JPH0663133A - 携帯用自動薬液注入装置 - Google Patents
携帯用自動薬液注入装置Info
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- JPH0663133A JPH0663133A JP5146264A JP14626493A JPH0663133A JP H0663133 A JPH0663133 A JP H0663133A JP 5146264 A JP5146264 A JP 5146264A JP 14626493 A JP14626493 A JP 14626493A JP H0663133 A JPH0663133 A JP H0663133A
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- Japan
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- micropump
- memory alloy
- shape memory
- pump
- control unit
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- 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
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/02—General characteristics of the apparatus characterised by a particular materials
- A61M2205/0266—Shape memory materials
Landscapes
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポンプ作用によって恒常的に薬液の注入を行
うことができるとともに、ポンプの駆動源として形状記
憶合金を使用することによって安価で小型、軽量化を図
ることができる携帯用自動薬液注入装置を提供する。 【構成】 注入ユニットＡと制御ユニットＢとを備え
る。注入ユニットは、薬液容器１と、薬液を人体に注入
するための可撓性チューブ３，３′と、その途中に接続
され、制御ユニットからの信号で一定量の薬液を吐出す
るマイクロポンプ４とで構成される。制御ユニットは、
ポンプ４が着脱自在に装着されると共にこれと電気的に
接続される収納部が形成され、かつこれを可変可能な所
定の周期で駆動する信号を送出する制御回路７及びこれ
に電力を供給する電池を内蔵する。ポンプの駆動源とし
て１方向又は２方向性の形状記憶合金を使用する。
うことができるとともに、ポンプの駆動源として形状記
憶合金を使用することによって安価で小型、軽量化を図
ることができる携帯用自動薬液注入装置を提供する。 【構成】 注入ユニットＡと制御ユニットＢとを備え
る。注入ユニットは、薬液容器１と、薬液を人体に注入
するための可撓性チューブ３，３′と、その途中に接続
され、制御ユニットからの信号で一定量の薬液を吐出す
るマイクロポンプ４とで構成される。制御ユニットは、
ポンプ４が着脱自在に装着されると共にこれと電気的に
接続される収納部が形成され、かつこれを可変可能な所
定の周期で駆動する信号を送出する制御回路７及びこれ
に電力を供給する電池を内蔵する。ポンプの駆動源とし
て１方向又は２方向性の形状記憶合金を使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は人体へ薬液を注入する装
置に係り、特に日常の移動時においても、人体への恒常
的な薬液の注入を可能とする携帯用自動薬液注入装置に
関するものである。
置に係り、特に日常の移動時においても、人体への恒常
的な薬液の注入を可能とする携帯用自動薬液注入装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】人体へ薬液を注入する場合、例えば静脈
を通じて栄養剤等を注入する場合等において従来から用
いられてきた方法は、薬液を収納したプラスチック製の
容器を高所に保持し、そしてこの容器から栄養剤等の薬
液を重力によって落下させるとともに、その経路に調節
弁を設けて栄養剤等の薬液の必要量を調節しながら人体
へ注入するというものである。
を通じて栄養剤等を注入する場合等において従来から用
いられてきた方法は、薬液を収納したプラスチック製の
容器を高所に保持し、そしてこの容器から栄養剤等の薬
液を重力によって落下させるとともに、その経路に調節
弁を設けて栄養剤等の薬液の必要量を調節しながら人体
へ注入するというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した栄養剤等の薬
液の注入方法においては、薬液の注入がベッド上に横た
わっているというような静止した状態にある人体へ行わ
れる場合は別として、移動している人体へ薬液を注入す
る場合は、薬液を収納した容器を患者が手で、あるいは
保持器によって高所に保持しながら移動しなければなら
ず活動範囲が限定され、かつ、面倒であった。
液の注入方法においては、薬液の注入がベッド上に横た
わっているというような静止した状態にある人体へ行わ
れる場合は別として、移動している人体へ薬液を注入す
る場合は、薬液を収納した容器を患者が手で、あるいは
保持器によって高所に保持しながら移動しなければなら
ず活動範囲が限定され、かつ、面倒であった。
【０００４】また、或る種の疾患、例えば糖尿病に患っ
ている患者の場合には、恒常的に薬液を人体に注入する
必要があるが、しかし、前記した重力に基づいた注入方
法では、日常生活を営むのに不便であり恒常的に薬液を
注入することができないという問題があった。
ている患者の場合には、恒常的に薬液を人体に注入する
必要があるが、しかし、前記した重力に基づいた注入方
法では、日常生活を営むのに不便であり恒常的に薬液を
注入することができないという問題があった。
【０００５】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、ポンプ作用によって恒常的に薬液の注入を行うこ
とができるようにした携帯用自動薬液注入装置を提供す
ることを第１の目的としている。
鑑み、ポンプ作用によって恒常的に薬液の注入を行うこ
とができるようにした携帯用自動薬液注入装置を提供す
ることを第１の目的としている。
【０００６】また、本発明は、ポンプの駆動源として形
状記憶合金を使用することによって安価で小型、軽量化
を図ることができる携帯用自動薬液注入装置を提供する
ことを第２の目的としている。
状記憶合金を使用することによって安価で小型、軽量化
を図ることができる携帯用自動薬液注入装置を提供する
ことを第２の目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため本発明により成された携帯用自動薬液注入装置
は、恒常的に生体へ薬液を注入する薬液注入装置におい
て、薬液を収納した容器と、該容器の薬液を生体に注入
するための可撓性のチューブと、該チューブの途中に接
続され、後述する制御ユニットからの信号で一定量の前
記薬液を吐出するマイクロポンプとで構成された注入ユ
ニット、該注入ユニットの前記マイクロポンプが着脱自
在に装着されると共に該マイクロポンプと電気的に接続
される収納部が形成され、かつ、前記マイクロポンプを
可変可能な所定の周期で駆動するための出力信号を送出
する制御回路および該制御回路に電力を供給する電池を
内蔵した制御ユニットから構成されたことを特徴として
いる。
るため本発明により成された携帯用自動薬液注入装置
は、恒常的に生体へ薬液を注入する薬液注入装置におい
て、薬液を収納した容器と、該容器の薬液を生体に注入
するための可撓性のチューブと、該チューブの途中に接
続され、後述する制御ユニットからの信号で一定量の前
記薬液を吐出するマイクロポンプとで構成された注入ユ
ニット、該注入ユニットの前記マイクロポンプが着脱自
在に装着されると共に該マイクロポンプと電気的に接続
される収納部が形成され、かつ、前記マイクロポンプを
可変可能な所定の周期で駆動するための出力信号を送出
する制御回路および該制御回路に電力を供給する電池を
内蔵した制御ユニットから構成されたことを特徴として
いる。
【０００８】上記第２の目的を達成するため本発明によ
り成された携帯用自動薬液注入装置は、前記マイクロポ
ンプの駆動源として通電による自己発熱によって伸長ま
たは収縮する形状記憶合金を使用し、該形状記憶合金の
伸長または収縮によってポンプ作用を行うようにしたマ
イクロポンプを利用したことを特徴としている。
り成された携帯用自動薬液注入装置は、前記マイクロポ
ンプの駆動源として通電による自己発熱によって伸長ま
たは収縮する形状記憶合金を使用し、該形状記憶合金の
伸長または収縮によってポンプ作用を行うようにしたマ
イクロポンプを利用したことを特徴としている。
【０００９】上記第２の目的を達成するため本発明によ
り成された携帯用自動薬液注入装置は、前記マイクロポ
ンプの駆動源として通電による自己発熱によって伸長ま
たは収縮し、かつ非通電による冷却によって収縮または
伸長する形状記憶合金を使用し、この形状記憶合金の伸
長および収縮によってポンプ作用を行うようにしたマイ
クロポンプを利用したことを特徴としている。
り成された携帯用自動薬液注入装置は、前記マイクロポ
ンプの駆動源として通電による自己発熱によって伸長ま
たは収縮し、かつ非通電による冷却によって収縮または
伸長する形状記憶合金を使用し、この形状記憶合金の伸
長および収縮によってポンプ作用を行うようにしたマイ
クロポンプを利用したことを特徴としている。
【００１０】
【作用】本発明の携帯用自動薬液注入装置は前記したよ
うな構成になるので、薬液の注入は、制御回路によって
制御されたポンプ作用によって行われることから薬液注
入装置を自由に移動させることができる。また、注入ユ
ニットは制御ユニットに対して着脱自在に設けられてい
るので、容器に収納されている薬液が無くなった場合に
は、薬液の詰まった新しい注入ユニットに何等特別な操
作も必要とせずに極めて簡便に取り換えられるので非常
に衛生的である。
うな構成になるので、薬液の注入は、制御回路によって
制御されたポンプ作用によって行われることから薬液注
入装置を自由に移動させることができる。また、注入ユ
ニットは制御ユニットに対して着脱自在に設けられてい
るので、容器に収納されている薬液が無くなった場合に
は、薬液の詰まった新しい注入ユニットに何等特別な操
作も必要とせずに極めて簡便に取り換えられるので非常
に衛生的である。
【００１１】さらに、ポンプ作用は形状記憶合金を用い
た消費電力の小さい小型、かつ、軽量のマイクロポンプ
で行われるので、電池で長時間使用することができると
ともに携帯可能となる。特に、形状記憶合金にその伸長
および収縮によってポンプ作用を行う２方向性のものを
採用しているので、形状記憶合金を復元させるための付
勢部材を設ける必要がなくなっている。
た消費電力の小さい小型、かつ、軽量のマイクロポンプ
で行われるので、電池で長時間使用することができると
ともに携帯可能となる。特に、形状記憶合金にその伸長
および収縮によってポンプ作用を行う２方向性のものを
採用しているので、形状記憶合金を復元させるための付
勢部材を設ける必要がなくなっている。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明による自動薬液注入装置を用
いて人体へ薬液を注入する様子を示し、同図において、
１はプラスチック製の薬液を収納する容器で、下部には
薬液の出口、そして上部には容器を適当な場所で保持す
るためのクリップ２が設けられている。
て説明する。図１は本発明による自動薬液注入装置を用
いて人体へ薬液を注入する様子を示し、同図において、
１はプラスチック製の薬液を収納する容器で、下部には
薬液の出口、そして上部には容器を適当な場所で保持す
るためのクリップ２が設けられている。
【００１３】４は容器１の薬液を人体へ注入するのを目
的とした薬液注入用の図２〜図４に示すマイクロポンプ
であって、容器１と患者の腕等に差し込む注射針５とを
接続する可撓性チューブ３，３′の途中に接続されてい
る。そして、前記した容器１、チューブ３，３′、マイ
クロポンプ４および注射針５は１つのユニット（以下、
注入ユニットＡとする）として扱われ、マイクロポンプ
４にもこれを適当な場所に保持するためのクリップ２が
設けられている。
的とした薬液注入用の図２〜図４に示すマイクロポンプ
であって、容器１と患者の腕等に差し込む注射針５とを
接続する可撓性チューブ３，３′の途中に接続されてい
る。そして、前記した容器１、チューブ３，３′、マイ
クロポンプ４および注射針５は１つのユニット（以下、
注入ユニットＡとする）として扱われ、マイクロポンプ
４にもこれを適当な場所に保持するためのクリップ２が
設けられている。
【００１４】６は上面に前記マイクロポンプ４を着脱自
在に装着でき、かつ、装着状態でマイクロポンプ４内の
形状記憶合金と後述する制御回路７を電気的に接続でき
るように形成された収納部６ａを有するケースにして、
その内部には図示しない操作摘みを操作することにより
可変可能な一定周波数のパルス信号を送出する制御回路
７が内蔵されている。
在に装着でき、かつ、装着状態でマイクロポンプ４内の
形状記憶合金と後述する制御回路７を電気的に接続でき
るように形成された収納部６ａを有するケースにして、
その内部には図示しない操作摘みを操作することにより
可変可能な一定周波数のパルス信号を送出する制御回路
７が内蔵されている。
【００１５】なお、８は前記ケース６の下部に一体的に
形成された電池ボックスにして、その内部には前記制御
回路７を駆動するための電源としての電池が収納され
る。これら制御回路７を内蔵したケース６と電池ボック
ス８とは１つのユニット（以下制御ユニットＢ）として
扱われる。
形成された電池ボックスにして、その内部には前記制御
回路７を駆動するための電源としての電池が収納され
る。これら制御回路７を内蔵したケース６と電池ボック
ス８とは１つのユニット（以下制御ユニットＢ）として
扱われる。
【００１６】従って、使用中の薬液が容器１内から無く
なった場合には、前記注入ユニットＡを制御ユニットＢ
から取りはずして、別の注入ユニットＡと取り換えるこ
とができるものである。
なった場合には、前記注入ユニットＡを制御ユニットＢ
から取りはずして、別の注入ユニットＡと取り換えるこ
とができるものである。
【００１７】次に、前記した注入ユニットＡにおけるマ
イクロポンプ４の一実施例を図２と共に説明する。９，
９′は、例えば、アクリル製等の薬剤に侵されない部材
による蓋にして、中央部と外周近くに孔９ａ，９ａ′，
９ｂ，９ｂ′が開口されている。そして、孔９ａ，９
ａ′にはチューブ３，３′と接続される一方向弁１０，
１０′が嵌着され、容器１へ薬液が逆流しないようにな
っている。
イクロポンプ４の一実施例を図２と共に説明する。９，
９′は、例えば、アクリル製等の薬剤に侵されない部材
による蓋にして、中央部と外周近くに孔９ａ，９ａ′，
９ｂ，９ｂ′が開口されている。そして、孔９ａ，９
ａ′にはチューブ３，３′と接続される一方向弁１０，
１０′が嵌着され、容器１へ薬液が逆流しないようにな
っている。
【００１８】１１は前記蓋９，９′の外周間を連結する
金属あるいは合成樹脂製の円筒状ベローズにして、蓋
９，９′が接近、離開するように形成されると共に、こ
のベローズ１１の内面にはシリコーン等の薬液に侵され
ない可撓性のチューブ１２が介在され、薬液が漏出しな
いように形成されている。
金属あるいは合成樹脂製の円筒状ベローズにして、蓋
９，９′が接近、離開するように形成されると共に、こ
のベローズ１１の内面にはシリコーン等の薬液に侵され
ない可撓性のチューブ１２が介在され、薬液が漏出しな
いように形成されている。
【００１９】１３は前記蓋９，９′の孔９ｂ，９ｂ′間
を連結するシリコーン等の薬液に侵されない可撓性のチ
ューブ、１４は該チューブ内に配置され、両端が電極棒
１４ａ，１４ａ′に取付けられた、例えば、Ｔｉ−Ｎｉ
線等の形状記憶合金線であり、電極棒１４ａ，１４ａ′
はリード線を介して前記制御ユニットＢに接続されてい
る。
を連結するシリコーン等の薬液に侵されない可撓性のチ
ューブ、１４は該チューブ内に配置され、両端が電極棒
１４ａ，１４ａ′に取付けられた、例えば、Ｔｉ−Ｎｉ
線等の形状記憶合金線であり、電極棒１４ａ，１４ａ′
はリード線を介して前記制御ユニットＢに接続されてい
る。
【００２０】次に、前記したマイクロポンプ４の動作を
説明するに、制御ユニットＢから形状記憶合金線１４に
電流が供給されると、形状記憶合金線１４は自己発熱し
て、予め記憶された形状、すなわち、収縮する形状に変
化する。ここで、形状記憶合金線１４が収縮すると、そ
の収縮力によってチューブ１２，１３およびベローズ１
１が収縮して蓋９，９′が近接する。従って、チューブ
１２内が加圧状態となるので、該チューブ１２内にある
薬液は一方向弁１０′を介してチューブ３′に送出され
注射針５から人体に注入される。
説明するに、制御ユニットＢから形状記憶合金線１４に
電流が供給されると、形状記憶合金線１４は自己発熱し
て、予め記憶された形状、すなわち、収縮する形状に変
化する。ここで、形状記憶合金線１４が収縮すると、そ
の収縮力によってチューブ１２，１３およびベローズ１
１が収縮して蓋９，９′が近接する。従って、チューブ
１２内が加圧状態となるので、該チューブ１２内にある
薬液は一方向弁１０′を介してチューブ３′に送出され
注射針５から人体に注入される。
【００２１】そして、制御ユニットＢからの電流が遮断
されると、形状記憶合金線１４は冷却されるので、ベロ
ーズ１１の伸長力によって延び蓋９，９′間は離開され
る。従って、チューブ１２内が負圧状態となるので、容
器１内の薬液がチューブ３、一方向弁１０を介してチュ
ーブ１２内に流れ込む。
されると、形状記憶合金線１４は冷却されるので、ベロ
ーズ１１の伸長力によって延び蓋９，９′間は離開され
る。従って、チューブ１２内が負圧状態となるので、容
器１内の薬液がチューブ３、一方向弁１０を介してチュ
ーブ１２内に流れ込む。
【００２２】以下、制御ユニットＢからのパルス電流に
よってチューブ１２内が加圧になったり負圧になったり
して、薬液の供給と吸入とを繰り返すこととなり、ポン
プとしての作用をなすものである。
よってチューブ１２内が加圧になったり負圧になったり
して、薬液の供給と吸入とを繰り返すこととなり、ポン
プとしての作用をなすものである。
【００２３】本実施例で用いられたマイクロポンプ４の
大きさは、長さが約３０mmで、直径が約１６mmであり、
重量が約５g である。さらに、その消費電力は約0.2 Ｗ
であるので、マイクロポンプ４は十分に携帯可能で、薬
液収納容器１及び制御ユニットとともに、必要に応じて
人体に取りつけることができる。さらに、消費電力が小
さいので電池で長時間安定して動作し、そして薬液を恒
常的に人体に注入することができるものである。
大きさは、長さが約３０mmで、直径が約１６mmであり、
重量が約５g である。さらに、その消費電力は約0.2 Ｗ
であるので、マイクロポンプ４は十分に携帯可能で、薬
液収納容器１及び制御ユニットとともに、必要に応じて
人体に取りつけることができる。さらに、消費電力が小
さいので電池で長時間安定して動作し、そして薬液を恒
常的に人体に注入することができるものである。
【００２４】次に、マイクロポンプ４の他の実施例を図
３と共に説明する。なお、図２と同一部分には同一符号
を付し、その詳細な説明は省略する。本実施例のマイク
ロポンプにおいては、ラテックスゴム等の柔軟な材料で
円錐台形状に形成した収縮体１５の両端開口部を、例え
ば、アクリル等のケース１６に固定し、それぞれの開口
部に連通するチューブ３，３′に接続された一方向弁１
０，１０′をケース１６に取付ける。
３と共に説明する。なお、図２と同一部分には同一符号
を付し、その詳細な説明は省略する。本実施例のマイク
ロポンプにおいては、ラテックスゴム等の柔軟な材料で
円錐台形状に形成した収縮体１５の両端開口部を、例え
ば、アクリル等のケース１６に固定し、それぞれの開口
部に連通するチューブ３，３′に接続された一方向弁１
０，１０′をケース１６に取付ける。
【００２５】また、収縮体１５の内部における一方向弁
１０からの距離が約１／３の部分に、前記収縮体１５を
開放する方向に作用する形状記憶合金板１７の両端を取
付けると共に、この形状記憶合金１７の両端に一端がケ
ース１６に固定されたバイアスばね１８を接続し、この
接続部分を収縮体１５に対して水蜜状態に形成する。な
お、前記バイアスばね１８にはケース１６に固定された
電極１８ａが接続されている。
１０からの距離が約１／３の部分に、前記収縮体１５を
開放する方向に作用する形状記憶合金板１７の両端を取
付けると共に、この形状記憶合金１７の両端に一端がケ
ース１６に固定されたバイアスばね１８を接続し、この
接続部分を収縮体１５に対して水蜜状態に形成する。な
お、前記バイアスばね１８にはケース１６に固定された
電極１８ａが接続されている。
【００２６】次に、前記した構成のマイクロポンプの動
作について説明するに、図３（Ａ）は形状記憶合金１７
に電流が流れていない状態を示しており、この状態にあ
っては、バイアスばね１８により形状記憶合金１７は伸
びていて収縮体１５は広がっている。
作について説明するに、図３（Ａ）は形状記憶合金１７
に電流が流れていない状態を示しており、この状態にあ
っては、バイアスばね１８により形状記憶合金１７は伸
びていて収縮体１５は広がっている。
【００２７】この状態において制御ユニットＢからの電
流が、上下２個のバイアスばね１８を介して形状記憶合
金１７に供給されると、該形状記憶合金１７は加熱され
て図３（Ｂ）に示す記憶している形状（大きく湾曲）に
バイアスばね１８のばね力に抗して変化する。従って、
収縮体１５の内容積が小さくなって加圧状態となるの
で、該収縮体１５内に入っている薬液は一方向弁１０′
を介してチューブ３′に送出される。
流が、上下２個のバイアスばね１８を介して形状記憶合
金１７に供給されると、該形状記憶合金１７は加熱され
て図３（Ｂ）に示す記憶している形状（大きく湾曲）に
バイアスばね１８のばね力に抗して変化する。従って、
収縮体１５の内容積が小さくなって加圧状態となるの
で、該収縮体１５内に入っている薬液は一方向弁１０′
を介してチューブ３′に送出される。
【００２８】そして、制御ユニットＢからの電流が遮断
されると、形状記憶合金１７は冷却されるので、バイア
スばね１８のばね力によって収縮体１５は広がり、従っ
て、収縮体１５が負圧状態となるので、容器１内の薬液
がチューブ３、一方向弁１０を介して収縮体１５内に流
れ込む。
されると、形状記憶合金１７は冷却されるので、バイア
スばね１８のばね力によって収縮体１５は広がり、従っ
て、収縮体１５が負圧状態となるので、容器１内の薬液
がチューブ３、一方向弁１０を介して収縮体１５内に流
れ込む。
【００２９】以下、制御ユニットＢからのパルス信号に
よって収縮体１５内が加圧になったり負圧になったりし
て、薬液の供給と吸入とを繰り返すこととなり、ポンプ
としての作用をなすものである。
よって収縮体１５内が加圧になったり負圧になったりし
て、薬液の供給と吸入とを繰り返すこととなり、ポンプ
としての作用をなすものである。
【００３０】次に、マイクロポンプ４のさらに他の実施
例を図４と共に説明する。なお、図２、図３と同一部分
には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実
施例のマイクロポンプにおいては、組紐形状に編んだ絶
縁状態の形状記憶合金線１９をラテックスゴム等の柔軟
な材料のゴム膜２０で被覆すると共に、形状記憶合金線
１９の両端を電極１９′とする。
例を図４と共に説明する。なお、図２、図３と同一部分
には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実
施例のマイクロポンプにおいては、組紐形状に編んだ絶
縁状態の形状記憶合金線１９をラテックスゴム等の柔軟
な材料のゴム膜２０で被覆すると共に、形状記憶合金線
１９の両端を電極１９′とする。
【００３１】そして、ゴム膜２０の両端は形状記憶合金
線１９を被覆した部分よりも肉厚が厚く形成された肉厚
部２０ａとなっており、その肉厚部２０ａに一方向弁１
０，１０′を嵌着すると共に、この部分をケース２１の
両端に固定する。さらに、このケース２１より突出した
肉厚部２０ａの端部にチューブ３，３′を接続したもの
である。なお、形状記憶合金線１９の電極１９′はケー
ス２１に設けられた電極２２とリード線１９ａで接続さ
れている。
線１９を被覆した部分よりも肉厚が厚く形成された肉厚
部２０ａとなっており、その肉厚部２０ａに一方向弁１
０，１０′を嵌着すると共に、この部分をケース２１の
両端に固定する。さらに、このケース２１より突出した
肉厚部２０ａの端部にチューブ３，３′を接続したもの
である。なお、形状記憶合金線１９の電極１９′はケー
ス２１に設けられた電極２２とリード線１９ａで接続さ
れている。
【００３２】次に、前記した構成のマイクロポンプの動
作について説明するに、図４（Ａ）は形状記憶合金線１
９に電流が流れていない状態を示しており、この状態に
あっては、ゴム膜２０の肉厚が厚く形成された肉厚部２
０ａの弾性力により形状記憶合金線１９は左右方向に伸
びていてゴム膜２０の直径は小さくなっている。
作について説明するに、図４（Ａ）は形状記憶合金線１
９に電流が流れていない状態を示しており、この状態に
あっては、ゴム膜２０の肉厚が厚く形成された肉厚部２
０ａの弾性力により形状記憶合金線１９は左右方向に伸
びていてゴム膜２０の直径は小さくなっている。
【００３３】この状態において制御ユニットＢからの電
流が、電極２２、リード線１９ａを介して形状記憶合金
線１９に供給されると、該形状記憶合金線１９は加熱さ
れて図４（Ｂ）に示す記憶している形状（太い直径の組
紐状）に肉厚部２０ａの弾性力に抗して変化する。従っ
て、ゴム膜２０の直径が太くなって内容積が大きくなる
ので、ゴム膜２０内は負圧状態となって容器１内の薬液
がチューブ３、一方向弁１０を介して流れ込む。
流が、電極２２、リード線１９ａを介して形状記憶合金
線１９に供給されると、該形状記憶合金線１９は加熱さ
れて図４（Ｂ）に示す記憶している形状（太い直径の組
紐状）に肉厚部２０ａの弾性力に抗して変化する。従っ
て、ゴム膜２０の直径が太くなって内容積が大きくなる
ので、ゴム膜２０内は負圧状態となって容器１内の薬液
がチューブ３、一方向弁１０を介して流れ込む。
【００３４】そして、制御ユニットＢからの電流が遮断
されると、形状記憶合金線１９は冷却されるので、ゴム
膜２０における肉厚部２０ａの弾性回復力によって左右
方向に引っ張られゴム膜２０の直径が小さくなる。従っ
て、ゴム膜２０内が加圧状態となるので、該ゴム膜２０
内に入っている薬液は一方向弁１０′を介してチューブ
３′に送出される。
されると、形状記憶合金線１９は冷却されるので、ゴム
膜２０における肉厚部２０ａの弾性回復力によって左右
方向に引っ張られゴム膜２０の直径が小さくなる。従っ
て、ゴム膜２０内が加圧状態となるので、該ゴム膜２０
内に入っている薬液は一方向弁１０′を介してチューブ
３′に送出される。
【００３５】以下、制御ユニットＢからのパルス信号に
よってゴム膜２０内が加圧になったり負圧になったりし
て、薬液の供給と吸入とを繰り返すこととなり、ポンプ
としての作用をなすものである。
よってゴム膜２０内が加圧になったり負圧になったりし
て、薬液の供給と吸入とを繰り返すこととなり、ポンプ
としての作用をなすものである。
【００３６】上述の実施例では、マイクロポンプ４の駆
動源として使用している形状記憶合金線１４は通電によ
り自己発熱して、ベローズ１１の伸長力に抗して予め記
憶された形状、すなわち、収縮する形状に変化するよう
にすることによって、非通電により冷却されると、ベロ
ーズ１１の伸長力によって元に戻される。形状記憶合金
１７の場合には、通電により形状記憶合金１７をバイア
スばね１８のばね力に抗して予め記憶された形状、すな
わち、湾曲形状に変化させることによって、非通電によ
り冷却されると、バイアスばね１８の張力によって元に
戻される。また、形状記憶合金線１９の場合には、通電
により形状記憶合金１９をゴム膜２０の両端の肉厚部２
０ａの弾性力に抗して予め記憶された形状、すなわち、
太い直径の組紐状に変化することによって、非通電によ
り冷却されると、肉厚部２０ａの弾性力によって元に戻
されるようになっている。
動源として使用している形状記憶合金線１４は通電によ
り自己発熱して、ベローズ１１の伸長力に抗して予め記
憶された形状、すなわち、収縮する形状に変化するよう
にすることによって、非通電により冷却されると、ベロ
ーズ１１の伸長力によって元に戻される。形状記憶合金
１７の場合には、通電により形状記憶合金１７をバイア
スばね１８のばね力に抗して予め記憶された形状、すな
わち、湾曲形状に変化させることによって、非通電によ
り冷却されると、バイアスばね１８の張力によって元に
戻される。また、形状記憶合金線１９の場合には、通電
により形状記憶合金１９をゴム膜２０の両端の肉厚部２
０ａの弾性力に抗して予め記憶された形状、すなわち、
太い直径の組紐状に変化することによって、非通電によ
り冷却されると、肉厚部２０ａの弾性力によって元に戻
されるようになっている。
【００３７】要するに、上述の実施例では、形状記憶合
金として一方向性のものを使用しているため、一度記憶
形状に変化した形状記憶合金を元に戻すためのバイアス
手段を備える必要がある。しかし、形状記憶合金に２方
向性のものを使用すれば、このようなバイアス手段を必
要としなくなる。
金として一方向性のものを使用しているため、一度記憶
形状に変化した形状記憶合金を元に戻すためのバイアス
手段を備える必要がある。しかし、形状記憶合金に２方
向性のものを使用すれば、このようなバイアス手段を必
要としなくなる。
【００３８】図５は図２のマイクロポンプにおいて駆動
源として使用した１方向性の形状記憶合金に代えて２方
向性のものを使用した変形例を示す。同図において、図
２、図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。本実施例のマイクロポンプにおいて使用
している２方向性の形状記憶合金コイル３０は、通電に
よる自己発熱によって収縮し、かつ非通電による冷却に
よって伸長するとによって、ポンプ作用を行うようにな
っている。従って、図２の実施例において形状記憶合金
１４を復元するため可撓性のチューブ１２の外側に設け
られている金属あるいは合成樹脂製の円筒状ベローズ１
１が省略されると共に、可撓性のチューブ１２がシリコ
ン製などのベローズ３１と置き換えられている。
源として使用した１方向性の形状記憶合金に代えて２方
向性のものを使用した変形例を示す。同図において、図
２、図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。本実施例のマイクロポンプにおいて使用
している２方向性の形状記憶合金コイル３０は、通電に
よる自己発熱によって収縮し、かつ非通電による冷却に
よって伸長するとによって、ポンプ作用を行うようにな
っている。従って、図２の実施例において形状記憶合金
１４を復元するため可撓性のチューブ１２の外側に設け
られている金属あるいは合成樹脂製の円筒状ベローズ１
１が省略されると共に、可撓性のチューブ１２がシリコ
ン製などのベローズ３１と置き換えられている。
【００３９】次に、前記した構成のマイクロポンプの動
作について説明するに、図５（Ａ）は形状記憶合金線１
９に電流が流れていない状態を示しており、この状態に
あっては、形状記憶合金コイル３０は伸長していおり、
この状態において電流が形状記憶合コイル３０に供給さ
れると、該形状記憶合金コイル３０は加熱されて図５
（Ｂ）に示す記憶している形状に圧縮する。また、形状
記憶合金コイル３０への電流の供給を停止すると、形状
記憶合金コイル３０が冷却して図５（Ａ）に示す記憶し
ている形状に伸長する。
作について説明するに、図５（Ａ）は形状記憶合金線１
９に電流が流れていない状態を示しており、この状態に
あっては、形状記憶合金コイル３０は伸長していおり、
この状態において電流が形状記憶合コイル３０に供給さ
れると、該形状記憶合金コイル３０は加熱されて図５
（Ｂ）に示す記憶している形状に圧縮する。また、形状
記憶合金コイル３０への電流の供給を停止すると、形状
記憶合金コイル３０が冷却して図５（Ａ）に示す記憶し
ている形状に伸長する。
【００４０】従って、ベローズ３１、チューブ１３、蓋
９，９′により囲まれた空所の容積が増減する。空所が
減少すると、空所内が加圧状態となるので、該空所内に
入っている薬液は一方向弁１０′を介してチューブ３′
に送出される。空所が増大すると、空所内が負圧状態と
なって薬液がチューブ３、一方向弁１０を介して流れ込
む。
９，９′により囲まれた空所の容積が増減する。空所が
減少すると、空所内が加圧状態となるので、該空所内に
入っている薬液は一方向弁１０′を介してチューブ３′
に送出される。空所が増大すると、空所内が負圧状態と
なって薬液がチューブ３、一方向弁１０を介して流れ込
む。
【００４１】以上のように本実施例では、バイアス手段
としての金属あるいは合成樹脂製の円筒状ベローズ１１
が省略されることによって、マイクロポンプ４の構成が
簡略化され、より一層の形状の小型化が図られるように
なる。
としての金属あるいは合成樹脂製の円筒状ベローズ１１
が省略されることによって、マイクロポンプ４の構成が
簡略化され、より一層の形状の小型化が図られるように
なる。
【００４２】なお、上述の実施例では、形状記憶合金と
して通電による自己発熱によって収縮するもの、あるい
は自己発熱によって収縮し、冷却によって伸長するもの
を使用しているが、これに代えて自己発熱によって伸長
するもの、あるいは自己発熱によって伸長し、冷却によ
って収縮するものを使用するようにしていもよい。
して通電による自己発熱によって収縮するもの、あるい
は自己発熱によって収縮し、冷却によって伸長するもの
を使用しているが、これに代えて自己発熱によって伸長
するもの、あるいは自己発熱によって伸長し、冷却によ
って収縮するものを使用するようにしていもよい。
【００４３】
【発明の効果】本発明は前記したように、マイクロポン
プを使用しているので、薬液を恒常的に注入することが
できる他、制御ユニットに対し注入ユニットのマイクロ
ポンプが着脱自在に装着されるようになっているので、
新しい注入ユニットと取り換える際にマイクロポンプを
薬液使用後の薬液収納用の容器と一緒に廃棄でき、交換
作業が非常に簡単であると共に衛生的に極めて優れた携
帯用自動薬液注入装置を得ることができる。
プを使用しているので、薬液を恒常的に注入することが
できる他、制御ユニットに対し注入ユニットのマイクロ
ポンプが着脱自在に装着されるようになっているので、
新しい注入ユニットと取り換える際にマイクロポンプを
薬液使用後の薬液収納用の容器と一緒に廃棄でき、交換
作業が非常に簡単であると共に衛生的に極めて優れた携
帯用自動薬液注入装置を得ることができる。
【００４４】また、マイクロポンプの駆動源として形状
記憶合金を使用し、制御回路よりのパルス信号を形状記
憶合金に供給することによりポンプ作用を行わせるの
で、マイクロポンプを小型、軽量、省エネルギーに製作
でき、従って、携帯可能な装置として構成することがで
きると共に、薬液の供給量調整はパルス幅によって行え
るので、正確な制御が可能であるなどの効果も得られ
る。
記憶合金を使用し、制御回路よりのパルス信号を形状記
憶合金に供給することによりポンプ作用を行わせるの
で、マイクロポンプを小型、軽量、省エネルギーに製作
でき、従って、携帯可能な装置として構成することがで
きると共に、薬液の供給量調整はパルス幅によって行え
るので、正確な制御が可能であるなどの効果も得られ
る。
【００４５】特に、マイクロポンプの駆動源として２方
向性の形状記憶合金を使用することによって、マイクロ
ポンプをより一層の小型、軽量に製作でき、従って、携
帯性のより一層の向上を図ることができるなどの効果も
得られる。
向性の形状記憶合金を使用することによって、マイクロ
ポンプをより一層の小型、軽量に製作でき、従って、携
帯性のより一層の向上を図ることができるなどの効果も
得られる。
【図１】本発明の携帯用自動注入装置の全体を示す概略
説明図である。
説明図である。
【図２】同上の携帯用自動注入装置に使用されるマイク
ロポンプの一実施例を示す断面図である。
ロポンプの一実施例を示す断面図である。
【図３】マイクロポンプの他の実施例を示し、（Ａ）は
動作前、（Ｂ）は動作後を示す断面図である。
動作前、（Ｂ）は動作後を示す断面図である。
【図４】マイクロポンプのさらに他の実施例を示し、
（Ａ）は動作前、（Ｂ）は動作後を示す断面図である。
（Ａ）は動作前、（Ｂ）は動作後を示す断面図である。
【図５】マイクロポンプの別の実施例を示し、（Ａ）は
動作前、（Ｂ）は動作後を示す断面図である。
動作前、（Ｂ）は動作後を示す断面図である。
Ａ 注入ユニット Ｂ 制御ユニット １ 容器 ３，３′ チューブ ４ マイクロポンプ ６ 収納部 ７ 制御回路 １４，１７，１９，３０ 形状記憶合金
Claims (3)
- 【請求項１】 恒常的に生体へ薬液を注入する薬液注入
装置において、 薬液を収納した容器と、該容器の薬液を生体に注入する
ための可撓性のチューブと、該チューブの途中に接続さ
れ、後述する制御ユニットからの信号で一定量の前記薬
液を吐出するマイクロポンプとで構成された注入ユニッ
ト、 該注入ユニットの前記マイクロポンプが着脱自在に装着
されると共に該マイクロポンプと電気的に接続される収
納部が形成され、かつ、前記マイクロポンプを可変可能
な所定の周期で駆動するための出力信号を送出する制御
回路および該制御回路に電力を供給する電池を内蔵した
制御ユニット、 から構成されたことを特徴とする携帯用自動薬液注入装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載のマイクロポンプの駆動源
として通電による自己発熱によって伸長または収縮する
形状記憶合金を使用し、該形状記憶合金の伸長または収
縮によってポンプ作用を行うようにしたマイクロポンプ
を利用したことを特徴とする携帯用自動薬液注入装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のマイクロポンプの駆動源
として通電による自己発熱によって伸長または収縮し、
かつ非通電による冷却によって収縮または伸長する形状
記憶合金を使用し、この形状記憶合金の伸長および収縮
によってポンプ作用を行うようにしたマイクロポンプを
利用したことを特徴とする携帯用自動薬液注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5146264A JPH0663133A (ja) | 1992-06-18 | 1993-06-17 | 携帯用自動薬液注入装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15937292 | 1992-06-18 | ||
| JP4-159372 | 1992-06-18 | ||
| JP5146264A JPH0663133A (ja) | 1992-06-18 | 1993-06-17 | 携帯用自動薬液注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0663133A true JPH0663133A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=26477145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5146264A Pending JPH0663133A (ja) | 1992-06-18 | 1993-06-17 | 携帯用自動薬液注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663133A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001104478A (ja) * | 1999-10-04 | 2001-04-17 | Seiko Instruments Inc | 携帯型投液装置 |
| EP1503820A1 (en) * | 2002-04-23 | 2005-02-09 | Insulet Corporation | Dispenser for patient infusion device |
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| JP2005530565A (ja) * | 2002-06-24 | 2005-10-13 | アルザ・コーポレーシヨン | 形状記憶合金の駆動ばねを有する再使用可能なばね駆動式自動注射器 |
| KR100666059B1 (ko) * | 2005-01-19 | 2007-01-09 | (주)비엠바이텍 | 수액장착형 휴대용 인퓨전펌프 |
| WO2009118553A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | The Technology Partnership Plc | Dispensing system |
| JP2012532719A (ja) * | 2009-07-14 | 2012-12-20 | サノフィ−アベンティス・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 薬剤容器 |
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| US10874803B2 (en) | 2018-05-31 | 2020-12-29 | Insulet Corporation | Drug cartridge with drive system |
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| US11633541B2 (en) | 2017-01-19 | 2023-04-25 | Insulet Corporation | Cartridge hold-up volume reduction |
| US11786668B2 (en) | 2017-09-25 | 2023-10-17 | Insulet Corporation | Drug delivery devices, systems, and methods with force transfer elements |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP5146264A patent/JPH0663133A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020326 |