JP2019198456A - 圧力検出器 - Google Patents
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Abstract
【課題】気相部の容量が増大してしまうのを抑制しつつ必要な測定レンジを確保することができる圧力検出器を提供する。【解決手段】液体の流路に接続可能なケースＣと、ケースＣ内に取り付けられ、流路の液体を充填し得る液相部Ｓ１と、気体を充填し得る気相部Ｓ２とを区画するとともに、液相部Ｓ１に充填された液体の圧力に応じて変位可能な膜部材Ｍとを具備し、気相部Ｓ２の圧力を検出することにより流路における液体の圧力を検出する圧力検出器において、気相部Ｓ２は、膜部材Ｍの変位に応じて気体を流入又は流出させ得る開口Ｃｂ１が形成されるとともに、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程で開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持し得る流通路Ｒが形成されたものである。【選択図】図９
Description
本発明は、気相部の圧力を検出することにより流路における液体の圧力を検出し得る圧力検出器に関するものである。
一般に、透析治療時においては、採取した患者の血液を体外循環させて再び体内に戻すための血液回路が用いられており、かかる血液回路は、例えば中空糸膜を具備したダイアライザ（血液浄化器）と接続し得る動脈側血液回路及び静脈側血液回路から主に構成されている。これら動脈側血液回路及び静脈側血液回路の各先端には、動脈側穿刺針及び静脈側穿刺針が取り付けられ、それぞれが患者に穿刺されて透析治療における血液の体外循環が行われることとなる。
血液回路を体外循環する血液の圧力を検出するため、例えば特許文献１にて開示されているように、血液回路に接続可能なケースと、ケース内に取り付けられ、血液回路の血液を充填し得る液相部と、空気を充填し得る気相部とを区画するとともに、液相部に充填された血液の圧力に応じて変位可能なダイヤフラム（膜部材）とを具備し、気相部の圧力を圧力検出センサにて検出することにより血液の圧力を検出し得る圧力検出器が提案されている。かかる従来の圧力検出器によれば、液相部と気相部とが膜部材にて区画されているため、血液が気相部内の空気に触れてしまうのを回避しつつ血液回路内の血液の圧力を精度よく検出することができる。
しかしながら、上記従来の圧力検出器においては、液相部の圧力に応じて膜部材が気相部側に変位する過程において、気相部における圧力検出センサに通じる開口を塞いでしまう虞があった。この場合、膜部材の変位限界に達する前に開口を塞いでしまうので、膜部材の変位に伴う圧力変化の検出をそれ以上行うことができず、測定レンジが狭くなってしまうという不具合がある。一方、気相部の容量を大きくすることにより、膜部材の変位過程で開口が塞がれても所定の測定レンジを確保することができるが、その場合、気相部が必要以上の容量となってしまい、ケースが大型化してしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、気相部の容量が増大してしまうのを抑制しつつ必要な測定レンジを確保することができる圧力検出器を提供することにある。
請求項１記載の発明は、液体の流路に接続可能なケースと、該ケース内に取り付けられ、前記流路の液体を充填し得る液相部と、気体を充填し得る気相部とを区画するとともに、前記液相部に充填された液体の圧力に応じて変位可能な膜部材とを具備し、前記気相部の圧力を検出することにより前記流路における液体の圧力を検出する圧力検出器において、前記気相部は、前記膜部材の変位に応じて気体を流入又は流出させ得る開口が形成されるとともに、前記膜部材が前記気相部側に変位する過程で前記開口による気体の流入又は流出を保持し得る保持部が形成されたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の圧力検出器において、前記保持部は、前記開口と連通した流通路から成り、前記膜部材が前記気相部側に変位する過程において、前記流通路にて気体の流通を許容させることにより前記開口による気体の流入又は流出を保持することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の圧力検出器において、前記流通路は、前記気相部における前記開口の周りに形成されたリブ又は溝により形成されることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の圧力検出器において、前記流通路は、前記気相部における前記開口の周りに形成された凹部と、前記開口を含みつつ前記凹部を覆うとともに気体の通過を許容する許容部材とにより構成されたことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の圧力検出器において、前記許容部材は、気体の通過を許容しつつ液体の通過を遮断する疎水性膜から成ることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項２記載の圧力検出器において、前記流通路は、前記膜部材における気相部側の表面に形成されたリブ又は溝により形成されることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れか１つの圧力検出器が接続されたことを特徴とする血液回路である。
請求項１の発明によれば、気相部は、膜部材の変位に応じて気体を流入又は流出させ得る開口が形成されるとともに、膜部材が気相部側に変位する過程で開口による気体の流入又は流出を保持し得る保持部が形成されたので、気相部の容量が増大してしまうのを抑制しつつ必要な測定レンジを確保することができる。
請求項２の発明によれば、保持部は、開口と連通した流通路から成り、膜部材が気相部側に変位する過程において、流通路にて気体の流通を許容させることにより開口による気体の流入又は流出を保持するので、膜部材が気相部側に変位する過程で開口を閉塞してしまうのを確実に防止することができる。
請求項３の発明によれば、流通路は、気相部における開口の周りに形成されたリブ又は溝により形成されるので、簡易な構成にて開口の閉塞を確実に防止することができる。
請求項４の発明によれば、流通路は、気相部における開口の周りに形成された凹部と、開口を含みつつ凹部を覆うとともに気体の通過を許容する許容部材とにより構成されたので、許容部材における気体の通過面積を大きく設定でき、気体が通過する際の抵抗を小さくして圧力の検出精度の悪化を抑制することができる。
請求項５の発明によれば、許容部材は、気体の通過を許容しつつ液体の通過を遮断する疎水性膜から成るので、液相部から液体が漏れた場合、その漏れた液体が気相部の外部に至ってしまうのを防止できる。
請求項６の発明によれば、流通路は、膜部材における気相部側の表面に形成されたリブ又は溝により形成されるので、簡易な構成にて開口の閉塞を確実に防止することができる。
請求項７の発明によれば、請求項１〜６の何れか１つの圧力検出器の効果を有する血液回路を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
第１の実施形態に適用される血液浄化装置は、透析治療を行うための透析装置から成り、図１に示すように、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２から成る血液回路と、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２の間に介装されて血液回路を流れる血液を浄化するダイアライザ３（血液浄化器）と、血液ポンプ４と、静脈側血液回路２に配設されたエアトラップチャンバ５と、ダイアライザ３に透析液を供給及びダイアライザ３からの排液を排出させる透析装置本体６と、置換液としての生理食塩液を血液回路に供給し得る生理食塩液供給ラインＬ３（置換液供給ライン）と、置換液としての生理食塩液を収容した収容手段７とから主に構成されている。
第１の実施形態に適用される血液浄化装置は、透析治療を行うための透析装置から成り、図１に示すように、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２から成る血液回路と、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２の間に介装されて血液回路を流れる血液を浄化するダイアライザ３（血液浄化器）と、血液ポンプ４と、静脈側血液回路２に配設されたエアトラップチャンバ５と、ダイアライザ３に透析液を供給及びダイアライザ３からの排液を排出させる透析装置本体６と、置換液としての生理食塩液を血液回路に供給し得る生理食塩液供給ラインＬ３（置換液供給ライン）と、置換液としての生理食塩液を収容した収容手段７とから主に構成されている。
動脈側血液回路１には、その先端に動脈側穿刺針ａがコネクタを介して接続可能とされるとともに、途中にしごき型の血液ポンプ４が配設されている一方、静脈側血液回路２には、その先端に静脈側穿刺針ｂがコネクタを介して接続可能とされるとともに、途中にエアトラップチャンバ５が接続されている。エアトラップチャンバ５は、液体内の気泡を捕捉し得るとともに、濾過網（不図示）が配設されており、例えば返血時の血栓等を捕捉し得るようになっている。なお、本明細書においては、血液を脱血（採血）する穿刺針の側を「動脈側」と称し、血液を返血する穿刺針の側を「静脈側」と称しており、「動脈側」及び「静脈側」とは、穿刺の対象となる血管が動脈及び静脈の何れかによって定義されるものではない。
血液ポンプ４は、動脈側血液回路１に配設されたしごき型ポンプから成り、正転駆動及び逆転駆動可能とされるとともに、血液回路内の液体を駆動方向に流動させ得るものである。すなわち、動脈側血液回路１には、当該動脈側血液回路１を構成する他の可撓性チューブより軟質かつ大径の被しごきチューブが接続されており、血液ポンプ４には、この被しごきチューブを送液方向にしごくためのローラが配設されているのである。このように血液ポンプ４が駆動すると、そのローラが回動して被しごきチューブ（血液回路の一部）をしごき、内部の液体を駆動方向（ローラの回転方向）に流動させることができるのである。
しかして、動脈側穿刺針ａ及び静脈側穿刺針ｂを患者に穿刺した状態で、血液ポンプ４を正転駆動（図中左回転）させると、患者の血液は、動脈側血液回路１を通ってダイアライザ３に至った後、該ダイアライザ３によって血液浄化が施され、エアトラップチャンバ５で除泡がなされつつ静脈側血液回路２を通って患者の体内に戻る。すなわち、患者の血液を血液回路の動脈側血液回路１の先端から静脈側血液回路２の先端まで体外循環させつつダイアライザ３にて浄化するのである。また、血液ポンプ４を逆転駆動（図中右回転）させると、血液回路（動脈側血液回路１における先端と血液ポンプ４の配設位置との間）の血液を患者に返血することができる。
ダイアライザ３は、その筐体部に、血液導入ポート３ａ、血液導出ポート３ｂ、透析液導入ポート３ｃ及び透析液導出ポート３ｄが形成されており、このうち血液導入ポート３ａには動脈側血液回路１が、血液導出ポート３ｂには静脈側血液回路２がそれぞれ接続されている。また、透析液導入ポート３ｃ及び透析液導出ポート３ｄは、透析装置本体６から延設された透析液導入ラインＬ１及び透析液排出ラインＬ２とそれぞれ接続されている。
ダイアライザ３内には、複数の中空糸が収容されており、該中空糸内部が血液の流路とされるとともに、中空糸外周面と筐体部の内周面との間が透析液の流路とされている。中空糸には、その外周面と内周面とを貫通した微少な孔（ポア）が多数形成されて中空糸膜を形成しており、当該中空糸膜を介して血液中の不純物等が透析液内に透過し得るよう構成されている。
一方、透析装置本体６には、透析液導入ラインＬ１及び透析液排出ラインＬ２に跨って複式ポンプ等の送液手段が配設されているとともに、当該送液手段をバイパスするバイパスラインにはダイアライザ３中を流れる患者の血液から水分を除去するための除水ポンプが配設されている。さらに、透析液導入ラインＬ１の一端がダイアライザ３（透析液導入ポート３ｃ）に接続されるとともに、他端が所定濃度の透析液を調製する透析液供給装置（不図示）に接続されている。また、透析液排出ラインＬ２の一端は、ダイアライザ３（透析液導出ポート３ｄ）に接続されるとともに、他端が図示しない排液手段と接続されており、透析液供給装置から供給された透析液が透析液導入ラインＬ１を通ってダイアライザ３に至った後、透析液排出ラインＬ２を通って排液手段に送られるようになっている。
なお、エアトラップチャンバ５の上部からは、オーバーフローラインが延設されており、その途中に電磁弁等のクランプ手段が配設されている。そして、電磁弁等のクランプ手段を開状態とすることにより、オーバーフローラインを介して、血液回路中を流れる液体（プライミング液等）をオーバーフローし得るようになっている。
生理食塩液供給ラインＬ３（置換液供給ライン）は、動脈側血液回路１における血液ポンプ４の配設位置と当該動脈側血液回路１の先端との間においてＴ字管等にて一端が接続され、血液回路内の血液と置換させるための生理食塩液（置換液）を当該動脈側血液回路１に供給可能な流路（例えば可撓性チューブ等）から成るものである。かかる生理食塩液供給ラインＬ３の他端には、所定量の生理食塩液を収容した収容手段７（所謂「生食バッグ」）が接続されているとともに、途中には、エアトラップチャンバ８が接続されている。
また、本実施形態に係る生理食塩液供給ラインＬ３には、クランプ手段９（例えば電磁弁等）が配設されている。かかるクランプ手段９は、生理食塩液供給ラインＬ３を開閉可能として設けられ、流路の閉塞及び開放を行わせ得るもので、当該クランプ手段９を開閉させることにより、生理食塩液供給ラインＬ３の流路を閉塞させる閉塞状態と生理食塩液（置換液）を流通させ得る流通状態とを任意に切り替え可能とされている。なお、このようなクランプ手段９に代えて、手動操作により生理食塩液供給ラインＬ３の流路を閉塞及び開放し得る鉗子等の汎用手段としてもよい。
ここで、本実施形態に適用される血液回路には、圧力検出器１０が接続されている。かかる圧力検出器１０は、静脈側血液回路２におけるダイアライザ３とエアトラップチャンバ５との間の位置に接続され、静脈側血液回路２（血液回路）を流れる血液の圧力を検出し得るよう構成されている。具体的には、圧力検出器１０は、図２〜６に示すように、液体の流路（本実施形態においては、静脈側血液回路２（血液回路））に接続可能なケースＣと、ケースＣ内に取り付けられ、流路の液体（本実施形態においては、静脈側血液回路２（血液回路）の血液）を充填し得る液相部Ｓ１と、空気を充填し得る気相部Ｓ２とを区画するとともに、液相部Ｓ１に充填された液体（血液）の圧力に応じて変位可能な膜部材Ｍとを具備し、気相部Ｓ２の圧力を圧力検出センサＰで検出することにより流路（静脈側血液回路２）における液体の圧力を検出し得るようになっている。
ケースＣは、所定の樹脂材等を成形して得られた中空状成形部品から成り、液相部Ｓ１を構成する液相部ケースＣａと、気相部Ｓ２を構成する気相部ケースＣｂとを組み合わせて構成されている。液相部ケースＣａは、液体の流路と接続可能とされて液相部Ｓ１と連通させ得る流入ポートＣ１及び流出ポートＣ２が一体形成されるとともに、気相部ケースＣｂは、後述する配管部Ｋの一端と接続可能とされて気相部Ｓ２と連通させ得る接続ポートＣ３が一体形成されている。なお、流入ポートＣ１及び流出ポートＣ２は、液体の流入と流出が逆（すなわち、流入ポートＣ１により液体が流出し、流出ポートＣ２により液体が流入する構成）になってもよい。
また、液相部ケースＣａの外周縁部には、円環状の挟持面ｍ１（図７参照）が形成されるとともに、気相部ケースＣｂの外周縁部には円環状の挟持面ｍ２（図８参照）が形成されており、液相部ケースＣａ及び気相部ケースＣｂを合致して組み付ける際、挟持面ｍ１と挟持面ｍ２との間に膜部材Ｍの外周部Ｍａを挟持させることにより、膜部材Ｍをシールしつつ取付可能とされている。しかして、ケースＣの内部形成された空間は、膜部材Ｍによって液相部Ｓ１及び気相部Ｓ２に区画（画成）されている。
膜部材Ｍは、ケースＣ内に取り付けられたダイヤフラムから成り、液相部Ｓ１又は気相部Ｓ２の圧力変化に追従して変位又は変形可能な柔軟な材料にて形成されている。すなわち、液相部Ｓ１内の液体の圧力（液圧）が小さい場合、図４に示すように、膜部材Ｍが液相部Ｓ１側に変位して気相部Ｓ２の容量が増大するとともに、液相部Ｓ１内の液体の圧力（液圧）が大きい場合、図５に示すように、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位して気相部Ｓ２の容量が減少するようになっている。
さらに、気相部ケースＣｂには、その底面の略中央に開口Ｃｂ１（図８参照）が形成されている。かかる開口Ｃｂ１は、気相部ケースＣｂの内周面（底面）に形成されて接続ポートＣ３の流路と気相部Ｓ２とを連通させ、膜部材Ｍの変位に応じて気相部Ｓ２の空気（気体）を流入又は流出させ得るようになっている。しかして、配管Ｋの一端を接続ポートＣ３に接続し、他端を圧力検出センサＰに接続することにより、膜部材Ｍの変位に応じて開口Ｃｂ１から空気（気体）を流入又は流出させ、気相部Ｓ２の圧力を圧力検出センサＰにて検出することができるのである。なお、接続ポートＣ３は、配管Ｋに接続されるものに限らず、気相部Ｓ２の圧力を圧力センサＰに伝えることができる他の手段に接続されるものとしてもよい。
またさらに、本実施形態に係る気相部ケースＣｂは、その底面の開口Ｃｂ１の周りに凹部Ｃｂ４が形成されるとともに、凹部Ｃｂ４の外周側縁部には、円環状の凸部Ｃｂ３が形成されている。さらに、気相部Ｓ２の凹部Ｃｂ４における開口Ｃｂ１の周りには、図８に示すように、開口Ｃｂ１を中心として放射状に突出した複数のリブＣｂ２が形成されており、当該リブＣｂ２によって流通路Ｒ（保持部）が形成されるようになっている。
本実施形態に係る流通路Ｒ（保持部）は、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程で開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持し得るもので、図９に示すように、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位してリブＣｂ２に接触した状態において、開口Ｃｂ１の周囲に形成されて開口Ｃｂ１と連通した空間（凹部Ｃｂ４が成す空間）から成る。すなわち、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程において、リブＣｂ２により生じた隙間にて流通路Ｒが形成され、その流通路Ｒにて気体（気相部Ｓ２の空気）の流通を許容させることにより開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持することができるのである。なお、かかるリブＣｂ２に代えて、気相部Ｓ２における開口Ｃｂ１の周りに形成された溝により流通路Ｒを形成するようにしてもよい。
本実施形態に係る流入ポートＣ１は、液体の流路（血液回路）に接続可能な部位（突出部）から成るとともに、図６に示すように、液相部Ｓ１の流入口Ｃａ１（図７参照）から液体（血液）を流入させる流路部Ｃ１ａと、流路（血液回路）と接続し得る接続部Ｃ１ｂとを有して構成されている。すなわち、流路部Ｃ１ａ及び接続部Ｃ１ｂは、流入ポートＣ１を構成する突出部内において軸方向に連通して形成されており、接続部Ｃ１ｂに流路を構成するチューブを接続することにより、流路の液体を流路部Ｃ１ａにて流通させ、流入口Ｃａ１から液相部Ｓ１に流入させることができるのである。なお、流入ポートＣ１は、流路を構成するチューブを接続する凹形状であってもよい。
本実施形態に係る流出ポートＣ２は、液体の流路（血液回路）に接続可能な部位（突出部）から成るとともに、同図に示すように、液相部Ｓ１に流入した液体（血液）を流出口Ｃａ２（図７参照）から流出させる流路部Ｃ２ａと、流路（血液回路）と接続し得る接続部Ｃ２ｂとを有して構成されている。すなわち、流路部Ｃ２ａ及び接続部Ｃ２ｂは、流出ポートＣ２を構成する突出部内において軸方向に連通して形成されており、接続部Ｃ２ｂに流路を構成するチューブを接続することにより、液相部Ｓ１に流入した液体を流路部Ｃ２ａにて流通させ、下流側の流路（血液回路）に流出させることができるのである。なお、流出ポートＣ２は、流路を構成するチューブを接続する凹形状であってもよい。
本実施形態によれば、気相部Ｓ２は、膜部材Ｍの変位に応じて気体を流入又は流出させ得る開口Ｃｂ１が形成されるとともに、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程で開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持し得る流通路Ｒ（保持部）が形成されたので、気相部Ｓ２の容量が増大してしまうのを抑制しつつ必要な測定レンジを確保することができる。また、本実施形態に係る流通路Ｒ（保持部）は、開口Ｃｂ１と連通した空間から成り、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程において、流通路Ｒにて気体の流通を許容させることにより開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持するので、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程で開口Ｃｂ１を閉塞してしまうのを確実に防止することができる。
特に、本実施形態に係る流通路Ｒは、気相部Ｓ２における開口Ｃｂ１の周りに形成されたリブＣｂ２（又は溝）により形成されるので、簡易な構成にて開口Ｃｂ１の閉塞を確実に防止することができる。なお、リブＣｂ２に代えて他の形状の凸部（渦巻き状等）により流通路Ｒを形成するものとしてもよい。さらに、本実施形態によれば、上記のような圧力検出器１０の効果を有する血液回路を提供することができる。
次に、本発明の第２の実施形態に係る圧力検出器について説明する。
本実施形態に係る圧力検出器は、第１の実施形態と同様の血液浄化装置に適用されるもので、図１に示すように、動脈側血液回路１における先端（動脈側穿刺針ａが取り付けられるコネクタ）と血液ポンプ４との配設部位との間の位置に接続され、動脈側血液回路１を流れる血液の圧力を検出し得るよう構成されている。
本実施形態に係る圧力検出器は、第１の実施形態と同様の血液浄化装置に適用されるもので、図１に示すように、動脈側血液回路１における先端（動脈側穿刺針ａが取り付けられるコネクタ）と血液ポンプ４との配設部位との間の位置に接続され、動脈側血液回路１を流れる血液の圧力を検出し得るよう構成されている。
本実施形態に係る圧力検出器１０は、図１０〜１５に示すように、液体の流路（本実施形態においては、静脈側血液回路２に相当）に接続可能なケースＣと、ケースＣ内に取り付けられ、流路の液体（本実施形態においては、静脈側血液回路２の血液）を充填し得る液相部Ｓ１と、空気を充填し得る気相部Ｓ２とを区画するとともに、液相部Ｓ１に充填された液体（血液）の圧力に応じて変位可能な膜部材Ｍとを具備し、気相部Ｓ２の圧力を圧力検出センサＰで検出することにより流路（静脈側血液回路２）における液体の圧力を検出し得るようになっている。なお、第１の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
ここで、本実施形態に係る流通路Ｒは、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程で開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持し得るもので、気相部Ｓ２における開口Ｃｂ１の周りに形成された凹部Ｃｂ４と、開口Ｃｂ１を含みつつ凹部Ｃｂ４を覆うとともに気体の通過を許容する疎水性膜Ｂ（許容部材）とにより構成されている。かかる疎水性膜Ｂは、気体の通過を許容しつつ液体の通過を遮断する膜状に成形された部材から成り、その外周縁部が開口Ｃｂ１の周囲に形成された凸部Ｃｂ３に対して溶着（例えば、超音波溶着等）されて取り付けられている。
より具体的には、本実施形態に係る疎水性膜Ｂは、図１５に示すように、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）から成る樹脂材をシート状（膜状）に成形した第１層Ｂ１と、ＰＥｓ（ポリエステル）等から成る不織布から成る第２層Ｂ２とを厚み方向に有して構成されている。本実施形態においては、第１層Ｂ１及び第２層Ｂ２を含めた厚さが０．１〜０．５ｍｍ程度とされ、第１層Ｂ１（ＰＴＦＥ）の厚さはその１０分の１程度とされている。
なお、本実施形態に係る疎水性膜Ｂは、第２層Ｂ２を基材とし、その第２層Ｂ２の表面にＰＴＦＥをシート状に貼り付けて第１層Ｂ１としたものが使用されているが、他の形態（基材が異なる材質のもの、或いは基材を用いないもの等）としてもよい。第１層Ｂ１は、気体の通過を許容しつつ液体の通過を遮断する性質を有していれば足り、例えばアクリル共重合体やポリエーテルスルホン等から成るものであってもよい。
しかして、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程において、図１４に示すように、疎水性膜Ｂにて流通路Ｒが保持され、その流通路Ｒにて気体（気相部Ｓ２の空気）の流通（同図中の矢印参照）を許容させることにより開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持することができるのである。なお、本実施形態に係る疎水性膜Ｂは、気体の通過を許容しつつ液体の通過を遮断するものであるが、開口Ｃｂ１を含みつつ凹部Ｃｂ４を覆うとともに気体の通過を許容するものであれば足りる。
本実施形態によれば、気相部Ｓ２は、膜部材Ｍの変位に応じて気体を流入又は流出させ得る開口Ｃｂ１が形成されるとともに、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程で開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持し得る流通路Ｒ（保持部）が形成されたので、気相部Ｓ２の容量が増大してしまうのを抑制しつつ必要な測定レンジを確保することができる。また、本実施形態に係る流通路Ｒ（保持部）は、開口Ｃｂ１と連通した空間から成り、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程において、流通路Ｒにて気体の流通を許容させることにより開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持するので、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程で開口Ｃｂ１を閉塞してしまうのを確実に防止することができる。
特に、本実施形態に係る流通路Ｒは、気相部Ｓ２における開口Ｃｂ１の周りに形成された凹部Ｃｂ４と、開口Ｃｂ１を含みつつ凹部Ｃｂ４を覆うとともに気体の通過を許容する疎水性膜Ｂ（許容部材）とにより構成されたので、疎水性膜Ｂ（許容部材）における気体の通過面積を大きく設定でき、気体が通過する際の抵抗を小さくして圧力の検出精度の悪化を抑制することができる。
また、本実施形態に係る許容部材は、気体の通過を許容しつつ液体の通過を遮断する疎水性膜Ｂから成るので、液相部Ｓ２から液体（血液）が漏れた場合、その漏れた液体が気相部Ｓ２の外部に至ってしまうのを防止できる。さらに、本実施形態によれば、上記のような圧力検出器１０の効果を有する血液回路を提供することができる。
次に、本発明の第３の実施形態に係る圧力検出器について説明する。
本実施形態に係る圧力検出器は、第１の実施形態と同様の血液浄化装置に適用されるもので、図１に示すように、静脈側血液回路２におけるダイアライザ３とエアトラップチャンバ５との間の位置に接続され、静脈側血液回路２（血液回路）を流れる血液の圧力を検出し得るよう構成されている。
本実施形態に係る圧力検出器は、第１の実施形態と同様の血液浄化装置に適用されるもので、図１に示すように、静脈側血液回路２におけるダイアライザ３とエアトラップチャンバ５との間の位置に接続され、静脈側血液回路２（血液回路）を流れる血液の圧力を検出し得るよう構成されている。
本実施形態に係る圧力検出器１０は、図１６〜１８に示すように、液体の流路（本実施形態においては、静脈側血液回路２（血液回路））に接続可能なケースＣと、ケースＣ内に取り付けられ、流路の液体（本実施形態においては、静脈側血液回路２（血液回路）の血液）を充填し得る液相部Ｓ１と、空気を充填し得る気相部Ｓ２とを区画するとともに、液相部Ｓ１に充填された液体（血液）の圧力に応じて変位可能な膜部材Ｍとを具備し、気相部Ｓ２の圧力を圧力検出センサＰで検出することにより流路（静脈側血液回路２）における液体の圧力を検出し得るようになっている。なお、第１の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
ここで、本実施形態に係る流通路Ｒは、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程で開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持し得るもので、膜部材Ｍにおける気相部Ｓ２側の表面に形成されたリブＭｂ（又は溝であってもよい）により形成される。具体的には、リブＭｂ（溝）は、膜部材Ｍの気相部Ｓ２側の表面において、その中央から縁部に向かって放射状に一体形成された部位から成り、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程において、図１８に示すように、リブＭｂにより生じた隙間にて流通路Ｒが形成され、その流通路Ｒにて気体（気相部Ｓ２の空気）の流通（同図中の矢印参照）を許容させることにより開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持することができるのである。
本実施形態によれば、気相部Ｓ２は、膜部材Ｍの変位に応じて気体を流入又は流出させ得る開口Ｃｂ１が形成されるとともに、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程で開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持し得る流通路Ｒ（保持部）が形成されたので、気相部Ｓ２の容量が増大してしまうのを抑制しつつ必要な測定レンジを確保することができる。また、本実施形態に係る流通路Ｒ（保持部）は、開口Ｃｂ１と連通した空間から成り、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程において、流通路Ｒにて気体の流通を許容させることにより開口Ｃｂ１による気体の流入又は流出を保持するので、膜部材Ｍが気相部Ｓ２側に変位する過程で開口Ｃｂ１を閉塞してしまうのを確実に防止することができる。
特に、本実施形態に係る流通路Ｒは、膜部材Ｍにおける気相部Ｓ２側の表面に形成されたリブＭｂ（又は溝）により形成されるので、簡易な構成にて開口Ｃｂ１の閉塞を確実に防止することができる。なお、リブＭｂに代えて他の形状の凸部（渦巻き状等）により流通路Ｒを形成するものとしてもよい。さらに、本実施形態によれば、上記のような圧力検出器１０の効果を有する血液回路を提供することができる。
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の実施形態におけるリブＣｂ２が気相部ケースＣｂの内周面全域に形成されたもの、第３の実施形態におけるリブＭｂが開口Ｃｂ１と対向する部位のみに形成されたものであってもよい。また、第１の実施形態において、リブＣｂ２が形成された凹部Ｃｂ４を第２の実施形態の疎水性膜Ｂにて覆って構成されたものとしてもよい。
またさらに、本実施形態に係る圧力検出器１０は、動脈側血液回路１における先端と血液ポンプ４との間の位置に接続されているが、血液回路における他の位置（例えば、動脈側血液回路１における先端と血液ポンプ４との間の位置、動脈側血液回路１における血液ポンプ４とダイアライザ３との間の位置）に接続するようにしてもよい。本圧力検出器１０が接続される血液回路は、他の形態のものであってもよく、例えばエアトラップチャンバ５が接続されず、代わりに本圧力検出器１０が接続されるものであってもよい。
なお、本実施形態においては、透析治療における血液回路の圧力検出器１０として適用されているが、患者の血液を浄化治療し得る他の血液回路の圧力検出器として適用してもよい。例えば、アセテートフリーバイオフィルトレーション（ＡＦＢＦ）、持続緩徐式血液濾過療法、血液吸着療法、選択式血球成分除去療法、単純血漿交換療法、二重膜濾過血漿交換療法、血漿吸着療法等で使用される血液回路の圧力検出器に適用してもよい。
気相部は、膜部材の変位に応じて気体を流入又は流出させ得る開口が形成されるとともに、膜部材が気相部側に変位する過程で開口による気体の流入又は流出を保持し得る保持部が形成された圧力検出器であれば、他の形態及び用途のものにも適用することができる。
１ 動脈側血液回路
２ 静脈側血液回路
３ ダイアライザ（血液浄化器）
４ 血液ポンプ
５ エアトラップチャンバ
６ 透析装置本体
７ 収容手段
８ エアトラップチャンバ
９ クランプ手段
１０ 圧力検出器
Ｌ１ 透析液導入ライン
Ｌ２ 透析液排出ライン
Ｌ３ 生理食塩液供給ライン
Ｃ ケース
Ｃａ 液相部ケース
Ｃａ１ 流入口
Ｃａ２ 流出口
Ｃｂ 気相部ケース
Ｃｂ１ 開口
Ｃｂ２ リブ
Ｃｂ３ 凸部
Ｃｂ４ 凹部
Ｃ１ 流入ポート
Ｃ１ａ 流路部
Ｃ１ｂ 接続部
Ｃ２ 流出ポート
Ｃ２ａ 流路部
Ｃ２ｂ 接続部
Ｃ３ 接続ポート
Ｍ 膜部材
Ｐ 圧力検出器
Ｓ１ 液相部
Ｓ２ 気相部
Ｋ 配管部
Ｂ 疎水性膜
Ｒ 流通路（保持部）
２ 静脈側血液回路
３ ダイアライザ（血液浄化器）
４ 血液ポンプ
５ エアトラップチャンバ
６ 透析装置本体
７ 収容手段
８ エアトラップチャンバ
９ クランプ手段
１０ 圧力検出器
Ｌ１ 透析液導入ライン
Ｌ２ 透析液排出ライン
Ｌ３ 生理食塩液供給ライン
Ｃ ケース
Ｃａ 液相部ケース
Ｃａ１ 流入口
Ｃａ２ 流出口
Ｃｂ 気相部ケース
Ｃｂ１ 開口
Ｃｂ２ リブ
Ｃｂ３ 凸部
Ｃｂ４ 凹部
Ｃ１ 流入ポート
Ｃ１ａ 流路部
Ｃ１ｂ 接続部
Ｃ２ 流出ポート
Ｃ２ａ 流路部
Ｃ２ｂ 接続部
Ｃ３ 接続ポート
Ｍ 膜部材
Ｐ 圧力検出器
Ｓ１ 液相部
Ｓ２ 気相部
Ｋ 配管部
Ｂ 疎水性膜
Ｒ 流通路（保持部）
請求項１記載の発明は、液体の流路に接続可能なケースと、該ケース内に取り付けられ、前記流路の液体を充填し得る液相部と、気体を充填し得る気相部とを区画するとともに、前記液相部に充填された液体の圧力に応じて変位可能な膜部材とを具備し、前記気相部の圧力を検出することにより前記流路における液体の圧力を検出する圧力検出器において、前記気相部は、前記膜部材の変位に応じて気体を流入又は流出させ得る開口が形成されるとともに、前記膜部材が前記気相部側に変位する過程で前記開口による気体の流入又は流出を保持し得る保持部が形成され、前記保持部は、前記開口の周りに形成された凹部と、前記凹部に形成された突出部とを有して構成され、前記突出部に接触した前記膜部材と前記突出部とで形成される前記凹部が成す空間とされることを特徴とする。
気相部は、膜部材の変位に応じて気体を流入又は流出させ得る開口が形成されるとともに、膜部材が気相部側に変位する過程で開口による気体の流入又は流出を保持し得る保持部が形成され、保持部は、開口の周りに形成された凹部と、凹部に形成された突出部とを有して構成され、突出部に接触した膜部材と突出部とで形成される凹部が成す空間とされる圧力検出器であれば、他の形態及び用途のものにも適用することができる。
Claims (7)
- 液体の流路に接続可能なケースと、
該ケース内に取り付けられ、前記流路の液体を充填し得る液相部と、気体を充填し得る気相部とを区画するとともに、前記液相部に充填された液体の圧力に応じて変位可能な膜部材と、
を具備し、前記気相部の圧力を検出することにより前記流路における液体の圧力を検出する圧力検出器において、
前記気相部は、前記膜部材の変位に応じて気体を流入又は流出させ得る開口が形成されるとともに、前記膜部材が前記気相部側に変位する過程で前記開口による気体の流入又は流出を保持し得る保持部が形成されたことを特徴とする圧力検出器。 - 前記保持部は、前記開口と連通した流通路から成り、前記膜部材が前記気相部側に変位する過程において、前記流通路にて気体の流通を許容させることにより前記開口による気体の流入又は流出を保持することを特徴とする請求項１記載の圧力検出器。
- 前記流通路は、前記気相部における前記開口の周りに形成されたリブ又は溝により形成されることを特徴とする請求項２記載の圧力検出器。
- 前記流通路は、前記気相部における前記開口の周りに形成された凹部と、前記開口を含みつつ前記凹部を覆うとともに気体の通過を許容する許容部材とにより構成されたことを特徴とする請求項２記載の圧力検出器。
- 前記許容部材は、気体の通過を許容しつつ液体の通過を遮断する疎水性膜から成ることを特徴とする請求項４記載の圧力検出器。
- 前記流通路は、前記膜部材における気相部側の表面に形成されたリブ又は溝により形成されることを特徴とする請求項２記載の圧力検出器。
- 請求項１〜６の何れか１つの圧力検出器が接続されたことを特徴とする血液回路。
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