JP6665940B2 - Fluid control device - Google Patents

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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids

Description

本発明は、例えば陽性気道圧(PAP:Positive Airway Pressure)のために用いられる流体制御装置に関する。   The present invention relates to a fluid control device used, for example, for positive airway pressure (PAP).

従来、閉塞性睡眠時無呼吸症候群(OSA)などの睡眠関連の障害の治療用として、例えば、持続陽性気道圧(CPAP:Continuous Positive Airway Pressure)装置(以下、CPAP装置)等の流体制御装置が用いられる。例えばCPAP装置は、ファンを内蔵した装置本体を有し、患者の顔に装着されたマスクに装置本体から気体(例えば空気)を一定の圧力で供給する。   BACKGROUND ART Conventionally, for treatment of sleep-related disorders such as obstructive sleep apnea syndrome (OSA), for example, a fluid control device such as a continuous positive airway pressure (CPAP) device (hereinafter, a CPAP device) has been used. Used. For example, a CPAP device has a device main body with a built-in fan, and supplies a gas (for example, air) from the device main body to a mask mounted on a patient's face at a constant pressure.

ところで、常時一定の圧力にて気体を供給すると、呼気状態、つまり息を吐くときにも一定の圧力の気体が供給されるため、患者が息苦しさを感じる場合がある。このため、流体の圧力を低下させる方法が各種提案されている。例えば、ファンの回転数を制御する方法や、装置の入り口を開閉したり開口度を制御したりする方法(例えば、特許文献1,2参照)がある。   By the way, if the gas is always supplied at a constant pressure, the gas at a constant pressure is supplied even in the expiration state, that is, even when exhaling, so that the patient may feel breathless. For this reason, various methods for reducing the pressure of the fluid have been proposed. For example, there are a method of controlling the number of revolutions of a fan, a method of opening and closing an entrance of the device, and a method of controlling an opening degree (for example, see Patent Documents 1 and 2).

特表平11−514259号公報Japanese Patent Publication No. 11-514259 特表2013−523195号公報JP-T-2013-523195 Gazette

ところで、上記の流体の圧力は、短時間で低下させることが求められる。このため、ファンの回転数を制御する方法では、ファンの駆動部として利用されるモータを大きく加減速する必要があり消費電力が増大するという問題がある。また、入り口を開閉したり入り口の開口度を制御したりするものでは、筺体内部の空気の密度が低下し、筐体の内部圧力が低下するため、次に気体を供給するときに所望の圧力を得るのに時間がかかり、応答性が悪いという問題がある。   Meanwhile, it is required that the pressure of the fluid be reduced in a short time. For this reason, in the method of controlling the number of rotations of the fan, it is necessary to greatly accelerate and decelerate the motor used as the drive unit of the fan, and there is a problem that power consumption increases. In the case of opening and closing the entrance and controlling the degree of opening of the entrance, the density of the air inside the housing decreases, and the internal pressure of the housing decreases. It takes a long time to obtain the response, and the response is poor.

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、流体の圧力の制御性のよい流体制御装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fluid control device having good controllability of fluid pressure.

上記課題を解決する流体制御装置は、ファンと、前記ファンを回転駆動する駆動部と、前記駆動部を介して前記ファンの駆動を制御する駆動制御部と、前記ファンを収容し、前記ファンの回転駆動によって外部から流体を吸入する吸気部と、前記ファンの回転駆動によって前記流体を外部へ吐出する吐出部と、を有するファンケースと、前記吐出部を開閉する開閉部と、前記開閉部を制御する開閉制御部と、前記ファンケースの内部の圧力を測定する圧力測定部を有し、前記駆動制御部は、前記圧力測定部の測定結果に基づいて前記ファンケースの内部の圧力を一定とするように前記駆動部を介して前記ファンの回転を制御する。 A fluid control device that solves the above problem includes a fan, a driving unit that rotationally drives the fan, a driving control unit that controls driving of the fan via the driving unit, and a housing that houses the fan, A fan case having an intake unit that sucks fluid from the outside by rotation drive, and a discharge unit that discharges the fluid to the outside by rotation drive of the fan, a switch unit that opens and closes the discharge unit, and the switch unit. a switching control section which controls, have a pressure measuring unit that measures the pressure inside of the fan case, the drive control unit includes a constant pressure inside of the fan casing on the basis of the measurement result of the pressure measuring unit The rotation of the fan is controlled via the drive unit in such a manner as to perform the operation.

この構成によれば、開閉部の開閉によって、吐出部から外部へ吐出する流体の圧力を、容易に変更することができる。また、開閉部を開閉によって流体の圧力を変更するため、例えばファンの回転数を調整する場合と比べ、短時間で圧力を変更することができる。また、開閉部の開閉による消費電力は、モータを加減速するときの消費電力よりも小さい、つまりファンの回転数の増減する場合と比べて開閉部の消費電力が少ないため、流体制御装置の消費電力の増加が抑制される。また、吸入口の開口度を調整する従来構成と比べ、本構成は吸入口の開口度を検出するセンサ等を必要としないため、コストの上昇が抑制される。また、測定した圧力によってファンの回転を制御し、ファンケースの内部の圧力を一定とすることで、開閉部が閉塞状態から開口状態に切り替わった際に速やかに吐出部から一定の圧力の流体を供給することができるため、流体制御装置の応答性が向上する。 According to this configuration, the pressure of the fluid discharged from the discharge unit to the outside can be easily changed by opening and closing the opening and closing unit. In addition, since the pressure of the fluid is changed by opening and closing the opening and closing unit, the pressure can be changed in a shorter time than when, for example, adjusting the rotation speed of the fan. Further, the power consumption by opening and closing the opening and closing unit is smaller than the power consumption when accelerating and decelerating the motor. An increase in power is suppressed. Further, as compared with the conventional configuration in which the opening degree of the suction port is adjusted, the present configuration does not require a sensor or the like for detecting the opening degree of the suction port, thereby suppressing an increase in cost. In addition, by controlling the rotation of the fan by the measured pressure and keeping the pressure inside the fan case constant, when the opening / closing section is switched from the closed state to the open state, a fluid of a constant pressure is quickly discharged from the discharge section. Since the fluid can be supplied, the responsiveness of the fluid control device is improved.

上記の流体制御装置において、前記開閉制御部は、前記開閉部より吐出口側において測定した前記流体の圧力又は前記流体の流量に基づいて、前記開閉部を制御して前記吐出部の開口度合いを調整することが好ましい。   In the above fluid control device, the opening / closing control unit controls the opening / closing unit based on a pressure of the fluid or a flow rate of the fluid measured on a discharge port side of the opening / closing unit, and adjusts an opening degree of the discharge unit. Adjustment is preferred.

開閉部より吐出側における流体の圧力又は流量は、吐出側における負荷に応じて変化する。その変化に基づいて開閉部を制御する、つまり負荷の変化に応じて吐出部を開口または閉塞することで、流体の吐出圧の調整を行うことができる。   The pressure or the flow rate of the fluid on the discharge side from the opening / closing section changes according to the load on the discharge side. By controlling the opening / closing unit based on the change, that is, by opening or closing the discharge unit according to the change in load, the discharge pressure of the fluid can be adjusted.

上記の流体制御装置において、前記開閉制御部は、前記開閉部より吸入口側において測定した前記流体の圧力と、前記流体の流量と、前記駆動部に流れる電流量とのいずれか1つに基づいて、前記開閉部を制御することが好ましい。   In the above-described fluid control device, the opening / closing control unit may be configured to perform a control based on any one of a pressure of the fluid measured on a suction port side of the opening / closing unit, a flow rate of the fluid, and an amount of current flowing through the driving unit. It is preferable to control the opening / closing unit.

吐出する流体に対する負荷が変化した場合、その負荷によって、流体の圧力、流体の流量、駆動部に流れる電流量が変化する。その変化に基づいて開閉部を制御する、つまり吐出する流体に対する負荷の変化に応じて吐出部を閉塞することで、吐出する流体の圧力を低下させることができる。   When the load on the fluid to be discharged changes, the load changes the pressure of the fluid, the flow rate of the fluid, and the amount of current flowing through the drive unit. The pressure of the fluid to be discharged can be reduced by controlling the opening / closing unit based on the change, that is, by closing the discharge unit according to a change in the load on the fluid to be discharged.

上記の流体制御装置は、陽性気道圧のために用いられる流体制御装置であって、前記開閉制御部は、呼気と吸気とを判定し、呼気と判定したときに前記吐出部を閉塞し、吸気と判定したときに前記吐出部を開口することが好ましい。   The above-described fluid control device is a fluid control device used for positive airway pressure, wherein the opening / closing control unit determines expiration and inspiration, and closes the discharge unit when it is determined to be exhalation. It is preferable to open the ejection part when it is determined that

この構成によれば、呼気と判定したときに吐出部を閉塞することで、呼気状態における負荷を低減することができる。また、吸気と判定したときに吐出部を開口することで、流体を供給することができる。   According to this configuration, the load in the exhalation state can be reduced by closing the discharge unit when it is determined that the exhalation is performed. In addition, the fluid can be supplied by opening the discharge unit when it is determined that the intake is performed.

本発明のいくつかの態様によれば、流体の圧力の制御性のよい流体制御装置を提供することができる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a fluid control device with good controllability of fluid pressure.

(a)は流体制御装置の側断面図、(b)は流体制御装置の平断面図。(A) is a sectional side view of the fluid control device, and (b) is a plan sectional view of the fluid control device. 流体制御装置の使用状態を示す概略図。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a use state of the fluid control device. 流体制御装置の電気的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the fluid control device. 流体制御装置による制御方法を説明するためのブロック図。FIG. 3 is a block diagram for describing a control method by the fluid control device. 開閉部の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of an opening / closing part. (a)は別の流体制御装置の側断面図、(b)は別の流体制御装置の平断面図。(A) is a side sectional view of another fluid control device, and (b) is a plan sectional view of another fluid control device. 別の開閉部を示す断面図。Sectional drawing which shows another opening / closing part. 別の流体制御装置の側断面図。FIG. 6 is a side sectional view of another fluid control device. 別の流体制御装置の側断面図。FIG. 6 is a side sectional view of another fluid control device.

以下、一実施形態を説明する。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。
Hereinafter, an embodiment will be described.
In addition, the accompanying drawings may show components in an enlarged manner for easy understanding. The dimensional proportions of the components may differ from the actual ones or from those in another drawing. In the cross-sectional views, some components are not hatched in some cases for easy understanding.

図2に示すように、流体制御装置10は、例えば陽性気道圧(PAP:Positive Airway Pressure)装置として用いられる。流体制御装置10は、チューブ61を介してマスク62に接続される。マスク62は、患者63の顔に装着される。流体制御装置10は、チューブ61とマスク62を介して患者63に所望の圧力の気体(例えば空気)を供給する。また、流体制御装置10は、患者63の状態(例えば呼気時)を推定し、その推定したタイミングで患者63に供給する気体の圧力を制御する。   As shown in FIG. 2, the fluid control device 10 is used, for example, as a positive airway pressure (PAP) device. The fluid control device 10 is connected to a mask 62 via a tube 61. The mask 62 is worn on the face of the patient 63. The fluid control device 10 supplies gas (for example, air) at a desired pressure to the patient 63 via the tube 61 and the mask 62. Further, the fluid control device 10 estimates the state of the patient 63 (for example, at the time of exhalation), and controls the pressure of gas supplied to the patient 63 at the estimated timing.

流体制御装置10は、筐体11と、筐体11の上面に配置された表示部12と操作部13とを備えている。流体制御装置10は、設定値を含む各種情報を表示部12に表示する。また、流体制御装置10は、操作部13の操作に基づいて、設定値を含む各種情報を設定する。設定値は、供給する気体の基準圧力値、気体の流量値を含む。   The fluid control device 10 includes a housing 11, a display unit 12 and an operation unit 13 arranged on an upper surface of the housing 11. The fluid control device 10 displays various information including the set value on the display unit 12. Further, the fluid control device 10 sets various information including a set value based on the operation of the operation unit 13. The set values include a reference pressure value of the supplied gas and a flow rate value of the gas.

流体制御装置10は、マスク62が装着された患者63の状態(呼気、吸気)を検出する。そして、流体制御装置10は、吸気状態のとき、基準圧力値にて気体を供給する。基準圧力値は、例えば医師により指定される。基準圧力値は、例えば1000[Pa]である。そして、流体制御装置10は、呼気状態のとき気体の供給を停止する。患者が呼気状態であるときに、気体の供給を停止することで、患者63における息苦しさを低減することができる。   The fluid control device 10 detects the state (expiration, inspiration) of the patient 63 on which the mask 62 is mounted. Then, the fluid control device 10 supplies gas at the reference pressure value in the intake state. The reference pressure value is specified, for example, by a doctor. The reference pressure value is, for example, 1000 [Pa]. Then, the fluid control device 10 stops supplying the gas when in the exhalation state. By stopping the supply of gas when the patient is in the exhalation state, the difficulty in breathing in the patient 63 can be reduced.

図1(a)及び図1(b)に示すように、流体制御装置10は、筐体11と、筐体11に内設されたファンユニット20及び制御ユニット30を有している。筐体11は、気体を吸入する吸入口14と、吸入した気体を吐出する吐出口15とを有している。吐出口15には、図2に示すチューブ61が連結される。筐体11の内部は、立設された区画壁16によって区画された送風室17と制御室18とを有している。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the fluid control device 10 has a housing 11, a fan unit 20 and a control unit 30 provided in the housing 11. The housing 11 has a suction port 14 for sucking gas and a discharge port 15 for discharging the sucked gas. The tube 61 shown in FIG. 2 is connected to the discharge port 15. The inside of the housing 11 has a blower room 17 and a control room 18 partitioned by a partition wall 16 that is erected.

図1(b)に示すように、送風室17にはファンユニット20が配設されている。ファンユニット20は、ファンケース21と、ファンケース21に収容されたファン22と、ファン22を駆動する駆動部としてのモータ23とを有している。   As shown in FIG. 1B, a fan unit 20 is provided in the blower chamber 17. The fan unit 20 has a fan case 21, a fan 22 housed in the fan case 21, and a motor 23 as a driving unit for driving the fan 22.

ファンケース21は、下方に開口する吸入口21aと、側面に突出する排出路21bとを有している。ファンケース21の排出路21bは、筐体11の吐出口15と連通している。モータ23はファンケース21の上面に取着され、そのモータ23の回転軸23aはファンケース21内に挿入されている。ファン22は、モータ23の回転軸23aに取着されている。   The fan case 21 has a suction port 21a that opens downward and a discharge path 21b that protrudes from the side. The discharge path 21 b of the fan case 21 communicates with the discharge port 15 of the housing 11. The motor 23 is mounted on the upper surface of the fan case 21, and the rotation shaft 23 a of the motor 23 is inserted into the fan case 21. The fan 22 is attached to a rotation shaft 23a of the motor 23.

ファン22は例えば遠心ファンである。モータ23によってファン22が回転駆動されると、図1(a)に矢印にて示すように気体が吸入口14から送風室17の内部へと取り込まれる。更に、矢印にて示すように、気体は、送風室17内から吸入口21aを介してファンケース21の内部へと吸入される。そして、ファンケース21内部の気体は、排出路21bから吐出される。その吐出される気体は、筐体11の吐出口15から、図2に示すチューブ61及びマスク62を介して患者63へと送られる。   The fan 22 is, for example, a centrifugal fan. When the fan 22 is driven to rotate by the motor 23, gas is taken into the blower chamber 17 from the suction port 14 as shown by an arrow in FIG. Further, as indicated by the arrow, the gas is sucked into the fan case 21 from the inside of the blower chamber 17 through the suction port 21a. Then, the gas inside the fan case 21 is discharged from the discharge path 21b. The discharged gas is sent from the discharge port 15 of the housing 11 to the patient 63 via the tube 61 and the mask 62 shown in FIG.

排出路21bには、この排出路21bを開閉する開閉部40が配設されている。図5の例では、開閉部40は、排出路21bを閉塞するシャッタ42と、シャッタ42を駆動するシャッタ駆動部(例えばソレノイド43)とを有している。開閉部40によって排出路21bを閉塞することで、外部への気体の供給が停止される。また、開閉部40によって排出路21bを開口することで、所望の圧力の気体が外部へ供給される。   An opening / closing unit 40 that opens and closes the discharge path 21b is provided in the discharge path 21b. In the example of FIG. 5, the opening / closing unit 40 includes a shutter 42 that closes the discharge path 21b, and a shutter driving unit (for example, a solenoid 43) that drives the shutter 42. By closing the discharge path 21b by the opening / closing section 40, the supply of gas to the outside is stopped. In addition, by opening the discharge path 21b by the opening / closing section 40, gas at a desired pressure is supplied to the outside.

制御室18には制御ユニット30が配設されている。制御ユニット30は、例えば、回路基板と、回路基板に実装された複数の電子部品とを含む。制御ユニット30は、後述する各種センサによる測定結果に基づいてファン22を回転駆動する。また、制御ユニット30は、各種センサによる測定結果に基づいて、患者63の状態(呼気、吸気)を判定する。そして、制御ユニット30は、判定した患者63の状態に基づいて、排出路21bに配設された開閉部40を制御し、排出路21bを開閉する。   A control unit 30 is provided in the control room 18. The control unit 30 includes, for example, a circuit board and a plurality of electronic components mounted on the circuit board. The control unit 30 rotationally drives the fan 22 based on measurement results by various sensors described later. Further, the control unit 30 determines the state (expiration, inspiration) of the patient 63 based on the measurement results by the various sensors. Then, the control unit 30 controls the opening / closing unit 40 disposed on the discharge path 21b based on the determined state of the patient 63 to open and close the discharge path 21b.

図5に示すように、開閉部40は、シャッタケース41、シャッタ42、ソレノイド43、弾性体としてのバネ44を有している。シャッタケース41は、排出路21bと接続されている。シャッタケース41には、シャッタ42が配設されている。シャッタ42は、シャッタケース41から排出路21b内へと突出可能である。シャッタ42の突出により、排出路21bは閉塞される。そして、シャッタ42がシャッタケース41内に収容されることにより、排出路21bは開口する。   As shown in FIG. 5, the opening / closing section 40 has a shutter case 41, a shutter 42, a solenoid 43, and a spring 44 as an elastic body. The shutter case 41 is connected to the discharge path 21b. A shutter 42 is provided in the shutter case 41. The shutter 42 can protrude from the shutter case 41 into the discharge path 21b. The ejection path 21b is closed by the projection of the shutter 42. When the shutter 42 is housed in the shutter case 41, the discharge path 21b is opened.

ソレノイド43は、コイル51と固定鉄心52と可動鉄心53とプッシュピン54とを有している。コイル51及び固定鉄心52は、シャッタケース41に固定されている。可動鉄心53は、コイル51の内側に配設されている。可動鉄心53は、コイル51の通電によって固定鉄心52に向かって移動する。バネ44は、可動鉄心53を固定鉄心52から離間する方向に移動させる。シャッタ42は、プッシュピン54を介して可動鉄心53に連結されている。   The solenoid 43 has a coil 51, a fixed iron core 52, a movable iron core 53, and a push pin 54. The coil 51 and the fixed core 52 are fixed to the shutter case 41. The movable iron core 53 is provided inside the coil 51. The movable iron core 53 moves toward the fixed iron core 52 by energizing the coil 51. The spring 44 moves the movable core 53 in a direction away from the fixed core 52. The shutter 42 is connected to a movable iron core 53 via a push pin 54.

この開閉部40は、コイル51に対する通電によって可動鉄心53が固定鉄心52に向かって移動する。この可動鉄心53の移動により、シャッタ42が排出路21b内へと突出し、排出路21bを閉塞する。コイル51に対する通電が停止されると、バネ44の弾性力によって、可動鉄心53が閉位置から開位置に引き戻され、開位置に保持される。この可動鉄心53の移動により、シャッタ42が排出路21bからシャッタケース41内へと移動し、排出路21bが開口する。   In the opening / closing section 40, the movable core 53 moves toward the fixed core 52 by energizing the coil 51. By the movement of the movable iron core 53, the shutter 42 projects into the discharge path 21b, and closes the discharge path 21b. When the energization of the coil 51 is stopped, the movable iron core 53 is pulled back from the closed position to the open position by the elastic force of the spring 44, and is held at the open position. Due to the movement of the movable iron core 53, the shutter 42 moves from the discharge path 21b into the shutter case 41, and the discharge path 21b is opened.

図3は、流体制御装置10の電気的構成を示す。
図3に示すように、流体制御装置10は、表示部12、操作部13、モータ23、制御ユニット30、圧力測定部としての圧力センサ31、流量測定部としての流量センサ32、ソレノイド43を有している。
FIG. 3 shows an electrical configuration of the fluid control device 10.
As shown in FIG. 3, the fluid control device 10 includes a display unit 12, an operation unit 13, a motor 23, a control unit 30, a pressure sensor 31 as a pressure measurement unit, a flow sensor 32 as a flow measurement unit, and a solenoid 43. are doing.

圧力センサ31は、図1(a)に示すファンケース21に設けられ、ファンケース21の内部の圧力を測定する。圧力センサ31は、回転軸23aの軸線方向においてファン22とは異なる高さ位置に配置されている。上述したように、ファンケース21に収容されたファン22の回転駆動によってファンケース21内の流体が、ファンケース21の排出路21bから吐出される。従って、流体が吐出されるとき、圧力センサ31の測定結果は、その吐出される流体の圧力と等しい。換言すれば、圧力センサ31は、流体の圧力を測定する。   The pressure sensor 31 is provided in the fan case 21 shown in FIG. 1A, and measures the pressure inside the fan case 21. The pressure sensor 31 is arranged at a different height from the fan 22 in the axial direction of the rotating shaft 23a. As described above, the fluid in the fan case 21 is discharged from the discharge passage 21 b of the fan case 21 by the rotational driving of the fan 22 accommodated in the fan case 21. Therefore, when a fluid is discharged, the measurement result of the pressure sensor 31 is equal to the pressure of the discharged fluid. In other words, the pressure sensor 31 measures the pressure of the fluid.

流量センサ32は、図1(b)に示す開閉部40よりも吐出側に設けられている。例えば、流量センサ32は、図2に示すチューブ61に設けられる。流量センサ32は、その流量センサ32に流れる(流量センサ32を通過する)流体の流量を測定する。   The flow sensor 32 is provided on the discharge side with respect to the opening / closing unit 40 shown in FIG. For example, the flow sensor 32 is provided in the tube 61 shown in FIG. The flow sensor 32 measures the flow rate of the fluid flowing through (passing through) the flow sensor 32.

制御ユニット30には、各種設定値が記憶されている。設定値は、基準圧力値、判定値を含む。判定値は、呼気状態と吸気状態とを判定し得る少なくとも一つの物理量に対応する値であり得る。例えば、判定値は、呼気状態を判定するための第1判定値と、吸気状態を判定するための第2判定値とを含むことができる。   The control unit 30 stores various setting values. The set value includes a reference pressure value and a determination value. The determination value may be a value corresponding to at least one physical quantity capable of determining the expiration state and the inhalation state. For example, the determination value can include a first determination value for determining an expiration state and a second determination value for determining an inspiration state.

制御ユニット30は、圧力センサ31の測定結果と判定値との対比に基づいて、患者63が呼気状態か否かを判定する。患者63の呼気により、図2に示すマスク62及びチューブ61を介して流体制御装置10の内部の圧力が高くなる。制御ユニット30は、圧力センサ31により測定された圧力が高くなると、患者63が呼気状態であると判定する。そして、制御ユニット30は、その判定結果に基づいて、ソレノイド43を通電し、図1(b)に示す排出路21bを閉塞する。   The control unit 30 determines whether or not the patient 63 is in the exhalation state based on a comparison between the measurement result of the pressure sensor 31 and the determination value. Due to the exhalation of the patient 63, the pressure inside the fluid control device 10 increases through the mask 62 and the tube 61 shown in FIG. When the pressure measured by the pressure sensor 31 increases, the control unit 30 determines that the patient 63 is in the exhalation state. Then, the control unit 30 energizes the solenoid 43 based on the determination result, and closes the discharge path 21b shown in FIG. 1B.

制御ユニット30は、排出路21bを閉塞した後、適当なタイミングでソレノイド43に対する通電を停止し、図1(b)に示す排出路21bを開口する。例えば、制御ユニット30は、流量センサ32の測定結果と判定値との対比に基づいて、排出路21bを開口する。流量センサ32は、吐出口15からマスク62までの間の流体の流量を測定する。排出路21bを閉塞した状態において、患者63の吸気により、図2に示すチューブ61内の気体が、患者63に向かって流れる。制御ユニット30は、流量センサ32の測定結果と判定値との対比により、患者63が吸気状態であることを判定することができる。制御ユニット30は、患者63が吸気状態と判定したときに、排出路21bを開口し、基準圧力値の気体を患者63に供給する。   After closing the discharge path 21b, the control unit 30 stops energizing the solenoid 43 at an appropriate timing, and opens the discharge path 21b shown in FIG. 1B. For example, the control unit 30 opens the discharge passage 21b based on a comparison between the measurement result of the flow sensor 32 and the determination value. The flow rate sensor 32 measures the flow rate of the fluid between the discharge port 15 and the mask 62. In a state where the discharge passage 21b is closed, the gas in the tube 61 shown in FIG. The control unit 30 can determine that the patient 63 is in the inspiratory state by comparing the measurement result of the flow sensor 32 with the determination value. When the control unit 30 determines that the patient 63 is in the inspiratory state, the control unit 30 opens the discharge path 21b and supplies the gas having the reference pressure value to the patient 63.

制御ユニット30は、設定された基準圧力値に基づいて、モータ23を駆動する。モータ23の駆動によって図1(a)に示すファン22が回転する。そのファン22の回転数に応じた圧力の気体が、排出路21bから吐出される。例えば、制御ユニット30は、基準圧力値に応じた回転数にてモータ23を駆動する。また、制御ユニット30は、圧力センサ31の測定結果に基づいて、モータ23の回転数を調整する。例えば、制御ユニット30は、圧力センサ31により測定した圧力値を基準圧力値と一致するように、モータ23の回転数を調整する。つまり、制御ユニット30は、圧力のフィードバックループによってモータ23の回転数を調整し、一定の圧力の気体を吐出されるよう制御する。   The control unit 30 drives the motor 23 based on the set reference pressure value. By driving the motor 23, the fan 22 shown in FIG. Gas having a pressure corresponding to the rotation speed of the fan 22 is discharged from the discharge path 21b. For example, the control unit 30 drives the motor 23 at a rotation speed according to the reference pressure value. The control unit 30 adjusts the rotation speed of the motor 23 based on the measurement result of the pressure sensor 31. For example, the control unit 30 adjusts the rotation speed of the motor 23 so that the pressure value measured by the pressure sensor 31 matches the reference pressure value. That is, the control unit 30 controls the rotation speed of the motor 23 by the pressure feedback loop, and controls the gas to be discharged at a constant pressure.

圧力のフィードバックループを有する制御ユニット30の一例を図4に示す。制御ユニット30は、開閉制御部30aと駆動制御部30bとを含むことができる。駆動制御部30bは、圧力制御器30cと、回転数制御器30dと、モータドライバ30eとを含むことができる。   FIG. 4 shows an example of the control unit 30 having a pressure feedback loop. The control unit 30 can include an opening / closing control unit 30a and a drive control unit 30b. The drive control unit 30b can include a pressure controller 30c, a rotation speed controller 30d, and a motor driver 30e.

開閉制御部30aは、第1判定値OC1及び第2判定値OC2を有することができる。開閉制御部30aは、圧力センサ31の測定した実際の圧力値APと第1判定値OC1とに基づいて患者63が呼気状態であると判断すると、開閉部40によって排出路21bを閉塞させる。開閉制御部30aは、流量センサ32の測定した実際の流体の流量値AFと第2判定値OC2とに基づいて患者63が吸気状態であると判断すると、開閉部40によって排出路21bを開口する。   The opening / closing control unit 30a can have a first determination value OC1 and a second determination value OC2. When the opening / closing control unit 30a determines that the patient 63 is in the exhalation state based on the actual pressure value AP measured by the pressure sensor 31 and the first determination value OC1, the opening / closing unit 40 closes the discharge passage 21b. When the opening / closing control unit 30a determines that the patient 63 is in the inhalation state based on the actual fluid flow value AF measured by the flow sensor 32 and the second determination value OC2, the opening / closing unit 40 opens the discharge passage 21b. .

圧力制御器30cは、基準圧力値RPと圧力センサ31により測定した実際の圧力値APとに応じて、モータ23の回転数を増加または低下させるための回転数指令RSIを生成する。回転数制御器30dは、圧力制御器30cの回転数指令RSIに応じたデューティ比を有するデューティ指令DIを生成し、デューティ指令DIをモータドライバ30eに供給する。モータドライバ30eはデューティ指令DIに従ってモータ駆動信号MDを生成し、モータ23を調整された回転数で駆動する。このようなフィードバックループによって、基準圧力値RPと実質的に等しい一定の圧力を有する気体が排出路21bから吐出される。   The pressure controller 30c generates a rotation speed command RSI for increasing or decreasing the rotation speed of the motor 23 according to the reference pressure value RP and the actual pressure value AP measured by the pressure sensor 31. The rotation speed controller 30d generates a duty command DI having a duty ratio according to the rotation speed command RSI of the pressure controller 30c, and supplies the duty command DI to the motor driver 30e. The motor driver 30e generates a motor drive signal MD according to the duty command DI, and drives the motor 23 at the adjusted rotation speed. By such a feedback loop, gas having a constant pressure substantially equal to the reference pressure value RP is discharged from the discharge passage 21b.

圧力センサ31は、ファンケース21の内部の圧力を測定するように構成されている。したがって、圧力センサ31によって測定されるファンケース21の内部の圧力(AP)は、開閉部40が排出路21bを閉塞しているかどうかに関わらず、基準圧力値RPと実質的に等しい一定の圧力に維持される。その結果、開閉部40が排出路21bを閉塞状態から開状態に切り換えられたときに、基準圧力値RPと実質的に等しい一定の圧力の気体がチューブ61及びマスク62に速やかに供給される。なお、排出路21bを閉塞及び開口させる開閉部40の動作は、圧力センサ31により測定される実際の圧力値APに一時的または瞬間的に影響を及ぼすことがある(図4の圧力変動ΔP)。しかし、開閉部40の動作に伴う圧力変動ΔPはフィードバックループによって速やかに補償される。   The pressure sensor 31 is configured to measure the pressure inside the fan case 21. Therefore, the pressure (AP) inside the fan case 21 measured by the pressure sensor 31 is a constant pressure substantially equal to the reference pressure value RP regardless of whether the opening / closing unit 40 closes the discharge passage 21b. Is maintained. As a result, when the opening / closing section 40 switches the discharge path 21b from the closed state to the open state, gas having a constant pressure substantially equal to the reference pressure value RP is quickly supplied to the tube 61 and the mask 62. The operation of the opening / closing unit 40 for closing and opening the discharge passage 21b may temporarily or momentarily affect the actual pressure value AP measured by the pressure sensor 31 (pressure fluctuation ΔP in FIG. 4). . However, the pressure fluctuation ΔP accompanying the operation of the opening / closing section 40 is promptly compensated by the feedback loop.

次に、上記の流体制御装置10の作用を説明する。
流体制御装置10の制御ユニット30は、圧力センサ31の測定結果に基づいて、排出路21bから吐出する気体の圧力を一定とするように、ファン22の回転を制御する。このように流体制御装置10から吐出される気体は、チューブ61とマスク62を介して患者63に供給される。供給する気体により患者63の気道が押し広げられ、気道が塞がることを抑制する。
Next, the operation of the fluid control device 10 will be described.
The control unit 30 of the fluid control device 10 controls the rotation of the fan 22 based on the measurement result of the pressure sensor 31 so that the pressure of the gas discharged from the discharge passage 21b is constant. The gas discharged from the fluid control device 10 is supplied to the patient 63 via the tube 61 and the mask 62. The supplied gas expands the airway of the patient 63 and suppresses the airway from being blocked.

そして、ファンユニット20の排出路21bには、開閉部40が配設されている。制御ユニット30は、患者63の呼気状態を判定し、開閉部40を制御して排出路21bを閉塞する。排出路21bの閉塞によって患者63に対する気体の供給が停止される。この結果、チューブ61及びマスク62の内圧が低下する。このため、呼気状態の患者63において、息苦しさが低減される。このように、開閉部40によって、排出路21bから吐出する気体の圧力を容易に変更することができる。   An opening / closing section 40 is provided in the discharge path 21b of the fan unit 20. The control unit 30 determines the exhalation state of the patient 63, controls the opening / closing unit 40, and closes the discharge passage 21b. The gas supply to the patient 63 is stopped by closing the discharge passage 21b. As a result, the internal pressure of the tube 61 and the mask 62 decreases. Therefore, the breathing difficulty is reduced in the patient 63 in the expiratory state. Thus, the pressure of the gas discharged from the discharge path 21b can be easily changed by the opening / closing section 40.

開閉部40は、ソレノイド43とバネ44によるシャッタ42の移動によって、排出路21bを開閉する。このため、短時間(例えば、0.1秒以内)で排出路21bを開閉し、気体の圧力を変更(増減)することができる。そして、開閉部40による排出路21bの開閉は、ファン22の回転数を短時間で減少・増加させる場合と比べ、消費電力が少ない。このため、消費電力の増加を抑制することができる。また、本実施形態は、開閉部40によって排出路21bを開閉するものであるため、吸入口14の開口度を調整するものと比べ、開口度を検出するセンサ等を必要としないため、コストの上昇を抑制することができる。   The opening / closing section 40 opens and closes the discharge path 21b by the movement of the shutter 42 by the solenoid 43 and the spring 44. Therefore, the discharge path 21b can be opened and closed in a short time (for example, within 0.1 second), and the pressure of the gas can be changed (increased or decreased). The opening and closing of the discharge path 21b by the opening and closing unit 40 consumes less power than in the case where the rotation speed of the fan 22 is reduced or increased in a short time. Therefore, an increase in power consumption can be suppressed. Further, in this embodiment, since the discharge passage 21b is opened and closed by the opening and closing unit 40, a sensor or the like for detecting the opening degree is not required as compared with the case where the opening degree of the suction port 14 is adjusted. The rise can be suppressed.

制御ユニット30は、圧力センサ31により測定した気体の圧力値と判定値との対比に基づいて、呼気状態と判定したときに開閉部40を制御して排出路21bを閉塞する。このように、患者63の状態に応じて排出路21bを閉塞することで、患者63に対する負荷を低減することができる。   The control unit 30 closes the discharge passage 21b by controlling the opening / closing unit 40 when it is determined that the exhalation state is present, based on a comparison between the pressure value of the gas measured by the pressure sensor 31 and the determination value. Thus, by closing the discharge path 21b according to the state of the patient 63, the load on the patient 63 can be reduced.

なお、上述のように排出路21bを閉塞した場合、流体制御装置10内の圧力、つまり圧力センサ31により測定した圧力値が上昇する。制御ユニット30は、フィードバックループによって、測定した圧力値を基準圧力値に近づけるように、モータ23の回転数を減少させるよう制御する。この場合におけるモータ23の回転数の変化は、排出路21bを開口状態とした場合であって、呼気状態の患者63に対して気体の圧力を変更する場合の回転数の減少よりも少なく、また緩やかである。このため、圧力制御のためのモータ23の回転数の変更における消費電力は、呼気状態の患者63に対して気体の圧力を変更するときの消費電力に比べて極めて少ない。   When the discharge passage 21b is closed as described above, the pressure in the fluid control device 10, that is, the pressure value measured by the pressure sensor 31 increases. The control unit 30 controls the rotation speed of the motor 23 to decrease by a feedback loop so that the measured pressure value approaches the reference pressure value. The change in the number of revolutions of the motor 23 in this case is a case where the discharge path 21b is in the open state, and is smaller than the decrease in the number of revolutions when changing the gas pressure for the patient 63 in the exhalation state. It is moderate. For this reason, the power consumption when changing the rotation speed of the motor 23 for pressure control is extremely smaller than the power consumption when changing the gas pressure for the patient 63 in the expiration state.

また、本実施形態の流体制御装置10は、流体を外部へ吐出する排出路21bを閉塞する。これに対し、外部から流体を吸入する吸入口を閉塞した場合、ファンケース21内の圧力が上昇せず、さらにファン22の駆動回転数が上昇して消費電力が増加する。このため、モータ23の回転数の制御による消費電力は、排出路を閉塞するものが吸入口を閉塞するものと比べて極めて少ない。   Further, the fluid control device 10 of the present embodiment closes the discharge path 21b that discharges the fluid to the outside. On the other hand, when the suction port for sucking the fluid from the outside is closed, the pressure in the fan case 21 does not increase, and the driving speed of the fan 22 further increases, so that the power consumption increases. For this reason, the power consumption by controlling the number of rotations of the motor 23 is extremely small in the case of closing the discharge passage as compared with the case of closing the suction port.

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)流体制御装置10は、ファン22と、ファン22を駆動するモータ23と、モータ23を制御する制御ユニット30を有している。制御ユニット30は、圧力センサ31の測定結果に基づいて、排出路21bから外部へ吐出する気体の圧力を一定とするように、ファン22の回転を制御する。ファン22の回転により、所望の圧力の気体が排出路21bから吐出される。このように流体制御装置10から吐出される気体は、チューブ61とマスク62を介して患者63に供給される。供給する気体により患者63の気道を押し広げ、気道が塞がることを抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The fluid control device 10 includes a fan 22, a motor 23 for driving the fan 22, and a control unit 30 for controlling the motor 23. The control unit 30 controls the rotation of the fan 22 based on the measurement result of the pressure sensor 31 so that the pressure of the gas discharged to the outside from the discharge path 21b is constant. By the rotation of the fan 22, gas at a desired pressure is discharged from the discharge path 21b. The gas discharged from the fluid control device 10 is supplied to the patient 63 via the tube 61 and the mask 62. The gas to be supplied pushes the airway of the patient 63, thereby suppressing the airway from being blocked.

(2)ファンユニット20の排出路21bには、開閉部40が配設されている。制御ユニット30は、患者63の呼気状態を判定し、開閉部40を制御して排出路21bを閉塞する。排出路21bの閉塞によって患者63に対する気体の供給が停止される。この結果、チューブ61及びマスク62の内圧が低下する。このため、呼気状態の患者63において、息苦しさが低減される。このように、開閉部40によって、排出路21bから外部へ吐出する気体の圧力を容易に変更することができる。   (2) The opening / closing section 40 is provided in the discharge path 21b of the fan unit 20. The control unit 30 determines the exhalation state of the patient 63, controls the opening / closing unit 40, and closes the discharge passage 21b. The gas supply to the patient 63 is stopped by closing the discharge passage 21b. As a result, the internal pressure of the tube 61 and the mask 62 decreases. Therefore, the breathing difficulty is reduced in the patient 63 in the expiratory state. Thus, the pressure of the gas discharged from the discharge path 21b to the outside can be easily changed by the opening / closing section 40.

(3)ソレノイド43は、短時間(例えば0.1秒以内)で排出路21bを閉塞することができる。そして、モータ23の回転数を短時間で減少、増加させる場合と比べ消費電力が少ない。このため、消費電力を低減することができる。そして、開閉部40による排出路21bの開閉は、ファン22の回転数を短時間で減少・増加させる場合と比べ、消費電力が少ない。このため、消費電力の増加を抑制することができる。また、本実施形態は、開閉部40によって排出路21bを開閉するものであるため、吸入口14の開口度を調整するものと比べ、開口度を検出するセンサ等を必要としないため、コストの上昇を抑制することができる。   (3) The solenoid 43 can close the discharge path 21b in a short time (for example, within 0.1 second). The power consumption is smaller than when the number of rotations of the motor 23 is reduced or increased in a short time. Therefore, power consumption can be reduced. The opening and closing of the discharge path 21b by the opening and closing unit 40 consumes less power than in the case where the rotation speed of the fan 22 is reduced or increased in a short time. Therefore, an increase in power consumption can be suppressed. Further, in this embodiment, since the discharge passage 21b is opened and closed by the opening and closing unit 40, a sensor or the like for detecting the opening degree is not required as compared with the case where the opening degree of the suction port 14 is adjusted. The rise can be suppressed.

尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態に対し、開閉部の配置位置や構成を適宜変更してもよい。
図6(a)及び図6(b)は、別の流体制御装置100を示す。この流体制御装置100は、排出路21bの上部に開閉部40が配設されている。このように配設された開閉部40により、上記実施形態と同様の効果が得られる。
The above embodiment may be implemented in the following modes.
-With respect to the above embodiment, the arrangement position and configuration of the opening / closing section may be changed as appropriate.
6A and 6B show another fluid control device 100. FIG. In the fluid control device 100, an opening / closing unit 40 is provided above the discharge path 21b. With the opening / closing section 40 arranged in this way, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

図7は、別の開閉部40aを示す。この開閉部40aは、シャッタケース41、シャッタ42、ソレノイド43、弾性体としてのバネ44aを有している。ソレノイド43は、コイル51と固定鉄心52と可動鉄心53とプッシュピン54とを有している。バネ44aは、可動鉄心53を固定鉄心52から離間する方向に移動させる。   FIG. 7 shows another opening / closing section 40a. The opening / closing section 40a has a shutter case 41, a shutter 42, a solenoid 43, and a spring 44a as an elastic body. The solenoid 43 has a coil 51, a fixed iron core 52, a movable iron core 53, and a push pin 54. The spring 44a moves the movable core 53 in a direction away from the fixed core 52.

この開閉部40aは、コイル51に対する通電によって、バネ44aの弾性力に抗して可動鉄心53が固定鉄心52に向かって移動する。この可動鉄心53の移動により、シャッタ42が排出路21bからシャッタケース41内へと移動し、排出路21bが開口する。コイル51に対する通電が停止されると、バネ44aは、弾性力によって可動鉄心53を移動させる。この可動鉄心53の移動により、シャッタ42が排出路21b内へと突出し、排出路21bを閉塞する。シャッタ42はバネ44aの弾性力によって閉位置に保持される。   When the coil 51 is energized, the movable core 53 moves toward the fixed core 52 in the opening / closing section 40a against the elastic force of the spring 44a. Due to the movement of the movable iron core 53, the shutter 42 moves from the discharge path 21b into the shutter case 41, and the discharge path 21b is opened. When the energization of the coil 51 is stopped, the spring 44a moves the movable iron core 53 by an elastic force. By the movement of the movable iron core 53, the shutter 42 projects into the discharge path 21b, and closes the discharge path 21b. The shutter 42 is held at the closed position by the elastic force of the spring 44a.

なお、図5の開閉部40、図7の開閉部40aは、コイル51に通電しないときにバネ44,44aの付勢力によってシャッタ42を開位置または閉位置に保持するように構成されている。これに対し、シャッタ42を開位置と閉位置との間で移動させるためにコイル51への通電をしてもよい。この場合、可動鉄心53に替えて永久磁石を可動子として用いることができる。例えば、永久磁石のシャッタ側端面であり得る第1の端面が永久磁石の一方の磁極面(例えばN極)であり、永久磁石の反シャッタ側端面であり得る第2の端面が永久磁石の他方の磁極面(例えばS極)になるように、永久磁石を配置する。永久磁石の第1及び第2の端面の一方の近傍に2コイル51を配置する。コイル51の通電方向に応じて、コイル51と永久磁石との間の磁気的吸引力と磁気的反発力とを切り替えることによってシャッタ42を移動させてもよい。あるいは、永久磁石の第1及び第2の端面の近傍に一対のコイル51をそれぞれ配置し、一対のコイル51の通電方向を切り替えることによってシャッタ42を移動させてもよい。開閉部が永久磁石とコイルとを備える場合、応答性の観点ではバネ44,44aを設けることが望ましいが、永久磁石、シャッタ、プッシュピン等の重量によってシャッタ42を開位置または閉位置に保持できるのであれば、消費電力低減の目的でバネ44,44aを省略してもよい。   The opening / closing section 40 in FIG. 5 and the opening / closing section 40a in FIG. 7 are configured to hold the shutter 42 in the open position or the closed position by the urging force of the springs 44, 44a when the coil 51 is not energized. On the other hand, the coil 51 may be energized to move the shutter 42 between the open position and the closed position. In this case, a permanent magnet can be used as a mover instead of the movable iron core 53. For example, a first end surface which may be a shutter-side end surface of the permanent magnet is one magnetic pole surface (for example, N pole) of the permanent magnet, and a second end surface which may be an anti-shutter-side end surface of the permanent magnet is the other end surface of the permanent magnet. (For example, S pole). Two coils 51 are arranged near one of the first and second end faces of the permanent magnet. The shutter 42 may be moved by switching between a magnetic attraction force and a magnetic repulsion force between the coil 51 and the permanent magnet in accordance with the direction of energization of the coil 51. Alternatively, a pair of coils 51 may be arranged near the first and second end surfaces of the permanent magnet, and the shutter 42 may be moved by switching the energizing direction of the pair of coils 51. When the opening / closing unit includes a permanent magnet and a coil, it is desirable to provide the springs 44 and 44a from the viewpoint of responsiveness. However, the shutter 42 can be held in the open position or the closed position by the weight of the permanent magnet, shutter, push pin and the like. In this case, the springs 44 and 44a may be omitted for the purpose of reducing power consumption.

また、流体制御装置10において、前記開閉制御部は、開閉部40より吐出口側において測定した前記流体の圧力又は前記流体の流量に基づいて、前記開閉部を制御して前記吐出部の開口度を調整してもよい。この調整は、前記吐出部を開口または閉塞することも含んでいる。   Further, in the fluid control device 10, the opening / closing control unit controls the opening / closing unit based on the pressure of the fluid or the flow rate of the fluid measured on the discharge port side from the opening / closing unit 40 to control the opening degree of the discharge unit. May be adjusted. This adjustment includes opening or closing the discharge section.

開閉部40より吐出側における流体の圧力又は流量は、吐出側における負荷に応じて変化する。その変化に基づいて開閉部40を制御する、つまり負荷の変化に応じて吐出部を開口または閉塞することで、流体の吐出圧の調整を行うことができる。   The pressure or flow rate of the fluid on the discharge side from the opening / closing section 40 changes according to the load on the discharge side. By controlling the opening / closing unit 40 based on the change, that is, by opening or closing the discharge unit according to the change in load, the discharge pressure of the fluid can be adjusted.

・上記実施形態では、シャッタ駆動部としてソレノイドを用いて開閉部40を構成したが、ソレノイド以外のシャッタ駆動部を用いてもよい。例えば、シャッタ駆動部としてボイスコイルモータ(VCM)を用いることができる。ボイスコイルモータは、上記実施形態のソレノイド43と同様に、短時間(例えば0.1秒以内)で排出路21bを閉塞することができる。モータ23の回転数を短時間で減少、増加させる場合と比べ、ボイスコイルモータの消費電力は少ない。   In the above embodiment, the opening / closing unit 40 is configured using a solenoid as the shutter driving unit, but a shutter driving unit other than the solenoid may be used. For example, a voice coil motor (VCM) can be used as the shutter drive unit. The voice coil motor can close the discharge path 21b in a short time (for example, within 0.1 second), similarly to the solenoid 43 of the above embodiment. The power consumption of the voice coil motor is smaller than when the number of rotations of the motor 23 is decreased or increased in a short time.

図8に示すように、流体制御装置110の排出路21bには、電磁弁111が配設されている。電磁弁111は、上記実施形態のソレノイド43と同様に、短時間(例えば0.1秒以内)で排出路21bを閉塞することができる。そして、モータ23の回転数を短時間で減少、増加させる場合と比べ消費電力が少ない。   As shown in FIG. 8, an electromagnetic valve 111 is provided in the discharge path 21b of the fluid control device 110. The solenoid valve 111 can close the discharge passage 21b in a short time (for example, within 0.1 second), similarly to the solenoid 43 of the above embodiment. The power consumption is smaller than when the number of rotations of the motor 23 is reduced or increased in a short time.

・上記実施形態では、ファン22を収容するファンケース21の排出路21bを、流体の流れる方向に対して交差する方向にシャッタ42を移動させて開閉する開閉部40とした。閉塞する方向は適宜変更されてもよい。   In the above embodiment, the opening / closing section 40 that opens and closes the shutter 42 by moving the shutter 42 in a direction that intersects the direction in which the fluid flows is provided in the discharge path 21b of the fan case 21 that houses the fan 22. The closing direction may be appropriately changed.

図9に示す流体制御装置120は、筐体121の吐出口122に対して、流体の流れる方向にシャッタ123を移動させて吐出口122を開閉する。なお、図9には、シャッタ123によって吐出口122を閉塞するバネ124を示したが、シャッタ123を移動させて吐出口122を開口する機構として、上記実施形態のソレノイド43やボイスコイルモータを用いてもよい。また、吐出口122に電磁弁を配設してもよい。   The fluid control device 120 shown in FIG. 9 opens and closes the discharge port 122 by moving the shutter 123 in the direction in which the fluid flows with respect to the discharge port 122 of the housing 121. Although FIG. 9 shows the spring 124 that closes the discharge port 122 with the shutter 123, the solenoid 43 or the voice coil motor of the above embodiment is used as a mechanism for moving the shutter 123 to open the discharge port 122. You may. Further, an electromagnetic valve may be provided at the discharge port 122.

・上記実施形態では、圧力センサ31の測定結果と判定値との対比に基づいて呼気状態を判定して排出路21bを閉塞したが、その他の方法により呼気状態を判定して排出路21bを閉塞するようにしてもよい。   In the above embodiment, the expiration state is determined based on the comparison between the measurement result of the pressure sensor 31 and the determination value, and the discharge passage 21b is closed. However, the expiration state is determined by another method, and the discharge passage 21b is closed. You may make it.

例えば、流量センサ32により流体の流量を測定し、その測定結果と判定値との対比に基づいて呼気状態を判定し排出路21bを閉塞するようにしてもよい。
また、図3に示すモータ23に流れる電流を電流センサにより測定し、その測定結果により判定してもよい。患者63における呼吸状態は、モータ23に対する負荷の変化として現れる。例えば、患者63が吸気状態にあるとき、モータ23に対する負荷は小さくなり、患者63が呼気状態にあるとき、モータ23に対する負荷は大きくなる。この負荷に応じてモータ23における電流量が変化する。このように、モータ23に流れる電流と判定値との対比により呼気状態を判定する。そして、呼気状態のときに排出路21bを閉塞し、患者63に対する流体の供給を停止する。
For example, the flow rate of the fluid may be measured by the flow rate sensor 32, the expiration state may be determined based on a comparison between the measurement result and the determination value, and the discharge passage 21b may be closed.
Alternatively, the current flowing through the motor 23 shown in FIG. 3 may be measured by a current sensor, and the determination may be made based on the measurement result. The breathing state of the patient 63 appears as a change in the load on the motor 23. For example, when the patient 63 is in the inhalation state, the load on the motor 23 is small, and when the patient 63 is in the exhalation state, the load on the motor 23 is large. The amount of current in the motor 23 changes according to the load. In this way, the expiration state is determined by comparing the current flowing through the motor 23 with the determination value. Then, during the exhalation state, the discharge passage 21b is closed, and the supply of the fluid to the patient 63 is stopped.

・上記実施形態では、流量センサ32の測定結果と判定値との対比に基づいて吸気状態を判定して排出路21bを開口するようにしたが、その他の方法により吸気状態を判定して排出路21bを開口するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the intake state is determined based on the comparison between the measurement result of the flow sensor 32 and the determination value, and the discharge path 21b is opened. However, the intake state is determined by another method and the discharge path is determined. 21b may be opened.

例えば、開閉部40よりも吐出する流体の下流側(例えば、図2に示すチューブ61やマスク62)に圧力センサを配設し、その圧力センサにより流体の圧力を測定する。そして、その測定結果と判定値との対比に基づいて吸気状態を判定してもよい。そして、吸気状態と判定したときに排出路21bを開口することで、流体を患者63に供給する。   For example, a pressure sensor is provided on the downstream side of the fluid discharged from the opening / closing section 40 (for example, the tube 61 or the mask 62 shown in FIG. 2), and the pressure sensor measures the pressure of the fluid. Then, the intake state may be determined based on a comparison between the measurement result and the determination value. The fluid is supplied to the patient 63 by opening the discharge passage 21b when it is determined that the air is in the inhalation state.

・上記実施形態では、流量センサ32の測定結果と判定値との対比に基づいて吸気状態を判定したが、任意のタイミングで開閉部40を制御して排出路21bを開口するようにしてもよい。例えば、制御ユニット30にタイマを備え、呼気状態と判定して排出路21bを閉塞してからの経過時間を測定する。なお、当該設定時間は、本発明の流体制御装置により呼気状態及び吸気状態を判定した結果に基づいて設けてもよいし、別の手段によって判定した結果に基づいて本発明の流体制御装置に入力してもよい。その測定した経過時間が設定時間と一致する場合に排出路21bを開口する。このようにしても、排出路21bを開口して流体を患者63に供給して患者63の気道を押し広げ、気道が塞がることを抑制するとともに、排出路21bを閉塞して流体の供給を停止して息苦しさを低減することができる。   In the above embodiment, the intake state is determined based on the comparison between the measurement result of the flow sensor 32 and the determination value. However, the opening / closing section 40 may be controlled at an arbitrary timing to open the discharge passage 21b. . For example, a timer is provided in the control unit 30 to determine the expiration state and measure the elapsed time after closing the discharge passage 21b. The set time may be provided based on the result of determining the expiratory state and the inspiratory state by the fluid control device of the present invention, or may be input to the fluid control device of the present invention based on the result determined by another means. May be. When the measured elapsed time matches the set time, the discharge path 21b is opened. Also in this case, the drainage channel 21b is opened to supply the fluid to the patient 63, thereby expanding the airway of the patient 63, thereby suppressing the airway from being blocked, and closing the drainage channel 21b to stop the supply of the fluid. It can reduce breathlessness.

・上記実施形態では、流体として気体(例えば空気)を供給する場合について説明したが、他にも霧状の液体を含む気体−液体混合物や液体を供給する場合に用いられてもよい。また、上記実施形態では、流体制御装置10はチューブ61とマスク62を介して患者63と接続しているが、当該マスク62に替えてカニューレが用いられてもよい。   -In the above-mentioned embodiment, although the case where gas (for example, air) is supplied as a fluid was explained, it may be used for supplying a gas-liquid mixture or a liquid containing atomized liquid. In the above embodiment, the fluid control device 10 is connected to the patient 63 via the tube 61 and the mask 62. However, a cannula may be used instead of the mask 62.

・制御ユニット30は、1つ以上のプロセッサを含んでもよい。例えば、単一のプロセッサが開閉制御部30a及び駆動制御部30bとして機能してもよく、複数のプロセッサが開閉制御部30a及び駆動制御部30bとして機能してもよい。制御ユニット30は、特定用途向けIC(ASIC)等の集積回路であってもよい。   -Control unit 30 may include one or more processors. For example, a single processor may function as the open / close control unit 30a and the drive control unit 30b, and a plurality of processors may function as the open / close control unit 30a and the drive control unit 30b. The control unit 30 may be an integrated circuit such as an application specific IC (ASIC).

10…流体制御装置、11…筐体、15…吐出口、21…ファンケース、21a…吸入口(吸気部)、21b…排出路(吐出部)、22…ファン、23…モータ(駆動部)、30…制御ユニット(駆動制御部、開閉制御部)、31…圧力センサ(圧力測定部)、40…開閉部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fluid control device, 11 ... Case, 15 ... Discharge port, 21 ... Fan case, 21a ... Suction port (suction part), 21b ... Discharge path (discharge part), 22 ... Fan, 23 ... Motor (drive part) , 30: control unit (drive control unit, open / close control unit), 31: pressure sensor (pressure measurement unit), 40: open / close unit.

Claims (4)

ファンと、
前記ファンを回転駆動する駆動部と、
前記駆動部を介して前記ファンの駆動を制御する駆動制御部と、
前記ファンを収容し、前記ファンの回転駆動によって外部から流体を吸入する吸気部と、前記ファンの回転駆動によって前記流体を外部へ吐出する吐出部と、を有するファンケースと、
前記吐出部を開閉する開閉部と、
前記開閉部を制御する開閉制御部と、
前記ファンケースの内部の圧力を測定する圧力測定部を有し、
前記駆動制御部は、前記圧力測定部の測定結果に基づいて前記ファンケースの内部の圧力を一定とするように前記駆動部を介して前記ファンの回転を制御することを特徴とする、流体制御装置。
Fans and
A driving unit that rotationally drives the fan,
A drive control unit that controls driving of the fan via the drive unit;
A fan case that accommodates the fan, and has a suction unit that sucks fluid from the outside by rotational driving of the fan, and a discharge unit that discharges the fluid to the outside by rotational driving of the fan;
An opening and closing unit for opening and closing the discharge unit;
An opening and closing control unit that controls the opening and closing unit;
Have a pressure measuring unit that measures the pressure inside of the fan case,
The drive control unit controls the rotation of the fan via the drive unit so as to keep the pressure inside the fan case constant based on the measurement result of the pressure measurement unit, wherein fluid control is performed. apparatus.
前記開閉制御部は、前記開閉部より吐出側において測定した前記流体の圧力又は前記流体の流量に基づいて、前記開閉部を制御して前記吐出部を開口または閉塞すること、を特徴とする請求項1に記載の流体制御装置。   The opening and closing control unit controls the opening and closing unit to open or close the discharge unit based on a pressure of the fluid or a flow rate of the fluid measured on a discharge side of the opening and closing unit. Item 2. The fluid control device according to item 1. 前記開閉制御部は、前記開閉部より吸入口側において測定した前記流体の圧力と、前記流体の流量と、前記駆動部に流れる電流量とのいずれか1つに基づいて、前記開閉部を制御して前記吐出部を閉塞すること、を特徴とする請求項1または2に記載の流体制御装置。   The opening / closing control unit controls the opening / closing unit based on one of a pressure of the fluid measured on a suction port side of the opening / closing unit, a flow rate of the fluid, and an amount of current flowing to the driving unit. The fluid control device according to claim 1, wherein the discharge unit is closed by doing. 前記流体制御装置は、陽性気道圧のために用いられる流体制御装置であって、前記開閉制御部は、呼気と吸気とを判定し、呼気と判定したときに前記吐出部を閉塞し、吸気と判定したときに前記吐出部を開口すること、を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の流体制御装置 The fluid control device is a fluid control device used for positive airway pressure, wherein the opening and closing control unit determines expiration and inspiration, and when it is determined to be exhalation, closes the discharge unit, and sets the The fluid control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge unit is opened when the determination is made .
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