JP2016102731A - 圧力測定器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハウジングの小型化を図ることができる圧力測定器具を提供する。【解決手段】 圧力測定器具１は、血液回路３を流れる血液の圧力を測定するようになっており、ハウジング１１と、隔膜１３とを備えている。ハウジング１１は、内部空間１１ｆを有しており、内部空間１１ｆが隔膜１３によって血液室２１と気体室２２とに区画されている。また、隔膜１３は、血液室２１の内圧におじて位置を変化するようになっている。更に、隔膜１３は、気体室２２側に突出して血液室２１の一部を成す第１凸状空間１４と血液室２１側に突出して気体室２２の一部を成す第２凸状空間１５とが形成されるように凸凹になっており、第１凸状空間１４の容積は、第２凸状空間１５の容積に比べて大きくなっている。【選択図】 図２

Description

本発明は、回路を流れる液体の圧力を測定するために用いられる圧力測定器具に関する。

透析装置の血液回路のような回路を流れる液体の圧力を測定するために圧力測定器具が用いられており、圧力測定器具としては、例えば特許文献１の圧力センサが知られている。特許文献１の圧力センサは、ハウジングと、隔膜とを有しており、ハウジングの内部空間が隔膜によって液体室と空気室とに区画されている。圧力センサでは、空気室を介して液体室の内圧を測定するようになっている。

特開２００８−５１６６３号公報

特許文献１の圧力センサでは、平坦な隔膜が用いられており、その隔膜を変形させる際に弾性変形をさせる必要がある。即ち、隔膜は、元の位置に戻ろうとする弾性復帰力を発生する。それ故、液体室の圧力変動によって隔膜の位置が変わると、隔膜の復帰力が液体室の液体に作用するので液体室の内圧を正確に測定することができない。内圧を正確に測定するために、特許文献１の圧力センサの背景技術に記載されているように隔膜を波状形状にすることが考えられる。波状形状にすると、大きな復帰力を発生させることなく空気室側及び液体室側の各々に大きく突出させることができる。他方、空気室側又は液体室側のいずれの方向にも隔膜を大きく動かすことができるので、隔膜の膜位置の最大の変動幅に合わせてハウジングの内部空間の容積を大きくする必要がある。隔膜を単に波状形状にしてしまうと膜位置が空気室側又は液体室側のいずれの方向にも同じ変化量で動く。しかし、空気室の膨張と圧縮とではその容積に対する圧力変動が異なるので、隔膜の膜位置の最大の変動幅に合わせてハウジングの内部空間の容積を大きくすると空気室側の容積が必要以上に大きくなり、圧力センサが大型化してしまう。

そこで本発明は、ハウジングの小型化を図ることができる圧力測定器具を提供することを目的としている。

本発明の圧力測定器具は、回路を流れる液体の圧力を測定するための圧力測定器具であって、内部空間と、前記回路の液体を前記内部空間に流入させる流入口と、前記内部空間の液体を前記回路に流出させる流出口とを有するハウジングと、前記回路を流れる液体が前記流入口から流入して前記流出口から前記回路に流出する液体室と気体が満たされている気体室とに前記ハウジング内部空間を区画し且つ前記液体室の内圧に応じて位置が変化する隔膜とを備え、前記隔膜は、前記気体室側に突出して前記液体室側の一部を成す第１凸状空間と前記液体室側に突出して前記気体室側の一部を成す第２凸状空間とが形成されるように凸凹になっており、前記第１凸状空間の容積は、前記第２凸状空間の容積に比べて大きくなっているものである。

本発明に従えば、隔膜が凸凹になっているので液体室が陽圧及び陰圧のどちらであっても変形さやすくすることができ、液体室が陽圧及び陰圧のどちらでも液体の圧力を測定することができる。また、第１凸状空間の容積が第２凸状空間の容積に比べて大きくすることで、陰圧の測定可能範囲と陽圧の測定可能範囲との差を小さくしつつハウジングの小型化を図ることができる。

本発明によれば、ハウジングの小型化を図ることができる。

本件発明の第１乃至第３実施形態の圧力測定器具を備える血液浄化システムを示す回路図である。 図１の圧力測定器具を切断してみた断面図である。 図２の圧力区底器具の隔膜を上方から見た斜視図である。 図３の隔膜を上方から見た平面図である。 図４の隔膜を切断線Ｖ−Ｖで切断して見た断面図である。 図４の隔膜を切断線ＶＩ−ＶＩで切断して見た断面図である。 隔膜を図５の切断線ＶＩＩ−ＶＩＩで切断して見た断面図である。 本発明の第２実施形態の圧力測定器具を切断してみた断面図である。 図８の隔膜を上方から見た斜視図である。 本発明の第３実施形態の圧力測定器具を切断してみた断面図である。

以下、本発明に係る第１乃至第３実施形態の圧力測定器具１，１Ａ，１Ｂについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する圧力測定器具１，１Ａ，１Ｂは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

［第１実施形態］
本件発明の第１実施形態の圧力測定器具１は、回路を流れる液体の圧力を測定するために用いられ、例えば図１に示すような血液浄化システム２に備わっている。血液浄化システム２は、患者の血液を浄化するためのシステムであり、血液回路３、血液ポンプ４、血液浄化機５と、２つのドリップチャンバー６，７を備えている。血液回路３は、可撓性を有するチューブであり、チューブ内の流路を液体（主に血液）が流れるようになっている。また、血液回路３は、両端部を患者の動脈と静脈に夫々繋げることができるようになっており、血液回路３には、血液ポンプ４が設けられている。血液回路３は、血液ポンプ４を動かすことで動脈を流れる血液を一端部から取り込み、他端部から静脈に返すようになっている。また、血液回路３には、血液ポンプ４の下流側に血液浄化機５が介在しており、血液浄化機５は、血液回路３を流れる血液を浄化するようになっている。更に、血液回路３には、血液浄化機５の上流側及び下流側の各々にドリップチャンバー６，７が設けられており、ドリップチャンバー６，７は、血液回路３を流れる血液に含まれる空気を除去するようになっている。このように構成されている血液回路３には、３つの圧力測定器具１が設けられている。

３つの圧力測定器具１は、血液回路３を流れる血液の圧力を測定するべく血液の圧力を気体（本実施形態では、空気）の圧力に変換するようになっている。圧力測定器具１は、圧力センサ８に繋がっており、圧力センサ８は、変換された空気圧を測定することによって血液回路３を流れる血液の圧力を検出するようになっている。以下では、圧力測定器具１の構成について、図２を参照しながら詳しく説明する。なお、３つの圧力測定器具１の構成は、全く同じであり、１つの圧力測定器具１の構成についてだけ説明する。

圧力測定器具１は、ハウジング１１と、エアチューブ１２と、隔膜１３とを備えている。ハウジング１１は、平面視で所定方向（本実施形態では、血液が流れる流れ方向であり、図２の紙面左右方向）に長尺な大略角丸長方形の楕円体状に形成されている。即ち、ハウジング１１の流れ方向の長さは、平面視において、流れ方向に直交する幅方向の長さより長尺に形成されている。また、ハウジング１１は、下側ハウジング部１１ａと上側ハウジング部１１ｂとを有しており、下側ハウジング部１１ａは、流れ方向に長尺な大略半楕円体形状になっている。この下側ハウジング部１１ａは、薄肉に形成されており、下側ハウジング部１１ａ内に流れ方向に長尺で且つ下方に突出する大略半楕円体形状の内部空間が形成されている。また、下側ハウジング部１１ａは、流れ方向両側の側面に流入孔１１ｃ及び流出孔１１ｄを有している。流入口である流入孔１１ｃ及び流出口である流出孔１１ｄは、流れ方向に延在し且つ流れ方向において対向するように配置されている、即ちハウジング１１の長手方向一方側及び他方側に配置されるようにハウジング１１に形成されている。また、流入孔１１ｃ及び流出孔１１ｄの各々は、下側ハウジング部１１ａの内部空間に繋がっており、それらには血液回路３の上流側部分３ａ及び下流側部分３ｂの各々が挿入されて接続されている。血液回路３の血液は、流入孔１１ｃから下側ハウジング部１１ａの内部空間に流入し、前記内部空間を流れ方向に流れて流出孔１１ｄから流出するようになっている。また、下側ハウジング部１１ａの内部空間は、上方に開口しており、下側ハウジング部１１ａの上端部には、その開口を塞ぐように上側ハウジング部１１ｂが被せられている。

上側ハウジング部１１ｂは、長尺な大略半楕円体のドーム形状に形成されている。この上側ハウジング部１１ｂは、薄肉になっており、上側ハウジング部１１ｂ内に流れ方向に長尺で且つ上方に突出する大略半楕円体形状の内部空間が形成されている。また、上側ハウジング部１１ｂの天井には、流れ方向の流出孔１１ｄ側に接続口１１ｅが形成されており、接続口１１ｅには、エアチューブ１２が挿入されて接続されている。エアチューブ１２は、上側ハウジング部１１ｂの内部空間と圧力センサ８（図１参照）とを接続している。

このような形状を有する上側ハウジング部１１ｂの内部空間は、下方に開口しており、上側ハウジング部１１ｂの開口端部は、下側ハウジング部１１ａの上端部と略同一形状に形成されている。上側ハウジング部１１ｂは、その開口を下方に向け且つ下側ハウジング部１１ａの上端部に対向させるように下側ハウジング部１１ａに上下方向に重ね合わされ、重ね合わせて固定することによってハウジング１１が構成されるようになっている。このように構成されているハウジング１１内には、流れ方向に長尺な大略楕円体形状の内部空間１１ｆが形成され、内部空間１１ｆには隔膜１３が配置されている。

図３及び図４に示す隔膜１３は、可撓性を有する膜状部材であり、上側ハウジング部１１ｂと同様に平面視で流れ方向に長尺の大略角丸長方形状に形成されている。即ち、平面視で隔膜１３の流れ方向の長さは、流れ方向に直交する幅方向の長さより長尺に形成されている。また、隔膜１３は、その外周縁に全周にわたってフランジ部１３ａを有しており、フランジ部１３ａが予め定められ且つ平坦な基準面Ｈ１上に配置されている。また、隔膜１３は、大略ドーム状の第１凸状部１３ｂと、大略ボール状の第２凸状部１３ｃとを有しており、２つの凸状部１３ｂ、１３ｃによって凸凹になっている。第１凸状部１３ｂ及び第２凸状部１３ｃは、流れ方向に並ぶようにして配置されており、本実施形態において、第１凸状部１３ｂが隔膜１３の流れ方向一方側の部分を形成し、第２凸状部１３ｃが隔膜１３の流れ方向他方側の部分を形成している。また、第１凸状部１３ｂは、基準面Ｈ１に対して高さ方向一方側に突出し、第２凸状部１３ｃは、基準面Ｈ１に対して高さ方向他方側に突出するように形成されている。即ち、隔膜１３の稜線は、流れ方向に平行な中心面Ｍ上に位置しており、図５に示すように隔膜１３を中心面Ｍで切断した際、前記稜線がサインカーブを描くように第１凸状部１３ｂ及び第２凸状部１３ｃが形成されている。なお、中心面Ｍは、基準面Ｈ１に直交し且つ隔膜１３の幅方向の中央を通る面であり、図２の圧力測定器具１が切断されている面である。

また、図５及び図６に示すように、第１凸状部１３ｂ及び第２凸状部１３ｃは、基準面Ｈ１上で繋がっており、その繋がる部分である接続部１３ｄが図４に示すように線状に形成され且つ第１凸状部１３ｂに向かって突出するように湾曲している。それ故、中心面Ｍから幅方向一方側にオフセットしたオフセット面Ｐ１で隔膜１３を切断すると、図６に示すように第１凸状部１３ｂが中心面Ｍで切断した場合より流れ方向に長尺に形成され、逆に第２凸状部１３ｃが中心面で切断した場合より流れ方向に短尺に形成されている。また、基準面Ｈ１及び中心面Ｍに垂直で且つ隔膜１３の流れ方向中心付近に位置する切断面Ｐ２で隔膜１３を切断すると、図７に示すように隔膜１３の断面がＭ字状になっている。このような形状を有する隔膜１３では、第１凸状部１３ｂ内に第１凸状空間１４が形成され、第２凸状部１３ｃ内に第２凸状空間１５が形成されている。第１凸状空間１４は、高さ方向一方に突出する大略ドーム状の空間であり、第２凸状空間１５は、高さ方向他方に突出する大略ボール状の空間である。第１凸状空間１４の容積は、大気圧に曝されている等の無負荷状態（即ち、初期状態）において、第２凸状空間１５の容積より大きくなっている。

このような形状を有する隔膜１３は、フランジ部１３ａが下側ハウジング部１１ａの上端部と上側ハウジング部１１ｂの開口端部とによって挟持されて固定されており、挟持されることによってハウジング１１の内部空間１１ｆに配置されている。また、上側ハウジング部１１ｂは、その開口端部の外周部分に周方向全周にわたってカバー部１１ｇが形成されており、カバー部１１ｇは、隔膜１３のフランジ部１３ａ及び下側ハウジング部１１ａの上端部の外周面を外方から覆っている。これにより、隔膜１３のフランジ部１３ａが外側に露出することを防いでいる。このように配置されている隔膜１３は、図２に示すようにハウジング１１の内部空間１１ｆを上下２つの部屋、即ち血液室２１と気体室２２とに区画している。

液体室である血液室２１は、隔膜１３より下側ハウジング部１１ａの底側に位置しており、流入孔１１ｃ及び流出孔１１ｄに繋がっている。それ故、血液室２１には、血液回路３を流れる血液が流入孔１１ｃから流入するようになっており、血液室２１が血液で満たされている。また、血液室２１内の血液は、流出孔１１ｄから血液回路３に流出するようになっている。他方、気体室２２は、隔膜１３より上側ハウジング部１１ｂの天井側に位置しており、気体（本実施形態では、前述の通り空気）で満たされている。気体室２２は、接続口１１ｅに繋がっており、接続口１１ｅに設けられているエアチューブ１２を介して圧力センサ８に接続されている。気体室２２は、エアチューブ１２と共に密閉空間を形成しており、圧力センサ８は、エアチューブ１２を介して気体室２２の気体の圧力、本実施形態では空気圧を測定するようになっている。

また、隔膜１３は、第１凸状空間１４を気体室２２側に突出させ且つ第２凸状空間１５を血液室２１側に突出させるようにハウジング１１の内部空間１１ｆに配置されている。そのため、第１凸状空間１４が血液室２１の一部を成し、第２凸状空間１５が気体室２２の一部を成している。また、隔膜１３は、第１凸状部１３ｂが流入孔１１ｃ側に位置し、第２凸状部１３ｃが流出孔１１ｄ側に位置するようにハウジング１１の内部空間１１ｆに配置されている。更に、第２凸状部１３ｃは、流入孔１１ｃと流出孔１１ｄとを直線的に結んだ流れ空間２３と交わるようになっている。

このように構成されている３つの圧力測定器具１は、血液ポンプ４の上流側、血液ポンプ４と血液浄化機５との間、及び血液浄化機５の下流側に位置するように血液回路３に夫々設けられている。各圧力測定器具１が測定する血液の圧力は、血液回路３の位置に応じて陰圧（即ち、大気圧より低い圧）及び陽圧（即ち、大気圧より高い圧）のいずれかになる。具体的には、血液ポンプ４の上流側に位置する圧力測定器具１では、血液室２１の血液が流出孔１１ｄから吸引されるので血液室２１の内圧が陰圧になる。他方、血液ポンプ４の下流側に位置する２つの圧力測定器具１では、血液室２１の血液が流入孔１１ｃに供給されるので血液室２１の内圧が陽圧になる。圧力測定器具１では、血液室２１が陰圧になると、隔膜１３が血液室２１の血液によって引っ張られる。この際、主に第１凸状部１３ｂが引っ張られて気体室２２の空気が膨張し、それに伴って気体室２２の空気圧が下降する。他方、血液室２１が陽圧になると、隔膜１３が血液室２１の血液によって上側ハウジング部１１ｂの天井側に押される。この際、主に第２凸状部１３ｃが押されて気体室２２の空気が圧縮され、それに伴って気体室２２の空気圧が上昇する。このように、圧力測定器具１では、血液室２１の血液の圧力に応じて隔膜１３の位置が変わって気体室２２の空気圧が変動するようになっている。即ち、圧力測定器具１は、血液室２１の内圧を隔膜１３によって気体室２２の空気圧に変換されるようになっており、圧力センサ８で気体室２２の空気圧を測定することで血液室２１の陽圧及び陰圧の両方を測定することができるようになっている。

また、隔膜１３では、接続部１３ｄが湾曲しているので、血液室２１の内圧が上昇すると第１凸状部１３ｂの頂部１３ｅより第２凸状部１３ｃ側の部分及び第２凸状部１３ｃが上側ハウジング部１１ｂの天井側に膨らむように変形し、やがて第２凸状部１３ｃが上側ハウジング部１１ｂの天井側に折り返される。血液室２１の内圧が更に上昇することで、隔膜１３は、図２の二点鎖線で示すように大略半楕円体のドーム形状になり、その頂部分が上側ハウジング部１１ｂの天井付近に位置するまで隔膜１３が膨らむように変形する。他方、血液室２１の内圧が低下すると第２凸状部１３ｃの底部１３ｆより第１凸状部１３ｂ側の部分及び第１凸状部１３ｂが下側ハウジング部１１ａの底部側に膨らむように変形し、やがて第１凸状部１３ｂが下側ハウジング部１１ａの底部側に折り返される。血液室２１の内圧が更に低下することで、第１凸状部１３ｂは、図２の三点鎖線で示すように大略半楕円体のドーム形状になり、その底部分が下側ハウジング部１１ａの底部付近に位置するまで隔膜１３が膨らむように変形する。

このように、隔膜１３は、血液室２１が陽圧である場合にハウジング１１の内部空間の略全体が血液室２１となるように隔膜１３の位置を変えることができ、血液室２１が陰圧である場合にハウジング１１の内部空間の略全体が気体室２２となるように隔膜１３の位置を変えることができる。これにより、血液室２１の内圧に応じて変化する気体室２２の容積を大きくとることができ、血液の圧力が測定可能な許容範囲を広くとることができる。従って、圧力測定器具１は、血液が陰圧及び陽圧のいずれであっても測定可能であって、且つ測定可能な陰圧及び陽圧の許容範囲を広くとることができる。また、圧力測定器具１は、接続部１３ｄを湾曲させて隔膜１３を変形しやすくすることで、隔膜１３によって血液の圧力を空気圧に変換する際、即ち圧力変換時の隔膜１３の弾性変形に起因する損失を低減することができ、より正確に血液の圧力を検出することができるようになっている。

また、圧力測定器具１では、前述の通り圧力センサ８を用いて気体室２２の空気圧を測定することによって血液室２１の血液の圧力を検出している。気体室２２は、エアチューブ１２と共に密閉空間を構成しており、気体室２２の空気は、ボイルの法則に基づいて圧力と体積とが変化している。即ち、初期状態の空気圧を空気圧Ｐ_０とし、初期状態の空気の体積を体積Ｖ_０とし、圧力変動後における空気圧を空気圧Ｐ_ｘとし、体積変化量をΔＶとすると気体室２２の空気圧と空気の体積との関係は、下記の式（１）のように表される。

初期状態の空気圧Ｐ_０及び体積Ｖ_０が所定値であるので、式（１）から変化後の空気圧Ｐ_ｘは、体積変化量ΔＶに反比例することになる。従って、空気圧Ｐ_ｘは、体積変化量の絶対値が同じであっても陰圧の場合と陽圧の場合とでは、体積変化量の絶対値の単位変化量に対する空気圧Ｐ_ｘが異なっている。すなわち、空気室の膨張と圧縮とではその容積に対する圧力変動が異なる。より具体的には、体積変化量の絶対値の単位変化量に対する空気圧Ｐ_ｘの変化量は、陰圧時に対して陽圧時の方が大きい。圧力測定器具１では、初期状態において、第１凸状空間１４の容積を第２凸状空間１５より大きくし、陰圧時における気体室２２の必要な容積変化量を確保している。他方、第２凸状空間１５が小さくなる、即ち第２凸状部１３ｃを小さくすることができるので、隔膜１３の高さを抑えることができる。これにより、ハウジング１１の内部空間の高さを抑えることができ、ハウジング１１の大きさ（具体的には、高さ）を抑えることができる。即ち、圧力測定器具１の小型化を図ることができる。

このように構成されている圧力測定器具１では、流入孔１１ｃと流出孔１１ｄとが流れ方向において対向させて配置されており、第２凸状部１３ｃが流入孔１１ｃと流出孔１１ｄとを直線的に結んだ流れ空間２３と交わっている。それ故、流入孔１１ｃから血液室２１に流入する血液が第２凸状部１３ｃに当たりやすく、また流出孔１１ｄに吸引される血液と共に引っ張られやすくなっている。即ち、血液の圧力を第２凸状部１３ｃが直接受圧するようになっており、直線と交わらない場合に比べて血液の圧力をより正確に測定することができる。また、前記直線と第２凸状部１３ｃとが交わることで、流入孔１１ｃから血液室２１に流入した血液を第２凸状部１３ｃに当てて幅方向に拡散することができる。それ故、圧力測定器具１では、流入した血液が真直ぐ流れて流出孔１１ｄから出ていく場合に比べて血液室２１の血液の滞留を抑制することができる。また、本実施形態では、第２凸状部１３ｃが大略半楕円体状に形成されているので、血液が第２凸状部１３ｃの側面を沿って流出孔１１ｄの方へ流れ、第２凸状部１３ｃの流出孔１１ｄ側の面の滞留も抑制することができる。

また、圧力測定器具１では、隔膜１３が流れ方向に長尺に形成され、第１凸状部１３ｂも流れ方向に長尺に形成されている。それ故、第１凸状部１３ｂの第１凸状空間１４、及び陽圧時に上側ハウジング部１１ｂの天井側に膨らむように変形したときの隔膜１３の内部空間において、流入した血液を幅方向に拡散させすぎて幅方向両側で滞留してしまうことを抑制することができる。また、圧力測定器具１では、ハウジング１１も流れ方向に長尺に形成されており、血液室２１を流れる血液を幅方向に拡散させすぎて血液室２１の幅方向両側の膨らんだ場所で滞留してしまうことを抑制することができる。

更に、圧力測定器具１では、第２凸状部１３ｃが第１凸状部１３ｂより出口側に配置されている。血液室２１に流入した血液は、流入した後に幅方向及び高さ方向に拡散し且つ速度を落としながら流れ方向に進んでおり、十分に拡散し且つ速度を落とした血液が第２凸状部１３ｃに当たるようになっている。それ故、第２凸状部１３ｃが入口側に配置されている場合に比べて血液の圧力を正確に測定することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態の圧力測定器具１Ａは、第１実施形態の圧力測定器具１と構成が類似している。以下では、第２実施形態の圧力測定器具１Ａの構成について第１実施形態の圧力測定器具１と異なる点について主に説明し、同一の構成については同一の符号を付して図示及び説明を省略する。第３実施形態の圧力測定器具１Ｂについても同様である。

第２実施形態の圧力測定器具１Ａは、図８及び図９に示すように隔膜３３を備えている。隔膜３３は、可撓性を有する膜状部材であり、ハウジング１１と同様に平面視で流れ方向に長尺の大略角丸長方形状に形成されている。即ち、平面視で隔膜３３の流れ方向の長さは、流れ方向に直交する幅方向の長さより長尺に形成されている。隔膜３３は、その外周縁に全周にわたってフランジ部３３ａが形成されており、フランジ部３３ａが予め定められるフランジ面Ｆ上に配置されている。隔膜３３は、大略ボール状に形成されており、初期状態において隔膜３３の外周縁部分がフランジ面Ｆに対して高さ方向一方側に突出し且つ隔膜３３の平面視中心付近がフランジ面Ｆより高さ方向他方側に突出している。なお、高さ方向とは、フランジ面Ｆに垂直な方向である。これにより、隔膜３３は、基準面Ｈ２に対して高さ方向一方側に突出する第１凸状部３３ｂを隔膜３３の中心軸Ｌ付近に有し、基準面Ｈ２に対して高さ方向他方側に突出する第２凸状部３３ｃを第１凸状部３３ｂの外側に有するように凸凹に形成されている。なお、基準面Ｈ２は、隔膜３３の頂点３３ｄと底面３３ｅとの中間に位置する仮想平面である。なお、膜３３の平面視中心付近は、必ずしもフランジ面Ｆより流れ方向他方側に突出している必要はない。

このような形状を有する隔膜３３は、幅方向に直交する中心面Ｍで切断して見ると大略Ｗ字状に形成され、隔膜３３の中心付近に第１凸状空間３４が形成され、第１凸状空間３４の周りに第２凸状空間３５が形成されている。第１凸状空間３４及び第２凸状空間３５は、互いに同心状に形成され、平面視で大略角丸長方形状に形成されている。また、第１凸状空間３４は、高さ方向一方側（即ち、気体室２２側）に突出するドーム形状の空間であり、第２凸状空間３５は、高さ方向他方側（即ち、血液室２１側）に突出する環状（より詳細には、半ドーナツ形状）の空間である。また、隔膜３３では、中心軸線Ｌを含む切断面である中心面Ｍで切断すると、中心軸線Ｌに直交する方向である流れ方向において頂点３３ｄと底面３３ｅとの距離ｒ_１が底面３３ｅと隔膜３３の外縁との距離ｒ_２より大きくなっている。これにより、第１凸状空間３４の容積は、初期状態において第２凸状空間３５の容積より大きくなっている。

このように構成されている隔膜３３は、フランジ部３３ａが下側ハウジング部１１ａの上端部と上側ハウジング部１１ｂの開口端部とによって挟持されて固定されており、挟持されることによってハウジング１１の内部空間１１ｆに配置されている。このように配置されている隔膜３３は、ハウジング１１の内部空間１１ｆを上下２つの部屋、即ち血液室２１と気体室２２とに区画する。また、隔膜３３は、第１凸状空間３４が気体室２２側に突出し且つ第２凸状空間３５が血液室２１側に突出するように配置され、第１凸状空間３４が血液室２１の一部を成し、第２凸状空間３５が気体室２２の一部を成している。また、隔膜３３は、第２凸状部３３ｃが流入孔１１ｃと流出孔１１ｄとを結んだ流れ空間２３Ａと交わらないように形成されている。

このように構成されている圧力測定器具１Ａでは、血液室２１が陰圧になると第１凸状部３３ｂが血液室２１側に引っ張られて下がり、気体室２２の空気が膨張する。それに伴って、気体室２２の空気圧が下降する。他方、血液室２１が陽圧になると、第２凸状部３３ｃが気体室２２側に押し上げられ、気体室２２の空気が圧縮される。それに伴って、気体室２２の空気圧が上昇する。このように圧力測定器具１Ａでは、血液室２１の血液の圧力に応じて隔膜３３の位置が変わり、血液の圧力が気体室２２の空気圧に変換されるようになっている。気体室２２の空気圧を圧力センサ８によって測定することで血液室２１の陽圧及び陰圧の両方を測定することができるようになっている。

また、隔膜１３では、血液室２１が陰圧になって第１凸状部３３ｂが血液室２１側に引っ張られると、やがて第１凸状部３３ｂが血液室２１側に折り返されてボール状になる（図８の三点鎖線参照）。他方、血液室２１が陽圧になって第２凸状部３３ｃが気体室２２側に押し上げられると、第１凸状部３３ｂが流れ方向及び幅方向に押し広げられて持ち上げられるように隔膜１３が変形する（図８の二点鎖線参照）。それ故、陽圧時における隔膜１３の変動量よりも陰圧時における隔膜１３の変動量を大きくとることができ、陰圧の測定可能範囲を広くすることができる。また、圧力測定器具１Ａでは、初期状態において、第１凸状空間３４が第２凸状空間３５より大きくなっているので、陰圧時における気体室２２の必要な容積変化量を確保している。他方、第２凸状空間３５を小さくする、即ち第２凸状部３３ｃを小さくすることができるので、隔膜３３の高さを抑えることができる。これにより、ハウジング１１の内部空間１１ｆの高さを抑えることができ、ハウジング１１の大きさ（具体的には、高さ）を抑えることができる。即ち、圧力測定器具１の小型化を図ることができる。

また、圧力測定器具１Ａでは、流入孔１１ｃと流出孔１１ｄとを結んだ流れ空間２３Ａと交わらないように形成されているので、流入孔１１ｃから血液室２１に流入した血液が第１凸状空間１４にも拡散される。これにより、第１凸状空間１４の血液の滞留を抑えることができる。

その他、第２実施形態の圧力測定器具１Ａは、第１実施形態の圧力測定器具１と同様の作用効果を奏する。

［第３実施形態］
第３実施形態の圧力測定器具１Ｂでは、図１０に示すように流入孔１１ｃが隔膜１３の第１凸状空間１４内に向いており、流入孔１１ｃから血液室２１に流入する血液が第１凸状空間１４内に向かって流れるようになっている。これにより、第１凸状空間１４内に血液が滞留することを抑制することができる。更に詳細に説明すると、流入孔１１ｃは、第１凸状部１３ｂの頂部１３ｅより流入孔側の内面に沿うように傾斜させて形成されている。これにより、第１凸状部１３ｂの内面に沿って血液を流すことができ、第１凸状空間１４における血液の滞留を抑制することができる。また、圧力測定器具１Ｂでは、流出孔１１ｄが第２凸状部１３ｃの底部１３ｆより流出孔１１ｄ側の斜面に沿うように傾斜させて形成されている。これにより、第２凸状部１３ｃに沿って流れる血液を流出孔１１ｄに導くことができ、血液が滞留することを抑制することができる。

その他、第３実施形態の圧力測定器具１Ｂは、第１実施形態の圧力測定器具１と同様の作用効果を奏する。

［その他の実施形態］
第１乃至第３実施形態の圧力測定器具１，１Ａ，１Ｂにおいて隔膜１３，３３の凹凸は、サインカーブ状又はＷ字形状に形成されるが、必ずしもそのような形状である必要はない。隔膜１３，３３の凹凸は、血液室２１側及び気体室２２側の各々に突出するような形状であればよく、例えばＭ字形状であってもよい。また、隔膜１３において第１凸状空間１４は流入孔１１ｃ側に位置し、第２凸状空間１５は流出孔１１ｄ側に位置しているが、それらの位置が流れ方向において逆であってもよい。また、隔膜３３において、第１凸状空間３４が第２凸状空間３５の内側に位置しているが、第１凸状空間３４を環状にしてその内側に第２凸状空間３５を配置してもよい。また、隔膜１３，３３は、平面視で流れ方向に長尺の大略角丸長方形状になっているが、幅方向に長尺な大略角丸長方形状であってもよく、大略円形状であってもよい。同様に、ハウジング１１もまた平面視で流れ方向に長尺の大略角丸長方形状になっているが、幅方向に長尺な大略角丸長方形状であってもよく、大略円形状であってもよい。また、第１実施形態の圧力測定器具１における接続部１３ｄの形状は、第１凸状空間１４と第２凸状空間１５との容積比率が好適な容積比率となるように適宜変更してもよい。適宜変更することによって、測定する圧力範囲を変更することができる。また、接続部１３ｄは、線状且つ湾曲するように形成されているが、直線的であってもよくまた平面であってもよい。なお、接続部１３ｄは、図４に示すように第１凸状部１３ｂに向かって突出するように湾曲しているが、その先端部分を第１凸状部１３ｂ側に更に突出させてシャープにする、即ちより鋭角に形成することができる。そうすると、血液室２１を流れる血流の流れ性をより良くすることができる。

Ｈ１ 基準面
Ｈ２ 基準面
１，１Ａ，１Ｂ 圧力測定器具
３ 血液回路
１１ ハウジング
１１ｃ 流入孔
１１ｄ 流出孔
１１ｆ 内部空間
１２ エアチューブ
１３ 隔膜
１３ｂ 第１凸状部
１３ｃ 第２凸状部
１３ｄ 接続部
１４ 第１凸状空間
１５ 第２凸状空間
２１ 血液室
２２ 気体室
３３ 隔膜
３３ｂ 第１凸状部
３３ｃ 第２凸状部
３３ｄ 頂点
３３ｅ 底面
３４ 第１凸状空間
３５ 第２凸状空間

Claims (10)

1. 回路を流れる液体の圧力を測定するための圧力測定器具であって、
   内部空間と、前記回路の液体を前記内部空間に流入させる流入口と、前記内部空間の液体を前記回路に流出させる流出口とを有するハウジングと、
   前記回路を流れる液体が前記流入口から流入して前記流出口から前記回路に流出する液体室と気体が満たされている気体室とに前記ハウジング内部空間を区画し且つ前記液体室の内圧に応じて位置が変化する隔膜とを備え、
   前記隔膜は、前記気体室側に突出して前記液体室の一部を成す第１凸状空間と前記液体室側に突出して前記気体室の一部を成す第２凸状空間とが形成されるように凸凹になっており、
   前記第１凸状空間の容積は、前記第２凸状空間の容積に比べて大きくなっている、圧力測定器具。
2. 前記第１凸状空間及び前記第２凸状空間は、隣接させて並べて配置されている、請求項１に記載の圧力測定器具。
3. 前記第２凸状空間は、環状に形成され、
   前記第１凸状空間は、前記第２凸状空間の内側に位置している、請求項１に記載の圧力測定器具。
4. 前記隔膜は、前記隔膜の中心軸線を含む切断面で切断すると、前記中心軸線に直交する方向における前記隔膜の外縁と前記隔膜の底点との距離に対して前記中心軸線に直交する方向における前記隔膜の底点と前記隔膜の頂点との距離が大きくなるように形成されている、請求項３に記載の圧力測定器具。
5. 前記隔膜は、予め定められた基準面に対して前記気体室側に突出し且つ前記第１凸状空間を形成する第１凸状部と、前記液体室側に突出し且つ前記第２凸状空間を形成する第２凸状部とを有し、前記第１凸状部と前記第２凸状部とによって凸凹になっており、
   前記第１凸状部及び前記第２凸状部は、前記基準面上の接続部で繋がっており、
   前記接続部は、前記基準面上において線状に形成され且つ湾曲している、請求項１乃至４の何れか１つに記載の圧力測定器具。
6. 前記第１凸状部の外形は、長手方向の長さが幅方向の長さより大きくなるように形成され、
   前記流入口及び前記流出口は、前記第１凸状部の長手方向一方側及び他方側に位置するようにハウジングに形成されている、請求項５に記載の圧力測定器具。
7. 前記ハウジングの内部空間は、長手方向の長さが幅方向の長さより大きくなるように形成され、
   前記流入口及び前記流出口は、前記内部空間の長手方向一方側及び他方側に位置するようにハウジングに形成されている、請求項５又は６に記載の圧力測定器具。
8. 前記流入口と前記流出口は、対向させて配置され、
   前記第２凸状部は、前記流入口と前記流出口とを直線的に結んだ流れ空間と交わるように配置されている、請求項５乃至７のいずれか１つに記載の圧力測定器具。
9. 前記第２凸状部は、前記第１凸状部より前記流出口側に位置している、請求項６乃至８のいずれか１つに記載の圧力測定器具。
10. 前記流入口は、前記第１凸状部の内部空間に向いて配置されている、請求項６乃至９のいずれか１つに記載の圧力測定器具。