JP2008178444A - ローラポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】輸液装置等に取付ける際に、装置本体外側面での取付けスペースを小さくし、かつ、チューブをロータの外周から外れないようにセットできるローラポンプを提供する。
【解決手段】このローラポンプ２０は、ハウジングと、ハウジング内に回転可能に装着されたロータ３０と、このロータ３０外周に支持された複数のローラ３６と、ハウジングに開閉可能に取付けられたカバー部材２２とを備え、ロータ３０の回転によりローラ３６がチューブ１９を圧閉しつつ、チューブ１９の長さ方向にしごかれて送液するもので、ロータ３０がハウジングの前面（２１）に対してほぼ平行な回転軸２６で支持され、その外周一部が前面１６からアーチ状に露出して配置され、カバー部材２２内面の湾曲した凹部４９にチューブ１９を収容して、ロータ３０外周との間でチューブ１９を押圧するように、ハウジングに取付けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば血液、透析液、薬品等の液体を循環又は供給するのに用いられるローラポンプに関し、特に医療用輸液装置又は血液処理用装置に好適に用いられるローラポンプに関する。

血液、透析液、薬品等の液体を循環又は供給するのに用いられるポンプとして、ローラポンプが知られている。ローラポンプは、外周に二個以上のローラが取付けられたロータを有しており、このロータとハウジング内周との間に、輸液に用いられるチューブを挟持させ、ロータの回転に伴ってローラがチューブを圧閉しつつ、該チューブの長さ方向にしごくことにより、該チューブ内の流体を送液するように構成されている。

ローラポンプは、医療用輸液装置、血液処理用装置等の送液手段として汎用されており、医療用輸液装置、血液処理用装置等の外側面には、上記ローラポンプが複数台配設されている。そして、チューブ回路が上記ローラポンプに連結されて、血液、透析液、薬品等の液体を送液するようになっている。

このようなローラポンプとして、下記特許文献１には、チューブの案内部となる円弧内周面を有するケーシングが、カバーの開閉動作に伴ってスライドするようにし、カバーを閉じるときにはチューブをロータに向けて押圧するようにスライドし、カバーを開くときにはチューブを開放するようにスライドするものが開示されている。

また、下記特許文献２には、ロータのフランジに切欠きを設け、この切欠きを通してチューブをフランジの内側に取り込むようにし、チューブの脱着時にロータを回転させることによって、チューブがロータの外周に自動的に装着され又は取り外されるようにしたものが開示されている。

更に、下記特許文献３には、装置本体の前面に、上記のようなローラポンプが複数台設置された血液浄化システムが開示されている。
特開２００５−１０５８６２号公報 特開２００５−１８８３６０号公報 特開２００６−３１４４５８号公報

しかしながら、上記特許文献１，２に記載されたローラポンプは、チューブの脱着をロータの回転軸方向から行うようになっており、これを医療用輸液装置、血液処理用装置等に取付ける場合には、上記特許文献３に示されるように、装置本体の前面に対して、ロータの回転軸が垂直方向になるように配設される。その結果、少なくともロータの円形分に相当する取付けスペースが要求され、装置本体の前面のスペースを狭めてしまい、他の装置を設置するスペースが十分にとれなくなることがあった。

また、上記特許文献１，２に記載されたローラポンプは、チューブの脱着をロータの回転軸方向から行うようになっているため、ロータの円周に沿ってチューブが配置されているかどうかは確認しやすいが、ロータの軸方向においてチューブが正しい位置に配置されているかどうかは確認しにくいという欠点があり、チューブがロータの背面側に落ち込んでロータの外周から外れているのを見逃してしまう可能性があった。

したがって、本発明の目的は、医療用輸液装置又は血液処理用装置に取付ける場合に、装置本体の外側面における取付けスペースを小さくすることができ、かつ、チューブをロータの外周から外れないように確実にセットできるようにしたローラポンプを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のローラポンプは、医療用輸液装置又は血液処理用装置の外側面に取付けられるローラポンプにおいて、
ポンプ本体部を収容するハウジングと、
このハウジング内に回転可能に装着され、該ハウジングの前面に少なくとも一部が露出したロータと、
このロータの外周に該ロータの回転軸と平行な支軸を介して支持された少なくとも二つのローラと、
前記ハウジングに開閉可能に取付けられ、前記ロータの外周に沿って配設される弾性を有するチューブを保持するカバー部材とを備え、
前記ロータの回転に伴って前記ローラが前記チューブを圧閉しつつ、該チューブの長さ方向にしごくことにより、該チューブ内の流体を送液するように構成されており、
前記ロータが前記ハウジングの前面に対してほぼ平行な回転軸によって支持されて、その外周の一部が前記前面からアーチ状に露出するように配置されており、
前記カバー部材は、その内面に湾曲した凹部を有し、前記チューブをこの凹部に収容して、前記ロータの外周との間で該チューブを押圧するように、前記ハウジングに取付けられており、
前記ハウジングは、前記医療用輸液装置又は血液処理用装置の外側面に前面が位置すると共に、前記ロータの前面から露出する外周部分が上下に配設されるように、前記医療用輸液装置又は血液処理用装置に取付けられていることを特徴とする。

本発明のローラポンプによれば、ハウジングの前面からアーチ状に露出したロータの外周と、カバー部材の湾曲した凹部内面との間に、チューブを挟持して押圧させ、その状態でロータを回転させることにより、ローラがチューブを圧閉しつつ、チューブの長さ方向にしごくので、チューブ内の流体を送液することができる。

そして、本発明のローラポンプでは、ロータの回転軸に対してほぼ直交する方向から、ハウジングの前面からアーチ状に露出したロータの外周に整合するようにチューブを装着することになるので、チューブがロータの外周から外れていないかどうかを確認しやすくなり、チューブを確実にセットすることができる。

また、医療用輸液装置又は血液処理用装置の外側面にハウジングの前面が位置するように取付けられ、ロータがハウジングの前面に対して横方向（外周面を前面側に向けた方向）に配置されているので、上記各種装置の外側面における取付けスペースが小さくなり、外側面に装着できる装置の数を多くすることができる。

更に、前記外側面に取付けられた状態で、ロータのハウジングの前面から露出する外周部分が上下に配設されるように設置されているので、チューブを上下に配設することになり、チューブのセット時にロータが軸方向にずれにくくなり、チューブのセットミスをより確実に防止することができる。

本発明のローラポンプにおいて、前記カバー部材は、前記チューブを前記凹部に収容し、前記ハウジングに取付けられた状態で、前記チューブを前記ロータに向けて押圧する付勢手段を有していることが好ましい。これによれば、カバー部材をハウジングに取付けると、カバー部材が上記付勢手段によってチューブをロータに向けて押圧するので、ロータのローラによるチューブの圧閉をより確実に行わせることができる。

本発明の一態様においては、前記カバー部材は、その一側を前記ハウジングに回動可能に取付けられ、前記ハウジングに対して回動することにより、前記ハウジングの前面から露出する前記ロータの外周を覆うように装着されることが好ましい。これによれば、チューブをロータとカバー部材の凹部との間に配設して、カバー部材を閉じることによりチューブを装着でき、また、カバー部材を開くことによりチューブを取出すことができる。

本発明の別の態様においては、前記カバー部材は、前記ハウジングとは別体に構成され、前記チューブを前記凹部に収容した状態でユニット化されており、前記ハウジングと前記カバー部材との間には、前記カバー部材を前記ハウジングに対して着脱可能に固定するロック手段が設けられていることが好ましい。これによれば、ユニット化されたカバー部材とチューブとを、ハウジングに取付けるだけで、チューブをセットすることができるので、作業性を更に良好にすることができ、セットミスも更に少なくすることができる。

本発明のローラポンプによれば、ロータの回転軸に対してほぼ直交する方向から、ハウジングの前面からアーチ状に露出したロータの外周に整合するようにチューブを装着させることができるので、チューブがロータの外周から外れていないかどうかを確認しやすくなり、チューブを確実にセットすることができる。

また、医療用輸液装置又は血液処理用装置の外側面にハウジングの前面が位置するように取付けられ、ロータがハウジングの前面に対して横方向（外周面を前面側に向けた方向）に配置されているので、上記各種装置の外側面における取付けスペースが小さくなり、外側面に装着できる装置の数を多くすることができる。

更に、前記外側面に取付けられた状態で、ロータのハウジングの前面から露出する外周部分が上下に配設されるように設置されているので、チューブを上下に配設することになり、チューブのセット時にロータが軸方向にずれにくくなり、チューブのセットミスをより確実に防止することができる。

本発明において、血液処理用装置としては、例えば（持続緩除式）血液ろ過透析装置、（持続的）血液ろ過装置、（持続的）血液透析装置、体外限外ろ過装置、血漿吸着装置、血漿交換装置、免疫吸着装置などが挙げられる。

次に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

図１〜６には、本発明によるローラポンプの一実施形態が示されている。このローラポンプは、図１に示されるような血液処理用装置１０等に適用される。すなわち、血液処理用装置１０は、車輪１１を有する脚部１２によって支持された装置本体１３を有している。装置本体１３の上面には操作パネル１４が設けられ、更に、操作パネル１４上にディスプレイ１５が取付けられている。装置本体１３の前面１６及び側面１７,１８には、チューブ１９の回路と、本発明によるローラポンプ２０とが取付けられている。

ローラポンプ２０は、装置本体１３に取付けられた基板２１と、この基板２１に対して開閉可能に取付けられたカバー部材２２とを有している。そして、チューブ１９を、この基板２１とカバー部材２２との間に挟み込んで、ロータ３０を回転させることにより、チューブ１９内の血液を所定の速度で送液するようになっている。なお、装置本体１３の前面１６又は側面１７，１８に上記基板２１を取付けることにより、ローポンプ２０の本体部（駆動部等）は、装置本体１３内に収容されることになる。したがって、この実施形態の場合、装置本体１３が本発明におけるハウジングをなし、基板２１の表面が本発明におけるハウジングの前面をなしている。

図２に示すように、基板２１の裏面側には枠体２１ａが取付けられている。この枠体２１ａにはモータ２３が取付けられ、その駆動軸２４にはタイミングプーリ２５が装着されている。モータ２３としては、回転制御が可能なステッピングモータが好ましく用いられる。更に、枠体２１ａには、前記モータ２３の駆動軸２４と平行に回転軸２６が支持されており、この回転軸２６の一端にはタイミングプーリ２７が装着されている。そして、駆動軸２４に装着されたタイミングプーリ２５と、回転軸２６に装着されたタイミングプーリ２７との間に、タイミングベルト２９が張設されており、モータ２３の回転によって回転軸２６が回転するようになっている。回転軸２６の他端には、ロータ３０が取付けられている。回転軸２６の他端は、更に枠体２１ａの外側面に突出し、そこに回転板３９が装着されている。この回転板３９の外周には、所定間隔をおいて放射状に配置されたマーク３９ａが付されている。そして、枠体２１ａの外側面には、この回転板３９の外周を挟むような形状をなすセンサ４０が取付けられている。したがって、回転軸２６の回転と一緒に、回転板３９が回転すると、センサ４０がマーク３９ａの移動を検出して、回転数や回転速度を算出できるようになっている。

図３に示すように、ロータ３０は、中心に配置された筒軸３１と、この筒軸３１の両端面に取付けられた円板３２,３３とを有している。各円板３２,３３の外周には、所定角度ごとに配列された複数の孔３８がそれぞれ設けられている。円板３２,３３の間には、それらの周縁に沿ってローラ３６と、ガイド３７とが交互に配列されている。ローラ３６は、軸３６ａを有し、一対の円板３２,３３の前記孔３８に、その両端部を挿入されて回転可能に支持されている。ガイド３７は、軸方向中間部が縮径して鼓形状をなしており、その中心に配置された軸３７ａの両端部が、前記ローラ３６と同様に、円板３２,３３の孔３８に挿入されて回転可能に支持されている。前述したように、ローラ３６とガイド３７は交互に配列されて、この実施形態の場合は、全周にそれぞれ６個ずつ配置されている。但し、ガイド３７は必ずしも必要なものではなく、また、ローラ３６の数は、少なくとも２つ以上あればよい。

再び図２を参照すると、カバー部材２２は、この実施形態の場合は箱形をなし、その内面中央部に、支持台４１と、可動板４２と、押え部材４８とが取付けられている。図４を併せて参照すると、支持台４１の４隅には、孔４３が形成され、この孔４３の支持台４１の裏面側における端部には、凹部４６が設けられている。また、孔４３の支持台４１の表面側における端部には、スプリング収容凹部４７が形成されている。そして、支持台４１の背面側から、孔４３にボルト４４が挿入され、ボルト４４の頭部は凹部４６内に収容されている。更に、ボルト４４の支持台４１の表面側への挿出部分外周には、スプリング４５が装着され、このスプリング４５の一端は、スプリング収容凹部４７内に収容されて支持されている。更に、ボルト４４の先端部は、可動板４２に螺着されて固定され、スプリング４５の他端は可動板４２に当接支持されている。スプリング４５は、その状態で圧縮され、可動板４２を押出すように弾性付勢している。

そして、可動板４２の表面側には、押え部材４８がネジ止めされて固着されている。押え部材４８は、その表面側の中央部に縦長のチューブ収容凹部４９を有している。チューブ収容凹部４９は、図４（ｂ）に示すように、円弧状の湾曲した内面を有し、この内面はロータ３０の外周に適合する形状をなしている。更に、チューブ収容凹部４９の上下端部には、断面V字状をなすガイド溝５０がそれぞれ形成されている。チューブ１９はガイド溝５０を通り、チューブ収容凹部４９に収容されて、ロータ３０の外周面に押圧されるようにして取付けられることになる。

図２に示すように、カバー部材２２は、基板２１にヒンジ２８を介して開閉可能に取付けられており、カバー部材２２の一側面に設けた留め具５１と、基板２１の対応する側面に設けたフック５２とによって、閉じた状態をロックできるようになっている。留め具５１は、フック５２に引掛けられる引掛け部５１ａと、レバー５１ｂとを有している。

基板２１は、血液処理用装置１０の装置本体１３の、例えば前面１６に固定配置される。この場合、ロータ３０は、その外周の一部が基板２１に設けられた開口部３５から、アーチ状に突出した状態になる。そして、ロータ３０の側面（外周面）が、装置本体１３に対して上下方向となるように、ローラポンプ２０は配置されている。

図５は、チューブ１９を挟んで、カバー部材２２を閉じた状態を示している。この図に示されるように、カバー部材２２の外側面中央には、窓部５３が形成されている。この窓部５３は抜き孔になっているか、若しくは、透明なパネルを装着して構成されており、内部が視認できるようになっている。また、図４（ｂ）に示すように、支持台４１の中央部には、抜け孔５６が形成されており、前記窓部５３及びこの抜け孔５６を通して、押え部材４８の背面側が外部から見えるようになっている。そして、押え部材４８は、透明又は半透明な樹脂材料で構成されており、図５に示すように、チューブ１９及びロータ３０がカバー部材２２の外側から透けて見えるようになっている。

図６は、チューブ１９を挟んで、カバー部材２２を閉じた状態を示す断面図である。この図に示されるように、チューブ１９は、カバー部材２２の押え部材４８のチューブ収容凹部４９に収容された状態で、ロータ３０のローラ３６によって押圧され、その部分が、血液が通過できない圧閉部５４をなしている。この場合、ロータ３０がどのような回転角度にあっても、チューブ収容凹部４９に少なくとも２つのローラ３６が位置するようになっている。したがって、チューブ１９は、チューブ収容凹部４９内において、少なくとも２つのローラ３６によって圧閉され、その間の空間が封入部５５となる。そして、ロータ３０の回転により、この封入部５５が移動して、チューブ１９内の血液がロータ３０の回転量に応じて、送液されるようになっている。なお、ボルト４４の外周に装着されたスプリング４５は、可動板４２を介して押え部材４８を、ロータ３０に押し付けるようになっている。

次に、ローラポンプ２０の使用方法について説明する。

血液処理用装置１０の前面１６及び側面１７に配設されたチューブ１９を、ローラポンプ２０に接続して、血液を送液する操作は、次のようにして行うことができる。

まず、ローラポンプ２０のカバー部材２２を開き、基板２１の開口部３５から露出しているロータ３０の外周面に、チューブ１９を整合させる。その状態で、カバー部材２２を閉じていき、ロータ３０の外周面に載ったチューブ１９が、押え部材４８のチューブ収容凹部４９に入るように位置合わせして、カバー部材２２を閉じる。そして、留め具５１の引掛け部５１ａを、フック５２に引掛け、レバー５１ｂを倒すことによって、カバー部材２２を基板２１に閉じた状態にロックする。

すると、図６に示すように、スプリング４５の付勢力によって、押え部材４８がロータ３０に向けて押圧され、ロータ３０と押え部材４８との間に挟まれたチューブ１９が、ローラ３６が配置された部分で押し潰されて、圧閉部５４が形成される。この状態で、モータ２３を動作させ、駆動軸２４、タイミングプーリ２５、タイミングベルト２９、タイミングプーリ２７、回転軸２６を介して、ロータ３０を回転させると、前述したように、圧閉部５４で挟まれた封入部５５がチューブ１９をしごくように移動して、チューブ１９内を流れる血液を送液することができる。

ロータ３０の回転は、図２に示す回転板３９及びセンサ４０によって検出され、モータ２３を制御することによって、チューブ１９内を流れる血液の流速を、任意の値に設定することができる。

そして、このローラポンプ２０においては、図５に示したように、カバー部材２２を閉じた状態で、カバー部材２２の窓部５３を通して、チューブ１９及びロータ３０を透かして見ることができるため、チューブ１９がロータ３０のローラ３６上に、正しく重なっているかどうかを確認することができる。したがって、チューブ１９のセッティングミスを防止し、送液を確実に行わせることができる。

また、図１に示すように、ロータ３０はその外周面を、取付面となる前面１６又は側面１７からアーチ状に露出するように配設されているので、ローラポンプ２０の設置スペースを比較的小さくすることができ、チューブ１９の回路の取付スペースを広く確保できると共に、ローラポンプ２０をより多く設置するこが可能となる。更に、ロータ３０の外周が、装置本体１３に対して、上下方向になるように配置されているので、チューブ１９をロータ３０の外周にあてがう際に、チューブ１９を重力によって垂らした状態で、作業を行うことができ、作業性を向上させることができる。なお、本発明のローラポンプ２０は、上記実施形態に示したような、血液処理用装置１０に限らず、各種の医療用輸液装置に適用することもできる。

図７には、本発明によるローラポンプの他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付して、その説明を省略することにする。

この実施形態におけるローラポンプ２０ａは、カバー部材６０が、蓋板６２と、ガイドピン６１とを有している。ガイドピン６１は、蓋板６２の内面の四隅に立設されており、血液処理用装置１０の前面１６に取付けられた基板２１のガイド孔６３に挿入されるようになっている。また、押え部材４８のチューブ収容凹部４９の上下に形成されたガイド溝５０ａは、断面が円弧状であって、かつ、開口部が内部の内径よりも狭い蟻溝状をなしており、チューブ１９を弾性的に嵌合させることによって、チューブ１９に予めカバー部材６０を装着できるようになっている。

このように、この実施形態では、カバー部材６０が、基板２１側に設けられた本体部とは別体に構成され、チューブ１９を予め取付けてユニット化されている。

そして、使用時においては、蓋板６２に立設されたガイドピン６１を、基板２１のガイド孔６３に差し込むことによって、チューブ１９は押え部材４８のチューブ収容凹部４９に挿入保持された状態で、基板２１の開口部３５から露出するロータ３０の外周に整合するようにあてがわれ、チューブ１９が位置ズレすることなくセットされる。

一方、血液処理用装置１０の前面１６には、前記実施形態と同様な留め具５１が取付けられており、また、蓋板６２には、この留め具５１に係合するフック５２が固着されている。したがって、蓋板６２のガイドピン６１を、基板２１のガイド孔６３に挿入し、セットした状態で、留め具５１の引掛け部５１ａを、フック５２に引掛け、レバー５１ｂを倒すことによって、カバー部材６０を被せた状態で固定することができる。したがって、この実施形態では、チューブ１９のローラポンプ２０ａへのセッティングを容易に、かつ、確実に行うことができる。

なお、この実施形態では、上記留め具５１及びフック５２が、本発明におけるロック手段を構成しているが、ロック手段としては、上記構成に限らず、当業者が適宜採用し得る各種のロック機構を採用することができる。

本発明によるローラポンプを装着した血液処理用装置の一例を示す斜視図である。 本発明によるローラポンプの一実施形態を示し、カバー部材を開いた状態を示す斜視図である。 同ローラポンプにおけるロータを示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 同ローラポンプのカバー部材側に設けられる押え部材等を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は平面図である。 同ローラポンプのカバー部材を閉じた状態を示す正面図である。 同ローラポンプのカバー部材を閉じた状態における側断面図である。 本発明によるローラポンプの他の実施形態を示す、カバー部材を取外した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 血液処理用装置
１３ 装置本体
１６ 前面
１９ チューブ
２０,２０ａ ローラポンプ
２１ 基板
２１ａ 枠体
２２,６０ カバー部材
２６ 回転軸
３０ ロータ
３６ ローラ
３６ａ 軸
４５ スプリング
４９ チューブ収容凹部
５４ 圧閉部
５５ 封入部

Claims (4)

1. 医療用輸液装置又は血液処理用装置の外側面に取付けられるローラポンプにおいて、
   ポンプ本体部を収容するハウジングと、
   このハウジング内に回転可能に装着され、該ハウジングの前面に少なくとも一部が露出したロータと、
   このロータの外周に該ロータの回転軸と平行な支軸を介して支持された少なくとも二つのローラと、
   前記ハウジングに開閉可能に取付けられ、前記ロータの外周に沿って配設される弾性を有するチューブを保持するカバー部材とを備え、
   前記ロータの回転に伴って前記ローラが前記チューブを圧閉しつつ、該チューブの長さ方向にしごくことにより、該チューブ内の流体を送液するように構成されており、
   前記ロータが前記ハウジングの前面に対してほぼ平行な回転軸によって支持されて、その外周の一部が前記前面からアーチ状に露出するように配置されており、
   前記カバー部材は、その内面に湾曲した凹部を有し、前記チューブをこの凹部に収容して、前記ロータの外周との間で該チューブを押圧するように、前記ハウジングに取付けられており、
   前記ハウジングは、前記医療用輸液装置又は血液処理用装置の外側面に前面が位置すると共に、前記ロータの前面から露出する外周部分が上下に配設されるように、前記医療用輸液装置又は血液処理用装置に取付けられていることを特徴とするローラポンプ。
2. 前記カバー部材は、前記チューブを前記凹部に収容し、前記ハウジングに取付けられた状態で、前記チューブを前記ロータに向けて押圧する付勢手段を有している請求項１記載のローラポンプ。
3. 前記カバー部材は、その一側を前記ハウジングに回動可能に取付けられ、前記ハウジングに対して回動することにより、前記ハウジングの前面から露出する前記ロータの外周を覆うように装着される請求項１又は２に記載のローラポンプ。
4. 前記カバー部材は、前記ハウジングとは別体に構成され、前記チューブを前記凹部に収容した状態でユニット化されており、前記ハウジングと前記カバー部材との間には、前記カバー部材を前記ハウジングに対して着脱可能に固定するロック手段が設けられている請求項１又は２に記載のローラポンプ。

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