(57)【要約】【課題】チェックバルブの、更なる機能特性を向上させること。【解決手段】医用輸液ライン等用のチェックバルブ６であって、第１管状要素２と第２管状要素３との間に設置され、且つ、キャップ形状要素７の端壁８によって構成された、弾性変形材料でできた、ダイヤフラムを、備えており、その外側円周縁８ａは、通常は、キャップ形状要素７の側壁９によって加えられた軸スラスト下で、第１管状コネクタ２の円錐面１２を備えた環状バルブシート１２に対して、密閉接触で、圧迫されている。キャップ形状要素７の側壁９の自由端９ａは、非接触角度部分１８により分離された、第２管状要素３の角度部分１７に対応した部分においてのみ、第２管状要素３の横面１４に対して、接触するように設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用輸液ライン等用のワンウェイバルブ（６）であって、
第１管状要素（２）及び第２管状要素（３）を、備えており、
上記要素は、それぞれ、上流通路（４）及び下流通路（５）を、画定しており、
上記通路は、互いに同軸で且つ横方向に設置されており、
上記通路間には、弾性変形材料でできたダイヤフラム（８）が存在しており、
ダイヤフラム（８）は、バルブ（６）を通常は閉じた状態に維持するために、第１管状要素（２）の環状バルブシート（１２）と共に流体密封状態で協働しており、
上流通路（４）内の既定の流体圧力は、ダイヤフラム（８）の変位又は弾性変形と、その結果としてのバルブ（６）の開きと、をもたらしており、
上記環状バルブシートは、第２管状要素（３）に向かって反れている、第１管状要素（２）の円錐面を備えた壁（１２）によって、画定されており、
上記ダイヤフラムは、キャップ形状要素（７）の端壁（８）によって構成されており、
その外側円周縁（８ａ）は、通常は、キャップ形状要素（７）の側壁（９）によって加えられた軸スラスト下で、環状バルブシート（１２）に対して、密閉接触で、圧迫されており、
キャップ形状要素（７）の端壁（８）の、偏位又は軸方向変位は、使用時、上記既定の流体圧力によって、もたらされており、
上記流体圧力は、外側円周縁（８ａ）の半径方向収縮と、その結果としての環状バルブシート（１２）からの分離と、を決定しており、
キャップ形状要素（７）の側壁（９）は、下流通路（５）と連通している第２管状要素（３）の溝付き横面（１４）に対して接触している、自由端（９ａ）を、有しており、
キャップ形状要素（７）の側壁（９）の自由端（９ａ）が、非接触角度部分（１８）により角度分離された、複数の角度部分（１７）に対応した部分において、第２管状要素（３）の溝付き横面（１４）に対して、接触するように設定されている、ことを特徴とする、バルブ。
【請求項２】
溝付き横面（１４）が、並んだ半径方向チャネル（１５）を有しており、
各チャネル（１５）は、キャップ形状要素（７）の側壁（９）側において第２管状要素（３）に形成された、各軸方向チャネル（１６）へと、伸びており、
半径方向チャネル（１５）は、交互の、凸セクター（１７）及び凹セクター（１８）によって、分離されている、ことを特徴とする請求項１記載のバルブ。
【請求項３】
上記セクター（１７）の少なくとも一部が、キャップ形状要素（７）の端壁（８）に向かって突出している軸方向突起（１９）を備えて、形成されている、ことを特徴とする請求項２記載のバルブ。
【請求項４】
キャップ形状要素（７）の端壁（８）が、その中心部分に向かって厚くなっている可変厚さを、有している、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１つに記載のバルブ。
【請求項５】
キャップ形状要素（７）の側壁（９）が、その自由端（９ａ）に向かって厚くなっている可変厚さを、有している、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１つに記載のバルブ。
【請求項６】
キャップ形状要素（７）の端壁（８）の上記円周縁（８ａ）が、最小厚さを有している、ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のバルブ。
【請求項７】
第１管状要素（２）が、キャップ形状要素（７）の端壁（８）に面している横壁（１１）を、有しており、横壁（１１）には、上流通路（４）と連通している、並んだ半径方向通路（１３）が形成されている、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１つに記載のバルブ。
【請求項８】
キャップ形状要素（７）の側壁（９）の自由端（９ａ）が、外側環状溝（９ｂ）を有している、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１つに記載のバルブ。
【請求項９】
キャップ形状要素（７）が、射出成形の軟質エラストマー材料、特に、液体シリコン等の、一体成形でできている、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１つに記載のバルブ。
【請求項１０】
第１及び第２管状要素（２、３）が、管−管接続、ルアー−管接続、管−ルアー接続、ルアー−ルアー接続、又は、上記医用ラインの類似接続のために、予め配置されている、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１つに記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用輸液ライン等用のワンウェイバルブ、に関するものであって、第１管状要素及び第２管状要素を概ね備えているタイプのものである。第１管状要素及び第２管状要素は、それぞれ、上流通路及び下流通路を画定しており、それらの通路は、互いに同軸であり且つ横方向に設置されており、その間には、弾性変形材料でできたダイヤフラムが存在する。そのダイヤフラムは、バルブを通常は閉じた状態に維持するために、第１管状要素の環状バルブシートと共に流体密封状態で協働している。上流通路内の流体の既定圧力は、ダイヤフラムの変位又は弾性変形と、その結果としての、バルブの開き、すなわち、２つの管状要素内に形成されたチャネルを通って上流通路と下流通路との間が連通する開きと、をもたらす。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなバルブは、例えば、チェックバルブとして使用されており、それは、上流通路の圧力が既定の比較的緩い閾値よりも高い場合に開くように、及び、上流通路の圧力が閾値以下に下がると直ぐに、又は、下流通路内の最小限ではあるが過剰圧力の場合に、最大限の安全性で、下流通路から上流通路への逆流を防止するために、速やかに再閉じするように、意図的に、設計されている。
【特許文献１】独国特許第１９５４５４２１号
【特許文献２】欧州特許第１０９９４５７号
【特許文献３】欧州特許第１０９３８２８号
【特許文献４】欧州特許第０７９１３７１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
Filtertekの独国特許第１９５４５４２１号は、０．１ｂａｒと０．０２ｂａｒとの間の圧力範囲で作動するように設計されている、上記のようなチェックバルブを、明らかに記載している。バルブのダイヤフラムは、シリコンリボンから打抜きにより得られたディスクによって構成されており、その円周縁は、バルブの２つの管状要素の間で把持されている。ディスクは、バルブシートに対して正面で接触するように、軸方向に予め過重されており、第１管状要素の軸方向環状突起によって画定されており、上流通路の圧力が上記記載の範囲内に入る場合に、そこから軸方向に離れることができる。
【０００４】
上述したタイプのバルブは、そのダイヤフラムの初期形状と、打抜きによるその簡素な製造工程と、のために、簡素で且つ安価であるが、明らかにそのために設計された最小値（０．０２ｂａｒ）より低い圧力値のための、必要な感度及び迅速性を、保証できるようには見えない。
【０００５】
上記問題を解決するために、特に、０．０２ｂａｒより著しく低い上流通路内圧力で最大限の安全性且つ信頼性で作動するのに適した、チェックバルブ、を提供するために、本件出願人は、自身の欧州特許第１０９９４５７号において、その解決法を、提案している。そこでは、ダイヤフラムは、特定のキャップ形状要素の端壁によって構成されており、シリコンの射出成形によって得られている。キャップ形状要素の上記端壁は、環状突起を中央に有しており、それは、キャップ形状要素の側壁によって加えられた軸方向の予荷重の作動下において、正面で、第１管状要素の環状バルブシートと協働しているシールリップを、画定している。
【０００６】
この解決法は、独国特許第１９５４５４２１号による解決法よりも、構造的にはより複雑であり、それ故に費用がかかるが、実際には、所望の効果を実現する可能性を、完全に証明している。
【０００７】
一方、本件出願人は、欧州特許第１０９３８２８号において、類似のバルブを提案しているが、明らかに、アンチサイフォンバルブとしての使用のために、すなわち、典型的には１ｐｓｉと５ｐｓｉとの間（約０．０７ｂａｒから０．３５ｂａｒまで）の上流通路内圧力での医用利用のために、設計されている。このバルブでは、環状バルブシートは、第１管状要素の円錐面の壁によって、画定されており、第２管状要素に向かって反れている。また、この場合では、ダイヤフラムは、キャップ形状要素の端壁によって構成されているが、外側円周縁に対応する部分において、円錐面を備えた環状シートに対して、密閉接触で、圧迫されており、また、この場合では、キャップ形状要素の側壁によって加えられた軸スラスト下で、圧迫されている。作動時、上流通路での上記値の流体圧力は、第２管状要素の方向に、キャップ形状要素の端壁の軸方向変位をもたらし、その結果として、対応する外側円周縁が、半径方向成分を用いて、環状バルブシートから半径方向に離れるように、収縮する。
【０００８】
この作動は、バルブの開きに対して、驚くべき迅速性且つ即時性を保障しているが、欧州特許第０７９１３７１号に記載されたものと、原理的には類似しており、それは、また、本件出願人によるものであり、ルアー−ロックコネクタを通して作動可能である、保護バルブを備えた医用コネクタ、に関するものである。
【０００９】
本発明の目的は、欧州特許第１０９９４５７号によるチェックバルブの、更なる機能特性を向上させることであり、０．０２ｂａｒより著しく低い作動圧力でも、その利用を可能にするために、欧州特許第１０９３８２８号によるアンチサイフォンの概念を、利用している。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を実現するために、本発明の主題は、請求項１の序文に記載の、ワンウェイバルブ、に関するものであり、概ね、欧州特許第１０９３８２８号による、アンチサイフォンバルブ、に相当するものである。その主要な特徴は、キャップ形状要素の側壁の自由端が、非接触角度部分によって分離された角度部分に対応した部分においてのみ、第２管状要素の溝付き横面に接触するように設置されている、という事実にある。
【００１１】
この構成によって、キャップ形状要素の側壁は、欧州特許第１０９３８２８号によるアンチサイフォンバルブのように、その自由端が完全に接触している場合よりも、実質的に高い、弾性コンプライアンスを、有している。これは、医用チェックバルブの主目的のため、すなわち、０．０２ｂａｒより著しく低い開き圧力において、欧州特許第１０９３８２８号によるアンチサイフォンバルブの作動原理の有益な開発を、可能にする。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、第２管状要素の溝付き横面は、交互の凸セクター及び凹セクターによって互いに分離された、並んだ半径方向チャネルを、有している。上記セクターは、それぞれ、キャップ形状要素の側壁の自由端の、接触角度部分と非接触角度部分と、を画定している。
【００１３】
本発明は、その更なる作動が特にバルブの開き及び再閉じの迅速性に関して向上するように設計された、キャップ形状要素、の構造及び形態に関連した特別な構成を、更に、想定している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を、添付の図面を参照して詳細に説明するが、図面は、単に非限定的な実施形態を示すだけである。
【００１５】
図面を参照すると、符号１は、輸液及び輸血等のための、医用ライン用管−管接続のための、軸方向結合体を、全体的に、示している。結合体は、ルアー−管接続、管−ルアー接続、ルアー−ルアー接続、又は、他のあらゆるタイプの接続のために、配置できる。
【００１６】
結合体１は、一般的に知られているように、第１管状コネクタ２及び第２管状コネクタ３を備えており、両コネクタは、通常、例えばポリカーボネート又は同様の材料等の、適切な成形熱可塑性プラスチック材料で作られており、例えば超音波溶接、接着、又は同等のシステム等によって、互いに、恒久的に、軸方向に接続されている。
【００１７】
第１管状コネクタ２及び第２管状コネクタ３は、それぞれ、上流通路又は入口通路４、及び、下流通路又は出口通路５を、画定しており、その通路は、医用輸液ライン等の各配管区分に、接続できる。
【００１８】
チェックバルブは、上流通路４と下流通路５との間に設置されており、その全体が符号６で示されている。
【００１９】
チェックバルブ６は、基本的には、キャップ形状要素７によって構成された、弾性の開閉要素を備えており、図３及び図４で更に詳細に示されている。キャップ形状要素７は、図１及び図２では、バルブ６の「閉じ」に対応した、接触状態で、示されている。キャップ形状要素７は、平面又はより便宜的には微かな凸である円形端壁８と、円筒形状の裾部すなわち側壁９と、を備えており、側壁９は、より便宜的には、端壁８とは反対側に反れている円錐外側面を、備えている。
【００２０】
図１及び図２でより明らかに示されるように、端壁８は、好ましくは、可変厚さを有しており、それは、中央部分ではより厚く、符号８ａで示されるその円周縁に向かって、徐々に薄くなっている。言い換えれば、円周縁８ａは、外側円周溝９ｂの存在に由来して、減少した厚さを示している。
【００２１】
また、側壁９は、その自由端９ａ、すなわち、端壁８とは反対側の端部、に向かって、徐々に増加している、可変厚さを、有している。
【００２２】
上記のような構造では、側壁９と端壁８の円周縁８ａとの間の接続部分は、側壁９の最大厚さよりかなり小さい、最小厚さを、有している。
【００２３】
端壁８の円周縁８ａは、便宜的には、曲線的な外形を、有している。
【００２４】
キャップ形状要素７は、通常は、射出成形の軟質エラストマー材料、特に、液体シリコン又は他のゴムの、一体成形で、できている。
【００２５】
図１及び図２に戻って、キャップ形状要素７は、第１管状要素２と第２管状要素３との間に画定されているチャンバー１０内に、上記要素と同軸に、挿入されている。
【００２６】
チャンバー１０は、一方側において、第１管状要素２の横壁１１によって、軸方向に区切られており、入口通路４がチャンバー１０上に出ている。チャンバー１０は、外側において、第２管状要素３に向かって反れている円錐円周面１２によって、区切られている。円錐円周面１２は、環状バルブシートを画定している。入口通路４と環状バルブシート１２との間で、壁１１は、キャップ形状要素７の端壁８に面した、並んだ突起又は溝１３を、有している。溝１３は、キャップ形状要素７の非変形状態において、壁１１から離れて、軸方向に、設置されている。
【００２７】
反対側では、チャンバー１０は、第２管状コネクタ３の横壁１４によって区切られている。チャンバー１０の中央部分には、出口通路５が出ている。壁１４は、並んだ半径方向チャネル１５を備えて形成されている。チャネル１５は、一方では、出口通路５に通じており、他方では、第２管状要素３の壁に形成され且つキャップ形状要素７の側壁９の外側面に面している、各軸方向チャネル１６に、通じている。
【００２８】
キャップ形状要素７は、チャンバー１０内に同軸に収容されており、横ダイヤフラムのように入口通路４に面している端壁８と、上述したように軸方向チャネル１６に面している側壁９と、を備えている。側壁９の自由端９ａは、第２管状要素３の横壁１４に接触している。本発明の主たる特徴によると、自由端９ａが、非接触角度部分によって分離された角度部分に対応した部分においてのみ、横壁１４に接触するように設定されている、という意味において、自由端９ａは、非連続的に、接触している。これは、横壁１４の半径方向チャネル１５が、セクター（実施例では６個が示されており、互いに角度的に同じ間隔で設けられている）によって、互いに分離されている、という事実によって、得られている。セクターは、軸方向に交互に凸セクター１７及び凹セクター１８である。自由端９ａは、凸セクター１７と接触しており、一方では、凹セクター１８から離れて設けられており、それ故、上記部分において自由である。
【００２９】
３つの凸セクター１７は、半径方向内側の各端部に各軸方向突起１９を備えて、形成されており、キャップ形状要素７の側壁９内に収容されており、端壁８に向かって突出している。また、類似の突起が、場合によっては、２つの凹セクター１８の端部に、設けられている。
【００３０】
図１に示されたバルブ６の閉じた状態では、端壁８の外側円周縁８ａは、第１管状要素２の円錐面１２を備えたバルブシートに対して、接触している。その配置は、キャップ形状要素が、既定の軸方向弾性予荷重を受けるような配置であり、すなわち、円周縁８ａが、側壁９によって加えられた軸スラスト下、と同様に、バルブシート１１の円錐形態によりキャップ形状要素７の端壁８によって加えられた、半径方向スラストの結果として生じる成分下で、円錐面１２を備えた環状バルブシートに対して密閉接触で弾性的に圧迫され続けるような配置である。この状態は、上述したように、本発明によるチェックバルブ６の通常の閉じた位置に対応しており、そこでは、下流通路５から上流通路４への流れが、信頼でき且つ安全な方法によって、防がれている。
【００３１】
上流通路４内において、過剰圧力が、既設定の閾値よりも高く設定される場合、チェックバルブ６は、閉じた状態から、偏位、すなわち、第２管状要素３の方向の、キャップ形状要素７の端壁８の軸方向変位、に続く、開いた状態へと、即座に通過させる。上記変位により、円周縁８ａの弾性戻り及びその結果としての半径方向収縮が生じ、それにより、バルブシート１２に対して半径−軸方向に、円周縁８ａの後退が、生じる。したがって、軸方向チャネル１６と、側壁９の自由端９ａの下方に設けられた半径方向チャネル１５と、を通って、上流通路４が下流通路５に連通するように、バルブ６が開かれる。
【００３２】
キャップ形状要素７が開くときの、弾性変形の迅速性の要因は、壁１４の凹セクター１８内の端９ａの屈曲成分である。
【００３３】
実際、上記記載の欧州特許第１０９３８２８号によるアンチサイフォンバルブの場合に関して、側壁９の自由端９ａの部分的ではあるがその接触は、側壁９のより高い弾性曲げやすさが端壁８に加えられた圧力によってバルブ６を開くのを、可能とし、その圧力値は、医用利用のための通常のチェックバルブ用の圧力に概ね相当する値（典型的には、０．００５ｂａｒと０．０２ｂａｒとの間）だけでなく、かなり低い値でもある。
【００３４】
このことは、本発明によるチェックバルブが、開きに対して、驚くべき迅速性及び即時性を有することを、保証する。
【００３５】
バルブ６の迅速な且つ即時の開きを保証することに加えて、端壁８の円周縁８ａの軸−半径方向変位に続く、バルブ６の開きは、危険性、すなわち、バルブの正確な開きを危うくし、また、バルブの延長された閉じ期間に続く、縁８ａとバルブシート１２との間の望ましくない接着の、危険性を、減少させる。
【００３６】
バルブ６の開き状態では、入口通路４内の流動体流量が増加すると、キャップ形状要素７の端壁８の、比例的に大きな偏位（又は軸方向変位）が起こり、その結果、円周縁８ａと円錐面１６との間の通路の、比例的に大きな拡大が起こり、したがって、バルブ６を通る損失水頭は、略直線的となる。
【００３７】
２つの凸セクター１７の軸方向突起１９は、バルブ６の完全な開き状態において端壁８が場合によっては出口通路５を塞がないように設計された、拘束機能を有している。
【００３８】
上流通路４と下流通路５との間の圧力バランスが回復すると直ぐに、又は、下流通路５に過剰圧力がある場合に、チェックバルブ６の閉じ位置への戻りは、対応する円周縁８ａが環状バルブシート１２に対して接触する形態へ、端壁８が即時に戻ることの結果として、もたらされる。
【００３９】
勿論、構成及び実施形態の細部は、次の請求の範囲において定義された本発明の範囲から逸脱することなく、ここに説明し図解したものに関連して広く変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明によるチェックバルブの、軸方向断面の概略図である。
【図２】本発明によるチェックバルブの拡大部分図であり、図１とは異なる面による、図１と同様の断面図である。
【図３】バルブの、下方からの分解斜視図である。
【図４】バルブの、上方からの分解斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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