ポンプ
【課題】経年劣化の少ない、より簡単な構造のポンプを提供する。
【解決手段】第１のチューブの第１の部位に設けられた第１の弁と、前記第１のチューブの第２の部位に設けられた第２の弁と、前記第１のチューブの内側に固定された第１のアクチュエーターと、を含み、前記第１のアクチュエーターは、酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張し、前記第１の弁及び前記第２の弁の各々は、前記第１のアクチュエーターの収縮又は膨張に応じて開閉することを特徴とするポンプ。
【解決手段】第１のチューブの第１の部位に設けられた第１の弁と、前記第１のチューブの第２の部位に設けられた第２の弁と、前記第１のチューブの内側に固定された第１のアクチュエーターと、を含み、前記第１のアクチュエーターは、酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張し、前記第１の弁及び前記第２の弁の各々は、前記第１のアクチュエーターの収縮又は膨張に応じて開閉することを特徴とするポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば液体又は気体などの流体を搬送するための機械要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体を搬送するための機械要素のひとつにポンプと呼ばれるものがある。ポンプは機械的なエネルギーを流体における圧力、運動エネルギーに変換させる機械であり、様々な様式が存在する。たとえば、羽根状の回転子を使うターボ型のポンプとしては遠心ポンプ、斜流ポンプ及び軸流ポンプなどがあり、一定の容積にある流体に容積変化をおこさせ運動エネルギーを与える容積型ポンプとしてはピストンポンプ、ブランジャーポンプ及びダイヤフラムポンプなどがある。ターボ型ポンプは非容積型ポンプとも呼ばれ、非容積型ポンプ及び容積型ポンプ以外にも、特殊型ポンプと呼ばれるものがあり、特殊型ポンプとしては水或いは蒸気の噴射力を利用したポンプ及び圧縮空気を利用したポンプなどがある。
【０００３】
ポンプには上述した種類があるが、上述した種類に関わらず、微少量の流体を搬送するものをマイクロポンプと呼ぶ場合がある。マイクロポンプには、容積型ポンプの種類が比較的多く、流体を搬送するチューブに圧力を加えて変形させる例や、ダイヤフラムとアクチュエーターとを結合して作成された例が多い。たとえば、特許文献１には、ピエゾ振動子でダイヤフラムを変形させてポンプ動作を行わせるマイクロポンプが記載されている。また、特許文献２には、弾性を有するチューブを押圧する複数のフィンガーと該複数のフィンガーの各々を往復運動させるカム構造とカム構造を駆動するためのアクチュエーターとしてモーターを有するマイクロポンプが記載されている。また、特許文献３には、圧電素子による複数のリング状のアクチュエーターにチューブを通したマイクロポンプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２９９９６８号公報
【特許文献２】特開２００９−７４５３４号公報
【特許文献３】特開昭６２−２４７１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、チューブに圧力を加えて変形させる場合はチューブを変形させない場合に比較してチューブの経年劣化を早めることになる。また、アクチュエーターとしてモーターなどを用いる場合にはアクチュエーターが発生するノイズが周囲の機器の動作を妨げる場合がある。マイクロポンプは医療用として用いられることがあり、医療機器へのノイズの発生は致命的なトラブルを発生させる可能性がある。また、ダイヤフラムを用いる場合には、ダイヤフラムの変形がポンプの外形に影響しないようにするためには、流体を通す部分以外にダイヤフラムの変形に必要な空間を設けなくてはならず、この分構造が複雑になるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した課題若しくは問題の少なくともひとつを解決するためになされたものであり、以下の適用例又は実施形態として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例にかかるポンプは、第１のチューブの第１の部位に設けられた第１の弁と、前記第１のチューブの第２の部位に設けられた第２の弁と、前記第１のチューブの内側に固定された第１のアクチュエーターと、を含み、前記第１のアクチュエーターは、酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張し、前記第１の弁及び前記第２の弁の各々は、前記第１のアクチュエーターの収縮又は膨張に応じて開閉することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、第１のアクチュエーターの収縮又は膨張により第１の弁及び第２の弁の各々が開閉することで第１のチューブ内への流体の取り込みと第１のチューブ外への流体の排出を行うことができ、第１のチューブを変形させることにより流体の取り込み及び排出を行うものではないことから、ポンプの動作の伴う第１のチューブの劣化の早さの低減を図ることができる。また、第１のアクチュエーターの収縮又は膨張は酸化還元応答によるものであることから、アクチュエーターから発生するノイズの低減を図ったポンプを構成することができる。また、ダイヤフラムの変形のための空間も必要がなく、構造の簡単なポンプを提供することができる。
【０００９】
［適用例２］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第１のアクチュエーターは、交流電流による制御により収縮及び膨張を繰り返すことが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第１のアクチュエーターが交流電流により収縮又は膨張を繰り返すことで、交流電流の周期を制御することにより第１のアクチュエーターの収縮又は膨張の制御を容易に行うことができる。また、これにより、ポンプの排出量の制御が容易となる。
【００１１】
［適用例３］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第１のチューブにおいて、前記第１の部位及び前記第２の部位以外の部分は閉じられていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、第１の部位及び第２の部位の２つの部位で第１のチューブにおける流体の取り入れ口及び流体の排出口を構成することができ、排出量の制御が容易なポンプを構成することができる。
【００１３】
［適用例４］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第１の部位に第１のタンクが接続されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、上記適用例にかかるポンプを、第１のタンクに対する流体の出し入れに用いることができる。
【００１５】
［適用例５］
上記適用例にかかるポンプにおいて、更に、第２のチューブと、を含み、前記第２のチューブは、第３の部位に設けられた第３の弁と、第４の部位に設けられた第４の弁と、内側に固定された第２のアクチュエーターと、を有し、前記第２のアクチュエーターは、酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張し、前記第３の弁及び前記第４の弁の各々は、前記第２のアクチュエーターの収縮又は膨張に応じて開閉することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、第１のチューブのポンプと同様の形式をとる第２のチューブのポンプを有することで、複数のポンプ機能を備えた構造の容易なポンプを構成することができる。
【００１７】
［適用例６］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第２のアクチュエーターは、交流電流による制御により、収縮及び膨張を繰り返すことが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、第２のチューブのポンプの制御を第１のチューブのポンプと同様な手法で行うことができ、制御の容易な複数のポンプ機能を備えた、簡易な構造のポンプを構成することができる。
【００１９】
［適用例７］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第２のチューブにおいて、前記第３の部位及び前記第４の部位以外の部分は閉じられていることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、第３の部位及び第４の部位の２つの部位で第２のチューブにおける流体の取り入れ口及び流体の排出口を構成することができ、排出量の制御が容易なポンプを構成することができる。
【００２１】
［適用例８］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第３の部位に第２のタンクが接続されていることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、第２のチューブのポンプを、第２のタンクに対する流体の出し入れに用いることができる。
【００２３】
［適用例９］
上記適用例にかかるポンプにおいて、更に、第３のチューブと、を含み、前記第２の部位及び前記第４の部位は、前記第３のチューブに接続されていることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、第２の部位及び第４の部位を排出口として用いた場合には、第３のチューブにおいて第１のチューブのポンプから排出される流体と第２のチューブから排出される流体とを混合させることができ、上記の適用例にかかるポンプを調合器として使用することができる。また、第２の部位及び第４の部位を取り入れ口として用いた場合には第３のチューブから供給される流体を所定の量取り込み第１の部位及び第３の部位から出力する分配器として用いることができる。また、第２の部位及び第４の部位のいずれか一方を排出口として用い他方を取り入れ口として用いた場合には、一方のポンプから第３のチューブに排出された流体を他方のポンプで取り込むことができる。
【００２５】
［適用例１０］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第１のチューブは、内側に固定された第３のアクチュエーターを含み、前記第３のアクチュエーターは酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、電流による制御により、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張することが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、第３のアクチュエーターを有することで、アクチュエーターの動作を、第１のアクチュエーターのみを動作させる場合、第３のアクチュエーターのみを動作させる場合、又は、第１のアクチュエーター及び第３のアクチュエーターを動作させる場合のいずれかとすることにより、第１のチューブのポンプにおける一回の流体の取り込み量又は排出量を変えることができる。
【００２７】
［適用例１１］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第２のチューブは、内側に固定された第４のアクチュエーターを含み、前記第４のアクチュエーターは酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、電流による制御により、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張することが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、第４のアクチュエーターを有することで、アクチュエーターの動作を、第２のアクチュエーターのみを動作させる場合、第４のアクチュエーターのみを動作させる場合、又は、第２のアクチュエーター及び第４のアクチュエーターを動作させる場合のいずれかとすることにより、第２のチューブのポンプにおける一回の流体の取り込み量又は排出量を変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態におけるポンプの概略図。
【図２】第１実施形態におけるポンプの動作を示す図。
【図３】第１実施形態におけるポンプの動作を示す図。
【図４】第１実施形態におけるポンプの使用例（実施例１）を示す図。
【図５】第１実施形態におけるポンプの使用例（実施例２）を示す図。
【図６】第２実施形態におけるポンプの概略図。
【図７】第３実施形態におけるポンプの概略図。
【図８】第４実施形態におけるポンプの概略図。
【図９】アクチュエーターの動作原理を説明するための模式図。
【図１０】アクチュエーターの概略図。
【図１１】アクチュエーターの変形例。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。尚、記載する図は、構造上内部にあり、直接見ることができない構造物を透過させて記載している。
【００３１】
まず、アクチュエーターの動作について図９及び図１０を用いて説明する。図９は、アクチュエーターを構成する酸化還元応答化合物と液晶性部位とが結合された分子構造の一部を示した図である。アクチュエーターは、図９−（ａ）及び図９−（ｂ）で示すように、ユニットＦ、ユニットＧ及びユニットＨから構成されている。ユニットＦは軸回転可能な部位であり、例えばフェニル基若しくはチオフェン環などで形成される。ユニットＧは酸化還元反応により結合若しくは分離が行われる部位であり、例えばベンゾジチオリル基などにより形成される。また、ユニットＨはユニットＧの酸化還元反応に応じて回転するユニットＦの回転方向を規定するための部位であり、液晶性を有する部位が含まれる。ユニットＦの回転軸方向は、ユニットＨに含まれる液晶性を有する部位の配向性によって規定されるものであるが、液晶性を有する部位の配向性は、例えば、延伸法や偏向紫外線照射法などにより配向方向を決めることが可能である。
【００３２】
酸化還元応答化合物が酸化された状態となるのは、酸化還元応答化合物から所定の電子が剥奪された状態であり、この状態の分子構造を示したのが図９−（ａ）である。また、酸化還元化合物が還元された状態というのは、酸化還元応答化合物に所定の電子が供給された状態であり、この状態の分子構造を示したのが図９−（ｂ）である。還元された状態においては、ユニットＧ同士（たとえば、Ｓ１及びＳ２）が供給された電子により結合する。これにより、ユニットＦにおいて、ユニットＨに含まれる液晶性を有する部位の配向性を維持する形で軸回転が行われる。このため、分子構造が折りたたまれた形に変化することで、酸化還元応答化合物がユニットＨに含まれる液晶性を有する部位の配向の方向に収縮する。この状態から酸化還元応答化合物が酸化されるとユニットＧ同士における結合が解除され、ユニットＦにおいて、ユニットＨに含まれる液晶性を有する部位の配向性を維持する形で軸回転が行われ、図９−（ｂ）の状態から図９−（ａ）の状態に変化する。このように酸化及び還元を繰り返すことで、酸化還元応答化合物は収縮及び膨張を繰り返す。
【００３３】
次に、図１０−（ａ）にアクチュエーター８０の概略外観図を示す。図１０−（ｂ）は、収縮した状態のアクチュエーター８０の断面図である。また、図１０−（ｃ）は、膨張した状態のアクチュエーター８０の断面図である。アクチュエーター８０は、内部電極８１、高分子電解質８２、酸化還元応答化合物８３及び外部電極８４を含む。高分子電解質８２にとって、酸化還元応答化合物８３は電極として振舞う。アクチュエーター８０の外部から内部電極８１と外部電極８４との間に内部電極８１の方が高くなるように電位差を与えると酸化還元応答化合物８３において還元反応がおきる。これによりアクチュエーター８０は収縮して図１０−（ｂ）のようになる。逆に内部電極の方が低くなるように電位差を与えると酸化還元応答化合物８３において酸化反応がおきる。これによりアクチュエーター８０は膨張して図１０−（ｃ）のようになる。よって、内部電極８１と外部電極８４との間に交流電流を与えることにより、アクチュエーター８０の収縮及び膨張の実行を繰り返し起こさせることが可能となる。
【００３４】
上述したアクチュエーター８０を用いたポンプの実施形態を以降に説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
図１−（ａ）〜（ｃ）に本発明を適用したポンプ１０の概略図を示す。ポンプ１０は、チューブ１１、アクチュエーター１２、第１の弁１３及び第２の弁１４を有する。図１−（ａ）は、ポンプ１０の斜視図である。図１−（ｂ）は、ポンプ１０を図１−（ａ）にＢで示した矢印の向きの方向から見た場合の図である。また、図１−（ｃ）は、ポンプ１０を図１−（ａ）にＡで示した矢印の向きの方向から見た場合の図である。アクチュエーター１２はチューブ１１の内側に固定されている。また、第１の弁１３はチューブ１１の内側の方向にのみ開き、第２の弁１４はチューブ１１の外側の方向にのみ開く。
【００３６】
アクチュエーター１２には図示していない配線がチューブ１１の外部から接続されており、該配線を介して流れる電流によりアクチュエーター１２の収縮又は膨張の動作が制御される。図１において、アクチュエーター１２はチューブ１１の横方向となる壁面に固定されているが、これは図示の便宜上のものであり、アクチュエーター１２は、第１の弁１３の開閉に邪魔にならない場所、及び、第１の弁１３及び第２の弁１４により開く部分を塞ぐことにならない場所、であるならばチューブ１１の内側の何処に固定されていてもよい。
【００３７】
次に、ポンプ１０の動作を図２及び図３を用いて説明する。図２で示したのは、アクチュエーター１２が膨張するときのポンプ１０の状態である。図２−（ａ）は図１−（ａ）と同じ斜視図であり、図２−（ｂ）は図１−（ｂ）と同じ方向から見た図である。アクチュエーター１２が膨張する（図２−（ａ）のＣは膨張の動きを示すもの）ときは第１の弁１３が閉じると共に第２の弁１４が開き、第２の弁１４が開いたことによりできる開口部からアクチュエーター１２の膨張分に相当する体積の流体がチューブ１１の外部に排出される。
【００３８】
図３で示したのは、アクチュエーター１２が収縮するときのポンプ１０の状態である。図３−（ａ）は図１−（ａ）と同じ斜視図であり、図３−（ｂ）は図１−（ｂ）と同じ方向から見た図である。アクチュエーター１２が収縮する（図３−（ａ）のＤは収縮の動きを示すもの）ときは第１の弁１３が開くと共に第２の弁１４が閉じ、第１の弁１３が開いたことによりできる開口部からアクチュエーター１２の収縮分に相当する体積の流体がチューブ１１の内部に取り込まれる。
【００３９】
アクチュエーター１２に交流電流を与えることにより、アクチュエーター１２は収縮及び膨張を繰り返し、第１の弁１３が開くことによりチューブ１１の内部に取り込まれた流体が第２の弁１４が開くことによりチューブ１１の外部に排出され、ポンプ１０がポンプとして機能することになる。
【実施例１】
【００４０】
図４には、第１のタンク１５を第１の弁１３側に接続したポンプ１０を示している。ポンプ１０が上述したアクチュエーター１２の動作によってポンプとしての機能を果たすことにより、第１のタンク１５に収められた流体を、アクチュエーター１２の容積の変化率と交流電流の周期とで決まる所定の量を排出することが可能となる。
【実施例２】
【００４１】
図５には、ポンプ１０と同じ構造のポンプを２個並列して接続したポンプ２０と、ポンプ２０に接続した第２のタンク２５と第３のタンク３５とを示している。ポンプ２０は、チューブ２１、アクチュエーター２２、第１の弁２３及び第２の弁２４を含む第１ポンプ部と、チューブ３１、アクチュエーター３２、第１の弁３３及び第２の弁３４を含む第２ポンプ部とを有する。第２のタンク２５は第１ポンプ部の第１の弁２３側に接続され、第３のタンク３５は第２ポンプ部の第１の弁３３側に接続されている。また、第１ポンプ部の第２の弁２４側及び第２ポンプ部の第２の弁３４側は、共にチューブ３０に接続されている。
【００４２】
第２のタンク２５に収められた流体は第１ポンプ部によりチューブ３０に排出され、第３のタンク３５に収められた流体は第２ポンプ部によりチューブ３０に排出される。これにより、第２のタンク２５に収められた流体と第３のタンク３５に収められた流体との混合液をチューブ３０内に作成することができる。該混合液における２つの流体の混合比率は、アクチュエーター２２を制御する交流電流の周期及びアクチュエーター２２の容積の変化率により決まる第１ポンプ部の排出量と、アクチュエーター３２を制御する交流電流の周期及びアクチュエーター３２の容積の変化率により決まる第２ポンプ部の排出量と、により決まる値となる。
【００４３】
（第２実施形態）
図６に本発明を適用したポンプ４０を示す。ポンプ４０は、チューブ４１、アクチュエーター４２、第１の弁４３及び第２の弁４４を有する。アクチュエーター４２は、チューブ４１の一方端を閉じる形で形成された面に固定されている。第１の弁４３はチューブ４１の側面に形成されている。第１の弁４３の動作は第１実施形態における第１の弁１３と同じであり、第２の弁４４の動作は第１実施形態における第２の弁１４と同じである。アクチュエーター４２は、Ｅで示す方向に収縮又は膨張する。アクチュエーター４２の収縮に伴い第１の弁４３から取り込まれた流体は、アクチュエーター４２の膨張に伴い第２の弁４４から排出される。
【００４４】
（第３実施形態）
図７に本発明を適用したポンプ５０を示す。ポンプ５０は、チューブ５１、第１アクチュエーター５２、第２アクチュエーター５５、第１の弁５３及び第２の弁５４を有する。第１の弁５３は、第１実施形態における第１の弁１３に対応する。第２の弁５４は、第１実施形態における第２の弁１４に対応する。ポンプ５０は、第１アクチュエーター５２の容積の変化率と制御する交流電流の周期とで決まる所定の量と、第２アクチュエーター５５の容積の変化率と制御する交流電流の周期とで決まる所定の量と、を組み合わせて排出量を決定することができる。また、第１アクチュエーター５２又は第２アクチュエーター５５のいずれか一方のみを動作させてもかまわない。
【００４５】
（第４実施形態）
図８に本発明を適用したポンプ６０を示す。ポンプ６０は、チューブ６１、アクチュエーター６２、第１の弁６３及び第２の弁６４を有する。アクチュエーター６２は、ワイヤー６６によりチューブ６１内に保持されている。ワイヤー６６は、アクチュエーター６２を制御するための信号線を用いてもかまわない。第１の弁６３の動作は第１実施形態における第１の弁１３と同じであり、第２の弁６４の動作は第１実施形態における第２の弁１４と同じである。アクチュエーター６２の収縮に伴い第１の弁６３から取り込まれた流体は、アクチュエーター６２の膨張に伴い第２の弁６４から排出される。
【００４６】
また、上述した実施形態において、図１１に示すような形のアクチュエーターを使用してもよい。図１１−（ａ）は、ヘッド部７１を有するアクチュエーター７０の断面図である。アクチュエーター７０は、たとえば実施形態２で説明した形態のポンプに用いることで、より排出量の大きなポンプとすることができる。図１１−（ｂ）で示すように、ヘッド部７１はチューブ７３の内壁に接し、ヘッド部７１によりアクチュエーター７０が固定されている側に搬送する流体が流れ込むのを防いでいる。図１１−（ｃ）は、ヘッド部７６と蛇腹部７７とを有するアクチュエーター７５の断面図である。蛇腹部７７は、ヘッド部７６及びアクチュエーターが固定される壁面に接続され、ヘッド部７６と蛇腹部７７とによりアクチュエーター７５内部に搬送する流体が流れ込むのを防いでいる。アクチュエーター７５は、たとえば実施形態１で示した形態のポンプに用いることで、より排出量の大きなポンプとすることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明を行ったが、チューブにおけるアクチュエーターの配置、及び、第１の弁若しくは第２の弁の配置は上述した実施形態の位置に限られるものではない。又、ひとつのチューブ内も設けるアクチュエーターの数も上述した数に限られるものではない。たとえば、上述した実施形態において第１の弁及び第２の弁の配置を入れ替えてもよく、第１の弁及び第２の弁を共にチューブの側面に形成してもかまわない。また、アクチュエーターの数も３つ以上設けてもよく、それぞれの容積の変化率も特に固定するものではない。
【符号の説明】
【００４８】
１０…ポンプ、１１…チューブ、１２…アクチュエーター、１３…第１の弁、１４…第２の弁、１５…第１のタンク、２０…ポンプ、２１…チューブ、２２…アクチュエーター、２３…第１の弁、２４…第２の弁、２５…第２のタンク、３０…チューブ、３１…チューブ、３２…アクチュエーター、３３…第１の弁、３４…第２の弁、３５…第３のタンク、４０…ポンプ、４１…チューブ、４２…アクチュエーター、４３…第１の弁、４４…第２の弁、５０…ポンプ、５１…チューブ、５２…第１アクチュエーター、５３…第１の弁、５４…第２の弁、５５…第２アクチュエーター、６０…ポンプ、６１…チューブ、６２…アクチュエーター、６３…第１の弁、６４…第２の弁、６６…ワイヤー、７０…アクチュエーター、７１…ヘッド部、７５…アクチュエーター、７６…ヘッド部、７７…蛇腹部、８０…アクチュエーター、８１…内部電極、８２…高分子電解質、８３…酸化還元応答化合物、８４…外部電極。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば液体又は気体などの流体を搬送するための機械要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体を搬送するための機械要素のひとつにポンプと呼ばれるものがある。ポンプは機械的なエネルギーを流体における圧力、運動エネルギーに変換させる機械であり、様々な様式が存在する。たとえば、羽根状の回転子を使うターボ型のポンプとしては遠心ポンプ、斜流ポンプ及び軸流ポンプなどがあり、一定の容積にある流体に容積変化をおこさせ運動エネルギーを与える容積型ポンプとしてはピストンポンプ、ブランジャーポンプ及びダイヤフラムポンプなどがある。ターボ型ポンプは非容積型ポンプとも呼ばれ、非容積型ポンプ及び容積型ポンプ以外にも、特殊型ポンプと呼ばれるものがあり、特殊型ポンプとしては水或いは蒸気の噴射力を利用したポンプ及び圧縮空気を利用したポンプなどがある。
【０００３】
ポンプには上述した種類があるが、上述した種類に関わらず、微少量の流体を搬送するものをマイクロポンプと呼ぶ場合がある。マイクロポンプには、容積型ポンプの種類が比較的多く、流体を搬送するチューブに圧力を加えて変形させる例や、ダイヤフラムとアクチュエーターとを結合して作成された例が多い。たとえば、特許文献１には、ピエゾ振動子でダイヤフラムを変形させてポンプ動作を行わせるマイクロポンプが記載されている。また、特許文献２には、弾性を有するチューブを押圧する複数のフィンガーと該複数のフィンガーの各々を往復運動させるカム構造とカム構造を駆動するためのアクチュエーターとしてモーターを有するマイクロポンプが記載されている。また、特許文献３には、圧電素子による複数のリング状のアクチュエーターにチューブを通したマイクロポンプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２９９９６８号公報
【特許文献２】特開２００９−７４５３４号公報
【特許文献３】特開昭６２−２４７１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、チューブに圧力を加えて変形させる場合はチューブを変形させない場合に比較してチューブの経年劣化を早めることになる。また、アクチュエーターとしてモーターなどを用いる場合にはアクチュエーターが発生するノイズが周囲の機器の動作を妨げる場合がある。マイクロポンプは医療用として用いられることがあり、医療機器へのノイズの発生は致命的なトラブルを発生させる可能性がある。また、ダイヤフラムを用いる場合には、ダイヤフラムの変形がポンプの外形に影響しないようにするためには、流体を通す部分以外にダイヤフラムの変形に必要な空間を設けなくてはならず、この分構造が複雑になるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した課題若しくは問題の少なくともひとつを解決するためになされたものであり、以下の適用例又は実施形態として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例にかかるポンプは、第１のチューブの第１の部位に設けられた第１の弁と、前記第１のチューブの第２の部位に設けられた第２の弁と、前記第１のチューブの内側に固定された第１のアクチュエーターと、を含み、前記第１のアクチュエーターは、酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張し、前記第１の弁及び前記第２の弁の各々は、前記第１のアクチュエーターの収縮又は膨張に応じて開閉することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、第１のアクチュエーターの収縮又は膨張により第１の弁及び第２の弁の各々が開閉することで第１のチューブ内への流体の取り込みと第１のチューブ外への流体の排出を行うことができ、第１のチューブを変形させることにより流体の取り込み及び排出を行うものではないことから、ポンプの動作の伴う第１のチューブの劣化の早さの低減を図ることができる。また、第１のアクチュエーターの収縮又は膨張は酸化還元応答によるものであることから、アクチュエーターから発生するノイズの低減を図ったポンプを構成することができる。また、ダイヤフラムの変形のための空間も必要がなく、構造の簡単なポンプを提供することができる。
【０００９】
［適用例２］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第１のアクチュエーターは、交流電流による制御により収縮及び膨張を繰り返すことが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第１のアクチュエーターが交流電流により収縮又は膨張を繰り返すことで、交流電流の周期を制御することにより第１のアクチュエーターの収縮又は膨張の制御を容易に行うことができる。また、これにより、ポンプの排出量の制御が容易となる。
【００１１】
［適用例３］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第１のチューブにおいて、前記第１の部位及び前記第２の部位以外の部分は閉じられていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、第１の部位及び第２の部位の２つの部位で第１のチューブにおける流体の取り入れ口及び流体の排出口を構成することができ、排出量の制御が容易なポンプを構成することができる。
【００１３】
［適用例４］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第１の部位に第１のタンクが接続されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、上記適用例にかかるポンプを、第１のタンクに対する流体の出し入れに用いることができる。
【００１５】
［適用例５］
上記適用例にかかるポンプにおいて、更に、第２のチューブと、を含み、前記第２のチューブは、第３の部位に設けられた第３の弁と、第４の部位に設けられた第４の弁と、内側に固定された第２のアクチュエーターと、を有し、前記第２のアクチュエーターは、酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張し、前記第３の弁及び前記第４の弁の各々は、前記第２のアクチュエーターの収縮又は膨張に応じて開閉することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、第１のチューブのポンプと同様の形式をとる第２のチューブのポンプを有することで、複数のポンプ機能を備えた構造の容易なポンプを構成することができる。
【００１７】
［適用例６］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第２のアクチュエーターは、交流電流による制御により、収縮及び膨張を繰り返すことが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、第２のチューブのポンプの制御を第１のチューブのポンプと同様な手法で行うことができ、制御の容易な複数のポンプ機能を備えた、簡易な構造のポンプを構成することができる。
【００１９】
［適用例７］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第２のチューブにおいて、前記第３の部位及び前記第４の部位以外の部分は閉じられていることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、第３の部位及び第４の部位の２つの部位で第２のチューブにおける流体の取り入れ口及び流体の排出口を構成することができ、排出量の制御が容易なポンプを構成することができる。
【００２１】
［適用例８］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第３の部位に第２のタンクが接続されていることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、第２のチューブのポンプを、第２のタンクに対する流体の出し入れに用いることができる。
【００２３】
［適用例９］
上記適用例にかかるポンプにおいて、更に、第３のチューブと、を含み、前記第２の部位及び前記第４の部位は、前記第３のチューブに接続されていることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、第２の部位及び第４の部位を排出口として用いた場合には、第３のチューブにおいて第１のチューブのポンプから排出される流体と第２のチューブから排出される流体とを混合させることができ、上記の適用例にかかるポンプを調合器として使用することができる。また、第２の部位及び第４の部位を取り入れ口として用いた場合には第３のチューブから供給される流体を所定の量取り込み第１の部位及び第３の部位から出力する分配器として用いることができる。また、第２の部位及び第４の部位のいずれか一方を排出口として用い他方を取り入れ口として用いた場合には、一方のポンプから第３のチューブに排出された流体を他方のポンプで取り込むことができる。
【００２５】
［適用例１０］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第１のチューブは、内側に固定された第３のアクチュエーターを含み、前記第３のアクチュエーターは酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、電流による制御により、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張することが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、第３のアクチュエーターを有することで、アクチュエーターの動作を、第１のアクチュエーターのみを動作させる場合、第３のアクチュエーターのみを動作させる場合、又は、第１のアクチュエーター及び第３のアクチュエーターを動作させる場合のいずれかとすることにより、第１のチューブのポンプにおける一回の流体の取り込み量又は排出量を変えることができる。
【００２７】
［適用例１１］
上記適用例にかかるポンプにおいて、前記第２のチューブは、内側に固定された第４のアクチュエーターを含み、前記第４のアクチュエーターは酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、電流による制御により、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張することが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、第４のアクチュエーターを有することで、アクチュエーターの動作を、第２のアクチュエーターのみを動作させる場合、第４のアクチュエーターのみを動作させる場合、又は、第２のアクチュエーター及び第４のアクチュエーターを動作させる場合のいずれかとすることにより、第２のチューブのポンプにおける一回の流体の取り込み量又は排出量を変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態におけるポンプの概略図。
【図２】第１実施形態におけるポンプの動作を示す図。
【図３】第１実施形態におけるポンプの動作を示す図。
【図４】第１実施形態におけるポンプの使用例（実施例１）を示す図。
【図５】第１実施形態におけるポンプの使用例（実施例２）を示す図。
【図６】第２実施形態におけるポンプの概略図。
【図７】第３実施形態におけるポンプの概略図。
【図８】第４実施形態におけるポンプの概略図。
【図９】アクチュエーターの動作原理を説明するための模式図。
【図１０】アクチュエーターの概略図。
【図１１】アクチュエーターの変形例。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。尚、記載する図は、構造上内部にあり、直接見ることができない構造物を透過させて記載している。
【００３１】
まず、アクチュエーターの動作について図９及び図１０を用いて説明する。図９は、アクチュエーターを構成する酸化還元応答化合物と液晶性部位とが結合された分子構造の一部を示した図である。アクチュエーターは、図９−（ａ）及び図９−（ｂ）で示すように、ユニットＦ、ユニットＧ及びユニットＨから構成されている。ユニットＦは軸回転可能な部位であり、例えばフェニル基若しくはチオフェン環などで形成される。ユニットＧは酸化還元反応により結合若しくは分離が行われる部位であり、例えばベンゾジチオリル基などにより形成される。また、ユニットＨはユニットＧの酸化還元反応に応じて回転するユニットＦの回転方向を規定するための部位であり、液晶性を有する部位が含まれる。ユニットＦの回転軸方向は、ユニットＨに含まれる液晶性を有する部位の配向性によって規定されるものであるが、液晶性を有する部位の配向性は、例えば、延伸法や偏向紫外線照射法などにより配向方向を決めることが可能である。
【００３２】
酸化還元応答化合物が酸化された状態となるのは、酸化還元応答化合物から所定の電子が剥奪された状態であり、この状態の分子構造を示したのが図９−（ａ）である。また、酸化還元化合物が還元された状態というのは、酸化還元応答化合物に所定の電子が供給された状態であり、この状態の分子構造を示したのが図９−（ｂ）である。還元された状態においては、ユニットＧ同士（たとえば、Ｓ１及びＳ２）が供給された電子により結合する。これにより、ユニットＦにおいて、ユニットＨに含まれる液晶性を有する部位の配向性を維持する形で軸回転が行われる。このため、分子構造が折りたたまれた形に変化することで、酸化還元応答化合物がユニットＨに含まれる液晶性を有する部位の配向の方向に収縮する。この状態から酸化還元応答化合物が酸化されるとユニットＧ同士における結合が解除され、ユニットＦにおいて、ユニットＨに含まれる液晶性を有する部位の配向性を維持する形で軸回転が行われ、図９−（ｂ）の状態から図９−（ａ）の状態に変化する。このように酸化及び還元を繰り返すことで、酸化還元応答化合物は収縮及び膨張を繰り返す。
【００３３】
次に、図１０−（ａ）にアクチュエーター８０の概略外観図を示す。図１０−（ｂ）は、収縮した状態のアクチュエーター８０の断面図である。また、図１０−（ｃ）は、膨張した状態のアクチュエーター８０の断面図である。アクチュエーター８０は、内部電極８１、高分子電解質８２、酸化還元応答化合物８３及び外部電極８４を含む。高分子電解質８２にとって、酸化還元応答化合物８３は電極として振舞う。アクチュエーター８０の外部から内部電極８１と外部電極８４との間に内部電極８１の方が高くなるように電位差を与えると酸化還元応答化合物８３において還元反応がおきる。これによりアクチュエーター８０は収縮して図１０−（ｂ）のようになる。逆に内部電極の方が低くなるように電位差を与えると酸化還元応答化合物８３において酸化反応がおきる。これによりアクチュエーター８０は膨張して図１０−（ｃ）のようになる。よって、内部電極８１と外部電極８４との間に交流電流を与えることにより、アクチュエーター８０の収縮及び膨張の実行を繰り返し起こさせることが可能となる。
【００３４】
上述したアクチュエーター８０を用いたポンプの実施形態を以降に説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
図１−（ａ）〜（ｃ）に本発明を適用したポンプ１０の概略図を示す。ポンプ１０は、チューブ１１、アクチュエーター１２、第１の弁１３及び第２の弁１４を有する。図１−（ａ）は、ポンプ１０の斜視図である。図１−（ｂ）は、ポンプ１０を図１−（ａ）にＢで示した矢印の向きの方向から見た場合の図である。また、図１−（ｃ）は、ポンプ１０を図１−（ａ）にＡで示した矢印の向きの方向から見た場合の図である。アクチュエーター１２はチューブ１１の内側に固定されている。また、第１の弁１３はチューブ１１の内側の方向にのみ開き、第２の弁１４はチューブ１１の外側の方向にのみ開く。
【００３６】
アクチュエーター１２には図示していない配線がチューブ１１の外部から接続されており、該配線を介して流れる電流によりアクチュエーター１２の収縮又は膨張の動作が制御される。図１において、アクチュエーター１２はチューブ１１の横方向となる壁面に固定されているが、これは図示の便宜上のものであり、アクチュエーター１２は、第１の弁１３の開閉に邪魔にならない場所、及び、第１の弁１３及び第２の弁１４により開く部分を塞ぐことにならない場所、であるならばチューブ１１の内側の何処に固定されていてもよい。
【００３７】
次に、ポンプ１０の動作を図２及び図３を用いて説明する。図２で示したのは、アクチュエーター１２が膨張するときのポンプ１０の状態である。図２−（ａ）は図１−（ａ）と同じ斜視図であり、図２−（ｂ）は図１−（ｂ）と同じ方向から見た図である。アクチュエーター１２が膨張する（図２−（ａ）のＣは膨張の動きを示すもの）ときは第１の弁１３が閉じると共に第２の弁１４が開き、第２の弁１４が開いたことによりできる開口部からアクチュエーター１２の膨張分に相当する体積の流体がチューブ１１の外部に排出される。
【００３８】
図３で示したのは、アクチュエーター１２が収縮するときのポンプ１０の状態である。図３−（ａ）は図１−（ａ）と同じ斜視図であり、図３−（ｂ）は図１−（ｂ）と同じ方向から見た図である。アクチュエーター１２が収縮する（図３−（ａ）のＤは収縮の動きを示すもの）ときは第１の弁１３が開くと共に第２の弁１４が閉じ、第１の弁１３が開いたことによりできる開口部からアクチュエーター１２の収縮分に相当する体積の流体がチューブ１１の内部に取り込まれる。
【００３９】
アクチュエーター１２に交流電流を与えることにより、アクチュエーター１２は収縮及び膨張を繰り返し、第１の弁１３が開くことによりチューブ１１の内部に取り込まれた流体が第２の弁１４が開くことによりチューブ１１の外部に排出され、ポンプ１０がポンプとして機能することになる。
【実施例１】
【００４０】
図４には、第１のタンク１５を第１の弁１３側に接続したポンプ１０を示している。ポンプ１０が上述したアクチュエーター１２の動作によってポンプとしての機能を果たすことにより、第１のタンク１５に収められた流体を、アクチュエーター１２の容積の変化率と交流電流の周期とで決まる所定の量を排出することが可能となる。
【実施例２】
【００４１】
図５には、ポンプ１０と同じ構造のポンプを２個並列して接続したポンプ２０と、ポンプ２０に接続した第２のタンク２５と第３のタンク３５とを示している。ポンプ２０は、チューブ２１、アクチュエーター２２、第１の弁２３及び第２の弁２４を含む第１ポンプ部と、チューブ３１、アクチュエーター３２、第１の弁３３及び第２の弁３４を含む第２ポンプ部とを有する。第２のタンク２５は第１ポンプ部の第１の弁２３側に接続され、第３のタンク３５は第２ポンプ部の第１の弁３３側に接続されている。また、第１ポンプ部の第２の弁２４側及び第２ポンプ部の第２の弁３４側は、共にチューブ３０に接続されている。
【００４２】
第２のタンク２５に収められた流体は第１ポンプ部によりチューブ３０に排出され、第３のタンク３５に収められた流体は第２ポンプ部によりチューブ３０に排出される。これにより、第２のタンク２５に収められた流体と第３のタンク３５に収められた流体との混合液をチューブ３０内に作成することができる。該混合液における２つの流体の混合比率は、アクチュエーター２２を制御する交流電流の周期及びアクチュエーター２２の容積の変化率により決まる第１ポンプ部の排出量と、アクチュエーター３２を制御する交流電流の周期及びアクチュエーター３２の容積の変化率により決まる第２ポンプ部の排出量と、により決まる値となる。
【００４３】
（第２実施形態）
図６に本発明を適用したポンプ４０を示す。ポンプ４０は、チューブ４１、アクチュエーター４２、第１の弁４３及び第２の弁４４を有する。アクチュエーター４２は、チューブ４１の一方端を閉じる形で形成された面に固定されている。第１の弁４３はチューブ４１の側面に形成されている。第１の弁４３の動作は第１実施形態における第１の弁１３と同じであり、第２の弁４４の動作は第１実施形態における第２の弁１４と同じである。アクチュエーター４２は、Ｅで示す方向に収縮又は膨張する。アクチュエーター４２の収縮に伴い第１の弁４３から取り込まれた流体は、アクチュエーター４２の膨張に伴い第２の弁４４から排出される。
【００４４】
（第３実施形態）
図７に本発明を適用したポンプ５０を示す。ポンプ５０は、チューブ５１、第１アクチュエーター５２、第２アクチュエーター５５、第１の弁５３及び第２の弁５４を有する。第１の弁５３は、第１実施形態における第１の弁１３に対応する。第２の弁５４は、第１実施形態における第２の弁１４に対応する。ポンプ５０は、第１アクチュエーター５２の容積の変化率と制御する交流電流の周期とで決まる所定の量と、第２アクチュエーター５５の容積の変化率と制御する交流電流の周期とで決まる所定の量と、を組み合わせて排出量を決定することができる。また、第１アクチュエーター５２又は第２アクチュエーター５５のいずれか一方のみを動作させてもかまわない。
【００４５】
（第４実施形態）
図８に本発明を適用したポンプ６０を示す。ポンプ６０は、チューブ６１、アクチュエーター６２、第１の弁６３及び第２の弁６４を有する。アクチュエーター６２は、ワイヤー６６によりチューブ６１内に保持されている。ワイヤー６６は、アクチュエーター６２を制御するための信号線を用いてもかまわない。第１の弁６３の動作は第１実施形態における第１の弁１３と同じであり、第２の弁６４の動作は第１実施形態における第２の弁１４と同じである。アクチュエーター６２の収縮に伴い第１の弁６３から取り込まれた流体は、アクチュエーター６２の膨張に伴い第２の弁６４から排出される。
【００４６】
また、上述した実施形態において、図１１に示すような形のアクチュエーターを使用してもよい。図１１−（ａ）は、ヘッド部７１を有するアクチュエーター７０の断面図である。アクチュエーター７０は、たとえば実施形態２で説明した形態のポンプに用いることで、より排出量の大きなポンプとすることができる。図１１−（ｂ）で示すように、ヘッド部７１はチューブ７３の内壁に接し、ヘッド部７１によりアクチュエーター７０が固定されている側に搬送する流体が流れ込むのを防いでいる。図１１−（ｃ）は、ヘッド部７６と蛇腹部７７とを有するアクチュエーター７５の断面図である。蛇腹部７７は、ヘッド部７６及びアクチュエーターが固定される壁面に接続され、ヘッド部７６と蛇腹部７７とによりアクチュエーター７５内部に搬送する流体が流れ込むのを防いでいる。アクチュエーター７５は、たとえば実施形態１で示した形態のポンプに用いることで、より排出量の大きなポンプとすることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明を行ったが、チューブにおけるアクチュエーターの配置、及び、第１の弁若しくは第２の弁の配置は上述した実施形態の位置に限られるものではない。又、ひとつのチューブ内も設けるアクチュエーターの数も上述した数に限られるものではない。たとえば、上述した実施形態において第１の弁及び第２の弁の配置を入れ替えてもよく、第１の弁及び第２の弁を共にチューブの側面に形成してもかまわない。また、アクチュエーターの数も３つ以上設けてもよく、それぞれの容積の変化率も特に固定するものではない。
【符号の説明】
【００４８】
１０…ポンプ、１１…チューブ、１２…アクチュエーター、１３…第１の弁、１４…第２の弁、１５…第１のタンク、２０…ポンプ、２１…チューブ、２２…アクチュエーター、２３…第１の弁、２４…第２の弁、２５…第２のタンク、３０…チューブ、３１…チューブ、３２…アクチュエーター、３３…第１の弁、３４…第２の弁、３５…第３のタンク、４０…ポンプ、４１…チューブ、４２…アクチュエーター、４３…第１の弁、４４…第２の弁、５０…ポンプ、５１…チューブ、５２…第１アクチュエーター、５３…第１の弁、５４…第２の弁、５５…第２アクチュエーター、６０…ポンプ、６１…チューブ、６２…アクチュエーター、６３…第１の弁、６４…第２の弁、６６…ワイヤー、７０…アクチュエーター、７１…ヘッド部、７５…アクチュエーター、７６…ヘッド部、７７…蛇腹部、８０…アクチュエーター、８１…内部電極、８２…高分子電解質、８３…酸化還元応答化合物、８４…外部電極。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のチューブの第１の部位に設けられた第１の弁と、
前記第１のチューブの第２の部位に設けられた第２の弁と、
前記第１のチューブの内側に固定された第１のアクチュエーターと、を含み、
前記第１のアクチュエーターは、酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張し、
前記第１の弁及び前記第２の弁の各々は、前記第１のアクチュエーターの収縮又は膨張に応じて開閉することを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記第１のアクチュエーターは、交流電流による制御により収縮及び膨張を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記第１のチューブにおいて、前記第１の部位及び前記第２の部位以外の部分は閉じられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記第１の部位に第１のタンクが接続されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項５】
更に、第２のチューブと、を含み、
前記第２のチューブは、第３の部位に設けられた第３の弁と、第４の部位に設けられた第４の弁と、内側に固定された第２のアクチュエーターと、を有し、
前記第２のアクチュエーターは、酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張し、
前記第３の弁及び前記第４の弁の各々は、前記第２のアクチュエーターの収縮又は膨張に応じて開閉することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項６】
前記第２のアクチュエーターは、交流電流による制御により収縮及び膨張を繰り返すことを特徴とする請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記第２のチューブにおいて、前記第３の部位及び前記第４の部位以外の部分は閉じられていることを特徴とする、請求項５又は６に記載のポンプ。
【請求項８】
前記第３の部位に第２のタンクが接続されていることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項９】
更に、第３のチューブと、を含み、
前記第２の部位及び前記第４の部位は、前記第３のチューブに接続されていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記第１のチューブは、内側に固定された第３のアクチュエーターを含み、
前記第３のアクチュエーターは酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、電流による制御により、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１１】
前記第２のチューブは、内側に固定された第４のアクチュエーターを含み、
前記第４のアクチュエーターは酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、電流による制御により、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張することを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１】
第１のチューブの第１の部位に設けられた第１の弁と、
前記第１のチューブの第２の部位に設けられた第２の弁と、
前記第１のチューブの内側に固定された第１のアクチュエーターと、を含み、
前記第１のアクチュエーターは、酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張し、
前記第１の弁及び前記第２の弁の各々は、前記第１のアクチュエーターの収縮又は膨張に応じて開閉することを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記第１のアクチュエーターは、交流電流による制御により収縮及び膨張を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記第１のチューブにおいて、前記第１の部位及び前記第２の部位以外の部分は閉じられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記第１の部位に第１のタンクが接続されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項５】
更に、第２のチューブと、を含み、
前記第２のチューブは、第３の部位に設けられた第３の弁と、第４の部位に設けられた第４の弁と、内側に固定された第２のアクチュエーターと、を有し、
前記第２のアクチュエーターは、酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張し、
前記第３の弁及び前記第４の弁の各々は、前記第２のアクチュエーターの収縮又は膨張に応じて開閉することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項６】
前記第２のアクチュエーターは、交流電流による制御により収縮及び膨張を繰り返すことを特徴とする請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記第２のチューブにおいて、前記第３の部位及び前記第４の部位以外の部分は閉じられていることを特徴とする、請求項５又は６に記載のポンプ。
【請求項８】
前記第３の部位に第２のタンクが接続されていることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項９】
更に、第３のチューブと、を含み、
前記第２の部位及び前記第４の部位は、前記第３のチューブに接続されていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記第１のチューブは、内側に固定された第３のアクチュエーターを含み、
前記第３のアクチュエーターは酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、電流による制御により、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１１】
前記第２のチューブは、内側に固定された第４のアクチュエーターを含み、
前記第４のアクチュエーターは酸化還元応答化合物と液晶性部位とを有し、電流による制御により、前記液晶性部位で規定される方向に収縮又は膨張することを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか一項に記載のポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１１２３１５（Ｐ２０１２−１１２３１５Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６２１８５（Ｐ２０１０−２６２１８５）
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]