(57)【要約】  熱交換器は、管の一端が供給部に接続され、管の他端が返送部に接続される種々の内腔管を有する。管は中心内腔と、中心内腔を囲む中間内腔と、中間内腔を囲む外側内腔とを有する。供給部は、入口と、出口と、点滴液が熱交換器内に導入される基部ポートとを有する。供給部は、その入口が中心内腔に接続し、その出口が外側内腔に接続し、かつ、その基部ポートが管の中間内腔に接続するように、構成される。返送部は、中心内腔と外側内腔との間に連通路を形成するように構成されるので、供給部を介して中心内腔に供給された加熱用流体が、外側内腔を経由して、供給部に送られる。さらに、返送部は、管の中間内腔に接続する末端ポートを有するので、供給部の基部ポートに供給された点滴液が、管の中間内腔を通過後、返送部の末端ポートから排出されることが可能である。点滴液が熱交換器に沿って通過するときに、中心内腔を流れる加熱用流体と外側内腔を流れるコース変更された加熱用流体とにより、点滴液は加熱される。熱交換器は、その入口と出口を介して加熱器に接続されているので、点滴液を温めるための加熱用流体の温度が所定値に維持される。
2011527599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管が、中心内腔と、前記中心内腔を囲む中間内腔と、前記中間内腔を囲む外側内腔とを有し、
供給部が前記管の一方の端部に接続され、前記供給部が基部ポートと入口と出口とを有し、前記供給部が、前記基部ポートを前記中間内腔に接続し、かつ、前記入口を前記中心内腔に接続し、かつ、前記出口を前記外側内腔に接続するように構成され、
返送部が前記管の他方の端部に接続され、前記返送部が末端ポートと内部オリフィスとを有し、前記返送部が、前記中間内腔を前記末端ポートに接続して、前記基部ポートと前記末端ポートとの間に通路を形成するように構成され、前記返送部が前記中心内腔と前記外側内腔との間に前記内部オリフィスを経ての通路を形成するように構成され、
前記供給部の前記入口に入る流体が前記供給部から前記中心内腔へと流れ、そして、前記供給部の前記出口への循環のために、前記内部オリフィスを経て前記外側内腔に送られる熱交換器。
【請求項２】
前記入口に入る流体は、加熱器から排出される加熱された水であり、前記入口が前記加熱器の排出ポートに結合可能であり、前記加熱された水が前記排出ポートから前記入口に供給される請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記出口に循環される流体が加熱された水であり、前記出口に送られる水の温度が前記入口に入る水の温度よりも低く、前記温度が低い水は、前記出口から前記出口を結合した加熱器の流入ポートに送出し、前記温度が低い水は所定温度まで再加熱される請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記供給部が加熱器における台と取り外し可能に結合されるときに、前記台の前記入口と前記出口が前記台の排出ポートと流入ポートにそれぞれ結合される請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記基部ポートが点滴ラインに接続され、点滴液は、前記基部ポートを介して当該熱交換器に入り、前記中間内腔を流れ、前記返送部の前記末端ポートから排出される請求項１に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記加熱器から前記入口へと入る流体は加熱された水であり、前記中間内腔を流れる点滴液を温めるために、前記加熱された水が前記中心内腔と前記外側内腔を経て当該熱交換器内を循環する請求項４に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記管は、プラスチック部材からの押出成形である請求項１に記載の熱交換器。
【請求項８】
管は、前記管の一方の端部が供給部に固定接続され、かつ、前記管の他方の端部が返送部に固定接続され、前記管は中心内腔と、前記中心内腔を囲む中間内腔と、前記中間内腔を囲む外側内腔とを有し、前記供給部は、前記中心内腔に連通する入口と、前記外側内腔に連通する出口とを有し、前記返送部は、前記中心内腔と前記外側内腔との間の連通路を形成するための内部オリフィスを有し、基部ポートが前記供給部に設けられ、末端ポートが前記返送部に設けられ、前記基部ポートと前記末端ポートは、前記中間内腔を介して接続され、前記基部ポートが点滴ラインに接続可能であり、前記末端ポートが患者管路（patient line）に接続可能であり、前記入口と前記出口が加熱器の排出ポートと流入ポートにそれぞれ接続可能であり、前記加熱器からの加熱された流体は、前記中心内腔から前記外側内腔へと循環するために、前記加熱器から送出し、前記流入ポートを介して前記加熱器に帰ることが可能であり、前記基部ポートから流入し前記中間内腔を経て前記末端ポートから出てゆく点滴液が前記中心内腔と前記外側内腔を介して循環する前記加熱された流体により加熱される熱交換器。
【請求項９】
循環する流体が加熱された水であり、前記出口に送られる水の温度が前記入口に入る水の温度よりも低く、前記出口から排出される前記より低い温度の水は、前記中心内腔への循環と再加熱のために、前記流入ポートを介して前記加熱器に帰る請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記供給部が管状延長部と共に基部を有するコアを備え、貯室部が前記基部に形成され、前記貯室部が、前記管の前記中間内腔に接続している前記管状延長部における第１通路の中へと延び、空間が、前記入口の一部を形成するために、フランジと前記管状延長部における前記貯室部の背壁面により画定され、前記空間が、前記管の前記中心内腔に接続している前記管状延長部における中心通路に達し、空洞が、前記出口の一部を形成するために、前記空間に隣接して前記貯室部の前記背壁面と前記フランジとの間に画定される請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記供給部が、前記コアが中にはまり込むハウジングを備え、前記ハウジングが、前記入口と前記出口にそれぞれ構成する第１中空腕と第２中空腕とを有し、前記入口と前記出口が前記加熱器の排出ポートと流入ポートにそれぞれ結合し、前記ハウジングの内壁面と前記管状延長部の外壁面が前記外側内腔に接続する外側通路を画定し、加熱された流体が前記外側通路を経て前記加熱器に帰ることが可能である請求項１０に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記供給部がさらに、前記基部ポートを形成する穴を有するキャップを備え、前記キャップが、前記貯室部を有する封止された空洞を形成する前記コアに固定され、前記点滴液が、前記点滴ラインから前記貯室部内の前記穴を経て前記第１通路と前記中間内腔へと流れる請求項１０に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記返送部が管状延長部とともに基部を有するコアを備え、貯室部が前記基部に形成され、かつ、前記管状延長部における外側通路まで延び、中心通路は、少なくとも一部が前記外側通路に囲まれている前記貯室部の背壁面に前記中心内腔の端部と接続し、前記内部オリフィスが、前記中心内腔と前記外側内腔との間の前記連通路を形成するために、前記貯室部の背壁面の近傍に位置する前記中心通路の一部に形成される請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記返送部がさらに、前記コアが中にはまり込むハウジングを備え、前記ハウジングの内壁面と前記管状延長部の外壁面が、前記加熱された流体が前記中心通路から前記内部オリフィスを通過して、前記加熱器へ戻されるために、前記外側通路が前記管の前記外側内腔に接続した外側通路を画定している請求項１３に記載の熱交換器。
【請求項１５】
前記返送部がさらに、前記末端ポートを形成する穴を有するキャップを備え、前記キャップが、前記貯室部を有する封止された空洞を形成するために前記コアに固定され、前記点滴液が前記管の前記中間内腔から前記空洞に流入し、そして前記穴を経て患者管路（patient line）へ流れる請求項１３に記載の熱交換器。
【請求項１６】
細長い管は、中心内腔と、前記中心内腔を囲む中間内腔と、前記中間内腔を囲む外側内腔とを有するために、プラスチック材から押し出し成形され、前記中間内腔と前記外側内腔の各々が前記プラスチック材により分けられた複数の部分を有し、前記中間内腔と前記外側内腔の前記複数の部分の各々が前記内腔のそれぞれの長さ方向に沿って延在し、前記管の一方の端部が供給部に固定接続され、前記管の他方の端部が返送部に固定接続され、第１流体が前記中心内腔と前記外側内腔の間を流れることが可能とするために、前記返送部において前記中心内腔と前記外側内腔との間に連通路が設けられる伝熱管。
【請求項１７】
第２流体が前記供給部から、前記中間内腔を介して前記返送部に流れる請求項１６に記載の伝熱管。
【請求項１８】
前記第１流体が加熱された流体であり、前記加熱された流体が前記供給部から前記中心内腔に送られ、前記加熱された流体が前記中心内腔を通過して前記返送部に達し、前記返送部は、前記供給部に帰るために、前記連通路を介して、前記加熱された流体を前記外側内腔に送り、点滴液が前記供給部から前記中間内腔に送られ、前記点滴液が、前記返送部に達し、そして、前記返送部に接続された患者管路（patient line）に排出され、前記中心内腔と前記外側内腔を流れる前記加熱された流体により前記点滴液が加熱される請求項１６に記載の伝熱管。
【請求項１９】
前記供給部が、加熱器の排出ポートと流入ポートにそれぞれ接続している入口と出口を備え、前記中心内腔と前記外側内腔を流れる前記第１流体が、所定温度までに加熱されると共に前記所定温度に維持され、さらに、前記供給部は、前記中間内腔を介した通路から点滴液を受け取るために、基部ポートを備える請求項１６に記載の伝熱管。
【請求項２０】
前記返送部が、前記中心内腔と前記外側内腔とを結ぶ前記連通路を形成する内部オリフィスを備えるので、前記供給部から前記中心内腔に供給された前記第１流体が、前記供給部に回帰するために前記外側内腔に送られ、さらに、前記返送部が、前記点滴液が外部に出ることが可能である末端ポートを備え、前記中間内腔を流れる際に、前記中心内腔と前記外側内腔を流れる前記第１流体により前記点滴液が加熱される請求項１９に記載の伝熱管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関し、特に生理点滴液又は溶液を加熱するために使用される熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
生理溶液を加温する熱交換器は、知られている。このような熱交換器は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４、７５９、７４９号や米国特許第４、８７８、５３７号に開示されている。米国特許第４、７５９、７４９号や米国特許第４、８７８、５３７号に開示されている熱交換器は、アルミニウム製の内側導管を覆う外側導管を有する。エンドキャップは、外側導管を密閉する。内側導管により流路が形成され、内側導管の外壁面と外側導管の内壁面の間に別の流路が形成される。内側導管の外壁面はらせん形状をしていて、熱せられるべき点滴液が、内側導管の外壁面と外側導管の内壁面の間に形成されたらせん状の経路を流れる。それゆえ、点滴液は、内側導管の壁から対流により加熱される。この熱交換器は、良好に働く。しかしながら、内側導管がアルミニウム製であるため、熱交換器の製造コストが比較的高い。また、内側導管の外壁面にらせん状の経路を生じさせ、内側導管を外側導管にはめ込み、そして内側導管のらせん状外壁面と外側導管の内壁面の間に流路を形成するには、多工程からなる製造プロセスが必要である。その上、加熱器からの加熱された水により内側導管のみが熱せられることを考えると、内側導管の外壁面における熱により点滴液は対流的に加熱されるのみであって、その間、外気に晒された外側導管の内壁面に点滴液が接触しているので、熱損失が生じてしまう。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の熱交換器は、中心内腔と、中心内腔を囲む中間内腔と、中間内腔を囲む外側内腔とを有するように構成される一体部材の管を有する。管は、医療品質のプラスチック材、例えばＰＶＣ、ウレタン、ペバックス（Ｐｅｂａｘ）などからできており、中心内腔と、中間内腔と、外側内腔とを含むような型を用いて管が押し出される従来の押し出し成形法により、管を製造することができる。供給部が、管の一方の端部に接続される。供給部は、基部ポートと入口と出口とを有し、そして基部ポートを中間内腔に接続し、また入口を中心内腔に接続し、さらに出口を外側内腔に接続するように構成される。返送部が、管の他方の端部に接続される。返送部は、中心内腔と外側内腔との間の連通路を構成する内部オリフィスと、末端ポートとを有する。返送部は、中間内腔を末端ポートに接続するように構成されているので、連通路は供給部の基部ポートから返送部の末端ポートまで及んでいる。
【０００４】
点滴液又は生理溶液が熱交換器内に入るように、基部ポートは点滴ラインに接続される。供給部の入口と出口は、加熱器の排出ポートと流入ポートにそれぞれ結合され、加熱器は、流体を所定温度に加熱することができ、そして、温度制御された流体をその排出ポートから熱交換器の入口へ供給することができ、熱交換器内を巡り終えた流体を再加熱するために、その流入ポートを介して熱交換器の出口から受け取ることができる。返送部の末端ポートは、点滴液を患者もしくは患者管路（patient line）に排出する。
【０００５】
本発明の熱交換器の構成において、加熱された流体すなわち加熱用流体、例えば加熱された水が、加熱器から熱交換器の供給部に供給される。それから、加熱された流体は、供給部により管の中心内腔に送られ、返送部に設けられた末端の内部オリフィスを介して、加熱された流体は管の外側内腔に送られる。加熱器からの加熱された流体が中心内腔を通過するので、中心内腔が加熱される。加熱された流体が外側内腔に送られるので、たとえ、外側内腔を経て供給部に送られる加熱された流体の温度が、熱損失により、加熱器から供給部に供給される加熱された流体の温度より低下していても、外側内腔は加熱される。より低い温度の流体は、再度、所定の温度にもう一度加熱し、熱交換器に再循環して戻る加熱器に返送される。一方、基部ポートにおいて熱交換器に導入された点滴液は、中間内腔を通って熱交換器を通過し、中心内腔と外側内腔の双方から伝わる熱により、対流的に加熱される。換言すると、伝熱管の中間内腔を流れる点滴液は、周囲環境への熱損失が無い条件の下で、加熱用流体からの熱に包まれる。このように、加熱された流体により温められた点滴液は、返送部の末端ポートから排出される。
【０００６】
本発明は、中心内腔を有する管と、中心内腔を囲む中間内腔と、中間内腔を囲む外側内腔とからなる熱交換器に関する。さらに、熱交換器は、管の一方の端部に接続される供給部を含む。供給部は、基部ポートと入口と出口とを有し、基部ポートを中間内腔に接続し、かつ、入口を中心内腔に接続し、かつ、出口を外側内腔に接続するように構成される。また、熱交換器には、管の他方の端部に接続される返送部を含む。返送部は、末端ポートと内部オリフィスとを有し、管の中間内腔を末端ポートに接続するように構成されているので、供給部の基部ポートと返送部の末端ポートとの間に連通路が形成されている。さらに、返送部は、中心内腔と外側内腔との間に内部オリフィスを経ての連通路を形成するように構成されているので、供給部の入口に入る流体が供給部から中心内腔へと流れ、そして外側内腔に送られ、それから供給部の出口に送られる。
【０００７】
さらに、本発明は、一方の端部に供給部が固定接続され、かつ、他方の端部に返送部が固定接続される管からなる熱交換器に関する。管は、中心内腔と、中心内腔を囲む中間内腔と、中間内腔を囲む外側内腔とを有する。供給部は、入口は中心内腔に流体連通する入口と、外側内腔に流体連通する出口を有する。返送部は、中心内腔と外側内腔との間の流体連通路を構成するための内部オリフィスを有するように構成される。基部ポートには供給部が設けられ、末端ポートには返送部が設けられる。基部ポート及び末端ポートは、中間内腔を介して接続されており、基部ポートは点滴ラインに接続可能で、末端ポートは患者管路（patient line）に接続可能である。供給部での入口と出口は加熱器の排出ポートと流入ポートにそれぞれ接続可能であり、加熱された流体が、中心内腔から外側内腔へと循環するために、加熱器から送出され、そして流入ポートを介して加熱器に帰ることが可能であり、基部ポート、中間内腔、末端ポートを通ってくる点滴液が、中心内腔と外側内腔を通って循環する加熱された流体により加熱される。
【０００８】
本発明は、さらに、中心内腔と、中心内腔を囲む中間内腔と、中間内腔を囲む外側内腔とを有し、プラスチック材から押し出し成形された細長い管からなる伝熱管に関する。それぞれの内腔は、プラスチック材により分けられた複数の部分を有し、それぞれの内腔のそれぞれの部分は、それぞれの内腔の長さ方向に沿って延在する。その管の一方の端部が供給部に固定接続され、その管の他方の端部が返送部に固定接続される。返送部において中心内腔と外側内腔との間に通路が設けられ、第１流体が中心内腔と外側内腔の間を流れることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
添付の図面と連係した本発明の以下の説明により、本発明が明らかとなり、また本発明が最も良く理解される。
【００１０】
【図１】図１は、本発明の熱交換器のそれぞれの部品の分解図であって、熱交換器の供給部が結合される台について相対的に示している。
【００１１】
【図２Ａ】図２Ａは、加熱器の台に結合されている、図１の熱交換器の組立後の側面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、加熱器の台に結合されている、図１の熱交換器の組立後の側面図である。
【００１２】
【図３Ａ】図３Ａは、図２ＡにおけるＡ−Ａ線に沿っての断面図である。
【００１３】
【図３Ｂ】図３Ｂは、図２ＡにおけるＢ−Ｂ線に沿っての断面図である。
【００１４】
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ａにおける部分Ｃの拡大図である。
【００１５】
【図３Ｄ】図３Ｄは、図３Ａにおける部分Ｄの拡大図である。
【００１６】
【図３Ｅ】図３Ｅは、図２ＢにおけるＥ−Ｅ線に沿っての断面図である。
【００１７】
【図３Ｆ】図３Ｆは、図３Ｅにおける部分Ｆの拡大図である。
【００１８】
【図３Ｇ】図３Ｇは、図３Ｅにおける部分Ｇの拡大図である。
【００１９】
【図４】図４は、本発明の熱交換器の管の断面図である。
【００２０】
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の熱交換器の供給部コアの透視図である。
【００２１】
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の熱交換器の供給部コアの断面図である。
【００２２】
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の熱交換器の返送部コアの透視図である。
【００２３】
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の熱交換器の返送部コアの断面図である。
【００２４】
【図７Ａ】図７Ａは、物理的部品を除き、熱交換器の末端部における流体経路を示す透視図である。
【００２５】
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａの流体経路の断面図である。
【００２６】
【図８】図８は、物理的部品を除き、熱交換器の基端部における様々な流体の流体経路を示す図である。
【００２７】
【図９】図９は、加熱器に結合された本発明の熱交換器を示す簡略化した系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１を参照すると、そこには本発明の熱交換器２には、管４、供給部６、及び返送部８を含まれていることが示されている。供給部６は、コア１０と、そのコアにはめ込まれているハウジング１２と、供給部を密封する環境を提供するために、コア１０の上端に固着しているキャップ１４とを含まれていることが示されている。図示されるように、ハウジング１２は、対応するガスケット１６にそれぞれがはめ込まれる２本の中空の腕１２ａと腕１２ｂを有し、腕１２ａと腕１２ｂは、図９に示されるとおり、加熱器２２の一部である台２０のポート１８ａとポート１８ｂにそれぞれ接続されてもよい。例えば、図３Ａに示されるとおり、コア１０の主部はハウジング１２の内側にはめ込まれ、キャップ１４の基部１４ｂはコア１０の基端部１０ａに、例えば接合や接着により、固定される。ハウジング１２の末端部１２ｄは、管４の基端部４ａに接続される。
【００２９】
返送部８は、ハウジング２２と、ハウジング２２内にはめ込まれるコア２４と、キャップ２６とを有する。ハウジング２２は、管４の末端部４ｂに固着する基端部２２ａを有する。コア２４はハウジング２２の内部にはめ込まれ、キャップ２６の基部２６ｂは、返送部８に密閉された環境を形成するために、コア２４の基部２４ａに固定的に接合される。キャップ１４における基部ポート１４ｃとキャップ２６における末端ポート２６ｃを覆うことにより、基端部４ａを介して管４を供給部６に密封接続し、また末端部４ｂを介して管４を返送部８に密封接続すれば、熱交換器２は外部環境に対して密封され、使用前に無菌状態に維持される。
【００３０】
図２Ａ及び図２Ｂは、熱交換器２の加熱器の台２０への結合を示す。図示されるように、供給部６のキャップ１４は、基部ポート１４ｃのための穴を有する。このポートに、点滴ライン２８が、図９に示されるように、例えば静脈注射液又は他の生理液などの点滴液が熱交換器２に導入されるように、接続されている。点滴液は熱交換器２に沿って運ばれ、そして返送部８のキャップ２６における末端ポート２６ｃを形成する穴から出る。例えば、図９において符号３０が付された患者管路（patient line）が、点滴液を患者に運ぶために、末端ポート２６ｃに接続されてもよい。
【００３１】
図３ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図と図４の断面図を参照すると、管４には、中心内腔４ａと、中心内腔４ａを囲んでいる中間内腔４ｂと、中間内腔４ｂを囲んでいる外側内腔４ｃとを有することが示されている。中心内腔４ａの直径は、中間内腔４ｂや外側内腔４ｃの幅よりも相当に大きい。中間内腔４ｂと外側内腔４ｃは同心に配置されていて、中間内腔４ｂは分割された複数の部分、例えば部分４ｂ１、４ｂ２、及び４ｂ３を含み、また外側内腔４ｃも分割された複数の部分、例えば部分４ｃ１、４ｃ２、及び４ｃ３を含むことが示されている。中間内腔４ｂと外側内腔４ｃのそれぞれの部分は、各内腔の長さ方向に沿って延在する。内腔４ｂと内腔４ｃの多くの部分は、スポークホイール形状のプラスチック部材により互いに分離されており、通常の押し出し成形法により、ＰＶＣ、ウレタン、ペバックス（Ｐｅｂａｘ）などの医療用プラスチック材から管４を押し出し成形する際に、このスポークホイール形状のプラスチック部材が形成される。管４を、点滴液の加温を可能にする態様で、供給部６のハウジング１２と返送部８のハウジング２２に固定的に接続するために、図１、図３Ａ及び図３Ｅの断面図に示されるように、管４の中心部はその基端部４ａと末端部４ｂにおいて延在される。
【００３２】
拡大した細部Ｃ及び細部Ｆを示す図３Ｃ及び図３Ｆを参照すると、熱交換器の基端部には、供給部６のコア１０と、ハウジング１２と、キャップ１４とを含むことが示されている。コア１０の基部１０ａには、キャップ１４の基部１４ｂに固定的に取り付けられる逆様の貯室部１０ｉを形成していることが示されている。コア１０の貯室部１０ｉは、管４の中間内腔４ｂに接続される通路１０ｃまで延在する。管４の中心内腔４ａは、コア１０に接続されて、空間２８に至っており、その空間２８は、図１に示される中空の腕１２ａにより構成される供給部６の入口に連通することが示されている。外側内腔４ｃには、コア１０の管状延長部１０ｂの外壁面とハウジング１２の内壁面により画定される通路３０の中へ延在することが示されている。また、供給部６には、図３Ｃにおける台２０の腕２０ａ及び腕２０ｂにより握持されていることが示されている。
【００３３】
図３Ｆの拡大した細部Ｆの断面図は、供給部６の出口１２ｂの台２０への結合を示している。図示されるように、点滴液は、キャップ１４の穴１４ｃを介し、矢印３２に沿って貯室部１０ｉに形成された空洞へ供給される。その後、点滴液はコア１０の管状延長部１０ｂにおける通路１０ｃへ導かれ、そこから中間内腔４ｂへと導かれる。
【００３４】
図３Ａにおける拡大した細部Ｄである図３Ｄと図３Ｅにおける拡大した細部Ｇである図３Ｇを参照すると、返送部８が管４に接続されている熱交換器の末端部が示されている。図示されるように、コア２４の基部２４ａがキャップ２６の基部２６ｂに固定的に接合される。コア２４の基部２４ａにより形成される貯室部には、参照符号２４ｃが付されている。供給部６におけるキャップ１４の基部ポート１４ｃから入る点滴液が中間内腔４ｂを介して供給されるのは、貯室部２４ｃである。キャップ２４ｃに集められた点滴液は、矢印３４で示されるように、末端ポート２６ｃから患者管路（patient line）３０（図９を参照）へ排出される。
【００３５】
さらに、図３Ｄに示されていて、また、図８ａ及び図８ｂに示されているように、ハウジング２２の内壁面と管状延長部２４ｂの外壁面との間に、管４の外側内腔４ｃに接続している円形空間３６がある。円形空間３６において、中心内腔４ａを流れる加熱された流体が供給部６の方向への折り返しを目的として外側内腔４ｃへ向かうようにコース変更される。加熱された流体は、外側内腔４ｃを経て加熱器へと返送され、再加熱される。より低い温度の流体を受け取る供給部６における空間は、前もって空間３０として示されている。このように、熱い再循環流体、例えば加熱された水は、加熱器２２によって、排出ポート１８ａから供給部６へ送られ、管４の中心内腔４ａに供給される。それから、加熱された流体は、外側内腔４ｃを通過して加熱器２２に返送される。
【００３６】
加熱器から熱交換器への加熱された流体の流れ、及び供給部６における加熱器へ帰る加熱された流体の返送を示している断面図は、図３Ｂに示す。加熱器から供給部への加熱された流体の供給と、管４への加熱された流体及び点滴液の供給は、図５Ａと図５Ｂに示される供給部のコア１０を参照しながら、説明する。
【００３７】
図示されるように、供給部６のコア１０は、基部１０ａと管状延長部１０ｂを有する。基部１０ａは、図３Ｃに示されるキャップ１４と共に、貯室部１０ｉを備えていており、この貯室部１０ｉは点滴ラインから点滴液が供給される空洞を備えている。貯室部１０ｉは、管状延長部１０ｂにおける通路１０ｃまで延在する。通路１０ｃは中間内腔４ｂに接続されていて、点滴液は、図３Ｃに示されるように、基部ポート１４ｃから中間内腔４ｂへ輸送することができる。
【００３８】
コア１０は、加熱器の台２０の排出ポート１８ａに接続する入口の一部を形成する空間１０ｄを有している。コア１０がハウジング１２内にはめ込まれた状態において、空間１０ｄはハウジング１２の中空腕１２ａに対して位置整合する。したがって、加熱器の排出ポート１８ａから出る加熱された流体は、入口１２ａを経て空間１０ｄに供給され、そこから管４の中心内腔４ａに接続された通路１０ｅへと流れる。加熱器からの流体の流れは、図面において矢印３８により示される。コア１０がハウジング１２にはめ込まれた状態において、空間１０ｄは、基部１０ａの背壁面１０ｆと、フランジ１０ｇと、ハウジング１２の内壁面により画定される。
【００３９】
さらに、コア１０がハウジング１２内にはめ込まれた状態において、供給部６のコア１０は、基部１０ａの背壁面１０ｆと、フランジ１０ｇの下面１０ｇ′と、管状延長部１０ｂの外壁面１０ｂ′と、図５Ａにおいて破線１２ｅで示されるハウジング１２の内壁面とにより画定される空間１０ｈを有している。空間１０ｈは、管４の外側内腔４ｃに連通していて、中空腕１２ｂと共に、台２０の流入ポート１８ｂに結合する供給部６の出口を構成する。したがって、加熱された流体は、熱交換器を流れる際に熱放出により冷やされ、そして再加熱するために加熱器２２に返送されて、その後に熱交換器に再循環するのは、この出口を通してである。
【００４０】
図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、返送部のコア２４は、基部２４ａと管状延長部２４ｂを有する。供給部コア１０の場合と同様に、返送部コア２４の基部２４ａが、キャップ２６の基部２６ｂに固定的に結合される貯室部２４ｃを構成していて、キャップ２６の基部２６ｂは、点滴液を患者へ送るための患者管路（patient line）３０に接続される。図示されるように、空洞２４ｃは、周方向通路２４ｄに連通して、管４の中間内腔４ｂに接続される。これにより、点滴液用の流体連通経路が、返送部８における空洞２４ｃ及び通路２４ｄ、中間内腔４ｂ、供給部コア１０における通路１０ｃ及び空洞１０ｉの間に形成される。
【００４１】
返送部コア２４には、端が基部２４ａの背壁面２４ｆに達する中心通路２４ｅが形成されている。内部オリフィス２４ｇは、基部２４ａの背壁面２４ｆ、管状延長部２４ｂの外壁面２４ｂ′、及び図６Ａの破線２２ｃで示されるハウジング２２の内壁面により画定される空間２４ｈに接続する中心通路２４ｅの最下部に形成される。空間２４ｈは外側内腔４ｃに接続されるので、連通路が空間２４ｈから外側内腔４ｃに延在し、図５Ａに示されるように、そこから供給部６の画定空間１０ｈへと延在する。したがって、矢印４０で示されるように、通路２４ｅを通って流れる中心内腔４ａからの加熱された流体が、内部オリフィス２４ｇを経て、矢印４２で示されるように、画定空間２４ｈ内に入るようにコース変更される。それから、コース変更され、加熱された流体は、加熱器の流入ポート１８ｂに返送するために、管４の外側内腔４ｃに導かれ、そこから供給部６の画定空間１０ｈに導かれる。
【００４２】
点滴液の流れと加熱された再循環流体の流れは、図７Ａ、図７Ｂ、及び図８に示される。実際には、明瞭化のため、流体に関してのみ図示されている。
【００４３】
図７Ａ及び図７Ｂに示される熱交換器の末端部では、点滴液（ＩＶ）４４は、符号４４ａに指定された中間内腔から、符号４４ｂとして特定された返送部の管状延長部へ流れ、そこから、符号４４ｃに指定された返送部の基部へ流れることが示されている。次に、点滴液は、返送部コアの基部と返送部キャップにより形成された空洞４４ｄに排出され、そして患者管路（patient line）に放出される。
【００４４】
一方、加熱された流体、例えば加熱された水は、図７Ａと図７Ｂにおいて符号４６に指定された中心内腔を流れる。図７Ａに最も良く示されるように、熱い流体は中心内腔を通過して下る。返送部コア２４（図６Ａ及び図６Ｂ）に設けられ、そして中心内腔と外側内腔との間の通路を形成する内部オリフィス２４ｇにより、熱い流体は、矢印４８で示されるように、中心内腔から外側内腔へとコース変更される。加熱された流体は、熱交換器の末端部に達するまでに、熱放出により相当量の熱を失う。したがって、符号５０に指定された帰還流体は、熱交換器の中心内腔を流れる加熱された流体４６より低い温度を有する。それにもかかわらず、供給部が設けられた熱交換器の基端部へと通過するときも、より低い流体を加熱させ続けている。
【００４５】
図８を参照すると、加熱器からの熱い流体４６は、後方の入口をもつ熱交換器に供給されることが示されている。供給部（図５Ａ及び図５Ｂ）の空間１０ｄに導かれて、熱い流体４６は、供給部コアの管状延長部に供給され、それから、矢印５２で示されるように、管の中心内腔に供給される。帰還され、より低い温度の流体５０は、管の外側内腔に沿って流れ、そして供給部コアと供給部ハウジングとにより画定される空間１０ｈに沿って流れることが示されているので、より低い温度の流体は、矢印５４で示されるように、熱交換器の出口及び加熱器の流入ポートへ返送される。一方、点滴液４４が点滴ラインから、符号４４ｅに指定された供給部の基部ポートに供給され、供給部キャップと供給部コアの基部により画定される符号４４ｆに指定された空洞に流れ込み、そして、そこから、符号４４ｇに指定された供給部コアの管状延長部を経て、図７Ａ及び図７Ｂにおいて、符号４４ａに指定された中間内腔に達する。
【００４６】
熱交換器の管における中間内腔は、同心円状に中心内腔を包囲し、かつ、外側内腔によって同心円状に包囲するので、点滴液が中間内腔を流れるときに、中心内腔と外側内腔を流れる再循環加熱用流体により、内周部と外周部の両方において、両方から熱交換が行われる。本発明の管による点滴液への有効熱交換は、再循環流体からの熱交換について大きな有効周界を生じせしめる中心内腔の狭い環形状により最大になる。さらに、中心内腔における熱い再循環流体の温度勾配は、点滴液が最大限に加温されるために、点滴液に向かって外に放射状に広がっている。それゆえに、中間内腔を流れる点滴液に包囲されているので中心内腔を流れる熱い流体による直接的な熱損失がない点で本発明の熱交換器による加熱は非常に効率的である。
【００４７】
図９は、熱交換器の加熱器２２への結合を示す。図示されるように、供給部６の出口１２ｂと入口１２ａは、加熱器２２の台２０の流入ポート１８ｂと排出ポート１８ａにそれぞれ接続される。加熱器２２は、レベル１Ｈ−１２００高速流・流体加温器（Level 1H-1200 Fast Flow Fluid Warmer）でもよい。熱交換器からの帰還流体は、最初に溜部５６に送られ、そこからヒータ５８へ送られる。ポンプ６０は、前述の如くの循環のために、加熱された流体を排出ポート１８ａに圧送し、そこから熱交換器の入口１２ａへと圧送する。ポンプ６０は、加熱器の排出側ラインに設ける代わりに、加熱器２２に戻され、より低い温度の流体の流入を促進するために、その流入側ラインに設けるようにしてもよい。
【００４８】
点滴ライン２８が供給部６の基部ポート１４ｃに接続される一方、患者管路（patient line）３０は熱交換器の返送部８における末端ポート２６ｃに接続される。前述のように、点滴液は、中間内腔を経て熱交換器の基端部から末端部に流れる間に、熱い流体が流れる中心内腔と、加熱器に返送され、今の、より低い温度の流体が通る外側内腔との双方により加熱される。熱交換器を経て加熱用流体が連続的に循環させられる間、熱交換器に供給される点滴液又は他の生理液を加温する熱の量が容易に調節できるように、加熱器により加熱用流体の温度が所定温度に保たれる。
【００４９】
本発明には多くの変形例、部分的変更例、及び細部にわたっての変更例が存在するのであり、本明細書で述べられた全ての事項及び添付図に示された全ての事項は、説明のためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、添付請求項の主旨と範囲によってのみ限定され得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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