(57)【要約】【課題】血液透析における体内貯溜の水分除去を計画的に行い、透析器に供給する透析液の量を正確に計量すると共に、特に可撓性隔膜材の耐久性を確保するために、ピストンの上下移動の際に軸芯にブレが生じない構造とすることによってシリンダとピストンとの隙間に変動が生じないようにし、長期間の使用にわたって信頼性を確保し得る除水量調節用計量ポンプを提供する。【解決手段】シリンダ１の下部にモータ軸２ａを上方に向けたモータ２が固設され、該モータ２の駆動軸１３にボールネジ１４が結合されると共に、該ボールネジ１４の外周に形成された螺旋状のネジ溝１４ａにボール１５を介して螺合するボールナット９がピストン７の下部に固設され、モータ軸２ａの駆動によりボールネジ１４を回転することによってピストン７をシリンダヘッド部１ａ方向に進退させ、これによる容量計測室Ｒ１の容積変化によって除水量を計測するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの内周に隙間を開けて挿入されたピストンの上部及び下部にゴム又はこれに布等を含んで成る可撓性隔膜材がリテーナのネジ止めによって固定され、夫々の可撓性隔膜材の外周縁がシリンダヘッド部とシリンダ胴部との連結部及びシリンダ胴部とシリンダボトム部との連結部にて気密状に挟持固定されると共に、前記シリンダ胴部の内周における前記上下の可撓性隔膜材間が陰圧に保たれることによって前記夫々の可撓性隔膜材の周縁内側に沿って形成された折返部が前記ピストンと前記シリンダの隙間に沿って互いに引き込まれた状態を保ちながら前記ピストンが上下駆動される構造を有し、前記上側の可撓性隔膜材を固定したリテーナ及び該上側の可撓性隔膜材の折返部と前記シリンダヘッド部との間で形成される容量計測室の上部に給排口が設けられて成る除水量調節用計量ポンプにおいて、
前記シリンダの下部にモータ軸を上方に向けたモータが固設され、前記モータ軸にボールネジが結合されると共に、該ボールネジの外周に形成された螺旋状のネジ溝にボールを介して螺合するボールナットが前記ピストンの下部に固設され、前記モータ軸の駆動により前記ボールネジを回転することによって前記ピストンを前記シリンダヘッド部方向に進退させ、これによる前記容量計測室の容積変化によって除水量を計測するようにしたことを特徴とする除水量調節用計量ポンプ。
【請求項２】
前記モータ軸の回転に伴って回転する回転検出板を設け、該回転検出板の回転位置を検知することにより前記モータ軸の回転角度を検出する回転センサを設けたことを特徴とする請求項１記載の除水量調節用計量ポンプ。
【請求項３】
前記ピストンの下側にて可撓性隔膜材をネジ止めした下側リテーナの側部にセンサガイド棒が設けられると共に前記ピストンの進退方向に沿って長孔を有する案内用長孔が設けられ、該長孔に前記センサガイド棒を挿入して前記ピストンの回動を抑制する一方、前記センサガイド棒に対する上下位置に位置検出センサを設けることによって前記ピストンの動作位置を検出するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の除水量調節用計量ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液透析における体内貯溜の水分除去を計画的に行い、透析器に供給する透析液の量を正確に計量するようにした除水量調節用計量ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液透析においては、限外濾過により透析膜を介して血液側の圧力と透析液側の圧力を調節して所定の除水量を得る方法や、除水する量を計量ポンプによって透析液回路から直接に排出する等の方法が採られている。
【０００３】
このような除水量の制御は、自動化された装置で行われるため、信頼性のある血液透析を遂行するには、使用する装置に動作不良や故障のおそれがなく、所定の機能や動作を長期にわたって確保することが要求される。
【０００４】
一般に、透析装置における限外濾過率は透析膜の素材に係る物理的特性及び膜面積の相違、透析する血液の組成の相違及び経時的変動等の多数の要素により変動するものであるが、血液透析における除水量は、透析器内に供給される透析液の流量に比較して極めて少量である。従って、高精度の除水管理を行うために、例えば限外濾過圧を制御して透析液の増加量を計測することにより限外濾過率を計測し、この計測値により限外濾過圧を自動制御する方法がある。
【０００５】
このような方法においては、一般に、透析時間５時間で透析器内に１５０リットルの透析液を供給する間に、透析液側にて３〜５リットルの除水を行うように除水量を制御する必要がある。ところが、人体に生理的影響のない誤差として除水量を０．１リットル以内に保持するためには、１／１５００という高い精度を維持しなければならず、例えば除水量５リットルに対しては０．０２％以内の精度が要求される。
【０００６】
しかしながら、従来の計量ポンプでは摺動部の摩耗やシール部材の損傷によって気密性を保持できず、計量ポンプが漏洩するため、要求される精度を長期間に渡って維持することが困難であった。
【０００７】
このため、本願出願人により、特許文献１の除水量調節用ポンプが提案されたのである。この文献の除水量調節用ポンプは、パルスモータ等の制御回転駆動手段による回転動作を直線運動に変換する機構を介して軸方向に金属製ベローズを伸張又は収縮する構成を有し、ベローズの内腔容積を変量すると共に、このベローズの内腔に連通した給排口から計量液を給排することにより被計測流体の計量を行うようにしたものである。
【０００８】
ところが、上記の特許文献１の構成において、ポンプの隔室を形成するために設けられたベローズは、蛇腹状の金属材料から形成されているため、圧縮及び伸長動作を繰り返す使用状況下では、金属疲労による精度の低下及び耐久性能が問題となる。また、このような金属ベローズは、その弾性体の圧縮及び伸張動作を行う際にも、バネ定数に抗する駆動力が必要となり、これに計量液の作用力が加算されるため、ベローズを駆動するには目的外の大きなトルクを有するモータが必要になるという問題があった。
【０００９】
このため、上記の特許文献１の除水量調節用計量ポンプを改良すべく、本願出願人により特許文献２の技術が開発されたのである。この文献の除水量調節用計量ポンプは、図３に示すように、シリンダ５０の内側壁に対し隙間６４を開けて内挿されたピストン５１の上側及び下側にキャップ５１ａ、５１ｂでネジ止めした可撓性隔膜材５２、５２が固定され、その外周部が前記シリンダ５０のヘッド部５３と胴部５４及び胴部５４とボトム部５５との各連結部にて挟持固定されると共に、該可撓性隔膜材５２の外周部内側に沿って折返部５６が形成され、該折返部５６は上下側可撓性隔膜材５２、５２間で陰圧に保たれた状態で夫々の折返部５６、５６を互いに引き込んだ状態にし、上側可撓性隔膜材５２とシリンダヘッド部５３間で形成される容量計測室５７に給排口５８が設けられたことを特徴とするものである。
【００１０】
このような構造において、ピストン５１の下面中央部には駆動ナット５９が固設され、モータ６０のモータ軸６１に雄ネジ６３が結合されると共に該雄ネジ６３が駆動ナット５９に係合されたことによって、モータ軸６１の回転によりピストン５１をヘッド部５３に向けて進退させるようにしてある。
【特許文献１】実開平２−１１８５５２号公報
【特許文献２】実公平６−２８１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上記の引用文献２の構成において、可撓性隔膜材５２は、ゴム又はこれに布等の補強材を含んで成り、その外周部の内側に沿って形成された折返部５６は、シリンダ５０とピストン５１の隙間６４にて可撓性隔膜材５２、５２の折返部５６、５６間で陰圧に保たれたことにより互いに引き込まれ、ピストン５１が上昇又は下降すると、上下の折返部５６、５６は互いに引き込まれた状態を保ったまま夫々の折返部５６、５６を上下に移行させる。
【００１２】
上記構造の計量ポンプを用いて血液透析を行う場合、例としてピストンが１分間に４度の上下移動を繰り返すように設定すると、１回の透析時間として５時間の内に、ピストンは１２００回の上下移動を繰り返すこととなる。しかして、上記の除水量調節用計量ポンプが数年乃至数十年に渡って使用されることを考慮すると、可撓性隔膜材の折返部は、数十万回乃至数百万回の折返し移動にも耐え得る耐久性が必要となる。そのような耐久性を確保するには、上記の計量ポンプの構造においてシリンダとピストンとの隙間を一定に保つことが極めて重要となる。
【００１３】
ところが、引用文献２の構造において、ピストン５１の駆動構造が、モータ６０のモータ軸６１に雄ネジ６３を形成し、該雄ネジ６３をピストン５１に固定した駆動ナット５９に係合させたものであるため、経年的にネジとナットの摺動磨耗によってピストン５１に軸芯のブレが生じる。その結果、ピストン５１の上下移動の際にシリンダ５０とピストン５１との隙間６４が変動するため、可撓性隔膜材５２の耐久性が劣化する環境となる。
【００１４】
このような事態に対処して、上記の引用文献２の構造においては、雄ネジ６３をコイルバネ６５で付勢することによってモータ軸６１と駆動ナット５９とのガタをなくす構成としてあるが、全体構成を複雑にするうえ、ピストン５１の上下動の際の軸芯のブレを解消するには不充分であり、シリンダ５０とピストン５１との隙間６４の変動によって可撓性隔膜材５２の耐久性に悪影響を与えるおそれがあった。
【００１５】
さらに、引用文献２の構造において、ピストン５１の上下移動を行う雄ネジ６３と駆動ナット５９との摺動部に潤滑油を充填するが、上記の雄ネジ６３と駆動ナット５９との摺動の際に潤滑油も磨耗されるため、潤滑油の持ちが悪くなり、定期的に潤滑油を補充する必要が生じ、保守管理の面で改善すべき点があった。
【００１６】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので、血液透析における体内貯溜の水分除去を計画的に行い、透析器に供給する透析液の量を正確に計量すると共に、特に可撓性隔膜材の耐久性を確保するために、ピストンの上下移動の際に軸芯にブレが生じない構造とすることによってシリンダとピストンとの隙間に変動が生じないようにし、長期間の使用にわたって信頼性を確保し得る除水量調節用計量ポンプ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】
【００１７】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１の除水量調節用計量ポンプは、シリンダの内周に隙間を開けて挿入されたピストンの上部及び下部にゴム又はこれに布等を含んで成る可撓性隔膜材がリテーナのネジ止めによって固定され、夫々の可撓性隔膜材の外周縁がシリンダヘッド部とシリンダ胴部との連結部及びシリンダ胴部とシリンダボトム部との連結部にて気密状に挟持固定されると共に、前記シリンダ胴部の内周における前記上下の可撓性隔膜材間が陰圧に保たれることによって前記夫々の可撓性隔膜材の周縁内側に沿って形成された折返部が前記ピストンと前記シリンダの隙間に沿って互いに引き込まれた状態を保ちながら前記ピストンが上下駆動される構造を有し、前記上側の可撓性隔膜材を固定したリテーナ及び該上側の可撓性隔膜材の折返部と前記シリンダヘッド部との間で形成される容量計測室の上部に給排口が設けられて成る除水量調節用計量ポンプにおいて、前記シリンダの下部にモータ軸を上方に向けたモータが固設され、前記モータ軸にボールネジが結合されると共に、該ボールネジの外周に形成された螺旋状のネジ溝にボールを介して螺合するボールナットが前記ピストンの下部に固設され、前記モータ軸の駆動により前記ボールネジを回転することによって前記ピストンを前記シリンダヘッド部方向に進退させ、これによる前記容量計測室の容積変化によって除水量を計測するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項２の除水量調節用計量ポンプは、請求項１において、前記モータ軸の回転に伴って回転する回転検出板を設け、該回転検出板の回転位置を検知することにより前記モータ軸の回転角度を検出する回転センサを設けたことを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の請求項３の除水量調節用計量ポンプは、請求項１又は２において、前記ピストンの下側にて可撓性隔膜材をネジ止めした下側リテーナの側部にセンサガイド棒が設けられると共に前記ピストンの進退方向に沿って長孔を有する案内用長孔が設けられ、該長孔に前記センサガイド棒を挿入して前記ピストンの回動を抑制する一方、前記センサガイド棒に対する上下位置に位置検出センサを設けることによって前記ピストンの動作位置を検出するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、パルスモータ等による回転駆動は、ボールネジ、ボール及びボールナットを介してピストンを上下移動する直進運動に変換され、該ピストンをシリンダの軸方向に上下駆動する。このような構成において、ボールはボールネジとボールナットのネジ溝内で転動するもので、従来のようにボルトとナットとの摺動磨耗によるガタが生じないため、ピストンを上下動した際の軸芯にブレが発生せず、シリンダとピストンとの隙間が変動しないため、可撓性隔膜材の折返部に無理な過力が作用することなく、可撓性隔膜材の耐久性を長期間持続することが可能となる。
【００２１】
上記のような本発明の除水量調節用計量ポンプにおいては、容量計測室を気密に隔てる可撓性隔膜材に対する受圧はシリンダとピストンの隙間の折返部だけであり、薄くしなやかな布入り隔膜材を用いることができ、しかもシリンダとピストンとの隙間を一定に保つことができるため、この可撓性隔膜材の耐久性に関しても信頼性の高い計量ポンプの構造化が可能となる。
【００２２】
また、上記のように、パルスモータ等による回転駆動はボールネジと係合したボールナットのネジ溝間におけるボールの転動によって行われるため、従来のように摺動摩擦が生じることがなく、従って組立て段階で注入した潤滑油にも劣化が生じることなく永続的に使用することができ、従来構造のように潤滑油の注入のための分解作業等が不要となり、保守管理の面でも手間のかからない構造を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１において、円筒形状のシリンダ１はシリンダヘッド部１ａとシリンダ胴部１ｂとシリンダボトム部１ｃとからなり、シリンダヘッド部１ａとシリンダ胴部１ｂとの連結部及びシリンダ胴部１ｂとシリンダボトム部１ｃとの連結部は、夫々の外周が嵌合形状に突出したフランジ部３を有し、シリンダ胴部１ｂの上下のフランジ部３、３には周溝３ａ、３ｂが形成されている。
【００２５】
このようなシリンダ１内には、ピストン７がその外周をシリンダ１の内周壁面に対して微小な隙間１０をあけて内挿されている。また、ピストン７の上部及び下部には、ベロフラム４、５が設けられている。
【００２６】
これらの上下のベロフラム４、５は本発明の可撓性隔膜材として用いられているもので、夫々の周縁内側に沿って折返部４ａ、５ａが形成されると共に、外周端部には肉厚部４ｂ、５ｂが形成され、夫々の肉厚部４ｂ、５ｂを上下のフランジ部３、３の周溝３ａ、３ｂに装着した状態にして、夫々のフランジ部３、３を不図示のネジで締結することによって、上下のベロフラム４、５をシリンダヘッド部１ａとシリンダ胴部１ｂとの連結部及びシリンダ胴部１ｂとシリンダボトム部１ｃとの連結部に気密状に固定した構造としている。
【００２７】
また、上下のベロフラム４、５の内周部は上側リテーナ６と下側リテーナ８とを夫々ネジ６ａ、８ａで締結することにより固定保持されている。このような上下のベロフラム４、５の外周付近には、シリンダ１の内周壁に沿って折り返された折返部４ａ、５ａが形成され、夫々の折返部４ａ、５ａはシリンダ胴部１ｂとピストン７との隙間１０にて互いに上下方向へ引き込まれた状態に装着されている。
【００２８】
このように構成された折返部４ａ、５ａ間にはシリンダ胴部１ｂに陰圧口１８が設けられて陰圧室Ｒ２が形成され、この陰圧室Ｒ２は陰圧口１８よりシリコンオイル等の粘性流体又は空気を介して気密な陰圧状態にされ、ベロフラム４、５を互いに引き込んで各ベロフラム４、５の歪が取り除かれることにより、シリンダヘッド部１ａとピストン７間の容量計測室Ｒ１の高精度な計測を可能としている。
【００２９】
また、シリンダヘッド部１ａ内の容量計測室Ｒ１は上側のベロフラム４により気密状に閉塞され、シリンダヘッド部１ａの天井部が中央頂部の給排口１９へ向けて傾斜した形状を有することにより、容量計測室Ｒ１の内部の気泡が給排口１９から抜け出易くなるという構造上の利点を有するものである。
【００３０】
また、ピストン７の中央部には軸方向に内腔部７ａが穿設され、この内腔部７ａの下部にはボールナット９が上記の下側リテーナ８を固定したネジ８ａで固定されている。
【００３１】
一方、シリンダ１の下部は支持板１１上に支持され、この支持板１１の下部にはモータ２が固設され、モータ２のモータ軸２ａにはベアリング１３ａを介して駆動軸１３が固設されている。さらに、上記の駆動軸１３を介してボールネジ１４が結合されると共に、ボールネジ１４の外周に形成された螺旋状のネジ溝１４ａと上記のボールナット９の内周のネジ溝９ａとがボール１５を介して係合した構成とされている。なお、この回転駆動用のモータ２としてはパルスモータが適するものであるが、パルスモータに限定されず、回転及び停止を敏速に行える減速機付電動モータを使用することも可能である。
【００３２】
このような構成により、モータ２の駆動によって回転するモータ軸２ａと駆動軸１３を介してボールネジ１４を回転することにより、この回転運動をボールナット９の直線運動に変換し、ボールナット９に固定されたピストン７をシリンダヘッド部１ａの方向に進退移動させることができる。
【００３３】
また、上記の構成において、上下側のベロフラム４、５は、ゴム又はこれに布等の補強材を含んで成り、その周縁内側に沿って形成された折返部４ａ、５ａは、シリンダ１とピストン７の隙間１０にて上下側のベロフラム４、５間で陰圧に保たれて互いに引き込まれた状態にされ、ピストン７が上下動すると、この折返部４ａ、５ａは引き込まれた状態を保ったままピストン７の外周壁とシリンダ１の内周壁間に沿って摩擦を生ぜずに折返部４ａ、５ａを滑らかに移行させる。
【００３４】
この際、容量計測室Ｒ１内の圧力の大部分は上側のベロフラム４の内周部に設けられた上側リテーナ６が受け、ベロフラム４自体が受ける圧力はシリンダ１とピストン７の隙間１０の折返部４ａだけであり、ここで受ける応力は微弱なものである。このようにベロフラム４、５に作用する張力は小さいものであるからこの膜材を薄膜で構成しても長年月の使用に耐え得る構造を実現できる。
【００３５】
さらに、本発明では上下側のベロフラム４、５により気密にされた隔室（隙間１０）は陰圧状態に保持されて上下側のベロフラム４、５を互いに引き込んだ状態にするため、ベロフラム４、５の圧力歪が除去され、上側のベロフラム４の形状変化による不測な容量計測室Ｒ１の容積変動がなく、該容量計測室Ｒ１の高精度な計測が可能となる。
【００３６】
また、ピストン７に固設された下部リテーナ８には外方に突き出したセンサガイド棒１６が付設され、これがシリンダボトム部１ｃの下部に沿って設けられた案内用長孔１６ａに摺動可能に挿入されている。このような構成により、パルスモータ２が回転するとセンサガイド棒１６と案内用長孔１６ａとの係合関係によりピストン７の回動が抑制され、ボールナット９が軸方向のみに相対移動してピストン７を上下直進方向に移動することができる。
【００３７】
また、上記のモータ軸２ａが結合された駆動軸１３の下部縁には回転検出板１７がネジ１７ａで固定されると共に、シリンダボトム部１ｃの下部には回転検出板１７の回転位置を検出する回転センサ１７ｂが設けられ、この回転センサ１７ｂで回転検出板１７の回転位置が検知されることにより、モータ軸２ａの回転角度が検出される。
【００３８】
また、シリンダボトム部１ｃの側部には上記の案内用長孔１６ａ側に防水カバー１２がネジ１２ａで固定され、この内部にフォトセンサ基板１６ｂが設けられると共に、
センサガイド棒１６の上下位置に対向して位置検出センサ１６ｃが設けられ、これによりセンサガイド棒１６の上下位置を検知してピストン７の動作位置を検出し、ピストン７の上下動の切換えを行うことができる。
【００３９】
上記のように構成された除水量調節用計量ポンプは、モータ２の回転駆動制御により駆動するものであり、モータ２の駆動によって回転するボールネジ１４とボール１５を介して上下方向に移動するボールナット９によってピストン７が上下直進方向に移動し、これによって容量計測室Ｒ１の容積が変量される。この容積変量が容量計測室Ｒ１の給排口１９における液体給排作用に寄与すると共に、回転検出板１７と回転センサ１７ｂによって検出されたモータ２の回転角によって制御し、除水制御回路の容量を指定することができる。
【００４０】
上記構成の除水量調節用計量ポンプは、例えば第２図に示すような除水速度制御装置の透析液回路に使用して液量の高精度の決定調整に用いることができる。図２において、透析器ＤＬのＡ側が透析液側、Ｂ側が血液側である。ＶｉとＶｏは、夫々透析器ＤＬの透析液供給側と排出側流路に設けた流入側電磁弁と排出側電磁弁であり、両者間にバイパス用電磁弁ＶＢを接続してバイパス回路２１を構成してある。
【００４１】
透析液供給側回路２２は、印圧バルブ３３と陰圧ポンプＰｉからなる陰圧ラインＬｉを経て給水側ＩＮからの気泡等を徐気する徐気槽３２を介し、流れ検知器Ｆｉを経て透析液原液３１をバルブＶ１の切換により供給し、切換バルブＳＶｉを介して濃度検知を兼ねたミキシング槽３０を経て、かくして作られた透析液を流入側電磁弁Ｖｉを介して透析器ＤＬに送る回路により構成されている。
【００４２】
また、切換バルブＳＶｉには給液側計量チャンバーＭＣｉが分岐接続されている。この給液側計量チャンバーＭＣｉは、切換ダイヤフラム２５、２５’によって区画された左右２個の隔室とダイヤフラム２５、２５’間の中央室２６を有しており、該ダイヤフラム２５、２５’は滑性膜で構成されて相対する内壁の左右に展沿するよう形成されている。
【００４３】
排液回路２３は、透析器ＤＬに接続された排出側電磁弁Ｖｏと切換バルブＳＶｏを経て流れ検知器Ｆｏを介し廃透析液排出側ＯＵＴに設けた吸引ポンプＰｏとからなり、切換バルブＳＶｏには排液側計量チャンバーＭＣｏが分岐接続されている。排液側計量チャンバーＭＣｏは、ダイヤフラム２４、２４’によって区画された左右２個の隔室とその間の中央室２６’を有し、切換バルブＳＶｏにより出入口側が逆転する左右２個の隔室を有しており、滑性膜で相対する内壁の左右に展沿するよう形成されている。
【００４４】
なお、図中Ｋは流れ検出器Ｆｉ、Ｆｏに設けたフロート監視用の光センサである。また、上記両切換バルブＳＶｉ、ＳＶｏは中央制御装置（図示せず）によって駆動される。
【００４５】
本発明による除水量調節用計量ポンプＭＰｉ、ＭＰｏの容量計測室Ｒ１（図１参照）は各給排口１９を介して給液側計量チャンバーＭＣｉ及び排液側計量チャンバーＭＣｏに連通されている。また、夫々の除水量調節用計量ポンプＭＰｉ、ＭＰｏの陰圧室Ｒ２（図１参照）は陰圧口１８を介し逆止弁Ｖ２を経て陰圧ラインＬｉに連通され、各陰圧室Ｒ２を常時陰圧に保つようにしている。
【００４６】
本発明に係る除水量調節用計量ポンプＭＰｉ、ＭＰｏを使用した上記構成例の除水量制御装置は次のように除水量を計量する。
【００４７】
透析液は、バイパス用電磁弁ＶＢを閉止した状態ではＩＮから透析器ＤＬを介してＯＵＴに排出されるため、透析した液量（除水量）がＯＵＴ側の増加となって現れる。また、給液側ＩＮから供給された透析液は給液側計量チャンバーＭＣｉの先側が満たされると、流れ検出器Ｆｉのフロートが瞬時に下降する。この下降を光りセンサＫが関知して切換バルブＳＶｉを切り替えると、チャンバーＭＣｉの反対側と連通し、このチャンバー内の液を透析器ＤＬを介してＯＵＴ側の切換バルブＳＶｏに流通する。また、切換バルブＳＶｏも切換バルブＳＶｉと同様な動作で廃透析液排出側ＯＵＴに流出する。
【００４８】
上記透析液の流通に際して給液側計量チャンバーＭＣｉと廃液側計量チャンバーＭＣｏの両チャンバーの切換時間の間隔を１／１，０００秒の刻み単位で比較し、透析液を電磁弁Ｖｉ、Ｖｏを閉止してバイパス用電磁弁ＶＢを開いて流通させ、透析液回路のＩＮとＯＵＴの流量が等しくなる状態を形成する。その状態で給液側計量チャンバーＭＣｉと廃液側計量チャンバーＭＣｏの切換時間が同一になるように、給液側計量チャンバーＭＣｉの中央室２６の不揮発性液を本発明の除水量調節用計量ポンプＭＰｉを作動させて給排を自動調整して決定する。この操作によって除水量は除水量調節用計量ポンプＭＰｏを駆動制御し、指定される除水量に見合うように動作量を増加することによって決定することができる。
【００４９】
次に、バイパス用電磁弁ＶＢを閉じ、電磁弁Ｖｉ、Ｖｏを開いて流通させ、切換時間がＩＮ側とＯＵＴ側で等しくなるように吸引ポンプＰを制御して透析器ＤＬの膜に作用する限外濾過圧を作り血液透析における除水の指定制御を継続する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、血液透析における体内貯溜の水分除去を計画的に行い、透析器に供給する透析液の量を正確に計量すると共に、特に可撓性隔膜材の耐久性を確保するために、ピストンの上下移動の際に軸芯にブレが生じない構造とすることによってシリンダとピストンとの隙間に変動が生じないようにし、長期間の使用にわたって信頼性を確保し得る除水量調節用計量ポンプとしての利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の除水量調節用計量ポンプの縦断面図である。
【図２】本発明の除水量調節用計量ポンプの使用例を示す透析液回路である。
【図３】特許文献２の除水量調節用計量ポンプの縦断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…シリンダ
１ａ…シリンダヘッド部
１ｂ…シリンダ胴部
１ｃ…シリンダボトム部
２…モータ
２ａ…モータ軸
３…フランジ
３ａ、３ｂ…周溝
４…上側の可撓性隔膜材（ベロフラム）
５…下側の可撓性隔膜材（ベロフラム）
４ａ、５ａ…可撓性隔膜材の折返部
４ｂ、５ｂ…肉厚部
６…上側リテーナ
７…ピストン
７ａ…内腔部
８…下側リテーナ
９…ボールナット
９ａ…ネジ溝
１０…隙間
１１…支持板
１２…防水カバー
１３…駆動軸
１３ａ…ベアリング
１４…ボールネジ
１４ａ…ネジ溝
１５…ボール
１６…センサガイド棒
１６ａ…案内用長孔
１６ｂ…フォトセンサ基板
１７…回転検出板
１７ｂ…回転センサ
１８…陰圧口
１９…給排口
２１…バイパス回路
２２…透析液供給側回路
２３…排液回路
２４、２４’…ダイヤフラム
２５、２５’…ダイヤフラム
２６、２６’…中央室
３０…ミキシング槽
３１…透析液原液
３２…徐気槽
Ｒ１…容量計測室
Ｒ２…陰圧室
ＤＬ…透析器
Ｖｉ…流入側電磁弁
Ｖｏ…排出側電磁弁
ＶＢ…バイパス用電磁弁
Ｐｉ…陰圧ポンプ
Ｌｉ…陰圧ライン
Ｆｉ…検知器
Ｖ１…バルブ
ＳＶｉ…切換バルブ
Ｖｉ…流入側電磁弁
ＳＶｉ…切換バルブ
ＭＣｉ…給液側計量チャンバー
Ｖｏ…排出側電磁弁
ＳＶｏ…切換バルブ
Ｆｏ…検知器
Ｐｏ…吸引ポンプ
ＳＶｏ…切換バルブ
ＭＣｏ…排液側計量チャンバー
ＳＶｏ…切換バルブ
Ｆｉ、Ｆｏ…流れ検出器
【図１】
2005342279.tif 000003
【図２】
2005342279.tif 000004
【図３】
2005342279.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月27日(2005.9.27)
【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】
シリンダヘッド部とシリンダ胴部とシリンダボトム部とからなるシリンダの内周に隙間を開けて挿入されたピストンの上部及び下部にゴム又はこれに布等を含んで成る可撓性隔膜材が上側リテーナ及び下側リテーナのネジ止めによって固定され、夫々の可撓性隔膜材の外周縁がシリンダヘッド部とシリンダ胴部との連結部及びシリンダ胴部とシリンダボトム部との連結部にて気密状に挟持固定されると共に、前記シリンダ胴部の内周における前記上下の可撓性隔膜材間が陰圧に保たれることによって前記夫々の可撓性隔膜材の周縁内側に沿って形成された折返部が前記ピストンと前記シリンダの隙間に沿って互いに引き込まれた状態を保ちながら前記ピストンが上下駆動される構造を有し、前記上側の可撓性隔膜材を固定した上側リテーナ及び該上側の可撓性隔膜材の折返部と前記シリンダヘッド部との間で形成される容量計測室の上部に給排口が設けられて成る除水量調節用計量ポンプにおいて、
前記シリンダヘッド部の天井部が中央頂部へ向けて傾斜した形状を有し、前記給排口が該天井部の中央頂部に設けられ、
前記シリンダの下部にモータ軸を上方に向けたモータが固定され、前記モータ軸にボールネジが結合されると共に、該ボールネジの外周に形成された螺旋状のネジ溝にボールを介して螺合するボールナットが前記ピストンの下部に固設され、前記モータ軸の駆動により前記ボールネジを回転することによって前記ピストンを前記シリンダヘッド部方向に進退させ、これによる前記容量計測室の容積変化によって除水量を計測するようにして、
前記モータ軸の回転に伴って回転する回転検出板を設け、該回転検出板の回転位置を検知することにより前記モータ軸の回転角度を検出する回転センサを設け、
前記ピストンの下側にて可撓性隔膜材をネジ止めした下側リテーナの側部にセンサガイド棒が設けられると共に前記ピストンの進退方向に沿って長孔を有する案内用長孔が設けられ、該案内用長孔に前記センサガイド棒を挿入して前記ピストンの回動を抑制する一方、前記センサガイド棒に対する上下位置に位置検出センサを設けることによって前記ピストンの動作位置を検出するようにしたことを特徴とする除水量調節用計量ポンプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１の除水量調節用計量ポンプは、シリンダヘッド部とシリンダ胴部とシリンダボトム部とからなるシリンダの内周に隙間を開けて挿入されたピストンの上部及び下部にゴム又はこれに布等を含んで成る可撓性隔膜材が上側リテーナ及び下側リテーナのネジ止めによって固定され、夫々の可撓性隔膜材の外周縁がシリンダヘッド部とシリンダ胴部との連結部及びシリンダ胴部とシリンダボトム部との連結部にて気密状に挟持固定されると共に、前記シリンダ胴部の内周における前記上下の可撓性隔膜材間が陰圧に保たれることによって前記夫々の可撓性隔膜材の周縁内側に沿って形成された折返部が前記ピストンと前記シリンダの隙間に沿って互いに引き込まれた状態を保ちながら前記ピストンが上下駆動される構造を有し、前記上側の可撓性隔膜材を固定した上側リテーナ及び該上側の可撓性隔膜材の折返部と前記シリンダヘッド部との間で形成される容量計測室の上部に給排口が設けられて成る除水量調節用計量ポンプにおいて、前記シリンダヘッド部の天井部が中央頂部へ向けて傾斜した形状を有し、前記給排口が該天井部の中央頂部に設けられ、前記シリンダの下部にモータ軸を上方に向けたモータが固定され、前記モータ軸にボールネジが結合されると共に、該ボールネジの外周に形成された螺旋状のネジ溝にボールを介して螺合するボールナットが前記ピストンの下部に固設され、前記モータ軸の駆動により前記ボールネジを回転することによって前記ピストンを前記シリンダヘッド部方向に進退させ、これによる前記容量計測室の容積変化によって除水量を計測するようにして、前記モータ軸の回転に伴って回転する回転検出板を設け、該回転検出板の回転位置を検知することにより前記モータ軸の回転角度を検出する回転センサを設け、前記ピストンの下側にて可撓性隔膜材をネジ止めした下側リテーナの側部にセンサガイド棒が設けられると共に前記ピストンの進退方向に沿って長孔を有する案内用長孔が設けられ、該案内用長孔に前記センサガイド棒を挿入して前記ピストンの回動を抑制する一方、前記センサガイド棒に対する上下位置に位置検出センサを設けることによって前記ピストンの動作位置を検出するようにしたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】