JP7168945B2 - ポンプ - Google Patents

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Description

本発明はポンプに関する。
液体及び気体である流体を運ぶためにはポンプが使用される。運搬される流体に直接接触するポンプは、流体にコンタミネーションを起こす可能性がある。そのため、流体にコンタミネーションを起こすことが望まれない場合は、流体に直接接触することなく、チューブ内の流体を送ることが可能なチューブポンプが用いられている(例えば、特許文献1、2参照。)。チューブポンプは、チューブを加圧しながら回転する回転部を備える。チューブの加圧された部分は断面積が減少する。チューブの加圧された部分は回転部の回転に従って移動するため、チューブ内の流体は、回転部の回転方向に向かって移動する。
特許第4035119号公報 特許第5824685号公報
ポンプで送られるチューブ内の流体は、感染物質や有害物質を含む場合がある。したがって、万一チューブが破損しても、チューブ内の物質が周囲に飛散しないことが好ましい。そこで、本発明は、チューブが破損してもチューブ内の物質が周囲に飛散しにくいポンプを提供することを目的の一つとする。また、ポンプにおいて、駆動力を効率的にチューブ内の流体の移動にもたらすことが好ましい。そこで、本発明は、駆動力を効率的にチューブ内の流体の移動にもたらすことが可能なポンプを提供することを別の目的の一つとする。
本発明の態様によれば、チューブと、チューブに接触するチューブローターと、チューブ及びチューブローターを収容するケースと、ケースの外からチューブローターに非接触でチューブローターを回転させる駆動装置と、を備える、ポンプが提供される。
上記のポンプにおいて、ケースが閉鎖されていてもよい。
上記のポンプにおいて、ケースが流体透過性でなくともよい。
上記のポンプにおいて、ケースが液体透過性でなくともよい。
上記のポンプにおいて、ケースに入口コネクターと出口コネクターとが設けられており、チューブの一端が入口コネクターに接続され、チューブの他端が出口コネクターに接続されてもよい。
上記のポンプにおいて、ケースの内側に、チューブとチューブローターを格納する凹部が設けられていてもよい。
上記のポンプが、チューブローターに接続された磁石をさらに備え、駆動装置が、磁石を介して磁力でチューブローターを回転させてもよい。
上記のポンプにおいて、チューブローターに磁石が設けられていてもよい。
上記のポンプが、チューブローターに接続された伝達ローターをさらに備え、伝達ローターに磁石が設けられていてもよい。
上記のポンプが、チューブローターと伝達ローターを接続する内部駆動ローターをさらに備えていてもよい。
上記のポンプにおいて、ケースの内側に、伝達ローターを格納する凹部が設けられていてもよい。
上記のポンプが、チューブローターの一部に接続された光反射部をさらに備えていてもよい。
上記のポンプが、ケースの外から光反射部に光を照射する光源と、光反射部からの反射光を受光する受光部と、をさらに備えていてもよい。
上記のポンプが、受光部が受光した反射光に基づき、チューブローターの回転速度を算出する回転速度算出部をさらに備えていてもよい。
上記のポンプにおいて、ケースの外壁に光源及び受光部を収容する収容部が設けられていてもよい。
上記のポンプにおいて、ケースと駆動装置が分離可能であってもよい。
また、本発明の態様によれば、環状の凹部が設けれたケースと、ケースの凹部の側面の少なくとも一部に沿って配置されるチューブと、ケースの凹部内にチューブに接触可能に配置されるチューブローターと、チューブローターに接触する内部駆動ローターと、を備え、内部駆動ローターが回転すると、内部駆動ローターとチューブローターの間の摩擦力によりチューブローターが回転する、ポンプが提供される。
上記のポンプにおいて、チューブローターが当該チューブローターの中心の周りを回転し、かつ、内部駆動ローターを中心として凹部内を回転してもよい。
上記のポンプにおいて、内部駆動ローターの半径よりチューブローターの半径が長くてもよい。
上記のポンプにおいて、ケースの凹部の側面のうち、チューブが配置されなかった側面の部分では、チューブローターが側面に接触してもよい。
上記のポンプにおいて、内部駆動ローターのチューブローターに接触する面に、凹凸が設けられていてもよい。
本発明によれば、チューブが破損してもチューブ内の物質が周囲に飛散しにくいポンプを提供可能である。また、本発明によれば、駆動力を効率的にチューブ内の流体の移動にもたらすことが可能なポンプを提供可能である。
第1実施形態に係るポンプの模式的斜視図である。 第1実施形態に係るポンプの模式的分解斜視図である。 第1実施形態に係るポンプの模式的斜視図である。 第1実施形態に係るポンプの模式的断面図である。 第2実施形態に係るポンプの模式的斜視図である。 第2実施形態に係るポンプの模式的斜視図である。 第2実施形態に係るポンプの模式的側面図である。 第3実施形態に係るポンプの模式的側面図である。 第3実施形態に係るポンプの模式的側面図である。 第3実施形態に係るポンプの模式的側面図である。 第3実施形態に係るポンプの模式的側面図である。
以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。ただし、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
(第1実施形態)
第1実施形態に係るポンプは、チューブポンプであり、図1から図4に示すように、チューブ1と、チューブ1に接触するチューブローター21A、21B、21Cと、チューブ1及びチューブローター21A、21B、21Cを収容するケース3と、ケース3の外からチューブローター21A、21B、21Cに非接触でチューブローター21A、21B、21Cを回転させる駆動装置10と、を備える。
チューブ1内を流体が流れる。本開示において、流体は、気体及び液体を含む。チューブ1は、例えば、可撓性を有する。チューブ1の材料は、例えば、チューブ1の内部が、チューブ1の壁を通して外部と気体、ウイルス、微生物及び不純物等の交換をしないよう選定される。ケース3内において、チューブ1の少なくとも一部は、環状の一部をなすよう配置される。
チューブローター21A、21B、21Cの数は特に限定されない。チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれは、環状のチューブ1の内周側に接触し、チューブ1を圧迫する。チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれは、チューブ1がなす環状の一部の中心に対して回転可能である。また、チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれは、チューブ1を部分的に圧縮しながらケース3内で回転可能である。チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれがチューブ1を部分的に圧縮しながら回転することにより、チューブ1内の流体が、チューブローター21A、21B、21Cの回転方向にしたがって移動する。チューブローター21A、21B、21Cは、チューブ1の内部に接触しないため、チューブ1内の流体は、チューブローター21A、21B、21Cに接触することなく、チューブ1内を移動することが可能である。
ケース3は、例えば、ケース3Aとケース3Bとに分割可能である。ケース3Aとケース3Bとは例えば勘合可能である。ケース3の材料は、例えば、流体透過性ではない。ケース3の内側には、例えば、チューブ1とチューブローター21A、21B、21Cを格納する凹部33が設けられている。また、ケース3には、例えば、入口コネクター31と出口コネクター32が設けられている。チューブ1の一端が入口コネクター31に接続され、チューブ1の他端が出口コネクター32に接続される。入口コネクター31と出口コネクター32はケース3と一体化していてもよい。あるいは、入口コネクター31と出口コネクター32は、ケース3から分離可能であってもよい。この場合、Oリング等の密封部材を介して、入口コネクター31と出口コネクター32をケース3に配置してもよい。
チューブ1の両端を入口コネクター31及び出口コネクター32に接続し、ケース3Aとケース3Bを勘合させると、ケース3の内部は外部から閉鎖される。閉鎖されたケース3内部は真空であってもよい。閉鎖されたケース3内部は、窒素及びアルゴン等の不活性ガスで充填されてもよい。閉鎖されたケース3内部は、液体又はゲルで充填されてもよい。ケース3が閉鎖されると、ケース3内部に流体が存在しても、ケース3内部の流体は外部に出ることができない。また、ケース3が閉鎖されると、ケース3外部の流体は、ケース3内部に進入することができない。そのため、ケース3の内部は、外部と気体、ウイルス、微生物及び不純物等の交換をしない。
第1実施形態に係るポンプは、チューブローター21A、21B、21Cに接続された磁石4A、4B、4C、4Dを備えていてもよい。磁石の数は任意である。ケース3Aの外部に配置される駆動装置10は、磁石4A、4B、4C、4Dを介して、磁力でケース3内部のチューブローター21A、21B、21Cを回転させてもよい。磁石は、チューブローター21A、21B、21Cに設けられていてもよい。あるいは、第1実施形態に係るポンプが、チューブローター21A、21B、21Cに接続された伝達ローター5を備え、伝達ローター5に磁石4A、4B、4C、4Dが設けられていてもよい。伝達ローター5において、例えば、磁石4A、4B、4C、4Dは、円周上に等間隔に配置される。例えば、伝達ローター5に設けれた開口に、磁石4A、4B、4C、4Dを挿入してもよい。伝達ローター5に設けれた開口から磁石4A、4B、4C、4Dが抜け出ないように伝達ローター5を構成してもよい。伝達ローター5の中心には、駆動ローター112が接続される。駆動ローター112は、チューブローター21A、21B、21Cに接触する。駆動装置10が磁力を介して伝達ローター5を回転させると、伝達ローター5の回転に伴って駆動ローター112が回転し、駆動ローター112の回転に伴ってチューブローター21A、21B、21Cが回転する。
チューブ1とチューブローター21A、21B、21Cは、ケース3A内に配置されてもよい。この場合、チューブ1とチューブローター21A、21B、21Cを格納する凹部33は、ケース3Aに設けられる。伝達ローター5は、ケース3B内に配置されてもよい。ケース3Bに、伝達ローター5を格納する凹部34が設けられていてもよい。ケース3内部には、軸を備える駆動ローター112を保持する軸保持部6が配置されてもよい。軸保持部6は、例えば、チューブローター21A、21B、21Cと伝達ローター5の間に配置される。軸保持部6が駆動ローター112を保持することにより、チューブローター21A、21B、21C、駆動ローター112、及び伝達ローター5が、ケース3内の所定の位置に保持される。ただし、例えば、ケース3Aに設けられた凹部33がチューブローター21A、21B、21Cを保持可能であり、ケース3Bに設けられた凹部34が伝達ローター5を保持可能であるので、軸保持部6はなくてもよい。
駆動装置10は、駆動軸11と、中心において駆動軸11に接続された外部駆動ローター12と、を備える。外部駆動ローター12に磁石13A、13B、13C、13Dが設けられる。外部駆動ローター12において、例えば、磁石13A、13B、13C、13Dは、円周上に等間隔に配置される。外部駆動ローター12に設けられる磁石の数は任意であるが、外部駆動ローター12に設けられる磁石の数と、チューブローター21A、21B、21Cに接続された磁石の数と、は同じであることが好ましい。また、外部駆動ローター12に設けられる磁石と、チューブローター21A、21B、21Cに接続された磁石と、は、同じ大きさの円周上に同じ間隔で配置されることが好ましい。外部駆動ローター12に設けられた磁石13A、13B、13C、13Dと、チューブローター21A、21B、21Cに接続された磁石4A、4B、4C、4Dと、は、吸引しあう。
駆動装置10は、ケース3の外側に配置される。駆動装置10の外部駆動ローター12は、外部駆動ローター12の磁石13A、13B、13C、13Dが、ケース3を挟んで、チューブローター21A、21B、21Cに接続された磁石4A、4B、4C、4Dと対向するように配置される。外部駆動ローター12に設けられた磁石13A、13B、13C、13Dと、チューブローター21A、21B、21Cに接続された磁石4A、4B、4C、4Dと、は、吸引しあうため、外部駆動ローター12が回転すると、チューブローター21A、21B、21Cも回転する。
第1実施形態に係るポンプによれば、ケース3で遮蔽された内部のチューブローター21A、21B、21Cを、ケース3の外に配置された駆動装置10によって非接触で回転させることが可能である。そのため、仮にチューブ1が破損しても、チューブ1内の物質がケース3の外に飛散することを防止することが可能である。また、ケース3外部の物体がチューブ1内に進入し、チューブ1内の流体にコンタミネーションが発生することを防止することが可能である。例えばポンプで、培養液、医療用液、生体分子用液、及び化学溶液等の清浄な流体を送る際に、チューブ1内の液体にウイルスやバクテリアが進入することを防止することが可能である。また、例えばポンプで、培養液、医療用液、生体分子用液、及び化学溶液等のpHを一定にすべき液体を送る際に、チューブ1内に酸性又はアルカリ性の流体が進入して、チューブ1内の液体のpHが変化することを防止することが可能である。
(第2実施形態)
図5及び図6に示すように、第2実施形態に係るポンプは、チューブローター21A、21B、21Cの少なくとも一部に接続された光反射部7A、7B、7Cを備える。光反射部7A、7B、7Cは、光を反射する。光反射部7A、7B、7Cは、例えば、円周上に等間隔に配置される。光反射部7A、7B、7Cは、チューブローター21A、21B、21Cを保持するチューブローター保持部材107上に配置されていてもよい。チューブローター保持部材107は、チューブローター21A、21B、21Cの回転に伴って回転可能である。また、第2実施形態に係るポンプは、ケース3の外から光反射部7A、7B、7Cに光を照射する光源と、光反射部7A、7B、7Cからの反射光を受光する受光部と、を備える。受光部は、受光した反射光を電気信号に変える。光源と受光部は、フォトリフレクター8に含まれていてもよい。
図5及び図7に示すように、ケースの外壁に、光源及び受光部を収容する収容部35が設けられていてもよい。収容部35は、凹部であってもよいし、貫通穴であってもよい。光源は、光反射部7A、7B、7Cに直接光をあててもよいし、反射鏡を介して光反射部7A、7B、7Cに光をあててもよい。光源からの光を屈折させる反射鏡は、収容部35に配置されてもよい。受光部は、光反射部7A、7B、7Cからの反射光を直接受光してもよいし、反射鏡を介して光反射部7A、7B、7Cからの反射光を受光してもよい。反射光を屈折させる反射鏡は、収容部35に配置されてもよい。
チューブローター21A、21B、21Cがチューブ1のなす環状の一部の中心に対して回転すると、チューブローター21A、21B、21Cに接続された光反射部7A、7B、7Cも回転する。光源から光を発すると、光の光軸上に来た光反射部7A、7B、7Cで光が反射する。受光部が反射光を受光して発生させる電気信号は、パルス状となる。受光部が光反射部7A、7B、7Cからの反射光を受光する時間間隔は、チューブ1がなす環状の一部の中心に対するチューブローター21A、21B、21Cの回転速度に依存する。
第2実施形態に係るポンプは、受光部が受光した反射光に基づき、チューブ1がなす環状の一部の中心に対するチューブローター21A、21B、21Cの回転速度を算出する回転速度算出部をさらに備えていてよい。回転速度算出部は、例えば、光反射部7A、7B、7Cの間隔の距離と、受光部が反射光を受光した間隔の時間長と、に基づいて、チューブ1がなす環状の一部の中心に対するチューブローター21A、21B、21Cの回転速度を算出する。回転速度算出部は、例えばコンピューターに含まれていてもよい。
第2実施形態に係るポンプのその他の構成要素は、第1実施形態に係るポンプと同様であるので、説明は省略する。
チューブローター21A、21B、21Cをケース3の外の駆動装置10で非接触で回転させる場合、駆動装置10の駆動軸11の回転速度と、チューブ1がなす環状の一部の中心に対するチューブローター21A、21B、21Cの回転速度が、一致しない場合があり得る。そのため、駆動装置10の駆動軸11の回転速度を監視しても、チューブローター21A、21B、21Cの回転速度が異なり、所望の流速でチューブ1内の流体を送ることができない場合があり得る。これに対し、第2実施形態に係るポンプによれば、チューブローター21A、21B、21Cの回転速度を正確に検出することが可能であるため、所望の流速でチューブ1内の流体を送ることが可能である。
(第3実施形態)
図8に示すように、第3実施形態に係るポンプは、環状の凹部33が設けれたケース3Aと、ケース3Aの凹部33の側面の少なくとも一部に沿って配置されるチューブ1と、ケース3Aの凹部33内にチューブ1に接触可能なように配置されるチューブローター21A、21B、21Cと、チューブローター21A、21B、21Cに接触する内部駆動ローター112と、を備える。内部駆動ローター112は、例えば軸状である。第3実施形態に係るポンプにおいて、内部駆動ローター112が回転すると、内部駆動ローター112とチューブローター21A、21B、21Cのそれぞれの間の摩擦力により、チューブローター21A、21B、21Cが回転する。
チューブ1は、内部を流体が流れるよう構成されている。チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれは、例えば円柱状である。チューブローターの数は任意である。チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれの外周面は、環状のチューブ1の内周側に接触し、チューブ1を圧迫する。内部駆動ローター112は、環状の凹部33の中心に配置される。図9に示すように、内部駆動ローター112がある方向に回転すると、チューブローター21Aは、チューブローター21Aの中心の周りを、内部駆動ローター112の回転方向とは反対方向に回転し、同時に、チューブローター21Aは、内部駆動ローター112を中心として、内部駆動ローター112の周りを、内部駆動ローター112の回転方向と同じ方向に凹部33内を回転する。ケース3Aの凹部33の側面のうち、チューブ1が配置されなかった側面の部分では、チューブローター21A、21B、21Cが凹部33の側面に接触する。
チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれがチューブ1を部分的に圧縮しながら回転することにより、チューブ1内の流体が、内部駆動ローター112を中心とするチューブローター21A、21B、21Cのそれぞれの回転方向にしたがって移動する。チューブローター21A、21B、21Cは、チューブ1の内部に接触しないため、チューブ1内の流体は、チューブローター21A、21B、21Cに接触することなく、チューブ1内を移動することが可能である。
内部駆動ローター112とチューブローター21A、21B、21Cのそれぞれの間の摩擦力を確保するために、チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれと接触する内部駆動ローター112の面に、セレーション加工等により凹凸が設けられていてもよい。
内部駆動ローター112の半径より、チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれの半径が長くてもよい。内部駆動ローター112の半径より、チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれの半径を長くすることにより、内部駆動ローター112の回転速度より、チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれの回転速度が遅くなる。これにより、内部駆動ローター112のトルクと比較して、チューブローター21A、21B、21Cのそれぞれが大きなトルクを得ることが可能である。
図10に示すように、環状の凹部33には、チューブ1の一端側が配置される凹部36と、チューブ1の他端側が配置される凹部37が接続されていてもよい。また、環状の凹部33には、内部駆動ローター112の軸受け51が設けられていてもよい。図11に示すように、チューブ1は、凹部36及び凹部37内と、凹部36と凹部37の間の環状の凹部33の側面に沿うように配置される。その後、軸受け51に図8に示す内部駆動ローター112を配置し、さらに内部駆動ローター112とチューブ1の間、及び内部駆動ローター112とチューブ1が配置されなかった凹部33の側面の間に、チューブローター21A、21B、21Cを挿入してもよい。
第3実施形態において、ケース3A内は閉鎖されてもよいし、閉鎖されなくてもよい。ケース3A内を閉鎖する場合は、図2に示したケース3Bと、伝達ローター5と、を用意し、伝達ローター5の中心に内部駆動ローター112を接続してもよい。これにより、ケース3Aとケース3Bで閉鎖された内部のチューブローター21A、21B、21Cを、ケース3の外部から駆動装置10で回転させることが可能である。このように、第3実施形態に係るポンプの構成と、第1実施形態に係るポンプの構成を組合わせてもよい。第3実施形態に係るポンプの構成に、第2実施形態に係る光反射部等の構成を組合わせてもよい。
上記のように、本発明を実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施形態及び運用技術が明らかになるはずである。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
1・・・チューブ、3・・・ケース、3A・・・ケース、3B・・・ケース、4A、4B、4C、4D・・・磁石、5・・・伝達ローター、6・・・軸保持部、7A、7B、7C・・・光反射部、8・・・フォトリフレクター、10・・・駆動装置、11・・・駆動軸、12・・・外部駆動ローター、13A、13B、13C・・・磁石、21A、21B、21C・・・チューブローター、31・・・入口コネクター、32・・・出口コネクター、33・・・凹部、34・・・凹部、35・・・収容部、36・・・凹部、37・・・凹部、51・・・軸受け、112・・・内部駆動ローター

Claims (18)

  1. チューブと、
    前記チューブに接触するチューブローターと、
    前記チューブ及び前記チューブローターを収容するケースと、
    前記ケースの外から前記チューブローターに非接触で前記チューブローターを回転させる駆動装置と、
    前記チューブローターを保持する前記ケース内のチューブローター保持部材上に配置された光反射部と、
    前記ケースの外から前記ケース内の前記光反射部に光を照射する光源と、
    前記光反射部からの反射光を受光する受光部と、
    前記受光部が受光した反射光に基づき、前記チューブローターの回転速度を算出する回転速度算出部と、
    を備える、ポンプ。
  2. 前記ケースが閉鎖されている、請求項1に記載のポンプ。
  3. 前記ケースが流体透過性でない、請求項1又は2に記載のポンプ。
  4. 前記ケースが液体透過性でない、請求項1から3のいずれか1項に記載のポンプ。
  5. 前記ケースに入口コネクターと出口コネクターとが設けられており、
    前記チューブの一端が前記入口コネクターに接続され、
    前記チューブの他端が前記出口コネクターに接続される、
    請求項1から4のいずれか1項に記載のポンプ。
  6. 前記ケースの内側に、前記チューブと前記チューブローターを格納する凹部が設けられている、請求項1から5のいずれか1項に記載のポンプ。
  7. 前記チューブローターに接続された磁石をさらに備え、
    前記駆動装置が、前記磁石を介して磁力で前記チューブローターを回転させる、
    請求項1から6のいずれか1項に記載のポンプ。
  8. 前記チューブローターに前記磁石が設けられている、請求項7に記載のポンプ。
  9. 前記チューブローターに接続された伝達ローターをさらに備え、
    前記伝達ローターに前記磁石が設けられている、請求項7に記載のポンプ。
  10. 前記チューブローターと前記伝達ローターを接続する内部駆動ローターをさらに備える、請求項9に記載のポンプ。
  11. 前記ケースの内側に、前記伝達ローターを格納する凹部が設けられている、請求項9又は10に記載のポンプ。
  12. 前記ケースの外壁に前記光源及び前記受光部を収容する収容部が設けられている、請求項1から11のいずれか1項に記載のポンプ。
  13. 前記ケースと前記駆動装置が分離可能である、請求項1から12のいずれか1項に記載のポンプ。
  14. 環状の凹部が設けられたケースと、
    前記ケースの凹部の側面の少なくとも一部に沿って配置されるチューブと、
    前記ケースの凹部内に前記チューブに接触可能に配置されるチューブローターと、
    前記チューブローターに接触する内部駆動ローターと、
    を備え、
    前記内部駆動ローターが回転すると、前記内部駆動ローターと前記チューブローターの間の摩擦力により前記チューブローターが回転し、
    前記チューブローターを保持する前記ケース内のチューブローター保持部材上に配置された光反射部と、
    前記ケースの外から前記ケース内の前記光反射部に光を照射する光源と、
    前記光反射部からの反射光を受光する受光部と、
    前記受光部が受光した反射光に基づき、前記チューブローターの回転速度を算出する回転速度算出部と、
    をさらに備える、ポンプ。
  15. 前記チューブローターが当該チューブローターの中心の周りを回転し、かつ、前記内部駆動ローターを中心として前記凹部内を回転する、請求項14に記載のポンプ。
  16. 前記内部駆動ローターの半径より前記チューブローターの半径が長い、請求項14又は15に記載のポンプ。
  17. 前記ケースの凹部の側面のうち、前記チューブが配置されなかった前記側面の部分では、前記チューブローターが前記側面に接触する、請求項14から16のいずれか1項に記載のポンプ。
  18. 前記内部駆動ローターの前記チューブローターに接触する面に、凹凸が設けられている、請求項15から17のいずれか1項に記載のポンプ。

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004251292A (ja) 2003-02-17 2004-09-09 Seiko Epson Corp 流体装置
JP2015109373A (ja) 2013-12-05 2015-06-11 東京エレクトロン株式会社 処理液供給装置、処理液供給方法及び記憶媒体
CN207212644U (zh) 2017-09-22 2018-04-10 保定准择恒流泵制造有限公司 蠕动泵头及蠕动泵

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2102503A (en) * 1981-06-08 1983-02-02 Warner Lambert Co Peristaltic fluid-machines
JPS5824685U (ja) * 1981-08-10 1983-02-16 新日本航空整備株式会社 航空機における冷却装置
JPH0835487A (ja) * 1994-07-22 1996-02-06 Ikari Shodoku Kk 定量供給用のチューブポンプおよび定量供給装置
US9446185B2 (en) * 2008-03-12 2016-09-20 Roche Diabetes Care, Inc. Devices and methods for improving accuracy of fluid delivery
US20100209263A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-19 Mazur Daniel E Modular fluid pump with cartridge
JP5824685B2 (ja) * 2012-05-01 2015-11-25 株式会社アクアテック チューブポンプ
GB2570320A (en) * 2018-01-19 2019-07-24 Watson Marlow Ltd Peristaltic rotor unit, clamp and tube connector
US20220176027A1 (en) * 2019-04-09 2022-06-09 Nxstage Medical, Inc. Disposable Medical Flow-Regulating Device and System

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004251292A (ja) 2003-02-17 2004-09-09 Seiko Epson Corp 流体装置
JP2015109373A (ja) 2013-12-05 2015-06-11 東京エレクトロン株式会社 処理液供給装置、処理液供給方法及び記憶媒体
CN207212644U (zh) 2017-09-22 2018-04-10 保定准择恒流泵制造有限公司 蠕动泵头及蠕动泵

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