JPH0617018Y2

JPH0617018Y2 - 弾性チューブポンプにおける弾性チューブ送り装置

Info

Publication number: JPH0617018Y2
Application number: JP16425188U
Authority: JP
Inventors: 勝夫三角; 直人田中
Original assignee: オーバル機器工業株式会社
Priority date: 1988-12-19
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2003-12-19
Also published as: JPH0285889U

Description

【考案の詳細な説明】技術分野本考案は、弾性チューブポンプ，より詳細には、弾性チ
ューブが押圧ローラにより繰返し圧縮応力を受けて疲労
し、液体移送が不能になる不具合を防止するため、弾性
チューブを、該弾性チューブの移送速度に略々等しい速
度で繰り出し、常に一定の輸液量をもつ弾性チューブポ
ンプにおける弾性チューブ送り装置に関する。

従来技術弾性チューブポンプは、弾性チューブに導通された流体
を該弾性チューブの区間において移送方向に順次押圧す
ることにより移送するものであり、流体、主として、液
体を弾性チューブを介して移送する点において生物細胞
を破壊することがない特徴があることから、人工透析等
の医療面、バイオ技術での利用が盛んになっているが、
弾性チューブが同一区間において繰返し圧縮されること
から疲労し易く、長期使用において信頼度が低くなるの
で、弾性チューブを一定駆動時間後に新規な弾性チュー
ブと交換することがなされていた。

本出願人は上述の不具合を解決するため、駆動時に、弾
性チューブが駆動方向に駆動摩擦によって移動すること
を防ぐため、弾性チューブはクランプされて移動しない
状態で使用されることに着目し、弾性チューブが疲労す
る相当時間経過後、該クランプを解除し、弾性チューブ
を前記の一つの区間移動して新規のチューブ部分に移動
し使用することを提案した。

第３図は、本出願人が先に提案した弾性チューブポンプ
の一例を説明するためのブロック図を示し、図中、１は
弾性チューブポンプで、本体１１内に穿設した円形の押
圧溝１２に同心に回転軸１３まわりに回動する円筒体１
４が配設され、該円筒体の外周には遊星回転する同形等
大の押圧ローラ１５が複数個配設されている。該押圧ロ
ーラ１５と押圧溝１２との間には弾性チューブ１６が挿
通されている。前記回転軸１３はモータ２１により減速
機構２２を介して駆動軸２３と接合されて回動される。
円筒体１４が矢標Ｒ方向に回動する場合、給源液（図示
せず）と連通する給源側１６１の液体は流出側１６２に
向けて圧送される。このとき弾性チューブ１６には、該
弾性チューブ１６と押圧ローラ１５との摩擦力により回
転方向の力が加わり、この力が押圧溝１２との摩擦力に
打ち勝って弾性チューブ１６は矢標Ｖの方向に移動す
る。３０は周知のクランパで、クランプ片３１、３２に
より弾性チューブ１６を押圧挟持することにより弾性チ
ューブ１６の前記の移動を阻止している。

クランパ３０と弾性チューブポンプ１との間において、
移動検出器４０が配設され、弾性チューブ１６を移動可
能に検出ローラ４３、４４によって挟持し、該検出ロー
ラの回動を検出して弾性チューブ１６の移動を検出す
る。２４は第１のタイマーで、該タイマー２４はモータ
２１が回動してから予め定められた時間、具体的には、
弾性チューブ１６が疲労開始する時間例えば５００時間
等をセットする。２５は第２のタイマーで、該タイマー
２５は前記第１のタイマー２４の設定時間後に作動を開
始し、弾性チューブ１６がクランパ３０に開放時に移動
し未使用部が押圧溝１２に達する時間ΔＴをセットす
る。３３は、駆動回路で、クランパ３０のコイル３６を
ΔＴ時間通電するための回路である。判別器５０はクラ
ンパ３０が開放されたΔＴ時間の間に弾性チューブ１６
が許容範囲移動したことを移動検出器４０の検出信号に
基づいて判別する判別手段で、許容範囲であるときは
“良”、許容範囲外、即ち、正確に弾性チューブ１６が
移動しないとか、停止することなく移動するとかの場合
は“否”のランプを点灯するものである。

従来技術の問題点叙上の弾性チューブポンプは、弾性チューブの使用区間
における該弾性チューブの疲労によって生ずる不具合点
である信頼性の低下を、未使用部分の弾性チューブを移
動して新規な弾性チューブとして再駆動することにより
信頼性を高め、且つ、弾性チューブのほぼ全長に亘って
使用できるので高信頼性をもち低コストの輸液運転がで
きるものであるが、弾性チューブのクランプを外して移
動する場合、押圧ローラ１５と弾性チューブ１６との相
対移動速度が小さくなるため液体移送量はその分小さく
なり誤差となる問題点が生じた。更に、クランプ機構は
複雑となり高価なものとなる等の他の問題点もあった。

問題点解決のための手段本考案は、叙上の問題点を解決するためになされたもの
で、弾性チューブ１６を押圧ローラ１５により押圧駆動
されることによる弾性チューブ１６の移動速度に略々等
しい一定速度で繰り出すことにより、弾性チューブの疲
労問題を解決し輸液量を常に一定とするチューブ送り装
置を提供することを目的とするもので、給液源に連通す
る弾性チューブを押圧溝内の一つの区間の少なくとも２
つの地点で前記押圧溝１２内面に押圧して該弾性チュー
ブ内の液体をシールする押圧ローラと、該押圧ローラを
一方向に回転駆動するモータとを有し、前記弾性チュー
ブを介して輸液する弾性チューブポンプにおいて、前記
モータの回転を減速する送り減速機構と、該減速機構に
より駆動され、前記弾性チューブを挟持して繰り出す送
りローラに回転伝達する回転伝達機構を有し、前記モー
タ２１の回転駆動中に前記弾性チューブが移動する移動
速度と略等しい速度で該弾性チューブを繰り出すことを
特徴とする弾性チューブポンプにおける弾性チューブ送
り装置を提供するものである。

実施例第１図は、本考案の一実施例を説明するための構成図
で、同図は弾性チューブ移動速度Ｖ_２を一定とする本考
案の弾性チューブ送り装置を示すブロック図で、図中、
第３図に示した従来例と同一の構成要素は同じ番号を付
して説明を省く。第１図において、弾性チューブ１６を
押圧溝１２上で押圧ローラ１５により押圧駆動する場
合、弾性チューブ１６内の液は押圧溝１２の区間で少な
くとも２個の押圧ローラ１５により押圧シールされて駆
動方向に輸液される。このとき弾性チューブ１６には押
圧ローラ１５の駆動方向の分力が作用する。一方、押圧
ローラ１５の押圧により押圧溝１２に対する押圧力が存
在するので、押圧溝１２と弾性チューブ１６との間に摩
擦がなければ、駆動方向分力により、弾性チューブ１６
は移動する。しかし、摩擦は存在するので、この摩擦力
と釣り合う低速度Ｖ_２で移動する。尚、弾性チューブの
押圧速度をＶ_１，断面積をＳとすると、弾性チューブポ
ンプの輸液量Ｑは、Ｑ＝（Ｖ_１−Ｖ_２）・Ｋ・Ｓ …（１）であらわされる。Ｋの値は押圧ローラにより弾性チュー
ブが押圧され変形することにより生ずる輸液量の理論値
に対する実輸液量の比をあらわす係数で、ポンプにより
定まるものであるが、０．７程度の値が実測値として求
められている。例えば、内径１．５８mm×肉厚０．８１
mm、押圧ローラ外周における回転外径を６４mm、回転数
を１６rpmとした場合、理論輸液量は６．３cc／minであ
るが実測値は４．２cc／minでＫ＝０．７であった。従
って、（１）式において、輸液量Ｑを一定とするために
は、第１には、弾性チューブ移動速度Ｖ_２を一定にすること
である。しかし、移動速度Ｖ_２は押圧溝１２と弾性チュ
ーブ１６および押圧ローラ１５との相互間の摩擦依存性
があり不安定要素を含むので、移動速度Ｖ_２と略々等し
い速度で弾性チューブ１６を繰り出すチューブ送り装置
を付加することである。２２１は送り減速機構で駆動モ
ータ２１の回転を減速し押圧ローラ１５を押圧速度Ｖ_１
とする所定の回転数で回転駆動する減速機構２２の減速
比を更に弾性チューブ１６の移動速度で繰り出すために
減速するものである。２２２は送り減速機構２２１の回
転を送りローラ２２３，２２４に伝達するための回転伝
達機構で、送りローラ２２３，２２４は、回転伝達機構
２２２により同時に等しい回転数で回転するもので、弾
性チューブ１６を挟持して速度Ｖ_２で矢標Ｘ方向に送出
する。この際、弾性チューブ１６は輸液に不都合となら
ないよう弾性的に（図示せず）挟持され、前記（１）式
を満足する輸液量Ｑが得られ、弾性チューブ１６は僅か
なＶ_２の速度で繰り出されるので疲労するのを防げる。

第２の方法は、（１）式において、Ｖ_２＜＜Ｖ_１としＶ
_２の影響が（１）式に表われないようにすることであ
り、送り減速機構２２１を必要としないパルスモータで
直接回転伝達機構２２２を駆動するものである。

第２図は、パルスモータを用いた弾性チューブ送り停止
装置の一実施例を説明するための図で、パルスモータＡ
は第１図に示した回転伝達機構２２２を回転し、送りロ
ーラ２２３，２２４を駆動するが、該送りローラの何れ
かの端面に磁石が埋設されており、該磁石と僅かに隔て
た対向位置に磁気センサＢが配設され、該磁気センサＢ
の出力信号はプリセットカウンタＣを計数駆動する。Ｄ
はタイマで設定された設定時間経過後、セット、リセッ
ト回路Ｅを介して駆動回路Ｆを駆動する。駆動回路Ｆは
パルスモータＡを回転するもので送りローラ２２３，２
２４の回転がプリセットカウンタＣの設定値に達するま
で計数回転される。設定値に達すると、セット、リセッ
ト回路Ｅをリセットし、駆動回路Ｆを停止し、パルスモ
ータＡの回転を止め、弾性チューブ１６の送りを停止す
る。尚、Ｇは電源である。

効果上述した本考案の弾性チューブポンプのチューブ送り装
置によれば、従来の弾性チューブポンプにおける弾性チ
ューブは押圧溝に固定され、同一の区間で繰り返し押圧
することによる疲労により輸液不能となる不具合があっ
たのに対し、弾性チューブを常に一定の微小速度で自動
的に繰り出しているので疲労して輸液不能になるという
信頼性が低下することがなくなり高信頼の輸液ポンプが
得られる。また、間歇的に弾性チューブを移動するので
ないため、複雑な保持機構を必要とせず安価な弾性チュ
ーブポンプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案における弾性チューブポンプの送り機構
の構成ブロック図、第２図は他の実施例を示すブロック
図、第３図は従来の弾性チューブポンプ送り機構のブロ
ック図である。１…弾性チューブポンプ、１１…本体、１２…押圧溝、
１３…回転軸、１４…円筒体、１５…押圧ローラ、２１
…モータ、２２…減速機構、２２１…送り減速機構、２
２２…回転伝達機構、２２３，２２４…送りローラ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】給液源に連通する弾性チューブ１６を押圧
溝１２内の一つの区間の少なくとも２つの地点で前記押
圧溝１２内面に押圧して該弾性チューブ１６内の液体を
シールする押圧ローラ１５と、該押圧ローラ１５を一方
向に回転駆動するモータ２１とを有し、前記弾性チュー
ブ１６を介して輸液する弾性チューブポンプ１におい
て、前記モータ２１の回転を減速する送り減速機構２２
１と、該減速機構２２１により駆動され、前記弾性チュ
ーブ１６を挟持して繰り出す送りローラ２２３と２２４
に回転伝達する回転伝達機構２２２を有し、前記モータ
２１の回転駆動中に前記弾性チューブ１６が移動する移
動速度と略等しい速度で該弾性チューブ１６を繰り出す
ことを特徴とする弾性チューブポンプにおける弾性チュ
ーブ送り装置。
【請求項２】前記弾性チューブ１６を回動可能に挟持し
端面に磁石を埋設した一対の送りローラ２２３，２２４
と、前記磁石に対向し、前記送りローラ２２３又は２２
４の回転を検知する磁気センサＢと、該磁気センサＢに
より検出された送りローラ２２３又は２２４の回転を計
数し、設定値に達したときに計数完了信号を発信するプ
リセットカウンタＣと、前記送りローラ２２３又は２２
４を弾性チューブ１６の移動速度と略々等しい一定の速
度で該弾性チューブ１６を繰り出し、前記プリセットカ
ウンタＣの計数完了信号により回転停止するパルスモー
タＡとで構成したことを特徴とする請求項第１項に記載
の弾性チューブポンプにおける弾性チューブ送り装置。