JPS6043188A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は液体吐出装置に関し、特に医用機器等、微量吐
出性能が要求される場合に好適な液体吐出装置に関する
。

〔発明の背景〕

従来の液体吐出、装置を第１図に示す。

図中、１は液体を輸送するチューブ、２，３゜４はチュ
ーブ１を圧迫するための板棒、５はモータ、６は％ア、
７，８．９はそ扛ｉれ板棒２，３゜４を上下させるため
のカムである。ギア６はカム７．８．９の回転速度を切
り換え、液体の吐出速度を制御するためのものである。

モータ５の回転に連動してカム７．８．９も回転し、板
棒２，３．４はそれぞれ対応するカム２゜３．４との接
触状態によりチューブを圧迫／解放し、液体を特定方向
に輸送する。

しかし、例えば、携帯型人工膵島で使用するインシュリ
ン吐出装置は、数μｔ（１〜３μｔ）以下という微量の
吐出精度が要求されているが、上記のような従来の装置
では上記精度は実現し得てもそれ以上の高精度化が図り
難く、また、小型化、軽量化にも限度があり、さらに駆
動系の損失が大きく低消費成力化が難しいという欠点が
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、吐出精度に優れ、低消費電力、小型、軽量の液体吐出
装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明は、液体を導くチュー
ブと、該チューブを圧迫する複数の板棒と、前記液体を
特定方向に送出するよう前記複数の板棒を前記チューブ
に対して圧迫／解放させる動作を制御する板棒ｉ１ｉ制
御機制御を有する液体吐出装置において、前記板棒制御
機構として電磁石を用いることにより前記圧迫／解放の
回数を正確に制御し、液体吐出量を高精度に制御し、か
つ、低消費覗力化、小型化、軽量化を図ったことを特徴
とする。

〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実ｊ、布例を図面に基づいて説明する
。

第２図は本発明の一実施例による液体吐出装置の概要図
である。

第２図において、１は薬液等の液体を輸送するだめのチ
ューブである。１０，１１．１２は永久磁石であり、上
下に自由に動ける機構を備えている。１３，１４．１５
は固定され、個別に磁化することのできる電磁石であり
、それぞれ永久磁石１０．１１．．１２Ｑ吸引したり反
発したりするようにコイル１６，１７．１８によシ磁化
制御される。

第２図において、矢印Ａのように左から右へ液体を流す
場合の動作を説明する。

まず、永久磁石１０を吸引するように電磁石１３を磁化
してチューブ１を圧迫し、流路を塞ぐことにより液体の
逆流を防止する。次に、永久磁石１０、電磁石１３によ
り左方向への流路を塞いだ状態で、永久磁石１１を吸引
するように電磁石１４を磁化してチューブ１７ｉｌ−圧
迫し、この位置にある液体を右方向へ押し出す。その後
、永久磁石１２を吸引するように電磁石１５を磁化して
チューブ１を圧迫し上記押し出した液体が逆流するのを
防ぐ。この状態で電磁石１３．１４の磁化方向を逆にし
て永久磁石１０．１１によるチューブ１の圧迫を解除す
ると、永久磁石１０．１１に対応するチューブ１内には
新たな液体が左方向から永久磁石１２に対応する泣１煮
まで流入してくる。このような磁化制御を操り返すこと
により液体を所定方向に吐出することができる。この時
の液体の吐出量は、永久磁石１１によるチューブ１の圧
迫回数に比例するが、本実施例のように永久磁石１１に
よるチューブ１の圧迫を電磁石１４の磁化方向切り換え
により行えば、上記圧迫回数を正確に制御することがで
きる。第１図に示した従来例のようにモータ５で制御し
た場合、モータ５、カム７．８．９の旧性力のため圧迫
回数を正確に制御することは難しい。

次に、永久磁石ｘｏ、１’ｔ、１２と電磁石１３゜１４
．１５との関係を第３図によりさらに詳しく説明する。

なお、第３図は第２図に示した永久磁石１０と電磁石１
３との関係を例示しておシ、他の永久磁石１１．１２と
電磁石１４．１５との関係も同様である。

１９は永久磁石１０を保持するための保雨具である。永
久磁石１０はこの保持具１９に支えられなから′電磁石
１３の吸引、反発によ如上下に動ける購造となっている
。２０はチューブ１を圧迫するための板棒であり、永久
磁石１ｏに固定されている。板１４２０の素材は、永久
磁石１０と電磁石１３との吸引力を強化するために磁力
線が漏れにくい低透磁率のものを用いている。２１は電
磁石１３を磁化するためのコイル１６を保譲するととも
に、１反棒２０によるチューブ１の圧迫力を受け止める
板である。２２は永久磁石１ｏと電磁石１３との吸引力
、および反発力を適正にするためのバネである。

次に、第２図における電磁石１３．．１４．１５を磁化
するタイミングの一実施例を第４図に示す。

本実施例では、永久磁石１０，１１．１２と電磁石１３
，１４．１５との間の吸引力、反発力およびチューブ１
の弾性により、圧迫、解放の状態を変えるときだけコイ
ル１６，１７．１８への磁化イ流ｆ：流せばよい。

第４図において、這流２３の状態は吸引を示し、底流２
４の状態は反発（解放）を示す。その他の変化のないタ
イミングは前の状態が保持されていることを示す。

Ｔｏのタイミングは初期状態にする制御であり、コイル
１６，１７．１８に電流２３を流すことにより総ての永
久磁石１０，１１．１２を解放し、チューブ１の装着を
可能ならしめる。ＴｗはＴ。

の状！、！１を保持してチューブ１の装着を侍っている
状態を示す。チューブ１が装着された後、タイミングＴ
ＩＩ　Ｔ２１　Ｔａに示すようにコイル１６゜１７．１
８に順次電流２３を流して永久磁石１０゜１１．１２を
吸引し液体を右方向へ押し出す。その後タイミングＴ４
において、永久磁石１２を吸引した状態で永久磁石１０
．１１を解放し、解放した場所へ新たな液体を導く。タ
イミングＴ５において永久磁石１０を吸引することによ
り液体の左方向への逆流を防ぎ、タイミング＋ｐ６にお
いて永久磁石１２を解放することによシ所定方向（この
場合、右方向）への流路を開く。その後、タイミングＴ
？’、Ｔ８において、順次、永久磁石１１゜１２を吸引
することにより液体を所定方向（右方向）へ吐出する。

なお、上記制御において、Ｔｏ−Ｔａは始動時にのみ必
要な制御であり、始動後はＴ４〜Ｔ８の各制却全繰り返
し実行する。

次に、第５図に永久磁石１０，１１．１２と電磁５１３
，１４．１５との関係を示す他の実姉例を示す。この実
権例が第３図の実施例と異なる点は、第３図におけるバ
ネ２２の代わりに電磁石２．５とこれを磁化するコイル
２６を設けている点である。

この電磁石２５の目的は、バネ２２と同様に吸引力およ
び反発力を適正化するとともに、永久磁石１０の左右の
磁極のうち片方の極が他方の極より先に電磁石１３の対
面する磁極に近づき、先に近づいた方が吸引力または反
発力がますます強くなシ、永久磁石１０が保持具１９の
中で傾いてしまいスムーズに動けなくなるのを回避する
ために、電磁石１３の磁化と同期して、電磁石２５に電
磁石１３の極性と逆の極性を発することにある。

これら実施例によれば、電磁石の磁化によシ板棒をチュ
ーブに王道、解放し、液体を吐出する構造であるので、
吐出回数の制御が罹災に行え、高精度の吐出装置を実現
することができる。また、磁界が閉ループとなるので低
電力で強力な吸引力および反発力全発生させることがで
きる。、さらに、正直、解放の状態を変化させるときだ
け電磁石を磁化すれば良いので、この点でも低消費電力
化を図ることができる。゛まだ、モータ、ギア等が不要
であり、構造が簡単であるため小型化、軽量化を図るこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したｒうに、本発明によれば、吐出精度に優れ
、低消費電力、小型、軽量の液体吐出装置を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液体吐出装置を示す図、第２図は本発明
の一実ｉＫａ例による液体吐出装置の概要を示す図、第
３図は第２図に示した永久磁石と電磁石との一実施例を
示す図、第４図は第２図に示しだ液体吐出装置のタイミ
ングチャート、第５図は第２図に示した永久磁石と電磁
石との別の実施例を示す図である。 １・・・チューブ、１０，１１．１２・・・永久磁石、
１３．１４．１５・・・電磁石、１６，１７．１８・・
・猶　／Ｉ２１ 罫　？　図 第　３　図 筋　４　図 市５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体を導くチューブと、該チューブを圧迫する複数
   の板棒と、前記液体を特定方向に送出するよう前記複数
   の１反棒を前記チューブに対して圧迫／解放させる１助
   作を制御する板棒制御機構とを有する液体吐出装置にお
   いて、前記板棒制御機構として電磁石を用いたことを特
   徴とする液体吐出装置。 ２゜前記電磁石は、前記複数の板咋を岡別に支持する永
   久（１荘石に対応して複数個設けられ、該複数個の電磁
   石の磁化方向を反転することにより前記圧迫／解放の動
   作を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の液体吐出装置。