(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の流通を許容する熱交換バッグと、同熱交換バッグに接触して、液体を加温する加温手段と、熱交換バッグの反加温手段側を覆う被覆部材と、同被覆部材に取着され、熱交換バッグ内の液体の温度を検出する温度検出手段とを備えた加温器において、
前記被覆部材は、その内部に外気の影響を抑制するための断熱空間を備えるとともに、前記断熱空間における温度検出手段と対応する部位を区画された区画室とし、区画室外の他の断熱空間とは独立させたことを特徴とする加温器。
【請求項２】
前記区画室の温度検出手段に相対する側面側の面積は、温度検出手段が占める取付面積よりも僅かに広くして形成されている請求項１に記載の加温器。
【請求項３】
前記区画室及び温度検出手段は、少なくとも熱交換バックにおける液体が導出される出口近傍に対応して設けられている請求項１又は請求項２に記載の加温器。
【請求項４】
前記断熱空間を区画する部屋の、熱交換バッグに相対する側の面は、熱交換バッグに係る流体の流通路全体を少なくとも被覆可能な広さに形成されている請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の加温器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透析液等の液体を所定温度域まで加温する加温器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば透析用監視装置や持続的血液濾過装置等に代表される血液浄化装置に用いられる加温器においては、以下のようなものが知られている。
【０００３】
即ち、その内部にヒータを有する本体部と、同本体部に対して開閉可能な蓋部材とからその基本的概要が構成されており、少なくとも本体部の蓋部材側には、ヒータの熱を伝導する加温面が設けられている。そして、前記加温面には、透析液回路を有するとともに、透析液の出口管及び入口管を備える熱交換バッグが取り付けられている。
【０００４】
一方、前記熱交換バッグの出口及び入口に対応する位置には、温度センサが取着されている。前記温度センサは、熱交換バッグに接触して、熱交換バッグ内を流通する透析液の温度を検出するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した加温器には、前記熱交換バッグに密着し、蓋部材が閉鎖状態の際に、熱交換バッグの透析液回路を外部から視認可能とする透明な合成樹脂製の透視窓板を蓋部材に設けたものもある。前記透視窓板は、その内部が充填された一枚の板状に形成されている場合がある。このとき熱交換バッグは透視窓板を介して外気の影響を比較的受け易く、また、前記透視窓板に取着されていた温度センサも、透視窓板を介して外気の影響を比較的受け易いと考えられる。
【０００６】
そこで、例えば、外気の温度が低い場合等でも、ヒータの加温をさらに効率的に行い、また透視窓板に取着されていた温度センサにてさらに正確な液温を検出を行うために以下のように構成することが考えられる。
【０００７】
即ち、前記透視窓板を２枚の透明板で形成して、所謂２重構造とし、熱交換バッグ側（即ち内側）に位置する透明板に温度センサを取付け、両透明板間に空気が密封された又は真空状態にされた断熱空間を形成する。このようにすれば、前記断熱空間により、熱交換バッグは保温効果が高められ、透析液の加温を効率的に行うことが可能となる。
【０００８】
しかし、透明板間に形成された断熱空間では、熱交換バッグ側と外気との温度差により空気の対流が発生し易く、温度分布にばらつきが生じることが想定され得る。この結果、温度センサが実際の熱交換バッグを流通する透析液の温度を低めに検出する場合が考えられ、さらに優れた液体の温度検出を行う方法が求められている。
【０００９】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外気の影響を受けることなく、正確な温度検出及び正確な温度制御を行うことができる加温器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、液体の流通を許容する熱交換バッグと、同熱交換バッグに接触して、液体を加温する加温手段と、熱交換バッグの反加温手段側を覆う被覆部材と、同被覆部材に取着され、熱交換バッグ内の液体の温度を検出する温度検出手段とを備えた加温器において、前記被覆部材は、その内部に外気の影響を抑制するための断熱空間を備えるとともに、前記断熱空間における温度検出手段と対応する部位を区画された区画室とし、区画室外の他の断熱空間とは独立させたことを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記区画室の温度検出手段に相対する側面側の面積は、温度検出手段が占める取付面積よりも僅かに広くして形成されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２において、前記区画室及び温度検出手段は、少なくとも熱交換バックにおける液体が導出される出口近傍に対応して設けられていることを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項において、前記断熱空間を区画する部屋の熱交換バッグに相対する側の面は、熱交換バッグに係る流体の流通路全体を少なくとも被覆可能な広さに形成されていることを要旨とする。
【００１４】
（作用）
請求項１の発明によれば、被覆部材の断熱空間において温度検出手段と対応する部位は区画された区画室されているため、温度検出手段に対しては、区画室において発生する流体の対流の悪影響はない。このため、たとえ外気の温度が低く、区画室内において対流が発生しやすい状況下であっても温度検出手段は熱交換バッグ内の液体の温度を正確に検出する。
【００１５】
請求項２の発明によれば、区画室における温度検出手段に対応する側面側の面積を温度検出手段が占める取付面積よりも僅かに広くすることで、前記区画室の面積を温度検出手段の取付面積よりも小さく形成する場合と異なり、外気の影響を受けないで、且つ区画室内における対流の影響を無視した温度検出が効果的に実現される。
【００１６】
請求項３の発明によれば、区画室及び温度検出手段は、少なくとも熱交換バッグの出口近傍に対応して設けられているため、使用される液体の温度に最も近い液温が検出され、加温手段による正確な温度制御が容易に可能とされる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、前記断熱空間を区画する部屋は、すなわち、区画室及び区画室以外の他の部屋の断熱空間は、熱交換バッグの一側面側において流通路全体を覆う。従って、熱交換バッグ内の液体は外気の影響を受けない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を血液浄化装置用の加温器に具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１９】
なお、本実施形態では、図１における正面側を前とし、右方を右、左方を左とし、紙面裏側を後とする。
図１は、本実施形態における加温器１１を示す斜視図である。加温器１１は、扁平箱状に形成された本体部１２、加温手段としてのヒータ１３、温度検出手段としての第１及び第２温度センサ１４，１５、透視窓板１６、及び蓋部材１７等から構成されている。なお、前記透視窓板１６及び蓋部材１７にて被覆部材が構成されている。
【００２０】
前記加温器１１は、血液浄化装置を構成する透析用監視装置１８の側面に配設されている。透析用監視装置１８は、一人の腎不全患者に対して一台使用されるものであって、加温器の加温状態や、透析液を送出するための各ポンプの作動状態等を監視操作するための装置である。そして、透析用監視装置１８には状態表示及び状態設定用のディスプレイ１９ａを有する操作装置１９等が設けられている。そして、前記ディスプレイ１９ａに対して画面タッチすることにより、その画面表示に従って加温器１１に対する温度設定等が可能になっている。尚、透析用監視装置１８は本発明の要旨ではないため、その詳細な説明は省略する。
【００２１】
図２に示すように、前記加温器１１における本体部１２の内部には、加温面２１を有するヒータ１３が設けられており、前記加温面２１は前記本体部１２の側面と同一平面上に設置されている。即ち、前記加温面２１は本体部１２の右側面の一部をなしている。前記本体部１２の右側面における前記加温面２１の上方及び下方には、複数の位置決め用の突起２２が設けられている。また、前記本体部１２の右側面における加温面２１の前方には、後述する熱交換バッグ２８の入口管２９と出口管３０に対する位置決め用の固定部材２３が上下にそれぞれ１個ずつ設けられている。前記固定部材２３は、断面略コ字状に形成され、前後方向に延びる位置決め溝２４を備えている。
【００２２】
また、本体部１２の前面上部には、後述する第１温度センサ１４の検出結果に基づいた温度表示をするための表示部２５が設けられている。
図２及び図３に示すように、前記本体部１２の右側面側には、その内部に流通路としての透析液回路２７を有する熱交換バッグ２８が取付けられている。前記熱交換バッグ２８には、その側部に入口管２９及び出口管３０が設けられているとともに、上部及び下部に複数の貫通孔３１が設けられている。そして、前記入口管２９及び出口管３０が本体部１２側における固定部材２３の位置決め溝に係合され、前記貫通孔３１が本体部１２側の突起２２に係入されることにより、熱交換バッグ２８は本体部１２に対して着脱可能に装着されている。
【００２３】
また、前記入口管２９及び出口管３０は熱交換バッグ２８における透析液回路２７に連通している。従って、液体としての透析液は、熱交換バッグ２８の上流側に設けられた図示しない透析液供給ポンプから入口管２９を介して導入され、透析液回路２７を通過して出口管３０から外部へ導出されるようになっている。そして、前述した本体部１２側におけるヒータ１３の加温面２１は熱交換バッグ２８の透析液回路２７に適した広さに形成されている。
【００２４】
図１及び図４に示すように、蓋部材１７は、前記本体部１２に対してヒンジ３４を介して横開き形態で開閉可能に連結されている。前記蓋部材１７は方形箱蓋状に形成されており、その略中央部には窓口３５が形成されている。前記窓口３５は前記熱交換バッグ２８の透析液回路２７の視認に適した広さに形成されており、窓口３５には、第１及び第２温度センサ１４，１５が設けられた透視窓板１６がビス止め固定されている。前記蓋部材１７の前面側には、施錠部材３６が設けられている。前記本体部１２の前面側における施錠部材３６に相対した位置には、キャッチャ３７が設けられており、蓋部材１７を本体部１２に対して閉鎖した状態で、前記施錠部材３６をキャッチャ３７に係合することにより、蓋部材１７は閉鎖位置にて固定保持される。そして、蓋部材１７が閉鎖位置にされた際には、前記透視窓板１６は熱交換バッグ２８に密着するようになっている。
【００２５】
ここで、透視窓板１６について詳しく説明する。
前記透視窓板１６は、図２に示すように、窓口３５側（右側）の外板４１と、熱交換バッグ２８側（左側）の内板４２とから構成されているとともに、両板４１，４２により所謂二重構造とされている。外板４１及び内板４２は共に例えばポリカーボネイド等の透光性を有する合成樹脂や透明性を有するガラス等にて形成されている。
【００２６】
前記外板４１は図２及び図４に示すように平板状の遮断部４１ａと、外周枠４１ｂと、仕切壁４１ｃとから構成されており、前記遮断部４１ａ、外周枠４１ｂ、及び仕切壁４１ｃは一体成形されている。前記外周枠４１ｂは遮断部４１ａの周縁に沿って、内板４２側（左側）に突出形成されている。仕切壁４１ｃは、前記外板４１の前部における上下両隅に内板４２側（左側）に突出形成されている。仕切壁４１ｃはＬ字状に形成され、その両端部は外周枠４１ｂに連結している。
【００２７】
内板４２は、略平板状に形成され、外板４１に対しては、接着固定されている。内板４２の前側上下両隅部には、第１及び第２温度センサ１４、１５の大きさに適した取付部４２ａが凹設されており、同取付部４２ａは外板４１側（右側）と遮断されていてもよく、連通してもよい。そして、前記取付部４２ａには、それぞれ第１及び第２温度センサ１４，１５が取着されており、前記両センサ１４，１５は熱交換バッグ２８側（左側）に僅かに突出している。
【００２８】
この結果、透視窓板１６には、前記外板４１の遮断部４１ａ、外周枠４１ｂと内板４２にて囲まれた断熱空間４３が形成されている。また、断熱空間４３における第１及び第２温度センサ１４，１５に対応した部位には、外板４１の遮断部４１ａ、外周枠４１ｂ、仕切壁４１ｃと内板４２にて囲まれた区画室４４が形成されている。すなわち、断熱空間４３は仕切壁４１ｃにより、区画室４４に係る断熱空間４３ａと、他の部屋に係る断熱空間４３ｂとに区画されおり、両者４３ａ，４３ｂは互いに独立している。そして、区画室４４の大きさ（容量）は断熱空間４３ａ内に存在する空気（流体）の対流の影響を無視可能な大きさとされている。なお、区画室４４の断熱空間４３ａは、外部と遮断されていることが好ましい。また、前記区画室４４及び第１及び第２温度センサ１４，１５は、蓋部材１７にて被覆された位置に配置されている。即ち、同蓋部材１７が本体部１２に対して閉鎖された際は、外部から、区画室４４及び第１及び第２温度センサ１４，１５は、窓口３５を介しても視認不能にされている。
【００２９】
また、断熱空間４３における熱交換バッグ２８に相対する側（左側）の面積は、熱交換バッグ２８の透析液回路２７を全体的に被覆可能な大きさに形成されている。このため、断熱空間４３は透析液回路２７を流通する透析液を好適に保温可能とするようになっている。また、前記区画室４４の両温度センサ１４，１５に相対する側面側の面積は、第１及び第２温度センサ１４，１５が占める取付面積よりも僅かに広くして形成されている。尚、本実施形態において、前記「僅か」とは、前記区画室４４のセンサ１４，１５に相対する側面側（左側）の面積がセンサ１４、１５が占める取付面積以下になることなく、且つ空気の対流が無視できる範囲を示す。
【００３０】
前記第１及び第２温度センサ１４，１５は、測定対象（本実施形態では熱交換バッグ２８）と同一の温度にしてその温度を検出する接触式の温度センサとされている。そして、蓋部材１７が閉鎖された状態では、前記第１及び第２温度センサ１４，１５は、熱交換バッグ２８に接触するようになっている。また、第１及び第２温度センサ１４，１５は、前記蓋部材１７の閉鎖状態においては、熱交換バッグ２８における透析液回路２７の入口及び出口付近に対応するように配置されている。
【００３１】
次に上記のように構成された加温器１１の作用について説明する。
まず、熱交換バッグ２８が本体部１２に取着され、蓋部材１７が閉鎖セットされた状態において、図示しない透析液供給ポンプから供給される透析液が前記入口管２９を介して前記バッグ２８内に導入される。そして、前記透析液が透析液回路２７を通過する間に、加温面２１に密着した熱交換バッグ２８を介して透析液はヒータ１３よって加温される。そして、加温された透析液は出口管３０から外部へ導出される。
【００３２】
このとき、本体部１２側の表示部２５には、熱交換バッグ２８に密着する第１温度センサ１４にて、出口管３０へ導出される透析液の液温が表示される。また、熱交換バッグ２８に密着する第２温度センサ１５にて、熱交換バッグ２８に導入される液温が検出される。このとき、図示しない制御装置側では、透析用監視装置１８の操作装置１９にて設定される透析液の目標温度と、第２温度センサ１５から検出された検出結果とからヒータ１３への加温の制御を行う。加温器１１は、熱交換バッグ２８の温度を３０〜４０℃の温度範囲に制御できることが好ましい。加温器１１は、液体の流通を許容する熱交換バッグと、同熱交換バッグに接触して、液体を加温する加温手段と、熱交換バッグの反加温手段側を覆う透視可能な窓を有する被覆部材と、同被覆部材に取付けされ、熱交換バッグ内の液体の温度を検出する温度検出手段を備えた加温器。
【００３３】
さて、例えば、冬場等にように、熱交換バッグ２８内を流れる透析液と外気の温度差は著しく異なってくる場合を想定する。このとき、透視窓板１６に密着する熱交換バッグ２８には、前記透視窓板１６を介して外気の低い温度が伝導される。しかし、空気層である断熱空間４３を有する透視窓板１６が、熱交換バッグ２８の一側面側から透析液回路２７を全体的に覆う。このため、熱交換バッグ２８の保温効果は高められ、ヒータ１３にて好適な加温が行われる。
【００３４】
一方、透視窓板１６の断熱空間４３では、熱交換バッグ２８側と外部との温度差により、空気の対流が発生する。このとき、第１及び第２温度センサ１４，１５は、断熱空間４３における仕切壁４１ｃにて囲まれた区画室４４に対応して設けられている。そして、区画室４４の大きさ（容量）は断熱空間４３ａ内に存在する空気（流体）の対流の影響を無視可能な大きさとされ、すなわち、断熱空間４３ｂでの空気の対流と異なり、区画室４４内において、断熱空間４３ａで発生する空気の対流は温度センサ１４，１５の温度検出に影響しない程度となっている。従って、第１及び第２温度センサ１４，１５は、対流の影響によって熱交換バッグ２８を流通する液温を低めに検出することなく、正確な温度測定がなされる。また、前記透視窓板１６における区画室４４（第１及び第２温度センサ１４，１５）に対応する部位は、蓋部材１７と相対した際に、窓口３５より縁側に位置している。この結果、区画室４４（第１及び第２温度センサ１４，１５）は、外部から視認不能になるように蓋部材１７にて覆われているため、蓋部材１７を介してさらに外気の影響は低減される。
【００３５】
従って、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、熱交換バッグ２８内の透析液の温度を検出するための第１及び第２温度センサ１４，１５は、透視窓板１６の断熱空間４３における仕切壁４１ｃにて囲まれた区画室４４に対応して設けられていた。このため、第１及び第２温度センサ１４，１５の温度検出に対して、空気層である区画室４４の保温効果にて外気の影響を抑制できるとともに、区画室４４の断熱空間４３ａは断熱空間４３ｂと比して小空間であり、区画室内４４はその内部で発生する空気の対流の影響を無視できる大きさとされている。従って、熱交換バッグ２８内の液温の正確な温度検出を行うことができ、さらにこの正確な温度検出にて正確な温度制御ができる。
【００３６】
（２）上記実施形態では、区画室４４におけるセンサ１４，１５に相対する側面側（左側）の面積を、第１及び第２温度センサ１４，１５が占める取付け面積より僅かに広く形成した。このため、前記区画室４４のセンサ１４，１５側（左側）の面積を前記センサ１４，１５が占める取付面積よりも狭く形成する場合と異なり、温度センサ１４，１５が仕切壁４１ｃを介して伝導される外気の熱の影響を受けることはない。従って、温度センサ１４，１５に対して外気の影響を受けさせずに、且つ対流の影響を無視させることの効果的な両立を可能とし、最も正確に温度検出ができる。
【００３７】
（３）上記実施形態では、第１温度センサ１４は熱交換バッグ２８における出口近傍に対応するように設けられていたため、第１温度センサ１４の検出結果が視認可能な表示部２５では、使用される液温に最も近い温度を表示できる。
【００３８】
（４）上記実施形態では、第１温度センサ１４に加えて、熱交換バッグ２８の入り口近傍に対応するように第２温度センサ１５を設けたため、同第２温度センサ１５にて熱交換バッグ２８に導入される液温が検出される。従って、制御装置側では、設定される透析液の目標温度と、実際に導入される液温の差が判断可能となり、ヒータ１３による加温の調整が正確にできる。
【００３９】
（５）上記実施形態では、透視窓板１６の断熱空間４３は、熱交換バッグ２８の一側面側から透析液回路２７を全体的に覆っていた。このため、熱交換バッグ２８内の透析液に対して保温性を良好にでき、外気の影響を受けることなく効率よく加温を行うことができると共に、余分な加温を加える必要がなくなるため、ヒータ１３の節電もできる。
【００４０】
（６）上記実施形態では、第１及び第２温度センサ１４，１５が位置する区画室４４を、外部から視認不能になるように蓋部材１７にて覆っているため、同蓋部材１７を介してさらに外気の影響を抑制でき、熱交換バッグ２８内の液温の正確な温度検出に寄与する。
【００４１】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、温度センサ１４，１５を熱交換バッグ２８における入り口近傍と出口近傍に設けたが、出口近傍に第１温度センサ１４のみを設けてもよい。この場合は、区画室４４も第１温度センサ１４に対応した透視窓板１６の上隅部に１つだけ設けられる。このようにしても第１温度センサ１４の検出結果により温度制御は可能である。
【００４２】
・上記実施形態では、断熱空間４３における熱交換バッグ２８側（左側）の面積は、透析液回路２７全体を被覆するように形成されていたが、熱交換バッグ２８の一側面側において透析液回路２７の一部分のみを覆うように形成してもよい。又、前記断熱空間４３の面積を熱交換バッグの透視窓板１６側の面積と実質的にほぼ同じに形成してもよい。
【００４３】
・上記実施形態では、区画室４４における温度センサ１４，１５に相対する側面側（左側）の面積は、温度センサ１４，１５が占める取付面積よりも僅かに広くして形成したが、前記区画室４４におけるセンサ１４，１５に相対する側面側（左側）の面積をセンサ１４，１５のが占める取付面積よりも狭くして形成してもよい。なお、このとき区画室４４の大きさ（容量）が空気の対流を無視できる大きさに形成されることは勿論である。
【００４４】
・上記実施形態では、区画室４４には空気の断熱層が形成されていたが、区画室４４を真空にしてもよい。このようにすれば、区画室４４内での僅かな空気の対流も発生しない。
【００４５】
・上記実施形態では、蓋部材１７に透明な透視窓板１６をセットして、透視窓板１６に断熱空間４３及び区画室４４を形成したが、蓋部材１７自体を透明な窓部材として、同蓋部材１７に断熱空間４３及び区画室４４を形成してもよい。このようにした場合は、蓋部材１７が被覆部材となる。
【００４６】
次に、上記実施形態及び各別例から把握できる技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
（１）請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の加温器において、前記区画室及び温度検出手段は、さらに液体バック内へ液体が導入される入口近傍に対応して設けられている加温器。このようにすれば、さらに使用する液体の温度制御を最適に行うことができる。
【００４７】
（２）請求項１乃至請求項４及び前記技術的思想（１）のうちいずれか１項に記載の加温器において、被覆部材は、蓋部材と前記断熱空間を有する窓部材を含み、前記断熱空間における区画室は、前記蓋部材にて外部から視認不能なように被覆されている加温器。このようにすれば、区画室を外部から視認不能になるように蓋部材にて覆っているため、同蓋部材を介してさらに外気の影響を抑制でき、温度検出手段にて、さらに正確な温度検出ができる。本実施形態に置いて、前記窓部材は透視窓板１６に相当する。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明によれば、外気の影響を受けることなく、正確な温度検出及び正確な温度制御を行うことができる。
【００４９】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、区画室の温度検出手段に相対する側面側の面積を温度検出手段が占める取付面積よりも僅かに広くすることで、最も正確に温度検出を行うことができる。
【００５０】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加えて、区画室及び温度検出手段は、最も液体の温度を検出する必要がある熱交換バッグの出口近傍に対応して設けられているため、加温手段による正確な温度制御ができる。
【００５１】
請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項の発明の効果に加えて、前記断熱空間を区画する部屋は、熱交換バッグの一側面側において流通路全体を覆うため、熱交換バッグ自体も外気の影響を受けず、効果的な加温ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における加温器を示す斜視図。
【図２】同じく加温器を示す断面図。
【図３】同じく蓋部材を開いた状態の本体部側を示す側面図。
【図４】同じく蓋部材を開いた状態の蓋側を示す側面図。
【符号の説明】
１３…ヒータ（加温手段）、１４…第１温度センサ（温度検出手段）、１５…第２温度センサ（温度検出手段）、１６…透視窓板（被覆部材）、１７…蓋部材（被覆部材）、２７…透析液回路（流通路）、２８…熱交換バッグ、４３…断熱空間、４４…区画室。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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