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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024015563
(43)【公開日】2024-02-06
(54)【発明の名称】移送方法及びポンプ装置
(51)【国際特許分類】
F04B 43/12 20060101AFI20240130BHJP
【ＦＩ】
F04B43/12 A
F04B43/12 J
F04B43/12 T
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022117688
(22)【出願日】2022-07-25
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り （刊行物１） 「蠕動運動型搬送装置の宇宙トイレ応用―管路内空気流入を利用した移送方式の提案」ロボティクス・メカトロニクス講演会講演予稿集 ２０２２，１Ａ１－Ｋ０４
(71)【出願人】
【識別番号】599011687
【氏名又は名称】学校法人 中央大学
(74)【代理人】
【識別番号】100141243
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 靖夫
(72)【発明者】
【氏名】中村 太郎
(72)【発明者】
【氏名】熊本 寛也
(72)【発明者】
【氏名】鵜澤 匠吾
【テーマコード（参考）】
3H077
【Ｆターム（参考）】
3H077AA01
3H077AA14
3H077CC04
3H077CC10
3H077CC14
3H077CC18
3H077DD09
3H077DD14
3H077EE02
3H077FF03
3H077FF07
3H077FF34
(57)【要約】
【課題】効率を向上可能な移送方法及びポンプ装置を提供する。
【解決手段】外筒と、前記外筒の内周側に弾性を有する素材により構成された内筒とを備え、外筒の内周面と内筒の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記閉空間から供給した流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされたユニットを複数連結したユニット連結体を所定の順序で膨張収縮させることにより内筒の内周側を移送路として移送物を移送する移送方法であって、前記ユニット連結体による移送動作中に移送物の移送方向に沿って前記移送路に流体を流下させる態様とした。
【選択図】図２
【解決手段】外筒と、前記外筒の内周側に弾性を有する素材により構成された内筒とを備え、外筒の内周面と内筒の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記閉空間から供給した流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされたユニットを複数連結したユニット連結体を所定の順序で膨張収縮させることにより内筒の内周側を移送路として移送物を移送する移送方法であって、前記ユニット連結体による移送動作中に移送物の移送方向に沿って前記移送路に流体を流下させる態様とした。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外筒と、前記外筒の内周側に弾性を有する素材により構成された内筒とを備え、
外筒の内周面と内筒の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記空間から前記流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされたユニットを複数連結したユニット連結体を所定の順序で膨張収縮させることにより内筒の内周側を移送路として移送物を移送する移送方法であって、
前記ユニット連結体による移送動作中に移送物の移送方向に沿って前記移送路に流体を流下させるようにしたことを特徴とする移送方法。
外筒の内周面と内筒の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記空間から前記流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされたユニットを複数連結したユニット連結体を所定の順序で膨張収縮させることにより内筒の内周側を移送路として移送物を移送する移送方法であって、
前記ユニット連結体による移送動作中に移送物の移送方向に沿って前記移送路に流体を流下させるようにしたことを特徴とする移送方法。
【請求項2】
外筒と、前記外筒の内周側に弾性を有する素材により構成された内筒とを備え、
外筒の内周面と内筒の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされたユニットを複数連結し、内筒の内周側を移送路として構成されたユニット連結体と、
前記ユニット連結体を所定の順序で膨張収縮させて前記移送路における移送物の移送を制御する制御手段と、
前記ユニット連結体による移送物の移送動作中に、前記移送路に流体を供給するとともに該流体に移送方向に沿う流れを生成する流体流れ生成手段と、
を備えたポンプ装置。
外筒の内周面と内筒の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされたユニットを複数連結し、内筒の内周側を移送路として構成されたユニット連結体と、
前記ユニット連結体を所定の順序で膨張収縮させて前記移送路における移送物の移送を制御する制御手段と、
前記ユニット連結体による移送物の移送動作中に、前記移送路に流体を供給するとともに該流体に移送方向に沿う流れを生成する流体流れ生成手段と、
を備えたポンプ装置。
【請求項3】
外筒部と、前記外筒部の内周側に弾性を有する素材により構成された内筒部とを備え、
外筒部の内周面と内筒部の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒部を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされ、該内筒部の内周側に移送物を貯留可能とされたタンク部を備え、該タンク部が、前記ユニット連結体の移送方向の最上流に連結され、内筒部が前記移送路の一部を構成する請求項２に記載のポンプ装置。
外筒部の内周面と内筒部の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒部を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされ、該内筒部の内周側に移送物を貯留可能とされたタンク部を備え、該タンク部が、前記ユニット連結体の移送方向の最上流に連結され、内筒部が前記移送路の一部を構成する請求項２に記載のポンプ装置。
【請求項4】
前記タンク部の内筒部は、移送物の移送方向に沿って内径が漸次拡径する請求項３に記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移送方法及びポンプ装置に関し、特に、蠕動運動を模した動作により移送物を移送するための移送方法及びポンプ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、外筒と、外筒の内周面に沿って設けられた内筒と、内筒と外筒との間に加圧用媒体を供給するための通路とを有し、内筒の筒軸心方向の両端部を外筒に保持させるとともに、内筒の軸心線方向に延在され、内筒の変形を拘束する拘束体を内筒の周方向に間隔をあけて複数箇所に設けることで、内筒が加圧用媒体の圧力によって求心方向に膨張可能とされたポンプユニットを複数連結し、連結されたポンプユニットを蠕動運動を模すように膨張、収縮させることにより、内筒の内周側を移送路として移送物を移送可能とされたポンプ装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１０－１９６６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、このようなポンプユニットは、例えば、内筒が膨張したときに、内筒の達することのない空間（デッドスペース）が存在してしまう。このような空間は、搬送物の圧送に寄与せず、搬送物の移送効率の向上に影響を与えている。
そこで、本発明は、上記問題を解決すべく、移送効率を向上可能な移送方法及びポンプ装置を提供することを目的とする。
そこで、本発明は、上記問題を解決すべく、移送効率を向上可能な移送方法及びポンプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するための移送方法の態様として、外筒と、前記外筒の内周側に弾性を有する素材により構成された内筒とを備え、外筒の内周面と内筒の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記空間から前記流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされたユニットを複数連結したユニット連結体を所定の順序で膨張収縮させることにより内筒の内周側を移送路として移送物を移送する移送方法であって、前記ユニット連結体による移送動作中に移送物の移送方向に沿って前記移送路に流体を流下させる態様とした。
本態様によれば、気流により移送物の移送が促進され、移送効率を向上させることができるとともに、移送路内における移送物のつまりを抑制することができる。
また、上記課題を解決するためのポンプ装置の構成として、外筒と、前記外筒の内周側に弾性を有する素材により構成された内筒とを備え、外筒の内周面と内筒の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされたユニットを複数連結し、内筒の内周側を移送路として構成されたユニット連結体と、前記ユニット連結体を所定の順序で膨張収縮させて前記移送路における移送物の移送を制御する制御手段と、前記ユニット連結体による移送物の移送動作中に、前記移送路に流体を供給するとともに該流体に移送方向に沿う流れを生成する流体流れ生成手段とを備えた構成とした。
本構成によれば、気流により移送物の移送が促進され、移送効率を向上させることができるとともに、移送路内における移送物のつまりを抑制することができる。
また、ポンプ装置の他の構成として、外筒部と、前記外筒部の内周側に弾性を有する素材により構成された内筒部とを備え、外筒部の内周面と内筒部の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒部を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされ、該内筒部の内周側に移送物を貯留可能とされたタンク部を備え、該タンク部が、前記ユニット連結体の移送方向の最上流に連結され、内筒部が前記移送路の一部を構成する構成とした。
本構成によれば、気流により移送物の移送が促進され、移送効率を向上させることができるとともに、移送路内における移送物のつまりを抑制することができることに加え、移送物が貯留されるタンク部内における移送物の残留量を少なくできる。
また、ポンプ装置の他の構成として、前記タンク部の内筒部は、移送物の移送方向に沿って内径が漸次拡径する構成とすることにより、タンク部内における移送物の残留量をより少なくすることができる。
本態様によれば、気流により移送物の移送が促進され、移送効率を向上させることができるとともに、移送路内における移送物のつまりを抑制することができる。
また、上記課題を解決するためのポンプ装置の構成として、外筒と、前記外筒の内周側に弾性を有する素材により構成された内筒とを備え、外筒の内周面と内筒の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされたユニットを複数連結し、内筒の内周側を移送路として構成されたユニット連結体と、前記ユニット連結体を所定の順序で膨張収縮させて前記移送路における移送物の移送を制御する制御手段と、前記ユニット連結体による移送物の移送動作中に、前記移送路に流体を供給するとともに該流体に移送方向に沿う流れを生成する流体流れ生成手段とを備えた構成とした。
本構成によれば、気流により移送物の移送が促進され、移送効率を向上させることができるとともに、移送路内における移送物のつまりを抑制することができる。
また、ポンプ装置の他の構成として、外筒部と、前記外筒部の内周側に弾性を有する素材により構成された内筒部とを備え、外筒部の内周面と内筒部の外周面とで区画される空間に流体を供給することにより内筒部を半径方向内側に向けて膨張可能とされ、前記流体を排出することにより半径方向外側に向けて収縮可能とされ、該内筒部の内周側に移送物を貯留可能とされたタンク部を備え、該タンク部が、前記ユニット連結体の移送方向の最上流に連結され、内筒部が前記移送路の一部を構成する構成とした。
本構成によれば、気流により移送物の移送が促進され、移送効率を向上させることができるとともに、移送路内における移送物のつまりを抑制することができることに加え、移送物が貯留されるタンク部内における移送物の残留量を少なくできる。
また、ポンプ装置の他の構成として、前記タンク部の内筒部は、移送物の移送方向に沿って内径が漸次拡径する構成とすることにより、タンク部内における移送物の残留量をより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】ポンプ装置の概略構成図である。
【図2】タンクの軸方向平面視及び軸方向断面図である。
【図3】タンクの軸方向平面視及び軸方向断面図である。
【図4】ポンプユニットの軸方向平面視及び軸方向断面図である。
【図5】ポンプユニットの軸方向平面視及び軸方向断面図である。
【図6】タンク及びポンプユニットによる移送動作を示す図である。
【図7】タンク及びポンプユニットによる移送動作を示す図である。
【図8】本実施形態に係るポンプ装置の試験条件及び試験結果を纏めた図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。
【0008】
図１は、ポンプ装置の一実施形態を示す概略構成図である。
本実施形態に係るポンプ装置１は、移送対象物（以下、移送物という）を一時的に貯留するタンク４と、タンク４に連結され、移送物を下流側に向けて移送するユニット連結体８と、移送物を収容する回収バッグ６と、移送物の移送を制御する制御装置１００（制御手段）とを備えた構成とされる。
本実施形態に係るポンプ装置１は、移送対象物（以下、移送物という）を一時的に貯留するタンク４と、タンク４に連結され、移送物を下流側に向けて移送するユニット連結体８と、移送物を収容する回収バッグ６と、移送物の移送を制御する制御装置１００（制御手段）とを備えた構成とされる。
【0009】
［タンク４について］
図２は、タンク４の収縮状態における軸方向平面図及び軸方向断面図である。図３は、タンク４の膨張状態における軸方向平面図及び軸方向断面図である。なお、図２（ｂ）に示す収縮状態は、内筒４２が自由状態にあるときの状態を示している。なお、自由状態とは、ＪＩＳ Ｂ ００２６に定義されるように、重力だけを受けた状態をいい、他の外力が付加されていないことを意味する。
図２は、タンク４の収縮状態における軸方向平面図及び軸方向断面図である。図３は、タンク４の膨張状態における軸方向平面図及び軸方向断面図である。なお、図２（ｂ）に示す収縮状態は、内筒４２が自由状態にあるときの状態を示している。なお、自由状態とは、ＪＩＳ Ｂ ００２６に定義されるように、重力だけを受けた状態をいい、他の外力が付加されていないことを意味する。
【0010】
図２，図３に示すように、タンク４（タンク部）は、外筒４４（外筒部）と、外筒４４の内周側に二重管を形成するように同軸的に配置される内筒４２（内筒部）と、内筒４２の外周と外筒４４の内周との間に形成される空間を閉塞する一対の端部部材４６；４６とを備える。
【0011】
内筒４２の外周と外筒４４の内周との間に形成される空間は、端部部材４６；４６により閉塞され、外筒４４の内周面と、内筒４２の外周面との間に形成された空間（以下流体室という）Ｖ２に圧縮空気を供給することで内筒４２を軸方向に膨張可能に構成される。
【0012】
［外筒について］
外筒４４は、剛性を有する円筒体として構成される。外筒４４を構成する素材には、例えば、金属や樹脂等の素材が利用できる。なお、剛性を有するとは、タンク４の動作時に、軸方向や半径方向等に実質的に変形しないことをいう。
外筒４４は、剛性を有する円筒体として構成される。外筒４４を構成する素材には、例えば、金属や樹脂等の素材が利用できる。なお、剛性を有するとは、タンク４の動作時に、軸方向や半径方向等に実質的に変形しないことをいう。
【0013】
図２，図３に示すように、外筒４４は、円筒状の筒部４４Ａの両端にフランジ部４４Ｂを備える。フランジ部４４Ｂは、筒部４４Ａと一体的に形成され、筒部４４Ａの端部において半径方向外側に向けて同心円状に広がる中空円板状に形成されている。
【0014】
また、外筒４４は、筒部４４Ａにチューブ接続部４８を備える。チューブ接続部４８は、円筒状の筒体により構成され、筒部４４Ａの外周面から内周面まで貫通し、外周面から所定長さ突出するように設けられる。即ち、チューブ接続部４８を介して流体室Ｖ２が外部に連通可能とされる。チューブ接続部４８には、制御装置１００から延長し、流体室Ｖ２への流体の供給、流体室Ｖ２から流体を排出するための管１０８が接続される。
【0015】
なお、チューブ接続部４８は、外部から流体室Ｖ２への流体の給排が可能であれば、筒部４４Ａに限らず、端部部材４６；４７に設けても良く、適宜タンク４の構成に応じて変更すれば良い。
【0016】
［内筒について］
図２，図３に示すように、内筒４２は、円筒状の筒部４２Ａと、該筒部４２Ａの両端にフランジ部４２Ｂを備える。筒部４２Ａは、一端側から他端側に向けて漸次拡径するように形成されている。一端側から他端側に向けて漸次拡径するとは、例えば、一端側の端部から他端側の端部にかけて母線が直線状の円錐状や母線が所定の曲率を有する曲線状の円錐状などを意味し、筒部４２Ａの一端側を入口、他端側を出口としたときに、出口の内径よりも入口の内径直径が小さく設定されていれば良い。
図２，図３に示すように、内筒４２は、円筒状の筒部４２Ａと、該筒部４２Ａの両端にフランジ部４２Ｂを備える。筒部４２Ａは、一端側から他端側に向けて漸次拡径するように形成されている。一端側から他端側に向けて漸次拡径するとは、例えば、一端側の端部から他端側の端部にかけて母線が直線状の円錐状や母線が所定の曲率を有する曲線状の円錐状などを意味し、筒部４２Ａの一端側を入口、他端側を出口としたときに、出口の内径よりも入口の内径直径が小さく設定されていれば良い。
【0017】
例えば、入口側の内径は移送物の移動経路である上流側配管の内径に基づいて設定すれば良く、出口側の内径は後述のポンプユニット１０の内径に基づいて設定すれば良い。好ましくは、入口側の内径は移送物の移動経路である上流側配管の内径との間に段差が生じないように、例えば上流側配管の内径と同径にすると良く、出口側の内径は後述のポンプユニット１０の内筒４２の内径との間に段差が生じないように、例えば内筒４２の内径と同径にすると良い。
【0018】
フランジ部４２Ｂは、筒部４２Ａと一体的に形成され、筒部４２Ａの端部において半径方向外側に向けて同心円状に広がる中空円板状に形成されている。このフランジ部４２Ｂは、先端（外周部）に、筒部４２Ａ側（軸方向内向き）に突出する突起部４３が全周にわたり形成されている。
【0019】
内筒４２は、気密性及び弾性を有する変形自在な筒状体として構成される。内筒４２を構成する素材には、例えば、天然ラテックスゴムやシリコーンゴム等のゴムやエラストマー等の弾性素材が利用できる。
【0020】
内筒４２は、円筒状の筒部４２Ａと、該筒部４２Ａの両端にフランジ部４２Ｂとを備える。フランジ部４２Ｂは、筒部４２Ａと一体的に形成され、筒部４２Ａの端部において半径方向外側に向けて同心円状に広がる中空円板状に形成されている。このフランジ部４２Ｂは、先端（外周部）に、筒部４２Ａ側（軸方向内向き）に突出する突起部４３が全周にわたり形成されている。
【0021】
［端部部材について］
端部部材４６；４７は、内筒４２及び外筒４４の両端に配置される。端部部材４６；４７は、それぞれ内筒４２及び外筒４４の両端に固定可能とされるとともに、タンク４の上流側に設けられる上流側配管や下流側のユニット連結体８と連結可能に構成される。
端部部材４６；４７は、内筒４２及び外筒４４の両端に配置される。端部部材４６；４７は、それぞれ内筒４２及び外筒４４の両端に固定可能とされるとともに、タンク４の上流側に設けられる上流側配管や下流側のユニット連結体８と連結可能に構成される。
【0022】
端部部材４６；４７は、フランジ部４６Ａ；４７Ａと、筒部４６Ｂ；４７Ｂとを備える。フランジ部４６Ａ；４７Ｂは、それぞれ中空部５０；５１を有する平板矩形状に形成される。
中空部５０は、内筒４２の小径側の筒部４２Ａが貫通可能な円孔として形成される。中空部５０の直径は、例えば、内筒４２の小径側の筒部４２Ａの外周面に密着するような寸法とすると良い。
中空部５１は、内筒４２の大径側の筒部４２Ａが貫通可能な円孔として形成される。中空部５１の直径は、例えば、内筒４２の大径側の筒部４２Ａの外周面に密着するような寸法とすると良い。
中空部５０は、内筒４２の小径側の筒部４２Ａが貫通可能な円孔として形成される。中空部５０の直径は、例えば、内筒４２の小径側の筒部４２Ａの外周面に密着するような寸法とすると良い。
中空部５１は、内筒４２の大径側の筒部４２Ａが貫通可能な円孔として形成される。中空部５１の直径は、例えば、内筒４２の大径側の筒部４２Ａの外周面に密着するような寸法とすると良い。
【0023】
フランジ部４６Ａ；４７Ａは、軸方向外側の端面４６ａ；４７ａに、環状に窪む環状溝５２を備える。環状溝５２は、中空部５０；５１と同心円状に形成され、内筒４２のフランジ部４２Ｂの先端の突起部４３が嵌合可能とされる。例えば、フランジ部４６Ａ；４７Ａの環状溝５２は、内筒４２の突起部４３が嵌合した状態において、内筒４２のフランジ部４２Ｂが該外側の端面４６ａ；４７ａよりも外側に突出するように形成されている。
【0024】
内筒４２は、端部部材４６；４７の環状溝５２に、フランジ部４２Ｂの突起部４３を嵌め合わせることで端部部材４６；４７に対して所定の位置に取り付けられる。内筒４２の端部部材４６；４７に対する気密は、端部部材４６が上流側配管のフランジと連結されたり、端部部材４７が下流側に連結されるポンプユニット１０の端部部材１６と連結されたりすることで、内筒４２のフランジ部４２Ｂが押し付けられることにより形成される。
【0025】
筒部４６Ｂ；４７Ｂは、フランジ部４６Ａ；４７Ａの内側の端面４６ｂ；４７ｂから軸方向に円筒状に突出して設けられる。筒部４６Ｂ；４７Ｂは、中心軸が中空部５０；５１と同心とされ、例えばフランジ部４６Ａ；４７Ａと一体的に形成されている。筒部４６Ｂ；４７Ｂは、外径が外筒４４の内周側に摺接して挿入可能な大きさ、内径が中空部５１の内径よりも大きな寸法で形成される。
【0026】
外筒４４は、各端部に端部部材４６；４７の筒部４６Ｂ；４７Ｂを挿入し、フランジ部４４Ｂ；４４Ｂを端部部材４６；４７のフランジ部４６Ａ；４７Ａの内側の端面４６ｂ；４７ｂに衝接させた状態で、外筒４４のフランジ部４４Ｂ；４４Ｂと、端部部材４６；４７のフランジ部４６Ａ；４７Ａとをボルト等の図外の固定手段を利用して固定される。
また、外筒４４は、例えば、外筒４４のフランジ部４４Ｂと、端部部材４６のフランジ部４６Ａとの間にパッキンなどを介在させることで、端部部材４６との気密性を構成することができる。
また、外筒４４は、例えば、外筒４４のフランジ部４４Ｂと、端部部材４６のフランジ部４６Ａとの間にパッキンなどを介在させることで、端部部材４６との気密性を構成することができる。
【0027】
上述のように、内筒４２及び外筒４４の両端が端部部材４６；４７に取り付けられることにより、内筒４２の外周面及び外筒４４の内周面の間に形成された空間を閉空間とし、タンク４における流体室Ｖ２が形成される。
【0028】
［ポンプユニット１０について］
図４は、ポンプユニット１０の収縮状態における軸方向平面図及び軸方向断面図である。図３は、ポンプユニット１０の膨張状態における軸方向平面図及び軸方向断面図である。なお、図２（ｂ）に示す収縮状態は、内筒１２が自由状態にあるときの状態を示している。
図４は、ポンプユニット１０の収縮状態における軸方向平面図及び軸方向断面図である。図３は、ポンプユニット１０の膨張状態における軸方向平面図及び軸方向断面図である。なお、図２（ｂ）に示す収縮状態は、内筒１２が自由状態にあるときの状態を示している。
【0029】
図４，図５に示すように、ポンプユニット１０は、軸方向長さがタンク４よりも短く設定される。ポンプユニット１０は、外筒１４と、外筒１４の内周側に二重管を形成するように同軸的に配置される内筒１２と、内筒１２の外周と外筒１４の内周との間に形成される空間を閉塞する一対の端部部材１６；１６とを備える。
【0030】
ポンプユニット１０は、端部部材１６；１６により閉塞され、外筒１４の内周と、内筒１２の外周との間に形成された空間に圧縮空気を供給することで内筒１２を軸方向に膨張可能に構成されている。
【0031】
［外筒について］
外筒１４は、剛性を有する円筒体として構成される。外筒１４を構成する素材には、例えば、金属や樹脂等の素材が利用できる。なお、剛性を有するとは、ポンプユニット１０の動作時に、軸方向や半径方向等に実質的に変形しないことをいう。
外筒１４は、剛性を有する円筒体として構成される。外筒１４を構成する素材には、例えば、金属や樹脂等の素材が利用できる。なお、剛性を有するとは、ポンプユニット１０の動作時に、軸方向や半径方向等に実質的に変形しないことをいう。
【0032】
図４，図５に示すように、外筒１４は、円筒状の筒部１４Ａの両端にフランジ部１４Ｂを備える。フランジ部１４Ｂは、筒部１４Ａと一体的に形成され、筒部１４Ａの端部において半径方向外側に向けて同心円状に広がる中空円板状に形成されている。
【0033】
また、外筒１４は、筒部１４Ａにチューブ接続部２８を備える。チューブ接続部２８は、円筒状の筒体により構成され、筒部１４Ａの外周面から内周面まで貫通し、外周面から所定長さ突出するように設けられる。チューブ接続部２８には、制御装置１００から延長し、流体室Ｖ１への流体の供給、流体室Ｖ１から流体を排出するための管１０８が接続される。
【0034】
なお、チューブ接続部２８は、外部から流体室Ｖ１への流体の給排が可能であれば、筒部１４Ａに限定されず、端部部材１６；１６に設けても良く、適宜ポンプユニット１０の構成に応じて変更すれば良い。
【0035】
［内筒について］
図４，図５に示すように、内筒１２は、円筒状の筒部１２Ａと、該筒部１２Ａの両端にフランジ部１２Ｂを備える。フランジ部１２Ｂは、筒部１２Ａと一体的に形成され、筒部１２Ａの端部において半径方向外側に向けて同心円状に広がる中空円板状に形成されている。このフランジ部１２Ｂは、先端（外周部）に、筒部１２Ａ側（軸方向内向き）に突出する突起部１３が全周にわたり形成されている。
図４，図５に示すように、内筒１２は、円筒状の筒部１２Ａと、該筒部１２Ａの両端にフランジ部１２Ｂを備える。フランジ部１２Ｂは、筒部１２Ａと一体的に形成され、筒部１２Ａの端部において半径方向外側に向けて同心円状に広がる中空円板状に形成されている。このフランジ部１２Ｂは、先端（外周部）に、筒部１２Ａ側（軸方向内向き）に突出する突起部１３が全周にわたり形成されている。
【0036】
内筒１２は、気密性及び弾性を有する変形自在な筒状体として構成される。内筒１２を構成する素材には、例えば、天然ラテックスゴムやシリコーンゴム等のゴムやエラストマー等の弾性素材が利用できる。
【0037】
内筒１２は、円筒状の筒部１２Ａと、該筒部１２Ａの両端にフランジ部１２Ｂを備える。フランジ部１２Ｂは、筒部１２Ａと一体的に形成され、筒部１２Ａの端部において半径方向外側に向けて同心円状に広がる中空円板状に形成されている。このフランジ部１２Ｂは、先端（外周部）に、筒部１２Ａ側（軸方向内向き）に突出する突起部１３が全周にわたり形成されている。
【0038】
［端部部材について］
端部部材１６；１６は、内筒１２及び外筒１４の両端に配置される。端部部材１６；１６は、内筒１２及び外筒１４の両端に固定可能とされるとともに、タンク４やポンプユニット１０と連結可能に構成される。
端部部材１６；１６は、内筒１２及び外筒１４の両端に配置される。端部部材１６；１６は、内筒１２及び外筒１４の両端に固定可能とされるとともに、タンク４やポンプユニット１０と連結可能に構成される。
【0039】
端部部材１６；１６は、フランジ部１６Ａと、筒部１６Ｂとを備える。フランジ部１６Ａは、中空部２０を有する平板矩形状に形成される。中空部２０は、内筒１２の筒部１２Ａが貫通可能な円孔として設けられる。中空部２０の直径は、例えば、内筒１２の筒部１２Ａの外周面に密着するような寸法とすると良い。
【0040】
フランジ部１６Ａは、軸方向外側の端面１６ａに、環状に窪む環状溝２２を備える。環状溝２２は、中空部２０と同心円状に形成され、内筒１２のフランジ部１２Ｂの先端の突起部１３が嵌合可能とされる。また、フランジ部１６Ａの外側の端面１６ａは、環状溝２２に内筒１２の突起部１３が嵌合された状態において、内筒１２のフランジ部１２Ｂが、該外側の端面１６ａよりも外側に突出するように形成されている。
【0041】
内筒１２は、端部部材１６の環状溝２２に、フランジ部１２Ｂの突起部１３を嵌め合わせることで端部部材１６；１６に対して所定の位置に取り付けられる。内筒１２の端部部材１６に対する気密は、端部部材１６を介してタンク４の端部部材４７や他のポンプユニット１０の端部部材１６と連結されたりすることで、内筒１２のフランジ部１２Ｂがタンク４の端部部材４７やポンプユニット１０の端部部材１６に押し付けられることにより形成される。
【0042】
筒部１６Ｂは、フランジ部１６Ａの内側の端面１６ｂから軸方向に円筒状に突出して設けられる。筒部１６Ｂは、中心軸が中空部２０と同心とされ、フランジ部１６Ａと一体的に形成されている。筒部１６Ｂは、外径が外筒１４の内周側に摺接して挿入可能な大きさ、内径が中空部２０の内径よりも大きな寸法で形成される。
【0043】
外筒１４は、端部部材１６の筒部１６Ｂが挿入された状態で、フランジ部１４Ｂを端部部材１６のフランジ部１６Ａの内側の端面１６ｂに、図外のボルト等の固定手段により固定される。外筒１４は、例えば、外筒１４のフランジ部１４Ｂと、端部部材１６のフランジ部１６Ａとの間にパッキンなどを介在させることで、端部部材１６との気密性を構成することができる。
【0044】
上述のように、内筒１２及び外筒１４の両端が端部部材１６；１６に取り付けられることにより、内筒１２の外周及び外筒１４の内周の間に形成された空間を閉空間とし、ポンプユニット１０における流体室Ｖ１が形成される。
【0045】
上記構成によれば、タンク４及びポンプユニット１０は、制御部１００からチューブ接続部５８やチューブ接続部２８を介して流体室Ｖ２や流体室Ｖ１に圧縮空気を供給することにより、図３（ａ），（ｂ）や図５（ａ），（ｂ）に示すように内筒４２；１２が軸方向に膨張し、流体室Ｖ２や流体室Ｖ１に供給された圧縮空気を排出し、自由状態とすることにより、図２（ａ），（ｂ）や図４（ａ），（ｂ）に示すように収縮する。
【0046】
また、タンク４の内筒４２は、上述したように、一端側と他端側で外径が異なる形状（図２参照）にあることから、流体室Ｖ２に圧縮空気を供給することにより、小径側（上流側）から優先的に膨張することになり、移送物を一端側から他端側に向けて押し出すように膨張し、最終的に図３（ａ），（ｂ）に示すように、内筒４２の内周側の空間を閉塞する。
【0047】
上記構成のポンプユニット１０を連結したユニット連結体８は、最も上流側に位置するポンプユニット１０にタンク４の大径側が連結される。このように、タンク４とユニット連結体８を連結することにより、タンク４の内筒４２及び連結されたポンプユニット１０の内筒１２とで１つの移送路を形成する。
また、タンク４とポンプユニット１０が同様の機構により動作することを考慮すれば、タンク４はユニット連結体８の一部とみなすこともできる。
また、タンク４とポンプユニット１０が同様の機構により動作することを考慮すれば、タンク４はユニット連結体８の一部とみなすこともできる。
【0048】
ユニット連結体８の後端には、回収バッグ６が連結され、ユニット連結体８から移送された移送物を収容する。回収バッグ６は、例えば、一方開口の袋体として構成され、開口部６２が連結体６４を介してユニット連結体８の後端のフランジ１６Ｂに連結される。回収バッグ６は、開口部６２を内部に流入した気体を排出する排気弁６６を備える。排気弁６６は、例えば、回収バッグ６内の圧力が所定圧力に達したときに排出するように構成されていても良く、回収バッグ６内から外部への気体の通過のみを許容するフィルム等のものであっても良い。
【0049】
［制御装置１００について］
制御装置１００は、例えば、コンプレッサー１１２と、複数のレギュレータ１１４Ａ～１１４Ｃと、複数の弁１１６；１１８と、負圧発生器１３０と、シャッター機構１４０と、コントローラ１６０
と、を備えた構成とされる。
制御装置１００は、例えば、コンプレッサー１１２と、複数のレギュレータ１１４Ａ～１１４Ｃと、複数の弁１１６；１１８と、負圧発生器１３０と、シャッター機構１４０と、コントローラ１６０
と、を備えた構成とされる。
【0050】
コンプレッサー１１２は、所謂圧縮空気を生成する装置であって、本実施形態のポンプ装置１における駆動源として利用される。詳細については後述するが、コンプレッサー１１２により生成される圧縮空気は、タンク４及びポンプユニット１０の膨張や収縮、移送路への供給に利用される。
【0051】
コンプレッサー１１２により生成された圧縮空気は、複数のレギュレータ１１４Ａ；１１４Ｂ；１１４Ｃを介して複数の圧力に調整される。レギュレータ１１４Ａ；１１４Ｂ；１１４Ｃは、コンプレッサー１１２と個別に接続され、コンプレッサー１１２により加圧された圧縮空気を入力とし、入力された圧縮空気を所定の圧力に減圧（調整）した一定圧の圧縮空気を出力する。
【0052】
レギュレータ１１４Ａは、弁１１６を介してポンプユニット１０；４０と接続され、調整した圧力の圧縮空気をタンク４及びポンプユニット１０の流体室Ｖ２；Ｖ１に供給する。
レギュレータ１１４Ａを介して出力される圧縮空気は、ポンプユニット１０；４０の膨張に好適とされる圧力に設定される。例えば、レギュレータ１１４Ａから出力される圧縮空気の圧力は、ポンプユニット１０を膨張させたときにポンプユニット１０の内筒１２の少なくとも内周面同士が密接可能な圧力、或いはそれよりも大きく設定すると良い。
レギュレータ１１４Ａを介して出力される圧縮空気は、ポンプユニット１０；４０の膨張に好適とされる圧力に設定される。例えば、レギュレータ１１４Ａから出力される圧縮空気の圧力は、ポンプユニット１０を膨張させたときにポンプユニット１０の内筒１２の少なくとも内周面同士が密接可能な圧力、或いはそれよりも大きく設定すると良い。
【0053】
弁１１６は、電気的な信号に基づいて開閉する弁を有し、弁を開くことで圧縮空気を流体室Ｖ２；Ｖ１に供給し、弁を閉じることで圧縮空気の供給を停止する。弁１１６は、コントローラ１６０と電気的に接続され、コントローラ１６０から入力される信号に基づいて弁を開閉する。
【0054】
また、レギュレータ１１４Ｂは、真空発生器と接続され、調整した圧力の圧縮空気を負圧発生器１３０に供給する。レギュレータ１１４Ｂを介して出力される圧縮空気は、負圧発生器１３０の駆動に好適とされる圧力に設定される。
【0055】
負圧発生器１３０は、圧縮空気を入力として負圧を生じさせるための装置である。負圧発生器１３０は、弁１１８を介してタンク４及びポンプユニット１０と接続され、生じた負圧によりタンク４及びポンプユニット１０の流体室Ｖ２；Ｖ１から圧縮空気を吸引して排出する。
【0056】
弁１１８は、電気的な信号に基づいて開閉する弁を有し、弁を開くことで負圧発生器１３０と流体室Ｖとを連通し、負圧発生器１３０の機能により流体室Ｖから圧縮空気を排出し、弁を閉じることで圧縮空気の排出を停止する。弁１１８は、コントローラ１６０と電気的に接続され、コントローラ１６０から入力される信号に基づいて弁を開閉する。
【0057】
なお、弁１１６；１１８は、コントローラ１６０から信号が入力されない状態では弁を閉じた状態とし、信号が入力されることで弁を開くものとして説明する。
【0058】
弁１１６及び弁１１８には、例えば、ソレノイドバルブを適用することができ、その結果としてタンク４及びポンプユニット１０を膨張或いは収縮させるときの応答速度を向上させることができる。
【0059】
また、レギュレータ１１４Ｃは、シャッター機構１４０を介して調整した圧力の圧縮空気をユニット連結体８の上流側から供給を可能とする。レギュレータ１１４Ｃを介して出力される圧縮空気は、移送路への供給に好適とされる圧力が設定される。
【0060】
シャッター機構１４０は、タンク４への移送物の移入と、移入の停止を制御するための手段である。
シャッター機構１４０は、例えば、シャッター弁などの開閉機構で構成することができる。
タンク４及びポンプユニット１０が移送動作にあるときは、タンク４への移送物の移入を停止し、上流側配管とタンク４との連通を遮断する。また、タンク４及びポンプユニット１０が非移送動作にあるときは、タンク４への移送物の移入を可能とし、上流側配管とタンク４との連通を開放する。
シャッター機構１４０は、例えば、シャッター弁などの開閉機構で構成することができる。
タンク４及びポンプユニット１０が移送動作にあるときは、タンク４への移送物の移入を停止し、上流側配管とタンク４との連通を遮断する。また、タンク４及びポンプユニット１０が非移送動作にあるときは、タンク４への移送物の移入を可能とし、上流側配管とタンク４との連通を開放する。
【0061】
また、シャッター機構１４０は、レギュレータ１１４Ｃとチューブを介して接続され、レギュレータ１１４Ｃを介して出力された圧縮空気が流入可能とされる。シャッター機構１４０に流入した圧縮空気は、シャッター機構１４０に設けられた図外の流通路を経てタンク４に向けて流出可能に構成される。この流通路は、例えば、上流側配管とタンク４との連通が遮断されたときに開放され、上流側配管とタンク４との連通が開放されたときに遮断されるように構成すると良い。
【0062】
また、シャッター機構１４０は、例えば、電気的な信号に基づいて上流側配管とタンク４との連通状態の開閉動作を制御可能とすると良い。この場合、コントローラ１６０から信号が入力されたときに、上流側配管とタンク４との連通を遮断し、信号の入力が停止されたときに上流側配管とタンク４との連通を開放するようにシャッター機構１４０を構成すると良い。
また、シャッター機構１４０は、コンプレッサー１１２や回収バッグ６に設けられた排気弁６６などとともに本実施形態に係る流体生成手段を構成している。なお、流体生成手段の構成は、これに限らず、移送路に移送方向に沿う気流を生成できるものであれば良い。また、タンク４及びユニット連結体８による移送動作中に移送物の移送方向に沿って前記移送路に流下させる流体は、上述の気体に限定されず液体であっても良い。
また、シャッター機構１４０は、コンプレッサー１１２や回収バッグ６に設けられた排気弁６６などとともに本実施形態に係る流体生成手段を構成している。なお、流体生成手段の構成は、これに限らず、移送路に移送方向に沿う気流を生成できるものであれば良い。また、タンク４及びユニット連結体８による移送動作中に移送物の移送方向に沿って前記移送路に流下させる流体は、上述の気体に限定されず液体であっても良い。
【0063】
コントローラ１６０は、演算手段としてのＣＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶手段、入出力手段とを備えた構成とされる。記憶手段には、ユニット連結体８を構成するタンク４及びポンプユニット１０を膨張・収縮（動作）させるためのプログラム等が記憶され、ＣＰＵが記憶手段に記憶されたプログラムに従った処理を順次実行することにより、入出力手段を介して弁１１６；１１８やシャッター機構１４０への信号の出力及び出力の停止を制御し、タンク４及びポンプユニット１０による蠕動運動を摸したポンプ動作、及び移送路への圧縮空気の供給を可能に構成される。
【0064】
また、コントローラ１６０は、例えば、ポンプ動作において、タンク４及びポンプユニット１０を収縮させる場合、自由状態へと収縮するのではなく、自由状態における内筒４２や内筒１２の内周側の容積よりも大きくなるように、流体室Ｖ２：Ｖ１を減圧すると良い。言い換えれば、流体室Ｖ２：Ｖ１の容積が自由状態の容積よりも小さくなるように、流体室Ｖ２：Ｖ１を減圧すると言うこともできる。以下、この状態を過収縮という。
タンク４及びポンプユニット１０を収縮させるときに、過収縮とすることで、自由状態で収縮したときよりも減圧の圧力を大きくすることができ、収縮に伴う移送物の取り込み量を多くすることができる。
タンク４及びポンプユニット１０を収縮させるときに、過収縮とすることで、自由状態で収縮したときよりも減圧の圧力を大きくすることができ、収縮に伴う移送物の取り込み量を多くすることができる。
【0065】
図６は、タンク４及びユニット連結体８の動作の一例を示す図である。なお、図中におけるＦは、圧縮空気の流れ（以下、気流という）を示している。
図６（ａ）に示すように、タンク４及びユニット連結体８は、例えば、初期状態として、移送物の移入及び貯留可能となるように、タンク４及び各ポンプユニット１０Ａ～１０Ｃが過収縮の状態とされる。
図６（ａ）に示すように、タンク４及びユニット連結体８は、例えば、初期状態として、移送物の移入及び貯留可能となるように、タンク４及び各ポンプユニット１０Ａ～１０Ｃが過収縮の状態とされる。
【0066】
図６（ｂ）に示すように、タンク４に移送物が移入し、貯留されると、タンク４及びユニット連結体８による蠕動運動を模した移送動作が開始される。移送動作の開始により、シャッター機構１４０が上流側配管とタンク４との連通状態を遮断するとともに、回収バッグ６に向けた圧縮空気の供給を開始する。この圧縮空気の供給は、移送動作の終了まで継続される。このシャッター機構１４０を介してタンク４に供給された圧縮空気は、タンク４及びユニット連結体８が膨張状態とされる場合にあっても、タンク４の膨張状態にある内筒４２の内周側に生じる隙間、ユニット連結体８を構成する各ポンプユニット１０の膨張状態にある内筒１２の内周側に生じる隙間を通過して回収バッグ６の排出弁６６から排出され、タンク４の内筒４２及び各ポンプユニット１０Ａ～１０Ｃの内筒１２により構成される移送路に移送方向に沿う気流を生じさせる。
【0067】
タンク４及びユニット連結体８による移送動作は、まず、タンク４の過収縮状態を維持したままポンプユニット１０Ａ～１０Ｃを膨張状態とすることから開始される。
【0068】
次に、図６（ｃ）に示すように、ポンプユニット１０Ｃの膨張状態を維持したまま、タンク４を膨張状態とするとともにポンプユニット１０Ｂ；１０Ｃを過収縮状態まで収縮させる。これによりタンク４内の移送物Ｓがタンク４からポンプユニット１０Ａ；１０Ｂへと移送される。このときの移送物Ｓの移送は、気流が移送物Ｓを下流側に押そうとする力と、タンク４の内筒４２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、内筒４２内から押し出そうとする力とに加え、タンク４の内筒４２の内周側空間の容積の縮小とポンプユニット１０Ａ；１０Ｂの内筒１２の内周側空間の容積の拡大にともなう減圧により移送物を下流側に引き込もうとする力によるものとされる。
【0069】
次に、図６（ｄ）に示すように、タンク４及びポンプユニット１０Ｃの膨張状態と、ポンプユニット１０Ｂの過収縮状態を維持したまま、ポンプユニット１０Ａを膨張させる。これにより、ポンプユニット１０Ａ内の移送物Ｓがポンプユニット１０Ｂへと移送される。このときの移送物Ｓの移送は、タンク４の隙間を通過した気流が移送物Ｓを下流側へと押そうとする力とポンプユニット１０Ａの内筒１２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、ポンプユニット１０Ａの内筒１２から押し出そうとする力によるものとされる。
【0070】
次に、図６（ｅ）に示すように、タンク４とポンプユニット１０Ａの膨張状態を維持したまま、ポンプユニット１０Ｂを膨張状態とするとともに、ポンプユニット１０Ｃを過収縮状態とする。これにより、ポンプユニット１０Ｂ内の移送物Ｓがポンプユニット１０Ｃへと移送される。
このときの移送物Ｓの移送は、膨張状態にあるタンク４の隙間、及びポンプユニット１０Ａの隙間を通過した気流が移送物Ｓを下流側へと押そうとする力とポンプユニット１０Ｂの内筒１２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、ポンプユニット１０Ｂの内筒１２内から押し出そうとする力によるものとされる。
このときの移送物Ｓの移送は、膨張状態にあるタンク４の隙間、及びポンプユニット１０Ａの隙間を通過した気流が移送物Ｓを下流側へと押そうとする力とポンプユニット１０Ｂの内筒１２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、ポンプユニット１０Ｂの内筒１２内から押し出そうとする力によるものとされる。
【0071】
次に、図６（ｆ）に示すように、タンク４の膨張状態とポンプユニット１０Ａ；１０の膨張状態を維持したまま、ポンプユニット１０Ｃを膨張状態とする。
これにより、ポンプユニット１０Ｃ内の移送物Ｓが回収バッグ６へと移送される。このときの移送物Ｓの移送は、タンク４、ポンプユニット１０Ａ；１０Ｂの隙間を通過した気流が移送物Ｓを下流側へ押そうとする力と、ポンプユニット１０Ｃの内筒１２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、ポンプユニット１０Ｃの内筒１２内から押し出そうとする力によるものとされる。
これにより、ポンプユニット１０Ｃ内の移送物Ｓが回収バッグ６へと移送される。このときの移送物Ｓの移送は、タンク４、ポンプユニット１０Ａ；１０Ｂの隙間を通過した気流が移送物Ｓを下流側へ押そうとする力と、ポンプユニット１０Ｃの内筒１２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、ポンプユニット１０Ｃの内筒１２内から押し出そうとする力によるものとされる。
【0072】
そして、タンク４及びポンプユニット１０Ａ～１０Ｃを過収縮状態とすることにより、図６（ａ）に示す初期状態に復帰することでタンク４から回収バッグ６への移送物の移送が完了する。
なお、タンク４及びポンプユニット１０Ａ～１０Ｃによる移送動作は、上述した図６（ａ）～図６（ｆ）に示す行程を１つの移送サイクルとし、この移送サイクルを例えば、所定回数繰り返して、タンク４内に貯留された移送物を回収バッグ６内に移送するようにしても良い。
なお、タンク４及びポンプユニット１０Ａ～１０Ｃによる移送動作は、上述した図６（ａ）～図６（ｆ）に示す行程を１つの移送サイクルとし、この移送サイクルを例えば、所定回数繰り返して、タンク４内に貯留された移送物を回収バッグ６内に移送するようにしても良い。
【0073】
図７は、タンク４及びユニット連結体８による移送動作の他の例を示す図である。なお、図中におけるＦは、圧縮空気の流れ（以下、気流という）を示している。
図７（ａ）に示すように、タンク４及びユニット連結体８は、例えば、初期状態として、移送物の移入及び貯留可能となるように、タンク４及びポンプユニット１０Ａ～１０Ｃが過収縮の状態とされる。
図７（ａ）に示すように、タンク４及びユニット連結体８は、例えば、初期状態として、移送物の移入及び貯留可能となるように、タンク４及びポンプユニット１０Ａ～１０Ｃが過収縮の状態とされる。
【0074】
次に、図７（ｂ）に示すように、タンク４内に移送物が移入し、貯留されると、タンク４及びユニット連結体８による蠕動運動を模した移送動作が開始される。移送動作の開始により、シャッター機構１４０が上流側配管とタンク４との連通状態を遮断するとともに、回収バッグ６に向けた圧縮空気の供給を開始する。この圧縮空気の供給は、移送動作の終了まで継続される。このシャッター機構１４０を介してタンク４に供給された圧縮空気は、タンク４及びユニット連結体８が膨張状態とされる場合にあっても、タンク４の膨張状態にある内筒４２の内周側に生じる隙間、ユニット連結体８を構成する各ポンプユニット１０の膨張状態にある内筒１２の内周側に生じる隙間を通過して回収バッグ６の排出弁６６から排出され、タンク４の内筒４２及び各ポンプユニット１０Ａ～１０Ｃの内筒１２により構成される移送路に移送方向に沿う気流を生じさせる。
【0075】
タンク４及びユニット連結体８による移送動作は、まず、ポンプユニット１０Ａ～１０Ｃの過収縮状態を維持したまま、タンク４を膨張状態とすることから開始される。これにより、タンク４内の移送物Ｓは、タンク４からユニット連結体８側へと移送される。このときの移送物Ｓの移送は、気流が移送物Ｓを下流側に押そうとする力と、タンク４の内筒４２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、タンク４の内筒４２内から押し出そうとする力によるものとされる。
【0076】
次に、図７（ｃ）に示すように、タンク４の膨張状態及びポンプユニット１０Ｂ；１０Ｃの過収縮状態を維持したまま、ポンプユニット１０Ａを膨張状態とする。これにより、ポンプユニット１０Ａ内の移送物Ｓは、ポンプユニット１０Ｂ；１０Ｃへと移送される。このときの移送物Ｓの移送は、気流が移送物Ｓを下流側に押そうとする力と、ポンプユニット１０Ａの内筒１２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、ポンプユニット１０Ａの内筒１２内から押し出そうとする力によるものとされる。
【0077】
次に、図７（ｄ）に示すように、ポンプユニット１０Ａの膨張状態及びポンプユニット１０Ｃの過収縮状態を維持したまま、タンク４を過収縮状態とするとともにポンプユニット１０Ｂを膨張状態とする。
これにより、ポンプユニット１０Ｂ内の移送物Ｓは、ポンプユニット１０Ｃへと移送される。このときの移送物Ｓの移送は、気流が移送物Ｓを下流側に押そうとする力と、ポンプユニット１０Ｂの内筒１２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、ポンプユニット１０Ｂの内筒１２内から押し出そうとする力によるものとされる。
これにより、ポンプユニット１０Ｂ内の移送物Ｓは、ポンプユニット１０Ｃへと移送される。このときの移送物Ｓの移送は、気流が移送物Ｓを下流側に押そうとする力と、ポンプユニット１０Ｂの内筒１２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、ポンプユニット１０Ｂの内筒１２内から押し出そうとする力によるものとされる。
【0078】
次に、図７（ｅ）に示すように、タンク４の過収縮状態及びポンプユニット１０Ｂの膨張状態を維持したまま、ポンプユニット１０Ａを過収縮状態とするとともにポンプユニット１０Ｃを膨張状態とする。
これにより、ポンプユニット１０Ｃ内の移送物Ｓは、回収タンク６へと移送される。
このときの移送物Ｓの移送は、気流が移送物Ｓを下流側に押そうとする力と、ポンプユニット１０Ｃの内筒１２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、ポンプユニット１０Ｃの内筒１２内から押し出そうとする力によるものとされる。
これにより、ポンプユニット１０Ｃ内の移送物Ｓは、回収タンク６へと移送される。
このときの移送物Ｓの移送は、気流が移送物Ｓを下流側に押そうとする力と、ポンプユニット１０Ｃの内筒１２が膨張することにより移送物Ｓを加圧し、ポンプユニット１０Ｃの内筒１２内から押し出そうとする力によるものとされる。
【0079】
次に、図７（ｆ）に示すように、タンク４及びポンプユニット１０Ａの過収縮状態及びポンプユニット１０Ｃの膨張状態を維持したまま、ポンプユニット１０Ｂを過収縮状態とする。
【0080】
そして、タンク４及びポンプユニット１０Ａ；１０Ｂの過収縮状態を維持したまま、ポンプユニット１０Ｃを過収縮状態とすることにより、図７（ａ）に示す初期状態に復帰することでタンク４から回収バッグ６への移送物の移送が完了する。
なお、タンク４及びポンプユニット１０Ａ～１０Ｃによる移送動作は、上述した図７（ａ）～図７（ｆ）に示す行程を１つの移送サイクルとし、この移送サイクルを例えば、所定回数繰り返して、タンク４内に貯留された移送物を回収バッグ６内に移送するようにしても良い。
なお、タンク４及びポンプユニット１０Ａ～１０Ｃによる移送動作は、上述した図７（ａ）～図７（ｆ）に示す行程を１つの移送サイクルとし、この移送サイクルを例えば、所定回数繰り返して、タンク４内に貯留された移送物を回収バッグ６内に移送するようにしても良い。
【0081】
以上説明したように、移送物を貯留するタンク４がポンプユニット１０Ａ乃至１０Ｃと同様に膨縮するように構成するとともに、さらに、タンク４及びユニット連結体８の移送動作中に、移送路に圧縮空気を上流側から下流側に向けて流すことにより、タンク４内に貯留された移送物やタンク４やポンプユニット１０Ａ乃至１０Ｃの連結部分における移送物の残留量を少なくし、移送効率を向上させることができる。
【0082】
図８（ａ）は、移送率の比較試験の試験環境を示す図、図８（ｂ）は、その試験結果を示す図である。
本実施形態に係るポンプ装置１の効果を検証するために、図８に示す試験環境において移送率の試験を行った。移送率の試験は、移送動作時に移送路に圧縮空気を供給した場合と、圧縮空気を供給しない場合とで比較した。
また、移送率は、図８（ａ）に示すように、（Ｉ）タンク４から回収バッグ６まで、（ＩＩ）タンク４からポンプユニット１０Ａまで、（ＩＩＩ）ポンプユニット１０Ａから回収バッグ６まで、の３つの区間について求めた。
なお、移送率Ｒは、（排除した試験移送物 ÷ 投入した試験移送物）× １００ により算出した。
具体的には、（Ｉ）については、過収縮状態のタンク４内に移送物を投入し、図６に示す行程を経て移送物を回収バッグ６まで移送する移送動作をタンク４及びユニット連結体８を動作させるたときに、タンク４に残留した試験移送物の質量をタンク４に投入した試験移送物の質量から減じて排除した試験移送物の質量として移送率を算出した。
また、（ＩＩ）については、タンク４を過収縮状態、ポンプユニット１０Ａ～１０Ｃを膨張状態とし、過収縮状態のタンク４内に移送物を投入し、タンク４の過収縮状態、及びポンプユニット１０Ｂ；１０Ｃの膨張状態を維持したままポンプユニット１０Ａを過収縮させたときに、ポンプユニット１０Ａに移送された試験移送物の質量をタンク４に投入した試験移送物の質量から減じて排除した試験移送物の質量として移送率を算出した。
また、（ＩＩＩ）については、（ＩＩ）によりポンプユニット１０Ａに移送された移送物を回収バッグ６まで移送したときに、ポンプユニット１０Ａに残留した試験移送物の質量を、（ＩＩ）によりポンプユニット１０Ａに移送された試験移送物の質量から減じて排除した試験移送物の質量として移送率を算出した。
本実施形態に係るポンプ装置１の効果を検証するために、図８に示す試験環境において移送率の試験を行った。移送率の試験は、移送動作時に移送路に圧縮空気を供給した場合と、圧縮空気を供給しない場合とで比較した。
また、移送率は、図８（ａ）に示すように、（Ｉ）タンク４から回収バッグ６まで、（ＩＩ）タンク４からポンプユニット１０Ａまで、（ＩＩＩ）ポンプユニット１０Ａから回収バッグ６まで、の３つの区間について求めた。
なお、移送率Ｒは、（排除した試験移送物 ÷ 投入した試験移送物）× １００ により算出した。
具体的には、（Ｉ）については、過収縮状態のタンク４内に移送物を投入し、図６に示す行程を経て移送物を回収バッグ６まで移送する移送動作をタンク４及びユニット連結体８を動作させるたときに、タンク４に残留した試験移送物の質量をタンク４に投入した試験移送物の質量から減じて排除した試験移送物の質量として移送率を算出した。
また、（ＩＩ）については、タンク４を過収縮状態、ポンプユニット１０Ａ～１０Ｃを膨張状態とし、過収縮状態のタンク４内に移送物を投入し、タンク４の過収縮状態、及びポンプユニット１０Ｂ；１０Ｃの膨張状態を維持したままポンプユニット１０Ａを過収縮させたときに、ポンプユニット１０Ａに移送された試験移送物の質量をタンク４に投入した試験移送物の質量から減じて排除した試験移送物の質量として移送率を算出した。
また、（ＩＩＩ）については、（ＩＩ）によりポンプユニット１０Ａに移送された移送物を回収バッグ６まで移送したときに、ポンプユニット１０Ａに残留した試験移送物の質量を、（ＩＩ）によりポンプユニット１０Ａに移送された試験移送物の質量から減じて排除した試験移送物の質量として移送率を算出した。
【0083】
試験方法・条件
１．試験に用いる移送物には、模擬便１０８．１グラムに水２７．１グラム（模擬便に対する質量比の２０％）を混合したものを使用した。なお、模擬便とは、人間の便の物性を想定したみそ等を主原料としたものである。
２．レギュレータ１１４Ａ及び１１４Ｂの調整圧力を７０ｋｐａに設定した。
３．レギュレータ１１４Ｂの調整圧力を－７０ｋｐａに設定した。
その結果、図８（ｂ）に示すように、いずれの区間においても移送率が向上した。
１．試験に用いる移送物には、模擬便１０８．１グラムに水２７．１グラム（模擬便に対する質量比の２０％）を混合したものを使用した。なお、模擬便とは、人間の便の物性を想定したみそ等を主原料としたものである。
２．レギュレータ１１４Ａ及び１１４Ｂの調整圧力を７０ｋｐａに設定した。
３．レギュレータ１１４Ｂの調整圧力を－７０ｋｐａに設定した。
その結果、図８（ｂ）に示すように、いずれの区間においても移送率が向上した。
【0084】
以上説明したように、タンク４及びユニット連結体８による移送動作中に移送方向に圧縮空気を流すことによって、移送効率を向上させることができる。
【0085】
なお、上記実施形態では、タンク４の上流側から圧縮空気を供給して移送路に移送方向に向かう気流を生じさせるものとして説明したが、例えば、上流側から圧縮空気の供給をせずに大気開放とし、移送方向の最下流に位置する回収バッグ６を（例えば、回収バッグ６の排気弁６６を利用して）減圧することにより移送路に気流の流れを生じさせても良い。
【0086】
また、ユニット連結体８を構成するポンプユニット１０の数量は、上記実施形態で説明した３つに限定されず、それ以上や１つ、２つなどとしても良い。
【0087】
また、タンク４を構成する内筒４２の形状は、上記実施形態で説明したような移送方向に沿って内径が漸次拡径するものに限定されず、ポンプユニット１０の内筒１２のように円筒状としても良い。
【0088】
なお、ユニット連結体８の動作は、図６，７に示したものに限定されず適宜変更するようにしても良い。
【0089】
例えば、図６に示すように、下流側のポンプユニット１０を閉鎖した状態で上流側から順に収縮させるポンプユニット１０を下流側へと移動させるようにユニット連結体８を動作させる場合、上流側のポンプユニット１０は、下流側が閉じられた閉鎖空間とされる。
このようなユニット連結体８の動作とともに移送路の上流側から下流側に向けて圧縮空気などの加圧された流体を流すことにより、上流側の閉鎖空間とされたポンプユニット１０には移送物と加圧された流体が詰め込まれることになり、これに隣接する下流側のポンプユニット１０が開いたときに、移送物と詰め込まれた流体とが勢いよく下流側のポンプユニット１０へと移送されることになる。
したがって、移送路には、上流側から下流側に向けて圧縮空気などの加圧された流体とともに、移送物と詰め込まれた流体の下流側への移送による勢いにより生じる気流の相乗効果によって効率良く移送物を上流側から下流側へと移送することができる。
このようなユニット連結体８の動作とともに移送路の上流側から下流側に向けて圧縮空気などの加圧された流体を流すことにより、上流側の閉鎖空間とされたポンプユニット１０には移送物と加圧された流体が詰め込まれることになり、これに隣接する下流側のポンプユニット１０が開いたときに、移送物と詰め込まれた流体とが勢いよく下流側のポンプユニット１０へと移送されることになる。
したがって、移送路には、上流側から下流側に向けて圧縮空気などの加圧された流体とともに、移送物と詰め込まれた流体の下流側への移送による勢いにより生じる気流の相乗効果によって効率良く移送物を上流側から下流側へと移送することができる。
【符号の説明】
【0090】
１ ポンプ装置、４ タンク、６ 回収バッグ、８ ユニット連結体、
１０ ポンプユニット、１２ 内筒、１４ 外筒、１６ 端部部材、１００ 制御装置。
１０ ポンプユニット、１２ 内筒、１４ 外筒、１６ 端部部材、１００ 制御装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
