WO2013154002A1 - チューブポンプ - Google Patents
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- tube
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- substrate
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
- F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
- F04B43/1269—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing the rotary axes of the rollers lying in a plane perpendicular to the rotary axis of the driving motor
Definitions
- the present invention relates to a tube pump for conveying a fluid in a tube by a roller.
- a tube pump (also referred to as a roller pump) includes a flexible tube disposed along a cylindrical inner wall surface of a housing, a roller that presses the tube toward the inner wall surface, A rotating body that moves the roller along the circumferential direction.By rotating the rotating body, the roller rolls along the inner wall surface of the housing while flatly crushing the tube, and the fluid in the tube is discharged. It conveys downstream (for example, refer patent document 1).
- the tube pump does not require disassembly and cleaning of the pump body, and has the advantage that it is very easy to fill and sterilize.It is difficult to handle fluids that are difficult to handle in the food and pharmaceutical fields where hygiene is very strict. Widely used in the field of use.
- the advantage of the tube pump that it is only necessary to replace the tube according to the fluid and does not require disassembly of the pump body is that the tube must be replaced. Further, in such a tube pump, since the tube may be deteriorated or pulled in the moving direction of the roller by being crushed, it is necessary to periodically re-stretch the tube.
- the tube pump must be replaced from the viewpoint of the characteristics of the transport mechanism and the purpose of use.
- the tube pump uses a hard tube in order to obtain a suction force as a pump.
- it is necessary to push the tube into a gap between the roller and the housing. This operation requires an excessive amount of labor from the operator, and requires skill to push the tube so as to ensure the prescribed conveyance performance as a pump.
- the present invention has been made in view of the above-described problems. Specifically, it is an object of the present invention to provide a tube pump that does not require excessive labor and skill from an operator and is easy to maintain.
- the tube pump according to the present invention includes a substrate, a rotating body having a surface facing the substrate, rotatable about a drive axis perpendicular to the surface, and a flexible body sandwiched between the substrate and the rotating body.
- a pressing portion formed over the same circumference by at least a part of a vertical surface also referred to as a side surface of the roller protrudes from the surface facing the substrate toward the substrate, and at least one of the tubes.
- the section is disposed along the track of the pressure unit of the roller by the rotation of the rotating body around the drive shaft, and the fluid inside the tube is raised by rotating the rotating body. It is characterized in that conveys the rotational direction of the rotating body.
- a roller that pushes a tube supported from the outside in the radial direction of the rotating body by the inner wall of the casing from the inside in the radial direction of the rotating body is provided at the edge of the rotating body. That is, in the conventional tube pump, the tube is pressed using the side surface of the rotating body, and the rotating shaft of the roller used is parallel to the driving shaft of the rotating body. Due to such a configuration, in the conventional tube pump, it is necessary to manually push the tube into the gap between the roller and the housing when the tube is mounted. However, a hard tube is used for the tube pump in order to obtain a suction force as a pump. Therefore, this work requires excessive labor from the worker.
- the tube is pressed using the surface facing the substrate.
- the roller only hits the inner wall of the housing due to the radially outward force of the rotating body, and the tube between the roller and the inner wall of the housing acts on the driving shaft of the rotating body. There may be misalignment along. With such a configuration, it is difficult to always crush the tube constantly, and it is difficult to obtain a specified conveying performance as a pump.
- the tube since the tube is disposed on the track of the pressure unit of the roller, the tube is not displaced, and the tube can be always crushed uniformly, and the specified conveyance performance as a pump can be easily obtained. Can do.
- a groove along the track of the pressing portion of the roller is formed on the surface of the substrate.
- the tube can be easily arranged along the trajectory of the pressing portion of the roller.
- the depth of the groove increases toward the end of the groove.
- Patent Document 1 describes a structure in which an inner wall surface of a housing is separated from a tube toward a pump outlet. This changes the structure of the housing from the drive shaft of the rotating body to the outside in the radial direction.
- the pulsation caused by the conveying pressure of the tube pump can be reduced by deepening the groove toward the end of the groove (that is, the inlet or outlet of the transfer).
- the structure of the substrate is changed along the drive shaft of the rotating body.
- the groove may receive the pressure portion of the roller when the substrate and the rotating body are overlapped.
- the tube pump according to the present invention preferably further includes a pressing portion that presses one of the rotating body and the substrate toward the other along the drive shaft.
- the state where at least one roller presses the tube is maintained when the pump is stopped. If such a state is maintained, the tube is locally degraded, leading to a decrease in conveying pressure and breakage of the tube. Therefore, replacement of the tube is essential.
- a mechanism for reducing the pressing pressure of the roller is provided, but this mechanism complicates the configuration of the apparatus.
- the force required for transporting the fluid inside the tube is urged from the pressure portion of the roller to the tube by firmly and surely pressing the rotating body against the substrate. At this time, only a force in the drive shaft direction is required.
- the tube pump according to the present invention may further include a flexible second tube and a second substrate facing the substrate with the rotating body interposed therebetween.
- a second groove is disposed on the surface of the second substrate along the second track of the pressure part of the roller by rotation of the body, and is disposed in the second groove.
- the second tube is held between the second substrate and the rotating body, and the rotating body is rotated to convey the fluid inside the second tube toward the rotating direction of the rotating body. Is preferred.
- the second groove along the second track of the pressing portion of the roller is formed on the surface of the second substrate.
- the second tube can be easily disposed along the second track of the pressing portion of the roller.
- the second groove may receive the pressure portion of the roller when the second substrate and the rotating body are overlapped.
- the second groove has a configuration for receiving the pressure portion of the roller. It is possible to increase the fluid transfer efficiency in the tube. Furthermore, by having such a configuration, the movement of the roller is stabilized, and as a result, the fluid conveyance efficiency in the second tube is further improved.
- the tube pump according to the present invention may further include a flexible second tube and a second substrate facing the substrate with the rotating body interposed therebetween.
- a second surface facing the second substrate, and a second roller that is rotatable from the drive shaft about a rotational axis in a radial direction is provided on a radius of the rotating body;
- the pressure portion of the second roller formed over the same circumference by at least a part of the surface perpendicular to the drive shaft of the second roller (also referred to as the side surface of the second roller) is applied to the second substrate.
- the fluid inside the second tube by Rukoto preferably conveys the rotation direction of the rotating body.
- the second groove along the track of the pressing portion of the second roller is formed on the surface of the second substrate.
- the second tube can be easily arranged along the trajectory of the pressing portion of the second roller.
- the second groove may receive the pressure portion of the second roller when the second substrate and the rotating body are overlapped.
- the second tube is accurately pressed by the pressing portion of the second roller.
- the second groove has a configuration for receiving the pressure portion of the second roller. The fluid conveyance efficiency in the second tube can be increased. Furthermore, by having such a configuration, the movement of the second roller is stabilized, and as a result, the fluid conveyance efficiency in the second tube is further improved.
- the depth of the second groove increases toward the end of the second groove.
- the tube pump according to the present invention preferably further includes a pressing portion that presses one of the rotating body and the second substrate toward the other along the drive shaft.
- the force required for transporting the fluid inside the second tube is applied to the pressure member of the roller or the pressure member of the second roller by firmly and surely pressing the rotating body against the second substrate.
- To the second tube At this time, only a force in the drive shaft direction is required. Further, in order to open the second tube when the pump is stopped, only the force in the drive shaft direction needs to be reduced.
- This direction is the same direction as the arrangement of the second tube in the second groove and the mounting of the rotating body thereon, so that not only the required structure is simplified but also the rotating body. In addition, operations necessary for pressure bonding and separation of the second substrate are simplified. Furthermore, by having such a configuration, the inside of the second tube can be easily filled with fluid.
- the present invention has the effect of realizing tube replacement without requiring excessive effort or skill from the user of the tube pump.
- 2A and 2B are cross-sectional views showing the internal structure of the tube pump according to one embodiment of the present invention.
- 3A and 3B are cross-sectional views showing the internal structure of the tube pump according to one embodiment of the present invention.
- 4A to 4C are cross-sectional views showing a part of the internal structure of the tube pump according to the embodiment of the present invention.
- 5A to 5D are cross-sectional views showing a part of the internal structure of the tube pump according to the embodiment of the present invention.
- 6A and 6B are cross-sectional views showing the internal structure of the tube pump according to one embodiment of the present invention.
- 7A to 7C are views showing the internal structure of the tube pump according to one embodiment of the present invention.
- 8A and 8B are cross-sectional views showing the internal structure of the tube pump according to one embodiment of the present invention.
- 9A to 9C are views schematically showing the external appearance and internal structure of a tube pump according to an embodiment of the present invention.
- a tube pump 10 includes a tube 1, a housing 2, and a roller guide 3 that rotates about a drive axis A that is perpendicular to a surface facing the housing 2. Yes.
- the roller guide 3 is provided with a roller 4 on the radius of the roller guide 3, which can rotate from the drive shaft A about a rotation axis B in the radial direction.
- the term “radial direction” relating to the roller guide is a direction radially extending on the plane from the intersection with the drive axis in a plane perpendicular to the drive axis
- the term “radial portion” relating to the roller guide is , A straight line portion from the intersection point to the end portion of the roller guide on the plane
- the term “diameter portion” relating to the roller guide is an end portion of the roller guide that passes the intersection point on the plane. It is a straight line part to the part. Note that when defining the location of the roller 4, the terms “radius” and “diameter” do not include the intersection and the end of the roller guide.
- the roller guide 3 shown in FIG. 1 has a disk shape that rotates about the drive shaft A, but the shape of the roller guide 3 that can be used in the present invention is that the roller 4 moves about the drive shaft A. As long as the shape is realized, the shape is not limited to a disk shape.
- the shape of the roller 4 shown in FIG. 1 is a column (cylinder) that rotates about the rotation axis B.
- the shape of the roller 4 that can be used in the present invention is not limited to this, and is perpendicular to the rotation axis B. It is sufficient that the cross section in the plane is always circular to elliptical.
- the roller 4 protrudes at least partially from the surface of the roller guide 3 facing the housing 2 toward the housing 2, and the protruding portion functions as a pressure unit that pushes the tube 1 downward in the figure. To do.
- the tube 1 has flexibility, and is formed in a groove 5 formed in the housing 2 along the trajectory of the pressing portion of the roller 4 when the roller guide 3 rotates about the drive shaft A. Be placed.
- the tube 1 is held between the housing 2 and the roller guide 3 by pressing the roller guide 3 from above the roller guide 3 in the figure.
- the tube pump is a device that conveys the fluid in the tube to the downstream side when the roller moves while crushing the tube.
- the tube pump 10 of this embodiment can also convey the fluid inside the tube 1 toward the rotation direction of the roller guide 3 by rotating the roller guide 3.
- the roller 4 moves along a plane perpendicular to the drive axis A and pushes the tube while crushing the tube 1 along the direction of the drive axis A.
- the conventional tube pump has a configuration in which the roller moves along a plane perpendicular to the drive shaft while crushing the tube along the direction perpendicular to the drive shaft. Clearly different from the configuration.
- the tube pump of the present embodiment has the above-described configuration, it is possible to simply push the roller guide 3 to the housing 2 along the drive shaft A in FIG. 1 without requiring labor and skill. 1 can be easily attached to the pump, and the tube 1 can be easily released from the pump simply by loosening the pressing force from the roller guide 3 to the housing 2.
- FIG. 2A and 2B are cross-sectional views of the tube pump 10 in a plane passing through the rotation axis B and along the drive axis A.
- the tube pump 10 includes a base 6 for fixing the housing 2 and the roller guide 3 and a positioning portion 6 ′ for determining the position of the roller guide 3 in the direction of the drive shaft A.
- the roller guide 3 is pushed to the housing 2 with a desired force. That is, the base 6 and the positioning portion 6 ′ are also a pressing portion that presses the roller guide 3 against the housing 2.
- a tube pump is provided by disposing the tube 1 in the groove 5 of the housing 2, mounting the roller guide 3 on the housing 2 having the positioning portion 6 ′ and pressing the base 6 from above to fix the housing 2. 10 is ready for use (FIG. 2B).
- the height of the positioning portion 6 ′ in the direction of the drive axis A is such that the distance between the casing 2 and the roller guide 3 when the casing 2 and the base 6 are coupled, the diameter of the tube 1 used, the groove 5
- the shape and size of the positioning portion 6 ′ in a plane perpendicular to the drive shaft A are not particularly limited as long as the rotation of the roller guide 3 is not hindered.
- the coupling manner of the housing 2 and the base 6 is not particularly limited as long as a force necessary for pressing the tube 1 is generated without hindering the rotation of the roller guide 3 around the drive shaft A, and any fixture Even if the housing 2 and the base 6 are sandwiched, the housing 2 may be screwed to the edge of the base 6, and the edge of the base 6 may be screwed from above the housing 2.
- FIGS. 3A and 3B show the casing 2 and the positioning portion 6 ′ as separate members.
- the positioning portion 6 ′ has a casing along the drive shaft A as shown in FIGS. 3A and 3B. You may be comprised beforehand as 2 convex parts.
- the roller guide 3 has a shape that fits with the positioning portion 6 ′
- the positioning portion 6 ′ has a roller guide in a direction perpendicular to the drive shaft A as shown in FIGS. 3A and 3B. It is also a member that determines the position of 3.
- the positioning portion 6 ' is integrally formed with the housing 2 as a convex portion in the housing 2, and a concave portion formed in the vicinity of the drive shaft A of the roller guide 3 is fitted to the convex portion.
- the roller guide 3 is positioned in the direction of the drive shaft A and the direction perpendicular to the drive shaft A.
- the drive means for rotating the roller guide 3 around the drive shaft A is not particularly limited, and a drive means used in a conventional tube pump may be used.
- the motor shaft 7 may be connected to the roller guide 3 through the base 6 on the drive shaft A.
- the roller guide 3 may be provided with irregularities on the edge portion so that the swivel gear 7 a is engaged with the drive shaft A from a direction perpendicular thereto.
- the tube pump 10 rotates the roller guide 3 around the drive shaft A by operating drive means such as a motor and a gear, and thereby rotates in the direction perpendicular to the drive shaft A.
- a roller 4 having an axis B pushes the tube 1 and conveys the fluid in the tube 1.
- the tube is opened while the driving means is not operated to reduce the load on the tube or to fill the tube 1 with a desired fluid. Therefore, it is preferable that the coupling mode between the casing 2 and the base 6 described above is a configuration in which the force for pressing the tube 1 can be arbitrarily changed.
- the side of the base 6 can be fixed in a predetermined position.
- An aspect in which the edge portion is screwed to the inner wall surface of the housing 2 may be employed.
- the roller guide 3 rotates around the drive shaft A so that the operation around the rotation shaft B occurs. Such an operation also contributes to pushing the tube 1 down.
- the tube pump 10 may further be provided with means for rotating or rotating the roller 4 around the rotation axis B.
- unevenness may be provided in a region of the side surface of the roller 4 that does not interfere with the pressure unit, and the rotatable gear may be meshed from a direction parallel to the drive shaft A.
- unevenness may be provided on the edge portion of the surface parallel to the drive shaft A of the roller 4 so that the rotatable gear can be meshed from the direction perpendicular to the drive shaft A.
- the tube can be pushed and pushed, and in this case, it can be said that the roller guide is not necessarily rotated. That is, a first substrate (housing), a second substrate (guide) facing the housing, and a tube sandwiched between the first substrate and the second substrate, the second substrate facing the first substrate
- a roller that is rotatable about a rotation axis parallel to the surface to be rotated is provided on the second substrate, and a pressing portion formed on the same circumference by at least a part of the side surface of the roller is directed toward the first substrate.
- the depth of the groove 5 in the tube pump 10 increases toward the end of the groove 5. Therefore, since the rapid opening of the tube 1 at the outlet is reduced, the backflow of the fluid at the tube outlet can be reduced.
- FIG. 4A to 4C are cross-sectional views of the roller guide 3 taken along a plane along the drive axis A and passing through the rotation axis B.
- FIG. 4A to FIG. 4C the roller 4 protrudes at least partially from the surface of the roller guide 3 facing the housing 2 toward the housing 2 in the opening or recess of the roller guide 3. 3 may be provided on a radius of 3.
- a set (two) of rollers 4 is provided on a single diameter portion of the roller guide 3. Can be provided at any radius of the roller guide 3.
- the number of the rollers 4 is not limited, and it is preferable that the pressing portions of the plurality of rollers 4 are provided so as to draw a single track.
- FIGS. 5A to 5D are cross-sectional views of the roller 4 in a plane passing through the rotation axis B and along the drive axis A.
- FIG. 5A even if the entire side surface of the cylindrical roller 4 is a pressing portion, as shown in FIG. 5B, the convex portion formed on the same circumference of the side surface of the cylindrical roller 4 May be a pressure part. Further, as shown in FIGS. 5C and 5D, such a pressurizing portion may be configured to completely fit into the groove 5, whereby the movement of the roller 4 due to the rotation of the roller guide 3 is allowed. Stabilize.
- the groove 5 for disposing the tube 1 is not necessarily the housing 2. It does not need to be formed.
- FIG. 6A and 6B are cross-sectional views of the tube pump 10 in a plane along the drive axis A that passes through the rotation axis B when the casing 2 without grooves is used.
- the tube pump 10 includes a base 6 for fixing the housing 2 and the roller guide 3 and a positioning portion 6 ′ that determines the position of the roller guide 3 in the drive shaft A direction.
- the roller guide 3 is pushed to the housing 2 with a desired force.
- FIG. 6B the tube pump 10 in which the housing 2 is fixed by the base 6 pressed from above the roller guide 3 is in a usable state.
- the tube pump 10 shown in FIG. 6A has an auxiliary portion 8 that defines the path 9 of the pressure portion of the roller 4 by the rotation of the roller guide 3 about the drive shaft A between the housing 2 and the roller guide 3. Is further provided. Thereby, the roller 4 moves along a plane perpendicular to the drive axis A while crushing the tube 1 arranged along the track 9 of the pressurizing portion of the roller 4 in the direction of the drive axis A. Push tube 1 down.
- the housing 2 without the groove may be a flat substrate 2 as shown in FIGS. 7A and 7B.
- 7A to 7C show the internal structure of the tube pump 10 in a plane passing through the rotation axis B and along the drive axis A when the flat substrate 2 without grooves is used.
- the tube pump 10 includes a base 6 for fixing the substrate 2 and the roller guide 3, and a positioning portion 6 ′ for determining the position of the roller guide 3 in the direction of the drive shaft A.
- the roller guide 3 is pushed onto the substrate 2 with a desired force.
- FIG. 7B the tube pump 10 in which the substrate 2 is fixed by the base 6 pressed from above the roller guide 3 is in a usable state.
- the tube pump 10 shown in FIG. 7A includes an auxiliary unit 8 that defines the path 9 of the pressing unit of the roller 4 between the substrate 2 and the roller guide 3 by the rotation of the roller guide 3 about the drive shaft A. 8 'is further provided. As shown in FIG. 7C, the space between the auxiliary portion 8 and the auxiliary portion 8 ′ is defined as the track 9 of the pressure portion of the roller 4. Thereby, the roller 4 moves along a plane perpendicular to the drive axis A while crushing the tube 1 arranged along the track 9 of the pressurizing portion of the roller 4 in the direction of the drive axis A. Push tube 1 down.
- the tube 1 may be disposed on the casing 2 along the outer periphery of the auxiliary member 8 so that the groove 5 is formed in the casing 2 or the substrate 2. Even if it is not formed, each member of the tube pump 10 can be easily arranged at a predetermined position.
- FIGS. 6A and 6B, and FIGS. 7A to 7C The aspect in which the groove 5 is not formed in the housing 2 or the substrate 2 is not limited to FIGS. 6A and 6B, and FIGS. 7A to 7C.
- a concave portion is formed in each pressing portion of the plurality of rollers 4, The entirety may be arranged to draw a single trajectory.
- the rotation axis of the roller 4 is the radius portion of the roller guide 3. It does not have to be.
- the rotation axis of the roller 4 may not be the radius portion of the roller guide 3 as long as the tube 1 is disposed along the overlapping portion of the track of each pressure unit.
- the groove depth increases toward the end of the groove.
- the lower surface of the auxiliary member 8/8 ′ (the surface facing the roller guide 3) perpendicular to the drive shaft A (the surface facing the roller guide 3)
- a similar configuration can be obtained by the fact that the surface facing the housing 2 or the substrate 2 has an angle.
- the surface of the housing 2 (or the substrate 2) in contact with the lower surface of the auxiliary members 8 and 8 ′ has an angle corresponding to the angle of the auxiliary members 8 and 8 ′ with respect to the surface perpendicular to the drive axis A.
- the rapid opening of the tube 1 at the outlet is reduced, the backflow of the fluid at the tube outlet can be avoided.
- FIGS. 3A and 3B, FIGS. 4A to 4C, FIGS. 5A to 5D, FIGS. 6A and 6B, and FIGS. 7A to 7C the drive shaft A and the rotation shaft B are not shown. However, refer to FIG. 1 as necessary.
- the tube pump 10 according to the present embodiment can also use two tubes having flexibility in order to convey two different types of fluids.
- 8A and 8B schematically show the external appearance and internal structure of the tube pump 10 using two tubes.
- the portion protruding downward functions as a first pressurizing portion that pushes the tube 1 downward in the drawing and protrudes upward.
- the portion functions as a second pressurizing unit that pushes the tube 1 ′ upward in the drawing.
- FIGS. 8A and 8B as a modification of the first embodiment, the first substrate 2 and the second substrate 2 ′ are both flat, and both are not directly coupled, A tube pump 10 is shown in which a pressing portion 6 fixes a first substrate 2 and a second substrate 2 ′ with a roller guide 3 sandwiched therebetween.
- a flexible tube 1 ⁇ 1 ′ and a positioning portion 6 ′ are provided below and above the roller guide 3 in which at least a part of the roller 4 protrudes from both below and above.
- the auxiliary portions 8 and 8 are disposed, the flat substrate 2 is disposed below the tube 1 in the drawing, the flat substrate 2 ′ is disposed above the tube 1 ′, and the pressing portion 6 is the second member.
- the tube pump 10 is configured in a usable state by being coupled to the first substrate 2 through the substrate 2 ′ and the roller guide 3 (FIGS. 8A and 8B). Also in such a tube pump 10, the roller 4 pushes both the tubes 1 and 1 ′ by rotating the roller guide 3, and conveys the fluid inside the tube 1 toward the rotation direction of the roller guide 3. Can do.
- the tube pump 10 using the two tubes of the present embodiment a configuration using two flat substrates 2 and 2 ′ has been described as an example.
- the structure may be the same as that of the housing 2 of the embodiment, and the tube pump 10 of the first embodiment is configured using two flat plate substrates 2 and 2 'as in the present embodiment.
- the tube pump 10 according to the present embodiment can also use two flexible tubes for conveying two different types of fluids.
- 9A to 9C schematically show the external appearance and internal structure of the tube pump 10 using two tubes.
- the roller guide 3 of the tube pump 10 has a second diameter portion (in the drawing, perpendicular to the diameter portion (OY direction in the drawing) where the roller 4 is provided.
- a second roller 4 ' is provided in the OX direction).
- FIG. 9B schematically shows a cross section of the roller guide 3 taken along the line XY of FIG. 9A parallel to the drive axis A of the roller guide 3.
- the roller 4 has a rotation axis B, and at least a part protrudes from the lower surface of the roller guide 3 in the figure. As shown in FIG. It functions as a pressurizing part that pushes in the middle and downward direction. Further, the second roller 4 ′ has a second rotation axis B ′, and at least a part thereof protrudes from the upper surface of the roller guide 3 in the drawing, and as shown in FIG. 9C, this protruding part is a tube. It functions as a pressurizing unit that pushes 1 'upward in the figure.
- the rotation shaft B and the rotation shaft B ′ are displaced from each other along the direction of the drive shaft of the roller guide 3.
- FIG. 9C schematically shows a cross section of the tube pump 10 in a usable state along X-O-Y in FIG. 9A parallel to the drive shaft of the roller guide 3.
- the first substrate 2 and the second substrate 2 ' are fixed to each other with the roller guide 3 and the tubes 1 and 1' interposed therebetween as shown in the figure.
- recesses are formed in the vicinity of the drive shafts on both the lower surface and the upper surface of the roller guide 3 in the drawing, and the first and second substrates 2 and 2 ′ are driven respectively.
- the roller guide 3 is positioned in a drive shaft direction and a direction perpendicular to the drive shaft by fitting with a convex portion formed in the vicinity of the shaft.
- the tube pump 10 includes the tube 1 ⁇ 1 ′, the substrate 2 ⁇ 2 ′, and the roller guide 3 that rotates about the drive axis A perpendicular to the surface facing the substrate 2 ⁇ 2.
- the roller guide 3 includes a roller 4 rotatable around a rotation axis B perpendicular to the drive axis A and a roller 4 'rotatable around a second rotation axis B ′ perpendicular to the drive axis A. It is provided on the radius of the roller guide 3.
- the tube 1 is disposed in the groove 5 formed in the first substrate 2 along the trajectory of the pressing portion of the roller 4 when the roller guide 3 rotates about the drive shaft A. Between the substrate 2 and the roller guide 3.
- the tube 1 ′ is formed in a groove 5 ′ formed in the second substrate 2 ′ along the trajectory of the pressing portion of the second roller 4 ′ when the roller guide 3 rotates about the drive shaft A. It is arranged and is sandwiched between the second substrate 2 ′ and the roller guide 3.
- the tube pump 10 rotates the roller guide 3 so that the roller 4 crushes the tube 1 downward in the figure while moving along a plane perpendicular to the drive axis A to push the tube.
- the second roller 4 ' crushes the tube 1' upward in the figure and moves along a plane perpendicular to the drive shaft to push the tube.
- the fluid inside the tubes 1, 1 ′ is conveyed toward the rotation direction of the roller guide 3.
- the first substrate 2 and the second substrate 2 ′ can be coupled with each other as long as a force necessary to press the tubes 1 and 1 ′ is generated without preventing the rotation of the roller guide 3 around the drive shaft A.
- a force necessary to press the tubes 1 and 1 ′ is generated without preventing the rotation of the roller guide 3 around the drive shaft A.
- both of them may be sandwiched between arbitrary fixing tools, screwed, or screwed.
- the rotation axis of the rollers 4, 4 ′ may not be the radius part of the roller guide 3.
- the rotation axes of the rollers 4 and 4 ′ It may not be a radius part.
- the tube pump 10 has a housing 2 and a roller guide 3 having a surface facing the housing 2, which is rotatable about a drive axis A perpendicular to the surface, and the housing 2 and the roller guide 3. And a flexible tube 1, and a roller 4 that is rotatable about a rotation axis B parallel to the radial direction of the roller guide 3 from the drive shaft A is provided on the roller guide 3. A pressure portion formed on the same circumference by at least a part of the side surface of 4 protrudes from the surface facing the housing 2 toward the housing 2. At least a part of the tube 1 is disposed on the track 9 of the pressing portion of the roller 4 by the rotation of the roller guide 3 about the drive shaft A. By rotating the roller guide 3, the inside of the tube 1 is arranged. The fluid is conveyed toward the rotation direction of the roller guide 3.
- a roller 4 that pushes the tube 1 supported from the outside in the radial direction of the roller guide 3 by the inner wall of the housing from the inside in the radial direction of the roller guide 3 is provided at the edge of the roller guide 3. It has been. That is, in the conventional tube pump 10, the tube 1 is pressed using the side surface of the roller guide 3, and the rotation axis B of the roller 4 used is parallel to the drive axis A of the roller guide 3. Due to such a configuration, in the conventional tube pump 10, when the tube 1 is mounted, it is necessary to manually push the tube 1 into the gap between the roller 4 and the housing. However, a hard tube is used for the tube pump 10 in order to obtain a suction force as a pump.
- the tube 1 is pressed using a surface facing the housing 2. With the above-described configuration, the tube 1 is disposed at a desired position, the roller guide 3 is placed thereon, and it is only necessary to fix them with a necessary force, so that labor and skill are required.
- the tube 1 can be easily attached to the pump without any problems.
- the roller 4 only hits the inner wall of the housing by the radially outward force of the roller guide 3, and the tube 1 between the roller 4 and the inner wall of the housing is a roller It can move along the drive axis A of the guide 3. In such a configuration, it is difficult to always squeeze the tube 1 constantly, and it is difficult to obtain a specified transport performance as a pump.
- the tube 1 since the tube 1 is arranged on the track 9 of the pressing portion of the roller 4, the tube 1 can be always crushed uniformly, and the specified conveying performance as a pump can be easily obtained.
- a groove 5 along the track 9 of the pressurizing portion of the roller 4 is formed on the surface of the housing 2.
- the tube 1 can be easily disposed along the track 9 of the pressing portion of the roller 4.
- the depth of the groove 5 increases toward the end of the groove 5.
- Patent Document 1 describes a structure in which the inner wall surface of the housing is separated from the tube 1 toward the pump outlet. This changes the structure of the housing from the drive shaft A of the roller guide 3 to the outside in the radial direction.
- the pulsation caused by the conveyance pressure of the tube pump 10 can be reduced by deepening the groove toward the end of the groove 5 (that is, the inlet or outlet of the conveyance).
- the above configuration of the present invention changes the structure of the housing 2 along the drive axis A of the roller guide 3.
- the groove 5 may receive the pressure portion of the roller 4 when the casing 2 and the roller guide 3 are overlapped.
- the tube pump 10 further includes a base 6 that urges one of the roller guide 3 and the housing 2 toward the other along the drive shaft A.
- the state where at least one roller 4 presses the tube 1 is maintained when the pump is stopped. If such a state is maintained, the tube 1 will deteriorate locally, leading to a decrease in conveying pressure and damage to the tube 1. Therefore, replacement of the tube 1 is essential.
- the conventional tube pump 10 is provided with a mechanism for reducing the pressing pressure of the roller 4, but this mechanism complicates the configuration of the apparatus.
- the roller guide 3 is firmly and surely pressed against the housing 2, whereby a force necessary for transporting the fluid inside the tube 1 is urged from the pressurizing portion of the roller 4 to the tube 1. At this time, only a force in the direction of the drive shaft A is required.
- the tube pump 10 may further include a flexible second tube 1 ′ and a second housing 2 ′ that faces the housing 2 with the roller guide 3 interposed therebetween.
- the roller guide 3 further has a second surface facing the second housing 2 ', and the pressure portion of the roller 4 faces the second housing 2' in the second surface.
- a second groove 5 ′ along the second track 9 ′ of the pressure part of the roller 4 is formed on the surface of the second housing 2 ′.
- the second tube 1 ′ can be easily disposed along the second track 9 ′ of the pressing portion of the roller 4.
- the second groove 5 ′ may receive the pressure portion of the roller 4 when the second casing 2 ′ and the roller guide 3 are overlapped.
- the second tube 1 ′ In order to efficiently convey the fluid through the second tube 1 ′, it is necessary that the second tube 1 ′ is accurately pressed by the pressure unit of the roller 4. In the case where the second tube 1 ′ is disposed in a state of being completely stored in the second groove 5 ′, the second groove 5 ′ has a configuration for receiving the pressure portion of the roller 4. Therefore, it is possible to increase the efficiency of fluid transfer in the second tube 1 ′. Furthermore, by having such a configuration, the movement of the roller 4 is stabilized, and as a result, the fluid conveyance efficiency in the second tube 1 ′ is further improved.
- the tube pump 10 may further include a flexible second tube 1 ′ and a second housing 2 ′ that faces the housing 2 with the roller guide 3 interposed therebetween.
- the roller guide 3 further has a second surface facing the second housing 2 ′, and is rotatable from the drive shaft A around the second rotation axis B ′ in the radial direction.
- the second roller 4 ′ is provided on the radius of the roller guide 3, and the pressure portion of the second roller 4 ′ is formed on the same circumference by at least a part of the side surface of the second roller 4 ′. Protrudes from the second surface toward the second housing 2 'and is arranged on the track 9 of the pressing portion of the second roller 4' by the rotation of the roller guide 3 about the drive shaft A.
- the second tube 1 ′ is sandwiched between the second housing 2 ′ and the roller guide 3. Then, by rotating the roller guide 3, the fluid inside the second tube 1 ′ is conveyed toward the rotation direction of the roller guide 3.
- a second groove 5 'along the track 9 of the pressurizing portion of the second roller 4' is formed on the surface of the second casing 2 '.
- the second tube 1 ′ can be easily arranged along the track 9 of the pressurizing portion of the second roller 4 ′.
- the second groove 5 ' may receive the pressure portion of the second roller 4' when the second casing 2 'and the roller guide 3 are overlapped.
- the second tube 1 ′ In order to efficiently convey the fluid through the second tube 1 ′, it is necessary to accurately press the second tube 1 ′ with the pressing portion of the second roller 4 ′.
- the second groove 5 ′ receives the pressure part of the second roller 4 ′.
- the depth of the second groove 5 ′ increases toward the end of the second groove 5 ′.
- the second tube 1 resulting from the transfer pressure of the tube pump 10 is obtained.
- the tube pump 10 further includes a base 6 that urges one of the roller guide 3 and the second housing 2 ′ along the drive shaft A toward the other.
- the force necessary for transporting the fluid inside the second tube 1 ′ is applied to the pressurizing portion of the roller 4 or the second portion.
- the pressure is applied to the second tube 1 ′ from the pressure part of the roller 4 ′.
- only a force in the direction of the drive shaft A is required.
- the force in the direction of the drive shaft A needs to be reduced. Since this direction is the same as the above-described arrangement of the second tube 1 ′ in the second groove 5 ′, the mounting of the roller guide 3 thereon, etc., only the required structure is simplified.
- operations necessary for pressure bonding and separation of the roller guide 3 and the second housing 2 ′ are simplified.
- the second tube 1 ′ can be easily filled with fluid.
- the present invention further enhances the utility value of the tube pump, it is widely used in the food field, the pharmaceutical field, and the field using fluids that are difficult to handle.
Landscapes
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Abstract
作業者に過度の労力や熟練を要求しない、メンテナンスが容易なチューブポンプを実現することを課題とする。 解決手段として、本発明は、可撓性のチューブ1と、基板2と、基板2に対向する面を有する、該面に垂直方向の駆動軸Aを中心に回転可能な回転体3とを備え、駆動軸Aから半径方向の回転軸Bを中心に回転可能なローラ4が回転体3に設けられているチューブポンプ10を提供する。本発明のチューブポンプ10において、ローラ4の駆動軸Aに垂直な面の少なくとも一部によって同一円周上にわたって形成された加圧部が基板2へ向けて基板2に対向する面から突出しており、上記駆動軸Aを中心とした回転体3の回転によるローラ4の加圧部の軌道に沿って配置されたチューブ1が、基板2および回転体3によって挟持されている。
Description
本発明は、チュ-ブ内の流体をローラによって搬送するチューブポンプに関するものである。
チューブポンプ(ローラポンプともいわれる。)は、筐体の円筒状の内壁面に沿って配設される可撓性のチューブ、上記内壁面へ向けて上記チューブを押圧するローラと、上記内壁面の周方向に沿ってローラを移動させる回転体とを備えており、回転体を回転させることによって、ローラがチューブを平たく押しつぶしながら、筐体の内壁面に沿って転動し、チューブ内の流体を下流側へ搬送する(例えば、特許文献1参照)。
チューブポンプは、ポンプ本体の分解清掃を必要とせず、充填作業や滅菌作業が非常に容易という利点があり、衛生面で非常に厳しい取扱いがなされる食品分野や製薬分野、取扱いの困難な流体を用いる分野において広く用いられている。
流体に応じてチューブを交換すればよくポンプ本体の分解を必要としないというチューブポンプの利点は、チューブ交換を必須なものとしている。さらに、このようなチューブポンプにおいて、チューブが、押しつぶされることによって劣化したりローラの移動方向に引き込まれたりすることがあるので、定期的なチューブの張り直しが必要になる。
上述したように、チューブポンプは搬送機構の特性および利用目的の観点から、チューブの交換は必須である。チューブポンプには、ポンプとしての吸引力を得るために硬いチューブが用いられており、このようなチューブを交換するには、ローラと筐体との間隙にチューブを押し込むことが必要である。この作業は、作業者に過度の労力を要求し、しかも、ポンプとしての規定の搬送性能を確保するようにチューブを押し込むには熟練を要する。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、具体的には、作業者に過度の労力や熟練を要求しない、メンテナンスが容易なチューブポンプを提供することにある。
本発明にかかるチューブポンプは、基板と、上記基板に対向する面を有する、該面に垂直方向の駆動軸を中心に回転可能な回転体と、上記基板および上記回転体によって挟持された可撓性のチューブと、を備えており、上記駆動軸から上記回転体の半径方向に平行な回転軸を中心に回転可能なローラが上記回転体上に設けられており、上記ローラの上記駆動軸に垂直な面(上記ローラの側面ともいう。)の少なくとも一部によって同一円周上にわたって形成された加圧部が上記基板へ向けて上記基板に対向する面から突出しており、上記チューブの少なくとも一部は、上記駆動軸を中心とした上記回転体の回転による上記ローラの加圧部の軌道に沿って配置されており、上記回転体を回転させることによって上記チューブの内部の流体を上記回転体の回転方向へ向けて搬送することを特徴としている。
従来のチューブポンプでは、筐体の内壁によって回転体の半径方向の外側から支持されたチューブを回転体の半径方向に内側から押すローラが、回転体の辺縁部に設けられている。すなわち、従来のチューブポンプでは、回転体の側面を用いてチューブを押し付けており、用いられているローラの回転軸は回転体の駆動軸と平行である。このような構成に起因して、従来のチューブポンプでは、チューブの装着時に、ローラと筐体との隙間にチューブを手作業にて押し込むことが必要である。しかし、チューブポンプには、ポンプとしての吸引力を得るために、硬いチューブが用いられている。よって、この作業は、作業者に過度の労力を要求する。しかも、ポンプとしての規定の搬送性能を出すように正しく押し込むには熟練を要する。本発明は、基板に対向する面を用いてチューブを押し付けている。上述した構成を備えていることにより、所望の位置にチューブを配置し、その上に回転体を載せ、必要な力でこれらを固定するだけでよいので、労力と熟練を要する作業を行うことなくチューブを容易にポンプに装着し得る。
また、従来のチューブポンプにおいて、ローラは、回転体の半径方向外向きの力によって筐体の内壁に当たっているに過ぎず、ローラと筐体の内壁との間のチューブは、回転体の駆動軸に沿って位置ずれを生じることがある。このような構成では、チューブを常に一定に押しつぶすことが困難であり、ポンプとしての規定の搬送性能を得ることが困難である。本発明は、ローラの加圧部の軌道にチューブを配置するので、チューブの位置ずれが生じず、チューブを常に一定に押しつぶすことが可能であり、ポンプとしての規定の搬送性能を容易に得ることができる。
本発明にかかるチューブポンプは、上記ローラの加圧部の軌道に沿った溝が上記基板の表面上に形成されていることが好ましい。
上記構成を有していることによって、チューブを、上記ローラの加圧部の軌道に沿って容易に配置することができる。
本発明にかかるチューブポンプにおいて、上記溝の深さは、該溝の端部へ向けて増大していることが好ましい。
従来のチューブポンプでは、ローラに押し付けられたチューブが出口にて開放される際に、チューブの急激な開放に起因して流体の逆流が生じ、脈動が生じるという問題を有していた。特許文献1には、ポンプ出口へ向かって筐体の内壁面をチューブから離間させていく構造が記載されている。これは、回転体の駆動軸から半径方向外側へ筐体の構造を変化させている。本発明は、溝の端部(すなわち搬送の入口または出口)へ向けて溝を深くしていることによって、チューブポンプの搬送圧力に起因する脈動を低減することができる。本発明の上記構成は、回転体の駆動軸に沿って基板の構造を変化させている。
本発明にかかるチューブポンプにおいて、上記基板および上記回転体を重ね合わせた際に上記溝が上記ローラの加圧部を受容してもよい。
効率よく流体を搬送するには、チューブを上記ローラの加圧部が的確に押さえることが必要である。チューブが溝の中に完全に格納された状態に配置されている場合は、溝が上記ローラの加圧部を受容する構成を有していることによって流体の搬送効率を上げることができる。さらに、このような構成を有していることによって、上記ローラの移動を安定させることができ、その結果、さらに流体の搬送効率が向上する。
本発明にかかるチューブポンプは、上記回転体および上記基板の一方を他方へ駆動軸に沿って押勢する押勢部をさらに備えていることが好ましい。
チューブポンプでは、ポンプの停止時に少なくとも1つのローラがチューブを押し付けた状態が維持される。そのような状態を維持するとチューブが局所的に劣化し、搬送圧力の低下やチューブの破損を招いてしまう。そのため、チューブの交換は必須である。従来のチューブポンプでは、ローラの押し付け圧を低減する機構が設けられているが、この機構は装置の構成を複雑化している。本発明では、回転体を基板へ強固にかつ確実に押し付けることによって、チューブ内部の流体の搬送に必要な力が上記ローラの加圧部からチューブへ付勢される。このとき、駆動軸方向の力のみを必要とする。
また、ポンプの停止時にチューブを開放するためには、駆動軸方向の力のみを低減すればよい。この方向は、上述したチューブの溝への配置、その上への回転体の搭載等と同一方向であるので、必要とされる構造を簡易化するだけでなく、回転体および基板の圧着および離間に必要な操作を簡便に行うことができる。さらに、このような構成を有していることによって、チューブを容易に装着することができるとともに、チューブをチューブポンプに装着した状態でチューブ内に液体を充填したり,チューブ内の洗浄を行ったりすることができる。
本発明にかかるチューブポンプは、可撓性の第二のチューブと、上記回転体を挟んで上記基板と向き合う第二の基板と、をさらに備えていてもよく、この場合、上記回転体が、第二の基板に対向する第二の面をさらに有しており、上記ローラの加圧部が第二の基板へ向けて第二の面から突出しており、上記駆動軸を中心とした上記回転体の回転による上記ローラの加圧部の第二の軌道に沿って第二のチューブを配置する第二の溝が第二の基板の表面上に形成されており、第二の溝に配置された第二のチューブが、第二の基板および上記回転体によって挟持されており、上記回転体を回転させることによって第二のチューブの内部の流体を上記回転体の回転方向へ向けて搬送することが好ましい。
上記構成を有していることにより、単一の回転体を駆動させるだけで、チューブポンプの形状、サイズを大きくすることなく2本のチューブを用いることができ、その結果、チューブの数に合わせて駆動源を設けることを必要とせず、省スペースのチューブポンプを実現する。また、2本のチューブは回転体によって分離されているので、互いに接触することがない。さらに、複数種のローラを必要としないので、部品の点数を低減し、ポンプの全体構成を簡素化し得る。
本発明にかかるチューブポンプは、上記ローラの加圧部の第二の軌道に沿った第二の溝が第二の基板の表面上に形成されていることが好ましい。
上記構成を有していることによって、第二のチューブを、上記ローラの加圧部の第二の軌道に沿って容易に配置することができる。
本発明にかかるチューブポンプにおいて、第二の基板および上記回転体を重ね合わせた際に第二の溝が上記ローラの加圧部を受容してもよい。
第二のチューブにて効率よく流体を搬送するには、第二のチューブを上記ローラの加圧部が的確に押さえることが必要である。第二のチューブが第二の溝の中に完全に格納された状態に配置されている場合は、第二の溝が上記ローラの加圧部を受容する構成を有していることによって第二のチューブにおける流体の搬送効率を上げることができる。さらに、このような構成を有していることによって、上記ローラの移動が安定し、その結果、第二のチューブにおける流体の搬送効率がさらに向上する。
本発明にかかるチューブポンプは、可撓性の第二のチューブと、上記回転体を挟んで上記基板と向き合う第二の基板と、をさらに備えていてもよく、この場合、上記回転体が、第二の基板に対向する第二の面をさらに有しており、前記駆動軸から半径方向の回転軸を中心に回転可能な第二のローラが上記回転体の半径上に設けられており、第二のローラの上記駆動軸に垂直な面(第二のローラの側面ともいう。)の少なくとも一部によって同一円周上にわたって形成された第二のローラの加圧部が第二の基板へ向けて第二の面から突出しており、上記駆動軸を中心とした上記回転体の回転による第二のローラの加圧部の軌道に沿って配置された第二のチューブが、第二の基板および上記回転体によって挟持されており、上記回転体を回転させることによって第二のチューブの内部の流体を上記回転体の回転方向へ向けて搬送する好ましい。
上記構成を有していることにより、単一の回転体を駆動させるだけで、チューブポンプの形状、サイズを大きくすることなく2本のチューブを用いることができ、その結果、チューブの数に合わせて駆動源を設けることを必要とせず、省スペースのチューブポンプを実現する。また、2本のチューブは回転体によって分離されているので、互いに接触することがない。
本発明にかかるチューブポンプは、第二のローラの加圧部の軌道に沿った第二の溝が第二の基板の表面上に形成されていることが好ましい。
上記構成を有していることによって、第二のチューブを、第二のローラの加圧部の軌道に沿って容易に配置することができる。
本発明にかかるチューブポンプにおいて、第二の基板および上記回転体を重ね合わせた際に第二の溝が第二のローラの加圧部を受容してもよい。
第二のチューブにて効率よく流体を搬送するには、第二のチューブを第二のローラの加圧部が的確に押さえることが必要である。第二のチューブが第二の溝の中に完全に格納された状態に配置されている場合は、第二の溝が第二のローラの加圧部を受容する構成を有していることによって、第二のチューブにおける流体の搬送効率を上げることができる。さらに、このような構成を有していることによって、第二のローラの移動が安定し、その結果、第二のチューブにおける流体の搬送効率がさらに向上する。
本発明にかかるチューブポンプにおいて第二の溝の深さは、第二の溝の端部へ向けて増大していることが好ましい。
第二の溝の端部(すなわち第二のチューブにおける搬送の入口または出口)へ向けて溝を深くしていることによって、チューブポンプの搬送圧力に起因する第二のチューブにおける脈動を低減することができる。
本発明にかかるチューブポンプは、上記回転体および第二の基板の一方を他方へ駆動軸に沿って押勢する押勢部をさらに備えていることが好ましい。
本発明では、回転体を第二の基板へ強固にかつ確実に押し付けることによって、第二のチューブ内部の流体の搬送に必要な力が上記ローラの加圧部または第二のローラの加圧部から第二のチューブへ付勢される。このとき、駆動軸方向の力のみを必要とする。また、ポンプの停止時に第二のチューブを開放するためには、駆動軸方向の力のみを低減すればよい。この方向は、上述した第二のチューブの第二の溝への配置、その上への回転体の搭載等と同一方向であるので、必要とされる構造が簡易化するだけでなく、回転体および第二の基板の圧着および離間に必要な操作が簡便となる。さらに、このような構成を有していることによって、第二のチューブ内を容易に流体で満たすことができる。
本発明は、チューブポンプの使用者に過度の労力や熟練を要求することのないチューブの交換を実現するという効果を奏する。
〔第一実施形態〕
以下、本発明にかかるチューブポンプの一実施形態について、図1、図2A及び図2B、図3A及び図3B、図4A~図4C、図5A~図5D、図6A及び図6B、図7A~図7Cを用いて詳細に説明する。
以下、本発明にかかるチューブポンプの一実施形態について、図1、図2A及び図2B、図3A及び図3B、図4A~図4C、図5A~図5D、図6A及び図6B、図7A~図7Cを用いて詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態にかかるチューブポンプ10は、チューブ1、筐体2、および、筐体2に対向する面に垂直な駆動軸Aを中心に回転するローラガイド3を備えている。ローラガイド3は、駆動軸Aから半径方向の回転軸Bを中心に回転可能なローラ4がローラガイド3の半径上に設けられている。
本明細書中において、ローラガイドに関する用語「半径方向」は、駆動軸に垂直な平面における駆動軸との交点から該平面上にて放射状に広がる向きであり、ローラガイドに関する用語「半径部分」は、上記平面上での、上記交点からローラガイドの端部までの直線部分であり、ローラガイドに関する用語「直径部分」は、上記平面上での、上記交点を通過するローラガイドの端部から端部までの直線部分である。なお、ローラ4の配置箇所を規定する場合、用語「半径部分」および「直径部分」は、上記交点および上記ローラガイドの端部を含まない。
図1に示したローラガイド3は、駆動軸Aを中心に回転する円板形状であるが、本発明に利用可能なローラガイド3の形状は、駆動軸Aを中心としたローラ4の移動が実現する形状であれば円板状に限定されない。
図1に示したローラ4の形状は、回転軸Bを中心に回転する円柱(円筒)であるが、本発明に利用可能なローラ4の形状はこれに限定されず、回転軸Bに垂直な平面における断面が常に円形~楕円形であればよい。ローラ4は、筐体2に対向するローラガイド3の面から筐体2へ向けて少なくとも一部が突出しており、この突出した部分がチューブ1を図中下方へ向けて押す加圧部として機能する。
チューブ1は、可撓性を有しており、ローラガイド3が駆動軸Aを中心に回転する際のローラ4の加圧部の軌道に沿って、筐体2に形成されている溝5に配置される。図中ローラガイド3の上方からローラガイド3を押し付けることによって、チューブ1は、筐体2およびローラガイド3によって挟持される。
チューブポンプは、ローラがチューブを押しつぶしながら移動することによって、チューブ内の流体を下流側へ搬送する装置である。本実施形態のチューブポンプ10もまた、ローラガイド3を回転させることによってチューブ1の内部の流体をローラガイド3の回転方向へ向けて搬送することができる。
本実施形態のチューブポンプ10では、ローラ4は駆動軸Aの方向に沿ってチューブ1を押しつぶしながら、駆動軸Aに垂直な平面に沿って移動してチューブを押ししごく。これに対して、従来のチューブポンプは、ローラが、駆動軸に垂直な方向に沿ってチューブを押しつぶしながら、駆動軸に垂直な平面に沿って移動する構成を有しており、本実施形態の構成と明らかに異なる。
また、本実施形態のチューブポンプは、上記構成を有することにより、図1における駆動軸Aに沿ってローラガイド3を筐体2へ単純に押すだけで、労力と熟練を必要とすることなくチューブ1を容易にポンプに装着することができ、ローラガイド3から筐体2への押力を緩めるだけで、チューブ1を容易にポンプから開放することができる。
図2A及び図2Bには、回転軸Bを通る、駆動軸Aに沿った平面でのチューブポンプ10の断面図を示す。図2Aに示すように、チューブポンプ10は、筐体2およびローラガイド3を固定するためのベース6、および駆動軸A方向でのローラガイド3の位置を決める位置決め部6’を備えていることによって、所望の力でローラガイド3を筐体2へ押す。すなわち、ベース6および位置決め部6’は、ローラガイド3を筐体2へ押し付ける押勢部でもある。筐体2の溝5にチューブ1を配置し、位置決め部6’を設置した筐体2にローラガイド3を搭載し、その上からベース6を押し付けて筐体2を固定することによって、チューブポンプ10は使用可能な状態となる(図2B)。
位置決め部6’の駆動軸A方向の高さは、筐体2およびベース6が結合した際の筐体2とローラガイド3との距離や、用いられるチューブ1の径の大きさ、溝5の深さなどに応じて設定されればよく、位置決め部6’の、駆動軸Aに垂直な平面での形状およびサイズは、ローラガイド3の回転を妨げなければ特に限定されない。
筐体2とベース6との結合様式は、駆動軸Aを中心としたローラガイド3の回転を妨げることなくチューブ1の押し付けに必要な力が生成されれば特に限定されず、任意の固定具で筐体2およびベース6を挟み込んでも、ベース6の辺縁部に筐体2を螺合してもよく、ベース6の辺縁部を筐体2の上からネジ止めしてもよい。
図2A及び図2Bには、筐体2と位置決め部6’とを別々の部材として示したが、位置決め部6’は、図3A及び図3Bに示すように、駆動軸Aに沿った筐体2の凸部として予め構成されていてもよい。また、位置決め部6’と嵌合する形状がローラガイド3に形成されている場合は、位置決め部6’は、図3A及び図3Bに示すように、駆動軸Aに垂直な方向でのローラガイド3の位置を決める部材でもある。
図3A及び図3Bでは、位置決め部6’が筐体2における凸部として筐体2と一体成形されており、ローラガイド3の駆動軸A近傍部に形成された凹部がこの凸部と嵌合しており、これによって、ローラガイド3が、駆動軸A方向および駆動軸Aに垂直な方向に位置決めされている。
駆動軸Aを中心にローラガイド3を回転させるための駆動手段は特に限定されず、従来のチューブポンプに用いられている駆動手段が用いられればよい。例えば、図3Aに示すように、モータ軸7を、駆動軸A上にてベース6を貫いてローラガイド3と連結してもよい。また、ローラガイド3の辺縁部に凹凸を設けて、旋回可能な歯車7aを駆動軸Aに垂直な方向から噛み合わせてもよい。
このような構成を有することによって、チューブポンプ10は、モータ、歯車等の駆動手段を作動することによって駆動軸Aを中心にローラガイド3を回転させ、これによって、駆動軸Aに垂直方向の回転軸Bを有するローラ4がチューブ1を押ししごいてチューブ1内の流体を搬送する。
なお、駆動手段を作動していない間にチューブを開放して、チューブへの負荷を軽減したり、所望の流体をチューブ1内に充填したりすることが好ましい。そのために、上述した筐体2とベース6との結合様式は、チューブ1を押し付ける力を任意に変更し得る構成であることが好ましく、例えば、所定の位置に固定可能な態様でベース6の辺縁部を筐体2の内壁面に螺合する態様であってもよい。
チューブ1を押し付けるローラ4には、ローラガイド3が駆動軸Aを中心に回転することによって回転軸Bを中心とする動作が生じている。このような動作もまたチューブ1を押ししごくことに寄与している。このことから、チューブポンプ10は、ローラ4を、回転軸Bを中心に回転または回動する手段がさらに設けられてもよいといえる。例えば、ローラ4の側面のうちで加圧部に干渉しない領域に凹凸を設けて、旋回可能な歯車を駆動軸Aに平行な方向から噛み合わせてもよい。また、ローラ4の駆動軸Aに平行な面の辺縁部に凹凸を設けて、旋回可能な歯車を駆動軸Aに垂直な方向から噛み合わせてもよい。
このように、ローラを回転または回動する手段が設けられていれば、チューブを押ししごくことができるので、この場合はローラガイドを必ずしも回転させなくてもよいといえる。すなわち、第一基板(筐体)と、筐体に対向する第二基板(ガイド)と、第一基板および第二基板に挟持されたチューブとを備え、第二基板の、第一基板に対向する面に平行な回転軸を中心に回転可能なローラが第二基板に設けられ、上記ローラの側面の少なくとも一部によって同一円周上にわたって形成された加圧部が第一基板へ向けて上記面から突出しているチューブポンプであれば、上記ローラを回転させることによって、上記ローラの加圧部に押圧された上記チューブの内部の流体を搬送することができる。このような構成を有するチューブポンプもまた本発明の範囲内であることを、本明細書を読んだ当業者は容易に理解する。
なお、図には示していないが、チューブポンプ10において溝5の深さが溝5の端部へ向けて増大していることが好ましい。これにより、出口におけるチューブ1の急激な開放が軽減するので、チューブ出口での流体の逆流を低減することができる。
図4A~図4Cには、回転軸Bを通る、駆動軸Aに沿った平面でのローラガイド3の断面図を示す。図4A~図4Cに示すように、ローラ4は、ローラガイド3の開口部または凹部に、筐体2に対向するローラガイド3の面から筐体2へ向けて少なくとも一部が突出してローラガイド3の半径上に設けられればよい。図1、図2A及び図2B、図3A及び図3B、図4A~図4Cでは、ローラガイド3の単一の直径部分に一組(2つ)のローラ4が設けられているが、ローラ4はローラガイド3の任意の半径部分に設けられ得る。また、ローラ4の個数は限定されず、複数のローラ4の加圧部が単一の軌道を描くように設けられることが好ましい。
図5A~図5Dには、回転軸Bを通る、駆動軸Aに沿った平面でのローラ4の断面図を示す。図5Aに示すように、円筒形状のローラ4の側面全体が加圧部であっても、図5Bに示すように、円筒形状のローラ4の側面の,同一円周上にわたって形成された凸部が加圧部であってもよい。また、図5C及び図5Dに示すように、このような加圧部が溝5に完全に嵌るような構成を有していてもよく、これにより、ローラガイド3の回転によるローラ4の移動が安定する。
なお、チューブ1が、駆動軸Aを中心としたローラガイド3の回転によるローラ4の加圧部の軌道に沿って配置されていれば、チューブ1を配置するための溝5は必ずしも筐体2に形成されていなくてもよい。
図6A及び図6Bには、溝が設けられていない筐体2を用いる場合の、回転軸Bを通る、駆動軸Aに沿った平面でのチューブポンプ10の断面図を示す。図6Aに示すように、チューブポンプ10は、筐体2およびローラガイド3を固定するためのベース6、および駆動軸A方向でのローラガイド3の位置を決める位置決め部6’を備えていることによって、所望の力でローラガイド3を筐体2へ押す。そして、図6Bに示すように、ローラガイド3上から押し付けたベース6によって筐体2を固定したチューブポンプ10は使用可能な状態となる。
図6Aに示すチューブポンプ10は、駆動軸Aを中心としたローラガイド3の回転によるローラ4の加圧部の軌道9を、筐体2とローラガイド3との間にて規定する補助部8をさらに備えている。これにより、ローラ4は、ローラ4の加圧部の軌道9に沿って配置されたチューブ1を駆動軸Aの方向にチューブ1を押しつぶしながら、駆動軸Aに垂直な平面に沿って移動してチューブ1を押ししごく。
また、溝が設けられていない筐体2は、図7A及び図7Bに示すような平板状の基板2であってもよい。図7A~図7Cには、溝が設けられていない平板状の基板2を用いる場合の、回転軸Bを通る、駆動軸Aに沿った平面でのチューブポンプ10の内部構造を示す。図7Aに示すように、チューブポンプ10は、基板2およびローラガイド3を固定するためのベース6、および駆動軸A方向でのローラガイド3の位置を決める位置決め部6’を備えていることによって、所望の力でローラガイド3を基板2へ押す。そして、図7Bに示すように、ローラガイド3上から押し付けたベース6によって基板2を固定したチューブポンプ10は使用可能な状態となる。
図7Aに示すチューブポンプ10は、駆動軸Aを中心としたローラガイド3の回転によるローラ4の加圧部の軌道9を、基板2とローラガイド3との間にて規定する補助部8・8’をさらに備えている。図7Cに示すように、補助部8と補助部8’との間がローラ4の加圧部の軌道9として規定される。これにより、ローラ4は、ローラ4の加圧部の軌道9に沿って配置されたチューブ1を駆動軸Aの方向にチューブ1を押しつぶしながら、駆動軸Aに垂直な平面に沿って移動してチューブ1を押ししごく。
なお、チューブ1は、図6Aまたは図7Aに示すように、補助部材8の外周にチューブ1を沿わせて筐体2の上に配置すればよいので、溝5が筐体2または基板2に形成されていなくても、チューブポンプ10の各部材を所定位置に容易に配置することができる。
溝5が筐体2または基板2に形成されていない態様は、図6A及び図6B、図7A~図7Cに限定されず、例えば、複数のローラ4の各加圧部に凹部を形成し、単一の軌道を描くようにその全体が配置されていてもよい。
なお、ローラ4の回転軸がローラガイド3の半径部分に存在する態様を図1、図2A及び図2B、図3A及び図3B、図4A~図4C、図5A~図5D、図6A及び図6B、図7A~図7Cに示して本実施形態を説明したが、ローラ4の加圧部の軌道に沿ってチューブ1が配置される限り、ローラ4の回転軸はローラガイド3の半径部分でなくてもよい。複数のローラ4が用いられる場合は、各加圧部の軌道の重複部分に沿ってチューブ1が配置される限り、ローラ4の回転軸はローラガイド3の半径部分でなくてもよい。
また、上述したように、溝を有しているチューブポンプ10において溝の深さが溝の端部へ向けて増大していることが好ましい。溝を有していないチューブポンプであっても、例えば、駆動軸Aに垂直な補助部材8・8’の上面(ローラガイド3へ向く面)に対して、補助部材8・8’の下面(筐体2または基板2へ向く面)が角度を有していることによって同様の構成を有し得る。この場合、補助部材8・8’の下面と接する筐体2(または基板2)の面が、駆動軸Aに垂直な面に対して、補助部材8・8’の上記角度に対応する角度を有している。これにより、出口におけるチューブ1の急激な開放が軽減するので、チューブ出口での流体の逆流を回避することができる。
また、図2A及び図2B、図3A及び図3B、図4A~図4C、図5A~図5D、図6A及び図6B、図7A~図7Cにおいて、駆動軸Aおよび回転軸Bを示していないが、必要に応じて図1を参照のこと。
〔第二実施形態〕
本発明にかかるチューブポンプのさらなる実施形態について、図8A及び図8Bを用いて詳細に説明する。なお、説明を付さない限り、第一実施形態における部材と同一の番号を有する部材について、本項ではその説明を省略する。
本発明にかかるチューブポンプのさらなる実施形態について、図8A及び図8Bを用いて詳細に説明する。なお、説明を付さない限り、第一実施形態における部材と同一の番号を有する部材について、本項ではその説明を省略する。
本実施形態にかかるチューブポンプ10は、異なる2種類の流体を搬送するために可撓性を有する2本のチューブを用いることもできる。図8A及び図8Bには、2本のチューブを用いるチューブポンプ10の外観および内部構造を模式的に示す。
本実施形態にかかるチューブポンプ10のように、ローラ4のみによってチューブ1・1’の内部の流体をローラガイド3の回転方向へ向けて搬送する場合、図4Aに示すように、ローラ4は、ローラガイド3の図中下方および上方の両方から少なくとも一部が突出しており、下方へ突出した部分がチューブ1を図中下方へ向けて押す第一の加圧部として機能し、上方へ突出した部分がチューブ1’を図中上方へ向けて押す第二の加圧部として機能する。
なお、図8A及び図8Bには、第一実施形態の変形例として、第一の基板2および第二の基板2’がいずれも平板状であって、両者が直接結合されていなくても、ローラガイド3を挟持した状態の第一の基板2および第二の基板2’を押勢部6が固定することによって構成したチューブポンプ10を示している。
図8A及び図8Bにおいて、図中下方および上方の両方からローラ4の少なくとも一部が突出したローラガイド3の、図中下方および上方に、可撓性のチューブ1・1’、位置決め部6’、補助部8・8を配置し、チューブ1の図中下方に平板状の基板2を、チューブ1’の図中上方に平板状の基板2’を配置し、押勢部6が第二の基板2’およびローラガイド3を貫いて第一の基板2に結合することによって使用可能な状態にてチューブポンプ10が構成される(図8A及び図8B)。このようなチューブポンプ10もまた、ローラガイド3を回転させることによってローラ4がチューブ1・1’の両方を押ししごき、チューブ1の内部の流体をローラガイド3の回転方向へ向けて搬送することができる。
なお、本実施形態の、2本のチューブを用いるチューブポンプ10として、平板状の二枚の基板2・2’を用いた構成を例に挙げて説明したが、基板2・2’が、第一実施形態の筐体2のような構造であってもよく、また、第一実施形態のチューブポンプ10が、本実施形態と同様に平板状の二枚の基板2・2’を用いた構成であってもよいことを、本明細書を読んだ当業者は容易に理解する。
〔その他の実施形態〕
本発明にかかるチューブポンプのさらなる実施形態について、図9A~図9Cを用いて詳細に説明する。なお、説明を付さない限り、第一実施形態および第二実施形態における部材と同一の番号を有する部材について、本項ではその説明を省略する。
本発明にかかるチューブポンプのさらなる実施形態について、図9A~図9Cを用いて詳細に説明する。なお、説明を付さない限り、第一実施形態および第二実施形態における部材と同一の番号を有する部材について、本項ではその説明を省略する。
本実施形態にかかるチューブポンプ10は、第二実施形態と同様に、異なる2種類の流体を搬送するために可撓性を有する2本のチューブを用いることもできる。図9A~図9Cには、2本のチューブを用いるチューブポンプ10の外観および内部構造を模式的に示す。
図9Aに示すように、本実施形態にかかるチューブポンプ10のローラガイド3には、ローラ4が設けられている直径部分(図中O-Y方向)に直交する第二の直径部分(図中O-X方向)に第二のローラ4’が設けられている。図9Bは、ローラガイド3の駆動軸Aに平行な図9AのX-O-Yに沿った、ローラガイド3の断面を模式的に示す。
図9Bに示すように、ローラ4は、回転軸Bを有し、ローラガイド3の図中下面から少なくとも一部が突出しており、図9Cに示すように、この突出した部分がチューブ1を図中下方へ向けて押す加圧部として機能する。また、第二のローラ4’は、第二の回転軸B’を有し、ローラガイド3の図中上面から少なくとも一部が突出しており、図9Cに示すように、この突出した部分がチューブ1’を図中上方へ向けて押す加圧部として機能する。回転軸Bおよび回転軸B’は互いにローラガイド3の駆動軸の方向に沿ってずれている。
図9Cには、ローラガイド3の駆動軸に平行な図9AのX-O-Yに沿った、使用可能な状態を構成したチューブポンプ10の断面を模式的に示す。本実施形態にかかるチューブポンプ10では、第一の基板2と第二の基板2’が、図中に示すように、ローラガイド3およびチューブ1・1’を挟み込んで、互いに固定されている。本実施形態にかかるチューブポンプ10において、ローラガイド3の図中下面および上面の両方の駆動軸近傍部に凹部が形成されており、それぞれが第一の基板2および第二の基板2’の駆動軸近傍部に形成された凸部と嵌合しており、これによって、ローラガイド3が、駆動軸方向および駆動軸に垂直な方向に位置決めされている。
このように、本実施形態にかかるチューブポンプ10は、チューブ1・1’、基板2・2’、および基板2・2に対向する面に垂直な駆動軸Aを中心に回転するローラガイド3を備えており、ローラガイド3は、駆動軸Aに垂直な回転軸Bを中心に回転可能なローラ4および駆動軸Aに垂直な第二の回転軸B’を中心に回転可能なローラ4’がローラガイド3の半径上に設けられている。
チューブ1は、ローラガイド3が駆動軸Aを中心に回転する際のローラ4の加圧部の軌道に沿って、第一の基板2に形成されている溝5に配置されており、第一の基板2およびローラガイド3によって挟持される。チューブ1’は、ローラガイド3が駆動軸Aを中心に回転する際の第二のローラ4’の加圧部の軌道に沿って、第二の基板2’に形成されている溝5’に配置されており、第二の基板2’およびローラガイド3によって挟持される。
本実施形態にかかるチューブポンプ10は、ローラガイド3を回転させることによって、ローラ4が図中下方へ向けてチューブ1を押しつぶしながら、駆動軸Aに垂直な平面に沿って移動してチューブを押ししごき、第二のローラ4’が図中上方へ向けてチューブ1’を押しつぶしながら、駆動軸に垂直な平面に沿って移動してチューブを押ししごく。これにより、チューブ1・1’の内部の流体がローラガイド3の回転方向へ向けて搬送される。
第一の基板2と第二の基板2’との結合様式は、駆動軸Aを中心としたローラガイド3の回転を妨げることなくチューブ1・1’の押し付けに必要な力が生成されれば特に限定されず、両者を任意の固定具で挟み込んでも、螺合しても、ネジ止めしてもよい。上記構成を有することにより、ローラガイド3の駆動軸Aに沿った方向に押力を加えるだけで、労力と熟練を必要とすることなくチューブ1・1’を容易にポンプに装着することができ、上記押力を緩めるだけで、ポンプに設置されたチューブ1・1を、付与されている押力から容易に開放することができる。
なお、ローラ4・4’の回転軸がローラガイド3の半径部分に存在する態様を図9A~図9Cに示して本実施形態を説明したが、ローラ4・4’の加圧部の軌道に沿ってそれぞれチューブ1・1’が配置される限り、ローラ4・4’の回転軸はローラガイド3の半径部分でなくてもよい。複数のローラ4・4’が用いられる場合は、各加圧部の軌道の重複部分に沿ってそれぞれチューブ1・1’が配置される限り、ローラ4・4’の回転軸はローラガイド3の半径部分でなくてもよい。
なお、搬送すべき流体の特性に応じて、ローラ4・4’の形状や溝5・5’の形状を変更することは、当業者が適宜なし得ることであり、変更された形状のローラ4・4’および溝5および5’を有するチューブポンプもまた本発明の範囲内であることを、本明細書を読んだ当業者は容易に理解する。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
〔付記事項〕
チューブポンプ10は、筐体2と、筐体2に対向する面を有する、該面に垂直方向の駆動軸Aを中心に回転可能なローラガイド3と、筐体2およびローラガイド3によって挟持された可撓性のチューブ1とを備えており、上記駆動軸Aからローラガイド3の半径方向に平行な回転軸Bを中心に回転可能なローラ4がローラガイド3上に設けられており、ローラ4の側面の少なくとも一部によって同一円周上にわたって形成された加圧部が筐体2へ向けて筐体2に対向する面から突出している。チューブ1の少なくとも一部は、駆動軸Aを中心としたローラガイド3の回転によるローラ4の加圧部の軌道9上に配置されており、ローラガイド3を回転させることによってチューブ1の内部の流体をローラガイド3の回転方向へ向けて搬送する。
チューブポンプ10は、筐体2と、筐体2に対向する面を有する、該面に垂直方向の駆動軸Aを中心に回転可能なローラガイド3と、筐体2およびローラガイド3によって挟持された可撓性のチューブ1とを備えており、上記駆動軸Aからローラガイド3の半径方向に平行な回転軸Bを中心に回転可能なローラ4がローラガイド3上に設けられており、ローラ4の側面の少なくとも一部によって同一円周上にわたって形成された加圧部が筐体2へ向けて筐体2に対向する面から突出している。チューブ1の少なくとも一部は、駆動軸Aを中心としたローラガイド3の回転によるローラ4の加圧部の軌道9上に配置されており、ローラガイド3を回転させることによってチューブ1の内部の流体をローラガイド3の回転方向へ向けて搬送する。
従来のチューブポンプ10では、筐体の内壁によってローラガイド3の半径方向の外側から支持されたチューブ1をローラガイド3の半径方向に内側から押すローラ4が、ローラガイド3の辺縁部に設けられている。すなわち、従来のチューブポンプ10では、ローラガイド3の側面を用いてチューブ1を押し付けており、用いられているローラ4の回転軸Bはローラガイド3の駆動軸Aと平行である。このような構成に起因して、従来のチューブポンプ10では、チューブ1の装着時に、ローラ4と筐体との隙間にチューブ1を手作業にて押し込むことが必要である。しかし、チューブポンプ10には、ポンプとしての吸引力を得るために、硬いチューブが用いられている。よって、この作業は、作業者に過度の労力を要求する。しかも、ポンプとしての規定の搬送性能を出すように正しく押し込むには熟練を要する。本発明は、筐体2に対向する面を用いてチューブ1を押し付けている。上述した構成を備えていることにより、所望の位置にチューブ1を配置し、その上にローラガイド3を載せ、必要な力でこれらを固定するだけでよいので、労力と熟練を要する作業を行うことなくチューブ1を容易にポンプに装着し得る。
また、従来のチューブポンプ10において、ローラ4は、ローラガイド3の半径方向外向きの力によって筐体の内壁に当たっているに過ぎず、ローラ4と筐体の内壁との間のチューブ1は、ローラガイド3の駆動軸Aに沿って移動可能である。このような構成では、チューブ1を常に一定に押しつぶすことが困難であり、ポンプとしての規定の搬送性能を得ることが困難である。本発明は、ローラ4の加圧部の軌道9にチューブ1を配置するので、チューブ1を常に一定に押しつぶすことが可能であり、ポンプとしての規定の搬送性能を容易に得ることができる。
チューブポンプ10は、ローラ4の加圧部の軌道9に沿った溝5が筐体2の表面上に形成されている。
上記構成を有していることによって、チューブ1を、ローラ4の加圧部の軌道9に沿って容易に配置することができる。
チューブポンプ10において、溝5の深さは、溝5の端部へ向けて増大している。
従来のチューブポンプ10では、ローラ4に押し付けられたチューブ1が出口にて開放される際に、チューブ1の急激な開放に起因して流体の逆流が生じ、脈動が生じるという問題を有していた。特許文献1には、ポンプ出口へ向かって筐体の内壁面をチューブ1から離間させていく構造が記載されている。これは、ローラガイド3の駆動軸Aから半径方向外側へ筐体の構造を変化させている。本発明は、溝5の端部(すなわち搬送の入口または出口)へ向けて溝を深くしていることによって、チューブポンプ10の搬送圧力に起因する脈動を低減することができる。本発明の上記構成は、ローラガイド3の駆動軸Aに沿って筐体2の構造を変化させている。
チューブポンプ10において、筐体2およびローラガイド3を重ね合わせた際に溝5がローラ4の加圧部を受容してもよい。
効率よく流体を搬送するには、チューブ1をローラ4の加圧部が的確に押さえることが必要である。チューブ1が溝5の中に完全に格納された状態に配置されている場合は、溝5がローラ4の加圧部を受容する構成を有していることによって流体の搬送効率を上げることができる。さらに、このような構成を有していることによって、ローラ4の移動を安定させることができ、その結果、さらに流体の搬送効率が向上する。
チューブポンプ10は、ローラガイド3および筐体2の一方を他方へ駆動軸Aに沿って押勢するベース6をさらに備えている。
チューブポンプ10では、ポンプの停止時に少なくとも1つのローラ4がチューブ1を押し付けた状態が維持される。そのような状態を維持するとチューブ1が局所的に劣化し、搬送圧力の低下やチューブ1の破損を招いてしまう。そのため、チューブ1の交換は必須である。従来のチューブポンプ10では、ローラ4の押し付け圧を低減する機構が設けられているが、この機構は装置の構成を複雑化している。本発明では、ローラガイド3を筐体2へ強固にかつ確実に押し付けることによって、チューブ1内部の流体の搬送に必要な力がローラ4の加圧部からチューブ1へ付勢される。このとき、駆動軸A方向の力のみを必要とする。
また、ポンプの停止時にチューブ1を開放するためには、駆動軸A方向の力のみを低減すればよい。この方向は、上述したチューブ1の溝5への配置、その上へのローラガイド3の搭載等と同一方向であるので、必要とされる構造を簡易化するだけでなく、ローラガイド3および筐体2の圧着および離間に必要な操作が簡便となる。さらに、このような構成を有していることによって、チューブ1を容易に装着することができるとともに、チューブ1をチューブポンプ10に装着した状態でチューブ1内に液体を充填したり,チューブ1内の洗浄を行ったりすることができる。
チューブポンプ10は、可撓性の第二のチューブ1’と、ローラガイド3を挟んで筐体2と向き合う第二の筐体2’と、をさらに備えていてもよい。この場合、ローラガイド3が、第二の筐体2’に対向する第二の面をさらに有しており、ローラ4の加圧部が第二の筐体2’へ向けて第二の面から突出しており、上記駆動軸Aを中心としたローラガイド3の回転によるローラ4の加圧部の第二の軌道9’に沿って第二のチューブ1’を配置する第二の溝5’が第二の筐体2’の表面上に形成されており、第二の溝5’に配置された第二のチューブ1’が、第二の筐体2’およびローラガイド3によって挟持されている。そして、ローラガイド3を回転させることによって第二のチューブ1’の内部の流体をローラガイド3の回転方向へ向けて搬送する。
上記構成を有していることにより、単一のローラガイド3を駆動させるだけで、チューブポンプ10の形状、サイズを大きくすることなく2本のチューブ1・1’を用いることができ、その結果、チューブ1・1’の数に合わせて駆動源を設けることを必要とせず、省スペースのチューブポンプ10を実現する。また、2本のチューブ1・1’はローラガイド3によって分離されているので、互いに接触することがない。さらに、複数種のローラを必要としないので、部品の点数を低減し、ポンプの全体構成を簡素化し得る。
チューブポンプ10は、ローラ4の加圧部の第二の軌道9’に沿った第二の溝5’が第二の筐体2’の表面上に形成されている。
上記構成を有していることによって、第二のチューブ1’を、ローラ4の加圧部の第二の軌道9’に沿って容易に配置することができる。
チューブポンプ10において、第二の筐体2’およびローラガイド3を重ね合わせた際に第二の溝5’がローラ4の加圧部を受容してもよい。
第二のチューブ1’にて効率よく流体を搬送するには、第二のチューブ1’をローラ4の加圧部が的確に押さえることが必要である。第二のチューブ1’が第二の溝5’の中に完全に格納された状態に配置されている場合は、第二の溝5’がローラ4の加圧部を受容する構成を有していることによって第二のチューブ1’における流体の搬送効率を上げることができる。さらに、このような構成を有していることによって、ローラ4の移動が安定し、その結果、第二のチューブ1’における流体の搬送効率がさらに向上する。
チューブポンプ10は、可撓性の第二のチューブ1’と、ローラガイド3を挟んで筐体2と向き合う第二の筐体2’と、をさらに備えていてもよい。この場合、ローラガイド3が、第二の筐体2’に対向する第二の面をさらに有しており、前記駆動軸Aから半径方向の第二の回転軸B’を中心に回転可能な第二のローラ4’がローラガイド3の半径上に設けられており、第二のローラ4’の側面の少なくとも一部によって同一円周上にわたって形成された第二のローラ4’の加圧部が第二の筐体2’へ向けて第二の面から突出しており、上記駆動軸Aを中心としたローラガイド3の回転による第二のローラ4’の加圧部の軌道9上に配置された第二のチューブ1’が、第二の筐体2’およびローラガイド3によって挟持されている。そして、ローラガイド3を回転させることによって第二のチューブ1’の内部の流体をローラガイド3の回転方向へ向けて搬送する。
上記構成を有していることにより、単一のローラガイド3を駆動させるだけで、チューブポンプ10の形状、サイズを大きくすることなく2本のチューブ1・1’を用いることができ、その結果、チューブの数に合わせて駆動源を設けることを必要とせず、省スペースのチューブポンプ10を実現する。また、2本のチューブ1・1’はローラガイド3によって分離されているので、互いに接触することがない。
チューブポンプ10は、第二のローラ4’の加圧部の軌道9に沿った第二の溝5’が第二の筐体2’の表面上に形成されている。
上記構成を有していることによって、第二のチューブ1’を、第二のローラ4’の加圧部の軌道9に沿って容易に配置することができる。
チューブポンプ10において、第二の筐体2’およびローラガイド3を重ね合わせた際に第二の溝5’が第二のローラ4’の加圧部を受容してもよい。
第二のチューブ1’にて効率よく流体を搬送するには、第二のチューブ1’を第二のローラ4’の加圧部が的確に押さえることが必要である。第二のチューブ1’が第二の溝5’の中に完全に格納された状態に配置されている場合は、第二の溝5’が第二のローラ4’の加圧部を受容する構成を有していることによって、第二のチューブ1’における流体の搬送効率を上げることができる。さらに、このような構成を有していることによって、第二のローラ4’の移動が安定し、その結果、第二のチューブ1’における流体の搬送効率がさらに向上する。
チューブポンプ10において第二の溝5’の深さは、第二の溝5’の端部へ向けて増大している。
第二の溝5’の端部(すなわち第二のチューブ1’における搬送の入口または出口)へ向けて溝を深くしていることによって、チューブポンプ10の搬送圧力に起因する第二のチューブ1’における脈動を低減することができる。
チューブポンプ10は、ローラガイド3および第二の筐体2’の一方を他方へ駆動軸Aに沿って押勢するベース6をさらに備えている。
本発明では、ローラガイド3を第二の筐体2’へ強固にかつ確実に押し付けることによって、第二のチューブ1’内部の流体の搬送に必要な力がローラ4の加圧部または第二のローラ4’の加圧部から第二のチューブ1’へ付勢される。このとき、駆動軸A方向の力のみを必要とする。また、ポンプの停止時に第二のチューブ1’を開放するためには、駆動軸A方向の力のみを低減すればよい。この方向は、上述した第二のチューブ1’の第二の溝5’への配置、その上へのローラガイド3の搭載等と同一方向であるので、必要とされる構造が簡易化するだけでなく、ローラガイド3および第二の筐体2’の圧着および離間に必要な操作が簡便となる。さらに、このような構成を有していることによって、第二のチューブ1’内を容易に流体で満たすことができる。
本発明は、チューブポンプの利用価値をさらに高めるので、食品分野や製薬分野、取扱いの困難な流体を用いる分野において広く活用される。
Claims (10)
- 基板と、
上記基板に対向する面を有する、該面に垂直方向の駆動軸を中心に回転可能な回転体と、
上記基板および上記回転体によって挟持された可撓性のチューブと、を備えており、
上記駆動軸から上記回転体の半径方向に平行な回転軸を中心に回転可能なローラが上記回転体上に設けられており、
上記ローラの上記駆動軸に垂直な面の少なくとも一部によって同一円周上にわたって形成された加圧部が上記基板へ向けて上記基板に対向する面から突出しており、
上記チューブの少なくとも一部は、上記駆動軸を中心とした上記回転体の回転による上記ローラの加圧部の軌道に沿って配置されており、
上記回転体を回転させることによって上記チューブの内部の流体を上記回転体の回転方向へ向けて搬送する
ことを特徴とするチューブポンプ。 - 前記ローラの加圧部の軌道に沿った溝が前記基板の表面上に形成されている、請求項1に記載のチューブポンプ。
- 前記溝の深さが、該溝の端部へ向けて増大している、請求項2に記載のチューブポンプ。
- 前記基板および前記回転体を重ね合わせた際に前記溝が前記ローラの加圧部を受容する、請求項2に記載のチューブポンプ。
- 前記回転体および前記基板の一方を他方へ駆動軸方向に押勢する押勢部をさらに備えている、請求項1に記載のチューブポンプ。
- 可撓性の第二のチューブと、前記回転体を挟んで前記基板と向き合う第二の基板と、をさらに備えており、
上記回転体が、第二の基板に対向する第二の面をさらに有しており、
前記ローラの加圧部が第二の基板へ向けて第二の面から突出しており、
上記駆動軸を中心とした上記回転体の回転による上記ローラの加圧部の第二の軌道に沿って配置された第二のチューブが、第二の基板および上記回転体によって挟持されており、
上記回転体を回転させることによって第二のチューブの内部の流体を上記回転体の回転方向へ向けて搬送する、請求項1~5のいずれか一項に記載のチューブポンプ。 - 前記ローラの加圧部の第二の軌道に沿った第二の溝が第二の基板の表面上に形成されている、請求項6に記載のチューブポンプ。
- 第二の基板および前記回転体を重ね合わせた際に第二の溝が前記ローラの加圧部を受容する、請求項7に記載のチューブポンプ。
- 第二の溝の深さは、第二の溝の端部へ向けて増大している、請求項7に記載のチューブポンプ。
- 前記回転体および第二の基板の一方を他方へ押勢する押勢部をさらに備えている、請求項6に記載のチューブポンプ。
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