チューブポンプ
【課題】流体を連続的に吐出する耐久性の高い小型のチューブポンプを提供すること。
【解決手段】弾力性を有するチューブ７の押圧及び押圧解除を繰り返し行うことでチューブ７内の流体を吐出しチューブ７内に流体を吸入するチューブポンプ１であって、チューブ７を挟むように配置され、互いに近接又は離間する少なくとも１組の押圧面を有する第１押圧部１１及び第２押圧部１３と、流体の逆流を防止する第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂとを、チューブ７の上流から下流に向けて第１逆止弁１９ａ、第１押圧部１１、第２逆止弁１９ｂ及び第２押圧部１３の順で備えて成り、第１押圧部１１で押し潰されるチューブ７の体積Ｖ１と第２押圧部１３で押し潰されるチューブ７の体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１であることを特徴とするチューブポンプ１。
【解決手段】弾力性を有するチューブ７の押圧及び押圧解除を繰り返し行うことでチューブ７内の流体を吐出しチューブ７内に流体を吸入するチューブポンプ１であって、チューブ７を挟むように配置され、互いに近接又は離間する少なくとも１組の押圧面を有する第１押圧部１１及び第２押圧部１３と、流体の逆流を防止する第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂとを、チューブ７の上流から下流に向けて第１逆止弁１９ａ、第１押圧部１１、第２逆止弁１９ｂ及び第２押圧部１３の順で備えて成り、第１押圧部１１で押し潰されるチューブ７の体積Ｖ１と第２押圧部１３で押し潰されるチューブ７の体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１であることを特徴とするチューブポンプ１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、チューブポンプに関し、さらに詳しくは、流体を連続的に吐出する耐久性の高い小型のチューブポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
弾力性を有するチューブを作動流体流路とし、外部からチューブを変形させる力を加えることにより流体の吸入及び吐出をさせる形式のポンプには、しごきポンプ、ローラポンプ、ペリスタルチックポンプ等の各種名称のものが知られている。これらは互いに名称を異にするものの、ポンプの基本的な構造原理は共通し、チューブ長手方向に沿って移動する回転押圧部材によるチューブの押圧、変形及び回転押圧部材の回転移動による連続的な変形でポンプとして作用する。このチューブは回転押圧部材と共に移動しないように常に所定の引張力がかかった状態に固定されている。つまり、このチューブにローラ等からなる回転押圧部材を複数押し当てて変形させることで隣接する回転押圧部材の間のチューブ内に密閉された作動室を画成し、この回転押圧部材がチューブ長手方向に沿って回転移動してチューブを扱くことで作動室を移動させてチューブ内の流体を移送、つまり吸入及び吐出させる。
【０００３】
ところで、このポンプはチューブの屈曲部に回転するように軸支された回転押圧部材を備える必要があるから、ポンプ自体の構造が大型になって配置スペースが大きくなるという問題がある。また、このポンプのチューブは張力を与えられた状態で固定され、かつ回転押圧部材によって扱かれるから、チューブが損傷しやすく、ポンプの耐久性を損なうという問題がある。
【０００４】
一方、他の形式のポンプとして、「微量液送ポンプ」に関する特許文献１には「弾性体の液送チューブの途中の側面に蠕動発生機構を押し付けて、前記液送チューブの一方から他方に液を送出する微量液送ポンプにおいて、前記液送チューブを挟んで一方側に前記液送チューブの長手方向に適宜長さを有する永久磁石を配置し、他方側に前記永久磁石の磁気吸引力によって吸引される磁性体よりなる可動子を配置し、前記永久磁石に前記永久磁石の起磁力を打ち消すためのコイルを巻回し、前記永久磁石の背面に逆Ｕ字形のヨークを固定して、前記ヨークの両端を可動子に空隙を介して対向するようにした電磁加圧装置を設けたことを特徴とする微量液送ポンプ」が記載されている。
【０００５】
この特許文献１に記載された微量液送ポンプは、チューブを常に張力をかけた状態に配設しかつチューブを扱く必要はないからポンプの耐久性を確保できる上、小型化もでき省スペースであるものの、連続して流体を吐出できず、例えば図３（ｃ）のように吐出休止期間すなわち吐出休止工程が存在する。このように吐出休止期間があると、流体を一定のペースで連続して吐出する必要のある用途、例えば医療用ポンプとして、利用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−５２２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の課題は、流体を連続的に吐出する耐久性の高い小型のチューブポンプを提供することに、ある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、弾力性を有するチューブの押圧及び押圧解除を繰り返し行うことで前記チューブ内の流体を吐出し前記チューブ内に流体を吸入するチューブポンプであって、前記チューブを挟むように配置され、互いに近接又は離間する少なくとも１組の押圧面を有する第１押圧部及び第２押圧部と、前記流体の逆流を防止する第１逆止弁及び第２逆止弁とを、前記チューブの上流から下流に向けて前記第１逆止弁、前記第１押圧部、前記第２逆止弁及び前記第２押圧部の順で備えて成り、前記第１押圧部で押し潰される前記チューブの体積Ｖ１と前記第２押圧部で押し潰される前記チューブの体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１であることを特徴とするチューブポンプである。
【０００９】
また、前記課題を解決するための手段として、
請求項２は、前記チューブが配設される第１配設面及び第２配設面を有する配設部と、前記配設部に配設された前記チューブを挟んで前記第１配設面及び前記第２配設面に対向配置された第１対向面及び第２対向面とを備え、前記第１押圧部は第１配設面及び第１対向面からなる１組の前記押圧面を有し、前記第２押圧部は第２配設面及び第２対向面からなる１組の前記押圧面を有していることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプであり、
請求項３は、前記第１配設面及び前記第２配設面は互いに対面するように略並行に配置され、前記配設部に配設された前記チューブの間に、前記第１対向面及び前記第２対向面を有し、前記第１配設面及び前記第２配設面の方向に向かって平行に往復運動する往復部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載のチューブポンプであり、
請求項４は、前記第１配設面及び前記第２配設面は互いに逆方向に面するように略並行に配置され、前記配設部に配設された前記チューブに臨む前記第１対向面及び前記第２対向面を有し、前記第１配設面及び前記第２配設面の方向に向かって平行に往復運動する往復部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載のチューブポンプである。
【００１０】
さらに、前記課題を解決するための手段として、
請求項５は、前記第１押圧部及び第２押圧部の少なくとも一方は、隣接する側板同士がその延在方向の両端部で回動自在に連結されて前記チューブの外周を囲繞する管状開閉壁から成り、前記１組の押圧面は、前記側板のうち前記チューブの押し潰し方向に垂直で前記チューブの軸線を通過する仮想線に対して一方の側に位置する複数の前記側板から成る第１押圧壁と、前記仮想線に対して他方の側に位置する複数の前記側板から成る第２押圧壁とで構成されることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプであり、
請求項６は、で前記押し潰し方向は垂直に交差する２方向であり、前記第１押圧部及び第２押圧部の少なくとも一方は２組の前記押圧面を有していることを特徴とする請求項５に記載のチューブポンプある。
【００１１】
さらにまた、前記課題を解決するための手段として、
請求項７は、第１逆止弁及び第２逆止弁の少なくとも一方は、前記チューブの外側に配置され、前記チューブを押し潰して閉塞する強制弁であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のチューブポンプであり、
請求項８は、前記強制弁は、請求項１〜６のいずれか１項に記載された前記第１押圧部又は前記第２押圧部を同じように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のチューブポンプであり、
請求項９は、第１逆止弁及び第２逆止弁の少なくとも一方は、前記チューブの内部に設けられた自立弁であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のチューブポンプである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係るチューブポンプは、チューブを挟むように配置され、互いに近接又は離間する少なくとも１組の押圧面を有する第１押圧部及び第２押圧部と、流体の逆流を防止する第１逆止弁及び第２逆止弁とを、チューブの上流から下流に向けて第１逆止弁、第１押圧部、第２逆止弁及び第２押圧部の順で備えて成るから、チューブの押圧及び押圧解除する機構が小型の簡略な構造であるうえ、チューブを扱くことなく単にチューブを押し潰す押圧及び押圧解除によって流体を逆流させることなく流体の吐出及び吸入が可能になる。したがって、この発明に係るチューブポンプは、チューブを損傷しにくく優れた耐久性を有すると共にチューブポンプ自体の構造が小さく配置スペースも低減できる。
【００１３】
また、この発明に係るチューブポンプは、第１押圧部で押し潰されるチューブの体積Ｖ１と第２押圧部で押し潰されるチューブの体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１であるから、第１押圧部で押し出された流体はその半分が第２押圧部に収容されて残りの半分が吐出され、第１押圧部の後に作用する第２押圧部で押し出された流体はその全部が吐出される。したがって、この発明に係るチューブポンプは、第１押圧部及び第２押圧部の交互押し潰しによって体積Ｖ２の流体を連続的に一定のペースで吐出できる。
【００１４】
したがって、この発明によれば、流体を連続的に吐出する耐久性の高い小型のチューブポンプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明に係るチューブポンプの一例であるチューブポンプを示す概略図である。
【図２】図２は、この発明に係るチューブポンプの一例であるチューブポンプの作用・機能を説明する概略説明図である。
【図３】図３は、この発明に係るチューブポンプの別の一例であるチューブポンプを説明する概略説明図である。
【図４】図４は、この発明に係るチューブポンプのまた別の一例であるチューブポンプを説明する概略説明図である。
【図５】図５は、この発明に係るチューブポンプのまた別の一例であるチューブポンプにおける第１押圧部の断面を示す概略断面図である。
【図６】図６は、この発明に係るチューブポンプのさらにまた別の一例であるチューブポンプを説明する概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明に係るチューブポンプは、弾力性を有するチューブの押圧及び押圧解除を繰り返し行うことで、チューブ内の流体を吐出し、チューブ内に流体を吸入するチューブポンプである。この発明に係るチューブポンプは、原理的には容積式ポンプに分類され、チューブを作動流体流路として流体の吸入及び吐出をさせる形式のポンプである点で、ローラポンプ、ペリスタルチックポンプ等と共通するが、チューブ長手方向に沿って移動しチューブを扱く回転押圧部材に代えて、チューブに沿って配置され、チューブを径方向に押し潰す押圧部を備え、このようなチューブの押圧及び押圧解除によって流体の吸入及び吐出する点で、チューブの押圧機構並びに流体の吸入及び吐出機構が異なる。この発明に係るチューブポンプにおける押圧部は、チューブを扱くのではなく、チューブを径方向に押し潰して流体を吸入及び吐出するから、チューブを所定の引張力がかかった状態に固定しなくてもよく、チューブの配設状態も特に限定されず、直線状にも屈曲した状態にも配設することができる。そして、後述するように、この発明に係るチューブポンプにおける押圧部はローラポンプの回転押圧部材に比して小型で簡略な構造を有している。
【００１７】
この発明に係るチューブポンプにおける押圧部は、チューブを挟むように配置された少なくとも１組の押圧面を有している。１組の押圧面は、互いに近接してチューブの内部流路を閉塞するまでチューブを押し潰すと共に、チューブを押し潰すまで近接した状態から互いに離間してチューブの内部流路を開通させる。したがって、１組の押圧面はこのように機能するように構成され、配置されている。
【００１８】
このような押圧部の第１例として、例えば、チューブを配設し互いに対面する配設面と、この配設部に配設されたチューブを挟んで配設面に対向するように配置された対向面とを有し、対向面が配設面に近接又は離間するように往復運動する押圧部が挙げられる。
【００１９】
押圧部の第２例として、例えば、チューブを配設し互いに逆方向に面する配設面と、この配設部に配設されたチューブを挟んで配設面に対向するように配置された対向面とを有し、対向面が配設面に近接又は離間するように往復運動する押圧部が挙げられる。
【００２０】
押圧部の第３例として、例えば、隣接する側板同士がその延在方向の両端部で回動自在に連結されてチューブの外周を囲繞する管状開閉壁で構成される押圧面を有する押圧部が挙げられる。この管状開閉壁において、１組の押圧面は、管状開閉壁を形成する複数の側板のうち、チューブの押し潰し方向に垂直でチューブの軸線を通過する仮想線に対して一方の側に位置する複数の側板から成る第１押圧壁と、仮想線に対して他方の側に位置する複数の側板から成る第２押圧壁とに区分され、これら第１押圧壁と第２押圧壁とが互いに近接又は離間するように、なっている。
【００２１】
この発明に係るチューブポンプは、少なくとも２つの押圧部すなわち第１押圧部及び第２押圧部を有している。第１押圧部及び第２押圧部それぞれは押圧部のいずれをも採用することができ、複数の押圧部を組み合わせることもできる。
【００２２】
この発明に係るチューブポンプにおいて、第１押圧部及び第２押圧部は互いに連続して機能することで流体を吸入し吐出する。このように第１押圧部及び第２押圧部が所謂「二連ポンプ」のように交互に機能することによって、所謂「二連ポンプ」と同様に一方の押圧部による脈動が他方の押圧部によって弱められるから、１つの押圧部を備えた所謂「一連ポンプ（単連ポンプとも称する。）」に特有の大きな脈動を生じることなく、流体を吐出できる。
【００２３】
この発明に係るチューブポンプにおいて、第１押圧部及び第２押圧部は、チューブに沿って配置されており、具体的には、第１押圧部はチューブの上流側に、第２押圧部はチューブの下流側にそれぞれ配置される。そして、第１押圧部の第１被押潰領域の体積Ｖ１及び第２押圧部の第２被押潰領域の体積Ｖ２それぞれは吐出する流体の体積に応じて適宜に設定され、一連ポンプに特有の大きな脈動を生じることなく一定体積の流体を連続して吐出するには、第１押圧部の第１被押潰領域の体積Ｖ１と第２押圧部の第２被押潰領域の体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）は２：１に設定される。ここで、体積Ｖ１は第１押圧部が複数存在する場合にはこれらの合計体積であって被押圧状態から閉塞状態に至るまでに押し潰される第１被押潰領域の体積であり、体積Ｖ２は第２押圧部が複数存在する場合にはこれらの合計体積であり、被押圧状態から閉塞状態に至るまでに押し潰される第２被押潰領域の体積である。
【００２４】
この発明に係るチューブポンプにおける第１逆止弁及び第２逆止弁は、流体の逆流を防止する弁であればよく、チューブの外側に配置され、チューブを押し潰して閉塞する所謂「強制弁」、チューブの内部に設けられた所謂「自立弁」等、公知の弁機構を用いることができる。所謂「強制弁」はチューブを押し潰して閉塞する弁機構であるから前記押圧部で代用することもできる。また、所謂「自立弁」はチューブに予め装着又は内蔵されている弁を用いることもでき、この場合は、チューブとして逆止弁内蔵チューブを用いることができる。
【００２５】
このような構成を有し、前記のように機能する、この発明に係るチューブポンプは、押圧部が小型簡略であるからチューブポンプ自体の構造が小さく配置スペースも低減できるにもかかわらず、流体を逆流させることなく連続的に一定のペースで同体積の流体を吐出でき、さらに、チューブが損傷しにくく優れた耐久性を発揮する。特にチューブとして逆止弁内蔵チューブを用いるとチューブポンプ自体の構造をさらに小さくかつ簡略化できる。したがって、この発明に係るチューブポンプは流体を連続的に吐出する耐久性の高い小型のチューブポンプである。
【００２６】
この発明に係るチューブポンプにおいて、弾力性を有するチューブは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコーン樹脂、塩化ビニール、合成ゴム等の可撓性を有する材料で管体として形成されている。このチューブは流体を移送する移送路となる。この発明に係るチューブポンプにおいて、チューブは、一般的なチューブすなわち単なる中空管状のチューブを用いることができ、また、チューブポンプ自体の構造をさらに小さくかつ簡略化するには、逆止弁内蔵チューブ、例えば、電磁駆動ベローズポンプのダックビル型逆止弁内臓ベローズと類似の構造等を用いることができる。
【００２７】
この発明に係るチューブポンプの一例を、図面を参酌して、説明する。この発明に係るチューブポンプの一例であるチューブポンプ１を図１及び図２に示す。図１は、チューブポンプ１を示す概略図であり、図２はチューブポンプ１の作用・機能を説明する概略説明図であり、チューブポンプ１における流体の吸入及び吐出機構が順に図２（ａ）〜図２（ｄ）に示されている。このポンプ１は、第１押圧部及び第２押圧部の双方に前記第１例の押圧部が採用されている。このチューブポンプ１は、弾力性を有するチューブ７の押圧及び押圧解除を繰り返し行うことでチューブ７内の流体を吐出し、チューブ７内に流体を吸入するチューブポンプであって、第１押圧部１１、第２押圧部１３、第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂを備えている。
【００２８】
このチューブポンプ１は、チューブが配設される第１配設面１５ａ及び第２配設面１５ｂを有する配設部１４と、配設部１４に配設されたチューブ７を挟んで第１配設面１５ａに対向配置された第１対向面１２ａと、配設部１４に配設されたチューブ７を挟んで第２配設面１５ｂに対向配置された第２対向面１２ｂとを備えており、第１押圧部１１は第１配設面１５ａ及び第１対向面１２ａからなる１組の押圧面を有し、第２押圧部１３は第２配設面１５ｂ及び第２対向面１２ｂからなる１組の押圧面を有している。
【００２９】
このチューブポンプ１は、より具体的には、第１配設面１５ａ及び第２配設面１５ｂは互いに対面するように略並行に配置されており、配設部１４に配設されたチューブ７の間、すなわち、第１配設面１５ａ及び第２配設面１５ｂに屈曲するように配設されたチューブ７の屈曲部７ａの内部に、第１対向面１２ａ及び第２対向面１２ｂを有し、第１配設面１５ａ及び第２配設面１５ｂの方向に向かって平行に往復運動する往復部材１０を備えている。
【００３０】
図１及び図２により更に詳細に説明すると、このチューブポンプ１は、ポンプ本体（図示しない。）に互いに並行になるように立設された３つの第１配設壁１４ａ、第２配設壁１４ｂ及び第３配設壁１４ｃを有する配設部１４と、第２配設壁１４ｂ及び第３配設壁１４ｃの間に配置され、第１対向面１２ａ及び第２対向面１２ｂとして機能する底面及び頂面を有する往復部材１０と、各第１配設壁１４ａ、第２配設壁１４ｂ及び第３配設壁１４ｃを貫通するように設けられ、往復部材１０に連結する貫通軸１６と、第１配設壁１４ａ及び貫通軸１６の頭部の間に配置された付勢部材１７と、第３配設壁１４ｃの第２配設壁１４ｂと反対側に連設され、貫通軸１６をその軸線方向に前後進させる駆動部材１８と、配設部１４に配設されたチューブ７と、第２配設壁１４ｂの端部例えば端面に対向配置された第１逆止弁１９ａと、第２配設壁１４ｂに配設されたチューブ７の下流側であって往復部材１０の端部例えば端面に対向配置され、第１逆止弁１９ａと連動する第２逆止弁１９ｂとを備えている。
【００３１】
配設部１４における第１配設壁１４ａ、第２配設壁１４ｂ及び第３配設壁１４ｃそれぞれは互いに略並行となる表面を有しており、これら表面に沿ってチューブ７が略Ｓ字状に配設されている。具体的には、チューブ７は、第２配設壁１４ｂの両表面に約１８０°に屈曲するように略Ｕ字状に配設されると共に、第２配設壁１４ｂと第３配設壁１４ｃとの間に配置された往復部材１０の周囲に沿って約１８０°に屈曲するように略Ｕ字状に配設されて、全体として配設部１４に略Ｓ字状に配設されている。このとき、チューブ７は、第２配設壁１４ｂ及び往復部材１０で大きく変動しないように略Ｓ字状に配設されており、したがって、チューブ７の軸線方向に張力をかけた状態に固定されていない。第２配設壁１４ｂの第１配設面１５ａは第１対向面１２ａよりも大きな面積を有しており、また、第３配設壁１４ｃの第２配設面１５ｂは第２対向面１２ｂよりも大きな面積を有している。第２配設壁１４ｂ及び第３配設壁１４ｃの距離はチューブ７の外径、１回で吐出する流体の吐出量すなわち第１押圧部１１及び第２押圧部１３の寸法並びに可動範囲等に応じて適宜に設定される。
【００３２】
往復部材１０は、第１押圧部１１を形成する基体１０ａと、この基体１０ａ上に連設され、第２押圧部１３を形成する先端部１０ｂとからなる。基体１０ａ及び先端部１０ｂそれぞれは一方向に延在する棒状体、柱体、板体等であればよく、この例においてはいずれも柱体に形成されている。基体１０ａの先端部１０ｂが形成されていない側の平面が第１対向面１２ａとなり、先端部１０ｂの基体１０ａに連設されていない側の平面が第２対向面１２ｂとなり、第１対向面１２ａと第２対向面１２ｂとは略平行になっている。すなわち、この往復部材１０は、第１対向面１２ａとして機能する平面を有する基体１０ａと第２対向面１２ｂとして機能する平面を有する先端部１０ｂとを有し、基体１０ａと先端部１０ｂとの端面がほぼ面一となるように形成されている。往復部材１０における第１対向面１２ａ及び第２対向面１２ｂは、第１押圧部１１で挟まれた第１被押潰領域８の全体積Ｖ１と第２押圧部１３で挟まれた第２被押潰領域９の全体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１になるように、その寸法が設定されている。
【００３３】
貫通軸１６は、配設部１４に配設されたチューブ７に干渉しないように、かつ、第１配設面１５ａに配設されたチューブ７の軸線方向に沿って２本設けられている。この貫通軸１６それぞれは、駆動部材１８に接続されて直線運動し、往復部材１０を同期して往復運動させる。
【００３４】
付勢部材１７及び駆動部材１８は貫通軸１６を直線運動させる。付勢部材１７はコイルスプリングで構成され、駆動部材１８は電磁石で構成されている。
【００３５】
チューブ７は前記のとおりであり、逆止弁を内蔵していない通常のチューブである。
【００３６】
第１逆止弁１９ａは、第２配設壁１４ｂの端部に配置され、第２配設壁１４ｂの両表面を囲繞するように配設されたチューブ５の屈曲部を閉塞する弁体である。第２逆止弁１９ｂは、往復部材１０の端部、すなわち、第１押圧部１１と第２押圧部１３との間に配置され、往復部材１０の端部を取り囲むように配設されたチューブ５の屈曲部を閉塞する弁体である。
【００３７】
第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂそれぞれは、チューブ７の屈曲部を押し潰して閉塞することができればよく、例えば、錐状に形成されている。第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂは、電磁石等の駆動部材に接続されており、いずれか一方がチューブ７を閉塞する場合には他方がチューブを開通させるように、互いに連動するように連結されている。
【００３８】
このような構成を有するチューブポンプ１において、第１押圧部１１は、第１配設面１５ａに配設されたチューブ７を、第１配設面１５ａと共に第１配設面１５ａに略垂直な方向に沿って挟むように配置された第１対向面１２ａで構成され、第１配設面１５ａ及び第１対向面１２ａで挟まれ、第１対向面１２ａが第１配設面１５ａに近接して押し潰す第１被押潰領域８をチューブ７に形成する。また、第２押圧部１３は、図１及び図２に示されるように、第２配設面１５ｂに配設されたチューブ７を、第２配設面１５ｂと共に第２配設面１５ｂに略垂直な方向に沿って挟むように配置された第２対向面１２ｂで構成され、第２配設面１５ｂ及び第２対向面１２ｂで挟まれ、第２対向面１２ｂが第２配設面１５ｂに近接して押し潰す第２被押潰領域９をチューブ７に形成する。
【００３９】
前記構成を有するチューブポンプ１における流体の吸入及び吐出機構を、図２を使用して更に詳細に説明する。チューブポンプ１は、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が交互に押圧及び押圧解除するように機能することによって流体を吸入及び吐出する。このチューブポンプ１において、図１に示されるように、配設部１４に略Ｓ字状になるようにチューブ７が配設されている。このときチューブ７内には送液される流体が充填されていていない空の状態でもよい。
【００４０】
チューブポンプ１における流体の吸入及び吐出機構を、第２押圧部１１による流体の吐出工程が終了した後に第１押圧部１１による流体の吐出工程から順に説明する。
【００４１】
図２は、この発明に係るチューブポンプの一例のチューブポンプにおける流体の吸入及び吐出機構を説明する概略図であり、図２（ａ）は第１押圧部１１が流通状態で第２押圧部１１が閉塞状態にあり、第１逆止弁１９ａが閉塞状態で第２逆止弁１９ｂが開放状態にある配置を示す図であり、図２（ｂ）は第１押圧部１１が閉塞状態で第２押圧部１３が流通状態にあり、第１逆止弁１９ａが閉塞状態で第２逆止弁１９ｂが開放状態にある配置を示す図であり、図２（ｃ）は第１押圧部１１が閉塞状態で第２押圧部１３が流通状態にあり、第１逆止弁１９ａが開放状態で第２逆止弁１９ｂが閉塞状態にある配置を示す図であり、図２（ｄ）は第１押圧部１１が流通状態で第２押圧部１３が閉塞状態であり、第１逆止弁１９ａが開放状態で第２逆止弁１９ｂが閉塞状態にある配置を示す図である。
【００４２】
チューブポンプ１における第２弁操作工程が終了した状態が図２（ａ）に示されている。この状態は、第１押圧部１１が流通状態で第２押圧部１３が閉塞状態にあり、第１逆止弁１９ａが閉塞状態で第２逆止弁１９ｂが開放状態にある。この状態に次ぐ第１押圧部１１による流体を吐出する吐出工程が実施される。具体的には、往復部材１０すなわち第１対向面１２ａが貫通軸１６、付勢部材１７（図２において図示しない。）及び駆動部材１８（図２において図示しない。）によって第１配設面１５ａに近接するように移動する。そうすると、図２（ｂ）に示されるように、第１対向面１２ａと第１配設面１５ａとで第１被押潰領域８を閉塞すると共に、第２対向面１２ｂが第２配設面１５ｂから離間して第２対向面１２ｂと第２配設面１５ｂとで閉塞されていた第２被押潰領域９が開通する。このとき、第１逆止弁１９ａが閉塞状態で第２逆止弁１９ｂが開放状態にあるから、第１被押潰領域８に吸入されている流体は、下流方向に圧送され、第１被押潰領域８から圧送される流体の半分が開通した第２被押潰領域９に一時的に吸入され、残りの半分の流体が第２被押潰領域９に収容されず、そのまま第２被押潰領域９を通過して吐出される。このようにして、第１被押潰領域８に吸入されている０．５Ｖ１＝Ｖ２分の流体を吐出工程が終了する。
【００４３】
次いで、吐出工程の後に第１弁操作工程が実施される。具体的には、図２（ｃ）に示されるように、往復部材１０が静止したまま、第１逆止弁１９ａが開放状態に移行し、第２逆止弁１９ｂが閉塞状態に移行して、第１弁操作工程が終了する。
【００４４】
次いで、第１弁操作工程の後に吸入吐出工程が実施される。具体的には、図２（ｄ）に示されるように、往復部材１０が貫通軸１６、付勢部材１７（図２において図示しない。）及び駆動部材１８（図２において図示しない。）によって第２配設面１５ｂに近接するように移動する。そうすると、第１対向面１２ａが第１配設面１５ａから離間して第１対向面１２ａと第１配設面１５ａとで閉塞されていた第１被押潰領域８が開通すると共に、第２対向面１２ｂと第２配設面１５ｂとで第２被押潰領域９を閉塞する。このとき、第１逆止弁１９ａが開放状態で第２逆止弁１９ｂが閉塞状態にあるから第１被押潰領域８の開通によって体積Ｖ１の流体が第１被押潰領域８に吸入されると共に、第２被押潰領域９に吸入されている体積Ｖ２の流体は下流方向に吐出される。このようにして、第１被押潰領域８に体積Ｖ１の流体が吸入されると共に第２被押潰領域９に一時的に吸入されている体積Ｖ２の流体が吐出される吸入吐出工程が終了する。
【００４５】
次いで、吸入吐出工程の後に第２弁操作工程が実施される。具体的には、図２（ａ）に示されるように、往復部材１０が静止したまま、第１逆止弁１９ａが閉塞状態に移行し、第２逆止弁１９ｂが開放状態に移行して、第２弁操作工程が終了する。
【００４６】
このようにして第２弁操作工程が終了すると、チューブポンプ１における吸入・吐出工程の１サイクルが終了する。引き続き流体を吐出する場合には、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示されるように、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程の２サイクル目が１サイクル目と同様にして、実施される。すなわち、２サイクル目を実施すると、第１押圧部１１と第２押圧部１３とが交互に機能して流体を吸入及び吐出する。
【００４７】
このように、チューブポンプ１によれば、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程が連続して実施され、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が交互に機能して、Ｖ１の体積分の流体が２回の吐出工程が実施されるうちに吸入され、（１／２）Ｖ１の体積分の流体が２回に分けて連続して吐出される。このように、チューブポンプ１は、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が所謂「二連ポンプ」のように交互に機能することによって、１つの押圧部を備えた所謂「一連ポンプ」に特有の大きな脈動を生じることなく連続的に一定のペースで流体を吐出できる。そして、チューブポンプ１は、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が交互に機能するときに第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂが閉塞状態及び開放状態を適宜に移行するから流体の逆流を防止できる。また、チューブポンプ１は、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が前記したように小型の簡略な構造であるから、チューブポンプ１自体の構造が小さく配置スペースも低減できるにもかかわらず、チューブ７が損傷しにくく優れた耐久性を発揮する。したがって、チューブポンプ１は小型であるにもかかわらず耐久性が高く流体を逆流させることなく連続的に吐出できる。
【００４８】
この発明に係るチューブポンプの別の一例を、図３を参酌して、説明する。この発明に係るチューブポンプの別の一例であるチューブポンプ２は、第１押圧部及び第２押圧部の双方に前記第２例の押圧部が採用されている。このチューブポンプ２は、チューブ７の押圧及び押圧解除を繰り返し行うことでチューブ７内の流体を吐出し、チューブ７内に流体を吸入するチューブポンプであって、第１押圧部２１、第２押圧部２３、第１逆止弁２９ａ及び第２逆止弁２９ｂを備えている。
【００４９】
このチューブポンプ２は、直線状に配設されたチューブ７の配設方向に沿って第１押圧部２１及び第２押圧部２３が直線状に配置されている点においてチューブポンプ１と異なる。すなわち、チューブポンプ２は、チューブ７が配設される第１配設面２５ａ及び第２配設面２５ｂを有する配設部２４と、配設部２４に配設されたチューブ７を挟んで第１配設面２５ａに対向配置された第１対向面２２ａと、配設部２４に配設されたチューブ７を挟んで第２配設面２５ｂに対向配置された第２対向面２２ｂとを備えており、第１押圧部２１は第１配設面２５ａ及び第１対向面２２ａからなる１組の押圧面を有し、第２押圧部２３は第２配設面２５ｂ及び第２対向面２２ｂからなる１組の押圧面を有している。
【００５０】
このチューブポンプ２は、より具体的には、第１配設面２５ａ及び第２配設面２５ｂは互いに逆方向に面するように略並行で直列に配置されており、配設部２４に配設されたチューブ７に臨む第１対向面２２ａ及び第２対向面２２ｂを有し、第１配設面２５ａ及び第２配設面２５ｂの方向に向かって平行に往復運動する往復部材２０を備えている。
【００５１】
図３により更に詳細に説明すると、このチューブポンプ２は、ポンプ本体（図示しない。）に互いに並行で一方向に沿って離間するように立設された２つの第１配設壁２４ａ及び第２配設壁２４ｂを有する配設部２４と、第１配設壁２４ａ及び第２配設壁２５ｂそれぞれに面する第１対向面２２ａ及び第２対向面２２ｂを有する往復部材２０と、配設部２４に配設されたチューブ７と、第１配設壁２４ａの上流側端部近傍に対向配置された第１逆止弁２９ａと、第１押圧部２１及び第２押圧部２３の間に位置するように配置された第２逆止弁２９ｂとを備えている。
【００５２】
配設部２４における第１配設壁２４ａ及び第２配設壁２４ｂそれぞれは、チューブ７の外径と略同一の間隔をあけて互いに略並行となると共に、互いに対面しないように直列に配置された第１配設面２５ａ及び第２配設面２５ｂを有している。チューブ７は、第１配設壁２４ａの第１配設面２５ａに沿って直線状に配設されると共に、第２配設壁１４ｂの第２配設面２５ｂに沿って直線状に配設されて、全体として配設部２４に直線状に配設されている。このとき、チューブ７は、チューブ７の軸線方向に張力をかけた状態に固定されていない。第１配設壁２４ａの第１配設面２５ａは第１対向面２２ａよりも大きな面積を有しており、また、第２配設壁２５ｂの第２配設面２５ｂは第２対向面２２ｂよりも大きな面積を有している。
【００５３】
往復部材２０は、軸体２０ａと軸体２０ａの一端部から略垂直に延在する第１アーム２０ｂと軸体２０ａの他端部から第１アーム２０ｂと逆方向に向かって略垂直に延在する第２アーム２０ｃとを有し、略Ｓ字状になっている。軸体２０ａは一方向に延在する棒状体、柱体、板体等に形成され、第１アーム２０ｂと第２アーム２０ｃとを一体的に連結している。第１アーム２０ｂは、軸体２０ａの軸線方向に平坦な表面を有する注状体又は板体に形成され、軸体２０ａの他端部に面する表面が第１対向面２２ａとして機能する。第２アーム２０ｃは、軸体２０ａの軸線方向に平坦な表面を有する注状体又は板体に形成され、軸体２０ａの一端部に面する表面が第２対向面２２ｂとして機能する。往復部材２０における第１対向面２２ａ及び第２対向面２２ｂは、第１押圧部２１で挟まれた第１被押潰領域８の全体積Ｖ１と第２押圧部２３で挟まれた第２被押潰領域９の全体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１になるように、その寸法が設定されている。往復部材２０において、軸体２０ａの軸線長さ、第１アーム２０ｂの厚さ及び第２アーム２０ｃの厚さ等は、第１押圧部２１又は第２押圧部２３のいずれか一方が閉塞状態となるように、調整されるのが好ましい。
【００５４】
チューブ７は逆止弁を１つ内蔵している逆止弁内蔵チューブであって、この内蔵逆止弁が第１押圧部２１及び第２押圧部２３の間に配置され第２逆止弁２９ｂとして機能するように、配設部２４に配設されている。第２逆止弁２９ｂは、公知の構造を有していればよく、例えば、チューブ７の内壁に流体の流通方向下流側に向かって延在する少なくとも１つの舌片であり、流体が逆流すると舌片が押し戻されて流路を塞ぐようになっている。
【００５５】
第１逆止弁２９ａは、第１配設壁２４ａに対向するように配置され、チューブ７を押し潰して閉塞する弁体である。この逆止弁２９ａは、単独で機能すること以外はチューブポンプ１の第１逆止弁１９ａと基本的に同様である。
【００５６】
このような構成を有するチューブポンプ２において、第１押圧部２１は、第１配設面２５ａに配設されたチューブ７を、第１配設面２５ａと共に第１配設面２５ａに略垂直な方向に沿って挟むように配置された第１対向面２２ａで構成され、第１配設面２５ａ及び第１対向面２２ａで挟まれ、第１対向面２２ａが第１配設面２５ａに近接して押し潰す第１被押潰領域８をチューブ７に形成する。また、第２押圧部２３は、第２配設面２５ｂに配設されたチューブ７を、第２配設面２５ｂと共に第２配設面２５ｂに略垂直な方向に沿って挟むように配置された第２対向面２２ｂで構成され、第２配設面２５ｂ及び第２対向面２２ｂで挟まれ、第２対向面２２ｂが第２配設面２５ｂに近接して押し潰す第２被押潰領域９をチューブ７に形成する。
【００５７】
前記構成を有するチューブポンプ２は第１押圧部２１及び第２押圧部２３の配置並びに第２逆止弁２９ｂの流体圧による自動開閉が異なること以外はチューブポンプ１と基本的に同様であり、チューブポンプ２の流体の吸入及び吐出機構はチューブポンプ１の流体の吸入及び吐出機構と基本的に同様である。すなわち、チューブポンプ２は第１押圧部２１及び第２押圧部２３が交互に押圧及び押圧解除するように機能することによって流体を吸入及び吐出する。
【００５８】
すなわち、第１押圧部２１による流体を吐出する吐出工程は、往復部材２０が第１配設面２５ａに近接するように移動して第１被押潰領域８が閉塞される共に第２被押潰領域９が開通されることで、実施される。そうすると、チューブポンプ１と同様に、第１被押潰領域８に吸入されている０．５Ｖ１＝Ｖ２分の流体を逆流されることなく吐出する。
【００５９】
次いで、第１逆止弁２９ａが開放状態に移行して第１弁操作工程が実施される。
【００６０】
次いで、吸入吐出工程は、往復部材２０が第２配設面２５ｂに近接するように移動して第２被押潰領域９が閉塞される共に第１被押潰領域８が開通されることで、実施される。そうすると、チューブポンプ１と同様に、第１被押潰領域８に体積Ｖ１の流体が吸入されると共に第２被押潰領域９に一時的に吸入されている体積Ｖ２の流体が吐出される。
【００６１】
次いで、第１逆止弁２９ａが閉塞状態に移行して第２弁操作工程が実施される。
【００６２】
このようにしてチューブポンプ２における吸入・吐出工程の１サイクルが終了する。引き続き流体を吐出する場合には、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程の２サイクル目が１サイクル目と同様にして、実施される。すなわち、２サイクル目を実施すると、第１押圧部２１と第２押圧部２３とが交互に機能して流体を吸入及び吐出する。
【００６３】
更に、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程が連続して実施され、第１押圧部２１及び第２押圧部２３が交互に機能して、Ｖ１の体積分の流体が２回の吐出工程が実施されるうちに吸入され、（１／２）Ｖ１の体積分の流体が２回に分けて連続して吐出される。このように、チューブポンプ２は、第１押圧部２１及び第２押圧部２３が所謂「二連ポンプ」のように交互に機能することによって、１つの押圧部を備えた所謂「一連ポンプ」に特有の大きな脈動を生じることなく連続的に一定のペースで流体を吐出できる。第１押圧部２１及び第２押圧部２３が交互に機能するときに第１逆止弁２９ａ及び第２逆止弁２９ｂが閉塞状態及び開放状態を適宜に移行するから流体の逆流を防止できる。また、第１押圧部２１及び第２押圧部２３が前記したように小型の簡略な構造であるから、チューブポンプ２自体の構造が小さく、配置スペースも低減できるにもかかわらず、チューブ７が損傷しにくく優れた耐久性を発揮する。さらに、チューブ７を直線状に配設できるから、チューブ７を屈曲して配設するスペースを確保できなくてもチューブポンプ２を直線的な小スペースに装着できる。したがって、チューブポンプ２は小型であるにもかかわらず耐久性が高く流体を連続的に吐出できる。
【００６４】
この発明に係るチューブポンプのまた別の一例を、図４及び図５を参酌して、説明する。この発明に係るチューブポンプの一例であるチューブポンプ３は、第１押圧部及び第２押圧部の双方に前記第３例の押圧部が採用されている。このチューブポンプ３は、弾力性を有するチューブ７の押圧及び押圧解除を繰り返し行うことでチューブ７内の流体を吐出し、チューブ７内に流体を吸入するチューブポンプであって、第１押圧部３１、第２押圧部３３、第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂを備えている。
【００６５】
このチューブポンプ３は、チューブ７と、チューブ７が配設される基板３８と、基板３８の表面に配設されたチューブ７を挟むように配置された第１押圧部３１及び第２押圧部３３と、基板３８の表面に配設されたチューブ７を挟むように配置された第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂとを備え、チューブ７の配設方向の上流側から下流側に向かって、第１逆止弁３６ａ、第１押圧部３１、第２逆止弁３６ｂ及び第２押圧部３３の順で、間隔を空けて直列に配列されている。
【００６６】
第１押圧部３１は、隣接する側板３４ａ〜３４ｄがその延在方向の両端部で回動自在に連結されて成る管状開閉壁３０Ａと、この管状開閉壁３０Ａを支持すると共にチューブ７に対して近接又は離間するように変形させる支持駆動部３９とを備えている。
【００６７】
管状開閉壁３０Ａは、図５に示されるように、４枚の側板３２ａ〜３２ｄがそれぞれ自身の両端部で枢軸３５ａ〜３５ｄにより連結されており、枢軸３５ａ〜３５ｄに垂直な断面が正方形の管状体になっている。すなわち、管状開閉壁３０Ａにおいて、４枚の側板３２ａ〜３２ｄそれぞれがチューブ７を押圧する押圧壁として、具体的には、第１押圧壁３２ａ、第２押圧壁３２ｂ、第３押圧壁３２ｃ及び第４押圧壁３２ｄとして、機能し、枢軸３５ａ〜３５ｄは連結軸線とも称することができる。この管状開閉壁３０Ａは、その内部にチューブ７が挿通されており、第１被押潰領域８となるチューブ７の外周を囲繞している。したがって、側板３２ａ〜３２ｄそれぞれは、平坦な板状部材であり、その軸線長さは、第１押圧部３１で挟まれた第１被押潰領域８の全体積Ｖ１と後述する第２被押潰領域９の全体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１になるように、設定されている。
【００６８】
支持駆動部３９は、管状開閉壁３０Ａにおけるチューブ７の側方に配置された１組の枢軸３５ａ及び３５ｃそれぞれの軸線方向両端部を支持する支持体３９ａと、基板３８上にチューブ７の軸線に対して略垂直に設置され、支持体３９ａを案内する軌条３９ｂと、支持体３９ａをチューブ７に対して近接又は離間するように移動する駆動部材３９ｃとを備えている。
【００６９】
第１押圧部３１における４つの支持体３９ａにおいて、同一の枢軸を支持する２つの支持体３９ａは駆動部材３９ｃに連結する一方の支持体３９ａの移動によって他方の支持体３９ａが枢軸を介して連動するように構成されており、また、チューブ７を挟んで対向配置された２つの支持体３９ａはチューブ７の外周面からの距離が同一となるように、例えば図示しない連結部で連結され、構成されている。軌条３９ｂは支持体３９ａの底部に係合して、チューブ７に対する支持体３９ａの近接移動又は離間移動を案内する。同一の枢軸を支持する２つの支持体３９ａを案内する２本の軌条３９ｂは、その後方又は途中でチューブ７の軸線に沿って延在し、互いに連結している。駆動部材３９ｃは支持体３９ａに接続されており、支持体３９ａを移動させる。駆動部材３９ｃは例えばモータ等を採用できる。
【００７０】
支持駆動部３９で支持された管状開閉壁３０Ａは、互いに対向する１組の枢軸が近接することによって、この一組の枢軸で連結された隣接する２枚の側板が押圧面として機能してチューブ７を押圧する。このとき、この残りの１組の枢軸は互いにチューブ７から離間する。具体的には、チューブ７を囲繞するように配置された管状開閉壁３０Ａを形成する４枚の側板３２ａ〜３２ｄは、第１開閉態様として、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、チューブ７の押し潰し方向に垂直でチューブ７の軸線を通過する仮想水平線Ｌ１に対して一方の側に位置する２枚の側板３２ａ及び３２ｂから成る第１押圧壁３１ａと、仮想水平線Ｌ１に対して他方の側に位置する２枚の側板３２ｃ及び３２ｄから成る第２押圧壁３１ｂとに区分され、第１押圧壁３１ａを連結する枢軸３５ｂと第２押圧壁３１ｂを連結する枢軸３５ｄとが近接又は図５（ａ）に示される初期状態まで離間することによって、第１押圧壁３１ａと第２押圧壁３１ｂとが互いに近接又は離間して、チューブ７の押圧及び押圧解除が可能になっている。
【００７１】
また、側板３２ａ〜３２ｄは、第２開閉態様として、図５（ａ）及び図５（ｃ）に示されるように、仮想水平線Ｌ１に垂直でチューブ７の軸線を通過する仮想垂直線Ｌ２に対して一方の側に位置する２枚の側板３２ａ及び３２ｄから成る第３押圧壁３１ｃと、仮想垂直線Ｌ２に対して他方の側に位置する２枚の側板３２ｂ及び３２ｃから成る第４押圧壁３１ｄとに区分され、第３押圧壁３１ｃを連結する枢軸３５ａと第４押圧壁３１ｄを連結する枢軸３５ｃとが近接又は図５（ａ）に示される初期状態まで離間することによって、第３押圧壁３１ｃと第４押圧壁３１ｄとが互いに近接又は離間して、チューブ７の押圧及び押圧解除が可能になっている。このように、この管状開閉壁３０Ａはチューブ７の押し潰し方向が互いに垂直に交差する二方向、すなわち、仮想水平線Ｌ１及び仮想垂直線Ｌ２に設定されている。この管状開閉壁３０Ａは２組の押圧面を有しており、１組の押圧面は第１押圧壁３１ａと第２押圧壁３１ｂとであり、他の１組の押圧面は第３押圧壁３１ｃと第４押圧壁３１ｄとである。
【００７２】
第２押圧部３３は、図４に示されるように、第１押圧部３１よりもチューブ７の配設方向の下流側に配置され、その軸線長が異なること以外は第１押圧部３１と基本的に同様に形成されている。すなわち、第２押圧部３３は、隣接する側板３４ａ〜３４ｄすなわち第１押圧壁３４ａ、第２押圧壁３４ｂ、第３押圧壁３４ｃ（図４に図示しない。）及び第４押圧壁３４ｄ（図４に図示しない。）がその延在方向の両端部で枢軸３５ｅ〜３５ｈ（図４に図示しない。）により回動自在に連結されて成る管状開閉壁３０Ｂと、この管状開閉壁３０Ｂを支持すると共にチューブ７に対して近接又は離間するように変形させる支持駆動部３９とを備えている。この側板３４ａ〜３４ｄそれぞれの軸線長さは、第１被押潰領域８の全体積Ｖ１と第２被押潰領域９の全体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１になるように、設定されている。
【００７３】
第２押圧部３３の管状開閉壁３０Ｂにおいても、第１押圧部３１の管状開閉壁３０Ａと同様に、第２被押潰領域９となるチューブ７の外周を囲繞し、チューブ７を押圧する。具体的には、４枚の側板３４ａ〜３４ｄは、第１開閉態様として、チューブ７の押し潰し方向に垂直でチューブ７の軸線を通過する仮想水平線Ｌ１に対して一方の側に位置する２枚の側板３４ａ及び３４ｂから成る第１押圧壁３３ａと、仮想水平線Ｌ１に対して他方の側に位置する２枚の側板３４ｃ及び３４ｄから成る第２押圧壁３３ｂとに区分され、第１押圧壁３３ａを連結する枢軸３５ｆと第２押圧壁３３ｂを連結する枢軸３５ｈ（図４に図示しない。）とが近接又は初期状態まで離間することによって、第１押圧壁３３ａと第２押圧壁３３ｂ（図４に図示しない。）とが互いに近接又は離間してチューブ７の押圧及び押圧解除が可能になっている。また、側板３４ａ〜３４ｄは、第２開閉態様として、仮想水平線Ｌ１に垂直でチューブ７の軸線を通過する仮想垂直線Ｌ２に対して一方の側に位置する２枚の側板３４ａ及び３４ｄ（図４に図示しない。）から成る第３押圧壁３３ｃ（図４に図示しない。）と、仮想垂直線Ｌ２に対して他方の側に位置する２枚の側板３４ｂ及び３４ｃ（図４に図示しない。）から成る第４押圧壁３３ｄ（図４に図示しない。）とに区分され、第３押圧壁３３ｃを連結する枢軸３５ｆと第４押圧壁３３ｄを連結する枢軸３５ｈとが近接又は初期状態まで離間することによって、第３押圧壁３３ｃと第４押圧壁３３ｄとが互いに近接又は離間してチューブ７の押圧及び押圧解除が可能になっている。このように管状開閉壁３０Ｂは、第１押圧壁３３ａ及び第２押圧壁３３ｂからなる１組の押圧面と、第３押圧壁３３ｃ及び第４押圧壁３３ｄからなる他の１組の押圧面との２組の押圧面を有している。
【００７４】
第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂそれぞれは、チューブ７を押し潰して内部流路を閉塞することができればよく、例えば、チューブポンプ１と同様の構成、又は、第１押圧部３１若しくは第２押圧部３３と同様の構成にすることもできる。この例においては、第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂは、いずれも、図４及び図５に示されるように、その軸線長が異なること以外は第１押圧部３１及び第２押圧部３３と基本的に同様に形成されている。すなわち、第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂそれぞれは、隣接する側板３７ａ〜３７ｄ（３７ｃ及び３７ｄは図４に図示しない。）がその延在方向の両端部で枢軸３７ｅ〜３７ｈ（３７ｈは図４に図示しない。）により回動自在に連結されて成る管状開閉壁３０Ｃ及び３０Ｄと、管状開閉壁３０Ｃ及び３０Ｄを支持すると共にチューブ７に対して近接又は離間するように変形させる支持駆動部３９とを備えている。この側板３７ａ〜３７ｄそれぞれの軸線長さはチューブ７の内部流路を閉塞できる程度の長さに設定されている。この第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂそれぞれの管状開閉壁３０Ｃ及び３０Ｄにおいても、第１押圧部３１の管状開閉壁３０Ａと同様に、側板３７ａ〜３７ｄで構成される２組の押圧面によって、チューブ７を押圧する。その具体的な開閉態様は第１押圧部３１の管状開閉壁３０Ａと同様であるので説明を省略する。
【００７５】
前記構成を有するチューブポンプ３における流体の吸入及び吐出機構を、図４及び図５を参酌して、説明する。チューブポンプ３は、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が交互に押圧及び押圧解除するように機能することによって流体を吸入及び吐出する。このチューブポンプ３において、図４に示されるように、基板３８の表面に直線状にチューブ７が配設されている。このときチューブ７内には流体が充填されていてもいなくてもよい。
【００７６】
チューブポンプ３における流体の吸入及び吐出機構を第２押圧部３３による流体の吐出工程が終了した後に第１押圧部３１による流体の吐出工程から順に説明する。
【００７７】
図４はこの発明に係るチューブポンプの一例のチューブポンプを示す概略図であり、図４（ａ）はチューブポンプの初期状態、すなわち、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が流通状態で第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ａが開放状態にある配置を示す概略図であり、図４（ｂ）は第１押圧部３１が流通状態で第２押圧部３３が閉塞状態にあり、第１逆止弁３６ａが閉塞状態で第２逆止弁３６ｂが開放状態にある配置を示す図であり、図４（ｃ）は第１押圧部３１が閉塞状態で第２押圧部３３が流通状態にあり、第１逆止弁３６ａが閉塞状態で第２逆止弁３６ｂが開放状態にある配置を示す図であり、図４（ｄ）は第１押圧部３１が閉塞状態で第２押圧部３３が流通状態にあり、第１逆止弁３６ａが開放状態で第２逆止弁３６ｂが閉塞状態にある配置を示す図であり、図４（ｅ）は第１押圧部３１が流通状態で第２押圧部３３が閉塞状態であり、第１逆止弁３６ａが開放状態で第２逆止弁３６ｂが閉塞状態にある配置を示す図であり、図４（ｆ）は第１押圧部３１が流通状態で第２押圧部３３が閉塞状態にあり、第１逆止弁３６ａが閉塞状態で第２逆止弁３６ｂが開放状態にある配置を示す図である。
【００７８】
図５はチューブポンプ３における第１押圧部３１の断面を示す概略断面図であり、図５（ａ）は第１押圧部３１の流通状態すなわち初期状態を示す概略断面図であり、図５（ｂ）は第１押圧部３１の第１開閉態様における閉塞状態を示す概略断面図であり、図５（ｃ）は第１押圧部３１の第２開閉態様における閉塞状態を示す概略断面図である。
【００７９】
チューブポンプ３における第２押圧部３３による流体の吐出工程が終了した状態が図４（ｂ）に示されている。この状態は、第１押圧部３１が流通状態で第２押圧部３１が閉塞状態にあり、第１逆止弁３６ａが閉塞状態で第２逆止弁３６ｂが開放状態にある。この状態に次ぐ第１押圧部３１による流体の吐出工程が実施される。図４（ｃ）に示されるように、具体的には、第１押圧部３１において軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって枢軸３５ａ及び３５ｃが互いに離間するように移動して、図５（ｂ）に示される第１開閉態様における閉塞状態に移行しチューブ７を閉塞すると共に、第２押圧部３３において軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって互いに離間していた枢軸３５ｅ及び３５ｇが近接するように移動する。そうすると、図５（ｂ）に示されるように、第１押圧部３１において、第１押圧壁３１ａと第２押圧壁１３ｂとが近接してチューブ７を押圧して第１被押潰領域８を閉塞すると共に、第２押圧部３３において、第１押圧壁３３ａと第２押圧壁３３ｂ（図４において図示しない。）とが初期状態まで離間して第２被押潰領域９を開通させる。このとき、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示されるように、第１逆止弁３６ａが閉塞状態で第２逆止弁１９ｂが開放状態にあるから、第１被押潰領域８に吸入されている流体は、下流方向に圧送され、第１被押潰領域８から圧送される流体の半分が開通した第２被押潰領域９に一時的に吸入され、残りの半分の流体が第２被押潰領域９に収容されず、そのまま第２被押潰領域９を通過して吐出される。このようにして、第１被押潰領域８に吸入されている０．５Ｖ１＝Ｖ２分の流体を吐出工程が終了する。
【００８０】
次いで、吐出工程の後に第１弁操作工程が実施される。具体的には、図４（ｄ）に示されるように、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が静止したまま、第１逆止弁３６ａが開放状態に移行し、第２逆止弁３６ｂが閉塞状態に移行して、第１弁操作工程が終了する。ここで、第１逆止弁３６ａは、軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって互いに離間していた枢軸３７ｅ及び３７ｇが初期状態まで近接するように移動する。そうすると、第１逆止弁３６ａは、図５（ａ）に示されるように、初期状態に復帰して、開放状態になる。一方、第２逆止弁３６ｂは、軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって枢軸３７ｅ及び３７ｇが互いに離間するように移動する。そうすると、図５（ｂ）に示される第１開閉態様における閉塞状態と同様の閉塞状態に移行して、チューブ７を閉塞する。
【００８１】
次いで、第１弁操作工程の後に吸入吐出工程が実施される。具体的には、図４（ｅ）に示されるように、第１押圧部３１において軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって互いに離間していた枢軸３５ａ及び３５ｃが初期状態まで近接するように移動すると共に、第２押圧部３３において軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって枢軸３５ｅ及び３５ｇが互いに離間するように移動して、図５（ｂ）に示される第１開閉態様における閉塞状態に移行しチューブ７を閉塞する。そうすると、図５（ａ）に示されるように、第１押圧部３１において、第１押圧壁３１ａと第２押圧壁３１ｂとが初期状態まで離間して第２被押潰領域９を流通させると共に、第２押圧部３３において、図５（ｂ）と同様に、第１押圧壁３３ａと第２押圧壁３３ｂとが近接してチューブ７を押圧し第２被押潰領域９を閉塞する。このとき、図４（ｄ）及び図４（ｅ）に示されるように、第１逆止弁３６ａが開放状態で第２逆止弁３６ｂが閉塞状態にあるから、第１被押潰領域８の開通によって体積Ｖ１の流体が第１被押潰領域８に吸入されると共に、第２被押潰領域９に吸入されている体積Ｖ２の流体は下流方向に吐出される。このようにして、第１被押潰領域８に体積Ｖ１の流体が吸入されると共に第２被押潰領域９に一時的に吸入されている体積Ｖ２の流体が吐出される吸入吐出工程が終了する。
【００８２】
次いで、吸入吐出工程の後に第２弁操作工程が実施される。具体的には、図４（ｆ）に示されるように、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が静止したまま、第１逆止弁３６ａが閉塞状態に移行し、第２逆止弁３６ｂが開放状態に移行して、第２弁操作工程が終了する。ここで、第１逆止弁３６ａは、軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって枢軸３７ｆ及び３７ｈ（図４において図示しない。）が互いに離間するように移動する。そうすると、第１逆止弁３６ａは、図５（ｃ）に示される第１開閉態様における閉塞状態と同様の閉塞状態に移行して、チューブ７を閉塞する。一方、第２逆止弁３６ｂは軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって互いに離間していた枢軸３７ｅ及び３７ｇが初期状態まで近接するように移動する。そうすると、第２逆止弁３６ｂは図５（ａ）に示されるように初期状態に復帰して開放状態になる。
【００８３】
このようにして第２弁操作工程が終了すると、チューブポンプ３における吸入・吐出工程の１サイクルが終了する。引き続き流体を吐出する場合には、図４（ｃ）〜図４（ｆ）に示されるように、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程の２サイクル目が１サイクル目と同様にして、実施される。すなわち、２サイクル目を実施すると、第１押圧部３１と第２押圧部３３とが交互に機能して流体を吸入及び吐出する。そして、第１押圧部３１、第２押圧部３３、第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂはいずれも、管状開閉壁３０Ａ〜３０Ｄが第１開閉態様と第２開閉態様とに交互に押圧され、すなわち、チューブ７が互いに垂直な２方向に交互に押圧されるようになっている。
【００８４】
このように、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程が連続して実施され、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が交互に機能して、Ｖ１の体積分の流体が２回の吐出工程が実施されるうちに吸入され、（１／２）Ｖ１の体積分の流体が２回に分けて連続して吐出される。このように、チューブポンプ３は、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が所謂「二連ポンプ」のように交互に機能することによって、１つの押圧部を備えた所謂「一連ポンプ」に特有の大きな脈動を生じることなく連続的に一定のペースで流体を吐出できる。そして、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が交互に機能するときに第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂが閉塞状態及び開放状態を適宜に移行するから流体の逆流を防止できる。また、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が前記したように小型の簡略な構造であるから、チューブポンプ３自体の構造が小さく配置スペースも低減できるにもかかわらず、チューブ７が損傷しにくく優れた耐久性を発揮する。さらに、チューブ７を直線状に配設できるから、チューブ７を屈曲して配設するスペースを確保できなくてもチューブポンプ３を直線的な小スペースに装着できる。したがって、チューブポンプ３は小型であるにもかかわらず耐久性が高く流体を連続的に吐出できる。
【００８５】
また、図５に示されるように、管状開閉壁３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び３０Ｄが互いに垂直な２方向に交互に開閉してチューブ７を押し潰すことができるから、チューブ７を一方向に繰り返して押し潰す場合に比して、チューブ７に与えるストレスが小さく、高い耐久性を発揮する。
【００８６】
この発明に係るチューブポンプのさらにまた別の一例を、図６を参酌して、説明する。この発明に係るチューブポンプのさらにまた別の一例であるチューブポンプ４は、第１押圧部及び第２押圧部の双方に前記第１例の押圧部が採用され、第１逆止弁及び第２逆止弁の双方に所謂「自立弁」が採用されている。このチューブポンプ４は、チューブ７の押圧及び押圧解除を繰り返し行うことでチューブ７内の流体を吐出し、チューブ７内に流体を吸入するチューブポンプであって第１押圧部１１、第２押圧部１３、第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄを備えている。チューブポンプ４は、図１に示されるチューブポンプ１における所謂「強制弁」である第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂに代えて所謂「自立弁」である２つの所謂「自立弁」としての第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄを内蔵した逆止弁内蔵チューブが用いられている。したがって、チューブポンプ４は逆止弁の構造以外はチューブポンプ１と基本的に同様であるので、その構造及び流体の吸入及び吐出機構の説明は省略する。なお、第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄはチューブ７の流体圧力によって閉塞状態及び開放状態に適宜に移行するから、チューブポンプ１と異なって弁操作工程が必要なく、流体の逆流を防止できる。
【００８７】
このチューブポンプ４によれば、チューブポンプ１と基本的に同様にして、吐出工程及び吸入吐出工程が連続して実施され、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が交互に機能して、Ｖ１の体積分の流体が２回の吐出工程が実施されるうちに吸入され、（１／２）Ｖ１の体積分の流体が２回に分けて連続して吐出される。このように、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が所謂「二連ポンプ」のように交互に機能することによって、１つの押圧部を備えた所謂「一連ポンプ」に特有の大きな脈動を生じることなく連続的に一定のペースで流体を吐出できる。そして、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が交互に機能するときに第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄが流体圧力によって閉塞状態及び開放状態に適宜に移行するから流体の逆流を防止できる。また、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が前記したように小型の簡略な構造であるから、チューブポンプ４自体の構造が小さく配置スペースも低減できるにもかかわらず、チューブ７が損傷しにくく優れた耐久性を発揮する。したがって、チューブポンプ４は小型であるにもかかわらず耐久性が高く流体を連続的に吐出でき、所謂「自立弁」である第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄを備えているから、逆止弁を積極的に操作する弁操作工程が不要になり、第１押圧部１１及び第２押圧部１３を連続的に機能させて動作が円滑になる。また、第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄは所謂「自立弁」であるから、これら第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄの閉塞時すなわち押し潰し時にチューブ７内の流体を部分的に逆流させることを防止できる。
【００８８】
この発明に係るチューブポンプは、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、前記チューブポンプ１及び４においてチューブ７は略Ｓ字状に配設され、前記チューブポンプ２及び３においてチューブ７は直線状に配設されているが、この発明に係るチューブポンプにおいて、チューブは、一部が約１８０°に屈曲するように略Ｕ字状に配設されることも、また、一部が０°超１８０°以下に屈曲するように配設されることもできる。
【００８９】
前記チューブポンプ１及び４は、３つの配設壁１４ａ、１４ｂ及び１４ｃを有しているが、この発明において、チューブポンプは往復部材を介して略並行に配置される２つの配設壁を有していればよい。
【００９０】
前記チューブポンプ１及び４は基体１０ａと先端部１０ｂとが一体に形成された往復部材１０を備え、前記チューブポンプ２は軸体２０ａと第１アーム２０ｂと第２アーム２０ｃとが一体に形成された往復部材２０を備えているが、この発明において、チューブポンプは、基体と先端部とが別々に独立して形成された少なくとも２つの往復部材、又は、第１アームと第２アームとが別々に独立して形成された少なくとも２つの往復部材を備えていてもよい。
【００９１】
前記チューブポンプ３は、第１押圧部３１及び第２押圧部３３がいずれも２組の押圧面を有しているが、この発明において、押圧部は３以上の押圧面を有していてもよい。３以上の押圧面を有する押圧部は、押圧面の数に応じて側板及び枢軸の使用数を適宜に設定する。
【００９２】
前記チューブポンプ１〜４はいずれも１つの第１押圧部及び第２押圧部を備えているが、この発明において、チューブポンプは複数の第１押圧部及び第２押圧部を備えていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
この発明に係るチューブポンプは、各種の用途に利用でき、例えば、医療用送液ポンプ、血液移送用ポンプ、及び分析用薬液移送用ポンプ等が挙げられる。これら用途の中でも、特に流体を一定のペースで吐出する必要のある用途、例えば医療用送液ポンプ、より具体的には、血糖値等の生体成分を測定する生体成分測定装置、人工膵臓装置、人工透析装置等の送液ポンプとして好適に利用される。この発明に係るチューブポンプを医療用送液ポンプに利用する場合には、その一端が例えば輸液貯蔵容器等に接続され、その他端が輸液対象者に設けられた輸液注入部材例えばカテーテル（図示しない。）に直接又は他の接続部材例えばジョイント、他のチューブ等を介して接続されたチューブ７の前記一端と前記他端の間を基板に装着固定することによって、前記輸液貯蔵容器に貯蔵されている輸液の移送に利用できる。
【符号の説明】
【００９４】
１、２、３、４ チューブポンプ
７ チューブ
７ａ 屈曲部
８ 第１被押潰領域
９ 第２被押潰領域
１０、２０ 往復部材
１０ａ 基体
１０ｂ 先端部
１１、２１ 第１押圧部（第１押圧面）
１２ａ、２２ａ 第１対向面
１２ｂ、２２ｂ 第２対向面
１３、２３ 第２押圧部（第２押圧面）
１４、２４ 配設部
１４ａ、２４ａ 第１配設壁
１４ｂ、２４ｂ 第２配設壁
１４ｃ 第３配設壁
１５ａ、２５ａ 第１配設面
１５ｂ、２５ｂ 第２配設面
１６ 貫通軸
１７ 付勢部材（コイルスプリング）
１８ 駆動部材（電磁石）
１９ａ、１９ｃ、２９ａ、３６ａ 第１逆止弁
１９ｂ、１９ｄ、２９ｂ、３６ｂ 第２逆止弁
２０ａ 軸体
２０ｂ 第１アーム
２０ｃ 第２アーム
【００９５】
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ 管状開閉壁
３１ 第１押圧部
３１ａ 第１押圧壁
３１ｂ 第２押圧壁
３１ｃ 第３押圧壁
３１ｄ 第４押圧壁
３２ａ 第１側板
３２ｂ 第２側板
３２ｃ 第３側板
３２ｄ 第４側板
３３ 第２押圧部
３３ａ 第１押圧壁
３３ｂ 第２押圧壁
３３ｃ 第３押圧壁
３３ｄ 第４押圧壁
３４ａ 第１側板
３４ｂ 第２側板
３４ｃ 第３側板
３４ｄ 第４側板
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅ、３５ｆ、３５ｇ、３５ｈ 枢軸
３７ａ〜３７ｄ 側板
３７ｅ〜３７ｈ 枢軸
３８ 基板
３９ 支持駆動部
３９ａ 支持体
３９ｂ 軌条
３９ｃ 駆動部材
Ｌ１ 仮想水平線
Ｌ２ 仮想垂直線
【技術分野】
【０００１】
この発明は、チューブポンプに関し、さらに詳しくは、流体を連続的に吐出する耐久性の高い小型のチューブポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
弾力性を有するチューブを作動流体流路とし、外部からチューブを変形させる力を加えることにより流体の吸入及び吐出をさせる形式のポンプには、しごきポンプ、ローラポンプ、ペリスタルチックポンプ等の各種名称のものが知られている。これらは互いに名称を異にするものの、ポンプの基本的な構造原理は共通し、チューブ長手方向に沿って移動する回転押圧部材によるチューブの押圧、変形及び回転押圧部材の回転移動による連続的な変形でポンプとして作用する。このチューブは回転押圧部材と共に移動しないように常に所定の引張力がかかった状態に固定されている。つまり、このチューブにローラ等からなる回転押圧部材を複数押し当てて変形させることで隣接する回転押圧部材の間のチューブ内に密閉された作動室を画成し、この回転押圧部材がチューブ長手方向に沿って回転移動してチューブを扱くことで作動室を移動させてチューブ内の流体を移送、つまり吸入及び吐出させる。
【０００３】
ところで、このポンプはチューブの屈曲部に回転するように軸支された回転押圧部材を備える必要があるから、ポンプ自体の構造が大型になって配置スペースが大きくなるという問題がある。また、このポンプのチューブは張力を与えられた状態で固定され、かつ回転押圧部材によって扱かれるから、チューブが損傷しやすく、ポンプの耐久性を損なうという問題がある。
【０００４】
一方、他の形式のポンプとして、「微量液送ポンプ」に関する特許文献１には「弾性体の液送チューブの途中の側面に蠕動発生機構を押し付けて、前記液送チューブの一方から他方に液を送出する微量液送ポンプにおいて、前記液送チューブを挟んで一方側に前記液送チューブの長手方向に適宜長さを有する永久磁石を配置し、他方側に前記永久磁石の磁気吸引力によって吸引される磁性体よりなる可動子を配置し、前記永久磁石に前記永久磁石の起磁力を打ち消すためのコイルを巻回し、前記永久磁石の背面に逆Ｕ字形のヨークを固定して、前記ヨークの両端を可動子に空隙を介して対向するようにした電磁加圧装置を設けたことを特徴とする微量液送ポンプ」が記載されている。
【０００５】
この特許文献１に記載された微量液送ポンプは、チューブを常に張力をかけた状態に配設しかつチューブを扱く必要はないからポンプの耐久性を確保できる上、小型化もでき省スペースであるものの、連続して流体を吐出できず、例えば図３（ｃ）のように吐出休止期間すなわち吐出休止工程が存在する。このように吐出休止期間があると、流体を一定のペースで連続して吐出する必要のある用途、例えば医療用ポンプとして、利用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−５２２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の課題は、流体を連続的に吐出する耐久性の高い小型のチューブポンプを提供することに、ある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、弾力性を有するチューブの押圧及び押圧解除を繰り返し行うことで前記チューブ内の流体を吐出し前記チューブ内に流体を吸入するチューブポンプであって、前記チューブを挟むように配置され、互いに近接又は離間する少なくとも１組の押圧面を有する第１押圧部及び第２押圧部と、前記流体の逆流を防止する第１逆止弁及び第２逆止弁とを、前記チューブの上流から下流に向けて前記第１逆止弁、前記第１押圧部、前記第２逆止弁及び前記第２押圧部の順で備えて成り、前記第１押圧部で押し潰される前記チューブの体積Ｖ１と前記第２押圧部で押し潰される前記チューブの体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１であることを特徴とするチューブポンプである。
【０００９】
また、前記課題を解決するための手段として、
請求項２は、前記チューブが配設される第１配設面及び第２配設面を有する配設部と、前記配設部に配設された前記チューブを挟んで前記第１配設面及び前記第２配設面に対向配置された第１対向面及び第２対向面とを備え、前記第１押圧部は第１配設面及び第１対向面からなる１組の前記押圧面を有し、前記第２押圧部は第２配設面及び第２対向面からなる１組の前記押圧面を有していることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプであり、
請求項３は、前記第１配設面及び前記第２配設面は互いに対面するように略並行に配置され、前記配設部に配設された前記チューブの間に、前記第１対向面及び前記第２対向面を有し、前記第１配設面及び前記第２配設面の方向に向かって平行に往復運動する往復部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載のチューブポンプであり、
請求項４は、前記第１配設面及び前記第２配設面は互いに逆方向に面するように略並行に配置され、前記配設部に配設された前記チューブに臨む前記第１対向面及び前記第２対向面を有し、前記第１配設面及び前記第２配設面の方向に向かって平行に往復運動する往復部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載のチューブポンプである。
【００１０】
さらに、前記課題を解決するための手段として、
請求項５は、前記第１押圧部及び第２押圧部の少なくとも一方は、隣接する側板同士がその延在方向の両端部で回動自在に連結されて前記チューブの外周を囲繞する管状開閉壁から成り、前記１組の押圧面は、前記側板のうち前記チューブの押し潰し方向に垂直で前記チューブの軸線を通過する仮想線に対して一方の側に位置する複数の前記側板から成る第１押圧壁と、前記仮想線に対して他方の側に位置する複数の前記側板から成る第２押圧壁とで構成されることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプであり、
請求項６は、で前記押し潰し方向は垂直に交差する２方向であり、前記第１押圧部及び第２押圧部の少なくとも一方は２組の前記押圧面を有していることを特徴とする請求項５に記載のチューブポンプある。
【００１１】
さらにまた、前記課題を解決するための手段として、
請求項７は、第１逆止弁及び第２逆止弁の少なくとも一方は、前記チューブの外側に配置され、前記チューブを押し潰して閉塞する強制弁であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のチューブポンプであり、
請求項８は、前記強制弁は、請求項１〜６のいずれか１項に記載された前記第１押圧部又は前記第２押圧部を同じように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のチューブポンプであり、
請求項９は、第１逆止弁及び第２逆止弁の少なくとも一方は、前記チューブの内部に設けられた自立弁であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のチューブポンプである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係るチューブポンプは、チューブを挟むように配置され、互いに近接又は離間する少なくとも１組の押圧面を有する第１押圧部及び第２押圧部と、流体の逆流を防止する第１逆止弁及び第２逆止弁とを、チューブの上流から下流に向けて第１逆止弁、第１押圧部、第２逆止弁及び第２押圧部の順で備えて成るから、チューブの押圧及び押圧解除する機構が小型の簡略な構造であるうえ、チューブを扱くことなく単にチューブを押し潰す押圧及び押圧解除によって流体を逆流させることなく流体の吐出及び吸入が可能になる。したがって、この発明に係るチューブポンプは、チューブを損傷しにくく優れた耐久性を有すると共にチューブポンプ自体の構造が小さく配置スペースも低減できる。
【００１３】
また、この発明に係るチューブポンプは、第１押圧部で押し潰されるチューブの体積Ｖ１と第２押圧部で押し潰されるチューブの体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１であるから、第１押圧部で押し出された流体はその半分が第２押圧部に収容されて残りの半分が吐出され、第１押圧部の後に作用する第２押圧部で押し出された流体はその全部が吐出される。したがって、この発明に係るチューブポンプは、第１押圧部及び第２押圧部の交互押し潰しによって体積Ｖ２の流体を連続的に一定のペースで吐出できる。
【００１４】
したがって、この発明によれば、流体を連続的に吐出する耐久性の高い小型のチューブポンプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明に係るチューブポンプの一例であるチューブポンプを示す概略図である。
【図２】図２は、この発明に係るチューブポンプの一例であるチューブポンプの作用・機能を説明する概略説明図である。
【図３】図３は、この発明に係るチューブポンプの別の一例であるチューブポンプを説明する概略説明図である。
【図４】図４は、この発明に係るチューブポンプのまた別の一例であるチューブポンプを説明する概略説明図である。
【図５】図５は、この発明に係るチューブポンプのまた別の一例であるチューブポンプにおける第１押圧部の断面を示す概略断面図である。
【図６】図６は、この発明に係るチューブポンプのさらにまた別の一例であるチューブポンプを説明する概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明に係るチューブポンプは、弾力性を有するチューブの押圧及び押圧解除を繰り返し行うことで、チューブ内の流体を吐出し、チューブ内に流体を吸入するチューブポンプである。この発明に係るチューブポンプは、原理的には容積式ポンプに分類され、チューブを作動流体流路として流体の吸入及び吐出をさせる形式のポンプである点で、ローラポンプ、ペリスタルチックポンプ等と共通するが、チューブ長手方向に沿って移動しチューブを扱く回転押圧部材に代えて、チューブに沿って配置され、チューブを径方向に押し潰す押圧部を備え、このようなチューブの押圧及び押圧解除によって流体の吸入及び吐出する点で、チューブの押圧機構並びに流体の吸入及び吐出機構が異なる。この発明に係るチューブポンプにおける押圧部は、チューブを扱くのではなく、チューブを径方向に押し潰して流体を吸入及び吐出するから、チューブを所定の引張力がかかった状態に固定しなくてもよく、チューブの配設状態も特に限定されず、直線状にも屈曲した状態にも配設することができる。そして、後述するように、この発明に係るチューブポンプにおける押圧部はローラポンプの回転押圧部材に比して小型で簡略な構造を有している。
【００１７】
この発明に係るチューブポンプにおける押圧部は、チューブを挟むように配置された少なくとも１組の押圧面を有している。１組の押圧面は、互いに近接してチューブの内部流路を閉塞するまでチューブを押し潰すと共に、チューブを押し潰すまで近接した状態から互いに離間してチューブの内部流路を開通させる。したがって、１組の押圧面はこのように機能するように構成され、配置されている。
【００１８】
このような押圧部の第１例として、例えば、チューブを配設し互いに対面する配設面と、この配設部に配設されたチューブを挟んで配設面に対向するように配置された対向面とを有し、対向面が配設面に近接又は離間するように往復運動する押圧部が挙げられる。
【００１９】
押圧部の第２例として、例えば、チューブを配設し互いに逆方向に面する配設面と、この配設部に配設されたチューブを挟んで配設面に対向するように配置された対向面とを有し、対向面が配設面に近接又は離間するように往復運動する押圧部が挙げられる。
【００２０】
押圧部の第３例として、例えば、隣接する側板同士がその延在方向の両端部で回動自在に連結されてチューブの外周を囲繞する管状開閉壁で構成される押圧面を有する押圧部が挙げられる。この管状開閉壁において、１組の押圧面は、管状開閉壁を形成する複数の側板のうち、チューブの押し潰し方向に垂直でチューブの軸線を通過する仮想線に対して一方の側に位置する複数の側板から成る第１押圧壁と、仮想線に対して他方の側に位置する複数の側板から成る第２押圧壁とに区分され、これら第１押圧壁と第２押圧壁とが互いに近接又は離間するように、なっている。
【００２１】
この発明に係るチューブポンプは、少なくとも２つの押圧部すなわち第１押圧部及び第２押圧部を有している。第１押圧部及び第２押圧部それぞれは押圧部のいずれをも採用することができ、複数の押圧部を組み合わせることもできる。
【００２２】
この発明に係るチューブポンプにおいて、第１押圧部及び第２押圧部は互いに連続して機能することで流体を吸入し吐出する。このように第１押圧部及び第２押圧部が所謂「二連ポンプ」のように交互に機能することによって、所謂「二連ポンプ」と同様に一方の押圧部による脈動が他方の押圧部によって弱められるから、１つの押圧部を備えた所謂「一連ポンプ（単連ポンプとも称する。）」に特有の大きな脈動を生じることなく、流体を吐出できる。
【００２３】
この発明に係るチューブポンプにおいて、第１押圧部及び第２押圧部は、チューブに沿って配置されており、具体的には、第１押圧部はチューブの上流側に、第２押圧部はチューブの下流側にそれぞれ配置される。そして、第１押圧部の第１被押潰領域の体積Ｖ１及び第２押圧部の第２被押潰領域の体積Ｖ２それぞれは吐出する流体の体積に応じて適宜に設定され、一連ポンプに特有の大きな脈動を生じることなく一定体積の流体を連続して吐出するには、第１押圧部の第１被押潰領域の体積Ｖ１と第２押圧部の第２被押潰領域の体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）は２：１に設定される。ここで、体積Ｖ１は第１押圧部が複数存在する場合にはこれらの合計体積であって被押圧状態から閉塞状態に至るまでに押し潰される第１被押潰領域の体積であり、体積Ｖ２は第２押圧部が複数存在する場合にはこれらの合計体積であり、被押圧状態から閉塞状態に至るまでに押し潰される第２被押潰領域の体積である。
【００２４】
この発明に係るチューブポンプにおける第１逆止弁及び第２逆止弁は、流体の逆流を防止する弁であればよく、チューブの外側に配置され、チューブを押し潰して閉塞する所謂「強制弁」、チューブの内部に設けられた所謂「自立弁」等、公知の弁機構を用いることができる。所謂「強制弁」はチューブを押し潰して閉塞する弁機構であるから前記押圧部で代用することもできる。また、所謂「自立弁」はチューブに予め装着又は内蔵されている弁を用いることもでき、この場合は、チューブとして逆止弁内蔵チューブを用いることができる。
【００２５】
このような構成を有し、前記のように機能する、この発明に係るチューブポンプは、押圧部が小型簡略であるからチューブポンプ自体の構造が小さく配置スペースも低減できるにもかかわらず、流体を逆流させることなく連続的に一定のペースで同体積の流体を吐出でき、さらに、チューブが損傷しにくく優れた耐久性を発揮する。特にチューブとして逆止弁内蔵チューブを用いるとチューブポンプ自体の構造をさらに小さくかつ簡略化できる。したがって、この発明に係るチューブポンプは流体を連続的に吐出する耐久性の高い小型のチューブポンプである。
【００２６】
この発明に係るチューブポンプにおいて、弾力性を有するチューブは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコーン樹脂、塩化ビニール、合成ゴム等の可撓性を有する材料で管体として形成されている。このチューブは流体を移送する移送路となる。この発明に係るチューブポンプにおいて、チューブは、一般的なチューブすなわち単なる中空管状のチューブを用いることができ、また、チューブポンプ自体の構造をさらに小さくかつ簡略化するには、逆止弁内蔵チューブ、例えば、電磁駆動ベローズポンプのダックビル型逆止弁内臓ベローズと類似の構造等を用いることができる。
【００２７】
この発明に係るチューブポンプの一例を、図面を参酌して、説明する。この発明に係るチューブポンプの一例であるチューブポンプ１を図１及び図２に示す。図１は、チューブポンプ１を示す概略図であり、図２はチューブポンプ１の作用・機能を説明する概略説明図であり、チューブポンプ１における流体の吸入及び吐出機構が順に図２（ａ）〜図２（ｄ）に示されている。このポンプ１は、第１押圧部及び第２押圧部の双方に前記第１例の押圧部が採用されている。このチューブポンプ１は、弾力性を有するチューブ７の押圧及び押圧解除を繰り返し行うことでチューブ７内の流体を吐出し、チューブ７内に流体を吸入するチューブポンプであって、第１押圧部１１、第２押圧部１３、第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂを備えている。
【００２８】
このチューブポンプ１は、チューブが配設される第１配設面１５ａ及び第２配設面１５ｂを有する配設部１４と、配設部１４に配設されたチューブ７を挟んで第１配設面１５ａに対向配置された第１対向面１２ａと、配設部１４に配設されたチューブ７を挟んで第２配設面１５ｂに対向配置された第２対向面１２ｂとを備えており、第１押圧部１１は第１配設面１５ａ及び第１対向面１２ａからなる１組の押圧面を有し、第２押圧部１３は第２配設面１５ｂ及び第２対向面１２ｂからなる１組の押圧面を有している。
【００２９】
このチューブポンプ１は、より具体的には、第１配設面１５ａ及び第２配設面１５ｂは互いに対面するように略並行に配置されており、配設部１４に配設されたチューブ７の間、すなわち、第１配設面１５ａ及び第２配設面１５ｂに屈曲するように配設されたチューブ７の屈曲部７ａの内部に、第１対向面１２ａ及び第２対向面１２ｂを有し、第１配設面１５ａ及び第２配設面１５ｂの方向に向かって平行に往復運動する往復部材１０を備えている。
【００３０】
図１及び図２により更に詳細に説明すると、このチューブポンプ１は、ポンプ本体（図示しない。）に互いに並行になるように立設された３つの第１配設壁１４ａ、第２配設壁１４ｂ及び第３配設壁１４ｃを有する配設部１４と、第２配設壁１４ｂ及び第３配設壁１４ｃの間に配置され、第１対向面１２ａ及び第２対向面１２ｂとして機能する底面及び頂面を有する往復部材１０と、各第１配設壁１４ａ、第２配設壁１４ｂ及び第３配設壁１４ｃを貫通するように設けられ、往復部材１０に連結する貫通軸１６と、第１配設壁１４ａ及び貫通軸１６の頭部の間に配置された付勢部材１７と、第３配設壁１４ｃの第２配設壁１４ｂと反対側に連設され、貫通軸１６をその軸線方向に前後進させる駆動部材１８と、配設部１４に配設されたチューブ７と、第２配設壁１４ｂの端部例えば端面に対向配置された第１逆止弁１９ａと、第２配設壁１４ｂに配設されたチューブ７の下流側であって往復部材１０の端部例えば端面に対向配置され、第１逆止弁１９ａと連動する第２逆止弁１９ｂとを備えている。
【００３１】
配設部１４における第１配設壁１４ａ、第２配設壁１４ｂ及び第３配設壁１４ｃそれぞれは互いに略並行となる表面を有しており、これら表面に沿ってチューブ７が略Ｓ字状に配設されている。具体的には、チューブ７は、第２配設壁１４ｂの両表面に約１８０°に屈曲するように略Ｕ字状に配設されると共に、第２配設壁１４ｂと第３配設壁１４ｃとの間に配置された往復部材１０の周囲に沿って約１８０°に屈曲するように略Ｕ字状に配設されて、全体として配設部１４に略Ｓ字状に配設されている。このとき、チューブ７は、第２配設壁１４ｂ及び往復部材１０で大きく変動しないように略Ｓ字状に配設されており、したがって、チューブ７の軸線方向に張力をかけた状態に固定されていない。第２配設壁１４ｂの第１配設面１５ａは第１対向面１２ａよりも大きな面積を有しており、また、第３配設壁１４ｃの第２配設面１５ｂは第２対向面１２ｂよりも大きな面積を有している。第２配設壁１４ｂ及び第３配設壁１４ｃの距離はチューブ７の外径、１回で吐出する流体の吐出量すなわち第１押圧部１１及び第２押圧部１３の寸法並びに可動範囲等に応じて適宜に設定される。
【００３２】
往復部材１０は、第１押圧部１１を形成する基体１０ａと、この基体１０ａ上に連設され、第２押圧部１３を形成する先端部１０ｂとからなる。基体１０ａ及び先端部１０ｂそれぞれは一方向に延在する棒状体、柱体、板体等であればよく、この例においてはいずれも柱体に形成されている。基体１０ａの先端部１０ｂが形成されていない側の平面が第１対向面１２ａとなり、先端部１０ｂの基体１０ａに連設されていない側の平面が第２対向面１２ｂとなり、第１対向面１２ａと第２対向面１２ｂとは略平行になっている。すなわち、この往復部材１０は、第１対向面１２ａとして機能する平面を有する基体１０ａと第２対向面１２ｂとして機能する平面を有する先端部１０ｂとを有し、基体１０ａと先端部１０ｂとの端面がほぼ面一となるように形成されている。往復部材１０における第１対向面１２ａ及び第２対向面１２ｂは、第１押圧部１１で挟まれた第１被押潰領域８の全体積Ｖ１と第２押圧部１３で挟まれた第２被押潰領域９の全体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１になるように、その寸法が設定されている。
【００３３】
貫通軸１６は、配設部１４に配設されたチューブ７に干渉しないように、かつ、第１配設面１５ａに配設されたチューブ７の軸線方向に沿って２本設けられている。この貫通軸１６それぞれは、駆動部材１８に接続されて直線運動し、往復部材１０を同期して往復運動させる。
【００３４】
付勢部材１７及び駆動部材１８は貫通軸１６を直線運動させる。付勢部材１７はコイルスプリングで構成され、駆動部材１８は電磁石で構成されている。
【００３５】
チューブ７は前記のとおりであり、逆止弁を内蔵していない通常のチューブである。
【００３６】
第１逆止弁１９ａは、第２配設壁１４ｂの端部に配置され、第２配設壁１４ｂの両表面を囲繞するように配設されたチューブ５の屈曲部を閉塞する弁体である。第２逆止弁１９ｂは、往復部材１０の端部、すなわち、第１押圧部１１と第２押圧部１３との間に配置され、往復部材１０の端部を取り囲むように配設されたチューブ５の屈曲部を閉塞する弁体である。
【００３７】
第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂそれぞれは、チューブ７の屈曲部を押し潰して閉塞することができればよく、例えば、錐状に形成されている。第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂは、電磁石等の駆動部材に接続されており、いずれか一方がチューブ７を閉塞する場合には他方がチューブを開通させるように、互いに連動するように連結されている。
【００３８】
このような構成を有するチューブポンプ１において、第１押圧部１１は、第１配設面１５ａに配設されたチューブ７を、第１配設面１５ａと共に第１配設面１５ａに略垂直な方向に沿って挟むように配置された第１対向面１２ａで構成され、第１配設面１５ａ及び第１対向面１２ａで挟まれ、第１対向面１２ａが第１配設面１５ａに近接して押し潰す第１被押潰領域８をチューブ７に形成する。また、第２押圧部１３は、図１及び図２に示されるように、第２配設面１５ｂに配設されたチューブ７を、第２配設面１５ｂと共に第２配設面１５ｂに略垂直な方向に沿って挟むように配置された第２対向面１２ｂで構成され、第２配設面１５ｂ及び第２対向面１２ｂで挟まれ、第２対向面１２ｂが第２配設面１５ｂに近接して押し潰す第２被押潰領域９をチューブ７に形成する。
【００３９】
前記構成を有するチューブポンプ１における流体の吸入及び吐出機構を、図２を使用して更に詳細に説明する。チューブポンプ１は、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が交互に押圧及び押圧解除するように機能することによって流体を吸入及び吐出する。このチューブポンプ１において、図１に示されるように、配設部１４に略Ｓ字状になるようにチューブ７が配設されている。このときチューブ７内には送液される流体が充填されていていない空の状態でもよい。
【００４０】
チューブポンプ１における流体の吸入及び吐出機構を、第２押圧部１１による流体の吐出工程が終了した後に第１押圧部１１による流体の吐出工程から順に説明する。
【００４１】
図２は、この発明に係るチューブポンプの一例のチューブポンプにおける流体の吸入及び吐出機構を説明する概略図であり、図２（ａ）は第１押圧部１１が流通状態で第２押圧部１１が閉塞状態にあり、第１逆止弁１９ａが閉塞状態で第２逆止弁１９ｂが開放状態にある配置を示す図であり、図２（ｂ）は第１押圧部１１が閉塞状態で第２押圧部１３が流通状態にあり、第１逆止弁１９ａが閉塞状態で第２逆止弁１９ｂが開放状態にある配置を示す図であり、図２（ｃ）は第１押圧部１１が閉塞状態で第２押圧部１３が流通状態にあり、第１逆止弁１９ａが開放状態で第２逆止弁１９ｂが閉塞状態にある配置を示す図であり、図２（ｄ）は第１押圧部１１が流通状態で第２押圧部１３が閉塞状態であり、第１逆止弁１９ａが開放状態で第２逆止弁１９ｂが閉塞状態にある配置を示す図である。
【００４２】
チューブポンプ１における第２弁操作工程が終了した状態が図２（ａ）に示されている。この状態は、第１押圧部１１が流通状態で第２押圧部１３が閉塞状態にあり、第１逆止弁１９ａが閉塞状態で第２逆止弁１９ｂが開放状態にある。この状態に次ぐ第１押圧部１１による流体を吐出する吐出工程が実施される。具体的には、往復部材１０すなわち第１対向面１２ａが貫通軸１６、付勢部材１７（図２において図示しない。）及び駆動部材１８（図２において図示しない。）によって第１配設面１５ａに近接するように移動する。そうすると、図２（ｂ）に示されるように、第１対向面１２ａと第１配設面１５ａとで第１被押潰領域８を閉塞すると共に、第２対向面１２ｂが第２配設面１５ｂから離間して第２対向面１２ｂと第２配設面１５ｂとで閉塞されていた第２被押潰領域９が開通する。このとき、第１逆止弁１９ａが閉塞状態で第２逆止弁１９ｂが開放状態にあるから、第１被押潰領域８に吸入されている流体は、下流方向に圧送され、第１被押潰領域８から圧送される流体の半分が開通した第２被押潰領域９に一時的に吸入され、残りの半分の流体が第２被押潰領域９に収容されず、そのまま第２被押潰領域９を通過して吐出される。このようにして、第１被押潰領域８に吸入されている０．５Ｖ１＝Ｖ２分の流体を吐出工程が終了する。
【００４３】
次いで、吐出工程の後に第１弁操作工程が実施される。具体的には、図２（ｃ）に示されるように、往復部材１０が静止したまま、第１逆止弁１９ａが開放状態に移行し、第２逆止弁１９ｂが閉塞状態に移行して、第１弁操作工程が終了する。
【００４４】
次いで、第１弁操作工程の後に吸入吐出工程が実施される。具体的には、図２（ｄ）に示されるように、往復部材１０が貫通軸１６、付勢部材１７（図２において図示しない。）及び駆動部材１８（図２において図示しない。）によって第２配設面１５ｂに近接するように移動する。そうすると、第１対向面１２ａが第１配設面１５ａから離間して第１対向面１２ａと第１配設面１５ａとで閉塞されていた第１被押潰領域８が開通すると共に、第２対向面１２ｂと第２配設面１５ｂとで第２被押潰領域９を閉塞する。このとき、第１逆止弁１９ａが開放状態で第２逆止弁１９ｂが閉塞状態にあるから第１被押潰領域８の開通によって体積Ｖ１の流体が第１被押潰領域８に吸入されると共に、第２被押潰領域９に吸入されている体積Ｖ２の流体は下流方向に吐出される。このようにして、第１被押潰領域８に体積Ｖ１の流体が吸入されると共に第２被押潰領域９に一時的に吸入されている体積Ｖ２の流体が吐出される吸入吐出工程が終了する。
【００４５】
次いで、吸入吐出工程の後に第２弁操作工程が実施される。具体的には、図２（ａ）に示されるように、往復部材１０が静止したまま、第１逆止弁１９ａが閉塞状態に移行し、第２逆止弁１９ｂが開放状態に移行して、第２弁操作工程が終了する。
【００４６】
このようにして第２弁操作工程が終了すると、チューブポンプ１における吸入・吐出工程の１サイクルが終了する。引き続き流体を吐出する場合には、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示されるように、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程の２サイクル目が１サイクル目と同様にして、実施される。すなわち、２サイクル目を実施すると、第１押圧部１１と第２押圧部１３とが交互に機能して流体を吸入及び吐出する。
【００４７】
このように、チューブポンプ１によれば、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程が連続して実施され、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が交互に機能して、Ｖ１の体積分の流体が２回の吐出工程が実施されるうちに吸入され、（１／２）Ｖ１の体積分の流体が２回に分けて連続して吐出される。このように、チューブポンプ１は、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が所謂「二連ポンプ」のように交互に機能することによって、１つの押圧部を備えた所謂「一連ポンプ」に特有の大きな脈動を生じることなく連続的に一定のペースで流体を吐出できる。そして、チューブポンプ１は、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が交互に機能するときに第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂが閉塞状態及び開放状態を適宜に移行するから流体の逆流を防止できる。また、チューブポンプ１は、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が前記したように小型の簡略な構造であるから、チューブポンプ１自体の構造が小さく配置スペースも低減できるにもかかわらず、チューブ７が損傷しにくく優れた耐久性を発揮する。したがって、チューブポンプ１は小型であるにもかかわらず耐久性が高く流体を逆流させることなく連続的に吐出できる。
【００４８】
この発明に係るチューブポンプの別の一例を、図３を参酌して、説明する。この発明に係るチューブポンプの別の一例であるチューブポンプ２は、第１押圧部及び第２押圧部の双方に前記第２例の押圧部が採用されている。このチューブポンプ２は、チューブ７の押圧及び押圧解除を繰り返し行うことでチューブ７内の流体を吐出し、チューブ７内に流体を吸入するチューブポンプであって、第１押圧部２１、第２押圧部２３、第１逆止弁２９ａ及び第２逆止弁２９ｂを備えている。
【００４９】
このチューブポンプ２は、直線状に配設されたチューブ７の配設方向に沿って第１押圧部２１及び第２押圧部２３が直線状に配置されている点においてチューブポンプ１と異なる。すなわち、チューブポンプ２は、チューブ７が配設される第１配設面２５ａ及び第２配設面２５ｂを有する配設部２４と、配設部２４に配設されたチューブ７を挟んで第１配設面２５ａに対向配置された第１対向面２２ａと、配設部２４に配設されたチューブ７を挟んで第２配設面２５ｂに対向配置された第２対向面２２ｂとを備えており、第１押圧部２１は第１配設面２５ａ及び第１対向面２２ａからなる１組の押圧面を有し、第２押圧部２３は第２配設面２５ｂ及び第２対向面２２ｂからなる１組の押圧面を有している。
【００５０】
このチューブポンプ２は、より具体的には、第１配設面２５ａ及び第２配設面２５ｂは互いに逆方向に面するように略並行で直列に配置されており、配設部２４に配設されたチューブ７に臨む第１対向面２２ａ及び第２対向面２２ｂを有し、第１配設面２５ａ及び第２配設面２５ｂの方向に向かって平行に往復運動する往復部材２０を備えている。
【００５１】
図３により更に詳細に説明すると、このチューブポンプ２は、ポンプ本体（図示しない。）に互いに並行で一方向に沿って離間するように立設された２つの第１配設壁２４ａ及び第２配設壁２４ｂを有する配設部２４と、第１配設壁２４ａ及び第２配設壁２５ｂそれぞれに面する第１対向面２２ａ及び第２対向面２２ｂを有する往復部材２０と、配設部２４に配設されたチューブ７と、第１配設壁２４ａの上流側端部近傍に対向配置された第１逆止弁２９ａと、第１押圧部２１及び第２押圧部２３の間に位置するように配置された第２逆止弁２９ｂとを備えている。
【００５２】
配設部２４における第１配設壁２４ａ及び第２配設壁２４ｂそれぞれは、チューブ７の外径と略同一の間隔をあけて互いに略並行となると共に、互いに対面しないように直列に配置された第１配設面２５ａ及び第２配設面２５ｂを有している。チューブ７は、第１配設壁２４ａの第１配設面２５ａに沿って直線状に配設されると共に、第２配設壁１４ｂの第２配設面２５ｂに沿って直線状に配設されて、全体として配設部２４に直線状に配設されている。このとき、チューブ７は、チューブ７の軸線方向に張力をかけた状態に固定されていない。第１配設壁２４ａの第１配設面２５ａは第１対向面２２ａよりも大きな面積を有しており、また、第２配設壁２５ｂの第２配設面２５ｂは第２対向面２２ｂよりも大きな面積を有している。
【００５３】
往復部材２０は、軸体２０ａと軸体２０ａの一端部から略垂直に延在する第１アーム２０ｂと軸体２０ａの他端部から第１アーム２０ｂと逆方向に向かって略垂直に延在する第２アーム２０ｃとを有し、略Ｓ字状になっている。軸体２０ａは一方向に延在する棒状体、柱体、板体等に形成され、第１アーム２０ｂと第２アーム２０ｃとを一体的に連結している。第１アーム２０ｂは、軸体２０ａの軸線方向に平坦な表面を有する注状体又は板体に形成され、軸体２０ａの他端部に面する表面が第１対向面２２ａとして機能する。第２アーム２０ｃは、軸体２０ａの軸線方向に平坦な表面を有する注状体又は板体に形成され、軸体２０ａの一端部に面する表面が第２対向面２２ｂとして機能する。往復部材２０における第１対向面２２ａ及び第２対向面２２ｂは、第１押圧部２１で挟まれた第１被押潰領域８の全体積Ｖ１と第２押圧部２３で挟まれた第２被押潰領域９の全体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１になるように、その寸法が設定されている。往復部材２０において、軸体２０ａの軸線長さ、第１アーム２０ｂの厚さ及び第２アーム２０ｃの厚さ等は、第１押圧部２１又は第２押圧部２３のいずれか一方が閉塞状態となるように、調整されるのが好ましい。
【００５４】
チューブ７は逆止弁を１つ内蔵している逆止弁内蔵チューブであって、この内蔵逆止弁が第１押圧部２１及び第２押圧部２３の間に配置され第２逆止弁２９ｂとして機能するように、配設部２４に配設されている。第２逆止弁２９ｂは、公知の構造を有していればよく、例えば、チューブ７の内壁に流体の流通方向下流側に向かって延在する少なくとも１つの舌片であり、流体が逆流すると舌片が押し戻されて流路を塞ぐようになっている。
【００５５】
第１逆止弁２９ａは、第１配設壁２４ａに対向するように配置され、チューブ７を押し潰して閉塞する弁体である。この逆止弁２９ａは、単独で機能すること以外はチューブポンプ１の第１逆止弁１９ａと基本的に同様である。
【００５６】
このような構成を有するチューブポンプ２において、第１押圧部２１は、第１配設面２５ａに配設されたチューブ７を、第１配設面２５ａと共に第１配設面２５ａに略垂直な方向に沿って挟むように配置された第１対向面２２ａで構成され、第１配設面２５ａ及び第１対向面２２ａで挟まれ、第１対向面２２ａが第１配設面２５ａに近接して押し潰す第１被押潰領域８をチューブ７に形成する。また、第２押圧部２３は、第２配設面２５ｂに配設されたチューブ７を、第２配設面２５ｂと共に第２配設面２５ｂに略垂直な方向に沿って挟むように配置された第２対向面２２ｂで構成され、第２配設面２５ｂ及び第２対向面２２ｂで挟まれ、第２対向面２２ｂが第２配設面２５ｂに近接して押し潰す第２被押潰領域９をチューブ７に形成する。
【００５７】
前記構成を有するチューブポンプ２は第１押圧部２１及び第２押圧部２３の配置並びに第２逆止弁２９ｂの流体圧による自動開閉が異なること以外はチューブポンプ１と基本的に同様であり、チューブポンプ２の流体の吸入及び吐出機構はチューブポンプ１の流体の吸入及び吐出機構と基本的に同様である。すなわち、チューブポンプ２は第１押圧部２１及び第２押圧部２３が交互に押圧及び押圧解除するように機能することによって流体を吸入及び吐出する。
【００５８】
すなわち、第１押圧部２１による流体を吐出する吐出工程は、往復部材２０が第１配設面２５ａに近接するように移動して第１被押潰領域８が閉塞される共に第２被押潰領域９が開通されることで、実施される。そうすると、チューブポンプ１と同様に、第１被押潰領域８に吸入されている０．５Ｖ１＝Ｖ２分の流体を逆流されることなく吐出する。
【００５９】
次いで、第１逆止弁２９ａが開放状態に移行して第１弁操作工程が実施される。
【００６０】
次いで、吸入吐出工程は、往復部材２０が第２配設面２５ｂに近接するように移動して第２被押潰領域９が閉塞される共に第１被押潰領域８が開通されることで、実施される。そうすると、チューブポンプ１と同様に、第１被押潰領域８に体積Ｖ１の流体が吸入されると共に第２被押潰領域９に一時的に吸入されている体積Ｖ２の流体が吐出される。
【００６１】
次いで、第１逆止弁２９ａが閉塞状態に移行して第２弁操作工程が実施される。
【００６２】
このようにしてチューブポンプ２における吸入・吐出工程の１サイクルが終了する。引き続き流体を吐出する場合には、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程の２サイクル目が１サイクル目と同様にして、実施される。すなわち、２サイクル目を実施すると、第１押圧部２１と第２押圧部２３とが交互に機能して流体を吸入及び吐出する。
【００６３】
更に、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程が連続して実施され、第１押圧部２１及び第２押圧部２３が交互に機能して、Ｖ１の体積分の流体が２回の吐出工程が実施されるうちに吸入され、（１／２）Ｖ１の体積分の流体が２回に分けて連続して吐出される。このように、チューブポンプ２は、第１押圧部２１及び第２押圧部２３が所謂「二連ポンプ」のように交互に機能することによって、１つの押圧部を備えた所謂「一連ポンプ」に特有の大きな脈動を生じることなく連続的に一定のペースで流体を吐出できる。第１押圧部２１及び第２押圧部２３が交互に機能するときに第１逆止弁２９ａ及び第２逆止弁２９ｂが閉塞状態及び開放状態を適宜に移行するから流体の逆流を防止できる。また、第１押圧部２１及び第２押圧部２３が前記したように小型の簡略な構造であるから、チューブポンプ２自体の構造が小さく、配置スペースも低減できるにもかかわらず、チューブ７が損傷しにくく優れた耐久性を発揮する。さらに、チューブ７を直線状に配設できるから、チューブ７を屈曲して配設するスペースを確保できなくてもチューブポンプ２を直線的な小スペースに装着できる。したがって、チューブポンプ２は小型であるにもかかわらず耐久性が高く流体を連続的に吐出できる。
【００６４】
この発明に係るチューブポンプのまた別の一例を、図４及び図５を参酌して、説明する。この発明に係るチューブポンプの一例であるチューブポンプ３は、第１押圧部及び第２押圧部の双方に前記第３例の押圧部が採用されている。このチューブポンプ３は、弾力性を有するチューブ７の押圧及び押圧解除を繰り返し行うことでチューブ７内の流体を吐出し、チューブ７内に流体を吸入するチューブポンプであって、第１押圧部３１、第２押圧部３３、第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂを備えている。
【００６５】
このチューブポンプ３は、チューブ７と、チューブ７が配設される基板３８と、基板３８の表面に配設されたチューブ７を挟むように配置された第１押圧部３１及び第２押圧部３３と、基板３８の表面に配設されたチューブ７を挟むように配置された第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂとを備え、チューブ７の配設方向の上流側から下流側に向かって、第１逆止弁３６ａ、第１押圧部３１、第２逆止弁３６ｂ及び第２押圧部３３の順で、間隔を空けて直列に配列されている。
【００６６】
第１押圧部３１は、隣接する側板３４ａ〜３４ｄがその延在方向の両端部で回動自在に連結されて成る管状開閉壁３０Ａと、この管状開閉壁３０Ａを支持すると共にチューブ７に対して近接又は離間するように変形させる支持駆動部３９とを備えている。
【００６７】
管状開閉壁３０Ａは、図５に示されるように、４枚の側板３２ａ〜３２ｄがそれぞれ自身の両端部で枢軸３５ａ〜３５ｄにより連結されており、枢軸３５ａ〜３５ｄに垂直な断面が正方形の管状体になっている。すなわち、管状開閉壁３０Ａにおいて、４枚の側板３２ａ〜３２ｄそれぞれがチューブ７を押圧する押圧壁として、具体的には、第１押圧壁３２ａ、第２押圧壁３２ｂ、第３押圧壁３２ｃ及び第４押圧壁３２ｄとして、機能し、枢軸３５ａ〜３５ｄは連結軸線とも称することができる。この管状開閉壁３０Ａは、その内部にチューブ７が挿通されており、第１被押潰領域８となるチューブ７の外周を囲繞している。したがって、側板３２ａ〜３２ｄそれぞれは、平坦な板状部材であり、その軸線長さは、第１押圧部３１で挟まれた第１被押潰領域８の全体積Ｖ１と後述する第２被押潰領域９の全体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１になるように、設定されている。
【００６８】
支持駆動部３９は、管状開閉壁３０Ａにおけるチューブ７の側方に配置された１組の枢軸３５ａ及び３５ｃそれぞれの軸線方向両端部を支持する支持体３９ａと、基板３８上にチューブ７の軸線に対して略垂直に設置され、支持体３９ａを案内する軌条３９ｂと、支持体３９ａをチューブ７に対して近接又は離間するように移動する駆動部材３９ｃとを備えている。
【００６９】
第１押圧部３１における４つの支持体３９ａにおいて、同一の枢軸を支持する２つの支持体３９ａは駆動部材３９ｃに連結する一方の支持体３９ａの移動によって他方の支持体３９ａが枢軸を介して連動するように構成されており、また、チューブ７を挟んで対向配置された２つの支持体３９ａはチューブ７の外周面からの距離が同一となるように、例えば図示しない連結部で連結され、構成されている。軌条３９ｂは支持体３９ａの底部に係合して、チューブ７に対する支持体３９ａの近接移動又は離間移動を案内する。同一の枢軸を支持する２つの支持体３９ａを案内する２本の軌条３９ｂは、その後方又は途中でチューブ７の軸線に沿って延在し、互いに連結している。駆動部材３９ｃは支持体３９ａに接続されており、支持体３９ａを移動させる。駆動部材３９ｃは例えばモータ等を採用できる。
【００７０】
支持駆動部３９で支持された管状開閉壁３０Ａは、互いに対向する１組の枢軸が近接することによって、この一組の枢軸で連結された隣接する２枚の側板が押圧面として機能してチューブ７を押圧する。このとき、この残りの１組の枢軸は互いにチューブ７から離間する。具体的には、チューブ７を囲繞するように配置された管状開閉壁３０Ａを形成する４枚の側板３２ａ〜３２ｄは、第１開閉態様として、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、チューブ７の押し潰し方向に垂直でチューブ７の軸線を通過する仮想水平線Ｌ１に対して一方の側に位置する２枚の側板３２ａ及び３２ｂから成る第１押圧壁３１ａと、仮想水平線Ｌ１に対して他方の側に位置する２枚の側板３２ｃ及び３２ｄから成る第２押圧壁３１ｂとに区分され、第１押圧壁３１ａを連結する枢軸３５ｂと第２押圧壁３１ｂを連結する枢軸３５ｄとが近接又は図５（ａ）に示される初期状態まで離間することによって、第１押圧壁３１ａと第２押圧壁３１ｂとが互いに近接又は離間して、チューブ７の押圧及び押圧解除が可能になっている。
【００７１】
また、側板３２ａ〜３２ｄは、第２開閉態様として、図５（ａ）及び図５（ｃ）に示されるように、仮想水平線Ｌ１に垂直でチューブ７の軸線を通過する仮想垂直線Ｌ２に対して一方の側に位置する２枚の側板３２ａ及び３２ｄから成る第３押圧壁３１ｃと、仮想垂直線Ｌ２に対して他方の側に位置する２枚の側板３２ｂ及び３２ｃから成る第４押圧壁３１ｄとに区分され、第３押圧壁３１ｃを連結する枢軸３５ａと第４押圧壁３１ｄを連結する枢軸３５ｃとが近接又は図５（ａ）に示される初期状態まで離間することによって、第３押圧壁３１ｃと第４押圧壁３１ｄとが互いに近接又は離間して、チューブ７の押圧及び押圧解除が可能になっている。このように、この管状開閉壁３０Ａはチューブ７の押し潰し方向が互いに垂直に交差する二方向、すなわち、仮想水平線Ｌ１及び仮想垂直線Ｌ２に設定されている。この管状開閉壁３０Ａは２組の押圧面を有しており、１組の押圧面は第１押圧壁３１ａと第２押圧壁３１ｂとであり、他の１組の押圧面は第３押圧壁３１ｃと第４押圧壁３１ｄとである。
【００７２】
第２押圧部３３は、図４に示されるように、第１押圧部３１よりもチューブ７の配設方向の下流側に配置され、その軸線長が異なること以外は第１押圧部３１と基本的に同様に形成されている。すなわち、第２押圧部３３は、隣接する側板３４ａ〜３４ｄすなわち第１押圧壁３４ａ、第２押圧壁３４ｂ、第３押圧壁３４ｃ（図４に図示しない。）及び第４押圧壁３４ｄ（図４に図示しない。）がその延在方向の両端部で枢軸３５ｅ〜３５ｈ（図４に図示しない。）により回動自在に連結されて成る管状開閉壁３０Ｂと、この管状開閉壁３０Ｂを支持すると共にチューブ７に対して近接又は離間するように変形させる支持駆動部３９とを備えている。この側板３４ａ〜３４ｄそれぞれの軸線長さは、第１被押潰領域８の全体積Ｖ１と第２被押潰領域９の全体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１になるように、設定されている。
【００７３】
第２押圧部３３の管状開閉壁３０Ｂにおいても、第１押圧部３１の管状開閉壁３０Ａと同様に、第２被押潰領域９となるチューブ７の外周を囲繞し、チューブ７を押圧する。具体的には、４枚の側板３４ａ〜３４ｄは、第１開閉態様として、チューブ７の押し潰し方向に垂直でチューブ７の軸線を通過する仮想水平線Ｌ１に対して一方の側に位置する２枚の側板３４ａ及び３４ｂから成る第１押圧壁３３ａと、仮想水平線Ｌ１に対して他方の側に位置する２枚の側板３４ｃ及び３４ｄから成る第２押圧壁３３ｂとに区分され、第１押圧壁３３ａを連結する枢軸３５ｆと第２押圧壁３３ｂを連結する枢軸３５ｈ（図４に図示しない。）とが近接又は初期状態まで離間することによって、第１押圧壁３３ａと第２押圧壁３３ｂ（図４に図示しない。）とが互いに近接又は離間してチューブ７の押圧及び押圧解除が可能になっている。また、側板３４ａ〜３４ｄは、第２開閉態様として、仮想水平線Ｌ１に垂直でチューブ７の軸線を通過する仮想垂直線Ｌ２に対して一方の側に位置する２枚の側板３４ａ及び３４ｄ（図４に図示しない。）から成る第３押圧壁３３ｃ（図４に図示しない。）と、仮想垂直線Ｌ２に対して他方の側に位置する２枚の側板３４ｂ及び３４ｃ（図４に図示しない。）から成る第４押圧壁３３ｄ（図４に図示しない。）とに区分され、第３押圧壁３３ｃを連結する枢軸３５ｆと第４押圧壁３３ｄを連結する枢軸３５ｈとが近接又は初期状態まで離間することによって、第３押圧壁３３ｃと第４押圧壁３３ｄとが互いに近接又は離間してチューブ７の押圧及び押圧解除が可能になっている。このように管状開閉壁３０Ｂは、第１押圧壁３３ａ及び第２押圧壁３３ｂからなる１組の押圧面と、第３押圧壁３３ｃ及び第４押圧壁３３ｄからなる他の１組の押圧面との２組の押圧面を有している。
【００７４】
第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂそれぞれは、チューブ７を押し潰して内部流路を閉塞することができればよく、例えば、チューブポンプ１と同様の構成、又は、第１押圧部３１若しくは第２押圧部３３と同様の構成にすることもできる。この例においては、第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂは、いずれも、図４及び図５に示されるように、その軸線長が異なること以外は第１押圧部３１及び第２押圧部３３と基本的に同様に形成されている。すなわち、第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂそれぞれは、隣接する側板３７ａ〜３７ｄ（３７ｃ及び３７ｄは図４に図示しない。）がその延在方向の両端部で枢軸３７ｅ〜３７ｈ（３７ｈは図４に図示しない。）により回動自在に連結されて成る管状開閉壁３０Ｃ及び３０Ｄと、管状開閉壁３０Ｃ及び３０Ｄを支持すると共にチューブ７に対して近接又は離間するように変形させる支持駆動部３９とを備えている。この側板３７ａ〜３７ｄそれぞれの軸線長さはチューブ７の内部流路を閉塞できる程度の長さに設定されている。この第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂそれぞれの管状開閉壁３０Ｃ及び３０Ｄにおいても、第１押圧部３１の管状開閉壁３０Ａと同様に、側板３７ａ〜３７ｄで構成される２組の押圧面によって、チューブ７を押圧する。その具体的な開閉態様は第１押圧部３１の管状開閉壁３０Ａと同様であるので説明を省略する。
【００７５】
前記構成を有するチューブポンプ３における流体の吸入及び吐出機構を、図４及び図５を参酌して、説明する。チューブポンプ３は、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が交互に押圧及び押圧解除するように機能することによって流体を吸入及び吐出する。このチューブポンプ３において、図４に示されるように、基板３８の表面に直線状にチューブ７が配設されている。このときチューブ７内には流体が充填されていてもいなくてもよい。
【００７６】
チューブポンプ３における流体の吸入及び吐出機構を第２押圧部３３による流体の吐出工程が終了した後に第１押圧部３１による流体の吐出工程から順に説明する。
【００７７】
図４はこの発明に係るチューブポンプの一例のチューブポンプを示す概略図であり、図４（ａ）はチューブポンプの初期状態、すなわち、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が流通状態で第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ａが開放状態にある配置を示す概略図であり、図４（ｂ）は第１押圧部３１が流通状態で第２押圧部３３が閉塞状態にあり、第１逆止弁３６ａが閉塞状態で第２逆止弁３６ｂが開放状態にある配置を示す図であり、図４（ｃ）は第１押圧部３１が閉塞状態で第２押圧部３３が流通状態にあり、第１逆止弁３６ａが閉塞状態で第２逆止弁３６ｂが開放状態にある配置を示す図であり、図４（ｄ）は第１押圧部３１が閉塞状態で第２押圧部３３が流通状態にあり、第１逆止弁３６ａが開放状態で第２逆止弁３６ｂが閉塞状態にある配置を示す図であり、図４（ｅ）は第１押圧部３１が流通状態で第２押圧部３３が閉塞状態であり、第１逆止弁３６ａが開放状態で第２逆止弁３６ｂが閉塞状態にある配置を示す図であり、図４（ｆ）は第１押圧部３１が流通状態で第２押圧部３３が閉塞状態にあり、第１逆止弁３６ａが閉塞状態で第２逆止弁３６ｂが開放状態にある配置を示す図である。
【００７８】
図５はチューブポンプ３における第１押圧部３１の断面を示す概略断面図であり、図５（ａ）は第１押圧部３１の流通状態すなわち初期状態を示す概略断面図であり、図５（ｂ）は第１押圧部３１の第１開閉態様における閉塞状態を示す概略断面図であり、図５（ｃ）は第１押圧部３１の第２開閉態様における閉塞状態を示す概略断面図である。
【００７９】
チューブポンプ３における第２押圧部３３による流体の吐出工程が終了した状態が図４（ｂ）に示されている。この状態は、第１押圧部３１が流通状態で第２押圧部３１が閉塞状態にあり、第１逆止弁３６ａが閉塞状態で第２逆止弁３６ｂが開放状態にある。この状態に次ぐ第１押圧部３１による流体の吐出工程が実施される。図４（ｃ）に示されるように、具体的には、第１押圧部３１において軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって枢軸３５ａ及び３５ｃが互いに離間するように移動して、図５（ｂ）に示される第１開閉態様における閉塞状態に移行しチューブ７を閉塞すると共に、第２押圧部３３において軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって互いに離間していた枢軸３５ｅ及び３５ｇが近接するように移動する。そうすると、図５（ｂ）に示されるように、第１押圧部３１において、第１押圧壁３１ａと第２押圧壁１３ｂとが近接してチューブ７を押圧して第１被押潰領域８を閉塞すると共に、第２押圧部３３において、第１押圧壁３３ａと第２押圧壁３３ｂ（図４において図示しない。）とが初期状態まで離間して第２被押潰領域９を開通させる。このとき、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示されるように、第１逆止弁３６ａが閉塞状態で第２逆止弁１９ｂが開放状態にあるから、第１被押潰領域８に吸入されている流体は、下流方向に圧送され、第１被押潰領域８から圧送される流体の半分が開通した第２被押潰領域９に一時的に吸入され、残りの半分の流体が第２被押潰領域９に収容されず、そのまま第２被押潰領域９を通過して吐出される。このようにして、第１被押潰領域８に吸入されている０．５Ｖ１＝Ｖ２分の流体を吐出工程が終了する。
【００８０】
次いで、吐出工程の後に第１弁操作工程が実施される。具体的には、図４（ｄ）に示されるように、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が静止したまま、第１逆止弁３６ａが開放状態に移行し、第２逆止弁３６ｂが閉塞状態に移行して、第１弁操作工程が終了する。ここで、第１逆止弁３６ａは、軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって互いに離間していた枢軸３７ｅ及び３７ｇが初期状態まで近接するように移動する。そうすると、第１逆止弁３６ａは、図５（ａ）に示されるように、初期状態に復帰して、開放状態になる。一方、第２逆止弁３６ｂは、軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって枢軸３７ｅ及び３７ｇが互いに離間するように移動する。そうすると、図５（ｂ）に示される第１開閉態様における閉塞状態と同様の閉塞状態に移行して、チューブ７を閉塞する。
【００８１】
次いで、第１弁操作工程の後に吸入吐出工程が実施される。具体的には、図４（ｅ）に示されるように、第１押圧部３１において軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって互いに離間していた枢軸３５ａ及び３５ｃが初期状態まで近接するように移動すると共に、第２押圧部３３において軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって枢軸３５ｅ及び３５ｇが互いに離間するように移動して、図５（ｂ）に示される第１開閉態様における閉塞状態に移行しチューブ７を閉塞する。そうすると、図５（ａ）に示されるように、第１押圧部３１において、第１押圧壁３１ａと第２押圧壁３１ｂとが初期状態まで離間して第２被押潰領域９を流通させると共に、第２押圧部３３において、図５（ｂ）と同様に、第１押圧壁３３ａと第２押圧壁３３ｂとが近接してチューブ７を押圧し第２被押潰領域９を閉塞する。このとき、図４（ｄ）及び図４（ｅ）に示されるように、第１逆止弁３６ａが開放状態で第２逆止弁３６ｂが閉塞状態にあるから、第１被押潰領域８の開通によって体積Ｖ１の流体が第１被押潰領域８に吸入されると共に、第２被押潰領域９に吸入されている体積Ｖ２の流体は下流方向に吐出される。このようにして、第１被押潰領域８に体積Ｖ１の流体が吸入されると共に第２被押潰領域９に一時的に吸入されている体積Ｖ２の流体が吐出される吸入吐出工程が終了する。
【００８２】
次いで、吸入吐出工程の後に第２弁操作工程が実施される。具体的には、図４（ｆ）に示されるように、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が静止したまま、第１逆止弁３６ａが閉塞状態に移行し、第２逆止弁３６ｂが開放状態に移行して、第２弁操作工程が終了する。ここで、第１逆止弁３６ａは、軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって枢軸３７ｆ及び３７ｈ（図４において図示しない。）が互いに離間するように移動する。そうすると、第１逆止弁３６ａは、図５（ｃ）に示される第１開閉態様における閉塞状態と同様の閉塞状態に移行して、チューブ７を閉塞する。一方、第２逆止弁３６ｂは軌条３９ｂ及び駆動部材３９ｃによって互いに離間していた枢軸３７ｅ及び３７ｇが初期状態まで近接するように移動する。そうすると、第２逆止弁３６ｂは図５（ａ）に示されるように初期状態に復帰して開放状態になる。
【００８３】
このようにして第２弁操作工程が終了すると、チューブポンプ３における吸入・吐出工程の１サイクルが終了する。引き続き流体を吐出する場合には、図４（ｃ）〜図４（ｆ）に示されるように、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程の２サイクル目が１サイクル目と同様にして、実施される。すなわち、２サイクル目を実施すると、第１押圧部３１と第２押圧部３３とが交互に機能して流体を吸入及び吐出する。そして、第１押圧部３１、第２押圧部３３、第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂはいずれも、管状開閉壁３０Ａ〜３０Ｄが第１開閉態様と第２開閉態様とに交互に押圧され、すなわち、チューブ７が互いに垂直な２方向に交互に押圧されるようになっている。
【００８４】
このように、吐出工程、第１弁操作工程、吸入吐出工程及び第２弁操作工程が連続して実施され、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が交互に機能して、Ｖ１の体積分の流体が２回の吐出工程が実施されるうちに吸入され、（１／２）Ｖ１の体積分の流体が２回に分けて連続して吐出される。このように、チューブポンプ３は、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が所謂「二連ポンプ」のように交互に機能することによって、１つの押圧部を備えた所謂「一連ポンプ」に特有の大きな脈動を生じることなく連続的に一定のペースで流体を吐出できる。そして、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が交互に機能するときに第１逆止弁３６ａ及び第２逆止弁３６ｂが閉塞状態及び開放状態を適宜に移行するから流体の逆流を防止できる。また、第１押圧部３１及び第２押圧部３３が前記したように小型の簡略な構造であるから、チューブポンプ３自体の構造が小さく配置スペースも低減できるにもかかわらず、チューブ７が損傷しにくく優れた耐久性を発揮する。さらに、チューブ７を直線状に配設できるから、チューブ７を屈曲して配設するスペースを確保できなくてもチューブポンプ３を直線的な小スペースに装着できる。したがって、チューブポンプ３は小型であるにもかかわらず耐久性が高く流体を連続的に吐出できる。
【００８５】
また、図５に示されるように、管状開閉壁３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び３０Ｄが互いに垂直な２方向に交互に開閉してチューブ７を押し潰すことができるから、チューブ７を一方向に繰り返して押し潰す場合に比して、チューブ７に与えるストレスが小さく、高い耐久性を発揮する。
【００８６】
この発明に係るチューブポンプのさらにまた別の一例を、図６を参酌して、説明する。この発明に係るチューブポンプのさらにまた別の一例であるチューブポンプ４は、第１押圧部及び第２押圧部の双方に前記第１例の押圧部が採用され、第１逆止弁及び第２逆止弁の双方に所謂「自立弁」が採用されている。このチューブポンプ４は、チューブ７の押圧及び押圧解除を繰り返し行うことでチューブ７内の流体を吐出し、チューブ７内に流体を吸入するチューブポンプであって第１押圧部１１、第２押圧部１３、第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄを備えている。チューブポンプ４は、図１に示されるチューブポンプ１における所謂「強制弁」である第１逆止弁１９ａ及び第２逆止弁１９ｂに代えて所謂「自立弁」である２つの所謂「自立弁」としての第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄを内蔵した逆止弁内蔵チューブが用いられている。したがって、チューブポンプ４は逆止弁の構造以外はチューブポンプ１と基本的に同様であるので、その構造及び流体の吸入及び吐出機構の説明は省略する。なお、第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄはチューブ７の流体圧力によって閉塞状態及び開放状態に適宜に移行するから、チューブポンプ１と異なって弁操作工程が必要なく、流体の逆流を防止できる。
【００８７】
このチューブポンプ４によれば、チューブポンプ１と基本的に同様にして、吐出工程及び吸入吐出工程が連続して実施され、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が交互に機能して、Ｖ１の体積分の流体が２回の吐出工程が実施されるうちに吸入され、（１／２）Ｖ１の体積分の流体が２回に分けて連続して吐出される。このように、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が所謂「二連ポンプ」のように交互に機能することによって、１つの押圧部を備えた所謂「一連ポンプ」に特有の大きな脈動を生じることなく連続的に一定のペースで流体を吐出できる。そして、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が交互に機能するときに第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄが流体圧力によって閉塞状態及び開放状態に適宜に移行するから流体の逆流を防止できる。また、第１押圧部１１及び第２押圧部１３が前記したように小型の簡略な構造であるから、チューブポンプ４自体の構造が小さく配置スペースも低減できるにもかかわらず、チューブ７が損傷しにくく優れた耐久性を発揮する。したがって、チューブポンプ４は小型であるにもかかわらず耐久性が高く流体を連続的に吐出でき、所謂「自立弁」である第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄを備えているから、逆止弁を積極的に操作する弁操作工程が不要になり、第１押圧部１１及び第２押圧部１３を連続的に機能させて動作が円滑になる。また、第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄは所謂「自立弁」であるから、これら第１逆止弁１９ｃ及び第２逆止弁１９ｄの閉塞時すなわち押し潰し時にチューブ７内の流体を部分的に逆流させることを防止できる。
【００８８】
この発明に係るチューブポンプは、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、前記チューブポンプ１及び４においてチューブ７は略Ｓ字状に配設され、前記チューブポンプ２及び３においてチューブ７は直線状に配設されているが、この発明に係るチューブポンプにおいて、チューブは、一部が約１８０°に屈曲するように略Ｕ字状に配設されることも、また、一部が０°超１８０°以下に屈曲するように配設されることもできる。
【００８９】
前記チューブポンプ１及び４は、３つの配設壁１４ａ、１４ｂ及び１４ｃを有しているが、この発明において、チューブポンプは往復部材を介して略並行に配置される２つの配設壁を有していればよい。
【００９０】
前記チューブポンプ１及び４は基体１０ａと先端部１０ｂとが一体に形成された往復部材１０を備え、前記チューブポンプ２は軸体２０ａと第１アーム２０ｂと第２アーム２０ｃとが一体に形成された往復部材２０を備えているが、この発明において、チューブポンプは、基体と先端部とが別々に独立して形成された少なくとも２つの往復部材、又は、第１アームと第２アームとが別々に独立して形成された少なくとも２つの往復部材を備えていてもよい。
【００９１】
前記チューブポンプ３は、第１押圧部３１及び第２押圧部３３がいずれも２組の押圧面を有しているが、この発明において、押圧部は３以上の押圧面を有していてもよい。３以上の押圧面を有する押圧部は、押圧面の数に応じて側板及び枢軸の使用数を適宜に設定する。
【００９２】
前記チューブポンプ１〜４はいずれも１つの第１押圧部及び第２押圧部を備えているが、この発明において、チューブポンプは複数の第１押圧部及び第２押圧部を備えていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
この発明に係るチューブポンプは、各種の用途に利用でき、例えば、医療用送液ポンプ、血液移送用ポンプ、及び分析用薬液移送用ポンプ等が挙げられる。これら用途の中でも、特に流体を一定のペースで吐出する必要のある用途、例えば医療用送液ポンプ、より具体的には、血糖値等の生体成分を測定する生体成分測定装置、人工膵臓装置、人工透析装置等の送液ポンプとして好適に利用される。この発明に係るチューブポンプを医療用送液ポンプに利用する場合には、その一端が例えば輸液貯蔵容器等に接続され、その他端が輸液対象者に設けられた輸液注入部材例えばカテーテル（図示しない。）に直接又は他の接続部材例えばジョイント、他のチューブ等を介して接続されたチューブ７の前記一端と前記他端の間を基板に装着固定することによって、前記輸液貯蔵容器に貯蔵されている輸液の移送に利用できる。
【符号の説明】
【００９４】
１、２、３、４ チューブポンプ
７ チューブ
７ａ 屈曲部
８ 第１被押潰領域
９ 第２被押潰領域
１０、２０ 往復部材
１０ａ 基体
１０ｂ 先端部
１１、２１ 第１押圧部（第１押圧面）
１２ａ、２２ａ 第１対向面
１２ｂ、２２ｂ 第２対向面
１３、２３ 第２押圧部（第２押圧面）
１４、２４ 配設部
１４ａ、２４ａ 第１配設壁
１４ｂ、２４ｂ 第２配設壁
１４ｃ 第３配設壁
１５ａ、２５ａ 第１配設面
１５ｂ、２５ｂ 第２配設面
１６ 貫通軸
１７ 付勢部材（コイルスプリング）
１８ 駆動部材（電磁石）
１９ａ、１９ｃ、２９ａ、３６ａ 第１逆止弁
１９ｂ、１９ｄ、２９ｂ、３６ｂ 第２逆止弁
２０ａ 軸体
２０ｂ 第１アーム
２０ｃ 第２アーム
【００９５】
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ 管状開閉壁
３１ 第１押圧部
３１ａ 第１押圧壁
３１ｂ 第２押圧壁
３１ｃ 第３押圧壁
３１ｄ 第４押圧壁
３２ａ 第１側板
３２ｂ 第２側板
３２ｃ 第３側板
３２ｄ 第４側板
３３ 第２押圧部
３３ａ 第１押圧壁
３３ｂ 第２押圧壁
３３ｃ 第３押圧壁
３３ｄ 第４押圧壁
３４ａ 第１側板
３４ｂ 第２側板
３４ｃ 第３側板
３４ｄ 第４側板
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅ、３５ｆ、３５ｇ、３５ｈ 枢軸
３７ａ〜３７ｄ 側板
３７ｅ〜３７ｈ 枢軸
３８ 基板
３９ 支持駆動部
３９ａ 支持体
３９ｂ 軌条
３９ｃ 駆動部材
Ｌ１ 仮想水平線
Ｌ２ 仮想垂直線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾力性を有するチューブの押圧及び押圧解除を繰り返し行うことで前記チューブ内の流体を吐出し前記チューブ内に流体を吸入するチューブポンプであって、
前記チューブを挟むように配置され、互いに近接又は離間する少なくとも１組の押圧面を有する第１押圧部及び第２押圧部と、前記流体の逆流を防止する第１逆止弁及び第２逆止弁とを、前記チューブの上流から下流に向けて前記第１逆止弁、前記第１押圧部、前記第２逆止弁及び前記第２押圧部の順で備えて成り、
前記第１押圧部で押し潰される前記チューブの体積Ｖ１と前記第２押圧部で押し潰される前記チューブの体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１であることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
前記チューブが配設される第１配設面及び第２配設面を有する配設部と、前記配設部に配設された前記チューブを挟んで前記第１配設面及び前記第２配設面に対向配置された第１対向面及び第２対向面とを備え、
前記第１押圧部は第１配設面及び第１対向面からなる１組の前記押圧面を有し、
前記第２押圧部は第２配設面及び第２対向面からなる１組の前記押圧面を有していることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記第１配設面及び前記第２配設面は互いに対面するように略並行に配置され、
前記配設部に配設された前記チューブの間に、前記第１対向面及び前記第２対向面を有し、前記第１配設面及び前記第２配設面の方向に向かって平行に往復運動する往復部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載のチューブポンプ。
【請求項４】
前記第１配設面及び前記第２配設面は互いに逆方向に面するように略並行に配置され、
前記配設部に配設された前記チューブに臨む前記第１対向面及び前記第２対向面を有し、前記第１配設面及び前記第２配設面の方向に向かって平行に往復運動する往復部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載のチューブポンプ。
【請求項５】
前記第１押圧部及び第２押圧部の少なくとも一方は、隣接する側板同士がその延在方向の両端部で回動自在に連結されて前記チューブの外周を囲繞する管状開閉壁から成り、
前記１組の押圧面は、前記側板のうち前記チューブの押し潰し方向に垂直で前記チューブの軸線を通過する仮想線に対して一方の側に位置する複数の前記側板から成る第１押圧壁と、前記仮想線に対して他方の側に位置する複数の前記側板から成る第２押圧壁とで構成されることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項６】
前記押し潰し方向は垂直に交差する２方向であり、前記第１押圧部及び第２押圧部の少なくとも一方は２組の前記押圧面を有していることを特徴とする請求項５に記載のチューブポンプ。
【請求項７】
第１逆止弁及び第２逆止弁の少なくとも一方は、前記チューブの外側に配置され、前記チューブを押し潰して閉塞する強制弁であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のチューブポンプ。
【請求項８】
前記強制弁は、請求項１〜６のいずれか１項に記載された前記第１押圧部又は前記第２押圧部を同じように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のチューブポンプ。
【請求項９】
第１逆止弁及び第２逆止弁の少なくとも一方は、前記チューブの内部に設けられた自立弁であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のチューブポンプ。
【請求項１】
弾力性を有するチューブの押圧及び押圧解除を繰り返し行うことで前記チューブ内の流体を吐出し前記チューブ内に流体を吸入するチューブポンプであって、
前記チューブを挟むように配置され、互いに近接又は離間する少なくとも１組の押圧面を有する第１押圧部及び第２押圧部と、前記流体の逆流を防止する第１逆止弁及び第２逆止弁とを、前記チューブの上流から下流に向けて前記第１逆止弁、前記第１押圧部、前記第２逆止弁及び前記第２押圧部の順で備えて成り、
前記第１押圧部で押し潰される前記チューブの体積Ｖ１と前記第２押圧部で押し潰される前記チューブの体積Ｖ２との体積比（Ｖ１：Ｖ２）が２：１であることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
前記チューブが配設される第１配設面及び第２配設面を有する配設部と、前記配設部に配設された前記チューブを挟んで前記第１配設面及び前記第２配設面に対向配置された第１対向面及び第２対向面とを備え、
前記第１押圧部は第１配設面及び第１対向面からなる１組の前記押圧面を有し、
前記第２押圧部は第２配設面及び第２対向面からなる１組の前記押圧面を有していることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記第１配設面及び前記第２配設面は互いに対面するように略並行に配置され、
前記配設部に配設された前記チューブの間に、前記第１対向面及び前記第２対向面を有し、前記第１配設面及び前記第２配設面の方向に向かって平行に往復運動する往復部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載のチューブポンプ。
【請求項４】
前記第１配設面及び前記第２配設面は互いに逆方向に面するように略並行に配置され、
前記配設部に配設された前記チューブに臨む前記第１対向面及び前記第２対向面を有し、前記第１配設面及び前記第２配設面の方向に向かって平行に往復運動する往復部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載のチューブポンプ。
【請求項５】
前記第１押圧部及び第２押圧部の少なくとも一方は、隣接する側板同士がその延在方向の両端部で回動自在に連結されて前記チューブの外周を囲繞する管状開閉壁から成り、
前記１組の押圧面は、前記側板のうち前記チューブの押し潰し方向に垂直で前記チューブの軸線を通過する仮想線に対して一方の側に位置する複数の前記側板から成る第１押圧壁と、前記仮想線に対して他方の側に位置する複数の前記側板から成る第２押圧壁とで構成されることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項６】
前記押し潰し方向は垂直に交差する２方向であり、前記第１押圧部及び第２押圧部の少なくとも一方は２組の前記押圧面を有していることを特徴とする請求項５に記載のチューブポンプ。
【請求項７】
第１逆止弁及び第２逆止弁の少なくとも一方は、前記チューブの外側に配置され、前記チューブを押し潰して閉塞する強制弁であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のチューブポンプ。
【請求項８】
前記強制弁は、請求項１〜６のいずれか１項に記載された前記第１押圧部又は前記第２押圧部を同じように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のチューブポンプ。
【請求項９】
第１逆止弁及び第２逆止弁の少なくとも一方は、前記チューブの内部に設けられた自立弁であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のチューブポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１０７５４７（Ｐ２０１２−１０７５４７Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５５７４３（Ｐ２０１０−２５５７４３）
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００２２６２４２）日機装株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００２２６２４２）日機装株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
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