JP2013519829A - 定量ポンプ装置 - Google Patents

定量ポンプ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013519829A
JP2013519829A JP2012553214A JP2012553214A JP2013519829A JP 2013519829 A JP2013519829 A JP 2013519829A JP 2012553214 A JP2012553214 A JP 2012553214A JP 2012553214 A JP2012553214 A JP 2012553214A JP 2013519829 A JP2013519829 A JP 2013519829A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stroke
movable body
metering pump
speed
stroke speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012553214A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6022943B2 (ja
Inventor
ゲルツ,セルゲイ
サイモン,マーカス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grundfos Management AS
Original Assignee
Grundfos Management AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grundfos Management AS filed Critical Grundfos Management AS
Publication of JP2013519829A publication Critical patent/JP2013519829A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6022943B2 publication Critical patent/JP6022943B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/06Venting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16831Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16831Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies
    • A61M5/16854Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies by monitoring line pressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/36Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests with means for eliminating or preventing injection or infusion of air into body
    • A61M5/365Air detectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F04B11/0041Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation by piston speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06Control using electricity
    • F04B49/065Control using electricity and making use of computers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00Pump parameters
    • F04B2201/02Piston parameters
    • F04B2201/0202Linear speed of the piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00Motor parameters
    • F04B2203/02Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0209Rotational speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

定量ポンプ装置は、ポンプ室(6)と、このポンプ室(6)に隣接して可動体駆動部(22)によって移動可能な可動体と、可動体駆動部(22)を制御する制御装置(30)とを備える。制御装置(30)は、少なくとも所定の運転状態において、可動体のストローク、特に押圧ストロークが、第1の低いストローク速度で開始され、ストローク(36)のさらなる推移において、ストローク速度が第2の高いストローク速度に上昇するように可動体駆動部(22)を制御するように構成される。
【選択図】図1

Description

本発明は、請求項1の前段部分に記載の定量ポンプ装置、及び、定量ポンプ装置の駆動モータの制御方法に関する。
定量ポンプ装置は、周知のように、例えば膜の形態の可動体を備えたポンプ室を有する容積式ポンプとして構成される。ガスを放出する媒体が送出されると、ポンプ室内にガス泡が生成し得るという問題が生じる。これは特にポンプの運転停止時でも当てはまる。これらのガス泡は、液体の配量する体積の一部を占め、さらに圧縮性を有するので、定量精度を損なう。そのため、このようなガス泡をポンプ室からできるだけ迅速に除去することが望ましい。しかし、これは常に成功するわけではなく、特にポンプの運転停止時には、ポンプ室内に大量のガスが蓄積する場合がある。そして、特定の気液比(空気/液体)では、ポンプの遮断、すなわち定量ポンプがもはや液体を吸引できなくなる場合がある。
本発明の課題は、ポンプ室内のガス泡の大量蓄積による故障を抑制することができる改善された定量ポンプ装置を提供することである。
この課題は、請求項1に記載された特徴を有する定量ポンプ装置、及び請求項17に記載された特徴を有する定量ポンプ装置の可動体駆動部の制御方法によって解決される。好ましい実施形態は、従属クレーム、以下の説明、及び添付の図面から明らかである。
本発明による定量ポンプ装置は、周知の方法で、ポンプ室(定量室)と、これに隣接した、もしくは、これに組み込まれた可動体とを備える。可動体は、可動体駆動部、例えば駆動モータによって移動可能である。可動体駆動部を作動もしくは調節するために、さらに制御装置が備えられており、これにより、例えば可動体駆動部の速度もしくは回転数が設定もしくは制御される。さらに、定量ポンプ装置は、好ましくは、ポンプ室内のガス泡を検出する検出装置を備える。この装置は、例えばポンプヘッドもしくは定量ヘッド内に配置されたセンサを有することができ、例えば国際公開第2006/108606号パンフレットから周知である。
本発明によれば、制御装置は、少なくとも1つの運転状態において、例えば検出装置によるポンプ室内のガス泡の検出時において、可動体駆動部を特殊な方法で制御するように構成される。この特殊な制御は、例えば、ストローク体積においてガス泡が所定の体積割合である場合に、制御装置によって選択できる。しかし、この制御は、常に使用されてもよい。そのため、制御装置は、可動体のストローク、特に押圧ストロークが、第1の低いストローク速度で開始され、ストロークもしくは押圧ストロークのさらなる推移において、ストローク速度が第2の高いストローク速度に上昇するように構成され、もしくはそのように可動体駆動部を制御するための適切な(相応の)プログラムを有する。可動体駆動部の高い速度、例えば駆動モータの高い回転数によって達成されるストロークの終期(終わり頃)での高いストローク速度により、例えば、それによって生じたポンプ室内の圧力衝撃(圧力パルス)に起因して、圧力弁、すなわち高圧側(送出側)の逆止弁が遅れて閉鎖するため、後続の吸引ストロークの初期に送出ライン(圧力ライン)からポンプヘッド(定量ヘッド)への液体の逆流が生起される。これによって、ポンプ室内の液気比(液体/空気)の改善が達成される。すなわちポンプ室内の液体割合が上昇する。このようにして、空気割合が高すぎること(エアロッキング)に基づく配量停止に対する高い安全性が達成される。さらに、高いストローク速度によって、例えばストロークの終期(終わり頃)のポンプ室からのガス泡のより迅速な排出が達成される。
第1の低いストローク速度に基づき、速度は多段階的に第2の、場合により第3の、及びさらなる高いストローク速度に上昇され得る。ここで、速度の上昇は急激に、又は徐々に行われ得る。
しかし、制御装置が前述及び後述の特殊な制御もしくは制御特性を押圧ストロークのために選択するように構成されているのが好ましいとしても、これら説明された特殊な制御を吸引ストロークにおいて適用すること、すなわちストローク速度を例えば吸引ストロークの終期(終わり頃)に上昇させることも可能であることが理解される。
また、この特殊な制御は、ガス泡の検出に基づき制御装置によって自動的に作動させることもでき、又は手動によって作動可能な構成としてもよい。このような制御を、定量ポンプ装置の運転時に、常に、制御装置によって実行することも可能である。
好ましくは、制御装置は、特殊な駆動方式に従って、例えばポンプ室内のガス泡の検出後に、ストローク速度がストロークもしくは押圧ストロークの終期(終わり頃)に上昇するように可動体駆動部を制御するように構成される。これは、ストロークの大部分が1つもしくは複数の低いストローク速度で実行され、前述の高い圧力速度はストロークの比較的小さい最終範囲で初めて適用されるため、全体として基準体積流量よりも高い体積流量が送出されないことを意味する。
さらなる好ましい実施形態によれば、制御装置は、例えばポンプ室におけるガス泡の検出時に、押圧ストロークに続く吸引ストロークが高いストローク速度で開始されるように、好ましくは第2のストローク速度で開始されるように、可動体駆動部を制御するように構成される。これによって送出チャンネル(圧力チャンネル)からの逆流がもう一度、促進される。
好ましくは、ストローク速度が第2の高いストローク速度であるストロークの一部、すなわち好ましくはストロークの最後の部分は、ストロークの全体の2%〜15%の範囲内である。したがって、ストローク全体にわたる総送出流量は、特に押圧ストロークを見ると、より速いストローク速度もしくは駆動モータの駆動部回転数によって、ストロークの終期にわずかにのみ上昇する。このとき、2%〜15%の範囲内の割合が高いストローク速度で実行されるストロークは、定量ポンプ装置の最大に可能なストロークでなくてもよいことが理解される。これはむしろ、ある割合が高いストローク速度で実行される短いストロークでもあってもよい。
さらに好ましくは、制御装置は、可動体のストロークによって、送出対象の液体の所望の基準送出流量が達成され得るように、ガス泡の検出後の制御時の第1の低いストローク速度を設定するように構成される。すなわち全体として、ガス泡の体積及び圧縮性を考慮・調整し、実質的に送出対象の液体の所望の基準送出流量が達成できることを確実にするために、高い送出体積のための駆動が行われる。
さらなる好ましい実施形態によれば、第1のストローク速度は、ポンプ室内のガス泡が、ポンプ室内の送出チャンネルへ上昇するのに十分な時間残るように最適化されるため、ガス泡はできるだけ完全にポンプ室から排除され、もしくは排出される。また、ストローク速度は高すぎないように設定されるべきである。これは、所定の限界値を超えるガス泡又はガス泡の体積量が検出された場合に用いられる、制御装置の、対応する制御プログラムに考慮され得る。
第1の低いストローク速度は、好ましくは、毎分100ストローク以下であり、ここにおいては、低流量の送出時に、速度は例えば毎分20ストローク未満であり得る。第2の高いストローク速度は、好ましくは、毎分120ストローク〜300ストロークの範囲内である。
さらに好ましくは、制御装置は、ストロークの全体を経て、基準送出流量に対応する平均の送出流量が達成され得るように、第1の低いストロークと、第2の高いストローク速度と、ストロークの全体(特に押圧ストロークの全体)における第2のストローク速度による部分ストロークの割合と、を設定するように構成される。すなわち、高い送出流量をもたらすストロークの第2の部分もしくはストロークの終期での高いストローク速度は、ストロークの第1の部分での低いストローク速度もしくは駆動部回転数に基づく対応する低い送出流量によって調整される。さらに、押圧ストロークの第1の部分における駆動部回転数もしくはストローク速度の減少によって、前述したように、ポンプ室からのガス泡の除去が促進される。
ポンプ室内のガス泡を検出する検出装置は、好ましくは、定量ポンプから送出される液体の圧力を取得する(測定する)少なくとも1つの圧力センサを有し、当該少なくとも1つの圧力センサによって取得された(測定された)圧力値に基づいて、ガス泡の存在を検出するように構成される。このために、圧力値は基準値と比較され得る。ここで同時に、制御装置によって設定された可動体駆動部の速度が、対応する基準圧力値の選択のために用いられ得、例えば検出装置内の記憶装置から引き出され得る。検出装置は独立した電子ユニットとして構成されてもよく、また、制御装置とともに一体的な電子装置を構成してもよい。特に、検出装置は、センサなどの必要なハードウェアを除き、ソフトウェアとして制御装置内で実現され得る。
さらに好ましくは、少なくとも1つの圧力センサは、ポンプ室内に配置されるか、ポンプ室に臨んで配置されるか、又は、ポンプ室から下流に延出する送出チャンネルに臨むように配置される。すなわち、センサは、好ましくは、ポンプ室のできるだけ近くに配置され、そこで外部の影響によって歪められずに、接続する水力系でのポンプの送出圧力を取得する。さらに、センサを定量ポンプ装置、特に定量ポンプ装置のポンプヘッドへ組込むことが可能であり、これにより、定量ポンプ装置の取付けに際して外部のセンサを据付けたり、信号伝送のために定量ポンプ装置、制御装置、又は検出装置を接続したりする必要をなくすことができる。信号伝送のために必要な装置もしくはラインも、こうして定量ポンプ装置へ保護されて組込まれ得る。
さらなる好ましい実施形態によれば、検出装置は、圧力推移を可動体の少なくとも1つの押圧ストロークにわたって取得し、その圧力推移に基づいてガス泡の存在を検出するように構成される。ここで、圧力推移は、好ましくは、同様に所定の基準圧力推移と比較され得る。ガス泡がポンプ室内に存在している場合には、圧力は、通常、ガスの圧縮性に基づき、押圧ストロークの初期にいくらかの遅延があって初めて上昇する。それゆえ、例えば検出装置は、圧力推移が押圧ストロークの開始直後に上昇するか、又は所定の遅延を伴うか、を判定することによって、ガス泡の検出を行うことができる。この遅延が所定の限界値を超えていると、それに応じて、ポンプ室内の所定のガス量の存在を推定することができる。さらに、この遅延もしくは圧力推移からポンプ室内のガス量を推量することも可能である。
このため、検出装置は、好ましくは、総ストローク体積におけるガス泡の割合を測定するように構成される。こうして、制御装置によるガス泡の検出に際して可動体駆動部を制御するための前述した特殊な駆動プログラムもしくは運動プログラムは、例えば、ポンプ室の総体積におけるガス泡の割合について所定の限界値が検出されると、選択され得る。この限界値は、好ましくは、送出の停止が、限界値未満では確実に回避でき、そして、限界値に達したときには制御装置によって選択される特殊な駆動方式によって同様に回避できるように、選択される。
したがって、制御装置は、好ましくは、ストローク体積において所定の第1の限界値よりも大きい割合のガス泡を検出すると、可動体のストローク(特に押圧ストローク)が第1の低いストローク速度で開始され、ストロークのさらなる推移において、ストローク速度が第2の高いストローク速度に上昇するように可動体駆動部を制御するように構成される。この限界値は、ポンプ室の体積におけるガスの割合が低い場合には駆動部を制御するための通常のプログラムが制御装置によって実行されるように、また、前述の特殊なプログラムもしくは特殊な駆動方式が実行されないように、選択される。ここで、この限界値は、ポンプの送出停止が生じない程度に低いストローク体積におけるガス割合に対応する。この限界値は、送出停止が懸念されるガス割合を始点として、ストローク速度がストロークの終期(終わり頃)に上昇する前述の特殊な駆動方式が選択されるように、選択される。
好ましくは、第1の限界値は、ストローク体積の65%を上回る(>65%)体積割合に対応し、好ましくは70%又は75%の体積割合に対応する。これは、ガス体積がストローク体積の65%、70%もしくは75%より少ない場合には、まだ特殊な駆動方式は選択されず、このような高いガス割合が検出・測定されて初めて、特に押圧ストロークにおいて、可動体駆動部のストローク速度もしくは駆動速度がストロークの終期(終わり頃)に上昇することを意味する。
さらに、制御装置は、ストローク体積におけるガス泡の割合が所定の第2の限界値よりも小さいことが検出装置によって検出されるまで、可動体のストローク(特に押圧ストローク)が第1の低いストローク速度で開始され、ストロークのさらなる推移において、ストローク速度が第2の高いストローク速度に上昇するように可動体駆動部を制御するように構成されることが好ましい。このようにして、定量ポンプは、送出停止もしくは配量停止がもはや懸念されないような運転の安全性が再び保証されるまで、ストロークの終期(終わり頃)に高いストローク速度によるモードでの運転が確保される。この所定の第2の限界値は、両方の運転モード間で繰り返し揺れ動くのを抑制するために、第1の限界値よりも小さいことが好ましい。
特に好ましい実施形態によれば、可動体駆動部は駆動モータ、特にステッピングモータである。このステッピングモータを用いると、可動体のストロークをきわめて正確に制御することができる。なぜなら、この駆動モータは多数の個別ステップで回転駆動されるからである。単位時間当りの個別ステップの数を用いて回転数とともにストローク速度もさまざまに変化させることができる。さらに、ストローク長さを駆動モータの回転によって特定のステップ数に正確に規定することも可能である。しかし、別の回転駆動モータ、例えばECモータ又はサーボモータを使用することもできる。回転駆動モータには、回転運動を直線運動に変換するギアボックス、例えば偏心器(カム)、カム機構、クランク機構又ウォーム機構が設けられている。しかし、回転駆動モータの代わりに、電気リニア駆動部又はリニアモータも使用可能である。
本発明は、さらに、定量ポンプ装置の可動体駆動部の制御方法に関する。これは、好ましくは、前述の説明による定量ポンプ装置を含む。この方法は、特にポンプ室内のガス泡の検出時に、好ましくは、総ストローク体積におけるガス泡の所定の割合の検出時に、定量ポンプの可動体を動かすための可動体駆動部が、可動体のストローク(特に押圧ストローク)が第1の低いストローク速度で開始され、ストロークのさらなる推移においてストローク速度が第2の高いストローク速度に上昇するように制御されるように構成される。この上昇は、好ましくは、ストロークもしくは押圧ストロークの終期(終わり頃)に実行されるため、ストロークの大部分は第1の低いストローク速度で実行される。第1の低いストローク速度から第2の高いストローク速度への上昇は、急激に、又は、連続的もしくは多段階的に上昇しながら行うこともできる。このために前述した制御装置が適切に構成され得る。通常、この方法は好ましくは定量ポンプ装置に基づいて前述のように実行される。
本発明による定量ポンプ装置を示す断面図である。 駆動モータの回転数と押圧ストロークとの関係を示す図である。
以下、添付の図面を用いて本発明を例示的に説明する。
図示のポンプ装置は駆動部ハウジング2を備え、その前面にはポンプヘッド4が装着されている。ポンプヘッド4にはポンプ室(定量室)6が形成されており、その一側に可動体である膜(ダイヤフラム)8が隣接している。膜8はストローク軸Xに沿って直線状に移動可能である。ポンプ室6は送出ポート(圧力ポート)10及び吸入ポート12に接続されている。ポンプ室6を送出ポート10と接続させる送出チャンネル(圧力チャンネル)14には、2つの逆止弁16が配置されている。ポンプ室6を吸入ポート12と接続させる吸入チャンネル18には、2つの逆止弁20が配置されている。
駆動部ハウジング2内には、可動体駆動部が、電動モータ22の形態、好ましくはステッピングモータの形態で配置されている。駆動モータ22はギアボックス24及び偏心器(カム)26を介してピストン棒28を駆動させ、これにより膜8にストローク軸Xに沿った直線状のストローク運動をさせる。駆動モータ22を制御するために、駆動部ハウジング2内には、制御装置もしくは制御電子装置30が配置されている。制御電子装置30は、所定のパラメータに依存する回転数及び回転角度に従って駆動モータ22を制御する。これらは、例えば操縦装置32を介して設定され得る。制御電子装置30は、ポンプ室6内のガス泡を検出する検出装置をさらに含む。この検出装置は、制御電子装置30においてハードウェア及び/又はソフトウェアとして実現され得る。検出装置は圧力センサ34を含み、この圧力センサ34は、ポンプ室6内の圧力を取得(測定)し、対応する出力信号を、ここでは図示しない接続ラインを介して制御電子装置30に伝送する。
押圧ストロークにおける圧力推移に基づいて、圧力センサ34は、ガス泡がポンプ室内に存在するか否かを検出することができる。ガス泡がポンプ室6内に存在している場合には、圧力は押圧ストロークのはじめに遅延して上昇する。なぜなら、最初にガス泡中のガスが圧縮されるからである。この圧力上昇の遅延の期間はストローク体積におけるガス体積の割合を表すため、制御電子装置30もしくはその中で実現される検出装置によって、ストローク体積におけるガス割合の量も測定(取得)することができる。
ここで所定のガス割合がこの検出装置によって測定され、例えばガス割合がストローク体積の70%を上回る場合には、送出停止もしくは配量停止が発生する可能性がある。すなわち定量ポンプが吸引ストロークにおいてもはや送出される液体を吸引しなくなり、その代わりに膜8のストロークによってガス体積のみが圧縮及び膨張されることになる。これを抑制するために、所定のガス割合で、例えば70%測定時に、制御電子装置によって、駆動モータ22を制御するための特定の制御方法もしくは特定の制御方式が実行される。
この制御方式は、駆動モータ22が、本例では押圧ストロークの開始時に、図2に示すように、最初に低い回転数nで運転されることを意味する。駆動モータ22の回転数は膜8のストローク速度に比例している。図2では、モータ回転数nとストロークHとの関係が示されている。ここでは、押圧ストローク36が詳しく示されており、その隣にはさらに、吸引ストローク38が示されているが、これは完全には示されていない。押圧ストローク36は、駆動モータ22の低い回転数nで開始されるため、それに応じて膜8は最初に低いストローク速度で動かされる。押圧ストローク36の終期(終わり頃)で、点40から、回転数は低い回転数nから高い回転数nへ上昇する。したがって、ストローク速度も比例した高いストローク速度に上昇する。この高い回転数nで、押圧ストローク36の最後の部分、例えば押圧ストロークの最後の2%〜20%が実行される。吸引ストローク38の初期(はじめ頃)もこの高い回転数nで実行され、その後に吸引ストロークにおける回転数は再び減少され得る。高い回転数n及びそれに関連する高いストローク速度によって、押圧ストローク36の終期には、ポンプ室6において押圧ストロークの終期に高い圧力衝撃(圧力パルス)が生じ、そしてこれにより吸引ストローク38のはじめに逆止弁16の閉鎖が遅延することが達成される。このようにして、吸引ストロークのはじめに、第1の逆止弁16の下流に位置する、すなわちポンプ室6に面する送出チャンネル14の一部から液体が逆流することが達成される。それによって、ポンプ室6内における液体割合が上昇し、かつ、ポンプ室内における気液比がそれに応じて減少し、これによって、総体積におけるガス割合が適切に減少するので、送出停止に対する運転上の安全性が上昇する。
低い回転数n及び高い回転数n、並びに、高い駆動部回転数nで実行される点40と押圧ストローク36の終点との間の押圧ストロークの割合は、総押圧ストローク(押圧ストロークの全体)での平均で、通常は基準回転数nで達成されるであろう基準送出流量が達成できるように選択される。ここで、nは、駆動モータ22が通常の状態で基準送出流量を達成するために運転されるであろう基準回転数である。送出を安全にするための前述の駆動方式の実行時には、それに応じて、基準回転数nよりも低い回転数nと、基準回転数nよりも高い回転数nとが選択されるため、総押圧ストローク(押圧ストロークの全体)36を経て、平均して、基準回転数nならびにこれに関連する基準送出流量が達成される。さらに、押圧ストロークの初期における回転数の減少とそれに関連する低いストローク速度とによる利点は、低いストローク速度ではポンプ室6内のガス泡がポンプ室内の送出チャンネル14へ上昇する時間を十分に確保することができるため、ガス泡が追加的にポンプ室6からより良く送出され得るという点である。
図2に基づき説明した駆動方式は、検出装置が、圧力センサ34を介して、所定の限界値を下回るポンプ室6の体積におけるガス割合を測定(取得)するまで、制御電子装置30によって継続される。この限界値は、前述の駆動方式が開始される限界値よりも低いことが好ましい。すなわち場合により、この駆動方式は複数の押圧ストローク36のためにこのようにして実行される。
2 駆動部ハウジング
4 ポンプヘッド
6 ポンプ室
8 膜
10 送出ポート
12 吸入ポート
14 送出チャンネル
16 逆止弁
18 吸入チャンネル
20 逆止弁
22 駆動モータ
24 ギアボックス
26 偏心器
28 ピストン棒
30 制御電子装置
32 操縦装置
34 圧力センサ
36 押圧ストローク
38 吸引ストローク
40 回転数が変更される、押圧ストロークの点
n 回転数
低い回転数
高い回転数
基準回転数
H ストローク
X ストローク軸

Claims (17)

  1. ポンプ室(6)と、該ポンプ室(6)に隣接して可動体駆動部(22)によって移動可能な可動体と、前記可動体駆動部(22)を制御する制御装置(30)とを備える定量ポンプ装置であって、
    前記制御装置(30)は、少なくとも所定の運転状態で、前記可動体のストローク(36)が第1の低いストローク速度で開始され、前記ストローク(36)のさらなる推移においてストローク速度が第2の高いストローク速度に上昇するように前記可動体駆動部(22)を制御するように構成されることを特徴とする定量ポンプ装置。
  2. 前記制御装置(30)は、少なくとも所定の運転状態で、前記可動体の押圧ストローク(36)が第1の低いストローク速度で開始され、前記押圧ストローク(36)のさらなる推移においてストローク速度が第2の高いストローク速度に上昇するように前記可動体駆動部(22)を制御するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の定量ポンプ装置。
  3. 前記制御装置(30)は、前記ポンプ室(6)内のガス泡を検出する検出装置を備え、
    前記制御装置(30)は、前記ポンプ室(6)内のガス泡の検出時に、前記可動体のストローク(36)が第1の低いストローク速度で開始され、前記ストローク(36)のさらなる推移において、ストローク速度が第2の高いストローク速度に上昇するように前記可動体駆動部(22)を制御するように構成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定量ポンプ装置。
  4. 前記制御装置(30)は、前記ストローク(36)の終期にストローク速度が上昇するように前記可動体駆動部(22)を制御するように構成されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の定量ポンプ装置。
  5. 前記制御装置(30)は、押圧ストローク(36)に続く吸引ストローク(38)が、高いストローク速度で開始されるように、好ましくは前記第2の高いストローク速度で開始されるように、前記可動体駆動部(22)を制御するように構成されることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の定量ポンプ装置。
  6. 押圧ストローク(36)は、その一部のストローク速度が前記第2の高いストローク速度であり、前記一部は、前記ストローク(36)の全体の2%〜15%の範囲内であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の定量ポンプ装置。
  7. 前記制御装置(30)は、ガス泡の体積を考慮して、前記可動体のストローク(H)によって、送出対象の液体の所望の基準送出流量が達成され得るように、前記第1の低いストローク速度を設定するように構成されることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載の定量ポンプ装置。
  8. 前記制御装置(30)は、ストローク(H)の全体を経て、基準送出流量に対応する平均の送出流量が達成され得るように、前記第1の低いストローク速度と、前記第2の高いストローク速度と、押圧ストローク(36)の全体における前記第2の高いストローク速度による部分ストロークの割合と、を設定するように構成されることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載の定量ポンプ装置。
  9. 前記検出装置は、定量ポンプから送出される液体の圧力を取得する少なくとも1つの圧力センサ(34)を有し、該少なくとも1つの圧力センサ(34)により取得される圧力値に基づいて、ガス泡の存在を検出するように構成されることを特徴とする請求項3〜請求項8のいずれか1つに記載の定量ポンプ装置。
  10. 前記少なくとも1つの圧力センサ(34)は、前記ポンプ室(6)内に配置されるか、前記ポンプ室(6)に臨むように配置されるか、又は前記ポンプ室(6)から下流に延出する送出チャンネル(14)に臨むように配置されることを特徴とする請求項9に記載の定量ポンプ装置。
  11. 前記検出装置は、前記可動体の少なくとも1つの押圧ストローク(36)にわたって圧力推移を取得し、該圧力推移に基づいてガス泡の存在を検出するように構成されることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の定量ポンプ装置。
  12. 前記検出装置は、前記ポンプ室(6)の総体積におけるガス泡の割合を測定するように構成されることを特徴とする請求項3〜請求項11のいずれか1つに記載の定量ポンプ装置。
  13. 前記制御装置(30)は、前記ポンプ室(6)の体積において所定の第1の限界値よりも大きい割合のガス泡が検出された場合に、前記可動体のストローク(36)が第1の低いストローク速度で開始され、前記ストローク(36)のさらなる推移において、ストローク速度が第2の高いストローク速度に上昇するように前記可動体駆動部(22)を制御するように構成されることを特徴とする請求項12に記載の定量ポンプ装置。
  14. 前記第1の限界値は、ストローク体積の65%より大きい体積割合に対応し、好ましくはストローク体積の70%又は75%の体積割合に対応することを特徴とする請求項13に記載の定量ポンプ装置。
  15. 前記制御装置(30)は、前記ポンプ室(6)の体積におけるガス泡の割合が所定の第2の限界値よりも小さいことが前記検出装置によって検出されるまで、前記可動体のストローク(36)が第1の低いストローク速度で開始され、前記ストローク(36)のさらなる推移において、ストローク速度が第2の高いストローク速度に上昇するように前記可動体駆動部(22)を制御するように構成されることを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の定量ポンプ装置。
  16. 前記可動体駆動部(22)はステッピングモータであることを特徴とする請求項1〜請求項15のいずれか1つに記載の定量ポンプ装置。
  17. 定量ポンプ装置の可動体駆動部(22)の制御方法であって、
    可動体駆動部(22)が可動体を動かすために、特に可動体の押圧ストロークである可動体のストローク(36)が第1の低いストローク速度で開始され、前記ストローク(36)のさらなる推移において、ストローク速度が第2の高いストローク速度に上昇するように、可動体駆動部(22)が制御されることを特徴とする方法。
JP2012553214A 2010-02-18 2011-02-16 定量ポンプ装置 Active JP6022943B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10001644.3 2010-02-18
EP10001644A EP2362102B1 (de) 2010-02-18 2010-02-18 Dosierpumpenaggregat
PCT/EP2011/000721 WO2011101118A1 (de) 2010-02-18 2011-02-16 Dosierpumpenaggregat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013519829A true JP2013519829A (ja) 2013-05-30
JP6022943B2 JP6022943B2 (ja) 2016-11-09

Family

ID=42236822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012553214A Active JP6022943B2 (ja) 2010-02-18 2011-02-16 定量ポンプ装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9382904B2 (ja)
EP (1) EP2362102B1 (ja)
JP (1) JP6022943B2 (ja)
CN (1) CN102762864B (ja)
WO (1) WO2011101118A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015135084A (ja) * 2014-01-17 2015-07-27 三菱日立パワーシステムズ株式会社 往復式定量ポンプの制御装置、ポンプ設備、及び、往復式定量ポンプの制御方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2362101B1 (de) * 2010-02-18 2013-07-03 Grundfos Management A/S Dosierpumpe
US9928536B2 (en) 2012-02-24 2018-03-27 Netclearance Systems, Inc. Mobile device order entry and submission using proximity events
US11030599B2 (en) 2012-02-24 2021-06-08 Netclearance Systems, Inc. Smart beacon point of sale (POS) interface
US10586251B2 (en) 2012-02-24 2020-03-10 Netclearance Systems, Inc. Consumer interaction using proximity events
US9933265B2 (en) 2012-02-24 2018-04-03 Netclearance Systems, Inc. Way finder using proximity events
US11037196B2 (en) 2012-02-24 2021-06-15 Netclearance Systems, Inc. Interactive advertising using proximity events
US11062258B2 (en) 2012-02-24 2021-07-13 Netclearance Systems, Inc. Automated logistics management using proximity events
WO2013164951A1 (ja) * 2012-05-02 2013-11-07 株式会社村田製作所 送液装置
DE102012106848A1 (de) 2012-07-27 2014-01-30 Prominent Dosiertechnik Gmbh Dosieranlage sowie Dosierpumpe hierfür
US11151534B2 (en) 2016-11-29 2021-10-19 Netclearance Systems, Inc. Consumer interaction module for point-of-sale (POS) systems
US11334889B2 (en) 2016-11-29 2022-05-17 Netclearance Systems, Inc. Mobile ticketing based on proximity
CN111505985B (zh) * 2020-04-23 2022-03-08 杭州浅海科技有限责任公司 一种高效的海洋剖面测量仪器的动力模块
WO2024114972A1 (en) * 2022-11-29 2024-06-06 Grundfos Holding A/S Method for evaluating the proper installation of a metering pump and metering pump

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55125980U (ja) * 1979-02-28 1980-09-06
US4396385A (en) * 1980-12-05 1983-08-02 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Flow metering apparatus for a fluid infusion system
JPH0617762A (ja) * 1992-07-06 1994-01-25 Kyoto Daiichi Kagaku:Kk 高速液体クロマトグラフィーに用いる送液ポンプの制御方法
JPH06173860A (ja) * 1977-01-21 1994-06-21 Smithkline Beckman Corp 流体ポンプ装置
JPH10331762A (ja) * 1997-05-30 1998-12-15 Niigata Eng Co Ltd コンクリートポンプの運転方法及びコンクリートポンプ
JP2000136962A (ja) * 1998-11-02 2000-05-16 Agency Of Ind Science & Technol 光ファイバープローブによる気泡計測方法及び装置
WO2001083989A1 (en) * 2000-05-03 2001-11-08 Aga Aktiebolag Pumping of liquefied gas
JP2006226239A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Nidec Sankyo Corp ポンプ装置
JP2008178817A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Chugai Ro Co Ltd 塗布装置及び塗布装置における気泡検知方法
JP2009538640A (ja) * 2006-04-23 2009-11-12 ニリメディクス エル ティー デー. 薬剤分配装置と薬剤分配方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE8305997L (sv) * 1983-11-01 1985-05-02 Rovac Ab Doseringsanordning
US4919596A (en) * 1987-12-04 1990-04-24 Pacesetter Infusion, Ltd. Fluid delivery control and monitoring apparatus for a medication infusion system
US7175397B2 (en) * 2002-09-27 2007-02-13 Pulsafeeder, Inc. Effervescent gas bleeder apparatus
US7537437B2 (en) 2004-11-30 2009-05-26 Nidec Sankyo Corporation Linear actuator, and valve device and pump device using the same
DE102005017240A1 (de) 2005-04-14 2006-10-19 Alldos Eichler Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines mittels einer Pumpe geförderten Fluidstromes
DE102005039772A1 (de) * 2005-08-22 2007-03-08 Prominent Dosiertechnik Gmbh Magnetdosierpumpe
CN2895800Y (zh) * 2006-05-22 2007-05-02 重庆水泵厂有限责任公司 液化气用计量泵液缸部件

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06173860A (ja) * 1977-01-21 1994-06-21 Smithkline Beckman Corp 流体ポンプ装置
JPS55125980U (ja) * 1979-02-28 1980-09-06
US4396385A (en) * 1980-12-05 1983-08-02 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Flow metering apparatus for a fluid infusion system
JPH0617762A (ja) * 1992-07-06 1994-01-25 Kyoto Daiichi Kagaku:Kk 高速液体クロマトグラフィーに用いる送液ポンプの制御方法
JPH10331762A (ja) * 1997-05-30 1998-12-15 Niigata Eng Co Ltd コンクリートポンプの運転方法及びコンクリートポンプ
JP2000136962A (ja) * 1998-11-02 2000-05-16 Agency Of Ind Science & Technol 光ファイバープローブによる気泡計測方法及び装置
WO2001083989A1 (en) * 2000-05-03 2001-11-08 Aga Aktiebolag Pumping of liquefied gas
JP2006226239A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Nidec Sankyo Corp ポンプ装置
JP2009538640A (ja) * 2006-04-23 2009-11-12 ニリメディクス エル ティー デー. 薬剤分配装置と薬剤分配方法
JP2008178817A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Chugai Ro Co Ltd 塗布装置及び塗布装置における気泡検知方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015135084A (ja) * 2014-01-17 2015-07-27 三菱日立パワーシステムズ株式会社 往復式定量ポンプの制御装置、ポンプ設備、及び、往復式定量ポンプの制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6022943B2 (ja) 2016-11-09
EP2362102B1 (de) 2012-10-03
US20130058796A1 (en) 2013-03-07
CN102762864A (zh) 2012-10-31
WO2011101118A1 (de) 2011-08-25
EP2362102A1 (de) 2011-08-31
CN102762864B (zh) 2016-06-08
US9382904B2 (en) 2016-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6022943B2 (ja) 定量ポンプ装置
JP5624825B2 (ja) 液体クロマトグラフ用ポンプ、および液体クロマトグラフ
JP5094386B2 (ja) 部品の角度を制御して部品を回転する方法
JP5205645B2 (ja) 改良された低流量医療用ポンプ吐出のためのシステムおよび方法
JP2020169647A (ja) 負荷検出ポンプ用の電子トルクおよび圧力制御
EP2113666A3 (en) Hydraulic fluid supply device and electrical actuator
JP2009053098A (ja) 送液装置、液体クロマトグラフ、および送液装置の運転方法
WO2003079000A1 (fr) Systeme de pompe de dosage de liquide a gradient, et chromatographe en phase liquide
US20220412334A1 (en) Monitoring method for monitoring the operation of a dosing pump and dosing pump system
JP2008308994A (ja) チューブポンプ
JP6439881B2 (ja) 送液装置
JP5433617B2 (ja) 船舶用舵取装置及びその制御方法
JP6744305B2 (ja) 流体を投与するためのダイアフラムポンプ、及びそれに応じた方法
CN207712340U (zh) 一种液体灌装系统
US10054117B2 (en) Dosing pump unit and method for controlling a dosing pump unit
JP2008025457A (ja) インバータ駆動油圧ユニット
US9279434B2 (en) Pressure medium system, in particular hydraulic system
WO2001066341A1 (fr) Procede de deplacement de coulisseau pour une machine hydraulique, generateur de commande de mouvement, procede destine a empecher le piegeage d'une pompe a piston axiale utilisee pour ladite machine, et cette pompe
JP2003343427A (ja) 往復動ポンプ
KR101172484B1 (ko) 압력 제어용 유압 장치
KR100957544B1 (ko) 부스터 펌프 시스템의 운전패턴 제어방법
JP3530913B2 (ja) 給水装置
KR101605111B1 (ko) 전력 절감을 위한 부스터 펌프 구동 장치 및 방법
RU2820932C1 (ru) Регулирующее устройство для перистальтического насоса, перистальтический насос, инъекционное устройство и способ управления перистальтическим насосом
JP3533428B2 (ja) ポンプ装置及びポンプの制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140826

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141030

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150331

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160105

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161006

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6022943

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250