JPH09512614A

JPH09512614A - シングルピストン・マルチモード・流体押し退けポンプ

Info

Publication number: JPH09512614A
Application number: JP7528370A
Authority: JP
Inventors: ガイター，ゲルション
Original assignee: アシラス・テクノロジーズ・インコーポレーテッド
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1995-04-27
Publication date: 1997-12-16
Also published as: EP0757757B1; CA2188952A1; US5540562A; DE69514098D1; DE69514098T2; WO1995030089A1; US5769615A; EP0757757A1

Abstract

(57)【要約】シングルピストン・マルチモード・流体押し退けポンプは、細長いチャンバと、このチャンバの中に往復運動可能な状態に設けられピストンと、流体押し退け量を測定するためにチャンバの中でピストンを正確に位置付けし、チャンバ及びピストンと軸方向に整列された駆動機構と、流体を吸引し排出するためのポートを有している。

Description

【発明の詳細な説明】シングルピストン・マルチモード・流体押し退けポンプ背景技術医療実験室やプロセス装置などにおいては、量が非常に精密に測定されたサンプルや希釈剤、試薬を提供することがしばしば必要となる。例えば、非常に少量、すなわち数マイクロリットルのサンプルを、試薬と混合するまえに数百マイクロリットルの緩和剤で希釈するようなことがある。投薬量を非常に正確にしたサンプルや希釈剤、薬剤は、従来は流体押し退けポンプを用いて提供されてきた。このポンプは、押し退けする流体の量を非常に正確に測定する。流体の押し退け量を正確に測定するためには、精密に加工されたポンプシリンダ及びピストンと、ピストンを駆動して流体を押し退けるための精密な機構が必要である。一般に、二つの異なるポンプが必要とされる。すなわち、非常に少量のサンプルに対するポンプと、ずっと量が多い希釈剤に対する別のポンプが必要とされる。さらに、精密駆動機構はシリンダに対して軸がずれており、またプーリや駆動ベルトなどの機械的な連結機構を用いてピストンへ連結されるのが一般的である。駆動機構が軸ずれされているために、ピストンには大きな歪が加わり、ポンプのシールが摩耗して早い時期の故障につながる。測定する必要のある流体の量に応じた可変のチャンバとピストンを提供することのできる流体押し退けポンプが要求されている。理想的には、こうしたポンプは多量の希釈剤と少量のサンプルを両方とも排出することができる。それに加えて、このようなポンプは、スペースを節約し、シールの摩耗を低減するために、シリンダ及びピストンと軸方向に整列した精密駆動機構が要求される。発明の概要本発明のシングルピストン・マルチモード・流体押し退けポンプは、細長いチャンバと、このチャンバの中に往復運動可能な状態に設けられピストンと、流体押し退け量を測定するためにチャンバの中でピストンを正確に位置付けし、チャンバ及びピストンと軸方向に整列された駆動機構と、流体を吸引し排出するためのポートを有している。つまり、この発明は、流体押し退けポンプに関し、特にマルチモード動作が可能な、すなわち非常に少量のサンプルと、かなり多量の希釈剤あるいはシステム流体の両方を正確に排出することのできる流体押し退けポンプに関するものである。この発明の第１の目的は、非常に少量のサンプルを正確に排出するための、シングルピストンを備えた流体押し退けポンプを提供することである。この発明の第２の目的は、かなり多量の希釈剤を正確に排出するための、シングルピストンを備えた流体押し退けポンプを提供することである。この発明の第３の目的は、非常に少量のサンプルでもかなり多量の希釈剤でも正確に排出することのできる、シングルピストンを備えた流体押し退けポンプを提供することである。この発明のさらに別の目的は、非常に正確な精密駆動機構を備えた流体押し退けポンプを提供することである。この駆動機構はシリンダ及びピストンとほぼ軸方向に整列しており、従ってシールの摩耗を低減し、ポンプをよりコンパクトなものにしている。この発明の別の目的は、たるみ、あるいはあそびが殆どなく、少数の可動部材を有するない精密駆動機構を提供して、精密さと正確さを向上させ、かつ可動機械部材の数が減少させることである。図面の簡単な説明図１は、流体押し退けポンプの斜視図である。図２は、流体押し退けポンプの第１の実施の形態の部分断面図である。図３は、流体押し退けポンプの第２の実施の形態の部分断面図である。図４は、流体押し退けポンプの第３の実施の形態の部分断面図である。図５は、サンプル及び希釈剤を排出するためのシステム全体中における流体押し退けポンプの部分断面図である。図６は、ポンプに呼び水を差すために希釈剤を吸引するときのポンプの動作を示す図である。図７は、呼び水サイクルを完了するときのポンプの動作を示す図である。図８は、少量のサンプルを吸引するときの、ポンプの動作を示す図である。図９は、多量の希釈剤を吸引するときのポンプの動作を示す図である。実施の形態マルチモード式流体押し退けポンプは図面においては参照番号１０で全体が示されている。図２はポンプ１０の最初の実施の形態１２を示している。この実施の形態１２は多量の流体を吸引したり排出したりするために使用される。ポンプ１０はハウジング１４を有している。ハウジング１４は、上壁１６と、底壁１８と、側壁２０を有している。上壁１６と、底壁１８と、側壁２０は内部空間２２を取り囲んでいる。側壁２０の内面２４は環状手段すなわち溝２６を有している。溝２６にはシール２８が取り付けられている。シール２８と、側壁２０の内面２４と、底壁１８の内面３０は、チャンバ３２を形成している。チャンバ３２は、流体を吸引したり排出したりするための第１のポート３４と第２のポート３６を有している。チャンバ３２の中には往復運動可能な状態でピストン３８が取り付けられている。ピストン３８はシール２８を貫いて摺動する。ピストン３８は位置付け手段４０によってチャンバ３２の中で長手方向に駆動され、正確に位置付けされる。この実施の形態においては、位置付け手段４０は、リニアアクチュエータあるいはステッピングモータ４２とリードスクリュ４４を有している。リードスクリュ４４はピストン３８へ連結されている。この実施の形態においては、位置付け用手段４０はチャンバ３２及びピストン３８とほぼ軸方向に整列されている。最初の実施の形態１２の作用においては、ステッピングモータ４２とリードスクリュ４４を駆動してピストン３８をチャンバ３２から後退させることによって流体はチャンバ３２の中に吸引される。この動きによって、チャンバ３２の中には部分真空が形成され、第１のポート３４を介して流体がチャンバ３２の中に流入できるようになる。吸引される流体の量はΠｒ１²ｘに等しい。ここで、ｒ１はピストン３８の半径であり、ｘはピストンが後退する距離である。距離ｘは、ステッピングモータ４２及びリードスクリュに４４よって非常に正確に制御することができる。ピストン３８をチャンバ３２内に前進させて、流体を第２のポート３６を介してポンプから押し出すことによって流体を排出する。第１のポート３４及び第２のポート３６の動作は、バルブ（図示しない）によって制御される。このバルブは流体を第１のポート３４を介して流入させ、第２のポート３６を介して流出させる。ポンプは、動作を開始するまえに上述したようにして吸引及び排出を行うことによって、流体によって先ず呼び水が差され、すべての空気が排除される。図３は、ポンプ１０の第２の実施の形態４６を示している。第２の実施の形態４６は、少量の流体を吸引したり排出したりするために使用される。チャンバ３２は、位置付け手段４０に近いチャンバ３２の端部における環状の溝２６の中のシール２８と、底壁４８に近いチャンバ３２の端部における側壁２０の内面２４に設けられた第２の環状の溝４８の中の第２のシール４７によって形成されている。さらにピストン３８は段差部５０を備えたロッド３８を有しており、大径部分５２と小径部分５４を形成している。段差部５０は、大径部分５２と小径部分５４との間に、ある範囲の直径の差を生じさせ、それによってある範囲の流体押し退けを生じさせるように加工されている。チャンバ３２はその長さ方向に沿ったある点において狭くなっていて、小径部分５４を収容しこれを第２のシール４７によってしっかりと保持するようになっていることが好ましい。これとは違って、チャンバの寸法を変えることなく、シール４７の外径をシール２６よりも大きくしてもよい。チャンバ３２は、流体を吸引したり排出したりするための第１のポート３４と第２のポート３６を有している。ピストン３８は位置付け手段４０によってチャンバ３２の中で長手方向に駆動され、正確に位置付けされる。この実施の形態においては、位置付け手段４０は、ステッピングモータ４２とリードスクリュ４４を有している。リードスクリュ４４はピストン３８へ連結されている。この実施の形態においては、位置付け手段４０はチャンバ３２及びピストン３８とほぼ軸方向に整列されている。第２の実施の形態４６の作用においては、ステッピングモータ４２とリードスクリュ４４を駆動して大径部分５２をチャンバ３２から後退させることによって流体はチャンバ３２の中に吸引される。この動きによって、チャンバ３２の中には部分真空が形成され、第１のポート３４を介して流体がチャンバ３２の中に流入できるようになる。吸引される流体の量は（Πｒ１²−Πｒ２²）ｘに等しい。ここで、ｒ１は大径部分の半径であり、ｒ２は小径部分の半径であり、ｘは大径部分が後退する距離である。距離ｘは、ステッピングモータ４２及びリードスクリュ４４によって非常に正確に制御することができる。大径部分をチャンバ３２内に前進させて、流体を第２のポート３６を介してポンプから押し出すことによって流体を排出する。第１のポート３４及び第２のポート３６の動作は、バルブ（図示しない）によって制御される。このバルブは流体を第１のポート３４を介して流入させ、第２のポート３６を介して流出させる。ポンプは、動作を開始するまえに上述したようにして吸引及び排出を行うことによって、流体によって先ず呼び水が差され、すべての空気が排除される。図４はポンプ１０の第３の実施の形態５６を示している。第３の実施の形態５６は多量の流体と少量の流体の両方を排出するために使用される。この実施の形態では、大径部分５２と小径部分５４が内部でともに往復運動を行う第１の（小さい）チャンバ５８と、小径部分５４が往復運動を行う第２の（大きい）チャンバ６０が設けられている。第１の（小さい）チャンバ５８は、側壁２０の内面２４に形成された環状の溝６２の中のシール６１と、小径部分５４とによって、第２の（大きい）チャンバ６０から隔てられている。第１の（小さい）チャンバ５８は、流体を吸引したり排出したりするための第１のポート３４と第２のポート３６を有している。第２の（大きい）チャンバ６０は、流体を吸引したり排出したりするための第３のポート６４を有している。大径部分５２と小径部分５４は、第１の（小さい）チャンバ５８の中に大径部分５２の容積と小径部分５４の容積との差に等しい第１の流体押し退け容積を提供することが理解されよう。小径部分５４は第２の（大きい）チャンバ６０の中に小径部分５４の容積に等しい第２の流体押し退け容積を提供する。図５は、サンプル６６及び希釈剤６８を吸引し排出するためのシステム全体中における流体押し退けポンプ１０を示している。第１のポート３４と、第２のポート３６と、第３のポート６４を介する流体の流れは、バルブ７０によって制御される。バルブ７０は第１のバルブ導管７２と、第２のバルブ導管７６を有している。第１のバルブ導管７６はチューブ７４によってポンプ１０の第２のポート３６へ連結されており、第２のバルブ導管７６はチューブ８０によってポンプ１０の第３のポート６４へ連結されている。バルブ７０はまた、チューブ８９によって希釈剤供給源８８へ連結された第３のバルブ導管８２も有している。バルブ７０はまた、回転するＴコネクタ８４も有している。Ｔコネクタは様々なバルブ導管を相互に連結するためのアーム８６を有している。ピペット９２はサンプル６６の中に浸かっているため、サンプル供給源９０はチューブ９１及びピペット９２によってポンプ１０の第１のポート３４へ連結されている。次に第３の実施の形態の作用を説明する。ポンプ１０からは二つの異なる押し退け容積が利用可能なことが理解されるであろう。大径部分５２が位置付け手段４０によって第１の（小さい）チャンバ５８内に前進すると、（Πｒ１²−Πｒ２²）ｘに等しい流体容積が押し退けられる。ここで、ｒ１は大径部分の半径であり、ｒ２は小径部分の半径であり、Ｘは大径部分５２が前進する距離である。距離ｘは、ステッピングモータ４２とリードスクリュ４４、あるいは他の同等な位置付け手段４０によって非常に正確に制御される。小径部分５４が位置付け手段４０によって第２の（大きい）チャンバ６０内に前進すると、小径部分５４は Πｒ２²ｘに等しい容積流体を押し退ける。ここで、ｒ２は小径部分の半径であり、ｘはこの部分が前進する距離である。ポンプ１０は、図６及び図７に示されているように、以下のようにまず呼び水が差される。バルブ７０はＴコネクタ８４を図のように位置付けすることによって、第３のバルブ導管８２と第２のバルブ導管７６の間に連結部Ａを形成する。小径部分５４はステッピングモータ４２によって、矢印Ｂで示されている方向に第２の（大きい）チャンバ６０から後退する。小径部分５４が第２の（大きい）チャンバ６０から後退すると、第２の（大きい）チャンバ６０の中には部分真空が形成され、希釈剤６８が希釈剤供給源８８から、チューブ８９及び第３のバルブ導管８２を通り、バルブ７０の連結部Ａを通り、第２のバルブ導管７６、チューブ８０、第３のポート６４を通って、曲がり矢印で示されているように第２の（大きい）チャンバ６０の中に流れる。図７に示されているように、バルブ７０が次に連結部Ａを遮断して、第２のバルブ導管７６と第１のバルブ導管７２との間に連結部Ｃを形成する。次に小径部分５４をステッピングモータ４２によって、矢印Ｄで示されている方向に第２の（大きい）チャンバ６０内に前進させる。こうしてピストンは空気と希釈剤を、第２の（大きい）チャンバ６０から、チューブ８０及び第２のバルブ導管７６を通り、バルブ７０の連結部Ｃ、第１のバルブ導管７２、チューブ７４、ポンプの第２のポート３６を通って、第１の（小さい）チャンバ５８の中へ押し出す。第２の（大きい）チャンバ６０の押し退け容積は第１の（小さい）チャンバ５８の中の残った容積よりもずっと大きいことから、空気と希釈剤は第１の（小さい）チャンバ５８から、第１のポート３４とチューブ９１とピペット９２を通って廃棄用の容器９３の中へ押し出される。ポンプと、バルブと、すべての連結部はこのとき希釈剤しか含んでおらず、空気は含まれていない。このサイクルを繰り返すことによって空気を完全になくす。図８は少量のサンプルを吸引するときのポンプの動作を示している。バルブ７０は、第３のバルブ導管８２と第３のポート６４との間に連結部Ａを形成する。ステッピングモータ４２は、矢印Ｂで示されている方向へ、大径部分５２を第１の（小さい）チャンバ５８から後退させる。大径部分５２が後退するにつれて、上述したように（Πｒ１²−Πｒ２²）ｘに等しい少量の容積のサンプル６６がサンプル供給源９０から、ピペット９２、チューブ９１、及び第１のポート３４を通って第１の（小さい）チャンバ５８の中へ引き込まれる。それと同時に、ある容積の希釈剤６８が第２の（大きい）チャンバ６０の中へ引き込まれる。第１の（小さい）チャンバ５８の中のサンプルのすべて、あるいは一部が、周知の距離だけピストン３８を押し込むことによって第１のポート３４を介して排出される。その際サンプル供給源９０は容器９３と交換される。それと同時に、希釈剤は第２の（大きい）チャンバ６０から連結部Ａを通り希釈剤供給源８８へ戻る。図９は多量の希釈剤を吸引するときのポンプの動作を示している。バルブ７０は、第１のバルブ導管７２と第２のバルブ導管７６の間に連結部Ｃを形成する。ピストン３８がステッピングモータ４２によって矢印Ｂの方向に第１の（小さい）チャンバ５８及び第２の（大きい）チャンバ６０から後退されると、希釈剤供給源８８からある量の希釈剤６８が、ピペット９２、チューブ９Ｌ第１のポート３４、第２のポート３６、チューブ７４、第１のバルブ導管７２、Ｔコネクタ８４、第２のバルブ導管７６、チューブ８０、第３のポートを通って、第１の（小さい）チャンバ５８及び第２の（大きい）チャンバ６０の中へ引き込まれる。吸引される最大の容積は、第１の（小さい）チャンバ５８と第２の（大きい）チャンバ６０の中で押し退けた容積の和に等しい、すなわち（Πｒ１²−Πｒ２²）ｘ＋Πｒ２²ｘ＝Πｒ１²ｘである。次にピストン３８を押し込むことによって希釈剤が排出される。希釈剤供給源８８は、希釈剤を受容するための容器９３と交換される。以上、シングルピストンを備えたマルチモード流体押し退けポンプについて説明し、かついくつかの実施の形態について説明した。第１の実施の形態においては、シングルピストンはその長さ方向全体にわたって同じ径を有しており、単一のチャンバの中で往復運動を行う。第２の実施の形態においては、ピストンの先が細くなっており、二つの異なる径部分を備えたロッドを有している。これによって、二つの部分の容積の差に等しい流体押し退け量を備えたポンプが提供される。第３の実施の形態においては、第２のチャンバが追加されており、同じポンプで二つの異なる押し退け量が実現されている。すべての実施の形態において、ピストンは、ピストン及びチャンバと軸方向に整列したステッピングモータとリードスクリュによって駆動されることが好ましい。このポンプは、非常に少量の容積のサンプルか、多量の希釈剤か、あるいはこれらの両方を同時に非常に正確に排出することができるという利点を有している。別の利点は、精密駆動機構がピストン及びチャンバや、整列と摩耗の低減を助けるための二つのシールと軸方向に整列していて、シールの歪や摩耗が低減され、占有スペースが小さくなることである。さらに、ステッピングモータとリードスクリュからなる機構は、その中でのたるみ、あるいはあそびが、プーリと駆動ベルトからなる機構よりも少ない。この発明は、その精神あるいは本質から逸脱することなく、他の形態によっても実現が可能である。従って、上述した実施の形態は単に説明のためのものであり、発明を限定するものではない。この発明の範囲に関しては、上述した実施の形態よりも、添付されている請求の範囲を参照すべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年４月２６日【補正内容】請求の範囲１．流体押し退けポンプであって、ａ）上壁と、各々が内面を有する底壁及び側壁とを有し、前記上壁と底壁と側壁が相互間の内部空間を囲んでなるハウジング、ｂ）前記側壁の内面に設けられてシールを保持するための手段、ｃ）前記底壁の内面と側壁の内面とシールによって限定されたチャンバであって、往復動可能に設けられて前記シールを貫いて摺動するピストンを内部に有する細長いチャンバ、ｄ）流体押し退け量を測定するために前記チャンバ内でピストンを正確に位置付けするための手段であって、ステッピングモータとリードスクリュを有している押し退け手段、ｅ）前記チャンバからの流体の吸引及び排出を行うための二つのポート、を有し、前記位置付け手段が前記ピストン及びチャンバとほぼ軸方向に整列している流体押し退けポンプ。３．前記ピストンが、大径部分と小径部分とを有する単一の段差状ロッドを有し、前記ピストンが、大径部分の径から小径部分の径を引いて前記チャンバ内に挿入されたピストン長さを掛け算した量に等しい第１の流体押し退け量を限定している請求項１記載のポンプ。４．前記チャンバがシールによってシールされており、これらのシールの中を貫いて前記大径部分及び小径部分の一方が摺動する請求項３記載のポンプ。５．前記チャンバが、前記小径部分を収容してしっかりと保持するために狭くなっている請求項３記載のポンプ。６．前記位置付け手段が前記ピストン及びチャンバとほぼ軸方向に整列している請求項３記載のポンプ。７．前記位置付け手段がステッピングモータとリードスクリュを有している請求項６記載のポンプ。８．細長い前記チャンバが、第１のチャンバ及び第２のチャンバを有し、これら第１及び第２のチャンバかシールによって互いに隔てられており、このシールの中を貫いて前記大径部分及び小径部分の一方が摺動し、前記第１の流体押し退け量が第１のチャンバ内に限定されており、前記大径部分及び小径部分の一方の容積に等しい第２の流体押し退け量が第２のチャンバ内に限定されており、前記ポンプが単一のストロークで、第１の流体押し退け量か、第２の流体押し退け量か、あるいは両方の流体押し退け量で吸引あるいは排出することができる請求項３記載のポンプ。９．前記位置付け手段がチャンバ及びピストンとほぼ軸方向に整列している請求項８記載のポンプ。１０．前記位置付け手段がステッピングモータとリードスクリュを有している請求項９記載のポンプ。１１．前記チャンバが、前記小径部分を収容してしっかりと保持するために狭くなっている請求項８記載のポンプ。１２．流体押し退けポンプであって、ａ）上壁と、各々が内面を有する底壁及び側壁とを有し、前記上壁と底壁と側壁が相互間の内部空間を囲んでなるハウジング、ｂ）前記側壁の内面に設けられて第１シールを保持するための第１手段、ｃ）前記側壁の内面に設けられて第２シールを保持するための第２手段、ｄ）前記側壁の内面と前記第１シール及び第２シールによって限定されたチャンバであり、往復動可能に設けられたピストンを内部に有する細長いチャンバ、ｅ）前記ピストンは大径部分と小径部分とを有する単一の段差状ロッドを有し、前記ピストンは大径部分の径から小径部分の径を引いて前記チャンバ内に挿入されたピストン長さを掛け算した量に等しい第１の流体押し退け量を限定し、前記小径部分が前記第２のシールを貫いて摺動するものであり、ｆ）流体押し退け量を測定するために前記チャンバ内でピストンを正確に位置付けするための手段、及びｇ）前記チャンバからの流体の吸引及び排出を行うための二つのポート、を有する流体押し退けポンプ。１３．前記位置付け手段が前記ピストン及びチャンバとほぼ軸方向に整列している請求項１２記載のポンプ。１４．前記位置付け手段がステッピングモータとリードスクリュを有している請求項１３記載のポンプ。１５．流体押し退けポンプであって、ａ）上壁と、各々が内面を有する底壁及び側壁とを有し、前記上壁と底壁と側壁が相互間の内部空間を囲んでなるハウジング、ｂ）前記側壁の内面に設けられて第１シールを保持するための第１手段、ｃ）前記側壁の内面に設けられて第２シールを保持するための第２手段、ｄ）前記側壁の内面と前記第１シール及び第２シールによって形成されたチャンバであって、往復動可能に設けられたピストンを内部に有する第１チャンバ、ｅ）前記ピストンは大径部分と小径部分とを有する単一の段差状ロッドを有し、前記ピストンは大径部分の径から小径部分の径を引いて前記チャンバ内に挿入されたピストン長さを掛け算した量に等しい第１の流体押し退け量を限定するものであり、ｆ）前記第１のチャンバからシールされており、前記側壁の内面と、底壁の内面と、前記小径部分が貫通して摺動する前記第２のシールとによって形成され、前記小径部分の容積に等しい第２の流体押し退け量を内部に限定する第２のチャンバ、ｇ）流体押し退け量を測定するために前記チャンバ内でピストンを正確に位置付けするための手段、及びｈ）前記第１及び第２のチャンバからの流体の吸引及び排出を行うための３つのポート、を有し、当該ポンプが単一のストロークで、第１の流体押し退け量か、第２の流体押し退け量か、あるいは両方の流体押し退け量で吸引あるいは排出することができる流体押し退けポンプ。１６．前記位置付け手段が前記ピストン及びチャンバとほぼ軸方向に整列している請求項１５記載のポンプ。１７．前記位置付け手段がステッピングモータとリードスクリュを有している請求項１６記載のポンプ。１８．流体押し退けポンプであって、ａ）上壁と、各々が内面を有する底壁及び側壁とを有し、前記上壁と底壁と側壁が相互間の内部空間を囲んでなるハウジング、ｂ）前記側壁の内面に設けられて第１シールを保持するための第１手段、ｃ）前記側壁の内面に設けられて第２シールを保持するための第２手段、ｄ）前記側壁の内面と前記第１シール及び第２シールによって形成されたチャンバであって、往復動可能に設けられたピストンを内部に有する第１チャンバ、ｅ）前記ピストンは大径部分と小径部分とを有する単一の段差状ロッドを有し、前記ピストンは大径部分の径から小径部分の径を引いて前記チャンバ内に挿入されたピストン長さを掛け算した量に等しい第１の流体押し退け量を限定するものであり、ｆ）前記第１のチャンバからシールされており、前記側壁の内面と、底壁の内面と、前記小径部分が貫通して摺動する前記第２のシールとによって形成され、前記小径部分の容積に等しい第２の流体押し退け量を内部に限定する第２のチャンバ、ｇ）流体押し退け量を測定するために前記チャンバ内でピストンを正確に位置付けするための手段、ｈ）前記第１及び第２のチャンバからの流体の吸引及び排出を行うための３つのポート、及びｉ）第１のチャンバから或る流体を排出し、第２のチャンバから別の流体を排出できるように当該ポンプを制御するためのバルブ手段、を有し、当該ポンプが単一のストロークで、第１の流体押し退け量か、第２の流体押し退け量か、あるいは両方の流体押し退け量で吸引あるいは排出することができる流体押し退けポンプ。１９．前記位置付け手段が前記ピストン及びチャンバとほぼ軸方向に整列している請求項１８記載のポンプ。２０．前記位置付け手段がステッピングモータとリードスクリュを有している請求項１９記載のポンプ。

Claims

【特許請求の範囲】１．流体押し退けポンプであって、ａ）上壁と、各々が内面を有する底壁及び側壁とを有し、前記上壁と底壁と側壁が相互間の内部空間を囲んでなるハウジング、ｂ）前記側壁の内面に設けられてシールを保持するための手段、ｃ）前記底壁の内面と側壁の内面とシールによって限定されたチャンバであって、往復動可能に設けられて前記シールを貫いて摺動するピストンを内部に有する細長いチャンバ、ｄ）流体押し退け量を測定するために前記チャンバ内でピストンを正確に位置付けするための手段、ｅ）前記チャンバからの流体の吸引及び排出を行うための二つのポート、を有し、前記位置付け手段が前記ピストン及びチャンバとほぼ軸方向に整列している流体押し退けポンプ。２．前記位置付け手段がステッピングモータとリードスクリュを有している請求項１記載のポンプ。３．前記ピストンが、大径部分と小径部分とを有する単一の段差状ロッドを有し、前記ピストンが、大径部分の容積から径の小径部分の容積を差し引いた量に等しい第１の流体押し退け量を限定している請求項１記載のポンプ。４．前記チャンバがシールによってシールされており、これらのシールの中を貫いてロッド部分が摺動する請求項３記載のポンプ。５．前記チャンバが、前記小径部分の周囲において狭くなっている請求項３記載のポンプ。６．前記位置付け手段が前記ピストン及びチャンバとほぼ軸方向に整列している請求項３記載のポンプ。７．前記位置付け手段がステッピングモータとリードスクリュを有している請求項６記載のポンプ。８．細長い前記チャンバが、第１のチャンバ及び第２のチャンバを有し、これら第１及び第２のチャンバがシールによって互いに隔てられており、このシールの中を貫いて前記大径部分及び小径部分の一方が摺動し、前記第１の流体押し退け量が第１のチャンバ内に限定されており、前記大径部分及び小径部分の一方の容積に等しい第２の流体押し退け量が第２のチャンバ内に限定されており、前記ポンプが単一のストロークで、第１の流体押し退け量か、第２の流体押し退け量か、あるいは両方の流体押し退け量で吸引あるいは排出することができる請求項３記載のポンプ。９．前記位置付け手段がチャンバ及びピストンとほぼ軸方向に整列している請求項８記載のポンプ。１０．前記位置付け手段がステッピングモータとリードスクリュを有している請求項９記載のポンプ。１１．前記チャンバが前記小径部分の周囲において狭くなっている請求項８記載のポンプ。１２．流体押し退けポンプであって、ａ）上壁と、各々が内面を有する底壁及び側壁とを有し、前記上壁と底壁と側壁が相互間の内部空間を囲んでなるハウジング、ｂ）前記側壁の内面に設けられて第１シールを保持するための第１手段、ｃ）前記側壁の内面に設けられて第２シールを保持するための第２手段、ｄ）前記側壁の内面と前記第１シール及び第２シールによって限定されたチャンバであり、往復動可能に設けられたピストンを内部に有する細長いチャンバ、ｅ）前記ピストンは大径部分と小径部分とを有する単一の段差状ロッドを有し、前記ピストンは大径部分の容積から小径部分の容積を差し引いた量に等しい第１の流体押し退け量を限定し、前記小径部分が前記第２のシールを貫いて摺動するものであり、ｆ）流体押し退け量を測定するために前記チャンバ内でピストンを正確に位置付けするための手段、及びｇ）前記チャンバからの流体の吸引及び排出を行うための二つのポート、を有する流体押し退けポンプ。１３．前記位置付け手段が前記ピストン及びチャンバとほぼ軸方向に整列している請求項１２記載のポンプ。１４．前記位置付け手段がステッピングモータとリードスクリュを有している請求項１３記載のポンプ。１５．流体押し退けポンプであって、ａ）上壁と、各々が内面を有する底壁及び側壁とを有し、前記上壁と底壁と側壁が相互間の内部空間を囲んでなるハウジング、ｂ）前記側壁の内面に設けられて第１シールを保持するための第１手段、ｃ）前記側壁の内面に設けられて第２シールを保持するための第２手段、ｄ）前記側壁の内面と前記第１シール及び第２シールによって形成されたチャンバであって、往復動可能に設けられたピストンを内部に有する第１チャンバ、ｅ）前記ピストンは大径部分と小径部分とを有する単一の段差状ロッドを有し、前記ピストンは大径部分の容積から小径部分の容積を差し引いた量に等しい第１の流体押し退け量を前記第１のチャンバ内に限定するものであり、ｆ）前記側壁の内面と、底壁の内面と、前記小径部分が貫通して摺動する前記第２のシールとによって形成され、前記小径部分の容積に等しい第２の流体押し退け量を内部に限定する第２のチャンバ、ｇ）流体押し退け量を測定するために前記チャンバ内でピストンを正確に位置付けするための手段、及びｈ）前記第１及び第２のチャンバからの流体の吸引及び排出を行うための３つのポート、を有し、当該ポンプが単一のストロークで、第１の流体押し退け量か、第２の流体押し退け量か、あるいは両方の流体押し退け量で吸引あるいは排出することができる流体押し退けポンプ。１６．前記位置付け手段が前記ピストン及びチャンバとほぼ軸方向に整列している請求項１５記載のポンプ。１７．前記位置付け手段がステッピングモータとリードスクリュを有している請求項１６記載のポンプ。