流体噴射装置、流体噴射装置を用いた医療器具
【課題】耐久性が高く、噴射能力が高い流体噴射装置を実現する。
【解決手段】流体噴射装置１は、容積が変更可能な流体室８０と、流体室８０に流体を供給する流体供給ポンプ１０と、流体室８０に連通し流体を噴射する噴射管９０と、貯留液体１００を密閉収容する液体貯留室３０と、貯留液体１００を加熱するマイクロヒーター２５と、流体室８０と液体貯留室３０との間を区画し、貯留液体１００の熱膨張／収縮に応じて流体室８０の容積を変更する可撓性を有するダイアフラム４０と、を有する。マイクロヒーター２５で貯留液体１００を加熱すると、貯留液体１００が膨張してダイアフラム４０を変形させて流体室８０の容積を急激に縮小し、流体を噴射管９０の先端から液滴としてパルス状に噴射する。
【解決手段】流体噴射装置１は、容積が変更可能な流体室８０と、流体室８０に流体を供給する流体供給ポンプ１０と、流体室８０に連通し流体を噴射する噴射管９０と、貯留液体１００を密閉収容する液体貯留室３０と、貯留液体１００を加熱するマイクロヒーター２５と、流体室８０と液体貯留室３０との間を区画し、貯留液体１００の熱膨張／収縮に応じて流体室８０の容積を変更する可撓性を有するダイアフラム４０と、を有する。マイクロヒーター２５で貯留液体１００を加熱すると、貯留液体１００が膨張してダイアフラム４０を変形させて流体室８０の容積を急激に縮小し、流体を噴射管９０の先端から液滴としてパルス状に噴射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置と、この流体噴射装置を用いた医療器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子を伸張させてダイアフラムを変形し、ダイアフラムの変形により流体室の容積を周期的に縮小して流体室内の内部圧力を高め、流体をパルス状に噴射する流体噴射装置というものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、液体貯留室内に充填した液体を加熱及び冷却を交互に行うサーモモジュールと、サーモモジュールの加熱／冷却によって液体の膨張または収縮に対応して直線方向に往復運動する駆動部と、を有し、駆動部の往復動作によって吸排液する送液ポンプというものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８２２０２号公報
【特許文献２】特開２００２−３７１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、圧電素子によりダイアフラムを変形させて流体室の容積を縮小し、流体室内の圧力を高めて流体を噴射させる構造である。このような構造では、ダイアフラムを固定する周縁部と、圧電素子が押圧する部分との間に変形可能部をもたせることが必要である。ここで、流体室の圧力を高めていくと、この圧力によって変形可能部が圧電素子側に変形することが予測される。このような変形があると、流体室内の圧力がこの変形分だけ低下し、流体を強く噴射させることができなくなることが考えられる。
【０００６】
また、上述のような変形可能部の変形に伴う圧力低下を抑制するためには、変形可能部の寸法を小さくすることで可能であるが、変形可能部の寸法を小さくすると、ダイアフラムが変形する際に圧電素子により押圧される部分と、ダイアフラムを固定する周縁部との間に応力集中が発生し、長時間にわたってダイアフラムを繰り返し変形させると、ダイアフラムが破損してしまうことが考えられる。
【０００７】
特許文献２では、加熱／冷却手段としてペルチェ素子を用いて液体の膨張と収縮を行っている。従って、一つの素子で加熱と冷却を行うことから液体を低温状態から高温状態に、高温状態から低温状態に短時間で切り換えることは困難であり、例えば、短周期で流体をパルス状に噴射させる流体噴射装置には適合しにくいという課題を有する。冷却のために冷却手段を専用に用意することも考えられるが、流体噴射装置を小型化することが困難となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例に係る流体噴射装置は、容積が変更可能な流体室と、前記流体室に流体を供給する流体供給部と、前記流体室に連通し流体を噴射する噴射管と、貯留液体を密閉収容する液体貯留室と、前記貯留液体を加熱する加熱手段と、前記流体室と前記液体貯留室との間を区画し、前記貯留液体の熱膨張／収縮に応じて前記流体室の容積を変更する可撓性を有する隔壁と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、流体室の容積を変更するのに液体貯留室内の貯留液体の膨張と収縮とを利用して行う。液体貯留室内の貯留液体は加熱手段による加熱によって膨張し内部圧力が上昇する。内部圧力はパスカルの原理で隔壁を含む液体貯留室を画成する壁を同じ圧力で押圧する。従って、可撓性を有する隔壁には、等分布圧力（等分布荷重に置き換えられる）が加えられて流体室の容積を縮小する方向に隔壁が変形する。よって、隔壁に発生する応力は等分布応力となるので局所的な応力集中が発生せず、長時間にわたって隔壁を繰り返し変形させても応力集中に起因する破損がなく、耐久性を向上させることができる。
【００１１】
また、流体室には流体供給部から常温もしくは低温の流体が供給される。流体室と貯留液体室とは、隔壁によって区画されていることから流体供給部から流体室に供給される流体によって、液体貯留室内の貯留液体を、隔壁を介して冷却することが可能であり、冷却手段を専用に備える必要がない。従って、小型の流体噴射装置を実現できるという効果もある。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記隔壁がダイアフラムであることが好ましい。
【００１３】
隔壁としてダイアフラムを用いる場合、薄いシート状のダイアフラムは、液体貯留室内の貯留液体の体積変化に追従しやすいことから、貯留液体の膨張／収縮による流体室の容積の変更を効率よく行うことができる。
【００１４】
また、前述したように、可撓性を有するダイアフラムには、等分布荷重が加えられ、発生する応力は等分布応力となるので局所的な応力集中が発生せず、耐久性をより向上させることができる。
【００１５】
［適用例３］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記ダイアフラムの前記液体貯留室側の略中央に補強部材が固着されていることが望ましい。
【００１６】
ダイアフラムに補強部材を設けることにより、ダイアフラムの変形量は補強部材が存在する領域ではほぼ一定となる。従って、補強部材が固着された領域では、流体室内の流路の断面積がほぼ一定となるため渦流や圧力損失等が発生しにくく、流体の流動が阻害されにくくなる。
【００１７】
このような構造では、特許文献１にように、ダイアフラムを固定する周縁部と、補強部材が存在する部分との間に変形可能部をもたせることが必要であり、流体室の容積をダイアフラムによって縮小して流体室内の圧力を高めていくと、この圧力によって変形可能部が液体貯留室側に変形することが予測される。このような変形があると、流体室内の圧力がこの変形分だけ低下し、流体を強く噴射させることができなくなることが考えられる。しかし、パスカルの原理によって、液体貯留室内のすべての領域で同じ大きさの圧力が発生するため、ダイアフラムの変形可能部の液体貯留室側への変形が抑制される。よって、このような変形に起因する流体室内の圧力低下がなく、流体を強く噴射させることができる。
【００１８】
［適用例４］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記流体室が前記隔壁からなる管構造を有していることが好ましい。
【００１９】
流体室の容積を変更して流体を噴射させる構造では、流体室内に気泡が存在すると容積を縮小した際に気泡が収縮してしまい流体室内を所定の圧力にすることができない。流体の流路に突起部や隅部などの流体流動を変化させる部分があると、その部分に気泡が発生しやすいことが知られている。本適用例では、流体室が管構造であることから、流体室と噴射管とを直線的に連通させることができ、流体室及び噴射管の流路内で気泡の発生を抑制することができる。
また、平坦部分を持たないような管構造であっても、隔壁に発生する応力は等分布応力となるので局所的な応力集中が発生せず、長時間にわたって隔壁を繰り返し変形させても応力集中に起因する破損がなく、耐久性を向上させることができる。
【００２０】
［適用例５］本適用例に係る医療器具は、容積が変更可能な流体室と、前記流体室に流体を供給する流体供給部と、前記流体室に連通し流体を噴射する噴射管と、貯留液体を密閉収容する液体貯留室と、前記貯留液体を加熱する加熱手段と、前記流体室と前記液体貯留室との間を区画し、前記貯留液体の熱膨張／収縮に応じて前記流体室の容積を変更する可撓性を有する隔壁と、を有する流体噴射装置を用いたことを特徴とする。
【００２１】
上記各適用例に記載の流体噴射装置は、流体を微小液滴にしてパルス状に高速で噴射することが可能である。このような流体噴射は、生体組織の切除・切開をする場合に、血管等の細管組織を温存できるなど、手術具として、また細管組織を損傷しない洗浄具等の医療器具とてして有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態１に係る手術具としての流体噴射装置を例示する構成説明図。
【図２】第１実施例に係る圧力発生部及び噴射管を示す断面図。
【図３】第２実施例に係る圧力発生部及び噴射管を示す断面図。
【図４】ダイアフラムの変形状態を示す部分断面図であり、（ａ）は第１実施例の構造、（ｂ）は第２実施例の構造。
【図５】実施形態２に係る圧力発生部及び噴射管を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（実施形態１）
【００２４】
図１は、実施形態１に係る手術具としての流体噴射装置を例示する構成説明図である。よって、以下で説明する流体は生理食塩水である。図１において、流体噴射装置１は、流体を収容する流体供給容器２と、流体供給手段としての流体供給ポンプ１０と、流体供給ポンプ１０から供給される流体を高圧流に変換させる圧力発生部２０と、圧力発生部２０に連通する噴射管９０と、から構成されている。圧力発生部２０と流体供給ポンプ１０と流体供給容器２とは流体供給チューブ４によって接続されている。
【００２５】
圧力発生部２０は、容積が変更可能な流体室８０と、貯留液体１００を密閉収容する液体貯留室３０と、流体室８０と液体貯留室３０とを区画する隔壁としてのダイアフラム４０と、液体貯留室３０の内部に配設される加熱手段としてのマイクロヒーター２５と、を有している。なお、圧力発生部２０の詳細構造は、図２を参照して説明する。
【００２６】
なお、液体貯留室３０内部に収容される貯留液体１００は、熱膨張率が大きく、温度変化に対する膨張率がほぼ一定の膨張収縮液が用いられることが望ましい。
【００２７】
噴射管９０は、圧力発生部２０の内部に形成される流体室８０に連通し、先端部には流路が縮小された噴射開口部９６を有するノズル９５が挿着されている。
（第１実施例）
【００２８】
次に、図２を参照して圧力発生部２０の第１実施例について説明する。
図２は、第１実施例に係る圧力発生部及び噴射管を示す断面図である。圧力発生部２０は、流体供給ポンプ１０から流体供給チューブ４を介して流体室８０に流体を供給する入口流路８１と、流体室８０の容積を変化させるダイアフラム４０と、流体室８０に連通する出口流路８２と、貯留液体１００を収容する液体貯留室３０と、液体貯留室３０内に配設される加熱手段としてのマイクロヒーター２５と、から構成されている。
【００２９】
ダイアフラム４０は、シート状円盤の金属薄板からなり、下ケース５０と上ケース７０によって密着固定されている。下ケース５０のダイアフラム４０と対向する開口部は底板６０によって密閉されている。ダイアフラム４０と下ケース５０と底板６０によって形成される空間が液体貯留室３０である。マイクロヒーター２５は、底板６０の内側に配設されており、図示しないリード線で外部のコントローラーと接続されている。
【００３０】
マイクロヒーター２５は、図示は省略するが、金属シースと発熱体との間を高純度の無機絶縁物で充填した発熱部と、防湿処理をしたスリーブとリード線とからなり、早いレスポンスで熱を供給、遮断することができるものを選択する。マイクロヒーター２５は、底板６０を貫通して、発熱部が液体貯留室３０内に突出するように配設される。従って、底板６０、下ケース５０及び上ケース７０は、熱伝導率が低い材料を選択することが望ましい。
【００３１】
流体室８０には入口流路８１が形成され、入口流路８１は流体供給チューブ４が接続されている。また、流体室８０の略中央部には出口流路８２が開口され、出口流路８２には接続流路９１を有する噴射管９０が接続されている。噴射管９０の先端には流路が縮小された噴射開口部９６を有するノズル９５が挿着されている。
上ケース７０と下ケース５０とは、それぞれ対向する面において接合され一体化している（図２ではダイアフラム４０を介在させている）。
【００３２】
次に、図１、図２を参照して流体の流動について説明する。流体供給容器２に収容された流体は、流体供給ポンプ１０によって吸引され、一定の圧力で流体供給チューブ４及び入口流路８１を介して流体室８０に供給される。ここで、マイクロヒーター２５に電力が供給されるとマイクロヒーター２５が発熱して貯留液体１００を加熱する。貯留液体１００は加えられた熱による温度上昇に伴い膨張する。
【００３３】
貯留液体１００の膨張によってダイアフラム４０が流体室８０側に変形し、流体室８０の容積を急激に縮小する。流体室８０内の圧力は、急速に上昇して数十気圧に達する。このとき、入口流路８１から流体が流体室８０へ流入する流量の減少量よりも、出口流路８２から吐出される流体の増加量の方が大きいため接続流路９１内に流体が高速で吐出される。この吐出の際の圧力変動が噴射管９０内を伝播して、先端の噴射開口部９６からパルス化された微小液滴が高速で噴射される。
【００３４】
マイクロヒーター２５への電力供給を遮断するとマイクロヒーター２５は発熱を停止する。この際、流体室８０には流体供給ポンプ１０から流体が供給される。供給される流体は常温または冷却されており、ダイアフラム４０を介して貯留液体１００を冷却する。すると、貯留液体１００は体積が縮小し、ダイアフラム４０は自身の弾性力で初期状態（変形しない状態）に復元し、流体室８０の容積を大きくする。このとき、流体室８０は瞬間的に真空に近い低圧状態となるため、入口流路８１から流体が流入する。よって、ダイアフラム４０は、冷却媒体となることから熱伝導率が高いものを選択することがより好ましい。
【００３５】
従って、マイクロヒーター２５への電力供給と遮断を数十Ｈｚ周期で繰り返すことにより、貯留液体１００の熱膨張／収縮によって液滴を数十Ｈｚのパルス流として噴射開口部９６から噴射する。なお、本実施形態では、貯留液体１００を熱膨張させていたが、マイクロヒーター２５により貯留液体１００を一時的に気化させて、熱膨張させても構わない。また、貯留液体１００を加熱したことにより、貯留液体１００に溶存する空気が発生し、そのまま液体貯留室３０内に残る場合がある。その場合、空気の圧縮の分だけ内部圧力上昇が妨げられるので、貯留液体１００は、できる限り空気が溶存していないものを用いることが好ましい。
【００３６】
なお、入口流路側の合成イナータンスを出口流路側の合成イナータンスよりもはるかに大きく設定しておけば、流体室８０の容積が縮小されて高圧状態になっても、流体の入口流路側への逆流はなく、出口流路側に流体は流動する。よって、入口流路側及び出口流路側に逆止弁を設けなくてもよい。
（圧力発生部の第２実施例）
【００３７】
次に、圧力発生部の第２実施例について図面を参照して説明する。本実施例は、ダイアフラムに補強部材を設けていることに特徴を有する。よって、前述した第１実施例（図２、参照）との相違箇所を中心に説明する。なお、共通部分には第１実施例（図２、参照）と同じ符号を附している。
図３は、第２実施例に係る圧力発生部及び噴射管を示す断面図である。ダイアフラム４０には、補強部材４５が固着されている。
【００３８】
補強部材４５は、ダイアフラム４０の外周固定部から内側の平面積よりも小さい平面積を有する板状部材であって、ダイアフラム４０の剛性よりも大きい剛性を有している。また、補強部材４５は、ダイアフラム４０の液体貯留室３０側の略中央に固着されている。
【００３９】
従って、第１実施例、第２実施例によれば、流体室８０の容積を変更するのに液体貯留室３０内の貯留液体１００の熱膨張／収縮を利用して行う。貯留液体１００はマイクロヒーター２５による加熱によって膨張し液体貯留室３０内の内部圧力を上昇させる。内部圧力はパスカルの原理でダイアフラム４０を含む液体貯留室３０を画成する壁を同じ圧力で押圧する。従って、可撓性を有するダイアフラム４０には、等分布圧力（等分布荷重に置き換えられる）が加えられて流体室８０の容積を縮小する方向に変形する。よって、ダイアフラム４０に発生する応力は等分布応力となるので局所的な応力集中が発生せず、長時間にわたってダイアフラム４０を繰り返し変形させても応力集中に起因する破損がなく、耐久性を向上させることができる。
【００４０】
また、流体室８０には流体供給ポンプ１０から常温もしくは低温の流体が供給される。流体室８０と液体貯留室３０とは、ダイアフラム４０によって区画されていることから流体供給ポンプ１０から流体室８０に供給される流体によって、貯留液体１００を隔壁を介して冷却することが可能であり、冷却手段を専用に備える必要がない。従って、小型の流体噴射装置を実現できるという効果もある。
【００４１】
隔壁としてダイアフラム４０を用いる場合、薄いシート状のダイアフラム４０は、貯留液体１００の熱膨張／収縮に伴う体積変化に追従しやすいことから、貯留液体１００の膨張及び収縮による流体室８０の容積の変更を効率よく行うことができる。
【００４２】
また、ダイアフラム単体構造の場合（図２、参照）、可撓性を有するダイアフラム４０には、等分布荷重が加えられ、発生する応力は等分布応力となるので局所的な応力集中が発生せず、耐久性をより向上させることができる。
【００４３】
なお、第１実施例のように隔壁としてダイアフラム単体で用いる場合と、第２実施例のように補強部材を付加して用いる場合とがある。そこで、ダイアフラム単体の場合と、補強部材を用いる場合のそれぞれの特徴について図面を参照して説明する。
図４は、ダイアフラムの変形状態を示す部分断面図であり、（ａ）は第１実施例の構造、（ｂ）は第２実施例の構造を模式的に表している。なお、図示する破線矢印は、流体の流れを表している。
【００４４】
まず、ダイアフラム単体の変形状態について説明する。可撓性を有するダイアフラム４０には、パスカルの原理で全体に同じ大きさの圧力Ｐ１が加えられる。この際、流体室８０の内部全体に同じ大きさの圧力Ｐ２が発生する。よって、ダイアフラム４０は図示するように中央部が凸になるように滑らかに変形し、局所的な応力集中が発生せず、耐久性をより向上させることができる。
【００４５】
次に、補強部材４５を用いた第２実施例の変形状態について説明する。補強部材４５は、ダイアフラム４０よりも剛性を大きくしているので補強部材４５が固着された領域ではダイアフラム４０は変形せず、上ケース７０のダイアフラム４０との対向面にほぼ平行に変形する。
【００４６】
従って、ダイアフラム４０を固定する周縁部と、補強部材４５が存在する部分との間に変形可能部４１をもたせることが必要であり、流体室８０の容積をダイアフラム４０によって縮小して流体室８０内の圧力を高めていくと、この圧力によって変形可能部４１が液体貯留室３０側に変形することが予測される。このような変形があると、流体室８０内の圧力Ｐ２がこの変形分だけ低下し、流体を強く噴射させることができなくなることが考えられる。しかし、パスカルの原理によって、液体貯留室３０内のすべての領域で圧力Ｐ１が発生しているので、ダイアフラム４０の変形可能部４１が液体貯留室３０側に変形しにくい。よって、このようなダイアフラム４０の変形に起因する流体室８０内の圧力低下がなく、流体を強く噴射させることができる。
【００４７】
また、ダイアフラム４０に補強部材４５を設けることにより、ダイアフラム４０の変形量は補強部材が存在する領域ではほぼ一定となる。従って、この領域における流体室８０内の流路の断面積がほぼ一定となるため渦流や圧力損失等が発生しにくく、流体の流動が阻害されにくくなるという効果がある。
（実施形態２）
【００４８】
次に、実施形態２に係る流体噴射装置について図面を参照して説明する。前述した実施形態１が隔壁としてダイアフラムを用いていることに対して、実施形態２は、流体室が管構造を有する隔壁から構成されていることを特徴としている。なお、実施形態１と同じ機能要素には同じ符号を附している。
図５は、実施形態２に係る圧力発生部を示す断面図である。圧力発生部２０は、接続流路９１と管構造の流体室８５とが直線状に連通する噴射管９０と、流体室８５の外周を取り囲む液体貯留室３１とから構成されている。
【００４９】
噴射管９０は、一方の端部にノズル９５を有し、他方の端部には流体供給チューブ４が接続されている。そして、長さ方向の中間部に薄肉部が形成されている。この薄肉部が管状の可撓性を有する隔壁９２であって、隔壁９２によって囲まれた空間が流体室８５である。隔壁９２は、貯留液体１００の膨張によって内側に変形可能で、貯留液体１００の収縮によって形状が復元する程度の剛性を有する。
【００５０】
流体室８５より先端方向は出口流路を兼ねる接続流路９１であって、噴射開口部９６が開口されたノズル９５が挿着されている。また、流体室８５から他方の端部に至る範囲には入口流路８１が開設されている。ここで、入口流路側の合成イナータンスは、接続流路側（出口流路側）の合成イナータンスよりも大きくなるよう、長さ、内径が設定されている。
【００５１】
流体室８５の周囲には液体貯留室３１が設けられている。液体貯留室３１は、圧力容器部５１と蓋体５２と隔壁９２によって囲まれた空間によって形成されている。圧力容器部５１と蓋体５２は、噴射管９０に圧入されると共に、互いに固着されて液体貯留室３１を密閉している。液体貯留室３１には貯留液体１００が密閉収容されている。
【００５２】
また、液体貯留室３１には実施形態１と同様なマイクロヒーター２５が配設されている。マイクロヒーター２５は、圧力容器部５１を貫通して、発熱部が液体貯留室３１内に突出するように配設される。従って、圧力容器部５１、蓋体５２は、熱伝導率が低い材料を選択することが望ましい。
【００５３】
本実施形態による流体噴射は、貯留液体１００の熱膨張／収縮によって行われる点で実施形態１と同じ考え方を踏襲できる。流体は、流体供給ポンプ１０によって一定の圧力で流体供給チューブ４及び入口流路８１を介して流体室８５に供給される。ここで、マイクロヒーター２５に電力が供給されるとマイクロヒーター２５が発熱して貯留液体１００を加熱する。貯留液体１００は加えられた熱による温度上昇に伴い膨張する。
【００５４】
貯留液体１００の膨張によって隔壁９２が流体室８５側に変形し（二点鎖線で図示）、流体室８５の容積を急激に縮小し、圧力波が噴射管９０内を伝播して、先端の噴射開口部９６からパルス化された液体が高速で噴射される。
【００５５】
マイクロヒーター２５への電力供給を遮断するとマイクロヒーター２５は発熱を停止する。この際、流体室８５には流体供給ポンプ１０から流体が供給される。供給される流体は常温または冷却されており、隔壁９２を介して貯留液体１００を冷却する。すると、貯留液体１００は体積が縮小し、隔壁９２は自身の弾性力で初期形状に復元し、流体室８５の容積を大きくする。このとき、流体室８５は瞬間的に真空に近い低圧状態となるため、入口流路８１から流体が流入する。
【００５６】
流体室の容積を変更して流体を噴射させる構造では、流体室内に気泡が存在すると容積を縮小した際に気泡が収縮して流体室内を所定の圧力にすることができない。流体の流路に突起部や隅部などの流体流動を変化させる部分があると、その部分に気泡が発生しやすいことが知られている。本実施形態では、流体室８５が管構造であって、接続流路９１と連続していることから、流体室８５及び接続流路９１の流路内に継ぎ目や突起部がなく気泡の発生を抑制することができる。
【００５７】
また、接続流路９１と流体室８５と入口流路８１とを直線的に構成することができるので、圧力発生部２０を小型化することが可能で、この圧力発生部２０を手で持って操作する医療器具として使用する場合に好適である。
【００５８】
なお、隔壁９２の構成は、図５に示すように、噴射管９０と一体に形成する構造のほかに、液体貯留室３１と一体で形成してもよい。具体的には、管状の隔壁９２を圧力容器部５１と蓋体５２と一体化して液体貯留室３１を形成し、噴射管９０を隔壁９２に挿着し、入口流路８１を有する流体供給チューブ接続部を隔壁９２の噴射管９０とは反対側に挿着することで実現可能である。
（医療器具）
【００５９】
なお、医療器具として前述した実施形態１または実施形態２の流体噴射装置を用いることが可能である。流体噴射装置１は、流体を微小液滴にしてパルス状に高速で噴射することができる。このような流体噴射は、生体組織の切除・切開する場合に、血管等の細管組織を温存できるなど手術具として、細管組織を損傷しない洗浄具等の医療器具として有効である。
【符号の説明】
【００６０】
１…流体噴射装置、１０…流体供給ポンプ、２０…圧力発生部、２５…マイクロヒーター、３０…液体貯留室、４０…ダイアフラム、８０…流体室、８１…入口流路、８２…出口流路、９０…噴射管、９５…ノズル、１００…貯留液体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置と、この流体噴射装置を用いた医療器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子を伸張させてダイアフラムを変形し、ダイアフラムの変形により流体室の容積を周期的に縮小して流体室内の内部圧力を高め、流体をパルス状に噴射する流体噴射装置というものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、液体貯留室内に充填した液体を加熱及び冷却を交互に行うサーモモジュールと、サーモモジュールの加熱／冷却によって液体の膨張または収縮に対応して直線方向に往復運動する駆動部と、を有し、駆動部の往復動作によって吸排液する送液ポンプというものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８２２０２号公報
【特許文献２】特開２００２−３７１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、圧電素子によりダイアフラムを変形させて流体室の容積を縮小し、流体室内の圧力を高めて流体を噴射させる構造である。このような構造では、ダイアフラムを固定する周縁部と、圧電素子が押圧する部分との間に変形可能部をもたせることが必要である。ここで、流体室の圧力を高めていくと、この圧力によって変形可能部が圧電素子側に変形することが予測される。このような変形があると、流体室内の圧力がこの変形分だけ低下し、流体を強く噴射させることができなくなることが考えられる。
【０００６】
また、上述のような変形可能部の変形に伴う圧力低下を抑制するためには、変形可能部の寸法を小さくすることで可能であるが、変形可能部の寸法を小さくすると、ダイアフラムが変形する際に圧電素子により押圧される部分と、ダイアフラムを固定する周縁部との間に応力集中が発生し、長時間にわたってダイアフラムを繰り返し変形させると、ダイアフラムが破損してしまうことが考えられる。
【０００７】
特許文献２では、加熱／冷却手段としてペルチェ素子を用いて液体の膨張と収縮を行っている。従って、一つの素子で加熱と冷却を行うことから液体を低温状態から高温状態に、高温状態から低温状態に短時間で切り換えることは困難であり、例えば、短周期で流体をパルス状に噴射させる流体噴射装置には適合しにくいという課題を有する。冷却のために冷却手段を専用に用意することも考えられるが、流体噴射装置を小型化することが困難となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例に係る流体噴射装置は、容積が変更可能な流体室と、前記流体室に流体を供給する流体供給部と、前記流体室に連通し流体を噴射する噴射管と、貯留液体を密閉収容する液体貯留室と、前記貯留液体を加熱する加熱手段と、前記流体室と前記液体貯留室との間を区画し、前記貯留液体の熱膨張／収縮に応じて前記流体室の容積を変更する可撓性を有する隔壁と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、流体室の容積を変更するのに液体貯留室内の貯留液体の膨張と収縮とを利用して行う。液体貯留室内の貯留液体は加熱手段による加熱によって膨張し内部圧力が上昇する。内部圧力はパスカルの原理で隔壁を含む液体貯留室を画成する壁を同じ圧力で押圧する。従って、可撓性を有する隔壁には、等分布圧力（等分布荷重に置き換えられる）が加えられて流体室の容積を縮小する方向に隔壁が変形する。よって、隔壁に発生する応力は等分布応力となるので局所的な応力集中が発生せず、長時間にわたって隔壁を繰り返し変形させても応力集中に起因する破損がなく、耐久性を向上させることができる。
【００１１】
また、流体室には流体供給部から常温もしくは低温の流体が供給される。流体室と貯留液体室とは、隔壁によって区画されていることから流体供給部から流体室に供給される流体によって、液体貯留室内の貯留液体を、隔壁を介して冷却することが可能であり、冷却手段を専用に備える必要がない。従って、小型の流体噴射装置を実現できるという効果もある。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記隔壁がダイアフラムであることが好ましい。
【００１３】
隔壁としてダイアフラムを用いる場合、薄いシート状のダイアフラムは、液体貯留室内の貯留液体の体積変化に追従しやすいことから、貯留液体の膨張／収縮による流体室の容積の変更を効率よく行うことができる。
【００１４】
また、前述したように、可撓性を有するダイアフラムには、等分布荷重が加えられ、発生する応力は等分布応力となるので局所的な応力集中が発生せず、耐久性をより向上させることができる。
【００１５】
［適用例３］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記ダイアフラムの前記液体貯留室側の略中央に補強部材が固着されていることが望ましい。
【００１６】
ダイアフラムに補強部材を設けることにより、ダイアフラムの変形量は補強部材が存在する領域ではほぼ一定となる。従って、補強部材が固着された領域では、流体室内の流路の断面積がほぼ一定となるため渦流や圧力損失等が発生しにくく、流体の流動が阻害されにくくなる。
【００１７】
このような構造では、特許文献１にように、ダイアフラムを固定する周縁部と、補強部材が存在する部分との間に変形可能部をもたせることが必要であり、流体室の容積をダイアフラムによって縮小して流体室内の圧力を高めていくと、この圧力によって変形可能部が液体貯留室側に変形することが予測される。このような変形があると、流体室内の圧力がこの変形分だけ低下し、流体を強く噴射させることができなくなることが考えられる。しかし、パスカルの原理によって、液体貯留室内のすべての領域で同じ大きさの圧力が発生するため、ダイアフラムの変形可能部の液体貯留室側への変形が抑制される。よって、このような変形に起因する流体室内の圧力低下がなく、流体を強く噴射させることができる。
【００１８】
［適用例４］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記流体室が前記隔壁からなる管構造を有していることが好ましい。
【００１９】
流体室の容積を変更して流体を噴射させる構造では、流体室内に気泡が存在すると容積を縮小した際に気泡が収縮してしまい流体室内を所定の圧力にすることができない。流体の流路に突起部や隅部などの流体流動を変化させる部分があると、その部分に気泡が発生しやすいことが知られている。本適用例では、流体室が管構造であることから、流体室と噴射管とを直線的に連通させることができ、流体室及び噴射管の流路内で気泡の発生を抑制することができる。
また、平坦部分を持たないような管構造であっても、隔壁に発生する応力は等分布応力となるので局所的な応力集中が発生せず、長時間にわたって隔壁を繰り返し変形させても応力集中に起因する破損がなく、耐久性を向上させることができる。
【００２０】
［適用例５］本適用例に係る医療器具は、容積が変更可能な流体室と、前記流体室に流体を供給する流体供給部と、前記流体室に連通し流体を噴射する噴射管と、貯留液体を密閉収容する液体貯留室と、前記貯留液体を加熱する加熱手段と、前記流体室と前記液体貯留室との間を区画し、前記貯留液体の熱膨張／収縮に応じて前記流体室の容積を変更する可撓性を有する隔壁と、を有する流体噴射装置を用いたことを特徴とする。
【００２１】
上記各適用例に記載の流体噴射装置は、流体を微小液滴にしてパルス状に高速で噴射することが可能である。このような流体噴射は、生体組織の切除・切開をする場合に、血管等の細管組織を温存できるなど、手術具として、また細管組織を損傷しない洗浄具等の医療器具とてして有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態１に係る手術具としての流体噴射装置を例示する構成説明図。
【図２】第１実施例に係る圧力発生部及び噴射管を示す断面図。
【図３】第２実施例に係る圧力発生部及び噴射管を示す断面図。
【図４】ダイアフラムの変形状態を示す部分断面図であり、（ａ）は第１実施例の構造、（ｂ）は第２実施例の構造。
【図５】実施形態２に係る圧力発生部及び噴射管を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（実施形態１）
【００２４】
図１は、実施形態１に係る手術具としての流体噴射装置を例示する構成説明図である。よって、以下で説明する流体は生理食塩水である。図１において、流体噴射装置１は、流体を収容する流体供給容器２と、流体供給手段としての流体供給ポンプ１０と、流体供給ポンプ１０から供給される流体を高圧流に変換させる圧力発生部２０と、圧力発生部２０に連通する噴射管９０と、から構成されている。圧力発生部２０と流体供給ポンプ１０と流体供給容器２とは流体供給チューブ４によって接続されている。
【００２５】
圧力発生部２０は、容積が変更可能な流体室８０と、貯留液体１００を密閉収容する液体貯留室３０と、流体室８０と液体貯留室３０とを区画する隔壁としてのダイアフラム４０と、液体貯留室３０の内部に配設される加熱手段としてのマイクロヒーター２５と、を有している。なお、圧力発生部２０の詳細構造は、図２を参照して説明する。
【００２６】
なお、液体貯留室３０内部に収容される貯留液体１００は、熱膨張率が大きく、温度変化に対する膨張率がほぼ一定の膨張収縮液が用いられることが望ましい。
【００２７】
噴射管９０は、圧力発生部２０の内部に形成される流体室８０に連通し、先端部には流路が縮小された噴射開口部９６を有するノズル９５が挿着されている。
（第１実施例）
【００２８】
次に、図２を参照して圧力発生部２０の第１実施例について説明する。
図２は、第１実施例に係る圧力発生部及び噴射管を示す断面図である。圧力発生部２０は、流体供給ポンプ１０から流体供給チューブ４を介して流体室８０に流体を供給する入口流路８１と、流体室８０の容積を変化させるダイアフラム４０と、流体室８０に連通する出口流路８２と、貯留液体１００を収容する液体貯留室３０と、液体貯留室３０内に配設される加熱手段としてのマイクロヒーター２５と、から構成されている。
【００２９】
ダイアフラム４０は、シート状円盤の金属薄板からなり、下ケース５０と上ケース７０によって密着固定されている。下ケース５０のダイアフラム４０と対向する開口部は底板６０によって密閉されている。ダイアフラム４０と下ケース５０と底板６０によって形成される空間が液体貯留室３０である。マイクロヒーター２５は、底板６０の内側に配設されており、図示しないリード線で外部のコントローラーと接続されている。
【００３０】
マイクロヒーター２５は、図示は省略するが、金属シースと発熱体との間を高純度の無機絶縁物で充填した発熱部と、防湿処理をしたスリーブとリード線とからなり、早いレスポンスで熱を供給、遮断することができるものを選択する。マイクロヒーター２５は、底板６０を貫通して、発熱部が液体貯留室３０内に突出するように配設される。従って、底板６０、下ケース５０及び上ケース７０は、熱伝導率が低い材料を選択することが望ましい。
【００３１】
流体室８０には入口流路８１が形成され、入口流路８１は流体供給チューブ４が接続されている。また、流体室８０の略中央部には出口流路８２が開口され、出口流路８２には接続流路９１を有する噴射管９０が接続されている。噴射管９０の先端には流路が縮小された噴射開口部９６を有するノズル９５が挿着されている。
上ケース７０と下ケース５０とは、それぞれ対向する面において接合され一体化している（図２ではダイアフラム４０を介在させている）。
【００３２】
次に、図１、図２を参照して流体の流動について説明する。流体供給容器２に収容された流体は、流体供給ポンプ１０によって吸引され、一定の圧力で流体供給チューブ４及び入口流路８１を介して流体室８０に供給される。ここで、マイクロヒーター２５に電力が供給されるとマイクロヒーター２５が発熱して貯留液体１００を加熱する。貯留液体１００は加えられた熱による温度上昇に伴い膨張する。
【００３３】
貯留液体１００の膨張によってダイアフラム４０が流体室８０側に変形し、流体室８０の容積を急激に縮小する。流体室８０内の圧力は、急速に上昇して数十気圧に達する。このとき、入口流路８１から流体が流体室８０へ流入する流量の減少量よりも、出口流路８２から吐出される流体の増加量の方が大きいため接続流路９１内に流体が高速で吐出される。この吐出の際の圧力変動が噴射管９０内を伝播して、先端の噴射開口部９６からパルス化された微小液滴が高速で噴射される。
【００３４】
マイクロヒーター２５への電力供給を遮断するとマイクロヒーター２５は発熱を停止する。この際、流体室８０には流体供給ポンプ１０から流体が供給される。供給される流体は常温または冷却されており、ダイアフラム４０を介して貯留液体１００を冷却する。すると、貯留液体１００は体積が縮小し、ダイアフラム４０は自身の弾性力で初期状態（変形しない状態）に復元し、流体室８０の容積を大きくする。このとき、流体室８０は瞬間的に真空に近い低圧状態となるため、入口流路８１から流体が流入する。よって、ダイアフラム４０は、冷却媒体となることから熱伝導率が高いものを選択することがより好ましい。
【００３５】
従って、マイクロヒーター２５への電力供給と遮断を数十Ｈｚ周期で繰り返すことにより、貯留液体１００の熱膨張／収縮によって液滴を数十Ｈｚのパルス流として噴射開口部９６から噴射する。なお、本実施形態では、貯留液体１００を熱膨張させていたが、マイクロヒーター２５により貯留液体１００を一時的に気化させて、熱膨張させても構わない。また、貯留液体１００を加熱したことにより、貯留液体１００に溶存する空気が発生し、そのまま液体貯留室３０内に残る場合がある。その場合、空気の圧縮の分だけ内部圧力上昇が妨げられるので、貯留液体１００は、できる限り空気が溶存していないものを用いることが好ましい。
【００３６】
なお、入口流路側の合成イナータンスを出口流路側の合成イナータンスよりもはるかに大きく設定しておけば、流体室８０の容積が縮小されて高圧状態になっても、流体の入口流路側への逆流はなく、出口流路側に流体は流動する。よって、入口流路側及び出口流路側に逆止弁を設けなくてもよい。
（圧力発生部の第２実施例）
【００３７】
次に、圧力発生部の第２実施例について図面を参照して説明する。本実施例は、ダイアフラムに補強部材を設けていることに特徴を有する。よって、前述した第１実施例（図２、参照）との相違箇所を中心に説明する。なお、共通部分には第１実施例（図２、参照）と同じ符号を附している。
図３は、第２実施例に係る圧力発生部及び噴射管を示す断面図である。ダイアフラム４０には、補強部材４５が固着されている。
【００３８】
補強部材４５は、ダイアフラム４０の外周固定部から内側の平面積よりも小さい平面積を有する板状部材であって、ダイアフラム４０の剛性よりも大きい剛性を有している。また、補強部材４５は、ダイアフラム４０の液体貯留室３０側の略中央に固着されている。
【００３９】
従って、第１実施例、第２実施例によれば、流体室８０の容積を変更するのに液体貯留室３０内の貯留液体１００の熱膨張／収縮を利用して行う。貯留液体１００はマイクロヒーター２５による加熱によって膨張し液体貯留室３０内の内部圧力を上昇させる。内部圧力はパスカルの原理でダイアフラム４０を含む液体貯留室３０を画成する壁を同じ圧力で押圧する。従って、可撓性を有するダイアフラム４０には、等分布圧力（等分布荷重に置き換えられる）が加えられて流体室８０の容積を縮小する方向に変形する。よって、ダイアフラム４０に発生する応力は等分布応力となるので局所的な応力集中が発生せず、長時間にわたってダイアフラム４０を繰り返し変形させても応力集中に起因する破損がなく、耐久性を向上させることができる。
【００４０】
また、流体室８０には流体供給ポンプ１０から常温もしくは低温の流体が供給される。流体室８０と液体貯留室３０とは、ダイアフラム４０によって区画されていることから流体供給ポンプ１０から流体室８０に供給される流体によって、貯留液体１００を隔壁を介して冷却することが可能であり、冷却手段を専用に備える必要がない。従って、小型の流体噴射装置を実現できるという効果もある。
【００４１】
隔壁としてダイアフラム４０を用いる場合、薄いシート状のダイアフラム４０は、貯留液体１００の熱膨張／収縮に伴う体積変化に追従しやすいことから、貯留液体１００の膨張及び収縮による流体室８０の容積の変更を効率よく行うことができる。
【００４２】
また、ダイアフラム単体構造の場合（図２、参照）、可撓性を有するダイアフラム４０には、等分布荷重が加えられ、発生する応力は等分布応力となるので局所的な応力集中が発生せず、耐久性をより向上させることができる。
【００４３】
なお、第１実施例のように隔壁としてダイアフラム単体で用いる場合と、第２実施例のように補強部材を付加して用いる場合とがある。そこで、ダイアフラム単体の場合と、補強部材を用いる場合のそれぞれの特徴について図面を参照して説明する。
図４は、ダイアフラムの変形状態を示す部分断面図であり、（ａ）は第１実施例の構造、（ｂ）は第２実施例の構造を模式的に表している。なお、図示する破線矢印は、流体の流れを表している。
【００４４】
まず、ダイアフラム単体の変形状態について説明する。可撓性を有するダイアフラム４０には、パスカルの原理で全体に同じ大きさの圧力Ｐ１が加えられる。この際、流体室８０の内部全体に同じ大きさの圧力Ｐ２が発生する。よって、ダイアフラム４０は図示するように中央部が凸になるように滑らかに変形し、局所的な応力集中が発生せず、耐久性をより向上させることができる。
【００４５】
次に、補強部材４５を用いた第２実施例の変形状態について説明する。補強部材４５は、ダイアフラム４０よりも剛性を大きくしているので補強部材４５が固着された領域ではダイアフラム４０は変形せず、上ケース７０のダイアフラム４０との対向面にほぼ平行に変形する。
【００４６】
従って、ダイアフラム４０を固定する周縁部と、補強部材４５が存在する部分との間に変形可能部４１をもたせることが必要であり、流体室８０の容積をダイアフラム４０によって縮小して流体室８０内の圧力を高めていくと、この圧力によって変形可能部４１が液体貯留室３０側に変形することが予測される。このような変形があると、流体室８０内の圧力Ｐ２がこの変形分だけ低下し、流体を強く噴射させることができなくなることが考えられる。しかし、パスカルの原理によって、液体貯留室３０内のすべての領域で圧力Ｐ１が発生しているので、ダイアフラム４０の変形可能部４１が液体貯留室３０側に変形しにくい。よって、このようなダイアフラム４０の変形に起因する流体室８０内の圧力低下がなく、流体を強く噴射させることができる。
【００４７】
また、ダイアフラム４０に補強部材４５を設けることにより、ダイアフラム４０の変形量は補強部材が存在する領域ではほぼ一定となる。従って、この領域における流体室８０内の流路の断面積がほぼ一定となるため渦流や圧力損失等が発生しにくく、流体の流動が阻害されにくくなるという効果がある。
（実施形態２）
【００４８】
次に、実施形態２に係る流体噴射装置について図面を参照して説明する。前述した実施形態１が隔壁としてダイアフラムを用いていることに対して、実施形態２は、流体室が管構造を有する隔壁から構成されていることを特徴としている。なお、実施形態１と同じ機能要素には同じ符号を附している。
図５は、実施形態２に係る圧力発生部を示す断面図である。圧力発生部２０は、接続流路９１と管構造の流体室８５とが直線状に連通する噴射管９０と、流体室８５の外周を取り囲む液体貯留室３１とから構成されている。
【００４９】
噴射管９０は、一方の端部にノズル９５を有し、他方の端部には流体供給チューブ４が接続されている。そして、長さ方向の中間部に薄肉部が形成されている。この薄肉部が管状の可撓性を有する隔壁９２であって、隔壁９２によって囲まれた空間が流体室８５である。隔壁９２は、貯留液体１００の膨張によって内側に変形可能で、貯留液体１００の収縮によって形状が復元する程度の剛性を有する。
【００５０】
流体室８５より先端方向は出口流路を兼ねる接続流路９１であって、噴射開口部９６が開口されたノズル９５が挿着されている。また、流体室８５から他方の端部に至る範囲には入口流路８１が開設されている。ここで、入口流路側の合成イナータンスは、接続流路側（出口流路側）の合成イナータンスよりも大きくなるよう、長さ、内径が設定されている。
【００５１】
流体室８５の周囲には液体貯留室３１が設けられている。液体貯留室３１は、圧力容器部５１と蓋体５２と隔壁９２によって囲まれた空間によって形成されている。圧力容器部５１と蓋体５２は、噴射管９０に圧入されると共に、互いに固着されて液体貯留室３１を密閉している。液体貯留室３１には貯留液体１００が密閉収容されている。
【００５２】
また、液体貯留室３１には実施形態１と同様なマイクロヒーター２５が配設されている。マイクロヒーター２５は、圧力容器部５１を貫通して、発熱部が液体貯留室３１内に突出するように配設される。従って、圧力容器部５１、蓋体５２は、熱伝導率が低い材料を選択することが望ましい。
【００５３】
本実施形態による流体噴射は、貯留液体１００の熱膨張／収縮によって行われる点で実施形態１と同じ考え方を踏襲できる。流体は、流体供給ポンプ１０によって一定の圧力で流体供給チューブ４及び入口流路８１を介して流体室８５に供給される。ここで、マイクロヒーター２５に電力が供給されるとマイクロヒーター２５が発熱して貯留液体１００を加熱する。貯留液体１００は加えられた熱による温度上昇に伴い膨張する。
【００５４】
貯留液体１００の膨張によって隔壁９２が流体室８５側に変形し（二点鎖線で図示）、流体室８５の容積を急激に縮小し、圧力波が噴射管９０内を伝播して、先端の噴射開口部９６からパルス化された液体が高速で噴射される。
【００５５】
マイクロヒーター２５への電力供給を遮断するとマイクロヒーター２５は発熱を停止する。この際、流体室８５には流体供給ポンプ１０から流体が供給される。供給される流体は常温または冷却されており、隔壁９２を介して貯留液体１００を冷却する。すると、貯留液体１００は体積が縮小し、隔壁９２は自身の弾性力で初期形状に復元し、流体室８５の容積を大きくする。このとき、流体室８５は瞬間的に真空に近い低圧状態となるため、入口流路８１から流体が流入する。
【００５６】
流体室の容積を変更して流体を噴射させる構造では、流体室内に気泡が存在すると容積を縮小した際に気泡が収縮して流体室内を所定の圧力にすることができない。流体の流路に突起部や隅部などの流体流動を変化させる部分があると、その部分に気泡が発生しやすいことが知られている。本実施形態では、流体室８５が管構造であって、接続流路９１と連続していることから、流体室８５及び接続流路９１の流路内に継ぎ目や突起部がなく気泡の発生を抑制することができる。
【００５７】
また、接続流路９１と流体室８５と入口流路８１とを直線的に構成することができるので、圧力発生部２０を小型化することが可能で、この圧力発生部２０を手で持って操作する医療器具として使用する場合に好適である。
【００５８】
なお、隔壁９２の構成は、図５に示すように、噴射管９０と一体に形成する構造のほかに、液体貯留室３１と一体で形成してもよい。具体的には、管状の隔壁９２を圧力容器部５１と蓋体５２と一体化して液体貯留室３１を形成し、噴射管９０を隔壁９２に挿着し、入口流路８１を有する流体供給チューブ接続部を隔壁９２の噴射管９０とは反対側に挿着することで実現可能である。
（医療器具）
【００５９】
なお、医療器具として前述した実施形態１または実施形態２の流体噴射装置を用いることが可能である。流体噴射装置１は、流体を微小液滴にしてパルス状に高速で噴射することができる。このような流体噴射は、生体組織の切除・切開する場合に、血管等の細管組織を温存できるなど手術具として、細管組織を損傷しない洗浄具等の医療器具として有効である。
【符号の説明】
【００６０】
１…流体噴射装置、１０…流体供給ポンプ、２０…圧力発生部、２５…マイクロヒーター、３０…液体貯留室、４０…ダイアフラム、８０…流体室、８１…入口流路、８２…出口流路、９０…噴射管、９５…ノズル、１００…貯留液体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容積が変更可能な流体室と、
前記流体室に流体を供給する流体供給部と、
前記流体室に連通し流体を噴射する噴射管と、
貯留液体を密閉収容する液体貯留室と、
前記貯留液体を加熱する加熱手段と、
前記流体室と前記液体貯留室との間を区画し、前記貯留液体の熱膨張／収縮に応じて前記流体室の容積を変更する可撓性を有する隔壁と、
を有することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体噴射装置において、
前記隔壁がダイアフラムであることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の流体噴射装置において、
前記ダイアフラムの前記液体貯留室側の略中央に補強部材が固着されていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項４】
請求項１に記載の流体噴射装置において、
前記流体室が前記隔壁からなる管構造を有していることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項５】
容積が変更可能な流体室と、前記流体室に流体を供給する流体供給部と、前記流体室に連通し流体を噴射する噴射管と、貯留液体を密閉収容する液体貯留室と、前記貯留液体を加熱する加熱手段と、前記流体室と前記液体貯留室との間を区画し、前記貯留液体の熱膨張／収縮に応じて前記流体室の容積を変更する可撓性を有する隔壁と、を有する流体噴射装置を用いたことを特徴とする医療器具。
【請求項１】
容積が変更可能な流体室と、
前記流体室に流体を供給する流体供給部と、
前記流体室に連通し流体を噴射する噴射管と、
貯留液体を密閉収容する液体貯留室と、
前記貯留液体を加熱する加熱手段と、
前記流体室と前記液体貯留室との間を区画し、前記貯留液体の熱膨張／収縮に応じて前記流体室の容積を変更する可撓性を有する隔壁と、
を有することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体噴射装置において、
前記隔壁がダイアフラムであることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の流体噴射装置において、
前記ダイアフラムの前記液体貯留室側の略中央に補強部材が固着されていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項４】
請求項１に記載の流体噴射装置において、
前記流体室が前記隔壁からなる管構造を有していることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項５】
容積が変更可能な流体室と、前記流体室に流体を供給する流体供給部と、前記流体室に連通し流体を噴射する噴射管と、貯留液体を密閉収容する液体貯留室と、前記貯留液体を加熱する加熱手段と、前記流体室と前記液体貯留室との間を区画し、前記貯留液体の熱膨張／収縮に応じて前記流体室の容積を変更する可撓性を有する隔壁と、を有する流体噴射装置を用いたことを特徴とする医療器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−４７０７１（Ｐ２０１２−４７０７１Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８７９５９（Ｐ２０１０−１８７９５９）
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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