JP2008512595A5 - 弾性を有するシール材を備えたロータリポンプ - Google Patents
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Description
従来から知られるポンプ構造体は、流体を吸引するための吸入口と流体を吐出するための吐出口を備えたハウジングから成り、吸入口と吐出口はハウジング内のロータの通過路にあって互いに離間して配設されている。ロータは少なくとも1個の面を有し、その面とハウジングによって形成される閉空間は、ハウジング内に流体を取り込むためにハウジングの内周を回転移動する。
このようなポンプにおいては、吸入口と吐出口の間の連通が問題になる。この問題を解決するために、特許文献1では、吸入口と吐出口の間に柔軟性のあるフィルムを張った仕切りを設け、ロータの仕切りピースと密着させている。特許文献2では、ロータがハウジングの円弧状の表面をシールする部分を備えている。特許文献3では、ロータのロータ面に対して摺動可能な部材が押圧される。特許文献4では、ハウジングの吐出口と吸入口との間をシールするためにロータが変形可能な種々の部材から成る可動シールを備えている。そして特許文献5では、ロータがハウジングにあって吐出口と吸入口との間をシールするシール材を備えている。
本発明によるポンプは、内部にロータ通路を備え弾性を有する材料から成るハウジングと、ロータ通路の第1の位置でハウジングに取り付けられる吸入口と、ロータ通路の第1の位置から離れた第2の位置でハウジングに取り付けられる吐出口と、ハウジング内で回転可能でハウジングとの接触部の間を流体漏れなくシールするためにハウジングに密着しハウジングを弾性的に膨張させるロータと、ロータに取り付けられ、ロータ通路をシールする少なくとも2個の隅角部と、少なくとも2個の隅角部間のロータ上に形成される少なくとも1個の第1のロータ面と、少なくとも2個の隅角部とハウジングの間で少なくとも1個の第1のロータ面とで形成されてハウジング内で流体を運ぶためにロータの回転によってロータ通路を周回する空間と、ロータ通路に配置され、ハウジングに取り付けられてロータの回転方向に沿って吐出口と吸入口の間に延在する弾性を有するシール材とを備え、ロータの各隅角部が吐出口と吸入口の間を通過する際に、吐出口から吸入口間でシール材から流体が漏洩するのを防ぐために、各隅角部が弾性を有するシール材を変形し、密着する。
先ず図1〜図3を参照して説明する。ポンプは参照符号10が付されるハウジングから成り、ポンプは例えばポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチック成型によって製作される。ハウジング10は流体源に通ずる吸入口11と流体を吐出するための吐出口12から成る。ハウジング10の内部は円筒状になっており、ハウジング10の内部の吐出口12と吸入口11の間には、図1〜図3に示すように時計方向に向けてシール材14が取り付けられている。シール材14については以下により詳しく説明する。
ハウジング10はロータ15を備え、ロータ15はステンレス鋼の加工や、ポリアセタールのような樹脂の精密な射出成形によって製作される。これまでの図を見て分るように、ロータ15は略円形の断面を有しており、ロータ15の回りで等間隔かつ等角度に配置され、ハウジングに密着する4つの隅角部17a、17b、17c、17dと連携する4つの第1のロータ面16a、16b、16c、16dを備えている。即ち、ロータ15が円筒状のハウジング内面13に密着できるように、ロータ15の各隅角部17は円筒状のハウジング内面13の曲面と一致する曲面に整形されている。従って、ロータ面16a、16b、16c、16dがハウジングの内面を移動すると、ロータ面16a、16b、16c、16dは円筒状のハウジング内面13との間にそれぞれ空間18a、18b、18c、18dを形成することになる。もし、ハウジング10が荷重が掛かった時に変形し得る弾性を有するプラスチック材料で形成されていたならば、ロータ15はハウジング10を僅かに膨張させるので、各空間18a、18b、18c、18dの回りの流体は確実に封入されることになる。
シール材14は柔軟性や弾性を有し、例えばハイトレルの商品名で市販されている塊状の弾性材料から作製される。シール材14はハウジング10に取り付けられ、シール材14とハウジング10間で流体が通過することを防止する。シール材14を取り付ける際は接着剤が使われる。接着剤を使う代りに、ツーショット射出成形法を用いてシール材14をハウジング10に取り付けることもできる。後者の場合に、シール材14の材料は漏れを起こさないように、ハウジング10に溶着されなければならない。シール材14は吸入口11に隣接する第1の端部19と吐出口12に隣接する第2の端部20とを有する。シール材14は第1の端部19と第2の端部20の間の距離と同じ長さを有するロータ接触面21を備え、ロータ接触面21は一般に対応する隅角部17a、17b、17c、17dの間に位置するロータ面16a、16b、16c、16dと同じ長さを有し、その表面はロータ面16a、16b、16c、16dの表面形状に合致するように仕上げられる。シール材14の軸方向の長さは少なくともロータ面16a、16b、16c、16dの軸方向の長さに等しい。シール材14は吸入口11から吐出口12間で連続する筒状のハウジング内面13が形成する想像上の筒状空間内に突出する。第1の端部19と第2の端部20の間で撓むシール材14は、ロータ面16a、16b、16c、16dが凹面を形成するロータ15の軸方向に向けて膨出する。
本来的に弾性を有する材料から成るシール材14は、ロータ15によって一度変形しても元の形状に回復し、その作用はシール材14の外側の端部に働く図示しないばねによって助成される。
図1〜図3を参照してポンプの作用を説明する。吸入口11は吸引される流体源に連結し、吐出口12は吸引された流体の輸送先に連結する。ロータ15は図1〜図3に示すように時計方向に回転する。図1に示す位置で、ロータ面16aはロータ接触面21と変形可能に密着する。このように、ハウジング10とロータ15間のこの領域で空間は閉止され、流体の吐出口12から吐出口12への逆流は防止される。この位置では、隅角部17aは吸入口11と並び、一方、ロータ面16b、16c、16dは円筒状のハウジング内面13との間に閉ざされた空間18b、18c、18dをそれぞれ形成する。ロータ15が先行して回転する結果、後述するようにこれらの空間18b、18c、18dは流体で満たされる。
次に図2に示すように、ロータ15が約30度回転すると、空間18dは吐出口12に連通するようになる。対応する隅角部17dはロータ接触面21に接触し、その面をシールする。その結果、ロータ15は空間18dから吐出口12に流体を押し出すことになる。更に、これまで吸入口11と並んでいた隅角部17aが吸入口11から動き出すと、ロータ面16aはシールされたロータ接触面21から離れ、円筒状のハウジング内面13と隅角部17dとロータ接触面21に囲まれた空間18aを形成する。
次に図3を参照して説明する。図1に示した位置からロータ15が更に60度回転すると、これまで吐出口12に隣接する空間18dを形成していたロータ面16dがロータ接触面21に接触し始め、ロータ接触面21をシールするようになる。このように、空間18dは消滅するまでその容積を減少させ、空間の流体は吐出口12に押し出される。同時に、それまでロータ接触面21と接触していたロータ面16aはロータ接触面21から完全に離れて、円筒状のハウジング内面13と空間18aを形成し、空間18aが吸入口11から流体を受けることになる。ロータ面16aと16d間にある隅角部17dは密着していたロータ接触面21から離れ、吸入口11と並び始める。
ロータ15は図1と同じ位置まで動き、流体の吸引を継続する。このように、流体は吸入口11から吐出口12へと運ばれる。
ロータ15が回転するときは何時でも、シール材14は吐出口12と吸入口11の間に隙間ができないように作用する。シール材14の弾性は吸入口11と吐出口12そしてこの領域でロータ15の部分から形成される空間を埋める働きをする。吸入口11又は吐出口12のとの間の圧力差が増大すると、流体がシール材14からロータ15に流れ易くなる。上述のようにばねをシール材14に作用させると、その傾向は減少するので、ポンプは高圧下でも運転できるようになる。このように、ばねによって加えられた圧力によって最大ポンプ圧が設定される。従来のポンプは吸入口と吐出口がハウジングから延びてロータに接触する薄い翼板で仕切られている。そのようなポンプでは吐出口と吸入口の間に流体が留まり、ロータの回転速度と共に翼板の前後に大きな圧力勾配が生ずる。その結果、翼板を通して漏れが起こり易くなる。図に示したポンプでも吸入口と吐出口の間に圧力差は存在するが、流体が空間18a、18b、18c、18dから吐出口12に徐々に絞り出されるため、圧力勾配は緩やかになり、更にロータ15が回転すると、流体は吸入側の空間18a、18b、18c、18dに徐々に導入されることになる。この作用によって流体の漏洩の可能性は減り、ポンプは決められた流量を維持することができる。シール材14は吸入口11と吐出口12の間で流体を入れ替えるための置換器としても作用する。
この実施の形態においては、ロータ15は2個の部品、即ち外部の筒状スリーブ25と内部ロッド26から形成される。ロッド26は半径方向に延びたピン27で留められ、ピン27はスリーブ25に取り付けられた螺旋状のスロットカム28と係合している。ロータ15はこれらのロッド26、ピン27、スロットカム28から成る駆動装置により駆動される。
使用に際しては、図4に示す方向にロータ15が回転すると、図1〜図3で説明したようにポンプが作動し始める。しかし、ロータ15がハウジング10に対して決められた軸位置にあるロッド26と共に逆回転すると、ピン27はスロットカム28に沿って移動し、それによってスリーブ25は第2のロータ面29a、29b、29c、29dが吸入口11と吐出口12に並ぶまでロッド26の軸に沿って軸移動する。このロッド26の逆回転によって、図1〜図3に示したと同様に第2のロータ面29a、29b、29c、29dが流体を吸引するようになる。この場合に、第2のロータ面29a、29b、29c、29dの円弧は小さな角度を有するので、ポンプの吸引量は少なくなり、流速は低くなる。
ポンプはロータ軸と吐出口12と吸入口11の中間点を含む面を挟んで対称形になるので、ロータ15が逆回転すると、ポンプは流体を吐出口12から吸入口11に輸送するようになることを認識しておく必要がある。また、ロータ面16a、16b、16c、16dはシール材14の曲面の対応する部分とほぼ同じ曲面を持つ必要がある。何故なら、これら表面がシール材14よりも小さいと、シール材14は永久に変形して曲がったままになるからである。
図7は他の実施の形態を示し、ハウジング10はそれぞれ2個ずつの吸入口11a、11bと吐出口12a、12bを備えている。第1のロータ面16a、16b、16c、16dは第1の吸入口11aと第1の吐出口12aと並び、第2のロータ面29a、29b、29c、29dは第2の吸入口11bと第2の吐出口12bと並んでいる。このような構成では、ロータ15が回転するに従って液体は更に吸引され、流速は増すようになる。この場合に、図7に示すように第2のロータ面29a、29b、29c、29dは第1のロータ面16a、16b、16c、16dと同じサイズに設定される。勿論、第2のロータ面29a、29b、29c、29dは第1のロータ面16a、16b、16c、16dと類似のサイズである必要はなく、相対的にどのようなサイズであってもよい。ハウジング10に対してロータ15を軸上を移動させれば、第1のロータ面16a、16b、16c、16dは第2の吸入口11b及び第2の吐出口12bに並び、その際に、第2のロータ面29a、29b、29c、29dはハウジング10によって覆われて作動しなくなり、第1の吸入口11aと第1の吐出口12aも閉止される。一方、ハウジング10に対してロータ15が反対方向に移動すると、第2のロータ面29a、29b、29c、29dは第1の吸入口11aと第1の吐出口12aに並ぶことができ、第1のロータ面16a、16b、16c、16dはハウジング10によって覆われて作動しなくなり、第2の吸入口11bと第2の吐出口12bは閉止される。
図面を参照して説明した上述の実施の形態では、ロータ15はその表面に形成されたロータ面16a、16b、16c、16dを有する円筒体として表示されてきた。しかし、ロータ15の形状はこれに限定されることはない。図8に示すロータ15は基部30から成り、ロータ面16a、16b、16c、16dは基部30の反対側にそれぞれ並んだ2個のリング状のリブ31と一体化している。基部30とリブ31は流体を確実にシールするために、ハウジング10の弾性を利用してハウジング10をシールする。リブ31と基部30の間にある半径方向を向く緩衝域は摩擦力を低下させる。
図9〜図11に示すポンプは、図1〜図3に示したポンプと共通の部品を有している。これらの共通部品については詳細を省略し、図1〜図3と同じ参照符号を使用する。図9〜図11に示す実施の形態では、吸入口11と吐出口12はシール材14内に設置されている。吸入口11と吐出口12間の角度間隔は図1〜図3と同じであるが、シール材14の幅は広がっている。図9〜図11のポンプは、図1〜図3に示したポンプと同様に作動する。しかし、シール材14内での吸入口11と吐出口12の構成はロータ15の隅角部17が吐出口12の前でシール材14と密着したままであるという利点を有し、対応する空間18a、18b、18c、18dに一定容量の流体を正確に供給することができる。他の利点は吐出口12の端部20はシール材14の端部と一致し、それによって第1のロータ面16a、16b、16c、16dとシール材14とが良好に密着するように、前もって液体は全て排除されることである。
上記の図で説明したポンプは、好ましくは粒体を含まない流体を吸引するために使われる。このようなポンプは医療に関連する流体の吸引に応用され、静脈からの吸入装置として使われる。このようなポンプは無菌状態での吸引や高精度の流体計量を可能にする。この場合に、吸入口11と吐出口12はハウジング10の前で線状に連結し、ロータ15は駆動装置に連結される。ハウジング10とロータ15は溝30と並んで吸入口11と吐出口12と共に組み込まれるが、装置の配管は最初は自由流動条件下にあり、ハウジング10とロータ15が直線的に連結すると、直ちに呼び水が導入される。ロータ15が駆動装置に連結すると、それによって、ロータ15は第1のロータ面16a、16b、16c、16dが吸入口11と吐出口12に並ぶ位置まで移動し、ポンプ10は計量動作に入ることができる。駆動装置に連結する際に、ロータ15が自由流動の位置にいたることは機構的に不可能である。従って、駆動が失敗しても自由流動は起こらない。
図12を説明すると、部品は図1〜図11に示したポンプと共通の部品を有している。これらの共通部品については詳細を省略し、図1〜図3と同じ参照符号を使用する。図12のハウジング10はロータ15が通る円形の通路に対して接線方向に延びた吸入管35から成る吸入口11を有している。更に、吐出口12は吐出管36によって形成され、同様にロータ15によって描かれる円形の通路に対して一般に接線方向に延びている。吸入管35と吐出管36の方向は平行ではあるが、図12を見ても分かるように、これらは互いに離れている。このような構造では吸入口11はハウジング10の回りにあって吐出口12から離れて配設され、吸入口11が開く(それによって吸入口11は隅角部17aによって閉止される)前に、空間18aは吐出口12にかけて十分に排除される効果がある。これによって、吐出口12と吸入口11との間で漏れの可能性が低減し、空間は十分に排除されることになる。
この実施の形態では、シール材14に薄膜37が設けられる。薄膜37はハウジング10の第1の端部19と第2の端部20の間を経て吸入口11と吐出口12の間に延在する。薄膜37は薄膜37に弾性的な力を加える部材38によって支持される。部材38は多数の形態をとる。幾つかの例を図13、図14、図15に示す。図12、図13、図14、図15に使われる共通の部品には同じ参照符号を使用し、詳細は省略する。最初に、図13を参照すると、部材38は製造する際に圧力をかけてゲルや他の液体又は気体を満たした弾性のある容器40から形成される。次に、図14では可動キャップ41がばね42の作用によって薄膜37を支持する。更に、図15ではキャップ41がねじ43の調整により発生する力で薄膜37を支持する。
薄膜37はロータ15に対して小さな摩擦係数を有するが、隅角部17によって外側に変形するときに、しわが生じないように十分に伸ばされている。薄膜37は空間18中の流体を入れ替え、吐出口12と吸入口11の間で漏れが起こらないように、ロータ15に密着している。
吐出口とそれに隣接する吸入口の間に発生する連通の問題は、前述の事例のように流体を1個の吸入口と1個の吐出口間で移送する形態に限定されるものではない。2個以上の吸入口と2個以上の吐出口をハウジング10の回りに距離を離して設置する形態でも起こり得る。この場合に、ロータ15の回転方向で吐出口とそれに続く吸入口間に生ずる短絡の課題は存在するが、吐出口と吸入口は同じ流路で会合している訳ではない。その例を、図16を参照して説明する。
図16において、図12に使われる共通の部品の詳細は省略し、同じ参照符号を使用する。図16に示すハウジング10は、図12の配置に対比して第2の吸入口11aと第2の吐出口12aを有している。第2の吸入口11aは第2の吸入管35aから成り、第2の吐出口12aは第2の吐出管36aから成る。第2の吸入口11aはハウジング10の第1の吸入口11の反対側に設置され、第1の吸入管35と第2の吸入管35aは平行になる。第2の吐出口12はハウジング10の第1の吐出口12の反対側に設置され、第1の吐出管36と第2の吐出管36aは平行になる。第2の薄膜37aと弾性を持つ部材38aは図12で参照したどのような形態にも設けられる。第2の薄膜37aは第1の薄膜37の反対側に設置される。
使用に際しては、ロータ15が図16の位置から始まって回転すると隅角部17a、17b、17c、17dは対応する吸入口11、吐出口12a、吸入口11a、そして吐出口12を順次に覆う。空間18dの流体は第2の吐出口12aに移動し、空間18bの流体は吐出口12に移動する。第4の隅角部17dは第1の薄膜37をシールし、第2の隅角部17bは第2の薄膜37aをシールする。そして、第1の空間18aは第1の吸入口11に連結し、第3の空間18cは第2の吸入口11aに連結する。ロータ15が90度回転すると、ロータ15の配置は再び図16に示すようになり、上記のステップは流体を第1の吸入口11から第1の吐出口12に、第2の吸入口11aから第2の吐出口12aに輸送される間、繰り返される。
この配置において、薄膜37、37aによって形成されるシール材は吸入口11と吐出口12の間を流体が流れないように作動するだけでなく、第1の吐出口12と第2の吸入口11aの間、第2の吐出口12aと第1の吸入口11の間でも作動する。この問題、即ちロータ15の回転方向で吐出口とそれに続く吸入口との間で起こる流体の連通問題が解消されることは、図1又は図11からも明らかである。
図16を参照して説明した上述のポンプは、2種類の流体を同じ流量で正確に吸引する際にも使用できる。また、ポンプは図12に示したポンプを使って、1種類の流体を2倍の流量で吸引することもできる。
これまでの図面で説明したどのポンプも、多かれ少なかれ4個の空間18a、18b、18c、18dを備えている。1個の空間でも輸送は可能であるが、その場合にはロータ15が1回転しても、1回しか吐出されないことになる。大きな空間によって処理される大きな容量を多数の小さい空間で処理すると、1回転当りより平坦な(脈流のない)流れになって吐出される。図16に関連して、1個又は複数の空間が形成された場合に、2個以上の吸入口と吐出口が配設される。吸入口と吐出口の円周上での位置と数は、ロータ15に形成される空間と異なる数(例えばロータに3個の空間が等距離に置かれ、2個の互いに反対方向に取り付けた吸入口と吐出口とシール材が配置される)が選択された場合にも、平坦な流れは可能になる。そのようなポンプの例を図17に示すが、図16、図17に共通する部品には同じ参照符号が付加され、詳細は省略されている。図17の実施の形態では、ロータ15はハウジング10に8個の空間を形成する。4つの対になる吸入口11、11a、11b、11cと吐出口12、12a、12b、12cが取り付けられる。それぞれ部材38、38a、38b、38cで支持されるそれぞれの薄膜37、37a、37b、37cから成る4個のシール部材が取り付けられる。部材38、38a、38b、38cは図13から図15を参照して説明した何れかの形態から成る。図16に示すように、薄膜37、37a、37b、37cは、吐出口12、12a、12b、12cの何れかと対になる吸入口11、11a、11b、11cのそれぞれとの間に配設される。図17に示すポンプは図16で参照したと同様に作動するが、更に2個の対になる吸入口と吐出口を加えてもよい。
図を参照して説明した上述のポンプは幾つかの部品から成っている。ハウジング10、ロータ15、シール材14などである。ハウジング10とシール材14はツーショットの射出成形により作製可能である。また、上記3種の要素はシングル組立射出成形により製作可能である。成形に当たっては、最初、ロータ15とハウジング10を成形し、次いでロータ15の周辺を成形し、最後にシール材14をハウジング10と共に成形する。このような成形工程に従えば、ポンプは安価で簡便に作製され、使い捨て型のポンプとしての使用も可能になる。
Claims (36)
- 内部にロータ通路を備え弾性を有する材料から成るハウジング(10)と、ロータ通路の第1の位置でハウジング(10)に取り付けられる吸入口(11)と、ロータ通路の第1の位置から離れた第2の位置でハウジング(10)に取り付けられる吐出口(12)と、ハウジング(10)内で回転可能でハウジング(10)との接触部の間を流体漏れなくシールするためにハウジング(10)に密着しハウジング(10)を弾性的に膨張させるロータ(15)と、ロータ(15)に取り付けられ、ロータ通路をシールする少なくとも2個の隅角部(17a、17b、17c、17d)と、少なくとも2個の隅角部(17a、17b、17c、17d)間のロータ(15)上に形成される少なくとも1個の第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)と、少なくとも2個の隅角部(17a、17b、17c、17d)とハウジング(10)の間で少なくとも1個の第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)とで形成されてハウジング(10)内で流体を運ぶためにロータ(15)の回転によってロータ通路を周回する空間(18a、18b、18c、18d)と、ロータ通路に配置され、ハウジング(10)に取り付けられてロータ(15)の回転方向に沿って吐出口(12)と吸入口(11)の間に延在する弾性を有するシール材(14)とを備え、ロータ(15)の各隅角部(17a、17b、17c、17d)が吐出口(12)と吸入口(11)の間を通過する際に、吐出口(12)から吸入口(11)間でシール材(14)から流体が漏洩するのを防ぐために、各隅角部(17a、17b、17c、17d)が弾性を有するシール材(14)を変形し、密着するポンプ。
- シール材(14)はロータ(15)の回転方向に沿って同じ長さを有するロータ接触面(21)を備え、ロータ接触面(21)は2個の隅角部(17a、17b、17c、17d)の間に位置する第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)と同じ長さを有する請求項1に記載のポンプ。
- 1個の又は複数の各第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)はロータ(15)の回転軸を含む面内で凹面を形成する請求項1又は2に記載のポンプ。
- ハウジング(10)は空間(18a、18b、18c、18d)を形成するために略円筒状の内面(13)を備えた請求項1〜3の何れかに記載のポンプ。
- シール材(14)は円筒状の内面(13)が内面(13)に対して軸方向及び周辺方向に拡がることを防止する請求項4に記載のポンプ。
- シール材(14)は前記内面(13)によって形成される円筒の半径方向の内側に突出する請求項5に記載のポンプ。
- シール材(14)はロータ(15)の通路上で角度をもって離間する第1、第2の端部(20、19)と、第1の端部(20)に隣接する吐出口(12)とを有する請求項1〜6の何れかに記載のポンプ。
- シール材(14)はロータ(15)の通路上で角度をもって離間する第1、第2の端部(20、19)と、第2の端部(19)に隣接する吸入口(11)とを有する請求項1〜7の何れかに記載のポンプ。
- ハウジング(10)はロータ通路を形成する略円筒状の内面(13)を備え、ロータ(15)と共に前記空間(18a、18b、18c、18d)を形成し、吸入口(11)と吐出口(12)がハウジング(10)の略円筒状の内面(13)に形成された請求項7又は8に記載のポンプ。
- 吸入口(11)と吐出口(12)がシール材(14)内に形成された請求項7又は8に記載のポンプ。
- シール材(14)が弾性を有する塊状の材料から形成された請求項1〜10の何れかに記載のポンプ。
- シール材(14)は薄膜(37)と薄膜(37)を復元可能に支持する部材(40)とで形成され、薄膜(37)はロータ(15)をシールする請求項1〜10の何れかに記載のポンプ。
- 弾性を有するシール材(14)は圧力がかかった液体又は気体が詰められた容器によって形成される請求項12に記載のポンプ。
- 弾性を有するシール材(14)はばねによって形成された請求項12に記載のポンプ。
- 2個又はそれ以上の第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)はロータ(15)の回りの同軸上にあって角度の開いた位置に配置され、第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)が吐出口(12)から吸入口(11)にロータ(15)の回転方向に移動する際に各第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)はシール材(14)と共働する請求項1〜14の何れかに記載のポンプ。
- ロータ(15)はハウジング(10)に対して回転軸上の第1の位置から第2の位置に移動可能であり、ロータ(15)は回転軸上で少なくとも1個の第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)から離間した少なくとも1個の追加された第2のロータ面(29a、29b、29c、29d)を有し、少なくとも1個の第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)はロータ(15)の軸上の前記第1の位置でハウジング(10)と空間を形成し、少なくとも1個の追加された第2のロータ面(29a、29b、29c、29d)はハウジング(10)とロータ(15)の軸上の第2の位置で空間を形成する請求項1〜15の何れかに記載のポンプ。
- 第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)によって形成される空間の容積は少なくとも第2のロータ面(29a、29b、29c、29d)によって形成される空間の容積と異なる請求項16に記載のポンプ。
- 最初の少なくとも第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)によって形成された空間の容積は、第2のロータ面(29a、29b、29c、29d)によって形成される空間の容積よりも大である請求項17に記載のポンプ。
- ロータ(15)はハウジング(10)に対して、少なくとも1個の第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)はハウジング(10)と空間を形成するロータ(15)の軸上の第1の位置と、ロータ(15)とハウジング(10)の作用で吸入口(11)と吐出口(12)が短絡する軸上の位置の間を移動可能である請求項1〜15の何れかに記載のポンプ。
- ロータ(15)は第1の位置から第2の位置に移動するために駆動装置(26、27、28)を設けた請求項16〜19の何れかに記載のポンプ。
- 駆動装置(26、27、28)はロータ(15)が一方の方向に回転するときは流体を吸入口から吐出口へ輸送し、ロータ(15)が反対方向に回転するときはロータ(15)を軸上の第1の位置から第2の位置に移動させ、反転してから一方の方向に回転するときは少なくとも1個の追加した第2のロータ面(29a、29b、29c、29d)による吸入口(11)から吐出口(12)への流体輸送又は両者の短絡を可能にする請求項20に記載のポンプ。
- 駆動装置(26、27、28)は、ロータ(15)の反対方向への回転によってハウジング(10)に対してロータ(15)を軸方向に移動するために、ロータ(15)とハウジング(10)の間に作用する請求項21に記載のポンプ。
- 駆動装置はロッド(26)、ピン部(27)、螺旋状のスロットカム(28)を有し、これら部材のうちの一方(27、28)はロータ(15)に備えられ、他の一方(27、28)はハウジング(10)に取り付けられ、ロータ(15)を軸上で移動させるために、ロータ(15)を反対方向に回転させてピン(27)を、前記スロットカム(28)の螺旋状の通路に沿って移動させる請求項20〜22の何れかに記載のポンプ。
- ハウジング(10)は第1の吸入口(11a)と第1の吐出口(12a)からロータ(15)の軸方向に離間した第2の吸入口(11b)と第2の吐出口(12b)を有し、ロータ(15)は少なくとも1個の第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)と少なくとも1個の第2のロータ面(29a、29b、29c、29d)を有し、第2のロータ面(29a、29b、29c、29d)はハウジング(10)内に前記第2の吸入口(11b)から第2の吐出口(12b)に流体を輸送するための第2の吸入口(11b)と第2の吐出口(12b)の間を周回する閉ざされた空間を形成し、ハウジング(10)はロータ(15)の周回する方向の第2の吸入口(11b)と第2の吐出口(12b)の間で第2の吐出口(12b)から第2の吸入口(11b)への流体の移動を防止するために、第2のロータ面(29a、29b、29c、29d)が第2の吸入口(11b)から第2の吐出口(12b)を通過する際に空間を作らないように前記第2のロータ面(29a、29b、29c、29d)と共働する第2のシール材を備えた請求項1〜23の何れかに記載のポンプ。
- ロータ(15)は第1の吸入口(11a)と第1の吐出口(12a)が閉じた状態では、少なくとも1個の第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)と、第2の吸入口(11b)と第2の吐出口(12b)とが並ぶように、軸上の一方の方向に移動可能であり、第2の吸入口(11b)と第2の吐出口(12b)が閉じた状態では、少なくとも1個の第2のロータ面(29a、29b、29c、29d)と、第1の吸入口(11a)と第1の吐出口(12a)とが並ぶように、軸上の反対の方向に移動可能である請求項24に記載のポンプ
- ハウジング(10)は略円筒状の内面(13)を有し、ロータ(15)は前記内面(13)を共働でシールするための略円筒状の外面を備え、前記外面には少なくとも1個の第1のロータ面(16a、16b、16c、16d)が形成される請求項1〜25の何れかに記載のポンプ。
- 前記ロータ(15)の外面はロータ(15)に取り付けた基部(30)から成り、基部(30)はロータ(15)の軸方向に離間した端部を有し、ロータ(15)は前記端部に緩衝域を半径方向に向けて備えた請求項26に記載のポンプ。
- 円弧状のリブ(31)が各緩衝域に形成され、各リブ(31)はハウジング(10)の表面を変形自在にシールする請求項27に記載のポンプ。
- 1個の吸入口(11)と1個の吐出口(12)を備え、ロータ(15)が流体を吸入口(11)から吐出口(12)に輸送する請求項1〜28の何れかに記載のポンプ。
- ハウジング(10)の周囲で第1の吸入口(11)と第1の吐出口(12)から離れて配置される第2の吸入口(11a)と第2の吐出口(12a)と、第1の吸入口(11)から第1の吐出口(12)及び第2の吸入口(11a)から第2の吐出口(12a)に流体を輸送する複数の空間(18a、18b、18c、18d)を形成するロータ(15)と、第2の吸入口(11a)と第1の吐出口(12)の間に配置された第1のシール材(38)と、第1の吐出口(12)と第2の吸入口(11a)の間に配設された第2のシール材(38a)とを備えた請求項29に記載のポンプ。
- ロータ(15)は少なくとも4個の空間(18a、18b、18c、18d)を形成する請求項30に記載のポンプ。
- 吐出口(12)から吸入口(11)に流体を輸送するために、ロータ(15)の回転は可逆的になる請求項1〜23の何れかに記載のポンプ。
- ロータ(15)を回転させる駆動源を有する請求項1〜32の何れかに記載のポンプ。
- ハウジング(10)とシール材(14)はインサート成形、被覆成形、ツーショット成形によって成形される請求項1〜33の何れかに記載のポンプ。
- ハウジング(10)とシール材(14)とロータ(15)は単純アセンブリ射出成形で形成される請求項1〜33の何れかに記載のポンプ。
- 請求項1〜35の何れかに記載のポンプから成る静脈注入装置。
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