(57)【要約】      （修正有）【課題】噴射管の先端に設けられた噴射口から流入する空気の量を低減すること。【解決手段】液体室と、前記液体室に液体を供給する第１供給流路と、前記液体室の圧力を変更する圧力変更部と、前記液体室に連通し、先端の噴射口から液体を噴射する噴射管２０５と、下流側の端が前記液体室と前記噴射口との間において前記噴射管２０５に接続されることで前記噴射管２０５との合流部位を有し、前記合流部位を通じて前記噴射管２０５内に液体を供給する第２供給流路と、を備える液体噴射装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体室と、
前記液体室に液体を供給する第１供給流路と、
前記液体室の圧力を変更する圧力変更部と、
前記液体室に連通し、先端の噴射口から液体を噴射する噴射管と、
下流側の端が前記液体室と前記噴射口との間において前記噴射管に接続されることで前記噴射管との合流部位を有し、前記合流部位を通じて前記噴射管内に液体を供給する第２供給流路と、
を備える液体噴射装置。
【請求項２】
前記第１及び第２供給流路による液体の供給を実現するためのポンプを更に備える
請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記第１供給流路による液体の供給を実現するためのポンプと、
前記第２供給流路による液体の供給を実現するための加圧部と、
を更に備える請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記合流部位の流路面積は、前記噴射管の流路面積よりも小さい
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記合流部位の流路面積は、前記第２供給流路において最小である
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記合流部位の流路面積は、前記噴射口の開口面積よりも小さい
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の液体噴射装置を備える医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体の噴射に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、圧電素子を周期的に伸縮させて液体室の圧力を変更することによって、噴射管から液体を間欠的に噴射する装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８２２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の装置では、圧電素子が収縮する期間において液体室の圧力が降下するので、液体室内の圧力が、噴射管内の液体の圧力よりも低くなることがある。噴射管内の液体の圧力から、液体室内の圧力を減算した値が大きくなり過ぎると、噴射管内の液体の慣性に打ち勝って、噴射管内の液体が液体室に向かって逆流する場合がある。
【０００５】
この逆流が発生すると、噴射管の先端に設けられた噴射口から噴射管内に空気が流入し、間欠的な噴射が不安定になる場合がある。このような課題は、圧電素子を用いる場合に限られず、他の手法で液体室の圧力を変更する液体噴射装置にも共通である。本開示は、上記を踏まえ、噴射管の先端に設けられた噴射口から流入する空気の量を低減することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一形態は、液体室と；前記液体室に液体を供給する第１供給流路と；前記液体室の圧力を変更する圧力変更部と；前記液体室に連通し、先端の噴射口から液体を噴射する噴射管と；下流側の端が前記液体室と前記噴射口との間において前記噴射管に接続されることで前記噴射管との合流部位を有し、前記合流部位を通じて前記噴射管内に液体を供給する第２供給流路と；を備える液体噴射装置である。この形態によれば、噴射管内における逆流が生じる状況になっても、第２供給流路から合流部位を通じて噴射管に液体が供給されるので、逆流は主に合流部位よりも上流側で発生する。このため、合流部位よりも下流側では逆流が起こりにくくなる。この結果、噴射口から流入する空気の量が低減する。
【０００７】
上記形態において、前記第１及び第２供給流路による液体の供給を実現するためのポンプを更に備えてもよい。この形態によれば、第２供給流路のためにポンプを追加する必要が無い。
【０００８】
上記形態において、前記第１供給流路による液体の供給を実現するためのポンプと；前記第２供給流路による液体の供給を実現するための加圧部と；を更に備えてもよい。この形態によれば、第１及び第２供給流路による液体の供給を、別々に制御できる。
【０００９】
上記形態において、前記合流部位の流路面積は、前記噴射管の流路面積よりも小さくてもよい。この形態によれば、液体室から噴射管に流入した液体が、第２供給流路に流入し難くなり、噴射口からの噴射が正常に実行される。
【００１０】
上記形態において、前記合流部位の流路面積は、前記第２供給流路において最小であってもよい。この形態によれば、第２供給流路の流路抵抗の増大が抑制される。
【００１１】
上記形態において、前記合流部位の流路面積は、前記噴射口の開口面積よりも小さくてもよい。この形態によれば、液体室から噴射管に流入した液体が、第２供給流路に流入し難くなり、噴射口からの噴射が正常に実行される。
【００１２】
本開示は、上記以外の種々の形態で実現できる。例えば、医療機器の形態で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】医療機器の概略構成図。
【図２】制御装置の斜視図。
【図３】ハンドピースの斜視図。
【図４】ハンドピースの側面図。
【図５】ハンドピースの断面図。
【図６】駆動部付近を拡大して示す断面図。
【図７】ダイヤフラム付近を拡大した断面図。
【図８】合流部位付近を拡大して示す図。
【図９】噴射口付近の断面図。
【図１０】液体室内の圧力と、液体の先端位置との関係を示すグラフ。
【図１１】医療機器の概略構成図（実施形態２）。
【図１２】医療機器の概略構成図（実施形態３）。
【図１３】制御装置を示す斜視図（実施形態３）。
【図１４】医療機器の概略構成図（実施形態４）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施形態１を説明する。図１は、医療機器２１の構成を概略的に示す。医療機器２１は、液体を利用した手術を実現するための医療機器である。医療機器２１は、患部に対して液体を噴射することによって、患部（生体組織）を切除する機能を有する。このため、医療機器２１は、液体噴射装置である。
【００１５】
医療機器２１は、アクチュエーター用ケーブル３１と、吸引器４０と、第１吸引チューブ４１と、液体供給系５０と、ハンドピース２００と、を備える。ハンドピース２００は、噴射管２０５と、吸引管４００と、を備える。
【００１６】
液体供給系５０は、給水バッグ５１と、スパイク針５２と、第１コネクター５３ａと、第５コネクター５３ｅと、第１給水チューブ５４ａと、第３給水チューブ５４ｃと、ポンプチューブ５５（後述）と、サブアッセンブリー７０と、制御装置８０と、フットスイッチ８５と、給水バッグ１５１と、スパイク針１５２と、コネクター１５３ａと、チューブ１５５と、ポンプ１７０と、を備える。
【００１７】
給水バッグ５１は、透明な合成樹脂製であり、内部に液体（具体的には生理食塩水）が充填されている。なお、本願では、水以外の液体が充填されていても、給水バッグ５１と呼ぶ。スパイク針５２は、第１コネクター５３ａを介して、第１給水チューブ５４ａに接続されている。給水バッグ５１にスパイク針５２が刺されると、給水バッグ５１に充填された液体が第１給水チューブ５４ａに供給可能な状態になる。
【００１８】
第１給水チューブ５４ａは、第２コネクター５３ｂを介して、サブアッセンブリー７０（後述）に接続されている。制御装置８０は、チューブポンプ６００（後述）によって、サブアッセンブリー７０内の液体をハンドピース２００側に送り出す。このため、制御装置８０は、液体供給装置でもある。
【００１９】
サブアッセンブリー７０は、第５コネクター５３ｅを介して、第３給水チューブ５４ｃに接続されている。第３給水チューブ５４ｃは、ハンドピース２００に接続されている。第３給水チューブ５４ｃを通じてハンドピース２００に供給された液体は、噴射管２０５の先端の噴射口２０７から間欠的に噴射される。
【００２０】
間欠的な液体の噴射は、ハンドピース２００に内蔵された圧電素子３６０（後述）の伸縮によって実現される。このように液体が間欠的に噴射されることによって、少ない流量で切除能力が確保できる。
【００２１】
給水バッグ１５１、スパイク針１５２及びコネクター１５３ａは、給水バッグ５１、スパイク針５２及び第１コネクター５３ａと同じ物である。コネクター１５３ａには、チューブ１５５は、ハンドピース２００に接続されている。ポンプ１７０は、チューブ１５５内の液体の圧力を高めることによって、チューブ１５５内の液体をハンドピース２００に送り出す加圧部である。チューブ１５５を通じてハンドピース２００内に送り込まれた液体は、第３給水チューブ５４ｃを通じてハンドピース２００内に送り込まれた液体とハンドピース２００内で合流し、噴射口２０７から噴射される。
【００２２】
本実施形態において、ポンプ１７０はチューブポンプであり、チューブ１５５はポンプチューブである。ポンプ１７０は、ポンプ１７０の電源がオンの間は、常に駆動する。ポンプ１７０の構成は、チューブポンプ６００と同様であるので、詳しい説明は省略する。本実施形態におけるチューブ１５５は、全長に亘って、ポンプチューブとしての機能する部位で構成されている。他の実施形態においては、チューブ１５５を、第５コネクター５３ｅ、第３給水チューブ５４ｃ及びサブアッセンブリー７０と同様に構成してもよい。
【００２３】
第１吸引チューブ４１は、ハンドピース２００に接続されている。吸引器４０は、第１吸引チューブ４１を通じて、吸引管４００内を吸引する。この吸引によって、吸引管４００の先端付近の液体や切除片などが吸引される。
【００２４】
図２は、制御装置８０の斜視図である。制御装置８０は、筐体８９と、チューブポンプ６００と、閉塞検知機構７００と、表示パネル８１０と、操作スイッチ群８２０と、を備える。
【００２５】
チューブポンプ６００及び閉塞検知機構７００は、筐体８９の外側に設けられている。具体的には、閉塞検知機構７００及びチューブポンプ６００は、筐体８９の一部である側壁８９ａに設けられている。
【００２６】
制御装置８０に対して、図２に示すように、Ｘ３−Ｙ３−Ｚ３座標系を定義する。Ｘ３−Ｙ３−Ｚ３座標系は、直交座標系であり、右手系で定義される。Ｚ３方向は、制御装置８０の筐体の底面と直交する方向である。底面は、制御装置８０を水平な台に置く場合に、台に接触する載置面である。以下、制御装置８０が水平な台に置かれていると仮定して説明する。Ｚ３方向のプラス側は、鉛直方向上向きである。Ｘ３方向は、側壁８９ａに平行である。Ｘ３方向のプラス側は、チューブポンプ６００によって液体が送り出される向きである。Ｙ３方向については、Ｘ３軸およびＺ３軸との関係から、右手系によって定まる。
【００２７】
表示パネル８１０は、ユーザーへの通知事項を表示する。通知事項とは、例えば、医療機器２１のモード（起動モード、使用可能モード等）や、エラーメッセージ（閉塞の発生）などである。操作スイッチ群８２０は、医療機器２１の起動や終了などを指示するための入力インターフェースである。
【００２８】
閉塞検知機構７００は、第２給水チューブ５４ｂが膨らむ力を測定することで、第２給水チューブ５４ｂ，第３給水チューブ５４ｃ及びハンドピース２００内の流路の閉塞、並びにフィルター５７の目詰まりを検知するための機構である。このような閉塞や目詰まりが発生すると、ハンドピース２００から噴射される液体の量が、チューブポンプ６００によって供給される液体の量よりも少なくなり、場合によっては全く噴射されなくなる。
【００２９】
筐体８９内部には、制御部（図示しない）及び信号発生回路（図示しない）が設けられている。制御部は、フットスイッチ８５が踏まれている間、信号発生回路を用いて、第１駆動信号と第２駆動信号との出力を実現する。
【００３０】
第１駆動信号は、本実施形態においては４００Ｈｚの周期性を有し、圧電素子３６０を伸縮させる。第２駆動信号は、筐体８９内で伝達され、チューブポンプ６００に含まれるモーターを駆動させる。上記の構成によって、ユーザーがフットスイッチ８５を踏んでいる間は液体が間欠的に噴射される。なお、ユーザーがフットスイッチ８５を踏んでいない間は、ポンプ１７０による供給の分だけ液体が噴射される。
【００３１】
図２に示すように、サブアッセンブリー７０は、第３，第４コネクター５３ｃ，５３ｄと、第２給水チューブ５４ｂと、ポンプチューブ５５と、フィルター５７と、を備える。なお、サブアッセンブリー７０は、実施形態の説明の便宜上、導入した概念であって、機能上や製造上において他の部材と特別に区別される訳ではない。
【００３２】
第１給水チューブ５４ａは、第２コネクター５３ｂを介して、ポンプチューブ５５に接続されている。ポンプチューブ５５は、第３コネクター５３ｃを介して、第２給水チューブ５４ｂに接続されている。チューブポンプ６００は、ポンプチューブ５５を、ステーター６１０と、ハウジング６２０内に配置されたローラー（図示しない）とで挟み込んでいる。
【００３３】
チューブポンプ６００は、筐体８９内に配置されたモーターの回転によってローラーを回転させることで、ポンプチューブ５５を扱（しご）く。このように扱かれることによって、ポンプチューブ５５内の液体は、第１給水チューブ５４ａ側から、第２給水チューブ５４ｂ側に送り出される。
【００３４】
第２給水チューブ５４ｂは、第４コネクター５３ｄ、フィルター５７及び第５コネクター５３ｅを介して、第３給水チューブ５４ｃに接続されている。フィルター５７は、液体に含まれる異物および気体（例えば空気）を捕集する。なお、フィルター５７は、捕集した気体が自然にフィルター５７外に排出されるように構成されている。
【００３５】
図３は、ハンドピース２００の斜視図である。図４は、ハンドピース２００の側面図である。ハンドピース２００は、噴射管２０５と、筐体２１０と、ネジ２２１，２２２，２２３と、吸引管４００と、吸引力調整機構５００と、を備える。
【００３６】
筐体２１０は、ユーザーによって把持される部材である。筐体２１０は、第１ハウジング２１０ａと、第２ハウジング２１０ｂとの結合によって形成される。噴射管２０５は、金属製である。筐体２１０及び吸引管４００は、硬質の樹脂製である。
【００３７】
図３，図４に示すように、ハンドピース２００を基準にした２つの直交座標系を定義する。１つ目は、Ｘ１−Ｙ−Ｚ１座標系である。２つ目は、Ｘ２−Ｙ−Ｚ２座標系である。２つの座標系に共通するＹ方向は、第１ハウジング２１０ａと、第２ハウジング２１０ｂとの境界線と直交する方向であり、第１ハウジング２１０ａから第２ハウジング２１０ｂへの向きが正の向きである。ここでいう境界線とは、図３に示されるように、筐体２１０の表面に表れる線のことである。但し、Ｙ方向の定義においては、接続部１０付近の境界線は除外して考える。
【００３８】
Ｘ１方向は、上記境界線に含まれる所定の直線と平行な方向であり、吸引管４００の開口端への向きが正の向きである。上記所定の直線とは、吸引力調整機構５００の両側に表れる直線のことである。Ｚ１方向は、Ｘ１方向とＹ方向とから、右手系によって定義される。
【００３９】
Ｘ２方向は、吸引管４００の長手方向であり、吸引管４００の開口端への向きが正の向きである。Ｚ２方向は、Ｘ２方向とＹ方向とから、右手系によって定義される。第２ハウジング２１０ｂは、第１ハウジング２１０ａに対して、ネジ２２１，２２２，２２３の締結によって固定されている。
【００４０】
図５は、ハンドピース２００の断面図である。図５に筐体２１０の断面として表れている面は、第１ハウジング２１０ａの合わせ面でもある。第１ハウジング２１０ａの合わせ面とは、Ｙ方向と直交する面であって、筐体２１０として組み付けられた際に、第２ハウジング２１０ｂと接触する面のことである。
【００４１】
第３給水チューブ５４ｃは、筐体２１０内部でＵ字状に屈曲し、入口流路２４１に接続されている。入口流路２４１は、液体室２４０（後述）を介して、噴射管２０５に通じている。
【００４２】
入口流路２４１の流路径は、噴射管２０５の流路径よりも小さい。このため、液体室２４０内の圧力が変動しても、液体室２４０内の液体が入口流路２４１に逆流することが抑制される。
【００４３】
筐体２１０は、リング部材２８０を備える。吸引管４００の装着は、吸引管４００の一部である挿入部４０５がリング部材２８０に嵌合し、吸引管４００の一部であるフランジ４１０が、第１ハウジング２１０ａのリング部材２８０に接触することで実現される。装着された吸引管４００内の流路は、第２吸引チューブ２３０に通じている。第２吸引チューブ２３０は、噴射管２０５よりも柔らかく、軟質の樹脂製である。第２吸引チューブ２３０は、吸引力調整機構５００を介して、第１吸引チューブ４１に接続されている。なお、第１吸引チューブ４１、吸引流路部材５１０、第２吸引チューブ２３０は、一体的に形成されてもよい。
【００４４】
吸引力調整機構５００には、第２吸引チューブ２３０と第１吸引チューブ４１とを接続する吸引流路部材５１０と、吸引流路部材５１０内の流路と連通する孔５２２とが設けられている。ユーザーは、孔５２２を利用して、吸引管４００による吸引力の調整ができる。具体的には、孔５２２が開放されている面積を小さくすれば、孔５２２から流入する空気の流量も小さくなるので、吸引管４００を介して吸引される流体（空気や液体等）の流量が大きくなる。つまり、吸引管４００による吸引力が大きくなる。逆に、孔５２２が開放されている面積を大きくすれば、孔５２２から流入する空気の流量も大きくなるので、吸引管４００による吸引力が小さくなる。通常、ユーザーは、孔５２２の開放面積の調整を、親指によって孔５２２を塞ぐ面積を調整することによって実現する。孔５２２が全く覆われていない状態では、吸引管４００による吸引力が微小になるように、又は吸引力が全く作用しないように、孔５２２の形状が設計されている。本実施形態においては、吸引管４００の流路面積が孔５２２の開口面積より大きいものの、吸引管４００の長さを十分に長くすることで吸引管４００の流路抵抗を孔５２２の流路抵抗よりも大きくしている。こうすることで孔５２２が全く覆われていない場合に、吸引管４００による吸引力を微小とすることができる。
【００４５】
本実施形態でいう流路面積とは、流体の流れの方向に直交する面による流路の断面の面積のことである。流路面積は、流路断面積と言い換えてもよい。
【００４６】
ネジ孔２２１ａ，２２２ａ，２２３ａは、第１ハウジング２１０ａに設けられている。ネジ孔２２１ａ，２２２ａ，２２３ａには、ネジ２２１，２２２，２２３がネジ留めされる。
【００４７】
チューブ１５５は、ハンドピース２００内において、副流路管１６０に接続されている。副流路管１６０は、ハンドピース２００内において噴射管２０５に接続されている。副流路管１６０は、金属製であり、噴射管２０５と一体的に形成されている。チューブ１５５を通じてハンドピース２００内に流入した液体は、副流路管１６０を介して噴射管２０５に流入して、噴射口２０７から流出する。
【００４８】
なお、給水バッグ５１から入口流路２４１までの流路を、第１供給流路という。また、給水バッグ１５１から、副流路管１６０と噴射管２０５との合流部位Ｊ（図８）までの流路を、第２供給流路という。
【００４９】
医療機器２１を使用する準備として、初期充填を実施する。初期充填とは、第１及び第２供給流路、液体室２４０並びに噴射管２０５が液体で満たされるように、チューブポンプ６００及びポンプ１７０を、所定時間、駆動させることである。
【００５０】
図６は、駆動部３００付近を拡大して示す断面図である。駆動部３００は、流路接続部材２５０と、ダイヤフラム２６０と、円筒部材３５１と、固定部材３５３と、圧電素子３６０と、ピストン３６２と、を備える。
【００５１】
圧電素子３６０は、積層型圧電素子である。圧電素子３６０は、伸縮する方向がＸ１方向に沿うように、円筒部材３５１内に配置されている。固定部材３５３は、円筒部材３５１の一端に固定されている。
【００５２】
圧電素子３６０は、固定部材３５３に接着剤によって固定されている。アクチュエーター用ケーブル３１を構成する第１ケーブル３１ａ，及び第２ケーブル３１ｂは、固定部材３５３に設けられた貫通孔を貫通し、圧電素子３６０に電気的に接続されている。
【００５３】
ダイヤフラム２６０は、円筒部材３５１の他端を覆うように配置され、円筒部材３５１に溶接によって固定されている。ピストン３６２は、圧電素子３６０の一端に接着剤によって固定されていると共に、ダイヤフラム２６０に接触するように配置されている。ピストン３６２は、異なる径の円柱が、同心円として積層したような形状をしている。小さい径の方が、ダイヤフラム２６０と接触している。ピストン３６２及びダイヤフラム２６０は、接着剤等によって固定されてはおらず、接触しているのみである。
【００５４】
圧電素子３６０は、アクチュエーター用ケーブル３１を介して入力される駆動信号に応じて伸縮する。圧電素子３６０が伸縮すると、ピストン３６２が圧電素子３６０の長手方向（Ｘ１方向）に振動する。ピストン３６２が振動すると、ダイヤフラム２６０は、この振動に追従して変形する。
【００５５】
図７は、ダイヤフラム２６０付近を拡大した断面を示す。流路接続部材２５０には、窪み２４４が設けられている。窪み２４４は、流路接続部材２５０において、薄く円形状に窪んだ部位である。窪み２４４に、ダイヤフラム２６０が覆い被さることで、液体室２４０が形成される。このように形成された液体室２４０は、第３給水チューブ５４ｃの下流に配置され、液体を噴射するための噴射管２０５と連通可能である。噴射管２０５には液体室２４０から液体が供給される。
【００５６】
ダイヤフラム２６０が変形すると、液体室２４０の容積が変更される。この変更によって、液体室２４０内に満たされた液体の圧力が変更される。よって、本実施形態において圧電素子３６０、アクチュエーター用ケーブル３１及びダイヤフラム２６０は液体室の圧力を変更する圧力変更部である。液体室２４０内の圧力が低下した際には、入口流路２４１から液体が液体室２４０に流入する。液体室２４０内の圧力が上昇した際には、液体が液体室２４０から噴射管２０５に流出する。このような向きに液体が流れるのは、先述したように、入口流路２４１の流路径が、噴射管２０５の流路径よりも細いからである。
【００５７】
噴射管２０５に流出した液体は、噴射管２０５の先端に設けられた噴射口２０７から噴射される。液体室２４０内の圧力が上昇するのは間欠的なので、噴射口２０７からの液体の噴射は間欠的に実施される。
【００５８】
図８は、図５の部位８を拡大して示す。噴射管２０５と副流路管１６０との合流部位Ｊにおける流路の直径は、直径φＡである。副流路管１６０において、Ｘ１方向に沿って延びる部位における流路の直径は、直径φＢである。直径φＢは直径φＡよりも大きい。このため、合流部位Ｊにおける流路面積は、副流路管１６０においてＸ１方向に沿って延びる部位における流路面積よりも小さい。
【００５９】
直径φＡは、第２供給流路における流路の直径の中で最も小さい値である。このため、合流部位Ｊにおける流路面積は、第２供給流路の流路面積の中で最小の値である。
【００６０】
合流部位Ｊ付近における噴射管２０５の流路の直径は、直径φＣである。直径φＣは直径φＡよりも大きい。このため、合流部位Ｊにおける流路面積は、合流部位Ｊ付近における噴射管２０５の流路面積よりも小さい。
【００６１】
図９は、噴射口２０７付近の断面図である。噴射口２０７の直径は、直径φＣである。つまり、噴射口２０７の直径は、合流部位Ｊ付近における噴射管２０５の流路の直径と同じである。このため、合流部位Ｊにおける流路面積は、噴射口２０７の開口面積よりも小さい。本実施形態においては、噴射管２０５の流路の直径は、全長に亘ってφＣに設計されている。
【００６２】
図１０は、液体室２４０内の圧力と、液体の先端位置との関係を測定した結果を示すグラフである。図１０は、１周期分のデータを示す。液体の先端位置については、実施形態の場合と、比較例の場合とが示されている。液体の先端位置とは、噴射口２０７から、液体と空気との境界までの距離のことである。液体が噴射口２０７に達している時、及び液体が噴射口２０７から噴射されている時は、液体の先端位置はゼロである。
【００６３】
上記の比較例では、第２供給流路が設けられていない。このため、噴射口２０７から噴射される液体は、第３給水チューブ５４ｃを通じて供給される液体のみである。
【００６４】
圧電素子３６０は電圧を印加することで一定時間伸張し、停止し、放電によって収縮する。圧電素子３６０の伸張時は、図１０に示すように、液体室２４０の圧力は急激に上昇する。圧力の上昇により、液体室２４０内の液体が噴射管２０５に流出し、液体室２４０の圧力は急激に降下する。さらに、圧電素子３６０の収縮が始まり、液体室２４０の圧力を更に降下させる。
【００６５】
液体室２４０の圧力の降下が急激であると、入口流路２４１から液体室２４０に流入する液体では液体室２４０の圧力の降下を止めることができず、液体室２４０の圧力は負値に至る。液体室２４０の圧力が負値になると、噴射管２０５内の液体の圧力から液体室２４０内の圧力を減算した値（以下、差圧）が大きくなり過ぎて、噴射管２０５内の液体が液体室２４０に向かって逆流する。この結果、噴射口２０７から噴射管２０５内に空気が流入し、液体の先端位置が、噴射口２０７よりも液体室２４０側に移動する。
【００６６】
これに対して本実施形態の場合、液体の先端位置は、常にゼロである。これは、液体室２４０内が降下し差圧が大きくなり過ぎても、第２供給流路から噴射管２０５に供給される液体が噴射管２０５内を逆流することで、噴射管２０５内において合流部位Ｊよりも下流では、逆流が発生しないからである。言い換えると、本実施形態の場合、液体の先端位置が常にゼロになるように、第２供給流路による液体の供給流量が設定されている。
【００６７】
本実施形態においては、液体の先端位置が常にゼロであるため、噴射口２０７からの液体の噴射が安定する。ひいては、液体噴射の周期（本実施形態では１／４００秒）を短くしても、噴射口２０７からの液体の噴射が安定しやすくなる。
【００６８】
さらに、合流部位Ｊの流路の直径φＡは、噴射管２０５の流路の直径よりも小さいため、液体室２４０から噴射管２０５内に流入した液体が、合流部位Ｊを通じて副流路管１６０に流入し難くなっている。このため、液体の間欠的な噴射は、正常に実施される。
【００６９】
さらに、第２供給流路の他の部位の流路面積が、合流部位Ｊの流路面積よりも大きいため、第２供給流路全体の流路抵抗が大きくなり過ぎないようになっている。
【００７０】
図１１を用いて実施形態２を説明する。実施形態２の説明は、実施形態１と異なる点を主な対象にする。特に説明しない点については、実施形態１と同じである。
【００７１】
実施形態２の医療機器２２は、ポンプ１７０を備えない。実施形態２の医療機器２２は、実施形態１のチューブ１５５の代わりに、チューブ１５６を備える。実施形態２における加圧部は、高さＨに配置された給水バッグ１５１である。
【００７２】
給水バッグ１５１は、点滴台に固定されている。このため、給水バッグ１５１の床からの高さは、調整された上で固定されている。高さＨは、噴射管２０５を基準にした高さである。ユーザーは、ハンドピース２００を移動させながら使用する。このため、給水バッグ１５１の床からの高さを固定していても、高さＨは変動し得る。但し、患部に向けて噴射が実行される最中に限れば、高さＨはおおよそ同じ値になる。
【００７３】
高さＨの値に応じて、給水バッグ１５１と合流部位Ｊとの間には圧力差が生じる。この圧力差によって、第２供給流路による液体の供給が実現される。このため、ポンプ１７０を用いなくても、実施形態１と同様な効果を得ることができる。
【００７４】
実施形態３を説明する。実施形態３の説明は、実施形態１と異なる点を主な対象にする。特に説明しない点については、実施形態１と同じである。図１２は、実施形態３の医療機器２３を示す。医療機器２３は、ポンプ１７０を備えない。
【００７５】
図１３は、実施形態３における制御装置８０を示す斜視図である。実施形態３における制御装置８０は、加圧部として機能する。具体的には、制御装置８０が備えるチューブポンプ６００が加圧部として機能する。つまり、チューブポンプ６００は、ポンプチューブ５５と共に、チューブ１５５を、ステーター６１０と、ハウジング６２０内に配置されたローラーとで挟み込み、チューブ１５５内の液体を加圧する。
【００７６】
本実施形態によれば、ポンプ１７０を用いなくても、実施形態１と同様な効果を得ることができる。
【００７７】
図１４を用いて実施形態４を説明する。実施形態４の説明は、実施形態１と異なる点を主な対象にする。特に説明しない点については、実施形態１と同じである。
【００７８】
実施形態４の医療機器２４は、給水バッグ１５１、スパイク針１５２、コネクター１５３ａ、チューブ１５５及びポンプ１７０を備えない代わりに、チューブ１５７、分流器４３０、及び接続チューブ４４０を備える。
【００７９】
接続チューブ４４０は、第５コネクター５３ｅと分流器４３０とを接続する。分流器４３０には、第３給水チューブ５４ｃと、チューブ１５７とが接続されている。第５コネクター５３ｅを介して流入した液体は、分流器４３０によって、第３給水チューブ５４ｃと、チューブ１５７とに分流する。チューブ１５７に流入した液体は、ハンドピース２００内において副流路管１６０に流入する。このため、制御装置８０が備えるチューブポンプ６００が加圧部として機能する。本実施形態によれば、給水バッグが１つで済む。
【００８０】
本発明は、本明細書の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、先述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、先述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせができる。その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。例えば、以下のものが例示される。
【００８１】
圧力変更部として、光メーザー、レーザー及びヒーター等の何れかを用いてもよい。光メーザー又はレーザーを用いる場合には、光メーザー又はレーザーをハンドピースに搭載せず、ハンドピース外に設置された光メーザー又はレーザーから照射された電磁波を、光ファイバーによってハンドピース内の圧力室に伝送してもよい。
【００８２】
上記実施形態における各医療機器は、液体を利用して手術を実施するための装置として、例えば、超音波を利用して生体組織を破砕するタイプのものであってもよい。このような医療機器であっても、噴射管２０５から液体を供給し、液体や切除した生体組織を吸引管４００から吸引する構成は、実施形態で説明したものと同様なものを採用してもよい。
【００８３】
実施形態においては間欠的に液体を噴射する構成を採用したが、連続的に液体を噴射する機能を備えた構成を採用してもよい。例えば、間欠的な噴射と連続的な噴射とを使い分けることができる構成でもよい。実施形態のハードウエア構成を利用して連続的な噴射を実施するために、駆動部の駆動を停止または低下させた状態でチューブポンプのみを駆動させてもよい。この構成の場合、間欠的な噴射を切除のために実施し、連続的な噴射を洗浄のために実施してもよい。
【００８４】
吸引に関する構成は、無くてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
２１…医療機器、２２…医療機器、２３…医療機器、２４…医療機器、３１…アクチュエーター用ケーブル、３１ａ…第１ケーブル、３１ｂ…第２ケーブル、４０…吸引器、４１…第１吸引チューブ、５０…液体供給系、５１…給水バッグ、５２…スパイク針、５３ａ…第１コネクター、５３ｂ…第２コネクター、５３ｃ…第３コネクター、５３ｄ…第４コネクター、５３ｅ…第５コネクター、５４ａ…第１給水チューブ、５４ｂ…第２給水チューブ、５４ｃ…第３給水チューブ、５５…ポンプチューブ、５７…フィルター、７０…サブアッセンブリー、８０…制御装置、８５…フットスイッチ、８９…筐体、８９ａ…側壁、１５１…給水バッグ、１５２…スパイク針、１５３ａ…コネクター、１５５…チューブ、１５６…チューブ、１５７…チューブ、１６０…副流路管、１７０…ポンプ、２００…ハンドピース、２０５…噴射管、２０７…噴射口、２１０…筐体、２１０ａ…第１ハウジング、２１０ｂ…第２ハウジング、２２１…ネジ、２２１ａ…ネジ孔、２３０…第２吸引チューブ、２４０…液体室、２４１…入口流路、２５０…流路接続部材、２６０…ダイヤフラム、２８０…リング部材、３００…駆動部、３５１…円筒部材、３５３…固定部材、３６０…圧電素子、３６２…ピストン、４００…吸引管、４０５…挿入部、４１０…フランジ、４３０…分流器、４４０…接続チューブ、５００…吸引力調整機構、５１０…吸引流路部材、５２２…孔、６００…チューブポンプ、６１０…ステーター、６２１…ローラー、６３０…モーター、７００…閉塞検知機構、８１０…表示パネル、８２０…操作スイッチ群、Ｊ…合流部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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