JP6425201B2 - Tube pump and fluid delivery method - Google Patents
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本発明は、流体を送出するチューブポンプ及び流体送出方法に関する。 The present invention relates to a tube pump for delivering fluid and a fluid delivery method.
従来より、モーター等の駆動部によって回転される回転体(ローター)にチューブを押圧する加圧ローラー等の押圧部を設け、回転体を回転させて押圧部を移動させることで流体を送出(移送)する構成とされたチューブポンプが知られている。
例えば、下記特許文献1には、加圧部材による圧迫によって生じたチューブの閉塞部の内面同士を圧迫力の除去後に離間させるための線状部材や帯状部材などの粘着状態阻止部材をチューブ内に挿入した構成とされたチューブポンプが開示されている。
また、下記特許文献2には、ポンプ駆動軸と一体で回転するガイド板に、非使用時に加圧ローラによるチューブの押圧状態を解除する機能を設けたチューブポンプが開示されている。このチューブポンプは、ガイド板に、加圧ローラをチューブ押圧状態と押圧解除状態とに移動自由に支持する長穴状のガイド穴を設け、非使用時にはポンプ駆動軸を逆回転させることで、加圧ローラをガイド穴に沿って移動させて押圧解除状態とする構成とされている。
Conventionally, a pressing unit such as a pressure roller for pressing a tube is provided on a rotating body (rotor) rotated by a driving unit such as a motor, and the rotating body is rotated to move the pressing unit to deliver fluid (transfer Tube pumps are known.
For example, in
Further,
ところで、上記のようなチューブポンプにおいて、一送出毎の流体の吐出量を概ね一定量にするには、360度を押圧部の個数で除して得た角度を整数倍した角度となるまで一送出毎に回転体を回転させることが考えられる。この場合には、一送出毎の停止位置において押圧部がチューブの同じ位置を押し潰すこととなり、チューブが劣化し易くなることが考えられる。上記特許文献1に記載されたチューブポンプにおいてもチューブの復元性は向上するが、同様な問題が生じ易くなることが考えられる。また、上記特許文献2に記載されたチューブポンプでは、加圧ローラを移動させるガイド板の構造が複雑化するという問題があった。また、これら特許文献に記載されたチューブポンプでは、加圧部材や加圧ローラによるチューブの封止性(閉塞性)の観点からも更なる改善が望まれる。
By the way, in the tube pump as described above, in order to make the discharge amount of fluid per delivery approximately constant, it is possible to obtain an angle obtained by dividing an angle of 360 degrees by the number of pressing parts by an integer multiple It is conceivable to rotate the rotating body for each delivery. In this case, it is conceivable that the pressing portion squeezes the same position of the tube at the stop position for each delivery and the tube is likely to be deteriorated. Also in the tube pump described in
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、構造の簡略化及びチューブの封止が可能で、かつ一送出毎に概ね一定量の流体の送出が可能でありながらも、チューブの劣化を抑制し得るチューブポンプ及びこのようなチューブポンプを用いた流体送出方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and although the structure can be simplified and the tube can be sealed, and a substantially constant amount of fluid can be delivered per delivery, the tube is degraded. It is an object of the present invention to provide a tube pump capable of suppressing the above and a fluid delivery method using such a tube pump.
上記目的を達成するために、本発明に係るチューブポンプは、駆動部によって回転される回転体に押圧部を設け、該回転体の外周側に流体を送出するチューブを設けたチューブポンプであって、360度を前記押圧部の個数で除して得た角度を整数倍した角度に対して、送出前後において前記チューブにおける前記押圧部に押し潰される部位が異なる位置となるように、予め設定された所定角度を加えたまたは差し引いた所定の送出角度となるまで一送出毎に前記回転体を回転させる制御部を備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the tube pump according to the present invention is a tube pump provided with a pressing portion on a rotating body rotated by a driving portion, and a tube for delivering a fluid on the outer peripheral side of the rotating body The angle obtained by dividing 360 degrees by the number of the pressing portions is set to a different position by a portion obtained by crushing the pressing portions in the tube before and after the delivery, with respect to an angle obtained by integer multiple of the angle obtained. The control unit is characterized in that the control unit is configured to rotate the rotating body at each delivery until a predetermined delivery angle obtained by adding or subtracting the predetermined angle.
また、上記目的を達成するために、本発明に係る流体送出方法は、駆動部によって回転される回転体に押圧部を設け、該回転体の外周側に流体を送出するチューブを設けたチューブポンプを用いた流体送出方法であって、360度を前記押圧部の個数で除して得た角度を整数倍した角度に対して、送出前後において前記チューブにおける前記押圧部に押し潰される部位が異なる位置となるように、予め設定された所定角度を加えたまたは差し引いた所定の送出角度となるまで一送出毎に前記回転体を回転させることを特徴とする。 Further, in order to achieve the above object, the fluid delivery method according to the present invention comprises a tube pump provided with a pressing portion on a rotating body rotated by a driving portion and provided with a tube for delivering fluid on the outer peripheral side of the rotating body. The fluid delivery method using A, wherein an area obtained by dividing 360.degree. By the number of the pressing portions is an integer multiple of an angle obtained by dividing the portion crushed by the pressing portions in the tube before and after delivery. so that position, and wherein the rotating the rotating member at a predetermined angle which is set in advance or to one for each delivery to a predetermined delivery angle minus the addition.
本発明に係るチューブポンプ及びこのようなチューブポンプを用いた流体送出方法は、上述のような構成としたことで、構造の簡略化及びチューブの封止が可能で、かつ一送出毎に概ね一定量の流体の送出が可能でありながらも、チューブの劣化を抑制することができる。 The tube pump according to the present invention and the fluid delivery method using such a tube pump can simplify the structure and seal the tube by the above-mentioned configuration, and can be substantially constant for each delivery. While it is possible to deliver a volume of fluid, it is possible to suppress tube deterioration.
以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
なお、一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略している。
図1〜図4は、本実施形態に係るチューブポンプの一例及びこれを用いて実行される本実施形態に係る流体送出方法の一例を模式的に示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
In some of the drawings, some of the detailed reference numerals attached to the other drawings are omitted.
1 to 4 are diagrams schematically showing an example of a tube pump according to the present embodiment and an example of a fluid delivery method according to the present embodiment performed using the same.
本実施形態に係るチューブポンプ1は、図1に示すように、押圧部23が設けられた回転体20と、この回転体20の外周側に設けられ、流体を送出するチューブ30と、を備えている。回転体20は、駆動部26によって回転される(図2(b)参照)。また、チューブポンプ1は、これら回転体20及びチューブ30を収容するポンプ本体10を備えている。
このチューブポンプ1は、回転体20を送出側に回転(正回転)させて押圧部23を移動させることでチューブ30内の流体を送出(移送)する構成とされている。なお、図1、図4及び図5では、時計廻りを回転体20の逆回転(反送出側への回転)、反時計廻りを回転体20の正回転としている。
The
The
ポンプ本体10は、本実施形態では、図1及び図2(a)に示すように、チューブ30の送出元側部位34の送出方向に沿う移動を抑止する元側保持部15を有する一方、チューブ30の送出先側部位35の送出方向先側への移動を許容する構造とされている。このような構成とすれば、ポンプ本体10からのチューブ30の脱落を抑止しながらも、チューブ30の劣化を抑制することができる。つまり、押圧部23の送出側及び反送出側への移動に伴いチューブ30が移動するような場合にも、チューブ30の送出元側部位34の送出方向に沿う移動を元側保持部15によって抑止することができる。従って、ポンプ本体10からのチューブ30の脱落を抑止することができる。また、押圧部23の送出側への移動に伴いチューブ30が移動するような場合にも、図2(a)に示すように、チューブ30の送出先側部位35を、送出方向先側に移動させることができる。これにより、送出側に移動する押圧部23の移動方向前方側においてチューブ30が圧縮されて屈曲するようなことを防止でき、チューブ30の劣化を抑制することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2A, the
また、本実施形態では、ポンプ本体10におけるチューブ30の送出先側部位35のポンプ本体10外への引き出し部位に、チューブ30の送出先側部位35に設けられた当接部35aに当接し、この当接部35aの送出方向元側への移動を抑止するストッパー部17を設けている。このような構成とすれば、回転体20が逆回転されて押圧部23が反送出側に移動するような場合にも、チューブ30の送出先側部位35がポンプ本体10内に引き込まれるようなことを抑止することができる。
Further, in the present embodiment, a
また、本実施形態では、チューブ30の送出先側部位35に、当接部を構成する第1フランジ部35aと第2フランジ部35bとを送出方向に間隔を空けて設けている。また、ポンプ本体10のストッパー部を、チューブ30の送出先側部位35を挟むように形成された両内側壁から互いに対向する方向に突出する一対の突部(ストッパー突部)17,17としている。また、これらストッパー突部17,17の送出方向に沿う寸法(突部幅寸法)W2を、第1フランジ部35aと第2フランジ部35bとの間の送出方向に沿う寸法(フランジ間寸法)W1よりも大としている。このような構成とすれば、チューブ30の第1フランジ部35aを、ポンプ本体10の一対のストッパー突部17,17によって受けることができるので、チューブ30の送出先側部位35のポンプ本体10内への引き込みを安定的に抑止することができる。また、ストッパー突部17,17の突部幅寸法W2を、フランジ間寸法W1よりも大きくしているので、チューブ30を組み付ける際に、誤ってフランジ部35a,35b間に一対のストッパー突部17,17を挿入してしまうようなことを防止することができる。つまり、チューブ30の送出先側部位35の送出方向先側への移動が阻害されるようなことを防止することができる。
Moreover, in this embodiment, the
また、本実施形態では、チューブ30の送出元側部位34を、送出先側部位35と同様、第1フランジ部34aと第2フランジ部34bとが設けられたものとし、これら送出元側部位34及び送出先側部位35を同一の継手部品からなるものとしている。このような構成とすれば、構造の簡略化を図ることができる。また、本実施形態では、ポンプ本体10の元側保持部を、チューブ30の送出元側部位34を挟むように形成された両内側壁から互いに対向する方向に突出する一対の保持突部15,15としている。また、これら一対の保持突部15,15が送出元側部位34のフランジ部34a,34b間に挿入されて送出元側部位34の送出方向に沿う移動を抑止する構成としている。このような構成とすれば、チューブ30の送出元側部位34の送出方向への移動を安定的に抑止することができる。
Further, in the present embodiment, the delivery
また、本実施形態では、回転体20に回転方向に間隔を空けて複数の押圧部23,23を設けている。また、ポンプ本体10に、回転体20の回転中心21,21Aを円心とする円弧状にチューブ30が沿わせられる内周壁面13を設けている(図3も参照)。また、ポンプ本体10に、回転体20の回転に伴い複数の押圧部23,23の全てがチューブ30を押圧する状態と複数の押圧部23,23のうちの一つがチューブ30の途切れ部に位置する状態とを変位するように内周壁面13を設けている。また、この内周壁面13の半径R1,R2,R3を、押圧部23,23によるチューブ30の圧縮率が内周壁面13の周方向の全体に亘って概ね一定となるように周方向で異ならせている。このような構成とすれば、押圧部23,23によるチューブ30の圧縮率のチューブ長手方向における均一化を図ることができる。つまり、複数の押圧部23,23の全てがチューブ30を押圧する状態、及び複数の押圧部23,23のうちの一つがチューブ30の途切れ部に位置する状態のいずれにおいても、押圧部23,23によるチューブ30の圧縮率を概ね一定にすることができる。つまりは、回転体20の回転中心となる軸部21(21A)とポンプ本体10の軸受部19(12)となどの部品間には、嵌め合いのための隙間や公差(寸法公差)等によって回転体径方向に沿う方向のクリアランス(隙間)が生じる。このようなクリアランスに起因する複数の押圧部23,23のうちの一つがチューブ30の途切れ部に位置する状態における途切れ部側への片寄りを、内周壁面13の径差によって吸収することができる。これにより、チューブ30への過負荷や圧縮不足による送出不良等の発生を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、回転体20を、二つの押圧部23,23を回転方向に等間隔を空けて設けた構成としている。また、ポンプ本体10の内周壁面13を、半円よりも大きい円弧状で一連状にチューブ30が沿わせられる構成とし、内周壁面13におけるチューブ30の途切れ部の対向側部位13aの半径R1を、他の部位13b,13cよりも小さくしている。つまり、二つの押圧部23,23のうちの一方の押圧部23が途切れ部に位置すれば、他方の押圧部23が途切れ部の対向側部位13aに位置することとなり、この他方の押圧部23にチューブ30の復元力が作用し、回転体20が途切れ部側に片寄ることとなる。このような場合にも、途切れ部の対向側部位13aの半径R1を小さくしているので、当該部位13aにおけるチューブ30の圧縮率が他の部位13b,13cに比べて小さくなるようなことを抑制することができる。これにより、押圧部23,23によるチューブ30の圧縮率のチューブ長手方向における均一化を、簡易な構成で図ることができる。
Further, in the present embodiment, the rotating
また、本実施形態では、内周壁面13が一連状の凹湾曲面形状となるように、周方向に沿って徐々に半径R2を異ならせている。このような構成とすれば、周方向で半径を異ならせるべく内周壁面に段差や屈曲角部等を設けたものと比べて、回転体20の回転に伴う押圧部23,23の移動がスムーズになされ、チューブ30の劣化や損傷等を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the radius R2 is gradually made different along the circumferential direction so that the inner
以下、本実施形態に係るチューブポンプ1の具体的構成の一例について説明する。
チューブポンプ1は、本実施形態では、ポンプ本体10に、単一の回転体20及び単一のチューブ30を収容させた構成とされている。
ポンプ本体10は、図3(b)に示すように、回転体20の軸(軸部21)方向の一方向に開口した収容凹所が設けられた本体ケース11と、この本体ケース11の開口側を覆うように設けられる蓋体18と、を備えている。
蓋体18には、回転体20の軸方向の一方向に突出するように設けられ回転体20の回転中心となる軸部21を受け入れる軸受部19が設けられている。本体ケース11には、回転体20の軸方向の他方向に凹むように設けられ回転体20の回転中心となる軸受部21Aに挿入される軸部12が設けられている。
Hereinafter, an example of a concrete composition of
In the present embodiment, the
As shown in FIG. 3B, the pump
The
チューブ30が湾曲状態で沿わせられる内周壁面13は、本体ケース11に設けられている。この内周壁面13は、蓋体18にも設けられていてもよい。つまりは、回転体20の軸方向に接合される本体ケース11と蓋体18とによって内周壁面13が形成される構成としてもよい。
図例では、この内周壁面13を、軸方向に見て、中心角が220度程度の円弧状としている。この内周壁面13の周方向中央部位に対向する側の部位が、図1に示すように、チューブ30のポンプ本体10外への引き出し側となり、チューブ30が沿わせられていないチューブ30の途切れ部となる。
本実施形態では、図3(a)に示すように、この内周壁面13におけるチューブ30の途切れ部の対向側部位となる奥側壁面13aの円心(軸部21)からの半径としての奥側半径R1を、他の部位13b,13cの半径R2,R3よりも小さくしている。この奥側壁面13aは、内周壁面13の周方向中央に、周方向中央を一致させた円弧状とされ、図例では、その中心角を90度程度としている。この奥側壁面13aの奥側半径R1は、奥側壁面13aの周方向の全体に亘って同径とされている。
An inner
In the illustrated example, the inner
In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the depth from the center (axial portion 21) of the back
また、この奥側壁面13aの周方向両側には、奥側壁面13aからチューブ30の途切れ部側に向かうに従い徐々にそれぞれの半径R2,R2が大きくなる漸増壁面13b,13bが連なるように設けられている。つまり、これら両側の漸増壁面13b,13bは、円心(軸部21)からの半径R2,R2が、内周壁面13の周方向中央から離れるに従い徐々に大きくなるように形成されている。
図例では、これら漸増壁面13b,13bを、奥側壁面13aの両側から内周壁面13の中心角が180度程度となる部位まで設けた例を示している。つまり、図例では、奥側壁面13aの両側に、それぞれに中心角が45度程度の円弧状とされた漸増壁面13b,13bを設けた例を示している。これら漸増壁面13b,13bの奥側壁面側部位及び奥側壁面13aに対向するようにいずれかの押圧部23が位置する状態が、複数の押圧部23,23のうちの一つがチューブ30の途切れ部に位置する状態となる。この状態では、回転体20に上記クリアランス等に起因する途切れ部側への片寄りが生じ易くなる状態となる。
Further, gradually increasing wall surfaces 13b and 13b are provided on both sides in the circumferential direction of the back
In the illustrated example, the gradually increasing wall surfaces 13b and 13b are provided from the both sides of the back
また、これら両側の漸増壁面13b,13bの反奥側壁面側には、チューブ30の引き出し側の部位となる引出側壁面13c,13cがそれぞれに連なるように設けられている。
これら引出側壁面13c,13cは、図例では、それぞれに中心角が20度程度の円弧状とされている。また。これら引出側壁面13c,13cの円心(軸部21)からの半径としての引出側半径R3,R3は、これら引出側壁面13c,13cの周方向の全体に亘って同径とされている。これら引出側壁面13c,13c及び漸増壁面13b,13bの引き出し側部位に対向するように押圧部23,23が位置する状態が、複数の押圧部23,23の全てがチューブ30を押圧する状態となる。この状態では、各押圧部23,23にチューブ30の復元力が同様に作用するため、回転体20の径方向の片寄り等が生じ難い状態となる。
また、これら両側の引出側壁面13c,13c、両側の漸増壁面13b,13b及び奥側壁面13aは、互いに隣り合う壁面同士に段差や屈曲部が形成されないよう一連状の凹湾曲面形状とされている。
Further, on the opposite side wall surface side of the gradually increasing wall surfaces 13b and 13b on the both sides, lead-out side wall surfaces 13c and 13c which are portions on the drawing side of the
Each of the lead side wall surfaces 13c, 13c has an arc shape with a central angle of about 20 degrees in the illustrated example. Also. The lead-out side radii R3, R3 as the radius from the circle center (shaft portion 21) of the lead-out side wall surfaces 13c, 13c are made the same in the entire circumferential direction of the lead-out side wall surfaces 13c, 13c. The state in which the
Further, the lead-out side wall surfaces 13c and 13c on both sides, the gradually increasing wall surfaces 13b and 13b on the both sides, and the back
上記した引出側半径R3,R3と奥側半径R1との寸法差(径差)は、押圧部23,23によるチューブ30の圧縮率が内周壁面13の周方向の全体に亘って概ね一定となるように、適宜、設定するようにしてもよい。また、上記径差は、ポンプ本体10の軸受部19(軸部12)と回転体20の軸部21(軸受部21A)との径方向に沿う上記クリアランス等に応じて、適宜、設定するようにしてもよい。つまりは、上記径差は、上記クリアランス等に起因する回転体20の片寄りを加味して、内周壁面13と回転体20の押圧部23,23との径方向に沿う寸法が、周方向の全体に亘って概ね一定となるように、適宜、設定するようにしてもよい。
また、上記した奥側壁面13aの周方向に沿う寸法は、チューブ30の途切れ部の周方向に沿う寸法に概ね応じた寸法としてもよい。換言すれば、奥側壁面13aの周方向に沿う寸法を、回転体20の回転に伴い複数の押圧部23,23のうちの一つの押圧部23がチューブ30の途切れ部に位置してチューブ30からの復元力が作用し難くなる範囲を移動する寸法に応じた寸法としてもよい。また、両側の漸増壁面13b,13bの周方向に沿う寸法や径を徐変させる度合等も、回転体20の回転に伴い移動する押圧部23がチューブ30から受ける復元力の大小等を加味して適宜、設定するようにしてもよい。また、両側の引出側壁面13c,13cの周方向に沿う寸法は、回転体20の回転に伴い複数の押圧部23,23の全てがチューブ30を押圧する位置とされて各押圧部23,23にチューブ30からの復元力が同様に作用する範囲を移動する寸法に応じた寸法としてもよい。
The dimensional difference (difference in diameter) between the above-described pull-out side radii R3, R3 and the back side radius R1 is such that the compression ratio of the
Further, the dimension along the circumferential direction of the back side wall surface 13 a described above may be a dimension generally corresponding to the dimension along the circumferential direction of the discontinuous portion of the
また、ポンプ本体10(本体ケース11)には、この内周壁面13の周方向中央部位に対向する側の側部を貫通するように、チューブ30の送出元側部位34及び送出先側部位35がそれぞれに挿通される挿通部14,16が設けられている。これら挿通部14,16は、上記した内周壁面13の引出側壁面13c,13cの反奥側壁面側に連なるように設けられている。これら挿通部14,16は、チューブ30の送出元側部位34及び送出先側部位35をそれぞれに挟むように本体ケース11に形成された両内側壁と底壁と蓋体18とによって区画されている。
上記した一対の保持突部15,15及び一対のストッパー突部17,17は、これら挿通部14,16の両内側壁間寸法を狭めるように形成されている。なお、保持突部15やストッパー突部17を、本体ケース11の挿通部14,16の両内側壁に加えて、または代えて、本体ケース11の底壁や蓋体18に設けるようにしてもよい。つまりは、本体ケース11の底壁と蓋体18とを、ポンプ本体10におけるチューブ30の引き出し部位の両内側壁として把握するようにしてもよい。
Further, the pump body 10 (body case 11) has the delivery
The pair of holding
送出元側の挿通部14に設けられた一対の保持突部15,15は、送出元側の挿通部14の外側開口縁部に設けられている。これら保持突部15,15の送出方向(チューブ長手方向)に沿う寸法(突部幅寸法)は、チューブ30の送出元側部位としての送出元側継手34の第1フランジ部34aと第2フランジ部34bとの間の送出方向に沿う寸法(フランジ間寸法)よりも小とされている。これら保持突部15,15の突部幅寸法は、送出元側継手34のフランジ部34a,34b間にこれら保持突部15,15を挿入可能なように適宜の寸法とすればよい。また、これら保持突部15,15の突出寸法、つまりは、これら保持突部15,15の突出方向先端面間の寸法は、これらの間に送出元側継手34のフランジ部34a,34b間の部位の挿入が可能なように適宜の寸法とすればよい。また、これら保持突部15,15の突出方向先端面間の寸法は、送出元側継手34の各フランジ部34a,34bの外径よりも小さい寸法とすればよい。
これら保持突部15,15がチューブ30の送出元側継手34のフランジ部34a,34b間に挿入され、送出元側継手34の送出方向に沿う移動が抑止される(図1参照)。
The pair of holding
These holding
送出先側の挿通部16に設けられた一対のストッパー突部17,17は、送出先側の挿通部16の外側開口縁部よりも内側に位置するように設けられている。これらストッパー突部17,17は、これらストッパー突部17,17よりも挿通部16の外側開口縁部側に、少なくともチューブ30の送出先側部位としての送出先側継手35の第1フランジ部35aの受け入れが可能なように設けるようにしてもよい。図例では、これらストッパー突部17,17に送出先側継手35の第1フランジ部35aが当接した状態で、送出先側継手35と、一対の保持突部15,15に保持された送出元側継手34と、が送出方向で略一致した位置となる構成としている(図1参照)。
The pair of
また、これらストッパー突部17,17の突部幅寸法W2は、送出先側継手35のフランジ部35a,35b間にこれらストッパー突部17,17の挿入が不能となるように適宜の寸法とすればよい。また、これらストッパー突部17,17の突出寸法、つまりは、これらストッパー突部17,17の突出方向先端面間の寸法は、これらの間に送出先側継手35が接続されたチューブ30の挿入が可能なように適宜の寸法とすればよい。また、これらストッパー突部17,17の突出方向先端面間の寸法は、送出先側継手35の第1フランジ部35aの外径よりも小さい寸法とすればよい。
これらストッパー突部17,17間に、チューブ30の送出先側継手35よりも送出元側部位を挿入させた状態では、チューブ30の送出先側継手35の送出方向先側への移動が可能な状態となる(図2(a)参照)。一方、チューブ30の送出先側継手35の送出方向元側への移動は、送出先側継手35の第1フランジ部35aがストッパー突部17,17に当接し、抑止される(図1参照)。
Further, the projection width dimension W2 of the
When the delivery source side portion of the
回転体20は、その回転中心となる軸部21の外周側に、互いに軸部21から等距離となるように複数の押圧部23,23を設けた構成とされている。つまり、これら押圧部23,23は、軸方向に見て、軸部21を円心とする同一円周上に位置するように回転体20に設けられている。また、これら押圧部23,23は、回転体20の軸部21廻りの回転方向に等間隔を空けて設けられている。
本実施形態では、回転体20の軸部21廻りに、上述のように、二つの押圧部23,23を設けた構成としている。つまり、回転体20に、互いの回転方向の間隔が180度となるように二つの押圧部23,23を設けた構成としている。図例では、これら押圧部23,23を、軸部21から径方向に突出するようにアーム状(スポーク状)に設けられた部位の先端部に設けている。
The rotating
In the present embodiment, as described above, the two
また、本実施形態では、これら押圧部23,23を、回転体20の軸部21に平行なローラー軸22,22廻りに回転自在とされた押圧ローラーとしている。なお、図3(b)では、ローラー軸22,22に挿通される押圧ローラーの図示を省略している。
これら押圧部23,23は、図1に示すように、ポンプ本体10の内周壁面13に対向するように配置され、内周壁面13とによってチューブ30を押し潰す構成とされている。図1に示す回転体20の停止位置(初期位置)では、二つの押圧部23,23のうちの一つの押圧部23と内周壁面13の周方向中央部位とによってチューブ30の被押圧部位31を押し潰した状態を例示している。このように回転体20が停止され、チューブ30を押し潰した状態では、チューブ30の被押圧部位31が閉塞し、流体の送出が不能(送出停止)となる。なお、回転体20の停止位置(初期位置)は一例であり、他の位置でもよい。
また、本実施形態では、回転体20は、このように二つの押圧部23,23のうちの一つの押圧部23がチューブ30を押し潰す状態と、これら二つの押圧部23,23の両方がチューブ30を押し潰す状態と、を変位する構成とされている。
Further, in the present embodiment, the
As shown in FIG. 1, the
Further, in the present embodiment, in the
また、本実施形態では、回転体20の押圧部23,23間のそれぞれに、チューブ30の位置ずれを抑制するチューブガイド24,24を設けている。このような構成とすれば、押圧部23,23の移動に伴いチューブ30が移動して内周壁面13から離れたり、屈曲したりするようなことを抑制することができる。
図例では、回転体20の軸部21から径方向に突出させるように、かつ隣り合う押圧部23,23から等距離となるようにチューブガイド24,24を設けた例を示している。また、これらチューブガイド24,24は、チューブ30の回転体軸方向への移動を抑制するように、チューブ30を回転体軸方向両側から挟むような形状とされ、チューブ30を受け入れる凹所が形成されるように径方向に開口した形状とされている。また、これらチューブガイド24,24の開口方向の底部25が内周壁面13に対向するように配置され、チューブ30の回転体軸心側への移動を抑制する構成とされている。なお、このようなチューブガイド24,24を設けないようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the tube guides 24, 24 for suppressing the positional deviation of the
In the illustrated example, the tube guides 24 are provided so as to radially project from the
チューブ30は、断面円形状とされ、図1に示すように、回転体軸方向に見て、略U字状となるように、上記した内周壁面13に沿わせられるようにポンプ本体10(本体ケース11)に収容される。
このチューブ30は、押圧部23,23によって押し潰された部位が復元し得る弾性を有したエラストマー系材料、例えば、EPDMやシリコン、ネオプレン等の合成樹脂系エラストマーや、天然ゴム等から形成されたものとしてもよい。このようなチューブ30の材質は、送出する流体の種類等に応じて、適宜のものを採用するようにしてもよい。また、チューブ30の内径や、内周壁面13に沿う長さ等は、送出する流体の所望する流量等に応じて適宜、設定するようにしてもよい。また、当該チューブポンプ1によって送出される流体としては、種々の液体でもよく、また、エマルション(ラテックス)状のものやスラリー状のものでもよく、気体でもよい。
The
The
また、このチューブ30のチューブ本体の送出元側端部32に接続された送出元側継手34及びチューブ本体の送出先側端部33に接続された送出先側継手35は、互いに同様の構成とされている。
これら送出元側継手34及び送出先側継手35には、チューブ本体の送出元側端部32及び送出先側端部33のそれぞれに圧入される第1接続部がそれぞれに設けられている。また、これら送出元側継手34及び送出先側継手35の第1接続部に隣接するように、上記した第1フランジ部34a,35aが設けられている。
また、これら送出元側継手34及び送出先側継手35には、第2接続部34c,35cがそれぞれに設けられている。
Further, the delivery source side joint 34 connected to the delivery source
The delivery source side joint 34 and the delivery destination side joint 35 are respectively provided with first connection portions that are press-fit into the delivery source
Moreover,
このチューブ30の送出元側継手34の第2接続部34cには、図1及び図2(b)に示すように、流体の送出元となる貯留部2に接続された送出元側管路3を接続するようにしてもよい。また、チューブ30の送出先側継手35の第2接続部35cには、流体の送出先5へ流体を送出する送出先側管路4を接続するようにしてもよい。また、このチューブ30の送出元側継手34よりも送出元側(上流側)に、流体の送出元2側への逆流を防止する逆止弁や開閉弁等を適宜、必要に応じて設けるようにしてもよい。
なお、チューブ30の送出元側部位及び送出先側部位としては、送出元側継手34及び送出先側継手35に限られない。例えば、チューブ30がポンプ本体10外にも延びるように一連状に長尺な構成とされたものでは、ポンプ本体10の挿通部14,16に挿通される部位としてもよい。この場合は、挿通部14,16に挿通される部位に、適宜、元側保持部15に保持される被保持部や、ストッパー部17に当接される当接部を設けるようにしてもよい。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2 (b), the
The delivery source side portion and the delivery destination side portion of the
回転体20を回転させる駆動部26は、回転体20を軸部21廻りに正回転及び逆回転させ得る構成とされている。このような駆動部26としては、軸部21に連結された種々の減速ギア等のギア機構を備えたいわゆるギアモーター等を採用するようにしてもよい。本実施形態では、後記するように、回転体20を適宜の回転位置(回転角)において停止させる必要があることから、駆動部26を、回転位置の制御が可能なブレーキ付きのモーターや、サーボモーター等としてもよい。また、適宜、回転体20の回転位置を検出する回転角センサー等の検出器を設けるようにしてもよい。また、本実施形態では、回転体20の回転角度及び回転回数の検出が可能なエンコーダ付モーターやステッピングモーターとしている。
この駆動部26は、図2(b)に示すように、制御部41を備えた制御盤40に接続されている。この駆動部26の駆動が制御部41によって制御されて回転体20が回転され、後述のように、流体の送出(吐出)等がなされる。
The driving
The
制御部41は、例えば、CPU等の制御回路によって構成されている。この制御部41の制御によって、後述する各実施形態に係る流体送出方法の実行がなされる。
なお、制御盤40には、制御部41に加え、メモリ等によって構成され各種動作プログラム等を記憶する記憶部42や、駆動部26に駆動電源を供給する電源部43、操作入力の受け付けや表示を行う表示操作部44等が適宜、設けられている。また、この制御盤40は、チューブポンプ1自体が備えるものとしてもよく、チューブポンプ1が組み込まれる各種装置やシステム(流体送出システム)が備えるものとしてもよい。
The
The
上記構成とされたチューブポンプ1においては、回転体20を停止位置から正回転させれば、押圧部23,23の移動に伴い、流体の自吸及び送出がなされる。つまり、押圧部23が送出側に移動すれば、チューブ30の押し潰されていた被押圧部位31が復元する。この被押圧部位31の復元に伴う負圧作用によってチューブ30の上流側部位に送出元2(送出元側管路3)側からの流体が流入する。また、押圧部23がチューブ30を順次、押し潰しながら送出側に移動し、上流側(押圧部23の送出側への移動方向後方側)において流体を吸込みながら、下流側(押圧部23の送出側への移動方向前方側)のチューブ30内の流体が送出先5(送出先側管路4)側に向けて送出される。
また、回転体20を適宜の回転位置において停止させれば、上述のように、流体の送出が停止される。
In the
Also, when the
次に、本実施形態に係るチューブポンプを用いて実行される本実施形態に係る流体送出方法の一例について、図面を参照して説明する。
図4は、第1実施形態に係る流体送出方法を模式的に示す図である。
この流体送出方法は、360度を押圧部23,23の個数で除して得た角度を整数倍した角度に対して、送出前後においてチューブ30における押圧部23に押し潰される部位31が異なる位置となるように、所定角度を加えたまたは差し引いた所定の送出角度となるまで一送出毎に回転体20を回転させるようにしている。このような構成とすれば、構造の簡略化及びチューブ30の封止が可能で、かつ一送出毎に概ね一定量の流体の送出が可能でありながらも、チューブ30の劣化を抑制することができる。つまり、一送出毎に、所定の送出角度となるまで回転体20の回転がなされるので、一送出毎に概ね一定量の流体を送出することができる。また、送出前後においてチューブ30における押圧部23に押し潰される部位31が異なる位置となるため、送出前後で同じ位置を繰り返し押し潰すようなものと比べて、チューブ30の劣化を抑制することができる。また、例えば、ガイド板に加圧ローラを案内するガイド穴を設けたりしたようなものと比べて、構造の簡略化を図ることができる。また、回転体20の停止時に押圧部23によってチューブ30を押し潰すことができるので、封止性を向上させることができ、停止時における流体の垂れ等も抑制することができ、流体の送出を安定的に停止させることができる。
Next, an example of a fluid delivery method according to the present embodiment performed using the tube pump according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a view schematically showing a fluid delivery method according to the first embodiment.
In this fluid delivery method, the
また、本実施形態では、上記所定角度を、当該所定角度を整数倍した角度が360度にならない角度としている。例えば、所定角度を整数倍した角度が360度になる角度とした場合には、送出回数が経過して再び同じ位置で押圧部23が停止する割合が多くなることが考えられる。上記構成とすれば、このような態様と比べて、押圧部23が同じ位置で停止する割合を少なくすることができる。
Further, in the present embodiment, the above-mentioned predetermined angle is an angle obtained by multiplying the predetermined angle by an integral multiple of 360 degrees. For example, when the angle obtained by multiplying the predetermined angle by an integer multiple is 360 degrees, it is conceivable that the rate at which the
本実施形態では、2つの押圧部23,23を回転体20に設けているため、360度を押圧部23,23の個数で除して得た角度を整数倍した角度は、180度のn倍(n=1以上の整数)の角度となり、本実施形態では、この角度を180度としている。また、本実施形態では、図4(a)〜(d)に示すように、上記所定の送出角度を、180度に、所定角度を加えた角度としている。
In this embodiment, since the two
つまり、図4(a)に示すように、一方の押圧部23と内周壁面13の周方向中央部位とによってチューブ30の被押圧部位31を押し潰した状態(図1も参照)から所定の送出角度となるまで回転体20を送出側に回転させる。これにより、図4(b)に示すように、回転体20は、チューブ30における回転体20の回転前つまりは送出前の停止位置において押し潰していた部位31よりも送出側への移動方向前方側の異なる部位31Bを押し潰すような停止位置となる。以下、同様に、図4(c)、(d)に示すように、回転体20は、一送出毎に所定の送出角度となるまで送出側に回転させられれば、送出前の停止位置において押し潰していた部位31B(31C,31C)よりも送出側への移動方向前方側の異なる部位31C,31C(31D,31D)を押し潰すような停止位置となる。
That is, as shown in FIG. 4A, a predetermined state is obtained from a state where the pressed
なお、回転体20が所定の送出角度となるまで送出側に回転されたか否かの判別は、制御部41において判別するようにしてもよく、例えば、回転体20の回転位置を検出する回転角センサー等の検出器や駆動部26からの信号を制御部41が受信することによって判別するようにしてもよい。
また、送出ONがなされる毎に、一送出動作、つまりは、所定の送出角度となるまで回転体20を回転させる態様としてもよい。この送出ONの判別は、例えば、制御部41が送出ON信号を受信することによって判別するようにしてもよい。また、送出ON信号は、表示操作部44等における操作入力に基づいて出力されたものでもよく、送出先5側からの送出開始信号(要求信号)に基づくものや、当該チューブポンプ1が組み込まれる各種装置やシステムにおいて実行される他の動作信号に基づくものでもよい。
The determination as to whether or not the
In addition, each time delivery is turned on, one delivery operation, that is, the
また、上記所定角度は、送出前後においてチューブ30における押圧部23に押し潰される部位31が異なる位置となるように、適宜、設定するようにしてもよい。このような所定角度は、チューブ30の肉厚(厚さ)や押圧部23を構成する押圧ローラー径等に応じて、適宜、設定するようにしてもよい。本実施形態では、所定角度を、押圧部23が当該押圧部23の移動方向に沿う寸法に概ね相当する寸法を移動するような角度としている。つまりは、上記所定の送出角度を、180度に、回転体20の押圧部23が少なくとも押圧部23の移動方向に沿う寸法に概ね相当する寸法を送出側に移動するような角度を加えた角度としている。このような構成とすれば、送出前後における押圧部23によって押し潰される部位31,31Bが近接することとなり、送出前後における回転体20の停止位置を、最小限の停止位置ずれによって実現することができる。図例では、上記所定角度を、35度程度、つまり、上記所定の送出角度を、215度程度とした例を示している。また、上記所定角度は、少なくとも押圧部23が当該押圧部23の移動方向に沿う寸法に概ね相当する寸法を移動するような角度としてもよく、また、360度を押圧部23,23の個数で除して得た角度未満としてもよい。例えば、所定角度を、360度を押圧部23,23の個数で除して得た角度の1/2の角度以下としてもよく、好ましくは、1/3の角度以下としてもよい。
In addition, the predetermined angle may be appropriately set so that the
次に、上記のチューブポンプを用いて実行される本発明の他の実施形態に係る流体送出方法の一例について、図面を参照して説明する。
図5は、第2実施形態に係る流体送出方法を模式的に示す図である。
なお、上記第1実施形態に係る流体送出方法と同様の構成については、説明を省略または簡略に説明する。
Next, an example of a fluid delivery method according to another embodiment of the present invention performed using the above-described tube pump will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a view schematically showing a fluid delivery method according to the second embodiment.
The description of the same configuration as that of the fluid delivery method according to the first embodiment will be omitted or simplified.
本実施形態では、図5(a)〜(d)に示すように、上記所定の送出角度を、180度から所定角度を差し引いた角度としている。図例では、所定角度を、上記同様、35度程度、つまり、上記所定の送出角度を、145度程度とした例を示しているが、上記同様、種々の角度としてもよい。
本実施形態においても、図5(a)に示すように、一方の押圧部23と内周壁面13の周方向中央部位とによってチューブ30の被押圧部位31を押し潰した状態(図1も参照)から所定の送出角度となるまで回転体20を送出側に回転させる。これにより、図5(b)に示すように、回転体20は、チューブ30における回転体20の回転前つまりは送出前の停止位置において押し潰していた部位31よりも送出側への移動方向後方側の異なる部位31Eを押し潰すような停止位置となる。以下、同様に、図5(c)、(d)に示すように、回転体20は、一送出毎に所定の送出角度となるまで送出側に回転させられれば、送出前の停止位置において押し潰していた部位31E(31F,31F)よりも送出側への移動方向後方側の異なる部位31F,31F(31G,31G)を押し潰すような停止位置となる。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5A to 5D, the predetermined delivery angle is an angle obtained by subtracting the predetermined angle from 180 degrees. In the illustrated example, the predetermined angle is approximately 35 degrees as described above, that is, the predetermined delivery angle is approximately 145 degrees. However, various angles may be used as described above.
Also in the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the pressed
なお、チューブポンプ1としては、上記した例に限られない。例えば、回転体20に、3つ以上の押圧部23を設けるようにしてもよい。また、ポンプ本体10を、チューブ30の送出先側部位35の送出方向先側への移動を許容する構造としたものに限られず、送出元側と同様、送出先側部位35の送出方向に沿う移動を抑止する先側保持部を設けた構成としてもよい。また、ポンプ本体10の内周壁面13が上記のように周方向で異径状とされたものに限られず、全周に亘って同径とされたものとしてもよい。また、回転体20の外周側を回転方向に複数等分するように複数のチューブを設けた構成とされたものや、軸方向に並列的に複数の回転体を設け、それぞれの外周側に単一または複数のチューブを設けた構成とされたもの等としてもよい。その他、チューブポンプ1としては、種々の構成とされたものとしてもよい。
また、上記各実施形態に係る流体送出方法は、上記したチューブポンプ1以外の他のチューブポンプを用いても実行可能である。
The
Further, the fluid delivery method according to each of the above-described embodiments can also be performed using another tube pump other than the above-described
1 チューブポンプ
20 回転体
23 押圧部
26 駆動部
30 チューブ
41 制御部
Claims (4)
360度を前記押圧部の個数で除して得た角度を整数倍した角度に対して、送出前後において前記チューブにおける前記押圧部に押し潰される部位が異なる位置となるように、予め設定された所定角度を加えたまたは差し引いた所定の送出角度となるまで一送出毎に前記回転体を回転させる制御部を備えていることを特徴とするチューブポンプ。 A tube pump provided with a pressing portion on a rotating body rotated by a driving portion, and a tube for delivering fluid to the outer peripheral side of the rotating body, the tube pump comprising:
An angle obtained by dividing an angle obtained by dividing 360 degrees by the number of the pressing parts by an integer multiple is set in advance so that the portion of the tube crushed by the pressing parts before and after the delivery becomes different positions . A tube pump comprising: a control unit which rotates the rotating body for each delivery until a predetermined delivery angle obtained by adding or subtracting a predetermined angle.
前記所定角度は、当該所定角度を整数倍した角度が360度にならない角度とされていることを特徴とするチューブポンプ。 In claim 1,
The tube pump according to claim 1, wherein the predetermined angle is an angle obtained by multiplying the predetermined angle by an integral multiple of 360 degrees.
360度を前記押圧部の個数で除して得た角度を整数倍した角度に対して、送出前後において前記チューブにおける前記押圧部に押し潰される部位が異なる位置となるように、予め設定された所定角度を加えたまたは差し引いた所定の送出角度となるまで一送出毎に前記回転体を回転させることを特徴とする流体送出方法。 A fluid delivery method using a tube pump provided with a pressing part on a rotating body rotated by a driving part and provided with a tube for delivering fluid on the outer peripheral side of the rotating body,
An angle obtained by dividing an angle obtained by dividing 360 degrees by the number of the pressing parts by an integer multiple is set in advance so that the portion of the tube crushed by the pressing parts before and after the delivery becomes different positions . A fluid delivery method comprising: rotating the rotating body for each delivery until a predetermined delivery angle obtained by adding or subtracting a predetermined angle.
前記所定角度は、当該所定角度を整数倍した角度が360度にならない角度とされていることを特徴とする流体送出方法。 In claim 3,
The fluid delivery method according to claim 1, wherein the predetermined angle is an angle that is an integral multiple of the predetermined angle and does not become 360 degrees.
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