(57)【要約】      （修正有）【課題】輸液ポンプを繰り返し使用することができる液体供給システムを提供する。【解決手段】液体供給システム１０は，輸液ポンプ１００と，この輸液ポンプ１００内に着脱可能に収容される液体パッケージ２００とを備え，輸液ポンプ１００は，シリンダ１１０と，このシリンダ１１０の内部で軸方向に進退可能なプランジャ１２０とを有し，プランジャ１２０のピストン１２２によりシリンダ内が大気室１１２と真空室１１１とに仕切られ，ピストン１２２に作用する差圧力を推力としてプランジャ１２０を前進させる。液体パッケージ２００は，液体の注出口２３１と側壁２１０とを有し，この側壁２１０は，前進するプランジャ１２０によって押圧されたときに軸方向に収縮する蛇腹状に形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ（１１０）と，前記シリンダの内部で軸方向に進退可能なプランジャ（１２０）とを有し，前記プランジャのピストン（１２２）により前記シリンダ内が大気室（１１２）と真空室（１１１）とに仕切られ，前記ピストンに作用する差圧力を推力として前記プランジャを前進させる輸液ポンプ（１００）と，
前記輸液ポンプ内に着脱可能に収容される，液体が充填された液体パッケージ（２００）と，を備え
前記液体パッケージ（２００）は，前記液体の注出口（２３１）と，前進する前記プランジャによって押圧されたときに前記軸方向に収縮する蛇腹状の側壁（２１０）とを有する
液体供給システム。
【請求項２】
前記輸液ポンプは，前記液体パッケージの底面（２２０）に当接し，前記液体パッケージに対して液体の注出推力を伝達する押し板部（１３０）を有し，
前記押し板部は，前記液体パッケージとの当接面に凸部（１３１）を有し，
前記液体パッケージの底面は，前記押し板部の凸部が嵌合する凹部（２２１）を有する
請求項１に記載の液体供給システム。
【請求項３】
前記シリンダは，前記真空室と外界を連通する通気口（１１７）と，前記通気口（１１７）に設置されて前記真空室から外界への排気を許容し外界から前記真空室への空気の流入を阻止する逆止弁（１１８）を，さらに有する
請求項１又は請求項２に記載の液体供給システム。
【請求項４】
前記プランジャを後退させて前記真空室の容積を拡張する機械的構造を有する初期化アクセサリ（３１０，３２０）を，さらに備える
請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体供給システム。
【請求項５】
前記初期化アクセサリ（３１０，３２０）は，前記輸液ポンプとは別体で構成されており，前記プランジャを後退させる方向に押圧するための機械的構造を有する
請求項４に記載の液体供給システム。
【請求項６】
前記輸液ポンプは，前記プランジャが後退している状態において，前記プランジャの一部と係合して前記プランジャの進退を停止させるロック機構（１６０）をさらに有する
請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体供給システム。
【請求項７】
前記液体パッケージの注出口に連結された輸液回路（４００）をさらに備え，
前記輸液回路（４００）は，液体流量の固定抵抗を有する流量制御機構（４２０）を有する
請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体供給システム。
【請求項８】
前記流量制御機構（４２０）は，液体流入側の配管外形と液体流出側の配管外形が異なる
請求項７に記載の液体供給システム。
【請求項９】
前記流量制御機構（４２０）は，液体流量の固定抵抗値を変化させることができ，当該抵抗値に応じて液体の単位時間あたりの流出量が変化する
請求項７又は請求項８に記載の液体供給システム。
【請求項１０】
前記流量制御機構（４２０）は，液体の流路を遮断することができる
請求項７から請求項９のいずれかに記載の液体供給システム。
【請求項１１】
前記輸液ポンプ（１００）は，前記プランジャのロッド（１２１）の前記シリンダ外に突出した部位に固定されて前記プランジャの進退に追従し，前記シリンダの大気室側の仕切壁（１１４）との間に前記液体パッケージの収容空間（１４１）が形成されるケーシング（１４０）をさらに備える
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の液体供給システム。
【請求項１２】
前記液体パッケージは，底面（２２０）から天面（２３０）に亘って貫通する貫通口（２４０）を有し，
前記液体パッケージ（２００）の側壁（２１０）は，前記貫通口に面する内側の内壁（２１１）及び外側の外壁（２１２）が前記蛇腹状に形成されており，
前記液体パッケージの貫通口に前記プランジャのロッドが差し込まれる
請求項１１に記載の液体供給システム。
【請求項１３】
前記輸液ポンプは，
前記液体パッケージの底面（２２０）に当接し，前記液体パッケージに対して液体の注出推力を伝達する押し板部（１３０）と，
前記液体パッケージの天面（２３０）に当接し，前記押し板部との間で液体パッケージを挟み込む天板（１４２）とを有し，
前記天板は，前記液体パッケージとの当接面に前記押し板部（１３０）側に向かって突出した凸部（１４５）を有し，
前記液体パッケージの天面は，前記天板の凸部が嵌合する凹部（２３２）を有する
請求項１に記載の液体供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，薬液や血液などの液体を一定速度で持続的に供給するための液体供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から，所定の薬液などを生体内（血管など）に少量ずつ一定速度で持続的に投与するための液体持続注入器として，例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１の薬液連続注入器は，薬液などが充填された第１のシリンダと，この第１のシリンダに組み付けられた第２のシリンダと，この第２のシリンダ内に配設されたピストン及びプッシャとを備えており，このプッシャが第１のシリンダ内に延在している。そして，この注入器は，第２のシリンダ内のピストンを引いて第２のシリンダ内を負圧にし，その後にこのピストンが戻る力を利用して，プッシャを介して第１のシリンダ内の薬液を押圧して外部に吐出するように構成されている。
【０００３】
このように，シリンダ内の真空室と大気室との差圧を推力として薬液を一定速度で持続的に押し出す注入器は，電源を必要とせず，しかも注入器を吊り下げずに使用することができることから，医療現場での使い勝手が良く製造コストが安価なものであるとして，近年その需要が高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−２０７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，特許文献１に記載の液体持続注入器は，第１のシリンダ内に薬液等の液体を直接充填するものであり，液体をすべて吐出し切った後に液体を第１のシリンダに再充填することは衛生管理上好ましくないことから，使用後には注入器全体を廃棄する必要があった。このため，特許文献１の注入器は，その構造上，注入器を繰り返し使用するのに適さないものであった。このように，使用する度に注入器全体を取り替えることとすると，薬液のコストに加えて注入器のコストがかかることとなるため，治療を受ける患者の経済的負担が大きくなるという問題がある。特に，注入器のうち，液体の吐出推力を生成する輸液構造は真空室を形成する必要があることから，比較的精密に構成されたものであり，その製造コストが大きい部分であるとされている。
【０００６】
そこで，本発明は，液体を一定速度で持続的に供給するための装置において，液体の吐出推力を生成する輸液ポンプを繰り返し使用することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発明者は，上記従来技術の問題を解決する手段について鋭意検討した結果，真空室と大気室との差圧力を推力としてプランジャを前進させる機構を持つ輸液ポンプ内に，液体が充填された液体パッケージを着脱自在に収容し，しかもこの液体パッケージの側壁を蛇腹状とすることで，パッケージ内の液体を安定した速度で持続的に吐出できるようになるとともに，液体パッケージのみを使い捨てにして，輸液ポンプは繰り返し使用できるようになるという知見を得た。そして，本発明者は，上記知見に基づけば従来技術の問題を効果的に解決できることに想到し，本発明を完成させた。具体的に説明すると，本発明は以下の構成を有する。
【０００８】
本発明は，液体供給システムに関する。本発明の液体供給システムは，輸液ポンプと液体パッケージを備える。輸液ポンプは，基本的に，シリンダと，このシリンダの内部で軸方向に進退可能なプランジャとを有する。また，輸液ポンプは，液体パッケージを収容するためのケーシングを有していてもよい。輸液ポンプは，プランジャに設けられたピストンによってシリンダ内が大気室と真空室とに仕切られている。ここにいう「真空室」とは，大気圧よりも低い圧力の空間である。また，「大気室」は，シリンダ外の大気に連通する吸気口を有し，その内部が大気圧となっている空間である。そして，輸液ポンプは，真空室と大気室とを仕切るピストンに作用する差圧力を推力としてプランジャを前進させる。なお，「前進」とは，液体パッケージを縮小させる方向に向かってプランジャを進行させることを意味する。これに対して「後退」とは，「前進」とは反対の方向に向かってプランジャを退行させることを意味する。また，液体パッケージには，所定の液体（補液や薬液や血液等）が充填されている。この液体パッケージは，輸液ポンプ内（例えばケーシング内）に着脱可能に収容される。この液体パッケージは，少なくとも液体の注出口と側壁とを有している。そして，この液体パッケージの側壁は，前進するプランジャによって押圧されたときに軸方向に収縮する蛇腹状に形成されている。「蛇腹」とは，山折線と谷折線が交互に繰り返し形成された構造である。液体パッケージに軸方向の圧力が加わると，蛇腹状の側壁が山折線と谷折線において折り畳まれ，この側壁の軸方向の高さが小さくなる。このように，液体パッケージがプランジャによって押圧されて蛇腹状の側壁が収縮すると，液体パッケージ内の液体が注出口から吐出される仕組みとなっている。
【０００９】
上記構成のように，本発明は，輸液ポンプ自体に所定の液体を直接充填するのではなく，この輸液ポンプから取り外し可能な液体パッケージに液体を充填しておくこととしている。このため，液体パッケージのみを使い捨てとし，このパッケージのみを交換すれば衛生上の問題を解決することができるため，輸液ポンプは繰り返し使用することが可能となる。液体パッケージは安価に製造することができるため，輸液ポンプに高性能なものを利用したとしても，患者の経済的負担を少なく抑えることができる。また，液体パッケージの側壁を蛇腹状とすることで，このパッケージ内に封入された液体に対して常に安定した圧力を負荷することができる。このため，液体パッケージ内の液体を最初から最後まで一定速度で持続的に吐出することが可能となる。
【００１０】
本発明の輸液ポンプは，押し板部をさらに有する。この押し板部は，液体パッケージの底面に当接して，この液体パッケージに対して液体の注出推力を伝達する部位である。このとき，押し板部は，液体パッケージとの当接面に凸部を有することが好ましい。また，液体パッケージの底面は，押し板部の凸部が嵌合する凹部を有することが好ましい。このように，液体パッケージの底部を部分的に内部に窪ませておき，この状態でこのパッケージの底部を押し板部によって押圧することで，パッケージの蛇腹状の側壁を完全に収縮させた際にその内部に残留する液体の量を軽減することができる。すなわち，液体パッケージの底面と天面が平面状である場合，蛇腹状の側壁を最大限収縮させた（押し潰した）としても，このパッケージの底面と天面の間に空間が生じ，この空間に液体が残留することとなる。そこで，底面に凹部を形成して部分的に内部に向かって窪ませることで，蛇腹状の側壁を最大限収縮させたときに，底面と天面の間に生じる空間の容積を減らすことができる。
【００１１】
本発明において，シリンダは，真空室と外界を連通する通気口と，この通気口に設置された逆止弁とを有することが好ましい。逆止弁は，真空室から外界への排気を許容し，外界から真空室への空気の流入を阻止するためのものである。このように，シリンダに逆止弁付きの通気口を設けておくことで，輸液ポンプの繰り返し使用が原因で真空室内に漏れた空気を外界へと排気することが容易になる。このため，輸液ポンプを繰り返し使用する場合であっても，真空室内の真空度を維持することができ，その結果液体の吐出速度を安定させることができる。
【００１２】
本発明に係る液体供給システムは，初期化アクセサリをさらに備えることが好ましい。初期化アクセサリは，プランジャを後退させて真空室の容積を拡張する機械的構造を有するものである。この機械的構造としては，例えばプランジャを後退させる方向に押し板部を押圧する台形ネジやラックランドピニオン機構が挙げられる。前述したとおり，本発明は，輸液ポンプを繰り返し使用することを想定している。輸液ポンプを再利用する際には，シリンダ内のプランジャを後退させて真空室の容積を拡張する必要がある。そこで，このようなプランジャ位置（ピストン位置）の初期化を行うためのアクセサリを別途用意することが好ましい。
【００１３】
本発明において，初期化アクセサリは，輸液ポンプとは別体で構成されており，プランジャを後退させる方向に押圧するための機構を持つことが好ましい。初期化アクセサリを輸液ポンプとは別体として設けることで，輸液ポンプのサイズをコンパクトに維持できる。また，初期化アクセサリに，プランジャを後退させる方向に引っ張るのための構成を持たせるのではなく，プランジャを後退させる方向に押圧させるための構成を持たせることで，初期化アクセサリの構造を簡素化できる。      
【００１４】
本発明において，輸液ポンプは，ロック機構をさらに有することが好ましい。ロック機構は，プランジャが後退している状態において，プランジャの一部と係合してプランジャの進退を停止させる。例えば上記のように初期化アクセサリ等を用いてピストン位置を初期化した場合に，そのまま放置しておくとプランジャが再度吐出方向に向かって前進してしまう。そこで，上記ロック機構を設けて，ピストンを初期位置に保持することで，輸液ポンプを再利用する際に液体パッケージの再装填作業が容易になる。
【００１５】
本発明に係る液体供給システムは，液体パッケージの注出口に連結された輸液回路をさらに備えるものであってもよい。この輸液回路の先端には，例えば液体パッケージ内の液体（補液や薬液や血液等）を患者の体内に注入するための注射針を取り付けることができる。この場合に，輸液回路は，液体流量の固定抵抗を有する流量制御機構を有することが好ましい。このように，液体パッケージと注射針との間の輸液回路において固定抵抗付きの流量制御機構を設けることで，フリーフロー（液体パッケージから輸液回路を取り外したときにこの回路内に残留している液体が患者体内に注入される現象）や，過誤による液体の過剰投与を防止することができる。
【００１６】
本発明において，流量制御機構は，液体流入側の配管外形と液体流出側の配管外形が異なることが好ましい。仮に流量制御機構における流入側と流出側の配管外形が同径であると，医療過誤などを防止するための流量制御機構が輸液回路に装着されないまま輸液が開始されて，薬液の過剰投与事故が発生するおそれがある。そこで，流量制御機構における流入側と流出側の配管外形を異径とし，この流量制御機構を介在させなければ輸液回路を形成できないようにしておくことで，このような薬液の過剰投与事故を未然に回避できる。
【００１７】
本発明において，流量制御機構は，液体流量の固定抵抗値を変化させることができ，当該抵抗値に応じて液体の単位時間あたりの流出量が変化するものであることが好ましい。例えば，流量制御機構は，直径の異なる流路を選択可能に構成されており，選択した流路に応じて液体流量の固定抵抗値が変化するものとすればよい。このように，液体の流出量を簡単に切り替えできるようにすることで，医療現場での作業を簡便化することができる。
【００１８】
本発明において，流量制御機構は，液体の流路を遮断することができるものであることが好ましい。このように輸液の途中でも吐出を停止できるように流量制御機構を構成することで，例えば非常時における輸液の緊急停止動作を容易に行うことができる。
【００１９】
本発明において，輸血ポンプは，液体パッケージの収容空間が形成するためのケーシングを備えることが好ましい。この場合において，ケーシングは，プランジャのロッドのシリンダ外に突出した部位に固定されてプランジャの進退に追従するものであってもよい（図１１，図１２参照）。この場合，シリンダの大気室側の仕切壁とケーシングの間に液体パッケージの収容空間が形成されることとなる。このように，ケーシングをプランジャの進退に追従させることにより，輸液時にプランジャを前進させることに伴って液体パッケージの収容空間が小さくなり，結果として輸液ポンプ全体のサイズが小さくなる。このため，使用後の輸液ポンプをコンパクトにすることができ，収納時や運搬時の利便性が高まる。
【００２０】
上記実施形態において，輸液ポンプに収容される液体パッケージは，貫通口を持つ筒状（円筒状や四角筒状など）のものであることが好ましい。すなわち，液体パッケージは，底面から天面に亘って貫通する貫通口を有する。この場合に，液体パッケージの側壁は，貫通口に面する内側の内壁及び外側の外壁が蛇腹状に形成される。また，液体パッケージの貫通口にはプランジャのロッドが差し込まれる。これにより，液体パッケージに充填可能な液体の容量を確保するとともに，このパッケージに充填された液体に対して均一に圧力を付与することができ，液体の吐出量が安定する。
【００２１】
本発明において，輸液ポンプは，液体パッケージの底面に当接し液体パッケージに対して液体の注出推力を伝達する押し板部と，液体パッケージの天面に当接し押し板部との間で液体パッケージを挟み込む天板とをさらに有するものであってもよい。この場合に，天板は，液体パッケージとの当接面に押し板部側に向かって突出した凸部を有し，液体パッケージの天面は，天板の凸部が嵌合する凹部を有することとしてもよい。輸液ポンプの天板に凸部を設けて液体パッケージの天面に凹部を設けておくことで，前述した押し板部に凸部を設けて液体パッケージの底面に凹部を設ける形態と同様に，蛇腹状の側壁を最大限収縮させたときに，液体パッケージの底面と天面の間に生じる空間の容積を減らすことができる。このため，液体パッケージ内に残留する液体の量を減少させることができる。また，輸液ポンプは天板側を上向きにして使用することが一般的であるが，そのような使用方法を想定した場合に，本実施形態のように，輸液ポンプの天板に凸部を設けて液体パッケージの天面に凹部を設けておくことで，プランジャの推力が液体パッケージ内の輸液重量の影響を受けにくくなるため，プランジャが一定の速度で安定して前進するようになる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば，液体の吐出推力を生成する輸液ポンプを繰り返し使用することのできる液体供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は，第１の実施形態に係る液体供給システムの断面構造を示している。
【図２】図２は，第１の実施形態で使用される液体パッケージの例を示している。
【図３】図３は，第１の実施形態に係る液体供給システムの断面構造を簡略化して示しており，特に液体パッケージ内に液体が充填された状態を模式的に示している。
【図４】図４は，第１の実施形態に係る液体供給システムの断面構造を簡略化して示しており，特に液体パッケージ内に液体が排出された状態を示している。
【図５】図５は，初期化アクセサリの一例として，台形ネジを利用したものの使用状態を示している。
【図６】図６は，初期化アクセサリの別の例として，ラックアンドピニオン機構を利用したものの使用状態を示している。
【図７】図７は，ロック機構の一例を示している。
【図８】図８は，輸液回路に組み込まれた流量制御機構の一例を示している。
【図９】図９は，液体の吐出量を選択可能な流量制御機構の一例を示している。
【図１０】図１０は，プランジャの引上げ機構の一例を示している。
【図１１】図１１は，第２の実施形態に係る液体供給システムの断面構造であって，特に液体パッケージ内に液体が充填された状態を示している。
【図１２】図１２は，第２の実施形態に係る液体供給システムの断面構造であって，特に液体パッケージ内に液体が排出された状態を示している。
【図１３】図１３は，第２の実施形態で使用される液体パッケージの例を示している。
【図１４】図１４は，第３の実施形態に係る液体供給システムの断面構造を示している。
【図１５】図１５は，第３の実施形態で使用される液体パッケージの例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜変更したものも含む。
【００２５】
［液体供給システム：第１の実施形態］
図１から図４を参照して，第１の実施形態に係る液体供給システム１０について説明する。図１は，液体供給システム１０の断面構造を示している。また，図２は，液体供給システム１０内に収容される液体パッケージ２００の外観を示している。液体供給システム１０は，輸液ポンプ１００と液体パッケージ２００を備える。液体パッケージ２００は，薬液や血液などの任意の液体が充填された樹脂製の容器であり，輸液ポンプ１００内に収容される。輸液ポンプ１００は，液体パッケージ２００内の液体を吐出する方向にその液体パッケージ２００を押圧するポンプ装置である。本発明において，輸液ポンプ１００は繰り返し使用することが想定されている。液体パッケージ２００は使用の度に交換され使い捨てられるものである。
【００２６】
図１に示されるように，本実施形態に係る輸液ポンプ１００は，大別すると，シリンダ１１０，プランジャ１２０，押し板部１３０，ケーシング１４０，及び栓部材１５０から構成される。シリンダ１１０は，例えば円筒状に構成されており，その内部にプランジャ１２０が配置される。プランジャ１２０は，その軸方向に沿って進退（前進及び後退）できるようにシリンダ１１０内部に挿入されている。押し板部１３０は，シリンダ１１０から突出したプランジャ１２０の先端部に設けられており，液体パッケージ２００に直接当接して，プランジャ１２０が前進したときの押圧力を液体パッケージ２００に伝達する。ケーシング１４０は，液体パッケージ２００の収容空間を形成しており，ケーシング１４０の内壁と押し板部１３０との間で液体パッケージ２００を挟み込むことで，これを収縮させる。なお，本実施形態では，シリンダ１１０とケーシング１４０とが一体化されている。また，栓部材１５０は，シリンダ１１０の吸気口を密閉するために用いられる。
【００２７】
シリンダ１１０は，その内部空間が，プランジャ１２０のピストン１２２によって，真空室１１１と大気室１１２とに仕切られている。真空室１１１は，外界から空気が流入しないように密閉された空間であり，真空状態（大気圧よりも気圧が低い状態）が維持されている。他方で，大気室１１２は，シリンダ１１０に形成された吸気口１１３を介して外界から空気が流入する空間であり，その内部の圧力は基本的に大気圧と等しくなる。図１に示した実施形態では，円筒状のシリンダ１１０の内部空間のうち，ケーシング１４０側に位置する空間が真空室１１１となり，反対側の空間が大気室１１２となる。また，図示されるように，シリンダ１１０には，ケーシング１４０の収容空間１４１との間に仕切壁１１４が設けられている。この仕切壁１１４には，プランジャ１２０のロッド１２１を挿入するための挿通口１１５が形成されており，この挿通口１１５の内壁には，ロッド１２１と仕切壁１１４の間の気密状態を維持するためにパッキン１１６が取り付けられている。
【００２８】
また，図１内の拡大図に示されているように，仕切壁１１４には，シリンダ１１０の真空室１１１と外界とを連通する通気口１１７が形成されている。本実施形態では，この通気口１１７によって，シリンダ１１０内の真空室１１１とケーシング１４０内の収容空間１４１が通気される。ただし，この通気口１１７には，逆止弁１１８が取り付けられている。この逆止弁１１８は，シリンダ１１０内の真空室１１１から外界（ケーシング１４０内の収容空間１４１）への排気は許容するものの，この外界から真空室１１１への空気の流入を阻止するように機能する。これにより，真空室１１１内に外界から空気が漏入することはなく，真空室１１１内の真空状態が保たれる。ただし，輸液ポンプ１００の繰り返しの使用により，真空室１１１内に僅かながらに漏入した空気が蓄積し，真空室１１１内の真空度が低下することも考えられる。このため，逆止弁１１８を開いて真空室１１１内の空気を外界へと排気し，その内部の真空度を一定値以下に維持できるようにしている。
【００２９】
プランジャ１２０は，シリンダ１１０の挿通口１１５に挿し込まれたロッド１２１と，ロッド１２１のうちのシリンダ１１０内に配設された部位に設けられたピストン１２２とを有する。本実施形態では，ピストン１２２は，ロッド１２１の後端部位に設けられている。ピストン１２２は，シリンダ１１０内を真空室１１１と大気室１１２とに気密的に仕切りつつ，シリンダ１１０内をロッド１２１の軸方向に沿って進退できるようにするために，シリンダ１１０の内壁と接触する部位にパッキン１２３が取り付けられている。このプランジャ１２０は，ピストン１２２に作用する真空室１１１と大気室１１２の間の差圧力を推力として，ロッド１２１の軸方向に沿ってシリンダ１１０を前進する。すなわち，シリンダ１１０の吸気口１１３が開放されて，大気室１１２内に空気が流入すると，大気室１１２の容積が拡張することとなり，その際にピストン１２２に対して大気室１１２から真空室１１１へと向かう方向に圧力が加わる。この圧力によってピストン１２２が押圧されて前進し，大気室１１２の容積が拡張するのに伴って，真空室１１１の容積が減少する。このように，プランジャ１２０は一定速度でシリンダ１１０を前進し，その結果，液体パッケージ２００に対して一定の押圧力を持続的に負荷することができる。
【００３０】
プランジャ１２０のロッド１２１は，軸方向の前端部分がシリンダ１１０外部に突出し，その前端部分はケーシング１４０の収容空間１４１に侵入している。また，このロッド１２１の前端部分には，液体パッケージ２００に当接する押し板部１３０が設けられている。なお，ロッド１２１と押し板部１３０は一体成型されたものであってもよいし，別部材によって構成されていてもよい。押し板部１３０は，液体パッケージ２００の底面全体に当接する接触面を有することが好ましく，この接触面の直径はケーシング１４０の内径とほぼ同径で形成されていることが特に好ましい。ただし，本発明においては，ケーシング１４０内に真空空間を形成する必要はないため，押し板部１３０とケーシング１４０の内壁との間に隙間が形成されていても特に問題ない。
【００３１】
また，押し板部１３０のうちの液体パッケージ２００との接触面には，この液体パッケージ２００の存在方向に向かって突出する凸部１３１が形成されている。この凸部１３１は，液体パッケージ２００の底面２２０に形成された凹部２２１に嵌合する。詳しくは後述するように，液体パッケージ２００の側壁２１０は蛇腹状となっているため，液体パッケージ２００内に残留する液体の量を低減させるために，押し板部１３０に凸部１３１が設けられている。押し板部１３０における凸部１３１の隆起高さは，例えば液体パッケージ２００の蛇腹状の側壁２１０を最大限折り畳んだときの側壁の最小高さとほぼ等しいことが好ましい。例えば，押し板部１３０における凸部１３１の隆起高さは，液体パッケージ２００の側壁２１０の最小高さに対して８０％〜１２０％とすればよい。
【００３２】
ケーシング１４０は，液体パッケージ２００の収容空間１４１を形成するための部位である。本実施形態において，ケーシング１４０はシリンダ１１０に固定されており，プランジャ１２０が進退してもケーシング１４０とシリンダ１１０の相対位置は変化しない。ケーシング１４０は，プランジャ１２０の軸方向延長線上の端部に取外し可能な蓋部材１４２を有しており，この蓋部材１４２を取り外すことで，収容空間１４１内部に液体パッケージ２００を収容したり，あるいは収容空間１４１から使用済みの液体パッケージ２００を取り出したりすることができる。また，この蓋部材１４２には，取出口１４３が設けられており，この取出口１４３から液体パッケージ２００の注出口２３１をケーシング１４０外部に取り出すことができる。また，ケーシング１４０内の収容空間１４１は，押し板部１３０と蓋部材１４２の間の収縮空間１４１ａと，押し板部１３０とシリンダ１１０の間の拡張空間１４１ｂとに区分けできる。収縮空間１４１ａは，プランジャ１２０及び押し板部１３０の前進に伴って容積が収縮する空間であり，拡張空間１４１ｂはプランジャ１２０及び押し板部１３０の前進に伴って容積が拡張する空間である。液体パッケージ２００は，ケーシング１４０の収容空間１４１のうち，上記の収容空間１４１内に収容されることとなる。
【００３３】
栓部材１５０は，シリンダ１１０の吸気口１１３を閉塞するために用いられる。図１に示されるように，栓部材１５０がシリンダ１１０の吸気口１１３に挿し込まれた状態では，シリンダ１１０の大気室１１２が密閉されて，吸気口１１３を介した大気室１１２への空気の流入が阻止される。この状態では，真空室１１１と大気室１１２の圧力が均衡することとなるため，プランジャ１２０は移動せず，初期位置に留まることとなる。この意味で，栓部材１５０はロック機構として機能する。他方で，栓部材１５０を吸気口１１３から取り外すと，この吸気口１１３を介してシリンダ１１０内に空気が流入する。すると，真空室１１１と大気室１１２の間に差圧が生まれて，プランジャ１２０に対して前進するための推力が加わることとなる。
【００３４】
図２は，液体パッケージ２００の一実施形態を示している。図２に示されるように，液体パッケージ２００は，側壁２１０と，側壁２１０の下端に位置する底面２２０と，側壁２１０の上端に位置する天面２３０とによって，液体を充填するための空間を形成したものである。図示した例では，底面２２０及び天面２３０はそれぞれ円形状に形成されている。また，天面２３０には，液体パッケージ２００内部の液体を排出するための注出口２３１が設けられている。また，底面２２０と天面２３０とを繋ぐ側壁２１０は，蛇腹状に形成されており，軸方向（すなわち底面２２０から天面２３０までの高さ方向）に収縮及び伸長できるように構成されている。すなわち，蛇腹状の側壁２１０は，側壁２１０の周方向に沿って延びる山折線と谷折線とが，液体パッケージ２００の高さ方向に交互に繰り返し形成されたものであり，山折線と谷折線に沿って側壁２１０を折り曲げることで，この側壁２１０全体が折り畳まれる構造となっている。また，液体パッケージ２００の底面２２０には，その内部方向に向かって窪んだ凹部２２１が形成されている。この凹部２２１には，前述したように押し板部１３０の凸部１３１が嵌合する。底面２２０の凹部２２１の深さは，蛇腹状の側壁２１０を最大限折り畳んだときの側壁の最小高さとほぼ等しいことが好ましく，例えばこの側壁２１０の最小高さに対して８０％〜１２０％とすればよい。
【００３５】
図３及び図４は，図１に示した液体供給システム１０を一部簡略化して示しており，プランジャ１２０及び押し板部１３０が前進することによって，液体パッケージ２００内の液体が排出される様子を示している。図３は，プランジャ１２０のピストン１２２がシリンダ１１０内の初期位置にあり，液体パッケージ２００に対して押圧力が負荷されていない状態を示している。この初期状態から，シリンダ１１０の吸気口１１３を開放すると，吸気口１１３を介して外界の空気がシリンダ１１０の大気室１１２へと流入し，大気室１１２の容積が拡張する。すると，大気室１１２内に流入した空気の圧力を受けてプランジャ１２０のピストン１２２が軸方向に沿って前進し，大気室１１２の容積拡張に伴って，真空室１１１の容積が減少する。プランジャ１２０が前進すると，プランジャ１２０の押圧力が押し板部１３０を介してケーシング１４０内に収容された液体パッケージ２００に伝達される。液体パッケージ２００は，押し板部１３０によって押圧されると，プランジャ１２０の軸方向に沿って蛇腹状の側壁２１０が収縮し，その内部に充填されている液体が注出口２３１から吐出される。プランジャ１２０は，一定速度で持続的に前進するため，液体パッケージ２００には一定の圧力で持続的に押圧されることとなる。従って，液体パッケージ２００の注出口２３１からは，単位時間あたりの吐出量を一定に保ったまま液体が一定時間持続的に吐出されることとなる。また，図３及び図４に示されるように，液体パッケージ２００の注出口２３１は輸液回路４００に接続されており，注出口２３１から吐出した液体は輸液回路４００を経由して，最終的には患者の生体内に注入される。
【００３６】
図４は，プランジャ１２０がシリンダ１１０内の限界位置まで進行し，液体パッケージ２００から液体を排出し終えた様子を示している。図４に示されるように，液体パッケージ２００は，側壁２１０が蛇腹状に形成されているため，液体パッケージ２００から液体を完全に排出した状態では，この蛇腹状の側壁２１０が折り畳まれることとなる。また，図４に示されるように，押し板部１３０に凸部１３１を形成するとともに，液体パッケージ２００の底面２２０にこの凸部１３１に対応する凹部２２１を設けておくことで，液体パッケージ２００を完全に押し潰した状態において，このパッケージ内に残留する液体の量をほとんどなくすことができる。また，液体の排出後は，ケーシング１４０の蓋部材１４２を取り外して，ケーシング１４０内から使用済みの液体パッケージ２００を取り出すことができる。また，例えば後述する初期化アクセサリを利用してプランジャ１２０を初期位置まで押し戻すことで，再度ケーシング１４０内に液体充填済みの別の液体パッケージ２００を収容することが可能になる。このため，液体パッケージ２００は使い捨てにするものの，輸液ポンプ１００自体は繰り返し使用することができる。
【００３７】
［初期化アクセサリ］
続いて，図５及び図６を参照して，輸液ポンプ１００の再利用を簡便化するための初期化アクセサリの一例について説明する。初期化アクセサリは，基本的に，プランジャ１２０を後退させて，シリンダ１１０の大気室１１２の容積を拡張するための機械的構造を有する。このような機械的構造の例は，例えば台形ネジを用いるもの（図５参照）や，ラックアンドピニオン機構（図６）を用いるものが挙げられる。なお，初期化アクセサリは，輸液ポンプ１００と別体として用いられるものであってもよいし，輸液ポンプ１００と一体化したものであってもよいし。本願明細書では，初期化アクセサリの一例として，輸液ポンプ１００と別体として用いられる形態のものを説明する。
【００３８】
図５は，台形ネジを利用した初期化アクセサリ３１０の使用状態を示している。図５に示されるように，この初期化アクセサリ３１０は，外周にネジが形成されたネジ状ロッド３１１と，このネジ状ロッド３１１の端部に取り付けられたハンドル３１２とを有する。この初期化アクセサリ３１０は，ネジ状ロッド３１１をケーシング１４０の取出口１４３から挿入して，その先端部分を押し板部１３０に当接させてこれを押圧することで，押し板部１３０及びプランジャ１２０を後退させるようにして使用する。ネジ状ロッド３１１は，プランジャ１２０を最終位置から初期位置まで押し戻すことのできる十分な長さを有するものとする。具体的には，ネジ状ロッド３１１は，ケーシング１４０の軸方向の長さ以上の長さを有することが好ましい。また，ケーシング１４０の取出口１４３の内壁部分にもネジが形成されており，この取出口１４３のネジとネジ状ロッド３１１の外周のネジとが噛み合うようになっている。このため，ネジ状ロッド３１１を取出口１４３内壁のネジに噛み合わせた状態で，ハンドル３１２を回すことによってネジ状ロッド３１１を回転させ，ハンドル３１２の回転運動をネジ状ロッド３１１の直進運動に変換する。このようにして，ハンドル３１２を回すことでネジ状ロッド３１１をケーシング１４０の奥へ向かって進行させ，押し板部１３０を後退方向へ押圧する。
【００３９】
また，ネジ状ロッド３１１によって押し板部１３０を押圧する際に，このネジ状ロッド３１１は押し板部１３０の凸部１３１に接触することが好ましい。押し板部１３０の凸部１３１は，肉厚に形成されておりその強度が増している部分であるため，この部分にネジ状ロッド３１１の先端を押し当てるようにすることで，押し板部１３０の破損を防止できる。また，より具体的には，ネジ状ロッド３１１の軸方向延長線上には，プランジャ１２０のロッド１２１が位置していることが好ましい。特にネジ状ロッド３１１の軸とプランジャ１２０のロッド１２１の軸が一致していることが好ましい。このように，ネジ状ロッド３１１とロッド１２１の軸を一致させることで，ネジ状ロッド３１１の直線運動による押圧力がプランジャ１２０に効率的に伝達されるため，このプランジャ１２０を初期位置まで押し戻すことが容易になり，またプランジャ１２０の軸に歪みや破損が生じることを防止できる。
【００４０】
図６は，ラックアンドピニオン機構を利用した初期化アクセサリ３２０の使用状態を示している。図６に示した初期化アクセサリ３２０は，ラックが形成されたラック状ロッド３２１と，このラックに噛み合うピニオン３２２と，このピニオン３２２に回転力を伝達するシャフト３２３と，このシャフト３２３を回転させるハンドル３２４と，これらのラック状ロッド３２１，ピニオン３２２，シャフト３２３，及びハンドル３２４を支持するフレーム３２５とを有する。この初期化アクセサリ３２０は，ラック状ロッド３２１をケーシング１４０の取出口１４３から挿入して，その先端部分を押し板部１３０に当接させてこれを押圧することで，押し板部１３０及びプランジャ１２０を後退させるようにして使用する。ラック状ロッド３２１は，プランジャ１２０を最終位置から初期位置まで押し戻すことのできる十分な長さを有するものとする。具体的には，ラック状ロッド３２１は，ケーシング１４０の軸方向の長さ以上の長さを有することが好ましい。また，ピニオン３２２にはシャフト３２３が固定されており，シャフト３２３はハンドル３２４に固定されており，ピニオン３２２とハンドル３２４は回転軸を共有している。ハンドル３２４を回すとシャフト３２３を介してピニオン３２２が回転し，このピニオン３２２の回転運動がラック状ロッド３２１の直線運動に変換される。このようにして，ハンドル３２４を回すことでラック状ロッド３２１をケーシング１４０の奥へ向かって進行させ，押し板部１３０を後退方向へ押圧する。
【００４１】
図６に示した初期化アクセサリ３２０においても，図５のものと同様に，ラック状ロッド３２１によって押し板部１３０を押圧する際に，このラック状ロッド３２１が押し板部１３０の凸部１３１に接触するように構成されていることが好ましい。特に，ラック状ロッド３２１の進行方向延長線上には，プランジャ１２０のロッド１２１が位置していることが好ましい。
【００４２】
［ロック機構］
続いて，図７を参照して，プランジャ１２０を初期位置に固定（ロック）するためのロック機構の例について説明する。このロック機構は，プランジャ１２０が初期位置に位置している状態において，プランジャ１２０の一部と係合してプランジャ１２０の進退を停止させるためのものである。
【００４３】
図７に示した実施形態では，プランジャ１２０のロッド１２１は，ピストン１２２が形成された位置よりも後端部側（後退方向側）に突出した突起部１２４を有している。この突起部１２４は，その中腹の一部に係合溝１２５が形成されていると共に，その端縁にはテーパー部１２６が形成されている。また，ロッド１２１の突起部１２４は，シリンダ１１０の吸気口１１３に挿し込むことができる。また，シリンダ１１０は，吸気口１１３の付近に，この吸気口１１３と直交交差するようにスライド溝１１９が形成されている。
【００４４】
ロック機構１６０は，ロッド１２１の突起部１２４の係合溝１２５に係合してこれをロックするための機構を持つ。具体的に説明すると，図７（ａ）に示されるように，ロック機構１６０は，シリンダ１１０のスライド溝１１９に挿し込まれたスライダー１６１を有する。このスライダー１６１は，ロッド１２１の突起部１２４を挿し込むことのできる開口部１６２と，突起部１２４の係合溝１２５に係合するフック部１６３とを有する。図示した例では，スライダー１６１における開口部１６２の内縁がフック部１６３として機能する。また，シリンダ１１０のスライド溝１１９にはスプリング１６４が配設されており，このスプリング１６４は，スライダー１６１のフック部１６３が突起部１２４の係合溝１２５に挿入される方向に向かって，スライダー１６１を付勢している。また，スライダー１６１は，スプリング１６４によって付勢された状態において，その一部がスライド溝１１９から突出し，この突出部位の先端にボタン１６５が取り付けられている。
【００４５】
次にロック機構１６０の動作を説明する。図７（ａ）に示されるように，例えば上説した初期化アクセサリ等を利用してプランジャ１２０が後退すると，ロッド１２１の突起部１２４がシリンダ１１０の吸気口１１３に挿し込まれるとともに，この突起部１２４はスライド溝１１９内に位置するスライダー１６１の開口部１６２にも挿し込まれる。また，ロッド１２１の突起部１２４はテーパー部１２６において最初にスライダー１６１に接触し，突起部１２４が後退するにつれてスライダー１６１がスプリング１６４を収縮させる方向に摺動する。その後，図７（ｂ）に示されるように，突起部１２４がさらに後退して突起部１２４の係合溝１２５がスライダー１６１のフック部１６３と平行な位置まで到達すると，フック部１６３が係合溝１２５に挿し込まれる方向に向かってスプリング１６４によってスライダー１６１が押圧される。これにより，フック部１６３と係合溝１２５とが係合し，プランジャ１２０の進退動作が停止する。このように，プランジャ１２０を後退させることによって，プランジャ１２０の進退動作が自動的に停止するようになっている。また，プランジャ１２０の進退が停止した状態においては，スライダー１６１の一部がスライド溝１１９から突出している。このスライダー１６１の突出部位に設けられたボタン１６５をプッシュすると，スライダー１６１がスプリング１６４を収縮させる方向に摺動し，スライダー１６１のフック部１６３とプランジャ１２０の突起部１２４との係合状態が解除される。すると，前述したように，プランジャ１２０は，液体パッケージ２００を押圧する方向に向かって自動的に前進を開始する。このように，図７に示したロック機構１６０によれば，プランジャ１２０のロック解除動作をワンアクション（ワンプッシュ）で行うことができる。
【００４６】
［流量制御機構］
続いて，図８及び図９を参照して，輸液回路４００に配置された流量制御機構４２０について説明する。図８（ａ）は，流量制御機構４２０の一例を示している。図８（ａ）に示されるように，流量制御機構４２０は，流入側チューブ４１０と流出側チューブ４３０の間に介在し，流入側チューブ４１０から流出側チューブ４３０へと流れ込む液体の流量を制御する。なお，流入側チューブ４１０は，液体パッケージ２００に注出口２３１と流量制御機構４２０とを連結する用途で用いられ，流出側チューブ４３０は，例えば流量制御機構４２０と注射針（不図示）とを連結する用途で用いられる。
【００４７】
図８（ａ）に示した例において，流量制御機構４２０は，流入側チューブ４１０内に差し込まれる流入側配管４２１と，流出側チューブ４３０内に差し込まれる流出側配管４２３と，これらの配管４２１，４３１の間に設けられたオリフィス４２２とを有する。オリフィス４２２は，流入側配管４２１の配管内径及び流出側配管４２３の配管内径よりも流路の内径が小さくなった部位である。このオリフィス４２２が液体流量の固定抵抗として機能する。このような流量制御機構４２０を輸液回路４００内に設けることで，フリーフローや液体の過剰投与を回避できる。また，図８（ａ）のような流量制御機構４２０は複数種類用意しておき，種類ごとにオリフィス４２２の流路径を異ならせるとよい。これにより，流量制御機構４２０を交換することで，固定抵抗値を任意に変更することができる。
【００４８】
図８（ｂ）は，図８（ａ）に示した流量制御機構４２０の改良形態を示している。図８（ｂ）では，流量制御機構４２０の流入側配管４２１の配管外形を符号φＤで示し，流出側配管４２３の配管外形を符号φｄで示している。この場合，流入側配管４２１の配管外形φＤと，流出側配管４２３の配管外形φｄは，互いに異なることが好ましい（φＤ≠φｄ）。例えば図８（ｂ）に示した例では，流入側配管４２１の配管外形φＤが，流出側配管４２３の配管外形φｄよりも大径に形成されている（φＤ＞φｄ）。このため，輸液回路４００では，流入側チューブ４１０と流出側チューブ４３０とで，その内径が異なるものが用いられる。実際，図８（ｂ）に示した例では，流入側チューブ４１０の内径は流出側チューブ４３０の内径よりも大きく形成されている。このように輸液回路４００を設計することで，流入側チューブ４１０と流出側チューブ４３０の間に流量制御機構４２０を取り付けずに，例えば流入側チューブ４１０に注射針を直接連結することができなくなるため，液体の過剰投与の事故を防止できる。すなわち，注射針は，内径の小さい流出側チューブ４３０にしか連結することができず，内径の大きい流入側チューブ４１０には直接連結できないように設計されている。このようにすれば，流入側チューブ４１０と流出側チューブ４３０の間に必ず流量制御機構４２０を介在させるように，看護師等に促すことができる。
【００４９】
図９は，流量制御機構４２０の別の形態を示している。図９に示した流量制御機構４２０は，液体流量の固定抵抗値を変化させる機能を持つ。すなわち，この流量制御機構４２０には，流路径の異なる複数種類のオリフィス４２２ａ〜４２２ｄが設けられており，流入側配管４２１と流出側配管４２３とを連結するオリフィス４２２を複数種類の中から状況に応じて適宜選択することができる。固定抵抗値（オリフィス）を選択できるようにすることで，抵抗値に応じて液体の単位時間あたりの流出量を任意に調整できる。
【００５０】
具体的に説明すると，図９に示した流量制御機構４２０は，その本体部材４２０に流入側配管４２１と流出側配管４２３とが形成されており，これらの配管４２１，４２３の間に流量切替弁４２４が挿入されている。流量切換弁４２４は，略円柱状の部材で構成されており，本体部材４２０内で周方向に回転させることができる。図９に示した例では，流量切替弁４２４には摘み部４２５が形成されており，この摘み部４２５を把持して向きを変えることで，流量切替弁４２４を容易に回転させることができる。流量切換弁４２４は，それぞれ流路径の異なる複数種類のオリフィス４２２ａ〜４２２ｄが形成されており，本体部材４２０にける流量切換弁４２４のポジション（向き）によって，流入側配管４２１と流出側配管４２３とを連結するオリフィス４２２が変化する。例えば，図示した例では，１ｍｌ／秒，２ｍｌ／秒，４ｍｌ／秒，及び８ｍｌ／秒の４種類のオリフィス４２２ａ〜４２２ｄが設けられている。また，流量切換弁４２４には，流入側配管４２１と流出側配管４２３との間を遮断する（すなわち流量をゼロにする）ためのポジションも設けられている。このため，緊急時には流量切換弁４２４を操作して流路を遮断することで，生体に液体を注入することを停止できる。
【００５１】
また，本体部材４２０は，流量切換弁４２４に当接するディテント用鋼球４２６と，このディテント用鋼球４２６を流量切換弁４２４に向けて付勢するスプリング４２７を有する。これにより，流量切換弁４２４を回転する際、所定位置の保持ができる為流量切換弁４２４のポジションの位置決めが容易になる。また，本体部材４２０には，流量切換弁４２４との隙間から流体が漏洩することを防止するために適所にＯリング４２８が配置されている。
【００５２】
［プランジャ引上げ機構］
続いて，図１０を参照して，プランジャ１２０を前進方向に引上げるための機構について説明する。図１０に示されるように，シリンダ１１０の真空室１１１内に空気が漏入すると，プランジャ１２０のピストン１２２がシリンダ１１０の仕切壁１１４に当接する位置まで自動的には進行せず，シリンダ１１０の真空室１１１内に空気が残留することとなる。このように真空室１１１内に空気が残留したままでは真空室１１１内の真空度を高めることができなくなる。
【００５３】
そこで，図１０に示されるように，プランジャ１２０のロッド１２１の前端部分に設けられた押し板部１３０（特に凸部１３１）に，一又は複数の係合溝１３２を形成しておく。また，引上げアクセサリ５００を別途設ける。この引上げアクセサリ５００は，押し板部１３０の係合溝に係合する係合シャフト５１０と，この係合シャフト５１０に取り付けられた把手５２０を有する。引上げアクセサリ５００は，ケーシング１４０の取出口１４３から係合シャフト５１０を差し込み，この係合シャフト５１０の先端を押し板部１３０の係合溝１３２に係合させることができるように構成されている。例えば係合シャフト５１０の外周にネジ山を形成し，押し板部１３０の係合溝１３２をネジ穴とすればよい。そして，引上げアクセサリ５００の係合シャフト５１０と押し板部１３０とが係合したところで，把手５２０を把持して，引上げアクセサリ５００とこれに係合したプランジャ１２０とを，プランジャ１２０の前進方向へ引っ張り上げる。前述したように，シリンダ１１０の仕切壁１１４の通気口１１７には逆止弁１１８が設けられているため，引上げアクセサリ５００によってプランジャ１２０を引き上げると，シリンダ１１０の真空室１１１内の残留空気が逆止弁１１８を圧迫して通気口１１７を開放し，この通気口１１７からシリンダ１１０の真空室１１１内の残留空気が外界へ排出される。このように，引上げアクセサリ５００を別途用意するとともに，シリンダ１１０の仕切壁１１４に通気口１１７を設けておくことで，シリンダ１１０の真空室１１１内に残留した空気を簡単に排気することができる。また，残留空気の排気後は逆止弁１１８が通気口１１７を閉塞するため，シリンダ１１０の真空室１１１の真空状態は維持される。
【００５４】
［液体供給システム：第２の実施形態］
続いて，図１１から図１３を参照して，第２の実施形態に係る液体供給システム２０について説明する。第２の実施形態に係る液体供給システム２０については，前述した第１の実施形態に係る液体供給システム１０と共通する部材については同じ符号を割り当てている。第２の実施形態について，第１の実施形態と異なる点を中心に説明を行う。
【００５５】
図１１は，使用前の液体供給システム２０の簡略化した断面構造を示し，図１２は，使用後の液体供給システム２０の簡略化した断面構造を示し，図１３は，液体供給システム２０内に収容される液体パッケージ２００の例を示している。液体供給システム２０は，輸液ポンプ１００と液体パッケージ２００を備える。第２の実施形態においても，輸液ポンプ１００は，繰り返し使用することが想定されており，液体パッケージ２００は，使用の度に交換され使い捨てられるものである。
【００５６】
図１１に示されるように，輸液ポンプ１００は，シリンダ１１０，プランジャ１２０，押し板部１３０，ケーシング１４０，及び栓部材１５０から構成される。シリンダ１１０は，例えば円筒状に構成されており，その内部にプランジャ１２０が配置される。プランジャ１２０は，その軸方向に沿って進退（前進及び後退）できるように，シリンダ１１０内部に挿入されている。押し板部１３０は，シリンダ１１０のうちのケーシング１４０との境界に位置する仕切壁１１４に設けられており，液体パッケージ２００に直接当接して，プランジャ１２０が前進したときの押圧力を液体パッケージ２００に伝達する。ケーシング１４０は，液体パッケージ２００の収容空間を形成しており，ケーシング１４０の内壁と押し板部１３０との間で液体パッケージ２００を挟み込むことで，これを収縮させる。第２の実施形態では，ケーシング１４０は，プランジャ１２０のロッド１２１のうちのシリンダ１１０外に突出した部位に固定されており，プランジャ１２０の進退に追従する。このため，プランジャ１２０の進退移動に伴って，シリンダ１１０とケーシング１４０の相対位置が変化することとなる。このように，第２の実施形態では，シリンダ１１０とケーシング１４０が別体として構成されている。
【００５７】
シリンダ１１０は，その内部空間が，プランジャ１２０のピストン１２２によって，真空室１１１と大気室１１２とに仕切られている。第２の実施形態では，円筒状のシリンダ１１０の内部空間のうち，ケーシング１４０側に位置する空間が大気室１１２となり，反対側の空間が真空室１１１となる。第２の実施形態では，真空室１１１と大気室１１２の位置関係が第１の実施形態とは逆になる。また，シリンダ１１０には，ケーシング１４０の収容空間１４１との間に仕切壁１１４が設けられている。この仕切壁１１４には，プランジャ１２０のロッド１２１を挿入するための挿通口１１５が形成されている。第２の実施形態では，この挿通口１１５が，大気室１１２内に空気を導入するための吸気口１１３としても機能する。
【００５８】
プランジャ１２０は，シリンダ１１０の挿通口１１５に挿し込まれたロッド１２１と，ロッド１２１のうちのシリンダ１１０内に配設された部位に設けられたピストン１２２とを有する。第２の実施形態では，ピストン１２２は，ロッド１２１の前端部位（すなわち前進方向の先端）に設けられている。プランジャ１２０は，ピストン１２２に作用する真空室１１１と大気室１１２の間の差圧力を推力として，ロッド１２１の軸方向に沿ってシリンダ１１０を前進する。第２の実施形態では，シリンダ１１０の挿通口１１５（吸気口１１３）から大気室１１２内に空気が流入すると，大気室１１２の容積が拡張することとなり，その際にピストン１２２に対して大気室１１２から真空室１１１へと向かう方向に空気の圧力が加わる。
【００５９】
第２の実施形態では，プランジャ１２０のロッド１２１の後端部位（すなわち後退方向の先端）に，ケーシング１４０を構成する外壁の一部が固定されている。すなわち，プランジャ１２０のロッド１２１の後端部位には，キャップ１２７がロッド１２１に対して着脱自在に取り付けられている。また，ケーシング１４０の外壁には差込穴１４４が形成されている。ケーシング１４０の差込穴１４４にキャップ１２７を差し込んだ状態で，このキャップ１２７をロッド１２１の後端に取り付けることで，キャップ１２７とロッド１２１との間でケーシング１４０の外壁を挟み込むことができる。これにより，ケーシング１４０がプランジャ１２０のロッド１２１に対して，取り外し可能に固定される。液体パッケージ２００の交換時には，キャップ１２７をロッド１２１から外して，ケーシング１４０とプランジャ１２０の固定状態を解除し，ケーシング１４０を一旦持ち上げてその内部に収容された液体パッケージ２００を交換すればよい。
【００６０】
第２の実施形態では，シリンダ１１０の仕切壁１１４のうち，ケーシング１４０の収容空間１４１と対向する面に，液体パッケージ２００に当接する押し板部１３０が設けられている。なお，シリンダ１１０と押し板部１３０は一体成型されたものであってもよいし，別部材によって構成されていてもよい。押し板部１３０は，液体パッケージ２００の底面全体に当接する接触面を有することが好ましく，この接触面の直径はケーシング１４０の内径とほぼ同径で形成されていることが特に好ましい。また，押し板部１３０のうちの液体パッケージ２００との接触面には，この液体パッケージ２００の存在方向に向かって突出する凸部１３１が形成されている。この凸部１３１は，液体パッケージ２００の底面２２０に形成された凹部２２１に嵌合する。
【００６１】
ケーシング１４０は，液体パッケージ２００の収容空間１４１を形成するための部材である。第２の実施形態において，ケーシング１４０はシリンダ１１０と別体として構成されており，プランジャ１２０が進退に伴ってケーシング１４０とシリンダ１１０の相対位置が変化する。ケーシング１４０は，プランジャ１２０の軸方向延長線上に前述した差込穴１４４が形成されている。ケーシング１４０内の収容空間１４１は，プランジャ１２０の前進に伴って容積が収縮する。液体パッケージ２００は，このケーシング１４０の収容空間１４１に収容される。また，ケーシング１４０のうち，押し板部１３０と対面する外壁には，取出口１４３が設けられており，この取出口１４３から液体パッケージ２００の注出口２３１をケーシング１４０外部に取り出すことができる。
【００６２】
図１３は，第２の実施形態で好適に利用可能な液体パッケージ２００の例を示している。図１３に示されるように，液体パッケージ２００は，基本的に，側壁２１０と，側壁２１０の下端に位置する底面２２０と，側壁２１０の上端に位置する天面２３０とによって，液体を充填するための空間を形成したものである。ただし，第２の実施形態においては，底面２２０から天面２３０に亘って貫通口２４０が形成されている。貫通口２４０は，略円筒状の液体パッケージ２００の中心軸に沿って形成されたものであることが好ましい。この液体パッケージ２００を輸液ポンプ１００のケーシング１４０内に収容するときに，この液体パッケージ２００の貫通口２４０には，プランジャ１２０のロッド１２１が差し込まれることとなる。また，液体パッケージ２００の中央に貫通口２４０が形成されているため，側壁２１０は，貫通口２４０に面する内側の内壁２１１と，外界に面する外側の外壁２１２とに分けられる。第２の実施形態に係る液体パッケージ２００では，内壁２１１，外壁２１２，底面２２０，及び天面２３０によって囲われた空間内に液体が充填される。さらに，図示した例では，底面２２０及び天面２３０はそれぞれ円形状に形成されている。また，天面２３０には，液体パッケージ２００内部の液体を排出するための注出口２３１が設けられている。
【００６３】
また，第２の実施形態では，側壁２１０を構成する内壁２１１及び外壁２１２の両方が，蛇腹状に形成されている。このため，第２の実施形態においても，前述した第１の実施形態（図２）と同様に，液体パッケージ２００が軸方向（すなわち底面２２０から天面２３０までの高さ方向）に収縮及び伸長できるように構成されている。また，液体パッケージ２００の底面２２０には，その内部方向に向かって窪んだ凹部２２１が形成されている。この凹部２２１には，押し板部１３０の凸部１３１が嵌合する。
【００６４】
図１１及び図１２は，プランジャ１２０が前進することによって，液体パッケージ２００内の液体が排出される様子を示している。図１１は，プランジャ１２０のピストン１２２がシリンダ１１０内の初期位置にあり，液体パッケージ２００に対して押圧力が付加されていない状態を示している。この初期状態から，シリンダ１１０の大気室１１２に空気が流入すると，大気室１１２の容積が拡張し，大気室１１２内に流入した空気の圧力を受けてプランジャ１２０のピストン１２２が軸方向に沿って前進する。また，大気室１１２の容積拡張に伴って，真空室１１１の容積が減少する。第２の実施形態では，プランジャ１２０は，後端部にケーシング１４０が固定されているため，プランジャ１２０の前進に伴ってケーシング１４０がシリンダ１１０に近づく方向に向かって移動し，その結果として，ケーシング１４０内の収容空間１４１が縮小する。ケーシング１４０内の収容空間１４１が縮小すると，このケーシング１４０内に収容された液体パッケージ２００がケーシング１４０と押し板部１３０との間で挟み込まれて縮小することとなる。このようにして，液体パッケージ２００は，押し板部１３０によって押圧されると，プランジャ１２０の軸方向に沿って蛇腹状の側壁２１０が収縮し，その内部に充填されている液体が注出口２３１から吐出される。第２の実施形態において，プランジャ１２０は，一定速度で持続的に前進するため，液体パッケージ２００には一定の圧力で持続的に押圧されることとなる。このため，液体パッケージ２００の注出口２３１からは，単位時間あたりの吐出量を一定に保ったまま液体が一定時間持続的に吐出されることとなる。また，液体パッケージ２００の注出口２３１は輸液回路４００に接続されており，注出口２３１から吐出した液体は輸液回路４００を経由して，最終的には患者の生体内に注入される。
【００６５】
図１２は，プランジャ１２０がシリンダ１１０内の限界位置まで進行し，液体パッケージ２００から液体が完全に排出された様子を示している。図１２に示されるように，液体パッケージ２００は，側壁２１０が蛇腹状に形成されているため，液体パッケージ２００から液体を完全に排出した状態では，この蛇腹状の側壁２１０が折り畳まれることとなる。第２の実施形態に係る液体供給システム２０は，第１の実施形態に係る液体供給システム１０（図４）と比較し，液体パッケージ２００から液体が完全に排出されると輸液ポンプ１００全体のサイズが小さくなることが特徴である。すなわち，図１２に示されるように，使用後の状態においては，シリンダ１１０がケーシング１４０の内部に入り込むこととなるため，輸液ポンプ１００をコンパクトに搬送したり収納したりすることができる。
【００６６】
なお，前述した初期化アクセサリ，ロック機構，及び流量制御機構は，第１の実施形態に係る液体供給システム１０に限らず，第２の実施形態に係る液体供給システム２０にも適用することができる。
【００６７】
［液体供給システム：第３の実施形態］
続いて，図１４及び図１５を参照して，第３の実施形態に係る液体供給システム３０について説明する。第３の実施形態に係る液体供給システム３０については，前述した第１の実施形態に係る液体供給システム１０と共通する部材については同じ符号を割り当てている。第３の実施形態について，第１の実施形態と異なる点を中心に説明を行う。
【００６８】
図１４は，液体供給システム３０の簡略化した断面構造を示し，図１５は，液体供給システム３０内に収容される液体パッケージ２００の例を示している。液体供給システム２０は，輸液ポンプ１００と液体パッケージ２００を備える。第３の実施形態においても，輸液ポンプ１００は，繰り返し使用することが想定されており，液体パッケージ２００は，使用の度に交換され使い捨てられるものである。
【００６９】
第３の実施形態に係る液体供給システム３０は，第１の実施形態と異なり，液体パッケージの底面２２０に当接する押し板部１３０に凸部は設けられておらず，押し板部１３０の当接面はフラットに形成されている。また，液体パッケージの底面２２０にも凹部は設けられておらず，この底面２２０はフラットに形成されている。その代わりに，第３の実施形態では，ケーシング１４０の天板部分（蓋部材１４２）のうち，液体パッケージの天面２３０に当接して押し板部１３０との間で液体パッケージ２００を挟み込む部分に，押し板部１３０側に向かって突出した凸部１４３が形成されている。また，液体パッケージ２００の天面２３０には凹部２３２が形成されている。そして，ケーシング１４０の天板部分（蓋部材１４２）の凸部１４５が液体パッケージ２００の天面２３０の凹部２３２に嵌合するように構成されている。
【００７０】
このように，輸液ポンプ１００の天板１４２に凸部１４５を設けて液体パッケージ２００の天面２３０に凹部２３２を設けておくことによっても，前述した第１の実施形態と同様に，蛇腹状の側壁２１０を最大限収縮させたときに，液体パッケージ２００の底面２２０と天面２３０の間に生じる空間の容積を減らすことができる。このため，液体パッケージ２００内に残留する液体の量を減少させることができる。また，輸液ポンプ１００は天板１４２側を上向きにして使用することが一般的である。そのような使用方法を想定した場合に，本実施形態のように，輸液ポンプ１００の天板１４２に凸部１４５を設けて液体パッケージ２００の天面２３０に凹部２３２を設けておくことで，プランジャ１２０の推力が液体パッケージ２００内の輸液重量の影響を受けにくくなるため，プランジャ１２０が一定の速度で安定して前進するようになる。
【００７１】
以上，本願明細書では，本発明の内容を表現するために，図面を参照しながら本発明の実施形態の説明を行った。ただし，本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，本願明細書に記載された事項に基づいて当業者が自明な変更形態や改良形態を包含するものである。
【符号の説明】
【００７２】
１０…液体供給システム（第１の実施形態）
２０…液体供給システム（第２の実施形態）
３０…液体供給システム（第３の実施形態）
１００…輸液ポンプ                  １１０…シリンダ
１１１…真空室                      １１２…大気室
１１３…吸気口                      １１４…仕切壁
１１５…挿通口                      １１６…パッキン
１１７…通気口                      １１８…逆止弁
１１９…スライド溝                  １２０…プランジャ
１２１…ロッド                      １２２…ピストン
１２３…パッキン                    １２４…突起部
１２５…係合溝                      １２６…テーパー部
１２７…キャップ                    １３０…押し板部
１３１…凸部                        １４０…ケーシング
１４１…収容空間                    １４１ａ…収縮空間
１４１ｂ…拡張空間                  １４２…蓋部材（天板）
１４３…取出口                      １４４…差込穴
１４５…凸部                        １５０…栓部材
１６０…ロック機構                  １６１…スライダー
１６２…開口部                      １６３…フック部
１６４…スプリング                  １６５…ボタン
２００…液体パッケージ              ２１０…蛇腹状の側壁
２１１…内壁                        ２１２…外壁
２２０…底面                        ２２１…凹部
２３０…天面                        ２３１…注出口
２３２…凹部                        ２４０…貫通口
３１０…初期化アクセサリ（ネジ型）  ３１１…ネジ状ロッド
３１２…ハンドル                    ３２０…初期化アクセサリ（ラックピニオン型）
３２１…ラック状ロッド              ３２２…ピニオン
３２３…シャフト                    ３２４…ハンドル
３２５…フレーム                    ４００…輸液回路
４１０…流入側チューブ              ４２０…流量制御機構
４２１…流入側配管                  ４２２…オリフィス
４２３…流出側配管                  ４２４…流量切替弁
４２５…摘み部                      ４２６…ディテント用鋼球
４２７…スプリング                  ４２８…Ｏリング
４２９…表示板                      ４３０…流出側チューブ
５００…引上げ用アクセサリ          ５１０…シャフト
５２０…把手
【図１】
2019069036.tif 000003
【図２】
2019069036.tif 000004
【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】
2019069036.tif 000009
【図８】
2019069036.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2019069036.tif 000012
【図１１】
2019069036.tif 000013
【図１２】
2019069036.tif 000014
【図１３】
2019069036.tif 000015
【図１４】
2019069036.tif 000016
【図１５】
2019069036.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月9日(2018.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ（１１０）と，前記シリンダの内部で軸方向に進退可能なプランジャ（１２０）とを有し，前記プランジャのピストン（１２２）により前記シリンダ内が大気室（１１２）と真空室（１１１）とに仕切られ，前記ピストンに作用する差圧力を推力として前記プランジャを前進させる輸液ポンプ（１００）と，
前記輸液ポンプ内に着脱可能に収容される，液体が充填された液体パッケージ（２００）と，を備え，
前記液体パッケージ（２００）は，前進する前記プランジャによって押圧されたときに前記軸方向に収縮する蛇腹状の側壁（２１０）と，前記側壁の一端に位置する底面（２２０）と，前記側壁の他端に位置し前記液体の注出口（２３１）が設けられた天面（２３０）とを有し，
前記輸液ポンプは，前記液体パッケージの底面（２２０）に当接し，前記液体パッケージに対して液体の注出推力を伝達する押し板部（１３０）を有し，
前記押し板部は，前記液体パッケージとの当接面に凸部（１３１）を有し，
前記液体パッケージの底面は，前記押し板部の凸部が嵌合する凹部（２２１）を有する
液体供給システム。
【請求項２】
前記シリンダは，前記真空室と外界を連通する通気口（１１７）と，前記通気口（１１７）に設置されて前記真空室から外界への排気を許容し外界から前記真空室への空気の流入を阻止する逆止弁（１１８）を，さらに有する
請求項１に記載の液体供給システム。
【請求項３】
前記プランジャを後退させて前記真空室の容積を拡張する機械的構造を有する初期化アクセサリ（３１０，３２０）を，さらに備える
請求項１又は請求項２に記載の液体供給システム。
【請求項４】
前記初期化アクセサリ（３１０，３２０）は，前記輸液ポンプとは別体で構成されており，前記プランジャを後退させる方向に押圧するための機械的構造を有する
請求項３に記載の液体供給システム。
【請求項５】
前記輸液ポンプは，前記プランジャが後退している状態において，前記プランジャの一部と係合して前記プランジャの進退を停止させるロック機構（１６０）をさらに有する
請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体供給システム。
【請求項６】
前記液体パッケージの注出口に連結された輸液回路（４００）をさらに備え，
前記輸液回路（４００）は，液体流量の固定抵抗を有する流量制御機構（４２０）を有する
請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体供給システム。
【請求項７】
前記流量制御機構（４２０）は，液体流入側の配管外形と液体流出側の配管外形が異なる
請求項６に記載の液体供給システム。
【請求項８】
前記流量制御機構（４２０）は，液体流量の固定抵抗値を変化させることができ，当該抵抗値に応じて液体の単位時間あたりの流出量が変化する
請求項６又は請求項７に記載の液体供給システム。
【請求項９】
前記流量制御機構（４２０）は，液体の流路を遮断することができる
請求項６から請求項８のいずれかに記載の液体供給システム。
【請求項１０】
前記輸液ポンプ（１００）は，前記プランジャのロッド（１２１）の前記シリンダ外に突出した部位に固定されて前記プランジャの進退に追従し，前記シリンダの大気室側の仕切壁（１１４）との間に前記液体パッケージの収容空間（１４１）が形成されるケーシング（１４０）をさらに備える
請求項１から請求項９のいずれかに記載の液体供給システム。
【請求項１１】
前記液体パッケージは，底面（２２０）から天面（２３０）に亘って貫通する貫通口（２４０）を有し，
前記液体パッケージ（２００）の側壁（２１０）は，前記貫通口に面する内側の内壁（２１１）及び外側の外壁（２１２）が前記蛇腹状に形成されており，
前記液体パッケージの貫通口に前記プランジャのロッドが差し込まれる
請求項１０に記載の液体供給システム。
【請求項１２】
シリンダ（１１０）と，前記シリンダの内部で軸方向に進退可能なプランジャ（１２０）とを有し，前記プランジャのピストン（１２２）により前記シリンダ内が大気室（１１２）と真空室（１１１）とに仕切られ，前記ピストンに作用する差圧力を推力として前記プランジャを前進させる輸液ポンプ（１００）と，
前記輸液ポンプ内に着脱可能に収容される，液体が充填された液体パッケージ（２００）と，を備え，
前記液体パッケージ（２００）は，前進する前記プランジャによって押圧されたときに前記軸方向に収縮する蛇腹状の側壁（２１０）と，前記側壁の一端に位置する底面（２２０）と，前記側壁の他端に位置し前記液体の注出口（２３１）が設けられた天面（２３０）とを有し，
前記輸液ポンプは，
前記液体パッケージの底面（２２０）に当接し，前記液体パッケージに対して液体の注出推力を伝達する押し板部（１３０）と，
前記液体パッケージの天面（２３０）に当接し，前記押し板部との間で液体パッケージを挟み込む天板（１４２）とを有し，
前記天板は，前記液体パッケージとの当接面に前記押し板部（１３０）側に向かって突出した凸部（１４５）を有し，
前記液体パッケージの天面は，前記天板の凸部が嵌合する凹部（２３２）を有する
液体供給システム。