JP5857497B2 - 流体輸送装置及び流体輸送方法 - Google Patents
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Description
このような流体輸送装置によれば、電池の残量が少なくても、液体の輸送を継続することができる。
このような流体輸送方法によれば、電池の残量が少なくても、液体の輸送を継続することができる。
<装置の構成>
図1は、流体輸送装置1の概略構成を説明するための平面図である。図2は、図1のA−A断面の概略図である。
図6Aは、高精度モードの説明図である。グラフの横軸は時間であり、縦軸は輸送された液量である。
高精度モードは、単位時間当たりに所定の回転量ずつローター22を回転させて、微量の液体を輸送する輸送方式である。ここでは、高精度モードのときには、1分間毎にローター22を30度ずつ回転させて、微量の液体を輸送する。この場合、制御部50は、1分間毎に第2検出部42が第2マーカーを1回検出するように、圧電アクチュエーター21への駆動信号の印加を間欠的に行うことになる。言い換えると、制御部50は、第2検出部42が第2マーカーを1回検出するまで圧電アクチュエーター21に駆動信号を印加し、第2検出部42が第2マーカーを検出した後には、駆動信号の印加開始から1分間経過するまでの間、駆動信号の印加を停止する。
そこで、本実施形態では、制御部50は、電池3の残量が少ないときには、高精度モードを行わず、次に説明する高効率モードを行う。
前述の流体輸送装置1を用いて、糖尿病患者に対してインスリン薬液を投与することが可能である。図9は、インスリン薬液を投与する流体輸送装置1のフロー図である。
圧電アクチュエーター21は、矩形状の振動体に接着した圧電素子に駆動信号を印加させて、振動体を振動させている。このため、振動体の共振周波数に相当する周波数の駆動信号を圧電素子に印加させることになる。但し、圧電アクチュエーター21の共振周波数は、周囲の温度や負荷などの影響によって変動することがある。そこで、所定の帯域で駆動信号の周波数をスイープ(変化)させて、確実に圧電アクチュエーター21を駆動させることが考えられる。
図12は、カム2の回転量と、累積輸送量との関係のグラフである。このグラフは、カム2の或る位置(基準位置)を0度とし、基準位置からのカム2の回転量に対する輸送量の累積を測定したものである。
このように、カム2を回転させたときに、回転量に応じた量の液体が輸送される場合と、液体が輸送されない場合と、液体が逆流する場合とがある。この結果、図12に示すように、カム2の回転量に対する液体の輸送量は、カム2の回転位置に応じて異なることになる。例えばカム2を45度回転させて液体を輸送する場合には、図12の基準位置0度から45度まで回転させたときの輸送量(約1.2μl)と、45度から90度まで回転させたときの輸送量(約0.3μl)とでは、異なることになる。その一方、カム2を90度回転させて液体を輸送する場合には、カム2がどの位置であっても、ほぼ等量(約1.5μl)にて液体が輸送されることになる。
上記の実施形態は、主として流体輸送装置について記載されているが、その中には、流体輸送方法、プログラム、プログラムを記憶した記憶媒体等の開示が含まれていることは言うまでもない。
11 リザーバー、12 チューブ、
13 フィンガー、13A 軸部、13B 押圧部、
20 駆動機構、21 圧電アクチュエーター、21A 凸部、
22 ローター、22A 検出板、
23 減速伝達機構、
24 カム歯車、25 伝達車、26 ローターピニオン、
30 ケース、31 上蓋、32 ベース、33 チューブ案内壁、
40 検出部、41 第1検出部、42 第2検出部、
50 制御部、51 カウンター、52 記憶部、53 演算部、
54 ドライバー、55 残量検出部
Claims (8)
- 流体を輸送する力を発生させる駆動機構であって、振動する振動体と、前記振動体の振動に応じて駆動されて運動する被駆動体と、
前記振動体を駆動するための電力を供給する電池と、
前記振動体の振動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電池に残存する前記電力の残量が所定量以上あると判断したとき、単位時間当たりに所定の駆動量ずつ前記被駆動体を駆動する第1モードにて、前記振動体を振動させ、
前記残量が前記所定量よりも少ないと判断したとき、前記単位時間よりも長い時間毎に前記所定の駆動量よりも多い駆動量ずつ前記被駆動体を駆動する第2モードにて、前記振動体を振動させることを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項1に記載の流体輸送装置であって、
前記第2モードでは、前記被駆動体が定速の運動に達するまで駆動されることを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項2に記載の流体輸送装置であって、
前記第1モードで所定量の前記流体を輸送する場合に前記被駆動体が定速で運動している時間より、前記第2モードで前記所定量の前記流体を輸送する場合に前記被駆動体が定速で運動している時間のほうが長いことを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の流体輸送装置であって、
流体を輸送するためのチューブと、
前記チューブに沿って設けられ、前記被駆動体の運動が伝達され、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、
を備え、
前記第1モードにて前記振動体を振動させる際に、前記制御部は輸送量が変化しない定常期間、または流体が逆流する逆流期間を短縮するように、前記振動体を振動させることを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項4に記載の流体輸送装置であって、
前記第2モードにて前記振動体を振動させる際に、前記制御部は、輸送前後の前記複数のフィンガーの押圧状態が同じになるように、前記振動体を振動させることを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の流体輸送装置であって、
前記振動体は圧電素子により振動することを特徴とする流体輸送装置。 - 請求項1〜6のいずれかに記載の流体輸送装置であって、
前記電池の端子間電圧を検出することによって前記残量を検出することを特徴とする流体輸送装置。 - 流体を輸送する力を発生させる駆動機構であって、振動する振動体と、前記振動体の振動に応じて駆動されて運動する被駆動体と、
前記振動体を駆動するための電力を供給する電池と、
を用いた流体輸送方法であって、
前記電池に残存する前記電力の残量が所定量以上あると判断したとき、単位時間当たりに所定の駆動量ずつ前記被駆動体を駆動する第1モードにて、前記振動体を振動させ、
前記残量が前記所定量よりも少ないと判断したとき、前記単位時間よりも長い時間毎に前記所定の駆動量よりも多い駆動量ずつ前記被駆動体を駆動する第2モードにて、前記振動体を振動させることを特徴とする流体輸送方法。
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