CN114026326B - 隔膜泵以及使用该隔膜泵的血液净化装置 - Google Patents
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Abstract
隔膜泵(1)包括:壳体(2);隔膜(3),隔膜(3)将上述壳体(2)内的空间划分为第1空间(2a)和第2空间(2b);送液流路(4),送液流路(4)具有将送液对象液体导入到第1空间(2a)的流入流路(4a)、以及从第1空间(2a)中喷射送液对象液体的流出流路(4b);驱动部(5),驱动部(5)具有加减压装置(51),加减压装置(51)通过反复进行填充于第2空间(2b)的驱动流体加压、减压,使隔膜(3)反复位移;阀机构(6),其用于开闭流入流路(4a)和流出流路(4b),驱动部(5)具有压力释放机构(52),压力释放机构(52)用于在利用加减压装置(51)而对驱动流体进行加压或减压之后释放驱动流体的压力。
Description
技术领域
本发明涉及隔膜泵以及使用该隔膜泵的血液净化装置。
背景技术
隔膜泵通过使作为具有挠性的膜的隔膜在壳体内位移,使供作为送液对象的液体插通的壳体内的空间(称为第1空间)的容积变化,从而进行泵动作。作为用于使隔膜位移的驱动源,可以举出机械驱动式(凸轮方式、螺线管方式等)、电驱动式(压电元件等)、油压驱动、空压驱动。
例如,在液压驱动式或气压驱动式的隔膜泵中,通过对在壳体内利用隔膜而与第1空间划分开的空间(称为第2空间)中填充的驱动流体进行加压、减压,来使隔膜位移(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特公昭61-4998号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明人考虑了将隔膜泵应用于血液净化装置的送液泵的情况。为了避免血液净化装置的大型化,希望尽可能紧凑的隔膜泵。
因此,本发明的目的在于,提供一种紧凑的隔膜泵以及使用该隔膜泵的血液净化装置。
用于解决课题的技术方案
本发明以解决上述课题为目的,提供一种隔膜泵,该隔膜泵包括:壳体;隔膜,该隔膜将上述壳体内的空间划分为第1空间和第2空间;送液流路,该送液流路具有将送液对象液体导入到上述第1空间的流入流路、以及从上述第1空间中喷射上述送液对象液体的流出流路;驱动部,该驱动部具有加减压装置,该加减压装置通过反复进行填充于上述第2空间的驱动流体加压、减压,使上述隔膜反复位移;阀机构,该阀机构用于开闭上述流入流路和上述流出流路,上述驱动部具有压力释放机构,该压力释放机构用于在利用上述加减压装置对上述驱动流体进行加压或减压之后释放上述驱动流体的压力。
另外,本发明以解决上述课题为目的,提供一种血液净化装置,其中,设置在血液回路、液体供给流路、或者排液流路中的送液泵中的至少一者是上述隔膜泵,该血液回路使患者的血液体外循环,该液体供给流路将供给液供给到上述血液回路或设置在上述血液回路上的血液净化器,该排液流路排出来自上述血液净化器的排液。
发明的效果
按照本方发明,能够提供一种紧凑的隔膜泵以及使用该隔膜泵的血液净化装置。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式的血液净化装置的概况结构图;
图2A为表示本发明的一个实施方式的隔膜泵的概况结构图;
图2B为壳体的剖视图;
图2C为往复运动泵的概况结构图
图3为表示控制部中的控制流程的流程图;
图4A为说明本发明的按压件的驱动范围的图;
图4B为说明现有例子的按压件的驱动范围的图;
图5为表示控制部的控制流程的一个变形例子的流程图。
具体实施方式
[实施方式]
下面,根据附图对本发明的实施方式进行说明。
(血液净化装置)
首先,对应用了本实施方式的隔膜泵的血液净化装置进行说明。图1是本实施方式的血液净化装置的概况结构图。
如图1所示的那样,血液净化装置10包括:液体供给流路13,该液体供给流路13将供给液供给到血液回路11或设置于血液回路11中的血液净化器12,该血液回路11使患者的血液进行体外循环;排液流路14,该排液流路14排出来自血液净化器12的排液。在图1的例子中,表示液体供给流路13为向血液净化器12供给透析液的透析液流路13a的情况。但是,并不限于此,液供给流路13既可为将补充液直接供给到血液回路11中的补充液流路,也可具有透析液流路13a和补充液流路这两者。
血液回路11由比如具有挠性的管等构成。在血液回路11中,从血液的流动的上游侧到下游侧,依次设置有血液泵111、血液净化器12、气液分离器112。血液泵111是输送血液的送液泵。气液分离器112用于从血液中除去气泡。
从使用反渗透膜(RO(Reverse Osmosis)膜)而制造清洁的水(称为透析用水)的RO装置(在图中未示出),向透析液流路13a供给透析用水。另外,向透析液流路13a供给A原液及B原液的两种透析液原液。两种原液分别贮存在原液贮存箱151中,通过原液流路152从原液贮存箱151分别将A原液和B原液供给到透析液流路13a。在两原液流路152中分别设置作为输送A原液或B原液的送液泵的原液注入泵153。通过在透析液流路13a中在透析用水中混合A原液及B原液来调节透析液。调整的透析液通过复式泵16,导入血液净化器12中。
来自血液净化器12的排液通过排液流路14排出。复式泵16跨过透析液流路13a和排液流路14设置,按照导入血液净化器12的透析液的量和从血液净化器12中排出的排液的量相等的方式进行泵动作。在排液流路14上,以绕过复式泵16的方式设置除水流路14a,在此除水流路14a上设置有除水泵17。如果驱动除水泵17,则与导入血液净化器12中的透析液的量相比较,从血液净化器12中排出的排液的量多,进行血液的除水。通过调整除水泵17的液体输送量,可调整血液中的除水量。
在本实施方式的血液净化装置10中,作为设置于血液回路11、液体供给流路13(在此为透析液流路13a)或排液流路14的送液泵的至少一者,使用本发明的隔膜泵1。在图1的例子中,示出了除水泵17使用隔膜泵1的情况,但不限于此,作为血液泵111、原液注入泵153、复式泵16等的其他送液泵,也可以使用隔膜泵1。
另外,图1的结构只不过是一个例子,血液净化装置10的具体结构可以适当变更。
(隔膜泵1)
图2A为本方式的隔膜泵1的概况结构图,图2B为壳体的剖视图,图2C为往复运动泵的概况结构图。如图2A~图2C所示的那样,隔膜泵1具有:壳体2;将壳体2内的空间划分为第1空间2a和第2空间2b的隔膜3,具有向第1空间2a导入送液对象液体(除水泵17的场合为排液)的流入流路4a以及从第1空间2a排出送液对象液体的排出流路4b的送液流路4;通过反复进行填充于第2空间2b的驱动流体的加压、减压,使隔膜3反复位移的驱动部5;能够开闭流入流路4a以及排出流路4b的阀机构6和控制部7。
壳体2由硬质的树脂成形件等构成。壳体2一体地具有与第1空间2a连通且连接有流入流路4a的第1连接部21、以及与第1空间2a连通且连接有流出流路4b的第2连接部22。另外,壳体2一体地具有与第2空间2b连通并向外方突出的突出部23。另外,压力检测装置1具有插座部24,该插座部24与壳体2分体形成,供突出部23插入并连接。虽然在图中未示出,但在插座部24上连接有后述的驱动用流路53,通过将突出部23插入并连接于插座部24,从而使驱动用流路53与第2空间2b连通。壳体2以下述的方式构成,该方式为:通过使突出部23相对插座部24脱离,从而能够从插座部24上卸下,由此,能够一次性使用壳体2。另外,壳体2不需要整体一次性使用,例如也可以按照下述的方式构成,该方式为:能够在比隔膜3靠第2空间2b侧分割,仅使包括第1空间2a的部分的壳体2成为一次性使用。另外,壳体2和插座部24不必分体形成,壳体2和插座部24也可以一体形成。
隔膜3具有可挠性的膜,以将壳体2的内部空间划分为第1空间2a和第2空间2b这两个空间的方式设置在壳体2内。另外,对于壳体2和隔膜3的材质,没有特别限定。
流入流路4a和流出流路4b与壳体2的第1空间2a连通。另外,并不限于此,也可以是流入流路4a与流出流路4b连接,从该连接部而延伸的连接流路与壳体2的第1空间2a连通。在该情况下,壳体2中的第1空间2a的连接口为一个即可,能够削减密封部件等的部件而实现成本的降低。
在流入流路4a上设置有可开闭流入流路4a的流入侧电磁阀6a。另外,在流出流路4b上设有流出侧电磁阀6b。这些流入侧电磁阀6a以及流出侧电磁阀6b构成阀机构6,由控制部7进行开闭控制。
阀机构6由控制部7控制,以对应于隔膜3的位移来开闭流入流路4a和流出流路4b的方式进行控制。更详细地说,在后述的减压工序和加压释放工序中,通过开放流入侧电磁阀6a、关闭流出侧电磁阀6b,将送液对象液体从流入流路4a,导入(吸入)到第1空间2a。另外,在后述的加压工序以及减压释放工序中,通过关闭流入侧电磁阀6a并开放流出侧电磁阀6b,将送液对象液体从第1空间2a向流出流路4b送出。通过重复该动作,进行送液。
驱动部5具有加减压装置51和压力释放机构52。加减压装置51通过反复进行填充于第2空间2b的驱动流体的加压、减压,使隔膜3反复位移。在本实施方式中,作为加减压装置51,使用了往复运动泵51a。
往复运动泵51a也称为往复式运动泵、柱塞泵或者活塞泵,具有经由驱动用流路53与第2空间2b连通的缸体511、在缸体511内可进退地设置的按压件(柱塞或者活塞)512、和使按压件512进退驱动的按压件驱动部513。
另外,作为加减压装置51,也能够使用压缩机、真空发生机等的正压、负压的产生源,但需要用于控制压力的调节器、流路的切换机构,系统结构复杂且变大,动作声音也变大。此外,作为加减压装置51,也可以使用捋管的蠕动泵,但与在本实施方式中作为加减压装置51使用的往复运动泵51a相比,需要因捋管的长年劣化而更换消耗品,或者捋部的动作声音会变大。通过将往复运动泵51a使作加减压装置51,能够作为简易的系统结构而小型化,也能够减小动作声音。
在第2空间2b、驱动用流路53以及缸体511内填充有驱动流体,通过利用往复运动泵51a的按压件驱动部513而使按压件512在缸体511内进退,能够进行驱动流体的加压、减压。在本实施方式中,使用空气作为驱动流体。作为按压件驱动部513,例如,可以使用步进电机。
压力释放机构52用于在利用作为加减压装置51的往复运动泵51a而对驱动流体进行加压或减压之后释放驱动流体的压力(使压力接近大气压)。压力释放机构52具有:一端与第2空间2b连通、另一端向大气释放的压力释放用流路521,以及设置在压力释放用流路521上、对压力释放用流路521进行开闭的压力释放阀522。在图示的例子中,压力释放用流路521的一端与驱动用流路53连接,经由驱动用流路53而与第2空间2b连通。
在本实施方式中,由于使用空气作为驱动流体,因此,使压力释放用流路521的另一端向大气释放。但是,在使用液体作为驱动流体的场合,只要将压力释放用流路521的另一端与贮存该液体的容器连接即可。储存液体的容器可以向大气释放,也可以是例如能够膨胀、收缩为气球状的容器。另外,在使用液体作为驱动流体的场合,难以操作,因此,可以说更优选使用空气作为驱动流体。另外,在本实施方式中,将释放驱动流体的压力设为大气压,但并不限于此,释放驱动流体的压力也可以不是大气压。
在驱动用流路53中设置有空气过滤器531。空气过滤器531是所谓的疏水性过滤器,并且以允许气体通过而不允许液体通过(当允许液体通过时阻力非常高)的方式构成。此外,在比空气过滤器531更靠近往复运动泵51a侧的驱动用流路53中,设有测定驱动流体的压力的压力传感器532。例如,在隔膜3破损等而送液对象液体向第2空间2b侧漏出的场合,空气过滤器531润湿而通过往复运动泵51a进行加压时的驱动流体的压力变高。因此,通过由控制部7判断压力传感器532的输出值是否超过了规定的阈值,能够检测出隔膜泵1的故障。
控制部7除了进行上述故障检测之外,还进行阀机构6的开闭控制、作为加减压装置51的往复运动泵51a的驱动控制、以及压力释放机构52的压力释放阀522的开闭控制。控制部7通过适当组合CPU等的运算元件、存储器等的存储装置、软件、接口等来实现。
下面,对控制部7中的往复运动泵51a的驱动控制、以及压力释放阀522的开闭控制进行说明。如图3所示的那样,控制部7反复依次执行减压工序(步骤S1)、减压释放工序(步骤S2)、加压工序(步骤S3)、加压释放工序(步骤S4)及按压件位置调整工序(步骤S5)。
在步骤S1的减压工序中,首先在步骤S11中,使按压件512从基准位置后退,在步骤S12中判定是否经过了规定时间。在于步骤S12中判定为“否”的场合,返回到步骤S11。在于步骤S12中判定为“是”的场合,在步骤S13中,使按压件512停止。在本实施方式中,基准位置为将按压件512推到底的位置(最前进的位置)。通过进行减压工序,使驱动流体减压,隔膜3以第1空间2a的容积扩大的方式位移。此时,通过控制部7打开流入侧电磁阀6a,关闭流出侧电磁阀6b,由此,送液对象液体从流入流路4a导入(吸入)到第1空间2a中。
在步骤S2的减压释放工序中,在步骤S21中,开放压力释放阀522,将驱动流体释放至大气压,之后,在步骤S22中,关闭压力释放阀522。通过进行减压释放工序,驱动流体成为大气压,因此隔膜3向无负荷状态的位置返回。在步骤S21中开放压力释放阀522之前,控制部7关闭流入侧电磁阀6a,打开流出侧电磁阀6b,以使送液对象液体不逆流。另外,流出侧电磁阀6b也可以关闭。
在步骤S3的加压工序中,在步骤S31中使按压件512进出,在步骤S32中判断是否经过了规定时间。在于步骤S32中判定为“否”时返回到步骤S31。在于步骤S32中判断为“是”的场合,在工序S33中,使按压件512停止。通过进行加压工序,对驱动流体加压,隔膜3位移,使得第1空间2a的容积变窄。此时,通过控制部7维持关闭流入侧电磁阀6a、打开流出侧电磁阀6b的状态,由此,送液对象液体从第1空间2a向流出流路4b送出。
此外,由于通过步骤S2的减压释放工序从外部而吸入空气,因此在加压工序时,与减压工序时相比,填充在第2空间2b、驱动用流路53以及缸体511内的驱动流体的体积变大。因此,例如,在加压工序中,如果使按压件512前进到基准位置,则有可能产生驱动流体过度加压而使隔膜3破损等的不良情况。因此,在使加压时的压力(绝对值)和减压时的压力(绝对值)为相同程度的场合,在加压工序时,与减压工序时相比,需要减小按压件512的移动距离。在本实施方式中,在加压工序时,与减压工序时相比,按压件512的移动距离减小。
在步骤S4的加压释放工序中,在步骤S41中,开放压力释放阀522,将驱动流体释放到大气压。通过进行加压释放工序,驱动流体成为大气压,因此隔膜3返回到无负荷状态的位置。此时,控制部7打开流入侧电磁阀6a,关闭流出侧电磁阀6b,以使送液对象液体不逆流。另外,流入侧电磁阀6a也可以关闭。另外,可以在步骤S4的加压释放工序中关闭两电磁阀6a、6b,在步骤S5的按压件位置调整工序中驱动按压件512后,释放流入侧电磁阀6a,也可以在经过步骤S5再次重复步骤S1的场合,在步骤S1的减压工序中驱动按压件512后,开放流入侧电磁阀6a。
在步骤S5的按压件位置调整工序中,在步骤S51中,使按压件512前进到基准位置(在此为将按压件512推到底的位置),在步骤S52中,使按压件512停止,然后,在步骤S53中,关闭压力释放阀522。如上述的那样,在本实施方式中,在加压工序时,与减压工序时相比,按压件512的移动距离减小,因此,需要通过按压件位置调整工序而使按压件512返回到基准位置。另外,在使加压时的压力(绝对值)比减压时的压力(绝对值)大的场合,在加压工序中使按压件512移动到基准位置,也可以省略步骤S5的按压件位置调整工序。另外,在加压工序中使按压件512比基准位置前进的场合,在按压件位置调整工序中,使按压件512后退而返回基准位置即可。
之后,控制部7在步骤S6中判定是否结束泵动作。在于工序S6中判定为“否”时,返回到步骤S1的减压工序。在于步骤S6中判定为“是”的场合,结束处理。例如,在压力传感器532的输出值超过规定的阈值时,或者在基于用户的操作或程序等的结束命令而输入到控制部7时,结束泵动作。
如图4A所示的那样,在本实施方式的隔膜泵1中,在减压工序中使按压件512后退之后,进行大气释放,在加压工序中使按压件512进出,因此能够使减压时和加压时的缸体511内的按压件512的移动区域共通。因此,能够缩短按压件512的移动距离(行程距离),使往复运动泵51a小型化,有助于隔膜泵1整体的小型化。
与此相对,在不具有压力释放机构52的过去的隔膜泵中,如图4B所示的那样,在于减压工序中使按压件512后退之后,在加压工序中使按压件512进出而使送液对象的流体与驱动流体的压力平衡之后,需要进一步使按压件512进出而对驱动流体进行加压,因此,减压时和加压时的缸体511内的按压件512的移动区域成为不同的区域。因此,在现有构造中,按压件512的移动距离(行程距离)变长,往复运动泵51a大型化。另外,为了缩短按压件512的移动距离(行程距离),也考虑增大缸体511的截面积,但在该情况下,由于按压件512的受压面积增加,所以驱动按压件512的按压件驱动部513大型化。在图4A、图4B中,表示了减压时的隔膜3的动作向虚线方向推移,加压时的隔膜3的动作向单点划线方向推移的情况。
例如,在将隔膜泵1用作血液泵的场合,血液在送液流路4、第1空间2a内流动,因此优选能够将送液流路4以及壳体2从驱动用流路53上卸下,成为一次性的。即使在将隔膜泵1用作其他送液泵的场合,通过能够将送液流路4以及壳体2从驱动用流路53上卸下而一次性使用,也不需要清洗的工夫,提高了便利性。另外,通过一次性使用送液流路4及壳体2,还可以抑制因随时间劣化或透析液中的碳酸钙的析出、透析排液中所含的蛋白质的附着而引起的喷出精度的降低。另外,壳体2不需要整体一次性使用,例如,也可以按照下述的方式构成,该方式为:能够在比隔膜3靠第2空间2b侧分割,仅使包括第1空间2a的部分的壳体2成为一次性使用。
(变形例子)
在本实施方式中,将按压件512压尽的位置作为基准位置,但基准位置可以适当设定。但是,在该情况下,为了使按压件512返回到基准位置,需要具有能够检测按压件512位于基准位置的情况的按压件位置检测部。作为按压件位置检测部,例如,可以使用检测用于按压件驱动部513的电动机等的转速的编码器、或直接检测按压件512的位置的线性电位器等。另外,通过将步进马达(脉冲电机)用作按压件驱动部513,还能够根据步进马达的驱动量(输出脉冲数)检测按压件512的位置。另外,作为按压件位置检测部,可以使用限位开关、应变计、压电元件传感器等的接触式传感器,也可以使用光电传感器、压力传感器等非接触传感器。
进而,也可以具有检测隔膜3的位置的隔膜位置检测部。隔膜位置检测部例如,也可以使用光电传感器等的传感器类来检测隔膜3的位置的方式构成。并且,也可以使用上述编码器、线性电位器的检测结果、步进电动机的驱动量或压力传感器532的输出来推定隔膜3的位置。在具有隔膜位置检测部的场合,控制部7在减压工序中,当隔膜3的位置处于规定的减压位置时,结束该减压工序,在加压工序中,当隔膜3的位置处于规定的加压位置时,结束该加压工序。
图5表示具有按压件位置检测部及隔膜位置检测部的场合的控制流程。图5为在图3的控制流程中,变更了步骤S1的减压工序中的步骤S12、步骤S3的加压工序中的步骤S32、以及步骤S5的按压件位置调整工序的步骤S51的图。
在具有隔膜位置检测部的场合,在步骤S1的减压工序中,在步骤S11中,使按压件512从基准位置后退,在步骤S12中,基于隔膜位置检测部的检测结果或推定结果,判定隔膜3是否处于规定的减压位置。在于步骤S12中判定为“否”的场合,返回到步骤S11。在于步骤S12中判定为“是”的场合,在步骤S13中,使按压件512停止。
另外,在步骤S3的加压工序中,在步骤S31中使按压件512进出,在步骤S32中,基于隔膜位置检测部的检测结果或推定结果,判定隔膜3是否到达规定的加压位置。在于步骤S32中判定为“否”时返回到步骤S31。在于步骤S32中判断为“是”的场合,在步骤S33中,使按压件512停止。
此外,在步骤S5的按压件位置调整工序中,在步骤S511中,使按压件512进出,在步骤S512中,判定按压件512是否位于基准位置。在于步骤S512中判定为“否”的场合,返回到步骤S511,在于步骤S512中判定为“是”的场合,在于步骤S52中停止按压件512后,在步骤S53中关闭压力释放阀522。
通过具有按压件位置检测部,能够更高精度地控制按压件512的移动距离,因此,能够以高的反复精度控制往复运动泵51a的喷射量。另外,通过在按压件驱动部513中使用步进马达机,即使不另外追加传感器等,也可以实现按压件位置检测部,从而有助于部件数量削减及成本降低、及小型化。再有,在使往复运动泵51a停止时,由于可以不通过传感器类进行停止处理,所以可以不受时间滞后的影响,高精度地使推压件512停止在所希望的位置,可以更高精度地任意设定往复运动泵51a的排出量及导入量。
另外,通过以具有隔膜位置检测部,并根据隔膜3的位置而切换加减压的方式构成,能够抑制对隔膜3过度施加负荷,能够抑制隔膜3破损等的不良情况,能够进一步提高安全性,还能够抑制隔膜3的劣化。
进而,也可以使隔膜3自然位移,以使第1空间2a的容积因送液对象液体的液压而扩大。在该情况下,在压力释放阀522开放的状态下,例如,通过设置在流入侧电磁阀6a的上游的规定的送液驱动源,隔膜3以利用送液对象液体的液压而使第1空间2a的容积扩大的方式位移,由此,送液对象液体流入第1空间2a内。另外,通过在压力释放阀522关闭的状态下驱动加减压装置51(往复运动泵51a),对驱动流体加压,隔膜3以第2空间2b的容积扩大的方式位移,从而送液对象液体从第1空间2a中流出。
(实施方式的作用以及效果)
如以上说明的那样,在本实施方式的隔膜泵1中,驱动部5具有压力释放机构52,该压力释放机构52用于在通过加减压装置51(往复运动泵51a)而对驱动流体进行加压或者减压之后释放驱动流体的压力。
通过具有压力释放机构52,能够在驱动流体的减压(或加压)之后释放驱动流体的压力,迅速地进行驱动流体的加压(或减压)。其结果是,能够缩短驱动流体的减压、加压的循环时间、即隔膜3的位移的周期,能够实现高流量的隔膜泵1。
另外,在不具有压力释放机构52的场合,在驱动流体减压后或加压后,膜片3与压件512的移动配合而逐渐返回无负荷状态的位置,因此,对隔膜3施加负荷(张力)的时间变长。如本实施方式那样,具有压力释放机构52,在驱动流体减压后或加压后释放压力,由此,隔膜3瞬时返回到无负荷状态的位置,所以,能够缩短负荷(张力)施加于隔膜3的时间。即,按照本实施方式,能够减少对隔膜3造成的损伤,能够实现高寿命的隔膜泵1。
并且,在不具有压力释放机构52的场合,驱动流体处于密封的状态。因此,在空气用作驱动流体的场合,由于温度的影响,空气膨胀或收缩,即使使按压件512以相同的行程而动作,也不能获得所期望的隔膜3的位移,送液量可能产生偏差。另外,当驱动流体成为高温而膨胀时,也具有对隔膜3施加较大的负荷,隔膜3破损的危险。按照本实施方式,通过在每次驱动流体的加压、减压时释放压力,能够消除驱动流体的温度的影响,能够抑制隔膜3的破损等的不良情况,并且能够高精度地控制送液量。
进而,按照本实施方式,在将加减压装置51使作往复运动泵51a的场合,缩短按压件512的移动距离(行程距离),能够实现加减压装置51的小型化。另外,通过将往复运动泵51a使作加减压装置51,与一般的压缩机等相比,能够实现振动少、动作声音小的隔膜泵1。
(实施方式的总结)
接着,引用实施方式中的标号等记载根据以上说明的实施方式掌握的技术构思。但是,以下记载中的各标号等并不将权利要求书中的构成要素限定于实施方式中具体示出的部件等。
[1]一种隔膜泵(1),该隔膜泵(1)包括:壳体(2);隔膜(3),该隔膜(3)将上述壳体(2)内的空间划分为第1空间(2a)和第2空间(2b);送液流路(4),该送液流路(4)具有将送液对象液体导入到上述第1空间(2a)的流入流路(4a)、以及从上述第1空间(2a)中喷射上述送液对象液体的流出流路(4b);驱动部(5),该驱动部(5)具有加减压装置(51),该加减压装置(51)通过反复进行填充于上述第2空间(2b)的驱动流体加压、减压,使上述隔膜(3)反复位移;阀机构(6),该阀机构(6)用于开闭上述流入流路(4a)和上述流出流路(4b),上述驱动部(5)具有压力释放机构(52),该压力释放机构(52)用于在利用上述加减压装置(51)对上述驱动流体进行加压或减压之后释放上述驱动流体的压力。
[2]根据[1]所述的隔膜泵(1),其中,具有控制部(7),该控制部(7)控制上述加减压装置(51)以及上述压力释放机构(52),上述控制部(7)反复执行通过上述加减压装置(51)对上述驱动流体进行减压的减压工序、通过上述压力释放机构(52)释放上述驱动流体的压力的减压释放工序、通过上述加减压装置(51)对上述驱动流体进行加压的加压工序、通过上述压力释放机构(52)释放上述驱动流体的压力的加压释放工序。
[3]根据[2]所述的隔膜泵(1),其中,上述加减压装置(51)由往复运动泵(51a)构成,该往复运动泵(51a)具有与上述第2空间(2b)连通的缸体(511)、能够在上述缸体(511)内进退地设置的按压件(512)以及驱动上述按压件(512)进退的按压件驱动部(513),通过上述按压件驱动部(513)使上述按压件(512)在上述缸体(511)内进退,由此进行上述驱动流体的加压、减压。
[4]根据[3]所述的隔膜泵(1),其中,上述控制部(7)按照下述的方式构成,该方式为:在上述减压工序中,通过使上述按压件(512)从基准位置后退来对上述驱动流体进行减压,并且,在上述加压释放工序之后,进行使上述按压件(512)移动至上述基准位置的按压件位置调整工序。
[5]根据[4]所述的隔膜泵(1),其中,具有能够检测出上述按压件(512)位于上述基准位置的按压件位置检测部。
[6]根据[2]~[5]中任一项所述的隔膜泵(1),其中,上述隔膜泵(1)具有检测上述隔膜(3)的位置的隔膜位置检测部,在上述减压工序中,当上述隔膜(3)的位置位于规定的减压位置时,上述控制部(7)结束该减压工序,在上述加压工序中,当上述隔膜(3)的位置位于规定的加压位置时,上述控制部(7)结束该加压工序。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的隔膜泵(1),其中,上述驱动流体为空气,上述压力释放机构(52)具有:一端与所述第2空间(2b)连通且另一端向大气开放的压力释放用流路(521);以及设置于上述压力释放用流路(521)且对上述压力释放用流路(521)进行开闭的压力释放阀(522)。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的隔膜泵(1),其中,该隔膜泵(1)具有连接上述驱动部(5)的插座部(24),上述壳体(2)和上述隔膜(3)以能够相对于上述插口部(24)拆卸的方式设置。
[9]一种血液净化装置(10),其中,设置在血液回路(11)、液体供给流路(13)、或者排液流路(14)中的送液泵中的至少一者是[1]~[7]中任一项所述的隔膜泵(1),该血液回路(11)使患者的血液体外循环,上述液体供给流路(13)将供给液供给到上述血液回路(11)或设置在上述血液回路(11)上的血液净化器(12),上述排液流路(14)排出来自上述血液净化器(12)的排液。
以上,说明了本发明的实施方式,但上述记载的实施方式并不限定权利要求书的发明。另外,应该注意的是,在实施方式中说明的特征的组合的全部不限定于用于解决发明的课题的方案所必须。
本发明在不脱离其主旨的范围内能够适当变形而实施。例如,在上述实施方式中,对阀机构6由电磁阀构成的情况进行了说明,但阀机构6也可以由止回阀构成。
标号的说明:
标号1表示隔膜泵;
标号2表示壳体;
标号2a表示第1空间;
标号2b表示第2空间;
标号3表示隔膜;
标号4表示送液流路;
标号4a表示流入流路;
标号4b表示流出流路;
标号5表示驱动部;
标号51表示加减压装置;
标号51a表示往复运动泵;
标号511表示缸体;
标号512表示按压件;
标号513表示按压件驱动部;
标号52表示压力释放机构;
标号521表示压力释放用流路;
标号522表示压力释放阀;
标号53表示驱动用流路;
标号531表示空气过滤器;
标号532表示压力传感器;
标号6表示阀机构;
标号6a表示流入侧电磁阀;
标号6b表示流出侧电磁阀;
标号7表示控制部;
标号10表示血液净化装置;
标号11表示血液回路;
标号111表示血液泵;
标号112表示气液分离器;
标号12表示血液净化泵;
标号13表示液体供给流路;
标号13a表示透析液流路;
标号14表示排液流路;
标号14a表示除水流路;
标号151表示原液贮存箱;
标号152表示原液流路;
标号153表示原液注入泵;
标号16表示复式泵;
标号17表示除水泵。
Claims (7)
1.一种隔膜泵,该隔膜泵包括:壳体;隔膜,该隔膜将上述壳体内的空间划分为第1空间和第2空间;送液流路,该送液流路具有将送液对象液体导入到上述第1空间的流入流路、以及从上述第1空间中喷射上述送液对象液体的流出流路;驱动部,该驱动部具有加减压装置,该加减压装置通过反复进行填充于上述第2空间的驱动流体的加压、减压,使上述隔膜反复位移;阀机构,该阀机构用于开闭上述流入流路和上述流出流路,上述驱动部具有压力释放机构,该压力释放机构用于在利用上述加减压装置对上述驱动流体进行加压或减压之后释放上述驱动流体的压力,
该隔膜泵还包括控制部,该控制部控制上述加减压装置以及上述压力释放机构,
上述加减压装置由往复运动泵构成,上述往复运动泵具有与上述第2空间连通的缸体、能够在上述缸体内进退地设置的按压件以及驱动上述按压件进退的按压件驱动部,通过上述按压件驱动部使上述按压件在上述缸体内进退,由此进行上述驱动流体的加压、减压,
上述控制部反复执行:减压工序,该减压工序中,通过上述加减压装置使上述按压件在上述缸体内进退以对上述驱动流体进行减压;减压释放工序,该减压释放工序中,通过上述压力释放机构释放上述驱动流体的压力;加压工序,该加压工序中,通过使上述按压件的移动距离比上述减压工序时的基准位置的移动距离小的方式移动到规定的位置,由此对上述驱动流体进行加压;加压释放工序,该加压释放工序中,通过上述压力释放机构释放上述驱动流体的压力;按压件位置调整工序,该按压件位置调整工序中,使上述按压件移动至上述基准位置。
2.根据权利要求1所述的隔膜泵,其中,上述控制部按照下述方式构成,该方式为:在上述减压工序中,通过使上述按压件从上述基准位置后退来对上述驱动流体进行减压。
3.根据权利要求2所述的隔膜泵,其中,具有能够检测出上述按压件位于上述基准位置的按压件位置检测部,
上述控制部在上述按压件位置调整工序中,基于上述按压件位置检测部的检测,将上述按压件从上述规定的位置移动至上述基准位置。
4.根据权利要求1所述的隔膜泵,其中,该隔膜泵具有检测上述隔膜的位置的隔膜位置检测部,在上述减压工序中,当上述隔膜的位置处于规定的减压位置时,上述控制部结束该减压工序,在上述加压工序中,当上述隔膜的位置处于规定的加压位置时,上述控制部结束该加压工序。
5.根据权利要求1所述的隔膜泵,其中,上述驱动流体为空气,上述压力释放机构具有:一端与上述第2空间连通且另一端向大气释放的压力释放用流路;以及设置于上述压力释放用流路且对上述压力释放用流路进行开闭的压力释放阀。
6.根据权利要求1所述的隔膜泵,其中,该隔膜泵具有连接上述驱动部的插座部,上述壳体和上述隔膜以能够相对于上述插座部拆卸的方式设置。
7.一种血液净化装置,其中,设置在血液回路、液体供给流路、或者排液流路中的送液泵中的至少一者是权利要求1所述的隔膜泵,该血液回路使患者的血液体外循环,该液体供给流路将供给液供给到上述血液回路或设置在上述血液回路上的血液净化器,上述排液流路排出来自上述血液净化器的排液。
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