JPH07328317A - 渦形ガス除去装置 - Google Patents

渦形ガス除去装置

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JPH07328317A
JPH07328317A JP7049241A JP4924195A JPH07328317A JP H07328317 A JPH07328317 A JP H07328317A JP 7049241 A JP7049241 A JP 7049241A JP 4924195 A JP4924195 A JP 4924195A JP H07328317 A JPH07328317 A JP H07328317A
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chamber
fluid
gas
filter
vortex
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JP7049241A
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Wesley H Verkaart
ウエスレイ・エイチ・ベルカート
Christina J Sundstrom
クリスチナ・ジエイ・サンドストローム
James R Ellsworth
ジエームス・アール・エルスワース
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REBERU ONE TECHNOL Inc
Level 1 Technologies Inc
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LEVEL ONE TECHNOL Inc
REBERU ONE TECHNOL Inc
Level 1 Technologies Inc
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】血液等の流体よりガス分離を行うために、渦流
を導入する構成のものにおいて、より高い気泡の分離効
果が得られるとともに高速でガス除去が可能な渦形ガス
除去装置及びその関連装置を提供する。 【構成】チャンバ８を有し、その内に同軸的に配置され
たシリンダ状フィルター１４によって、チャンバ８は半
径方向に沿って内側部１２と外側部１０に２分割され
る。流体の入口部２は外側部１０に対して接線方向に向
いて、渦流が形成される。渦流は流体がフィルター１４
を通ることにより停止し、気泡は外側部１０の上端部に
向って上昇する。チャンバの上端部は疎水性膜１６によ
って覆われ、この膜を通してガスがチャンバ８より大気
中に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生理的流体、特に血液
などの細胞状流体（cellular fluids）のための渦形ガ
ス除去装置及び該装置に関連して用いられる一方向バル
ブ及び閉成部材に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】患者に
対して生理的流体を流す場合に、全ての異物及び気泡は
患者にとって危険であるから、これを確実に除去するこ
とが必要である。従って、この流体を患者に点滴等で流
す前にフィルターに通すことが知られている。
【０００３】公知のフィルターとして、例えば、本件出
願人の一人に係る米国特許第４，９００，３０８号が知
られている。この特許に開示されたフィルターは、プレ
ナム・チャンバを有し、該チャンバは流体の下降速度が
流体内に生じる気泡の上昇速度よりも小さくなるように
十分な大きさを有している。従って、ガスはプレナム・
チャンバの上端部に上昇する。該プレナム・チャンバの
上端部は疎水性膜で覆われており、流体より分離したガ
スはこの膜を通して大気中に排出される。この構造は、
流体からのガスの分離が自然の分離であり、親水性膜な
どの部材に依存しないので細胞状流体（cellular flui
ds）にとって極めて有用であることが判明した。
【０００４】他の公知のフィルターは米国特許４，６６
２，９０６号に示されている。該フィルターは流体中に
渦流を導入することによってガスを流体から分離する構
造である。このように流体から分離した気泡は渦の内側
部に移動するとともに疎水性膜で一部が形成されたチャ
ンバへと入る。そして、ガスはこの膜を通して大気中へ
排出される。分離されない余剰ガスを含んだ流体は、泡
形成阻止剤で処理された消泡スポンジに通される。この
スポンジは更に気泡を生じさせ、流体から分離させる。
流体と気泡とはスポンジ材料から貯蔵リザーバ内に置か
れたシリンダ状部材内に流出する。該流体と気泡が該シ
リンダ状部材を通過したとき、ガスはチャンバに向って
上昇するとともに疎水性膜を通して大気中に放出され
る。
【０００５】本発明の目的は上記従来の構造よりも、よ
り高い気泡の分離効果が得られ、エアー或いは他のガス
を、より高速で除去可能な渦形ガス除去装置及びその関
連装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び発明の効果】上
記目的を達成するために、本発明は、血液などの生理的
流体のためのガス分離及びフィルター装置を提案するも
のである。該装置は、シリンダ状のフィルターによって
半径方向に沿って２つの部分に分割されたシリンダ状チ
ャンバを有する。該チャンバは該チャンバの外側部にお
いて渦を形成するために該チャンバの軸線に対して軸線
方向に沿って流体を導く入口部を有する。渦の遠心作用
によって、例えば流体の温度上昇によって生じる気泡が
流体の残留部から分離される。これらの気泡は該流体か
ら自由に、あるいはフィルター上に集められて、チャン
バの上端部に上昇する。チャンバの上端部は疎水性膜で
覆われていて、該膜が、流体から分離したガスを大気中
に排出されるのを許容する。該疎水性膜を通して流体が
逆流するのを阻止するために一方向バルブが設けられ
る。該バルブは可撓性を有するとともに、エアーが該チ
ャンバから流出する際に、「キーキー」などの可聴音を
発生させるので、ガスが流体中に存在していて流れてい
ることを知らせる。
【０００７】チャンバの内側部を外側部から隔離するフ
ィルターは渦運動を停止させ、流体通過時に流体からの
更なる汚染物を除去する。
【０００８】フィルターで濾過された流体はチャンバの
内側部を通って出口部に流れる。該出口部はフロート・
バルブで制御され、該チャンバ内の流体レベルが不十分
な場合に該装置を通る流体を停止させる。
【０００９】このように本発明は改善された気泡分離を
行う構造ならびに、より大きな疎水性膜を提供する。従
って、該フィルターは、より高速でエアーあるいは他の
ガスを除去することができる。
【００１０】
【実施例】図１には、本発明に係るガス除去装置の好ま
しい実施例の外観斜視図が示されている。該装置は流体
入口部２、流体出口部４及びガス出口部６を有する。
【００１１】図２は図１に示す本発明の装置の詳細構造
を示す。流体は入口部２を介して、概してシリンダ状を
なすプレナム・チャンバ８に供給される。該チャンバ８
は、分割手段をなす概してシリンダ状のフィルター１４
によって外側部１０と内側部１２に分割されている。流
体がチャンバ８の外側部１０に入ると、図４に特に良く
示すように、入口部２がチャンバ８に対して接線方向に
向けられているので、流体中に渦が与えられる。この渦
の運動によって、流体中に含まれたガスは流体から分離
して外側部１０の上端部に上昇する。この気泡分離は、
渦内の遠心力及び気泡の浮揚性の双方によって引き起こ
される。該チャンバ８は、流体の下降する流速が上述し
た米国特許第４，９００，３０８号に記載のように、気
泡の上昇速度よりも小さいことが望ましい。
【００１２】流体中の自由上昇しない気泡は、フィルタ
ー１４の外面に集積する傾向にあり、これは流体との相
互作用によってフィルターから離れたときに上昇する。
【００１３】流体は次いで、外側部１０からフィルター
１４を通って内側部１２に入る。このフィルター通過時
に流体から異物が除去されるのに加えて、フィルター１
４は流体の渦流を停止させるバッフルとしても機能す
る。該フィルター１４は、その上端が閉成されている。
これによって、流体はチャンバ８の内側部１２の底部を
介して流出される。
【００１４】チャンバ８の上端部は、ガス出口部６とと
もに流出手段をなす疎水性膜１６により覆われ、該膜１
６は２部分よりなる蓋部材１８内に設けられている。こ
の蓋部材１８はチャンバ８を覆うとともにガス出口部６
を有する可撓性の上面部材２０とバルブシート２２とよ
り構成された一方向バルブを備えている。この一方向バ
ルブも流出手段の一部を構成する。常態において、膜１
６を通るガスはシート２２から上面部材２０を押上げて
ガスを装置外に排出するだけの十分な圧力を発生する。
しかし、該装置内の圧力が大気圧或いはそれ以下の場合
には、上面部材２０はシート２２に押付けられ、エアー
が装置内に流入するのを阻止する。
【００１５】バルブ・シート２２は一方向バルブの閉成
面を形成する第１部分をなし、膜１６のための支持手段
をなす構造部２４と一体に設けられるのが望ましい。該
構造部２４も、又、膜１６を支持するとともにエアーを
上方向に流す孔２６を有し、上面部材２０を押圧する。
該構造部２４及び上面部材２０は、それぞれ異なる材料
で形成され、これによって一方向バルブの第２部分をな
す上面部材２０には必要な可撓性が得られるとともに構
造部２４には剛性が得られるようにできる。該構造部２
４は、アクリル樹脂で作られるのが望ましいが、他の材
料、例えば、ポリカーボネイト、ＡＢＳ、ポリエステル
又はスチレン等の合成樹脂でもよい。上面部材２０のた
めの可撓性の材料としては、熱可塑性エラストマー（Ｔ
ＰＥ）が望ましい。その一例として、商標名「krayto
n」の下で販売されている材料が好適である。同様に、
可撓性材料として、ラテックス、熱可塑性ゴム（ＴＰ
Ｒ）又はシリコーン樹脂も好適である。上面部材２０は
可撓性があるので、流出するガスによって「キーキー」
等の可聴音が発せられ、これにより医療従事者に該装置
が流体からガスを除去する作動状態にあることを示す効
果がある。
【００１６】チャンバ８とフィルター１４とは容易に組
付け可能に設計されている。すなわち、フィルター１４
の上端部には該フィルター１４をチャンバ８の側部から
間隔をもたせた状態で分離して保持する分離手段をなす
複数の指部材２８が設けられている。図４に示すよう
に、これら指部材２８はフィルター１４の周囲に離間し
て配置され、これによって、上昇する気泡が膜１６へ向
って通過できる隙間が形成されている。フィルター１４
の下端部にはシール手段をなすシール３０が設けられ、
フィルター１４の底部とチャンバ８との間の洩れを防止
する。チャンバ８の側部とシール３０との係合は嵌合で
行われており、該フィルター１４をチャンバ８に接着等
により取付ける必要がない。この下側のシール３０の直
径は指部材２８の外方端まわりの直径よりも小さいの
で、フィルター１４はチャンバ８内に容易に挿着でき
る。すなわち、挿着時に、この小径のシール３０がチャ
ンバ８の底部にまで自由に移動し、該底部の狭くなった
部分に係合して液密状態のシールを構成する。図２にお
いて、該チャンバ８の狭くなった部分はシリンダ状部分
３２よりなり、該部分３２はベース３３に対して直角と
なっている。該部分３２の上側部は円錐状部分３５によ
りチャンバ８の上方の、より大きなシリンダ状部分に連
結されている。
【００１７】フィルター１４の縦方向の位置は、径が小
さくなったシリンダ状部分３２の長さと等しい間隔だけ
変化可能である。従って、基本的に必要なことは、下側
のシール３０がチャンバ８のシリンダ状部分３２と係合
するのに十分にフィルター１４がチャンバ８に挿着され
ることである。これにより該装置の製造が容易になる特
徴がある。
【００１８】該構造部２４は、チャンバ８に高周波溶接
で取付けられるのが望ましい。そして、これを覆う、よ
り柔軟な上面部材２０は該構造部２４上にスナップ動作
で嵌め込まれ、この材料の弾性で位置保持され、接着等
の余分な取付手段を要しない。
【００１９】図４に示すように、フィルター１４は上端
部３４により閉成されている。フィルター１４自体は多
数のリブ３５を有し、これらリブ３５は上下のリング３
７の間に延出している。該フィルター１４の材料は、リ
ブ３５とリング３７に対して、例えば高周波溶接あるい
はインサート成型によってシールされる。
【００２０】出口部４には閉止バルブ手段をなす閉止バ
ルブが設けられ、該閉止バルブはフロート３６と傾斜部
３８を有し、該傾斜部３８は該装置内の流体が不十分な
場合、フロート３６の底部と係合する。該フロート３６
は細長の形状が望ましく、チャンバ８の内側部１２の真
下において該装置の細長い部分４０と同軸をなす第１部
分と、内側部１２内にある第２部分を有する。このよう
な細長形状はフロート３６の浮揚性を向上させる効果が
ある。又、フロート３６の高さ寸法は約１２．７cm（５
インチ）が望ましい。
【００２１】フロート３６は合成樹脂のブロー成型で構
成され、その端部３９は弾性のあるシリコーン材料で作
られるのが望ましい。この材料によれば、フロート３６
の端部３９が出口部４に取付けられる患者への輸液ライ
ン（図示せず）に対してエアーの流入を阻止するために
傾斜部３８と係合する際に、極めて効果的なシールを形
成できる。該フロート３６は全体に１つの中空プラスチ
ック構成体又は他のプラスチックよりなる一体部品で形
成するのが望ましい。フロート３６の先端部３６’は端
部３９上のニップルに対応するベルジャーの形状に構成
されるのが望ましい。これによって、該先端部３６’を
ブロー成型部分に容易に挿入できる。
【００２２】図３に示すように、細長い部分４０はフロ
ート３６と該部分４０の側部との間に間隙を維持するた
めに内側に向けられたリブ４２を有し、これによって、
フロート３６と部分４０の間の面どうしの張力による当
接が阻止される。
【００２３】以上、本発明に係る新規なガス除去装置の
実施例を説明した。ガス除去機能は、遠心力によって多
量のガスの分離を引起こす渦流の作用と、気泡の自然な
上昇を許容すること、とにより効果的に行われる。本発
明は上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記
載した範囲内において種々の変形例をも含むものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガス除去装置の実施例の外観斜視
図である。
【図２】図１の２−２線に沿って見た拡大縦断面図であ
る。
【図３】図２の３−３線に沿って見た横断面図である。
【図４】図２の４−４線に沿って見た拡大横断面図であ
る。
【符号の説明】
２ 流体入口部 ４ 流体出口部 ６ ガス出口部 ８ プレナム・チャンバ １０ 外側部 １２ 内側部 １４ フィルター １６ 疎水性膜 １８ 蓋部材 ２０ 上面部材 ２２ バルブシート ３６ フロート ３８ 傾斜部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリスチナ・ジエイ・サンドストローム アメリカ合衆国，マサチューセッツ 02370，ロックランド，ウエイマウス ス トリート 160 (72)発明者 ジエームス・アール・エルスワース アメリカ合衆国，マサチューセッツ 02370，ロックランド，ウエイマウス ス トリート 160

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】流体よりガスを分離する装置であって、細
    長のチャンバを形成するハウジングと、前記チャンバを
    半径方向に沿って外側部及び内側部に分割するために前
    記流体及びガスを通過させる分割手段と、該流体を前記
    外側部に向わせるとともに該外側部内で該流体に渦を形
    成させる入口手段と、前記流体から分離したガスを前記
    チャンバから流出させる流出手段と、前記流体を前記内
    側部から排出する出口手段と、よりなる装置。
  2. 【請求項２】前記分割手段は、前記流体が該分割手段を
    介して前記外側部から前記内側部へ流れるように位置づ
    けられ、かつ該分割手段は前記流体内における渦流を実
    質的に終わらせてなる請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記分割手段はフィルターを有してなる請
    求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記流出手段は疎水性膜を有してなる請求
    項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記チャンバが所定量のガスを含有する場
    合に前記流体の流れを終わらせる閉止バルブ手段を更に
    有してなる請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】前記閉止バルブ手段は、前記ガスの流れを
    停止するために前記出口手段と係合する先端部を有して
    なる請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】前記チャンバが上側シリンダ状部と、その
    内に閉止バルブを有する下側部とを有し、前記内側部が
    該下側部と整合してなる請求項２に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記流出手段は、前記チャンバへの空気の
    流入を阻止する一方向バルブ手段を有し、該一方向バル
    ブ手段はバルブシートを形成する第１部分と、該シート
    を覆うとともに可撓性材料よりなる第２部分とを有し、
    該第２部分はその内に出口開口を有してなる請求項２に
    記載の装置。
  9. 【請求項９】流体からガスを分離するための装置であっ
    て、チャンバを形成するハウジングと、該チャンバに沿
    って軸方向に延出し該チャンバを半径方向に沿って内側
    部と外側部に分割するフィルターと、流体を前記チャン
    バの外側部に供給するとともに該外側部において流体内
    に渦を形成する入口手段と、前記流体から分離されたガ
    スを当該装置より排出させるために前記チャンバと連通
    状態に疎水性膜を支持する支持手段とを備え、前記フィ
    ルターは、該流体が該フィルターを通して流れる際に該
    流体の渦流を実質的に停止させ、該チャンバ内の流体の
    下降速度が気泡の上昇速度よりも遅く、これによって、
    気泡が流体内に生じるとともにガスが前記疎水性膜を介
    して排出されてなる装置。
  10. 【請求項１０】前記フィルターは、該チャンバの側部と
    フィルターとの間に間隔をもたせるように両者間を分離
    するために入口手段の近傍に設けられた分離手段と、前
    記入口手段から離間した前記チャンバの一端部と係合す
    るシール手段とを有し、該シール手段の横方向寸法は、
    前記チャンバへの前記フィルターの挿入を容易にするよ
    うに、前記分割手段の横方向寸法よりも小さい請求項７
    に記載の装置。
  11. 【請求項１１】前記チャンバはシリンダ状である請求項
    １０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】閉成面を形成する第１部分と、該第１部
    分に重なるとともに該閉成面と整合して物質を通す開口
    とを有し、前記第１部分は前記第２部分よりも剛性を有
    してなり、前記第２部分が前記閉成面より持ち上げられ
    た場合に前記物質が前記開口を通過するとともに該第２
    部分が該閉成面と係合した状態にある場合には該開口の
    通過が阻止されてなる一方向バルブ。
  13. 【請求項１３】前記第１部分のまわり、ならびに前記開
    口を通してのガスの通過を許容するために前記第１部分
    に取付けられた疎水性膜を有してなる請求項１２に記載
    の一方向バルブ。
  14. 【請求項１４】請求項１３に記載の一方向バルブを備え
    た、流体を満たしたチャンバのための閉成部材。
JP7049241A 1994-02-15 1995-02-15 渦形ガス除去装置 Pending JPH07328317A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19676094A 1994-02-15 1994-02-15
US32299294A 1994-10-14 1994-10-14
US08/196760 1994-10-14
US08/322,992 1994-10-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07328317A true JPH07328317A (ja) 1995-12-19

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ID=26892206

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7049241A Pending JPH07328317A (ja) 1994-02-15 1995-02-15 渦形ガス除去装置

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US (1) US5707431A (ja)
EP (1) EP0676213A2 (ja)
JP (1) JPH07328317A (ja)
CN (1) CN1116956A (ja)
CA (1) CA2142413A1 (ja)
TW (1) TW252924B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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