JPS62228687A - 多連蠕動ポンプ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、蠕動ポンプに係り、特に複数の蠕動形フィ
ンガ部材により蠕動機構を使用する医療用に通した多連
蠕動ポンプに関する。

〔従来の技術〕

一般に、医療分野においては、経口摂取が不可能、不十
分もしくは不適当な輸液・栄養管理を必要とする患者の
成長や体力維持に栄養素を経静脈的あるいは経腸的に補
給する栄養補給療法時、もしくは非経口的に薬液を皮下
、静脈または動脈に輸液投与する時に、輸液用注入ポン
プが使用される。

従来、この種の輸液用注入ポンプとして、塩化ビニルも
しくはシリコン樹脂等で構成した弾性のあるチューブを
使用し、このチューブの側面を複数の蠕動形フィンガ部
材からなる蠕動機構により圧閉・開放を順次繰返してチ
ューブ内の液を送液するよう構成した蠕動ポンプが知ら
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述した構成からなる蠕動ポンプは、定量性があること
から、例えば複数種類の薬液を一定の比率で混合したり
、ダブルルーメンカテーテルを使用した採血装置等に好
適に利用することができる。この場合、複数の送液系に
それぞれ蠕動ポンプを設けて、これらを同時に駆動させ
るが、各ポンプのチューブ精度や脈動の影響によって送
液比率や採血量が不定となる難点がある。すなわち、チ
ューブ径により送液比率を決定する場合には、チューブ
径の精度のバラツキが問題となる。また、同径のチュー
ブを使用してポンプの駆動速度を変化させて送液比率を
決定する場合には、脈動の問題が生ずる。なお、この脈
動現象は、一時的に送液が停止するものであって、その
時間が長くなると、送液量のバラツキを生じることにな
る。

そこで、本発明の目的は、蠕動機構を構成する複数の蠕
動形フィンガ部材につき、チューブ押圧部の有効長をこ
れと直角な有効幅方向に対し変化させて構成し、この蠕
動機構に同ｆｌのチューブを並設することにより、送液
比率を任意に設定し得ると共に常に安定した送液を達成
することができる多連蠕動ポンプを提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る多連蠕動ポンプは、チューブの一側部を複
数の蠕動形フィンガ部材からなる蠕動機構により順次押
圧閉塞してポンプ動作を行うよう構成した蠕動ポンプに
おいて、複数の蠕動形フィンガ部材のチューブ押圧部の
有効長と直角な有効幅方向に有効長を変化させて蠕動機
構を構成し、この蠕動機構の有効幅方向に複数のチュー
ブを並設することを特徴とする。

前記の多連蠕動ポンプにおいて、複数の蠕動形フィンガ
部材のチューブ押圧部は、有効幅方向に連続的および／
または段階的に厚さを変化させ有効長を変化させるよう
構成すれば好適である。

〔作用〕

本発明に係る多連蠕動ポンプによれば、それぞれ同径の
チューブを複数設け、これらチューブを複数の蠕動形フ
ィンガ部材で有効幅方向にそれぞれ有効長が変化するよ
う構成した蠕動機構に並設することにより、それぞれ同
期駆動が可能となり、送液比率を一定に設定することが
できると共に常に安定した送液が実現できる。

従って、各ポンプの最上流点の設定が容易となり、脈動
による送液比率の変動も極めて少なくすることができる
。

〔実施例〕

次に、本発明に係る多連蠕動ポンプの実施例につき、添
付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図および第２図は、本発明蠕動ポンプの一実施例と
して２連式のものを示す。すなわち、第１図において、
参照符号１０は塩化ビニルもしくはシリコン樹脂等で構
成した弾性のあるチューブを示し、このチューブ１０の
一側部に対しその押圧閉塞と開放とを順次行う複数の蠕
動形フィンガ部材１２を備えた蠕動機構１４を対向配置
すると共に前記チューブ１０の他側部を固定押え板１６
に固定した構成からなる。なお、前記蠕動機構１４を構
成する複数の蠕動形フィンガ部材１２は、そ軌ぞれ一定
の押圧変化位相を形成するよう、例えば第３図に示すよ
うに、各フィンガ部材１２に長大１８を穿設すると共に
これら長穴１８内に偏心カム２０を順次位相を変化させ
て位置決めし、これらの偏心カム２０に回転軸２２を挿
通してこれらをホルダ２４に装着することにより、前記
フィンガ部材１２が所要の蠕動を起生ずるよう構成する
。

本実施例において、蠕動機構１４は、第２図に示すよう
に、チューブ押圧部の有効長１１　に対しこれと直角方
向の有効幅Ｗを同径のチューブが平行に２本もしくはそ
れ以上並設し得るよう構成する。しかも、複数の蠕動形
フィンガ部材１４は、チューブ押圧部がその有効幅方向
に厚さを連続的ないし段階的に変化させて有効長を変化
させる。なお、図示例においては、有効長がその有効幅
方向に！１〜１２へと連続的に変化する場合を示してい
る。この場合において、蠕動機構１４は、各フィンガ部
材１２を操作する偏心カム２０が、回転軸２２に固定さ
れる隣接する上流側偏心カム２０に対し、３６０°／カ
ム数の遅れ角度をもつように構成配置する。

そして、前記蠕動機構１４を構成する回転軸２２の一端
部は、伝動機構２６を介してホルダ２４に固定したパル
スモータ２８の駆動軸３０に結合する。

このように構成することにより、蠕動機構１４に同径の
チューブを並設すれば、これらチューブの押圧部の有効
長を変化させて最大ポンプ容積が変化し、しかも同一駆
動源により同期して運転され常に一定比率の送液を安定
に達成することができる。

また、本発明蠕動ポンプにおいては、各チューブに対し
最上流点を設定するフィンガ部材１２が共通となるため
、特別な同期手段を要することなく、脈動による送液比
率の変化を橿めて少な（することができる。

さらに、本発明蠕動ポンプにおいては、回転軸２２の他
端部に、例えば第４図に示すように、回転検知用円板３
２を取付け、この円板３２に対し、蠕動運動の基準位置
Ａを検出する基準位置検出器３４と、回転角度すなわち
前記基準位置よりの蠕動運動の動作位置Ｂを検出する動
作位置検出器３６とを設ける。そして、前記各検出器３
４．３６により検出された検出信号を入力して所定の動
作信号を発生する基準位置・動作位置検出回路３８を設
ける。すなわち、この検出回路３８は、第５図に示すよ
うに、ポンプの蠕動運動の位置を駆動制御部４０に伝達
するものであって、前記駆動制御部４０は、流量設定器
４２）第１演算回路４４、第２演算回路４６およびパル
スモータ駆動回路４８とから構成されている。しかるに
、前記流量設定器４２は、ポンプにおける一定の蠕動運
動に伴うチューブから吐出される流量の特性において、
略台形状波形の最高吐出量（ＤＶｍ）を基準量とし、あ
る任意の位置（ｎ）での瞬時吐出１１（ＤＶｎ）より予
め実験から（ＤＶｍ／ＤＶｎ）を求めてこの値を設定し
ておく。前記第１演算回路４４では、基準位置・動作位
置検出回路３８より入力された動作信号に基づいて吐出
量を一定にするための蠕動運動の変速率（Ｃｎ）を次式
により演算する。

Ｃｎ２＝ＤＶｍ／Ｄｖｎ　　・・・・・（１）そして、
前記第２演算回路４６では、前記変速率（Ｃｎ）に基づ
いて吐出量を設定するための蠕動運動速度（Ｖｎ）を次
式により演算する。

Ｖｎ＝に−ＤＶｍ／ＤＶｎ　　・−（２１（Ｄ　Ｖ　ｎ
　＞　Ｑの場合） 但し、Ｋは係数、ｎ＝０．１，２．３・−−Ｖｎはある
定められた最高速度を超えない。

なお、ＤＶｎ二〇の場合、Ｖｎはある定められた最高速
度である。

このようにして、得られた最適蠕動運動速度Ｖｎは、パ
ルスモータ駆動回路４８を介してパルスモータ２８を駆
動制御する信号として出力される。

このように構成することにより、蠕動運動の動作位置に
おける瞬間吐出量が負から正になる時点から吐出量の負
の積算量を相殺するようある定められた最高速度を維持
する蠕動運動の変速制御を行い、ポンプの実吐出特性は
、極めて理想的な安定した特性すなわち吐出流量変動を
微小に保持することができる。

〔発明の効果〕

前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
同径のチューブを使用し、これをポンプ動作させるため
の蠕動機構につき、複数の蠕動形フィンガ部材をチュー
ブ押圧部の有効長と直角な有効幅方向に有効長が変化す
るよう設定することにより、この蠕動機構に複数並設し
たチューブをそれぞれ最上流点位置を同期させて一定の
送液比率で安定した送液を達成することができる。

また、本発明蠕動ポンプは、同期駆動によって例えば低
速駆動に足っても微小送液を一定の比率で安定に行うこ
とができるので、各種輸液用ポンプとして有効に利用す
ることができる。

さらに、前述した実施例においては、２連蛎動ポンプを
示したが、本発明はこの実施例に限定されることなく、
例えばチューブ押圧部の有効幅を拡大すると共に各蠕動
形フィンガ部材も部分的かつ段階的に厚さを変化させて
有効長に変化を与え、３連以上の多連構造とすることが
できるばかりでなく、その他事発明の精神を逸脱しない
範囲内において種々の設計変更をなし得ることは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多連蠕動ポンプの一実施例を示す
一部断面側面図、第２図は第１図に示すポンプの蠕動機
構の底面図、第３図は第１図のｍ−ｍ線断面図、第４図
は第１図の■方向から見た要部側面図、第５図は本発明
慴動ポンプの駆動制御回路の一構成例を示すブロック回
路図である。 １０、、、チューブ　１２．、、　［動形フィンガ部材
１４、、、蠕動機構　　　　１６．、、固定押え板１８
、　、　、長穴　　　　　　２０．、、偏心カム２２）
、、回転軸　　　　　２４．、、ホルダ２６、、、、伝
動機構　　　　２８．、、パルスモータ３０、、、　！
％動軸　　　　　３２．、、回転検知用円板３４、、、
基準位置検出器　３６．、、動作位置検出器３８、、、
基準位置・動作位置検出回路４０、　、　、駆動制御部
　　　４２．、、流量設定器４４、、、第１演算回路　
　４６．、、第２演算回路４８、、、パルスモータ駆動
回路 β、、ｌ、、、、チューブ押圧部の有効長Ｗ０９．チュ
ーブ押圧部の有効幅 特許出願人　　　日機装株式会社 ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、　３　　　　　　　　　　　ＦＩＧ、　４手続
補正書（自発 ■鼾ロ６１年　５月７５日 特許庁長官　宇　賀　　道　部　殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第６９７８７号 ２）発明の名称 多連慴動ポンプ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京術！緊谷区恵比寿３丁目４３番２号名称　日
機装株式会社 １豐者　音　桂二部 ４、代理人 ６、補正の内容

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）チューブの一側部を複数の蠕動形フィンガ部材か
   らなる蠕動機構により順次押圧閉塞してポンプ動作を行
   うよう構成した蠕動ポンプにおいて、複数の蠕動形フィ
   ンガ部材のチューブ押圧部の有効長と直角な有効幅方向
   に有効長を変化させて蠕動機構を構成し、この蠕動機構
   の有効幅方向に複数のチューブを並設することを特徴と
   する多連蠕動ポンプ。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の多連蠕動ポンプにお
   いて、複数の蠕動形フィンガ部材のチューブ押圧部は、
   有効幅方向に連続的および／または段階的に厚さを変化
   させ有効長を変化させてなる多連蠕動ポンプ。