チューブポンプ
【課題】チューブの材質や室温などの使用条件に依らずに安定して送液する。
【解決手段】平行間隔を空けて配置された複数の軸線４ａ回りに回転可能に支持された複数のローラ４を有し、該複数のローラ４を環状の軌道に沿って軸線４ａに直交する方向に移動させる駆動部５と、該駆動部５のローラ４との間に弾性を有するチューブ６を挟んで径方向に押し潰す押さえ部７と、チューブ６を加温する加温部８とを備えるチューブポンプ１を提供する。
【解決手段】平行間隔を空けて配置された複数の軸線４ａ回りに回転可能に支持された複数のローラ４を有し、該複数のローラ４を環状の軌道に沿って軸線４ａに直交する方向に移動させる駆動部５と、該駆動部５のローラ４との間に弾性を有するチューブ６を挟んで径方向に押し潰す押さえ部７と、チューブ６を加温する加温部８とを備えるチューブポンプ１を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、チューブの一部をローラによってしごくことによりチューブ内の液体を送るチューブポンプにおいて、バネの付勢力によってローラがチューブを押し潰す構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２６１８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、医療用として一般的に使用されているポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製などのチューブの場合、温度によって弾性が比較的大きく変化し、温度が低くなると硬くなる。したがって、特許文献１のチューブポンプの場合、チューブが硬くなったときに、バネの付勢力によってチューブを十分に押し潰せないために送液量が低下したり、ローラを回転させるモータに負荷がかかってモータが停止したりしてしまうという問題がある。
【０００５】
これに対処するために、バネとしてバネ定数のより大きなものを使用してローラがより大きな力でチューブを押し潰す構成にした場合、ローラとチューブとの間で生じる摩擦が大きくなるためにモータに要求されるトルクが大きくなる。すなわち、出力の大きい比較的大型のモータが必要となるが、そのようなモータは比較的小型のチューブポンプには適さない。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、チューブの材質や室温などの使用条件に依らずに安定して送液することができるチューブポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、平行間隔を空けて配置された複数の軸線回りに回転可能に支持された複数のローラを有し、該複数のローラを環状の軌道に沿って前記軸線に直交する方向に移動させる駆動部と、該駆動部の前記ローラとの間に弾性を有するチューブを挟んで径方向に押し潰す押さえ部と、前記チューブを加温する加温部とを備えるチューブポンプを提供する。
【０００８】
本発明によれば、ローラと押さえ部との間にチューブを挟み、駆動部によってローラを環状の軌道に沿って移動させることにより、チューブ内の液体をローラによって順次送り出すことができる。
この場合に、チューブの材質や室温などの使用条件が変化しても、加温部によって、チューブが十分に高い弾性を有する温度にチューブを加温することにより、安定して送液することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記加温部が、前記押さえ部に設けられていてもよく、前記ローラに設けられていてもよい。
このようにすることで、ローラと押さえ部とに挟まれた位置においてチューブを効率的に加温することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記チューブの温度を測定する温度測定部と、該温度測定部によって測定された温度が所定温度になるように前記加温部を制御する制御部とを備えていてもよい。
このようにすることで、チューブの温度が所定温度に保たれるように、加温部によるチューブの加温をより正確に制御することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、チューブの材質や室温などの使用条件に依らずに安定して送液することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るチューブポンプの全体構成図である。
【図２】図１のチューブポンプの変形例を示す図である。
【図３】図１のチューブポンプのもう１つの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の一実施形態に係るチューブポンプ１について図面を参照して説明する。
本実施形態に係るチューブポンプ１は、図１に示されるように、液体バッグ２から生体試料を処理する容器３に処理液を送液する際に使用される。本実施形態に係るチューブポンプ１は、複数のローラ４を有し該ローラ４を所定の回転軸５ａ回りに回転させる駆動部５と、ローラ４との間にチューブ６を挟んで押し潰す押さえ部７と、該押さえ部７に設けられたヒータ（加温部）８および温度センサ（温度測定部）９と、ヒータ８の温度を制御する制御部１０とを備えている。
【００１４】
駆動部５は、図示しないモータによって回転軸５ａを中心に回転させられる円板状のロータ５ｂを有し、該ロータ５ｂの外周上に複数（図示する例では３つ）のローラ４が間隔を空けて配置されている。各ローラ４は、回転軸５ａと略平行な軸（軸線）４ａ回りに回転可能にロータ５ｂに支持されている。
【００１５】
ロータ５ｂが回転軸５ａ回りに回転させられることにより、各ローラ４は環状の軌道上をその軸４ａに対して略直交する方向に移動させられる。これにより、ローラ４は、押さえ部７との間に挟まれたチューブ６を径方向に押し潰しながら該チューブ６上を転がって移動する。
駆動部５の、押さえ部７と反対側には、チューブ６と接触していないローラ４およびロータ５ｂを保護する保護部１１が設けられている。
【００１６】
押さえ部７は、ロータ５ｂの外周に沿って湾曲し、２つのローラ４との間でチューブ６を挟んで押さえる押さえ面７ａを有している。
ヒータ８は、シート状であり、押さえ面７ａ上に設けられている。
温度センサ９は、測定した温度の情報を制御部１０に送信する。
【００１７】
制御部１０は、温度センサ９から送信されてくる温度が所定温度になるように、ヒータ８の設定温度を調節し、または、ヒータ８をオンオフする。具体的には、温度センサ９により測定された温度が所定温度よりも高い場合は、ヒータ８の電源をオフにし、または、ヒータ８の設定温度を下降させ、一方温度センサ９により測定された温度が所定温度より低い場合は、ヒータ８の電源をオンにし、または、ヒータ８の設定温度を上昇させる。
【００１８】
所定温度は、使用されるチューブ６の材質や送液する液体の種類によって決定される。本実施形態においては、ローラ４と押さえ面７ａとに挟まれた位置においてチューブ６の温度が３７℃となるように決定される。所定温度は、例えば、チューブ６の、ローラ４と押さえ面７ａとに挟まれた位置の温度と、チューブ６との間にヒータ８および押さえ部７を介して配置された温度センサ９によって測定される温度との関係を予め測定しおくことにより、決定することができる。
【００１９】
このように構成されたチューブポンプ１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るチューブポンプ１を用いて液体バッグ２から容器３へ処理液を送液するには、液体バッグ２と容器３とに両端が接続された弾性を有するチューブ６を、押さえ面７ａと２つのローラ４との間に挟む。そして、ロータ５ｂを回転させることにより、２つのローラ４がチューブ６を押し潰しながらチューブ６上を移動させられて、液体バッグ２から容器３へ向けて処理液を送り出すことができる。
【００２０】
この場合に、本実施形態によれば、チューブ６としてＰＶＣ製などの温度によって弾性が変化しやすいものを使用しても、押さえ面７ａおよびローラ４によって押し潰される部分においては、チューブ６の温度が３７℃に保たれ、チューブ６が十分に弾性の高い状態に維持される。すなわち、室温などの使用条件に依らずに、ローラ４によるチューブ６の潰し量が一定に保たれ、また、ローラ４がチューブ６を押し潰したときにロータ５を回転させるモータへ過度な負荷がかかることがないので、安定して送液できるという利点がある。
【００２１】
本実施形態においては、ヒータ８を押さえ部７の押さえ面７ａに設けることとしたが、ヒータ８の配置はこれに限定されるものではなく、ヒータ８の熱が、チューブ６の、押さえ面７ａとローラ４とに挟まれた部分に十分に効率的に伝導される配置であればよい。
【００２２】
例えば、図２に示されるように、保護部１１が、ローラ４と接触させられる接触面１１ａを有し、該接触面１１ａにヒータ８が設けられていてもよい。この場合、押さえ面７ａと接触面１１ａの両方にヒータ８が設けられていてもよい。接触面１１ａにおいてヒータ８によって加温されたローラ４がその後にチューブ６と接触することにより、ローラ４からチューブ６へ熱が伝導され、チューブ６を加温することができる。
【００２３】
または、図３に示されるように、ローラ４にヒータ８を設け、ローラ４を直接加温してもよい。なお、図３において、制御部１０と各ヒータ８とは、図示しない配線により接続されている。
このように、ローラ４が加温される構成にしても、チューブ６の、押さえ面７ａとローラ４とに挟まれた部分を効率的に加温し、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
また、本実施形態においては、温度センサ９が、押さえ部７に設けられていることとしたが、温度センサ９の配置はこれに限定されるものはなく、押さえ面７ａとローラ４との間に挟まれた位置においてチューブ６の温度を測定することができる配置であればよい。例えば、温度センサ９は、図２に示されるように、保護部１１に設けられていてもよい。この場合にも、チューブ６の温度と、保護部１１において温度センサ９によって測定される温度との関係を予め測定しておくことにより、ヒータ８の設定される所定温度を決定することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１ チューブポンプ
２ 液体バッグ
３ 容器
４ ローラ
４ａ 軸（軸線）
５ 駆動部
５ａ 回転軸
５ｂ ロータ
６ チューブ
７ 押さえ部
７ａ 押さえ面
８ ヒータ（加温部）
９ 温度センサ（温度測定部）
１０ 制御部
１１ 保護部
１１ａ 接触面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、チューブの一部をローラによってしごくことによりチューブ内の液体を送るチューブポンプにおいて、バネの付勢力によってローラがチューブを押し潰す構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２６１８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、医療用として一般的に使用されているポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製などのチューブの場合、温度によって弾性が比較的大きく変化し、温度が低くなると硬くなる。したがって、特許文献１のチューブポンプの場合、チューブが硬くなったときに、バネの付勢力によってチューブを十分に押し潰せないために送液量が低下したり、ローラを回転させるモータに負荷がかかってモータが停止したりしてしまうという問題がある。
【０００５】
これに対処するために、バネとしてバネ定数のより大きなものを使用してローラがより大きな力でチューブを押し潰す構成にした場合、ローラとチューブとの間で生じる摩擦が大きくなるためにモータに要求されるトルクが大きくなる。すなわち、出力の大きい比較的大型のモータが必要となるが、そのようなモータは比較的小型のチューブポンプには適さない。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、チューブの材質や室温などの使用条件に依らずに安定して送液することができるチューブポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、平行間隔を空けて配置された複数の軸線回りに回転可能に支持された複数のローラを有し、該複数のローラを環状の軌道に沿って前記軸線に直交する方向に移動させる駆動部と、該駆動部の前記ローラとの間に弾性を有するチューブを挟んで径方向に押し潰す押さえ部と、前記チューブを加温する加温部とを備えるチューブポンプを提供する。
【０００８】
本発明によれば、ローラと押さえ部との間にチューブを挟み、駆動部によってローラを環状の軌道に沿って移動させることにより、チューブ内の液体をローラによって順次送り出すことができる。
この場合に、チューブの材質や室温などの使用条件が変化しても、加温部によって、チューブが十分に高い弾性を有する温度にチューブを加温することにより、安定して送液することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記加温部が、前記押さえ部に設けられていてもよく、前記ローラに設けられていてもよい。
このようにすることで、ローラと押さえ部とに挟まれた位置においてチューブを効率的に加温することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記チューブの温度を測定する温度測定部と、該温度測定部によって測定された温度が所定温度になるように前記加温部を制御する制御部とを備えていてもよい。
このようにすることで、チューブの温度が所定温度に保たれるように、加温部によるチューブの加温をより正確に制御することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、チューブの材質や室温などの使用条件に依らずに安定して送液することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るチューブポンプの全体構成図である。
【図２】図１のチューブポンプの変形例を示す図である。
【図３】図１のチューブポンプのもう１つの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の一実施形態に係るチューブポンプ１について図面を参照して説明する。
本実施形態に係るチューブポンプ１は、図１に示されるように、液体バッグ２から生体試料を処理する容器３に処理液を送液する際に使用される。本実施形態に係るチューブポンプ１は、複数のローラ４を有し該ローラ４を所定の回転軸５ａ回りに回転させる駆動部５と、ローラ４との間にチューブ６を挟んで押し潰す押さえ部７と、該押さえ部７に設けられたヒータ（加温部）８および温度センサ（温度測定部）９と、ヒータ８の温度を制御する制御部１０とを備えている。
【００１４】
駆動部５は、図示しないモータによって回転軸５ａを中心に回転させられる円板状のロータ５ｂを有し、該ロータ５ｂの外周上に複数（図示する例では３つ）のローラ４が間隔を空けて配置されている。各ローラ４は、回転軸５ａと略平行な軸（軸線）４ａ回りに回転可能にロータ５ｂに支持されている。
【００１５】
ロータ５ｂが回転軸５ａ回りに回転させられることにより、各ローラ４は環状の軌道上をその軸４ａに対して略直交する方向に移動させられる。これにより、ローラ４は、押さえ部７との間に挟まれたチューブ６を径方向に押し潰しながら該チューブ６上を転がって移動する。
駆動部５の、押さえ部７と反対側には、チューブ６と接触していないローラ４およびロータ５ｂを保護する保護部１１が設けられている。
【００１６】
押さえ部７は、ロータ５ｂの外周に沿って湾曲し、２つのローラ４との間でチューブ６を挟んで押さえる押さえ面７ａを有している。
ヒータ８は、シート状であり、押さえ面７ａ上に設けられている。
温度センサ９は、測定した温度の情報を制御部１０に送信する。
【００１７】
制御部１０は、温度センサ９から送信されてくる温度が所定温度になるように、ヒータ８の設定温度を調節し、または、ヒータ８をオンオフする。具体的には、温度センサ９により測定された温度が所定温度よりも高い場合は、ヒータ８の電源をオフにし、または、ヒータ８の設定温度を下降させ、一方温度センサ９により測定された温度が所定温度より低い場合は、ヒータ８の電源をオンにし、または、ヒータ８の設定温度を上昇させる。
【００１８】
所定温度は、使用されるチューブ６の材質や送液する液体の種類によって決定される。本実施形態においては、ローラ４と押さえ面７ａとに挟まれた位置においてチューブ６の温度が３７℃となるように決定される。所定温度は、例えば、チューブ６の、ローラ４と押さえ面７ａとに挟まれた位置の温度と、チューブ６との間にヒータ８および押さえ部７を介して配置された温度センサ９によって測定される温度との関係を予め測定しおくことにより、決定することができる。
【００１９】
このように構成されたチューブポンプ１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るチューブポンプ１を用いて液体バッグ２から容器３へ処理液を送液するには、液体バッグ２と容器３とに両端が接続された弾性を有するチューブ６を、押さえ面７ａと２つのローラ４との間に挟む。そして、ロータ５ｂを回転させることにより、２つのローラ４がチューブ６を押し潰しながらチューブ６上を移動させられて、液体バッグ２から容器３へ向けて処理液を送り出すことができる。
【００２０】
この場合に、本実施形態によれば、チューブ６としてＰＶＣ製などの温度によって弾性が変化しやすいものを使用しても、押さえ面７ａおよびローラ４によって押し潰される部分においては、チューブ６の温度が３７℃に保たれ、チューブ６が十分に弾性の高い状態に維持される。すなわち、室温などの使用条件に依らずに、ローラ４によるチューブ６の潰し量が一定に保たれ、また、ローラ４がチューブ６を押し潰したときにロータ５を回転させるモータへ過度な負荷がかかることがないので、安定して送液できるという利点がある。
【００２１】
本実施形態においては、ヒータ８を押さえ部７の押さえ面７ａに設けることとしたが、ヒータ８の配置はこれに限定されるものではなく、ヒータ８の熱が、チューブ６の、押さえ面７ａとローラ４とに挟まれた部分に十分に効率的に伝導される配置であればよい。
【００２２】
例えば、図２に示されるように、保護部１１が、ローラ４と接触させられる接触面１１ａを有し、該接触面１１ａにヒータ８が設けられていてもよい。この場合、押さえ面７ａと接触面１１ａの両方にヒータ８が設けられていてもよい。接触面１１ａにおいてヒータ８によって加温されたローラ４がその後にチューブ６と接触することにより、ローラ４からチューブ６へ熱が伝導され、チューブ６を加温することができる。
【００２３】
または、図３に示されるように、ローラ４にヒータ８を設け、ローラ４を直接加温してもよい。なお、図３において、制御部１０と各ヒータ８とは、図示しない配線により接続されている。
このように、ローラ４が加温される構成にしても、チューブ６の、押さえ面７ａとローラ４とに挟まれた部分を効率的に加温し、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
また、本実施形態においては、温度センサ９が、押さえ部７に設けられていることとしたが、温度センサ９の配置はこれに限定されるものはなく、押さえ面７ａとローラ４との間に挟まれた位置においてチューブ６の温度を測定することができる配置であればよい。例えば、温度センサ９は、図２に示されるように、保護部１１に設けられていてもよい。この場合にも、チューブ６の温度と、保護部１１において温度センサ９によって測定される温度との関係を予め測定しておくことにより、ヒータ８の設定される所定温度を決定することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１ チューブポンプ
２ 液体バッグ
３ 容器
４ ローラ
４ａ 軸（軸線）
５ 駆動部
５ａ 回転軸
５ｂ ロータ
６ チューブ
７ 押さえ部
７ａ 押さえ面
８ ヒータ（加温部）
９ 温度センサ（温度測定部）
１０ 制御部
１１ 保護部
１１ａ 接触面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行間隔を空けて配置された複数の軸線回りに回転可能に支持された複数のローラを有し、該複数のローラを環状の軌道に沿って前記軸線に直交する方向に移動させる駆動部と、
該駆動部の前記ローラとの間に弾性を有するチューブを挟んで径方向に押し潰す押さえ部と、
前記チューブを加温する加温部とを備えるチューブポンプ。
【請求項２】
前記加温部が、前記押さえ部に設けられている請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記加温部が、前記ローラに設けられている請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項４】
前記チューブの温度を測定する温度測定部と、
該温度測定部によって測定された温度が所定温度になるように前記加温部を制御する制御部とを備える請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項１】
平行間隔を空けて配置された複数の軸線回りに回転可能に支持された複数のローラを有し、該複数のローラを環状の軌道に沿って前記軸線に直交する方向に移動させる駆動部と、
該駆動部の前記ローラとの間に弾性を有するチューブを挟んで径方向に押し潰す押さえ部と、
前記チューブを加温する加温部とを備えるチューブポンプ。
【請求項２】
前記加温部が、前記押さえ部に設けられている請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記加温部が、前記ローラに設けられている請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項４】
前記チューブの温度を測定する温度測定部と、
該温度測定部によって測定された温度が所定温度になるように前記加温部を制御する制御部とを備える請求項１に記載のチューブポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１３２３８７（Ｐ２０１２−１３２３８７Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８６２９９（Ｐ２０１０−２８６２９９）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
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