JPS61502408A - 周囲条件低感度単一弁ダイアフラムポンプ - 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】 周囲条件低感度単一弁ダイアフラムポンプ発明の背景と環境 １、発明の分野 液体を圧送する技術においては、正確な流量を供給することがしばしば望まれる 。種々の生理上の機能障害や病気の治療をするのに、人間や動物に注入される薬 物の正確な流量を得るために、比較的最近ポンプが利用されている。これら薬物 用ポンプは、生体の外部でも、生体内に移層されても用いられている。

２、現代のそしてまたは先行の技術の説明外部のまたは移層可能な注入装置のど ちらの採用に当っても、研究者はこれらの装置に課せられた厳しい性能要件を満 すポンプを開発するよう試みてきた。Ｗ　、　Ｊ　、　Ｓ　ｐａｎｃｅｒ　によ り書かれた鴨プログラム化された注入物供給装置の展望（Ａ　Ｒｅｖｉａｗ　ｏ ｆＰｒｏｇｒａｏｎｅｄＩｎｆ’ｕｓｉｏｎ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｓｙｓｔｅｍ ｓ　”と題する論文ＣＩＥＩＥＥ生医学工学会報、ＢＭＥ−２８巻第３号、１９ ８１年３月（ＩＩＥＫＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｂｉｏｍｅｄｉｃａ ｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　、　Ｖｏｌ　、　Ｂ　Ｍ　Ｉ！　−２８。

＆３１Ｍシｃｈ１９８１））に、理想的なポンプは最小のパワー、重量及び容積 で、「薬物の均一な供給を信頼性があり再現可能な方法で提供するであろう」と の記載がある。これらの要件に適合させようと努力して、上記引用論文は現在の 研究者が注射器型の、嬬動鹸性のピエゾ電気式ふいご型ポンプを使って実験して いることを指摘している。

ベローズすなわち容積式ポンプは、注入装置用ポンプの興味をそそる型と思われ る。Ｐ　ａｅｒ　Ｍ　、　Ｐ　ｏｒｔｎｅｒその他に対し発行された特許（米国 特許第４．２６５，２４１号、１９８１年５月５日発行）は、ソレノイドで制御 されるアーマチュアにより作動させられるピストンベローズから成るベローズポ ンプを開示している。ピストンベローズの動きは、ポンプ室の容積を増減するの に役立つ。ポンプ室の容積が最大のとき、薬物は正圧状態に保たれた貯蔵槽から 流入逆止め弁を通ってポンプ室へ強制的に送られる。ベローズピストンが作動さ れられると、ポンプ室は最小容積状態となり液体はポンプ室から流出逆止め弁を 通って強制的に送り出される。Ｒ、Ｅ　、　Ｆ　１ｓｈｅｌｌに対し発行された 特許（米国特許第４，３７３，５２７号、１９８３年２月１５日発行）は、薬物 を貯蔵槽から清人逆止め弁を通ってポンプ室へ吸入するために、ベローズのポン プ作用を用いたベローズポンプを記述している。ソレノイドによりベローズが拡 張されると、ポンプ室内の薬物は流出逆止め弁を通ってポンプ室から強制的に送 り出される。同様に、１９８１年１１月２．３日にＰ　ｏｒｔｎｅｒその他に対 し発行された米国特許第４，３６０，０１９号は、プランジャーを介してソレノ イドにより駆動されるニジストマーのダイアフラムを使用した容積式ポンプを記 述している。ダイアフラムの動きはポンプ室の容積を変化させ、その結果液体を バネ負荷を受けた流入弁を通って室内に流入させたり、バネ負荷を受けた流出弁 を通って室外に流出させたりする。１９７９年５月１日にＮｏｒｍａｎ　Ｆ　、 Ｍｏｏｄｙ　その他に対し発行された米国特許第４．１５２，０９８号は、吸入 弁と排出弁を形成し、ポンプ室の容積を変化させる可動部材であるダイアフラム を備えたポンプを開示している。ソレノイドで作動させられるボールがポンプ室 の容積を変化させるためにダイアフラムに接触しながら駆動される。ダイアフラ ムはボールに従ったままであるけれど、流入弁をまたがる差圧のため、この従来 技術のポンプの工程体積が変化することとなる。上記引用参考文献の幾つかは、 貯蔵槽の圧力あるいは周囲の圧力条件の変化に対しポンプ工程体積の変化を生ず ることとなる、しなやかなダイアフラムあるいはベローズの使用を教示している 。貯蔵槽あるいは周囲の圧力条件の変化により、ダイアフラムあるいはベローズ は変形させられるので、ポンプ室の動作時容量と休止時容量の間の差異はかなり 変化することができる。同様に上記引用参考文献は全て、流入弁及び流出弁の使 用を教示している。弁を通過する流１は、弁をまたがる差圧に依存するので、流 入弁を通る流量したがって工程体積は周囲圧力と貯蔵槽圧力に依存する。したが って、種々のタイプのポンプを使った先行技術の研究や実験では、一定の工程体 積を有し周囲圧力及び貯蔵槽圧力に依存しない容積式ポンプは得られなかった。

先行の研究はまた、泡がポンプ室に入ると、ベローズすなわグを中止してしまう 。何故なら吸入弁そしてまたは排出弁を開くのに十分な圧力が生じる前に気体が 完全に圧縮できるからである。１９８１年３月４日にＭａｎｆｒｅｄ　Ｆｒａｎ ｅｔｚ　Ｋｉその他に対し発行された米国特許第４．１９１，１８１号などのよ うな先行技術文献は、気体が細い通路に入るのを防ぐに十分な毛細管力を有する 、軽く詰められたガラスのような繊維からなる灯心のような部材を用いることに より、この問題を解決しようと試みている。同様に、前に引用した米国特許第４ ，３６０，０１９は、管の直線部分の側部から短い距離をおいて終端となってい る環状の管を用いることによりこの問題を解決しようと試みている。

この距離は気泡の直径より小さいので気泡が管の内へ入るのを防Ｉトする。しか しながら、これら先行技術についての難点は、貯蔵槽で形成された微粒子が操作 期間後フィルターすなわち灯心を塞ぐ可能性がありそれにより薬物の供給を止め てしまう可能性があることである。

発明の概要 本発明者は先行技術における上記引用された困難性を認め、精確で安定した工程 を供給できる容積式ポンプを開発した。本発明に係るポンプは、たとえ周囲圧力 や貯蔵槽圧力が相当範囲にわたって変化したとしても、非常に安定した工程体積 を有している。更に本発明に係るポンプは、気泡がポンプ室に入るのを防ぐ実用 的手段を提供する。

先行技術に関連して上述された層初の問題、すなわちフレキシブルなダイアフラ ムの偏移による工程体積の変化を解決するために、本発明はフレキシブルなダイ アフラムの輪郭となる剛性のあるハウジングを提供する。本発明はポンプのハウ ジングが上部分と下部分を有することを明らかにする。７１ノキシプルなダイア フラムは上部分と下部分の間でハウジングに取り付けられ、ポンプ室が最大容積 を有する停止位置からポンプ室が最小容積を有する作動位置へと往復動可能であ る。停止位置においては、ダイアプラムはハウジングの上部分の内表面の輪郭に 一致する。この停止位置では、ポンプ室は貯蔵槽周囲圧力にかかわらず一定の最 大容積を有する。ダイアフラムが作動位置へ動作させられると、それはポンプハ ウジングの下部分の内表面の輪郭に一致する。この作動位置では、ポンプ室は周 囲あるいは貯蔵槽圧力にかかわらず一定の最小容積を有する。ポンプ室の最大及 び最小容積は一定なので、本発明に係るポンプが作動させられる度毎に、一定容 積の液体が汲み出される。患者と内科医は、したがって本発明に係るポンプが動 作する度毎に、一定容積の薬物が供給されることを確信することができる。

上に述べた従来技術のポンプに関する第２の問題、主に吸入弁をまたがる差圧に より生ずる工程体積の変化を解決するために、本発明は吸入逆止め弁を除去し、 吸入フィルタ一手段をもってそれに代えた。吸入フィルタ一手段は液体流に対し 高い抵抗を有し、実施例においてはセラミックフィルターである。吸入フィルタ 一手段は従来技術の吸入弁に関する格差のある流量という問題を除去し、それに よってより一定の工程体積を可能とする。吸入フィルタ一手段は、気泡がポンプ 室に入るのを防止するという付加的な利点を有する。また、後で明細書の中で探 究されるように、吸入フィルタ一手段を通っての貯蔵槽への逆流は、フィルター を洗って微粒子の詰り物を取り除（性癖を有する。

作動中、ダイアフラムはバネ力により停止位置に保持される。

ソレノイドによる動作を受けると、ダイアプラムはそれがポンプハウジングの下 部分の内表面の形通りとなる作動位置に向って急激に動く。ポンプダイアフラム の作動位置への運動は、薬物をポンプ室から排出逆止め弁を通って押出すことと なる。吸入フィルタ一手段は、流れに対して非常に高い抵抗を有しているので、 下降ストローク時に／Ｊ）情の液体が貯蔵槽を通って流出するのを可能とする。

ソレノイドが励磁されな（なると、バネ作用がダイアフラムがポンプハウジング の上部分の内表面の形通りになる停止位置へ向ってダイアフラムを復帰せしめる 。液体が貯蔵槽から吸引されている間、ダイアフラムはそれが停止位置に位置す るまで上方へ運動する。フィルターの抵抗は、ポンプの上昇工程が０．１秒から 数秒を要する位十分に高い。

本発明の新規な特徴は、ダイアフラムが停止位置と作動位置にあるときに、ポン プハウジングの内表面の輪郭に一致するフレキシブルなダイアフラムを使用する ことである。この特徴は、周囲あるいは貯蔵槽圧力にかかわらず、ポンプが一定 体積の薬物を供給するということを保証する。

本発明に係るポンプの第二の新規な特徴は、吸入逆止め弁をまたがる差圧により 生じる工程容積の変化を無（す吸入フィルタ一手段を使用することである。この 特徴もまた、周囲あるいは貯蔵槽圧力の如何にかかわらず、ポンプの各作動毎に 一定体積の薬物が供給されることを保証するものである。

第三の新規な特徴は、吸入フィルタ一手段の使用であり、それは気泡がポンプ室 へ入るのを防止し、吸入フィルターを通って液体を逆流させ、この逆流はさもな ければフィルターを塞いでしまうかも知れない微粒子を取除（。

本発明の第４の新規な特徴は、吸入逆止め弁を除去し、これによりコストとポン プの総丈を減少し、ポンプの信頼性を改善したことである。この特徴は移殖可能 なポンプについてはきわめて重要である。　゛ 図面の簡単な説明 本発明がより完全に理解されるために、それは例として添付図面を参照して説明 される。図面において、第１図は、吸水弁と排水弁を有する従来の先行技術に係 るダイアフラムポンプを示す。

第２図は、従来技術の脈動ポンプについての工程体積に対する貯蔵槽体積の影響 を示すグラフである。

第３図は、同じ〈従来技術のポンプについての、工程体積に対する周囲圧力の影 響を示すグラフである。

第４図及び第５図は、供給流量の正確さについて改善された能力を備え空気泡に 原因して操作が危うくされることのない単一パルプポンプの本発明を示し、第４ 図は停止位置におけるポンプを示し、第５図は作動位置におけるポンプを示す。

実施例の説明 本発明の改良点は、移殖可能な薬物注入システムにおいて用いられる従来の先行 技術のダイアプラムポンプを示している第１図の助けを借りると、最も良く説明 される。ポンプダイアプラムはシリンダーに連結されたソレノイド（図示せず） により作動させられ、それは１０ａで正規の停止（下降）位置に、１０ｂで作動 （上昇）位置に示されている。シリンダーは、シリンダーを１０ａから１０ｂへ 移動させる磁気ソレノイドにより通例作動させられる。位置１２２Ｌのダイアフ ラムはその停止位置にあり、位置１２ｂのダイアフラムはその作動位置を示して いる。ポンプ本体１４に取り付けられたダイアフラムが位置１．２　ａから上方 へ移動すると、吸入弁１６が開き、ダイアフラムが１２ｂでその動程の最上限に 達するまで開き続けている。

この動作中、液体が貯蔵槽２０かも吸入弁１６を通って流ねるに従い、ポンプ室 の容積は増加する。１２ｂにダイアフラムがあるその工程の最上端で、弁１６は 閉じ、ダイアプラム自身のスプリング作用（あるいは図示されない別個のスプリ ングの作用）により、ポンプ室１８は容積を減少しそれにより液体を排出弁２２ 全通して押し出す。それからダイアフラムはその完全な下降（停止）位置１２ａ に至る。このように液は、貯蔵槽２０から、吸入弁１６、ポンプ室１８、排出弁 ２２を通って最後に排出管２４へ圧送される。吸入弁１６は弁バネ３０の力を受 けながら弁座２８に接しているポペット２６を有していることに留意されねばな らない。同様に排出弁２２はポペット３２、弁座３４そしてバネ３６を有してい る。

第１図において、貯蔵槽２０は、３８２Ｌでその空の位置、３８ｂで満ちた位置 に示される金属製ダイアフラムを有している。貯蔵槽は上板４０を備え、貯蔵槽 ２０の上板４０をポンプ本体１４に取り付けるための接合部４２を有している。

もし金属製ダイアフラムがその空の位置３８ａにあるならば、ダイアフラムは一 定のバネ定数をもっているので、貯蔵槽内の圧力は、ダイアフラムが位置３８ｂ まで完全に膨張した時より低い。この変化する圧力の影響は第２図に示される。

具体的に言うと、従来技術の脈動ポンプは、液貯蔵槽内の低い圧力（ダイアクラ ム置３８ｂＫあるダイアクラムに対応する貯蔵槽内の大きな圧力に対応して高− ・工程体積を有する。ポンプのダイアクラムは一定の応動性を有し、位置Ｌ２ｂ にあるときは貯蔵槽圧力による大きな下方への偏移を有し、それ故にポンプ室１ ８の中・＼より多くの量の液体を入り込ませより大きな工程体積を供給する。

同様に貯蔵槽圧力が低いときには、応動性のあるダイアクラムの１２ｂでの上方 偏移はより少ないので、低い工程体積が低い貯蔵槽圧力に対応する（第２図に示 される如く）。

従来技術のポンプがより高い貯蔵槽圧力下でより高（・工程体積を有することの もう一つの理由は、吸入弁と排出弁がかなり高い流れ抵抗を有していることに原 因する。特に、これはそれらがきわめて短い時間（１ミリセコンド）だけ開かれ るからであり、それは高い流量と比較的高い流れ抵抗を伴う。したがって、貯蔵 槽の中の圧力が高いとき、排出管２４の中の同じ圧力について、弁をまたいでよ り高い差圧が得られ、それは比較的高い弁の流れ抵抗に抗し大きな流量を、従っ て高いポンプの工程体積をもたらす。同様に、低い貯蔵槽圧力下では、工程体積 は低くなる。このように、第２図の曲線はこの種の従来技術のポンプについての 典型的な工程体積の変化を示している。

第３図は、そのような従来技術のポンプについて、周囲圧力が工程体積へ与える 影響を示している。周囲圧力が増加すると、排出管２４内の圧力が増加し、１２ ａにあるダイアフラムが上方へ偏移する。これにより工程体積を減少する。はと んどのポンプは、シリンダーの完全に上り切った位置１０ｂでシリンダが剛的に 停止させられるようになっているため、シリンダーの完全に下り切った位ｌｉｔ 　１０　ａでシリンダーへの束縛がないという状態における１２ｂの位置に比べ て１２ａの位置で応動性のあるダイアフラムの偏移がより少ない。このように、 排出管に働らく周囲圧力の増加の結果は、第３図に見られるようにストローク量 を減少することである。

また、吸入弁と排出弁を通る流量も、それは差圧に依存するので周囲圧力の変化 と共に変る。このようにより高い周囲圧力（一定の貯蔵槽圧力下で）は、排出弁 ２２をまたいで差圧を生じさせ、し次がって弁２２を通る流量を低下させ、第３ 図４で見られる如く工程体積を低下させる。逆により低い周囲圧力は排出弁２２ をまたいでのより高い差圧、従ってより高い工程体積ということになる。

第１図に示された典型的な先行技術の、２個の弁を備えたダイアフラムポンプで は、貯蔵槽に入る泡はポンプに入ることができる。もし十分大きな泡がポンプに 入ると、それは非圧縮性の液体のボンピングを止めてしまう。何故ならば、吸入 弁そして又は排出弁を開くのに十分な圧力が生じる前に、気体は十分に縮むこと ができるからである。この事情は、もしポンプが人間に移殖されるならば、きわ めて好ましくない。

第１図の先行技術における弁は、かなりの長さを有するので、ポンプの全体の高 さは比較的に大きくなり、移殖されるポンプの厚みが増大するという好ましくな い結果となる。

第４図及び第５図は本発明により教示された単一弁ダイアフラムポンプの具体的 な実施例を示し、第４図は停止位置を、第５図は作動位置を現わしている。この ポンプは、第１図に示された従来技術の複弁ポンプに比較した場合、幾つかの操 作」二の利点がある。第４図において、磁気コア４４がら成る磁気ソレノイドは 、その日住体の中にリード取出線４８を備えたソレノイドコイルを内包している 。リード取出線４８を経由して電流パルスがコイル４６を通過した場合、磁気コ ア４４は磁化され、磁気アーマチュアはその定常の停止位置５０ａ（第４図参照 ）からその作動位置５０ｂ（第５図参照）へ動く。そのようにする間に、アーマ チュアの中心に取付けられた中央のシリンダーは、その停止位置５２ａ（第４図 ）からその完全な作動位置５２ｂ（第５図参照）へ向って下方へ動く。これは順 番に、ダイアフラムのその定常すなわち停止位置５４ａ（第４図参照）からその 全ストローク（作動）位置５４ｂ（第５図参照）への動きとなる。ソレノイドコ イルが電気パルスで作動させられた後、ダイアクラムの固有のパネカ（あるいは 、図示されていない別個のバネ）がダイアフラムをその定常すなわち停止位置５ ４ａ（第４図参照）へ戻し、こうしてポンプ室の容積５６は最初下降（作動）ス トロークにより減少し、次いで上昇ストロークにより増加することとなる。

第１図に示された従来技術のンレノイドボンブの設計とは違って、ポンプのハウ ジングが２つの部分から成っており、上の部分５８と下の部分６０は溶接部６１ で一体に溶接されている。

また、従来のポンプと違って、上の部分５８（第４図参照）は、停止位置５４ａ でのダイアフラムに接触する内表面６２を有し、下の部分６０（第５図参照）ｌ −ｔ、完全に拡がった（全下降）位置５４ｂでのダイアフラムに接触する内表面 ６４を有している。

更に、もし上部分５８の面６２が無いときには、ダイアフラムはそれ自身のバネ 力によって普通は第４図に点線で示されている位置５４ｃに達するまで動くであ ろう。同様に、下部分６００面６４が無かったならば、ダイアクラムは第５図に 示さＪする点線まで更に拡がるであろう。このように、たどえばダイアフラム自 身が応動性金持・りていたとしても、ダイアフラムは剛性のある面６２と６４に よりバックアップされるので、貯蔵槽圧力あるいは排出管６６に現われる周囲圧 力の変化の相当な変化によっても変形させられない。したがってストロークは、 貯蔵槽圧力の函数としての工程体積において、第２図に見られるように貯蔵槽内 の液の量に依存する従来技術のポンプについてより、より少ない変化量を有する 。同様に周囲圧力の変化による工程体積の変化量も本発明のポンプの設計を採用 することにより著しく減少させられる。

第４図及び５図の本発明に係る設営１を使って液体が圧送される態様を説明する のに、と昇（停止）位置５４ａ（第５図参照）にあるダイアフラムから始める。

この点で、ポンプ室５６は最大容積状態にある。ンレノイドコイル４６が作動す ると、ダイアプラムは非常に急速に（約千分の一秒で）位置５４ｂに向って、し たがってポンプ室の容積をその最小値に向って減少させながら、そして液体を排 出孔室６８、排出弁７０それから排出管６６を通って押し出しながら、移動する 。排出弁は、金属部分７２、弁バネ７８により弁座面７６に対し７押し付げられ るエラストマ一部分７４を有するポペットよりなる。流れに対し高抵抗を有する セラミックフィルター８０が、ダウンストロークの時にわずかの歇の液体（工程 体積の１０チ以下）がそれを通って貯蔵槽８２の中へ移動するのを許す。非常に 高抵抗を備えた上手に設計されたフィルター８０は、ダイアプラムの下降ストロ ークの間にわずかに液量の１チまたはそれ以下しか通さないでちろう。下降スト ローク時に貯蔵槽の中ハへ流れる液は、さもなげればフィルター８０を詰らせる であろう貯蔵槽内の微粒子をフィルターから取り除くのに役立つ。ダイアフラム が完全に拡が・りた位置５４ｂ（第５図参照）に達つした後、ダイアフラムの固 有のバネ力は、ダイアクラムを位置５４ａに向って上方へ動かし始める。上昇工 程（吸入工程）時、液体は貯蔵槽澄からフィルター８０を通ってポンプ室５６へ 吸引される。液体が貯蔵槽から吸引される間、フレキシブルなダイアフラム５４ は上方へ動きしたがって貯蔵槽８２の中の液量を減少させる。

フィルター８０の抵抗は十分高いので、ポンプのアップストロークはフィルター の孔の大きさ、長さ、面積などに依って、すなわちフィルターの流れ抵抗に依っ て０．１秒から数秒を要する。

貯蔵槽の上板８６は溶接８８によりポンプの下部分６０に結合されている。

従来技術の複弁ポンプについては、第１図の吸入弁１６の流れに対する有限の抵 抗は、全ての流れが約１秒以内になし遂げられねばならないので、重要である。

したがって高い貯蔵槽の圧力は吸入弁を通過する高い流量、故に高い工程体積と いう結果となる。第４図及び第５図の本発明に係る設計では、ダイアクラムがそ の定常（停止）位置５４ａに到達するのに少くとも１５秒は許される、したがっ てセラミックフィルタ８０の抵抗は重要ではない。このように、第４図及び５図 の設計が何故に貯蔵槽の圧力の函数としての工程体積の非常に少ない変化量とい う結果に至るのかについては、もう１つの理由（ダイアフラムの応動性の有効な 削除の他にも）がある。

作動中、ダイアフラムは予想される周囲圧力の変化に関係なく、５４ａかも５４ ｂへ正確に反復可能に動く。したがって第４図及び５図に示された本発明に係る ポンプは、その変位が周囲圧力に対し独立である容積式ポンプに実際に近づくも のでちる。したがって、本発明に係るポンプは、従来技術の設計についての結果 に比べて、周囲圧力に対して工程体積の変化がより少ない。

本発明のもう１つの利点は、セラミックフィルターは十分小さい孔の寸法、例え ば１〜２０ミクロンを有することができるので、貯蔵槽の中に入り込んだ泡はポ ンプ室５６に入るのを妨げられることである。ポンプ室５６内の無視できない大 きさのどんな泡でも排出弁７０が開くのを妨げるので、泡がポンプ室内へ入るの を妨ぐのは非常に重要である。

本発明のもう一つの利点は、単一の弁（ｔＪＩｌ出弁７０）がポンプ本体６０の 側部に設けられればよく、それによりボ；／ブの高さを減らし、したがって移動 可能な注入ポンプの全体の高さをより薄くできることである。更に、弁がポンプ 本体６０の側部にあるときには、排出弁バネ７８は長くすることができ、これに より排出弁７０の座圧力の調整範囲をより広くし、したがって製造の困難性が減 少する。

上記の教示を考慮すれば、他のいろいろな改良、適応そして代りの設計が勿論可 能である。したがって、添付された請求の範囲内で、ことに具体的に説明された 以外の方法で、本発明は実施されてもよい、ということがここに理解されねばな らない。

■続補正ｍ（方式） １．事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８５１０１０２７ ２、′Ｒ，明の名称 周囲条４！！低感＋ｘ　１１１−弁ダイアフラムポンプ３、補正をする者 事ｆ′１どの関係　出　願　人 住所 名　称　畳ア・ジョンズ・ホプキンス・」−ニバーシティ４ｏ代理人 住　所　東京都千代Ｈ１区人手町二丁目２番１＠５、補正命令の「」イ・」　昭 和６１年　７Ｊ］２２日　（発送日）６、補正の対象 出願人の代表者名を記載した所定の１１１面国際調査報告 −〜−−＾１ｍ１ｃａｌｉｓａ　ｌ昧ＰＣτ／［１３８５１０１０２７７，、ｖ 、、Ａ、７）ＩＬｐｃτ／ＵＳａ５１ｏｔｏ２７

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．ポンプ室と、液体流れに対する高い抵抗を有し圧送すべき液体の供給源と前 記ポンプ室の間の流体連通を提供する吸入フイルター手段と、前記ポンプ室と流 体連通している排出弁と遵管と、前記ポンプ室の境界を形成し前記ポンプ室の容 積を変化させる容積可変手段とからなり、前記ポンプ室の容積の増大は液体を前 記吸入フイルターを通して前記ポンプ室の中へ吸引し、前記ポンプ室の容積の減 少は前記ポンプ室から前記排出弁と導管を通つての液体の駆逐を許す容積式ポン プ。
2. ２．前記容積可変手段は、前記ポンプ室を形成するダイアフラムと、前記ダイア フラムを前記ポンプ室が長大容積を有する停止位置から前記ポンプ室が最小容積 を有する作動位置へ動かす手段と、前記ダイアフラムを前記停止位置へ戻す手段 とからなる請求の範囲第１項に記載の装置。
3. ３．第１の壁と第２の壁を有するハウジングを含み、前記ダイアフラムは前記停 止位置において前記第１の壁の輪郭に一致し、前記ダイアフラムは前記作動位置 において前記第２の壁の輪郭に一致する請求の範囲第２項に記載の装置。
4. ４．上側壁と下側壁を有するハウジングを含み、前記容積可変手段は前記ハウジ ングに取り付けられ前記上側壁と下側壁との間に位置せられたダイアフラムと、 前記ポンプ室が一定の最大容積値を有する前記停止位置から前記ポンプ室が一定 の最小容積値を有する前記作動位置へ前記ダイアフラムを動かす手段と、前記ダ イアフラムを前記停止位置へ戻す手段とからなり、前記ダイアフラムと前記下側 壁は前記ポンプ室の境界を形成し、前記ダイアフラムは、前記ダイアフラムが前 記上側壁の内表面の形通りとなる第１の停止位置から前記ダイアフラムが前記下 側壁の内表面の形通りとなる作動位置へ往復運動可能である請求の範囲第１項に 記載の装置。
5. ５．前記動作手段は、電流パルスに反応して磁界を提供するソレノイドコイルと 、前記ダイアフラムに機械的に結合され、前記磁界に反応して前記ダイアフラム を前記停止位置から前記作動位置へ動かすアーマチユア手段とからなる請求の範 囲第３項又は第４項に記載の装置。
6. ６．前記ダイアフラムを前記停止位置へ戻す手段が、前記ダイアフラムの固有の バネカからなる請求の範囲第５項に記載の装置。
7. ７．前記吸入フイルター手段は、気泡が前記ポンプ室に入るのを防止するように 十分に小さい孔寸法を有する請求の範囲第６項に記載の装置。
8. ８．前記吸入フイルター手段は、セラミツクフイルターを備えた吸入流体導管か らなり、前記ポンプ室内へ吸引される流体は前記セラミツクフイルターを通過す る請求の範囲第７項に記載の装置。
9. ９．前記セラミツクフイルターが、１〜２０ミクロンの孔寸法を有する請求の範 囲第８項に記載の装置。
10. １０．前記排出弁と遵管は、前記ポンプ室と流体連通している排出孔室と、前記 排出孔室と流体連通しているバネ負荷逆止め弁と、前記バネ負荷逆止め弁と流体 連通している排出管とからなり、前記バネ負荷逆止め弁は、前記ダイアフラムの 前記停止位置から前記作動位置への運動に応答して液体が前記ポンプ室から前記 排出管へ流れるのを許すように偏倚されている請求の範囲第６項に記載の装置。
11. １１．上側壁と下側壁を有するポンプハウジングと、前記ハウジングに取り付け られ前記上側壁と下側壁との間に位置せられたダイアフラムと、前記ダイアフラ ムを動かす手段と、前記ダイアフラムを復帰させるバネ手段と、液体流れに対し 高い抵抗を有する吸入手段と、排出弁と導管からなり、前記ダイアフラムと前記 下側壁はポンプ室の境界を形成し、前記ダイアフラムは、前記ダイアフラムが前 記上側壁の内表面の形通りとなる停止位置から前記ダイアフラムが前記下側壁の 内表面の形通りとなる作動位置へ往復運動可能であり、前記ダイアフラムを動か す手段は、前記ダイアフラムを前記ポンプ室が一定の最大容積を有する停止位置 から前記ポンプ室が一定の最小容積を有する作動位置へ動作させ、前記ダイアフ ラムを復帰させるバネ手段は、前記ダイアフラムを前記停止位置へ復帰させ、前 記吸入手段は、圧送されるべき液体の供給源と前記ポンプ室との間の流体連通を 提供し、前記排出弁と導管は前記ポンプ室と流体連通しており、ダイアフラムが 前記停止位置から作動位置へ動作させられるときに液体が前記排出弁と導管を通 つて排出され、前記ダイアフラムが前記停止位置へ復帰するときに液体が前記吸 入手段を通つて前記ポンプ室へ吸引される容積式ポンプ。