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特開2023-126672容易にアクセス可能な空気圧マニホールドおよびその弁を含む医療流体治療機械
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  • 特開-容易にアクセス可能な空気圧マニホールドおよびその弁を含む医療流体治療機械 図1
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  • 特開-容易にアクセス可能な空気圧マニホールドおよびその弁を含む医療流体治療機械 図9B
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023126672
(43)【公開日】2023-09-07
(54)【発明の名称】容易にアクセス可能な空気圧マニホールドおよびその弁を含む医療流体治療機械
(51)【国際特許分類】
   A61M 60/427 20210101AFI20230831BHJP
   A61M 1/28 20060101ALI20230831BHJP
   A61M 1/34 20060101ALI20230831BHJP
   A61M 60/113 20210101ALI20230831BHJP
   A61M 60/268 20210101ALI20230831BHJP
   A61M 60/43 20210101ALI20230831BHJP
   A61M 60/538 20210101ALI20230831BHJP
   A61M 60/851 20210101ALI20230831BHJP
   A61M 1/16 20060101ALI20230831BHJP
   A61M 60/37 20210101ALI20230831BHJP
【FI】
A61M60/427
A61M1/28
A61M1/34 100
A61M60/113
A61M60/268
A61M60/43
A61M60/538
A61M60/851
A61M1/16 100
A61M60/37
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023119803
(22)【出願日】2023-07-24
(62)【分割の表示】P 2021215384の分割
【原出願日】2017-10-27
(31)【優先権主張番号】15/336,247
(32)【優先日】2016-10-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】591013229
【氏名又は名称】バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】BAXTER INTERNATIONAL INCORP0RATED
(71)【出願人】
【識別番号】501453189
【氏名又は名称】バクスター・ヘルスケヤー・ソシエテ・アノニム
【氏名又は名称原語表記】Baxter Healthcare S.A.
【住所又は居所原語表記】Thurgauerstr.130 CH-8152 Glattpark (Opfikon) Switzerland
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(72)【発明者】
【氏名】チャールズ ウェイン ボイラン
(57)【要約】
【課題】好適な容易にアクセス可能な空気圧マニホールドおよびその弁を含む医療流体治療機械を提供すること。
【解決手段】搭載構造の経路をシールするための接続装置は、本体と、本体から延在するねじ山付き部分と、ねじ山付き部分から延在する非ねじ山付き部分とを含む、ポートであって、非ねじ山付き部分は、ガスケットを担持し、ガスケットは、接続装置が搭載される搭載構造が、ねじ山付き部分が搭載構造の噛合ねじ山付き部分に係合することに先立ってガスケットに接触するように、非ねじ山付き部分に沿って位置付けられ、本体と搭載構造の経路との間に流体連通を提供する、ポートとを含む。本体は、例えば、医療流体送達機械の医療流体ポンプの入口および出口弁およびポンプチャンバへの動作流体としての空気、水、または油のうちのいずれかを供給する弁のものであり得る。
【選択図】図9B
【特許請求の範囲】
【請求項1】
医療流体送達機械であって、
空気圧で作動されるポンプチャンバと、第1および第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバとを含む医療流体ポンプであって、前記第1および第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバは、それぞれ、前記空気圧で作動されるポンプチャンバの上流および下流に位置する、医療流体ポンプと、
正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つであって、前記正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つは、前記空気圧で作動されるポンプチャンバ、前記第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または前記第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つに、それぞれ、正圧空気または負圧空気を供給する、正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つと、
(i)前記空気圧で作動されるポンプチャンバ、前記第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または前記第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つおよび(ii)前記少なくとも1つの正の空気圧源または負の空気圧源と流体連通する複数の空気圧弁を含む、空気圧マニホールドと、
少なくとも1つの空気圧ラインを介して前記マニホールドに接続される面板であって、前記面板は、前記正の空気圧源または前記負の空気圧源のうちの前記少なくとも1つへの迅速な空気圧接続を提供するように構成され、前記面板は、前記面板が離れるように移動され、前記複数の空気圧弁のうちの少なくともいくつかにアクセスし得るように可撤性である、面板と
を備える、医療流体送達機械。
【請求項2】
機械フレームと、前記機械フレームに取り付けられ、前記空気圧マニホールドを搭載する搭載アセンブリとを含み、前記搭載アセンブリは、前記機械フレームに固定される固定部分を含み、前記面板は、前記固定部分に可撤式に取り付けられる、請求項1に記載の医療流体送達機械。
【請求項3】
前記固定部分は、第1および第2の搭載フランジを含み、前記面板は、前記第1および第2の搭載フランジの間に位置する、請求項2に記載の医療流体送達機械。
【請求項4】
前記固定部分は、前記フレームにボルト留めされ、前記面板は、前記固定部分にボルト留めされる、請求項2に記載の医療流体送達機械。
【請求項5】
前記面板は、複数の正の空気圧源および複数の負の空気圧源への迅速な空気圧接続を提供するように構成される、請求項1に記載の医療流体送達機械。
【請求項6】
前記面板は、迅速な電気接続を提供するように構成され、前記面板は、加えて、前記機械に延設される電気ラインに接続される、請求項1に記載の医療流体送達機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願の相互参照)
本願は、2016年10月27日に出願され、“Medical Fluid Therapy Machine Including Readily Accessible Pneumatic Manifold and Valves Therefore”と題された米国特許出願第15/336,247号に対する優先権を主張するものであり、該米国特許出願の全内容は、参照により本明細書中に援用される。
【0002】
本開示は、概して、医療流体送達機械のためのデバイス、システム、および方法に関する。より具体的には、本開示は、空気圧圧送を採用する腎不全治療機械等の医療流体送達機械に関する。
【背景技術】
【0003】
腎不全治療機械に関して、種々の原因に起因して、人物の腎臓系は、機能しなくなり得る。腎不全は、いくつかの生理学的撹乱を生じる。水分およびミネラルの平衡を保つ、または日常の代謝負荷を排泄することは、もはや可能ではない。窒素代謝の毒性最終生産物(尿素、クレアチニン、尿酸、およびその他)は、血液および組織中に蓄積し得る。
【0004】
腎臓不全および低減された腎臓機能は、透析を用いて処置されている。透析は、身体から、正常に機能している腎臓がそうでなければ除去するであろう老廃物、毒素、および過剰な水分を除去する。腎臓機能の置換のための透析処置は、処置が救命的であるため、多くの人々にとって重要である。
【0005】
1つのタイプの腎臓不全治療は、一般に、患者の血液から老廃物を除去するために拡散を使用する、血液透析(「HD」)である。拡散勾配が、拡散を引き起こすために、血液と透析液または透析流体と呼ばれる電解質溶液との間の半浸透性透析器を横断して起こる。
【0006】
血液濾過(「HF」)は、患者の血液からの毒素の対流輸送に依拠する代替腎置換治療である。HFは、処置の間に体外回路に代替液または補液(典型的には、10~90リットルのそのような流体)を添加することによって遂行される。代替液および処置の間に患者によって蓄積される流体は、一連のHF処置にわたって限外濾過され、中および大分子を除去する際に特に有益である対流輸送機構を提供する(血液透析では、透析セッションの間に得られる流体とともに、少量の老廃物が除去されるが、しかしながら、その限外濾過液の除去からの溶質牽引は、対流クリアランスを提供するために十分ではない)。
【0007】
血液透析濾過(「HDF」)は、対流および拡散クリアランスを組み合わせる処置モダリティである。HDFは、拡散クリアランスを提供するために、標準的血液透析と同様に、透析器を通して流動する透析流体を使用する。加えて、代替液が、体外回路に直接提供され、対流クリアランスを提供する。
【0008】
殆どのHD(HF、HDF)処置は、センターで行われる。在宅血液透析(「HHD」)への傾向が、部分的に、HHDが毎日実施され得、典型的には、週に2または3回行われるセンター内血液透析処置に優る治療利益を提供するため、今日存在する。研究は、頻繁な処置が、より頻度が低いが、おそらく、より長い処置を受ける患者よりも多くの毒素および老廃物を除去することを示している。より頻繁な処置を受ける患者は、処置に先立って2または3日分の毒素を蓄積しているセンター内患者ほど多くのダウンサイクルを被らない。あるエリアでは、最も近い透析センターは、患者の自宅から何マイルも離れ、ドアツードアの処置時間で1日の大部分を費やす場合がある。HHDは、1晩で、または患者がリラックスしている、働いている、または別様に生産的である間の日中に行われ得る。
【0009】
別のタイプの腎臓不全治療は、腹膜透析であり、これは、透析流体とも呼ばれる透析液をカテーテルを介して患者の腹膜腔の中に注入する。透析流体は、腹膜腔の腹膜に接触する。老廃物、毒素、および過剰な水分が、拡散および浸透に起因して、患者の血流から、腹膜を通して、透析流体の中に通過し、すなわち、浸透勾配が、膜を横断して起こる。透析における浸透剤が、浸透勾配を提供する。使用されたまたは使用済み透析流体は、患者から排出され、患者から老廃物、毒素、および過剰な水分を除去する。本サイクルは、例えば、複数回繰り返される。
【0010】
持続的外来腹膜透析(「CAPD」)、自動化腹膜透析(「APD」)、および潮汐流透析、および持続的流動腹膜透析(「CFPD」)を含む、種々のタイプの腹膜透析治療が存在する。CAPDは、手動透析処置である。ここでは、患者は、使用されたまたは使用済み透析液流体が腹膜腔から排出することを可能にするために、埋込されたカテーテルをドレインに手動で接続する。患者は、次いで、カテーテルを通して患者の中に新鮮な透析流体を注入するために、新鮮な透析流体のバッグにカテーテルを接続する。患者は、カテーテルを新鮮な透析流体バッグから切り離し、透析流体が腹膜腔内で滞留することを可能にし、老廃物、毒素、および過剰な水分の移送が、起こる。ある滞留周期後、患者は、例えば、1日あたり4回手動透析手技を繰り返し、各処置は、約1時間続く。手動腹膜透析は、患者から有意な量の時間および努力を要求し、改良の余地がある。
【0011】
自動化腹膜透析(「APD」)は、透析処置が排出、充填、および滞留サイクルを含む点においてCAPDに類似する。しかしながら、APD機械は、典型的には、患者が眠っている間に自動的にサイクルを実施する。APD機械は、処置サイクルを手動で実施する必要性から、そして日中に供給物を輸送する必要性から患者を解放する。APD機械は、埋込されたカテーテルに、新鮮な透析流体の源またはバッグに、および流体ドレインに流体的に接続する。APD機械は、新鮮な透析流体を透析流体源から、カテーテルを通して、患者の腹膜腔の中に圧送する。APD機械はまた、透析流体が腔内で滞留することを可能にし、廃棄物、毒素、および過剰な水分の移送が起こることを可能にする。源は、複数の無菌透析流体溶液バッグを含み得る。
【0012】
APD機械は、使用されたまたは使用済み透析液を腹膜腔から、カテーテルを通して、ドレインに圧送する。手動プロセスのように、いくつかの排出、充填、および滞留サイクルは、透析の間に起こる。「最後の充填」は、APDの終わりに起こり、次の処置まで患者の腹膜腔内に留まる。
【0013】
機械によって実施される上記のモダリティのいずれも、空気圧圧送を採用し得る。空気圧圧送は、典型的には、圧送膜またはダイヤフラムおよび関連付けられる弁膜またはダイヤフラムへの正の空気圧および/または負の空気圧の印加を伴う。正圧は、正圧タンクまたはアキュムレータに給送するコンプレッサを介して提供され得る。負圧は、負圧タンクまたはアキュムレータに給送する真空ポンプを介して提供され得る。
【0014】
正圧タンクおよび負圧タンクは、概して、電気的に作動される空気圧弁である、空気圧弁を介して圧送および弁膜から分離される。空気圧弁は、バイナリまたはオン/オフソレノイド弁であり得、これは、ばね閉鎖され、ソレノイドの巻線に通電することによって電気的に開放され得る。空気圧弁は、代替として、可変オリフィス弁であってもよく、これは、弁に送達される電気エネルギーの量に基づいて、アナログ様式で開放または閉鎖される。
【0015】
空気圧弁は、空気通路とともに動作する。空気が、大気からの、またはそれへの通路の中に、またはその外に漏出しないように、最初に通路の周囲の弁をシールすることが重要である。しかしながら、通路の周囲の弁をシールする際、弁から、または弁の搭載部からの物質が、通路の中に落下しないように、または別様に進入しないように注意するべきであり、これは、弁の動作に悪影響を及ぼす、および/または損傷を引き起こし得る。
【0016】
加えて、空気圧弁は、摩耗する、または、例えば、保守スケジュールに起因して、経時的に交換を要求し得る。典型的には、コンパクトな機械を有することが目標であるが、弁は、それらが必要に応じて個別に除去および交換され得るように、容易にアクセス可能であるべきである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0017】
一主要実施形態では、接続装置が、提供される。接続装置は、本体とともに形成される。本体は、限定ではないが、可変オリフィス弁本体、バイナリ弁本体、圧力計本体、圧力調整器本体、流量計本体、濾過器本体、配管、管類、および/または関連付けられる継手を含む、任意のタイプの流体制御構成要素のものであってもよい。流体は、空気、水等の液体、油圧、または油を含む、任意のタイプの作業流体であってもよい。各事例では、接続装置は、空気圧マニホールド等の搭載構造への接続装置および関連付けられる本体の取付の間に微粒子の導入を防止する。
【0018】
ある実施形態における接続装置は、本体から延在するねじ山付き部分と、ねじ山付き部分から延在する非ねじ山付き部分(例えば、平滑)とを有する、ポートを含む。非ねじ山付き部分は、接続装置が搭載される搭載構造が、ねじ山付き部分が搭載構造の噛合ねじ山付き部分に係合することに先立ってガスケットに接触するように、非ねじ山付き部分に沿って位置付けられる、Oリングガスケット等のガスケットを担持する。ねじ山付き接続は、それによって、接続が成されることに先立って、流体経路から密閉される。搭載構造への接続装置の螺着に起因して緩んだ状態になるいずれの切り屑または残骸も、それによって、Oリングによって閉じ込められ、流体経路の中に落下しない。ポートは、その後、流体経路と本体との間の流体連通を可能にする。
【0019】
本明細書に開示される上記の接続装置およびその他は、例えば、血漿交換、血液透析(「HD」)、血液濾過(「HF」)、血液透析濾過(「HDF」)、および持続的腎置換治療(「CRRT」)処置等の医療流体処理のための空気圧マニホールドと併用されてもよい。本明細書に説明される装置、マニホールド、システム、および方法はまた、腹膜透析(「PD」)および静脈内薬物送達にも適用可能である。これらのモダリティは、本明細書では、集合的に、または実質的に個別に、医療流体送達と称され得る。
【0020】
さらに、本明細書に説明されるデバイス、システム、および方法はそれぞれ、臨床または在宅ベースの機械と併用されてもよい。例えば、本システムは、1日全体を通して起動するセンター内HD、HF、またはHDF機械において採用されてもよい。代替として、本システムは、患者の便宜に応じて動作される在宅HD、HF、またはHDF機械と併用されてもよい。1つのそのような在宅システムが、2011年10月4日に発行され、「High Convection Home Hemodialysis/Hemofiltration And Sorbent System」と題され、2004年11月4日に出願され、本願の譲受人に譲渡された米国特許第8,029,454号(「第’454号特許」)に説明されている。別のそのような在宅システムが、2013年3月12日に発行され、「Enclosure for a Portable Hemodialysis System」と題され、2008年8月27日に出願された米国特許第8,393,690号(「第’690号特許」)に説明されている。上記の参考文献のそれぞれの全内容が、参照することによって本明細書に組み込まれ、依拠される。
【0021】
ある実施形態では、医療流体送達シャーシを含む医療流体送達機械が、提供される。医療流体送達シャーシは、1つ以上のポンプ、複数の弁、必要に応じて、ヒータ、必要および所望に応じて、直結医療流体生成機器、圧力センサ、伝導率センサ、温度センサ、空気検出器、血液漏出検出器、および同等物のうちのいずれか1つ、それよりも多くのもの、または全て等の複数のセンサ、ユーザインターフェース、および上記に説明される機器を制御するための1つ以上のプロセッサおよびメモリを採用し得る制御ユニット等の医療流体を送達するために必要とされる構成要素を格納する。
【0022】
流体ポンプおよび弁等の種々の構成要素が、空気圧で作動され得る。そのような場合では、正圧空気または負圧空気が、ポンプまたは弁膜の空気側等の所望の場所に到達することを選択的に可能にする、バイナリソレノイドおよび/または可変空気圧弁を格納する、空気圧マニホールドを提供することが考慮される。本明細書で使用されるような「空気」は、これが自然に存在するような空気を意味し、これは、窒素、酸素、アルゴン、および二酸化炭素等の個々のガスから構成される。「空気」はまた、より高いパーセンテージの、または窒素または二酸化炭素等の純粋なガス等の所望の修正された大気を含んでもよい。用語「空気圧」もまた、自然発生の空気および/または任意のタイプの修正された大気を指す。
【0023】
マニホールドの空気圧弁は、1つ以上の正圧空気アキュムレータおよび/または負圧空気アキュムレータから正圧空気および/または負圧空気を受容する。例えば、本機械は、高正圧アキュムレータ、低正圧アキュムレータ、および1つ以上の負圧アキュムレータを含んでもよい。正圧アキュムレータは、乾燥機を通して空気を流すコンプレッサを介して加圧される。1つ以上の負圧アキュムレータは、真空ポンプを介して加圧される。
【0024】
マニホールドは、搭載アセンブリを介して本機械のシャーシの内側に搭載される。一実施形態では、マニホールドの外側には、搭載アセンブリに接続される面板がある。面板は、一実施形態では、正圧アキュムレータおよび負圧アキュムレータと空気圧マニホールドとの間の迅速な空気圧結合を提供する。そのために、面板は、空気圧ラインまたは管類を介して空気圧マニホールドに接続されてもよく、これは、剛性空気圧管類であっても、下記に説明される面板移動を可能にするために十分に可撓性であろうため、可撓性または剛性であり得る。ある実施形態における面板はまた、交流(「AC」)電力接続および直流(「DC」)電力接続等の電力接続への迅速な接続も含む。そのために、面板は、本機械内の必要な場所につながる可撓性電気ラインにさらに接続されてもよい。
【0025】
一実施形態では、搭載アセンブリは、本機械および固定部分に固定される可撤性部分である面板に固定される固定部分を含む。固定部分は、例えば、マニホールドを支持するために機械シャーシおよび空気圧マニホールドにボルト留めされる、第1および第2のフランジを含んでもよい。可撤性部分または面板は、一実施形態では、第1および第2のフランジの間に位置し、それらにボルト留めされる。圧力アキュムレータおよび電力ラインへの迅速な接続は、ある実施形態では、可撤性面板の外向きに面する表面上に提供される一方、空気圧マニホールドへの空気圧ラインおよび本機械への可撓性電力ラインは、可撤性面板の内向きに面する表面上に提供される。
【0026】
必要に応じて、可撤性面板は、保守担当者が空気圧マニホールドに取り付けられる空気圧弁へのアクセスを取得し得るように、固定部分からボルト留め解除され、離れるように揺動されてもよい。空気圧マニホールドへの容易なアクセスを提供することは、空気圧弁が、空気圧マニホールド自体を除去または移動させる必要性なく容易に交換されることを可能にする。いったん交換されると、可撤性面板は、固定部分に対して定位置に戻るように揺動され、再取付され得る。
【0027】
上記に議論されるように、バイナリ(オン-オフ)弁および可変オリフィス弁(可変弁)等、空気圧マニホールドに接続される異なるタイプの空気圧弁が存在し得る。弁、特に、可変弁は、空気圧マニホールドの板の表面をシールし得る。シールは、概して、板内の2つの孔および弁内の2つのオリフィス、すなわち、空気入口孔/オリフィスおよび空気出口孔/オリフィスの周囲のシールを伴う。ある実施形態における弁は、2つのOリング、すなわち、中心に位置する弁オリフィスをシールする中心Oリングおよび中心に位置するOリングと組み合わせてオフセット弁オリフィスをシールする外側Oリングを含む。本開示は、空気圧弁を空気圧マニホールドの板にシールするための異なる実施形態を提供する。
【0028】
一実施形態では、咬持ブラケットが、提供され、これは、弁を空気圧マニホールドの板に圧縮し、それによって、内側および外側Oリングを圧縮する。咬持ブラケットは、金属またはテフロン(登録商標)等の堅牢なプラスチックから作製されてもよい。ある実施形態における咬持ブラケットは、弁の中間に大まかに位置する弁直径の周囲に嵌合し、それに接触し、電気ワイヤを受容するように暴露される弁の上部電気接触部分を残す。咬持ブラケットは、したがって、2つ以上の部品または部材において提供されてもよく、これらは、弁の対向する側から一体となり、弁直径の周囲に延在する。このように、咬持ブラケットからの力は、弁が圧縮の間に傾斜しないように、およびOリングが均一に圧縮されるように、弁を横断して均一に分配される。
【0029】
咬持ブラケットは、ブラケット部材を空気圧弁に隣接する空気圧マニホールドの板の中に締結することによってマニホールド板に固着されてもよい。ブラケットは、板内の1つ以上のねじ山付き孔と整合する1つ以上の搭載孔を有するフランジを提供する。このように、空気圧弁は、ブラケット部材を締結解除する、または一方のブラケットを締結解除し、他方のブラケットを弛緩させることによって、容易に交換され得る。締結ブラケットは、弁がマニホールドに添着されることを可能にし、空気圧経路の中へのねじ山付き構成要素の噛合と関連付けられる汚染を導入することなく、シールOリングを圧縮する。
【0030】
他の実施形態では、空気圧弁は、空気圧マニホールドの板の中に螺着される。ここで、螺着は、微粒子材料を剪断し、空気圧経路およびラインの中に導入する潜在性を有するため、問題が、起こり得る。ある実施形態では、空気圧弁のねじ山は、アルミニウムであり得るマニホールド板のものと比較して比較的に硬質の材料であり得る、ステンレス鋼であり得る。したがって、より軟質のアルミニウムの剪断が、起こり得る。空気圧経路またはラインの中への微粒子材料の導入は、空気圧弁、流体弁チャンバ、または流体ポンプチャンバ等の空気圧システム全体の要素の早期故障を引き起こし得る。
【0031】
故に、ねじ山係合が起こることに先立って、残りの空気圧システムからねじ山係合をシールするシールを提供することが、考慮される。一実施形態では、空気圧弁は、ポートを提供され、これは、弁本体に隣接してねじ込まれ、平滑区分まで延在する。空気圧マニホールドの板内に形成される噛合開口も同様に、噛合平滑区分まで延在する板の表面に隣接して噛合ねじ山付き部分を含む。Oリングガスケット等のガスケットが、弁ポートの平滑区分上、または空気圧マニホールドの板内に形成される開口の平滑区分の中のいずれかに嵌合される。弁をマニホールドに固着させるとき、弁ポートおよび板開口の噛合平滑部分は、ポートと開口との間のねじ山係合に先立って、ガスケットを圧縮する。このように、保護シールが、オス型およびメス型ねじ山付き部分の接触に先立って、空気圧システムとねじ山接続との間に形成される。保護シールは、オス型およびメス型ねじ山付き部分の接触によって発生され得る微粒子が空気圧システムに進入することを防止する。
【0032】
ガスケットが弁のポートに嵌合される場合、ポートの平滑部分は、ガスケットをシールする溝を提供されてもよい。ガスケットが、代わりに、マニホールド板の開口の中に設置される場合、ガスケットは、開口の中に形成または設置される止め具に対して着座されてもよい。いずれの場合も、ガスケットは、圧縮されると、確実に保持される。ガスケットは、第1のガスケットである。上記に議論されるように、弁本体は、弁本体内に形成される1つ以上のオリフィスの周囲をシールするために、1つ以上の付加的ガスケットを具備してもよい。
【0033】
一実施形態における本開示の医療流体機械は、コンプレッサおよび関連付けられる乾燥機、真空ポンプ、少なくとも1つの正圧アキュムレータ、および少なくとも1つの負圧アキュムレータ等の空気圧圧送構成要素を空気圧ポンプボックス内に設置する。空気圧ポンプボックスは、ポンプボックスが騒音を低減させるために患者から離れるように移動され得るように、医療流体送達シャーシに可撤式に接続されてもよい。複数の空気圧および電力ラインが、空気圧ポンプボックスから本機械の医療流体送達シャーシに延設されてもよい。
【0034】
ある実施形態では、除去されたポンプボックスは、医療流体送達シャーシの裏側およびアクセス扉を暴露する。アクセス扉は、可撤性電子機器ケージを暴露するように可撤性である。電子機器ケージは、複数のプリント回路基板(PCB)および医療流体機械の他の電気機器を保持する。電子機器ケージは、(i)ユニットのPCBへの物理的衝撃および振動支持および(ii)電気構成要素のための電磁遮断を提供するように構築される。電子機器ケージは、ユニットの内部高温要素から発生される熱が電子機器ケージに伝達されることを防止するように位置付けられる。電子機器ケージはまた、一実施形態では、PCBへの適正な空気流が過剰な熱に起因するそれらの早期故障を防止することを可能にするように構成される。
【0035】
ある実施形態では、電子機器ケージは、電子機器ケージが本デバイスの内部から完全に除去されているときであっても本機械が機能し続け得るように、医療流体機械に電気的に取り付けられる。そのような機能性は、保守担当者が、診断試験等の保守活動の間に本機械内のPCBおよび流体構成要素により良好なアクセスを有することを可能にする。電子機器ケージ内に保持されない電気構成要素は、電力供給源および(電力供給源の一部であり得る)変圧器等の熱を発生させる他の電気機器を含む。そうすることによって、電力供給源等によって発生される熱は、電子機器ケージ内に閉じ込められた状態にならない。
【0036】
電子機器ケージを提供し、これを離れるようにヒンジ回転させることはまた、PCBおよび本機械の他の電気機器が定位置に堅く保持されることを可能にし、信頼性を増加させる。可撤性電子機器ケージはまた、ケージの内容物および本機械内の内部空間を開通させ、他の機械構成要素へのより良好なアクセスを可能にすることによっての両方に関して、機械の保守性を改良する。
【0037】
本明細書の開示に照らして、かついかように本開示を限定することなく、別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせられ得る、本開示の第1の側面では、医療流体送達機械は、空気圧で作動されるポンプチャンバと、それぞれ、空気圧で作動されるポンプチャンバの上流および下流に位置する第1および第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバとを含む、医療流体ポンプと、空気圧で作動されるポンプチャンバ、第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つに、それぞれ、正圧空気または負圧空気を供給するための正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つと、(i)空気圧で作動されるポンプチャンバ、第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つおよび(ii)少なくとも1つの正の空気圧源または負の空気圧源と流体連通する空気通路を含む、空気圧マニホールドであって、マニホールド開口を画定する、空気圧マニホールドと、空気圧弁が空気圧マニホールドに対して当接されるとき、弁開口がマニホールド開口と噛合するようなサイズおよび配列にされる弁開口を画定する、空気圧弁であって、空気圧弁は、弁開口の周囲に延在するガスケットを含む、空気圧弁と、空気圧弁を空気圧マニホールドに咬持するように構成され、空気圧弁をマニホールドにシールするようにガスケットを圧縮する、ブラケットとを含む。
【0038】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせられ得る、本開示の第2の側面では、ブラケットは、空気圧マニホールドに可撤式に締結される。
【0039】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせられ得る、本開示の第3の側面では、ブラケットは、空気圧弁の上側電気接続部分を暴露するように、空気圧弁の直径の周囲に嵌合する。
【0040】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせられ得る、本開示の第4の側面では、ブラケットは、それぞれ、空気圧弁の直径の周囲に嵌合する複数の部材を含む。
【0041】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第4の側面と組み合わせられ得る、本開示の第5の側面では、複数の部材は、空気圧弁の直径の周囲に嵌合されると、相互に当接する。
【0042】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第4の側面と組み合わせられ得る、本開示の第6の側面では、複数の部材は、空気圧弁の周囲に保持力を拡散するように構成される。
【0043】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせられ得る、本開示の第7の側面では、弁開口は、第1の弁開口であり、第2の弁開口と、第2のガスケットとを含み、第1および第2のガスケットは、ブラケットの咬持を介して第2の弁開口の周囲をシールする。
【0044】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第7の側面と組み合わせられ得る、本開示の第8の側面では、第1の弁開口は、空気圧弁の中心軸に沿って位置する一方、第2の弁開口は、中心軸から離間される。
【0045】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第7の側面と組み合わせられ得る、本開示の第9の側面では、第1および第2のガスケットは、Oリングガスケットである。
【0046】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせられ得る、本開示の第10の側面では、医療流体送達機械は、空気圧で作動されるポンプチャンバと、それぞれ、空気圧で作動されるポンプチャンバの上流および下流に位置する第1および第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバとを含む、医療流体ポンプと、空気圧で作動されるポンプチャンバ、第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つに、それぞれ、正圧空気または負圧空気を供給するための正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つと、(i)空気圧で作動されるポンプチャンバ、第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つおよび(ii)少なくとも1つの正の空気圧源または負の空気圧源と流体連通する空気通路を含む、空気圧マニホールドであって、ねじ山付き部分を含む開口を画定する、空気圧マニホールドと、ガスケットと、噛合ねじ山付き部分と、平滑部分とを有する空気圧ポートを含む、空気圧弁であって、空気圧ポートは、空気圧弁が空気圧マニホールドに接続されるとき、平滑部分が、弁の噛合ねじ山付き部分が開口のねじ山付き部分に係合することに先立ってガスケットに接触するようなサイズおよび配列にされる、空気圧弁とを含む。
【0047】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第10の側面と組み合わせられ得る、本開示の第11の側面では、空気圧ポートの平滑部分は、ガスケットの内径をシールするようなサイズおよび配列にされる一方、ガスケットの外径は、開口の表面をシールする。
【0048】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第10の側面と組み合わせられ得る、本開示の第12の側面では、ガスケットは、開口内に最初に位置する。
【0049】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第12の側面と組み合わせられ得る、本開示の第13の側面では、ガスケットは、開口内の止め具に対して着座され、止め具は、開口のねじ山付き部分の内径未満の内径を有する。
【0050】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第10の側面と組み合わせられ得る、本開示の第14の側面では、ガスケットは、空気圧ポートの平滑部分上に最初に位置する。
【0051】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第14の側面と組み合わせられ得る、本開示の第15の側面では、ガスケットは、空気圧ポートの平滑部分内に形成される溝内に位置する。
【0052】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第14の側面と組み合わせられ得る、本開示の第16の側面では、開口は、ねじ山付き部分と、平滑部分とを含み、空気圧弁が空気圧マニホールドに接続されると、ガスケットは、ねじ山付き部分を通して延在し、開口の平滑部分に対してシールする。
【0053】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第10の側面と組み合わせられ得る、本開示の第17の側面では、空気圧弁は、開口を画定し、ガスケットは、第1のガスケットであり、開口の外側の周囲に延在する第2のガスケットを含み、第2のガスケットは、空気圧弁が空気圧マニホールドに接続されると、圧縮される。
【0054】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせられ得る、本開示の第18の側面では、医療流体送達機械は、空気圧で作動されるポンプチャンバと、それぞれ、空気圧で作動されるポンプチャンバの上流および下流に位置する第1および第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバとを含む、医療流体ポンプと、空気圧で作動されるポンプチャンバ、第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つに、それぞれ、正圧空気または負圧空気を供給するための正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つと、(i)空気圧で作動されるポンプチャンバ、第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つおよび(ii)少なくとも1つの正の空気圧源または負の空気圧源と流体連通する複数の空気圧弁を含む、空気圧マニホールドと、少なくとも1つの空気圧ラインを介してマニホールドに接続される、面板であって、面板は、正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つへの迅速な空気圧接続を提供するように構成され、面板は、面板が離れるように移動され、複数の空気圧弁のうちの少なくともいくつかにアクセスし得るように可撤性である、面板とを含む。
【0055】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第18の側面と組み合わせられ得る、本開示の第19の側面では、本機械は、機械フレームと、機械フレームに取り付けられ、空気圧マニホールドを搭載する搭載アセンブリとを含み、搭載アセンブリは、機械フレームに固定される固定部分を含み、面板は、固定部分に可撤式に取り付けられる。
【0056】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第19の側面と組み合わせられ得る、本開示の第20の側面では、固定部分は、第1および第2の搭載フランジを含み、面板は、第1および第2の搭載フランジの間に位置する。
【0057】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第19の側面と組み合わせられ得る、本開示の第21の側面では、固定部分は、フレームにボルト留めされ、面板は、固定部分にボルト留めされる。
【0058】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第18の側面と組み合わせられ得る、本開示の第22の側面では、面板は、複数の正の空気圧源および複数の負の空気圧源への迅速な空気圧接続を提供するように構成される。
【0059】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第18の側面と組み合わせられ得る、本開示の第23の側面では、面板は、迅速な電気接続を提供するように構成され、面板は、加えて、本機械に延設される電気ラインに接続される。
【0060】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせられ得る、本開示の第24の側面では、搭載構造の経路をシールするための接続装置は、本体と、本体から延在するねじ山付き部分と、ねじ山付き部分から延在する非ねじ山付き部分とを含む、ポートであって、非ねじ山付き部分は、ガスケットを担持し、ガスケットは、接続装置が搭載される搭載構造が、ねじ山付き部分が搭載構造の噛合ねじ山付き部分に係合することに先立ってガスケットに接触するように、非ねじ山付き部分に沿って位置付けられ、本体と搭載構造の経路との間に流体連通を提供する、ポートとを含む。
【0061】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第24の側面と組み合わせられ得る、本開示の第25の側面では、本体は、弁本体であり、弁本体は、電気的に作動され、部材を移動させ、流体通路を開放または閉鎖するように構成され、部材および通路は、弁本体内に位置する。
【0062】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第24の側面と組み合わせられ得る、本開示の第26の側面では、非ねじ山付き部分は、ガスケットを受け取る溝を画定する。
【0063】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第24の側面と組み合わせられ得る、本開示の第27の側面では、本体は、表面を含み、ポートは、表面から延在し、表面は、ポートから離間される開口を画定し、ガスケットは、第1のガスケットであり、弁本体は、離間される開口の周囲に延在する第2のガスケットを含む。
【0064】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第24の側面と組み合わせられ得る、本開示の第28の側面では、接続装置は、空気圧、水、または油ベースのシステムとの併用のために構成される。
【0065】
別様に規定されない限り、本明細書に列挙される任意の他の側面と組み合わせて第24の側面と組み合わせられ得る、本開示の第29の側面では、本体は、可変オリフィス弁本体、バイナリ弁本体、圧力計本体、圧力調整器本体、流量計本体、濾過器本体、配管、管類、または配管/管類継手である。
【0066】
本開示の第30の側面では、図1-10と関連して開示される構造および機能性のうちのいずれかは、図1-10と関連して開示される他の構造および機能性のうちのいずれかと組み合わせられてもよい。
【0067】
本開示および上記の側面に照らして、したがって、改良された医療流体送達デバイスを提供することが、本開示の利点である。
【0068】
医療流体送達デバイスのための改良された空気圧マニホールドを提供することが、本開示の別の利点である。
【0069】
空気圧弁をマニホールドに適切にシールする医療流体送達デバイスのための空気圧マニホールドを提供することが、本開示のさらなる利点である。
【0070】
空気圧弁に、およびそれからつながる微粒子のない空気通路を維持しようと試みる医療流体送達デバイスのための空気圧マニホールドを提供することが、本開示のなおも別の利点である。
【0071】
修理および交換のために空気圧弁への容易なアクセスを可能にする空気圧マニホールドを提供することが、本開示のなおもさらなる利点である。
【0072】
より低温な環境内で感受性のある電子機器を維持することが、本開示のさらに別の利点である。
【0073】
感受性のある電子機器および医療流体機械シャーシ内の他の構成要素への容易なアクセスを提供することが、本開示のなおもさらなる利点である。
【0074】
またさらに、電子機器に統合された高温空気検出器を提供することが、本開示の利点である。
【0075】
本明細書に議論される利点は、本明細書に開示される実施形態のうちの1つまたはいくつかに見出され得、おそらく、その全てに見出されるわけではない。付加的特徴および利点が、本明細書に説明され、以下の詳細な説明および図から明白となるであろう。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
搭載構造の経路のシールするための接続装置であって、前記接続装置は、
本体と、
前記本体から延在するねじ山付き部分と、前記ねじ山付き部分から延在する非ねじ山付き部分とを含むポートであって、前記非ねじ山付き部分は、ガスケットを担持し、前記ガスケットは、前記接続装置が搭載される前記搭載構造が、前記ねじ山付き部分が前記搭載構造の噛合ねじ山付き部分に係合することに先立って前記ガスケットに接触するように、前記非ねじ山付き部分に沿って位置付けられ、前記ポートは、前記本体と前記搭載構造の経路との間に流体連通を提供する、ポートと
を備える、接続装置。
(項目2)
前記本体は、弁本体であり、前記弁本体は、電気的に作動され、部材を移動させ、流体通路を開放または閉鎖するように構成され、前記部材および前記通路は、前記弁本体内に位置する、項目1に記載の接続装置。
(項目3)
前記非ねじ山付き部分は、前記ガスケットを受け取る溝を画定する、項目1に記載の接続装置。
(項目4)
前記本体は、表面を含み、前記ポートは、前記表面から延在し、前記表面は、前記ポートから離間される開口を画定し、前記ガスケットは、第1のガスケットであり、前記弁本体は、前記離間される開口の周囲に延在する第2のガスケットを含む、項目1に記載の接続装置。
(項目5)
空気圧、水、または油ベースのシステムとの併用のために構成される、項目1に記載の接続装置。
(項目6)
前記本体は、可変オリフィス弁本体、バイナリ弁本体、圧力計本体、圧力調整器本体、流量計本体、濾過器本体、配管、管類、または配管/管類継手である、項目1に記載の接続装置。
(項目7)
医療流体送達機械であって、
空気圧で作動されるポンプチャンバと、第1および第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバとを含む医療流体ポンプであって、前記第1および第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバは、それぞれ、前記空気圧で作動されるポンプチャンバの上流および下流に位置する、医療流体ポンプと、
正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つであって、前記正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つは、前記空気圧で作動されるポンプチャンバ、前記第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または前記第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つに、それぞれ、正圧空気または負圧空気を供給する、正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つと、
(i)前記空気圧で作動されるポンプチャンバ、前記第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または前記第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つおよび(ii)前記少なくとも1つの正の空気圧源または負の空気圧源と流体連通する空気通路を含む、空気圧マニホールドであって、前記空気圧マニホールドは、マニホールド開口を画定する、空気圧マニホールドと、
空気圧弁が前記空気圧マニホールドに対して当接されるとき、弁開口が前記マニホールド開口と噛合するようなサイズおよび配列にされる前記弁開口を画定する空気圧弁であって、前記空気圧弁は、前記弁開口の周囲に延在するガスケットを含む、空気圧弁と、
前記空気圧弁を前記空気圧マニホールドに咬持するように構成され、前記空気圧弁を前記マニホールドにシールするように前記ガスケットを圧縮する、ブラケットと
を備える、医療流体送達機械。
(項目8)
前記ブラケットは、前記空気圧マニホールドに可撤式に締結される、項目7に記載の医療送達機械。
(項目9)
前記ブラケットは、前記空気圧弁の上側電気接続部分を暴露するように前記空気圧弁の直径の周囲に嵌合する、項目7に記載の医療送達機械。
(項目10)
前記ブラケットは、複数の部材を含み、前記複数の部材のそれぞれは、前記空気圧弁の直径の周囲に嵌合する、項目7に記載の医療送達機械。
(項目11)
前記複数の部材は、前記空気圧弁の直径の周囲に嵌合されると、相互に当接する、項目10に記載の医療送達機械。
(項目12)
前記複数の部材は、前記空気圧弁の周囲に保持力を拡散するように構成される、項目10に記載の医療送達機械。
(項目13)
前記弁開口は、第1の弁開口であり、第2の弁開口と、第2のガスケットとを含み、前記第1および第2のガスケットは、前記ブラケットの咬持を介して前記第2の弁開口の周囲をシールする、項目7に記載の医療送達機械。
(項目14)
前記第1の弁開口は、前記空気圧弁の中心軸に沿って位置する一方、前記第2の弁開口は、前記中心軸から離間される、項目13に記載の医療送達機械。
(項目15)
前記第1および第2のガスケットは、Oリングガスケットである、項目13に記載の医療送達機械。
(項目16)
医療流体送達機械であって、
空気圧で作動されるポンプチャンバと、第1および第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバとを含む医療流体ポンプであって、前記第1および第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバは、それぞれ、前記空気圧で作動されるポンプチャンバの上流および下流に位置する、医療流体ポンプと、
正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つであって、前記正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つは、前記空気圧で作動されるポンプチャンバ、前記第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または前記第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つに、それぞれ、正圧空気または負圧空気を供給する、正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つと、
(i)前記空気圧で作動されるポンプチャンバ、前記第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または前記第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つおよび(ii)前記少なくとも1つの正の空気圧源または負の空気圧源と流体連通する空気通路を含む空気圧マニホールドであって、前記空気圧マニホールドは、ねじ山付き部分を含む開口を画定する、空気圧マニホールドと、
ガスケットと、
噛合ねじ山付き部分と、平滑部分とを有する空気圧ポートを含む空気圧弁であって、前記空気圧ポートは、前記空気圧弁が前記空気圧マニホールドに接続されるとき、前記平滑部分が、前記弁の前記噛合ねじ山付き部分が前記開口の前記ねじ山付き部分に係合することに先立って前記ガスケットに接触するようなサイズおよび配列にされる、空気圧弁と
を備える、医療流体送達機械。
(項目17)
前記空気圧ポートの前記平滑部分は、前記ガスケットの内径をシールするようなサイズおよび配列にされる一方、前記ガスケットの外径は、前記開口の表面をシールする、項目16に記載の医療流体送達機械。
(項目18)
前記ガスケットは、前記開口内に最初に位置する、項目16に記載の医療流体送達機械。
(項目19)
前記ガスケットは、前記開口内の止め具に対して着座され、前記止め具は、前記開口の前記ねじ山付き部分の内径未満の内径を有する、項目18に記載の医療流体送達機械。
(項目20)
前記ガスケットは、前記空気圧ポートの前記平滑部分上に最初に位置する、項目16に記載の医療流体送達機械。
(項目21)
前記ガスケットは、前記空気圧ポートの前記平滑部分内に形成される溝内に位置する、項目20に記載の医療流体送達機械。
(項目22)
前記開口は、ねじ山付き部分と、平滑部分とを含み、前記空気圧弁が前記空気圧マニホールドに接続されると、前記ガスケットは、前記ねじ山付き部分を通して延在し、前記開口の前記平滑部分に対してシールする、項目20に記載の医療流体送達機械。
(項目23)
前記空気圧弁は、開口を画定し、前記ガスケットは、第1のガスケットであり、前記開口の外側の周囲に延在する第2のガスケットを含み、第2のガスケットは、前記空気圧弁が前記空気圧マニホールドに接続されると、圧縮される、項目16に記載の医療流体送達機械。
(項目24)
医療流体送達機械であって、
空気圧で作動されるポンプチャンバと、第1および第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバとを含む医療流体ポンプであって、前記第1および第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバは、それぞれ、前記空気圧で作動されるポンプチャンバの上流および下流に位置する、医療流体ポンプと、
正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つであって、前記正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つは、前記空気圧で作動されるポンプチャンバ、前記第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または前記第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つに、それぞれ、正圧空気または負圧空気を供給する、正の空気圧源または負の空気圧源のうちの少なくとも1つと、
(i)前記空気圧で作動されるポンプチャンバ、前記第1の空気圧で作動される医療流体弁チャンバ、または前記第2の空気圧で作動される医療流体弁チャンバのうちの少なくとも1つおよび(ii)前記少なくとも1つの正の空気圧源または負の空気圧源と流体連通する複数の空気圧弁を含む、空気圧マニホールドと、
少なくとも1つの空気圧ラインを介して前記マニホールドに接続される面板であって、前記面板は、前記正の空気圧源または前記負の空気圧源のうちの少なくとも1つへの迅速な空気圧接続を提供するように構成され、前記面板は、前記面板が離れるように移動され、前記複数の空気圧弁のうちの少なくともいくつかにアクセスし得るように可撤性である、面板と
を備える、医療流体送達機械。
(項目25)
機械フレームと、前記機械フレームに取り付けられ、前記空気圧マニホールドを搭載する搭載アセンブリとを含み、前記搭載アセンブリは、前記機械フレームに固定される固定部分を含み、前記面板は、前記固定部分に可撤式に取り付けられる、項目24に記載の医療流体送達機械。
(項目26)
前記固定部分は、第1および第2の搭載フランジを含み、前記面板は、前記第1および第2の搭載フランジの間に位置する、項目25に記載の医療流体送達機械。
(項目27)
前記固定部分は、前記フレームにボルト留めされ、前記面板は、前記固定部分にボルト留めされる、項目25に記載の医療流体送達機械。
(項目28)
前記面板は、複数の正の空気圧源および複数の負の空気圧源への迅速な空気圧接続を提供するように構成される、項目24に記載の医療流体送達機械。
(項目29)
前記面板は、迅速な電気接続を提供するように構成され、前記面板は、加えて、前記機械に延設される電気ラインに接続される、項目24に記載の医療流体送達機械。
【図面の簡単な説明】
【0076】
図1図1は、本開示の空気圧弁を搭載する空気圧マニホールドを採用する機械によって動作される、腎不全治療の一実施形態の概略図である。
図2図2は、図1の腎不全治療機械との併用のための血液セットを図示する、斜視図である。
図3A図3Aは、ポンプボックスが本機械の主要シャーシに接続される、図1の腎不全治療機械の一実施形態の斜視図である。
図3B図3Bは、保守扉が本機械の電子機器が保守のために本機械の外に回転することを可能にするように開放され得るように、ポンプボックスが除去される、図3Aの腎不全治療機械の斜視図である。
図4図4Aおよび4Bは、それぞれ、空気圧マニホールドに接続される種々の空気圧弁へのアクセスを可能にするための可撤性面板を含む、空気圧マニホールド搭載形態の一実施形態の正面および底面図である。
図5図5-8は、本開示の空気圧マニホールドの板に空気圧弁を搭載するための第1の実施形態を図示する。
図6図5-8は、本開示の空気圧マニホールドの板に空気圧弁を搭載するための第1の実施形態を図示する。
図7図5-8は、本開示の空気圧マニホールドの板に空気圧弁を搭載するための第1の実施形態を図示する。
図8図5-8は、本開示の空気圧マニホールドの板に空気圧弁を搭載するための第1の実施形態を図示する。
図9A図9Aおよび9Bは、本開示の空気圧マニホールドの板に空気圧弁を搭載するための第2の実施形態を図示する。
図9B図9Aおよび9Bは、本開示の空気圧マニホールドの板に空気圧弁を搭載するための第2の実施形態を図示する。
図10図10は、本開示の空気圧マニホールドの板に空気圧弁を搭載するための第3の実施形態を図示する。
【発明を実施するための形態】
【0077】
本明細書に説明される実施例は、血液、透析流体、代替液、および/または静脈内薬物(「IV」)等の医療流体を送達する、任意の医療流体送達システムに適用可能である。実施例は、特に、本明細書では、集合的に、または実質的に個別に腎不全治療と称される、全ての形態の血液透析(「HD」)、血液濾過(「HF」)、血液透析濾過(「HDF」)、持続的腎置換治療(「CRRT」)、および腹膜透析(「PD」)等の腎臓不全治療のために非常に好適である。さらに、本明細書に説明される機械および空気圧で動作されるシステムおよび方法のうちのいずれかは、臨床または在宅設定において使用されてもよい。例えば、本開示の空気圧マニホールドを含む機械は、1日全体を通して事実上連続的に起動する、センター内HD機械において採用されてもよい。代替として、本開示の空気圧マニホールドおよび他の特徴は、例えば、患者が眠っている間の夜に起動され得る、在宅HD機械において使用されてもよい。さらに、本明細書に説明される腎不全治療実施例はそれぞれ、例えば、HDまたはHDFのための透析器または、例えば、HFのための血液濾過器等の拡散膜または濾過器を採用してもよい。
【0078】
ここで図1を参照すると、本開示の空気圧マニホールドおよび他の特徴を採用する、医療流体送達システム10に関するHDフロー概略図の実施例が、図示される。図1のHDシステムは、比較的に複雑であるため、図1およびその議論はまた、上記に議論される腎不全治療モダリティのうちのいずれかおよびIV機械のためのサポートも提供する。概して、非常に簡略化されたバージョンの透析流体またはプロセス流体送達回路を有するシステム10が、示される。血液回路もまた、簡略化されるが、透析流体回路が簡略化されるほどではない。回路は、本開示の説明をより容易にするために簡略化されており、本システムは、実装される場合、上記の参照することによって組み込まれる公開に見出されるもの等の付加的構造および機能性を有するであろうことを理解されたい。
【0079】
図1のシステム10は、血液回路20を含む。血液回路20は、患者12から血液を引き抜き、該患者に血液を戻す。血液は、動脈ライン14を介して患者12から引き抜かれ、静脈ライン16を介して患者に戻される。動脈ライン14は、患者12と採血連通する、動脈針14bに接続する動脈ラインコネクタ14aを含む。静脈ライン16は、患者と返血連通する、静脈針16bに接続する静脈ラインコネクタ16aを含む。動脈ライン14および静脈ライン16はまた、ばね荷重フェールセーフ機械的ピンチクランプであり得る、ラインクランプ18aおよび18vを含む。ラインクランプ18aおよび18vは、一実施形態では、緊急状況において自動的に閉鎖される。
【0080】
動脈ライン14および静脈ライン16はまた、それぞれ、超音波空気検出器であり得る、空気または気泡検出器22aおよび22vを含む。空気または気泡検出器22aおよび22vは、それぞれ、動脈ライン14および静脈ライン16内の空気を探求する。空気が空気検出器22aおよび22vのうちの1つによって検出される場合、システム10は、ラインクランプ18aおよび18vを閉鎖し、血液および透析流体ポンプを一時停止させ、処置が再開され得るように空気を一掃するように患者に命令を提供する。ある実施形態では、空気検出器22aおよび22vは、センサが高温環境内で動作することを可能にする航空機等級材料から作製される。図2は、一実施形態では、処置の合間に高温消毒水を受容する、それぞれ、動脈ライン14および静脈ライン16を図示する。空気検出器22aおよび22vは、動作のためにライン14および16に触れ、それによって、消毒に応じて加熱した状態になる。それらが、例えば、105℃の加熱された環境内で動作し得るように空気検出器22aおよび22vおよび関連付けられる電子機器を形成することは、システム10および機械90がいくつかの電子アセンブリを検出器22aおよび22vの近傍の1つの小型統合アセンブリに統合することを可能にし、その費用を削減しながらシステム10の信頼性を増加させる。
【0081】
血液ポンプ30が、図示される実施形態では、動脈ライン14内に位置する。図示される実施形態では、血液ポンプ30は、第1の血液ポンプポッド30aと、第2の血液ポンプポッド30bとを含む。血液ポンプポッド30aは、入口弁32iおよび出口弁32oとともに動作する。血液ポンプポッド30bは、入口弁34iおよび出口弁34oとともに動作する。ある実施形態では、血液ポンプポッド30aおよび30bは、それぞれ、シェル内に位置する可撓性ダイヤフラムを伴う、例えば、球形の硬質外側シェルを含む血液容器であり、ダイヤフラムポンプを形成する。各ダイヤフラムの片側は、血液を受容する一方、各ダイヤフラムの他方の側は、正の空気圧および負の空気圧によって動作される。血液ポンプ30は、代替として、動脈ライン14管とともに動作する蠕動ポンプである。
【0082】
ヘパリンバイアル24およびヘパリンポンプ26が、図示される実施形態では、血液ポンプ30と血液濾過器40(例えば、透析器)との間に位置する。ヘパリンポンプ26は、空気圧ポンプまたはシリンジポンプ(例えば、ステッパモータ駆動シリンジポンプ)であり得る。血液濾過器40の上流にヘパリンを供給することは、濾過器の膜の凝固を防止することに役立つ。
【0083】
制御ユニット50が、1つ以上のプロセッサおよびメモリを含む。制御ユニット50は、空気検出器22aおよび22v(および温度センサ、血液漏出検出器、伝導率センサ、圧力センサ、およびアクセス切断トランスデューサ102、104等のシステム10の他のセンサ)から空気検出信号を受信し、ラインクランプ18aおよび18v、血液ポンプ30、ヘパリンポンプ26、および透析流体ポンプ等の構成要素を制御する。静脈ライン16を介して血液濾過器40から退出する血液は、空気トラップ110を通して流動する。空気トラップ110は、透析された血液が静脈ライン16を介して患者12に戻される前に、血液から空気を除去する。
【0084】
図1のシステム10の血液透析バージョンでは、透析流体または透析液は、血液濾過器40の膜の外側に沿って圧送される一方、血液は、血液濾過器膜の内側を通して圧送される。透析流体または透析液は、水浄化ユニット60を介した水の浄化を始めとして調製される。1つの好適な水浄化ユニットが、「Water Purification System and Method」と題され、2011年4月25日に出願された米国特許公開第2011/0197971号(その全内容が、参照することによって本明細書に組み込まれ、依拠される)に記載されている。一実施形態では、水浄化ユニットは、水が、一実装では、0.03エンドトキシン単位/ml(「EU/ml」)を下回り、0.1コロニー形成単位/ml(「CFU/ml」)を下回るように、水道水を浄化する(例えば、病原体および塩素等のイオンを除去する)ための濾過器および他の構造を含む。水浄化ユニット60は、血液回路20と、透析流体回路70とを含む、血液透析機械の筐体またはシャーシとは別個の筐体内に提供されてもよい。
【0085】
透析流体回路70が、図示を容易にするために、再び、図1において大幅に簡略化される。現実における透析流体回路70は、上記の参照することによって組み込まれる公開に記載される関連構造および機能性の全てを含んでもよい。透析流体回路70のある特徴が、図1に図示される。図示される実施形態では、透析流体回路70は、血液濾過器行き透析流体ポンプ64を含む。ポンプ64は、一実施形態では、血液ポンプ30と同一に構成される。ポンプ64は、ポンプ30のように、ポンプポッドの対を含み、これは、再び、球状に構成され得る。2つのポンプポッドは、血液ポンプ30のように、一方のポンプポッドがHD透析流体を用いて充填する一方、他方のポンプポッドがHD透析流体を放出するように交互に動作される。
【0086】
ポンプ64は、血液濾過器行き透析流体ポンプである。使用された透析流体を排出するように押し出すために、排出ライン82に位置する弁98iおよび98oとともに動作する別の二重ポッドポンプチャンバ96が存在する。重炭酸塩カートリッジ72を通してポンプ浄化水を圧送するための第3のポッドポンプ(図示せず)が存在する。酸容器74から混合ライン62の中に酸を圧送するために使用される第4のポッドポンプ(図示せず)が存在する。第3および第4のポンプ、すなわち、濃縮物ポンプは、一実施形態では、混合ライン62と血液濾過器行き透析流体ポンプ64との間に緩衝透析流体タンク(図示せず)が存在するため、連続圧送が混合ライン62においてあまり重要ではないため、単一のポッドポンプであってもよい。
【0087】
排出ライン82において提供される第5のポッドポンプ(図示せず)が、HD治療が提供されるときに既知の量の限外濾過(「UF」)を除去するために使用される。システム10は、限外濾過液が患者から除去された量を制御および把握するために、UFポンプを追跡する。システム10は、必要な量の限外濾過液が処置の終わりまでに患者から除去されることを確実にする。
【0088】
上記に説明されるポンプはそれぞれ、代替として、管とともに動作する蠕動ポンプであってもよい。該当する場合、システム弁は、依然として、本開示の特徴に従って空気圧で作動されてもよい。
【0089】
一実施形態では、水浄化ユニット60からの浄化水は、重炭酸塩カートリッジ72を通して混合ライン62に沿って圧送される。容器74からの酸が、混合ライン62に沿って、重炭酸塩カートリッジ72から流動する重炭酸塩水の中に圧送され、電解的かつ生理学的に適合性の透析流体溶液を形成する。浄化水を重炭酸塩および酸と適切に混合するために使用されるポンプおよび温度補償伝導率センサは、図示されないが、上記の参照することによって組み込まれる公開に詳細に開示されている。
【0090】
図1はまた、透析流体が血液濾過器40に到達する前に、ヒータ78および限外濾過器80を通して新鮮な透析流体ライン76に沿って圧送され、その後で使用された透析流体が排出ライン82を介して排出されるように圧送されることを図示する。ヒータ78は、透析流体を体温または約37℃まで加熱する。限外濾過器80はさらに、血液濾過器40に到達する前に透析流体を清浄にし、浄化し、透析流体から、例えば、重炭酸塩カートリッジ72または酸容器74を介して導入される微生物または汚染物質を濾過する。
【0091】
透析流体回路70はまた、図示される実施形態では、サンプルポート84を含む。透析流体回路70はさらに、血液漏出検出器(図示されないが、血液濾過器40の繊維が断裂しているかどうかを検出するために使用される)と、全てが上記の参照することによって組み込まれる公開に詳細に例証および説明される、平衡チャンバ、複数の透析流体弁、および透析流体保持タンク等の図示されない他の構成要素とを含むであろう。
【0092】
図示される実施形態では、血液透析システム10は、透析流体を血液濾過器を通して一度圧送し、次いで、使用された透析流体を排出するように圧送する、直結通過システムである。血液回路20および透析流体回路70は両方とも、血液回路20および透析流体回路70が再使用され得るように、各処置後に温水消毒されてもよい。一実装では、血液濾過器40を含む血液回路20は、約1カ月にわたって毎日温水消毒および再使用される一方、透析流体回路70は、約6カ月にわたって温水消毒および再使用される。
【0093】
代替実施形態では、または、例えば、CRRTに関して、滅菌された透析流体または注入液の複数のバッグが、ともにまとめられ、次々と使用される。そのような場合では、空の供給バッグは、排出または使用済み流体バッグとしての役割を果たすことができる。
【0094】
システム10の機械90は、図1の破線によって示されるような封入体を含む。機械90の封入体は、処置のタイプ、処置がセンター内または在宅処置であるかどうか、および透析流体/注入液供給がバッチタイプ(例えば、袋詰め)または直結であるかどうかに応じて変動する。
【0095】
図2は、図1のシステム10の機械90が血液セット100とともに動作し得ることを図示する。血液セット100は、動脈ライン14と、静脈ライン16と、ヘパリンバイアル24と、ヘパリンポンプ26/血液ポンプ30と、血液濾過器40(例えば、透析器)とを含む。空気トラップ110が、患者12に戻される前に血液から空気を除去するために、静脈ライン16に位置してもよい。本明細書に議論されるように、高温空気検出器22aおよび22vは、それぞれ、動脈ライン14および静脈ライン16と接触し、それによって、それらとともに動作する。
【0096】
図1および2では、ポンプ26、30(30aおよび30b)、64、96(および図示されない他のポンプ)のうちのいずれかおよび弁32i、32o、34i、34o、68i、68o、98i、および98o等の弁のうちのいずれかが、空気圧で作動されてもよい。ある実施形態では、ポンプおよび弁はそれぞれ、可撓性膜によって分離される、流体側および空気側を有する。負の空気圧が、流体をポンプチャンバの中に引き込むために、または弁を開放するために、膜の空気側に印加され得る(またはポンプまたは弁は、正の閉鎖圧力を大気に通気し、流体圧力が開放することを可能にすることによって開放され得る)。正の空気圧が、ポンプチャンバから流体を放出するために、または弁を閉鎖するために、膜の空気側に印加される。
【0097】
ここで図3Aを参照すると、HD機械等の医療流体送達機械90の実施形態が、図示される。図示される実施形態における医療流体送達機械90は、空気圧ポンプボックス150に接続される医療流体送達シャーシ120を含む。ポンプボックス150は、コンプレッサおよび関連付けられる乾燥機、真空ポンプ、少なくとも1つの正圧アキュムレータ、および少なくとも1つの負圧アキュムレータ等の空気圧圧送機器を保持する。ある実施形態では、空気圧ポンプボックス150は、ポンプボックスが患者の近傍の処置面積内の騒音を低減させるために患者から離れるように移動され得る(例えば、クローゼット内に設置される)ように、医療流体送達シャーシ120に可撤式に接続される。少なくとも1つの正の空気圧ライン、少なくとも1つの負の空気圧ライン、および少なくとも1つの電力ライン(図3B)が、空気圧ポンプボックス150から医療流体送達シャーシ120に延設され、ポンプ26、30(30aおよび30b)、64、96(および図示されない他のポンプ)および医療流体送達シャーシ120内に位置する、またはその上に搭載される弁32i、32o、34i、34o、68i、68o、98i、および98o等の弁のうちのいずれかを駆動する。
【0098】
ここで図3Bを参照すると、ポンプボックス150が除去される医療流体送達機械が、図示される。上記に議論されるように、除去されたポンプボックス150は、延在された空気圧ライン86および延在された電力ライン88を介して、医療流体送達シャーシ120と空気圧で、かつ動作可能に連通したままである。除去されたポンプボックスは、医療流体送達シャーシ120の裏側122およびアクセス扉124を暴露する。図示される実施形態におけるアクセス扉124は、底部ヒンジ126に沿って開放するように回転する。代替実施形態では、アクセス扉124は、引き出し様式において軌跡を介して裏側122から離れるように平行移動されてもよい。いずれの場合も、アクセス扉124を除去することは、電子機器ケージ130(内側が見えるようにその扉が開放されて示される)を暴露する。
【0099】
電子機器ケージ130は、PCB132、134、136、および138等の複数のプリント回路基板(「PCB」)および機械90の他の電気機器を保持する。電子機器ケージ130は、本機械内に発生される熱から、例えば、ヒータ78および熱消毒を受ける機械90内の流体搬送機器から、PCB132、134、136、および138、および機械90の他の電気機器を遮断する、高温プラスチック、鋼、またはステンレス鋼等の材料から作製される。電子機器ケージ130内に保持されない1つの電気構成要素は、それ自体が熱を発生させる電力供給源140および関連付けられる変圧器である。図示される実施形態における電力供給源140(および電力供給源筐体の内部にあり得る関連付けられる変圧器)は、代わりに、電子機器ケージ130の上部に搭載される。そうすることによって、電力供給源140によって発生される熱は、電子機器ケージ130内に閉じ込められた状態にならない。10℃だけPCB上の構成要素の温度を上昇させることは、それらの運用寿命を半分に低減させ得ることが見出されている。
【0100】
図3Bに図示されるように離れるように電子機器ケージ130をヒンジ回転させることは、いくつかの利益を提供する。第1に、電子機器ケージ130は、PCB132、134、136、および138、および機械90の他の電気機器が、堅く定位置に固定されることを可能にし、信頼性を増加させる。可撤性電子機器ケージ130はまた、ケージ130の内容物および機械90内の内部空間を開通し、他の機械構成要素へのより良好なアクセスを可能にすることによっての両方に関して、機械90の保守性を改良する。ポンプボックス150の構成要素もまた、その可撤性に起因して容易にアクセス可能である。
【0101】
ここで図4Aおよび4Bを参照すると、ある実施形態では、空気圧調整器、電気的に作動されるバイナリソレノイド弁、および電気的に作動される可変空気圧(可変弁)等の空気圧構成要素が、空気圧マニホールド160上に位置する。図示される実施形態では、マニホールド160は、電気的に作動されるバイナリソレノイド弁162および電気的に作動される可変空気圧(可変弁)164に空気圧でシールされる。
【0102】
空気圧マニホールド160は、機械90のフレーム92に固定される搭載アセンブリ170を介して機械90内に搭載される。搭載アセンブリ170は、第1および第2の搭載フランジ172aおよび172bを有する固定部分を含む。第1および第2の搭載フランジ172aおよび172bは、締結具166aを介して機械90のフレーム92に締結される。搭載アセンブリ170は、面板174の形態における可撤性部分を含み、これは、締結具166bを介して第1および第2の搭載フランジ172aおよび172bに可撤式に搭載される。搭載フランジ172aおよび172bおよび可撤性面板174は、金属、例えば、ステンレス鋼またはアルミニウムから作製されてもよい。搭載フランジ172aおよび172bは、順に、締結具166dを介して真下から空気圧マニホールド160に搭載される。
【0103】
可撤性面板174は、順に、1つ以上の迅速接続解除板180を支持し、これは、締結具166cを介して面板174に取り付けられる。迅速接続解除板180は、ソケット182を介した第1および第2の真空ライン、ソケット184を介した低正圧、ソケット186を介した高正圧、ソケット188を介したAC電力、およびソケット190を介したDC電力のために機械90への迅速な接続解除接続を提供する。空気圧迅速接続解除ソケット182、184、および186は、図4Bに図示されるような空気圧ライン86を介して空気圧マニホールド160の種々の構成要素と空気圧連通する。電力迅速接続解除ソケット188および190は、図4Bに図示されるような電気ライン88を介して、空気圧マニホールド160の構成要素を含む、機械90内の複数の電気構成要素と電気連通する。
【0104】
空気圧ライン86は、剛性または可撓性であり得る。それにもかかわらず、それらは、電気ライン88と組み合わせて、面板174および対応する迅速接続解除板180が、必要に応じて、例えば、バイナリ弁162を交換するために、空気圧マニホールド160から離れるように移動され得るように十分な弛みを提供する。図4Aおよび4Bに図示されるように、空気圧マニホールド160の端部上のバイナリ弁162は、定位置で面板174とアクセス可能であり得るが、しかしながら、面板174の後方に隠蔽されるバイナリ弁162は、アクセス可能ではない。可撤性面板174を伴わないと、それらの弁162のうちのいずれかが交換を必要とし、搭載アセンブリ170および空気圧マニホールド160が締結具166aを除去することを介してフレーム92から除去される必要性がある場合、搭載アセンブリ170は、締結具166dを除去することによって空気圧マニホールド160から除去される必要がある。可撤性面板174は、代わりに、バイナリ弁162のうちのいずれかが、例えば、搭載アセンブリ170および空気圧マニホールド160をそのままにしながら、それらを図4Bの矢印の方向に引くことによって、容易に交換されることを可能にする。
【0105】
ここで図5-8を参照すると、可変弁164を空気圧マニホールド160(図4A)に搭載するための一実施形態が、図示される。空気圧弁のうちのいずれかの搭載に関する1つの目標は、微粒子が空気圧マニホールド160の空気圧経路168に進入することを防止することである。ねじ山付き界面によって可変弁164等の弁を空気圧マニホールド160に取り付けることは、微粒子を空気圧マニホールド160のねじ山から剪断させ、空気圧経路168の中に落下させ得、これは、次いで、経路内の空気によって空気圧構成要素の中に押し出されるかまたは引き抜かれ、微粒子が、損傷および/または誤動作を引き起こし得ることが見出されている。特に、弁のねじ山がステンレス鋼であり、マニホールド169が(マニホールドの板に関与する機械加工の全てを助長する)アルミニウム等のより軟質の金属である場合、螺着作用は、マニホールド160のねじ山から微粒子、削り屑、またはコーティングを剪断し得る。
【0106】
図6は、内側および外側Oリング164aおよび164bと、空気圧入口164cと、環状空気圧出口164dとを有する、可変弁164の底部側を図示する。内側Oリング164aは、空気圧入口164cをシールする一方、内側および外側Oリング164aおよび164bは、集合的に、環状空気圧出口164dをシールする。Oリング164aおよび164bは、故に、可変弁164を適切に搭載するために圧縮されることを必要とする。
【0107】
図5は、可変弁164を咬持し、これを空気圧マニホールド160にシールする、ブラケット200(集合的に、図7および8のブラケット200aおよび200bを指す)の一実施形態を図示する。図示される実施形態では、ブラケット200は、第1のブラケット部材202および第2のブラケット204(集合的に、図7および8のブラケット部材202a/202bおよび204a/204bを指す)を含む。ブラケット部材202および204は、可変弁164のより大きい中間直径部分164eの上部にわたって、かつその周囲に嵌合し、それに係合するように屈曲または形成される。可変弁164の中間直径部分164eにブラケット200を咬持させることは、可変弁164の上側電気接続部分164fが、関連付けられる電気配線への接続のために暴露されたままであることを可能にする。
【0108】
ブラケット200は、ステンレス鋼または処理された鋼等の金属から作製されてもよい。ブラケット200は、代替として、テフロン(登録商標)等の堅牢なプラスチックから作製されてもよい。図5のブラケット200の側壁は、ブラケット部材202および204が、可変弁164のより大きい中間直径部分164eの少なくとも実質的に全ての周囲に至るまで一体になる様子を示すために、除去されている。しかしながら、ブラケット200(ブラケット200aおよび200bを含む)は、ブラケット200が、Oリング164aおよび164bを圧縮する搭載応力下に置かれるときに屈曲することを防止するために、必要に応じて側壁および/またはガセットを有してもよい。
【0109】
ブラケット200(ブラケット200aおよび200bを含む)は、フランジ206および208(集合的に、図7および8のブラケット部材フランジ206a/206bおよび208a/208bを指す)を含む。フランジ206および208は、それぞれ、締結具166eを受容するための開口210を画定する。図5の図示される実施形態では、締結具166eは、空気圧マニホールド160に螺合して係合し、フランジ206および208および関連付けられるブラケット部材202および204を可変弁164の中間直径部分164eに咬持させ、それによって、Oリング164aおよび164bを圧縮する。
【0110】
図7および8は、ブラケット200(ブラケット200aおよび200bを含む)に関する異なる例示的形状を図示した。ブラケット200aは、円筒形側面(図示せず)を伴う丸形であり、例えば、堅牢なプラスチックの成形を介して容易に生産され得る。ブラケット200bは、直線側面(図示せず)を伴う正方形であり、金属から容易に形成され得る。ブラケット200aおよび200bはそれぞれ、可変弁164の中間直径部分164eを中心として均一に力を分配するように構成されることを理解されたい。また、ブラケット200aおよび200bは、可変弁164等の弁を搭載することに限定されず、代わりに、バイナリ弁、圧力計、圧力調整器、流量計、濾過器、配管および管類および関連付けられる継手、および同等物を含む、他の構造を空気圧マニホールド160等のマニホールドに密封搭載するために使用され得ることを理解されたい。
【0111】
ここで図9Aおよび9Bを参照すると、可変弁164を搭載するための他の搭載シナリオが、図示される。上記に議論されるような可変弁164は、内側および外側Oリング164aおよび164bと、空気圧入口164cと、環状空気圧出口164dとを含む。内側Oリング164aは、空気圧入口164cをシールする一方、内側および外側Oリング164aおよび164bは、集合的に、環状空気圧出口164dをシールする。可変弁は、空気圧マニホールド160の空気圧経路168の中に延在するポート264を含む。ポート264は、上側ねじ山付き部分266と、下側平滑部分268とを含む。上側ねじ山付き部分266および下側平滑部分268は、一実施形態では、ステンレス鋼から作製される。図示される実施形態における上側ねじ山付き部分266は、弁の本体の中に上にねじ込まれるオス型ねじ山266aと、空気圧マニホールド160の空気圧経路168の中に下にねじ込まれる逆方向に角度付けられるオス型ねじ山266bとを含む。
【0112】
空気圧経路168は、上側噛合メス型ねじ山付き部分168aと、下側噛合平滑部分168bとを含む。図9Aでは、下側平滑部分168bは、部分的に、空気圧マニホールド160の中に圧入される挿入部によって形成される。図9Bでは、下側平滑部分168bは、空気圧マニホールド160の板のうちの1つ以上のものにおいて直接形成される。いずれの場合も、下側平滑部分168bの上部は、第3のOリング270が設置される段を形成する。段は、Oリング270が空気圧経路168の中に下に押し出されることを防止する。
【0113】
段およびOリング270の設置と組み合わせたポート264およびその下側平滑部分268の長さは、オス型ねじ山266bが空気圧経路168の上側噛合メス型ねじ山付き部分168aに係合することに先立って、下側平滑部分268がOリング270に接触し、それを下側平滑部分168bまで圧縮することを確実にする。このように、シールされたチャンバが、空気圧経路168のメス型ねじ山付き部分168aから剪断される切り屑または微粒子の生成に先立って生成され、したがって、そのいずれも捕捉する。切り屑または微粒子は、したがって、空気圧経路168にの中にさらに落下することができない。
【0114】
図9Aは、Oリング270に接触し、空気圧経路168の壁に対してそれを圧縮し始めたばかりの下側平滑部分268を図示する。図9Bは、空気圧マニホールド160の中に完全に螺着された可変弁164を図示する。図9Bでは、ねじ山接続に起因して空気圧経路168のメス型ねじ山付き部分168aから剪断されるいずれの切り屑または微粒子も、圧縮されたOリング270の上部上に、または下側平滑部分268の小さい暴露された区分に対して落下するが、空気圧経路168の中にさらに下に落下しない。
【0115】
ポート264は、可変弁164の一部であるとして図示されるが、ポート264は、代わりに、バイナリ弁、圧力計、圧力調整器、流量計、濾過器、配管および管類および関連付けられる継手、および同等物を含む、他の構造を空気圧マニホールド160等のマニホールドに密封搭載するために使用され得ることを理解されたい。
【0116】
ここで図10を参照すると、可変弁164、バイナリ弁、圧力計、圧力調整器、流量計、濾過器、配管および管類、および関連付けられる継手等の任意のタイプの空気圧構成要素のためのさらなる代替搭載シナリオが、図示される。取付機構220は、本体に取り付けられる下記に説明されるようなポート264を含む。本体は、可変弁164、バイナリ弁本体、圧力計本体、圧力調整器本体、流量計本体、濾過器本体、配管、管類、および/または関連付けられる継手のうちのいずれかの本体であってもよい。例証の目的のために、本体は、以降では、可変弁164のものとして説明されるであろう。
【0117】
上記に議論および例証されるような可変弁164は、内側および外側Oリング164aおよび164bと、空気圧入口164cと、環状空気圧出口164dとを含む。内側Oリング164aは、空気圧入口164cをシールする一方、内側および外側Oリング164aおよび164bは、集合的に、環状空気圧出口164dをシールする。可変弁164は、再び、空気圧マニホールド160の空気圧経路168の中に延在するポート264を含む。ポート264は、上側ねじ山付き部分266と、上側ねじ山付き部分266から延在する下側平滑部分268とを含む。上側ねじ山付き部分266および下側平滑部分268は、種々の実施形態では、ステンレス鋼、鋼、チタン、アルミニウム、それらの合金および組み合わせから作製される。
【0118】
空気圧経路168は、上側噛合メス型ねじ山付き部分168aと、下側噛合平滑部分168bとを含む。図10では、下側平滑部分168bは、空気圧マニホールド160の板のうちの1つ以上のものにおいて直接形成される。図9Aおよび9Bとは対照的に、Oリング270は、ここでは、弁164の下側平滑部分268の噛合溝の中に位置付けられる。
【0119】
下側平滑部分268上へのOリング270の設置と組み合わせたポート264およびその下側平滑部分268の長さは、オス型ねじ山266が空気圧経路168の上側噛合メス型ねじ山付き部分168aに係合することに先立って、Oリング270がメス型ねじ山168aを通過し、下側平滑部分168bに接触し、それまで圧縮されることを確実にする。ここで再び、シールされたチャンバが、空気圧経路168のメス型ねじ山付き部分168aまたはポート264のオス型ねじ山付き部分266から剪断される切り屑または微粒子の生成に先立って生成され、したがって、そのいずれも捕捉し、閉じ込める。切り屑または微粒子は、したがって、空気圧経路168にの中にさらに落下することができない。
【0120】
図9A、9B、および10の弁は、空気圧弁であるとして説明されるが、弁は、代替として、水、油圧、または油ベースのシステム等の他のタイプのシステムとともに動作し得る。弁は、代替として、例えば、油圧弁であってもよい。図6-10の接続構造は、したがって、任意の空気圧、油圧、水、または油ベースのシステムの噛合要素を螺着するときに生成される微粒子の移動が、本システムの流路に進入することを防止するために使用され得る。
【0121】
本明細書に説明される本好ましい実施形態の種々の変更および修正が、当業者に明白となるであろうことを理解されたい。そのような変更および修正は、本主題の精神および範囲から逸脱することなく、かつその意図される利点を減少させることなく成されることができる。したがって、そのような変更および修正は、添付される請求項によって網羅されることが意図される。
図1
図2
図3A
図3B
図4
図5
図6
図7
図8
図9A
図9B
図10