JP4970261B2 - チューブおよび液体供給具 - Google Patents
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Description
本発明は、内部を液体が通過するチューブおよびそれを備えた液体供給具に関する。
例えば、患者に対し薬液を投与するための薬液注入具（薬液供給具）としては、病院等の医療機関において使用されるものと、患者自身が自宅や職場等で自己投与する際に使用されるものとがある。例えば、術後疼痛や癌性疼痛の緩和のような疼痛管理のために、薬液注入具を用いて、モルヒネ等の鎮痛剤を連続的に微量注入することが行われている。
このような薬液注入具は、主に、薬液を貯留するとともに該薬液を排出する機能を有するバルーンやシリンジポンプ等の薬液供給源と、該薬液供給源から延長された薬液供給ラインと、該薬液供給ラインの途中に設置された流量制御装置とで構成されている。流量制御装置は、流路の横断面積が微小な（極細の流路を有する）オリフィスを有し、薬液が該オリフィスを通過する際の大きな管路抵抗により流量を微量に制御するものである（例えば、特開平１０−２９５８１１号公報参照）。
しかしながら、このような構成の薬液供給具では、患者への薬液の投与量を正確に確保する必要があるが、前記薬液供給具を使用する使用温度（室温）の変化によっては、薬液の流量が変化する、すなわち、投与量が変化する場合があった。換言すれば、このような構成の薬液供給具では、室温の変化により、薬液の粘度およびオリフィスの流路の径が変化して、この流路を通過する薬液の流量が変化する場合があった。例えば、室温が上昇したとき、その温度上昇により薬液の粘度が低くなるとともに、オリフィスが膨張して流路の径が大きくなる。これにより、薬液の流量が多くなる。
このように薬液の流量に変化、すなわち、誤差が生じ、正確な薬液の投与量が確保するのが困難な場合があるという問題あった。
本発明の目的は、流路を通過する液体の流量が温度変化により変化するのを防止することができるチューブおよび液体供給具を提供することにある。
（１）上記目的を達成するために、本発明のチューブは、
内部を液体が通過するチューブであって、
液体が通過可能な流路が形成され、温度変化により膨張／収縮するチューブ本体と、
前記チューブ本体の長手方向の少なくとも一部に設けられ、前記チューブ本体の外径を規制する規制部材とを備え、
前記チューブ本体は、内層と、該内層の外周側に設けられ、前記内層と異なる材料であって前記内層より熱膨張率が大きい材料で構成された外層とを有する積層部を備え、
前記規制部材は、前記外層の外周側に設けられており、前記チューブ本体より熱膨張率が小さく、
前記規制部材が設けられた部位において、前記温度変化によるチューブ本体の膨張／収縮に伴って、前記流路の横断面積が変化し、その結果、温度が上昇した場合に前記流路が縮径し、温度が低下した場合に前記流路が拡径するように構成されていることを特徴とするチューブである。
内部を液体が通過するチューブであって、
液体が通過可能な流路が形成され、温度変化により膨張／収縮するチューブ本体と、
前記チューブ本体の長手方向の少なくとも一部に設けられ、前記チューブ本体の外径を規制する規制部材とを備え、
前記チューブ本体は、内層と、該内層の外周側に設けられ、前記内層と異なる材料であって前記内層より熱膨張率が大きい材料で構成された外層とを有する積層部を備え、
前記規制部材は、前記外層の外周側に設けられており、前記チューブ本体より熱膨張率が小さく、
前記規制部材が設けられた部位において、前記温度変化によるチューブ本体の膨張／収縮に伴って、前記流路の横断面積が変化し、その結果、温度が上昇した場合に前記流路が縮径し、温度が低下した場合に前記流路が拡径するように構成されていることを特徴とするチューブである。
これにより、流路の横断面積の変化の割合をより適正に設定することができ、流路を通過する液体の流量が温度変化により変化するのを確実に防止することができる。
（２）また、本発明のチューブでは、前記液体が前記流路を通過したとき、前記液体の流量が一定になるように、前記温度変化による前記チューブ本体の膨張／収縮の程度が設定されているのが好ましい。
これにより、流路を通過する液体の流量が温度変化により変化するのをより確実に防止することができる。
（３）また、本発明のチューブでは、前記規制部材は、前記チューブ本体の長手方向に沿って、間隔をあけて複数設けられているのが好ましい。
これにより、流路の横断面積の変化の割合を緩和することができる。
（４）また、本発明のチューブでは、前記規制部材は、その横断面形状がほぼリング状をなしているのが好ましい。
これにより、流路を通過する液体の流量が温度変化により変化するのをより確実に防止することができる。
（５）また、本発明のチューブでは、前記規制部材は、金属材料で構成されているのが好ましい。
これにより、チューブ本体よりも確実に熱膨張率が小さい規制部材を形成（構成）することができる。
（６）また、本発明のチューブでは、前記液体は、生体内に投与される薬液であるのが好ましい。
これにより、流路を通過する薬液の流量が温度変化により変化するのを確実に防止することができる。
（７）また、上記目的を達成するために、本発明の液体供給具は、
上記（１）ないし（６）のいずれかに記載のチューブを有し、液体の流量を調節する流量調整部を備えることを特徴とする液体供給具である。
上記（１）ないし（６）のいずれかに記載のチューブを有し、液体の流量を調節する流量調整部を備えることを特徴とする液体供給具である。
これにより、流路を通過する液体の流量が温度変化により変化するのを防止することができる。
以下、本発明のチューブおよび液体供給具を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態は、本発明のチューブの内部を通過する液体として、生体内に投与される薬液を用い、また、本発明の液体供給具を前記薬液を供給する薬液供給具として用いた実施形態になっている。
第１図は、本発明の液体供給具を示す断面側面図、第２図は、第１図に示す液体供給具の分解図、第３図は、第１図に示す液体供給具の平面図、第４図、第５図および第６図は、それぞれ、第１図に示す液体供給具の上カバーを取り外した状態を示す平面図である。
なお、第１図〜第６図中の左側を「上流側」、右側を「下流側」と言うとともに、第１図および第２図中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
第１図〜第６図に示すように、本発明の薬液供給具（液体供給具）１は、主に第１下ケース３と、第２下ケース４と、これらの上部に装着される上ケース５とで構成されるケーシング２を有する。
第１下ケース３には、薬液を貯留するチャンバー（薬液貯留部）３１と、該チャンバー３１に連通する薬液の流入口３２ａ、３２ｂおよび流出口３３とが形成されている。
チャンバー３１は、第１下ケース３の中央部に形成された円柱状の凹部と、その上部に装着されるダイヤフラム７とで画成されている。チャンバー３１の容積は、特に限定されないが、通常、０．３〜５．０ｍＬ程度が好ましく、２．０〜３．０ｍＬ程度がより好ましい。
第２下ケース４は、第１下ケース３の上流側に接合されており、上ケース５との間で、後述する流量切替手段（流量調整部）９を収納する。第２下ケース４の底部内面には、流量切替手段９の操作ダイヤル９１の軸受けとなる凹部４１が形成されている。また、上ケース５の対応する位置にも、同様に操作ダイヤル９１の軸受けとなる開口５６が形成されている。
上ケース５の下流側には、上方へ向かって隆起した隆起部５１が形成され、該隆起部５１には、ワンショット注入（所定量の薬液Ｑを患者に一時的に注入すること）を行う際の流出口３３からの薬液Ｑの吐出量を調整する吐出量調整機構を備える操作手段６が収納されている。
すなわち、隆起部５１の頂部には、ボタンハウジング６１を上下方向に移動可能に挿入する円形の開口５２が形成されている。また、開口５２の下端には、開口５２の横断面積が増大するような第１段差部５３と、さらに横断面積が増大するような第２段差部５４とが形成されている。
ボタンハウジング６１は、リング状の部材であり、その内周面には、雌螺子６７が形成されている。
また、ボタン（押し子）６２は、ダイヤフラム７を押圧してそれをチャンバー３１の内側に突出させる押圧部材に相当するもので、その下端にダイヤフラム７の膜７２と当接する当接面６３を有する略円柱状の部材で構成されている。
このボタン６２の上部外周面には、前記雌螺子６７と螺合する雄螺子６６が形成されている。この雄螺子６６が雌螺子６７と螺合することにより、ボタン６２がボタンハウジング６１の内側に挿入されている。
そして、ボタンハウジング６１に対するボタン６２の回転方向および回転量を調整することにより、ボタン６２のボタンハウジング６１に対する上下方向の位置、すなわちボタン６２とダイヤフラム７との距離（離間距離）が調整、設定される。第１図に示す状態では、ボタン６２の当接面６３とダイヤフラム７の膜７２とが接触している。なお、ボタン６２の当接面６３とダイヤフラム７の膜７２とは、前述のように接触しているのに限定されず、例えば、ボタン６２の当接面６３が膜７２から所定距離離間してもよい。
ボタン６２を押圧操作してダイヤフラム７をチャンバー３１の内側に突出させると、チャンバー３１の容積が一時的に減少し、チャンバー３１内の薬液Ｑが流出口３３より吐出する。この吐出量は、前記ボタン６２のボタンハウジング６１に対する上下方向の位置に対応する。
本実施形態では、このような雌螺子６７と雄螺子６６の螺合による吐出量調整機構を備えているため、ボタン６２のボタンハウジング６１に対する上下方向の位置、すなわちボタン６２を押圧操作（ワンショット注入操作）した際におけるダイヤフラム７の膜７２のチャンバー３１内への突出量（挿入状態）を無段階に調整することができ、これにより、流出口３３からの薬液Ｑの吐出量を調整することができる。
また、吐出量調整機構は、ボタン６２とダイヤフラム７との距離（離間距離）を調整する機構よりなるものであるため、チャンバー３１から薬液Ｑを吐出することなく、いつでも（例えば微量注入時でも）その調整を行うことができる。
ボタン６２の上面には、ボタン６２をボタンハウジング６１に対し回転操作するための溝６４が形成されている。この溝６４に例えばコインやドライバーを挿入し、ボタン６２をボタンハウジング６１に対し回転させ、その上下方向の位置を調整、設定する。
また、薬液供給具１には、前記のようにボタン６２を回転させたとき、ボタンハウジング６１が上ケース５に対し回転しないようにするための回転止め機構が設けられている。すなわち、第３図に示すように、ボタンハウジング６１の外周面には、第１図中の紙面に対して垂直方向に延びる一対の溝６１１が形成され、一方、上ケース５の溝６１１に対応する位置には、溝６１１に挿入する突条５５が形成され、ボタンハウジング６１を上下方向（垂直方向）に移動する際は、突条５５が溝６１１に沿って摺動してその移動を可能とするが、ボタンハウジング６１の上ケース５に対する回転方向の応力が作用した際には、突条５５と溝６１１とが係合しているため、その回転は阻止される。これにより、ボタンハウジング６１は、第１図中の上下方向にのみ移動することができる。
このようなボタンハウジング６１およびこれに保持されたボタン６２は、圧縮状態のコイル状のバネ（付勢部材）６５により上方へ付勢されている。
バネ６５の上端部は、ボタンハウジング６１に形成されたリング状の凹部よりなるバネ座６１２に挿入され、バネ６５の下端は、挟持部材８の上面に当接している。バネ６５が最も収縮したときには、バネ６５の全部または大部分がバネ座６１２内に収納される。
ボタンハウジング６１の下端外周部には、フランジ６１３が形成され、バネ６５により上方へ付勢されているボタンハウジング６１は、このフランジ６１３が前記第１段差部５３と係合することにより、その上方への移動の限界が規制される。
ダイヤフラム７は、リング状のリム部７１と、その内側に形成された膜（薄肉部）７２とで構成されている。このダイヤフラム７は、第１下ケース３に形成された前記円柱状の凹部の上面開口を液密に封止するものであり、すなわち、チャンバー３１の上面（一部）を画成する。
このダイヤフラム７は、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料や、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の各種熱可塑性エラストマー等の弾性体（弾性材料）で構成されているのが好ましい。このなかでも、薬液Ｑに対する安定性が高いことから、シリコーンゴムが特に好ましい。
このダイヤフラム７は、第１下ケース３と、その上部に位置するリング状の挟持部材８とにより挟持され、チャンバー３１の上部の液密性を保持している。すなわち、第１下ケース３と挟持部材８とにそれぞれ形成されたリング状の溝から構成される凹部８１内に、ダイヤフラム７のリム部７１が上下方向に圧縮された状態で挿入され、かつ、リム部７１より内側近傍の膜７２が第１下ケース３のチャンバー３１の上部外周縁に形成されたリップ３４と挟持部材８の下面との間に挟持されている。
この場合、挟持部材８の外周部は、上ケース５の第２段差部５４に係合し、該第２段差部５より下方への押圧力を受け、これにより、第１下ケース３と挟持部材８との挟持力を得ている。従って、ダイヤフラム７は、第１下ケース３と上ケース５との間に挟持部材８を介して挟持されていることとなる。
挟持部材８の中心部には、ボタン６２が挿通可能な円形の開口８２が形成されている。
第１下ケース３には、チャンバー３１に連通する一対の流入口３２ａ、３２ｂと流出口３３とが形成されている。
第１下ケース３には、チャンバー３１に連通する一対の流入口３２ａ、３２ｂと流出口３３とが形成されている。
流入口３２ａおよび３２ｂには、それぞれ、第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂの下流側端部が液密に嵌入されている。
第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂの下流側端部は、それぞれ、横断面積が微小な流路１１ａ、１１ｂが形成され、薬液Ｑが流路１１ａ、１１ｂを通過する際に、各流路内面から大きな管路抵抗（粘性抵抗）を受け、流量が微量に制御される。
この場合、流路１１ａと流路１１ｂとは、その流路の横断面積が異なっている。すなわち、流路１１ａの横断面積が流路１１ｂの横断面積より小さく、よって、流路１１ａを通過する薬液Ｑの流量Ｖ１は、流路１１ｂを通過する薬液Ｑの流量Ｖ２より小さい。
また、第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂの上流側は、チューブの圧閉に際し変形し得るように、それぞれ、可撓性（柔軟性）を有するものとされ、特に、ある程度の復元性を有するものが好ましい。このような条件を満たす構成材料としては、例えば、軟質ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン等の各種合成樹脂や、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、イソプレン等の各種ゴム、各種熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂの上流側端部は、Ｙ字コネクタ１３を介してチューブ１４と接続されている。チューブ１４は、ケーシング２外へ突出し、チューブ１４の上流端は、例えばシリンジポンプやバルーンのような薬液供給源（図示せず）に接続されている。
流出口３３の下流側には、内径が拡大する拡大部３５を有し、この拡大部３５には、コネクタ１５が液密に嵌入されている。
コネクタ１５の内部の上流側には、薬液Ｑの流れを上流側から下流側への一方向に規制する一方向弁（逆止弁）１６が設置されている。これにより、薬液Ｑが逆流し、流出口３３を経てチャンバー３１内へ流入することが阻止される。
コネクタ１５の下流側には、チューブ１７が接続されている。このチューブ１７の下流端には、例えば穿刺針（図示せず）が装着され、この穿刺針を患者の血管または硬膜外に穿刺して薬液Ｑを投与することができる。
チューブ１４、１７は、それぞれ、可撓性（柔軟性）を有するものとされ、特に、ある程度の復元性を有するものが好ましい。このような条件を満たすチューブ１４、１７の構成材料としては、例えば、軟質ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン等の各種合成樹脂や、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム等の各種ゴム、各種熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
また、チューブ１４、１７の内面には、薬液Ｑに対し悪影響を及ぼさないような表面処理を施すこと（特に被覆層の形成）が可能である。表面処理の目的は、任意であり、例えば、チューブの構成材料中の有機成分が薬液Ｑ中に溶出するのを防止するバリヤ層の形成や、エアーブロッキングの防止目的で親水性コートを施すことが挙げられる。
流量切替手段（流量調節部）９は、液体の流量を切替える（調節する）ものであり、第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂと、圧閉部９２を有する操作ダイヤル（操作部材）９１と、圧閉部９２との間で第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂをそれぞれ圧閉する受部材９４ａ、９４ｂとで構成されるチューブ圧閉機構と、操作ダイヤル９１の回転方向の位置決めを行う位置決め手段９５とで構成されている。
操作ダイヤル９１は、軸受けとして機能する凹部４１と開口５６とによりケーシング２に対し回動可能に支持されており、その下方には、受部材９４ａ、９４ｂに対し変位して第１チューブ１０ａと第２チューブ１０ｂとを選択的に圧閉し得るカム形状の圧閉部９２が形成されている。また、操作ダイヤル９１の上部には、操作ダイヤル９１を回動操作するために把持する把持部９３が形成されている。
受部材９４ａ、９４ｂは、それぞれ、ケーシング２の上流側の側壁内面に当接して設置されている。受部材９４ａ、９４ｂには、それぞれ、操作ダイヤル９１側に向かって突出する突部９４１が形成されている。この突部９４１と操作ダイヤル９１の圧閉部９２とで、第１チューブ１０ａ、第２チューブ１０ｂを圧閉し、その流路（内部流路）１１ａ、１１ｂを閉塞させる。
なお、本実施例では、受部材９４ａ、９４ｂは、第２下ケース４と一体化されているが、別部材であってもよい。
位置決め手段９５は、操作ダイヤル９１の圧閉部９２と反対側の外周面にほぼ等間隔で形成された３つの凹部９６ａ、９６ｂ、９６ｃと、その先端部が凹部９６ａ、９６ｂ、９６ｃのいずれかに選択的に挿入されるピン９７と、ピン９７を操作ダイヤル９１側へ付勢するコイル状のバネ（付勢部材）９８と、止め具９９とで構成されている。
ピン９７およびバネ９８は、第２下ケース４の底部から立設された支持部４２の孔４３内に挿入されており、ピン９７の先端部は、孔４３の下流側端より突出している。また、孔４３の上流側端部は、止め具９９が嵌入され、封止されている。ピン９７と止め具９９との間には、バネ９８が圧縮状態で挿入され、ピン９７を下流側へ付勢している。
ピン９７の先端部は、バネ９８により付勢されて凹部９６ａ、９６ｂ、９６ｃのいずれかに挿入され、その状態で、操作ダイヤル９１の回転方向の位置が停止し、位置決めがなされる。
すなわち、位置決め手段９５により、操作ダイヤル９１は、その回転方向の位置が３段階（第１の状態、第２の状態および第３の状態）に設定され（第４図〜第６図参照）、それに応じて、第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂが圧閉、封止されるパターンが選択され、薬液Ｑの流量が設定される。
すなわち、第４図に示すように、ピン９７の先端部が中央の凹部９６ｂに挿入された状態（第３の状態／基準位置）では、第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂの双方が圧閉されず、従って、薬液Ｑは、第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂのそれぞれの流路１１ａおよび流路１１ｂを通過し、流入口３２ａおよび３２ｂを経てチャンバー３１内に流入する。よって、このときの薬液Ｑの流量Ｖ３は、前記流量Ｖ１と前記流量Ｖ２との和にほぼ等しく、最大流量となる。
また、第５図に示すように、ピン９７の先端部が凹部９６ａに挿入された状態（第１の状態）では、第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂのうちの第１チューブ１０ａのみが圧閉され、従って、薬液Ｑは、第２チューブ１０ｂの流路１１ｂを通過し、流入口３２ｂを経てチャンバー３１内に流入する。このときの薬液Ｑの流量は、前記流量Ｖ２となる。
また、第６図に示すように、ピン９７の先端部が凹部９６ｃに挿入された状態（第２の状態）では、第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂのうちの第２チューブ１０ｂのみが圧閉され、従って、薬液Ｑは、第１チューブ１０ａの流路１１ａを通過し、流入口３２ａを経てチャンバー３１内に流入する。このときの薬液Ｑの流量は、前記流量Ｖ１（＜Ｖ２）となる。
このように、流量切替手段９では、２つの流路１１ａ、１１ｂ（第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂ）のそれぞれへの薬液Ｑの流通パターンを選択することにより、薬液Ｑの流量をＶ１、Ｖ２、Ｖ３（これらは、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係を満たす）の３段階に設定することができる。そして、位置決め手段９５の設置により、このような流量の設定操作も、容易かつ正確に行うことができる。
なお、本発明において、さらに、３本以上のチューブを用いた場合（図示せず）には、それらの組み合わせ（パターン）により、チューブ（流路）の本数以上の段階に流量を設定することができ、よりきめ細かな流量調整（流量切替え）が可能となる。
また、操作ダイヤル９１の回転方向の位置、すなわち薬液Ｑの流量の大小を示す目盛り１８が形成されている。これにより、流量調節をより容易に、誤操作なく行うことができる。
また、本発明の薬液供給具１により供給される薬液Ｑは、その使用目的に応じて適宜選択され、例えばモルヒネ（麻薬性鎮痛剤）等の鎮痛剤、インシュリン製剤、抗生物質、抗ガン剤、局麻剤等が挙げられる。なお、薬液Ｑの種類は、これに限定されるものではなく、例えば、生理食塩水、電解水、洗浄液、抗凝固剤、造影剤等の直接薬効を発揮しないものも含まれる。
次に、薬液供給具１の作用について説明する。
まず、薬液Ｑの微量注入について説明する。
まず、薬液Ｑの微量注入について説明する。
薬液Ｑの微量注入に際しては、把持部９３を把持して操作ダイヤル９１を回動操作し、第４図に示す第３の状態（ピン９７の先端部が凹部９６ｂに挿入された状態）、第５図に示す第１の状態（ピン９７の先端部が凹部９６ａに挿入された状態）または第６図に示す第２の状態（ピン９７の先端部が凹部９６ｃに挿入された状態）のいずれかを選択するとともに、チューブ１４の上流側から薬液Ｑを供給する。所定時間経過後、チャンバー３１内は、薬液Ｑで満たされ、プライミング（充填）される。
操作ダイヤル９１が前記第３の状態（基準位置）に設定されている場合には、チューブ１４を経た薬液Ｑは、Ｙ字コネクタ１３にて分流され、第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂのそれぞれを流れ、流入口３２ａおよび３２ｂを経てチャンバー３１内に流入する。これにより、該流入量とほぼ同量のチャンバー３１内に貯留されていた薬液Ｑが、流出口３３から流出し、一方向弁１６およびチューブ１７を経て下流側へ送られ、患者に投与される。このとき、流出口３３から流出する薬液Ｑの流量は、前記Ｖ３（＝Ｖ１＋Ｖ２）である。
操作ダイヤル９１が前記第１の状態に設定されている場合には、チューブ１４からの薬液Ｑは、Ｙ字コネクタ１３を経て第２チューブ１０ｂを流れ、流入口３２ｂを経てチャンバー３１内に流入する。これにより、該流入量とほぼ同量のチャンバー３１内に貯留されていた薬液Ｑが、流出口３３から流出し、一方向弁１６およびチューブ１７を経て下流側へ送られ、患者に投与される。このとき、流出口３３から流出する薬液Ｑの流量は、前記Ｖ２である。
操作ダイヤル９１が前記第２の状態に設定されている場合には、チューブ１４からの薬液Ｑは、Ｙ字コネクタ１３を経て第１チューブ１０ａを流れ、流入口３２ａを経てチャンバー３１内に流入する。これにより、該流入量とほぼ同量のチャンバー３１内に貯留されていた薬液Ｑが、流出口３３から流出し、一方向弁１６およびチューブ１７を経て下流側へ送られ、患者に投与される。このとき、流出口３３から流出する薬液Ｑの流量は、前記Ｖ１である。
以上のようにして、注入、投与する薬液Ｑの流量をＶ１、Ｖ２、Ｖ３（これらは、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係を満たす）の３段階に設定することができる。
さて、第１チューブ１０ａ、第２チューブ１０ｂの少なくとも一方に、以下に述べるような対温度定流量機能を有する本発明のチューブを採用することができる。ここでは、第２チューブ１０ｂについて本発明のチューブを適用（採用）した場合を述べ、以下、本発明のチューブを添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
第７図は、本発明のチューブ（第２チューブ）の第１実施形態を示す斜視図、第８図および第９図は、それぞれ、第７図に示す第２チューブが温度変化により変形したときの斜視図である。
第７図は、本発明のチューブ（第２チューブ）の第１実施形態を示す斜視図、第８図および第９図は、それぞれ、第７図に示す第２チューブが温度変化により変形したときの斜視図である。
第２チューブ１０ｂは、その下流側の部位において、薬液Ｑが通過可能な流路１１ｂが形成されているチューブ本体１２と、チューブ本体１２の外径を規制する規制部材１９とを備えている（第４図、第７図参照）。
規制部材１９は、その横断面形状がほぼリング状をなしおり、チューブ本体１２の下流側の部位に固着されて（設けられて）いる（第４図、第７図参照）。また、この規制部材１９は、チューブ本体１２より熱膨張率が小さい材料で構成されている。
第２チューブ１０ｂは、規制部材１９が設けられた部位において、温度変化によるチューブ本体１２の膨張／収縮に伴って、流路１１ｂの横断面積が変化（増大／減少）する。以下、この「横断面積が増大／減少する」ことを「流路１１ｂが拡径／縮径する」という。
温度が上昇したとき、チューブ本体１２は、外側（第８図中のチューブ本体１２の外側に向う矢印方向）に膨張しようとするが、チューブ本体１２の外周（外側）が規制部材１９により規制されており、チューブ本体１２が外側に膨張することができない。このため、チューブ本体１２は、中心側（第８図中のチューブ本体１２の内側に向う矢印方向）に向って膨張する。従って、流路１１ｂが縮径する。
一方、温度が低下したとき、前記とは逆に流路１１ｂが拡径する。
また、流路１１ｂの径が変化しない（一定）と想定した場合、温度が上昇すると、薬液Ｑの粘度が小さくなり、流路１１ｂ内を流れる薬液Ｑの抵抗が少なくなるため、チューブ本体１２の両端に一定の圧力差が生じているとき薬液Ｑの流量は多くなる。
また、流路１１ｂの径が変化しない（一定）と想定した場合、温度が上昇すると、薬液Ｑの粘度が小さくなり、流路１１ｂ内を流れる薬液Ｑの抵抗が少なくなるため、チューブ本体１２の両端に一定の圧力差が生じているとき薬液Ｑの流量は多くなる。
一方、温度が低下すると、前記と同様の圧力差の場合、前記とは逆に薬液Ｑの流量が少なくなる。
そこで、本発明のチューブは、温度が上昇した場合、薬液Ｑの粘度の低下による薬液Ｑの流量の増大を相殺するように流路１１ｂが縮径する。一方、温度が低下した場合、薬液Ｑの粘度の上昇による薬液Ｑの流量の減少を相殺するように流路１１ｂが拡径する。
以上のような構成により、温度変化によらず、流路１１ｂを通過する薬液Ｑの流量を一定にすることができる。すなわち、流路１１ｂを通過する薬液Ｑの流量が温度変化により変化するのを防止することができる。以下、温度変化によらず、薬液Ｑの流量が一定になるような状態を「均衡状態」という。
また、例えば、モルヒネなどの鎮痛剤を患者へ投与（注入）する場合には、微量注入が必要である。従って、投与量（単位時間あたりの流量）の管理は、極めて厳格に行なわなければならない。本発明のチューブは、このような場合にも非常に適している。
また、第２チューブ１０ｂのみに本発明のチューブを適用しているのに限定されず、例えば、第１チューブ１０ａおよび第２チューブ１０ｂのそれぞれに本発明のチューブを適用するとより好ましい。
チューブ本体１２の構成材料としては、例えば、軟質ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリブタジエン等の各種プラスチック、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム等の各種ゴムが挙げられ、温度変化により膨張／収縮し易いものが好ましい。
規制部材１９は、主として金属材料で構成されているのが好ましく、その金属材料としては、例えば、鉄、ニッケル、ステンレス鋼、銅、真鍮、アルミニウム、チタン等の各種金属、またはこれらを含む合金等、また、温度変化により膨張／収縮が少なく、かつ、剛性の高いプラスチック等が挙げられる。
これにより、チューブ本体１２よりも確実に熱膨張率が小さい規制部材１９を形成（構成）することができる。
また、チューブ本体１２と規制部材１９との固着方法は、特に限定されないが、例えば、接着剤による接着を施すことにより固定することができる。これにより、チューブ本体１２が収縮したとき、チューブ本体１２と規制部材１９との離間を防止することができ、よって、確実に流路１１ｂを拡径させることができる。また、前記接着剤の層の厚さは、薄い方が好ましい。
＜第２実施形態＞
第１０図は、本発明のチューブ（第２チューブ）の第２実施形態を示す斜視図である。
第１０図は、本発明のチューブ（第２チューブ）の第２実施形態を示す斜視図である。
以下、この図を参照して本発明のチューブの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、規制部材の構成（設置状態）が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
第１０図に示すように、規制部材１９Ａは、チューブ本体１２の長手方向に沿って、間隔をあけて（間欠的に）複数設けられている。この規制部材１９Ａは、その形状が所定長さの筒状をなしている。
第１０図に示すように、規制部材１９Ａは、チューブ本体１２の長手方向に沿って、間隔をあけて（間欠的に）複数設けられている。この規制部材１９Ａは、その形状が所定長さの筒状をなしている。
このような構成、すなわち、規制部材１９Ａにより規制される箇所がない部位（部分）を設ける（形成する）ことにより、流路１１ｂの拡径／縮径の割合（以下、「補正率」という）を緩和することができる。その結果、規制部材１９Ａの形成数（設置数）、隣り合う規制部材１９Ａ同士の間隔の大きさ等を適宜調整することにより、補正率をより適正に設定することができ、よって、第２チューブ１０ｂをより均衡状態に近づけることができる。
また、チューブ本体１２を容易に曲げることができ、よって、第２チューブ１０ｂを薬液供給具１内に容易に（コンパクトに）収納（設置）することができる。
＜第３実施形態＞
第１１図は、本発明のチューブ（第２チューブ）の第３実施形態を示す斜視図である。
第１１図は、本発明のチューブ（第２チューブ）の第３実施形態を示す斜視図である。
以下、この図を参照して本発明のチューブの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、チューブ本体の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
第１１図に示すように、チューブ本体１２Ａは、内層１２１と、内層１２１の外周側に設けられている外層１２２とを有する積層部１２３Ａを備えている。この積層部１２３Ａは、第２チューブ１０ｂ（チューブ本体１２Ａ）の長手方向のほぼ全長にわたり形成されている。
内層１２１は、薬液Ｑに対してより不活性な材料で構成されている。
外層１２２は、均衡状態を保つために、適度な熱膨張率を有する材料で構成されている。なお、この熱膨張率は、内層１２１の熱膨張率より大きいのが好ましい。
規制部材１９は、外層１２２の長手方向のほぼ全長にわたって設けられている。
外層１２２は、均衡状態を保つために、適度な熱膨張率を有する材料で構成されている。なお、この熱膨張率は、内層１２１の熱膨張率より大きいのが好ましい。
規制部材１９は、外層１２２の長手方向のほぼ全長にわたって設けられている。
このような構成により、補正率をより適正に設定することができ、よって、第２チューブ１０ｂをより均衡状態に近づけることができる。
＜第４実施形態＞
第１２図は、本発明のチューブ（第２チューブ）の第４実施形態を示す斜視図である。
第１２図は、本発明のチューブ（第２チューブ）の第４実施形態を示す斜視図である。
以下、この図を参照して本発明のチューブの第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、積層部の構成が異なること以外は前記第３実施形態と同様である。
第１２図に示すように、チューブ本体１２Ｂの積層部１２３Ｂは、チューブ本体１２Ｂの一部に設けられ（形成され）ている。この積層部１２３Ｂの外層１２２は、内層１２１の外周面と規制部材１９の内周面との間に形成された間隙に、内層１２１より熱膨張率が大きい液状材料を充填（注入）して固化させることにより形成されている。
第１２図に示すように、チューブ本体１２Ｂの積層部１２３Ｂは、チューブ本体１２Ｂの一部に設けられ（形成され）ている。この積層部１２３Ｂの外層１２２は、内層１２１の外周面と規制部材１９の内周面との間に形成された間隙に、内層１２１より熱膨張率が大きい液状材料を充填（注入）して固化させることにより形成されている。
このような構成により、外層１２２の長さ、外径、構成材料等を適宜調整することにより、補正率をより適正に設定することができ、よって、第２チューブ１０ｂをより均衡状態に近づけることができる。
なお、前記液状材料としては、例えば、エポキシ樹脂、水、オイル、各種ゲル状物質等や、これらに気泡を混入させたものが挙げられる。
以上、本発明のチューブおよび液体供給具を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、例えば、各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意の構成と置換することができる。
また、チューブは、第１図に示すような液体供給具に用いられるのに限定されず、例えば、輸液バッグ等に用いてもよい。
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．チューブの作製
１．チューブの作製
（実施例）
第１０図に示す構造のチューブを作製した。このチューブの仕様を下記に示す。
第１０図に示す構造のチューブを作製した。このチューブの仕様を下記に示す。
チューブ本体の構成材料：ポリ塩化ビニル
チューブ本体の長さ：３１ｍｍ
チューブ本体の外径：１．５ｍｍ
チューブ本体の内径：０．０６ｍｍ（２５℃）
規制部材の構成材料：ステンレス鋼
規制部材の形成数（設置数）：４つ
規制部材１つあたりの長さ：３ｍｍ
規制部材の外径：１．８ｍｍ
規制部材の内径：１．６ｍｍ
各規制部材間の間隔：５ｍｍ
チューブ本体の長さ：３１ｍｍ
チューブ本体の外径：１．５ｍｍ
チューブ本体の内径：０．０６ｍｍ（２５℃）
規制部材の構成材料：ステンレス鋼
規制部材の形成数（設置数）：４つ
規制部材１つあたりの長さ：３ｍｍ
規制部材の外径：１．８ｍｍ
規制部材の内径：１．６ｍｍ
各規制部材間の間隔：５ｍｍ
（比較例）
前記実施例のチューブから規制部材を取り除いた（削除した）チューブ本体のみのチューブを作製した。
前記実施例のチューブから規制部材を取り除いた（削除した）チューブ本体のみのチューブを作製した。
２．評価
次に、温度を変化させ、一端側に一定圧力をかけた水が、実施例のチューブおよび比較例のチューブのそれぞれの流路内を通過したときの流量を測定した。
次に、温度を変化させ、一端側に一定圧力をかけた水が、実施例のチューブおよび比較例のチューブのそれぞれの流路内を通過したときの流量を測定した。
この結果を第１３図に示す。第１３図は、温度とチューブを通過する水の流量との関係を示すグラフである。
第１３図に示すように、実施例のチューブは、比較例のチューブに比べ、温度変化による水の流量の変化の幅が小さい。従って、実施例のチューブは、温度変化によらず水の流量を可能な限り一定にすることができるのが確認された。
また、第７図、第１１図、第１２図に示す構造のチューブをそれぞれ作製し、前記実施例と同様にして評価を行なったところ、前記実施例と同様の結果が得られた。
本発明のチューブは、内部を液体が通過するチューブであって、液体が通過可能な流路が形成され、温度変化により膨張／収縮するチューブ本体と、前記チューブ本体の長手方向の少なくとも一部に設けられ、前記チューブ本体の外径を規制する規制部材とを備え、前記規制部材が設けられた部位において、前記温度変化によるチューブ本体の膨張／収縮に伴って、前記流路の横断面積が変化する。そのため、温度変化によらず、流路を通過する液体の流量を一定にすることができる。すなわち、流路を通過する液体の流量が温度変化により変化するのを防止することができる。従って、本発明のチューブは、産業上の利用可能性を有する。
Claims (7)
- 内部を液体が通過するチューブであって、
液体が通過可能な流路が形成され、温度変化により膨張／収縮するチューブ本体と、
前記チューブ本体の長手方向の少なくとも一部に設けられ、前記チューブ本体の外径を規制する規制部材とを備え、
前記チューブ本体は、内層と、該内層の外周側に設けられ、前記内層と異なる材料であって前記内層より熱膨張率が大きい材料で構成された外層とを有する積層部を備え、
前記規制部材は、前記外層の外周側に設けられており、前記チューブ本体より熱膨張率が小さく、
前記規制部材が設けられた部位において、前記温度変化によるチューブ本体の膨張／収縮に伴って、前記流路の横断面積が変化し、その結果、温度が上昇した場合に前記流路が縮径し、温度が低下した場合に前記流路が拡径するように構成されていることを特徴とするチューブ。 - 前記液体が前記流路を通過したとき、前記液体の流量が一定になるように、前記温度変化による前記チューブ本体の膨張／収縮の程度が設定されている請求項１に記載のチューブ。
- 前記規制部材は、前記チューブ本体の長手方向に沿って、間隔をあけて複数設けられている請求項１または２に記載のチューブ。
- 前記規制部材は、その横断面形状がほぼリング状をなしている請求項１ないし３のいずれかに記載のチューブ。
- 前記規制部材は、金属材料で構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載のチューブ。
- 前記液体は、生体内に投与される薬液である請求項１ないし５のいずれかに記載のチューブ。
- 請求項１ないし６のいずれかに記載のチューブを有し、液体の流量を調節する流量調整部を備えることを特徴とする液体供給具。
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