JP4402378B2

JP4402378B2 - Tubular article with conductive path

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Publication number: JP4402378B2
Application number: JP2003177954A
Authority: JP
Inventors: 真吾竹澤
Original assignee: MEDICALSEED CO., LTD.
Current assignee: MEDICALSEED CO., LTD.
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2023-06-23
Also published as: JP2005016539A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液状物質、液体、気体、固体物質を懸濁させた液体または気体等の流体を送給するために用いるチューブ状物品、特に医療分野において流体を送給するためのチューブ状物品であって、チューブ状物品壁内を長手方向に延びる導電性パスを有するチューブ状物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
種々の用途において、チューブの第１の端部側からチューブを介して第２の端部側へ流体を送給し、それと同時に、前記第２の端部側の温度や圧力等の情報を前記第１の端部側で監視することが必要とされることがある。例えば、医療用の分野では、上腕静脈より右心房へ挿入したカテーテルの先端部に温度センサを配置して、低温の生理的食塩液をパルス的に注入することによる心拍出量測定方法がある。そのような用途に、例えば図６に示すように、１本のチューブの内部をその長手方向に対して垂直な断面において２つの区画に分割し、１つの区画内には流体を流し、もう１つの区画内には１本若しくはそれ以上の金属ワイヤーを挿通する構造を有するチューブが用いられている。このようなチューブは、例えばスワンガンツ・サーモダイリューション・カテーテルという商品名で、エドワーズライフサイエンス株式会社から市販されている。
【０００３】
上記のようなチューブは、心拍出量測定以外にも各種体内留置カテーテル、内視鏡チューブ、人工心肺回路、人工透析を含む血液浄化回路、人工呼吸器回路、点滴・補液用チューブ等の用途を有している。
【０００４】
また、流体と電気的信号等の信号とを同時に送給するためのチューブ状物品として、特開２００１−７８９５５号（特許文献１）は、例えば図７に示すような内視鏡のいわゆるチューブ状部分（軟性部）の断面構造を開示している。その断面構造は、チューブ状の軟性部２７の内側に、体腔内を照明するためのライトガイドファイバ８、汚物を吸引するとともに処置具を先端まで誘導するためのチャンネルチューブ２２、送気チューブ５２、送水チューブ５３、信号ケーブル１６、およびコイル３４を挿通して配置している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−７８９５５号
【解決しようとする課題】
【０００６】
図６に示す構造のチューブは、たとえチューブ材料が可撓性を有していても、内部に挿通させている金属ワイヤーがある程度以上の剛性を有しているため、全体としては十分な可撓性が得られず、ループ形状に曲げる場合にはそのループ径の大きさを小さくする場合に限界があった。
【０００７】
また、このチューブ状物品は金属ワイヤーが内部を挿通しているため、鉗子等を用いて流体の流通を止めるために、鉗子等を用いて挟む力が強すぎたり、チューブ状物品の一点を中心にして３６０度折り返すように折り曲げたりすると、金属ワイヤーを断線させる可能性があった。更に、金属ワイヤーを挿通するためチューブ径を極端に細くすることができない上、作成できるチューブの長さも限られたものであった。
【０００８】
従って、図６に示す構造のチューブ状物品の形状は、一定の寸法以上の径を有すると共に、一定の寸法以下の全長を有する物品に実質的に限られていた。従って、このチューブ状物品は、スワンガンツカテーテルや内視鏡の用途には適していても、体内留置カテーテル、人工心肺回路、人工透析を含む血液浄化回路、点滴・補液用チューブ等の用途には適していなかった。
【０００９】
また、図７に示す例の構造のチューブでは、最も外側にチューブ状軟性部２７が存在し、その内部空間に、ライトガイドファイバ８、チャンネルチューブ２２、送気チューブ５２、送水チューブ５３、信号ケーブル１６、およびコイル３４がそれぞれ独立して挿通されている。従って、内部に流体を流通させるための送気チューブ５２および送水チューブ５３、場合によってはチャンネルチューブ２２の長手方向に垂直な断面における断面積は、チューブ状軟性部２７の対応する部分における断面積に対して非常に限られた割合の大きさしか確保できないことも生じていた。
【００１０】
上述した２種のいずれのチューブ状部材についても、最も外側のチューブ内に、電気信号等の何らかの信号を伝達するためのワイヤーまたはケーブルを挿通させる場合には、複数本のワイヤーまたはケーブル用いることが多い。図７に示すように互いに同程度の外側直径を有するワイヤーまたはケーブルを複数種類でそれぞれ複数本用いる場合には、その先端部側で連結する場合の連結部において、ワイヤーまたはケーブルの誤接続を生じる可能性を完全に排除することは困難であった。また、そのような配置をすることによって、煩雑な操作を伴なう事態も生じていた。
【００１１】
本願の発明は、以上述べたような流体および電気信号などの信号を同時に送給および伝達するためのチューブ状物品が伴なっていた問題点を解決することを目的としてなされた発明である。
【００１２】
即ち、本願のチューブ状物品に係る発明は、流体および電気信号を同時に送給および伝達するために、チューブ材料の可撓性に十分に追従できる可撓性を有する導電性パスを具備することを１つの目的とする。
【００１３】
本願のチューブ状物品に係る発明は、外側のチューブ状物品の長手方向に対して垂直な断面の断面積に対する、そのチューブ状物品内部の流体を流通させる流路におけるこれに対応する垂直断面における断面積の割合を、最大限に大きく確保することをもう１つの目的とする。
【００１４】
本願のチューブ状物品に係る発明は、複数の導電性パスを有するチューブ状物品について、導電性パスの誤配線を実質的に排除することができることをもう１つの目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本願の１つの発明に係るチューブ状物品は、塩化ビニル、シリコーン、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリエチレンおよびポリエステルから選ばれる可撓性を有するプラスチック材料により形成されるチューブ壁を有するチューブ状物品であって、チューブ壁内に導電性フィラーを埋設して形成した導電性パスを少なくとも１本有する断面形状を、長手方向全体にわたって連続して有することを特徴とすることができる。ここで、チューブ壁内とは、チューブ状物品の長手方向に対して垂直な１つの断面におけるチューブ壁の肉厚方向についての内部を意味する。
【００１６】
本願の１つの発明に係るチューブ状物品は、塩化ビニル、シリコーン、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリエチレンおよびポリエステルから選ばれる可撓性を有するプラスチック材料により形成されるチューブ壁を有するチューブ状物品であって、チューブ壁内に、導電性フィラーを埋設して形成した導電性パスを少なくとも１本有する断面形状を、長手方向全体にわたって連続して有することを特徴とすることができる。
【００１７】
本願の１つの発明に係るチューブ状物品において、導電性フィラーは、ニッケル、銅、銅合金、低融点合金、銀などから選ばれる金属微粒子、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウムなどから選ばれる金属酸化物微粒子、炭素、ポリピロール、ポリアニリンなどから選ばれる導電性ポリマー微粒子、金属を被覆したポリマー微粒子、貴金属を被覆した銅などの微粒子、金属繊維及び／又は炭素繊維の微小な寸法のフィラーから選ばれるフィラーであることを特徴とすることができる。導電性フィラーは、塩化ビニル、シリコーン、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリエチレンおよびポリエステルから選ばれるプラスチック材料との配合物（コンパウンド）としてチューブ壁内に埋設することができる。
【００１８】
本願の１つの発明に係るチューブ状物品において、チューブ状物品の長手方向に対して垂直な１つの断面において、少なくとも２対の導電性パスがチューブ壁の周上にほぼ均等な間隔にて配設されていることを特徴とすることができる。導電性パスは、チューブの長手方向に対して垂直な１つの断面において、少なくとも４対を設けることを特徴とすることもできる。導電性パスは１０^−５〜１０^１Ω・ｃｍの抵抗を有することを特徴とすることもできる。
【００１９】
本願の１つの発明に係るチューブ状物品において、少なくとも１つの導電性パスに対して特定の位置関係を有する位置に、チューブ状物品の長手方向に延びる導電性パス位置決め手段を設けることを特徴とすることができる。
ここで、導電性パス位置決め手段とは、チューブ状物品における１つの導電性パスの位置を決めるための手段であって、このチューブ状物品を使用しようとする者がチューブ状物品を手にした場合に、チューブ状物品の一端側端面における特定の導電性パスが、他端側端面においてどの位置に現れているかを容易に識別するための手段である。
【００２０】
導電性パス位置決め手段としては、チューブ状物品の長手方向に延びる畝状の隆起部及び／又は溝部を採用することができる。また、チューブ壁部とは異なる色の樹脂を用いたラインを、導電性パスと同様にチューブ壁部内に設けることによって導電性パス位置決め手段とすることもできる。
【００２１】
本願のもう１つの発明に係るチューブ状物品の製造方法において、チューブを押し出すための押出成形用ダイの出口付近におけるチューブの長手方向に対して垂直な１つの断面において、チューブ状物品における導電性パスの位置に対応する位置に導電性フィラー吐出ノズルが配されているダイを用いて、チューブの押し出しと同期させて前記ノズルから導電性フィラーを吐出することによって、チューブ壁内にチューブの長手方向にわたって連続する導電性パスを埋設することを特徴とすることができる。
【００２２】
本願の１つの発明に係る押出成形用ダイは、その出口付近のチューブの長手方向に対して垂直な１つの断面において、チューブ状物品における導電性パスの位置に対応する位置に導電性フィラー吐出ノズルが配されていることを特徴とすることができる。
【００２３】
本願の１つの発明に係るチューブ状物品の製造方法は、押出成形用ダイの出口付近におけるチューブの長手方向に対して垂直な１つの断面において、チューブ状物品における導電性パスの位置に対応する位置に導電性フィラー吐出ノズルが配されているダイを用いて、チューブの押し出しと同期させて前記ノズルから導電性フィラーを吐出することによって、チューブ壁内にチューブの長手方向にわたって連続する導電性パスが埋設されることを特徴とすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本願の各発明について、その好ましい形態を示す図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（第１の形態）
図１(ａ)および(ｂ)は、好ましい形態における本発明のチューブ状物品１０の一例を模式的に示している。チューブ状物品１０は、本質的に、可撓性ある材料から形成されているチューブ壁部１１およびそのチューブ壁部１１内に埋設される導電性パス１２を有してなる。
チューブ状物品１０の大部分を構成するチューブ壁部１１は、図１(ａ)に示すように、いわゆるチューブとして工業的に製造されるものであって、所定の断面形状が長手方向に連続して延びる形態を有するチューブそのものである。
【００２６】
図１(ｂ)は、図１(ａ)に示すチューブ状物品１０の１つの端面を示しているが、チューブ状物品１０はその長手方向全体にわたって連続して、この図１(ｂ)に示す端面と同じ寸法及び形状の断面を有している。従って、チューブ状物品１０の長手方向に対して垂直な１つの断面は、図１(ｂ)に示す端面と同じ寸法及び形状をと表現することもでき、以下において、図１(ｂ)に示す端面を、図１(ｂ)に示す断面とも表現する。図１(ｂ)に示す断面において、チューブ壁部１１は特定の厚み寸法を有する壁部が環を形成するように閉じた形状を有しており、その環の内側は流体を流通させるための流路１３となっている。チューブ壁部１１の環の断面形状は、可撓性材料を用いて賦型する場合に最も安定であることから、円形形状であることが好ましいが、場合によっては多角形形状もしくは楕円形形状またはそれらの組合せであってもよい。流路１３の断面形状も円形形状であることが好ましいが、チューブ壁部１１の環の断面形状に対応してまたはそれとは独立して多角形形状もしくは楕円形形状またはそれらの組合せを採用することもできる。
【００２７】
図１(ｂ)に示す断面において、チューブ壁部１１の厚み方向の略中央部には導電性パス１２が設けられている。図１に示す例における導電性パス１２の数は８本（４対）である。導電性パス１２は、導電性フィラーをチューブ状物品１０の長手方向全体にわたり連続して埋設することによって形成されている。
【００２８】
チューブ壁部１１の外周の一部には、導電性パス位置決め手段として、環状のチューブ壁部１１から外側に隆起して突出する隆起部１５が設けられている。チューブ状物品１０は基本的に長手方向について一様な断面形状を有しており、この形態では図１(ｂ)に示す断面形状がチューブ壁部１１の長手方向の全体にわたって延びているので、隆起部１５はチューブ状物品１０の外側表面において長手方向に延びて突出する畝状の部分であると表現することもできる。
【００２９】
この隆起部１５は、少なくとも１つの導電性パス１２ａに対して特定の位置関係を有する位置に設けることが好ましい。例えば、図１(ｂ)に示す形態では、チューブ壁部１１の外周部分において隆起部１５を設ける位置を、チューブ壁部１１の特定の１つの導電性パス１２ａの位置に対応する位置としている。図１(ｂ)に示す形態では、４つの導電性パス１２ａ〜１２ｄを第１の群として互いに接近させた位置に設けており、更に別の４つの導電性パス１２ｅ〜１２ｈを第２の群として互いに接近させた位置に設けている。導電性パスは、基本的に、電気回路を形成するために１対を１組として用いることから、この形態の場合には、例えば導電性パス１２ａ−１２ｂ、１２ｃ−１２ｄ、１２ｅ−１２ｆおよび１２ｇ−１２ｈと４対の導電性パスを設けている。尤も、導電性パスとして機能させるために一対を一組とする導電性パスを有することが必ずしも必要というわけではない。例えば、アースを取ることによって通電センサとする場合には、導電性パスは１本であっても機能することができる。その場合には、チューブが切れたことを検知するためのチューブ切れセンサとして用いることができる。また、先端部にスイッチを設けた場合にも、導電性パスは１本であっても機能する通電センサとすることができる。
【００３０】
図１(ｂ)に示す端面は、図１(ａ)において右側に見えているチューブ状物品１０の端部（以下、右側端部とも称する）を示している。上述したようにこのチューブ状物品１０は図１(ｂ)に示す端面と同じ構造の断面を長手方向の全体にわたって連続して有しているので、図１(ａ)において左側に見えるチューブ状物品１０の端部（以下、左側端部とも称する）は、特に図示しないが、図１(ｂ)の端面とは鏡面対象の関係にある構造を有している。
【００３１】
従って、図１(ｂ)に示すように、チューブ状物品１０の右側端部の端面の隆起部１５が設けられている付近のチューブ壁部１１において、隆起部１５よりも左側に１つの導電性パス１２ａを配していることから、チューブ状物品１０の左側端部の端面では、隆起部１５よりも右側に存在する導電性パスが導電性パス１２ａに連絡する導電性パスであるということが、隆起部１５を基準とすることによって明確に識別できる。
【００３２】
更に、図１(ｂ)において、チューブ状物品１０の右側端部の端面で隆起部１５の直ぐ右側に位置する１つの導電性パス１２ｂは、チューブ状物品１０の左側端部の端面では、隆起部１５の直ぐ左側に位置する導電性パスに連絡しているということが明確に識別できる。同様に、チューブ状物品１０の右側端部の端面で隆起部１５から数えて右側の２番目および３番目にそれぞれ位置する導電性パス１２ｃおよび１２ｄは、チューブ状物品１０の左側端部の端面では、隆起部１５から数えて左側の２番目および３番目にそれぞれに位置する導電性パスに連絡しているということも明確に識別できる。
【００３３】
図１(ｂ)に示すチューブ状物品１０の右側端部の端面では、チューブ壁部１１の隆起部１５の近傍に第１の群の４つの導電性パス１２ａ〜１２ｄを配しており、この第１の群導電性パスとは直径方向について対向する側に、第２の群の４つの導電性パス１２ｅ〜１２ｈを配している。これら第２の群に属する導電性パス１２ｅ〜１２ｈのそれぞれの位置も、右側端部においても左側端部においても、隆起部１５を基準として識別することができる。
【００３４】
別法として、隆起部１５を形成することに代えて、チューブ状物品１０の長手方向に延びる溝部１６を設けることもできる。この他、チューブ壁部とは異なる色の樹脂を用いたラインを、導電性パスと同様の方法にてチューブ壁部内に設けることにより導電性パス位置決め手段とすることもできる。また、導電性パスの内の１つについてそのような着色樹脂を用いて導電性パス位置決め手段とすることもできる。更にまた、塗料、着色顔料、染料、色素若しくは着色プラスチック材料又はそれらの組合せを用いて、チューブ壁部の外側表面又はチューブ壁内であってチューブ状物品の外部から観察して目視できる部分にチューブ状物品１０の長手方向に延びるラインを設けて、導電性パス位置決め手段とすることもできる。
【００３５】
導電性パス１２に用いる導電性フィラーは、ニッケル、銅、銅合金、低融点合金、銀などの金属微粒子、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウムなどの金属酸化物微粒子、炭素、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマー微粒子、金属を被覆したポリマー微粒子、貴金属を被覆した銅などの微粒子、金属繊維、炭素繊維などから選択することができる。導電性フィラーは、塩化ビニル、シリコーン、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリエチレンおよびポリエステルから選ばれるプラスチック材料との配合物（コンパウンド）として用いることが好ましい。
【００３６】
導電性フィラーまたはその配合物は、チューブ壁部１１内において、用途に応じた電流を流すために必要な程度の断面積を保ちながら、長手方向に連続して設けられているので、チューブ状物品１０内で電流を流れさせるための１種の電線としての機能を果たすことができる。従って、例えば電源、制御部若しくはセンシング（検知）手段、および制御手段若しくはモニタリング手段を有する特定の電気回路の配線の一部として本願のチューブ状物品１０用いて接続することによって、その特定の電気回路に所定の電流を流すことができる。
【００３７】
上記の電気回路において、制御部には、スイッチング手段、電流制御デバイス、電圧制御デバイス等が含まれる。これらの制御は熱、温度、電流値および電圧値等の情報を自動的に若しくは人手によって感知し、自動的に若しくは手動によって制御する機構によるものであってよい。また、制御手段には、アクチュエーター、マニピュレーター、アーム、ピストン、モーター、バルブ、スイッチ、リレー等が含まれるが、これに限定されるものではなく、電気的に制御する手段であればよい。
【００３８】
センシング（検知）手段には、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、湿度センサ、濃度センサ等が含まれるが、これに限定されるものではなく、物理的及び／又は化学的情報を検知することができる手段であればよい。また、モニタリング手段には、電流計、電圧計、温度計、圧力計、流量計、湿度計、電気伝導度計等のセンシング手段の情報をモニタリングするための手段が含まれるが、これに限定されるものではなく、センシング（検知）手段によって検知した物理的及び／又は化学的情報を電気的に変換して伝達し、観察者が視認することができるように表示する手段であればよい。
【００３９】
チューブ状物品１０は、一端側に接続する制御手段またはセンシング手段へ電流を入力する導電性パスと、そこから出力する導電性パスとを具備する必要があることから、チューブ状物品１０の長手方向に対して垂直な１つの断面において少なくとも１対の導電性パス１２を有していればよい。しかしながら、制御手段またはセンシング手段の機能、種類、動作に応じて、導電性パス１２の数は、１本から１６本またはそれ以上の数を選択することができる。
【００４０】
図４は、本発明のチューブ状物品１０に針接続ポートセンサ２０を接続する状態を模式的に示す側断面図である。この例におけるセンサ２０は、テーパー付き円筒形（円錐台）形状を有するポート先端部２２と円筒形形状のポート基部２５とが連絡しており、ポート基部２５の外周側をスリーブ２１が包囲する構造を有している。センサ２０（従って、ポート先端部２２およびポート基部２５）の内部には流路２６が設けられている。ポート先端部２２とポート基部２５とは一体に形成することもできるし、別体の部材として形成されたものを連結して用いることもできる。ポート先端部２２とポート基部２５との境界付近には、流路２６に臨む位置に検知素子２３が配されている。検知素子２３に一端側が接続される導線は、スリーブ２１とポート基部２５との間の空間の中に他端側を突出させている。
【００４１】
尚、図４において、針接続ポートセンサ２０側の流路２６の内径寸法はチューブ状物品１０側の流路１３の内径寸法よりも小さい寸法で示されているが、図４はチューブ状物品と針接続ポートセンサ２０との接続の状態を説明するための模式図であるので、寸法に関しては正しく示されてはいない。従って、実際には、センサ２０の流路２６の内径寸法とチューブ状物品１０側の内径寸法とを対応させることが好ましい。また、センサはこの例の構造のものに限られず、本発明のチューブ状物品の導電性パスを活かして接続できるものであれば、種々の構造を有するものであってよい。
【００４２】
センサ２０においてスリーブ２１の内側壁部と、ポート基部２５の外周壁部との間隔は、チューブ壁部１１の厚さの寸法にほぼ等しい寸法に設定されている。従って、各電極２４がそれぞれ対応する導電性パス１２に挿入されるように位置合わせして、センサ２０のスリーブ２１の内側壁部とポート基部２５の外周壁部との間にチューブ壁部１１を差し込むことによって、チューブ状物品１０の一端にセンサ２０を接続することができる。図示しないが、スリーブ２１の内側壁部及び／又はポート基部２５の外周壁部に、チューブ状物品１０の抜け止め防止機構を設けることもできる。
【００４３】
各電極２４と対応する導電性パス１２との位置合わせは、例えば、センサ２０のスリーブ２１表面に、チューブ状物品１０側の隆起部１５に対応する合い印を設ける（または表示する）等のいわゆる当業者に既知の手段（図示せず）を用いることができる。
【００４４】
チューブ状物品１０の一端側において、各導電性パス１２をそれぞれ対応する制御部若しくはセンシング（検知）手段または制御手段若しくはモニタリング手段若しくは電源等に接続することによって、一端側にセンサ２０が接続されている本発明のチューブ状物品１０は、内部の流路１３の中を一端側から他端側へ（または他端側から一端側へ）所定の流体を流れさせると共に、先端側のセンサ２０によってそのセンサが適応する情報を検知し、その情報をチューブ状物品１０内の導電性パス１２を通して、他端側へ送ることができる。その情報は、チューブ状物品１０の他端側に接続されている制御手段若しくはモニタリング手段によって、操作者が記録したり、モニタリングしたりすることもできる。
【００４５】
導電性パス１２を形成する導電性フィラーとして用いるのに好ましい炭素粉末としては、導電性を有するカーボンブラックがある。好ましいカーボンブラックとしては、ケッチェンブラック、例えばケッチェンブラックＥＣおよびカーボンＥＣＰ（いずれもライオン株式会社の製品名）、アセチレンブラック、例えばデンカブラック（電気化学工業株式会社の製品名）、ファーネスブラック、例えばシーストおよびトーカブラック（いずれも東海カーボン株式会社の製品名）およびグラファイトを挙げることができる。種々のプラスチック材料（塩化ビニル、シリコーン、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリエチレンおよびポリエステル等のプラスチック材料）にケッチェンブラックを配合して得られる導電性コンパウンドとして、例えばレオパウンド（ライオン株式会社の製品）を挙げることができる。
【００４６】
導電性フィラーとして用いるのに好ましいステンレス粉末としては、種々のプラスチック材料（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等のプラスチック材料）にステンレスの微細繊維（マイクロファイバー）を配合して得られるコンパウンドとして、例えばサステック（川鉄テクノリサーチ株式会社製品）を挙げることができる。
【００４７】
導電性フィラーとして用いるのに好ましいスズ系合金粉末としては、熱可塑性プラスチック材料に、スズ合金及び分散助剤となる金属微粉末（例えば銅粉末）を混練して得られる配合物（例えば、「科学技術振興事業団報第１４０号」、＜ＵＲＬ：http://www.jst.go.jp/pr/report/report140/＞に開示されている材料等）を挙げることができる。
【００４８】
上記のような電気回路を作動させるために、１つの導電性パス１２は、１０^―５〜１０^１Ω・ｃｍ、好ましくは１０^―５〜１０^０Ω・ｃｍ、より好ましくは１０^―５〜５×１０^−１Ω・ｃｍ、更に好ましくは１０^―５〜１０^−１Ω・ｃｍ、更により好ましくは１０^―５〜５×１０^−２Ω・ｃｍの体積固有抵抗値を有することが好ましい。
【００４９】
（第２の形態）
導電性パス１２は、チューブ状物品１０の長手方向に対して垂直な１つの断面において、数本ずつ接近させて形成した群を２またはそれ以上の群毎にチューブ壁１１の周上に間隔をおいて配設することもできるし（図１および２に示す態様）、チューブ壁１１の周上にほぼ均等な間隔にて配設することもできる（図３に示す態様）。
【００５０】
図２は、個々の導電性パス１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび１２ｄの周囲を極めて小さい半径で絶縁性材料によってそれぞれ包囲し、そのように個々に絶縁性材料によって包囲した１群の導電性パス１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび１２ｄの全体を導電性材料１４によって包囲する形態を示している。対向する側の１群の導電性パス１２ｅ、１２ｆ、１２ｇおよび１２ｈの周囲も同様に個々に絶縁性材料によって包囲しており、そのような１群の導電性パス１２ｅ、１２ｆ、１２ｇおよび１２ｈの全体を導電性材料１４によって包囲している。このように、個々に絶縁性材料によって包囲した周囲を更に１群毎に導電性材料１４によって包囲することによって、外部の電気ノイズによる信号の乱れを防ぐシールド効果を奏することができる。
【００５１】
（第３の形態）
図３は、上述したように、チューブ状物品１０の長手方向に対して垂直な１つの断面において、チューブ壁１１の周上にほぼ均等な間隔で導電性パス１２を配設する形態を示している。この形態においても、隆起部１５を基準として８個の導電性パス１２の位置を、一端側および他端側においてそれぞれ明確に特定することができる。このように、チューブ壁１１の周上にほぼ均等な間隔で導電性パス１２を配設することによって、チューブ内の流体の動きをいかなる方向からも確認しやすくすることができるという効果、及び視覚的に安定した感覚を与えるデザイン上の効果を奏することができる。
【００５２】
（製造方法）
図５を参照しながら、本発明のチューブ状物品を製造する方法を説明する。図５において、符号３１および３２はチューブ状物品を押出成形するためのダイ（金型）であって、その構造を説明するために、ダイ３１および３２は縦断面図を示している。チューブ状物品１０については、ダイ３１および３２から出た後の状態を理解しやすいように、模式的な斜視図で示している。
【００５３】
図５において、内側に位置するダイ３１の外周面３３と、外側に位置するダイ３２の内周面３４との間を、この図では上方からチューブ壁部１１を形成するプラスチック材料の溶融物３５が通過し、ダイ３１および３２の下方へ押し出されると、円筒形形状のチューブ状物品１０が得られる。ダイ３２には、符号３６、３７および３８で示す、導電性フィラー配合物を注入するための注入手段（例えばノズル）も設けられている。
【００５４】
チューブ状物品を押出成形する工程と同時に、ダイ３１および３２を通過するプラスチック材料溶融物３５の流量に対応させて所定の注入割合となるように調節しながら、注入手段３６、３７および３８を通して導電性フィラー配合物をチューブ壁部１１の厚み方向の内部に注入する。注入手段３８の先端はダイの出口またはその近傍にて開口している。
【００５５】
注入手段３６、３７および３８は、図５に示すようなプラスチック材料の押出成形の際に、プラスチック材料溶融物の中にそれ以外の流動性の添加物質を注入するという作用を果たすことができる手段であればよい。この手段は、例えばダイ３２内に流動性の添加物質を圧入する流路およびインジェクターの組合せであってよい。
【００５６】
チューブ状物品１０は、図５において下方に位置する巻き取り手段によって所定の張力にて巻き取られる。プラスチック材料溶融物３５の流量に対する導電性フィラー配合物の注入流量、チューブ状物品１０の巻き取り張力、巻き取り速度等の種々のファクターを所定の範囲に調節することによって、本願のチューブ状物品１０を製造することができる。また、符号３９で示すようなサイジングプレートを用いることによって、チューブ状物品１０の寸法を正確に規制することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明のチューブ状物品は、チューブ壁内に導電性フィラーを埋設して形成した導電性パスを少なくとも１本有するので、導電性パスに電流を流すようにしてチューブ状物品を電気回路に組み込むことによって、チューブ内の流路に流体を流しながら、チューブ状物品の一端側の電気的情報を他端側にて利用することができる。
【００５８】
このチューブ状物品の導電性フィラーとして、ニッケル、銅、銅合金、低融点合金、銀などの金属微粒子、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウムなどの金属酸化物微粒子、炭素、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマー微粒子、金属を被覆したポリマー微粒子、貴金属を被覆した銅などの微粒子、金属繊維、炭素繊維などから選ばれるフィラーを用いることによって、導電性パスに十分な導電性および十分な可撓性を付与することができる。
【００５９】
導電性フィラーを、塩化ビニル、シリコーン、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリエチレンおよびポリエステルから選ばれるプラスチック材料との配合物として導電性パスを形成すると、導電性パスに十分な導電性および十分な可撓性を付与することができ、また、製造時の成形性を安定させることができる。
【００６０】
本発明のチューブ状物品は、少なくとも１対の導電性パスをチューブ壁の周上に配設することによって、導電性パス同士の間で流れる電流の相互作用の影響を最小限とすると共に、チューブ状物品の先端に温度等のセンサを接続することができる。
【００６１】
チューブ状物品に少なくとも３対の導電性パスを設けることによって、チューブ状物品の先端に温度及び圧力等の複数のセンサを接続することができる。
【００６２】
チューブ状物品の外周部分に長手方向に延びる畝状の隆起部を設けることによって、チューブ壁部内に配されている複数の導電性パスを、その隆起部を基準として個々に目視によって特定することができる。畝状の隆起部に代えて溝部を設ける場合も同様の効果が得られる。また、隆起部又は溝部を設けること以外に、チューブとは異なる色を用いてチューブ壁内にチューブの長手方向に延びるラインを設けたり、導電性パスの中の１本の色として他の導電性パスとは異なる色を用いたりすることによっても、同様の効果が得られる。更に、導電性パスを形成する方法と同様にして、導電性ではない着色樹脂のラインをチューブ壁内にチューブの長手方向に延びるように設けたり、又は、塗料、着色顔料、染料、色素若しくは着色プラスチック材料又はそれらの組合せを用いて、チューブ壁部の外側表面又はチューブ壁内であってチューブ状物品の外部から観察して目視できる部分にチューブ状物品の長手方向に延びるラインを設けたりすることによって導電性パス位置決め手段を形成しても、同様の効果が得られる。
【００６３】
本願のチューブ状物品の製造方法に係る発明は、チューブを押し出すための押出成形用ダイの出口付近におけるチューブの長手方向に対して垂直な１つの断面において、チューブ状物品における導電性パスの位置に対応する位置に導電性フィラー吐出ノズルが配されているダイを用いて、チューブの押し出しと同期させて前記ノズルから導電性フィラーを吐出することによって、チューブ壁内にチューブの長手方向にわたって連続する導電性パスが埋設されることを特徴とするので、常套の設備に導電性フィラー吐出ノズルを設けるという僅かな改良を加えることによって、チューブ状物品を製造することができる。
【００６４】
尚、本願の発明は、特許請求の範囲に記載した事項によって特定されるものであって、上述した例に限られるものではない。チューブ状物品の先端部に連結できる物品は、図４に示すセンサに限られず、例えば、弁（バルブ）手段等を連結することもできる。先端部に弁（バルブ）手段としての電磁弁を連結する場合には、このチューブ状物品の端部を開閉したり、チューブ状物品を通して送給する流体の流量を制御したりすることもできる。
先端部に発光体を連結すると、内視鏡に適用することもできる。また、先端部に温度センサ及び圧力センサを連結すると、人工心肺用の脱血チューブ及び送血チューブとして適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のチューブ状物品を説明する図であって、１(ａ)はチューブ状物品全体の模式図、１(ｂ)は１(ａ)に示すチューブ状物品の１つの端面図である。
【図２】図２は、本発明のチューブ状物品の断面の変形例を示す図である。
【図３】図３は、本発明のチューブ状物品の断面のもう１つの変形例を示す図である。
【図４】図４は、本発明のチューブ状物品とセンサとを接続する状態を説明する両者の縦断面図である。
【図５】図５は、本発明のチューブ状物品を製造する方法および装置を説明する模式図である。
【図６】図６は、従来の技術におけるチューブ状物品の断面図である。
【図７】図７は、従来の技術におけるもう１種のチューブ状物品の断面図である。
【符号の説明】
１０……チューブ状物品、１１…チューブ壁部、１２ａ〜１２ｈ…導電性パス、１３…流路、１４…導電性材料、１５…隆起部、１６…溝部、２０…センサ、２１…スリーブ、２２…ポート先端部、２３…検知素子、２４…電極、２５…ポート基部、２６…流路、３１、３２…ダイ、３３…外周面、３４…内周面、３５…溶融物、３６、３７、３８…注入手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tubular article used for feeding a fluid such as a liquid substance, a liquid, a gas, a liquid in which a solid substance is suspended, or a gas, particularly a tubular article for feeding a fluid in the medical field. The present invention relates to a tubular article having a conductive path extending in the longitudinal direction in the tubular article wall.
[0002]
[Prior art]
In various applications, fluid is fed from the first end side of the tube to the second end side through the tube, and at the same time, information such as temperature and pressure on the second end side is sent to the second end side. It may be necessary to monitor on the first end side. For example, in the medical field, there is a method for measuring cardiac output by placing a temperature sensor at the distal end of a catheter inserted into the right atrium from the brachial vein and injecting low-temperature physiological saline in pulses. . For such an application, for example, as shown in FIG. 6, the inside of one tube is divided into two sections in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, and a fluid is allowed to flow in one section. A tube having a structure through which one or more metal wires are inserted is used in one compartment. Such a tube is commercially available, for example, from Edwards Life Science Co., Ltd. under the trade name of Swanganz Thermodilution Catheter.
[0003]
In addition to measuring cardiac output, the above tubes are used for various indwelling catheters, endoscopic tubes, cardiopulmonary circuits, blood purification circuits including artificial dialysis, ventilator circuits, infusion / replacement tubes, etc. have.
[0004]
Moreover, as a tube-shaped article for simultaneously sending fluid and signals such as electrical signals, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-79955 (Patent Document 1) discloses a so-called tube-shaped endoscope such as shown in FIG. The cross-sectional structure of the part (soft part) is disclosed. The cross-sectional structure includes a light guide fiber 8 for illuminating the inside of the body cavity inside the tube-shaped flexible portion 27, a channel tube 22 for sucking dirt and guiding the treatment tool to the tip, an air supply tube 52, The water supply tube 53, the signal cable 16, and the coil 34 are inserted and arranged.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-79955 A
[Problems to be solved]
[0006]
The tube having the structure shown in FIG. 6 is sufficiently flexible as a whole because the metal wire inserted therein has a certain degree of rigidity even if the tube material has flexibility. In the case of bending into a loop shape, there is a limit in reducing the loop diameter.
[0007]
In addition, since the metal wire is inserted inside this tube-shaped article, the force of pinching with forceps etc. is too strong to stop the fluid flow using forceps etc. If it is bent so that it is folded 360 degrees, the metal wire may be disconnected. Furthermore, since the metal wire is inserted, the tube diameter cannot be made extremely thin, and the length of the tube that can be created is limited.
[0008]
Therefore, the shape of the tubular article having the structure shown in FIG. 6 is substantially limited to an article having a diameter greater than a certain dimension and having a total length less than a certain dimension. Therefore, this tube-shaped article is suitable for applications such as an indwelling catheter, an artificial cardiopulmonary circuit, a blood purification circuit including artificial dialysis, an infusion / replacement tube, etc. It wasn't.
[0009]
Moreover, in the tube of the structure of the example shown in FIG. 7, the tube-shaped soft part 27 exists in the outermost side, The light guide fiber 8, the channel tube 22, the air supply tube 52, the water supply tube 53, the signal cable exists in the internal space. 16 and the coil 34 are inserted independently. Therefore, the cross-sectional area in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the air supply tube 52 and the water supply tube 53 for circulating the fluid therein, and in some cases the channel tube 22, is the cross-sectional area in the corresponding portion of the tubular flexible portion 27. On the other hand, it was also possible to ensure only a very limited size.
[0010]
For any of the two types of tubular members described above, a plurality of wires or cables may be used when a wire or cable for transmitting some signal such as an electrical signal is inserted into the outermost tube. Many. As shown in FIG. 7, when a plurality of types of wires or cables having the same outer diameter are used, a wire or cable is erroneously connected at the connecting portion when connecting on the tip side. It was difficult to completely eliminate the possibility. Moreover, the situation which accompanies complicated operation has arisen by such arrangement | positioning.
[0011]
The invention of the present application was made for the purpose of solving the problems associated with the tubular article for simultaneously feeding and transmitting signals such as fluid and electrical signals as described above.
[0012]
That is, the invention relating to the tubular article of the present application includes a conductive path having flexibility that can sufficiently follow the flexibility of the tube material in order to simultaneously feed and transmit fluid and electrical signals. One purpose.
[0013]
The invention relating to the tubular article of the present application is based on the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer tubular article in the vertical cross section corresponding to this in the flow path through which the fluid inside the tubular article flows. Another purpose is to ensure the maximum area ratio.
[0014]
Another object of the invention relating to the tubular article of the present application is to substantially eliminate erroneous wiring of the conductive path for the tubular article having a plurality of conductive paths.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
A tubular article according to one invention of the present application is a tubular article having a tube wall formed of a flexible plastic material selected from vinyl chloride, silicone, polyurethane, polyolefin, polyethylene and polyester, A cross-sectional shape having at least one conductive path formed by embedding a conductive filler in the wall may be continuously provided over the entire longitudinal direction. Here, the inside of the tube wall means the inside in the thickness direction of the tube wall in one cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tubular article.
[0016]
A tubular article according to one invention of the present application is a tubular article having a tube wall formed of a flexible plastic material selected from vinyl chloride, silicone, polyurethane, polyolefin, polyethylene and polyester, A cross-sectional shape having at least one conductive path formed by embedding a conductive filler in the wall may be continuously provided over the entire longitudinal direction.
[0017]
In the tubular article according to one invention of the present application, the conductive filler is a metal oxide selected from metal fine particles selected from nickel, copper, copper alloy, low melting point alloy, silver, etc., tin oxide, zinc oxide, indium oxide, etc. Filler selected from conductive fine particles selected from organic fine particles, carbon, polypyrrole, polyaniline, etc., polymer fine particles coated with metal, fine particles such as copper coated with noble metal, fine fillers of metal fibers and / or carbon fibers It can be characterized by being. The conductive filler can be embedded in the tube wall as a compound (compound) with a plastic material selected from vinyl chloride, silicone, polyurethane, polyolefin, polyethylene and polyester.
[0018]
In the tubular article according to one invention of the present application, at least two pairs of conductive paths are arranged on the circumference of the tube wall at substantially equal intervals in one cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tubular article. It can be characterized by being. The conductive paths may be characterized in that at least four pairs are provided in one cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tube. 10 conductive paths ^-5 -10 ¹ It can also be characterized by having a resistance of Ω · cm.
[0019]
In the tubular article according to one invention of the present application, conductive path positioning means extending in a longitudinal direction of the tubular article is provided at a position having a specific positional relationship with respect to at least one conductive path. be able to.
Here, the conductive path positioning means is means for determining the position of one conductive path in the tube-shaped article, and a person who intends to use the tube-shaped article holds the tube-shaped article. In addition, it is a means for easily identifying the position where the specific conductive path on the one end face of the tubular article appears on the other end face.
[0020]
As the conductive path positioning means, a ridge-like ridge and / or groove extending in the longitudinal direction of the tubular article can be employed. Further, the conductive path positioning means can be provided by providing a line using a resin having a color different from that of the tube wall portion in the tube wall portion in the same manner as the conductive path.
[0021]
In the method for manufacturing a tubular article according to another invention of the present application, in one cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tube in the vicinity of the exit of the extrusion die for extruding the tube, the conductive path in the tubular article Using a die in which a conductive filler discharge nozzle is arranged at a position corresponding to the position of the tube, by discharging the conductive filler from the nozzle in synchronization with the extrusion of the tube, the tube wall extends over the longitudinal direction of the tube. It is possible to embed continuous conductive paths.
[0022]
An extrusion die according to one invention of the present application is a conductive filler discharge nozzle at a position corresponding to the position of a conductive path in a tubular article in one cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tube near the outlet. Is arranged.
[0023]
In the method for manufacturing a tubular article according to one invention of the present application, the position corresponding to the position of the conductive path in the tubular article in one cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tube in the vicinity of the outlet of the extrusion die. By using a die in which conductive filler discharge nozzles are arranged, and discharging conductive filler from the nozzles in synchronization with the extrusion of the tube, a conductive path continuous in the longitudinal direction of the tube is formed in the tube wall. It can be characterized by being embedded.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, each invention of the present application will be described with reference to the drawings showing preferred embodiments thereof.
[0025]
(First form)
1A and 1B schematically show an example of the tubular article 10 of the present invention in a preferred form. The tube-shaped article 10 essentially includes a tube wall 11 formed of a flexible material and a conductive path 12 embedded in the tube wall 11.
As shown in FIG. 1 (a), the tube wall portion 11 constituting most of the tube-shaped article 10 is industrially manufactured as a so-called tube, and a predetermined cross-sectional shape is continuous in the longitudinal direction. It is the tube itself which has the form extended.
[0026]
FIG. 1 (b) shows one end face of the tubular article 10 shown in FIG. 1 (a). The tubular article 10 is shown in FIG. 1 (b) continuously throughout its longitudinal direction. The cross section has the same size and shape as the end face. Therefore, one cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tubular article 10 can be expressed as the same size and shape as the end face shown in FIG. 1B, and is shown in FIG. 1B below. The end face is also expressed as a cross section shown in FIG. In the cross section shown in FIG. 1 (b), the tube wall portion 11 has a closed shape so that the wall portion having a specific thickness dimension forms a ring, and the inside of the ring is for circulating a fluid. A flow path 13 is formed. Since the cross-sectional shape of the ring of the tube wall portion 11 is most stable when molded using a flexible material, it is preferably a circular shape, but in some cases, a polygonal shape or an elliptical shape or A combination thereof may also be used. The cross-sectional shape of the flow path 13 is preferably also a circular shape, but a polygonal shape or an elliptical shape or a combination thereof is employed corresponding to or independently of the cross-sectional shape of the ring of the tube wall portion 11. You can also.
[0027]
In the cross section shown in FIG. 1B, a conductive path 12 is provided at a substantially central portion of the tube wall portion 11 in the thickness direction. In the example shown in FIG. 1, the number of conductive paths 12 is eight (four pairs). The conductive path 12 is formed by continuously burying a conductive filler throughout the entire length of the tubular article 10.
[0028]
A part of the outer periphery of the tube wall portion 11 is provided with a raised portion 15 that protrudes outward from the annular tube wall portion 11 as a conductive path positioning means. The tube-shaped article 10 basically has a uniform cross-sectional shape in the longitudinal direction, and in this form, the cross-sectional shape shown in FIG. 1B extends over the entire longitudinal direction of the tube wall portion 11. The raised portion 15 can also be expressed as a hook-like portion that extends and projects in the longitudinal direction on the outer surface of the tubular article 10.
[0029]
This raised portion 15 is preferably provided at a position having a specific positional relationship with respect to at least one conductive path 12a. For example, in the form shown in FIG. 1B, the position where the raised portion 15 is provided on the outer peripheral portion of the tube wall portion 11 is a position corresponding to the position of one specific conductive path 12 a of the tube wall portion 11. In the form shown in FIG. 1 (b), four conductive paths 12a to 12d are provided as a first group at positions close to each other, and another four conductive paths 12e to 12h are provided to the second group. Are provided at positions close to each other. Since the conductive paths basically use a pair as a set to form an electric circuit, in this embodiment, for example, the conductive paths 12a-12b, 12c-12d, 12e-12f and 12g -12h and 4 pairs of conductive paths are provided. However, in order to function as a conductive path, it is not always necessary to have a pair of conductive paths. For example, when an energization sensor is formed by grounding, even a single conductive path can function. In that case, it can be used as a tube break sensor for detecting that the tube is cut. In addition, even when a switch is provided at the tip, an energization sensor that functions even if there is only one conductive path can be obtained.
[0030]
The end surface shown in FIG. 1B shows the end portion (hereinafter also referred to as the right end portion) of the tubular article 10 that is visible on the right side in FIG. As described above, the tubular article 10 has a section having the same structure as that of the end face shown in FIG. 1 (b) continuously throughout the longitudinal direction, so that the tubular article seen on the left side in FIG. 1 (a). Although not particularly illustrated, the end portion 10 (hereinafter also referred to as the left end portion) has a structure that is in a mirror-surface relationship with the end surface of FIG.
[0031]
Accordingly, as shown in FIG. 1B, in the tube wall portion 11 in the vicinity where the raised portion 15 on the end surface of the right end portion of the tubular article 10 is provided, one conductive property is provided on the left side of the raised portion 15. Since the path 12a is arranged, the conductive path existing on the right side of the raised portion 15 is the conductive path communicating with the conductive path 12a on the end face of the left end portion of the tubular article 10. By using the raised portion 15 as a reference, it can be clearly identified.
[0032]
Further, in FIG. 1 (b), one conductive path 12 b located on the right end of the tubular article 10 on the right side of the raised portion 15 is raised on the end face of the left end of the tubular article 10. It can be clearly identified that it is in contact with a conductive path located immediately to the left of the part 15. Similarly, the conductive paths 12c and 12d located at the second and third positions on the right side of the end surface of the right side end portion of the tubular article 10 from the raised portion 15 are respectively formed on the end surface of the left end portion of the tubular article 10. It can also be clearly identified that it is in contact with the second and third conductive paths on the left as counted from the ridge 15.
[0033]
On the end face of the right end portion of the tubular article 10 shown in FIG. 1B, four conductive paths 12a to 12d of the first group are arranged in the vicinity of the raised portion 15 of the tube wall portion 11, and this Four conductive paths 12e to 12h of the second group are arranged on the side facing the first group conductive path in the diametrical direction. The positions of the conductive paths 12e to 12h belonging to the second group can be identified with respect to the raised portion 15 in both the right end portion and the left end portion.
[0034]
Alternatively, instead of forming the raised portion 15, a groove portion 16 extending in the longitudinal direction of the tubular article 10 can be provided. In addition, a conductive path positioning means can be provided by providing a line using a resin having a color different from that of the tube wall in the tube wall by the same method as the conductive path. Moreover, it can also be set as an electroconductive path positioning means using such a colored resin about one of the electroconductive paths. Furthermore, the tube is formed on the outer surface of the tube wall portion or the portion of the tube wall that can be visually observed from the outside of the tubular article by using a paint, a coloring pigment, a dye, a coloring material, or a combination thereof. A line extending in the longitudinal direction of the shaped article 10 may be provided to form a conductive path positioning means.
[0035]
The conductive filler used for the conductive path 12 is nickel, copper, copper alloy, low melting point alloy, metal fine particles such as silver, metal oxide fine particles such as tin oxide, zinc oxide, indium oxide, carbon, polypyrrole, polyaniline, etc. It can be selected from conductive polymer fine particles, polymer fine particles coated with metal, fine particles such as copper coated with noble metal, metal fibers, carbon fibers and the like. The conductive filler is preferably used as a compound (compound) with a plastic material selected from vinyl chloride, silicone, polyurethane, polyolefin, polyethylene and polyester.
[0036]
Since the conductive filler or a mixture thereof is continuously provided in the longitudinal direction while maintaining a cross-sectional area necessary for flowing a current according to the application in the tube wall portion 11, the tubular article is provided. 10 can serve as a kind of electric wire for causing an electric current to flow. Therefore, for example, by connecting with the tubular article 10 of the present application as a part of the wiring of a specific electric circuit having a power source, a control unit or sensing (detection) means, and a control means or monitoring means, the specific electric circuit A predetermined current can be passed through the.
[0037]
In the above electric circuit, the control unit includes switching means, a current control device, a voltage control device, and the like. These controls may be based on a mechanism that senses information such as heat, temperature, current value, and voltage value automatically or manually and controls the information automatically or manually. Further, the control means includes an actuator, a manipulator, an arm, a piston, a motor, a valve, a switch, a relay, and the like, but is not limited thereto, and may be any means for controlling electrically.
[0038]
The sensing means includes a temperature sensor, a pressure sensor, a flow rate sensor, a humidity sensor, a concentration sensor, etc., but is not limited to this, and may detect physical and / or chemical information. Any means can be used. The monitoring means includes, but is not limited to, means for monitoring information of sensing means such as an ammeter, a voltmeter, a thermometer, a pressure gauge, a flow meter, a hygrometer, and an electrical conductivity meter. Any means may be used as long as it is a means for electrically converting and transmitting physical and / or chemical information detected by the sensing means and displaying it so that the observer can visually recognize it.
[0039]
Since the tubular article 10 needs to include a conductive path for inputting a current to the control means or sensing means connected to one end side and a conductive path for output from the conductive path, the longitudinal direction of the tubular article 10 It is only necessary to have at least one pair of conductive paths 12 in one cross section perpendicular to. However, the number of conductive paths 12 can be selected from 1 to 16 or more depending on the function, type, and operation of the control means or sensing means.
[0040]
FIG. 4 is a side sectional view schematically showing a state in which the needle connection port sensor 20 is connected to the tubular article 10 of the present invention. The sensor 20 in this example has a structure in which a port tip portion 22 having a tapered cylindrical (conical frustum) shape and a cylindrical port base portion 25 communicate with each other, and a sleeve 21 surrounds the outer peripheral side of the port base portion 25. have. A flow path 26 is provided inside the sensor 20 (therefore, the port tip 22 and the port base 25). The port tip portion 22 and the port base portion 25 can be formed integrally, or can be formed by connecting those formed as separate members. In the vicinity of the boundary between the port tip portion 22 and the port base portion 25, a detection element 23 is disposed at a position facing the flow path 26. The conducting wire whose one end is connected to the sensing element 23 projects the other end into the space between the sleeve 21 and the port base 25.
[0041]
In FIG. 4, the inner diameter dimension of the flow path 26 on the needle connection port sensor 20 side is smaller than the inner diameter dimension of the flow path 13 on the tubular article 10 side, but FIG. Since it is a schematic diagram for explaining the state of connection with the needle connection port sensor 20, the dimensions are not shown correctly. Therefore, in practice, it is preferable to make the inner diameter dimension of the flow path 26 of the sensor 20 correspond to the inner diameter dimension on the tubular article 10 side. Further, the sensor is not limited to the structure of this example, and may have various structures as long as it can be connected by utilizing the conductive path of the tubular article of the present invention.
[0042]
In the sensor 20, the distance between the inner wall portion of the sleeve 21 and the outer peripheral wall portion of the port base portion 25 is set to a dimension approximately equal to the thickness dimension of the tube wall portion 11. Accordingly, the tube wall 11 is positioned between the inner wall of the sleeve 21 of the sensor 20 and the outer wall of the port base 25 by aligning each electrode 24 so as to be inserted into the corresponding conductive path 12. By inserting, the sensor 20 can be connected to one end of the tubular article 10. Although not shown in the drawings, a mechanism for preventing the tubular article 10 from coming off can be provided on the inner wall portion of the sleeve 21 and / or the outer peripheral wall portion of the port base portion 25.
[0043]
The alignment between each electrode 24 and the corresponding conductive path 12 is so-called, for example, by providing (or displaying) a mark corresponding to the raised portion 15 on the tubular article 10 side on the surface of the sleeve 21 of the sensor 20. Means (not shown) known to those skilled in the art can be used.
[0044]
By connecting each conductive path 12 to a corresponding control unit, sensing (detection) means, control means, monitoring means, power source, or the like on one end side of the tubular article 10, the sensor 20 is connected to one end side. The tubular article 10 according to the present invention causes a predetermined fluid to flow through the internal flow path 13 from one end side to the other end side (or from the other end side to the one end side). Information to which the sensor applies can be detected, and the information can be sent to the other end through the conductive path 12 in the tubular article 10. The information can be recorded or monitored by the operator by a control means or a monitoring means connected to the other end of the tubular article 10.
[0045]
A preferable carbon powder to be used as the conductive filler for forming the conductive path 12 is carbon black having conductivity. Preferred carbon blacks include ketjen black, such as ketjen black EC and carbon ECP (both are product names of Lion Corporation), acetylene black, such as Denka Black (product name of Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), furnace black, Mention may be made of seast and talker black (both are trade names of Tokai Carbon Co., Ltd.) and graphite. Examples of conductive compounds obtained by blending ketjen black with various plastic materials (plastic materials such as vinyl chloride, silicone, polyurethane, polyolefin, polyethylene and polyester) include Leo Pound (product of Lion Corporation). Can do.
[0046]
As a preferable stainless steel powder to be used as a conductive filler, a compound obtained by blending various fine plastic materials (plastic materials such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, etc.) with stainless fine fibers (microfibers) can be used. Techno Research Co., Ltd. product).
[0047]
As a preferable tin-based alloy powder for use as a conductive filler, a compound obtained by kneading a tin powder and a metal fine powder (for example, copper powder) that serves as a dispersion aid in a thermoplastic material (for example, “Science Technology Promotion Corporation Bulletin No. 140 ”, <URL: http://www.jst.go.jp/pr/report/report140/>, etc.).
[0048]
In order to operate an electrical circuit as described above, one conductive path 12 is 10 ^―5 -10 ¹ Ω · cm, preferably 10 ^―5 -10 ⁰ Ω · cm, more preferably 10 ^―5 ~ 5x10 ^-1 Ω · cm, more preferably 10 ^―5 -10 ^-1 Ω · cm, more preferably 10 ^―5 ~ 5x10 ^-2 It preferably has a volume resistivity value of Ω · cm.
[0049]
(Second form)
The conductive path 12 is formed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tube-shaped article 10, and a group formed by bringing several groups close to each other is spaced apart on the circumference of the tube wall 11 by two or more groups. It is also possible to arrange them at the same time (the mode shown in FIGS. 1 and 2), or they can be arranged on the circumference of the tube wall 11 at almost equal intervals (the mode shown in FIG. 3).
[0050]
FIG. 2 shows a group of conductive paths 12a, each surrounded by an insulating material with a very small radius around each conductive path 12a, 12b, 12c and 12d, and thus individually surrounded by an insulating material. A form in which the entirety of 12b, 12c and 12d is surrounded by the conductive material 14 is shown. The periphery of the group of conductive paths 12e, 12f, 12g and 12h on the opposite side is also individually surrounded by an insulating material, and the group of such groups of conductive paths 12e, 12f, 12g and 12h The whole is surrounded by the conductive material 14. In this way, by further surrounding the surroundings individually surrounded by the insulating material with the conductive material 14 for each group, it is possible to achieve a shielding effect that prevents signal disturbance due to external electrical noise.
[0051]
(Third form)
FIG. 3 shows a mode in which the conductive paths 12 are arranged at substantially equal intervals on the circumference of the tube wall 11 in one cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tubular article 10 as described above. Yes. Also in this embodiment, the positions of the eight conductive paths 12 can be clearly specified on the one end side and the other end side with reference to the raised portion 15. As described above, by arranging the conductive paths 12 on the circumference of the tube wall 11 at almost equal intervals, it is possible to easily confirm the movement of the fluid in the tube from any direction, and visually. The effect on the design which gives a stable sense can be produced.
[0052]
(Production method)
The method for producing the tubular article of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, reference numerals 31 and 32 denote dies (molds) for extruding a tubular article, and the dies 31 and 32 are longitudinal sectional views for explaining the structure. The tubular article 10 is shown in a schematic perspective view so that the state after coming out from the dies 31 and 32 can be easily understood.
[0053]
In FIG. 5, a plastic material melt 35 that forms the tube wall portion 11 from above is shown between the outer peripheral surface 33 of the die 31 located on the inner side and the inner peripheral surface 34 of the die 32 located on the outer side. Passes through and is extruded below the dies 31 and 32, a cylindrical article 10 having a cylindrical shape is obtained. The die 32 is also provided with injection means (eg, nozzles) for injecting a conductive filler formulation, indicated by reference numerals 36, 37 and 38.
[0054]
Simultaneously with the step of extruding the tubular article, the conductive material is passed through the injection means 36, 37 and 38 while adjusting the flow rate of the plastic material melt 35 passing through the dies 31 and 32 so as to be a predetermined injection ratio. The filler composition is injected into the tube wall 11 in the thickness direction. The tip of the injection means 38 is open at or near the die outlet.
[0055]
The injection means 36, 37 and 38 are means capable of injecting other fluid additive substances into the plastic material melt when the plastic material is extruded as shown in FIG. If it is. This means may be, for example, a combination of a flow path and an injector that presses the flowable additive material into the die 32.
[0056]
The tubular article 10 is wound up at a predetermined tension by a winding means positioned below in FIG. By adjusting various factors such as the injection flow rate of the conductive filler compound relative to the flow rate of the plastic material melt 35, the winding tension of the tubular article 10 and the winding speed to a predetermined range, the tubular article 10 of the present application is adjusted. Can be manufactured. Further, by using a sizing plate as indicated by reference numeral 39, the dimensions of the tubular article 10 can be accurately regulated.
[0057]
【The invention's effect】
Since the tube-shaped article of the present invention has at least one conductive path formed by embedding a conductive filler in the tube wall, the tube-shaped article is incorporated into an electric circuit so that a current flows through the conductive path. Thus, electrical information on one end side of the tubular article can be used on the other end side while flowing a fluid through the flow path in the tube.
[0058]
As the conductive filler of this tubular article, nickel, copper, copper alloy, low melting point alloy, metal fine particles such as silver, metal oxide fine particles such as tin oxide, zinc oxide and indium oxide, conductive materials such as carbon, polypyrrole and polyaniline By using a filler selected from conductive polymer fine particles, polymer fine particles coated with metal, fine particles such as copper coated with noble metals, metal fibers, carbon fibers, etc., sufficient conductivity and sufficient flexibility in the conductive path are achieved. Can be granted.
[0059]
Forming a conductive path with a conductive filler blended with a plastic material selected from vinyl chloride, silicone, polyurethane, polyolefin, polyethylene and polyester gives sufficient conductivity and sufficient flexibility to the conductive path Moreover, the moldability at the time of manufacture can be stabilized.
[0060]
The tubular article of the present invention minimizes the influence of the interaction of current flowing between the conductive paths by disposing at least one pair of conductive paths on the circumference of the tube wall. A sensor such as temperature can be connected to the tip of the article.
[0061]
By providing at least three pairs of conductive paths in the tubular article, a plurality of sensors such as temperature and pressure can be connected to the tip of the tubular article.
[0062]
By providing a ridge-like ridge extending in the longitudinal direction on the outer peripheral portion of the tube-shaped article, a plurality of conductive paths arranged in the tube wall can be identified by visual observation individually with reference to the ridge. it can. The same effect can be obtained when a groove is provided instead of the bowl-shaped ridge. In addition to providing a bulge or groove, a line that extends in the longitudinal direction of the tube is provided in the tube wall using a color different from that of the tube, or other conductive as one color in the conductive path. The same effect can be obtained by using a color different from the pass. Further, in the same manner as the method of forming the conductive path, a line of non-conductive colored resin is provided in the tube wall so as to extend in the longitudinal direction of the tube, or paint, colored pigment, dye, dye or coloring A plastic material or a combination thereof is used to provide a line extending in the longitudinal direction of the tubular article on the outer surface of the tube wall or in the tube wall and visible from the outside of the tubular article. Even if the conductive path positioning means is formed by the above, the same effect can be obtained.
[0063]
In the invention relating to the method for manufacturing a tubular article of the present application, in one cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tube in the vicinity of the exit of the extrusion die for extruding the tube, the conductive path in the tubular article is positioned. Using a die in which a conductive filler discharge nozzle is arranged at a corresponding position, the conductive filler is discharged from the nozzle in synchronism with the extrusion of the tube, thereby allowing continuous conduction over the longitudinal direction of the tube in the tube wall. The tube-shaped article can be manufactured by adding a slight improvement that a conductive filler discharge nozzle is provided in a conventional facility.
[0064]
The invention of the present application is specified by the matters described in the claims, and is not limited to the above-described example. The article that can be connected to the tip of the tubular article is not limited to the sensor shown in FIG. 4, and for example, a valve (valve) means or the like can be connected. When an electromagnetic valve as valve means is connected to the tip, the end of the tubular article can be opened and closed, and the flow rate of the fluid fed through the tubular article can be controlled.
When a light emitter is connected to the distal end portion, it can be applied to an endoscope. Further, when a temperature sensor and a pressure sensor are connected to the tip, it can be applied as a blood removal tube and blood supply tube for artificial heart lung.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a tubular article according to the present invention, wherein 1 (a) is a schematic diagram of the entire tubular article, and 1 (b) is a diagram of the tubular article shown in 1 (a). 1 is an end view.
FIG. 2 is a view showing a modification of the cross section of the tubular article of the present invention.
FIG. 3 is a view showing another modification of the cross section of the tubular article of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view for explaining a state in which the tubular article of the present invention is connected to a sensor.
FIG. 5 is a schematic view for explaining a method and an apparatus for producing a tubular article of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a tubular article in the prior art.
FIG. 7 is a cross-sectional view of another tubular article in the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Tube-shaped article, 11 ... Tube wall part, 12a-12h ... Conductive path, 13 ... Flow path, 14 ... Conductive material, 15 ... Raised part, 16 ... Groove part, 20 ... Sensor, 21 ... Sleeve, 22 ... Port tip, 23 ... Sensing element, 24 ... Electrode, 25 ... Port base, 26 ... Channel, 31, 32 ... Die, 33 ... Outer peripheral surface, 34 ... Inner peripheral surface, 35 ... Melt, 36, 37, 38 ... Injection means.

Claims

In one cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tube in the vicinity of the outlet of the extrusion die for extruding the tube, a conductive filler discharge nozzle is arranged at a position corresponding to the position of the conductive path in the tubular article. A tube-like structure in which a conductive path continuous in the longitudinal direction of the tube is embedded in the tube wall by discharging a conductive filler from the nozzle in synchronization with extrusion of the tube using a die Article manufacturing method.