JPS6096263A - 圧力調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の輌する技術分野〕 この発明は、流体の圧力調整装置に係り、特に血液透析
装置における血液流の圧力を調整する装置に関するもの
である。

〔従来技術とその問題点〕

一般に、人工腎臓装置においては、患者の体内にある過
剰水分を除去するため、体外循環血液回路に設けた透析
器を構成する半透膜部の血液側に所定の圧力を付加して
限外濾過させる必要がある。この場合、限外濾過圧が過
大の時は、生体内の水分を除去し過ぎることになり、患
者に対し嘔吐や血圧低下等の障害を惹き起す難点がある
。また、限外濾過圧が過小の時は、生体内の過剰水分を
充分に除去できない等の不具合を生じる難産がある。

しかるに、従来の人工腎臓装置においては、前述した限
外ｆ過圧を適正に保持する手段として、透析器から静脈
に至る血液回路を構成する弾性管の途中にピンチコック
を設け、このピンチコックにより弾性管の流路を絞って
血流に抵抗を加えることが行われている。すなわち、こ
のピンチコックの原理は、第１図に示すように、支持体
ＩＯに押し子７．２を備えた調整ねじ１４ｔを螺合し、
前記支持体１０と押し子／、２との間に弾性管ｔＡを挾
持する構成からなり、前記調整ねじ／４’を回動するこ
とにより弾性管／７に対する押し子／、２の押圧状態を
変化させてその流路の絞り調整を行うものである。

しかし力から、この種の圧力調整手段は、非常に微妙々
調整操作を必要とし、僅かな操作でも血流の抵抗が大幅
に変化するため、限外ｆ過圧を所定値に設定するには数
回に亘って調整を行う必要がある。すなわち、この場合
、血流の流量変化によって圧力が大幅に変化する（第２
図参照）と共に経時変化によっても圧力が初期設定圧に
対し著しく変化する（第３図参照）。

このような観点から、限外１適圧を適正な圧力に自動調
整する手段として、内部を流体が通過する可撓性部材か
らなる内管と、この内管と外壁との間に密閉室を形成す
るように内管の外周に設けられた前記内管に比較して充
分な非可撓性を鳴する部材からなる外管とからなる二重
管を用い、その二重管に空気溜め等を連通して内管を流
れる流体圧を自動的に調整するようにし、流体圧調整の
機能を充分持たせながら、しかも内管が破損した場合の
流体中への空気等の流入を可及的に少なくした流体圧調
整装置が提案されている。

しかしながら、この極の圧力調整装置は、流路中に特殊
な二重管が必要となり、圧力調整部位も限定され、一般
的な血液チューブの使用もできない等の不都合がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、構成が簡単でしかも圧力調整操作も簡
便に行うことができると共に流量変化や経時変化による
圧力変動も少なく、設定圧力の保持を自動的に行い、製
造並びに運転コストを著しく低減し得る圧力調整装置を
提供するにある。

〔発明の要点〕

本発明に係る圧力調整装置は、流体の流路を形成する弾
性管の一部を支持体と抑圧手段との間に挾持し、前記抑
圧手段を弾性管を圧閉する方向に移動し得る軸に取付け
、この軸の一端に可調整なばね手段を設けると共に軸の
他端を気密室を構成する変位可能な隔膜手段に取付けま
たは当接し、前記気密室内に前記流路内に供給される流
体の圧力を伝達することを特徴とする。

すなわち、本発明においては、流体の流路を形成する弾
性管の一部を着脱操作が可能なように弾力的に挾持し、
しかもこの弾性管の圧閉をその一方において弾力調整に
より行うと共に他方において流体の圧力をフィードバッ
クさせて常にそのバランスを保つよう構成することによ
り、簡単な構成で取扱いが容易であり、低コストでしか
も信頼性の高い圧力調整装置を提供することができる。

従って、本発明の圧力調整装置において、軸の一端に設
けられる可調整なばね手段は、調整ねじにより弾力調整
されるはねからガリ、前記調整ねじを手動またけ可逆転
モータにより回動操作するよう構成すれば好適である。

また、代案として、軸の一端に設けられる可調整なばね
手段は、エアシリンダの内部を仕切るダイアフラムにピ
ストンを取付けてこのピストンロッドを軸の一端に固着
し、前記エアシリンダ内に画成された気密室内を加圧手
段で可調整に加圧して所定の空気圧弾力を設定するよう
構成することもできる。

さらに、本発明の圧力調整装置は、支持体と抑圧手段と
の間に挾持される弾性管は、血液ポンプと透析器とドリ
ップチャンバを経て導出される血液チューブからなり、
前記ドリップチャンバのエアトラップより連通管を介し
て軸の他端に設けられる変位可能な隔膜手段で構成され
る気密室に圧力を伝達するよう構成することにより、人
工腎臓装置用の圧力調整装置として好適に応用すること
ができる。

〔発明の実施例〕

次に、本発明に係る圧力調整装置の実施例につき添付図
面を参照しながら以下詳細に説明する。

第Ｖ図は、本発明に係る圧力調整装置の一実施例を示す
断面図である。すなわち、第Ｖ図において、参照符号２
０は支持体を示し、この支持体−〇の一部にダイアフラ
ム２．２によって仕切られ九一対の画室２１１．２６を
設ける。一方の画室、２グは気密室として構成し、この
室、２ケに対し導管２ｇを介して圧力調整すべき流体の
基準圧力を供給する。また、他方の画室−ｔには、軸３
０を挿通してその一端をダイアフラム２２の一側面に当
接し、−刃軸３０の他端には支持体２０の外部に突出さ
せて円筒状フランジ部３コを設ける。この場合、前記軸
３０の他端に設けた７ランク部３２には、はね３４！を
介してこれと同軸に配置した調整ねじ３６を当接し、前
記軸３０をダイアフラム２．２と対向して弾力的かつ位
置−整自在に保持する。なお、前記調整ねじ３ｔは、支
持体３θの一部に螺合装着すると共にその一端部にはね
座３１ｒを設けて前記はね３４！と係合させ、また他端
部には操作用つまみ４ｔｏを設ける。なお、参照符号グ
λは、前記軸３０の回転防止のため、前記フランジ部３
コの一側部に挿通された案内棒である。しかるに、本発
明においては、前記のように構成配置した軸３０に対し
、その他端に設けたフランジ部３．２に押し子Ｖ≠を取
付け、この押し子＋＋と支持体、２０の一側面との間に
流体を移送する弾性管１６を挾持する。

このように構成した本実施例における圧力調整装置は、
気密室−グに対し弾性管４！ｔに供給される流体を供給
してその基準圧力の設定を行う。なお、後述するように
、本発明の圧力調整装置を人工腎臓装置に応用する場合
は、前記気密室２１ｉｔに対し血液回路に設けたエアト
ラップから空気を介して血流の圧力を伝達するようにす
るのが好ましい。次いで、圧力設定を行うため、操作用
つまみ≠Ｏを回動すれは、調整ねじ３ｔははね座３ｔを
介してばね３４’を圧縮変位させｓ＠３θを弾性管４！
６が圧閉する方向に移動させることができる。この時、
弾性管Ｖｔによって形成される流路は絞られ、その流路
の上流側圧力は上昇する。しかるに、前記流路の上流側
圧力は、前記気密室２４４に伝達されているため、気密
室ｊ４’内の圧力は前記弾性管Ｆｊに対する圧閉状態に
応じて変化することになる。

従って、前述したように気密室２≠内の圧力が上昇すれ
ば、ダイアフラム２．２は前記軸３０をばね３４ｔの弾
力に抗して押し戻す方向に膨張し、この結果弾性管弘ｔ
の圧閉状態を緩和させて流路の圧力を低下させる。この
ようにして、前記弾性管弘０の圧閉操作を行う軸３０は
、はね３グによる付勢力と、気密室、２４を内の圧力に
よるダイアフラム２．２の推力とがバランスした点で位
置決めされ、弾性管弘ぶによって形成される流路内圧力
は所望の一定圧力に保持することができる。また、この
ように構成された本発明に係る圧力調整装置は、弾性管
４Ｉ乙に供給される流体の流量が変化した場合でも、常
に流体圧力が気密室、２≠を介してフィードバックされ
ているため、設定圧力に自動的に調整される。

第１図は、本発明に係る圧力調整装置を人工腎臓装置に
応用した場合の体外循環血液回路の系統図を示すもので
ある。すなわち、生体の動脈より導出された血液流路は
、血液ポンプ１０゜透析器！、２、ドリップチャンバ１
＋および圧力調整装置ｊ４を介して生体の静脈へ連通す
るよう構成される。この場合、圧力調整装置ｊＪは、透
析器ｊ２の下流側に設けて透析器ｊコを流過する血液の
圧力を調整して適正な限外濾過圧を設定することができ
る。しかるに、この圧力調整装置５６の気密室２≠（第
７図参照）に伝達する圧力は、ドリップチャンバｔ＜ｚ
のエアトラップに対し連通管ｓｒを介して連通し、血液
回路の圧力を空気を介して伝達する。なお、前記ドリッ
プチャンバ５ｔｉｔのエアトララン側には、静脈止針ｔ
Ｏを適宜設置することができる。

第６図は、本発明に係る圧力調整装置の別の実施例を示
す断面図である。なお、第Ｖ図に示す実施例と同一の構
成部分については同一の参照符号を付してその詳細な組
閣は省略する。すなわち、本実施例においては、弾性管
Ｆ７およびこれを圧閉する押し子４を弘を軸３０の中心
に位置するよう構成配置したものである。このため、軸
３０の形状を第を図に示すように変形すると共に支持板
２０に対し回り［トめ板６２を取付けてこの回り止め板
６２と押１〜子＋＋との間に弾性管１ｉＬｔを挾持した
ものである。このように構成することにより、ｍ３ｏに
対し弾性管ｐａの圧閉による曲げモーメントを除去し、
軸３０の位置調整を円滑に達成することができる。

また、本実施例においては、前記調整ねじ３ｔの他端部
に歯車Ｊ４Ｌ、ｊＧを介して可逆転モータｊ、ｒの駆動
軸に結合し、圧力設定操作を自動化したものである。こ
のように構成することによっても、前記実施例と全く同
様の圧力調整操作を実現することができる。

第７図は、本発明に係る圧力調整装置のさらに別の実施
例を示す断面説明図である。すなわち、本実施例におい
ては、第２図に示す実施例において、弾性管グ２を圧閉
する弾力的操作手段として、ばね３グに代えてエアシリ
ンダを応用した空気ばねを使用するものである。すなわ
ち、本実施例においては、軸３０の他端にピストンロッ
ド７０を取付け、このピストンロッド７Ｑをエアシリン
ダ７コの内部に挿通すると共にその先端部にピストン７
１を設けてこれをエアシリンダ７．２の内部を仕切るロ
ーリングダイアスラム７ｔに固定する。この場合、エア
シリンダ７．２のローリングダイアスラム７ｔで仕切ら
れた一方の画室（ピストンロッド７０が挿通されない側
の室）を気密室７ｔとして構成し、この気密室７ｇと連
通ずる導管１０にシリンジざ２またはローラポンプｒ≠
等を接続して適宜加圧するよう構成することにより、ピ
ストン７≠に推力を発生させ、軸３０および押し子Ｖ弘
を介して弾性管≠ｔを圧閉することができる。この場合
、加圧された気密室７１は、空気の圧縮性によりはね作
用を有しているため、前述した実施例と同様に自動圧力
調整を達成することができる。なお、本実施例によれば
、気密室７ｇの圧力を開放すると、軸３０は容易に軸方
向に移動することができ、弾性管ケ乙の着脱作業を簡便
に行うことができる。

〔発明の効果〕

前述した実施例から明らかなように、流体の流路を形成
する弾性管をはね弾力により圧閉する軸に対し、流体の
圧力をダイアフラムを介して作用させることにより、前
記ばね弾力とダイアフラムに作用する流体圧力とのバラ
ンス下に前記弾性管に対する圧閉作用す々わち圧力調整
を常に一定に保持することができる。

特に、本発明に係る圧力調整装置は、構造が簡単でおる
はかりでなく、弾性管の着脱操作も簡便に行うことがで
きるので、製造並びに運転コストを著しく低減すること
ができる。また、本発明装置は、圧力調整すべき流体の
圧力を直ちにフィードバックして弾性管に作用する圧閉
作用を補償する機能に優れているため、例えは、第を図
に示すように流体の流量変化に対してもその圧力変動を
極めて小さく抑えることができるはかりでなく、第２図
に示すように流体の経時変化に対しても圧力変化を極小
に止めることができる。従って、本発明装置は、従来の
圧力調整装置に比べて、その性能並びに信頼性を充分高
めることができる。

さらに、本発明装置を人工腎臓装置の圧力調整装置とし
て使用すれば、限外濾過圧の設定並びにその調整を安全
にしかも適正に達成することができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧力調整装置の原理を示す説明図、第２
図は従来の圧力調整装置による流体の流量変化に基づく
圧力特性曲線図、第３図は従来の圧力調整装置による流
体の経時変化に基づく圧力特性曲線図、第グ図は本発明
に係る圧力調整装置の一実施例を示す断面図、第５図は
本発明に係る圧力調整装置を人工腎臓に応用した場合を
示す体外循環血液回路、第を図は本発明に係る圧力調整
装置の別の実施例を示す断面図、第７図は本発明に係る
圧力調整装置のさらに別の実施例を示す断面説明図、第
ｇ図は本発明に係る圧力調整装置による流体の流量変化
に基づく圧力特性曲線図、第２図は本発明に係る圧力調
整装置による流体の経時変化に基づく圧力特性曲線図で
ある。 １０・・・支持体　１２・・・押し子 ／≠・・・調整ねじ　／ｊ・・・弾性管２０・・・支持
体　２２・・・ダイアフラム２≠・・・画室（気密室）
　２Ａ・・・画　室２ｇ・・・導　管　３０・・・軸 ３．２・・・７ランク部　３グ・・・ば　ね３ｚ・・・
調整ねじ　３！・・・ばね座グＯ・・・操作用つまみ　
Ｖ、２・・・案内棒杯・・・押し子　グｔ・・・弾性管 ＳＯ・・・血液ポンプ　ｊ２・・・透析器ｊ’ｌ・・・
ドリップチャンバ　タロ・・・圧力調整装置、ｔｌｒ・
・・連通管　６０・・・静脈圧針ｔ２・・・回り止め板
　ｔａ、Ｕ・・・歯車ｔｒ−・・可逆転モータ　７０・
・・ピストンロンド７コ・・・エアシリンダ　７４！・
・・ピストン７１・・・気密室　ざＯ・・・導　管 ｌｒ、２・・・シリンジ　ｌ≠・・・ローラポンプ特許
出願人　日機装株式会社 ３９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）流体の流路を形成する弾性管の一部を支持体と抑
   圧手段との間に挾持し、前記抑圧手段を弾性管を圧閉す
   る方向に移動し得る軸に取付け、この軸の一端に可調整
   なはね手段を設けると共に軸の他端を気密室を構成する
   変位可能な隔膜手段に取付けまたは当接し、前記気密室
   内に前記流路内に供給される流体の圧力を伝達すること
   を特徴とする圧力調整装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の圧力調整装置におい
   て、軸の一端に設けられる可調整なばね手段は、調整ね
   じにより弾力調整されるばねからなり、前記調整ねじを
   手動または可逆転モータにより回動操作するよう構成し
   て力る圧力調整装置。 （３）特許請求の範囲第１項記載の圧力調整装置におい
   て、軸の一端に設けられる可調整なばね手段は、エアシ
   リンダの内部を仕切るダイアフラムにピストンを取付け
   てこのピストンロンドを軸の一端に固着し、前記エアシ
   リンダ内に画成された気密室内を加圧手段で可調整に加
   圧して所定の空気圧弾力を設定するよう構成してなる圧
   力調整装置。