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蠕動ポンプ

1881
  • Eugene Allen
無菌用途向け油圧機械における蠕動ポンプ機構。

(画像はイメージです)

蠕動運動 ポンプ これは容積式ポンプの一種で、流体は円形のポンプケーシング内に取り付けられた柔軟なチューブ内に封入されます。複数の「ローラー」または「シュー」を備えたローターが回転することでチューブが圧縮されます。この圧縮波がチューブに沿って伝わり、流体を押し出します。流体はチューブの内側にのみ接触するため、無菌用途に最適です。

The operating principle of a peristaltic ポンプ is inspired by the biological process of peristalsis, such as in the human gastrointestinal tract. The core components are the flexible tubing, the rotor, a set of rollers or shoes attached to the rotor, and the pump housing or ‘track’ that holds the tube in place. As the rotor turns, the rollers progressively squeeze the tubing against the housing, creating a temporary seal. This seal separates a ‘pillow’ or pocket of fluid. The rotation of the rotor moves this pocket along the tube from the inlet to the outlet.

この設計の主な利点の1つは、送液される流体がポンプの機械部品から完全に隔離されていることです。これにより、流体の汚染を防ぎ、ポンプを腐食性または研磨性の媒体から保護します。このため、蠕動ポンプは医療やバイオテクノロジーなどの無菌環境で非常に重宝されます。また、シールレス構造のため、他のタイプのポンプでよく見られる故障や漏れの原因となる箇所が排除されています。穏やかな送液動作は、生細胞や大きなタンパク質など、遠心ポンプの高速回転するインペラによって損傷を受ける可能性のあるせん断に敏感な流体に適しています。

流量はローターの回転速度とチューブの内径によって決まるため、精密な計量や分注用途に最適です。ただし、いくつかの制限事項もあります。流量は本質的に脈動しますが、ローラーの数を増やすことで軽減できます。また、フレキシブルチューブは消耗品であり、経年劣化するため定期的な交換が必要です。

UNESCO Nomenclature: 3313
機械工学

タイプ

物理デバイス

混乱

実質的な

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 食道などの生物における生物学的蠕動運動の理解
  • チューブ用の加硫ゴムなどの柔軟で弾力性のある材料の開発
  • 回転機構を製作するための機械工学の進歩
  • 流体の運動における正の変位の概念

アプリケーション

  • 医療用輸液ポンプおよび透析装置
  • 水処理およびスイミングプールにおける薬品の投与
  • 医薬品製造における無菌培地のポンプ輸送
  • ソースなどのせん断力に弱い製品を取り扱うための食品加工
  • 精密な流体計測のための分析化学
  • コンクリート圧送

特許:

  • US249287

潜在的なイノベーションのアイデア

  • multi-channel peristaltic pumps for high-throughput laboratory screening
  • peristaltic pumps with integrated sensors to predict tube failure
  • low-pulsation designs using multiple offset rollers
  • disposable, single-use pump heads for biopharmaceutical applications
  • smart peristaltic pumps with wi-fi connectivity for remote monitoring and control
  • miniature peristaltic pumps for ウェアラブル drug delivery systems
  • peristaltic pumps with advanced tubing materials for improved chemical resistance and 長寿
  • closed-loop feedback systems for ultra-precise flow control based on real-time measurements
  • peristaltic pumps designed for 3d printing of viscous biomaterials
  • solar-powered peristaltic pumps for automated agricultural nutrient dosing
関連キーワード:蠕動ポンプ、容積式ポンプ、チューブポンプ、ローラーポンプ、医療用ポンプ、滅菌ポンプ、定量ポンプ、せん断感応型ポンプ、流体計量ポンプ、シールレスポンプ。

歴史的背景

蠕動ポンプ

1850
1867
1875-01-01
1881
1884
1890
1890
1850
1860
1870
1876
1882-01-01
1886-04-23
1890
1897

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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