JPH0823348B2 - 脈動ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景および要約 本発明は、流体流動システム、特に、脈動状態にて、
流体を送出するシステムに使用する装置に関する。本発
明は、正圧源および真空源が容易に利用可能である手術
室のような医療現場にて、特に、有用なものであるが、
これのみに限定されるものではない。

流体を脈動状態にて流動させる各種の装置が公知であ
り、医療および歯科現場を含む様々な分野で益々使用さ
れることが多くなつている。脈動流体ジエツト流は、手
術部分から、組織片を除去する場合に、有効である。脈
動流体ジエツト流の使用は、創傷の消毒、または抗生物
質消毒薬等を塗る場合、極めて有効な方法であることが
実証されている。脈動流体を使用する技術が効果的であ
るのは、組織が反復的に屈曲するためと、および脈動の
反復的な動的衝撃により、汚れた微片その他の組織片が
遊離し易くなるため、あるいは、その何れかの作用によ
るものである。この方法はまた、整形外科手術におい
て、骨片を除去するのにも有用である。

また、脈動水流動装置は、歯科および口内衛生や治療
の分野で、触れることの困難な裂け目から、食物カスを
除去し、また、歯肉および口内の組織に刺激を与えるた
めにも使用されることがある。

ある外科的治療および手術方法の場合、脈動ジエツト
流を使用することの他に、流量が少なく、より静かな脈
動ポンプ、または、蠕動ポンプが必要とされる。例え
ば、これらポンプを使用して、ふさがつた創傷から流体
を吸引し、その流体と貯蔵容器に排出することができ
る。このポンプは、また胃ポンプとして使用することも
できる。かかる装置を使用して、血液を採集し、および
供血者から受血者に輸血するか、あるいはその何れか一
方のみ行うことができる。低圧の脈動ポンプは、また、
腎臓の透析に使用し、透析装置に対し、血液を遣り取る
ためにも有用である。

一般に、入手可能な各種の脈動流体システムは、かな
り複雑な間欠ポンプ装置を利用している。典型的には、
この装置は、様々な任意のモータによつて駆動されるポ
ンプ機構を必要とする。ポンプとモータシステムは、電
気的に作動させるかまたは、場合によつては、流体圧力
および流動された流体の流動に応答して、作動させるこ
とができる。

脈動流動装置を利用する多数の装置は、程度の違いは
あつても、商業的に成功しているが、依然として、問題
がないわけではない。例えば、幾分、取扱いに不便であ
り、また、必要に応じて、手で持運びすることはできな
い。外科治療現場または手術室にて、流体脈動装置を使
用する場合、この装置は、可能な限り、コンパクトおよ
び軽量化した小型のものであることが望ましい。プリパ
ツケージ化し、予め殺菌処理した使い捨て装置であるこ
とが望ましいが、今日まで、かかるものは１つとして存
在しなかつた。

本発明の主たる目的の１つは、正または負の差圧に応
答して作動可能な実施態様とした改良し且つ極めて簡易
な流体脈動装置を抵抗することである。

発明の概要 本発明は、空気正圧力源の作用により、作動可能な脈
動ポンプ装置に関する。この装置は、ハウジングを備
え、このハウジングは、ハウジングの内側を、ポンプ室
および駆動室を包含する２つの室に分割する、封入され
た可撓且つ弾性のある要素を備えている。ポンプ室は、
送出せんとする流体の源に接続可能な吸込口および吐出
管に接続可能な吐出口を備えている。吸込管および吐出
管、あるいはその何れか一方には、逆止弁が設けてあ
り、このため、流体は確実に、ポンプから１方向にのみ
流動する。駆動室は、空気圧力源に接続されている。

ポンプは、充填ストロークおよび吐出ストロークを包
含する２ストロークサイクルを利用している。第１の送
出ストローク時弾性要素に対して、差圧を作用させるこ
とにより、弾性要素が屈曲すいる。装置は、この要素の
第１ストローク時の動作に応答し、急激に、差圧状態を
解消させる。この要素に作用する偏倚力によつて、要素
は、第２の充填ストロークを行なう。装置は、第２スト
ロークの終了後、差圧の蓄積を許容する手段を備えてお
り、このため、装置は送出サイクルを反復することがで
きる。

この装置は、弾性隔膜のような可撓且つ弾性のある要
素によつて、２つの区画室に分割されたハウジングを備
えている。この隔膜は、ハウジングをポンプ室および被
駆動室を包含する２つの室に分割する。ポンプ室は、吸
込管および吐出管に接続された吸込口および吐出口を備
え、吸込管は、送出せんとする流体源に接続されてい
る。このシステムには逆止弁が設けてあり、流体は、確
実に、吸込側から吐出側に向けて、１方向にのみ流動す
る。

駆動室にもまた、吸気口および排気口が設けてある。
駆動室の吸気口は、空気シリンダまたは、他の加圧気体
のような正圧源に接続することができる。排気口は、開
放されると、大気に放出を行なう。この装置は、弾性隔
膜が通常、排気口を密封しているように構成されてい
る。この隔膜は、密閉状態にて、排気口上方に展張させ
るか、または、補助的なばね要素を使用して、排気口を
密閉する形態に偏倚させることができる。

正圧装置の送出動作は、駆動室の吸気口に空気圧を作
用させることによつて行なわれる。空気圧室内の圧力上
昇により、吐出口を包囲するが、密封はしない隔膜部分
が屈曲し且つ膨張する。隔膜が第１ストローク時、ポン
プ室方向に向けて膨張することにより、一定量の流体が
ポンプ室から吐出される。この吐出は、隔膜の膨張が、
排気口に対する偏倚力を上廻るまで、継続する。その上
廻つた時点で、隔膜は、突然、撥ね上がり、排気口を開
放する状態となり、よつて、駆動室の排気は、大気に放
出される。排気口は、吸気口よりも、流量面積が大きい
ように形成してあり、このため、排気口を通る流動に対
する抵抗は最小となる。排気口が開放すると、隔膜の圧
力は均等となり、このため、隔膜は、第２ストローク
時、その通常の位置に復帰し、排気口を密閉する。隔膜
の第２ストローク動作中、ポンプ室の容積は再び膨張
し、このため、追加の流体量が流体吸込口からポンプ室
内に吸引され、ポンプ室を満たし、次の脈動の準備が整
う。送出動作の頻度および量の調整手段が設けてある。

本発明の主たる目的の１つは、脈動動作を発生させる
ポンプ装置を提供することである。

本発明の別の目的は、正圧により駆動される上記型式
のポンプ装置を提供することである。

本発明の別の目的は、静かなポンプ動作およびポンプ
動作の精巧さが重要な考慮事項の１つであり、また、大
きい脈動力が望まれる医療および外科治療現場の使用に
適した脈動、蠕動ポンプを提供することである。

本発明の別の目的は、自動および手動の双方で作動可
能な上記型式のポンプ装置を提供することである。

本発明のもう１つ別の目的は、簡単、低廉な構造を備
え、使い捨てとすることのできる上記型式のポンプを提
供することである。

図面の説明 本発明の上記および他の目的は、添付図面を参照しなが
ら、以下の詳細な説明を読むことによつて、一層良く理
解することができよう。

第１図は、本発明の実施態様例の切欠け斜視図、 第２図は、第１図に示した実施態様の第１図の線７−７
に関する図解的な断面図、 第３図は、吐出ストローク終了近くで膨張させた弾性要
素を示す、第１図と同様の図、 第４図は、吐出ストロークから充填ストロークに移行す
るポンプの形態を図解的に示す、第１図の装置の図、 第５図および第６図は、本発明の変形例の断面図、 第７図は、本発明によるポンプを外科的洗浄または創面
切除システムに使用することのできる方法の図解的な
図、 第８図は、第７図に示す型式のシステム内に採用するこ
とができ、洗浄液の供給源に急速脱着可能なようにした
ポンプの側面図、 第９図は、第８図の線14−14に関するポンプの断面図、 第10図は、第８図に示したポンプの右側から満た場合の
側面図、および 第11図は、接続針および第９図に示した一体形逆止弁の
拡大断面図である。

実施例の説明 第１図および第２図に示すように、本発明の実施例
は、内容を可変容積ポンプ室62および駆動室64に分割し
たハウジング60を備え、室62、64は、弾性隔膜のような
可撓且弾性のある部材66によつて、画定され且つ分割さ
れている。ハウジング60は、２つの部分68、70に形成す
ることができる。可撓且つ弾性のある部材66は、装置を
組立てた際、ハウジング部分68、70の間に拘止されるよ
うにすることが望ましい。可撓且弾性のある部材の周縁
には、部分68、70の１方、または双方に設けた嵌入溝内
に嵌入することができる拡大縁辺72を形成し、この嵌入
溝が、協働して、縁辺72を掴持する。ハウジング部分68
および70、並らびに可撓且弾性のある部材66の周縁は密
封し、室62、64間を確実に、密封絶縁し、また、大気に
対しても完全に密封する。

ハウジング60は、ポンプ室62に至る流体吸込口74およ
びポンプ62から伸長する流体吐出口76を備えている。吸
込口74は、外科的治療または創傷の創面切除、外科的治
療部分等に使用する例えば、適当な消毒洗浄液のような
送出せんとする流体源に、管78を介して、接続されてい
る。この装置は、また、吸込口74、ポンプ室62および吐
出口76によつて画定した流動路に沿つて、一方向への流
動を確保する手段を備えており、この目的のため、この
流動路に沿つて、好ましくは、吸込導管78内に、逆止弁
80を設けることができる。吐出管内にも、逆止弁を追加
してもよいが、この装置の作動方法は、後述するよう
に、逆止弁を省略することを可能にする。

ハウジング60の吐出口76は、吐出ノズル84に達する吐
出管82に接続されている。全体として86で示した絞り弁
が、吐出管82およびノズル84によつて画定された流動路
に沿つて、介装されている。絞り弁の型式は、装置の使
用目的に応じて、変えることができる。この絞り装置
は、第２図に示すように、可撓管82に取付けた簡単な調
節式クランプの形態とすることができる。かかるクラン
プは、必要に応じて、ノズルまたは、管82に沿つたより
上流の位置に位置決めすることができる。別の実施態様
の場合、この絞り弁は、別の形態とし、手に持つたノズ
ル内に内蔵させ、使用上、便利であるようにすることが
できる。第１図に示したクランプは、単一のプラスチツ
クで成形された市販のクランプであり、可撓管82を掴持
し且つ圧縮する１対の圧縮パツド83を形成する。管は、
クランプ86に形成した開口85を通つて、伸長する。クラ
ンプの１端は、ラチエツト面87を備え、このラチエツト
面87は、クランプの別の脚部91の比較的鋭角な端縁89と
協働し、クランプを様々な任意の位置にロツクすること
ができる。クランプをロツクすることのできる幾多の位
置によつて、パツド83が管82を絞る程度が決める。

弾性隔膜66の脈動によつて、ポンプ動作が行われる。
この装置は、吐出ストロークおよび充填ストロークを包
含する２ストローク作動モードを備えている。吐出スト
ロークにおいて、隔膜66は、屈曲し、ポンプ室62の容積
を小さくし、室62内の流体を加圧する。吐出ストローク
中、流体は、吐出管82を通つて、ポンプ室62から流動
し、ノズル84から供給される。逆止弁80によつて、逆流
が防止される。以下に説明するように、吐出ストローク
は、急激に、しかもポンプ室62が再膨張し、その元の容
積となる始動位置まで、弾性隔膜66を復帰させることが
できるような状態にて、完了する。室66の再膨張によ
り、充填ストロークが形成され、流体は、吸込管78およ
び逆止弁80を経て、流体源からポンプ室62まで吸引さ
れ、次の送出ストロークの準備が整う。

可撓、弾性のある部材66は、駆動室に作用する空気正
圧の作用で脈動し得る構造を備え且つハウジング60内に
取付けられている。この目的のため、装置は、吸気路88
および排気路90を備えている。吸気路88は、吸気管92を
介して空気源または他の適当な加圧気体に接続されてい
る。排気路90からの排気は、排気管94を介して、駆動室
に連通している。排気路90は、図示した実施態様の場
合、弾性要素66の中央部と正合するように位置決めされ
た排気口96から伸長している。この排気口96は、駆動室
64と連通し得るように配設してある。隔膜66は、通常、
排気口96方向に偏倚され、排気口を駆動室64に対して、
密封している。第１図乃至第４図に示した実施態様の場
合、上記偏倚は、隔膜66の弾性および直立壁98のような
支承部材を設けることによつて行われ、この直立壁98
は、排気口96を包囲し、またこの直立壁98の上方に、弾
性隔膜66が展張している。装置のこの形態の場合、壁98
の高さおよび位置は、隔膜66の縁辺72を所定位置に固定
する方法に応じて、選択する。図示した実施態様の場
合、弾性隔膜66は、ドーム状に展張され、弾性引張力に
よつて保持され、この引張力によつて、隔膜66は、排気
口96の方向に偏倚され、この口96を密閉する。このた
め、第１図乃至第４図に示した実施態様において、駆動
室64は、壁98、弾性隔膜66の面およびハウジング部分70
の面100によつて包囲された幾分か環状の形状を備える
と考えることができる。吸気路88は、ハウジング部分70
の壁面100から開口する吸気口102にて、駆動64と連通し
ている。

上記実施態様の作用について、さらに、第３図および
第４図を参照して説明する。このシステムは、先ず、送
出せんとする流体をリザーバから、吸込管78、ポンプ室
62および吐出口82、84まで、流動路内に完全に満たして
おく。この注入は、絞り弁86を開け、重力または僅かな
圧力により、システム全体に液体を流動させることによ
つて、容易に行ない得る。流体が満たされると、絞り弁
は閉じ、送出作用の準備が整う。サイクルの吐出ストロ
ーク時、吸気管92に空気圧が作用する。駆動室64内部に
圧力が蓄積すると、弾性隔膜66の形状は、膨張し、明確
にするため、第３図で多少誇張して図解的に示したドー
ム形の環状となる。駆動室64内の蓄積圧力は、隔膜を介
して、ポンプ室62内の流体に作用し、よつて、流体は、
吐出口76から吐出される。吐出ストローク時、送出され
る流体量は、駆動室がその平衡状態（第１図）にある場
合の容積と最大膨張状態（第３図）に変化した場合の容
積の差に等しい。最大膨張時および吐出ストローク時の
力は、以下にさらに説明するように、調整し、変化させ
ることができる。

吐出ストロークは、可撓且弾性のある部材が排気口96
に対して、密閉状態にある限り、継続する。部材66を弾
性隔膜とした第１図乃至第４図に示す実施態様の場合、
偏倚力は、隔膜の固有弾性および排気口96を包囲し且つ
排気口96を画成する壁98の縁辺上方で展張する状態によ
つて生ずる。隔膜の膨張しつつある周縁部によつて、隔
膜の中央部に作用される開放力が、偏倚力を上廻る位置
に、隔膜66の他の部分が屈曲し且つ膨張する迄、隔壁の
中央部は、壁98の縁辺の密封状態を持続する。弾性隔膜
の偏倚作用ばかりでなく、ポンプ室の流体に加えられる
上昇圧力の脈動の作用によつて、隔膜の中央部分は、壁
98の縁辺に対し、定着密着状態に保持される。このた
め、隔膜が第３図に示したドーム形の環状形状まで膨張
すると、ポンプ室の流体に加えられた圧力脈動によつ
て、隔膜の中央部は、壁98の縁辺に対し、より強固に、
定着係合する。この付加的な圧力によつて、隔膜は、第
３図に示したドーム形の環状形状まで膨張することがで
き、この場合、隔膜の中央部は、吐出ストローク中、隔
膜環状膨張部分に対して、へこんだ形状に押し下つたま
まである。この点に関し、吐出管内に抵抗があると、隔
膜が排気口から離脱する時期に影響があることに留意す
る必要がある。吐出側の抵抗は、ポンプ室内に十分な圧
力が蓄積し、送出ストローク中、隔膜の中央部が排気口
との密封係合を持続し、所定の量の液体を送出し得るの
に十分な大きさとする必要がある。吐出ストロークの終
了間際になると、展張した隔膜は、急激に、隔膜の中央
部と壁98の縁辺との係合を離脱する。

隔膜の密封する中央部が、壁98の縁辺から急激に離脱
する瞬間に、弾性隔膜は、隔膜内部の弾力が均等になる
結果、第４図に示したより均一なドーム形状となる。隔
膜66部の弾力によつて、隔膜は、収縮し、このため、隔
膜は下方に押圧され、壁98の縁辺と密封係合する。

隔膜が弾性収縮する間、駆動室内の空気は、排気口9
6、排気路90および排気管94を経て、直ちに排気され
る。吸気口と関係する吸気路よりも、排気路を相当に大
きくすることによつて、駆動室からの急激な排気が確実
となる。このように、排気口96、排気路90および排気管
94は、駆動室から急激に空気を排出する時の妨害となる
最小の背圧をも防止し得るように配設されている。

隔膜が急激にへこむようにするためには、排気管の抵
抗が吸気管の抵抗と比べて、相当に小さいことが重要で
ある。これは、吸気口と排気口の流動面積を選択的に調
整することにより達成できる所望ならば、吸気口には、
固定式または可変式流量制御装置（第２図に95で図解的
に示す）を設けることができる。吸気口に、流量制御装
置95を使用することにより、隔膜を開放したドーム形の
形状に止めたままにする虞れのある駆動室内での過度の
高圧および吸込流量の発生を防止することができる。流
体管82内の流動抵抗は、吸込側の逆止弁80の作用を含む
流体吸込口74での流動抵抗より大きくすることを要す
る。

上述したように、流体吐出側には、逆止弁を使用する
必要はない。充填ストローク中、隔膜の収縮により、ポ
ンプ室内の圧力は降下する。流体は、吸込口74および吸
込側の逆止弁80を経て、吸引される。吐出管には、逆止
弁が設けてないが、充填ストローク中、液体がポンプ室
内に戻ることはない。これは、送出ストローク中、吐出
口を経て、流動する液体の慣性作用によるものであると
考えられる。充填ストローク中、隔膜が急激に定着状態
を脱し、略直ちに、収縮し始めるときの動作は、極めて
急激であるため、吐出管内を流動する液体の速度低下お
よび逆流の生ずることはない。さらに、吐出管内の水の
慣性作用は、吐出管の長さおよび吸込側の逆止弁の抵抗
による影響を受ける。吐出管の長さは、逆流に対する相
当の抵抗が得られるのに十分であるようにすることが望
ましい。管の長さは少なくとも１フイート（30cm）必要
で、約８フイート（244cm）以上の長さであれば好都合
である。

絞り制御装置86は、脈動の頻度および脈動の強さ（吐
出流体ジエツト流の速度）に影響を与える。絞り弁が開
放されると、脈動頻度は増加し、また、脈動速度も早く
なる。

絞り弁86を調整することにより、装置の作動の手動調
整が可能となる。この弁を閉じると、システム内の流動
は停止する。この弁を開放すると、隔膜に作用する差圧
により、送出サイクルが開始される。このサイクルは、
絞り弁が開放している限り、自動的且つ連続的に反復さ
れる。吐出量、吐出速度および脈動頻度は、弁を完全に
閉じた場合の零から、弁を完全に開放した場合のより大
きな値まで、徐々に増加していく。

別の調整方法は、吸気管内に適当な絞り弁を設けるな
どして、吸気側の空気圧を調整することにより実現する
ことができる。

第５図および第６図は、正圧作動による装置の別の実
施態様を示す。この実施態様の場合、弾性隔膜110は、
圧縮ばね112によつて、さらに、排気口96′を閉じる方
向に偏倚されている。この圧縮ばね112は、ポンプ室62
に対し直角に伸長し、その上端部は、ばね112の１端に
嵌入可能なソケツト116により頂部に拘束されている。
ばね112の他端は、排気口96の上になる隔膜の110の部分
に支承されている。この実施態様の場合、排気口96の上
になる隔膜部分は、118で示すように、厚くし、ばね112
の支承支持部を提供し得るようにしてある。隔膜の中央
部を包囲する環状部が第５図において、仮想線120で示
すように（細部は誇張）、膨張することができるよう
に、ばねの力および隔膜110の可撓弾性特性が設定して
ある。ポンプ室62から、十分な量の流体が送出される
迄、ばね112が排気口96を密閉状態に保つことができる
ように、ばねおよび隔膜のパラメータが設定してある。
ばね112の偏倚力を上廻つたときに、隔膜の中央パツド
部118が排気口96の密封を解放し、よつて、駆動室64か
ら加圧された排気が急速に放出される。排気口が開放し
たとき、隔膜は、第６図で図解的に示した形状となる。
その後、偏倚作用によつて、隔膜は第５図に実線で示し
た最初の形状に復帰し、装置は、次の振動サイクルの準
備が整う。第５図および第６図に示した実施態様におい
て、偏倚圧縮ばね112を追加したことにより、前記の実
施態様の直立壁98が省略されていることに気付くであろ
う。この実施態様において、隔膜は、前述の実施態様の
場合のように、予め展張されていない。第５図および第
６図に示した実施態様の制御および作用はそれ以外の点
では略同一である。

第７図は、例えば、整形外科的手術において一般に見
られるように、創傷の消毒、創面切除、または骨片ある
いは細片を除去するために、手術室で使用することので
きる流体供給システム内に本発明による装置を内蔵する
方法を示している。このシステムは、全体として60で示
したポンプを備えている。このポンプ60は、適当な加圧
空気または気体源に接続するための取付具122を１端に
備えた吸気管92に接続されている。このポンプ60は、ま
た、上述の如く接続した主排気管94を備えている。この
排気管94には、消音室126を設けることができる。排気
管94および吸気管92は、126で示すような一般的な取付
具によつて、相互に固縛することができる。流体吐出管
82が、上述の方法にて、ポンプ60に接続されている。こ
の実施態様の場合、ポンプの吸入口は、第７図に130で
示した送出流体の容器、その他のプレパツク化したリザ
ーバを穿刺し、あるいは、接続することができるように
した中空の針128の形態とすることが可能である。リザ
ーバ130は、針128を受入れ、このリザーバ130とポンプ
吸入口間を連通させる接続具、または穴をあけることの
可能な頚状部132を備えることが望ましい。リザーバ130
は、頭上から釣り下げ、絞り弁を開放させることで、重
力により、容易に、予め装置に液を満しておくことがで
きるようにする。絞り弁は、吐出管82の末端部のハンド
ル134内に内蔵することが望ましい。

この装置は、吸引システムと関係させ、吸引ハンドル
と共にノズルを取付け、または内蔵させることによつ
て、外科治療部分からの流体の吸引に便ならしめ、よつ
て、単一の複合装置にて、洗浄流体および吸気を得るこ
とが可能となる。

第８図乃至第11図は、第７図に関して説明したシステ
ム内に使用することができ、一体形の針128を備えたポ
ンプを幾分、図解的に示すものである。この実施態様の
場合、ポンプハウジングは、ポンプ部分136および空気
圧駆動部分138から成る２つの部分を備えている。上述
の実施態様の場合と同様、ポンプ部分136および空気圧
駆動部分138は、可撓弾性要素66の周縁を拘束するよう
に、相互に固着されている。第９図乃至第11図に示す実
施態様において、空気圧駆動部分は、上述の方法で作用
する吸気管92および排気管94を備えている。ポンプは、
前の実施態様に関して、上述した方法により、同様に作
用する吐出管82を備えている。ポンプ部分への吸込口
は、第11図でより詳細に示した取付具140を備えること
ができる。この取付具40は、適当な材料で形成し、中空
の針128を備えている。針128は、ポンプ部分136に固着
されたハブ142と一体に形成することができる。このハ
ブ142は、１方向逆止弁144を備えることができる。この
逆止弁144は、ダツクビルまたはプレート弁といつた公
知の様々な形態のうち任意のものとすることができる。

本発明の上記説明は、単に、説明のためにのみ記述し
たものであり、当業者には本発明の原理から逸脱するこ
となく、他の実施態様、変形例および使用方法が明かで
あることを理解する必要がある。

以上ように、請求項１に記載の発明によれば、弾性部
材を、直立壁の縁部上で下方ひ引っ張るようにハウジン
グ内に取り付け、これにより、該弾性部材を、ポンプ室
内の流体圧とは無関係に該弾性部材自身の弾性の影響を
受けることによって縁部に向けて付勢し、前記弾性部材
を、前記直立壁の縁部に対して密封状態に係合できるよ
うにしたので、外部で加圧された流体を用いることなし
に弾性部材自身の弾性の影響によって弾性部材が直立壁
と密封係合可能となり、外部で流体を加圧するための装
置が不要となることから、脈動ポンプを軽量化及び小型
化することができる。また、このことから、請求項１の
発明に係わる脈動ポンプを、プラスチックやゴムのよう
な材料かや低コストで容易に形成でき、使い捨てが可能
となって、使用済みのポンプを再滅菌する必要がなくな
るという効果を奏する。

また、請求項10に記載の発明によれば、弾性部材の交
差方向で差圧を引き起こすための手段を備え、この手段
により引き起こされた差圧によって弾性部材を屈曲させ
て一方のストロークを引き起こし、第１室内の流体圧と
は無関係に該弾性部材自身の弾性の影響を受けることに
よって他方のストロークを引き起こすようにしたので、
外部で加圧された流体を用いることなしに弾性部材自身
の弾性の影響によって他方のストロークを引き起こすこ
とが可能となり、外部で流体を加圧するための装置が不
要となることから、請求項１にかかわる発明と同様に、
脈動ポンプを軽量化及び小型化することができる。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】充填ストロークおよび吐出ストロークを包
   含する２つのストロークを発生する作用を行う脈動ポン
   プにおいて、 ハウジングと、 前記ハウジングの内部をポンプ室および駆動室に分割す
   るように前記ハウジング内に配設された弾性部材とを備
   え、 前記ポンプ室は、吸込口と吐出口とを有しており、 前記吸込口、ポンプ室および吐出口は、送出される流体
   の流動路を形成しており、 前記流動路に沿って一定方向の流れをもたらすための逆
   止弁手段を備え、 前記駆動室は、空気吸込口と空気吐出口とを有してお
   り、 前記空気吐出口は、前記駆動室の内部に延びている直立
   壁によって囲まれており、 前記直立壁の上端部は、前記空気吐出口の周囲で縁部を
   形成しており、 前記弾性部材を、前記直立壁の縁部上で下方へ引っ張る
   ように前記ハウジング内に取り付け、これによって、前
   記弾性部材が、前記ポンプ室内の流体圧とは無関係に該
   弾性部材自身の弾性の影響を受けて前記直立壁の前記縁
   部に向けて付勢されており、 前記弾性部材が、前記直立壁の縁部に対して密封状態で
   係合可能となっており、 前記空気吸込口が前記駆動室と連通していることを特徴
   とする脈動ポンプ。
2. 【請求項２】請求項１に記載された脈動ポンプにおい
   て、さらに、前記弾性部材の一部を前記縁部に対し密閉
   するように付勢する補助ばね手段を備えることを特徴と
   する脈動ポンプ。
3. 【請求項３】請求項１に記載された脈動ポンプにおい
   て、さらに、前記空気吸込口における流量を変化させる
   可変式流量制御手段を備えることを特徴とする脈動ポン
   プ。
4. 【請求項４】請求項１に記載された脈動ポンプにおい
   て、さらに、前記ポンプ室からの前記吐出口を絞るため
   の手段を備え、これによって、前記ポンプ室から送出さ
   れる流体の脈動周波数と出口速度を制御できるようにし
   たことを特徴とする脈動ポンプ。
5. 【請求項５】請求項１に記載された脈動ポンプにおい
   て、さらに、前記逆止弁手段が、少なくとも前記ポンプ
   室の前記吸込口に設けられていることを特徴とする脈動
   ポンプ。
6. 【請求項６】請求項１に記載された脈動ポンプにおい
   て、さらに、前記逆止弁手段は、前記ポンプ室の前記吸
   込口と前記吐出口の各々に連通した状態で配置されてい
   ることを特徴とする脈動ポンプ。
7. 【請求項７】請求項１に記載された脈動ポンプにおい
   て、さらに、前記逆止弁手段は、前記ポンプ室の前記吸
   込口に設けられた逆止弁を備え、 前記ポンプ室からの前記吐出口は吐出管を備え、前記吐
   出管は多量の流体を収容し得るのに十分な長さを備え、
   これによって前記弾性部材が充填ストロークを開始する
   とき、前記吐出管内の流体の質量の慣性作用により、充
   填ストロークの間、前記吐出管内の流体の逆流が十分に
   防止され、それによって、前記ポンプ室は、前記吸込口
   からの該ポンプ室への流体で充填され、前記吸込口の前
   記逆止弁は、前記細長い吐出管によって形成される抵抗
   よりも低い抵抗を有することを特徴とする脈動ポンプ。
8. 【請求項８】請求項１に記載された脈動ポンプにおい
   て、さらに、前記ポンプ室の前記吸込口を、送出すべき
   流体の流体源に接続するための手段を備え、該接続手段
   は前記ポンプ室の前記吸込口に接続された接続管を備
   え、前記接続管は、送出すべき流体の流体源に接続でき
   ることを特徴とする脈動ポンプ。
9. 【請求項９】請求項８に記載された脈動ポンプにおい
   て、さらに、前記接続管は、送出すべき流体の収容リザ
   ーバに突き刺すことができる中空の針を備えることを特
   徴とする脈動ポンプ。
10. 【請求項１０】充填ストロークおよび吐出ストロークを
    包含する２つのストロークを発生する作用を行う脈動ポ
    ンプにおいて、 ハウジングと、 前記ハウジングを第１室および第２室に分割するように
    前記ハウジング内に配設された弾性部材とを備え、 前記第１室は、吸込口と吐出口とを有しており、 前記吸込口、第１室および吐出口は、送出される流体の
    流動路を形成しており、 前記流動路に沿って前記吸込口から前記吐出口まで一定
    方向となるように、流動を案内する手段と、 前記第２室内において前記第１室内の圧力と異なる圧力
    を発生させ、これによって前記弾性部材の交差方向で差
    圧を引き起こすための手段とを備え、 前記差圧によって、前記弾性部材が屈曲して前記ストロ
    ークのうちの一方のストロークが引き起こされており、 他方のストロークが、前記第１室内の流体圧とは無関係
    に該弾性部材自身の弾性の影響を受けて引き起こされて
    おり、 前記第１ストロークのときの前記弾性部材の前記屈曲に
    応答して、急激に差圧を解消する手段を備え、この急激
    に差圧を解消する手段によって、前記弾性部材が、該弾
    性部材自身の弾性の影響を受けて前記他方のストローク
    を行うようになっており、 前記第２室は通常は密封され、この第２室には通常は閉
    じている排気手段が設けられており、 前記差圧を急激に解消する前記手段が前記排気手段を備
    えており、該排気手段は、前記一方のストロークのとき
    における前記弾性部材の前記動作により起動可能であ
    り、 前記一定方向の流動を案内する手段が、前記第１室の前
    記吸込口に設けられた低い抵抗の逆止弁手段と、前記第
    １室の前記吐出口とを備えており、 前記第１室の前記吐出口が吐出管を有しており、 前記吐出管は多量の流体を包含できるほど十分に長く、
    その結果、前記弾性部材が充填ストロークを急に始めた
    とき、前記吐出管内の流体の質量の慣性作用により、充
    填ストロークの間、前記吐出管の流体の逆流が十分に防
    止され、それによって、前記第１室が前記吸込口からの
    流体で充填され、 前記吸込口内の前記逆止弁が、前記細長い吐出管によっ
    て形成される抵抗よりも低い抵抗を有することを特徴と
    する脈動ポンプ。
11. 【請求項１１】請求項10に記載された脈動ポンプにおい
    てさらに、差圧を発生させるための手段が、前記ハウジ
    ングと前記弾性部材とを備えており、 前記ハウジングは、前記第２室に連通する吸入口と排出
    口とを有しており、前記吸入口は所定の圧力のもとでガ
    ス源に接続可能となっており、前記排出口は前記排気手
    段を形成しており、 前記弾性部材は、前記排出口を通常閉じるように構成さ
    れていることを特徴とする脈動ポンプ。
12. 【請求項１２】請求項11に記載された脈動ポンプにおい
    て、さらに、前記弾性部材を前記排出口に対して閉じる
    方向に付勢する手段を備えていることを特徴とする脈動
    ポンプ。
13. 【請求項１３】請求項11あるいは12に記載された脈動ポ
    ンプにおいて、前記一方のストロークは送出ストローク
    であり、前記他方のストロークは充填ストロークであ
    り、 前記差圧を急激に解消するための前記手段は、前記弾性
    部材を前記排出口に対して付勢させながら、前記送出ス
    トロークの間、前記弾性部材が付勢される方向と反対の
    方向に前記付勢を保持する手段を備え、 それによって、前記送出ストローク時の前記弾性部材の
    前記動作が、前記付勢力を上回り前記弾性部材の定着を
    解放させるのに十分なものとなったとき、前記差圧が急
    激に解消されるようにしたことを特徴とする脈動ポン
    プ。