WO2011065334A1 - 往復動ポンプ及びそれを具備した透析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】往復動手段の往復動に伴って生じる液体の脈動を低減することができる往復動ポンプを提供する。 【解決手段】給液側ポンプ室Ｐと連通して透析液を収容及び流通可能とされるとともに、プランジャ２と連動して給液側ポンプ室Ｐ１の容積変化と逆の容積変化を伴うよう構成された給液側副ポンプ室Ｐ１ａと、排液側ポンプ室Ｐ２と連通して排液を収容及び流通可能とされるとともに、プランジャ２と連動して排液側ポンプ室Ｐ２の容積変化と逆の容積変化を伴うよう構成された排液側副ポンプ室Ｐ２ａとを具備し、プランジャ２の往復動により、給液側ポンプ室Ｐ１及び給液側副ポンプ室Ｐ１ａを介して血液浄化器に透析液が供給されるとともに、排液側ポンプ室Ｐ２及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａを介して血液浄化器からの排液を排出するものである。

Description

往復動ポンプ及びそれを具備した透析装置

　本発明は、給液側ポンプ室により液体を被供給部に供給するとともに当該供給部からの排液を排液側ポンプ室に導出して排出するための往復動ポンプ及びそれを具備した透析装置に関するものである。

　血液透析治療において用いられるダイアライザ等の血液浄化器には、透析液を供給するための透析液供給ラインと、透析排液を排出するための透析液排出ラインとが接続される。これら透析液供給ライン及び透析液排出ラインは、透析装置本体から延設されて血液浄化器に接続され、透析液を血液浄化器に供給しつつ当該血液浄化器からの透析排液を排出し得るよう構成されている。

　また、透析装置本体には、透析液供給ラインと透析液排出ラインとに跨って往復動ポンプ（複式ポンプ）が配設されている。かかる往復動ポンプは、例えば特許文献１にて開示されているように、プランジャを往復動自在に収容する筐体と、筐体内に形成されるとともにプランジャにて隔成された給液側ポンプ室及び排液側ポンプ室と、プランジャを往復動させるためのモータとを具備している。

　また、給液側ポンプ室及び排液側ポンプ室には、吸入弁と排出弁の２つの逆止弁が設けられており、給液側ポンプ室にて透析液を血液浄化器に供給し、排液側ポンプ室にて血液浄化器からの透析排液を外部に排出させ得るよう構成されている。而して、モータを駆動させることにより、プランジャを往復動させ、その動作に伴って給液側ポンプ室にて透析液を血液浄化器に供給するとともに、排液側ポンプ室にて血液浄化器からの透析排液を外部に排出させ得るようになっている。

特開２００３－２８４７７２号公報

　しかしながら、上記従来の往復動ポンプにおいては、プランジャの往復動に伴って生じる脈動により、透析液調製部に設けられた透析用清浄水と透析液原液とを混合するミキシングチャンバ等の容量を大きくする必要があった。また、血液浄化器に対してより大量の透析液を供給しようとした場合、プランジャの往復動に伴って生じる脈動が過度に大きくなってしまい種々不具合を生じてしまう虞があった。即ち、血液浄化器に対してより大量の透析液を供給しようとすると、流速の増大に伴い流体の流通抵抗により透析液配管内の内圧が上昇し、配管各部の配管要素をより高い圧力に対応させる必要がある。このような問題は、血液浄化器以外の被供給部に液体を供給する他の分野の往復動ポンプにおいても同様に生じている。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、往復動手段の往復動に伴って生じる液体又は排液の脈動を低減することができる往復動ポンプ及びそれを具備した透析装置を提供することにある。

　請求項１記載の発明は、被供給部に供給する液体を供給するための給液側ポンプ室と、前記被供給部から排出された排液を排出するための排液側ポンプ室と、前記給液側ポンプ室と排液側ポンプ室との間で往復動可能とされ、当該往復動により、前記給液側ポンプ室に対する液体の吸込みと吐出及び前記排液側ポンプ室に対する排液の吸込みと吐出を行わせる往復動手段と、該往復動手段を往復動させるための駆動源とを備え、前記給液側ポンプ室により液体を被供給部に供給するとともに当該被供給部からの排液を前記排液側ポンプ室により排出するための往復動ポンプであって、前記給液側ポンプ室と連通して液体を収容及び流通可能とされるとともに、前記往復動手段と連動して当該給液側ポンプ室の容積変化と逆の容積変化を伴うよう構成された給液側副ポンプ室と、前記排液側ポンプ室と連通して排液を収容及び流通可能とされるとともに、前記往復動手段と連動して当該排液側ポンプ室の容積変化と逆の容積変化を伴うよう構成された排液側副ポンプ室とを具備し、前記往復動手段の往復動により、前記給液側ポンプ室及び給液側副ポンプ室を介して前記被供給部に液体が供給されるとともに、前記排液側ポンプ室及び排液側副ポンプ室を介して前記被供給部からの排液を排出することを特徴とする。

　請求項２記載の発明は、請求項１記載の往復動ポンプにおいて、前記給液側ポンプ室、給液側副ポンプ室、排液側ポンプ室及び排液側副ポンプ室を貫通して延設されるとともに、前記往復動手段と駆動源とを連結して成り、前記駆動源の駆動力を前記往復動手段に伝達して往復動させ得るロッドと、前記ロッドの先端側及び基端側にそれぞれ取り付けられて前記給液側副ポンプ室及び排液側副ポンプ室を形成するダイアフラムとを具備したことを特徴とする。

　請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の往復動ポンプにおいて、前記給液側ポンプ室及び給液側副ポンプ室の液体の流通順序、又は前記排液側ポンプ室及び排液側副ポンプ室の排液の流通順序を任意に選択し、前記往復動手段の往復動に伴って生じる脈動を任意に調整し得ることを特徴とする。

　請求項４記載の発明は、請求項１～３の何れか１つに記載の往復動ポンプにおいて、前記往復動手段は、前記ロッドに形成されて前記給液側ポンプ室と排液側ポンプ室とを隔成するプランジャから成ることを特徴とする。

　請求項５記載の発明は、請求項１～３の何れか１つに記載の往復動ポンプにおいて、前記往復動手段は、前記ロッドに形成されて前記給液側ポンプ室と排液側ポンプ室とを隔成するダイアフラム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１～５の何れか１つに記載の往復動ポンプにおいて、前記被供給部は血液浄化器から成るとともに、前記液体は透析液から成ることを特徴とする。

　請求項７記載の発明は、請求項６記載の往復動ポンプを具備したことを特徴とする透析装置。

　請求項１の発明によれば、給液側ポンプ室及び排液側ポンプ室に加えて給液側副ポンプ室又は排液側副ポンプ室を具備し、往復動手段の往復動により、給液側ポンプ室及び給液側副ポンプ室を介して被供給部に液体が供給されるとともに、排液側ポンプ室及び排液側副ポンプ室を介して被供給部からの排液を排出するよう構成されたので、往復動手段の往復動に伴って生じる液体又は排液の脈動を低減することができる。

　請求項２の発明によれば、給液側ポンプ室、給液側副ポンプ室、排液側ポンプ室及び排液側副ポンプ室を貫通して延設されるとともに、往復動手段と駆動源とを連結して成り、駆動源の駆動力を往復動手段に伝達して往復動させ得るロッドと、ロッドの先端側及び基端側にそれぞれ取り付けられて給液側副ポンプ室及び排液側副ポンプ室を形成するダイアフラムとを具備したので、往復動手段と連動して当該給液側ポンプ室の容積変化と逆の容積変化を伴う給液側副ポンプ室、及び往復動手段と連動して当該排液側ポンプ室の容積変化と逆の容積変化を伴う排液側副ポンプ室を簡易な構成にて形成させることができる。また、当該ダイアフラムの取り付け部位に対する別個の軸シール等のシール手段を不要とすることができる。

　請求項３の発明によれば、給液側ポンプ室及び給液側副ポンプ室の液体の流通順序、又は排液側ポンプ室及び排液側副ポンプ室の排液の流通順序を任意に選択し、往復動手段の往復動に伴って生じる脈動を任意に調整し得るので、任意の部位において脈動を所望の流量波形とすることができる。

　請求項４の発明によれば、往復動手段は、ロッドに形成されて給液側ポンプ室と排液側ポンプ室とを隔成するプランジャから成るので、従来と同様のプランジャを流用することができ、製造コストを低減させることができる。

　請求項５の発明によれば、往復動手段は、ロッドに形成されて給液側ポンプ室と排液側ポンプ室とを隔成するダイアフラムから成るので、往復動手段をプランジャで構成するものに比べ、給液側ポンプ室と排液側ポンプ室とを液密状態で隔成するシール手段等を不要とすることができる。

　請求項６の発明によれば、被供給部は血液浄化器から成るとともに、液体は透析液から成るので、往復動手段の往復動に伴って生じる液体又は排液の脈動を低減することができる。

　請求項７の発明によれば、請求項６記載の往復動ポンプが奏する効果を有した透析装置を提供することができる。

本願発明の実施形態に係る往復動ポンプを示す縦断面図 図１におけるＩＩ－ＩＩ線断面図 図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図 同往復動ポンプにおける血液浄化器との接続関係（第１接続状態）を示す模式図 同往復動ポンプの第１接続状態における脈動を示すグラフ 同往復動ポンプにおける血液浄化器との接続関係（第２接続状態）を示す模式図 同往復動ポンプにおける血液浄化器との接続関係（第３接続状態）を示す模式図 同往復動ポンプの第３接続状態における脈動を示すグラフ 本願発明の他の実施形態に係る往復動ポンプを示す縦断面図

　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。
　本実施形態に係る往復動ポンプは、血液透析装置に適用され、給液側ポンプ室により液体を被供給部に供給するとともに当該被供給部からの排液を排液側ポンプ室により排出するための所謂複式ポンプから成り、図１～３に示すように、給液側ポンプ室Ｐ１及び排液側ポンプ室Ｐ２が形成された筐体１と、往復動手段としてのプランジャ２と、ダイアフラム８にて形成される給液側副ポンプ室Ｐ１ａと、ダイアフラム９にて形成される排液側副ポンプ室Ｐ２ａと、ロッド７と、駆動源としてのモータＭと、シール手段１２、１３と、中央シール手段１４とから主に構成されている。

　当該往復動ポンプは、図４に示すように、被供給部としての血液浄化器１５と接続される。かかる血液浄化器１５は、血液導入口１５ａ及び血液導出口１５ｂと、透析液導入口１５ｃ及び透析液導出口１５ｄとが形成されており、血液導入口１５ａに動脈側血液回路１６が接続されるとともに、血液導出口１５ｂに静脈側血液回路１７が接続される。また、透析液導入口１５ｃには、往復動ポンプから延設された透析液導入ラインＬ１が接続されるとともに、透析液導出口１５ｄには、往復動ポンプから延設された透析液導出ラインＬ２が接続される。

　動脈側血液回路１６及び静脈側血液回路１７は、患者の血液を体外循環させる血液回路を構成するもので、それぞれの先端には動脈側穿刺針及び静脈側穿刺針（何れも不図示）が取り付けられるようになっている。これら動脈側血液回路１６と静脈側血液回路１７との間に接続される血液浄化器１５は、その筐体内に複数の中空糸膜（血液浄化膜）が配設されており、該中空糸膜内部が血液導入口１５ａ及び血液導出口１５ｂを連通して、血液回路中を流れる血液を流通させ得る血液流路を成している一方、中空糸膜の外周面と筐体内周壁との間の空間が透析液導入口１５ｃ及び透析液導出口１５ｄを連通して、往復動ポンプから供給された透析液（液体）を流通させ得る透析液流路を成している。尚、中空糸膜には複数の微少孔が形成されているため、血液が血液流路を通過し、透析液が透析液流路を通過する際、当該中空糸膜を介して血液中の不要物（老廃物）が透析液側に透析除去することができるよう構成されている。

　一方、本往復動ポンプに係る筐体１は、金属製や硬質樹脂製の成形部品等から成るもので、その内部に給液側ポンプ室Ｐ１、排液側ポンプ室Ｐ２、給液側副ポンプ室Ｐ１ａ及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａが形成されている。また、筐体１における給液側副ポンプ室Ｐ１ａの上下方向には、当該給液側副ポンプ室Ｐ１ａと連通した突接続口１ａ、１ｂが突出形成されており、これら突接続口１ａ、１ｂに対して任意流路（可撓性チューブ等）を接続し得るようになっている。同様に、筐体１における排液側副ポンプ室Ｐ２ａの上下方向には、当該排液側副ポンプ室Ｐ２ａと連通した突接続口１ｃ、１ｄが突出形成されており、これら突接続口１ｃ、１ｄに対して任意流路（可撓性チューブ等）を接続し得るようになっている。

　給液側ポンプ室Ｐ１は、血液浄化器１５（図４参照）に透析液を供給するためのもので、上下方向には給液側導入ポート３及び給液側導出ポート４がそれぞれ取り付けられている。尚、図中符号Ｖ１、Ｖ２は、給液側導入ポート３及び給液側導出ポート４にそれぞれ取り付けられた逆止弁を示しており、図中下方から上方への透析液の流通を許容するとともに、上方から下方への透析液の流通を規制するようになっている。

　排液側ポンプ室Ｐ２は、血液浄化器１５から排出された排液を排出するためのもので、上下方向には排液側導入ポート５及び排液側導出ポート６がそれぞれ取り付けられている。尚、図中符号Ｖ３、Ｖ４は、排液側導入ポート５及び排液側導出ポート６にそれぞれ取り付けられた逆止弁を示しており、図中下方から上方への排液の流通を許容するとともに、上方から下方への排液の流通を規制するようになっている。

　プランジャ２は、給液側ポンプ室Ｐ１と排液側ポンプ室Ｐ２との間で往復動可能とされ、当該往復動により、給液側ポンプ室Ｐ１に対する透析液の吸込みと吐出及び排液側ポンプ室Ｐ２に対する透析排液の吸込みと吐出を行わせるものであり、駆動源としてのモータＭの駆動により往復動が可能とされている。即ち、モータＭが駆動してプランジャ２が図中左右方向に往復動することにより、給液側ポンプ室Ｐ１においては、透析液の吸込みと血液浄化器１５に対する供給とが繰り返し行われるとともに、排液側ポンプ室Ｐ２においては、血液浄化器１５からの排液の導入と外部への排出とが繰り返し行われるようになっているのである。

　給液側副ポンプ室Ｐ１ａは、給液側ポンプ室Ｐ１の外側（図中左側）に隣接して設けられたものであり、突接続口１ａ、１ｂにより透析液の流入及び流出が可能とされるとともに、ロッド７に取り付けられたダイアフラム８にて当該給液側副ポンプ室Ｐ１ａを成す空間が形成されている。ダイアフラム８は、その縁部が筐体１に液密状態で嵌合固定されており、ロッド７の移動に伴って撓んで給液側副ポンプ室Ｐ１ａの容積を可変とするよう構成されている。

　排液側副ポンプ室Ｐ２ａは、排液側ポンプ室Ｐ２の外側（図中右側）に隣接して設けられたものであり、突接続口１ｃ、１ｄにより排液の流入及び流出が可能とされるとともに、ロッド７に取り付けられたダイアフラム９にて当該排液側副ポンプ室Ｐ２ａを成す空間が形成されている。ダイアフラム９は、その縁部が筐体１に液密状態で嵌合固定されており、ロッド７の移動に伴って撓んで排液側副ポンプ室Ｐ２ａの容積を可変とするよう構成されている。

　ロッド７は、給液側ポンプ室Ｐ１、給液側副ポンプ室Ｐ１ａ、排液側ポンプ室Ｐ２及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａを貫通して延設されるとともに、プランジャ２（往復動手段）とモータＭ（駆動源）とを連結して成り、当該モータＭの駆動力をプランジャ２に伝達して往復動させ得るものである。より具体的には、ロッド７は、その先端側にダイアフラム８及び基端側にダイアフラム９が固定されるとともに、当該ダイアフラム８とダイアフラム９との略中間の部分にプランジャ２が形成されており、当該プランジャ２と共にこれらダイアフラム８、９の中央部位が変位して全体が撓むようになっている。

　而して、給液側副ポンプ室Ｐ１ａは、給液側ポンプ室Ｐ１と連通して透析液を収容及び流通可能とされるとともに、プランジャ２と連動して当該給液側ポンプ室Ｐ１の容積変化と逆の容積変化（給液側ポンプ室Ｐ１の容積が増加するのに伴って容積が低減され、当該給液側ポンプ室Ｐ１の容積が低減するのに伴って容積が増加する如き容積変化）を伴うよう構成されたものとされ、排液側副ポンプ室Ｐ２ａは、排液側ポンプ室Ｐ２と連通して排液を収容及び流通可能とされるとともに、プランジャ２と連動して当該排液側ポンプ室Ｐ２の容積変化と逆の容積変化（排液側ポンプ室Ｐ２の容積が増加するのに伴って容積が低減され、当該排液側ポンプ室Ｐ２の容積が低減するのに伴って容積が増加する如き容積変化）を伴うよう構成されている。

　また、ロッド７の基端側には、図１に示すように、クロスヘッド７ａが形成されており、このクロスヘッド７ａにロッド７全体の往復動を案内するクロスヘッドシリンダ１１が当接しつつ配設されている。モータＭは、駆動により回転する出力軸Ｍａが形成されており、当該出力軸Ｍａとクロスヘッド７ａとの間にはコネクティングロッド１０が接続されている。而して、モータＭが駆動すると、コネクティングロッド１０を介してロッド７が図中左右方向に往復動し得るようになっている。

　シール手段１２、１３は、給液側ポンプ室Ｐ１と給液側副ポンプ室Ｐ１ａとの間におけるロッド７の貫通部、及び排液側ポンプ室Ｐ２と排液側副ポンプ室Ｐ２ａとの間における当該ロッド７の貫通部のそれぞれに配設された例えばＯリング等の汎用シール部品から成るもので、ロッド７の摺動を許容させつつ、給液側ポンプ室Ｐ１と給液側副ポンプ室Ｐ１ａとの間、及び排液側ポンプ室Ｐ２と排液側副ポンプ室Ｐ２ａとの間のシール（もれ防止）を行い得るものとされる。

　中央シール手段１４は、給液側ポンプ室Ｐ１と排液側ポンプ室Ｐ２との間の位置であってプランジャ２が往復動する略中央の位置に形成された例えばＯリング等の汎用シール部品から成るもので、当該中央シール手段１４により当該給液側ポンプ室Ｐ１と排液側ポンプ室Ｐ２とを液密状態で隔成し得るようになっている。即ち、給液側ポンプ室Ｐ１は、シール手段１２と中央シール手段１４とでシールされるとともに、排液側ポンプ室Ｐ２は、シール手段１３と中央シール手段１４とでシールされているのである。

　ここで、本実施形態においては、給液側ポンプ室Ｐ１及び給液側副ポンプ室Ｐ１ａを介して血液浄化器１５に透析液が供給されるとともに、排液側ポンプ室Ｐ２及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａを介して血液浄化器１５からの排液を排出するよう構成されている。より具体的には、図４に示すように、血液浄化器１５の透析液導入口１５ｃと突接続口１ｂとの間に透析液導入ラインＬ１が接続されるとともに、当該血液浄化器１５の透析液導出口１５ｄと突接続口１ｃとの間に透析液導出ラインＬ２が接続されている（図４のかかる接続関係を「第１接続状態」という）。

　この第１接続状態においては、突接続口１ａと給液側導出ポート４とは、透析液導入ラインＬ１の一部を構成する流路Ｌ４が接続されるとともに、給液側導入ポート３は、当該透析液導入ラインＬ１の一部を構成する流路Ｌ３に接続されている。かかる流路Ｌ３は、図示しない所定濃度に調製された透析液の供給源等が接続されており、かかる供給源から送られた透析液が給液側ポンプ室Ｐ１及び給液側副ポンプ室Ｐ１ａを通って血液浄化器１５に供給されるようになっている。

　一方、突接続口１ｄと排液側導入ポート５とは、透析液導出ラインＬ２の一部を構成する流路Ｌ５が接続されるとともに、排液側導出ポート６は、当該透析液導出ラインＬ２の一部を構成する流路Ｌ６に接続されている。かかる流路Ｌ６は、図示しない排液手段等が接続されており、血液浄化器１５からの排液が排液側副ポンプ室Ｐ２ａ及び排液側ポンプ室Ｐ２を通って排液手段まで排出されるようになっている。尚、同図中符号Ｖａ、Ｖｂは、流路Ｌ４及びＬ６にそれぞれ接続された背圧弁を示している。

　そして、モータＭを駆動させてプランジャ２を往復動させる過程において、当該プランジャ２が図４中右側へ移動すると、透析液の供給源から給液側ポンプ室Ｐ１に対する透析液の吸込みがなされつつ、ダイアフラム８の略中央が右側に押圧されて撓んで給液側副ポンプ室Ｐ１ａの容積が減少することにより、給液側副ポンプ室Ｐ１ａから透析液導入ラインＬ１を介して血液浄化器１５に透析液が供給されることとなる。一方、モータＭを駆動させてプランジャ２を往復動させる過程において、当該プランジャ２が図１中左側へ移動すると、給液側ポンプ室Ｐ１から血液浄化器１５に対する透析液の供給がなされつつ、ダイアフラム８の略中央が左側に押圧されて撓んで給液側副ポンプ室Ｐ１ａの容積が増加することにより、給液側ポンプ室Ｐ１から血液浄化器１５に供給される透析液の一部を給液側副ポンプ室Ｐ１ａが吸収したり補ったりすることとなる。

　上記第１接続状態においては、給液側ポンプ室Ｐ１から吐出される吐出流量及び排液側ポンプ室Ｐ２に吸込まれる吸込み流量（具体的には流路Ｌ４及び流路Ｌ５における流量）をそれぞれＱ１とした場合、時間経過に伴う流量の変化（脈動）は、図５（ａ）で示す如き流量波形とされる。また、給液側副ポンプ室Ｐ１ａ及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａから吐出される吐出流量をそれぞれＱ２とした場合、時間経過に伴う流量の変化（脈動）は、同図（ｂ）で示す如き流量波形とされる。これら流量の変化を合成したもの（Ｑ１＋Ｑ２）が、透析液導入ラインＬ１及び透析液導出ラインＬ２における流量の変化（脈動）を示すこととなり、同図（ｃ）で示すように、脈動が低減（グラフ中の振幅が低減）されることが分かる。

　このように、プランジャ２の往復動により、給液側ポンプ室Ｐ１及び給液側副ポンプ室Ｐ１ａを介して血液浄化器１５に透析液が供給されるとともに、排液側副ポンプ室Ｐ２ａ及び排液側ポンプ室Ｐ２を介して血液浄化器１５からの排液を外部に排出するよう構成されたので、プランジャ２の往復動に伴って生じる透析液又は排液の脈動を低減することができ、特に第１接続状態とすれば、血液浄化器１５に対する透析液の供給時や排液時の脈動を低減することができ、血液浄化器１５側の浄化膜に損傷等が生じてしまうのを防止することができる。

　尚、本実施形態においては、給液側ポンプ室Ｐ１及び排液側ポンプ室Ｐ２を給液側副ポンプ室Ｐ１ａ及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａの２倍程度の吐出容量とすれば、往復動ポンプから血液浄化器１５に透析液が供給される際に生じる脈動が良好に均されることとなり、当該脈動を低減させることができる。尚、給液側ポンプ室Ｐ１及び排液側ポンプ室Ｐ２は、その吐出容量が給液側副ポンプ室Ｐ１ａ及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａよりも大きければ脈動を低減させることができる。

　更に、上記の第１接続状態に代え、図６に示すように、血液浄化器１５の透析液導入口１５ｃと給液側導出ポート４との間に透析液導入ラインＬ１が接続されるとともに、当該血液浄化器１５の透析液導出口１５ｄと排液側導入ポート５との間に透析液導出ラインＬ２を接続するようにしてもよい（かかる接続関係を「第２接続状態」という）。

　この第２接続状態においては、突接続口１ｂと給液側導入ポート３とは、透析液導入ラインＬ１の一部を構成する流路Ｌ４が接続されるとともに、突接続口１ａは、当該透析液導入ラインＬ１の一部を構成する流路Ｌ３に接続されている。かかる流路Ｌ３は、図示しない所定濃度に調製された透析液の供給源等が接続されており、かかる供給源から送られた透析液が給液側副ポンプ室Ｐ１ａ及び給液側ポンプ室Ｐ１を通って血液浄化器１５に供給されるようになっている。

　一方、排液側導出ポート６と突接続口１ｃとは、透析液導出ラインＬ２の一部を構成する流路Ｌ５が接続されるとともに、突接続口１ｄは、当該透析液導出ラインＬ２の一部を構成する流路Ｌ６に接続されている。かかる流路Ｌ６は、図示しない排液手段等が接続されており、血液浄化器１５からの排液が排液側ポンプ室Ｐ２及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａを通って排液手段まで排出されるようになっている。

　上記第２接続状態においては、給液側ポンプ室Ｐ１に吸込まれる吸込み流量及び排液側ポンプ室Ｐ２から吐出される吐出流量（具体的には流路Ｌ４及び流路Ｌ５における流量）をそれぞれＱ１とした場合、時間経過に伴う流量の変化（脈動）は、図５（ａ）で示す如き流量波形とされる。また、給液側副ポンプ室Ｐ１ａ及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａに吸込まれる吸込み流量をそれぞれＱ２とした場合、時間経過に伴う流量の変化（脈動）は、同図（ｂ）で示す如き流量波形とされる。これら流量の変化を合成したもの（Ｑ１＋Ｑ２）が、流路Ｌ３及び流路Ｌ６における流量の変化（脈動）を示すこととなり、同図（ｃ）で示すように、脈動が低減（グラフ中の振幅が低減）されることが分かる。

　このように、プランジャ２の往復動により、給液側副ポンプ室Ｐ１ａ及び給液側ポンプ室Ｐ１を介して血液浄化器１５に透析液が供給されるとともに、排液側ポンプ室Ｐ２及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａを介して血液浄化器１５からの排液を排出するよう構成されたので、プランジャ２の往復動に伴って生じる透析液又は排液の脈動を低減することができ、特に第２接続状態とすれば、給液側副ポンプ室Ｐ１ａに対する透析液の吸込みの脈動を低減することができ、透析液の供給源側に接続されるミキシングチャンバ（濃厚な透析液と水とを混合して所望濃度の透析液とするためのチャンバ）等の容量を小さくすることができ、血液浄化装置を小型化することができる。

　また更に、上記の第１、２接続状態に代え、図７に示すように、血液浄化器１５の透析液導入口１５ｃと突接続口１ｂとの間に透析液導入ラインＬ１が接続されるとともに、当該血液浄化器１５の透析液導出口１５ｄと排液側導入ポート５との間に透析液導出ラインＬ２を接続するようにしてもよい（かかる接続関係を「第３接続状態」という）。

　この第３接続状態においては、給液側導出ポート４と突接続口１ａとは、透析液導入ラインＬ１の一部を構成する流路Ｌ４が接続されるとともに、給液側導入ポート３は、当該透析液導入ラインＬ１の一部を構成する流路Ｌ３に接続されている。かかる流路Ｌ３は、図示しない所定濃度に調製された透析液の供給源等が接続されており、かかる供給源から送られた透析液が給液側ポンプ室Ｐ１及び給液側副ポンプ室Ｐ１ａを通って血液浄化器１５に供給されるようになっている。

　一方、排液側導出ポート６と突接続口１ｃとは、透析液導出ラインＬ２の一部を構成する流路Ｌ５が接続されるとともに、突接続口１ｄは、当該透析液導出ラインＬ２の一部を構成する流路Ｌ６に接続されている。かかる流路Ｌ６は、図示しない排液手段等が接続されており、血液浄化器１５からの排液が排液側ポンプ室Ｐ２及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａを通って排液手段まで排出されるようになっている。

　上記第３接続状態においては、排液側ポンプ室Ｐ２に吸込まれる吸込流量（具体的には透析液導出ラインＬ２）をＱ３（血液浄化器１５から流出する流量である故、負の値とする）とした場合、時間経過に伴う流量の変化（脈動）は、図８（ａ）で示す如き流量波形とされる。また、給液側ポンプ室Ｐ１と給液側副ポンプ室Ｐ１ａとの流量の変化を合成したもの（即ち、透析液導入ラインＬ１の流量Ｑ４（血液浄化器１５へ流入する流量である故、正の値とする））は、同図（ｂ）で示す如き流量波形とされる。これら流量の変化を合成したもの（Ｑ３＋Ｑ４）が、血液浄化器１５内における流量の変化（脈動）を示すこととなり、同図（ｃ）で示すように、脈動を意図的に生じさせていることが分かる。

　このように、第３接続状態とした場合、血液浄化器１５に対して流れ込む透析液の流量と流れ出す排液の流量とは等量であるものの、給液側副ポンプ室Ｐ１ａからの流量波形と排液側ポンプ室Ｐ２への流量波形とを異ならせる（給液側副ポンプ室Ｐ１ａからの流量波形は、小さな脈動が繰り返されるのに対して、排液側ポンプ室Ｐ２への流量波形は、流れのある時と無い時が繰り返される。）ことにより、同図（ｃ）の如き流量波形を得ることができ、当該血液浄化器１５内の浄化膜を介して流体の出入りを積極的且つ意図的に行わせることができる。尚、血液浄化器１５の透析液導入口１５ｃと給液側導出ポート４との間に透析液導入ラインＬ１が接続されるとともに、当該血液浄化器１５の透析液導出口１５ｄと突接続口１ｃとの間に透析液導出ラインＬ２を接続するようにして、その後、排液側ポンプ室Ｐ２を通過させて排液させるようにしてもよく、この場合、第３接続状態と逆の流量波形（給液側ポンプ室Ｐ１からの流量波形は、流れのある時と無い時が繰り返されるのに対して、排液側副ポンプ室Ｐ２ａへの流量波形は、小さな脈動が繰り返される。）とすることができる。

　上記の第１接続状態、第２接続状態及び第３接続状態で示したように、給液側ポンプ室Ｐ１及び給液側副ポンプ室Ｐ１ａの透析液の流通順序、又は排液側ポンプ室Ｐ２及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａの排液の流通順序を任意に選択し、プランジャ２（往復動手段）の往復動に伴って生じる脈動を任意に調整し得るので、任意の部位において脈動を所望の流量波形とすることができる。

　即ち、給液側ポンプ室Ｐ１から給液側副ポンプ室Ｐ１ａに透析液を流通させるとともに排液側ポンプ室Ｐ２から排液側副ポンプ室Ｐ２ａに排液を流通させる場合、血液浄化器１５内の浄化膜を介して液体の出入りが繰り返されることとなり、排液側副ポンプ室Ｐ２ａの下流側の脈動を低下させることができる。一方、給液側副ポンプ室Ｐ１ａから給液側ポンプ室Ｐ１に透析液を流通させるとともに排液側副ポンプ室Ｐ２ａから排液側ポンプ室Ｐ２に排液を流通させる場合、血液浄化器１５内の浄化膜を介して液体の出入りが繰り返されることとなり、給液側副ポンプ室Ｐ１ａの上流側の脈動を低下させることができるので、これを勘案して接続状態を任意選択すれば、プランジャ２（往復動手段）の往復動に伴って生じる脈動を任意に調整し得るので、任意の部位において脈動を所望の流量波形とすることができるのである。

　上記実施形態によれば、給液側ポンプ室Ｐ１及び排液側ポンプ室Ｐ２に加えて給液側副ポンプ室Ｐ１ａ又は排液側副ポンプ室Ｐ２ａを具備し、プランジャ２の往復動により、給液側ポンプ室Ｐ１及び給液側副ポンプ室Ｐ１ａを介して血液浄化器１５に透析液が供給されるとともに、排液側ポンプ室Ｐ２及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａを介して血液浄化器１５からの排液を外部に排出するよう構成されたので、プランジャ２の往復動に伴って生じる透析液又は排液の脈動を低減することができる。

　また、給液側ポンプ室Ｐ１、給液側副ポンプ室Ｐ１ａ、排液側ポンプ室Ｐ２及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａを貫通して延設されるとともに、プランジャ２とモータＭとを連結して成り、モータＭの駆動力をプランジャ２に伝達して往復動させ得るロッド７と、ロッド７の先端側及び基端側にそれぞれ取り付けられて給液側副ポンプ室Ｐ１ａ及び排液側副ポンプ室Ｐ２ａを形成するダイアフラム８、９とを具備したので、プランジャ２と連動して当該給液側ポンプ室Ｐ１の容積変化と逆の容積変化を伴う給液側副ポンプ室Ｐ１ａ、及びプランジャ２と連動して当該排液側ポンプ室Ｐ２の容積変化と逆の容積変化を伴う排液側副ポンプ室Ｐ２ａを簡易な構成にて形成させることができる。また、当該ダイアフラム８、９の取り付け部位に対する別個の軸シール等のシール手段を不要とすることができる。

　更に、往復動手段は、ロッド７に形成されて給液側ポンプ室Ｐ１と排液側ポンプ室Ｐ２とを隔成するプランジャ２から成るので、従来と同様のプランジャを流用することができ、製造コストを低減させることができる。また更に、給液側ポンプ室Ｐ１及び排液側ポンプ室Ｐ２の外側に給液側副ポンプ室Ｐ１ａ及び排液側ポンプ室Ｐ２ａを設け、それら給液側ポンプ室Ｐ１と給液側副ポンプ室Ｐ１ａとの間におけるロッド７の貫通部、及び排液側ポンプ室Ｐ２と排液側副ポンプ室Ｐ２ａとの間におけるロッド７の貫通部にそれぞれシール手段１２、１３を配設したので、血液浄化器１５に供給すべき透析液や血液浄化器１５からの排液が往復動ポンプの外部に漏れてしまうのを回避することができる。

　尚、給液側ポンプ室Ｐ１と排液側ポンプ室Ｐ２との間の位置であってプランジャ２が往復動する略中央の位置に中央シール手段１４を形成し、当該中央シール手段１４により当該給液側ポンプ室Ｐ１と排液側ポンプ室Ｐ２とを液密状態で隔成したので、中央シール手段１４が経年劣化等した場合であっても、透析液が給液側ポンプ室Ｐ１から排液側ポンプ室Ｐ２に至り、或いは排液が排液側ポンプ室Ｐ２から給液側ポンプ室Ｐ１に至ることとなり、往復動ポンプの外部に漏れてしまうのを回避することができる。

　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、例えば図９に示すように、プランジャ２に代えて、ロッド７に形成されて給液側ポンプ室Ｐ１と排液側ポンプ室Ｐ２とを隔成するダイアフラム１８で往復動手段を構成するようにしてもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様、給液側ポンプ室Ｐ１及び排液側ポンプ室Ｐ２の外側に給液側副ポンプ室Ｐ１ａ及び排液側ポンプ室Ｐ２ａを設け、それら給液側ポンプ室Ｐ１と給液側副ポンプ室Ｐ１ａとの間におけるロッド７の貫通部、及び排液側ポンプ室Ｐ２と排液側副ポンプ室Ｐ２ａとの間におけるロッド７の貫通部にそれぞれシール手段１２、１３を配設したので、血液浄化器１５に供給すべき透析液や血液浄化器１５からの排液が往復動ポンプの外部に漏れてしまうのを回避することができる。更に、かかる実施形態とすれば、ダイアフラム１８から成る往復動手段としたので、先の実施形態の如き往復動手段をプランジャで構成するものに比べ、給液側ポンプ室Ｐ１と排液側ポンプ室Ｐ２とを液密状態で隔成させる中央シール手段１４を不要とすることができる。

　また更に、本発明は、血液浄化器１５に透析液を供給するものに限定されず、当該血液浄化器１５以外の被供給部に液体を供給し得る他の往復動ポンプ（汎用の産業用ポンプ全般）に適用することができる。この場合であっても、給液側ポンプ室及び排液側ポンプ室に加えて給液側副ポンプ室又は排液側副ポンプ室を具備し、往復動手段の往復動により、給液側ポンプ室及び給液側副ポンプ室を介して被供給部に液体が供給されるとともに、排液側ポンプ室及び排液側副ポンプ室を介して被供給部からの排液を排出するよう構成することにより、往復動手段の往復動に伴って生じる液体又は排液の脈動を低減することができる。

　給液側ポンプ室と連通して透析液を収容及び流通可能とされるとともに、往復動手段と連動して当該給液側ポンプ室の容積変化と逆の容積変化を伴うよう構成された給液側副ポンプ室と、排液側ポンプ室と連通して排液を収容及び流通可能とされるとともに、往復動手段と連動して当該排液側ポンプ室の容積変化と逆の容積変化を伴うよう構成された排液側副ポンプ室とを具備し、往復動手段の往復動により、給液側ポンプ室及び給液側副ポンプ室を介して血液浄化器に透析液が供給されるとともに、排液側ポンプ室及び排液側副ポンプ室を介して血液浄化器からの排液を排出する往復動ポンプ及びそれを具備した透析装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。

１　筐体
２　プランジャ（往復動手段）
３　給液側導入ポート
４　給液側導出ポート
５　排液側導入ポート
６　排液側導出ポート
７　ロッド
８　ダイアフラム
９　ダイアフラム
１０　コネクティングロッド
１１　クロスヘッドシリンダ
１２　シール手段
１３　シール手段
１４　中央シール手段
１５　血液浄化器（被供給部）
１６　動脈側血液回路
１７　静脈側血液回路
１８　ダイアフラム（往復動手段）
Ｍ　モータ（駆動源）
Ｐ１　給液側ポンプ室
Ｐ１ａ　給液側副ポンプ室
Ｐ２　排液側ポンプ室
Ｐ２ａ　排液側副ポンプ室

Claims (7)

1. 　被供給部に供給する液体を供給するための給液側ポンプ室と、
   　前記被供給部から排出された排液を排出するための排液側ポンプ室と、
   　前記給液側ポンプ室と排液側ポンプ室との間で往復動可能とされ、当該往復動により、前記給液側ポンプ室に対する液体の吸込みと吐出及び前記排液側ポンプ室に対する排液の吸込みと吐出を行わせる往復動手段と、
   　該往復動手段を往復動させるための駆動源と、
   を備え、前記給液側ポンプ室により液体を被供給部に供給するとともに当該被供給部からの排液を前記排液側ポンプ室により排出するための往復動ポンプであって、
   　前記給液側ポンプ室と連通して液体を収容及び流通可能とされるとともに、前記往復動手段と連動して当該給液側ポンプ室の容積変化と逆の容積変化を伴うよう構成された給液側副ポンプ室と、
   　前記排液側ポンプ室と連通して排液を収容及び流通可能とされるとともに、前記往復動手段と連動して当該排液側ポンプ室の容積変化と逆の容積変化を伴うよう構成された排液側副ポンプ室と、
   を具備し、前記往復動手段の往復動により、前記給液側ポンプ室及び給液側副ポンプ室を介して前記被供給部に液体が供給されるとともに、前記排液側ポンプ室及び排液側副ポンプ室を介して前記被供給部からの排液を排出することを特徴とする往復動ポンプ。
2. 　前記給液側ポンプ室、給液側副ポンプ室、排液側ポンプ室及び排液側副ポンプ室を貫通して延設されるとともに、前記往復動手段と駆動源とを連結して成り、前記駆動源の駆動力を前記往復動手段に伝達して往復動させ得るロッドと、
   　前記ロッドの先端側及び基端側にそれぞれ取り付けられて前記給液側副ポンプ室及び排液側副ポンプ室を形成するダイアフラムと、
   を具備したことを特徴とする請求項１記載の往復動ポンプ。
3. 　前記給液側ポンプ室及び給液側副ポンプ室の液体の流通順序、又は前記排液側ポンプ室及び排液側副ポンプ室の排液の流通順序を任意に選択し、前記往復動手段の往復動に伴って生じる脈動を任意に調整し得ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の往復動ポンプ。
4. 　前記往復動手段は、前記ロッドに形成されて前記給液側ポンプ室と排液側ポンプ室とを隔成するプランジャから成ることを特徴とする請求項１～３の何れか１つに記載の往復動ポンプ。
5. 　前記往復動手段は、前記ロッドに形成されて前記給液側ポンプ室と排液側ポンプ室とを隔成するダイアフラムから成ることを特徴とする請求項１～３の何れか１つに記載の往復動ポンプ。
6. 　前記被供給部は血液浄化器から成るとともに、前記液体は透析液から成ることを特徴とする請求項１～５の何れか１つに記載の往復動ポンプ。
7. 　請求項６記載の往復動ポンプを具備したことを特徴とする透析装置。

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