脈流ポンプとは
脈流ポンプとは、脈流を生成・制御するポンプのことです。脈流ポンプは医療機器をはじめとし、さまざまな分野で使用されています。一般的に用途や目的によって脈流ポンプの仕様は異なりますので、それらに応じた材料の選定や設計が必要となります。
またポンプも大きく分けて容積式と非容積式の2種類があります。
- 容積式ポンプ：送液の仕組みにより脈を打つように流体が流れる
- 非容積式ポンプ：羽根車を連続的に回転させることにより連続流になる
ポンプの種類も用途や目的を考慮して選定しなければなりません。
安久工機では、脈流ポンプの仕様検討・設計から対応しておりますので、材料の選定や仕様についてお悩みの方はまずは一度ご相談ください。私たちは、お客様のご要望を可能な限り図面へ落とし込み、試作・改良を重ねてお客様が満足するものづくりを行います。
脈流ポンプの用途とメリット
冒頭でも脈流ポンプは用途によって仕様が異なるとご説明しましたが、実際はどのような場面で脈流ポンプを使用しているのでしょうか。具体例を挙げると、医療分野では血管シミュレーターに使用されます。流速や流量などを調整し、体内に循環している血液の脈流を再現します。脈流ポンプを搭載したシミュレーターは実験・研究などに用いられます。
では用途や目的にあわせてどのようなポンプが使用されているのか、ポンプの種類やメリットもあわせてご説明します。
| ポンプの種類 | 用途 | メリット |
|---|---|---|
| チューブポンプ | 医療機器、化学製品の送液など | 流体がチューブにしか接触しないため汚染のリスクを防ぐ |
| ダイヤフラムポンプ | 薬液・溶剤の送液など | 異物混入や液漏れを防ぐ |
| ピストンポンプ | 粘度が高い汚泥の送液など | 耐圧に優れており高圧での使用が可能 |
| ギヤポンプ スクリューポンプ |
油圧機器、溶解樹脂など粘度の高い液体の送液 | つまりにくく、騒音・振動を抑えられる |
| プランジャーポンプ | 高圧洗浄機、薬液・電解液の送液など | 高圧で安全に流体を圧送する |
| ポンプの種類 | 用途 | メリット |
|---|---|---|
| 遠心ポンプ | 上下水道、ボイラー給水、人工心臓、人工心肺など | 高い圧力を必要とせずに高流量が得られる |
| 軸流ポンプ | 河川排水、人工心臓など | 低揚程に適している |
| 斜流ポンプ | 上下水道、雨水の排水、人工心臓など | 軸流ポンプと遠心ポンプの特徴をあわせ持つ |
このように、ポンプの種類ごとに特徴やメリットがありますので、それらを考慮しながらポンプの種類を選定します。
お使いの脈流ポンプの改良も可能です
脈流ポンプの改良を目的とした開発・試作をお考えの方もいるのではないでしょうか。例えば脈流ポンプの輸液効率は、医療分野で特に緊急性が高いシーンで求められます。そのため、災害や事故が発生した際などに輸液効率が見直され、脈流ポンプの改良が行われることもあります。
そのような場合「現状どのような課題があるのか」、そして「課題に対してどのような着地点を考えているのか」といったことを伺い、その目的やご要望を満たせるよう仕様を検討していきます。ここでは一例として、輸液効率を向上させるにはどのような改善案があるのかをご紹介します。
性能と流量が原因の場合
輸液効率を向上させたい場合、まず輸液効率が悪くなってしまう原因を探ります。例えば性能に問題があり、流量が少ないことが原因だとしましょう。流量が少ないとそれだけ輸液に時間がかかってしまうため、急を要するような目的で使用する場合には効率が良くありません。
そこで性能を改善して流量を増やすことで、輸液効率を向上させることができます。流量を増やす方法は、ポンプの種類を変えたり、部品を追加するなど状況にあわせた方法を選択し、より良いものが製作できるよう改良していきます。
チューブの材質が原因の場合
輸液効率が悪い原因はポンプの性能の他に、使用しているチューブなどの部品に原因があるケースもあります。
例えばチューブポンプの場合ですと、輸液の際にローラーでチューブが押しつぶされるため、チューブの復元力に問題があると輸液効率に影響を及ぼします。このような場合はチューブの材質を見直し、より弾力性に優れたチューブを使用することで輸液効率の向上を図ることができます。
ここまで輸液効率の向上をテーマにいくつか改善案をご紹介しましたが、私たちはお客様が抱える課題や問題点に対してどのような解決策があるのかを工学の視点で検討し、ご提案いたします。
よくあるトラブル「脈動」を防止するには？
よくあるトラブルとして「脈動」があります。脈動はその名の通り、脈を打つように流体が変動することです。脈動にどのような問題があるのかというと、脈動が起こった時の振動がポンプや配管の破損の原因になったり、寿命を縮めることがあります。また、精度が求められる作業に支障をきたすこともあります。
中には脈動を発生させるためのポンプもあるのですが、このようなポンプは過大に脈動が発生するなどのトラブルが起こることがあります。こういったトラブルを回避するには、ポンプの種類の変更、流体の移送方法や流量の調整などを行う必要があります。
脈流ポンプの試作・開発・シミュレーションは安久工機へ
脈流ポンプの試作・開発・シミュレーションをご検討されている方は、安久工機へご相談ください！中でもポンプ関連の製作は実績が豊富にあり、これまでに多くの研究機関や企業からご依頼いただいております。
また弊社の代表取締役社長である田中 隆は、早稲田大学大学院 先進理工学研究科 博士号（工学）を取得しており、医療方面にも造詣が深いです。専門知識を必要とする医療から工業まで幅広い分野のポンプ製作に対応しています。
豊富な医工学の知識で構想設計～試作製作・組立調整まで対応
試作・開発には多くの工程がありますが、それぞれの工程ごとに専門業者へ依頼をすると手間がかかり、さらにはミスやトラブルのリスクが高まります。
安久工機では、構想設計・基本設計、詳細設計・製図、加工・調達、組立調整まで一貫対応しておりますので、余計な手間を取らずに試作・開発を進めることができます。図面がなく、仕様検討の段階でもお気軽にご相談ください。どのような工程を経て試作・開発ができるのかを具体的に知りたい方、またはじめてご依頼される方は「モノづくりご依頼はじめてガイド」をご覧ください。
安久工機の脈流ポンプ製作事例
安久工機で具体的にどのような製作を行っているのか、気になっている方もいるのではないでしょうか。そこで、ここからは弊社の製作事例をご紹介します。
上の写真は人体の血管循環動態を再現した血管循環シミュレータです。こちらは直管型拍動ポンプを取り付けていますが、評価試験の際にはダイヤフラム型やサック型の模擬心臓を組み込むことができます。より自然な拍動を再現できるだけでなく、回路内に血圧計や流量計などを取り付けることもできるため、用途によってカスタマイズも可能です。
またポンプの他、周辺部品の設計・製作も可能です。上の写真は量産型旋回渦流式人工心臓（SVポンプ）用のモールドです。
もともと短期使用における補助人工心臓の量産化を研究されており、弊社ではより実現性を高めるためにアドバイスやサポート、さらに詳細設計・加工・調達・組立製造を行いました。
医療機器の試作・開発に安久工機が選ばれています
医療機器や研究機関で用いられている脈流ポンプの試作・開発は、安久工機へおまかせください。弊社は医療分野で50年を超える試作・開発の実績と経験から、ものづくりの視点で柔軟なアドバイスをいたします。また様々な専門家とのネットワークを構築しており、ご依頼内容に応じて協力体制を築き、同じチームとして支援します。
脈流ポンプの試作・開発をお考えの方は、ウェブページのお問い合わせフォームよりお気軽にご相談ください。
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