JPS62243980A - 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】 本発明は、可動加圧部材と加圧板とを含む蠕動ポンプに
関する。

蠕動ポ／プは、医療用及び産業用の種々の目的のために
、流体を送出するりに用いられる。

いくつかの従来の形式のポンプは、複数個の加圧部材例
えばローラが載設されたロータと、加圧板とを含んでい
る。使用に際しては、１個の可撓性の壁を備えた管かも
しくは互いに実質的に平行に延びる複数個の可撓性の壁
を備えた管が、加圧板と加圧部材との間に配置されるの
で、ロータが回転されると加圧部材がその管系に次々と
接触せしめられてその管系が何度も反復して圧縮され且
つ解放されることになり、その管内に入っている流体は
その管系を通って前進せしめられて、不連続で個別の単
位容積として吐出せしめられることになる。吐出するこ
とができる流体の全容積は、その全容積が不連続で個別
の単位容積として吐出することができる最小量の容積の
倍数であるという点で、該最小容積によって決定される
が、一方その最小容積はそれ自体隣接する加圧部材の間
の距離によって制御される。従って、加圧部材が互いに
より近接していればいる程、吐出することができる不連
続で個別の単位容積はより小さくなる。僅かな流体全容
積が吐出されるべき場合には、その不連続で個別の単位
容積を出来るだけ小さくしなければならない。

この不連続で個別の単位容積が小さい場合には、終始一
貫して変らない正確な吐出量を達成する点で困難がある
。しかし、管を圧縮するために加えられる力が一定であ
れば、斯る一貫して不変の正確さを達成することができ
る。加圧部材と加圧板とが互いに一定の距離だけを隔て
られているような従来の形式の蠕動ポンプにおいては、
管系の摩耗状態に関しての変化、もしくはポンプで汲み
出されるべき流体の状態に関しての変化が、他の事柄と
も協力して、管を圧縮するために加えられる力に変化を
生じさせ得る。従来は、この様な変化に対する補償は、
例えば英国特許第１．５５６．２９４号（ＵＫ　Ｐａｔ
ｅｎｔ　＆１．５５６．２９４）に記載されているよう
に、蠕動ポンプにおいてその加圧部材かもしくは加圧板
かのいずれかに作用する機械式ばねを使用することによ
って行なわれてきた。しかしながら、斯る蠕動ポンプは
機械的に複雑であって且つ正確に組み立てることが困難
であり、特にそのポンプが複数本の可撓性の壁を備えた
管を収納しているような場合には、組み立てが困難であ
った。

本発明は、機械的に複雑でなく且つ加圧部材と加圧板と
の間に収納された可撓性の壁を備えた管に加えられる力
が一定であるように、蠕動ポンプを設計する方法に関し
ての技術的課題を解決するものである。

本発明によれば、可動加圧部材と加圧板とを含み、該加
圧部材と加圧板との間において可撓性の壁を備えた管を
圧縮することができる蠕動ポンプにおいて、加圧部材と
加圧板とを流体圧の利用で互いに偏倚させうるようにし
たことを特徴とする蠕動ポンプが提供される。

加圧板を加圧部材へ向けて流体圧の利用で偏倚させうろ
ことが好ましい。

流体圧の利用で偏倚させる装置には、好ましくは流体を
受は入れることができる加圧室が含まれている。この流
体圧利用の偏倚装置は、好ましくは加圧板に隣接して配
設される。加圧室は可撓性の袋の形に具体化することも
できるが、もしくは一方の側面が開放されている固体の
壁を備えた室であるようにすることが一層好ましい。そ
の開放側面は加圧板に隣接する側の側面であることが好
ましく、その場合加圧室は可撓性の隔壁によって加圧板
から隔てることができる。蠕動ポンプは複数個の加圧室
を備えることができるが、ここでは２個の加圧室を備え
るものが好ましい。

流体は、気体もしくは圧縮可能な液体にすることができ
るが、気体例えば圧縮空気であることが好ましい。加圧
室は、所望の圧力を加圧室内において達成でき且つ維持
できるように、流体供給源例えば空気圧縮機に接続可能
である流体の入口／出口開口部を備えていることが好ま
しい。複数個の加圧室が存在する場合には、それぞれの
室が単独に流体供給源と接続されていることが好ましい
。

流体圧の利用で偏倚させる装置への流体の供給が、その
流体圧利用の偏倚装置へ流体が供給されて加圧部材と加
圧板とを流体圧の利用で互いに偏倚させるようにする作
動の様態と、該流体圧利用の偏倚装置への流体の供給が
制限されて前記加圧部材と加圧板とが流体圧の利用で互
いに偏倚されることのないようにする非作動の様態との
間で、調節可能であることが好ましい。

蠕動ポンプは、該ポンプへの動力の供給が遮断された場
合に、流体圧利用の偏倚装置例えば加圧室への流体の供
給が同時に制限されるようなものであることが、特に好
ましい。それによって、ポンプが使用状態でない場合に
は管へ作用する加圧板の力が解放されることになり、そ
の結果管がひずんだ状態にならないように予防される。

可撓性の袋もしくは可撓性の隔壁は、気体を透過し得な
い可撓性の材料、例えばネオプレンもしくはシリコーン
ゴムで作られるのが好ましい。

加圧板は、加圧部材へ向けて滑動可能であるようにして
、ポンプに取り付けられているのが好ましい。加圧板は
また、加圧部材へ向けての加圧板の滑動を制限するため
の部材を備えることができる。このような制限部材を備
えることで、流体圧利用の偏倚装置によってもたらされ
る力が所望の最大値を超えるようになった場合でも、可
撓性の壁を備えた管に対して損傷を与えないであろう。

この制限部材は肩部の形をとりうろことができ、該肩部
が蠕動ボンゾのそれに対応する唇形縁部と協働できるよ
うになっている。可撓性の壁を備えた管に接触すること
ができる加圧板の面は、平坦にすることもできるがしか
し弓形にすることの方が好ましい。蠕動ポンプは１個の
加圧板、もしくは好ましくは複数個の加圧板を備えるこ
とができる。使用に際して加圧板の各々がそれぞれ１本
の管のみと接触するように、駆動ポンプ内に収納された
それぞれ個々の管に対して１個宛の加圧板を配設するの
が好ましい。それぞれの加圧板は加圧部材へ向けて滑動
可能であるようにして一個づつ別々に取り付けられるの
が好ましい。それぞれの加圧板が一個づつ別々に取り付
けられる場合には、それぞれの加圧板の位置を他の加圧
板に関して変更することができるので、それぞれの加圧
板を一個づつ別々に手で調節することは必要でなく、且
つそれぞれの加圧板が、その加圧板に接触する管へ加え
られる力の変動を、補償する。

蠕動ポンプは複数個の加圧部材を備えていることが好ま
しい。この加圧部材は円筒形状のローラであることが好
ましい。この加圧部材例えばローラの個数は１０よりも
多くて、好ましくは２０よりも大きい例えば２５である
ことが好ましい。これらの加圧部材は、ロータの回転軸
線と並行にしてロータに載設されていて且つロータの周
りに規則正しく放射状に並べて配置されているのが好ま
しい。

ロータはポンプ内では中央部分に配設されていて且つ双
方向性の運動が可能であることが好ましい。

ロータはステッピングモータもしくは該モータに相当す
る駆動装置によって駆動することができ、それによって
ロータを正確に確定された角度だけを通り過ぎるように
して回転させることができる。

？！ｌ効ポンプは、互いに実質的に平行に延びる複数本
の可撓性の壁を備えた管を収納することができ、且つ各
々の管が加圧部材と加圧板との間で圧縮され得るように
することが好ましい。

本発明による喘動ポンゾ用の可撓性の壁を備えた管は、
弾力的な弾性材料例えばシリコーンゴムで作ることがで
きる。管の直径はポンプで汲み上げられる流体と所望の
吐出量とに応じて変更することができる。

本発明による蠕動ポンプによって提供される利点は、主
として、流体の不連続で個別の小さな単位容積、例えば
５μｔ（マイクロリットル）の常に変わらぬ正確な吐出
量を持つと言うことである。

添付図面を参照しながら実施例としてのみの説明の目的
で以下に特定の実施態様を記載する。

図面には、蠕動ポンプ１であって、複数個の加圧部材例
えばローラ５と複数個の加圧板６との間ＫＩＬＮ数本の
可撓性の壁を備えた管９を収納することができ、該加圧
部材例えばローラ５がポンプ内で中央部分に配設された
ロータ３に載設され且つ該ロータの周りに放射状に並べ
て配置されており、且つ該加圧板６が該ローラを取り囲
んでいるポンプ本体内に滑動可能に取り付けられている
蠕動ポンプが示されている。加圧板６は、可撓性の隔壁
８によって加圧板６から隔てられた加圧室７に供給され
る圧縮空気によって、加圧部材例えばローラ５の方へ向
けてその流体圧（圧縮空気の圧力）の利用で偏倚させる
ことができる。

１２個ある加圧板６は、ポンプ１０両側にロータ３の回
転軸線に平行に６個づつを２つのグループにして、それ
ぞれの位置に配設されている。加圧板乙の各々は、ポン
プ１内においてローラ５と加圧板６との間に収納された
１２本の可撓性の壁を備えた管９の各１本づつと接触し
ている。可撓性の壁を備えた管９は、ポンプ１内に設け
られた案内部材１６を通ってポンプに入りポンプから出
て行く。加圧板６は、それらがローラ５へ向けて滑動可
能であるようにして、その各々を一個づつ別々に取り付
けられている。

可撓性の壁を備えた管９と接触する加圧板６０面１０は
弓形形状をなしている。加圧板６は、９９から遠い方の
加圧板６の縁部に肩部１１を備えていて、該肩部１１が
ポンプ１の該肩部に対応する唇形縁部１２と協働するこ
とで、加圧板６が管９に加えることのできる力を制限す
る。

２個の加圧室７ａ、ｂと２個の可撓性のｇＩＩ＠８ａ。

ｂとがあり、該隔壁の各々は加圧板６ａ、ｂの２つのグ
ループのうちの１つから加圧室を隔てている。加圧室７
を備えている加圧板のグループの各々は、嬬＃ポンプに
枢動可能に取り付けられ【いるので、それら加圧板のグ
ループは、第１図に示されているような閉位置から、可
撓性の壁を備えた管９がポンプ１に容易に挿入すること
ができ且つポンプ１から容易に取り出すことができる開
位置へと、枢動させることができる。加圧板６ｍ、’ｂ
と加圧室７＆、ｂとは、締付はポル）１５ａ、ｂによっ
て閉位置に保持される。

加圧室７は、流体供給源例えば所望の圧力を提供するた
めに使用し得る空気圧縮機に接続可能な、流体の入口／
出口開口部１３を備えている。

作動の様態においては、加圧室７に圧縮空気が充填され
る。それによって、滑動可能に取り付けられた加圧板６
が、可撓性の隔壁８を介して管９へ向けて偏倚させられ
る。第３図から極めて容易に理解されるように、ステッ
ピングモータ４によってＡ方向かもしくはＢ方向かのい
ずれかの方向へロータ３が運動すると、個々のローラ５
が逐次に管９と係合する。菅９は個々の四−２５の各々
によって順番に圧縮され且つ圧縮されない場合には解放
されるので、その結果ｆ９内に入っている流体が管を通
って前進せしめられ且つ不連続で個別の単位容積の形で
吐出せしめられる。

非作動の様態においては、空気圧縮機からの加圧室への
圧縮空気の供給が制限されることによって加圧室７が減
圧され、その結果可撓性の隔壁８が弛緩するようになる
ので、加圧板６はｐ−ラ５へ向けて偏倚されず且つ可撓
性の壁を備えた管９も圧縮されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による蠕動ポンプの正面図、第２図はポ
ンプの部分断面平面図、第３図は第２図のＸ−Ｘ線に沿
っての略Ｉｆ？面図であってロータを明確化のために省
略した略断面図である。 １・・・ポンプ、３・・・ロータ、４・・・ステッピン
グモータ、５・・・加圧部材（ローラ）、６・・・加圧
板、７・・・加圧室、８・・・可撓性隔壁、９・・・可
撓性壁を備えた管、１０・・・加圧板の面、１１・・・
肩部、１２・・・層形縁部、１３・・・開口部、１５・
・・締付はボルト、１６・・・案内部材、Ａ、Ｂ・・・
回転方向。 Ｍ出願人　　ファイソンズ・ビーエルシー外２名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）可動加圧部材と加圧板とを含み、該加圧部材と加圧
   板との間において可撓性の壁を備えた管を圧縮すること
   ができる蠕動ポンプにおいて、加圧部材と加圧板とを流
   体圧の利用で互いに偏倚させうるようにしたことを特徴
   とする蠕動ポンプ。 ２）前記加圧板を加圧部材へ向けて流体圧の利用で偏倚
   させうるようにしたことを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項に記載の蠕動ポンプ。 ３）前記流体圧の利用で偏倚させる装置が流体を受け入
   れうる加圧室を含むことを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項に記載の蠕動ポンプ。 ４）前記流体圧の利用で偏倚させる装置が可撓性の隔壁
   によって加圧板から隔てられていることを特徴とする、
   特許請求の範囲第２項または第３項に記載の蠕動ポンプ
   。 ５）前記流体圧の利用で偏倚させる装置の流体が圧縮空
   気であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいずれか１つに記載の蠕動ポンプ。 ６）前記流体圧の利用で偏倚させる装置への流体の供給
   が、該流体圧利用の偏倚装置へ流体が供給されて加圧部
   材と加圧板とを流体圧の利用で互いに偏倚させるように
   する作動の様態と、該流体圧利用の偏倚装置への流体の
   供給が制限されて前記加圧部材と加圧板とが流体圧の利
   用で互いに偏倚されることのないようにする非作動の様
   態との間で、調節可能であることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１つに記載の蠕
   動ポンプ。 ７）前記加圧板が加圧部材へ向けて滑動可能であるよう
   にして取り付けられていることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項ないし第６項のいずれか１つに記載の蠕動
   ポンプ。 ８）前記加圧板が加圧部材へ向けての該加圧板の滑動を
   制限するための部材を備えていることを特徴とする、特
   許請求の範囲第７項に記載の蠕動ポンプ。 ９）前記滑動を制限するための部材が加圧板に設けられ
   た肩部であって蠕動ポンプの該肩部に対応する唇形縁部
   と協働できるような肩部であることを特徴とする、特許
   請求の範囲第８項に記載の蠕動ポンプ。 １０）前記可撓性の壁を備えた管に接触することができ
   る加圧板の面が弓形形状であることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか１つに記載の
   蠕動ポンプ。 １１）前記加圧板が複数個存在していることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれか１
   つに記載の蠕動ポンプ。 １２）前記加圧板の各々が加圧部材へ向けて滑動可能で
   あるようにして一個づつ別々に取り付けられていること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１１項に記載の蠕動ポ
   ンプ。 １３）前記加圧板の各々が使用に際してそれぞれ１本の
   可撓性の壁を備えた管のみと接触するように、蠕動ポン
   プ内に収納されたそれぞれ個々の前記管に対して１個宛
   の加圧板が配設されるようにしたことを特徴とする、特
   許請求の範囲第１１項または第１２項に記載の蠕動ポン
   プ。