JPS5810185A - 流体ポンプ装置 - Google Patents

流体ポンプ装置

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JPS5810185A
JPS5810185A JP57063208A JP6320882A JPS5810185A JP S5810185 A JPS5810185 A JP S5810185A JP 57063208 A JP57063208 A JP 57063208A JP 6320882 A JP6320882 A JP 6320882A JP S5810185 A JPS5810185 A JP S5810185A
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JP
Japan
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time
fluid
pump
solenoid
pumping
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JP57063208A
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English (en)
Inventor
アンソニ−・グレツシヤム・チヤペル
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Glaxo Wellcome Australia Ltd
Original Assignee
Wellcome Australia Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Wellcome Australia Ltd filed Critical Wellcome Australia Ltd
Publication of JPS5810185A publication Critical patent/JPS5810185A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S128/00—Surgery
    • Y10S128/12—Pressure infusion

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

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】 本発明は所定速度で計量された量の流体をポンプで汲み
上げるのに使用する流体ポンプ装置に関する。流体ポン
プ装置はそれに限定はされないが特に皮下注射針により
人間や動物に対して流体を注入もしくは抽出するのに応
用され、参照の都合上以後本発明をこのようま応用につ
いて説明する。
しかしながらポンプ装置は計量された量の流体を２点間
で転送する必要のある例えば化学工程や食品加工にも応
用できるＯ 本発明と対比される種類の流体ポンプ装置は昭和５７年
２月５日付特開昭５７−１２０８４号に開示されている
。このようなポンプ装置は弾性材で出来たポンプ室と一
緒に使用され、前記ポンプ室はその周期的な伸縮に従っ
て流体を通す一対の間隔のとられた一方向弁を有してい
る。前記ポンプ室は一対のフランジ素子間に配置されて
おシ、移動するクランプ素子が接続されたソレノイドの
励起および励起停止に従って互いに離れたシ近ずくよう
に移動する。こうしてソレノイドが励起してポンプ室が
その正規全体積に向って膨張すると流体は流体源からポ
ンプ室へ出され、ソレノイドが励起停止するとポンプ室
が圧縮されて流体を吐出線に沿い容器に向って排出する
。ポンプ室の圧縮はソレノイドアーｗｆエアを開状態に
向って付勢するスプリングの影響の元で行われる。
ソレノイドが励起停止してアーマチユアが完全に開くと
、電気回路が閉じてソレノイドが励起停止してアーマチ
ユアが全開状態に達する壕でに経過する時間Ｔが確立さ
れる。時間’Ｉ’社ンシンレノイド起停−止時点もしく
はソレノイドの閉成時間が一定の場合にはソレノイドの
励起時点に関連することが出来る。
とりあえず後記するさまざまな複雑な事項を無視すれば
、時間Ｔが第１所定時間Ｔｌよシ短い場合例えば流体吐
出ライン内に空気が存在するという表示が与えられる。
、逆に時間Ｔが第２の所定時間＋１−３よりも長い場合
には、例えば流体吐出ライン内に閉塞が存在するという
表示が与えられる。
こうしてポンプ室の圧縮の発生が１速過ぎる１もしくは
１遅過ぎる”という検出が行われる。
しかしながら時間Ｔは大部分アーマチュア付勢ばねの出
す力によって決定され、従って高いばね力では時間Ｔが
短くなり低いばね力では時間Ｔが長くがる。従ってばね
力を充分高く設壷すると、ソレノイドアーマチェアはＴ
１　よ〕も短い時間Ｔ内に開いてソレノイドが励起停止
し流体吐出ライン内に空気が存在するという誤っ邂表示
が与えられる。逆にばね力が充分低い場合にはソレノイ
ＶアーマチヱアはＴ、よシも長い時間Ｔ内に開いてソレ
ノイｒが励起停止し、ライン内に閉塞が存在するとかう
誤った表示が与えられる。
簡単な方法をとる場合にはばね力を一定に維持して可変
調整できないようにポンプ装置を構成することが出来る
。するとばねカを一定とした場合時間’Ｆｄ流体吐出ラ
イう内の圧力のみの関数として変化する。
しかしながら吐出ライン内の圧力は流体源と例えば患者
の注入点勢の流体吐晶点間の圧力差に従って変化するた
め、このような簡単な方法は実際的ではない。ζうして
流体源の高さが患者よりも高いか低いかおよび流体が静
脈に注入されるが動脈に注入されるかに従って異なる圧
力差が生じる。
次に時間ｌｌ１１およびＴ、が装置の設計パラメータと
して一定であると仮定すると、時間Ｔは選択的に変動し
て可能なさまざｉな圧力差に適応し、静力学的状態と独
立して時間Ｔを変えることの出来る唯一の方法はばねカ
を選択的に可調整とすることである。
こうして時間Ｔの終端は流体源と汲み上げられた流体の
吐出点との間の圧力差に関連する時間ス四ット内にあシ
、正規動作状態が存在する場合それは時間ＴｌとＩＩＩ
、の関にある。これは前記特許に記載した装置のように
ばねカを手で調整して行うことが出来る。しかしながら
ばねカの手動調整は（例えにポ゛ンデ装置を注入ポンプ
として使用する場合の医務員等の）−ンゾ装置の使用者
や操作者に重荷が加わるため、装置の正規動作状態の元
で流体源と吐出点との間に存在する圧力差に従って時間
Ｔが配置されている時間スロットの位置を自己−調整で
き゛る機構を有することが望ましい。これが本発明の中
心課題である。
本発＠紘ポンプ室と一緒に使用する流体ポンプ装置を提
供し、前記−ンプ室は弾性的に縮少可能な包含された体
積を有し且つ前記ポンプ室の周期的伸縮に従って流体が
通過できる間隔のとられた一方向弁装置を有する回路を
有するがもしく社前記回路内に配置することができる。
該ポンプ装置は 装置の使用時に間にポンプ室を挾む一対の間隔のとられ
九りランゾ素子であって前記クランプ素子は電気的に起
動して＝方が他方に対して開放方向に移動してポンプ室
を膨張させる前記タラｙデ素子と、 クランプ素子が開放状態に起動するとクランプ素子に閉
成力を与え、ポンプ室を膨張に続いて圧縮状態へ付勢す
る付勢装置と、 ポンプ室の圧縮期間中に生じる時間Ｔが第１の所定時間
Ｔ１よシも短いかあるいは第２の所定時間Ｔ、よりも長
いかを検出するタイミング装置と、前記付勢装置の与え
る力を調整して装置が正規動作状態にある時に所定時間
Ｔｌ＜Ｔおよび？、＞Ｔで囲まれた時間スロット内に時
間Ｔの終端が来るようにする電気起動調整装置と、前記
付勢装置の出す力の調整後に時間Ｔが装置の動作中に時
間で１よりも短いかもしくは時間Ｔｓよりも長い場合に
故障状態の表示を出す故障表示装置とを有している。　
　　□ 時間Ｔｌ　もしくはＴｓを越える時間Ｔの任意の逸脱に
対しては許容が考へられ、装置の所定サイクル数にわた
って時間Ｔが平均として時間Ｔカよりも長いかもしくは
時間Ｔｌ　よりも短い場合めみ故障状態表示を行うこと
ができ机替シに装置の数動作サイクルにわたってＴの値
に生じる変化の速度を決定し、所定速度よシも大きい変
化速度が生じた時に故障状態表示を与えることが出来る
。
従って本発明はさらに 装置の使用時に間にポンプ室を挾む間隔のとられた一対
のクランプ素子であって電気的に起動されて一方が他方
に対して開放方向に移動してポンプ室を膨張させる前記
クランプ素子と、クランプ素子が開放状態に起動した後
クランプ素子へ開成力を与えてポンプ室を膨張に続いて
圧縮状態へ付勢する付勢装置と、 ポンプ室の圧縮期間中に生じる時間’Ｉ’を検出するタ
イミング装置と、 付勢装置の出す力を調整して装置が正規動作状態にある
時に所定時間’Ｉ’１（’ｒおよびＴ、＞Ｔにより囲ま
れた時間スロット内に時間Ｔの終端が来るようにする電
気起動調整装置と、 付勢装置の出す力を調整した後ポンプ装置の連続動作サ
イクルにわたって所定速度よシも高い速度で時間Ｔが変
動する場合に故障状ｍ表示を出す故障表示装置とを有す
るポンプ装置も提供する。
本発明の一実施例において前記付勢装置の出す力は電気
起動調整装置により調整され、その結果がンプ装置が正
規動作状態にある時に Ｔユ＜　’［’ｓ　＜　Ｔ４　＜　Ｔａの関係を満足す
る時間Ｔ３およびＴ４によシ囲まれた時間スロット内に
時間Ｔが配置される。
前記ポンプ装置の動作において、−ポンプ室は流体吐出
ラインによシ汲み上けられる流体源へ接続され次にポン
プ室は手動操作されて流体内に空気泡や他の気泡を生じ
ることなく妨げのない流体流管化じることを保証する。
次に流体吐出ラインは所望する吐出点（例えば流体源か
ら流体の注入を受ける患者）へ接続され、ポンプ室はポ
ンプ装置へ搭載されてポンプ室の周期的な伸縮を行う装
置によシ起動される。
次に吐出ライン内のインーーダンス形成キンクや吐出ラ
インが吐出点から偶然はずれる等の異常状態を可視点検
した後、電気起動装装置は選択的に作動して付勢装置の
出す力を調整する。こうしてポンプ装置に対して正規作
動状態が確立すると、バイアス装置の出す力は自動的に
調整されて流体源とポンプを使用する特定状態に対する
吐出点との間に存在する圧力差を調整する。
その後本装置は起動して正規−ンゾ動作を行い故障状態
を検出する。
ポンプ装置を医療注入ユニットとして使用する場合、故
障状態は次のいずれかの事象において存在する。
（Ｐ）、流体吐出ラインが流体吐出点において容器から
外れた場合。この場合時間Ｔは時間Ｔ１　よりも短くな
る。
伽）、流体吐出ラインに空気が入る場合。この状態の元
で空気がポンプ室に達すると空気泡はポンプ室の圧縮と
共に急速に圧縮され、時間Ｔは時間′［′１よりも短く
なる。
（Ｃ）、流体源の高さが流体容器に対して移動する場合
。流体源の支持体が１ノツクオーバー”する場合に生じ
るこの状態の元で、流体源と吐出点との間の圧力差は初
期動作状態に適応されるものから変化し、状況に応じて
時間Ｔは時間Ｔ２　よシも長くなった少時間Ｔ１よシも
短くなることができる。
（ｄ）、流体吐出ライン内に閉塞が生じた場合、この場
合時間Ｔは時間Ｔ３を越えて増大する。
前記ポンプ装置において第１のクランプ素子は固定され
第２６クランゾ素子は第１のクランプ素子に対して接近
および離隔してポンプ室を伸縮することが望ましい。ま
た第２のクランプ素子にソレノイドのアーマチュアの７
部として形成されるかもしくはそれに接続されているこ
とが望ましく、前記ソレノイドは励起されると第２のク
ランプ素子を第１のクランプ素子から離れる方向に移動
させてポンプ室を膨張させる。
さらに前記１付勢装置″社らせん状のばね装置を有し、
それはソレノイドのアーマチュアと協働してソレノイド
の励起停止の後アーマチュアを開放状態に移動させるこ
とが望ましい。
時に有効長を変化させてばね装置の出す圧縮力を変化さ
せるように作用する電動機を有している。
第１図から第６図に示すポンプ室１０は第４図、に示し
後記する流体ポンプ装置と共に使用され、ポンプ室は患
者回路の一部を形成するものと考へるヒとが出来る。ポ
ンプ室１０の他に患者回路は注入可能な流体源１１と、
皮下注射針１２とポンプ室１０を夫々流体源１１および
注射針１２へ接続する２つの゛流体吐出ライン部１３お
よび１４を有している。
使用時にポンプ室１０は流体ポンプ装置の一部を形成す
る第１および＃！２のクランプ素子１５および１６間に
配置され、クランプ素子は互いに接近および離隔してＩ
ンプ室１０を周期的に伸縮することが出来る。第１のク
ランプ素子１５は固定され第２のクランプ素子１６祉第
１のクランプ素子に対して接近および離隔することが出
来る。
第２図および第３図に示すようにポンプ室１０はエラス
トマ材（望ましくはシリコンゴム）で形感されその壁内
に埋込まれたヤーンもしくはねじ切補強部１７ａを有し
ている。管１７の各端部にはのど素子１８が配置されて
おり、前記のど索子は管１７とライン部１３および１４
を相互接続する。第３図に示すように各のど素子１８内
に弁部材１９が配置されており、各弁部材は弁座２１に
対して通常閉成するヘッド部２０と、流体が通過する’
１”３１尾部２２と接続ステム２３を有している０２個
の弁部材１９が弾性材によ多形成され第２図および第３
図の矢印で示す方向にのみ流体を通すように作用する。
ζうしてクランプ素子１６がクランプ素子１５から離れ
ると、ポンプ室１０が膨張して流体源１１からポンプ室
へ流体を流し、クランプ素子１６がクランプ素子１５へ
接近するとポンプ室が圧縮されて患者へ流体を注入する
注射針１２へ向って内部の流体を排出する。クランプ素
子１５と１６の空間関係を調整して素子が最大限に離さ
れた場合でもポンプ室１０へ僅かなりランピングが行わ
れるようにする。　・ ｆンゾ１１１０が取９付けられている流体−ンプ装置の
一層重畳な素子を第４図から第９図に示し−それについ
ては後記する。このよう外素子は他の関連素子と共にケ
ーシング２４内亀しくはケーシング２４上、に配置され
ておシ、それらは特に図示されてはいないがバッテリも
しくは主接続給電源と電気素子の回路板とハードウェア
を含んでいる。
ポンプ装置はケーシング２４内に配置されたンレノイ、
ド２５　（第５図）を含んでいる。ソレノイドはＵＩＩ
ｍ−り２６と、ソレノイドを励起した時に目−りの極面
２８および２９を橋絡するアーマチュア２Ｔとコイル３
０を有している。アーマチュア２７はケーシング２４の
カバ一部３１内を嬌在する突起１６を有し、前記突起１
６は前記したように可動クランプ素子を構成する。命記
した固定り２ンゾ素子１５はカバー３１に載置されてお
シ、ポンプ室１０は２個のクランプ素子間に配置されて
いる。ソレノイドが励起されるとクランプ素子１６は固
定クランプ１５から離れる方向に移動し、ソレノイドが
励起停止すると可動クランプは固定クランプ素子に向う
方向に移動する。こ−うしてソレノイド２５が励起停止
するとポンプ室１０にクランシカが加わシ、ソレノイＰ
が岬起するとポンプ室が膨張する。
らせん状圧縮ばね３３がソレノイド、ヨークの一本の脚
３４内に配置されておシ、通常ヨークの極１ｆｉ２９を
越えて突出してアーマチュアの嵌合極面３５と接触する
。ソレノイドを励起停止した時圧縮ばね３３はアーマチ
ュア２７を開状態に向って付勢するように作動する。励
起された時にソレノイドの出す磁気吸引力はばねの圧縮
力を克服するのに充分ではあるが、ばね３３はソレノイ
ドコイル３０の励起停止後ポンプ室１０を圧縮するよう
に作動する。
ばね３３はアーマチュア面３５に対して保持されておシ
、ベアリング部材３Ｔによシソレノイド目−りの脚３４
内に捕獲されている。ベアリング部材３Ｔは後記する機
構によシアーマチュア２７に対して接近および離隔する
方向に移動することができ、こうしてアーマチュア上に
ばね３３が出す付勢力が増減する。
極面３５と反対側のアーマチュア２７の側面には（ここ
で可動接触素子と呼ぶ）接融素子３８が嵌合され、第５
図に示すようにアーマチュアが全開した時前記可動接触
素子３８は固定接点３９と係合する。固定接点３９祉ケ
ーシング２４の壁部４１へねじ込まれたスタッド４０に
よシ運ばれ、スタッドがケーシングにねじ込まれる度合
いによってソレノイドの励起停止後のアーマチュアの開
口度合いが法案される。スタッド４０の位置はアレンキ
イ等を使用して調整することが出来、スタッドの有効長
の調整によ如ソレノイドの動作サイクルごとにポンプ室
１θにより汲み上げられる流体の体積が決定される。
ばねベアリング部材３Ｔがヨーク脚３４内の開口４２へ
突出してばね３３の隣接端と係合し、ベアリング部材に
は外向きに突出し九ねじ切スビ♂ット４３が形成されて
いる。スピゴット４３はウオーム歯車４５のボス４４内
のねじ切内径内に配置されており、ウオーム歯車４５が
一方向もしくは別の方向へ回転するとスピゴット−４３
はボス４５の内径に出入りする方向に前進する。すなわ
ちウオーム歯車４５へ与えられる回転動作によシばねベ
アリング部材３７が直線状の並進運動を行い、こうして
ばね３３の出す付勢力を調整することができる。
ウオーム歯車４５はソレノイドヨーク２６に取りつけら
れたジャーナルアーム４６により保持され、前記アーム
４６は小部直流電動機（第６図）を支持する。電動機の
出力軸４７ａは弾性カップリング４７ｂによシラオーム
ねじ４８へ接続され、前記ウオームねじ４８は板ばね４
９によシャアホイール４５の周辺に対して保持されてい
る。
励起されると電動機４７はねじ４８によシラオーム歯車
４５へ回転運動を与え、次にウオーム歯車は前記したよ
うにベアリング部材３７へ直線運動を４える。
流体ポンプ装置の動作中にポンプ室１０および流体吐出
管１３および１４はケーシング２４の前面３１に載置さ
れ第７図および第８図に示す保持装置５０によシ装置さ
れる。
保持装置５０はケーシング２４の前面３１に取シつけら
れているかもしく社それと一体に成製された第１成Ｗｉ
ＩＳ５２を有している。このような成型部社中央凹み５
３を有し、その中にポンプ室１０が配置されて壁に取シ
囲まれている。周壁の反対縁部５５内には流体吐出管１
３および１４を受は入れる溝５４が配置されている。
保持カバー５６が回転可能ヒンジビン５７によシ成型部
５２へ枢持されておシ、カバーは吐出管１３および１゛
４を溝５４内に捕獲すゐ。カバ−５６ｔｉ中央開口５８
を有しそこからポンプ室１０を眺めることができ、それ
は通常ラッチ５９により閉成位置内に保持されている。
ステム部６０およびヘッド部６１を肴するプランジャ１
５が成型部５２内の孔内に配置されており、とンジぜン
５Ｔ上のカム面によシ２つの固定位置間を移動すること
ができる。すなわち第８人図に示すようにカバー５６が
開くと、プランジャ１５は後方に移動してポンプｉ！１
０の位置選定を容易にすることが出来る。しかし表から
カバーが閉成するとプランジャは第８Ａ図に示す位置へ
前進し、このような位置においてプランジャはポンゾ１
１０ｏ固定クランゾ素子１５を構成する。
次に第９図に関してポンプ装置の構造上および動作上の
特徴を説明する。
図示するようにポンプ装置は給電源６５を有し、それは
（Ｉｔ示せぬ）バッテリおよび（帯電値表示ランプ６６
を含む）バッテリの充電状態テスト回路を含んでいる。
パルス発生＠６７がマスタースイッチ６８にょυ給電源
へ接続されておシ、装置の動作においてパルス発生器は
方形波パルス系列を発生する。パルス発生器の出力は除
算器６９へ加えられ、前記除算器は手動操作可能パルス
速度選定器装置Ｔ。
によシ選定されたパルス繰返速度の出力を出すように制
御される。°パルス繰返速度は典飄的に毎分１パルスか
ら毎分２００パルスの範囲内に来るように選定され、選
定されたパルス繰返速度は数字パルス速度表示部装置Ｔ
１によシ表示される。
除算器６９の出力は第１のｒ゛ライパフ２ょシ増幅され
、増幅された出力はソレノイド２５のコイル３０へ加え
られる。このような出力はまたソレノイドの連続的励起
を表示する表示器ランプ７３へも加えられる。
ソレノイドへ励起パルスを加えその結果アーマチュア２
７の閉成動作が牢じると、次の事象が発生する。
（Ｐ）、可動クランプ素子１６が固定フランジ素子１５
から離れる方向に移動してポンプ室１０が膨張する。
軸）、ばね３３が圧縮される。
（Ｃ）、常閉接点素子３８および３９が開く。
次にソレノイド２５が励起停止すると、ばね３３の影畳
の元でアーマチュア２７が開いてフランジ素子１６が固
定フランジ素子１５に向う方向に移動し、ポンプ室１０
が圧縮されて接点素子３８および３Ｓが閉成する。しか
しながらブレノイドが励起停止して接点３８および３９
が閉成するまでの時間Ｔは少くとも６つの要因すなわち
ばね３３の出す付勢力の大きさと、ポンプ室１０を形成
する材料の順応性とポンプ室１００両端間の圧力差によ
シ決定される。
ドライバ７２からの出力パルスは第１および第２のタイ
マＴ４および７５へ加えられ、ドライバ７２からの各出
力の後縁は各タイマを起動するのに使用され各タイマは
第１および第２の定時間Ｔ１およびＴ２を有する出力パ
ルスを出す。ソレノイド励起パルスと、接点３８．３９
の閉成にょシ生じる信号とタイマＴ４および７５のパル
ス出力の関係を第１０図に示す。このタイミング図には
時間ＴおよびＴ１およびＴｓ　４示されて°いる。
タイマ７４および７５の出力は夫々第１および第２デー
ト７６および７７へ加えられ（デート７７へ加えられる
信号は反転する）、接点３８゜３９の閉成により生じる
信号祉両ｒ−）へ加えられる。こうして図示する回路構
成において（例えばポンプ室１０内に空気が存在する場
合のように）接点３８．３９が時間′ｒ１　よシも短い
時間Ｔ内に閉成すると、ゲート７６がら論理１出カが出
される。同様に（例えばポンプ室流体回路内に閉塞が生
じる場合のようｋ）時間−よりも長い時間Ｔ内に接点３
８，３１１が閉成すると、ゲート７７から論理１出力が
得られる。
ｒ−ドア６もしくは７７から出力が出され従って故障状
態が存在すると、２個の故障表示ランプＴ８および７９
のいずれか一方が照光され可聴警報８０が励起され、非
作動回路８１が起動してパルス発生器６７へ非作動信号
を加える。替シに時間Ｔが第１および第２の時間で１お
よびＴ２内にあれば、故障状態は存在せず？−）６１お
よび６２から出力が生じない◎ 警報消音スイッチ８２が設けられていて所望する場合可
聴警報を消音することが出来る。
前記したように接点３８．３９の閉成に要する時間Ｔは
ポンプ室１００両端間の圧力差とポンプ室の材料の順応
性および／もしく紘ばね３３の出す付勢力の関数として
変化する。従ってばね３３が一定な付勢力を出し装置を
連続的に使用し九場合に異なる圧力差が生じると、（例
えば低圧力差が生じた場合）時間Ｔを定時間Ｔｌ　よシ
も短くすることができ（例えば高圧力差を生じた場合）
第２の定時間Ｔ寓　よシも長く々ることがある。こうし
て本装置社誤った故障状態を表示することがある。
故障状態の誤表示を避は従って本装置の異寿る応用にお
ける圧力差の変動を調整するために、ばねの付勢力を自
動的に調節して時間Ｔが常に時間Ｔ３およびＴ４により
囲まれた時間スロット内に入るようにする。時間Ｔ３お
よびＴ４は時間Ｔ１およびＴｚの間に入るように固定さ
れておシ、ばねの付勢力は前記電動機４７により調節さ
れてポンプ装置を所与の応用に使用開始した時このよう
な応用に装置の正規動作状態が存在する場合にこのよう
なタイミング関係を生じる。（例えばポンプ室流体回路
内に閉塞や空気が存在し危いと思われる場合のように）
正規動作状態が存在すると思われる場合、スイッチ８３
が作動して後記するドライバ８４およびリレー接点によ
り電動機４７へ励起パルスを加えるように作動する。
ドライバ７２からの出力パルス社第６および第４のタイ
マ８５および８６へ加えられ、それら拡第１０図に示す
ように起動して時間Ｔ、およびＴ４の出力信号を出す、
タイマ８５および８６からの出力信号は夫々デート８７
および８８の入力として加えられ（タイマ８６からの出
力線反転さ′　れている）、接点３８．３９からの出力
信号線画ゲートへ加えられる。ヒリして時間ＴＢ　よシ
も煙い時間Ｔ内に接点３８．３１１が閉成するとｒ−）
８Ｔから出力が生じ、時間Ｔ４　よりも長い時間Ｔ−内
に接点が閉成するとＰ−）８Ｂから出力が発生する。こ
れらの状態のいずれかが存在するにａｔｆね３３の付勢
力を変える必要がある。
（屯し存在する場合）デー）８７からの出力線リレー９
０を駆動させる増幅４１８！へ加えられ、リレーが励起
するとリレー９０の移動接点が端子ｐから端子もへ切り
替りその結果脈動電流が電動機駆動−幅器８４から電動
機４７を介して第１の方向へ通過することが出来る。こ
れによって電動機４７が第１の方向へ回転し、それによ
ってばね３３の出す付勢力が低減する。
同様に（もし存在する場合）デート８８からの出力はリ
レー９２を駆動する増幅ｌ！９１へ加えられる。リレー
９２が励起されるとその移動接点が端子９から端子仝へ
切シ替えられ、電動機駆動増幅器８４からの脈動電流は
電動機４７を介して第２の方向へ通過し、その結果電動
機は第２の方向へ回転してばね３３の付勢力が増大する
。
ばれ３３０力を１動的に調整して接点素子３８゜３ｓの
閉成に要する時間Ｔがポンプ装置の所与の応用に対する
時間ＴｓおよびＴ４によりｓまれたスｐット内に入るこ
とが保証されると、スイッチ８３が解除されて電動機４
７をこれ以上励起することが出来ない。その後ポンプ室
流体回路に空気が入るかもしくはボンｆ＊１００両端間
の圧力差が０に向う場合、時間Ｔは時間Ｔｌ　よυも短
く（Ｔｓよシも短く）なシ装置から低圧故障表示が出さ
れる。同様にポンプ室回路内に閉塞が生じ４７７１１１
００両端間に高い圧力差が生じると、時間Ｔは（’Ｉ’
４より４長い）時間Ｔｓを越し装置から高圧故障表示が
出される。
時間Ｔが時間Ｔ８　よシも短くないかもしくは時間Ｔ４
よシも長く麦も場合には、ゲート８７もしくは８８から
出力は出されずＮＯＲ回路９３およびＡＮＤ回路９４を
有する回路内に配置された表示器ランプ７３が照光して
流体回路内に故障状態が存在しないことを示す。
装置の最大パルス繰返速度を２００／分としソレノイド
励起パルス幅を４８ｍＢとすると、前記タイ建ング期間
は次のように設定することが出来る。
Ｔｘ−４５ｍｓ Ｔｚ　□−２４５ｍｓ ’Ｉ’５−５−８５１１ １８Ｔ４−９５ 第９図に示す回路は概要であシ第９Ａ図に示すように回
路のさまざま表機能条件をマイクロプロセッサ９３に寮
現することができる。−＝ｒイクロプシセッサ９３を使
用する場合時間Ｔ１　よシも短いかもしく杜時間Ｔ１よ
シも長い時間Ｔの任意の逸脱に対して許容誤差を設定す
ると表が出来６、装置の所定数の動作サイクルにわたっ
て時間Ｔが平均として時間Ｔ２　よシも長いかもしくは
時間１７＋ｌ　よシも短い場合に杜故障状態表示を出す
ことが出来る。替りに装置の所定数の動作サイクルにわ
たってＴの値の変化速度を検出するためにマイクロゾロ
セッサ９３を使用して、変化速度が（許容）所定変化速
度よシも大きい場合に故障表示を出すことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１ｗＡは流体吐出ラインにより注入流体源と皮下注射
針との間に接続された一対のクランプ素子と動作関係に
おいて配置されるポンプ室、第２甲は館１図に示すポン
プ室の断面図、第３図はポンプ室の弁素子を開放状態で
示す第２図のポンプ室の一端部の詳細断面部、第４図は
ポンプ室が載置された流体ポンプ装置の透視図、第５図
は特に第１図のクランプ素子の一つが一部を形成するソ
レノイド装置の立面を示す第４図の矢印Ｖの方向から見
た本装置の内部の側面図、第６図は第５図の矢印■の方
向から見たソレノイド装置を付随する起動器の端部立面
図、第７図は通常（第４図の）ポンプ装置のケーシング
上に配置されるかもしくはその一部として形成されポン
プ室をその意図する動作位置へ保持するのに使用する保
持装置の透視図、第８図および第８Ａ図は第７図の断面
■−■の方向から見た保持装置の断面立面図、第９図お
よび第９Ａ図は１８４図に示すソレノイド装置を有する
流体ポンプ装置に具現された電気回路の回路図、第１０
図は第９図の回路に応用できるタイミング関係図である
。 符号の説明 １０・・・ポンプ室 １１・・・流体源 １２・・・皮下注射針 １３．１４・・・流体吐出ライン部 １５．１６・・・クランプ素子 １９・・・弁部材 ２０・・・ヘッド部　　− ２１・・・弁座 ２４・・・ケーシング ２５・・・ソレノイド ２６・・・Ｕ型ヨーク ２７・・・アーマチュア ３０・・・コイル ３３・・・らせん状圧縮ばね ３８・・・接触素子 ３９・・・接点 ４３・・・ス１！′♂ット ４５・・・ウオーム歯車 ４６・・・ジャーナルアーム ４Ｔ・・・電動機 ４８・・・ウオーム゛ねじ ４９・・・板ばね ５０・・・保持装置 代理人　浅　　村　　　皓 手続補正書（１幻 昭和５７年５月４日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５７　年特許願第　６５２０８　　　号２、発明の
名称 流体ポンプ装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　　所 氏　名　　ウェルカム　オーストラリア　リミテツＶ（
名　称） ４、代理人 氏　名　　　　（６６６９）　　浅　　村　　　　　皓
５、補正命令の日付 昭和　　年　　月　　日 ６、補正により増加する発明の数 明細１の浄１　（内容に変更なし） 手続補正書（方式） 昭和Ｓり年６月２０日 特許庁長官殿 １事件の表示 昭和９７年特許願第６３’２０６　号 ２、発明の名称 ’）Ｌ冷トカ！ンづＱ惰艷番 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和タフ年タ月Ｚ７日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）０弾性的に低減できる内容積を有するポンプ室と
    一緒に使用する流体ポンプ装置であって前記ポンプ室の
    周期的伸縮に従って流体を通すことが出来る間隔のとら
    れた一方向弁を有する回路を有するかもしくはその中に
    配置可能な流体ポンプ装置において、該ポンプ装置は 装置の使用時に／ンプ室、を関に挾み電気的に起動して
    一方が他方に対して開放方向に移動してポンプ室を膨張
    させる一対の間隔のとられたクランプ素子と、 クランプ素子が開放状態に起動した後クランプ素子上に
    閉成力を出し、ポンプ室を膨張に続いて一圧縮状箇へ付
    勢する付勢装置と、 ポ□ンプ室の圧縮期間中に生じる時間テが第１の所定時
    間Ｔ１　よシも短いかもしくは第２の所定時間Ｔ−より
    も長いかを検出するタイ擢ング装置と、付勢装置の出す
    力を調整して装置が正規の動作状態にある時に所定時間
    Ｔ１（’！’およびＴ、＞Ｔによシ囲まれる時間スロッ
    ト内に時間Ｔの終端が配置されるようにする電気的起動
    調整装置と、前記付勢装置の出す力を調整した後装置の
    動作期間中に時間Ｔが時間Ｔｌよシも短いかもしくは時
    間Ｔ、よりも長い場合に故障状態表示を出す故障表示装
    置と′を有することを特徴とする流体ポンプ装置。
  2. （２）０弾性的に低減できる内容積を有するポンプ室と
    一緒に使用しポンプ室の周期的伸縮に従って流体を通す
    ことが出来る間隔のとられた一方向弁を有する回路を有
    するかもしくはその中に配置可能な流体ポンプ装置にお
    いて、該ポンプ装置は装置の使用時にポンプ室を間に挾
    み電気的に起動して一方が他方に対して開放方向に移動
    してポンプ室を膨張させる一対の間隔のとられたクラン
    プ素子と、 クランプ素子が開放状態に起動した後クランプ素子上に
    閉成力を出し、ポンゾ＊１膨張に続いて圧縮状態へ付勢
    する付勢装置と、 ポンプ室の圧縮期間中に生じる時間Ｔを検出するタイミ
    ング装置と、 付勢装置の出す力を調整して装置が正規動作状態にある
    時に所定時間’ｌ’ｌ（’Ｉ’および’Ｉ’ｓ）’Ｉ’
    によりｗまれる時間スロット内に時間Ｔの終端が配置さ
    れるようにする電気的起動調整装置と、前記付勢装置の
    出す力を調整した後ポンプ装置の連続動作サイクルにわ
    たって時間Ｔが所定速度よりも高い速度で変化する場合
    に故障状態表示を出す故障表示装置とを有することを特
    徴とする流体ポンプ装置。
  3. （３）、特許請求の範囲第（１）項記載の流体ポンプ装
    置において、前記故障表示装置はポンプ装置６所定動作
    サイクルにわたって検出された時間Ｔが平均として時間
    Ｔ３よシも長いかもしくは時間Ｔｌよりも短い場合のみ
    故障状態表示を出すようにされていることを特徴とする
    流体ポンプ装置。
  4. （４）、前記特許請求の範囲いずれか一項に記載の流体
    ポンプ装置において、前記電気的起動調整装置は付勢装
    置の出す力を調整しポンプ装置が正規動作状態にある時
    に’Ｉ’ｌ　＜　Ｔ５　＜　Ｔ４　＜　Ｔｌを満足する
    所定時間Ｔ３およびＴ４により囲まれた時間スロット内
    に時間Ｔの終端が配置されるようにすることを特徴とす
    る流体ポンプ装置。
  5. （５）、前記特許請求の範囲いずれか一項に記載のポン
    プ装置において、前記フランジ素子の一方は固定クラン
    ンであシ他方は可動フランジ素子であることを特徴とす
    るポンプ装置。
  6. （６）、特許請求の範囲第（５）項記載のポンプ装置に
    おいて、前記可動フランジ素子はソレノイド装置によシ
    開放方向に起動されることをＩｌ＃ｍとするポンプ装置
    。
  7. （７）、特許請求の範囲第（６）項記載のポンプ装置に
    おいて、前記可動クランプ素子は前記ソレノイド装置の
    アーマチュア部の延在部により構成されておシ、ソレノ
    イドが励起した時前記アーマチェア延在部は前記固定ク
    ランプ素子から離れる方向に移動できることを特徴とす
    るポンプ装置。
  8. （８）　、　４１許請求の範囲第（７）項記載のポンプ
    装置において、前記アーマチュア部は前記ソレノイＰの
    固定■−り部に枢°持されていることを特徴とするポン
    プ装置。
  9. （９）・特許請求の範囲第（７）項もしくは第（８）　
    ）ｊｊ記載のポンプ装置において、前記付勢装置はらせ
    ん状ばねを有し前°記らせん状ばねはアーマチュアに対
    してアーマチュアを含む方向に作用し、前記ソレノイド
    の励起停止後に開放状態へ移動することを特徴とするポ
    ンプ装置。 αＩ−ＩＩ！ｊ許請求の範囲第（９）項記載のポンプ装
    置において、前記電気的起動調整装置は並進運動機構に
    よシばねへ連結された電動機を有し、前記並進運動機構
    は励起されると前記ばねへ並進運動を与えてばねの有効
    長を変えばねによりソレノイドアーマチェア上へ出され
    る力を変えることを特徴とするポンプ装置。 ０υ、特許請求の範囲第Ｈ項記載のポンプ装置におりて
    、前記電気的起動調整装置はさらにポンプ装置の正規動
    作期間中に時間Ｔの終端がＴｌ　＜　Ｔｓ　＜　’Ｉ’
    ４＜　’Ｉ’ｓの関係を満足する第３および第４の所定
    時間Ｔ３およびＴ、ｉｃＩ！Ｉすれた時間スロット内に
    入るかどうかを検出する第３および第４のタイミング装
    置と、電動機を励起して時間Ｔが時間Ｔ、よりも短い場
    合にばねの出す力を低減し時間Ｔが時間Ｔ４よりも長い
    場合にばねの出す力を増大する装置とを有することを特
    徴とするポンプ装置。
JP57063208A 1981-04-15 1982-04-15 流体ポンプ装置 Pending JPS5810185A (ja)

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AUPE846081 1981-04-15
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EP (1) EP0063727A3 (ja)
JP (1) JPS5810185A (ja)
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