(57)【要約】  本体と、流れ制限要素と、流体圧力膜とを備える、センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体。本体は、蓋部分およびベース部分を有する。本体は、入口および出口を形成する流体流路を画定する。流れ制限要素は、流体流路内の入口と出口の間に配置される。流体圧力膜は、流体流路に沿って入口と出口の間に配設される。流体圧力膜は、本体の蓋部分とベース部分の間に位置している。
2012516198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体であって、
蓋部分およびベース部分を有する本体であって、本体が、入口および出口を形成する流体流路を画定し、蓋部分が、第１の開口部および第２の開口部を有する、本体と、
入口と出口の間の流体流路内に配置された流れ制限要素であって、ベース部分になるように形成された、流れ制限要素と、
流体流路に沿って入口と出口の間に配設された流体圧力膜であって、本体の蓋部分とベース部分の間に位置している、流体圧力膜とを備える、使い捨て可能な組立体。
【請求項２】
流体圧力膜が、蓋部分の第１の開口部および第２の開口部と位置合わせされるように適合された第１および第２の領域を有する、請求項１に記載の流量センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体。
【請求項３】
流れ制限要素が、ベース部分に型成形される、請求項１に記載の流量センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体。
【請求項４】
流れ制限要素が、ベース部分に型成形されたオリフィスを有する材料のストリップを備える、請求項３に記載の流量センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体。
【請求項５】
流体圧力膜が、蓋部分の第１の開口部および第２の開口部と位置合わせされ適合され、使い捨て可能な組立体が、流量センサ組立体と共に使用されるときに第１および第２の開口部から凹んだ第１および第２の領域を有する、請求項１に記載の流量センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体。
【請求項６】
流体圧力膜の第１の領域が、第１の膜部分であり、流体圧力膜の第２の領域が、第２の膜部分であり、第１の膜部分および第２の膜部分が、別個の膜である、請求項５に記載の流量センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体。
【請求項７】
第１の膜部分が、第１の突起リップを有し、第２の膜部分が、第２の突起リップを有し、第１の突起リップおよび第２の突起リップが、蓋部分とベース部分の間に流体密封シールを形成するためにベース部分内でトラフと相互作用するように適合されている、請求項６に記載の流量センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体。
【請求項８】
本体のベース部分および蓋部分が、超音波で互いに溶接される、請求項７に記載の流量センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体。
【請求項９】
センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体であって、
蓋部分およびベース部分を有する本体であって、入口および出口を形成する流体流路を画定する、本体と、
入口と出口の間の流体流路内に配置された流れ制限要素であって、ベース部分内に形成された、流れ制限要素と、
流体流路に沿って入口と出口の間に配設された流体圧力膜であって、本体の蓋部分とベース部分の間に位置している、流体圧力膜と、
流体圧力膜と蓋部の間に配置された第１の剛性ディスクであって、蓋部内に形成された第１の開口部近くに配置される、第１の剛性ディスクと、
流体圧力膜と蓋部の間に配置された第２の剛性ディスクであって、蓋部内に形成された第２の開口部近くに配置される、第２の剛性ディスクとを備える、使い捨て可能な組立体。
【請求項１０】
流体圧力膜が、第１の剛性ディスおよび第２の剛性ディスクと位置合わせされるように適合された第１および第２の領域を有する、請求項９に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項１１】
膜の第１の領域が、第１の剛性ディスクを流体圧力膜と蓋部の間に配置するために凹みを形成し、膜の第２の領域が、第２の剛性ディスクを流体圧力膜と蓋部の間に配置するために凹みを形成する、請求項１０に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項１２】
第１の剛性ディスクが、第１の剛性ディスクの変位を抑えるために蓋部と接触するように適合された棚部分と、蓋部の第１の開口部を少なくとも部分的に通過するように適合された突起部分とを備え、第２の剛性ディスクが、第２の剛性ディスクの変位を抑えるために蓋部と接触するように適合された棚部分と、蓋部の第２の開口部を少なくとも部分的に通過するように適合された突起部分とを備える、請求項９に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項１３】
第１の剛性ディスクの突起部分が、差圧式流体流量センサ組立体の第１のセンサと相互作用するように適合されており、第２の剛性ディスクの突起部分が、差圧式流体流量センサ組立体の第２のセンサと相互作用するように適合されている、請求項１２に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項１４】
流れ制限要素が、ベース部分に型成形されたマイクロ成形されたオリフィスチップを備える、請求項９に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項１５】
流れ制限要素およびベース部分が、同じ材料を含む、請求項１４に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項１６】
蓋部分が、ベース部分に超音波で溶接される、請求項９に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項１７】
流体流量センサ組立体用の使い捨て可能な部分を形成する方法であって、
事前形成された流れ制限要素を提供することと、
流れ制限要素の上流側と流体連通する入口および流れ制限要素の下流側と流体連通する出口を有する流体流路の少なくとも一部分を形成するベース部分を、流れ制限要素の周りに形成することと、
ベース部分と接触する流体圧力膜を、流体流路に沿って入口と出口の間に配置することと、
蓋部分をベース部分に固定することであって、固定した後、流体圧力膜が、蓋部分とベース部分の間に配置される、固定することとを含む、方法。
【請求項１８】
流れ制限要素を提供する動作は、単一のオリフィスが、ベース部分の形成に使用される型内に配置されるように所定の間隔で位置する複数のオリフィスを有する材料のストリップを供給することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
流れ制限要素を提供する動作が、ベース部分を形成する際に使用される型内にオリフィスを有する単一の成形された流れ制限要素を供給することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
蓋部分をベース部分に固定することが、超音波溶接を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
第１の剛性ディスクを、流れ制限要素の上流側で流体圧力膜と蓋部の間に設けることと、第２の剛性ディスクを、流れ制限要素の下流側で流体圧力膜と蓋部の間に設けることとをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、差圧式流量センサ組立体および差圧式流量センサ組立体を含むシステムを利用して薬剤送出を監視する方法に関し、より詳細には、使い捨て可能な部分および再利用可能な部分を有する差圧式流量センサ組立体に関する。より詳細には、本発明は、製造が経済的であり、組立が容易であるそのような流量センサ組立体の使い捨て可能な部分として働くカセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用ポンプを含む現代の医療用デバイスは、流体、溶剤、薬剤、および薬物を患者に送出するためにマイクロプロセッサベースのシステムによってますます制御されてきている。医療用ポンプの一般的な制御は、開業医が、送出される流体の投与量、流体送出の速さ、持続時間、および患者に点滴される流体の体積を入力することを可能にするユーザインターフェースを含む。通常、薬物送出は、連続点滴としてまたは単回のボーラス投与として生じるようにプログラムされている。
【０００３】
多チャネル点滴ポンプを使用して、または複数の単一チャネル点滴ポンプを使用して複数の薬剤を患者に点滴することが一般的であり、この場合異なる流体が各チャネルから投与される。複数の薬剤を患者に送出する別の方法は、点滴ポンプを使用して第１の薬剤を、そして追加の薬剤を単回のボーラス投与を通して送出することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
薬剤を単回のボーラス投与を通して薬剤を送出するとき、正しい薬剤が患者に送出されていることを確認すると共に、正しい量の薬剤が患者に送出されていることを確認することが重要である。通常、介護者は、患者の書面カルテ上にボーラス投与を介して送出された薬剤の量を手書きで書き締結するだけであり、この情報は、後で患者記録に電子的に入力され得る。したがって、人為的ミスが、薬剤の偶発的な過剰投与または過少投与を引き起こすことがあるが、介護者は、適正な投与量が送出されたと信じている。薬剤投与の誤りに加えて、人為的ミスは、１回のボーラス投与中に送出された薬剤を記録し損ねるという結果になり得る可能性もある。したがって、患者の医療記録が、患者に与えられたすべての薬剤を反映していないことがある可能性がある。広範囲の流体および流量を測定することができる点滴ライン内のセンサは、このラインを通じて患者に与えられたすべての薬剤の流量および体積を文書化する上で役立つものになる。さらに、低コストで、特に使い捨ての薬剤送出チュービングセットに対する低い割増しコストを導入する、しっかりとした流量感知方法を提供することが望ましい。さらに、厳密には知られ得ない流体粘性を含む幅広い物理的特性を有する流体の流量を正確に感知することができる流量感知方法を提供することが望ましい。さらに、いずれの流量センサも、正確かつ経済的に製造されなければならない。したがって、薬剤送出を監視するように適合され、さらにより効率的に製造されるように設計された流量センサシステムに対する必要性が存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの実施形態によれば、流量センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体が、提供される。使い捨て可能な組立体は、本体と、流れ制限要素と、流体圧力膜とを備える。本体は、蓋部分およびベース部分を有する。本体は、入口および出口を形成する流体流路を画定している。蓋部分は、第１の開口部および第２の開口部を有する。流れ制限要素は、流体流路に沿って入口と出口の間に配置される。流れ制限要素は、本体のベース部分になるように形成される。流れ制限要素は、流体流路内の入口と出口の間に位置している。流体圧力膜は、本体の蓋部分とベース部分の間に位置している。
【０００６】
別の実施形態によれば、センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体は、本体と、流れ制限要素と、流体圧力膜と、第１の剛性ディスクと、第２の剛性ディスクとを備える。本体は、蓋部分およびベース部分を有する。本体は、入口および出口を形成する流路を画定する。流れ制限要素は、流体流路内の入口と出口の間に配置される。流れ制限要素は、ベース部分内に形成される。流体圧力膜は、流体流路に沿って入口と出口の間に位置している。流体圧力膜は、本体の蓋部分とベース部分の間に位置している。第１の剛性ディスクは、流体圧力膜と蓋の間に配置される。第１の剛性ディスクは、蓋内に形成された第１の開口部の近くに配置される。第２の剛性ディスクは、流体圧力膜と蓋の間に配置される。第２の剛性ディスクは、蓋内に形成された第２の開口部の近くに配置される。
【０００７】
１つの方法によって、流体流量センサ組立体用の使い捨て可能な部分が、形成される。方法は、事前形成された流れ制限要素を提供する。ベース部分は、流れ制限要素の周りに形成される。ベース部分は、流れ制限要素の上流側および下流側にそれぞれ配設された入口および出口を有する流体流路の少なくとも一部分を形成する。流体圧力膜は、流体流路に沿って入口と出口の間に配置される。流体圧力膜は、ベース部分と接触する。蓋部分は、ベース部分に固定される。流体圧力膜は、蓋部分とベース部分の間に配置または捕捉される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】１つの実施形態による、再利用可能な部分および使い捨て可能な部分が分解された状態にある差圧式流量センサ組立体を示す描画図である。
【図２】図１に示された実施形態の使い捨て可能な部分の図１の線２−２に沿って切り取られた断面図である。
【図３】図１の線２−２に沿って切り取られた組み立てられた状態の図１の差圧式流量センサ組立体の断面図である。
【図４】別の実施形態による差圧式流量センサ組立体の使い捨て可能な部分の分解図である。
【図５】図４の使い捨て可能な部分を有する差圧式流量センサ組立体の部分断面図である。
【図６】別の実施形態による差圧式流量センサ組立体の使い捨て可能な部分の描画図である。
【図７】図６の差圧式流量センサ組立体の使い捨て可能な部分の分解図である。
【図８】図６の差圧式流量センサ組立体の蓋部分の描画図である。
【図９】図６の線９−９に沿って切り取られた図６の差圧式流量センサ組立体の使い捨て可能な部分の断面図である。
【図１０】さらに別の実施形態による差圧式流量センサ組立体の使い捨て可能な部分の描画図である。
【図１１】図１０の差圧式流量センサ組立体の使い捨て可能な部分の分解図である。
【図１２】図１０の差圧式流量センサ組立体のベース部分、すなわち本体組立体部分の中央長手方向の断面図である。
【図１３】図１０の線１３−１３に沿って切り取られた図１０の差圧式流量センサ組立体の断面図である。
【図１４】図１０の本体組立体内の流れ制限要素を取り囲む領域の拡大描画図である。
【図１５】図１０の実施形態の流れ制限要素のオリフィスの拡大断面図である。
【図１６】図１２からの流れ制限要素挿入体の拡大描画図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、多くの異なる形態の実施形態が可能になるものであるが、本発明の一例が図に示され、本明細書において説明されることになる。本開示は、本発明の原理の一例として考慮されるものである。本発明の広範な態様を図示された例に限定することは、意図されていない。
【００１０】
図１は、分解された状態の差圧式流量センサ組立体１０の描画図である。差圧式流量センサ組立体は、再利用可能な部分１００および使い捨て可能な部分２００を備える。使い捨て可能な部分２００は、再利用可能な部分１００と解放可能に連結される。
【００１１】
図２により良好に示されるように、使い捨て可能な部分２００は、流体入口２０６と、上流側流体チャンバ２０８と、流体圧力膜２１０と、貫通するオリフィス２０１を備えた流れ制限要素２１２と、下流側流体チャンバ２１４と、流体出口２１８とを備える。膜２１０は、流体不浸透性のものである。使い捨て可能な部分２００は、ベース部２２０および蓋部２２２を有する。ベース部２２０および蓋部２２２の合せ面の外部輪郭または周囲は、使い捨て可能な部分２００が、再利用可能な部分１００内で正しく配向されることを確保するために、異なる長手方向端部において（図では左と右とでは）異なっている。
【００１２】
図１から図３に示されるように、薬剤または何らかの他の流体は、流体入口２０６を通って使い捨て可能な部分２００に入る。薬剤は、流体入口２０６から上流側流体チャンバ２０８内に流れる。次に、薬剤は、流れ制限要素２１２を通り、下流側流体チャンバ２１４内に流れる。薬剤が流れ制限要素２１２を通って流れることにより、流体が、流れ制限要素２１２を通って上流側流体チャンバ２０８から下流側流体チャンバ２１４に流れるときに流体圧力が降下する結果となる。したがって、正常な状態下で流体が前方向に流れる間、上流側流体チャンバ２０８内の流体圧力は、下流側流体チャンバ２１４内の流体圧力を概ね上回る。上流側流体チャンバ２０８内の流体圧力は、流体圧力膜２１０の第１の領域２１１を押圧する。同様に、下流側流体チャンバ２１４内の流体圧力は、流体圧力膜２１０の第２の領域２１３を押圧する。
【００１３】
蓋部２２２は、流体圧力膜２１０の第１および第２の領域２１１、２１３が、再利用可能な部分１００の上流側圧力センサ１２０および下流側圧力センサ１２２それぞれと連通することを可能にするために上流側開口部２２４および下流側開口部２２６を形成する。第１および第２の領域２１１、２１３は、センサ１２０、１２２と係合するために開口部２２４、２２６内を、より好ましくはそこを貫通して延びるように隆起することができる。第１および第２の領域２１１、２１３を隆起させることは、さらに、組立中に蓋部２２２および膜２１０を位置決めするのを支援する。
【００１４】
蓋部２２２は、流体圧力膜２１０が、ベース部２２０と蓋部２２２の間に配置されるように配置される。蓋部２２２およびベース部２２０は、流体圧力膜２１０をそれらの間に捕捉するように互いに結合される。蓋部２２２およびベース部２２０は、図１に見られるように、完全に組み立てられた使い捨て可能な部分２０２を形成するために超音波で互いに溶接されてもよい。流体圧力膜２１０は、したがって、流体圧力膜２１０をベース部２２０または蓋部２２２に締結するために接着剤を全く使用することなく、ベース部２２０と蓋部２２２の間に堅く固定され得る。
【００１５】
図１から図３に示されるように、流体圧力膜２１０は、可撓性ダイアフラムタイプの膜である。流体圧力膜２１０は、シリコーン、または何らかの他の可撓性ポリマー材料またはエラストマー材料から形成されてもよい。１つの実施形態では、膜２１０は、流れ制限要素２１２を保持する折り込み部をその中に有し、流体が流れ制限要素２１２を通り、そして上流側流体チャンバ２０８と下流側流体チャンバ２１４の間を流れることができるように流れ制限要素２１２と流体連通する流体路２１５ａ、２１５ｂを含む。別の実施形態では、流れ制限要素は、膜２１０の下側部およびベース部２２０の上側部内に形成された長穴内に保持されて、折り込み部および流体路２１５ａ、２１５ｂの必要性を回避することができる。図２から図３では、膜２１０は、膜２１０が機能不能になる流体圧力を上昇させるために、第１および第２の領域２１１、２１３において増大した厚さを有する。使い捨て可能な部分２００が予期した以上の高い流体圧力にさらされる状況としては、供給が速すぎる手動のボーラス投与の場合、患者が移動されているときに生じ得る、使い捨て可能な部分２００が再利用可能な部分１００と共に使用されていない場合、または使い捨て可能な部分２００が、再利用可能な部分１００と共に適正に配置されていない場合である。
【００１６】
増大した厚さを有する第１および第２の領域２１１、２１３に加えて、厚くなったリング２５０ｃ、２５２ｃが、第１および第２の領域２１１、２１３の各々を取り囲んでいる。厚くなったリング２５０ｃ、２５２ｃは、使い捨て可能な部分２００の膜２１０と蓋部２２２の間に位置している。したがって、圧力が膜２１０にかけられるとき、膜２１０の第１および第２の領域２１１、２１３は、蓋部２２２の開口部２２４、２２６を通って上方向に押される。厚くなったリング２５０ｃ、２５２ｃは、膜２１０が、流体の流れの圧力によって上昇したときに蓋部２２２と接触する。厚くなったリング２５０ｃ、２５２が蓋部２２２と接触した時点で、膜２１０の第１および第２の領域２１１、２１３は、蓋部の開口部２２４、２２６内で変位され続け得る。したがって、第１および第２の領域２１１、２１３の増大した厚さは、膜２１０にさらなる強度を与えて、膜２１０が機能不能になる圧力レベルを増大させる。
【００１７】
厚くなったリング２５０ｃ、２５２ｃの使用は、厚くなったリング２５０ｃ、２５２ｃのすぐ外側の領域内の膜２１０の厚さを、センサ組立体１０の感度が劣化するほど厚くせずに、使い捨て可能な部分２００がより高い作動圧力に耐えることを可能にする。
【００１８】
さまざまな材料が、使い捨て可能な部分２００の製造に利用され得ることが想到される。使い捨て可能な部分２００は、熱可塑性物質を含むことができる。流れ制限要素２１２は、残りの使い捨て可能な部分２００と同じ熱可塑性物質から作製されてもよく、または使い捨て可能な部分２００とは異なる材料でもよいことが想到される。流れ制限要素２１２を形成するのに使用されてもよい材料の非限定的な例は、シリコン、ガラス、および医療グレードの熱可塑性物質およびエラストマーを含む。流れ制限要素２１２はさらに、全体的または部分的にステンレス鋼または他の金属でも作製され得る。ステンレス鋼オリフィスプレートは、熱可塑性物質またはエラストマーのフレーム内に収容され得る。流れ制限要素２１２内のオリフィス２０１は、型成形、レーザマイクロ穴開け加工、化学エッチング、打ち抜き加工またはスタンピング加工によって形成され得る。流体圧力膜２１０は、ＴＰＥまたはシリコーンなどのさまざまなポリマーまたはエラストマーの材料を含むことができる。
【００１９】
図３に示されるように、薬剤は、流体入口２０６を通って使い捨て可能な部分２００に入る。薬剤は、流体入口２０６から上流側流体チャンバ２０８内に流れる。次に、薬剤は、流れ制限要素２１２を通り、下流側流体チャンバ２１４内に流れる。薬剤が流れ制限要素２１２を通って流れることにより、流体が、流れ制限要素２１２を通って上流側流体チャンバ２０８から下流側流体チャンバ２１４に流れるときに流体圧力が降下する結果となる。したがって、正常な状態下で流体が前方向に流れる間、上流側流体チャンバ２０８内の流体圧力は、下流側流体チャンバ２１４内の流体圧力を概ね上回る。上流側流体チャンバ２０８内の流体圧力は、第１の領域２１１の流体圧力膜２１０を押圧して、膜２１０の第１の領域２１１が蓋部２２２の上流側開口部２２４を通過して上流側流体圧力センサ１２０を押圧するようにする。同様に、下流側流体チャンバ２１４内の流体圧力は、流体圧力膜２１０の第２の領域２１３を押圧して、膜２１０の第２の領域２１３が蓋部２２２の下流側開口部２２６を通過して下流側流体圧力センサ１２２を押圧するようにする。
【００２０】
図４は、差圧式流量センサ組立体１０’（図５）用の使い捨て可能な部分５００の分解された描画図である。差圧式流量センサ組立体１０’は、再利用可能な部分１００および使い捨て可能な部分５００を備える。
【００２１】
使い捨て可能な部分５００は、流体入口５０６と、上流側流体チャンバ５０８と、流体圧力膜５１０と、貫通するオリフィス５０１を備えた流れ制限要素５１２と、下流側流体チャンバ５１４と、流体出口５１８とを備える。膜５１０は、流体不浸透性のものである。１つの実施形態では、膜は、流れ制限要素５１２を保持する折り込み部をその中に有し、流体が流れ制限要素５１２を通り、そして上流側流体チャンバ５０８と下流側流体チャンバ５１４の間を流れることができるように流れ制限要素５１２と流体連通する流体路５１５ａ、５１５ｂを含む。使い捨て可能な部分５００は、ベース部５２０および蓋部５２２を有する。ベース部５２０および蓋部５２２の外部輪郭は、使い捨て可能な部分５００が、再利用可能な部分１００内で正しく配向されることを確保するために、図では左と右とでは異なる。ベース部５２０および蓋部５２２の合せ面の外部輪郭または周囲は、使い捨て可能な部分５００が、再利用可能な部分１００内で正しく配向されることを確保するために、異なる長手方向端部において（図では左と右とでは）異なっている。
【００２２】
図４から図５に示されるように、薬剤または何らかの他の流体は、流体入口５０６を通って使い捨て可能な部分５００に入る。薬剤は、流体入口５０６から上流側流体チャンバ５０８内に流れる。次に、薬剤は、流れ制限要素５１２を通り、下流側流体チャンバ５１４内に流れる。薬剤が流れ制限要素５１２を通って流れることにより、流体が、流れ制限要素５１２を通って上流側流体チャンバ５０８から下流側流体チャンバ５１４に流れるときに流体圧力が降下する結果となる。したがって正常な状態下で流体が前方向に流れる間、上流側流体チャンバ５０８内の流体圧力は、下流側流体チャンバ５１４内の流体圧力を概ね上回る。上流側流体チャンバ５０８内の流体圧力は、流体圧力膜５１０の第１の領域５１１を押圧する。同様に、下流側流体チャンバ５１４内の流体圧力は、流体圧力膜５１０の第２の領域５１３を押圧する。
【００２３】
蓋部５２２は、流体圧力膜５１０の第１および第２の領域５１１、５１３が、再利用可能な部分１００の上流側圧力センサ１２０および下流側圧力センサ１２２それぞれと連通することを可能にするために上流側開口部５２４および下流側開口部５２６を形成する。
【００２４】
蓋部５２２は、流体圧力膜５１０が、ベース部５２０と蓋部５２２の間に配置されるように配置される。蓋部５２２およびベース部５２０は、流体圧力膜５１０をそれらの間に捕捉するように互いに結合される。蓋部５２２およびベース部５２０は、図５に見られるように完全に組み立てられた使い捨て可能な部分５００を形成するために、レーザまたは超音波で互いに溶接されてもよい。したがって、流体圧力膜５１０は、流体圧力膜５１０をベース部５２０または蓋部５２２に締結するために接着剤を全く使用することなく、ベース部５２０と蓋部５２２の間に堅く固定され得る。
【００２５】
図４から図５に示されるように、剛性ディスク５５０、５５２が、膜５１０と蓋部５２２の間の膜５１０の第１および第２の領域５１１、５１３の各々の上方に配置される。したがって、圧力が膜５１０にかけられるとき、膜５１０の第１および第２の領域５１１、５１３は、蓋部５２２の開口部５２４、５２６に向かって上方向に押され、故に剛性ディスク５５０、５５２を開口部５２４、５２６に向かって移動させる。剛性ディスク５５０、５５２は、膜５１０が流体の流れの圧力によって隆起したときに蓋部５２２と接触する。剛性ディスク５５０、５５２が蓋部５２２と接触した時点で、膜５１０の第１および第２の領域５１１、５１３は、拘束され、蓋部５２２に向かって移動し続けることができない。故に、剛性ディスク５５０、５５２は、膜５１０が機能不能になる恐れがある程度まで膜５１０が変位することを防止する。
【００２６】
剛性ディスク５５０、５５２の使用は、第１および第２の領域５１１、５１３内の膜５１０の厚さを残りの膜５１０と異なるようにすることなく、使い捨て可能な部分５００がより高い作動圧力に耐えることを可能にする。
【００２７】
剛性ディスク５５０は、蓋部５２２と接触するように適合された棚部分５５０ａと、再利用可能な部分１００内でセンサ１２０と相互作用するように適合された突起部分５５０ｂとを有する。したがって、流体が使い捨て可能な部分５００を通って流れるとき、膜５１０の第１の領域５１１は、蓋部５２２に向かって変位されて、剛性ディスクの突起部分５５０ｂが、蓋部５２２の開口部５２４を通過するようにする。しかしながら、上流側チャンバ５０８内の圧力が一定のレベルに到達した時点で、剛性ディスク５５０の棚部分５５０ａは、蓋部５２２と接触して、膜５１０の第１の領域５１１がさらに変位することを防止する。
【００２８】
同様に、剛性ディスク５５２は、蓋部５２２と接触するように適合された棚部分５５２ａと、再利用可能な部分１００内でセンサ１２２と相互作用するように適合された突起部分５５２ｂとを有する。したがって、流体が使い捨て可能な部分５００を通って流れるとき、膜５１０の第２の領域５１３は、蓋部５２２に向かって変位されて、剛性ディスクの突起部分５５２ｂが、蓋部５２２の開口部５２６を通過するようにする。しかしながら、下流側チャンバ５１４内の圧力が一定のレベルに到達した時点で、剛性ディスク５５２の棚部分５５２ａは、蓋部５２２と接触して、膜５１０の第２の領域５１３がさらに変位することを防止する。
【００２９】
したがって、膜５１０は、膜５１０の変位を抑える剛性ディスク５５０、５５２により、機能不能となるまでかなりの高さの圧力にさらされ得る。
【００３０】
図４から図５に示されるように、流体圧力膜５１０は、可撓性ダイアフラムタイプの膜である。流体圧力膜５１０は、シリコーン、または何らかの他の可撓性ポリマー材料またはエラストマー材料から形成されてもよい。図４から図５では、膜５１０は、剛性ディスク５５０、５５２を膜５１０と蓋部５２２の間に配置することを可能にするために第１および第２の領域５１１、５１３に形成されたくぼみを有することができる。
【００３１】
さまざまな材料が、使い捨て可能な部分５００の製造に利用され得ることが想到される。使い捨て可能な部分５００は、熱可塑性物質を含むことができる。流れ制限要素５１２は、残りの使い捨て可能な部分５００と同じ熱可塑性物質から作製されてもよく、または使い捨て可能な部分５００とは異なる材料でもよいことが想到される。流れ制限要素５１２を形成するのに利用されてもよい材料の非限定的な例は、シリコン、ガラス、および医療グレードの熱可塑性物質およびエラストマーを含む。流れ制限要素２１２はさらに、全体的または部分的にステンレス鋼または他の金属でも作製され得る。ステンレス鋼オリフィスプレートが、熱可塑性物質またはエラストマーのフレーム内に収容され得る。流れ制限要素５１２内のオリフィス５０１は、型成形、レーザマイクロ穴開け加工、化学エッチング、打ち抜き加工またはスタンピング加工によって形成され得る。流体圧力膜５１０は、ＴＰＥまたはシリコーンなどのさまざまなポリマーまたはエラストマーの材料を含むことができる。
【００３２】
図５に示されるように、薬剤は、流体入口５０６を通って使い捨て可能な部分５００に入る。薬剤は、流体入口５０６から上流側流体チャンバ５０８内に流れる。次に、薬剤は、流れ制限要素５１２を通り、下流側流体チャンバ５１４内に流れる。薬剤が流れ制限要素５１２を通って流れることにより、流体が、流れ制限要素５１２を通って上流側流体チャンバ５０８から下流側流体チャンバ５１４に流れるときに流体圧力が降下する結果となる。したがって、正常な状態下で流体が前方向に流れる間、上流側流体チャンバ５０８内の流体圧力は、下流側流体チャンバ５１４内の流体圧力を概ね上回る。上流側流体チャンバ５０８内の流体圧力は、第１の領域５１１の流体圧力膜５１０を押圧して、膜５１０の第１の領域５１１が剛性ディスク５５０を押圧するようにし、かつディスク５５０の突起部分５５０ｂが、蓋部５２２の上流側開口部５２４を通過して上流側流体圧力センサ１２０を押圧するようにする。
【００３３】
同様に、下流側流体チャンバ５１４内の流体圧力は、流体圧力膜５１０の第２の領域５１３を押圧して、膜５１０の第２の領域５１３が剛性ディスク５５２を押圧するようにし、かつディスク５５２の突起部分５５２ｂが、蓋部５２２の下流側開口部５２６を通過して下流側流体圧力センサ１２２を押圧するようにする。
【００３４】
次に図６から図９に移ると、別の実施形態による使い捨て可能な部分６００が、示されている。使い捨て可能な部分６００は、特定の特徴を見やすくするために回転されて両端が逆になっている。正常な流体の流れＦは、右から左であり、これは、図１から図５に示されるものと反対である。使い捨て可能な部分６００は、流体入口６０６と、上流側流体チャンバ６０８と、流体圧力膜６１０と、貫通するように形成されたオリフィス６０１を備えた流れ制限要素６１２と、下流側流体チャンバ６１４と、流体出口６１８とを備える。膜６１０は、流体不浸透性のものである。使い捨て可能な部分６００は、ベース部分６２０および蓋部６２２を有する。薬剤、または何らかの他の流体は、流体入口６０６を通って使い捨て可能な部分６００に入る。薬剤は、流体入口６０６から上流側流体チャンバ６０８内に流れる。次に、薬剤は、流れ制限要素６１２を通り、下流側流体チャンバ６１４内に流れる。薬剤が流れ制限要素６１２を通って流れることにより、流体が、流れ制限要素６１２を通って上流側流体チャンバ６０８から下流側流体チャンバ６１４に流れるときに流体圧力が降下する結果となる。したがって、正常な状態下で流体が前方向に流れる間、上流側流体チャンバ６０８内の流体圧力は、下流側流体チャンバ６１４内の流体圧力を概ね上回る。上流側流体チャンバ６０８内の流体圧力は、流体圧力膜６１０の第１の領域６１１を押圧する。同様に、下流側流体チャンバ６１４内の流体圧力は、流体圧力膜６１０の第２の領域６１３を押圧する。
【００３５】
蓋部６２２は、流体圧力膜６１０の第１および第２の領域６１１、６１３が、再利用可能な部分１００の上流側圧力センサ１２０および下流側圧力センサ１２２それぞれと連通することを可能にするために上流側開口部６２４および下流側開口部６２６を形成する。第１および第２の領域６１１、６１３は、使い捨て可能な部分をセンサ１２０、１２２と係合させるようにより良好に位置合わせするために開口部６２４、６２６からわずかに窪ませることができる。
【００３６】
蓋部６２２は、流体圧力膜６１０が、ベース部６２０と蓋部６２２の間に配置されるように配置される。蓋部６２２およびベース部６２０は、流体圧力膜６１０をそれらの間に捕捉するように互いに結合される。蓋部６２２およびベース部６２０は、図６に見られるように完全に組み立てられた使い捨て可能な部分６０２を形成するためにレーザまたは超音波で互いに溶接されてもよい。
【００３７】
ベース部６２０は、ベース部６２０の上面６３０の周囲の近くに位置する第１の凹状トラフ６２８ａを有する。ベース部６２０は、さらに、上流側流体チャンバ６０８と下流側流体チャンバ６１４を、流体の流れ方向に対して横方向に分離する壁６０２上の上面６２９の近くに位置する第２の凹状トラフ６２８ｂを有する。壁６０２は、流れ制限要素６１２に隣接して、これを支持し、これに対して封止して上流側チャンバ６０８と下流側流体チャンバ６１４を分離する。
【００３８】
図８に示されるように、蓋部６２２および流体圧力膜６１０は、単一のユニットまたは一体品を形成するように結合されまたは２ショットもしくは２段階で射出成形され得る。流体圧力膜６１０は、第１の部分６１０ａおよび第２の部分６１０ｂを備える。第１の部分６１０ａは、流れ制限要素６１２の上流側に位置し、流体圧力膜６１０の第１の領域６１１を含む。膜６１０は、膜６１０の周囲近くに位置する第１の突起リップ６３０ａを有する。第２の部分６１０ｂは、流れ制限要素６１２の下流側に位置し、流体圧力膜６１０の第２の領域６１３を含む。流体圧力膜６１０の第１および第２の部分６１０ａ、６１０ｂは、横方向の分割部材６３２に隣接して位置する追加の突起リップ６３０ｂ、６３０ｃを有する。１つの実施形態では、突起リップ６３０ａ、６３０ｂおよび６２０ｃは、蓋部６２２の中央部分において一緒に結合され、分割部材６３２は、流体圧力膜６１０の第１の部分６１０ａと第２の部分６１０ｂを分離している。図８に示されるように、分割部材６３２は、蓋部６２２の底面から下方向に突起している。分割部材６３２は、直角プリズムの形状で形成され得、または広い方の基部が蓋部６２２の底面に結合され、狭い方の先端部がその遠位端部にある三角形もしくは楔形のプリズムになり得る。
【００３９】
蓋部６２２がベース部６２０に嵌められたとき、蓋部６２２の突起リップ６３０ａ、６３０ｂ、６３０ｃは、ベース部６２０の第１および第２の凹状トラフ６２８ａ、６２８ｂに入る。リップ６３０ａ、６３０ｂ、６３０ｃの内周は、リップの遠位端部または先端部がそれらの基部より狭くなるように傾斜される。これが、リップ６３０ａ、６３０ｂ、６３０ｃを第１および第２の凹状トラフ６２８ａ、６２８ｂ内へと誘導し、流体圧力膜６１０を引っ張りまたはこれに張力をかけて蓋部６２２をベース部６２０上に少なくとも一時的に保持する。突起リップ６３０ａ、６３０ｂ、６３０ｃは、蓋部６２２およびベース部６２０の交差部において流体密封の周囲シールを形成する。分割部材６３２および突起リップ６３０ｂ、６３０ｃの各々の一部は、蓋部６２２がベース部６２０に装着されたとき、第２の凹状トラフ６２８ｂに内在する。
【００４０】
蓋部６２２およびベース部６２０は、流体圧力膜６１０をそれらの間に捕捉するように互いに固定または結合される。蓋部６２２およびベース部６２０は、超音波溶接またはレーザ溶接プロセスを用いて互いに結合され得る。有利には、分割部材６３２はまた、壁６０２にも溶接され、上流側流体チャンバ６０８と下流側流体チャンバ６１４の間によりしっかりとした封止をもたらす。蓋部６２２をベース部６２０に固定するために接着剤が利用され得ることがさらに想到される。
【００４１】
流れ制限要素６１２は、ベース部６２０の一体型部分として「インサート」成形されることが想到される。図６から図９に示されるなどの１つの実施形態では、流れ制限要素６１２を含むストリップ６１５が、インサート成形技術を介してベース部内に置かれる。たとえば、材料の連続ストリップ６１５は、所定の距離を隔ててストリップに沿って位置する複数の流れ制限要素６１２を含むことができる。各流れ制限要素は、上記で説明されたように、そこを貫通して形成されたオリフィス６０１を有する。ストリップ６１５は、次いで、型などのツーリング内に挿入され得、ベース部６２０が、単一の流れ制限要素６１２およびオリフィス６０１を含むストリップ６１５の部分の周りに型成形され得る。そのような製造プロセスは、効率的であり、低コストであり、かつ流れ制限要素６１２の位置決めの正確な調節が、差圧式流量センサ組立体の適正な作動パフォーマンスをもたらすのを助けることを可能にする。ベース部６２０内の流れ制限要素６１２の適正な配置を確保することにより、作業者が、流れ制限要素６１２をベース部６２０または流体圧力膜６１０内に配置することを必要としないことにより、使い捨て可能な部分６００の残部の残部の組立てが容易にされる。
【００４２】
ここでも前に説明された実施形態の場合と同様に、流れ制限要素６１２は、そこを貫通する、上流側流体チャンバ６０８と下流側流体チャンバ６１４の間の流体連通をもたらすオリフィス６０１を有し、したがって流体がそこを流れるときに流体粘度の影響を受けない圧力降下を生じさせる。オリフィス６０１のいくつかの想到された形状および好ましい寸法が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれた、２００８年１２月１５日出願の、表題Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｂａｓｅｄ  Ｆｌｏｗ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ  Ｆｏｒ  Ｍｅｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓａｍｅの同時係属共願の米国特許出願第１２／３３５１２８号明細書でより詳細に論じられている。図６から図９に示される実施形態では、ストリップ６１２の平坦性により、流れ制限要素６１２の上流側は、流体の流れの方向に対して横方向または垂直である方向にほぼ平坦である。しかしながら、流れ制限要素６１２の下流側では、漏斗形状または截頭錐体形状の皿穴６０３が、下流側流体チャンバ６１４に隣接する壁６０２の側内に形成される。皿穴６０３は、より具体的には同軸でオリフィス６０１に位置付けられる。図示される１つの実施形態では、皿穴６０３は、オリフィス６０１の中央長手方向軸と少なくとも平行に、より具体的には同軸である中心線を有する。皿穴６０３は、皿穴６０３の水平な中心線に対して角度付けられまたは傾斜された内面を画定する。内面は、皿穴６０３の水平中心線から約４５から６０度の角度で、より具体的には約４５から５０度で、最も具体的には約４５度で傾斜される。皿穴６０３は、ストリップ６１２の厚さにより、オリフィスの流れ方向の有効長さを短い長さに調節することを可能にする。皿穴６０３および壁６０２は、オリフィス６０１の有効長さをできるだけ短く保ちながらストリップ６１２およびそのオリフィス６０１に対して良好な機械的支持を与え、そのために流量センサ組立体は、流量特性が決定される流体の粘性に対して比較的影響を受けない。ストリップ６１２は、特にオリフィス６０１の近傍では、約０．０００１から０．０００８インチの厚さであり、より具体的には約０．０００１から０．０００５インチの厚さであり、最も具体的には約０．０００５インチの厚さである。
【００４３】
図６から図９に示されるように、流体圧力膜６１０は、可撓性ダイアフラムタイプの膜である。流体圧力膜６１０は、シリコーンまたは何らかの他の可撓性ポリマー材料またはエラストマー材料から形成されてもよい。流体圧力膜６１０は、ＴＰＥまたはシリコーンなどのさまざまなポリマーまたはエラストマーの材料を含むことができる。
【００４４】
さまざまな材料が、使い捨て可能な部分６００の製造に利用され得ることが想到される。使い捨て可能な部分６００は、熱可塑性物質を含むことができる。流れ制限要素６１２は、残りのベース部６２０とは異なる材料を含むことができることが想到される。流れ制限要素６１２を形成するために使用されてもよい材料の非限定的な例は、ステンレス鋼または他の金属、医療グレードの熱可塑性物質およびエラストマーを含む。流れ制限要素６１２内のオリフィス６０１は、型成形、レーザマイクロ穴開け加工、化学エッチング、打ち抜き加工またはスタンピング加工によって形成され得る。
【００４５】
図９に示されるように、薬剤は、流体入口６０６を通って使い捨て可能な部分６００に入る。薬剤は、流体入口６０６から上流側流体チャンバ６０８内に流れる。次に、薬剤は、流れ制限要素６１２を通り、下流側流体チャンバ６１４内に流れる。薬剤が流れ制限要素６１２を通って流れることにより、流体が、流れ制限要素６１２を通って上流側流体チャンバ６０８から下流側流体チャンバ６１４に流れるときに流体圧力が降下する結果となる。したがって、正常な状態下で流体が前方向に流れる間、上流側流体チャンバ６０８内の流体圧力は、下流側流体チャンバ６１４内の流体圧力を概ね上回る。上流側流体チャンバ６０８内の流体圧力は、第１の領域６１１の流体圧力膜６１０を押圧して、膜６１０の第１の領域６１１を蓋部６２２の上流側開口部６２４内で上方向に変位させて上流側流体圧力センサ（図３を参照、１２０）を押圧するようにする。同様に、下流側流体チャンバ６１４内の流体圧力は、流体圧力膜６１０の第２の領域６１３を押圧して、膜６１０の第２の領域６１３を蓋部６２２の下流側開口部６２６内で上方向に変位させて下流側流体圧力センサ（図３を参照、１２２）を押圧するようにする。
【００４６】
次に図１０から図１６に移ると、使い捨て可能な部分１０００が、別の実施形態によって示されている。使い捨て可能な部分１０００は、流体入口１００６と、上流側流体チャンバ１００８と、流体圧力膜１０１０と、流れ制限要素１０１２と、下流側流体チャンバ１０１４と、流体出口１０１８とを備える。膜１０１０は、流体不浸透性のものである。使い捨て可能な部分１０００は、ベース部１０２０および蓋部１０２２を有する。薬剤または何らかの他の流体は、流体入口１００６を通って使い捨て可能な部分１０００に入る。薬剤は、流体入口１００６から上流側流体チャンバ１００８内に流れる。次に、薬剤は、流れ制限要素１０１２を通り、下流側流体チャンバ１０１４内に流れる。薬剤が流れ制限要素１０１２を通って流れることにより、流体が、流れ制限要素１０１２を通って上流側流体チャンバ１００８から下流側流体チャンバ１０１４に流れるときに流体圧力が降下する結果となる。したがって正常な状態下で流体が前方向に流れる間、上流側流体チャンバ１００８内の流体圧力は、下流側流体チャンバ１０１４内の流体圧力を概ね上回る。上流側流体チャンバ１００８内の流体圧力は、流体圧力膜１０１０の第１の領域１０１１を押圧する。同様に、下流側流体チャンバ１０１４内の流体圧力は、流体圧力膜１０１０の第２の領域１０１３を押圧する。
【００４７】
蓋部１０２２は、流体圧力膜１０１０の第１および第２の領域１０１１、１０１３が、再利用可能な部分１００の上流側圧力センサ１２０および下流側圧力センサ１２２それぞれと連通することを可能にするために上流側開口部１０２４および下流側開口部１０２６を形成する。第１および第２の領域１２１１、１２１３は、使い捨て可能な部分をセンサ１２０、１２２と係合させるようにより良好に位置合わせするために開口部１２２４、１２２６からわずかに窪ませることができる。
【００４８】
蓋部１０２２は、流体圧力膜１０１０が、ベース部１０２０と蓋部１０２２の間に配置されるように配置される。蓋部１０２２およびベース部１０２０は、流体圧力膜１０１０をそれらの間に捕捉するように互いに結合される。蓋部１０２２およびベース部１０２０は、図１３に見られるように完全に組み立てられた使い捨て可能な部分１００２を形成するために、レーザまたは超音波で互いに溶接されてもよい。
【００４９】
図１１および図１３に最適に示されるように、使い捨て可能な部分１０００は、膜１０１０と蓋部１０２２の間の膜１０１０の第１の領域１０１１および第２の領域１０１３の上方に配置された第１の剛性ディスク１０５０および第２の剛性ディスク１０５２をさらに備える。したがって、圧力が流体の流れによって膜１０１０にかけられるとき、膜１０１０の第１および第２の領域１０１１、１０１３は、蓋部１０２２の開口部１０２４、１０２６に向かって上方向に押され、故に剛性ディスク１０５０、１０５２を開口部１０２４、１０２６に向かって移動させる。剛性ディスク１０５０、１０５２は、膜１０１０が流体の流れの圧力によって隆起したときに蓋部１０２２と接触する。剛性ディスク１０５０、１０５２が蓋部１０２２と接触した時点で、膜１０１０の第１および第２の領域１０１１、１０１３は、拘束され、蓋部１０２２に向かって移動し続けることができない。故に、剛性ディスク１０５０、１０５２は、膜１０１０が機能不能になる恐れがある程度まで膜１０１０が変位することを防止する。
【００５０】
剛性ディスク１０５０、１０５２の使用は、第１および第２の領域１０１１、１０１３内の膜１０１０の厚さを、センサ組立体１０の感度が劣化するほど厚くすることを必要とせずに、使い捨て可能な部分１０００がより高い作動圧力に耐えることを可能にする。
【００５１】
剛性ディスク１０５０は、蓋部１０２２と接触するように適合された棚部分１０５０ａと、再利用可能な部分１００内でセンサ１２０と相互作用するように適合された突起部分１０５０ｂとを有する。したがって、流体が使い捨て可能な部分１０００を通って流れるとき、膜１０１０の第１の領域１０１１は、蓋部１０２２に向かって変位されて、剛性ディスク１０５０の突起部分１０５０ｂが、蓋部１０２２の開口部１０２４を通過するようにする。しかしながら、上流側チャンバ１００８内の圧力が一定のレベルに到達した時点で、剛性ディスク１０５０の棚部分１０５０ａは、蓋部１０２２と接触して、膜１０１０の第１の領域１０１１がさらに変位することを防止する。
【００５２】
同様に、第２の剛性ディスク１０５２は、蓋部１０２２と接触するように適合された棚部分１０５２ａと、再利用可能な部分１００内でセンサ１２２と相互作用するように適合された突起部分１０５２ｂとを有する。したがって、流体が使い捨て可能な部分１０００を通って流れるとき、膜１０１０の第２の領域１０１３は、蓋部１０２２に向かって変位されて、剛性ディスク１０５０の突起部分１０５２ｂが、蓋部１０２２の開口部１０２６を通過するようにする。しかしながら、下流側チャンバ１０１０内の圧力が一定のレベルに到達した時点で、剛性ディスク１０５２の棚部分１０５２ａは、蓋部１０２２と接触して、膜１０１０の第２の領域１０１３がさらに変位することを防止する。
【００５３】
したがって、膜１０１０は、膜１０１０の変位を抑える剛性ディスク１０５０、１０５２により、機能不能になるまでかなりの高さの圧力にさらされ得る。
【００５４】
流れ制限要素１０１２は、インサート成形技術を介してベース部１０２０内に置かれることが想到される。たとえば、流れ制限要素１０１２は、型などのツーリング内に置かれ、ベース部１０２０は、流れ制限要素の周りに型成形される。そのような製造プロセスは、低コストであり、効率的であり、かつ流れ制限要素１０１２の位置決めの正確な調節が、差圧式流量センサ組立体の適正な作動パフォーマンスをもたらすのを助けることを可能にする。さらに、流れ制限要素がベース部１０２０内にすでに形成されているために作業者が流れ制限要素１０１２を流れ通路内で位置合わせする必要がないため、使い捨て可能な組立体１０００の製造は、簡易化される。当然ながら、別の実施形態では、ベース部１０２０は、別個に形成または型成形され得、長穴が、流れ制限要素１０１２を受け入れるためにベース部１０２０および／または膜１０１０内に設けられ得る。要素１０１２を所定の位置に固定し、流体チャンバ１００８と１０１４の間を封止する接着剤または手段が、この実施形態で使用される。
【００５５】
図１０に示されるように、薬剤は、流体入口１００６を通って使い捨て可能な部分１０００に入る。薬剤は、流体入口１００６から上流側流体チャンバ１００８内に流れる。次に、薬剤は、流れ制限要素１０１２を通り、下流側流体チャンバ１０１４内に流れる。薬剤が流れ制限要素１０１２を通って流れることにより、流体が、流れ制限要素１０１２を通って上流側流体チャンバ１００８から下流側流体チャンバ１０１４に流れるときに流体圧力が降下する結果となる。したがって正常な状態下で流体が前方向に流れる間、上流側流体チャンバ１００８内の流体圧力は、下流側流体チャンバ１０１４内の流体圧力を概ね上回る。上流側流体チャンバ１００８内の流体圧力は、流体圧力膜１０１０の第１の領域１０１１を押圧して、膜１０１０の第１の領域１０１１を蓋部１０２２の上流側開口部１０２４内で上方向に変位させて上流側流体圧力センサ（図３を参照、１２０）を押圧するようにする。同様に、下流側流体チャンバ１０１４内の流体圧力は、流体圧力膜１０１０の第２の領域１０１３を押圧して、膜１０１０の第２の領域１０１３を蓋部１０２２の下流側開口部１０２６内で上方向に変位させて下流側流体圧力センサ（図３を参照、１２２）を押圧するようにする。
【００５６】
図１１から図１６に最適に示されるように、流れ制限要素１０１２は、マイクロ成形、機械切削、エッチング、またはそれらの組合せによって形成される。流れ制限要素１０１２内のオリフィス１００１は、型成形、レーザマイクロ穴開け加工、化学エッチング、打ち抜き加工またはスタンピング加工によって形成され得る。流れ制限要素１０１２が、マイクロ成形によってウエハとして形成されるとき、ベース部組立体全体は、２ショットまたは２段階の型成形プロセスで形成され得る。図６から図９に示された実施形態の場合と同様に、流れ制限要素１０１２の上流側は、流体の流れの方向に対して横方向または垂直である方向にほぼ平坦である。しかしながら、流れ制限要素１０１２の下流側では、漏斗形状または截頭錐体形状の皿穴１００３が、下流側流体チャンバ１０１４に隣接する壁１００２の側内に形成される。皿穴１００３は、より具体的には同軸でオリフィス１００１に位置付けされる。図示される１つの実施形態では、皿穴１００３は、オリフィス１００１の中央長手方向軸と少なくとも平行に、より具体的には同軸である中心線を有する。皿穴１００３は、皿穴１００３の水平な中心線に対して角度付けられたまたは傾斜された内面を画定する。その内面は、皿穴１００３の水平中心線から約４５から６０度の角度αで、より具体的には約４５から５０度で、最も具体的には約４５度で傾斜される。皿穴１００３は、流れ制限要素１０１２を取り囲むまたはそのすぐ隣接する領域の厚さにより、オリフィスの流れ方向の有効長さを短い長さに調節することを可能にする。皿穴１００３は、オリフィス１００１の有効長さをできるだけ短く保ちながらオリフィス１００１に対して良好な機械的支持を残し、そのために流量センサ組立体は、流量特性が決定される流体の粘性に対して比較的影響を受けない。流れ制限要素１０１２のオリフィス１００１の有効長さは、約０．０００１から０．０００８インチであり、より具体的には約０．０００１から０．０００５インチであり、最も具体的には約０．０００５インチである。
【００５７】
図１６に最適に見られるように、流れ制限要素１０１２は、平坦な上縁およびＵ字形の下側側縁を備えて形成される。図１３および図１４に示されるように、流れ制限要素の平坦な上縁は、ベース部１０２０の膜係合表面の少なくとも同一平面上にまたはその上方に隆起するように配置され得る。したがって、蓋部１０２２およびベース部組立体は、膜１０１０を押しつぶして封止の向上をもたらす。要素１０１２の下流側または皿穴側では、型成形された本体を流れ制限要素１０１２に固定するのを支援するために、戻り止め１００５、１００７の対がオリフィス１００１の両側に形成される。戻り止め１００５、１００７は、凹みでよく、または製造中に構成要素を互いに対して位置決めもしくは配置するのを支援するために図示されるように隆起することができる。戻り止め１００５、１００７が隆起しているとき、これらはまた、型成形プロセスにおける材料のための入口および出口として働くこともできる。
【００５８】
図１１および図１４に見られるように、ベース部１０２０は、蓋部１０２２から下方向に延びる対向するリムと概ね位置合わせされたまたは位置付けられた隆起した形の８つの成形された周囲封止リムを有する。膜１０１０は、流体密封シールを形成するためにこれらのリム間に捕捉および圧縮される。
【００５９】
前述は最良の形態および／または他の例であると考えられているものを説明してきたが、さまざまな改変が加えられてよく、本明細書に開示された主題がさまざまな形態および例で実施されてもよく、これらは、その一部しか本明細書には説明されていない数多くの他の応用、組合せおよび環境において適用されてもよいことが理解される。当業者は、開示された態様が、主題の真の範囲から逸脱することなく変更または補正され得ることを認識するであろう。したがって、主題は、本説明における詳細な細部、提出内容および図示された例に限定されない。本明細書に開示された有利な概念の真の範囲に含まれるあらゆるすべての改変形態および変形形態を保護することが意図される。
【図１】
2012516198.tif 000003
【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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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年5月15日(2012.5.15)
【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】
再利用可能な流量センサ組立体と解放可能に連結して係合される使い捨て可能な組立体であって、
蓋部分およびベース部分を有する本体であって、本体が、流体流路を画定して入口および出口を形成し、蓋部分が、第１の開口部および第２の開口部を有してベース部分に固定される、本体と、
入口と出口との間および第１の開口部と第２の開口部との間の位置で流体流路を完全に横切って延びる流れ制限要素であって、貫通して形成されたオリフィスを有し、ベース部分に配置された、流れ制限要素と、
流体流路に沿って入口と出口の間に配設された流体圧力膜であって、本体の蓋部分とベース部分の間に捕捉されており、流体流路から離れた外面を有する、流体圧力に反応して移動可能な壁を画定し、該外面が、再利用可能な流量センサ組立体との解放可能な連結係合のために、蓋部分の第１の開口部および第２の開口部を介して接近可能である、流体圧力膜とを備える、使い捨て可能な組立体。
【請求項２】
流体圧力膜が、蓋部分の第１の開口部および第２の開口部とそれぞれ位置合わせされるように適合された第１の領域および第２の領域を有する、請求項１に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項３】
流れ制限要素が、ベース部分の垂直壁に一体的に型成形される、請求項１に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項４】
流れ制限要素が、オリフィスを有する材料のストリップを備え、材料のストリップが、ベース部分に後工程で型成形される別部品として提供される、請求項１に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項５】
流体圧力膜の第１の領域が、第１の膜部分であり、流体圧力膜の第２の領域が、第２の膜部分であり、第１の膜部分および第２の膜部分が、別個の膜である、請求項２に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項６】
第１の膜部分が、第１の突起リップを有し、第２の膜部分が、第２の突起リップを有し、第１の突起リップおよび第２の突起リップが、蓋部分とベース部分の間に流体密封シールを形成するためにベース部分内でトラフと相互作用するように適合されている、請求項５に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項７】
本体のベース部分および蓋部分が、超音波で互いに溶接される、請求項６に記載の流量センサ組立体と共に使用するための使い捨て可能な組立体。
【請求項８】
流れ制限要素が、２ショットの型成形プロセスを達成するために、ベース部分に後工程で型成形されたマイクロ成形されたオリフィスチップを備える、請求項１に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項９】
流れ制限要素およびベース部分が、同じ材料を含む、請求項８に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項１０】
ベース部分が、該ベース部分に形成された輪状の周囲シール要素を含んでいる、請求項１に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項１１】
蓋部分は、蓋部分がベース部分に固定されたとき、ベース部分上の輪状の周囲シール要素と結合する、蓋部分に形成された対向する輪状の周囲シール要素を含んでいる、請求項１０に記載の使い捨て可能な組立体。
【請求項１２】
再利用可能な流体流量センサ組立体と解放可能に連結して係合する使い捨て可能な部分を形成する方法であって、
貫通して形成されたオリフィスを有する事前形成された流れ制限要素を提供することと、
流れ制限要素の上流側と流体連通する入口および流れ制限要素の下流側と流体連通する出口を有する流体流路の少なくとも一部分を形成するベース部分を、型成形及び射出成形プロセスを使用して流れ制限要素の周りに形成することと、
ベース部分と接触しており、流体流路から離れた外面を有する、流体圧力に反応して移動可能な壁を画定する流体圧力膜を、流体流路に沿って入口と出口の間に配置することと、
流れ制限要素の上流側に第１の開口部を有し、流れ制限要素の下流側に第２の開口部を有する蓋部分を、ベース部分に固定することであって、前記外面が、再利用可能な流量センサ組立体との解放可能な連結係合のために、蓋部分の第１の開口部および第２の開口部を介して接近可能であるように、固定する段階の後、流体圧力膜が、蓋部分とベース部分の間に配置される、固定することとを含む、方法。
【請求項１３】
流れ制限要素を提供する動作は、所定の間隔で位置する複数のオリフィスを有する材料のストリップを供給して、単一のオリフィスを、ベース部分の形成に使用される型内に配置することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
事前形成された流れ制限要素を提供する動作が、オリフィスを有する単一の成形された流れ制限要素を供給して、事前形成された流れ制限要素を、ベース部分の形成に使用される型内に配置することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
蓋部分をベース部分に固定することが、超音波溶接を含む、請求項１２に記載の方法。
【国際調査報告】
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