JP2008522076A

JP2008522076A - 蠕動ポンプ

Info

Publication number: JP2008522076A
Application number: JP2007542370A
Authority: JP
Inventors: ジュノ，フローラン; ネフテル，フレデリック
Original assignee: デビオテックソシエテアノニム
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2025-10-20
Also published as: DE602005021396D1; EP1825144A2; EP1825144B1; ATE468488T1; WO2006056895A2; WO2006056895A3; US20080131300A1; EP1662142A1; JP4880613B2

Abstract

前記蠕動ポンプが、ポンプ本体（３）と可動な圧力要素（７）と駆動手段（８）とを具備し、前記ポンプ本体（３）が、流体密封の導管を形成するような方法で、前記ポンプ本体（３）に固定された可撓性の膜（２）によって覆われる少なくとも一つの第一溝（４）を包含する面を備え、前記膜（２）がさらに、前記導管内に静止流体密封の密閉部分を得るために、前記溝（４）に接して恒久的な接触状態にある密閉畝部（１９）を包含し、前記可動な圧力要素（７）が、前記溝（４）の上の前記膜（２）の一部分を一時的に圧迫し、前記導管に移動する密閉部分を形成するようになっており、前記駆動手段（８）が、前記溝に沿って前記可動な圧力要素（７）を移動するようになっていて、さらに、前記ポンプ本体面に平行な平面に専ら沿って前記可動な圧力要素（７）を移動するようになっていて、前記密閉畝部（１９）を移行する時に、前記密閉畝部（１９）及び／又は前記溝（４）が、前記可動な圧力要素（７）を前記平行な平面内に動かすようになっている、蠕動ポンプにおいて、前記可動な圧力要素（７）が、前記駆動手段（８）の一部分を形成する軸（９）に回転可能に固定され、前記軸（９）が前記膜（２）と平行であることを特徴とする、蠕動ポンプ。

Description

本発明は、蠕動ポンプに関し、それは、例えば薬又は造影剤の投与、腹膜透析、等々の医療分野で使用することが出来る。
さらに詳細には、本発明は、”膜”タイプの蠕動ポンプに関する。

”膜”タイプの蠕動ポンプは、可撓性膜によって覆われたポンピングキャビティを包含する。流体は、膜に加えられた進行圧力波によってキャビティ内で動かされる。圧力は、キャビティに沿って位置する複数の圧力要素によって、又は一つ又は幾つかの進行圧力要素によって得ることが出来る。

このような蠕動ポンプの例は、特許文献１、特許文献２、特許文献３又は特許文献４に見出すことが出来る。

キャビティが入口と出口を包含する場合に、流体は特定の経路（ポンピング経路）に沿って導かれるだろう。この趣旨で、密閉要素が、入口と出口との間に配置されなければならない。

特許文献４において密閉要素は、膜の一部分を形成する畝部から作られる。

同様な形態が、特許文献５（図９を参照）で開示され、それは蠕動ポンプに関し、蠕動ポンプが、
- 流体密封の導管を形成するような方法で、ポンプ本体に固定される可撓性膜によって覆われる少なくとも一つの円形のポンピングキャビティを包含する面を備えるポンプ本体であって、膜はキャビティ内で静止流体密封の密閉部分を得るためにキャビティの特定の領域に接して、恒久的な接触状態にある密閉畝部を有する、パネル本体と、
- キャビティ上の膜の一部分を一時的に圧迫し、キャビティ内で移動する密閉部分を形成するようになっている可動なローラと、
- キャビティに沿ってローラを回転可能に移動するようになっている駆動シャフトと、
を具備する。

密閉部分の領域内のキャビティの底部からローラを移動することが出来るように、駆動シャフトは、例えばバネの作用に抗して駆動シャフトが軸方向に動くことを可能にする軸ベアリングに装着される。

キャビティの底部からローラを移動することは、装置をより複雑にし、ポンプの摩損を増加し、ポンプ動作の正確さを低減する。

米国特許第５０４４９０２号明細書独国特許第１９７１７４５２号明細書独国特許第１９９２２６１２号明細書独国特許第１５２８９７１号明細書米国特許第５５３３８８６号明細書ＰＣＴ／ＣＨ２００４／０００４８０

本発明は、上に引用された問題に対し解決策を提供する。

蠕動ポンプに関していて、蠕動ポンプが、
- 流体密封の導管を形成するような方法で、ポンプ本体に固定される可撓性の膜によって覆われる少なくとも一つの第一溝を包含する、面を備えるポンプ本体であって、前記膜がさらに、導管内に静止流体密封の密閉部分を得るために、前記溝に接して恒久的な接触状態にある密閉畝部を包含する、ポンプ本体と、
- 前記溝の上の膜の一部分を一時的に圧迫し、導管に移動する密閉部分を形成するようになっている可動な圧力要素と、
- 前記溝に沿って前記可動な圧力要素を移動するようになっている駆動手段と
を具備しており、前記駆動手段がさらに、前記ポンプ本体面に平行な平面に専ら沿って前記可動な圧力要素（７）を移動するようになっていて、前記密閉畝部（１９）を移行する時に、前記密閉畝部（１９）及び／又は前記溝（４）が、前記可動な圧力要素（７）を前記平行な平面内で動かすようになっている。

蠕動ポンプは、ボールが、前記駆動手段の一部分を形成する軸に回転可能に固定され、前記軸が前記膜と平行であることを特徴とする。

可動な圧力要素が自由に回転できる軸の存在は、以下の利点、詳細には改良された回転運動を提供する。

達成される結果、言い換えれば、圧力の移動中に同一面内で可動な圧力を維持することを得るための幾つかの方法がある。

ある実施形態において、密閉畝部は、密閉畝部を潰すことが可能なエラストマ材料から作られる。この場合に、密閉畝部は、同一面内で圧迫される完全な膜の外面を配置する位置に到達するようになっている。

別の実施形態において、溝はより深い領域を包含する。この深部は、恒久的な流体密封の密閉部分の一部分を形成する。密閉畝部は、より深い領域をきっちり塞ぐようになっている。

ポンプ本体に膜を固定するためのある好適な実施形態は、第二溝を備えるポンプ本体を用意することにあり、第二畝部を備える膜を用意することにある。第二畝部は、第二溝に配置され、その結果、膜をポンプ本体に堅固に固定するようになっている。

有利には、可動な圧力要素が、好ましくは駆動手段の一部分を形成する軸に回転可能に固定されるボールである。軸は膜に平行である。

ある代替において、溝は円の一部分を形成する。

別の代替において、溝は少なくとも一つの完全な円を形成する。この場合に、溝は流体の入口と流体の出口とを包含してもよい。従って恒久的な流体密封の密閉部分は、前記出口から前記入口を分離する最短距離に配置される。これは、流体に最大距離の移動を余儀なくさせる。

代替として、溝は完全な円と二つの接続された分岐部から成ってもよく、一つの分岐部は入口を包含し、その他の分岐部は出口を包含する。

溝が円形又は一部円形であると、駆動手段は第一溝の直径と少なくとも同一の直径を備えるクラウンを包含してもよい。

好適な実施形態において、クラウンは、膜が前記可動な圧力要素によって圧迫されない時に、膜と密接な接触の状態となるようになっている。このような形態は、導管内のより規則正しい流れを確保する。

蠕動ポンプはまた、幾つかのボールを包含してもよく、それは、好ましくは、膜と密接な接触状態にある堅固な要素によって分離される。堅固な要素は、相対的に小さな直径の幾つかのボールを包含してもよく、ボールは、駆動手段が作動している時に、膜で自由に回転するようになっている。

別の実施形態において、ポンプ本体面は、弁、圧力センサ又はハブチャンバのような要素の一部分を形成する少なくとも別のキャビティを包含する。その他のキャビティはまた、膜によって覆われる。例えば、本発明に従う蠕動ポンプを、本発明の出願人によって出願された特許文献６で開示される物に類似する液体分配装置に組込んでもよい。

好ましくは、導管内の規則的な流れを有するために、膜はポンプ本体に堅固に固定される。

別の実施形態において、蠕動ポンプは、導管の入口に配置される圧力センサを包含し、圧力センサは、前記圧力センサによって表示されるいかなる差圧でも、結果的に流量を適合させるだろう方法で、例えばマイクロプロセッサを含む、流れを補正する手段に接続される。

代替として又は追加として、圧力センサを導管の出口に配置してもよい。

代替として又は追加として、蠕動ポンプが、膜の損耗に基づいて、流れを補正する手段を包含し、補正手段は、一定時間及び／又はポンプの一定サイクル回数の後で自動的に流量を較正するようになっている。

本発明のその他の特徴と利点は、添付図面と共に読み取るならば、例示の以下の記述から明白になるだろう。

図１の例は、全ての本質的な要素を含む、本発明に従うポンプを示す。図２から９は、分離した図１の幾つかの要素を示す。

ポンプ本体３は、環状溝４を包含し、溝は二つの平行な分岐部６に延伸する。各々の分岐部６は、入口と出口１０を包含し、それらを介して液体は、環状溝４に進入し排出される。

溝４と分岐部６とは、可撓性の材料から作られる膜２によって覆われる。膜２は、膜プレート１によって覆われ、膜プレートはポンプ本体３に固定される。膜２と溝４との間の液密結合を有するために、膜は外部畝部１１と内部畝部１２とを備え、それらはポンプ本体に包含される外部溝１３と内部溝１４とに対応して配置される。

膜２は、中央部分と溝の上で膜プレート１に覆われていない。

溝４は、横断溝５を有するより深い領域１７を包含する。その内面上で、膜２は横断畝部２０を備える突起部分１９を包含し、突起部分は溝のより深い領域１７及び横断溝５と向きが反対の複製になっている。

この形態は、溝４に静止流体の密閉部分を形成し、言い換えれば、入口から出口へ行くために、液体は溝の最長経路の使用を余儀なくされる。

その外面上で、膜２は、キャビティ１８を包含し、キャビティは、より深い領域１７及び横断溝５と形状がほぼ同一である。

ボールベアリング装置８は、膜の中央部分の上に回転可能に配置される。ボールベアリング装置８は、幾つかの自由に回転するボール７を包含し、ボールは膜２に平行な軸９を中心に自由に回転することが出来る。ボールベアリング装置８は、ボール７が溝４に沿って移動出来るように、垂直軸の周囲で回転可能に装着される。ボールベアリング装置８の底部はクラウン１５を形成する。ボール７の間に位置するクラウン部分１６は、膜の上面と密接に接触する。

ポンプが活動中に、ボール７は溝４に沿って移動し、同時に複数の移動する流体の密閉部分が創出され、入口から出口へ移動して延伸するように、溝の底部に接して膜２を圧迫する。

溝のより深い領域１７、言い換えれば、静止流体の密閉部分を通過す時に、ボール７は垂直方向に移動しない。

本例において、ボールは溝のより深い領域１７の特有な形状によって、専ら同一面内で移動する。

その他の可能性が、同一の効果を得るために提供される。例えば（図解されていない）、ボールが静止流体の密閉部分を横切る時に潰れる膜の密閉畝部が選択される。

図１０は、例えば特許文献６に規定されるような液体分配装置に、本発明に従うポンプを含んだ可能性を示している。液体分配装置は、弁、圧力センサ、ハブチャンバ又はどのような同様の物体の一部分を形成する幾つかのキャビティ２１を包含してもよい。

本発明に従う蠕動ポンプの例の斜視図である。図１のポンプの断面／縦断面図である。ボールを備えたボールベアリング装置の上から見た斜視図である。図３のボールベアリング装置の下から見た斜視図である。膜プレートの上から見た斜視図である。図５の膜プレートの下から見た斜視図である。膜の上から見た斜視図である。図７の膜の下から見た斜視図である。ポンプ本体の斜視図である。本発明に従うポンプを組込む液体分配装置の斜視図である。

符号の説明

１膜プレート
２膜
３ポンプ本体
４流体用溝
５横断溝
６直線分岐部
７ボール
８ボールベアリング
９ボール軸
１０入口／出口
１１外部固定畝部
１２内部固定畝部
１３外部固定溝
１４内部固定溝
１５クラウン
１６クラウン部分
１７溝のより深い領域
１８膜のより深い領域
１９膜の突起部分
２０膜の横断畝部
２１弁、圧力センサ、ハブチャンバ、等々

Claims

蠕動ポンプであって、
ポンプ本体（３）と可動な圧力要素（７）と駆動手段（８）とを具備し、
-前記ポンプ本体（３）が、流体密封の導管を形成するような方法で、前記ポンプ本体（３）に固定された可撓性の膜（２）によって覆われる少なくとも一つの第一溝（４）を包含する面を備え、前記膜（２）がさらに、前記導管内に静止流体密封の密閉部分を得るために、前記溝（４）に接して恒久的な接触状態にある密閉畝部（１９）を包含し、
-前記可動な圧力要素（７）が、前記溝（４）の上の前記膜（２）の一部分を一時的に圧迫し、前記導管に移動する密閉部分を形成するようになっており、
-前記駆動手段（８）が、前記溝に沿って前記可動な圧力要素（７）を移動するようになっていて、さらに、前記ポンプ本体面に平行な平面に専ら沿って前記可動な圧力要素（７）を移動するようになっていて、前記密閉畝部（１９）を移行する時に、前記密閉畝部（１９）及び／又は前記溝（４）が、前記可動な圧力要素（７）を前記平行な平面内で動かすようになっている蠕動ポンプにおいて、
前記可動な圧力要素（７）が、前記駆動手段（８）の一部分を形成する軸（９）に回転可能に固定され、前記軸（９）が前記膜（２）と平行であることを特徴とする、蠕動ポンプ。
前記密閉畝部が、前記可動な圧力要素（７）によって圧縮される場合に、前記密閉畝部が潰れることを可能にするエラストマの材料から作られる、請求項１に記載の蠕動ポンプ。
前記溝（４）がより深い領域（１７）を包含し、前記領域が前記恒久的な流体密封の密閉部分の一部分を形成し、前記密閉畝部（１９）が前記より深い領域（１７）をきっちり塞ぐようになっている、請求項１に記載の蠕動ポンプ。
前記ポンプ本体面が追加の溝（１３，１４）を包含し、前記膜（２）が追加の畝部（１１、１２）を包含し、前記追加の畝部（１１、１２）が前記ポンプ本体（３）に前記膜（２）を堅固に固定するために、前記追加の溝（１３、１４）に配置されるようになっている、請求項１から３のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
前記第一溝（４）が不完全な円を形成する、請求項１から４のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
前記第一溝（４）が完全な円を形成する、請求項１から４のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
前記第一溝（４）が流体入口（１０）と流体出口（１０）を包含し、前記恒久的な流体密封の密閉部分が、前記入口（１０）を前記出口（１０）から分離する最短距離に配置される、請求項６に記載の蠕動ポンプ。
前記駆動手段（８）が、前記第一溝の直径と少なくとも同一の直径を有するクラウン（１５）を具備する、請求項５から７のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
前記膜が前記可動な圧力要素（７）から圧迫されない場合に、前記クラウン（１５）は前記膜（２）と密接に接触するようになっている、請求項８に記載の蠕動ポンプ。
幾つかの可動な圧力要素（７）を具備する、請求項１から９のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
前記可動な圧力要素（７）が、前記膜（２）と密接に接触する堅固な要素（１６）によって分離される、請求項１０に記載の蠕動ポンプ。
前記固定要素（１６）は、前記駆動手段（８）が作動中に、前記膜（２）で自由に回転するようになっているボールのような、幾つかのより小さい可動な圧力要素を包含する、請求項１１に記載の蠕動ポンプ。
前記ポンプ本体面が、弁、圧力センサ、流れセンサ又はハブチャンバのような要素の一部分を形成する少なくとも別のキャビティ（２１）を包含し、前記その他のキャビティが、前記膜（２）によってまた覆われる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
前記膜（２）が前記ポンプ本体に、堅固に固定される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
前記導管の入口に配置される圧力センサをさらに具備し、前記圧力センサが、前記圧力センサによって表示されるいかなる圧力差でも、結果的に流量を適合させるだろう方法で流れを補正する手段に接続される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
前記導管の出口に配置される圧力センサをさらに具備し、前記圧力センサが、前記圧力センサによって表示されるいかなる圧力差でも、結果的に流量を適合させるだろう方法で流れを補正する手段に接続される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
膜の損耗に基づいて、一定時間及び／又はポンプの一定サイクル回数の後で、自動的に流量を較正するようになっている流れを補正する手段をさらに具備する、請求項１から１６のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
前記可動な圧力要素がボール（７）である、請求項１から１７のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。