JP2009097516A - シリンジポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】より精密にピストンの移動を調節することのできるシリンジポンプを提供する。
【解決手段】本発明は、ピストンを移動させる手段として、圧電リニアモーターの線形運動を利用した線形アクチュエータを使用して構成し、この圧電リニアモーターに供給される電源の制御を介してより精密に流体を吸入または排出させることができるようにした定量吸入及び排出用シリンジポンプに関するものである。このような本発明のシリンジポンプは、収容空間の形成されたシリンダーと;前記シリンダーの内部に設置され、前記シリンダー内部に液体や粉体を出入させるピストンと;前記ピストンを往復移動させる線形アクチュエータとを含んで構成されていることを特徴とする。また、前記線形アクチュエータは、圧電リニアモーターで構成されていることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明は、ピストンを移動させる手段として、圧電リニアモーターの線形運動を利用した線形アクチュエータを使用して構成し、この圧電リニアモーターに供給される電源の制御を介してより精密に流体を吸入または排出させることができるようにした定量吸入及び排出用シリンジポンプに関するものである。このような本発明のシリンジポンプは、収容空間の形成されたシリンダーと;前記シリンダーの内部に設置され、前記シリンダー内部に液体や粉体を出入させるピストンと;前記ピストンを往復移動させる線形アクチュエータとを含んで構成されていることを特徴とする。また、前記線形アクチュエータは、圧電リニアモーターで構成されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、定量吸入及び排出装置であるシリンジポンプ(Syringe pump)に関するもので、より詳細には、線形アクチュエータを使用してピストンを移動させることによって、より精密な液体や粉体(以下、“流体”と通称する)を吸入及び排出させることのできる定量吸入及び排出用シリンジポンプに関するものである。
特に、ピストンを移動させる手段として、圧電リニアモーターの線形運動を利用した線形アクチュエータを使用して構成し、この圧電リニアモーターに供給される電源の制御を介してより精密に流体を吸入または排出できるようにしたシリンジポンプに関するものである。
実験室で化学溶液を供給したり、医療機で正確な量の医療物質を供給するなどの手段として使用するもので、定量供給装置がある。
このような定量供給装置は、通常はステッピングモーター(Stepping motor)などのような駆動手段を利用してピストンの移動を制御している。
このような従来の定量供給装置は、構造が複雑で、製作が難しいだけでなく、小型化が難しくて、取り扱いが容易でないという短所があった。
また、このような従来の定量供給装置を構成するステッピングモーターの場合、ある周波数では振動、共振現象が発生するなどの問題によって、定量的な流体の供給を行うことができないという問題点があった。
本発明は、前記のような従来の技術の問題点を解消するために発明されたもので、より精密にピストンの移動を調節することのできるシリンジポンプを提供することを目的とする。
特に、線形アクチュエータを使用してピストンを移動させることができるようにして、アクチュエータに供給される電源を統制することによって、ピストンの移動距離をより精密に制御することができ、こうしてピストンの移動距離の調節が精密になることによって、シリンダーに出入する流体の量を正確に調節することのできるシリンジポンプを提供することを目的とする。
より好ましくは、線形アクチュエータとして圧電リニアモーターを使用することによって、全体の大きさを縮小し、小型化されたシリンジポンプを提供することを目的とする。
このような目的を達成するための本発明のシリンジポンプは、収容空間の形成されたシリンダーと;前記シリンダーの内部に設置され、前記シリンダー内部に液体や粉体を出入させるピストンと;前記ピストンを往復移動させる圧電線形アクチュエータとを含んで構成されていることを特徴とする。
また、前記線形アクチュエータは、圧電リニアモーターで構成されていることを特徴と
する。
する。
本発明は、線形アクチュエータを利用してピストンを駆動させることによって、より精密なピストンの移動距離制御が可能になり、こうしてピストンの移動距離制御が精密になることによって、シリンダーに流入及び流出される流体の量を正確に制御することができるという効果がある。
特に、ピストンを作動させるための手段である線形アクチュエータを圧電リニアモーターで構成することによって、より小型のシリンジポンプを具現することができるという効果がある。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(実施例)
図1は、本発明によるシリンジポンプの一例を示した断面図である。図2は、図1に示したシリンジポンプを構成するピストンとアクチュエータの分解斜視図である。図3は、本発明によるシリンジポンプの他の一例を示した断面図である。図4は、図3に示したシリンジポンプを構成するピストンとアクチュエータの分解斜視図である。
図1は、本発明によるシリンジポンプの一例を示した断面図である。図2は、図1に示したシリンジポンプを構成するピストンとアクチュエータの分解斜視図である。図3は、本発明によるシリンジポンプの他の一例を示した断面図である。図4は、図3に示したシリンジポンプを構成するピストンとアクチュエータの分解斜視図である。
示したように、本発明によるシリンジポンプは、線形アクチュエータ3を具備している。
つまり、本発明によるシリンジポンプは、収容空間の形成されたシリンダー1と;前記シリンダー1の内部に設置され、前記シリンダー1の内部に液体や粉体を出入させるピストン2と;前記ピストン2を往復移動させる線形アクチュエータ3とを含んで構成される。
前記のように構成されたシリンジポンプにおいて、シリンダー1とピストン2は、液体や微細な粉体を吸入して、望みの場所に排出させる手段と同一類似するもので、注射器と類似した構造を有する。
つまり、前記シリンダー1は、図1及び図3に示したように、流体が収容される収容空間1aを有する筒体で、一側端部は完全に開放され、他側端部は密閉され、流体が出入する穴が形成されている。
こうして構成されたシリンダー1は、出入する流体をより狭小な空間に供給したり、狭小な空間から取り出せるようにするために、流出入端部には小さな直径のニードル連結部11を形成し、このニードル連結部11にニードル4を着脱可能に設置した。
前記ニードル4は、図1及び図3に示したように、とても小さな直径の流体出入ホール4aの形成された針で、前記ニードル連結部11に嵌められて固定されるピストン連結部41が形成されている。
前記のように構成されたシリンダー1とニードル4は、通常の注射器と同一類似したもので、従来の注射器に線形アクチュエータ3を具備したピストンを設置することによって
、本発明を構成することができる。
、本発明を構成することができる。
前記のように構成されたシリンジポンプを構成する前記線形アクチュエータ3は、図示したように、ピストン2を往復運動させるための手段として、好ましくは圧電リニアモーターで構成する。
前記圧電リニアモーターは、圧電素子に供給される電源によって圧電素子が伸縮される原理を利用したモーターで、図示したように、多数の脚が形成されており、こうして形成された脚が、供給される電源によって任意の一側に伸縮され、尺取虫の動きのように動作して、自体が移動したり、他の構成要素を押して移動させるもので、既にたくさん開発されて使用されているもののうちの一つを採用したもので、より詳細な説明は省略する。
前記のように構成された装置で、前記ピストン2は、図1及び図2に示したように、線形アクチュエータ3の底面に形成された球形状の結合突起31に結合される球形状の結合溝21を形成して、線形アクチュエータ3がピストン2に直接連結される。
こうしてピストン2をアクチュエータ3に直接連結する場合は、示したように、アクチュエータ3がシリンダー1の内壁に沿って移動してピストン2が移動することになる。つまり、図1及び図2に図示した線形アクチュエータ3は、自らが移動してピストン2を移動させる。
前記ピストン2とアクチュエータ3を連結するまたは他の方法が図3及び図4に図示されている。
図示したように、前記ピストン2と線形アクチュエータ3の間にロード5を更に設置することができる。
前記ロード5は、図3及び図4に図示したように、ピストン2を線形アクチュエータ3に連結させる手段で、アクチュエータ3の駆動によって前記ロード5が上下に昇降してピストン2が移動される。つまり、図3及び図4に図示した線形アクチュエータは、自らはシリンダー1の内壁に固定された状態を維持しており、ロード5を押して昇降させることになる。
また、こうしてロード5を利用してピストン2を連結させることができるように構成することによって、既存のシリンジポンプに構成されたピストンに、本発明のアクチュエータを容易に採用することができるようになる。
前記ロード5とピストン2を連結するためには、図示したように、ロード5のピストン2と対向する端部に球形状の結合突起51を形成し、前記ピストン2には前記結合突起51がねじ込まれる球型の結合溝21を形成した。
こうして、前記ロード5とピストン2の連結部を球型結合突起と球型結合溝とで形成することによって、ロード5が側方に傾いた状態でも、ピストン2をシリンダー1の内部で垂直に移動させることができるようになる。
また、ピストン2とシリンダー1の間から流体が漏れるのを防止するために、前記ピストン2の外周面にはシーリング2aを更に設置した。
前記のように構成されたシリンジポンプで、前記線形アクチュエータ3は、多様に変形して実施することができるもので、図面は一つの実施例で、このような図面が本発明の請
求範囲を制限するものではない。
求範囲を制限するものではない。
1 シリンダー
11 ニードル連結部
1a 収容空間
2 ピストン
21 結合溝
2a シーリング
3 圧電線形アクチュエータ
31 結合突起
4 ニードル
41 シリンダー結合部
4a 出入ホール
5 ロード
51 結合突起
11 ニードル連結部
1a 収容空間
2 ピストン
21 結合溝
2a シーリング
3 圧電線形アクチュエータ
31 結合突起
4 ニードル
41 シリンダー結合部
4a 出入ホール
5 ロード
51 結合突起
Claims (6)
- 収容空間の形成されたシリンダー1と、
前記シリンダー1の内部に設置され、前記シリンダー1内部に液体や粉体を出入させるピストン2と、
前記ピストン2を往復移動させる圧電線形アクチュエータ3と、
を含んで構成されていることを特徴とするシリンジポンプ。 - 前記圧電線形アクチュエータ3は、線形運動する圧電リニアモーターであることを特徴とする請求項1に記載のシリンジポンプ。
- 前記ピストン2と前記圧電線形アクチュエータ3の間にはロード5が設置されていることを特徴とする請求項1または2に記載のシリンジポンプ。
- 前記ロード5のピストン2と対向する面には球形状の結合突起51が形成され、
前記ピストン2には前記結合突起51がボールジョイント結合される球型の結合溝21が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のシリンジポンプ。 - 前記ピストン2の外周面にはシーリング2aが更に設置されていることを特徴とする請求項4に記載のシリンジポンプ。
- 前記シリンダー1の流出入端部には小さな直径のニードル連結部11が形成され、
前記ニードル連結部11にはニードル4が更に設置されていることを特徴とする請求項5に記載のシリンジポンプ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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---|---|
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