特許 5872966 マルチチューブポンプ、定量サンプリング装置、および生体成分測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5872966

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】マルチチューブポンプ、定量サンプリング装置、および生体成分測定装置

(51)【国際特許分類】

   F04C 5/00 20060101AFI20160216BHJP

   F04B 43/12 20060101ALI20160216BHJP

   A61B 5/145 20060101ALI20160216BHJP

   A61M 1/36 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   F04C5/00 341K

   F04C5/00 341B

   F04C5/00 341C

   F04C5/00 341D

   F04B43/12 N

   A61B5/14 310

   A61M1/36 563

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-122546(P2012-122546)

(22)【出願日】2012年5月29日

(65)【公開番号】特開2013-245665(P2013-245665A)

(43)【公開日】2013年12月9日

【審査請求日】2015年1月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226242

【氏名又は名称】日機装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087594

【弁理士】

【氏名又は名称】福村 直樹

(72)【発明者】

【氏名】村上 元章

【審査官】 松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１３０３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１８３６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５２７１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２８０７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第３４３１８６４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ ５／００

Ｆ０４Ｂ ４３／１２

Ａ６１Ｂ ５／１４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部を流体が流通する第１弾力性チューブと複数の第１ローラを有する第１ローラ群と前記第１押さえ部材とを有する第１チューブポンプと、
内部を流体が流通する第２弾力性チューブと複数の第２ローラを有する第２ローラ群と前記第２押さえ部材とを有する第２チューブポンプと、を有するマルチチューブポンプであり、
前記複数の第２ローラは、前記第２弾力性チューブに接してこれを押圧しつつ、前記第２弾力性チューブの軸線方向に沿って互いに等間隔ｒをもって前記第１ローラと同期して移動し、
前記第２押さえ部材は、前記第２ローラに向かう対向部を有し、その対向部には前記第２ローラとで第２弾力性チューブを押しつぶす押さえ面を有して第２弾力性チューブに対向する凹部が形成されることがなく、
前記複数の第１ローラは、その第１弾力性チューブに接してこれを押圧しつつ、前記第１弾力性チューブの軸線方向に沿って互いに等間隔Ｒをもって移動し、
前記第１押さえ部材は、前記第１ローラに向かうとともに前記第２押さえ部材における対向部の第１弾力性チューブに沿った長さと少なくとも同じ長さに形成された対向部を有し、その対向部には第１ローラによって前記第１弾力性チューブが押しつぶされない凹部と、その凹部の第１ローラの進行方向における前後に前記第１ローラとで第１弾力性チューブを押しつぶす後部第１押さえ面及び前部第１押さえ面とを備え、
第１ローラとこの第１ローラに隣接する他の第１ローラとの間隔Ｒと第２ローラとこの第２ローラに隣接する他の第２ローラとの間隔ｒとが同じであり、
前記第１ローラとこの第１ローラに隣接する他の第１ローラとの間隔をＲ１とし、前記第１押さえ板における凹部の、第１弾力性チューブの軸線方向に平行な軸線方向の長さをＳＳとし、前記第１押さえ板の、第１ローラの進行方向における上流側端部から前記凹部の下流側端部までの長さをＳ２とし、第１ローラの進行方向における前記凹部の下流側端部から第１押さえ板の下流側端部までの長さをＳ１とすると、以下の関係を満たすことを特徴とするマルチチューブポンプ。
Ｓ１＋ＳＳ＋Ｓ２ ＞ ２×Ｒ１ ・・・（１）
Ｒ１ ＞ ＳＳ ・・・（２）
Ｒ１ ＞ Ｓ１ ・・・（３）
Ｒ１ ＞ Ｓ２ ・・・（４）

【請求項2】

前記第１ローラ群における第１ローラは直径の異なる他の第１ローラに変更可能である前記請求項１に記載のマルチチューブポンプ。

【請求項3】

前記第１ローラ群は、全ての第１ローラが同じ回転中心を有する円軌道上を移動するように形成され、前記第２ローラ群は、全ての第２ローラが同じ回転中心を有する円軌道上を移動するように形成され、前記第１押さえ部材及び第２押さえ部材それぞれにおける押さえ面が部分円周面に形成されてなる前記請求項１又は２に記載のマルチチューブポンプ。

【請求項4】

前記第１ローラ群が、回転軸に支持された複数の第１支持体と、前記全ての第１支持体の回転軸とは反対側の先端部に回転可能に装着された第１ローラとを備え、前記第２ローラ群が、前記回転軸に、前記回転軸の軸方向に見たときに第１支持体の取付位置と同じ位置に取り付けられた第２支持体と、前記全ての第２支持体の前記回転軸とは反対側の先端部に回転可能に装着された第２ローラとを備え、第１ローラの自転中心と回転軸の回転中心との間隔と前記第２ローラの自転中心と回転軸の回転中心との間隔とが同一に設定されてなる前記請求項１〜３までのいずれか一項に記載のマルチチューブポンプ。

【請求項5】

前記請求項１〜４のいずれか一項に記載のマルチチューブポンプを備え、前記マルチチューブポンプにおける第２弾力性チューブの上流側が希釈液供給手段に接続され、前記第２弾力性チューブの下流側がカテーテルに接続され、前記第１弾力性チューブの上流側が前記カテーテルに接続される定量サンプリング装置。

【請求項6】

前記請求項５に記載の定量サンプリング装置と、前記第１弾力性チューブの下流側に接続される生体成分測定センサとを有することを特徴とする生体成分測定装置。

【請求項7】

前記請求項６に記載した生体成分測定装置における生体成分測定センサが血糖値測定センサであることを特徴とする人工膵臓装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明はマルチチューブポンプ、定量サンプリング装置、生体成分測定装置および人工膵臓装置に関し、さらには複数のチューブポンプを備えるとともに各チューブポンプの吐出量が相違するマルチチューブポンプ、そのマルチチューブポンプを備えることにより一定の液量で液体をサンプリングすることができる定量サンプリング装置、その定量サンプリング装置を備えることにより一定量の生体液を採取し、採取した生体液に含まれる成分及び特性を測定することのできる生体成分測定装置、および、その生体成分として血糖値を測定し、その血糖値に応じてインスリンを適切に投与することのできる人工膵臓装置に関する。

【背景技術】

【0002】

生体成分測定装置等に用いられる定量サンプリング装置は、生体成分測定用のセンサ等に生体液のサンプルを供給する装置である。通常、サンプルとして採取された生体液をセンサで測定するだけならサンプリング装置の定量性はそれほど問題にはならない。しかし、安定した生体成分の測定を行うためには、サンプル液のｐＨ、電気伝導度などを一定に保つ必要があるため、採取された生体液を希釈液等で希釈して希釈サンプル液を生成する場合がある。この場合は、採取された生体液と希釈液との流量がそれぞれ独立に変化し、あるいは一方だけが変化すると、希釈サンプル液中に含まれる生体成分の濃度が変化する。このような測定誤差を無くすため、生体成分測定装置等に用いられる定量サンプリング装置のポンプには定量性のあるポンプが用いられる。定量ポンプとしては、容積タイプのポンプが一般的であり、特に、生体成分測定装置等に用いられる定量サンプリング装置用のポンプとしては、定量性、少容量対応、衛生管理上の配慮等からチューブポンプがよく用いられている。例えば、特許文献１には、カテーテルに定量的に希釈液を送液し、そのカテーテルから血液等の生体成分を希釈液ごと定量的に吸入する生体成分測定装置用の定量サンプリング装置が開示されている。この定量サンプリング装置には、チューブポンプの一種であるローラポンプが使用できるとされている。その他にも、生体成分測定装置のサンプル採取用に定量ポンプが利用されている例として、特許文献２および特許文献３を挙げる。特許文献２および特許文献３では、定量的にサンプルを採取できる人工膵臓装置や血液中の血糖値モニタを開示している。

【0003】

チューブポンプは、弾力性チューブを押圧しながらしごくことによりチューブ内の流体を移送する装置であり、ローラポンプ、しごきポンプ、ペリスタルティックポンプ、蠕動ポンプ等と呼ばれているポンプもあり、名称の相違があるにせよこれらのポンプはチューブポンプと一般に称されている。これらのチューブポンプの基本的な原理は共通しており、これを図１１（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）に示したローラポンプ１の例で説明すると、内部に流体の入った弾力性チューブ６をローラ３ａ，３ｂ等により外部から押圧してその押圧部分で弾力性チューブ６を押し潰すことにより、押圧部分のチューブ６内部を閉塞し、弾力性チューブ６を押圧したままローラ３ａ，３ｂ等で弾力性チューブ６をしごいていき、しごいた分だけ弾力性チューブ６内部の流体６ａをしごいた方向へ移動させ、これによってポンプ作用が発揮される。なお、この図では、図１１（Ａ）に示す状態から始まって図１１（Ｂ）に示す状態、および図１１（Ｃ）に示す状態へとローラ３ａ．３ｂ，３ｃ等が支持体５に支持されながら、回転軸４を中心に時計回り方向に９０度づつ回転した状態を表している。通常のローラポンプは、４〜８個程度の複数のローラを、回転する支持体５の上に回転中心から等距離に配置し、これらのローラ３ａ，３ｂ等の一部を取り囲むように円弧状に弾力性チューブ６を配置し、ローラ３ａ，３ｂ等がチューブ６を押圧してチューブ６を押しつぶし易いように、円弧状の押さえ部材（ステータ）２がチューブ６の外側にチューブ６を挟んでローラ３ａ，３ｂ等とともに押さえつけるように配置されている。支持体５が回転したとき、ローラ３ａ，３ｂ等も回転し、ローラ３ａ，３ｂ等に押圧されているチューブ６の閉塞部分は回転方向へ移動していく。なお、この際、弾力性チューブ６は押圧による変形はするが、ローラ３ａ，３ｂ等と共に移動はしないように固定されている。ローラ３ａ，３ｂ等の一部を取り囲むように配置されている弾力性チューブ６は、常に少なくとも二つのローラ３ａ，３ｂ等により押圧されることにより弾力性チューブ６内に閉塞された内部空間が形成されるように配置されている。ローラには、回転軸４を中心に公転するだけでなく自転できる構造が、しばしば採用されている。ローラ３ａ，３ｂ等が弾力性チューブ６をしごく際に、ローラ３ａ，３ｂ等が弾力性チューブ６表面を滑って移動すると、摩擦抵抗が大きく、弾力性チューブ６およびローラ３ａ，３ｂ等が消耗し易い。ローラ３ａ，３ｂ等がチューブ６の表面上を回転しながらしごいていけばチューブ６とローラ３ａ，３ｂ等の摩擦抵抗は非常に小さくなる。この種ポンプにあっては、弾力性チューブ６の内径とローラ３ａ，３ｂ等の回転速度とを一定にしておけば、一定流量で流体を移送することができると、期待できる。

【0004】

このようなチューブポンプには、構造の単純さ、精密な定量性、信頼性、およびチューブの交換容易性等の利点がある。特に、ローラポンプは小流量で、吐出圧が低く、流量の定量性が要求され、流体の流路を頻繁に交換すべき用途に利用される。誤作動による高圧発生の恐れもなく、医療現場等で用いられるカテーテル、注射器等の薬液投与用の装置、尿、血液、リンパ液、その他の体液等の採取・排出装置等の医療支援装置、および光学分析等に用いる微小量サンプル採取・導入装置等に適用するのに好適なポンプとされている。さらに、最近ではプリンタ用のインク供給装置や精密機械用のマイクロマシンとしての定量ポンプ等にも用途が広がっている。また、ローラポンプの改良も多数提案されている。例えば、特許文献４および特許文献５には、チューブの耐久性を向上させるためのポンプの構造が提案されている。特許文献６には小型化を目指したローラポンプが開示されている。特許文献７にはプリンタ等に使用するインクジェット記録装置用のローラポンプが開示されている。さらに、上述のローラポンプとは構造の異なったタイプのローラポンプ等も各種提案されている（特許文献８）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−１３０３０６号公報

【特許文献2】特開昭５８−１５２５３７号公報

【特許文献3】特開昭５６−２８７６５号公報

【特許文献4】特開平２−２３８１８８号公報

【特許文献5】特開昭５８−１０１２８２号公報

【特許文献6】特開２００６−１０５０３７号公報

【特許文献7】特開２００６−７６１９３号公報

【特許文献8】特開平６−３１７２５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述のように、定量サンプリング装置はそれぞれのチューブポンプについて精度の高い定量ポンプを備えていれば、その定量性に問題はない。しかし、生体成分測定装置等に使用する定量サンプリング装置用においては、衛生上の観点等から、流体との接触部品を頻繁に取り替えねばならない。ポンプも取り替え対象であり、チューブポンプであれば、流体との接触部品は弾力性チューブのみの取り替えで済むので、チューブポンプが好適に利用されている。また、弾力性チューブは使用中、常にしごき作用を受けるため、傷み易く消耗品として定期的に交換されている。

【0007】

チューブポンプにおいては、弾力性チューブの内径はポンプ吐出量を特定する重要な要素である。当然のことながら、交換用の弾力性チューブの内径が交換前後において常に一定でないとポンプ吐出量が変化してしまう。そのため、弾力性チューブを交換する前後のポンプ吐出量の定量性を確保するために、厳しく径寸法の管理された交換用弾力性チューブを準備しておくことが一般的であった。この場合、定量サンプリング装置用の弾力性ポンプは、それぞれに吐出流量が異なるので、それぞれのポンプ用に内径の異なる弾力性チューブを準備しておく必要があった。

【0008】

ところが、医療機器特有の問題として、血液等の体液を流通させたチューブは使い捨てとして取り替えることが多く、安価な交換チューブを使う場合が多かった。安価な交換チューブはその内径のばらつきは大きくなり易く、従来のチューブポンプの流量はその内径のばらつきによる影響を受け易く、弾力性チューブ内径の異なる複数のポンプを使用する定量サンプリング装置においては、弾力性チューブを交換する前後の体液採取量等を正確に再現することが難しかった。特に、センサで測定する際に重要になる生体液と希釈液との希釈比率の安定性を保つことが難しかった。このような困難な状況に対応するために従来の人工膵臓装置においては、希釈比率を校正する校正システムを搭載し、これによって希釈比率の安定性を維持しようとしていた。

【0009】

一方、微量なサンプルを希釈しながら行う定量サンプリングでは、希釈液供給量と希釈サンプル液導出量が逆転すると精度どころか測定自体ができなくなる。また、希釈比率が高くなりすぎると正確な測定ができなくなる。したがって、この吐出流量の逆転あるいは高すぎる希釈比率を避けることが、弾力性チューブの内径寸法の厳しい管理が必要な主な理由であった。

【0010】

この発明は、弾力性チューブの内径を厳密に管理する必要がなく、簡易に所要の希釈比率を実現することのできるマルチチューブポンプ、このようなマルチチューブポンプを組み込んで成る定量サンプリング装置と、このサンプリング装置を用いた生体成分測定装置を提供することを、課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この発明は、マルチチューブポンプにおいて、同期して移動する複数のローラでしごかれる弾力性チューブにおける、隣接するローラで押しつぶされることにより形成される弾力性チューブの内部容積により決定されるポンプ吐出容積を、ローラと押さえ板とによる挟み具合を変化させれば、弾力性チューブ内を移送される液体の流量を変化させることができるという着想に基づき、弾力性チューブがしごかれる区間内にて、ローラが弾力性チューブに及ぼす圧力が異なる区間を設けることにより高精度で一定の吐出量ないし吐出流量比が得られるようにしたことを技術的な原理としている。

【0012】

即ち、前記課題を解決するための手段は、
（１） 内部を流体が流通する第１弾力性チューブと複数の第１ローラを有する第１ローラ群と前記第１押さえ部材とを有する第１チューブポンプと、
内部を流体が流通する第２弾力性チューブと複数の第２ローラを有する第２ローラ群と前記第２押さえ部材とを有する第２チューブポンプと、を有するマルチチューブポンプであり、
前記複数の第２ローラは、前記第２弾力性チューブに接してこれを押圧しつつ、前記第２弾力性チューブの軸線方向に沿って互いに等間隔ｒをもって前記第１ローラと同期して移動し、
前記第２押さえ部材は、前記第２ローラに向かう対向部を有し、その対向部には前記第２ローラとで第２弾力性チューブを押しつぶす押さえ面を有して第２弾力性チューブに対向する凹部が形成されることがなく、
前記複数の第１ローラは、その第１弾力性チューブに接してこれを押圧しつつ、前記第１弾力性チューブの軸線方向に沿って互いに等間隔Ｒをもって移動し、
前記第１押さえ部材は、前記第１ローラに向かうとともに前記第２押さえ部材における対向部の第１弾力性チューブに沿った長さと少なくとも同じ長さに形成された対向部を有し、その対向部には第１ローラによって前記第１弾力性チューブが押しつぶされない凹部と、その凹部の第１ローラの進行方向における前後に前記第１ローラとで第１弾力性チューブを押しつぶす後部第１押さえ面及び前部第１押さえ面とを備え、
第１ローラとこの第１ローラに隣接する他の第１ローラとの間隔Ｒと第２ローラとこの第２ローラに隣接する他の第２ローラとの間隔ｒとが同じであり、
前記第１ローラとこの第１ローラに隣接する他の第１ローラとの間隔をＲ１とし、前記第１押さえ板における凹部の、第１弾力性チューブの軸線方向に平行な軸線方向の長さをＳＳとし、前記第１押さえ板の、第１ローラの進行方向における上流側端部から前記凹部の下流側端部までの長さをＳ２とし、第１ローラの進行方向における前記凹部の下流側端部から第１押さえ板の下流側端部までの長さをＳ１とすると、以下の関係を満たすことを特徴とするマルチチューブポンプである。

【0013】

Ｓ１＋ＳＳ＋Ｓ２ ＞ ２×Ｒ１ ・・・（１）
Ｒ１ ＞ ＳＳ ・・・（２）
Ｒ１ ＞ Ｓ１ ・・・（３）
Ｒ１ ＞ Ｓ２ ・・・（４）
前記マルチチューブポンプの好適な態様は、
（２） 前記第１ローラ群における第１ローラは直径の異なる他の第１ローラに変更可能である前記（１）に記載のマルチチューブポンプであり、
（３） 前記第１ローラ群は、全ての第１ローラが同じ回転中心を有する円軌道上を移動するように形成され、前記第２ローラ群は、全ての第２ローラが同じ回転中心を有する円軌道上を移動するように形成され、前記第１押さえ部材及び第２押さえ部材それぞれにおける押さえ面が部分円周面に形成されてなる前記（１）又は（２）に記載のマルチチューブポンプであり、
（４） 前記第１ローラ群が、回転軸に支持された複数の第１支持体と、前記全ての第１支持体の回転軸とは反対側の先端部に回転可能に装着された第１ローラとを備え、前記第２ローラ群が、前記回転軸に、前記回転軸の軸方向に見たときに第１支持体の取付位置と同じ位置に取り付けられた第２支持体と、前記全ての第２支持体の前記回転軸とは反対側の先端部に回転可能に装着された第２ローラとを備え、第１ローラの自転中心と回転軸の回転中心との間隔と前記第２ローラの自転中心と回転軸の回転中心との間隔とが同一に設定されてなる前記（１）〜（３）までのいずれか一項に記載のマルチチューブポンプである。

【0014】

この発明の他の手段は、
（５） 前記（１）〜（４）のいずれか一項に記載のマルチチューブポンプを備え、前記マルチチューブポンプにおける第２弾力性チューブの上流側が希釈液供給手段に接続され、前記第２弾力性チューブの下流側がカテーテルに接続され、前記第１弾力性チューブの上流側が前記カテーテルに接続される定量サンプリング装置であり
（６） 前記（５）に記載の定量サンプリング装置と、前記第１弾力性チューブの下流側に接続される生体成分測定センサとを有することを特徴とする生体成分測定装置である。

【0015】

この発明の更に他の手段は、
（７） 前記（６）に記載した生体成分測定装置における生体成分測定センサが血糖値測定センサであることを特徴とする人工膵臓装置である。

【発明の効果】

【0016】

この発明に係るマルチチューブポンプにおいては、第２ローラ群を構成する複数の第２ローラにより第２弾力性チューブから吐出される流体の吐出量は、第２ローラと第２押さえ部材とで押しつぶされた部位から前記第２ローラに隣接する第２ローラと第２押さえ部材とで押しつぶされた部位までの、第２弾力性チューブ内の空間に含まれることにより決定される量Ｖ２である。

【0017】

このマルチチューブポンプにおいては、第１ローラ群を構成する複数の第１ローラが第１押さえ部材に設けられた凹部に位置する第１弾力性チューブに接触しつつ進行し、第１ローラの進行方向において第１押さえ部材における凹部から押さえ面に差し掛かった第１ローラにより第１弾力性チューブが第１押さえ部材とで扱かれることにより第１ローラの進行により第１弾力性チューブ内の液体が押し出されていき、吐出される。このときの第１弾性力チューブから吐出される流体の吐出量は量Ｖ１である。

【0018】

このように、この発明に係るマルチチューブポンプにおいては、第１チューブポンプによる吐出量Ｖ１と第２チューブポンプによる吐出量Ｖ２とが相違する。

【0019】

第１チューブポンプによる吐出量Ｖ１と第２チューブポンプによる吐出量Ｖ２との差は、第１ローラ及び第２ローラの直径により決定することができる。

【0020】

このマルチチューブポンプにおいては第１ローラ群及び第２ローラ群それぞれが一つの回転中心を中心にして円軌道を描きつつ回転する複数のローラで形成することができる。このように複数の第１ローラ及び複数の第２ローラそれぞれが一つの回転中心を中心にして円軌道を描きつつ移動するので、第１押さえ部材及び第２押さえ部材それぞれにおける押圧面は第１弾力性チューブ及び第２弾力性チューブそれぞれに向かう部分円周面に形成されているのが好ましい。

【0021】

第１弾力性チューブから吐出される流体の吐出量Ｖ１と第２弾力性チューブから吐出される流体の吐出量Ｖ２が相違するこのマルチチューブポンプを利用して定量サンプリング装置が形成される。

【0022】

すなわち、この定量サンプリング装置にあっては、第２弾力性チューブの上流側に希釈液供給手段が接続され、第２弾力性チューブの下流側にカテーテルが接続され、前記第１弾力性チューブの上流側が前記カテーテルに接続されているので、希釈液供給手段から第２チューブポンプによりカテーテルに供給される希釈液の量はＶ１であり、第１チューブポンプによりカテーテルから吸い出される液の量はＶ２である。したがって、[Ｖ１−Ｖ２]に相当する量がカテーテルにより生体から採取される生体成分の量となる。

【0023】

前記定量サンプリング装置における第１チューブポンプから吐出される液が生体成分測定センサに送り込まれると、前記定量サンプリング装置によって採取された生体が希釈率[（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１]にて希釈され、その希釈された生体希釈液が測定用のサンプルとして生体成分が測定される。

【0024】

したがって、この定量サンプリング装置を組み込んでなる生体成分測定装置によると、生体から採取する生体採取量を少なくすることができ、生体から生体成分を大量に採取することなく生体成分を測定することができる。

【0025】

また、この定量サンプリング装置を組み込んで成る生体成分測定装置における生体成分測定センサが血糖値測定センサであると、生体採取量を少なくすることができるとともに、生体から生体成分を大量に採取することなく生体成分を測定することのできる人工膵臓装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、この発明に係るマルチチューブポンプの一例をその側面から見た状態を示す側面説明図である。

【図2】図２は、この発明に係るマルチチューブポンプの一例をその上方から見た状態を示す平面説明図である。

【図3】図３は、この発明に係るマルチチューブポンプにおける第１押さえ部材の一例をその側面から見た状態を示す側面説明図である。

【図4】図４は、この発明に係るマルチチューブポンプにおける第１チューブポンプによる吐出量を説明する原理説明図である。

【図5】図５は、この発明に係るマルチチューブポンプにおける第２チューブポンプによる吐出量を説明する原理詳細説明図である。

【図6】図６は、この発明に係るマルチチューブポンプにおける第１チューブポンプによる吐出量を説明するために、時間の経過とともに状態が変化する有様を模式的に示す説明図である。

【図7】図７は、この発明に係るマルチチューブポンプにおける第１チューブポンプの変形例を示す側面説明図である。

【図8】図８は、この発明に係るマルチチューブポンプにおける第１チューブポンプの他の変形例を示す側面説明図である。

【図9】図９は、この発明に係る定量サンプリング装置の一例を示す説明図である。

【図10】図１０は、この発明に係る生体成分測定装置の一例を示す説明図である。

【図11】図１１は、従来の扱きポンプの動きを示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

この発明に係るマルチチューブポンプの実施形態について、図１〜図３を参照しながら説明する。

【0028】

図１及び図２に示されるように、この発明に係るマルチチューブポンプ７は、弾力性部材で形成された複数の弾力性チューブ３０（８，９）と、各弾力性チューブ８，９に対応するように配置された押さえ部材４２ａ、４２ｂと、回転軸２３を中心にして回転する複数のローラ軸体２６を備えるローラ群２６Ａとを、備える。

【0029】

図１及び図２に示されるように、このマルチチューブポンプ７では、相対向して配置された一対の円盤２４，２４と、それら一対の円盤２４，２４それぞれの中心に円盤面に対して直角に立設していて一対の円盤２４，２４を一体に結合する回転軸２３と、相対向して配置されている一方の前記円盤２４の対向面から他方の前記円盤２４の対向面にそれ自体回転可能に架け渡された８本のローラ軸体２６とを一体に有する回転ユニット２２を備える。

【0030】

図１に示されるように、このマルチチューブポンプ７における８本のローラ軸体２６の、円盤２４における円盤面の取付位置は、８本のローラ軸体２６の回転中心が回転軸２３を回転中心とする円周上にあり、ローラ軸体２６の回転中心と回転軸２３の回転中心とを結ぶ線分とそのローラ軸体２６に隣接するローラ軸体２６の回転中心と回転軸２３の回転中心とを結ぶ線分とのなす角度が４５度になるように、設定されている。なお、この発明に係るマルチチューブポンプにおいては、ローラ軸体の個数は、８個に限らず、マルチチューブポンプの用途及び規模等に応じて適宜に決定することができる。ローラ軸体の直径、及び回転軸からローラ軸体までの長さについては、適宜に決定することができる。

【0031】

図２においては、２本の弾力性チューブ８，９が示される。２本の弾力性チューブ８，９は同じ内径及び外径を有する管状体、つまりパイプであり、このマルチチューブポンプ７では交換可能になっている。

【0032】

この回転ユニット２２においては、回転軸２３が回転すると各ローラ軸体２６が円軌道を描いて回転軸２３を中心にした円運動をする。よって、回転軸２３が回転すると、各ローラ軸体２６の回転中心が円軌道を描いて回転移動する。換言すると、回転軸２３が回転すると弾力性チューブ８，９に接する各ローラ軸体２６は自転しつつ公転する遊星運動をする。

【0033】

図１に示すように、このマルチチューブポンプ７においては、回転ユニット２２の上方に、圧板４１が配設される。

【0034】

図２に示すように、この圧板４１は、前記回転ユニット２２の上部を保護する機能を有するように前記回転ユニット２２の上部を含む所定の広さを覆蓋する平面広さを有し、前記回転ユニット２２を露出して前記回転ユニット２２のメンテナンス作業及びローラ軸体２７への弾力性チューブ８，９の取り付け作業を容易にすることができるように、前記回転ユニット２２を装着する基台２９に着脱容易に、あるいは回転ユニット２２を露出することができるように開閉自在に、基台４１に装着されている。

【0035】

図１及び図２に示すように、この圧板の裏面であって、回転ユニット２２に向かう面には、２基の押さえ部材４２ａ、４２ｂが取り付けられている。

【0036】

図１に示すように、押さえ部材４２ａは、ローラ軸体２６に架け渡した弾力性チューブ８に向かう湾曲凹面４２ｃに形成された押圧面４４を有する。この湾曲凹面４２ｃに接触する弾力性チューブ８の内部空間が、円軌道を描いて移動するローラ軸体２６により押し潰され、ローラ軸体２６による押し潰しによって弾力性チューブ８の内部空間がローラ軸体２６の移動方向の前後に分断されるように、この湾曲凹面４２ｃは部分的な円周面に形成されている。この湾曲凹面４２ｃと前記ローラ軸体２５とで前記ローラ軸体２６に架け渡された弾力性チューブ８が押し潰されるように押圧面４４が配置される位置関係をもって押さえ部材４２ａが圧板４１の裏面に取り付けられている。

【0037】

この押さえ部材４２ａはこの発明に係るマルチチューブポンプにおける第２押さえ部材４２ａに相当する。第２押さえ部材４２ａにおける押圧面４４には特に凹部が形成されていない。一方、図１に示す押さえ部材４２ｂはこの発明に係るマルチチューブポンプにおける第１押さえ部材４２に相当する。図３に示すように、第１押さえ部材４２ｂにおける押圧面４４には凹部４５が形成されている。

【0038】

図３に示されるように、第１押さえ部材４２ｂは、押圧面４４に凹部４５が形成されていることの他は前記押さえ部材４２ａと同様の構造を有する。

【0039】

図３に示されるように、凹部４５は、押圧面４４に設けられた窪み乃至溝であり、湾曲凹面４２ｃのローラ軸体２６の進行方向に沿って設けられる。

【0040】

この凹部４５は、第１押さえ部材４２ｂとローラ軸体２６とで第１弾力性チューブ９を挟んだ場合に、第１弾力性チューブ９を完全には押し潰さない程度に設計される。この凹部４５の形状として、例えば、弾力性チューブ９の配設方向に沿って長い寸法を有する長溝の形状を挙げることができる。長溝形状をした凹部４５の溝幅は、図２に示すように上方から見た場合に、第１弾力性チューブ９の幅よりも広い幅に設計され、また、第３図に示すように側面から見た場合に、第１弾力性チューブの外径よりも大きな寸法の溝深さに設計することができる。凹部４５は長溝の形状に限定されることなく、第１押さえ部材４２ｂとローラ軸体２６とにより第１弾力性チューブ９を完全に押し潰してしまわない形状であれば様々の形状を採用することができる。

【0041】

図１〜３に示される態様のマルチチューブポンプと本願発明のマルチチューブポンプとの関係は以下のとおりである。

【0042】

図１及び２において、本願発明のマルチチューブポンプにおける第１弾力性チューブが弾力性チューブ９であり、８基のローラ軸体２６それぞれが第１ローラであり、８基のローラ軸体２６からなるローラ群が第１ローラ群であり、押さえ部材４２ｂが第１押さえ部材であり、前記弾力性チューブ９、８基のローラ軸体２６、及び押さえ部材４２ｂによって第１チューブポンプが形成される。本発明のマルチチューブポンプにおける第２弾力性チューブが弾力性チューブ８、８基のローラ軸体２６それぞれが第２ローラであり、８基のローラ軸体２６からなるローラ群が第２ローラ群であり、押さえ部材４２ａが第２押さえ部材であり、前記弾力性チューブ８、８基のローラ軸体２６及び押さえ部材４２ａによって第２チューブポンプが形成される。

【0043】

また、第１押さえ部材である押さえ部材４２ｂの湾曲凹面４２ｃは本願発明に係るマルチチューブポンプにおける第１ローラに向かう対向部であり、第１押さえ部材である押さえ部材４２ｂにおける押圧面４４は本願発明に係るマルチチューブポンプにおける押さえ面である。第２押さえ部材である押さえ部材４２ａの湾曲凹面４２ｃはこの発明に係るマルチチューブポンプにおける第２ローラに向かう対向部であり、第１押さえ部材である押さえ部材４２ｂにおける押圧面は本願発明に係るマルチチューブポンプにおける押さえ面であり、押さえ部材４２ｂにおける凹部４５は本願発明に係るマルチチューブポンプにおける凹部である。

【0044】

回転ユニット２２は、前記したように、相対向する一対の円盤２４，２４を、その円盤２４，２４の中心に結合された回転軸２３で一体に結合するとともに、その回転軸を中心とする円周上に、８個のローラ軸体が、前記一対の円盤２４，２４に架け渡すように、取り付けられた構造を有し、前記回転ユニット２２におけるローラ軸体２６に第１弾力性チューブである弾力性チューブ９及び第２弾力性チューブである弾力性チューブ８が架け渡されているので、回転軸２３を回転させると第１ローラ群及び第２ローラ群は回転軸２３を中心にして、しかも同期して回転運動し、第１弾力性チューブ９及び第２弾力性チューブ８を第１ローラ群及び第２ローラ群が同期してしごくことになる。

【0045】

ここで、押さえ部材４２ｂで示される第１押さえ部材、押圧面４４で示される押圧面及び凹部４５で示される凹部、並びにローラ軸体２６で示されるローラについて以下のような関係が、保持される。

【0046】

なお、説明の便宜のために、円周上に回転中心が位置するように等間隔に配置された８基のローラ軸体２６が直線上に配列される場合を図４に示す。円軌道を描いて回転移動するローラ軸体２６が、押さえ部材４２ｂに湾曲凹面状に形成された押圧面に押し付けられつつ弾力性チューブをしごくときに弾力性チューブ９内に存在する流体に対する作用は、直線軌道を描いて直線移動するローラ軸体２６が、押さえ部材４２ｂにおける水平面状に形成された押圧面４４に押し付けられつつ弾力性チューブをしごくときに弾力性チューブ９内に存在する流体に対する作用と同じである。よって本発明で規定する関係を、図４を用いて説明する。

【0047】

図４に示すように、本願発明に係るマルチチューブポンプにおいては、第１ローラであるローラ軸体２６と隣接するローラ軸体２６との間隔、正確にはローラ軸体２６の回転中心と隣接するローラ軸体２６の回転中心との間隔が等間隔であり、その間隔をＲ１とし、凹部４５における第１弾力性チューブ９の軸線方向に平行な軸線方向の長さをＳＳとし、前記第１押さえ部材４２ｂの、ローラ軸体２６の進行方向における上流側の端部から前記凹部４５の上流端部までの長さをＳ２とし、ローラ軸体２６の進行方向における前記凹部４５の下流端部から第１押さえ部材４２ｂの下流端部までの長さをＳ１とすると、以下の関係を満たす。

【0048】

Ｓ１＋ＳＳ＋Ｓ２ ＞ ２×Ｒ１ ・・・（１）
Ｒ１ ＞ ＳＳ ・・・（２）
Ｒ１ ＞ Ｓ１ ・・・（３）
Ｒ１ ＞ Ｓ２ ・・・（４）
前記式（１）は第１弾力性チューブ９の内部に存在する液体が逆流しないようにするための条件である。

【0049】

図４に示される模式図から容易に理解することができるように、例えば３個のローラ軸体Ａ，Ｂ，Ｃにおけるローラ軸体Ａの回転中心とローラ軸体Ｃの回転中心との間隔が第１押さえ部材４２ｂにおける両端間長さよりも大きいと、つまり、「Ｓ１＋ＳＳ＋Ｓ２ ＜ ２×Ｒ１」の関係であると、ローラ軸体Ｂが凹部に対応する位置にあり、ローラ軸体Ａが第１押さえ部材４２ｂを通り過ぎて第１押さえ部材４２ｂから外れた位置にあり、ローラ軸体Ｃが第１押さえ部材４２ｂに未だ至らない位置にあるという位置関係を生じる。このような位置関係にあっては、第１弾力性チューブ９はローラ軸体Ａ，Ｂ，Ｃのいずれにも押しつぶされていないので、ローラ軸体Ｂよりも進行方向に存在する第１弾力性チューブ９内の液体がローラ軸体Ｃ側に逆流してしまう。そうすると、このような位置関係を発生させるチューブポンプは円滑な吸引吐出作用を発揮することができなくなる。

【0050】

前記式（２）は前記式（１）と同様に第１弾力性チューブ９の内部に存在する液体が逆流しないようにするための条件である。

【0051】

図４に示される模式図から容易に理解することができるように、ローラ軸体Ａの回転中心とローラ軸体Ｂの回転中心との間隔Ｒ１及びローラ軸体Ｂの回転中心とローラ軸体Ｃの回転中心との間隔Ｒ２（＝Ｒ１）が等しい場合に、ローラ軸体Ａの回転中心とローラ軸体Ｂの回転中心との間隔Ｒ１が、凹部４５の第１弾力性チューブ９の軸線方向に沿う軸線方向長さＳＳよりも小さいと、つまり、「Ｒ１ ＜ ＳＳ」の条件であると、前記式（１）の条件が満たされない場合と同様に、ローラ軸体Ｂが凹部４５に対応する位置にあり、ローラ軸体Ａが第１押さえ部材４２ｂを通り過ぎて第１押さえ部材４２ｂから外れた位置にあり、ローラ軸体Ｃが第１押さえ部材４２ｂに未だ至らない位置にあるという位置関係を生じることがある。その場合には、第１弾力性チューブ９はローラ軸体Ａ，Ｂ，Ｃのいずれにも押しつぶされていないので、ローラ軸体Ｂよりも進行方向に存在する第１弾力性チューブ９内の液体がローラ軸体Ｃ側に逆流してしまう。そうすると、このような位置関係を発生させるチューブポンプは円滑な吸引吐出作用を発揮することができなくなる。

【0052】

前記式（３）及び（４）は、凹部４５に関係なくポンプ室容積が決まることがないようにする条件である。

【0053】

図４に示すように、第１弾力性チューブ９の内部を流れる液体の進行方向において、第１押さえ部材４２ｂにおける、凹部４５の下流端部から第１押さえ部材４２ｂの下流端部までの長さをＳ１とする。同様に、第１押さえ部材４２ｂにおける、上流端部から凹部４５の上流端部までの長さをＳ２とする。

【0054】

図４に示される模式図から容易に理解することができるように、ローラ軸体Ａの回転中心とローラ軸体Ｂの回転中心との間隔Ｒ１が第１押さえ部材４２ｂにおける長さＳ１よりも小さいと、つまり、「Ｒ１ ＜ Ｓ１」であると、ＡＢ間又はＢＣ間でポンプ室容積が決定されてしまうため、凹部４５がある場合と凹部４５がない場合とで吐出流量に差異がなくなってしまうことになる。

【0055】

この発明においては、第１弾力性チューブに沿って配置されている第１押さえ部材における対向部の、第１弾力性チューブに沿った長さＬ１と、第２弾力性チューブに沿って配置されている第２押さえ部材における対向部の、第２弾力性チューブに沿った長さＬ２とが同じであるように、前記第１押さえ部材及び第２押さえ部材が形成される。第１押さえ部材及び第２押さえ部材は、基本的には、ローラ軸体とで弾力性チューブをしごく作用を発揮させる。したがって、前記長さＬ１及びＬ２は、押さえ部材の対向部とローラ軸体とで弾力性チューブをしごき始めるしごき開始点からしごきを終了するしごき終了点までの弾力性チューブに沿った長さとなる。

【0056】

次にこの発明に係るマルチチューブポンプの作用について説明する。

【0057】

第２弾力性チューブ８内に存在する液体は次のようにして吐出される。説明の便宜上、ローラ軸体２６は回転運動をせずに直進運動をしており、したがって押さえ部材４２ａにおける押圧面４４は湾曲面ではなく平面であるとする。

【0058】

図５に示されるように、ローラ軸体２６の上に配設された第２弾力性チューブ８は、押さえ部材４２ａにおける押圧面４４に接している。８基のローラ軸体２６は、ローラ軸体２６の回転中心それぞれが円軌道を描くように回転軸２３の回転により回転移動する。図５においては、ローラ軸体２６（Ａ，Ｂ，Ｃ）が直線運動をする。移動するローラ軸体２６が押圧面４４に差し掛かり、さらにそのローラ軸体２６が並進移動（実際には回転移動）すると、そのローラ軸体２６が第２弾力性チューブ８を押さえ部材４２ａの押圧面４４に対して押し付けることになり、この押しつけにより第２弾力性チューブ８はローラ軸体２６により押し潰される。押し潰された第２弾力性チューブ８においては、その内部空間が、押し潰した部位を境にしてローラ軸体２６の進行方向における前方に位置する空間と進行方向における後方に位置する空間とに、分断される。

【0059】

図５を参照すると、押さえ部材４２ａにおける押圧面４４に例えば３個のローラ軸体２６（Ａ，Ｂ，Ｃ）が位置していて第２弾力性チューブ８が３個のローラ軸体２６（Ａ，Ｂ，Ｃ）により押圧されると、例えばローラ軸体Ａとローラ軸体Ｂとにより形成される空間及びローラ軸体Ｂとローラ軸体Ｃとにより形成される空間が形成され、それぞれの空間に液体が充満していることになる。ローラ軸体Ａ，Ｂ，Ｃが直線移動すると（実際には回転運動すると）、ローラ軸体Ａ，Ｂ，Ｃが第２弾力性チューブ８をしごきながら第２弾力性チューブ８内の液体を押し進めていくことになる。ローラ軸体Ａが進行して押さえ部材４２ｂから外れると、ローラ軸体Ｂにより押し進められる液体が吐出されることになる。吐出する液体の吐出量Ｖ２は、ローラ軸体Ａが第２弾力性チューブ８を押し潰している部位から隣接するローラ軸体Ｂが第２弾力性チューブ８を押し潰している部位までの第２弾力性チューブ内空間として決定され、この第２弾力性チューブ内空間が第２チューブポンプにおけるポンプ室容積となる。

【0060】

一方、第１弾力性チューブ９内に存在する液体は次のようにして吐出される。

【0061】

図６を参照する。図６は押さえ部材４２ｂにおける湾曲凹面が平坦面であるとして表示し、ローラ軸体２６が円軌道を描いて移動するのではなく、直線移動するものとして描いてあるが、ローラ軸体２６が、第１弾力性チューブ９内に存在する液体を、第１弾力性チューブ９をしごくことによって、押し出して行く作用については、ローラ軸体２６が円軌道を描いて移動する場合も直線移動する場合においても同じである。よって、図１から図３までに示される第１チューブポンプの作用を図６により説明することとする。

【0062】

図６において左側に記載された１〜１３の数字は状態を区別するために付されている。第１ローラ群を構成するローラ軸体２６は、図６では３個が示され、それら３個のローラ軸体２６はＡ，Ｂ及びＣの符号を付してある。

【0063】

図６において、弾力性チューブ９内を移動する液体の進行方向に関して凹部４５を中にして進行方向前方に位置する押圧面を４４ａで示し、進行方向後方に位置する押圧面を４４ｂで示すことにする。

【0064】

図６において、状態１では、ローラ軸体Ａが押圧面４４aに対して第１弾力性チューブである弾力性チューブ９を押圧してこの弾力性チューブ９を押し潰しており、ローラ軸体Ｂが凹部４５に臨む位置にいて弾力性チューブ９を押し潰していない状態であり、ローラ軸体Ｃが押圧面４４ｂに未だ到達していない。この状態１ではローラ軸体Ａが弾力性チューブ９内のローラ軸体Ａの進行方向前方にある液体を押し出している。

【0065】

図６において、状態２では、ローラ軸体Ａが前方の押圧面４４ａとで弾力性チューブ９を押し潰し、ローラ軸体Ｂは凹部４５に臨む位置にいて弾力性チューブ９を押し潰さず、ローラ軸体Ｃは後方の押圧面４４ｂとで弾力性チューブ９を押し潰している。この状態２では、弾力性チューブ９内では、ローラ軸体Ａとローラ軸体Ｃとで一つの独立した内部空間が形成され、その内部空間に液体が充満している。

【0066】

状態２から状態４までは前記弾力性チューブ９内に形成された内部空間に大きな変化がなく、状態２から状態４までに至るようにローラ軸体Ａ，Ｂ，Ｃが並進移動（実際には回転移動）していくと、ローラ軸体Ａ及びＣによる弾力性チューブ９のしごきによってローラ軸体Ａとローラ軸体Ｃとで形成された弾力性チューブの内部空間内に存在する液体がローラ軸体Ａ，Ｂ，Ｃの移動とともに前方に進行していく。

【0067】

図６において、状態５では、ローラ軸体Ｂが凹部４５と前方の押圧面４４ａとの境に置近づきつつある。ローラ軸体Ｂからみると、ローラ軸体Ｂは凹部４５における溝の前方壁に近づきつつある。ローラ軸体Ｂが凹部４５の前方壁に近づくに連れて、ローラ軸体Ｂと押圧面４４ａとにより挟まれている弾力性チューブ９の断面も減少していく。弾力性チューブ９の断面積が減少しつつある一方、ローラ軸体Ｃは後方の押圧面４４ｂに弾力性チューブ９を押し潰しつつ進行しているので、ローラ軸体Ｂと押圧面４４ａの前端部つまり凹部４５の前方立ち上がり面とで挟まれて形成される弾力性チューブ９内の小さくなりつつある間隙を通って、ローラ軸体Ｃが扱きにより押し出す量と同じ量の液体を、ローラ軸体Ａとローラ軸体Ｂとの間の弾力性チューブの内部空間に、押し出して行く。ローラ軸体Ｂが前方押圧面４４ａに到達する寸前においては、ローラ軸体Ｃの扱きにより弾力性チューブ９内の液体が押圧されている圧力と弾力性チューブ９自体の弾力性とにより、ローラ軸体Ｂと前方の押圧面４４ａとにより弾力性チューブ９の内部が押し潰される寸前のときに形成される弾力性チューブ９内の間隙を通ってローラ軸体Ｂとローラ軸体Ｃとの間に位置する弾力性チューブ９内の空間に存在する液体が高速でローラ軸体Ａとローラ軸体Ｂとの間に位置する弾力性チューブ９内の空間に移動する。

【0068】

ローラ軸体Ａ，Ｂ，Ｃがさらに進行してローラ軸体BＣが前方の押圧面４４ａに到達した瞬間に、ローラ軸体Ｂが押圧面４４ａとで弾力性チューブ９を押し潰し、その結果としてローラ軸体Ａとローラ軸体Ｃとの間に形成されていた一つの空間が分断されて、状態６が実現する。状態６に移行する寸前では、ローラ軸体Ｂに対応する弾力性チューブ９内の液体がローラ軸体Ｂとローラ軸体Ａとの間にある弾力性チューブ９内に移動しており、状態６に移行した瞬間においてはそれまでローラ軸体Ｂに対応する弾力性チューブ９内に存在する液体がローラ軸体Ｂとローラ軸体Ａとの間にある弾力性チューブ９内への移行を完了している。

【0069】

図６において、状態６では、ローラ軸体Ｂとローラ軸体Ｃとの間に存在する弾力性チューブ９は自らの弾力性によりローラ軸体に接触していない状態と同じ状態に戻り、ローラ軸体Ｂとローラ軸体Ｃとの間で弾力性チューブ９の元の外径及び内径を有するチューブに戻っている。状態６では、ローラ軸体Ａは押圧面４４ａから離脱しているので、ローラ軸体Ｂの進行方向においてローラ軸体Ｂの先に位置する弾力性チューブ９内の液体はローラ軸体Ｂにより押圧されるもののローラ軸体Ａによりせき止められることがない。したがって、状態５の場合にローラ軸体Ｂに対応する弾力性チューブ９内に存在した液体がローラ軸体Ｂの前方に位置する弾力性チューブ９内に容易に移動することができるのである。

【0070】

状態６から状態８までは、ローラ軸体Ｂが弾力性チューブ９内の液体を押し出す。ローラ軸体Ｂによる液体の押し出し量は、状態２の場合のローラ軸体Ａとローラ軸体Ｃとで形成される弾力性チューブ９内の空間内に存在する液量Ｘから状態６の場合のローラ軸体Ｂとローラ軸体Ｃとで形成される弾力性チューブ９内の空間内に存在する液量Ｙを差し引いた量V１（＝Ｘ−Ｙ）である。

【0071】

状態９は状態１と同じである。よって、このマルチチューブポンプによると、状態１から状態８までを一つのサイクルとして第１弾力性チューブである弾力性チューブ９において液量V１（＝Ｘ−Ｙ）の吐出量が実現される。

【0072】

一方、第２弾力性チューブである弾力性チューブ８によると液量V２＝Ｙの吸引吐出が実現される。

【0073】

故に、このマルチチューブポンプにおいては、第１弾力性チューブ及び第２弾力性チューブの内径が同じであり、第１弾力性チューブをしごくローラ軸体とそのローラ軸体に隣接するローラ軸体との間隔が第２弾力性チューブをしごくローラ軸体とそのローラ軸体に隣接するローラ軸体との間隔とが同じであり、第１弾力性チューブをしごくローラ軸体と第２弾力性チューブをしごくローラ軸体とが同じ直径を有している場合には、第２弾力性チューブにより液量Ｙが吐出され、第１弾力性チューブにより液量V１（＝Ｘ−Ｙ）が吐出されるから、第１弾力性チューブでは第２弾力性チューブにおける吐出液量V２よりも（Ｘ−２Ｙ）で示される量だけ多い液量が吐出されることになる。

【0074】

第１弾力性チューブの内径と第２弾力性チューブの内径とが相違する場合においても第２マルチチューブの吐出量と第１マルチチューブの吐出量とが相違する。この場合には第１弾力性チューブの内径、第２弾力性チューブの内径、ローラ軸体の直径、ローラ軸体の個数により第２マルチチューブの吐出量と第１マルチチューブの吐出量とを相違させることができ、吐出量の差を決定することができる。したがって、この発明に係るマルチチューブポンプによると、吐出流量又は吐出流量比を容易に設定することができる。

【0075】

図示しつつ以上に説明したマルチチューブポンプは一実施例である。この発明に係るマルチチューブポンプにおいては、第１チューブポンプにおける押圧面に一つの凹部が形成されているが、図７及び図８に示されるように、押圧面４４に複数の凹部４５が形成されていてもよい。

【0076】

この発明に係るマルチチューブポンプを利用して定量サンプリン装置を形成することができる。

【0077】

この発明に係る定量サンプリング装置の一例を図９に示す。

【0078】

図９に示すように、定量サンプリング装置１０は、例えば同一内外径の弾力性チューブである希釈液供給チューブと希釈生体液導出チューブとを有するふたつのチューブポンプ、すなわち第１チューブポンプと第２チューブポンプとを備えるマルチポンプ７を有する。

【0079】

第２チューブポンプは希釈液供給用のポンプであり、第１チューブポンプは希釈生体液導出用のポンプである。この態様の定量サンプリング装置１０では、希釈液タンク１４からマルチチューブポンプ７により所定量の希釈液を、希釈液供給流路１８を通して体液採取器であるカテーテル１２に導入する。カテーテル１２は生体液、例えば血液を採取し、カテーテル１２により採取された生体液は、希釈液供給流路１８を通して導入された希釈液とともにマルチチューブポンプ７により希釈生体液導出流路１７を通して吸引される。この際、カテーテル１２に供給される希釈液の流量よりも、吸引される希釈液と生体液を合わせた希釈生体液の流量のほうが多くなるようにマルチチューブポンプ７におけるそれぞれのチューブポンプの流量比が設定されている。このようにして、血液はカテーテル１２中で希釈液により希釈され、希釈生体液としてマルチチューブポンプ７により、定量サンプリング装置１０の外部にあるセンサ１３に導かれ、例えば血糖値センサで血糖値等が測定される。そして、一連の生体液測定操作が終了したら、体液の採取を停止し、例えば希釈液で希釈生体液導出流路１７内を洗浄してからマルチチューブポンプ用の弾力性チューブを取り外し、別途準備したマルチチューブポンプ用の弾力性チューブに交換する。

【0080】

なお、弾力性チューブは、押し出し成形等の成形法により製造される長尺のチューブを所定長さに切断して製造される。したがって、交換用に準備するマルチチューブポンプ用の弾力性チューブは、長尺のチューブを切り出して作成した弾力性チューブからなる群に属する弾力性チューブを採用するのが、好ましい。長尺のチューブを切り出してなる複数の弾力性チューブは同一内外径を有するからであり、使用済の弾力性チューブを得るために切り出す長尺のチューブとは異なる長尺のチューブを切り出して製造された弾力性チューブを交換用の弾力性チューブに採用するとそれら弾力性チューブの内外径が相違することがあり、設定された流量比を実現することができないことがあるからである。

【0081】

図１０は、この発明に係る定量サンプリング装置を一体化して備えている態様の生体成分測定装置の一例を示す概略説明図である。

【0082】

この態様における生体成分測定装置１１における定量サンプリング装置は、上述の定量サンプリング装置と同様、同一内外径の弾力性チューブで形成されているチューブポンプからなるマルチチューブポンプ７を備えている。さらに、この態様の生体成分測定装置１１では、定量サンプリング装置に加え校正液供給システムおよびサンプル測定システムを備えている。サンプル採取については上述の定量サンプリング装置と同様であり、サンプル測定システムはセンサ１３、排液流路２１および排液タンク１６からなっている。そして、サンプル測定時は上記と同様に、希釈生体液がマルチチューブポンプ７によりセンサ１３に導かれて血糖値等の測定項目が測定される。この態様の生体成分測定装置１１のマルチチューブポンプ７は３基以上のローラポンプを備え、それぞれのチューブポンプは同じ内径のチューブで構成されていることが好ましい。そして、センサ１３の校正をする際には、切替弁２０ａ及び切替弁２０ｂを切り替えて、希釈生体液に替えて校正液をセンサ１３に導入してセンサの校正を行う。

【0083】

センサの校正は次のようにして行うことができる。

【0084】

すなわち、(1)切替弁２０ａ、２０ｂを切り替えて切替弁２０ａは、希釈生体液導出流路１７がカテーテル１２からセンサ１３までを導通するが校正液流路１９に対して閉鎖する状態にし、切替弁２０ｂは、カテーテル１２側と希釈液タンク１４側とが導通するように希釈液供給流路１８を導通状態にするが校正液タンク１５に対して閉鎖する状態にする。このような切替弁２０ａ及び切替弁２０ｂの状態下に、カテーテル１２から体液を吸い出さない状態にして、希釈液だけをセンサ１３に送り込み、糖濃度零の希釈液を測定するセンサ１３からの出力をベース値とする。次いで、(2)前記(1)の工程後に、切替弁２０ｂを切り替えて希釈液供給流路１８を不通状態すなわち閉鎖状態にするとともに、切替弁２０ａを切り替えて校正液流路１９とセンサ１３に通じる希釈生体液導出流路１７とを導通状態にすることにより、センサ１３に校正液を送り込み、校正液を検知したセンサ１３から出力されるデータをスパン値とする。(3)前記ベース値とスパン値とから糖の独活と出力電流との関係を求めて校正を終了する

【符号の説明】

【0085】

１：ローラポンプ
２：押さえ部材
３ａ，３ｂ，３ｃ：ローラ
４：回転軸
５：支持体
６：チューブ
７：マルチチューブポンプ
８，９：弾力性チューブ
１０：定量サンプリング装置
１１：生体成分測定装置
１２：カテーテル
１３：センサ
１４：希釈液タンク
１５：校正液タンク
１６：排液タンク
１７：希釈生体液導出流路
１８：希釈液供給流路
１９：校正液流路
２０ａ、２０ｂ：切替弁
２１：排液流路
２２：回転ユニット
２３：回転軸
２４：円盤
２６：ローラ軸体
２６Ａ：ローラ群
２９：基台
３０：弾力性チューブ
４１：圧板
４２ａ，４２ｂ：押さえ部材
４２ｃ：湾曲凹面
４４：押圧面
４５：凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】