(57)【要約】【課題】電力フィードバック制御システムとトルク補償システムとの組み合わせにより電力消費を減らす蠕動ポンプを提供する。【解決手段】使用時に、電力フィードバック制御システムは、電源に供給される電力を最適に調節し、およびトルク補償システムは、駆動手段において生じるトルクを減らし、電力フィードバック制御システムとトルク補償システムとの組み合わせは、電力フィードバック制御システム及びトルク補償システムを有しないポンプに比較して蠕動ポンプの電力消費を減らす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蠕動ポンプであって：
駆動手段と；
前記駆動手段によって駆動されるカム・シャフトと；
前記カム・シャフトの周囲に、間隔をおいて配列された複数のカムと；
前記カムと連動する複数の細長いフィンガであって、点滴管の流路に沿った複数の点において、前記管を少なくとも部分的に閉めることができる前記フィンガと；および
トルク補償システムとを具備し、該トルク補償システムが：
前記カム・シャフトに配置された少なくとも一つのトルク補償カムと；
前記トルク補償カムに作動的に接続された少なくとも一つのトルク補償カム従動部と；および
前記トルク補償カム従動部を前記トルク補償カムに強制的にかみ合わせる、操作上前記トルク補償カム従動部に接続されたエネルギ蓄積要素と
を含み、
使用時に、前記トルク補償システムが、前記駆動手段において生じるトルクを減らし、よって前記ポンプのすべての電力消費を減らすことを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の蠕動ポンプであって、前記駆動手段は：
モータと；
前記モータに接続された減速ギア・セットと；および
電源と
を具備することを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の蠕動ポンプであって、前記モータは、負荷から独立した固定回転速度で動作することができる、直流電流で運転されるステッパ・モータであることを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載の蠕動ポンプであって、前記エネルギ蓄積要素は、機械ばねであることを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項５】
蠕動ポンプであって：
駆動手段と；
前記駆動手段によって駆動されるカム・シャフトと；
前記カム・シャフトの周囲に、間隔をおいて配置された複数のカムと；
前記カムと連動する複数の細長いフィンガであって、点滴管の流路に沿った複数の点において、前記管を少なくとも部分的に閉じることができる前記フィンガと；および
電力フィードバック制御システムとを具備し、該電力フィードバック制御システムが、：
前記駆動手段に供給される電力を制御する、出力可変電源と；
前記駆動手段において超過電力を計測するための変換器と；および
前記計測された超過電力と、予め決められた所望の電力とを処理することによって、前記出力可変電源を動的に調節することができるコントローラとを具備する前記電力フィードバック制御システムとを具備し、
使用時に、前記電力フィードバック制御システムは、前記ポンプの電力消費全体を減らすように、前記駆動手段に供給される前記電力を最適に調節することを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項６】
請求項５に記載の蠕動ポンプであって、前記コントローラは：
電圧ピーク検出器と；および
エラー検出器と
を具備することを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項７】
請求項６に記載の蠕動ポンプであって、前記エラー検出器は、演算増幅器を具備することを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項８】
請求項７に記載の蠕動ポンプであって、前記予め決められた所望の電力は、各特定のポンプ速度に関して、前記ポンプのユーザによって設定されることを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項９】
ポンプの電力消費を減らすための、蠕動注入ポンプ作動制御方法であって、前記ポンプが、駆動手段と、前記駆動手段によって駆動されるカム・シャフトと、前記カム・シャフトの周囲に、間隔をおいて配列された複数のカムと、前記カムと連動する複数の細長いフィンガであって、点滴管の流路に沿った複数の点において、前記管を少なくとも部分的に閉めることができる前記フィンガと、を備えており、前記方法が：
所望の電力値を決定するステップと；
駆動手段にトルク負荷をすることによって生じる超過電力値を計測するステップと；
新しい値を形成するために、前記予め決められた所望の電力値および前記超過電力値とを処理するステップと；および
前記新しい値に従って、前記駆動手段に供給される電力を調節するステップとを具備することを特徴とする蠕動注入ポンプ作動制御方法。
【請求項１０】
ポンプの電力消費を減らすための、蠕動注入ポンプ作動制御方法であって、前記ポンプが、駆動手段と、前記駆動手段によって駆動されるカム・シャフトと、前記カム・シャフトの周囲に、間隔をおいて配列された複数のカムと、前記カムと連動する複数の細長いフィンガであって、点滴管の流路に沿った複数の点において、前記管を少なくとも部分的に閉めることができる前記フィンガと、を備えており、前記方法が：
前記カム・シャフトに配置される少なくとも一つのトルク補償カムを供給するステップと；
操作上、前記トルク補償カムに接続された少なくとも一つのトルク補償カム従動部を提供するステップと；
前記駆動手段において生じるトルクを減らすために、前記トルク補償カムに対して前記トルク補償カム従動部を強制的にかみ合わせる、前記トルク補償カムに作動的に接続されたエネルギ蓄積要素を供給するステップと
を具備することを特徴とする蠕動注入ポンプ作動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に線形蠕動ポンプに関し、特定的には、線形蠕動ポンプにおける電力消費を減らすために使用される、トルク補償システムおよび電力制御フィードバック・システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
制御された、および正確な方法で、患者への輸液（intravenous（ＩＶ） fluids）の投与を改良するために、様々な装置が開発されてきた。そのような装置の一つが、蠕動注入ポンプである。蠕動ポンプ構造は、通常、弾性的に変形するＩＶ点滴管を、前記管の長さに沿って順番な複数の点において、変形させ、および閉じる、一連のフィンガまたはローラを操作する。これらの閉鎖は、管に沿って、陽圧下でＩＶ液を押し進める、波状の動きを形成する。流れ速度および前記液体の投与量は、前記ポンプ構造の速度を調節することによって、制御される。
【０００３】
フィンガ・タイプの蠕動ポンプは、通常、モータ、一組のギア、カム・シャフト、複数のカム、およびフィンガに続く複数のカムを具備し、それは、アメリカ合衆国特許第５，７４１，１２１号に記載された譲受人の発明の通りである。フィンガ・タイプの蠕動ポンプが、特に医療的応用に適しているのは、液と接触するのが管だけであり、ポンプが液を汚染し、液がポンプを汚染するリスクを排除するからである。医療的応用の別の効果は、弱い血液細胞が、ポンプによって損害を受けないことである。
【０００４】
注入ポンプは、時に、例えば緊急時、または主電源にアクセスできない、あるいは利用できない場合に電池が使用される必要がある場合、交流電流ではなく、直流電流で動作する必要がある。これらの場合、電力消費は重要である。
【０００５】
フィンガ・タイプ蠕動ポンプのフィンガまたはカム従動部は、通常、様々なプロフィールでカムを回転させることによって駆動される。一定の、および正確な液体の流れを維持するため、およびモータにおける可聴ノイズおよび振動を減らすのと同様に、電力消費を減らすために、シャフトにおけるカムは、制御された速度で滑らかに回転することが望ましい。カム従動部が接触し、カムに力を加えると、カムは同様に、シャフトの回転を助けるか、あるいは妨げる傾向にある回転トルクを生む接線力（tangential force）をシャフトに加える。このトルクは、そのため、モータに示される負荷における変化を生じさせる。そのような負荷の変化は、モータの電力消費に影響を与え、同様に、可聴ノイズおよびポンプが液を運ぶ精度に悪い影響を与えるかもしれない。
【０００６】
ＮＡＴＷＩＣＫ（アメリカ合衆国特許第５，３５７，８２７号および第５，４８８，７６９号）は、トルク補償カムを含む注入ポンプを教示する。しかしながら、ＮＡＴＷＩＣＫのトルク補償カムの目的は、電力消費を助けることではなく、一定の速度でポンプのモータを動かし続けるのを助けることである。
【０００７】
様々なパワー・テイクオフ装置（power take-off device）を動かすために、多くの高速装置および機械が、駆動シャフトを利用する。これらの機械の駆動シャフトは、パワー・テイクオフ装置がシャフトに接続される各トルク負荷点において、可変的なトルクを経験する。例えば内燃エンジン等の高速エンジンにおいて、可変的トルクは、駆動シャフトと、駆動されるコンポーネントとの両方での疲労および消耗につながる、駆動シャフトの角度トルク（angular twisting）を生じうる。エンジン・シャフトに加えられるトルクを減らすために、そのような応用において補償カムを使用することは、よく知られている（アメリカ合衆国特許第５，０４０，５００号および第５，５４４，５３７号参照）。そのような応用において補償カムを使用する目的は、振動と消耗を減らすことによって、カム・シャフトの寿命を延ばすことであり、電力消費を減らすことではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，７４１，１２１号
【特許文献２】米国特許第５，３５７，８２７号
【特許文献３】米国特許第５，４８８，７６９号
【特許文献４】米国特許第５，０４０，５００号
【特許文献５】米国特許第５，５４４，５３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明に従って、電気ステッパ・モータ等の駆動手段を含み、そこに配置された複数のカムを伴うカム・シャフトに操作上接続されている線形蠕動注入ポンプが供給される。多くのカム従動部も同様に、操作上各対応するカムに接続されている。複数の細長いフィンガは、対応するカム従動部とかみ合い、点滴管に沿った複数の点において、前記管を少なくとも部分的に閉めることができる。最も重要なことは、前記ポンプは電力低減システムも含むことである。
【００１０】
本発明の実施例において、前記電力低減システムは、トルク補償システムを具備する。トルク補償システムは、トルク補償カムと連動するトルク補償カム従動部との組み合わせで、カム・シャフトに配置されたトルク補償カムを具備する。
機械ばね等のエネルギ蓄積要素は、モータが、ライジング・カム（rising cam）従動部に対して動作している間、モータを支援するために、トルク補償カムに対してトルク補償カム従動部を強制的にかみ合わせる。トルク補償システムは、そのように、モータで生じるトルクを減らし、ポンプの電力消費を減らす。
【００１１】
本発明の他の実施例において、電力低減システムは、電力フィードバック制御システムも含む。電力フィードバック制御システムは、可変的出力電源を具備し、それは前記モータ、前記システムおよびコントローラにおける超過電力を計測するための変換器に供給される電力を制御する。前記コントローラは、計測された超過電力および予め決められた所望の電力に基づいて、可変的出力電源を動的に調節することができる。予め決められた所望の電力は、ポンプのユーザによって設定される特定のポンプ速度に関して、ソフトウェア制御によって設定される。電力フィードバック制御システムは、ポンプの電力消費全体を減らすように、駆動手段に供給される電力を最適に調節する。
【００１２】
本発明に従って、さらに、上述のフィードバック制御システムを利用することによって、蠕動注入ポンプの電力消費を減らす方法が供給される。ユーザは、所望のポンプ速度を設定し、そこから所望の電力値が決定される。センサまたは変換器を用いて、トルク負荷によって生じる、モータによって引き出される超過電力が計測される。超過電力値は、予め決められた所望の電力と組み合わせて、モータに供給される電力を調節するように、可変的電源に与えられる新しい電力値を形成するために、コントローラによって使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施例に従った、注入ポンプ・システムの側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例に従った、ハウジングのない、補償カムの透視図である。
【図３】図３は、図２に記載の補償カムの側面図である。
【図４】図４は、ハウジングが正しい位置にある、図２に記載の補償カムの透視図である。
【図５】図５は、ばねが正しい位置にない、図２に記載の補償カムの側面図である。
【図６】図６は、カム・シャフトの回転に対するモータ・トルクのグラフである。
【図７】図７は、本発明の他の実施例に従った、フィードバック制御システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に記載の通り、本発明の注入ポンプ・システム１は、減速ギア・セット６を介して、カム・シャフト４に接続されているステッパ・モータ２を具備する。
ステッパ・モータ２は、シャフト４の円周にある様々な間隔の位置において、そこに配置された、いくつかのカム８を伴うカム・シャフト４を駆動する。これらのカム８は、カム・シャフト４と平行に走る点滴（ＩＶ）管１２の様々な部分を圧縮する従動フィンガ１０と、接続的にかみ合う。点滴（ＩＶ）バッグ２２は、管１２を通って患者へと流れる液体を含む。管１２は、捕獲板（capture plate）またはドア（door）１６を介して前記構造へと、手動で配置される。その結果、管１２におけるＩＶ液は、ステッパ・モータのステップ速度に直接関連している、精密に制御された速度で、ポンプ１を通って押しすすめられる。
【００１５】
図１乃至５は、本発明に従ったトルク補償システムの実施例を示す。トルク補償システムは、カム・シャフト４に配置された、少なくとも一つの追加カム、補償カム１４を具備する。補償カム１４は、その表面に、ローブ（lobe）および谷間を供給され、それは別のカム８の向かい合ったローブおよび谷間に対応する。
補償カム１４は、同様に、操作上、補償カム従動部２４に接続され、それは図２乃至５において最も良くわかる。補償カム１４は、補償カム従動部２４を通して、エネルギ蓄積要素のような機械ばね２０を圧縮する。ハウジング２６は、補償カム従動部２４およびばね２０を覆い、それは図４において最も良くわかる。補償カム従動部２４が、補償カムの表面上のローブの背面とかみ合う時、ばねの力は、カム・シャフト４に加えられ、効果的にモータ２を助ける一方で、それは、ライジング従動部フィンガ１０に対して作用する。その結果、モータ２は、トルク負荷におけるずっと低い振幅変化を経験する。補償カム１４は、前記システムへの、いくらかの摩擦の寄与により、モータ２に対する平均トルク負荷全体をやや上げる。この増加した平均トルク負荷は、しかしながら、補償カム１４によって得られる利益に比較すれば、大きくない。
【００１６】
補償カム従動部２４は、バースト・モードで、さらなる利益を与える。バースト・モードは、モータ・ステップのバーストがモータに与えられ、その後は、その間、前記モータが動かず、“ホールド（hold）”状態である、可変的な遅延時間が続くときである。モータが、ホールド状態で、バーストの間にある場合、ある電流は、モータが、前記構造によって後ろに駆動される（または前に駆動される）のを防止するために、モータ・コイルにとどまる。補償カムは、前記モータによって見られる前および後ろトルクが顕著に下がるので、必要なホールド電流（hold current）のレベルを下げる。補償カムは、トルク負荷全体が低いために、必要とされる電力がより低いという点で、バーストしながら利益も与える。
【００１７】
図６は、本発明のトルク補償システムを説明するために実施されたテストの結果を示す。モータ・シャフト上のトルクは、カム・シャフトの回転に対してプロットされている（１回転につき５８サンプル）。およそサンプル９０とサンプル２９０との間で、ステッパ・モータに対するトルク負荷が、カム・シャフトの回転中、激しく変化することがわかる。カム・シャフトに対するトルクは、およそ−０，１乃至０，５オンスの範囲で変化する。トルク負荷レベルおよびトルク負荷の変化率は、ポンプ速度とともに、および小さいオリフィス針（orifice needles）が使用される時に、管に蓄積される背圧等、他の要因とともに変化する。
変化するトルク負荷の要求に応えるため、およびモータが、どのような動作条件下でも停止しないことを確実にするために、ステッパ・モータ電流レベルは通常、各ポンプ速度に関する“高電力レベル（upper power level）”を選択することによって、固定される。これは、“高電力レベル”が、ステッパ・モータがさらされる最高トルク・レベルに設定されることを要求する。この“高電力レベル”設定の結果、低トルクを有する期間中、超過電力はステッパ・モータに加えられ、電力浪費につながる。前記システムにおけるトルク全体を減らすことによって、より低い“高電力レベル”が各ポンプ速度に関して選択されてもよく、それによって電力消費全体が減る。バースト・モードでの“高電力レベル”設定は、より低い値にも設定されることができる。
【００１８】
およそサンプル２９０とサンプル４００との間で、トルク補償カム・システムがかみ合った。トルク補償カム・システムの効果は、モータ・シャフト・トルク負荷および変化の両方において、顕著な低下があるのでわかる。さらに、“高電力レベル”は、トルク補償カムがない場合に設定されなければならないであろうレベルより、ずっと低いレベルに設定されうることがわかる。
補償カムの追加される効果は、ピーク・ツウ・ピーク（peak to peak）トルク負荷プロフィールの振幅を減らす際、トルク負荷の変化率の自動低減（automatic reduction）が生じることである。他の実施例において、補償カムは、トルクの上昇率を、低減されたピークの間のそれにして、前記ピークを相殺するだけにするように設計される。
【００１９】
図７は、本発明の他の実施例に従ったフィードバック制御システムを示す。前記フィードバック制御システムは、モータ超過トルク・センサによって、モータに対する負荷における変化によって生じる、前記システムにおける超過電力を検出する。前記センサは、エラー検出器に信号を送り、それは実際の超過電力を、予め決められた所望の電力と比較する。予め決められた所望の電力は、例えば、マイクロプロセッサにおけるソフトウェア制御によって、ユーザに設定された特定のポンプ速度に関して設定される。エラー検出器は、超過電力と所望の電力信号を処理し、その結果を、モータに供給される電力を同様に調節する可変的電源に送る。
【００２０】
カムを回転させるために使用されるステッパ・モータは、あらゆる数の位相があっても良いが、好ましくは５位相モータである。ローラを回転させるために、ステッパ・モータの位相に順番に電力を供給する、モータ電源の出力電圧は、最小電力が適用されるように調節される。モータ超過トルク・センサは、モータ位相に関して計測された電流の大きさを感知する。モータに対する負荷が増えると、電流も増え、その結果、マイクロプロセッサからのプリセット信号とともに、エラー検出器に合計されるエラー信号を生じ、その結果、最適なトルクに加えられる固定超過トルクを生じる。テーブルは、速度の関数として、マイクロプロセッサのメモリに保持される。これは、停止することなく負荷変化を起こすために、モータによって利用できるより多くのトルクが常にあるように実行される。この超過トルクは、要求されるトルクを計測し、および、例えば、安全率２等の安全率を乗じた超過トルクとして、最大偏差を用いることによって、経験的に決定される。この実施例におけるエラー信号処理は、アナログ部分を使用するか、またはマイクロプロセッサに実装されている従来のＰＩＤ（proportional integral differential）か、または、直接信号が決定されてエラー信号の積分に加えられ、その結果がモータの電源に転送されるＰＩ（proportional integral）のいずれかでよい。
【００２１】
他の実施例において、モータの電流傾斜は、各位相に関して、およびモータ負荷変化から生じる傾斜の変化に関して、Ｎの部分に分割され、およびモータ超過トルク信号を生成するために使用される。一例として、Ｎが２である場合、電流波形は二つの部分に分割され、前記波形の第一の部分は、信号を積分し、第二の半分を逆にし、およびそれらを合計することによって、第二の半分と比較され、その結果、モータ・ロータがそのステップを完了した時に生じる超過電流を計測するエラー信号を生じる。
【００２２】
さらに別の例においては、前記ポンプは、経験したモータ停止イベントに基づいて、超過トルク・テーブルを更新することができる。モータ停止は、エンコーダ・ホイール（encoder wheel）を用いて検出され、それは回転およびポンプ・カムシャフトの回転の一部を数えるために使用される。欠けているステップが検出されると、テーブルは、停止状態がないことを確証するために更新されることができる。これは、汚損、またはトルクを増すであろう他の状態による、疲労、増加した摩擦に抵抗するために使用される。
【００２３】
可変的電源は、電源を変換する可変的出力電圧を含む。可変的電源からの電圧は、要求に応じてステッパ・モータの位相を駆動させるために、モータ・ドライバ“Ｈ”ブリッジ回路に与えられる。制御ロジックは、ユーザがプログラムした速度で、ステッパ・モータによる要求に応じて、位相信号を生成する。低値抵抗器はモータと接地（ground）の間に配置され、モータ電流を感知する。この抵抗器に対して発達する電圧は増幅され、ピーク検出器へと送られる。ピーク検出器の出力は、（ドライブ性能のために）バッファされ、エラー検出器に送られる。
エラー検出器は、ピーク検出モータ電流信号と制御入力との間の差に、高い利得で対応する演算増幅器である。この（エラー信号の）結果は、モータ電源電圧入力へ平均エラー信号を与えるように変換され、およびフィルタにかけられる。モータ電源電圧は、そのため、前記平均エラー信号に直接関連する。
【００２４】
さらに、ソフトウェア制御スイッチ（software controlled switches）は、フィードバック・ループが、バースト・モードが使用される大変低いポンプ速度に対して不能にされるようにする。バースト・モードにおいて、バースト・モードにおけるポンプ速度を決定する唯一のものは、バースト間の遅延時間であるので、可変的モータ電源は、速度から独立した固定された電圧で、ソフトウェアによって直接制御される。すべてのバーストは同じ速度で、同じ数のステップである。好ましいアプリケーションにおいて、遅延時間はバースト間に残っていない場合、ポンプ速度は、およそ１２０ミリリットル毎時であろう。バースト・モードは、通常は、４０ミリリットル毎時以上の速い速度では使用されない。
【００２５】
本発明に従って、“高電力レベル”は、各ポンプ速度に関して単一の低値に（ルック・アップ・テーブルからのソフトウェア制御下で、または他の方法によって）設定される。ポンプ中、フィードバック制御ループは、トルク負荷変化に関わりなく、超過電力出力を一定に維持するために必要とされると、モータに与えられる電力を調節する。
より早いポンプ速度（好ましいアプリケーションにおいては４０ミリリットル毎時以上）で、フィードバック・ループは、モータ電流ピークを基本的に一定に維持するために必要とされると、モータ電源電圧を動的に調節するように起動される。トルク負荷変化の効果は、一定のモータ電源電圧に関して、電流が、異なる速度で、各ステップ中にモータにおいて上昇することである。トルク負荷が少ない時、電流はより早く上昇する。そのため、ピーク検出器は、このより高いピーク電流を見、その反応は、モータ電圧を低くすることである。最終結果は、モータ・ピーク電流が、変化する負荷条件下で、大変一定して維持されることである。到達されるピーク電流は、前記構造によって必要とされるものを超えた、超過モータ・トルク出力に比例している。そのため、（好ましいアプリケーションにおいて、ある一定のポンプ速度に対して一定の値であるソフトウェア制御下で）前記ループへの制御入力は、モータ停止に対する安全性のマージン（margin）を供給する、モータからの超過トルク出力の量を表す値である。（前記モータは、前記トルク負荷が、前記モータからの出力トルクを超える場合、停止する。）
フィードバック・ループは、前記ループがトルク負荷における増加を感知し、およびモータ電源が、その出力電圧における増加に対応するために必要である有限時間があるので、超過電力のマージンを必要とする。閉ループ・オペレーションに関して、ピーク・トルク・レベルは、これらピーク・レベルがゆっくりと到達される場合、フィードバック・ループが、幅広い範囲の負荷に対応しうるので、特定的に停止の原因ではない。停止を招くのは、“トルク負荷の上昇速度（rate of rise of torque）”である。制御入力によって与えられたマージンよりもほんの少し高い、追加されたトルク負荷の瞬間的ステップは、ループが対応するする時間を有しない場合、停止を生じさせるであろう。
【００２６】
電力低減システムは、フィードバック制御システムおよびトルク補償カム・システムの両方の組み合わせを含み、モータ電力が良好に合わせられるようにし、超過電力を排除し、および電力消費全体を減らす。トルク補償システムの追加された効果は、ポンプ可聴ノイズおよび振動の両方を顕著に減らすことである。
【００２７】
本発明の特定的な実施例の上述された説明は、例示および説明の目的で提示されている。それらは包括的ではなく、または本発明を、開示された詳細な形式に制約するものではなく、明らかに、多くの変更および変形が、上述の教示に照らして可能である。実施例は、本発明の原理およびその実践的応用例を最も良く説明するために、それによって他の当業者が、検討された特定の使用に適した様々な変更を伴う本発明および様々な実施例を、最も良く利用できるようにするよう、選択され、説明された。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその同等によって定義されるものである。
【００２８】
以下に、本発明の他の実施形態を記載する。
（実施形態１）蠕動ポンプであって：駆動手段と；前記駆動手段によって駆動されるカム・シャフトと；前記カム・シャフトの周囲に、間隔をおいて配置された複数のカムと；前記カムと連動する複数の細長いフィンガであって、点滴管の流路に沿った複数の点において、前記管を少なくとも部分的に閉じることができる前記フィンガと；および電力フィードバック制御システムとを具備し、該電力フィードバック制御システムが、：前記駆動手段に供給される電力を制御する、出力可変電源と；前記駆動手段において超過電力を計測するための変換器と；および前記計測された超過電力と、予め決められた所望の電力とを処理することによって、前記出力可変電源を動的に調節することができるコントローラとを具備する前記電力フィードバック制御システムとを具備し、使用時に、前記電力フィードバック制御システムは、前記ポンプの電力消費全体を減らすように、前記駆動手段に供給される前記電力を最適に調節し、トルク補償システムを具備し、該トルク補償システムが、：前記カム・シャフトに配置される少なくとも一つのトルク補償カムと；前記トルク補償カムに作動的に接続された少なくとも一つのトルク補償カム従動部と；および前記トルク補償カムに対して前記トルク補償カム従動部を強制的にかみ合わせる、前記トルク補償カム従動部に操作上接続されたエネルギ蓄積要素とを具備する前記トルク補償システムを具備することを特徴とし、使用時に、前記トルク補償システムは、前記駆動手段において生じるトルクを減らし、よって前記ポンプの電力消費全体を減らすことを特徴とする。
【００２９】
（実施形態２）蠕動ポンプであって：ステッパ・モータと；前記モータによって駆動されるカム・シャフトと；前記カム・シャフトの周囲に間隔をおいて配置された複数のカムと；前記カムと連動する複数の細長いフィンガであって、点滴管の流路に沿った複数の点において、前記管を少なくとも部分的に閉じることができる前記フィンガと；およびトルク補償システムとを具備し、該トルク補償システムが、：前記カム・シャフトに配置された少なくとも一つのトルク補償カムと；前記トルク補償カムに作動的に接続された少なくとも一つのトルク補償カム従動部と；および前記トルク補償カムに対して前記トルク補償カム従動部を強制的にかみ合わせる、前記トルク補償カム従動部に作動的に接続されたエネルギ蓄積要素と；および電力フィードバック制御システムと有し、該電力フィードバック制御システムが、：前記ステッパ・モータに供給される電力を制御する、出力可変電源と；前記駆動手段における超過電力を計測するための変換器と；および前記計測された超過電力と予め決められた所望の電力とを処理することによって、前記可変的出力電源を動的に調節することができるコントローラとを具備する前記電力フィードバック制御システムとを具備する前記トルク補償システムとを具備し、使用時に、前記電力フィードバック制御システムは、前記電源に供給される前記電力を最適に調節し、および前記トルク補償システムは、前記モータにおいて生じるトルクを減らし、前記電力フィードバック制御システムと前記トルク補償システムとの組み合わせは、前記ポンプの電力消費全体を減らすことを特徴とする蠕動ポンプ。
【符号の説明】
【００３０】
１            注入ポンプ・システム
２            ステッパ・モータ
４            カム・シャフト
６            減速ギア・セット
８            カム
１０          従動フィンガ
１２          点滴（ＩＶ）管
１４          補償カム
１６          捕獲板（capture plate）またはドア（door）
２２          （ＩＶ）バッグ
２４          補償カム従動部
２０          機械ばね
２６          ハウジング
９０、２９０  サンプル９
【図１】
2010071292.tif 000003
【図２】
2010071292.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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