壓力腔室的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種壓力腔室，該壓力腔室安裝于供要求避免與空氣接觸的液體流動的液體回路，與用于檢測上述液體回路的內壓的壓力傳感器相連接，該壓力腔室的特征在于，其包括：液體室容器，其設有上述液體的入口和出口，形成供上述液體流動的液體室；氣體室容器，其與上述液體室容器結合，形成與上述壓力傳感器連通的氣體室；以及隔膜，其被上述液體室容器和上述氣體室容器夾持而將上述液體室和上述氣體室區劃開，并通過彈性變形向上述氣體室傳遞上述液體室的內壓；上述液體室容器在用于夾持上述隔膜的夾持部具有上述液體室一側的內周緣；上述隔膜在由上述內周緣包圍的內側配置為比包括上述內周緣在內的虛擬的分界面更偏向上述氣體室一側。
【專利說明】壓力腔室
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種壓力腔室，該壓力腔室安裝于供血液、血液制劑或補充液等要求避免與空氣接觸的液體流動的血液回路等液體回路，與用于檢測該液體回路的內壓的壓力傳感器連接。
【背景技術】
[0002]在進行持續徐緩式血液過濾療法(CRRT)等血液凈化療法的情況下，需要形成這樣的血液回路，該血液回路用于從患者、即被檢體取出血液并在利用血液凈化裝置對該血液進行凈化處理之后將該凈化后的血液返還給被檢體。對于該血液回路，從確保密封性、容易使用的角度而言，能夠采用將基本結構單元化的類型。例如，已知有這樣的血液回路:對在血液過濾器等凈化器的上游側(動脈側)和下游側(靜脈側)配置的各管進行規整，并安裝用于檢測血液回路的內壓的壓力腔室，從而完成單元化(參照日本特開2008-051663號)。
[0003]在輸送的液體為血液等特殊液體的情況下，滅菌性當然不用說，還需要抑制發生血栓，需要極力避免與空氣接觸。因此，例如，有時采用以下這樣的類型的壓力腔室作為安裝于血液回路等特殊的液體回路的壓力腔室，即，能夠利用隔膜阻斷血液與空氣之間的接觸的壓力腔室(參照專利文獻I)。在這種壓力腔室中，被隔膜區劃出的血液室(液體室)和空氣室(氣體室)形成在容器內，通過隔膜的彈性變形向氣體室側傳遞液體回路的內壓，利用壓力傳感器檢測該內壓。
[0004]在以往的壓力腔室的情況下，液體室和氣體室利用隔膜區劃開，因此在能夠有效地阻斷液體與氣體之間的接觸這一點上非常有效，但發明人的驗證結果表明，對于這種壓力腔室，負壓特性可能不穩定。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于解決以上的課題，提供一種壓力腔室，該壓力腔室能夠高精度且穩定地檢測供要求避免與空氣接觸的液體流動的液體回路的內壓。
[0006]在利用兩個容器構件夾持隔膜的類型的壓力腔室的情況下，對于本領域技術人員而言，將隔膜制作為平坦的狀態是常見的，在設計上也比較簡單、容易。然而，本發明人為了達到上述目的而進行了專心研究，發現:倒不如通過偏向氣體室側地配置隔膜，能夠使壓力腔室的負壓特性穩定，能夠提高液體回路的內壓的檢測精度，從而完成了本發明。
[0007] 即，本發明是一種壓力腔室，該壓力腔室安裝于供要求避免與空氣接觸的液體流動的液體回路，與用于檢測液體回路的內壓的壓力傳感器相連接，該壓力腔室的特征在于，其包括:液體室容器，其設有液體的入口和出口，形成供液體流動的液體室；氣體室容器，其與液體室容器結合，形成與壓力傳感器連通的氣體室；以及隔膜，其被液體室容器和氣體室容器夾持而將液體室和氣體室區劃開，并通過彈性變形向氣體室傳遞液體室的內壓；液體室容器在用于夾持隔膜的夾持部具有液體室一側的內周緣；隔膜在由內周緣包圍的內側配置為比包括內周緣在內的虛擬的分界面更偏向氣體室一側。
[0008]在本發明中，即使在液體回路的內壓成為負壓時，偏向氣體室側地配置的隔膜也能夠適當地進行彈性變形而正常地發揮作用，防止負壓特性降低。其結果，能夠使壓力腔室的負壓特性穩定，從而能夠提高液體回路的內壓的檢測精度。
[0009]而且，優選的是，液體室容器的夾持部具有突起部，該突起部向氣體室容器一側突出，且沿著內周緣設置；氣體室容器具有槽部，該槽部用于承接突起部，且朝向氣體室一側引導隔膜。在利用液體室容器和氣體室容器夾持隔膜時，利用突起部與槽部之間的卡合，隔膜的用于在容器內將液體室和氣體室區劃開的主要部分能夠可靠地配置為偏向氣體室側，從而有利于負壓特性的穩定化。
[0010]特別是，在上述的液體為血液，而且液體回路為血液凈化用回路時，能夠抑制發生血栓并防止負壓特性降低的本發明優越性非常高。
[0011]而且，優選的是，突起部在作為與內周緣相反的一側的外側具有錐形面；槽部具有斜面，該斜面具有與錐形面相對應的傾斜度。通過錐形面與傾斜面之間的卡合，能夠降低在夾持隔膜時作用于隔膜的負荷。
[0012]而且，優選的是，夾持部具有平坦面，該平坦面在比突起部的錐形面更靠外側，沿著與上述虛擬的分界面相同的方向延伸。在夾持隔膜時，在夾持部的平坦面處自空氣室容器側沿與隔膜正交的方向作用有力。即，能夠不向外側牽拉隔膜地夾持隔膜，能夠通過熔接等方法使液體室容器與空氣室容器之間可靠地結合。而且，利用突起部的配置為比平坦面靠內側的錐形面，能夠強制地將隔膜的內側配置為偏向氣體室側。
[0013]而且，優選的是，本發明的隔膜具有:被夾持部，其被夾持在液體室容器與氣體室容器之間；膜主要部，其位于被夾持部的內側將液體室和氣體室區劃開；以及卡定部，其沿被夾持部的外緣彎曲，抵接并卡定于液體室容器的外周。通過將卡定部卡定于液體室容器的外周，容易且可靠地確定向液體室容器設置時的位置，還有助于防止發生錯位。其結果，在將隔膜夾持在液體室容器與氣體室容器之間時不易在隔膜上產生褶皺等，從而能夠提高壓力腔室的品質。
[0014]而且，優選的是，氣體室容器具有罩部，該罩部比液體室容器的夾持部更向外側伸出，且與液體室容器的外周卡合。氣體室容器的罩部卡合并卡定于液體室容器的外周，因此容易且可靠地確定氣體室容器相對于液體室容器的中心位置，從而能夠防止液體室容器的突起部與氣體室容器的槽部之間的對應位置發生錯位。另外，還能采用在罩部與液體室容器的外周之間夾持上述的卡定部的結構，采用該結構，能夠進一步可靠地保持卡定部。
[0015]而且，優選的是，液體室容器具有罩部，該罩部比夾持部更向外側伸出，且與氣體室容器的外周卡合。該罩部卡合并卡定于氣體室容器的外周，因此容易且可靠地確定液體室容器相對于氣體室容器的中心位置，從而能夠防止液體室容器的突起部與氣體室容器的槽部之間的對應位置發生錯位。另外，還能采用在罩部與氣體室容器的外周之間夾持上述的卡定部的結構，采用該結構，能夠進一步可靠地保持卡定部。
[0016] 并且，為了解決下述的課題，上述的壓力腔室與構成液體回路的管相連接并安裝于管狀的受壓口，該受壓口與用于檢測液體回路的內壓的壓力傳感器連通，而且該壓力腔室能夠構成為包括:容器主體，其與管相連接；連接管，其自容器主體突出而插入受壓口，并且與氣體室容器連通；環狀的密封構件，其配置在連接管的外周，并被受壓口的端部推壓；以及環狀肋，其自容器主體突出、呈環狀包圍密封構件，并且在壓力腔室安裝于受壓口后超過受壓口的端部而覆蓋受壓口。
[0017]通常，壓力傳感器安裝于血液凈化裝置，血液凈化裝置設有與壓力傳感器連通的管狀的受壓口。在將安裝于血液回路的壓力腔室向血液凈化裝置安裝時，將與空氣室連通的連接管插入受壓口內，之后，利用受壓口的端部對配置在連接管的外周的O型密封圈等密封構件進行推壓以確保氣密性。并且，為了進行密封構件的定位，而在連接管的周圍設有呈環狀包圍密封構件的環狀肋(參照日本特開2008-259553號公報)。在該以往的壓力腔室中，為了防止環狀肋與受壓口的端部相互干涉，而縮短環狀肋的突出尺寸。因此，在將壓力腔室安裝于血液凈化裝置時，在受壓口與環狀肋之間產生間隙。并且，在正壓時密封構件自中心向外周方向移動，因此因推壓而發生變形的密封構件自受壓口與環狀肋之間的間隙冒出，而有可能影響氣密性。采用上述的壓力腔室，能夠解決該課題。
[0018]即，采用該壓力腔室，環狀肋呈環狀包圍密封構件，因此密封構件被定位在連接管與環狀肋之間的空間內。并且，在將壓力腔室安裝于受壓口時，受壓口的頂端推壓密封構件，由此能夠謀求受壓口與壓力腔室之間的氣密性，而且在壓力腔室安裝于受壓口時環狀肋超過受壓口的端部而覆蓋受壓口，因此能夠有效地防止因推壓而發生變形的密封構件自受壓口與環狀肋之間的間隙冒出，從而能夠穩定地維持氣密性。
[0019]而且，優選的是，環狀肋具有:第一內周面，其形成在頂端側，在壓力腔室安裝于受壓口后覆蓋受壓口 ；以及第二內周面，其形成在比該第一內周面更靠容器主體一側的位置，包圍密封構件，該第二內周面的內徑小于該第一內周面的內徑。包圍密封構件的第二內周面的內徑小于覆蓋受壓口的第一內周面的內徑，因此密封構件配置在更靠內側的位置，能夠使密封構件離開第一內周面。由此，能夠抑制因推壓而發生變形的密封構件進入到受壓口與第一內周面之間，能夠進一步防止密封構件冒出。
[0020]而且，優選的是 ，第一內周面和第二內周面之間經由錐形面相連接。由此，即使因推壓而發生變形的密封構件的一部分超過第二內周面而移動到第一內周面側，也能夠通過錐形面的傾斜度使密封構件返回到第二內周面側。由此，能夠進一步抑制因推壓而發生變形的密封構件進入到受壓口與第一內周面之間。
[0021]并且，優選的是，連接管的頂端的高度位置比由環狀肋的頂端形成的面更靠容器主體一側。因此，能夠防止發生這樣的問題:在以滅菌狀態收容于袋中而進行搬運時，連接管將袋捅破。
[0022]采用以上的本發明，能夠高精度且穩定地檢測供要求避免與空氣接觸的液體流動的液體回路的內壓。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是表示血液凈化裝置的一個例子的立體圖。
[0024]圖2是表示安裝了無空氣壓力腔室的血液板回路的一個例子的圖。
[0025]圖3是本實施方式的無空氣壓力腔室的分解立體圖。
[0026]圖4是安裝于腔室保持件的無空氣壓力腔室的后視圖。
[0027]圖5是沿圖4中的V-V線的剖視圖。
[0028]圖6是沿圖4中的V1-VI線的剖視圖。
[0029]圖7是放大表示主體外殼的用于夾持隔膜的被夾持部的凸緣部和蓋外殼的用于夾持隔膜的被夾持部的凸緣承接部的剖面圖。
[0030]圖8是不意性地表不無空氣壓力腔室內的血液的流動的圖，圖8 (a)用箭頭表不從正面觀察無空氣壓力腔室時血液的流動，圖8 (b)是無空氣壓力腔室的剖視圖，表示血液板回路內的壓力偏向正壓的情況，圖8 (c)是表不壓力偏向負壓的情況的圖。
[0031]圖9是表示根據隔膜配置的不同所得到的血液引出壓力特性的圖表。
[0032]圖10是圖5的局部放大圖。
[0033]圖11是本發明的第2實施方式的無空氣壓力腔室的剖視圖。
[0034]圖12是以往的壓力腔室的剖視圖。
[0035]附圖標記說明
[0036]1、血液凈化裝置；la、壓力傳感器；2、血液回路(液體回路)；2a、管；3、3A、壓力腔室；4、容器主體；5、5A、主體外殼(液體室容器)；51a、夾持部；51b、突起部；51d、突起部的外周面(錐形面);51f、平整面(平坦面);54、入口孔(液體的入口);55、出口孔(液體的出口);57、主體外殼的罩部；6、6A、蓋外殼(氣體室容器)；61b、切槽(槽部)；61c、切槽的斜面；62、蓋外殼的罩部；7、7A、隔膜；16、受壓口 ；16a、端部；63、O型密封圈(密封構件)；64、環狀肋；64a、頂端；64x、第一內周面；64y、第二內周面；64z、錐形面；65、連接管；65a、頂端；71a、被夾持部；71b、膜主要部；72、73、卡定部；A、空氣室(氣體室);B、血液室(液體室);Ba、血液(要求避免與空氣接觸的液體)；Ea、內周緣；F、分界面。
【具體實施方式】
[0037]以下，說明本發明的優選的實施方式，首先參照圖1介紹血液凈化裝置的一個例子，并且，參照圖2說明安裝于血液凈化裝置的血液板回路。
[0038](血液凈化裝置和血液板回路)
[0039]血液凈化裝置I采用能夠應對各種治療模式的兩面式，在正面側的回路安裝部11安裝血液類板回路，在打開右門12時暴露的右面側的回路安裝部(省略圖示)安裝液體類板回路。例如，在作為通過體外循環從被檢體去除病因物質的技術的分離模式(apheresi smode)中，血液類的板回路安裝于正面側的回路安裝部11，在右面側的回路安裝部安裝有血漿類的板回路。并且，在腹水模式中，過濾類的板回路安裝于正面側，濃縮類的板回路安裝于右面側。在上述的各板回路內流動的液體基本上均為要求避免與空氣接觸的液體，因此，各板回路用于例示液體回路。
[0040]以下，參照圖2，將用于持續徐緩式血液過濾療法(CRRT)的血液板回路2作為液體回路(例如，血液凈化用回路)的一個例子來進行說明。CRRT為用于治療急性腎功能不全等的長時間且緩慢的體液調整療法。在CRRT中，需要構成這樣的循環回路:利用血液過濾器對自被檢體取出的血液Ba (參照圖8)進行凈化處理，在對處理后的血液Ba適當添加補充液之后，將該添加補充液后的血液Ba返還給被檢體。
[0041]血液板回路(以下，稱作“血液回路”)2包括:上游側的線路(以下，稱作“動脈線路”)21，其用于將自被檢體取出的血液Ba輸送到血液過濾器；以及下游側的線路(以下，稱作“靜脈線路”)22，其用于將經血液過濾器凈化處理后的血液Ba返還給被檢體。
[0042] 動脈線路21和靜脈線路22通常由氯乙烯制的管2a構成，動脈線路21和靜脈線路22通過倒L字狀的板2b而形成為一體。并且，在動脈線路21的兩個部位配置有無空氣壓力腔室(以下，稱作“壓力腔室”)3，在該兩個部位之間隔著用于設置血液泵13 (參照圖1)的部位。一個壓力腔室3在成為被檢體側的血液引出側與管2a相連接，另一個壓力腔室3在成為血液過濾器側的入口側與管2a相連接。
[0043]在血液凈化裝置I的正面側的回路安裝部11安裝有血液過濾器的保持件14、血液泵13等。并且，在回路安裝部11設有用于供血液回路2的壓力腔室3安裝的腔室安裝部
15。腔室安裝部15包括:管狀的受壓口 16，其供壓力腔室3的連接管65 (參照圖3)插入；以及一對鉤部18，其用于對壓力腔室3進行定位、保持。受壓口 16與用于對血液回路2的內壓進行檢測的壓力傳感器Ia (參照圖8)相連通。
[0044](第I實施方式)
[0045]接著，說明本發明的第I實施方式的壓力腔室3。如圖3~圖7所示，壓力腔室3具有:容器主體4;以及隔膜7，其位于容器主體4內，用于將血液室B和空氣室A區劃開，通過彈性變形向空氣室A傳遞血液室B的內壓。
[0046]容器主體4包括主體外殼5和用于將主體外殼5的開口堵住的蓋外殼6。在本實施方式中，作為要求避免與空氣接觸的液體，例示了血液Ba，主體外殼5為形成血液室(液體室)B的液體室容器的一個例子。并且，蓋外殼6為與主體外殼5相結合、形成與壓力傳感器Ia連通的空氣室(氣體室)A的氣體室容器的一個例子。
[0047]主體外殼5為與蓋外殼6相對的一端側敞開的有底短筒狀(杯狀)的容器，在敞開側的上端設有凸緣部51,該凸緣部51用于將隔膜7夾持在其與蓋外殼6之間。在主體外殼5的周壁53等間隔地設有多個用于支承凸緣部51的大致三角形的加強肋52。并且，在周壁53并列地設有血液Ba的入口孔54和出口孔55，該入口孔54和出口孔55與管2a相連接。入口孔54和出口孔55利用自凸緣部51伸出的延伸部56而形成為一體，并被延伸部56加強。
[0048]凸緣部51的上表面為環狀的夾持部51a，該夾持部51a用于將隔膜7夾持在其與蓋外殼6之間，夾持部51a的內周緣Ea面朝用于形成血液室B的內側空間。在夾持部51a設有環狀的突起部51b，該突起部51b向蓋外殼6側突出，沿著內周緣Ea設置。突起部51b具有面向血液室B的內周面51c和與內周面51c相反側的外周面51d (參照圖7)。內周面51c的端部為內周緣Ea,位于與內周緣Ea相反的一側的外周面51d為具有規定傾斜度的錐形面。并且，夾持部51a具有平整面(平坦面)51f,該平整面(平坦面)51f在比突起部51b的外周面(錐形面)51d靠外側的位置，沿著與包括內周緣Ea在內的虛擬的分界面F相同的方向、即沿著與分界面F大致平行的平面延伸。
[0049]如圖3和圖7所示，隔膜7由能夠與血液回路2的內壓變化聯動地進行彈性變形的膜構成。隔膜7為淺底碟狀，包括:大致圓形的膜主體71，其形狀與主體外殼5的凸緣部51的外形相對應；以及卡定片(卡定部)，其沿膜主體71的外緣彎曲。膜主體71具有:大致環狀的被夾持部71a，其為與凸緣部51重疊的區域；以及膜主要部71b，其位于在被夾持部71a的內側,堵住主體外殼5的開口。被夾持部71a為被夾持在主體外殼5與蓋外殼6之間的部位，膜主要部71b為用于在外殼內部將血液室B與空氣室A區劃開的部位。
[0050]卡定片72抵接并卡定于凸緣部51的外周、即主體外殼5的外周。在向主體外殼5設置隔膜7時，通過將卡定片72卡定于凸緣部51的外周，從而容易確定中心位置，并且，在利用蓋外殼6夾持并固定時也不容易發生錯位，能夠簡單且穩定地制造高品質的壓力腔室3。其中，卡定片72并不是設于被夾持部71a的整個外緣，而是其一部分被切除。該切除部分為避開部71c (參照圖3)，該避開部71c避讓主體外殼5的將入口孔54和出口孔55連接起來的延伸部56，通過以避開部71c套在(日文:嵌A込延伸部56的方式進行安裝，還能夠抑制隔膜7在周向上的旋轉錯位。
[0051]如圖3、圖5及圖6所示，蓋外殼6包括用于夾持隔膜7并形成空氣室A的蓋部61和沿蓋部61的外緣設置的罩部62。罩部62在與主體外殼5結合的狀態下，比主體外殼5的夾持部51a向外側伸出，并與主體外殼5的外周卡合。更詳細而言，罩部62向主體外殼5側突出，并在與凸緣部51的外周之間夾持隔膜7的卡定片72。
[0052]在蓋部61的背面側(內表面側)設有環狀的凸緣承接部61a，該環狀的凸緣承接部61a用于將隔膜7的被夾持部71a夾持在其與主體外殼5的凸緣部51之間。由凸緣承接部61a包圍的靠中央的區域具有凹部，利用該凹部形成空氣室A。
[0053]凸緣承接部61a為用于將隔膜7夾持在其與主體外殼5的夾持部51a之間的蓋外殼(形成空氣室的容器)6側的夾持部，凸緣承接部61a的內周緣Eb (參照圖7)面朝用于形成空氣室A的內側空間(凹部)。在凸緣承接部61a沿著內周緣Eb設有環狀的切槽(槽部)61b。切槽61b為與主體外殼5的突起部51b相對應的形狀，具有斜面61c，該斜面61c具有與突起部51b的錐形的外周面51d相對應的傾斜度。
[0054]切槽61b以隔著隔膜7的被夾持部71a的狀態承接主體外殼5的突起部51b，朝向空氣室A側引導隔膜7的膜主要部71b。即，在突起部51b以隔著被夾持部71a的狀態嵌入切槽61b時，被夾持部71a在面向血液室B的內周緣Ea (或內周緣Eb)附近被突起部51b推壓，且沿著切槽61b撓曲。其結果，內側的膜主要部71b配置為比包括內周緣Ea在內的虛擬的平坦分界面F靠蓋部61、即偏向空氣室A側。
[0055]在蓋部61的表面側(外表面側)設有連接管65，該連接管65自容器主體4突出，插入于血液凈化裝置I的受壓口 16內。連接管65與成為空氣室A的、背面側的凹部相連通。在連接管65上套有作為密封構件的O型密封圈63，在連接管65的周圍豎立設有用于收容O型密封圈63的環狀肋64。在將連接管65插入受壓口 16后，O型密封圈63被受壓口 16的頂端推壓而將間隙封堵，從而確保氣密。其中，對于環狀肋64的詳細情況，參照圖10在后面進行說明。
[0056]另外，在蓋部61設有自環狀肋64呈放射狀延伸的多個縱向加強肋6a，還設有多個圓形加強肋6b，該多個圓形加強肋6b與縱向加強肋6a交叉，呈與環狀肋64同心的圓狀。
[0057]主體外殼5和蓋外殼6以隔著隔膜7的狀態重疊,主體外殼5的凸緣部51、隔膜7的被夾持部71a及蓋外殼6的凸緣承接部61a這三者之間的重疊的部位通過高頻熔接、其他的接合方法相結合而成為一體。在此狀態下，隔膜7將由主體外殼5和蓋外殼6構成的容器主體4 (參照圖3)的內部區劃成主體外殼5側的血液室B和蓋外殼6側的空氣室A，從而完成了壓力腔室3。
[0058]壓力腔室3組裝于腔室保持件8(參照圖4、圖5及圖6)，并借助腔室保持件8安裝于血液凈化裝置I的腔室安裝部15 (參照圖1)。腔室保持件8包括:筒狀的保持外殼81，其包圍壓力腔室3 ;爪部82 (參照圖5)，其用于在保持外殼81內將壓力腔室3保持在規定位置；以及一對卡合片83，其設于保持外殼81的外周，與腔室安裝部15的鉤部18相卡合。
[0059]組裝于血液回路2的壓力腔室3與腔室保持件8相嵌合之后，進行調整以使連接管65插入腔室安裝部15的受壓口 16。之后，旋轉腔室保持件8的一對卡合片83以使其卡定于腔室安裝部15的一對鉤部18，從而在規定位置進行安裝。
[0060]對于本實施方式的壓力腔室3，在血液室B的內壓與空氣室A的內壓相同的標準條件下、例如在組裝于血液回路2之前的大氣壓條件下等，隔膜7配置為偏向空氣室A側。其結果，即使在血液回路2的內壓成為負壓時，偏向空氣室A側地配置的隔膜7也能夠適當地進行彈性變形而正常地發揮作用，防止負壓特性降低。因此，采用壓力腔室3，能夠使負壓特性穩定，能夠提高血液回路2的內壓的檢測精度。參照圖8和圖9進一步詳細地說明此作用、效果。
[0061]如上述那樣，本實施方式的主體外殼5的夾持部51a具有靠血液室B側的內周緣Ea,隔膜7被配置為在由內周緣Ea包圍的內側的膜主要部71b處比包括內周緣Ea在內的虛擬的分界面F偏向空氣室A側。另一方面，在比較例(參照圖9)的壓力腔室中，隔膜的膜主要部是平坦的，齊聚在分界面上，沒有偏向空氣室A側。
[0062]將本實施方式的壓力腔室3安裝于血液回路2的動脈線路21的血液引出側，一邊施加規定的內壓(圖9中的橫軸)一邊使液體(方便起見稱作“血液Ba”)在血液回路2內流動，以此進行試驗性運轉，在此期間，利用壓力傳感器Ia通過壓力腔室3來測量血液回路2的內壓(圖9中的縱軸)。
[0063]在血液回路2內流動的血液Ba自壓力腔室3的入口孔54流入，自出口孔55流出(參照圖8 (a))。在此狀態下，如圖8 (b)所示，在血液回路2的內壓(血液引出壓力)相較于標準條件下的壓力偏向正壓側時，隔膜7向使空氣室A的容積減小的方向撓曲。另一方面，如圖8 (c)所示，在血液回路2的內壓偏向負壓側時，隔膜7向使空氣室A的容積增大的方向鼓起。
[0064]在上述的試驗中，通過使內壓上升、下降的往復變化來進行實驗，并將利用壓力傳感器Ia測量出的內壓(血液引出壓力)標示在圖9中。另外，針對比較例的壓力腔室，也進行同樣的試驗，并將利用壓力傳感器Ia測量出的內壓(血液引出壓力)標示在圖9中。
[0065]在圖9中，對于在血液回路2內流動的液體被賦予的壓力(橫軸)，實際上利用壓力傳感器Ia測量到的測量值的允許上限值用單點劃線表示，允許下限值利用雙點劃線表示。如圖9所示，在正壓狀態下，本實施方式和比較例這兩者均位于被夾在允許上限值與允許下限值之間的范圍內，能夠穩定地進行測量。
[0066]另一方面，在-300mmHg以下的負壓狀態下，比較例的壓力腔室的壓力超過允許上限值，可知負壓特性降低。特別是，在本實驗中，通過觀察伴隨著內壓的上升和下降的往復變化而發現隔膜的滯后現象，對于比較例的壓力腔室，因往復變化而偏移較大，滯后現象較明顯。相對于此，對于本實施方式的壓力腔室3，在負壓狀態下也位于被夾在允許上限值與允許下限值之間的范圍內，并且，滯后現象也不明顯，結果，能夠穩定地進行測量，能夠防止負壓特性降低。
[0067]即，能夠推測出:對于本實施方式的壓力腔室3，即使在血液回路2的內壓成為負壓時，偏向空氣室A側地配置的隔膜7也能夠適當地進行彈性變形而正常地發揮作用，防止負壓特性降低。其結果，采用本實施方式的壓力腔室3，能夠使負壓特性穩定，能夠提高血液回路2的內壓的檢測精度。
[0068] 特別是，在本實施方式中，壓力腔室3安裝于作為透析用回路的一種的血液回路2，并且假設血液Ba為在回路內流動的液體。并且，采用該壓力腔室3，利用隔膜7將血液室B與空氣室A之間完全阻斷，因此能夠有效地抑制血栓的發生，并且在能夠防止負壓特性降低這一點上優越性非常高。
[0069]其中，隔膜7的膜主要部71b比包括內周緣Ea在內的虛擬的分界面F偏向空氣室A側地配置，作為這樣的形態，例如也能夠想到這樣的形態:預先使隔膜7的膜主要部71b自身彎曲成向空氣室A側鼓起那樣的形狀。然而，在本實施方式中，特別是，在主體外殼5側設置突起部51b，在蓋外殼6側設置切槽61b，從而強制地使隔膜7撓曲。其結果，通過突起部51b與切槽61b之間的卡合，能夠可靠地使膜主要部71b偏向空氣室A側，有利于負壓特性的穩定化。
[0070]并且，環狀的突起部51b的外周面51d為錐形面，切槽61a具有與外周面51d相對應的斜面61c。即，通過使外周面51d與斜面61c之間相卡合，能夠降低在夾持隔膜7時作用于隔膜7的負荷。
[0071]并且，夾持部51a具有平整面51f，該平整面51f比突起部51b的外周面(錐形面)51d靠外側，沿與虛擬的分界面F相同的方向延伸。在夾持隔膜7時，在夾持部51a的平整面51f處自蓋外殼6側沿與隔膜7正交的方向作用有力。即，能夠不向外側牽拉隔膜7地夾持隔膜7，能夠通過熔接等可靠地使主體外殼5與蓋外殼6結合。而且，能夠利用突起部51b的配置在比平整面51f靠內側的外周面51d強制地使隔膜7的內側偏向氣體室A側地配置該隔膜7。
[0072]并且，本實施方式的隔膜7具有卡定部72，該卡定部72沿著被夾持部71a的外緣彎曲，抵接并卡定于主體外殼5的外周。在向主體外殼5設置隔膜7時，將卡定片72卡定于蓋外殼6的外周，從而能夠容易且可靠地確定中心位置，并且，利用蓋外殼6夾持并固定時也不易發生錯位，不易在隔膜7上產生褶皺等，能夠簡單且穩定地制造高品質的壓力腔室3。
[0073]而且,蓋外殼6具有罩部62,該罩部62比主體外殼5的夾持部51a向外側伸出，且與主體外殼5的外周相卡合。該罩部62卡合并卡定于主體外殼5的外周，因此容易且可靠地確定蓋外殼6相對于主體外殼5的中心位置，能夠防止主體外殼5的突起部51b與蓋外殼6的切槽(槽部)61b之間的對應位置發生錯位。其中，在本實施方式中，在罩部62與主體外殼5的外周之間夾著隔膜7的卡定片72，從而能夠利用罩部62可靠地保持卡定片72。
[0074]接下來，詳細地說明壓力腔室3與受壓口 16之間的連接結構。如圖3~圖7、圖10所示，連接管65自容器主體4突出，插入受壓口 16，并與用于形成空氣室A的內側凹部相連通。并且，在連接管65的外周具有呈與連接管65同心的圓狀的環狀肋64。在將連接管65插入受壓口 16而將壓力腔室3安裝于受壓口 16的狀態下，環狀肋64超過受壓口 16的端部16a而覆蓋受壓口 16。在此，“環狀肋64覆蓋受壓口 16”是指，環狀肋64以呈環狀包圍受壓口 16的至少一部分(一部分或整個部分)的方式覆蓋受壓口 16的至少一部分(一部分或整個部分)。
[0075] 環狀肋64為具有兩個內周面的環狀構造,具有:第一內周面64x,其形成在頂端64a側，在壓力腔室3安裝于受壓口 16的狀態下覆蓋受壓口 16 ;以及第二內周面64y，其形成在比該第一內周面64x靠容器主體4側的位置，包圍O型密封圈63。其中，第二內周面64y的內徑小于第一內周面64x的內徑。
[0076]并且，第二內周面64y的內徑與受壓口 16的外周面16x的外徑大致相同或者比外周面16x的外徑大。作為O型密封圈63的設計指標，存在O型密封圈63的填充率(對于O型密封圈所密封的空間容積而言的O型密封圈的容積率)，在本實施方式中，優選O型密封圈的容積率為80%左右。為了實現該容積率，優選第二內周面64y的內徑與受壓口 16的外周面16x的外徑之差大致為零(第二內周面64y的內徑與受壓口 16的外周面16x的外徑大致相同)。
[0077]對于第一內周面64x的內徑，若考慮到壓力腔室3向血液凈化裝置I安裝的難易度，則優選的是，第一內周面64x的內徑為受壓口 16的外周面16x的外徑+Imm以上，對于第二內周面64y的內徑，優選的是，第二內周面64y的內徑設定為:0型密封圈的填充率為63處于適當的壓潰率(20%~30%)時的填充率。而且，優選的是，第一內周面64x的內徑與第二內周面64y的內徑之差盡可能小。
[0078]上述的第一內周面64x的內徑和第二內周面64y的內徑、以及外周面16x的外徑是指:例如自內周面(第一內周面64x、第二內周面64y)或外周面16x到連接管65的中心軸線(以下，簡稱為“中心軸線”)的距離的兩倍。在此，還存在這樣的情況:第一內周面64x和第二內周面64y不一定與中心軸線平行，第一內周面64x的內徑和第二內周面64y的內徑沿著環狀肋64的突出方向擴徑。在像這樣第一內周面64x和第二內周面64y這兩者不與中心軸線平行的情況下，第一內周面64x的內徑和第二內周面64y的內徑是指:自內周面(第一內周面64x、第二內周面64y)到中心軸線的距離中的最小距離的兩倍。
[0079]第一內周面64x和第二內周面64y之間經由傾斜的面、即錐形面64相連接。優選的是，錐形面64z的傾斜角度在如下范圍內設定得較大，即，在O型密封圈63以處于適當的壓潰率這樣的壓潰量被壓潰時，受壓口 16的外周面16x與錐形面64z互不干涉的范圍。
[0080]另外，優選的是，連接管65的頂端65a位于與由環狀肋64的頂端64a形成的面相同的高度位置，或者位于比由環狀肋64的頂端64a形成的面靠容器主體4側的位置。SP，優選的是，連接管65相對于蓋外殼6的突出高度與環狀肋64相對于蓋外殼6的高度相同或者比環狀肋64的高度低。
[0081]在此，參照圖12說明以往的壓力腔室。如圖12所示，在以往的壓力腔室100中，為了防止環狀肋101與受壓口 102相互干涉，而縮短環狀肋101的突出尺寸。因此，在將壓力腔室100安裝于血液凈化裝置(受壓口 102)時，受壓口 102的端部102a與環狀肋101的頂端1la之間產生間隙。并且，在正壓時，O型密封圈103自中心向外周方向移動，因此被受壓口 102推壓而發生變形的O型密封圈103自受壓口 102的端部102a與環狀肋101的頂端10Ia之間的間隙冒出，而有可能影響氣密性。
[0082]對于這一點，如圖6所示，在本實施方式的壓力腔室3中，環狀肋64呈環狀包圍O型密封圈63，因此O型密封圈63被定位在連接管65與環狀肋64之間的空間內。并且，在壓力腔室3安裝于受壓口 16時，受壓口 16的端部16a推壓O型密封圈63，由此，能夠謀求受壓口 16與壓力腔室3之間的氣密性，在壓力腔室3安裝于受壓口 16時，環狀肋64超過受壓口 16的端部16a而覆蓋壓口 16，因此能夠有效地防止因推壓而發生變形的O型密封圈63自受壓口 16與環狀肋64之間的間隙冒出，從而能夠穩定地維持氣密性。另外，本實施方式的環狀肋64以呈環狀包圍受壓口 16的方式覆蓋該受壓口 16，因此，即使環狀肋64的高度超過受壓口 16的端部16a，環狀肋64與受壓口 16也互不干涉。
[0083]并且，環狀肋64具有:第一內周面64x，其形成在頂端64a側，在壓力腔室3安裝于受壓口 16后覆蓋受壓口 16;以及第二內周面64y，其形成在比該第一內周面64x靠容器主體4側的位置，包圍O型密封圈63，該第二內周面64y的內徑小于該第一內周面64x的內徑，由此利用與第一內周面64x相比內徑較小的第二內周面64y包圍O型密封圈63，0型密封圈63配置在更靠內側的位置。因此,能夠使O型密封圈63離開第一內周面64x,能夠抑制因受壓口 16的推壓而發生變形的O型密封圈63進入到受壓口 16與第一內周面64x之間。其結果，能夠進一步防止O型密封圈63冒出。
[0084]并且,第一內周面64x和第二內周面64y之間經由錐形面64z相連接，由此，即使因推壓而發生變形的O型密封圈63的一部分超過第二內周面64y而移動到第一內周面64x偵牝也能夠利用錐形面64z的傾斜度使O型密封圈63返回到第二內周面側。因此，能夠進一步抑制因推壓而發生變形的O型密封圈63進入到受壓口 16與第一內周面64x之間。其結果，能夠進一步防止O型密封圈63冒出。
[0085]并且，連接管65的頂端65a的高度位置比由環狀肋64的頂端64a形成的面靠連接管65的容器主體4側。以往，為了簡單地向受壓口安裝壓力腔室，使連接管形成為比環狀肋等其他結構突出的高度，以便在安裝壓力腔室時起到引導作用。然而，形成為突出的高度的連接管例如在以滅菌狀態搬運時，往往會存在這樣的問題:連接管與搬運用的滅菌袋之間發生摩擦，而造成滅菌袋破損。在這一點上，本實施方式的連接管65的頂端65a的高度位置比由環狀肋64的頂端64a形成的面向容器主體4側降低，因此能夠抑制因連接管65而導致滅菌袋破損。另外，對于以往連接管所擔負的安裝時的引導作用，也能夠由與以往相比較高的環狀肋64擔負，安裝的簡單性能夠維持以往的水準。
[0086](第2實施方式)
[0087] 接下來，參照圖11說明本發明的第2實施方式的壓力腔室3A。第2實施方式的壓力腔室3A具有與第I實施方式的壓力腔室3相同的構件、構造。因此，在以下的說明中，對相同的構件、構造標注與第I實施方式的壓力腔室3相同的附圖標記并省略詳細的說明，以不同點為中心進行說明。
[0088]如圖11所示，壓力腔室3A具有:容器主體4A ;以及隔膜7A，其在容器主體4A內，將空氣室A和供血液Ba (參照圖8)流動的血液室B區劃開，通過彈性變形向空氣室A傳遞血液室B的內壓。而且，容器主體4A包括主體外殼(液體室側容器)5A和用于堵住主體外殼5A的開口的蓋外殼(氣體室側容器)6A。
[0089]隔膜7A包括膜主體71和卡定片(卡定部)73，該卡定片73沿著膜主體71的被夾持部71a的外緣彎曲。卡定片73抵接并卡定于蓋外殼6A的外周。在向蓋外殼6A設置隔膜7A時，將卡定片73卡定于蓋外殼6A的外周，由此容易確定中心位置，并且，在利用主體外殼5A夾持并固定時也不易發生錯位，不易在隔膜7A上產生褶皺等，能夠簡單且穩定地制造聞品質的壓力腔室3A。
[0090]主體外殼5A包括用于夾持隔膜7A的凸緣部51和沿著凸緣部51的外緣設置的罩部57。罩部57比夾持部51a向外側伸出，且與蓋外殼6A的外周卡合。更詳細而言，罩部57向蓋外殼6A側伸出，并將隔膜7A的卡定片73夾持在其與蓋外殼6A的外周之間。
[0091]罩部57卡合并卡定于蓋外殼6A的外周，因此容易且可靠地確定主體外殼5A相對于蓋外殼6A的中心位置，能夠防止主體外殼5A的突起部51b與蓋外殼6A的切槽61b之間的對應位置發生錯位。而且，在本實施方式中，在罩部57與蓋外殼6A的外周之間夾持卡定片73，從而能夠可罪地保持卡定片73。
[0092]本實施方式的壓力腔室3A也與第I實施方式的壓力腔室3同樣地，在血液室B的內壓與空氣室A的內壓相同的標準條件下，例如在組裝于血液回路2之前的大氣壓條件下等，將隔膜7A配置為偏向空氣室A側。其結果，即使在血液回路2的內壓成為負壓時，偏向空氣室A側地配置的隔膜7A也能夠適當地進行彈性變形而正常地發揮作用，防止負壓特性降低。因此，采用壓力腔室3A，能夠穩定負壓特性，能夠提高血液回路2的內壓的檢測精度。
[0093]另外，本發明的壓力腔室并不限定于上述實施方式，例如，對第一內周面64x和第二內周面64y之間借助錐形面64z連接起來的情況進行了說明，但不一定要設置錐形面64z，例如，只要利用與第一內周面及第二內周面相交叉的面將第一內周面與第二內周面連接起來即可。
[0094]并且，環狀肋的內周面不一定必須為兩個(在上述實施方式中第一內周面64x和第二內周面64y)，也可以為 3個以上或I個。
【權利要求】
1.一種壓力腔室，該壓力腔室安裝于供要求避免與空氣接觸的液體流動的液體回路，與用于檢測上述液體回路的內壓的壓力傳感器相連接， 該壓力腔室的特征在于，其包括: 液體室容器，其設有上述液體的入口和出口，形成供上述液體流動的液體室； 氣體室容器，其與上述液體室容器結合，形成與上述壓力傳感器連通的氣體室；以及隔膜，其被上述液體室容器和上述氣體室容器夾持而將上述液體室和上述氣體室區劃開，并通過彈性變形向上述氣體室傳遞上述液體室的內壓， 上述液體室容器在用于夾持上述隔膜的夾持部具有上述液體室一側的內周緣， 上述隔膜在由上述內周緣包圍的內側配置為比包括上述內周緣在內的虛擬的分界面更偏向上述氣體室一側。
2.根據權利要求1所述的壓力腔室，其特征在于， 上述液體室容器的上述夾持部具有突起部，該突起部向上述氣體室容器一側突出，且沿著上述內周緣設置， 上述氣體室容器具有槽部，該槽部用于承接上述突起部，且朝向上述氣體室一側引導上述隔膜。
3.根據權利要求1或2所述的壓力腔室，其特征在于， 上述液體為血液，上述液體回路為血液凈化用回路。
4.根據權利要求2所述的壓力腔室，其特征在于， 上述突起部在作為與上述內周緣相反的一側的外側具有錐形面， 上述槽部具有斜面，該斜面具有與上述錐形面相對應的傾斜度。
5.根據權利要求4所述的壓力腔室，其特征在于， 上述夾持部具有平坦面，該平坦面在比上述突起部的錐形面更靠外側，沿著與上述虛擬的分界面相同的方向延伸。
6.根據權利要求1或2所述的壓力腔室，其特征在于， 上述隔膜具有:被夾持部，其被夾持在上述液體室容器與上述氣體室容器之間；膜主要部，其在上述被夾持部的內側將上述液體室與上述氣體室區劃開；以及卡定部，其沿上述被夾持部的外緣彎曲，抵接并卡定于上述液體室容器的外周。
7.根據權利要求1或2所述的壓力腔室，其特征在于， 上述氣體室容器具有罩部，該罩部比上述液體室容器的上述夾持部更向外側伸出，且與上述液體室容器的外周卡合。
8.根據權利要求1或2所述的壓力腔室，其特征在于， 上述液體室容器具有罩部，該罩部比上述夾持部更向外側伸出，且與上述氣體室容器的外周卡合。
9.根據權利要求1所述的壓力腔室，其特征在于， 上述壓力腔室與構成上述液體回路的管相連接并安裝于管狀的受壓口，該受壓口與用于檢測上述液體回路的內壓的壓力傳感器連通， 該壓力腔室包括: 容器主體，其與上述管相連接； 連接管，其自上述容器主體突出而插入上述受壓口，并且與上述氣體室容器連通；環狀的密封構件，其配置在上述連接管的外周，并被上述受壓口的端部推壓；以及環狀肋，其自上述容器主體突出、呈環狀包圍上述密封構件，并且在上述壓力腔室安裝于上述受壓口后超過上述受壓口的端部而覆蓋上述受壓口。
10.根據權利要求9所述的壓力腔室，其特征在于， 上述環狀肋具有:第一內周面，其形成在頂端側，在上述壓力腔室安裝于上述受壓口后覆蓋上述受壓口 ；以及第二內周面，其形成在比該第一內周面更靠上述容器主體一側的位置，包圍上述密封構件，該第二內周面的內徑小于該第一內周面的內徑。
11.根據權利要求10所述的壓力腔室，其特征在于， 上述第一內周面和上述第二內周面之間經由錐形面相連接。
12.根據權利要求10或11所述的壓力腔室，其特征在于， 上述連接管的頂端位于比由上述環狀肋的頂端形成的面更靠上述容器主體一側。
【文檔編號】A61M1/16GK104069558SQ201410106249
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月20日 優先權日:2013年3月26日
【發明者】渡邊英夫, 小林賢悟, 石橋和敏 申請人:旭化成醫療株式會社