図３８に示すように、この装置１００はネジとして
機能するものであり、ネジの頭部を中空にして薬液貯蔵
部１０１を形成して白アリ用殺虫剤が充填され、ネジ溝
の上端に微小孔１０２を設けたものである。頭部の大き
さ、ネジ部の太さやピッチ幅などは所望の薬液効果の持
続時間、使用箇所（物体）などに応じて種々選択され
る。使用前には微小孔１０２はプラグやテープなどによ
り封鎖されており、薬液の漏出が起きないようになって
いる。この装置１００は柱などの木製製品１０３にねじ
こんで使用する。そして、微小孔１０２から薬液が徐々
に漏出してネジ溝沿って流下し、木製製品の内部まで広
範囲に浸透する。なお、本実施例の装置には特別な薬液
移送手段を設けていないので、装置を重力方向（必ずし
も鉛直方向である必要はない）に沿って設置・固定す
る。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の装置では、
適切な量の薬液を持続的に注入することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における薬液注入装置の平面
図。

【図２】図１のＡ−Ａ′線に沿う断面図。

【図３】薬液貯蔵部に対する針の配置方向に違いによる
薬液流量の時間変化を示す図。

【図４】針の外径と挿入時の痛みの関係を示す図。

【図５】図１の薬液注入部に設けられる針の先端形状を
示す図。

【図６】図１の薬液注入部に設けられる別の針の先端形
状を示す図。

【図７】図１の薬液注入部に設けられるさらに別の針の
先端形状を示す図。

【図８】図１の薬液注入部に設けられる針の断面図。

【図９】図１の薬液注入部に設けられる別の針の断面
図。

【図１０】図１の薬液注入部に設けられる針の基端部の
構造を示す図。

【図１１】図１の薬液注入部に設けられる別の針の基端
部の構造を示す図。

【図１２】図１の薬液注入装置を生体に装着する前の針
の配置を示す図。

【図１３】図１の薬液注入装置を生体に装着した後の針
の配置を示す図。

【図１４】図１とは薬液貯蔵部の形状が異なる別の一実
施例における薬液注入装置の平面図。

【図１５】図１の高吸水性物質と水との間に設けられた
手動解放弁の断面図。

【図１６】図１の水の充填された管部分の末端に設けら
れた手動解放弁の断面図。

【図１７】図１のスペーサー周辺の断面図。

【図１８】図１７とは別の形状のスペーサー周辺の断面
図。

【図１９】図１のストッパーにスペーサーが到達した時
のスペーサーの移動方向と平行な断面図。

【図２０】図１のストッパーにスペーサーが到達した時
のスペーサーの移動方向と垂直な断面図。

【図２１】本発明の実施例２における薬液注入装置の平
面図。

【図２２】図２１のＢ−Ｂ′線に沿う断面図。

【図２３】図２１の薬液貯蔵部および薬液移送部を拡大
して示す断面図。

【図２４】図２３とは別の薬液貯蔵部および薬液移送部
を拡大して示す断面図。

【図２５】図２３とはさらに別の薬液貯蔵部および薬液
移送部を拡大して示す断面図。

【図２６】本発明の実施例３における薬液注入装置の平
面図。

【図２７】図２６のＣ−Ｃ′線に沿う断面図。

【図２８】実施例３における薬液移送部が異なる別の薬
液注入装置の平面図。

【図２９】本発明の実施例４における薬液注入装置の薬
液貯蔵部周辺の断面図。

【図３０】本発明の実施例における薬液注入装置の平面
図。

【図３１】本発明の実施例６における薬液注入装置の断
面図。

【図３２】本発明の実施例６における薬液注入装置の一
部を拡大して示す断面図。

【図３３】本発明の実施例６における薬液注入装置の使
用方法を示す図。

【図３４】本発明の実施例７における畳用の防ダニ剤注
入装置の構成を示す斜視図。

【図３５】本発明の実施例７における畳用の防ダニ剤注
入装置の使用方法を示す図。

【図３６】本発明の実施例８におけるエアコンのフィル
ター用の防黴剤注入装置の使用方法を示す図。

【図３７】本発明の実施例９における壁紙用の防黴剤注
入装置の構成および使用方法を示す図。

【図３８】本発明の実施例１０における木製製品用の防
虫剤注入装置の使用方法を示す図。

【符号の説明】

１…薬液、２…薬液貯蔵部、３…針、４…薬液注入部、
５…高吸水性物質、６…水、７…スペーサー、８…スト
ッパー、９，１０…手動解放弁、１１…被覆層、１２…
分離層、１３…クッション層、１４…接着層、１５…針
管、１６…芯、１７…生体、１８…分離膜、１９…突
起、２０…内管、２１…外管、２２…薬液移送部、２３
…圧縮空気タンク、２４…手動ポンプ、２５…逆止弁、
２６…吸入孔、２７…リーク弁、２８…圧力調整弁、２
９…手動ポンプの内室、３０…圧縮ガスタンク、３１…
熱収縮性管、３２…熱伝導層、３３…ポンプ、３４…駆
動回路、３５…電源、３６…チューブ、３７…薬液移送
部、５１…薬液注入装置、５２…装置本体、５３…薬液
貯蔵部、５４…薬液滞留部、５５…ポンプ機構部、５６
…針、５７…薬液、５８…隔壁、５９…突起、６０…植
物の茎、７０…薬液注入装置、７１…基板、７２…針、
７３…溝、７４…畳、８０…薬液注入装置、８１…薬液
貯蔵部、８２…針、８３…空気室、８４…電気式ポン
プ、８５…エアコン、８６…フィルター、９０…薬液注
入装置、９１…粘着テープ、９２…針、９３…壁紙、１
００…薬液注入装置、１０１…薬液貯蔵部、１０２…微
小孔、１０３…木製製品。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面的に配置された薬液貯蔵部と、該薬
   液貯蔵部から垂直方向に突出した針を有する薬液注入部
   と、前記薬液貯蔵部の薬液を前記薬液注入部へ移送する
   薬液移送手段とを具備したことを特徴とする薬液注入装
   置。