JP4448790B2 - 流体輸送システム - Google Patents

Description

本発明は、流体輸送システムに関し、詳しくは、流体輸送装置と吐出データ処理装置と通信装置とを備える流体輸送システムに関する。

従来、水性薬液などの低速かつ連続的注入用に人体への装着に適する小型蠕動ポンプ装置において、ポンプのローターは軸に取り付けられており、このローターには前述の軸の周囲に均等に分散された状態で複数のローラーが配置され、ローラーが柔軟なチューブに沿って転動しながら回転運動を行い、チューブを所定長さの円弧範囲にわたって囲んでいるバッキングに対して、チューブが押し付けられて、薬液等の流体の吸い込み及び放出を行う小型蠕動ポンプ装置がある。

このような小型蠕動ポンプ装置において、動力源としてステッピングモータを備え、ステッピングモータは、制御回路を備えるブロックＩＣで予め所定されている回転速度で駆動し、所望の吐出量が得られるというような小型蠕動ポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、前述した蠕動ポンプ装置において、ハウジング上に、小型蠕動ポンプと、この小型蠕動ポンプの流体吐出量を、複数の設定段階のうちから任意に選択して設定するための入力スイッチと、表示部と、を備える蠕動ポンプ装置というものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許第３１７７７４２号公報（第４頁、図４） 米国特許第３７３７２５１号明細書（第４，５頁、図１，４）

このような特許文献１では、薬液等の流体の吐出量は、時間ベースから供給される信号を受ける周波数デバイダーステージの数、ギヤ機構の減速比、使用するモーターの種類によって設定、あるいは変更することができるが、その設定条件を予め決めて製造することが要求される。しかしながら、一度設定した吐出条件は固定的であり、使用形態、薬液の投与条件を任意に変更し、流体吐出量を設定することは困難であるという課題がある。

また、特許文献２によれば、流体の吐出量を調整するためのスイッチ及び表示部を蠕動ポンプと同じハウジング上に設けているために、吐出量の調整を可能にしているが、このような構成にすれば小型化は困難であり、前述した特許文献１のような人体に装着可能なサイズにすることはできない。このような構成では小型化は困難であり、新薬開発等の目的で小動物の体内に装着することはできない。

本発明の目的は、前述の課題を解決することを要旨とし、通信装置を備え、流体輸送装置と吐出データ処理装置との間で駆動条件を設定することができ、吐出量の設定を容易にしを備え、流体輸送装置の小型化を実現する流体輸送システムを提供することである。

本発明の流体輸送システムは、柔軟性を有するチューブと、該チューブを圧搾して流体を輸送するポンプユニットと該ポンプユニットの駆動制御を行う駆動制御回路と、通信部と、記憶回路と、電源と、が格納される流体輸送装置と、前記流体輸送装置に所望の駆動条件を入力する入力装置と、少なくとも前記駆動条件を表示する表示部と、を備える吐出データ処理装置と、前記流体輸送装置と前記吐出データ処理装置とを接続する通信手段を有する通信装置と、を備え、前記流体輸送装置は前記吐出データ処理装置から入力された前記駆動条件を前記通信装置から受信して前記記憶回路に記憶し、該記憶回路に記憶した前記駆動条件に基づいて流体輸送を行うことを特徴とする。

ここで、吐出データ処理装置は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）であり、操作部と表示部を備えている。

この発明によれば、流体輸送システムが、流体輸送装置と吐出データ処理装置と通信装置とから構成され、流体輸送装置の駆動条件データを吐出データ処理装置の入力装置から入力し、その駆動条件に基き流体輸送装置を駆動するため、吐出速度（吐出量）の設定が吐出データ処理装置で行うことができ、扱い易い流体輸送装置を提供することができる。

また、本発明の流体輸送システムは、流体輸送装置の駆動条件データ及び駆動状況データを吐出データ処理装置の表示部で表示することができるので、薬液等のように正確な流量管理が要求される流体の流体輸送システムの管理に好適である。

さらに、流体輸送装置と吐出データ処理装置とは通信装置によって接続されているので、流体輸送装置には、流体輸送に直接係る機能のみを格納すればよいので流体輸送装置を小型化することができる。

また、前記通信手段が無線通信手段であって、前記通信装置が、少なくともアンテナと送受切換器とを備え、前記通信部がアンテナと送受切換器とを備えていることが好ましい。

このようにすれば、流体輸送装置と吐出データ処理装置とは分離して構成することができるので、流体輸送装置の外郭形状を単純化し、小型化することができる他、流体輸送装置と吐出データ処理装置との間に隔壁等が存在しても通信が可能であるために、通信に係る使用環境の制限を低減することができる。また、流体輸送装置と吐出データ処理装置との間において送受信が可能であるため、吐出データ処理装置から流体輸送装置に駆動条件を入力し、流体輸送装置から吐出データ処理装置に吐出情報を入力することができ、流体の吐出管理が的確にできる。

また、前記通信手段が光通信手段であって、前記通信装置が、少なくとも受光素子及び発光素子と、受光制御回路及び発光制御回路と、を備え、前記通信部が、前記受光素子及び前記発光素子それぞれに対向する発光素子及び受光素子と、発光制御回路及び受光制御回路と、を備えることが好ましい。
ここで、光通信手段としては、例えば、リモートコントロール等で使用される赤外線通信手段を使用することができる。

光通信手段は、電波による無線通信手段に比べ、通信に係る使用環境の制限が若干加わるが、構成が簡単でコストの低減が期待できる。

また、前記通信手段が有線通信手段であって、前記流体輸送装置の筐体に装着される弾性体からなる封止部材と、前記封止部材に設けられ、前記封止部材の内外を連通する第１の接続端子と、前記通信装置に設けられる第２の接続端子と、を備え、前記流体輸送装置を前記通信装置に装着したときに、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが接続されることによって、前記通信装置と前記流体輸送装置とが接続されることが好ましい。

このような構造によれば、流体輸送装置と通信装置とが、それぞれ第１の接続端子及び第２の接続端子を備え、通信装置に流体輸送装置を装着することで、これら第１の接続端子及び第２の接続端子とが接続し通信が可能となるため、構造が簡単で、しかも通信の信頼性を高めることができる。

また、通信装置から流体輸送装置を離脱することで、流体輸送装置と通信装置との接続が遮断される。流体輸送装置は単独で駆動することが可能なので、外部からのノイズの影響を受けにくいという効果もある。

また、前記封止部材が、前記流体輸送装置の筐体に固定される外周固定部と、前記第１の接続端子が植立される接続端子固定部と、前記外周固定部と前記接続端子固定部とを接続する弾性部と、から構成されていることが好ましい。

この封止部材は、外周固定部と接続端子固定部とが、それぞれの固定強度を高めるために剛性を高める形状をなし、その他の部位は弾性を有しているので、通信装置に流体輸送装置を装着したときには弾性部が撓み前述の第１の接続端子と第２の接続端子との接続を行い、また、通信装置と流体輸送装置とを分離する際には、弾性部の弾性力によって、第１の接続端子を元の位置に復帰させて接続の解除をするため、簡単な構造で、通信装置と流体輸送装置との接続または接続解除を行うことができる。

また、本発明では、前記通信手段が有線通信手段であって、前記流体輸送装置の筐体に装着される弾性体からなる封止部材と、前記通信装置に植立され、端部に針部が形成される接続端子と、を備え、前記流体輸送装置を前記通信装置に装着したときに、前記針部が、前記封止部材を刺挿して、前記接続端子が前記流体輸送装置の接続端子に接続され、前記流体輸送装置を前記通信装置から離脱したときに接続が解除され、前記封止部材の弾性によって、前記封止部材が閉塞されることが好ましい。

このような構造によれば、流体輸送装置を通信装置に装着したときに、接続端子の針部が、封止部材を刺挿、貫通し、通信装置と流体輸送装置とが接続され、離脱したときには、接続が解除されるとともに、封止部材自身の弾性によって封止部材が閉塞されるため、より一層、簡単な構造の流体輸送装置を実現することができる。

また、前記流体輸送装置の筐体の外郭に突出物がなく、且つ、前記筐体及び前記チューブが、生体適合性を有する材料で形成されていることが好ましい。
ここで、筐体の材料としては、例えば、チタン、チタン合金、セラミックス、ポリエチレン樹脂、硬質シリコン樹脂等が考えられ、チューブの材料としては、例えば、シリコンゴムを採用できる。

このようにすれば、流体輸送装置の筐体の外郭に突出物がないので、安全に生体の内外にこの流体輸送装置を装着することができ、また、生体との適合性がよい材料で形成されているために、拒否反応やアレルギー症状等の発症を低減することができる。

さらに、前記流体輸送装置が、前記チューブの流入口、流出口を除いて密閉されていることが望ましい。
流体輸送装置は、前述したように駆動部、駆動制御部、通信部、電源等を格納しているため、水分や埃等を嫌う。従って、流体輸送装置を密閉する構造にすることで、水分や埃等の浸入を排除し、仮に生体内にこの流体輸送装置を装着する際にも血液や体液が浸入することを防止し、所定の駆動性能を維持継続し、信頼性が高い流体輸送を継続することができるという効果がある。また、輸送対象の流体とは異種液体内においての駆動を可能にすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は、本発明の実施形態１の流体輸送システムを示し、図４，５は実施形態２、図６〜図８は実施形態３、図９は実施形態４を示している。
（実施形態１）

図１〜図３には実施形態１の流体輸送システム１０が示されている。
図１は、本実施形態の流体輸送システム１０の構成を示すブロック図である。図１において、本実施形態の流体輸送システム１０は、基本構成として、吐出データ処理装置としてのＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２０と、通信装置３０と、流体輸送装置５０とから構成されている。

ＰＣ２０は、流体輸送装置５０の駆動条件データを入力する入力装置としての操作部２１と、入力された駆動条件データを表示する表示部２２と、他に一般のＰＣが有する演算機能、記憶機能等が格納されている。このＰＣ２０に入力された駆動条件データは、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ケーブル３９を介して通信装置３０に送信される。

通信装置３０は、通信装置３０全体を制御する通信制御回路３２とアンテナ３１と電源としての電池４５とから構成されている。通信制御回路３２は、ＰＣ２０から入力される駆動条件データを記憶する記憶回路３６と、受信制御回路３４と、送信制御回路３５と、送受切換器３３とから構成されている。

記憶回路３６に記憶された駆動条件データは、送信制御回路３５によって送信信号に変換され送受切換器３３、アンテナ３１を経て電波無線通信によって流体輸送装置５０のマイクロポンプ６０に送信される。送受切換器３３は、通信装置３０において送信と受信とを切換える機能を有している。
なお、電源としては、電池４５を通信装置３０内に内蔵する構造を図示しているが、外部から商用電力を取り込む構造でもよい。この場合、電源制御回路が搭載される。電池４５を採用する際には、図示しない電池電圧検出回路を備える。また、ＰＣ２０と通信装置３０とを接続するＵＳＢケーブル３９から電源を導入することもできる。

流体輸送装置５０は、マイクロポンプ６０と、アンテナ５１と、流体を収納する流体容器９０とから構成される。マイクロポンプ６０には、流体輸送装置５０の全体制御を行う流体輸送装置制御回路５２と、流体を輸送する手段としてのポンプユニット６１と、電源としての電池５８と、が含まれ、流体輸送装置制御回路５２は、ポンプユニット６１の駆動制御を行う駆動制御回路５７と、アンテナ５１から入力された駆動条件データを取り込むための送受切換器５３と、入力された信号を駆動制御用の信号に変換する受信制御回路５４と、変換された信号を記憶する記憶回路５６とから構成されている。

また、ポンプユニット６１を駆動したときの駆動状況データ等をＰＣ２０に送信するための、送信制御回路５５をさらに備えている。
また、図示しないが、駆動制御回路５７に駆動時間を制御するタイマーが備えられている。

次に、本実施形態に係る流体輸送システム１０の作用について説明する。
まず、流体輸送装置５０を所望の条件で駆動するための駆動条件データを操作部２１を操作してＰＣ２０に入力する。操作部２１は、キーボードである。

ここで、入力する駆動条件データとしては、少なくとも、流体の単位時間当たりの流量、駆動時間、間歇駆動をする際の駆動等が含まれ、他に、流体輸送装置の識別番号やコード等が考えられる。
これらの入力された駆動条件データは、表示部２２に表示され、内容を確認することができる。

次に、操作部２１を操作して通信装置３０に必要とされる駆動条件データが送信される。通信装置３０は、入力された駆動条件データを流体輸送装置５０に送信する。無線通信としては、近接通信、近距離通信等の通信手段を採用することができ、近接通信の場合は、通信装置３０に流体輸送装置５０を載置する（図３、参照）が、近距離通信の場合には、通信装置３０と流体輸送装置５０との配置は電波が伝播する範囲であれば特に限定されない。

流体輸送装置５０は、入力された駆動条件データに基き駆動される。この際、ポンプユニット６１が駆動した際の流体の吐出量（ローラー台８０の回転数で置き換えられる）、駆動時間や総吐出量等を通信装置３０を経てＰＣ２０に送信する。この操作も、操作部２１を操作して送信命令を出力して行うが、所定の駆動状況データが記憶回路５６に蓄積した後に、自動的にＰＣ２０に送信することができる。

また、ＰＣ２０から入力された駆動条件データを一旦取り込んだ後、再度ＰＣ２０に送信し、表示部２２に表示し、駆動条件データが正確に流体輸送装置５０に記憶されているか確認するようにすれば、なお信頼性を高める。

ＰＣ２０では、入力された駆動状況データを表やグラフに変換して、表示部２２に表示する。なお、入力された駆動条件データと比較して、差異が発生した際には、警告表示をすれば、なお好ましい。

続いて、本実施形態に係る流体輸送装置５０の構造について図面を参照して説明する。
図２は、流体輸送装置５０の概略構造を示す分解斜視図である。図２において、流体輸送装置５０は、基本構成として、マイクロポンプ６０と流体容器９０とから構成されている。

マイクロポンプ６０は、ケース部９４と蓋体９５によって構成される筐体の内部にポンプユニット６１や前述した流体輸送装置制御回路５２（図１、参照）が格納されている。ポンプユニット６１は、図示しない駆動源としてのステッピングモータとステッピングモータからの駆動力をローラー台８０に伝達する歯車列を備えている。

ローラー台８０の周縁部には４個のローラー６３〜６６がほぼ等間隔で装着されている。ケース部９４の外周部には、ローラー台８０に沿うように溝が形成され、この溝内にチューブ６２が装着されている。

ケース部９４に形成される前述の溝とローラー台８０が収容される凹部との間の壁部には、押圧軸７１〜７５が挿着されている。この押圧軸７１〜７５は、図示右側方向から、ほぼ等間隔でローラー台８０の回転軸８１から放射状に配置され、軸方向に摺動可能に構成されている。

チューブ６２は、弾性を有するシリコンゴムで形成される細管であり、ケース部９４から流出側端部６２Ｂと容器接続側端部６２Ａが突出して延在されている。チューブ６２には、弾性と生体適合性を有する材料が採用されるが、本実施形態ではシリコンゴムが採用されている。他にポリエチレン系、フッ素系の樹脂を採用することができるが、使用する流体の種類によって、耐薬品性等も考慮して選択される。

チューブ６２の容器接続側端部６２Ａは、流体容器９０に接続されている、チューブ６２と流体容器９０とは着脱可能な構造になっており、流体容器９０の交換をすることができるが、チューブ６２と流体容器９０とを分離不可能な一体構造とすることもできる。
流体容器９０は、チューブ６２と同じ材料で形成されたパック状の容器であり、変形可能な厚みで形成されている。

そして、蓋体９５がケース部９４に装着される。蓋体９５は、本実施形態では、４本の固定螺子９６で螺合固定されているが、固定構造としては、溶着固定や接着固定を採用することができる他、蓋体９５とケース部９４との間、チューブ６２とケース部９４の端部との間にパッキンを備える構造や接着固定とすることができる。このようにして、筐体内部は密閉され、防水性が備えられ、新薬開発等において小動物の体内に装着することができる。

なお、ケース部９４、蓋体９５、流体容器９０とは、外郭の角部が丸められ、且つ、突出部が存在しないような形状とされ、仮に生体の内外に装着されても、生体に損傷を与えない形状としている。

また、本実施形態では、マイクロポンプ６０と流体容器９０とは別体構造としているが、筐体内部に流体収容部を設ける構造としてもよい。

なお、この流体容器９０に収納される流体としては、水や食塩水、薬液、油類、芳香液、インク、気体等、流動性を有するものであれば限定されるものではない。

次に、このマイクロポンプ６０の駆動について図２を参照して説明する。
ローラー台８０は、駆動制御回路５７の指示に従いステッピングモータによって回転軸８１を中心に、図中矢印方向に回転する。ローラー台８０の回転に従い、ローラー６３〜６６が、押圧軸７１から順次押圧軸７５を押し圧していく。このとき、押圧軸７１〜７５が、チューブ６２を流体容器９０側から圧搾し、流体が輸送され、チューブの６２の流出側端部６２Ｂから吐出される。

このような押圧軸の動きを蠕動運動と呼び、この蠕動運動を利用したポンプを蠕動ポンプと呼ぶ。この蠕動ポンプは、微量の流体を連続して輸送することができる小型ポンプに最適なポンプである。

続いて、本実施形態に係る通信装置３０と流体輸送装置５０の構成の一例を図面を参照して説明する。図１，２も参照する。
図３は、通信装置３０と流体輸送装置５０との構造を示す断面図である。図３では、近接無線通信を採用した例を示している。図３において、通信装置３０の上面に流体輸送装置５０が載置されている。

通信装置３０は、ケース部４０と蓋体４１とから構成される筐体の内部に、回路基板３７と、この回路基板３７の表面に実装される通信制御回路３２と、アンテナ３１と他の回路素子と、電源としての電池４５と、ＵＳＢコネクター３８と、が装着されて構成されている。蓋体４１の上面には、凹部が形成され、この凹部内にマイクロポンプ６０が載置されている。

マイクロポンプ６０は、ケース部９４と蓋体９５で形成される空間に、ポンプユニット６１と回路基板８５と、流体輸送装置制御回路５２とアンテナ５１とが格納され、アンテナ５１は、通信装置３０のアンテナ３１とほほ対向する位置に配置されている。また、流体容器９０は、マイクロポンプ６０と接続された状態で通信装置３０の上面に載置されている。

このように、通信装置３０に流体輸送装置５０を載置した状態で、ＰＣ２０の操作部２１を操作し駆動条件設定やマイクロポンプ６０の起動指示を行い、アンテナ３１とアンテナ５１との間で通信が行われ、必要なデータが転送される。通信手段として近距離無線を採用する場合には、必ずしも通信装置３０に流体輸送装置５０を載置する必要はなく、無線が伝搬する範囲の位置にあればよい。

従って、前述した実施形態１によれば、流体輸送装置５０とＰＣ２０と通信装置３０とから構成され、流体輸送装置５０を所定の駆動をさせるための駆動条件データをＰＣ２０から入力し、その駆動条件に基き流体輸送装置５０を駆動するため、吐出速度（吐出量）の設定が一般のＰＣを扱う感覚で行うことができ、扱い易い流体輸送装置を提供することができる。

また、流体輸送システム１０は、流体輸送装置５０の駆動条件データ及び駆動状況データをＰＣ２０の表示部２２で表示することができるので、薬液等のように正確な流量管理が要求される流体の流体輸送システムの管理に好適である。

さらに、流体輸送装置５０とＰＣ２０とは通信装置３０によって接続されているので、流体輸送装置５０には、流体輸送に直接係る機能のみを格納すればよいので流体輸送装置を小型化することができる。

また、前述したような構成にすれば、流体輸送装置５０とＰＣ２０とは分離して構成することができるので、流体輸送装置５０の外郭形状を単純化し、小型化することができる他、無線通信手段を備えているために、流体輸送装置５０とＰＣ２０との間に隔壁等が存在しても通信が可能であるために、通信に係る使用環境の制限を低減することができる。仮に、流体輸送装置５０を生体内に装着する場合、流体輸送装置５０を生体内に装着状態で通信が可能となる。

また、流体輸送装置５０の筐体や流体容器９０の外郭に突出物がなく、且つ、ケース部９４と蓋体９５、及びチューブ６２が、生体適合性を有する材料で形成されているので、生体の内外にこの流体輸送装置５０を装着することができ、また、生体との適合性がよい材料で形成されているために、拒否反応やアレルギー症状等の発症を低減することができる。

マイクロポンプ６０は、前述したようにポンプユニット６１を含む流体輸送装置制御回路５２を格納しているため、水分や埃等を嫌う。従って、マイクロポンプ６０の筐体内を密閉する構造にすることで、水分や埃等の浸入を排除し、仮に生体内にこの流体輸送装置５０を装着する際にも信頼性が高い流体輸送を継続することができるという効果がある。
（実施形態２）

次に、本発明の実施形態２に係る流体輸送システムについて図４，５を参照して説明する。実施形態２は、前述した実施形態１に対して、通信手段として光通信を採用したところに特徴を有している。従って、光通信に係る構成、構造を中心に説明する。実施形態１との共通部分の説明を省略し、同じ符号を附して説明する。

図４は、実施形態２に係る流体輸送システム１００の構成を示すブロック図である。図４において、流体輸送システム１００は、吐出データ処理装置としてのＰＣ２０と、通信装置１３０と流体輸送装置１５０とから構成されている。

通信装置１３０は、通信制御回路１３２と、電源としての電池４５と、から構成され、通信制御回路１３２は、記憶回路３６と、受光制御回路１３４と、発光制御回路１３５と、受光素子１３３と、発光素子１３１と、から構成されている。この発光素子１３１から発信される光信号によって、駆動条件データが流体輸送装置１５０に入力される。

流体輸送装置１５０は、流体輸送装置制御回路１５２とポンプユニット６１とを含むマイクロポンプ１６０と、電源としての電池５８と、流体容器９０と、から構成され、流体輸送装置制御回路１５２は、発光素子１５１と、受光素子１５３と、発光制御回路１５５と、受光制御回路１５４と、記憶回路３６と、駆動制御回路５７とから構成されている。
なお、発光素子１３１，１５１は赤外線領域の周波数帯が用いられている。

次に、本実施形態に係る流体輸送システムの作用について説明する。
まず、流体輸送装置１５０を所望の条件で駆動するための駆動条件データを操作部２１を操作してＰＣ２０に入力する。

ここで、入力する駆動条件データとしては、前述した実施形態１と同じである。これらの入力された駆動条件データは、表示部２２に表示され、内容を確認することができる。

次に、操作部２１を操作し、必要とされる駆動条件データを通信装置１３０に送信する。通信装置１３０では、入力された駆動条件データを流体輸送装置１５０に送信する。本実施形態では、通信手段として光通信が採用されており、光通信では、通信装置１３０と流体輸送装置１５０との配置は、発光される光を遮らない範囲で自由度があるが、図５で示すように発光素子１３１と受光素子１３３、また発光素子１５１と受光素子１５３、とが近接した位置にあるため、外部の光ノイズの影響を受けないように通信が行われるように配置されることが好ましい。

流体輸送装置１５０は、入力された駆動条件データに基き駆動される。また、この流体輸送システム１００は送受信可能であるので、ポンプユニット６１が駆動した状況を通信装置１３０を経てＰＣ２０に送信することができる。この駆動状況データのＰＣ２０への送信も、光通信を使用している他は、実施形態１と同じであるため説明を省略する。

続いて、本実施形態に係る通信装置１３０と流体輸送装置１５０との通信の際の構成の一例を図面を参照して説明する。図４も参照して説明する。
図５は、通信装置１３０と流体輸送装置１５０の構造を示す断面図である。図５において、通信装置１３０の上面に流体輸送装置１５０が載置されている。

通信装置１３０は、ケース部４０と蓋体４１とから構成される筐体の内部に、回路基板３７と、この回路基板３７の表面に実装される通信制御回路１３２と、発光素子１３１と受光素子１３３と他の回路素子と、電源としての電池４５と、ＵＳＢコネクター３８と、が装着されて構成されている。蓋体４１の上面には、凹部が形成され、この凹部内にマイクロポンプ１６０が載置されている。

マイクロポンプ１６０は、ケース部９４と蓋体９５で形成される空間に、ポンプユニット６１と回路基板１８５と、回路基板１８５に実装される流体輸送装置制御回路１５２と、発光素子１５１と、受光素子１５３と、電池５８と、が格納され、受光素子１５３は、通信装置１３０の発光素子１３１とほぼ対向する位置に配置されている。また、発光素子１５１は、通信装置１３０の受光素子１３３と対向する位置に配置されている。

発光素子１５１と受光素子１５３とは、素子台１５６に実装され、図示しないリードによって、それぞれ発光制御回路１５５、受光制御回路１５４に接続されている。また、発光素子１３１と受光素子１３３とは、素子台９３に実装され、図示しないリードによって、それぞれ発光制御回路１３５、受光制御回路１３４に接続されている。

発光素子１５１、受光素子１５３と、受光素子１３３、発光素子１３１とがそれぞれ対向する位置において、通信装置１３０の蓋体４１の底部４１Ａ及びマイクロポンプ１６０のケース部９４の底部９４Ａには、光透過窓が開設されている。
流体容器９０は、流体輸送装置と接続された状態で通信装置１３０の上面に載置されている。

このように、通信装置１３０に流体輸送装置１５０を載置した状態で、ＰＣ２０の操作部２１を操作し、通信が行われる。

従って、前述した実施形態２によれば、光通信手段は、電波による無線通信手段に比べ、通信装置１３０と流体輸送装置１５０との間に光遮蔽物があれば通信できないという通信環境の制限が加わるが、構成が簡単で一般的なリモートコントロールなどに用いられる手段であるためにコストの低減が期待できる。
（実施形態３）

続いて、本発明の実施形態３について図面を参照して説明する。実施形態３は、前述した実施形態１，２が通信手段として無線通信、光通信を採用していることに対して、有線通信、つまり、通信装置と流体輸送装置との間に接続端子を設けていることに特徴を有している。従って、この接続端子の周辺構造と構成を中心に説明し、実施形態１または実施形態２と共通部分については説明を省略し、同じ符号を附し説明する。

図６は、実施形態３に係る流体輸送システム２００の構成を示すブロック図である。図６において、流体輸送システム２００は、吐出データ処理装置としてのＰＣ２０と、通信装置２３０と流体輸送装置２５０とから構成されている。

通信装置２３０は、記憶回路３６と、送受信制御回路２３４とを備える通信制御回路２３２と、電源としての電池４５と、から構成されている。また、送受信制御回路２３４には第２の接続端子としての接続端子９７，９８が接続されている。これら接続端子９７，９８がマイクロポンプ２６０に備えられる第１の接続端子としての接続端子１９７，１９８と接触することで通信が接続される。

流体輸送装置２５０は、ポンプユニット６１と流体輸送装置制御回路２５２とを含むマイクロポンプ２６０と、電源としての電池５８と、流体容器９０と、から構成され、流体輸送装置制御回路２５２は、駆動制御回路５７と、記憶回路５６と送受信制御回路２５４とから構成されている。

次に、本実施形態に係る流体輸送システム２００の作用について説明する。
まず、流体輸送装置２５０を所望の条件で駆動するための駆動条件データを操作部２１を操作してＰＣ２０に入力する。

ここで、入力する駆動条件データは、前述した実施形態１，２と同じである。これらの入力された駆動条件データは、表示部２２に表示され、内容を確認することができる。

次に、操作部２１を操作し、必要とされる駆動条件データが通信装置２３０に送信される。通信装置２３０では、入力された駆動条件データを流体輸送装置２５０に送信する。本実施形態では、通信手段として接続端子による有線通信が採用されており、接続端子９７と接続端子１９７、接続端子９８と接続端子１９８とが接触する（図７、参照）ことで通信が接続される。

流体輸送装置２５０は、入力された駆動条件データに基き駆動される。この際、ポンプユニット６１が駆動した状況、あるいは駆動している状況を通信装置２３０を経てＰＣ２０に送信される。この駆動状況データの内容及びＰＣ２０への送信方法も、有線通信を採用している他は実施形態１，２と同じであるため説明を省略する。

続いて、本実施形態に係る通信装置２３０と流体輸送装置２５０とが接続された状態について図面を参照して説明する。図６も参照して説明する。
図７は、通信装置２３０と流体輸送装置２５０との装着時の概略構造を示す断面図である。図７において、通信装置２３０の上面に流体輸送装置２５０が載置されている。

マイクロポンプ２６０は、通信装置２３０の蓋体４１に形成される凹部内に装着されている。この際、マイクロポンプ２６０と凹部とはそれぞれ正確に位置決めができるような寸法設定がなされる。

通信装置２３０は、ケース部４０と蓋体４１とから構成される筐体の内部に、回路基板３７と、この回路基板３７の表面に実装される通信制御回路２３２と、他の回路素子と、電源としての電池４５と、ＵＳＢコネクター３８と、が装着されて構成されている。蓋体４１の上面には、凹部が形成され、この凹部内にマイクロポンプ２６０が載置されている。

回路基板３７には２本の接続端子９７，９８が植立され、これら接続端子の先端部が蓋体４１を貫通してマイクロポンプ２６０側に突出している（詳しくは、図８参照）。この接続端子９７，９８は、それぞれ回路基板３７に形成される配線パターンによって、送受信制御回路２３４と接続されている。

マイクロポンプ２６０は、ケース部９４と蓋体９５で形成される筐体の内部に、回路基板８５と、この回路基板８５の表面に実装される流体輸送装置制御回路２５２と、ポンプユニット６１と、図示しない電池５８と、が格納されている。回路基板８５には、接続端子ばね８６，８７が備えられ、これら接続ばね８６，８７は、それぞれ回路基板８５に形成される配線パターンによって送受信制御回路２５４に接続されている。

マイクロポンプ２６０のケース部９４の底部９４Ａには、封止部材１９４が装着されており、この封止部材１９４を貫通する接続端子１９７，１９８が植立されている。この接続端子１９７，１９８は、それぞれ、通信装置２３０に設けられた接続端子９７，９８に対向する位置に設けられる。なお、これら接続端子及び周辺の構造については、図８を参照してさらに詳しく説明する。

図８は、実施形態３に係る通信装置２３０とマイクロポンプ２６０との接続に係る構造を示し、図８（ａ）は、マイクロポンプ２６０の接続端子周辺の構造、図８（ｂ）は、通信装置２３０とマイクロポンプ２６０とが接続された構造を示している。
図８（ａ）は、マイクロポンプ２６０に設けられる接続端子１９７，１９８に係る構造を示す部分断面図である。図８（ａ）において、ケース部９４の底部９４Ａには、封止部材１９４が装着されている。

ケース部９４の底部９４Ａには、円形の開口部が形成されており、この開口部の内側側面には略コの字状の溝９４Ｂが設けられ、この溝９４Ｂに密着するように封止部材１９４の外周部がインサートされている。封止部材１９４は弾性と、生体適合性を有する材料で形成され、本実施形態ではシリコンゴムが採用されている。

封止部材１９４は、円盤形状をしており、周縁部１９４Ｅと弾性部１９４Ａと接続端子固定部１９４Ｂ，１９４Ｃとから構成されている。接続端子固定部１９４Ｂ，１９４Ｃの中心部には、接続端子１９８，１９７が圧入され固定されている。周縁部１９４Ｅと接続端子固定部１９４Ｂ，１９４Ｃとは、厚く形成される部分で、周縁部１９４Ｅはケース部９４との固定強度、接続端子固定部１９４Ｂ，１９４Ｃは接続端子１９８，１９７との固定強度を確保するためと、密着性を確保するために必要な厚みを有している。

また、弾性部１９４Ａは、後述する通信装置２３０とマイクロポンプ２６０とを接続する際に、撓み易い厚みで形成されている。また、図８（ａ）では、マイクロポンプ２６０が通信装置２３０に装着されていない状態を示しており、この状態では、接続端子１９７，１９８の接続端子先端部１９７Ａ，１９８Ａと接続端子ばね８６，８７とは接続していない。

なお、接続端子１９７，１９８の材質は、生体適合性と電導性を有する材料が選択され、本実施形態では、チタンまたはチタン合金が採用される。

続いて、マイクロポンプ２６０を通信装置２３０に装着した状態について図面を参照して説明する。
図８（ｂ）は、マイクロポンプ２６０を通信装置２３０に装着した状態を示す部分断面図である。図８（ｂ）において、マイクロポンプ２６０を通信装置２３０に装着した状態では、通信装置２３０の回路基板３７に植立された接続端子９７，９８がマイクロポンプ２６０の封止部材１９４に植立された接続端子１９７，１９８の尾部１９７Ｂ，１９８Ｂを押し上げる。

接続端子１９７，１９８が押し上げられると封止部材１９４の弾性部１９４Ａが撓み、接続端子先端部１９７Ａ，１９８Ａが、それぞれ接続端子ばね８６，８７を押圧する。このことによって、通信装置２３０とマイクロポンプ２６０とが接続され通信可能となる。

通信装置２３０からマイクロポンプ２６０を取り外すと、弾性部１９４Ａの弾性力によって、図８（ａ）の状態に復帰し、通信が不能な状態となる他、外部のノイズにより駆動条件データが破壊されることを防止することにもなる。

従って、前述した実施形態３によれば、流体輸送装置２５０と通信装置２３０とが、それぞれ接続端子１９７，１９８及び接続端子９７，９８を備え、通信装置２３０に流体輸送装置２５０（マイクロポンプ２６０）を装着することで、これらの接続端子が接続し通信が可能となるため、構造が簡単で、しかも通信の信頼性を高めることができる。

また、前述した実施形態１の無線通信手段、実施形態２の光通信手段に比べアンテナ、受光素子、発光素子や、それらに伴い備えられる制御回路等が不要になり、コストの低減と、より小型化を実現することができる。

また、通信装置２３０から流体輸送装置２５０を離脱することで、流体輸送装置２５０と通信装置２３０との接続が遮断され、流体輸送装置２５０は単独で駆動することが可能なので、外部からのノイズの影響を受けにくいという効果もある。
（実施形態４）

続いて、本発明に係る実施形態４について図面を参照して説明する。実施形態４は、前述した実施形態３の構造をより簡単にすることを要旨としている。
図９は、実施形態４に係るマイクロポンプ３６０を通信装置３３０に装着した状態を示す部分断面図である。図９において、通信装置３３０の回路基板３７には、接続端子２９７，２９８が植立されている。

この接続端子２９７，２９８の先端には先端が鋭利な針部２９７Ａ，２９８Ａが形成されている。この針部２９７Ａ，２９８Ａは、蓋体４１を貫通している。

また、マイクロポンプ３６０のケース部９４の底部９４Ａには、封止部材２９４が装着されている。この封止部材２９４の底部９４Ａへの装着構造は、実施形態３と同じであるため説明を省略するが、この封止部材２９４は、単純な円盤形状をしている。封止部材２９４の材質もシリコンゴムで形成されている。

ここで、図９に示すように、通信装置３３０にマイクロポンプ３６０を装着すると、接続端子２９７，２９８の針部２９７Ａ，２９８Ａが封止部材２９４を刺挿し貫通する。貫通した針部２９７Ａ，２９８Ａはそれぞれ接続端子ばね８６，８７に接触し、通信装置３３０とマイクロポンプ３６０とが接続され、通信可能な状態となる。

ここで、通信装置３３０からマイクロポンプ３６０を取り外すと、針部２９７Ａ，２９８Ａが封止部材２９４から抜ける。すると、封止部材２９４の刺挿された孔は、封止部材自身の弾性力で閉塞され、密閉される。

従って、前述した実施形態４によれば、マイクロポンプ３６０を通信装置３３０に装着したときに、接続端子２９７，２９８の針部２９７Ａ，２９８Ａが、封止部材２９４を刺挿貫通し、離脱したときには、封止部材自身の弾性によって封止部材２９４が閉塞されるため、より一層、簡単な構造の流体輸送装置を実現することができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述の実施形態１〜実施形態４では、吐出データ処理装置としてＰＣ２０を採用しているが、ＰＣに限らず、表示部と操作部を備える本システム専用の吐出データ処理装置を備えるシステムとすることができる。

従って、前述の実施形態１〜実施形態４によれば、流体の吐出量の自在な設定、調整を可能にし、且つ、防水性を有し、小型化を実現する流体輸送装置（ポンプ）を備える流体輸送システムを提供することができる。

本発明の流体輸送システムは、様々な機械装置において、装置内、または装置外に搭載され、水や食塩水、薬液、油類、芳香液、インク、気体等の流体の輸送に利用することができる。

また、流体輸送システムが、通信装置を備えているために、ユーザーの手に届きにくい離れた場所や、狭い場所に装着しても、駆動条件を変えたり、駆動状況を確認することができ、様々な使用環境に対応した分野に採用できる。

さらに、前述の流体輸送装置（ポンプ）は、小型、薄型、そして流体の流量を精度よく管理できる他、ポンプは防水性を有しているために、流体容器内に薬液等を収容して生体内に植え込むことができ、新薬の開発や治療等に採用することに適している。

本発明の実施形態１に係る流体輸送システムの構成を示すブロック図。 本発明の実施形態１に係る流体輸送装置の概略構造を示す分解斜視図。 本発明の実施形態１に係る通信装置と流体輸送装置の構造を示す断面図。 本発明の実施形態２に係る流体輸送システムの構成を示すブロック図。 本発明の実施形態２に係る通信装置と流体輸送装置の構造を示す断面図。 本発明の実施形態３に係る流体輸送システムの構成を示すブロック図。 本発明の実施形態３に係る通信装置と流体輸送装置との装着時の概略構造を示す断面図。 （ａ）は、本発明の実施形態３に係るポンプの接続端子周辺の構造を示す部分断面図、（ｂ）は、通信装置とポンプとの接続構造を示す部分断面図。 本発明の実施形態４に係るポンプを通信装置に装着した状態を示す部分断面図。

符号の説明

１０…流体輸送システム、２０…吐出データ処理装置としてのＰＣ、２１…操作部、２
２…表示部、３０…通信装置、５１…アンテナ、５４…受信制御回路、５５…送信制御回
路、５７…駆動制御回路、５８…電池、６０…ポンプ、６１…ポンプユニット、６２…チューブ。

Claims (4)

1. 柔軟性を有するチューブと、該チューブを圧搾して流体を輸送するポンプユニットと、該ポンプユニットの駆動制御を行う駆動制御回路と、記憶回路と、送受信制御回路と、電源と、が格納される流体輸送装置と、
   前記流体輸送装置に所望の駆動条件を入力する入力装置と、少なくとも前記駆動条件を表示する表示部と、を備える吐出データ処理装置と、
   前記流体輸送装置と前記吐出データ処理装置とを接続する有線通信手段を有する通信装置と、
   を備え、
   前記流体輸送装置は前記吐出データ処理装置から入力された前記駆動条件を前記通信装置から前記送受信制御回路を介して前記記憶回路に記憶し、該記憶回路に記憶された前記駆動条件に基づいて流体輸送を行い、
   前記流体輸送装置の筐体に装着される弾性体からなる封止部材と、
   前記封止部材に設けられ、前記封止部材の内外を連通する第１の接続端子と、
   前記通信装置に設けられる第２の接続端子と、
   前記送受信制御回路と接続されている第３の接続端子と、
   を備え、
   前記第１の接続端子は、生体適合性と電導性を有する材料によって形成され、
   前記流体輸送装置を前記通信装置に装着すると、前記第２の接続端子によって前記第１の接続端子を押圧し、前記封止部材が撓むことによって、前記第１の接続端子が前記第３の接続端子と接続され、前記通信装置と前記流体輸送装置とが通信可能な状態となり、
   前記流体輸送装置を前記通信装置から取り外すと、前記封止部材の弾性力によって、前記第１の接続端子と前記第３の接続端子が離脱して、前記通信装置と前記流体輸送装置との通信が不能な状態となることを特徴とする流体輸送システム。
   
2. 請求項１に記載の流体輸送システムにおいて、
   前記封止部材が、前記流体輸送装置の筐体に固定される外周固定部と、前記第１の接続端子が植立される接続端子固定部と、前記外周固定部と前記接続端子固定部とを接続する弾性部と、から構成されていることを特徴とする流体輸送システム。
3. 請求項１から請求項２のいずれか一項に記載の流体輸送システムにおいて、
   前記流体輸送装置の筐体の外郭に突出物がなく、且つ、前記筐体及び前記チューブが、生体適合性を有する材料で形成されることを特徴とする流体輸送システム。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の流体輸送システムにおいて、
   前記流体輸送装置が、前記チューブの流入口、流出口を除いて密閉されていることを特徴とする流体輸送システム。

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