JP3315224B2 - 微小流量ポンプ - Google Patents

微小流量ポンプ

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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2205Conventional flow pattern
    • F04D29/2211More than one set of flow passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/021Units comprising pumps and their driving means containing a coupling
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薬物を用いた膜透過実
験、流通型反応実験および生体組織還流実験などに使用
するための微小流量を制御するための微小流量ポンプに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、流通型膜透過実験などには、微
小流量の制御が必要とされる。
【0003】従来より、この微小流量の制御には、いわ
ゆるしごきポンプが用いられていた。すなわち、このし
ごきポンプは、シリコーンゴムなどの弾性管体を、ロー
ラなどによってしごくことで、この弾性管体の内部に通
した液体を移送するようになされていた(例えば、特開
昭58−101282号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のし
ごきポンプの場合、液体が脈動してしまうので、微小流
量を制御する場合には、この脈動の影響が大きくなって
流量が制御できなくなるといった不都合を生じる。その
ため、ローラによる弾性管体のしごき具合を改善して脈
動を抑えることが提案されているが、この場合ポンプの
機構が複雑化してポンプ自身が高価なものになってしま
う。
【0005】また、低濃度に調製した薬物などの薬液を
移送する場合、薬液が弾性管体に吸着したり、この吸着
した薬液が再び薬液中に溶解したりして薬物の挙動など
を測定することができないといった不都合を生じること
となる。
【0006】本発明は、係る実情に鑑みてなされたもの
であって、薬液の吸着や溶解による影響を受けることな
く簡単かつ正確に微小流量を制御することのできる微小
流量ポンプを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の微小流量ポンプは、有底円筒状に形成され、
その外周面に流出管が形成されたポンプ本体と、このポ
ンプ本体に着脱可能となされるとともに流入管が形成さ
れた蓋体と、ポンプ本体内に設けられたマグネット回転
子と、ポンプ本体の外部に設けられ、このポンプ本体内
のマグネット回転子を磁力によって回転させるマグネッ
トスターラとを具備し、マグネット回転子は、円盤状の
基材の両面に平面視十字形状となるように羽部が形成さ
れるとともに、その両面の回転中心部分が突出するよう
に円錐状となされたものである。
【0008】
【作用】本発明によると、ポンプ本体の外部に設けたマ
グネットスターラからの磁力によって、このポンプ本体
の内部に設けたマグネット回転子を自在に回転させるこ
とができる。また、このマグネットスターラの磁力によ
ってマグネット回転子を自在に回転させることで、この
回転によって発生するポンプ本体内の液体の流動具合を
制御することができ、この時の液体の流動圧によって流
出管から液体を流出させることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0010】図1は微小流量ポンプ1の全体構成の概略
を示している。
【0011】すなわち、この微小流量ポンプ1は、ポン
プ本体2と、蓋体3と、マグネット回転子4と、マグネ
ットスターラ5とを具備して構成されている。
【0012】ポンプ本体2は、有底円筒状に形成された
ガラス製のものからなり、その開口部には、蓋体3と擦
り合わせできるようになされた擦り合わせ部21が形成
されている。また、このポンプ本体2の外周面には、こ
のポンプ本体2内の液体6を流出させるための流出管2
2がポンプ本体2と一体に成形されている。
【0013】蓋体3は、上記ポンプ本体2と同様にガラ
ス製のものからなり、その外周面に擦り合わせ部31が
形成され、上記ポンプ本体2の擦り合わせ部21と擦り
合わせ接続できるようになされている。また、この蓋体
3には、流入管32が蓋体3と一体に成形されている。
【0014】マグネット回転子4は、図2に示すよう
に、円盤状の基材41の両面に平面視十字形状となるよ
うに羽部42が形成されており、ポンプ本体2内で回転
することによって、このポンプ本体2内の液体6を素早
く渦状に流動させることができるようになされている。
また、マグネット回転子4は、その両面の回転中心部分
が突出するように円錐状となされており、このマグネッ
ト回転子4が回転したときに、この突出部分が回転中心
となってマグネット回転子4の回転が安定するようにな
されている。このマグネット回転子4は、金属または磁
石の表面に、例えばテフロン(商標名)などの耐熱、耐
薬品性のプラスチック樹脂を被覆して構成される。な
お、このマグネット回転子4の羽部42としては、平面
視十字形状のものに限定されるものではなく、図3に示
すように、各羽部42が円弧状となされたものであって
もよい。また、このマグネット回転子4としては、回転
によってポンプ本体2内の液体6を渦状に流動させるこ
とのできるものであれば、特にその形状を限定されるも
のではなく、通常の攪拌装置(図示省略)に用いられて
いる棒状のマグネット回転子であってもよい。
【0015】マグネットスターラ5は、通常の攪拌装置
に使用されているもので、装置本体51の内部に設けた
モータ52によって磁石53が回転するように構成され
ており、つまみ調節によって磁石53の回転数を制御で
きるようになされている。そして、このマグネットスタ
ーラ5の上面に載置されたポンプ本体2内のマグネット
回転子4を、所望の回転数で回転させることができるよ
うになされている。
【0016】このようになる微小流量ポンプ1は、使用
するに先立って、マグネット回転子4の回転数と流量と
の関係を求めておく。これは、図4に示すように、ま
ず、微小流量ポンプ1の流出管22と流入管32との間
にフローメータ7を接続して液体6の循環経路を形成す
る。次に、スターラ5によってマグネット回転子4を回
転させることで液体6を循環させ、各回転数におけるフ
ローメータ7の目盛りを読み取る。そして、フローメー
タ7に付属の検量線から、各回転数における液体6の流
量を求める。なお、通常、フローメータ7には、購入時
に各種気体および液体についての検量線が付属している
が、使用している液体6の検量線が無い場合には、別途
この液体6についての検量線を作成する。この検量線の
作成は、液体6をフローメータ7に流し、このフローメ
ータ7の目盛りを読み取るとともに、一定時間に流出す
る液体6の量をメスシリンダーなどによって測定し、こ
の操作をフローメータ7の異なった数点の目盛りで行う
ことによって作成することができる。
【0017】このようにしてマグネット回転子4の回転
数と流量との関係が確定した微小流量ポンプ1は、例え
ば、図5に示すように、中空円筒膜薬物透過実験装置8
における循環ポンプとして有効に使用することができ
る。すなわち、この実験装置8は、微小流量ポンプ1の
流出管22および流入管32に、例えばテフロン(商標
名)などの耐熱、耐薬品性の管体81を介して中空円筒
膜82を接続し、この中空円筒膜82を、ドナー溶液槽
83に浸漬させ、これら全体を恒温槽84に配置して構
成されている。図中85はドナー溶液槽83のドナー溶
液槽83内を攪拌する攪拌子、86はこの攪拌子85を
攪拌させる攪拌器である。
【0018】なお、微小流量ポンプ1は、このように実
験装置8に組み込んだ場合、チューブ81や中空円筒膜
82を通過するときの抵抗によってマグネット回転子4
の回転数と流量との関係が崩れやすくなるので、実験装
置8に支障がない場合には、フローメータ7を組み込
み、このフローメータ7で流量を制御して使用すること
が好ましい。
【0019】
【実施例1】図6に示すように、aないしpの各種寸法
が表1に示すように規定され、内容積38ml、マグネッ
ト回転子4の容積5.7mlとなされたポンプ本体2、蓋
体3およびマグネット回転子4を用意し、流出管22と
流入管32との間にフローメータ7を設けて水を循環さ
せた。そして、マグネット回転子4の各種回転数におけ
るフローメータ7の目盛りを読み取り、フローメータ7
に付属の水の検量線から、マグネット回転子4の各種回
転数における水の流量を求めた。結果を図7のグラフに
示す。
【0020】
【表1】
【0021】その結果、この微小流量ポンプ1は、10
00ml/分以下の微小流量においても、精度良く流量が
制御できることが確認された。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によると、ポ
ンプ本体の外部に設けたマグネットスターラからの磁力
によって、このポンプ本体の内部に設けたマグネット回
転子を自在に回転させて液体を流動させることができる
ので、ポンプ本体や蓋体を耐熱、耐薬品性のガラスで形
成し、マグネット回転子をテフロンなどの耐熱、耐薬品
性の樹脂で被覆したもので形成することができることと
なり、液体の吸着や溶解などによる影響を防止すること
ができる。
【0023】また、マグネットスターラによってマグネ
ット回転子を自在に回転させることで、液体の流動具合
を制御することができるので、この時の液体の流動圧に
応じて、流出管から流出される液体の流量を微妙に制御
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】微小流量ポンプの全体構成の概略を示す断面図
である。
【図2】マグネット回転子を示す平面図および側面図で
ある。
【図3】マグネット回転子の他の実施例を示す平面図お
よび側面図である。
【図4】微小流量ポンプの流量測定方法を説明する概略
図である。
【図5】微小流量ポンプを組み込んだ実験装置を示す概
略図である。
【図6】実施例1に係る微小流量ポンプの各寸法を示す
概略図である。
【図7】実施例1に係る微小流量ポンプのマグネット回
転子の回転数と流量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 微小流量ポンプ 2 ポンプ本体 22 流出管 3 蓋体 32 流入管 4 マグネット回転子 5 マグネットスターラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 13/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有底円筒状に形成され、その外周面に流
    出管が形成されたポンプ本体と、このポンプ本体に着脱
    可能となされるとともに流入管が形成された蓋体と、ポ
    ンプ本体内に設けられたマグネット回転子と、ポンプ本
    体の外部に設けられ、このポンプ本体内のマグネット回
    転子を磁力によって回転させるマグネットスターラとを
    具備し、 マグネット回転子は、円盤状の基材の両面に平面視十字
    形状となるように羽部が形成されるとともに、その両面
    の回転中心部分が突出するように円錐状となされたこと
    を特徴とする微小流量ポンプ。
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