(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプユニットおよび前記ポンプユニットに取り付けられた管を備える蠕動ポンプであって、前記ポンプユニットは蠕動運動を行うために、前記管を変形させるための駆動手段を有し、前記管にはデータ記憶メモリと、前記データ記憶メモリに記憶された管データを送信するための手段とを有するトランスポンダが設けられ、かつ前記ポンプユニットは前記トランスポンダから送信された管データを読むためのリーダーを有し、
前記リーダーは、前記管に関する制御データであって、全運用寿命を同じ環境にて既に運用された他の管の平均運用寿命に基づいた前記管の予測運用寿命を表すデータを含む制御データを記憶するよう構成された制御データメモリと、前記ポンプユニットに取り付けられた前記管の運用寿命を含むように前記予測運用寿命を更新する手段とを有する、蠕動ポンプ。
【請求項２】
前記リーダーが前記ポンプユニットの運転手段に接続され、それによって前記管データに応じて前記ポンプユニットの運転が制御される請求項１に記載の蠕動ポンプ。
【請求項３】
前記管データが、前記管の識別情報；前記管の大きさ；前記管の最大定格圧力；前記管の使用期限；前記管のロット番号；前記管の加圧殺菌周期の最大値；前記管の較正規定値；前記管の実行時間を表す任意の１つまたは複数のデータを備える請求項１または２に記載の蠕動ポンプ。
【請求項４】
前記リーダーが、管データおよび制御データを比較するためのプロセッサを備える比較器を有し、かつ前記管データと前記制御データとの比較に応じて前記運転手段が制御される請求項２、または請求項２に従属する請求項３に記載の蠕動ポンプ。
【請求項５】
前記管データが前記制御データに適合しない場合に、前記運転手段が前記駆動手段の運転を防ぐ請求項２に従属する請求項２もしくは、請求項２に従属する請求項３又は４に記載の蠕動ポンプ。
【請求項６】
前記制御データが、任意の１つまたは複数の、前記管の識別を表すデータ；前記管対して行われた処理を表すデータを備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
【請求項７】
前記リーダーが前記運転手段から運転データを受信するよう、かつ前記運転データを管データに変換するよう構成されている請求項２または請求項２に従属する請求項３〜６のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ。
【請求項８】
前記リーダーには管データを送信するための送信手段が設けられ、かつ前記トランスポンダが前記リーダーから送信された管データを受信、かつ記憶するよう構成されている請求項７に記載の蠕動ポンプ。
【請求項９】
前記運転データが、前記ポンプユニットの運転の期間および速度を表すデータを備える請求項７または８に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１０】
前記制御データが、運転の期間および速度の関数としての前記予測運用寿命を表すデータを含む請求項９に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の蠕動ポンプと、前記管に対する処理を行う管処理装置とを備え、前記管処理装置が前記管の前記トランスポンダの前記メモリに処理データを送信するためのデータ書き込み器を有し、前記処理データが前記リーダーによって読み込み可能である蠕動ポンプシステム。
【請求項１２】
前記管処理装置が前記管を製造するための装置である請求項１１に記載の蠕動ポンプシステム。
【請求項１３】
前記管処理装置が殺菌装置である請求項１１に記載の蠕動ポンプシステム。
【請求項１４】
（ａ）前記トランスポンダおよび前記リーダーが互いに通信できるように前記管を前記ポンプユニットに設置するステップと、
（ｂ）前記トランスポンダから前記リーダーへ管データを送信するステップと、
（ｃ）前記ポンプの運転中に前記管の累積運用時間を更新するステップと、
（ｄ）前記管が運用寿命の終わりに達するまで前記蠕動ポンプを運転するステップと、
（ｅ）ステップ（ｄ）の完了に続いて、前記管の運用寿命および全運用寿命を同じ環境において以前に運転された管の運用寿命に基づいて、前記制御データメモリに記憶された予測運用寿命を更新するステップと、
を備える請求項１〜１０のいずれか一項に記載の蠕動ポンプ、または請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の蠕動ポンプシステムの運転方法。
【請求項１５】
ステップ（ｅ）が、前記管の前記運用寿命が前記制御データメモリに保持された前記予測運用寿命に基づく所定の範囲外である場合にのみ前記予測運用寿命を更新するステップを備える請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記以前に運転された管は、前記ポンプユニットに以前に取り付けられかつ運転された管である、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記予測運用寿命が少なくともいくつかの前記以前に運転された管の平均運用寿命として計算される請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
ステップ（ｂ）が、前記管の累積運用時間を表す管データを送信するステップを備える請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蠕動ポンプ、および蠕動ポンプを含むシステムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
蠕動ポンプは、ポンプユニットおよびポンプユニットに取り外し可能に取り付けられた管を備える。ポンプユニットは、管の蠕動運動を行うために、例えば弓状の行路に対して管を押す少なくとも１つのローブを有するモーター駆動のローターなどの駆動手段を有する。したがって流体は、管を通じて入口から出口へ動かされる。
【０００３】
ポンプユニットに取り付けられた管が、ポンプ運転が実行されるための正しい物理的特性を有することを確実にすることが重要である。異なるポンプユニットが適切に運転されるには、例えば長さ、直径および壁の厚さなどの異なる物理的特性を有する管が必要である。また管の材料は、ポンプ送りされる材料に適合させる必要がある。
【０００４】
さらに例えば医療または食品の用途などの状況次第で、管が取り付けられているポンプユニットの運転前に例えば高圧蒸気殺菌法により、管を十分殺菌することが不可欠である。
【０００５】
蠕動ポンプ運転中の管の故障は深刻な結果となり得るため、予想耐用寿命の終わりに近づいた場合に管を交換することが有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００６／０３６６００号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在これらの問題は、ポンプの操作員の技術および経験を使うことによって対処されている。それにもかかわらず、深刻な結果となりうるエラーが起こる場合がある。したがって操作員のエラーによる失敗が可能な限り最小化されることが望ましい。
【０００８】
特許文献１は、例えば実行時間データのような管セットに関するデータを記憶するためのメモリを有する一体型のＲＦＩＤが設けられた管セットを備えるポンプを開示する。管セットは、管セットが使用に適するかどうか等の判定をするためにメモリに問い合わせる制御モジュールに挿入される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の態様によると、ポンプユニットおよびポンプユニットに取り付けられた管を備える蠕動ポンプが提供され、ポンプユニットは、蠕動運動を行うために管を変形させるための駆動手段を有し、管にはメモリおよびメモリに記憶された管データを送信するための手段を有するトランスポンダが設けられ、およびポンプユニットは、トランスポンダから送信された管データを読むためのリーダーを有し、リーダーは管に関する制御データを記憶するよう構成された制御データメモリと、ポンプユニットに取り付けられた管の運用寿命を含むために予測運用寿命を更新するための手段と、を有し、制御データは、全運用寿命を同じ環境にて以前に運転された他の管の平均運用寿命に基づく管の予測運用寿命を表すデータを含む。
【００１０】
トランスポンダから送信された管データに応じてポンプユニットの運転が制御されるように、リーダーはポンプユニットの運転手段に接続されることができる。
【００１１】
管データは、
管の識別；
管の内側／外側の直径を含む管の大きさ、または管の長さ；
管の最大定格圧力；
管の使用期限；
管のロット番号；
管の加圧滅菌周期の最大値；
管の規定較正値；
管の実行時間；
を表すデータを備えることができる。
【００１２】
運転手段は、トランスポンダから送信された管データとリーダーのメモリに記憶された制御データとの比較に応じて制御されることができる。管データが制御データに適合しない場合、運転手段は駆動手段の運転を防ぐことができる。
【００１３】
制御データは、１つまたは複数の、
管の識別に関するデータ、
管に対して行われた処理に関するデータ
を備えることができる。
【００１４】
リーダーには、管データを送信するための送信手段を設けることができ、かつトランスポンダは、リーダーから送信された管データを受信、および記憶するよう構成されることができる。一実施形態において、リーダーは、運転手段からの運転データを受信し、かつリーダーの送信手段によりトランスポンダへ送信される管データに運転データを変換するよう構成されることができる。例えば、運転データは、管がポンプユニットに取り付けられている間の継続時間、運転の速度、ポンプの圧力および流速に関するデータを備えることができる。管が予想耐用寿命の終わりにいつ達するか、管を交換すべきかを決定するために制御データと比較するために、トランスポンダのメモリに管の累積使用を表す管データを供給することができるように、制御データは、管の使用を表すために運転データの関数として生成されたデータを含むことができる。
【００１５】
本発明の第２の態様によると、上記に定義された蠕動ポンプ、および管に対する処理を実行するための管処理装置を備える蠕動ポンプシステムが提供され、管処理装置は、処理データを管のトランスポンダのメモリへ送信するためのデータ書き込み部を有し、処理データは、制御データと比較するためにリーダーによって読み込み可能である。
【００１６】
管処理装置は、例えば管を製造するための成形装置、または例えば加圧殺菌器のような管殺菌装置とすることができる。
【００１７】
本発明はまた、上記に定義された蠕動ポンプまたは蠕動ポンプシステムにおける使用に適する管を提供する。
【００１８】
本発明の第３の態様によると、本発明の第１の態様による蠕動ポンプ、または本発明の第２の態様による蠕動ポンプシステムの運転方法が提供され、該方法は、
（ａ）トランスポンダおよびリーダーが互いに通信できるようにポンプユニットに管を取り付けるステップと、
（ｂ）トランスポンダからリーダーへ管データを送信するステップと、
（ｃ）ポンプの運転中に管の累積運用時間を更新するステップと、
（ｄ）管が運用寿命の終わりに達するまで蠕動ポンプを運転するステップと、
（ｅ）ステップ（ｄ）の完了に続いて、管の運用寿命および全運用寿命を同じ環境にて以前に運転された管の運用寿命に基づいて制御データメモリに記憶された予測運用寿命を更新するステップと、
を備える。
【００１９】
ステップ（ｅ）は、管の運用寿命が制御データメモリに保持された予測運用寿命に基づく所定の範囲の外である場合にのみ、予測運用寿命を更新するステップを備えることができる。
【００２０】
以前に運転された管は、ポンプユニットに以前に取り付けられ、かつ運転された管とすることができる。
【００２１】
予測運用寿命は、少なくともいくつかの以前に運転された管の平均運用寿命として計算されることができる。
【００２２】
ステップ（ｂ）は、管の累積運用時間を表す管データを送信するステップを備えることができる。
【００２３】
「運用環境」という語句は、管を通ってポンプ送りされる流体のタイプ、および例えば温度および圧力などの流体の特性、ポンプユニットが運転している雰囲気、または例えば管が経験する圧力などの管の処理に言及することができる。
【００２４】
本発明をより理解するために、およびどのように実行させるかを明確に示すために、一例として添付の図面に対して言及する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】蠕動ポンプを示す。
【図２】図１の蠕動ポンプを含むシステムの運転のブロック図である。
【図３】図１の蠕動ポンプの保持取付具を示す。
【図４】蠕動ポンプの運転の第１の方法についてのフローチャートを示す。
【図５】蠕動ポンプの運転の第２の方法についてのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１のポンプは、管４が設けられたポンプユニット２を備え、ポンプユニット２は、ポンプのための駆動モーターおよび制御回路を収容するハウジング６を備える。ハウジング６の１つの壁は、入力ボタン１０および表示スクリーン１２を有する制御パネル８を有する。
【００２７】
ポンプユニット２はまた管４が収容されているポンプヘッド１４を有する。ポンプヘッド１４は、ハウジング６内のモーターによって駆動されるローター（図示せず）を有する。既知の方法において、ローターは、管４が動く半円の行路に対して管４を圧縮するローブを有する。これは管４における蠕動運動を作り、それに沿って流体を動かす。
【００２８】
管４は、一体型の管組立体の一部であり、保持取付具２０、２２をまた備える。保持取付具２０、２２は、ポンプヘッド１４の壁の相補的なくぼみに収容される。取付具２０、２２をくぼみに保持するために、ふた２４が管４上に閉じられる。
【００２９】
図３に示されるように、管４の入口端部の取付具２０は、壁２４に係合するためのフランジ２３を備える。フランジ２３は、一側が管４に持続的に固定された管継手２５を有する。他側においては、フランジ２３は、管４の入口端部１６を構成するコネクタを有する。フランジ２３は、ＲＦＩＤ（無線自動識別装置）タグ２６の形の取り外し可能なトランスポンダ２６を収容するくぼみ２７を有する。対応するリーダー２８がポンプユニット２内、例えばハウジング６内のポンプヘッド１４に隣接した位置に設けられる。管４および取付具２０、２２を含む管組立体がポンプユニットに取り付けられる場合、それらの間の確かな信号送信が実施されるようにトランスポンダ２６はリーダー２８の近くに位置することが理解されるだろう。
【００３０】
図２に図式的に示した実施形態において、ＲＦｌＤタグ２６は通常既知の構成の、アンテナ３０、高周波送受信回路３２、およびデータ記憶メモリ３４を備える。リーダー２８はまたアンテナ３６および高周波送受信回路３８を備える。さらに、管４のＲＦＩＤタグ２６から受信した一時的な管データおよび固定の制御データ４２をそれぞれ記憶するための２つの部分４０および４２を備える図２に示されたデータ記憶メモリを有する。リーダー２８はまた、メモリ部４０、４２の管データおよび制御データを比較するための比較器４４を有する。比較器４４は、メモリ部４０、４２から受信したデータを処理するためのプロセッサを備える。最後にリーダー２８は、ポンプの運転手段４８を制御するための、比較器４４からの出力を受信する制御回路４６を含む。リーダー２８は、すべての構成品３６〜４６を備える一体化したユニットとして示されているが、特定の実施形態においては、リーダー２８のいくつかの機能はリーダー２８自体の外側に位置する個別の構成品によって実行される場合があることが理解されるだろう。
【００３１】
運転手段４８は、ポンプヘッド１４のローターを駆動するモーターおよびキー操作部１０によって制御されることができる制御回路を備える。
【００３２】
また図２には例えば加圧殺菌器とすることができる管処理装置５０が示され、管４上のＲＦＩＤタグ２６のメモリ３４にデータを書き込むことが可能である。したがって、加圧殺菌器５０は、データを書き込むための一体型の内蔵の書き込み器を有することができる、または加圧殺菌器に並んで位置する外付けの書き込み器とすることができる。
【００３３】
運転において、新しい管４がポンプヘッド１４に取り付けられる場合、管４のＲＦｌＤタグ２６およびケース６内のリーダー２８の一連の通信が開始される。例えば、ポンプ始動の際に、スクリーン１２は例えば「新しい管が取り付けられた？」等のメッセージを表示することができ、キー操作部１０よって適切な、はい／いいえの応答が入力される。新しい管が取り付けられた場合、ＲＦ回路３２によってメモリ３４から送信されたデータによって管の識別を確立するためにリーダー２８はＲＦＩＤタグ２６に問い合わせる。このようなデータは、例えば取り付けられた管４のタイプの表示を含むことができ、管の材料および物理的な寸法をリーダー２８に示す。さらにデータは、管４の個々の識別、例えばシリアル番号、および例えば殺菌状況および管４の前に使用した期間および強度などの個々の管４に独自の他のデータを含むことができる。
【００３４】
ＲＦＩＤタグ２６からのデータは、管データメモリ４０に記憶される。キー操作部１０により、リーダー２８は、ポンプによって実行されるポンピング運転に関するデータ、例えば流速とともにポンプ送りされる流体の性質、および要求される供給圧力などを受信することができる。この情報に基づいて、リーダー２８は制御データメモリ部４２に記憶されたデータを呼び出すことができ、かつこのようなポンピング運転に必要な管４のパラメータに関する値、およびこのような管の予測運用寿命に関するデータを抽出する。運用寿命は、管４が故障するまでの管４の累積の運用時間として定義される。管４の故障とは、管４がもはや使用に適していない時点である。故障の判定は、使用中に得られるデータに基づき、または使用中、または使用後の管４の検査によってなされる。例えば、管４の磨耗量が容認できないものであるかを判定するため、または管の損傷を確認するために、操作員が管４を視覚的に検査することがある。
【００３５】
この実施形態において、管４の予測運用寿命は制御データメモリ部４２に記憶されたデータを使用して計算され、このデータは取り付けられた管４と同じ運転環境にて運転された、ポンプヘッド１４に以前に取り付けられた管の運用寿命を表す。予測運用寿命は、例えば取り外した管の規定の数の平均の運用寿命として計算されることがある。管の規定の数は、連続して取り付けられた管である必要はないということは理解されるだろう。
【００３６】
メモリ４０からの対応する管データは、また比較器４４へ渡され、比較器はＲＦＩＤタグ２６から受信されたデータと制御データメモリ部４２から受信されたデータとを比較する。
【００３７】
管データによって表される管４がメモリ部４２によって受信された制御データによって確立されたパラメータの範囲にある場合、適切な信号が比較器４４から制御回路４６へ送信され、これは順にポンプ始動シーケンスの継続を許容し、最終的にポンプの通常運転を行うための信号を運転手段４８へ供給する。
【００３８】
しかし、ＲＦＩＤタグ２６から受信された管データがメモリ部４２から送信された任意の制御データに適合しない場合、運転手段４８に送信される信号が始動シーケンスを停止させる結果となり、ポンプの運転を止める。適当なメッセージがスクリーン１２上に表示され、ポンプの運転失敗の理由が示される。例えば間違ったタイプの管が取り付けられた場合、管が最後に使用してから殺菌されていない場合、または管が容認しがたいほど予測運用寿命に近い、もしくは超えている場合、管は拒否され、ポンプの運転に失敗することがある。管４の実行時間が予測運用寿命を越えている場合、必ずしも管４が拒否される結果とならない。予測運用寿命を超えていることを操作員に警告するための警告が生成される。この例においては、例えば指定された管４の最大運用寿命などの他のパラメータ、または操作員による管４の故障の確認に基づいて故障または拒否が決定される。
【００３９】
管処理装置５０は、上述のように加圧殺菌器を備えることができるが、また管４の最初の製造のための成形装置を含む管４に対する作業を実行する任意の他の装置を備えることができる。装置５０には、管４に対する作業完了の際に、メモリ３４に完了したばかりのプロセスに関する適切なデータを書き込むデータ書き込み器が設けられる。例えば、管４の最初の製造において、データは管４のタイプ、および製造日とともに個々の識別を示すことができる。装置５０が加圧殺菌器である場合、殺菌作業の日付とともに殺菌が完了していることのデータを示すことができる。したがってＲＦＩＤタグ２６にはリーダー２８が管４が特定のポンピング運転に適合しているかどうかを評価するために必要な全てのデータが装備されている。
【００４０】
さらにポンプの運転の各期間の終わりに、運転手段４８は例えば継続時間、強度（すなわちローターの回転速度）、圧力、温度および流速などのパラメータに関するデータをリーダー２８に提供する。メモリ３４内の管４の運用寿命に関するデータを更新するために、このデータは、リーダー２８によってＲＦＩＤタグ２６へ送信される。結果として、管が予測運用寿命の終わりに近い場合、管４を取り付けるとリーダー２８はこのことを記録することができる。そしてリーダー２８は、ポンプの運転に関連するデータを受信することができ、かつ管４の残りの予測寿命が近づいているかどうかの適切な信号を生成することができる。これが起こる場合、警告はスクリーン１２上に表示されることができ、管４の交換が必要であることを勧告し、かつ継続的な管４の使用は管の故障の深刻な危険を引き起こすので最終的にポンプは停止されることがある。
【００４１】
管４の故障が発生する場合、管４の運用寿命は制御データメモリ部４２に記憶された予測運用寿命と比較される。管４の運用寿命が予測運用寿命の所定の範囲／許容範囲の外である場合、管４の運用寿命を示す管データを含むために予測運用寿命が再計算される。
【００４２】
あるいは、運用寿命を予測運用寿命と比較することなく管４が故障する度に、予測運用寿命を計算することができる。したがって管が故障する度に予測運用寿命は制御データメモリ部４２に記憶された移動平均として再計算される。
【００４３】
代替の実施形態において、予測運用寿命データを多数のポンプから得ることができ、かつこれらまたは他のポンプに対して利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
２  ポンプユニット
４  管
６  ハウジング
８  制御パネル
１０  入力ボタン
１２  表示スクリーン
１４  ポンプヘッド
１６  入口端部
２０  保持取付具
２２  保持取付具
２３  フランジ
２４  ふた
２５  管継手
２６  トランスポンダ
２７  くぼみ
２８  リーダー
３０  アンテナ
３２  高周波送受信回路
３４  データ記憶メモリ
３６  アンテナ
３８  高周波送受信回路
４０  メモリ部
４２  メモリ部
４４  比較器
４６  制御回路
４８  運転手段
５０  加圧殺菌器
【図１】
0005603351.tif 000002
【図２】
0005603351.tif 000003
【図３】
0005603351.tif 000004
【図４】
0005603351.tif 000005
【図５】
0005603351.tif 000006