JP2021006705A - ポンプ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
可撓性を有するチューブと、
前記チューブの支持面を有する圧搾プレートと、
前記支持面との間で前記チューブを圧迫する圧搾ローラと、
前記圧搾ローラを前記支持面に沿って移動させることで前記チューブ内の流体をローラ移動方向に送出するローラ移動機構と、を備え、
前記圧搾プレートには、前記支持面の端部に、当該支持面に連続する湾曲面によって構成された逃げ形状部が設けられている
ポンプ装置である。
本実施形態で説明するポンプ装置は、ペリスタルティックポンプ、蠕動ポンプ、チューブポンプまたはローラーポンプと呼ばれるもので、可撓性を有するチューブを圧迫し、その圧迫箇所をチューブの延伸方向に沿って移動させることで、チューブ内の流体を送出するように構成されたものである。具体的には、例えば図4に示すように、回転体101の周上に均等に配置された複数の圧搾ローラ102と、各圧搾ローラ102と対向する支持面103を有した圧搾プレート104とを備え、支持面103と各圧搾ローラ102とでチューブ105を圧迫しつつ回転体101を回転させることで、チューブ105内の流体を送り出すものが知られている。
ところで、上述のポンプ装置は、チューブ圧迫箇所を移動させることで生じる蠕動運動を利用して流体を送出する構造のため(以下、かかる構造のポンプ装置を単に「蠕動ポンプ」ともいう。)、チューブの劣化が流体の送出に大きな影響を及ぼし得る。例えば、チューブの劣化により流体の流量が変動したり、チューブの破断により流体送出を行えなかったりすることが起こり得る。そのため、蠕動ポンプについては、流体の送出に悪影響を及ぼし得るチューブの劣化を抑制して、流体を長期間にわたって安定して送出できるようにすることが求められている。
本実施形態の蠕動ポンプは、例えば図1に示すように、可撓性を有する管状のチューブ10と、モータ等の駆動源(ただし不図示)によって回転駆動されるローラ移動機構としての回転体20と、回転体20の周上に均等に配置された複数の圧搾ローラ30と、各圧搾ローラ30と対向する支持面41を有した圧搾プレート40と、チューブ10を支持するチューブ支持具50と、を備えている。そして、圧搾プレート40の支持面41と回転体20に配置された各圧搾ローラ30との間をチューブ10が通るように、そのチューブ10がチューブ支持具50によって支持されるようになっている。
チューブ10は、流体の流路となるものである。ただし、蠕動運動の利用によって流体送出を行うことから、チューブ10は、可撓性を有していることが必須となる。可撓性を有するチューブ10としては、例えば、シリコンゴムを形成材料とする、いわゆるシリコンチューブを用いることができる。
圧搾ローラ30は、圧搾プレート40の支持面41と間でチューブ10を圧迫しつつ、回転体20の回転に伴って圧迫箇所を移動させることで、チューブ10内に蠕動運動を生じさせるものである。そのために、圧搾ローラ30は、例えば、金属材料または樹脂材料によって、回転可能な円柱状に形成されている。
圧搾プレート40は、回転体20に配置された圧搾ローラ30よりもさらに外周側に配置され、圧搾ローラ30によって圧迫されるチューブ10を当該圧搾ローラ30の対向側から支持するように構成されたものである。そのために、圧搾プレート40は、チューブ10の支持面41を有している。
チューブ支持具50は、チューブ10が圧搾ローラ30と圧搾プレート40との間を通るように、そのチューブ10を支持するものである。チューブ10の支持は、流体の流入側(すなわち、支持面41および圧搾ローラ30によるチューブ10の圧迫箇所の上流側)と流出側(すなわち、支持面41および圧搾ローラ30によるチューブ10の圧迫箇所の下流側)とのそれぞれで行う。そのために、チューブ支持具50は、チューブ10の圧迫箇所の上流側と下流側のそれぞれに配設されている。
本実施形態によれば、以下に述べる一つまたは複数の効果を奏する。
つまり、本実施形態によれば、流体の送出に悪影響を及ぼし得るチューブ10の劣化を抑制することができ、これにより流体を長期間にわたって安定して送出することが可能となる。
例えば、図2(b)に示すように、一般的な蠕動ポンプ(図4参照)であれば、送出する流体の流量は、経時的(特に稼働開始直後の期間)に減少することが知られている。これは、チューブ屈曲が繰り返されることによる劣化等が一因となっていると考えられる。
これに対して、本実施形態で説明した蠕動ポンプ(図1参照)によれば、チューブ10の劣化または断裂を抑制できるので、図2(a)に示すように、例えば稼働開始直後の機関であっても、送出する流体流量の経時的な減少を抑えられることがわかる。つまり、本実施形態に係る蠕動ポンプによれば、流体を長期間にわたって安定して送出できることが確認されている。
これに対して、本実施形態で説明したように、チューブ10の変位を許容したり、形成材料として不飽和炭化水素化合物を用いたり等をすれば、チューブ10の変形による流量変動や摩耗カスの発生等を抑制し得るようになるので、流体を長期間にわたって安定して送出する上で非常に好ましいものとなる。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
Claims (4)
- 可撓性を有するチューブと、
前記チューブの支持面を有する圧搾プレートと、
前記支持面との間で前記チューブを圧迫する圧搾ローラと、
前記圧搾ローラを前記支持面に沿って移動させることで前記チューブ内の流体をローラ移動方向に送出するローラ移動機構と、を備え、
前記圧搾プレートには、前記支持面の端部に、当該支持面に連続する湾曲面によって構成された逃げ形状部が設けられている
ポンプ装置。 - 前記支持面および前記圧搾ローラは、前記圧搾ローラの軸方向への前記チューブの変位を許容する形状に構成されている
請求項1に記載のポンプ装置。 - 前記チューブは、前記チューブ10が伸びる方向への支持位置変位を許容する態様で支持されている
請求項1または2に記載のポンプ装置。 - 前記チューブは、不飽和炭化水素化合物を形成材料として構成されている
請求項1から3のいずれか1項に記載のポンプ装置。
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