JP4004440B2 - 液体ポンプ装置 - Google Patents
液体ポンプ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4004440B2 JP4004440B2 JP2003281362A JP2003281362A JP4004440B2 JP 4004440 B2 JP4004440 B2 JP 4004440B2 JP 2003281362 A JP2003281362 A JP 2003281362A JP 2003281362 A JP2003281362 A JP 2003281362A JP 4004440 B2 JP4004440 B2 JP 4004440B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- discharge flow
- value
- liquid
- motor current
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
間接計測方式としては、流量を回転数と電流の関数と見なしそれに粘度要因を加えて補正することにより算出可能である。すなわち、直接計測できるモータ回転数、モータ電流から流量を計算する。この場合、流量と回転数および電流の相関関係を求めておき、その相関関係より演算された近似式を用いることが考えられる。近似式は例えば下記数式(1)で表すことができる。
それを防ぐために、表で大量のデータを持っておき、与えられた回転数と電流に最も近い条件での流量を推定値とする方式も考えられるが、データをストアする領域が増えること、また、それを検索する処理の増加がポンプの制御装置の負荷になり、携帯用の制御装置の場合、リアルタイムでの表示が難しくなる。
また、補間をスプライン補間で行う場合も、精度の問題は解決されるが、計算量は多くなるという問題がある。
本発明の目的は、流量計を用いることなく、液体流量(吐出量)を容易かつ確実に算出できる流量算出機能を備えた液体ポンプ装置を提供することにある。特に、本発明の目的は、回転数、電流、粘度、流量の関係式を持つのではなく、必要な精度を満たす最小限の個別データを記憶し、演算対象電流値等と近い記憶するデータを用いて流量を計算する液体ポンプ装置を提供することである。
(1) 液体流入ポートと液体流出ポートを有するハウジングと、前記ハウジング内で回転し液体を送液するインペラと、該インペラを回転させるためのモータを備える液体ポンプ装置であって、
該液体ポンプ装置は、モータ電流吐出流量関連データ記憶部と、液体測定データ入力部と、インペラ回転数入力部もしくはインペラ回転数測定または算出機能と、モータ電流値計測機能と、前記液体測定データ入力部に入力もしくは入力された液体測定データにより演算された液体粘度値と前記インペラ回転数入力部に入力されるもしくはインペラ回転数測定または算出機能より得られるインペラ回転数値とモータ電流値計測機能により得られるモータ電流測定値もしくはその補正値と前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部に記憶されているデータを用いて、前記液体粘度値および前記モータ電流測定値ならびに前記インペラ回転数値における液体吐出流量を演算する吐出流量演算部を備えており、
前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部は、所定液体粘度についての複数のインペラ回転数におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを記憶する所定粘度関連吐出流量データテーブルを異なる液体粘度について記憶しており、
前記吐出流量演算部は、前記データ記憶部が記憶する複数の吐出流量データテーブル中の2つの吐出流量データテーブルでありかつ前記液体粘度値に近い2つの吐出流量データテーブルを用いて、前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを生成し、次いで、当該液体粘度値における吐出流量データテーブルを用いて、前記インペラ回転数値かつ前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを生成する機能を備え、さらに、前記インペラ回転数値かつ前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを用いて、前記モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算する機能を備えている液体ポンプ装置。
(3) 前記各所定粘度関連吐出流量データテーブルは、複数の同じインペラ回転数におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを含むものである上記(2)に記載の液体ポンプ装置。
(4) 前記液体ポンプ装置は、前記インペラ回転数値における吐出流量データテーブルを記憶する機能を備えており、前記液体粘度値もしくは前記インペラ回転数値に変更が生じていない状態において、前記インペラ回転数値における吐出流量データテーブルのみを用いて、前記モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算するものである上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のポンプ装置。
(5) 液体流入ポートと液体流出ポートを有するハウジングと、前記ハウジング内で回転し液体を送液するインペラと、該インペラを回転させるためのモータを備える液体ポンプ装置であって、
該液体ポンプ装置は、モータ電流吐出流量関連データ記憶部と、液体測定データ入力部と、インペラ回転数入力部もしくはインペラ回転数測定または算出機能と、モータ電流値計測機能と、前記液体測定データ入力部に入力もしくは入力された液体測定データにより演算された液体粘度値と前記インペラ回転数入力部に入力されるもしくはインペラ回転数測定または算出機能より得られるインペラ回転数値とモータ電流値計測機能により得られるモータ電流測定値もしくはその補正値と前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部に記憶されているデータを用いて、前記液体粘度値および前記モータ電流測定値ならびに前記インペラ回転数値における液体吐出流量を演算する吐出流量演算部を備えており、
前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部は、所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを記憶する所定回転数関連吐出流量データテーブルを異なるインペラ回転数について記憶しており、
前記吐出流量演算部は、前記データ記憶部が記憶する複数の吐出流量データテーブル中の2つの吐出流量データテーブルでありかつ前記インペラ回転数値に近い2つの吐出流量データテーブルを用いて、前記インペラ回転数値における吐出流量データテーブルを生成し、次いで、当該インペラ回転数値における吐出流量データテーブルを用いて、前記インペラ回転数値かつ前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを生成する機能を備え、さらに、前記インペラ回転数値かつ前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを用いて、前記モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算する機能を備えている液体ポンプ装置。
(7) 前記各所定回転数関連吐出流量データテーブルは、複数の同じ液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを含むものである上記(6)に記載の液体ポンプ装置。
(8) 前記液体ポンプ装置は、前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを記憶する機能を備えており、前記液体粘度値もしくは前記インペラ回転数値に変更が生じていない状態において、前記液体粘度値における吐出流量データテーブルのみを用いて、前記モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算するものである上記(4)ないし(7)のいずれかに記載のポンプ装置。
(9) 前記液体ポンプ装置は、モータ特性による補正機能を備えており、前記吐出流量データテーブルを当該モータ特性補正機能により補正した補正吐出流量データテーブルを生成する機能を備えている上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(10) 液体流入ポートと液体流出ポートを有するハウジングと、前記ハウジング内で回転し液体を送液するインペラと、該インペラを回転させるためのモータを備える液体ポンプ装置であって、該液体ポンプ装置は、所定インペラ回転数についての異なる複数の液体粘度における複数のモータ電流吐出流量関係データからなる所定回転数関連吐出流量データを異なる複数の所定インペラ回転数について記憶するモータ電流吐出流量関連データ記憶部と、液体測定データ入力部と、インペラ回転数入力部またはインペラ回転数測定もしくは算出機能と、モータ電流値計測機能と、前記液体測定データ入力部に入力もしくは入力された液体測定データにより演算された液体粘度値と前記インペラ回転数入力部に入力またはインペラ回転数測定もしくは算出機能より得られるインペラ回転数値とモータ電流値計測機能により得られるモータ電流測定値もしくはその補正値と前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部に記憶されているデータを用いて、前記液体粘度値および前記モータ電流測定値ならびに前記インペラ回転数値における液体吐出流量を演算する吐出流量演算部を備えている液体ポンプ装置。
(12) 前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部は、第四の所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを記憶する第四所定回転数関連吐出流量データ記憶機能を備えている上記(11)に記載の液体ポンプ装置。
(13) 前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部は、第五の所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを記憶する第五所定回転数関連吐出流量データ記憶機能を備えている上記(12)に記載の液体ポンプ装置。
(14) 前記各所定回転数関連吐出流量データ記憶機能に記憶されているデータは、複数の同じ液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを記憶している上記(10)ないし(13)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(15) 前記吐出流量演算部は、インペラ回転数値と近い2つの所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータを用いて吐出流量を演算するものである上記(10)ないし(14)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(16) 前記吐出流量演算部は、インペラ回転数値が上記所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のいずれかの所定回転数と同じ場合には、当該所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータを用いて吐出流量を演算するものである上記(10)ないし(14)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(17) 前記吐出流量演算部は、インペラ回転数値と近い2つの所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータであり、かつ、当該所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータにおける前記液体粘度値と近い2つの液体粘度に関するモータ電流吐出流量関係データを用いて吐出流量を演算するものである上記(10)ないし(14)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
一方の所定回転数関連吐出流量データ中の前記液体粘度値と近い一方の液体粘度に関するモータ電流吐出流量関連データであって前記モータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いて前記モータ電流測定値における吐出流量を比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算するもしくは前記モータ電流吐出流量関連データが前記モータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを採択する第一の演算用吐出流量生成機能と、
前記一方の所定回転数関連吐出流量データ中の前記液体粘度値と近い他方の液体粘度に関するモータ電流吐出流量関連データであって前記モータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いて前記モータ電流測定値における吐出流量を比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算するもしくは前記モータ電流吐出流量関連データが前記モータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを採択する第二の演算用吐出流量生成機能と、
他方の所定回転数関連吐出流量データ中の前記液体粘度値と近い前記一方の液体粘度に関するモータ電流吐出流量関連データであって前記モータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いて前記モータ電流測定値における吐出流量を比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算するもしくは前記モータ電流吐出流量関連データが前記モータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを採択する第三の演算用吐出流量生成機能と、
前記他方の所定回転数関連吐出流量データ中の前記液体粘度値と近い前記他方の液体粘度に関するモータ電流吐出流量関連データであって前記モータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いて前記モータ電流測定値における吐出流量を比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算するもしくは前記モータ電流吐出流量関連データが前記モータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを採択する第四の演算用吐出流量生成機能とを備え、
上記第一ないし第四の演算用吐出流量生成機能により生成される第一ないし第四の演算用吐出流量を用いて、前記インペラ回転数値、前記液体粘度値および前記モータ電流測定値における吐出流量を演算するものである上記(10)ないし(17)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(20) 前記吐出流量演算部は、前記一方の所定回転数に関する前記第一の演算用吐出流量値および前記一方の所定回転数に関する前記第二の演算用吐出流量値を用いて、前記一方の所定回転数における前記液体粘度値に関する吐出流量を算出する第五の演算用吐出流量生成機能と、前記他方の所定回転数に関する前記第三の演算用吐出流量値および前記他方の所定回転数に関する前記第四の演算用吐出流量値を用いて、前記他方の所定回転数における前記液体粘度値に関する吐出流量を算出する第六の演算用吐出流量生成機能と、前記一方の所定粘度における第五の演算用吐出流量生成機能および前記他方の所定粘度における前記第六の演算用吐出流量生成機能により生成される第五および第六の演算用吐出流量を用いて、前記インペラ回転数値および前記液体粘度値における吐出流量を演算するものである上記(18)に記載の液体ポンプ装置。
(21) 前記液体ポンプ装置は、遠心式液体ポンプ装置であり、前記インペラは、前記ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するものである上記(1)ないし(20)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(22) 前記液体ポンプ装置は、液体流入ポートと液体流出ポートを有するハウジングと、内部に磁性体を備え、前記ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するインペラを有する遠心式液体ポンプ部と、前記遠心式液体ポンプ部の前記インペラの磁性体を吸引するための磁石を備えるロータと、該ロータを回転させるモータを備えるインペラ回転トルク発生部と、電磁石を備えるインペラ位置制御部とを備え、前記ハウジングに対して前記インペラが非接触状態にて回転するものである上記(1)ないし(20)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(24) 前記液体測定データ入力部は、ヘマトクリット値入力部であり、前記液体ポンプ装置は、入力されたヘマトクリット値より粘度を演算する粘度演算機能を備えている上記(1)ないし(23)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(25) 前記液体測定データ入力部は、ヘマトクリット値入力部であり、前記液体ポンプ装置は 入力されたヘマトクリット値より粘度を演算する粘度演算機能および比重を演算する比重演算機能を備えている上記(1)ないし(24)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(26) 前記液体ポンプ装置は、比重入力部もしくは比重演算機能と、前記モータ電流測定値を該比重入力部により入力されたもしくは前記比重演算機能により演算された比重を用いて補正した値をモータ電流測定値とするモータ電流測定値補正機能を備えている上記(1)ないし(25)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(27) 前記液体ポンプ装置は、比重入力部もしくは比重演算機能と、前記モータ電流測定値を該比重入力部により入力されたもしくは前記比重演算機能により演算された比重を用いて、モータ電流吐出流量関連データ記憶部に記憶されているデータを補正するデータ補正機能を備えている上記(1)ないし(26)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(28) 前記液体ポンプ装置は、比重入力部もしくは比重演算機能と、前記モータ電流測定値を該比重入力部により入力されたもしくは前記比重演算機能により演算された比重を用いて、前記吐出流量データテーブルを補正した補正吐出流量データテーブルを生成する機能を備えている上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
(29) 前記液体ポンプ装置は、モータ特性による補正機能を備えており、前記モータ電流測定値を当該モータ特性補正機能により補正した値をモータ電流測定値とするモータ電流測定値補正機能を備えている上記(1)ないし(28)のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
図1は、本発明の液体ポンプ装置の実施例のブロック図である。図2は、本発明の液体ポンプ装置に使用される液体ポンプ装置本体部の一例の正面図である。図3は、図2に示した液体ポンプ装置本体部の平面図である。図4は、図2に示した実施例の液体ポンプ装置本体部の縦断面図である。図5は、図2のA−A線断面図である。
本発明の液体ポンプ装置1は、液体流入ポート22と液体流出ポート23を有するハウジング20と、ハウジング20内で回転し液体を送液するインペラ21と、インペラ21を回転させるためのモータ34を備える液体ポンプ装置である。液体ポンプ装置1は、血液ポンプ装置に特に有効である。
このように、所定液体粘度における異なる複数のインペラ回転数における複数のモータ電流吐出流量関係データからなる所定粘度関連吐出流量データを異なる複数の所定粘度について記憶するモータ電流吐出流量関連データ記憶部60におけるデータを用いて吐出流量を演算するものであるので、流量計を用いることなく、液体流量(吐出量)を容易かつ確実に算出でき、さらに、高次演算式を用いる場合に比べて早く演算することができる。
なお、本発明の液体ポンプ装置は、上記のようなインペラが非接触状態にて回転するタイプのものに限定されるものではない。例えば、インペラがモータのシャフトに接合され、モータの回転によりインペラが回転するタイプのものに用いることができる。また、本発明の液体ポンプ装置は、上記のような遠心式血液ポンプ装置に限定されるものではなく、軸流式液体ポンプ装置、斜流式液体ポンプ装置であってもよい。
インペラ21は、図4に示すように、非制御式磁気軸受構成部3および制御式磁気軸受構成部4の作用により、ハウジング20内の所定位置に保持され、ハウジング内面に接触することなく通常は回転する。
ハウジング20は、血液流入ポート22と血液流出ポート23とを備え、非磁性材料により形成されている。ハウジング20内には、血液流入ポート22および血液流出ポート23と連通する血液室24が形成されている。このハウジング20内には、インペラ21が収納されている。血液流入ポート22は、ハウジング20の上面の中央付近よりほぼ垂直に突出するように設けられている。血液流出ポート23は、図3および図5に示すように、ほぼ円筒状に形成されたハウジング20の側面より接線方向に突出するように設けられている。
そして、図4に示すように、インペラ21には、複数(例えば、24個)の第一の磁性体25(永久磁石、従動マグネット)が埋設されている。この実施例では、第一の磁性体25は、下部シュラウド27内に埋設されている。埋設された磁性体25(永久磁石)は、後述するインペラ回転トルク発生部3のロータ31に設けられた永久磁石33によりインペラ21を血液流入ポート22と反対側に吸引され、回転トルクをインペラ回転トルク発生部より伝達するために設けられている。
また、インペラ21は、上部シュラウドそのものもしくは上部シュラウド内に設けられた第2の磁性体28を備える。この実施例では、上部シュラウドの全体が、磁性体28により形成されている。磁性体28は、後述するインペラ位置制御部の電磁石41によりインペラ21を血液流入ポート22側に吸引するために設けられている。磁性体28としては、磁性ステンレス等が使用される。
インペラ位置制御部4およびインペラ回転トルク発生部3により、非接触式磁気軸受が構成され、インペラ21は、相反する方向より引っ張られることにより、ハウジング20内において、ハウジング20の内面と接触しない適宜位置にて安定し、非接触状態にてハウジング20内を回転する。
インペラ回転トルク発生部3としては、上述のロータおよびモータを備えるものに限られず、例えば、インペラ21の永久磁石25を吸引し、かつ回転駆動させるための複数のステーターコイルからなるものでもよい。
インペラ位置制御部4は、図3および図4に示すように、インペラの磁性体28を吸引するための固定された複数の電磁石41と、インペラの磁性体28の位置を検出するための位置センサ42を備えている。具体的には、インペラ位置制御部4は、ハウジング20内に収納された複数の電磁石41と、複数の位置センサ42を有する。インペラ位置制御部の複数(3つ)の電磁石41および複数(3つ)の位置センサ42は、それぞれ等角度間隔にて設けられており、電磁石41と位置センサ42も等角度間隔にて設けられている。電磁石41は、鉄心とコイルからなる。電磁石41は、この実施例では、3個設けられている。電磁石41は、3個以上、例えば、4つでもよい。3個以上設け、これらの電磁力を位置センサ42の検知結果を用いて調整することにより、インペラ21の回転軸(z軸)方向の力を釣り合わせ、かつ回転軸(z軸)に直交するx軸およびy軸まわりのモーメントを制御することができる。
制御機構6は、図1に示すように、磁気カップリング用のモータ34のためのパワーアンプ52およびモータ制御回路53、電磁石41のためのパワーアンプ54、センサ42のためのセンサ回路55、センサ出力をモニタリングするためのセンサ出力モニタリング部(図示せず)、制御部51、電源部56、液体測定データ入力部(言い換えれば、血液パラメータ入力部)57、吐出流量演算部58、表示部59、モータ電流吐出流量関連データ記憶部(言い換えれば、粘度回転数モータ電流吐出流量関連データ記憶部)60、インペラ回転数入力部61を備える。制御部51は、モータ電流モニタリング機能を備える。
また、液体測定データ入力部(血液パラメータ入力部)57としては、図1の括弧内に示すように、ヘマトクリット値入力部であってもよい。この場合、液体ポンプ装置は、入力されたヘマトクリット値より粘度を演算する粘度演算機能を備えているものとなる。つまり、吐出流量演算部58は、粘度演算機能を備えるものとなる。粘度演算方法は以下のとおりである。
V[mPa・s]は粘度、Hct[%]はヘマトクリット値、a0〜a3=係数
ρは比重、Hct[%]はヘマトクリット値、b0〜b3=係数
そして、モータ電流吐出流量関連データ記憶部60は、例えば、図8に示すような、所定液体粘度についての複数のインペラ回転数におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを記憶する所定粘度関連吐出流量データテーブル(1次データテーブル)を異なる液体粘度について記憶している。具体的には、図8に示すような、1次データテーブル群70を記憶している。各一次データテーブルは、例えば、図8に示すように、各粘度ごとに別データテーブル71,72,73,74,75となるとともに、各粘度データテーブルには、回転数とモータ電流と吐出流量に関する複数のデータが記憶されている。そして、各粘度データテーブル71,72,73,74,75における回転数は同じものとなっている。
また、各データテーブルにおけるデータは、比重1の液体を用いてあらかじめ測定したものである。このため、吐出流量の演算に当たっては、測定もしくは演算された比重が1でない場合には、比重による補正が行われる。よって、液体ポンプ装置は、入力もしくは演算された比重を用いた補正機能を備えていることが好ましい。比重による補正は、データテーブル中のデータを比重により補正すること、また、測定されるモータ電流値を比重により補正することにより行うことができる。
Tc=Td*ρ
Tc:補正後のデータテーブル
Td:あらかじめ記憶しているデータテーブル
ρ:比重
モータ電流補正値=モータ電流実測値/比重
また、液体ポンプ装置は、温度による補正機能を備えていることが好ましい。温度による補正は、測定されるモータ電流値を温度により補正することにより行うことができる。モータ電流値の温度による補正は、下記式により行うことができる。温度補正は、データテーブルの補正により行ってもよい。
Icomp=f(T,Imeas,a1,a2,..,an)
Icomp:温度補正後のモータ電流値
f:補正用の変換関数
T:コントローラ温度
a1,a2,..an:予め製品コントローラ毎に測定された補正用の係数
データテーブルのモータ特性による補正は、下記のように行うことができる。
Ip=fmotor(Is,N,c0,c1,..,cn)
Ip:製品用のデータテーブルの値
fmotor:データテーブルの変換に使用する関数
Is:初期値としてコントローラに記憶されているデータテーブルの値
N:変換したいデータテーブルに対応する回転数
c0,c1,..,cn:それぞれの製品固有の係数
この式のIsにデータテーブルの値を代入することで、データテーブルの補正を行うことができる。
Is=gmotor(Ip,N,c0,c1,..,cn)
gmotor:モータ電流値の変換に使用する関数
この式のIpに測定されたモータ電流値を代入することで、モータ電流値の補正を行うことができる。
なお、上記補正におけるデータテーブルの補正もしくはモータ電流値の補正は、どのような組合せであってもよい。例えば、すべてデータテーブルの補正により行うもの、またすべてモータ電流値の補正により行うもの、任意のものについてのデータテーブルの補正により行い、他のものについては、モータ電流値の補正により行うもののいずれであってもよい。
吐出流量演算部58は、上記の粘度回転数モータ電流吐出流量関連データ記憶部60に記憶されたデータと、液体粘度関連測定データ入力部(血液パラメータ入力部)57に入力された粘度もしくは入力された液体測定データ(具体的には、ヘマトクリット値)より演算された液体粘度値とインペラ回転数入力部61に入力されるインペラ回転数値(なお、インペラ回転数測定または算出機能を備える場合には、それらより得られるインペラ回転数値でもよい)とモータ電流値計測機能により得られるモータ電流測定値とを用いて、液体粘度値およびモータ電流測定値ならびにインペラ回転数値における液体吐出流量を演算する。
具体的には、吐出流量演算部58は、図8に示すように、データ記憶部60が記憶するデータテーブル群70中の2つの吐出流量データテーブルでありかつ液体粘度値(入力値もしくは演算値)に近い2つの吐出流量データテーブルを用いて、液体粘度値における吐出流量データテーブル(二次データテーブル)76を生成する。この生成される二次データテーブル76は、単独のデータテーブルであり、複数のインペラ回転数におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを含むものとなる。
なお、吐出流量演算部58は、入力された粘度もしくは入力された液体測定データ(具体的には、ヘマトクリット値)より演算された液体粘度値が上記所定粘度関連吐出流量データテーブルのいずれかの所定粘度と同じ場合には、当該所定粘度関連吐出流量データテーブルを用いるものとしてもよく、それを二次データテーブルとしてもよい。
例えば、液体粘度値X1が、第一所定粘度Y1と第2所定粘度Z1間の値である場合、第1演算値:X1/(Y1+Z1)を算出する。そして、第一所定粘度関連吐出流量データテーブル71と第二所定粘度関連吐出流量データテーブル72の同じ回転数におけるデータを加算した演算用データテーブルを生成し、この演算用データテーブル中のデータを上記の第1演算値で除することにより、二次データテーブルを生成することができる。この二次データテーブルは、液体粘度値における吐出流量データテーブルである。
具体的には、液体粘度値3.7mPa・sかつ回転数値1950rpmの場合には、データ記憶部60が記憶するデータテーブル群70中の図9の液体粘度3.5mPa・sについての吐出流量データテーブルと、図10の液体粘度4.0mPa・sについての吐出流量データテーブルとを用いて、液体粘度値3.7mPa・sにおける吐出流量データテーブル(二次データテーブル、図11)を生成する。
例えば、回転数X2が、第一回転数Y2と第2回転数Z2間の値である場合、第2演算値:X2/(Y2+Z2)を算出する。そして、二次データテーブル中の第一回転数におけるモータ電流と吐出流量に関するデータ(データ列)と二次データテーブル中の第二回転数におけるモータ電流と吐出流量に関するデータ(データ列)を加算した演算用データテーブルを生成し、この演算用データテーブル中のデータを上記の第2演算値で除することにより、三次データテーブルを生成することができる。この三次データテーブルは、液体粘度値かつインペラ回転数値における吐出流量データテーブルである。
具体的には、図11の液体粘度値3.7mPa・sについてデータテーブル(二次データテーブル)を用いて、液体粘度値3.7mPa・sかつ回転数値1950rpmにおける吐出流量データテーブル(三次データテーブル、図12)を生成する。
続いて、インペラ回転数値における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)を用いて、モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算する。液体吐出流量の演算は、モータ電流値(もしくはその補正値)と近い、三次データテーブル中の2つのモータ電流値における吐出流量データを用いて演算する。なお、吐出流量演算部58は、モータ電流値(もしくはその補正値)が上記の三次データテーブル中のいずれかの電流値と同じ場合には、当該電流値における吐出流量を算出結果とする。
例えば、モータ電流値(もしくは補正値)X3が、第一電流値Y3と第2電流値Z3間の値である場合、第3演算値:X3/(Y3+Z3)を算出する。そして、三次データテーブル中の第一電流値における吐出流量データと三次データテーブル中の第二電流値における吐出流量データを加算した加算値を生成し、この加算値を上記の第3演算値で除することにより、吐出流量が演算される。
さらに、液体ポンプ装置1(例えば、吐出流量演算部58)は、上記のように生成されたインペラ回転数値(かつ液体粘度値)における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)を記憶する機能を備えていることが好ましい。そして、液体粘度値もしくはインペラ回転数値に変更が生じていない状態においては、そのインペラ回転数値かつ液体粘度値における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)のみを用いて、モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算するものであることが好ましい。このようにすることにより、吐出流量算出時間を短いものとできる。また、演算手段への負荷も軽減できる。
液体ポンプ装置1に電源が投入され、インペラ回転数値および液体測定データ(具体的には、ヘマトクリット値:Hct)が入力されると、吐出流量の演算(完全演算:ループ1)が開始される。なお、入力された液体測定データが、ヘマトクリット値の場合には、ヘマトクリット値より比重および粘度の算出を行う。そして、比重による補正、温度による補正、モータ特性による補正をデータテーブルの補正により行う場合には、それらの必要な補正を行う。
そして、図8に示すように、データ記憶部60が記憶するデータテーブル群70中の2つの吐出流量データテーブルでありかつ液体粘度値(入力値もしくは演算値)に近い2つの吐出流量データテーブルを用いて、液体粘度値における吐出流量データテーブル(二次データテーブル)76を生成する。
続いて、上記の液体粘度値における吐出流量データテーブル(二次データテーブル)76を用いて、インペラ回転数値における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)77を生成する。
続いて、インペラ回転数値における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)を用いて、モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算する。これにより、ループ1は終了となる。
そして、吐出流量は逐次演算される。吐出流量の算出タイミングとしては、流量の平均値を求める際は5秒程度が、リアルタイムに流量波形を求める際は0.01〜0.1秒程度が好適と考える。この実施例の液体ポンプ装置1では、上記のように生成されたインペラ回転数値(かつ液体粘度値)における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)を記憶する機能を備えている。このため、逐次における吐出流量演算は、図13のフローにより行われる。吐出流量の再演算開始となると、三次データテーブルの記憶の有無を判断し、記憶がない場合には、図7のループ1に移行する。また、インペラ回転数値および液体測定データ(具体的には、ヘマトクリット値:Hct)のいずれかが再入力された場合にも、図7のループ1に移行する。上記の条件に該当しない場合には、ループ2(部分演算処理)に移行する。また、吐出流量の演算にあたり、データテーブルの補正時において補正を行っていない項目(比重による補正、温度による補正、モータ特性による補正)があれば、モータ電流値を補正する。部分演算処理では、記憶しているインペラ回転数値かつ液体粘度値における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)のみを用いて、モータ電流測定値もしくはその補正値における吐出流量の演算を行う。このため、二次データテーブルおよび三次データテーブルの生成は行われない。これにより、ループ2は終了となる。
そして、第一から第五までの各所定回転数関連吐出流量データテーブルは、回転数(rpm)が等間隔ごとのデータテーブルとなっていることが望ましい。
また、各データテーブルにおけるデータは、比重1の液体を用いてあらかじめ測定したものである。このため、吐出流量の演算に当たっては、測定もしくは演算された比重が1でない場合には、比重による補正が行われる。補正については、上述した通りである。
吐出流量演算部58は、上記の粘度回転数モータ電流吐出流量関連データ記憶部60に記憶されたデータと、液体粘度関連測定データ入力部(血液パラメータ入力部)57に入力された粘度もしくは入力された液体測定データ(具体的には、ヘマトクリット値)より演算された液体粘度値とインペラ回転数入力部61に入力されるインペラ回転数値(なお、インペラ回転数測定または算出機能を備える場合には、それらより得られるインペラ回転数値でもよい)とモータ電流値計測機能により得られるモータ電流測定値とを用いて、液体粘度値およびモータ電流測定値ならびにインペラ回転数値における液体吐出流量を演算する。
そして、吐出流量演算部58は、図15に示すように、データ記憶部60が記憶するデータテーブル群80中の2つの吐出流量データテーブルでありかつインペラ回転数値に近い2つの吐出流量データテーブルを用いて、当該インペラ回転数値における吐出流量データテーブル(二次データテーブル)86を生成する。
この生成される二次データテーブル86は、単独のデータテーブルであり、複数の粘度におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを含むものとなる。
なお、吐出流量演算部58は、インペラ回転数値が上記所定回転数関連吐出流量データテーブルのいずれかの回転数と同じ場合には、当該所定回転数関連吐出流量データテーブルを用いるものとしてもよく、それを二次データテーブルとしてもよい。
例えば、回転数値X4が、第一所定回転数Y4と第2所定回転数Z4間の値である場合、第4演算値:X4/(Y4+Z4)を算出する。そして、第一所定回転数関連吐出流量データテーブル81と第二所定回転数関連吐出流量データテーブル82の同じ粘度におけるデータを加算した演算用データテーブルを生成し、この演算用データテーブル中のデータを上記の第4演算値で除することにより、二次データテーブル86を生成することができる。この二次データテーブルは、インペラ回転数値における吐出流量データテーブルである。
具体的には、液体粘度値3.7mPa・sかつ回転数値1950rpmの場合には、データ記憶部60が記憶するデータテーブル群80中の図16の回転数1900rpmについての吐出流量データテーブルと、図17の回転数2000rpmについての吐出流量データテーブルとを用いて、回転数値1950rpmにおける吐出流量データテーブル(二次データテーブル、図18)を生成する。
そして、上記のインペラ回転数値における吐出流量データテーブル(二次データテーブル)86を用いて、液体粘度値における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)87を生成する。この生成される三次データテーブル87は、単独のデータテーブルであり、図8に示すように、インペラ回転数値および液体粘度値におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを含むものとなる。三次データテーブルは、二次データテーブル中の2つの粘度におけるモータ電流と吐出流量に関するデータ(表現を変えると、データ列)を用いて生成する。なお、吐出流量演算部58は、液体粘度値が上記の二次データテーブル中のいずれかの粘度と同じ場合には、当該粘度におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを用いるものとしてもよく、それを二次データテーブルとしてもよい。
例えば、粘度値X5が、第一所定粘度Y5と第2所定粘度Z5間の値である場合、第5演算値:X5/(Y5+Z5)を算出する。そして、二次データテーブル中の第一粘度におけるモータ電流と吐出流量に関するデータ(データ列)と二次データテーブル中の第二粘度におけるモータ電流と吐出流量に関するデータ(データ列)を加算した演算用データテーブルを生成し、この演算用データテーブル中のデータを上記の第5演算値で除することにより、三次データテーブルを生成することができる。この三次データテーブルは、液体粘度値かつインペラ回転数値における吐出流量データテーブルである。
具体的には、図18の回転数値1950rpmについてデータテーブル(二次データテーブル)を用いて、液体粘度値3.7mPa・sかつ回転数値1950rpmにおける吐出流量データテーブル(三次データテーブル、図19)を生成する。
続いて、インペラ回転数値における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)を用いて、モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算する。液体吐出流量の演算は、モータ電流値(もしくはその補正値)と近い、三次データテーブル中の2つのモータ電流値における吐出流量データを用いて演算する。なお、吐出流量演算部58は、モータ電流値(もしくはその補正値)が上記の三次データテーブル中のいずれかの電流値と同じ場合には、当該電流値における吐出流量を算出結果とする。
例えば、モータ電流値(もしくは補正値)X6が、第一電流値Y6と第2電流値Z6間の値である場合、第6演算値:X6/(Y6+Z6)を算出する。そして、三次データテーブル中の第一電流値における吐出流量データと三次データテーブル中の第二電流値における吐出流量データを加算した加算値を生成し、この加算値を上記の第6演算値で除することにより、吐出流量が演算される。
さらに、液体ポンプ装置1(例えば、吐出流量演算部58)は、上記のように生成されたインペラ回転数値かつ液体粘度値における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)を記憶する機能を備えていることが好ましい。記憶機能については、上述した実施例と同じである。
図14に示すように、液体ポンプ装置1に電源が投入され、インペラ回転数値および液体測定データ(具体的には、ヘマトクリット値:Hct)が入力されると、吐出流量の演算(完全演算:ループ1)が開始される。なお、入力された液体測定データが、ヘマトクリット値の場合には、ヘマトクリット値より比重および粘度の算出を行う。そして、比重による補正、温度による補正、モータ特性による補正をデータテーブルの補正により行う場合には、それらの必要な補正を行う。
そして、図15に示すように、データ記憶部60が記憶するデータテーブル群80中の2つの吐出流量データテーブルでありかつインペラ回転数値に近い2つの吐出流量データテーブルを用いて、インペラ回転数値における吐出流量データテーブル(二次データテーブル)86を生成する。
続いて、上記のインペラ回転数値における吐出流量データテーブル(二次データテーブル)86を用いて、液体粘度値(入力もしくは演算値)における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)87を生成する。
続いて、インペラ回転数値かつ液体粘度値における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)を用いて、モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算する。これにより、ループ1は終了となる。
そして、吐出流量は逐次演算される。吐出流量の算出タイミングとしては、流量の平均値を求める際は5秒程度が、リアルタイムに流量波形を求める際は0.01〜0.1秒程度が好適と考える。この実施例の液体ポンプ装置1では、上記のように生成されたインペラ回転数値かつ液体粘度値における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)を記憶する機能を備えている。このため、逐次における吐出流量演算は、図13のフローにより行われる。吐出流量の再演算開始となると、三次データテーブルの記憶の有無を判断し、記憶がない場合には、図14のループ1に移行する。また、インペラ回転数値および液体測定データ(具体的には、ヘマトクリット値:Hct)のいずれかが再入力された場合にも、図14のループ1に移行する。上記の条件に該当しない場合には、ループ2(部分演算処理)に移行する。また、吐出流量の演算に当たり、データテーブルの補正時において補正を行っていない項目(比重による補正、温度による補正、モータ特性による補正)があれば、モータ電流値を補正する。部分演算処理では、記憶しているインペラ回転数値かつ液体粘度値における吐出流量データテーブル(三次データテーブル)のみを用いて、モータ電流測定値もしくはその補正値における吐出流量の演算を行う。このため、二次データテーブルおよび三次データテーブルの生成は行われない。これにより、ループ2は終了となる。
この実施例の液体ポンプ装置1は、液体流入ポート22と液体流出ポート23を有するハウジング20と、ハウジング20内で回転し液体を送液するインペラ21と、インペラ21を回転させるためのモータ34を備える液体ポンプ装置である。そして、液体ポンプ装置1は、モータ電流吐出流量関連データ記憶部(言い換えれば、粘度回転数モータ電流吐出流量関連データテーブル記憶部)60と、液体測定データ入力部(言い換えれば、液体粘度関連測定データ入力部)57と、インペラ回転数入力部もしくはインペラ回転数測定または算出機能と、モータ電流値計測機能と、液体測定データ入力部57に入力もしくは入力された液体測定データにより演算された液体粘度値とインペラ回転数入力部に入力されるもしくはインペラ回転数測定または算出機能より得られるインペラ回転数値とモータ電流値計測機能により得られるモータ電流測定値もしくはその補正値とモータ電流吐出流量関連データ記憶部(データテーブル記憶部)60に記憶されているデータを用いて、液体粘度値およびモータ電流測定値ならびにインペラ回転数値における液体吐出流量を演算する吐出流量演算部58を備えている。
そして、この実施例では、モータ電流吐出流量関連データ記憶部60は、所定インペラ回転数についての異なる複数の液体粘度における複数のモータ電流吐出流量関係データからなる所定回転数関連吐出流量データを異なる複数の所定インペラ回転数について記憶するモータ電流吐出流量関連データ80を記憶部している。
この実施例では、制御機構6のモータ電流吐出流量関連データ記憶部60は、所定インペラ回転数についての異なる複数の液体粘度における複数のモータ電流吐出流量関係データからなる所定回転数関連吐出流量データを異なる複数の所定回転数について記憶している。
具体的には、図20に示すように、複数の異なる回転数についてのデータを各回転数ごとにテーブルを形成するデータテーブル群90の形式で記憶している。つまり、インペラ回転数と粘度とモータ電流と吐出流量に関するデータベースを記憶している。各データテーブルは、例えば、図20に示すように、各回転数ごとに別テーブルとなるとともに、各回転数テーブルには、粘度とモータ電流と吐出流量に関する複数のデータが記憶されている。具体的には、各回転数テーブルには、複数の所定液体粘度および複数の所定吐出流量におけるモータ電流値が記録されている。
また、各データテーブルにおけるデータは、比重1の液体を用いてあらかじめ測定したものである。このため、吐出流量の演算に当たっては、測定もしくは演算された比重が1でない場合には、比重による補正が行われる。よって、液体ポンプ装置は、入力もしくは演算された比重を用いた補正機能を備えていることが好ましい。比重による補正は、データテーブル中のデータを比重により補正すること、また、測定されるモータ電流値を比重により補正することにより行うことができる。データテーブルの比重による補正は、上述した通りである。モータ電流値の比重による補正も、上述した通りである。
また、液体ポンプ装置は、モータ特性による補正機能を備えていることが好ましい。モータ特性による補正は、データテーブル中のデータをモータ特性により補正すること、また、測定されるモータ電流値をモータ特性により補正することにより行うことができる。データテーブルのモータ特性による補正は、上述した通りである。また、モータ電流値のモータ特性による補正も上述した通りである。
吐出流量演算部58は、上記のモータ電流吐出流量関連データ記憶部60に記憶されたデータと、液体粘度関連測定データ入力部(血液パラメータ入力部)57に入力された液体粘度値もしくは入力された液体測定データ(具体的には、ヘマトクリット値)より演算された液体粘度値(以下、「液体粘度値」)と、インペラ回転数入力に入力された回転数値またはインペラ回転数測定もしくはインペラ回転数算出機能より得られるインペラ回転数値と、モータ電流値計測機能により得られるモータ電流測定値とを用いて、インペラ回転数値、液体粘度値およびモータ電流測定値における液体吐出流量を演算する。
具体的には、吐出流量演算部58は、入力されたインペラ回転数値もしくは測定または算出されたインペラ回転数値(以下、「インペラ回転数値)と近い2つの所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータを用いて吐出流量を演算するものである。また、吐出流量演算部58は、インペラ回転数値が、上記所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のいずれかの所定回転数と同じ場合には、当該所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータを用いて吐出流量を演算するものである。さらに、吐出流量演算部58は、インペラ回転数値と近い2つの所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータであり、かつ、当該所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータにおける液体粘度値(液体粘度関連測定データ入力部57に入力された液体粘度値もしくは入力された液体測定データより演算された液体粘度値)と近い2つの液体粘度に関するモータ電流吐出流量関係データを用いて吐出流量を演算するものである。
具体的には、吐出流量演算部58は、インペラ回転数値と近い2つの所定回転数関連吐出流量データ記憶機能(言い換えれば、インペラ回転数値と近い2つの所定回転数関連データテーブル)のデータであり、かつ、当該所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータにおける液体粘度値と近い2つの液体粘度に関するモータ電流吐出流量関係データを用いるものである。
そして、一方の所定回転数関連吐出流量データ中の液体粘度値と近い一方の液体粘度に関するモータ電流吐出流量関連データであってモータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いてモータ電流測定値における吐出流量を比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算するもしくはモータ電流吐出流量関連データがモータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを採択する第一の演算用吐出流量生成機能を備える。
さらに、吐出流量演算部58は、他方の所定回転数関連吐出流量データ中の液体粘度値と近い一方の液体粘度に関するモータ電流吐出流量関連データであってモータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いてモータ電流測定値における吐出流量を比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算するもしくはモータ電流吐出流量関連データがモータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを採択する第三の演算用吐出流量生成機能を備えている。
さらに、吐出流量演算部58は、他方の所定回転数関連吐出流量データ中の液体粘度値と近い他方の液体粘度に関するモータ電流吐出流量関連データであってモータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いてモータ電流測定値における吐出流量を比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算するもしくはモータ電流吐出流量関連データがモータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを採択する第四の演算用吐出流量生成機能を備えている。
上記の第一から第四の各演算用吐出流量生成機能は、インペラ回転数値と近い2つの所定回転数関連データテーブル)のデータを用いるものである。つまり、各演算用吐出流量生成は、インペラ回転数値より低くかつ最も近い所定回転数関連データテーブルと、インペラ回転数値より高くかつ最も近い所定回転数関連データテーブルの2つの所定回転数関連データテーブルのデータを用いて行われる。なお、インペラ回転数値が、記憶する所定回転数関連データテーブルの最も低い所定粘度よりも低い場合および最も高い所定粘度よりも高い場合には、各演算用吐出流量生成は、近い2つの所定回転数関連データテーブルのデータを用いて行われる。
そして、各演算用吐出流量生成は、モータ電流測定値と近く、そのモータ電流測定値より小さくかつ最も近いモータ電流吐出流量関連データとそのモータ電流測定値より大きくかつ最も近いモータ電流吐出流量関連データの両者が存在する場合には、その両者を用いて比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算する。また、モータ電流測定値と近く、そのモータ電流測定値より小さいモータ電流吐出流量関連データもしくはそのモータ電流測定値より大きいモータ電流吐出流量関連データが存在しない場合には、そのモータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いて比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算する。また、モータ電流吐出流量関連データがモータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを第一の演算用吐出流量として採択する。この場合には、演算はされず単に採択となる。
具体的には、吐出流量演算部58は、一方の所定回転数に関する第一の演算用吐出流量値および一方の所定回転数に関する第二の演算用吐出流量値を用いて、比例演算もしくは上記2つの演算用吐出流量値より算出される回帰式より、一方の所定回転数における液体粘度値に関する吐出流量を算出する第五の演算用吐出流量生成機能を有する。
さらに、吐出流量演算部58は、他方の所定回転数に関する第三の演算用吐出流量値および他方の所定回転数に関する第四の演算用吐出流量値を用いて、比例演算もしくは上記2つの演算用吐出流量値より算出される回帰式より、他方の所定回転数における液体粘度値に関する吐出流量を算出する第六の演算用吐出流量生成機能を有する。
そして、吐出流量演算部58は、一方の所定回転数における第五の演算用吐出流量生成機能および他方の所定回転数における第六の演算用吐出流量生成機能により生成される第五および第六の演算用吐出流量を用いて、比例演算もしくは上記2つの演算用吐出流量値より算出される回帰式より、インペラ回転数値、液体粘度値および電流値における吐出流量を演算する機能を備える。
1200,1400,1600,1800,2000,2200,2400[rpm]の各回転数における液体粘度:1,2,3,4,5[mPa・s]
の各々について,流量1,2,3,4,5,6,7,8,9[L/min]
での、流体の比重が1の場合のモータ電流値を実験によって求めておく。
ここで,
Nm=1200+200m[rpm] (m=0,1,2,3,4,5,6)
Vm=m[mPa・s] (m=1,2,3,4,5)
とする。ここでmは正の整数である。
以後、粘度をv,回転数をn,流量をq、モータ電流iとする。
今,粘度v0,回転数n0,モータ電流i0が与えられ,そのときの流量を求めたいとする(粘度と比重は患者の個体差はあるが、同一人の場合、大きく変化することはないので、定期的な検査で測定しておけば、十分な精度が得られる)。
はじめに,この点(v0,n0)を囲んで、隣接する4つのデータ点(流量とモータ電流の関係があらかじめ計測によって求められている点)を求める。
すなわち,mを変化させて,
Nk<n0<Nk+1
を満たすkを求める。
また,粘度についても同様に,
Vj<v0<Vj+1
を満たすjを求める。
これにより,隣接する4つのデータ点は,
(Vj,Nk),(Vj+1,Nk),
(Vj,Nk+1),(Vj+1,Nk+1)
である。この4つの条件での流量とモータ電流の関係が求められている。すなわち、
データ点:
(Qm,Im) m=1,2,・・・,9
があるので,
Im<i0<Im+1
を満たすmを求め,区間[Qm,Qm+1]
で直線近似を用いると(直線近似で必要精度が得られる程度の間隔で、あらかじめデータ点を計測しておく),
(q,i)の関係式は,
i−Im=[(Im+1−Im)/(Qm+1−Qm)](q−Qm)
であるから,
q00:(Vj,Nk,i0)での流量(計算値)
q10:(Vj+1,Nk,i0)での流量(計算値)
q01:(Vj,Nk+1,i0)での流量(計算値)
q11::(Vj+1,Nk+1,i0)での流量(計算値)
を求めることができる。
Nkとi0が等しい(Vj,q00)と(Vj+1,q10)から,
区間[Vj,Vj+1]において直線近似を用いると(v,q)の関係式は,
q−q00={(q10−q00)/(Vj+1−Vj)}(v−Vj)
であるから,v0での流量をq20とすると,
q20={(q10−q00)/(Vj+1−Vj)}(v0−Vj)+q00
となる。同様に,Nk+1とi0が等しい(Vj,q01)と(Vj+1,q11)から,v0での流量をq21とすると,
q21=[(q11−q01)/(Vj+1−Vj)](v0−Vj)+q01
となる。すなわち,
q20:(v0,Nk,i0)での流量(計算値)
q21:(v0,Nk+1,i0)での流量(計算値)
である。
次に区間[Nk,Nk+1]において直線近似を用いると,(n,q)の関係式は,
q−q20=[(q21−q20)/(Nk+1−Nk)](n−Nk)
であるから,最終的に求めたい(v0,n0,i0)の時の流量q0は,
q0=[(q21−q20)/(Nk+1−Nk)](n0−Nk)+q20
となる。
回転数1950[rpm]、粘度3.8[mPa・s]、モータ電流0.28[A](実測電流0.3Aを比重1.07により除した値)のときの流量を求める過程を、図12に示す。計算過程は以下の通りである。記憶部60は、例えば、1200,1400,1600(図21),1800(図22),2000(図23),2200,2400[rpm]の各回転数における液体粘度:1,2,3,4,5[mPa・s]の各々について,流量1,2,3,4,5,6,7,8,9[L/min]での、流体の比重が1の場合のモータ電流値を記憶する。
回転数値:1950rpm,液体粘度値:3.8mPa・s、モータ電流値(もしくは補正値)):0.28Aの条件において隣接するデータ点は以下の4つである。
図22の回転数1800rpmのテーブルの粘度3mPa・sにおける
(0.27A、5L/min:x1,y1)、(0.31A,6L/min:x2,y2)と、
粘度4mPa・sにおける
(0.27A、4L/min:x3,y3)、(0.30A,5L/min:x4,y4)と、
図23の転数2000rpmのテーブルの粘度3mPa・sのデータテーブルにおける
(0.27A、3L/min:x5,y5)、(0.30A,4L/min:x6,y6)と
粘度4mPa・sにおける
(0.26A、2L/min:x7,y7)、(0.29A,3L/min:x8,y8)との
計8点の「電流と流量」の特性から流量を計算する。なお、演算対象のモータ電流値と同じ値のデータをデータテーブルが記憶する場合には、その値を用いるものとなる。このため、最小では、4点のデータが用いられ、最大で上記の8点である。
図22の回転数1800rpmのデータテーブルの粘度3mPa・sにおける(0.27A、5L/min:x1,y1)と(0.31A,6L/min:x2,y2)より、回転数1800rpm,粘度3mPa・s,モータ電流値0.28Aのときの流量を演算すると、((0.28A),1800rpm,3mPa・s,5.25L/min:xa,ya)となり第一の演算用吐出流量が演算される。
同様に、粘度4mPa・sにおける(0.27A、4L/min:x3,y3)と(0.30A,5L/min:x4,y4)より、回転数1800rpm,粘度4mPa・s,モータ電流値0.28Aのときの流量を演算すると、((0.28A),1800rpm,4mPa・s,4.33L/min:xb,yb)となり、第二の演算用吐出流量が演算される。
図23の回転数2000rpmのデータテーブルの粘度3mPa・sにおける(0.27A、3L/min:x5,y5)と(0.30A,4L/min:x6,y6)より、回転数2000rpm,粘度3mPa・s,モータ電流値0.28Aのときの流量を演算すると、((0.28A),2000rpm,3mPa・s,3.33L/min:xc,yc)となり第三の演算用吐出流量が演算される。
同様に、粘度4mPa・sにおける(0.26A、2L/min:x7,y7)と(0.29A,3L/min:x8,y8)より、回転数2000rpm,粘度4mPa・s,モータ電流値0.28Aのときの流量を演算すると、((0.28A),2000rpm,4mPa・s,2.67L/min:xd,yd)となり第四の演算用吐出流量が演算される。
なお、上述したように演算対象のモータ電流値と同じ値のデータをデータテーブルが記憶する場合には、その値を第一ないし四の演算用吐出流量として生成する。
次に、求めたいのは3.8mPa・sのときの流量であるから、第一の演算用吐出流量(1800rpm,3mPa・s,5.25L/min:xa,ya)と第二の演算用吐出流量(1800rpm,4mPa・s,4.33L/min:xb,yb)を用いて、回転数1800rpm、粘度3.8mPa・s、モータ電流値0.28Aのときの流量を演算すると((3.8mPa・s,0.28A),1800rpm,4.51L/min:xe,ye)となり、第五の演算用吐出流量が演算される。
同様に、求めたいのは3.8mPa・sのときの流量であるから、第三の演算用吐出流量(2000rpm,3mPa・s,3.33L/min:xc,yc)と第四の演算用吐出流量(2000rpm,4mPa・s,2.67L/min:xd,yd)を用いて、回転数2000rpm、粘度3.8mPa・s、0.28Aのときの流量を演算すると((3.8mPa・s,0.28A,),2000rpm,2.80L/min:xf,yf)となり、第六の演算用吐出流量が演算される。
最後に、求めたいのは1950rpmのときの流量であるから、第五の演算用吐出流量(1800rpm,4.51L/min:xe,ye)と第六の演算用吐出流量(2000rpm,2.80L/min:xf,yf)を用いて、回転数1950rpm、粘度3.8mPa・s、モータ電流値0.28Aのときの流量を演算すると((3.8mPa・s,0.28A,1950rpm),3.23L/min:xe,ye)となり、吐出流量が演算される。
この場合の吐出流量演算部58は、一方の所定回転数に関する第一の演算用吐出流量値および他方の所定回転数に関する第三の演算用吐出流量値を用いて、比例演算もしくは上記2つの演算用吐出流量値より算出される回帰式よりインペラ回転数値における一方の液体粘度に関する吐出流量を算出する第五の演算用吐出流量生成機能を備える。
さらに、吐出流量演算部58は、一方の所定回転数に関する第二の演算用吐出流量値および他方の所定回転数に関する第四の演算用吐出流量値を用いて、比例演算もしくは上記2つの演算用吐出流量値より算出される回帰式よりインペラ回転数値における他方の液体粘度に関する吐出流量を算出する第六の演算用吐出流量生成機能を備える。
つまり、吐出流量の演算は、上記した演算方法に限られるものではなく、図12の破線に示すように、第一の演算用吐出流量と第三の演算用吐出流量を用いて、回転数1800rpm、粘度3.8mPa・s、モータ電流値0.28Aのときの流量を演算して第五の演算用吐出流量を演算し、第二の演算用吐出流量と第四の演算用吐出流量を用いて、回転数2000rpm、粘度3.8mPa・s、0.28Aのときの流量を演算して第六の演算用吐出流量を演算し、最後の回転数1950mPa・sの時の流量を算出することにより吐出流量を算出してもよい。
上述した具体的な実施例の液体ポンプ装置では、比例計算もしくは直線近似(言い換えれば、直線回帰式)によって簡単なサブルーチンを繰り返すことにより、吐出流量が演算できるため、データ容量および演算のための式等の記憶量が小さくてすみかつ演算処理も容易となる。これにより、携帯用の制御装置の場合にも組込可能でなおかつ、リアルタイムでの表示も容易になる。
そして、吐出流量演算部により演算された吐出流量は、表示部59に表示される。
吐出流量演算器7は、液体測定データ入力部(言い換えれば、血液パラメータ入力部)57、吐出流量演算部58、表示部59、モータ電流吐出流量関連データ記憶部(言い換えれば、粘度回転数モータ電流吐出流量関連データ記憶部)60、電源部62、吐出流量演算器側通信インターフェース89を備える。
液体測定データ入力部(血液パラメータ入力部)57としては、例えば、液体粘度測定値入力部である。好ましくは、図6に示すように、血液粘度測定値入力部と比重入力部を備えることが好ましい。この場合、血液粘度および比重は使用者より採血した血液より外部機器を用いて測定される。
また、液体測定データ入力部(血液パラメータ入力部)57としては、図6の括弧内に示すように、ヘマトクリット値入力部であってもよい。この場合、液体ポンプ装置は、入力されたヘマトクリット値より粘度を演算する粘度演算機能を備えているものとなる。つまり、吐出流量演算部58は、粘度演算機能を備えるものとなる。吐出流量演算部における吐出流量の演算は、上述したいずれの実施例のものであってもよい。
2 液体ポンプ部
3 インペラ回転トルク発生部
4 インペラ位置制御部
5 液体ポンプ装置本体部
6 制御機構
21 インペラ
25 磁性体
31 ロータ
34 モータ
41 電磁石
20 ハウジング
57 液体測定データ入力部
58 吐出流量演算部
59 表示部
60 モータ電流吐出流量関連データ記憶部
Claims (29)
- 液体流入ポートと液体流出ポートを有するハウジングと、前記ハウジング内で回転し液体を送液するインペラと、該インペラを回転させるためのモータを備える液体ポンプ装置であって、
該液体ポンプ装置は、モータ電流吐出流量関連データ記憶部と、液体測定データ入力部と、インペラ回転数入力部もしくはインペラ回転数測定または算出機能と、モータ電流値計測機能と、前記液体測定データ入力部に入力もしくは入力された液体測定データにより演算された液体粘度値と前記インペラ回転数入力部に入力されるもしくはインペラ回転数測定または算出機能より得られるインペラ回転数値とモータ電流値計測機能により得られるモータ電流測定値もしくはその補正値と前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部に記憶されているデータを用いて、前記液体粘度値および前記モータ電流測定値ならびに前記インペラ回転数値における液体吐出流量を演算する吐出流量演算部を備えており、
前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部は、所定液体粘度についての複数のインペラ回転数におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを記憶する所定粘度関連吐出流量データテーブルを異なる液体粘度について記憶しており、
前記吐出流量演算部は、前記データ記憶部が記憶する複数の吐出流量データテーブル中の2つの吐出流量データテーブルでありかつ前記液体粘度値に近い2つの吐出流量データテーブルを用いて、前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを生成し、次いで、当該液体粘度値における吐出流量データテーブルを用いて、前記インペラ回転数値かつ前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを生成する機能を備え、さらに、前記インペラ回転数値かつ前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを用いて、前記モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算する機能を備えていることを特徴とする液体ポンプ装置。 - 前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部は、第一所定液体粘度についての複数のインペラ回転数におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを含む第一所定粘度関連吐出流量データテーブルと、第二所定液体粘度についての複数のインペラ回転数におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを含む第二所定粘度関連吐出流量データテーブルと、第三所定液体粘度についての複数のインペラ回転数におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを含む第三所定粘度関連吐出流量データテーブルを少なくとも記憶している請求項1に記載の液体ポンプ装置。
- 前記各所定粘度関連吐出流量データテーブルは、複数の同じインペラ回転数におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを含むものである請求項2に記載の液体ポンプ装置。
- 前記液体ポンプ装置は、前記インペラ回転数値における吐出流量データテーブルを記憶する機能を備えており、前記液体粘度値もしくは前記インペラ回転数値に変更が生じていない状態において、前記インペラ回転数値における吐出流量データテーブルのみを用いて、前記モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算するものである請求項1ないし3のいずれかに記載のポンプ装置。
- 液体流入ポートと液体流出ポートを有するハウジングと、前記ハウジング内で回転し液体を送液するインペラと、該インペラを回転させるためのモータを備える液体ポンプ装置であって、
該液体ポンプ装置は、モータ電流吐出流量関連データ記憶部と、液体測定データ入力部と、インペラ回転数入力部もしくはインペラ回転数測定または算出機能と、モータ電流値計測機能と、前記液体測定データ入力部に入力もしくは入力された液体測定データにより演算された液体粘度値と前記インペラ回転数入力部に入力されるもしくはインペラ回転数測定または算出機能より得られるインペラ回転数値とモータ電流値計測機能により得られるモータ電流測定値もしくはその補正値と前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部に記憶されているデータを用いて、前記液体粘度値および前記モータ電流測定値ならびに前記インペラ回転数値における液体吐出流量を演算する吐出流量演算部を備えており、
前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部は、所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを記憶する所定回転数関連吐出流量データテーブルを異なるインペラ回転数について記憶しており、
前記吐出流量演算部は、前記データ記憶部が記憶する複数の吐出流量データテーブル中の2つの吐出流量データテーブルでありかつ前記インペラ回転数値に近い2つの吐出流量データテーブルを用いて、前記インペラ回転数値における吐出流量データテーブルを生成し、次いで、当該インペラ回転数値における吐出流量データテーブルを用いて、前記インペラ回転数値かつ前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを生成する機能を備え、さらに、前記インペラ回転数値かつ前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを用いて、前記モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算する機能を備えていることを特徴とする液体ポンプ装置。 - 前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部は、第一所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを含む第一所定回転数関連吐出流量データテーブルと、第二所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを含む第二所定回転数関連吐出流量データテーブルと、第三所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを含む第三所定回転数関連吐出流量データテーブルを少なくとも記憶している請求項5に記載の液体ポンプ装置。
- 前記各所定回転数関連吐出流量データテーブルは、複数の同じ液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関するデータを含むものである請求項6に記載の液体ポンプ装置。
- 前記液体ポンプ装置は、前記液体粘度値における吐出流量データテーブルを記憶する機能を備えており、前記液体粘度値もしくは前記インペラ回転数値に変更が生じていない状態において、前記液体粘度値における吐出流量データテーブルのみを用いて、前記モータ電流測定値もしくはその補正値における液体吐出流量を演算するものである請求項4ないし7のいずれかに記載のポンプ装置。
- 前記液体ポンプ装置は、モータ特性による補正機能を備えており、前記吐出流量データテーブルを当該モータ特性補正機能により補正した補正吐出流量データテーブルを生成する機能を備えている請求項1ないし8のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 液体流入ポートと液体流出ポートを有するハウジングと、前記ハウジング内で回転し液体を送液するインペラと、該インペラを回転させるためのモータを備える液体ポンプ装置であって、該液体ポンプ装置は、所定インペラ回転数についての異なる複数の液体粘度における複数のモータ電流吐出流量関係データからなる所定回転数関連吐出流量データを異なる複数の所定インペラ回転数について記憶するモータ電流吐出流量関連データ記憶部と、液体測定データ入力部と、インペラ回転数入力部またはインペラ回転数測定もしくは算出機能と、モータ電流値計測機能と、前記液体測定データ入力部に入力もしくは入力された液体測定データにより演算された液体粘度値と前記インペラ回転数入力部に入力またはインペラ回転数測定もしくは算出機能より得られるインペラ回転数値とモータ電流値計測機能により得られるモータ電流測定値もしくはその補正値と前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部に記憶されているデータを用いて、前記液体粘度値および前記モータ電流測定値ならびに前記インペラ回転数値における液体吐出流量を演算する吐出流量演算部を備えていることを特徴とする液体ポンプ装置。
- 前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部は、第一の所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを記憶する第一所定回転数関連吐出流量データ記憶機能と、第二の所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを記憶する第二所定回転数関連吐出流量データ記憶機能と、第三の所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを記憶する第三所定回転数関連吐出流量データ記憶機能を少なくとも備えている請求項10に記載の液体ポンプ装置。
- 前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部は、第四の所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを記憶する第四所定回転数関連吐出流量データ記憶機能を備えている請求項11に記載の液体ポンプ装置。
- 前記モータ電流吐出流量関連データ記憶部は、第五の所定インペラ回転数についての複数の液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを記憶する第五所定回転数関連吐出流量データ記憶機能を備えている請求項12に記載の液体ポンプ装置。
- 前記各所定回転数関連吐出流量データ記憶機能に記憶されているデータは、複数の同じ液体粘度におけるモータ電流と吐出流量に関する複数のデータを記憶している請求項10ないし13のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記吐出流量演算部は、インペラ回転数値と近い2つの所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータを用いて吐出流量を演算するものである請求項10ないし14のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記吐出流量演算部は、インペラ回転数値が上記所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のいずれかの所定回転数と同じ場合には、当該所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータを用いて吐出流量を演算するものである請求項10ないし14のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記吐出流量演算部は、インペラ回転数値と近い2つの所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータであり、かつ、当該所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータにおける前記液体粘度値と近い2つの液体粘度に関するモータ電流吐出流量関係データを用いて吐出流量を演算するものである請求項10ないし14のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記吐出流量演算部は、前記インペラ回転数値と近い2つの前記所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータであり、かつ、当該所定回転数関連吐出流量データ記憶機能のデータにおける前記液体粘度値と近い2つの液体粘度に関するモータ電流吐出流量関係データを用いるものであり、
一方の所定回転数関連吐出流量データ中の前記液体粘度値と近い一方の液体粘度に関するモータ電流吐出流量関連データであって前記モータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いて前記モータ電流測定値における吐出流量を比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算するもしくは前記モータ電流吐出流量関連データが前記モータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを採択する第一の演算用吐出流量生成機能と、
前記一方の所定回転数関連吐出流量データ中の前記液体粘度値と近い他方の液体粘度に関するモータ電流吐出流量関連データであって前記モータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いて前記モータ電流測定値における吐出流量を比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算するもしくは前記モータ電流吐出流量関連データが前記モータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを採択する第二の演算用吐出流量生成機能と、
他方の所定回転数関連吐出流量データ中の前記液体粘度値と近い前記一方の液体粘度に関するモータ電流吐出流量関連データであって前記モータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いて前記モータ電流測定値における吐出流量を比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算するもしくは前記モータ電流吐出流量関連データが前記モータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを採択する第三の演算用吐出流量生成機能と、
前記他方の所定回転数関連吐出流量データ中の前記液体粘度値と近い前記他方の液体粘度に関するモータ電流吐出流量関連データであって前記モータ電流測定値と近い2つのモータ電流吐出流量関連データを用いて前記モータ電流測定値における吐出流量を比例演算もしくは上記2つのモータ電流吐出流量関連データより算出される回帰式より演算するもしくは前記モータ電流吐出流量関連データが前記モータ電流測定値と同じモータ電流値に関する吐出流量データを記憶する場合には当該吐出流量データを採択する第四の演算用吐出流量生成機能とを備え、
上記第一ないし第四の演算用吐出流量生成機能により生成される第一ないし第四の演算用吐出流量を用いて、前記インペラ回転数値、前記液体粘度値および前記モータ電流測定値における吐出流量を演算するものである請求項10ないし17のいずれかに記載の液体ポンプ装置。 - 前記吐出流量演算部は、前記一方の所定回転数に関する前記第一の演算用吐出流量値および前記他方の所定回転数に関する前記第三の演算用吐出流量値を用いて、前記回転数値における前記一方の液体粘度に関する吐出流量を算出する第五の演算用吐出流量生成機能と、前記一方の所定回転数に関する前記第二の演算用吐出流量値および前記他方の所定回転数に関する前記第四の演算用吐出流量値を用いて、前記回転数値における前記他方の液体粘度に関する吐出流量を算出する第六の演算用吐出流量生成機能と、前記一方の液体粘度に関する第五の演算用吐出流量生成機能および前記他方の液体粘度に関する前記第六の演算用吐出流量生成機能により生成される第五および第六の演算用吐出流量を用いて、前記インペラ回転数値および前記液体粘度値における吐出流量を演算するものである請求項18に記載の液体ポンプ装置。
- 前記吐出流量演算部は、前記一方の所定回転数に関する前記第一の演算用吐出流量値および前記一方の所定回転数に関する前記第二の演算用吐出流量値を用いて、前記一方の所定回転数における前記液体粘度値に関する吐出流量を算出する第五の演算用吐出流量生成機能と、前記他方の所定回転数に関する前記第三の演算用吐出流量値および前記他方の所定回転数に関する前記第四の演算用吐出流量値を用いて、前記他方の所定回転数における前記液体粘度値に関する吐出流量を算出する第六の演算用吐出流量生成機能と、前記一方の所定粘度における第五の演算用吐出流量生成機能および前記他方の所定粘度における前記第六の演算用吐出流量生成機能により生成される第五および第六の演算用吐出流量を用いて、前記インペラ回転数値および前記液体粘度値における吐出流量を演算するものである請求項18に記載の液体ポンプ装置。
- 前記液体ポンプ装置は、遠心式液体ポンプ装置であり、前記インペラは、前記ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するものである請求項1ないし20のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記液体ポンプ装置は、液体流入ポートと液体流出ポートを有するハウジングと、内部に磁性体を備え、前記ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するインペラを有する遠心式液体ポンプ部と、前記遠心式液体ポンプ部の前記インペラの磁性体を吸引するための磁石を備えるロータと、該ロータを回転させるモータを備えるインペラ回転トルク発生部と、電磁石を備えるインペラ位置制御部とを備え、前記ハウジングに対して前記インペラが非接触状態にて回転するものである請求項1ないし20のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記液体測定データ入力部は、液体粘度測定値入力部であり、前記液体粘度値は、液体粘度測定値である請求項1ないし22のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記液体測定データ入力部は、ヘマトクリット値入力部であり、前記液体ポンプ装置は、入力されたヘマトクリット値より粘度を演算する粘度演算機能を備えている請求項1ないし23のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記液体測定データ入力部は、ヘマトクリット値入力部であり、前記液体ポンプ装置は 入力されたヘマトクリット値より粘度を演算する粘度演算機能および比重を演算する比重演算機能を備えている請求項1ないし24のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記液体ポンプ装置は、比重入力部もしくは比重演算機能と、前記モータ電流測定値を該比重入力部により入力されたもしくは前記比重演算機能により演算された比重を用いて補正した値をモータ電流測定値とするモータ電流測定値補正機能を備えている請求項1ないし25のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記液体ポンプ装置は、比重入力部もしくは比重演算機能と、前記モータ電流測定値を該比重入力部により入力されたもしくは前記比重演算機能により演算された比重を用いて、モータ電流吐出流量関連データ記憶部に記憶されているデータを補正するデータ補正機能を備えている請求項1ないし26のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記液体ポンプ装置は、比重入力部もしくは比重演算機能と、前記モータ電流測定値を該比重入力部により入力されたもしくは前記比重演算機能により演算された比重を用いて、前記吐出流量データテーブルを補正した補正吐出流量データテーブルを生成する機能を備えている請求項1ないし9のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
- 前記液体ポンプ装置は、モータ特性による補正機能を備えており、前記モータ電流測定値を当該モータ特性補正機能により補正した値をモータ電流測定値とするモータ電流測定値補正機能を備えている請求項1ないし28のいずれかに記載の液体ポンプ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003281362A JP4004440B2 (ja) | 2003-07-28 | 2003-07-28 | 液体ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003281362A JP4004440B2 (ja) | 2003-07-28 | 2003-07-28 | 液体ポンプ装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005048660A JP2005048660A (ja) | 2005-02-24 |
JP2005048660A5 JP2005048660A5 (ja) | 2006-08-31 |
JP4004440B2 true JP4004440B2 (ja) | 2007-11-07 |
Family
ID=34266891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003281362A Expired - Fee Related JP4004440B2 (ja) | 2003-07-28 | 2003-07-28 | 液体ポンプ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4004440B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4521547B2 (ja) * | 2004-04-15 | 2010-08-11 | 株式会社サンメディカル技術研究所 | 血液ポンプの流量推定装置 |
JP4787526B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-10-05 | テルモ株式会社 | 血液ポンプ装置 |
JP2013256867A (ja) * | 2012-06-11 | 2013-12-26 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 給水システム |
CN115814262A (zh) | 2017-06-09 | 2023-03-21 | 阿比奥梅德公司 | 用于调节血液泵支持的对心脏参数的确定 |
EP3508230A1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-07-10 | Abiomed Europe GmbH | Method and apparatus for calibration and use in estimating blood flow in an intravascular blood pump |
CN112483426B (zh) * | 2019-09-12 | 2022-06-28 | 杭州三花研究院有限公司 | 一种控制方法、油泵以及控制系统 |
-
2003
- 2003-07-28 JP JP2003281362A patent/JP4004440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005048660A (ja) | 2005-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4004296B2 (ja) | 遠心式液体ポンプ装置 | |
EP2030641B1 (en) | Blood pump system | |
JPH1176394A (ja) | 遠心式液体ポンプ装置 | |
CN109562213B (zh) | 抽吸检测方法和设备 | |
US6129660A (en) | Method of controlling blood pump | |
JP2011185190A (ja) | 制御装置一体型モータポンプ | |
JP4004440B2 (ja) | 液体ポンプ装置 | |
JP2003062065A (ja) | 遠心ポンプ駆動装置 | |
US20190343999A1 (en) | Axial pump pressure algorithm with field oriented control | |
CN107530479B (zh) | 泵结构和操作流体泵的方法 | |
KR101857343B1 (ko) | 터빈식 유량 제어 장치 | |
US11959497B2 (en) | Method for determining operational parameters of a blood pump | |
US10660999B2 (en) | Pump, and method for operating a pump for fluids | |
JPH08270595A (ja) | 磁気浮上型ポンプ | |
JP4787526B2 (ja) | 血液ポンプ装置 | |
JP4554740B2 (ja) | 遠心式血液ポンプ装置 | |
JP2000102605A (ja) | 遠心型血液ポンプ | |
KR20210138561A (ko) | 속도 변화를 사용하는 lvad 환자의 고혈압의 검출 | |
JP2006280573A (ja) | 血液ポンプ装置 | |
JP5817062B2 (ja) | 磁気ポンプ | |
JP2004211579A (ja) | 液体ポンプ装置 | |
JP6357717B2 (ja) | 動圧軸受ポンプシステム、動圧軸受ポンプユニットの駆動制御装置、及び動圧軸受ポンプユニットの駆動制御方法 | |
JP4651157B2 (ja) | 磁気浮上型ポンプおよびその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060714 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060714 |
|
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: 20070724 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070821 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4004440 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110831 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120831 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130831 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
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 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |