JPH0630991A - 流体の被制御供給用調量装置 - Google Patents

流体の被制御供給用調量装置

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JPH0630991A
JPH0630991A JP5110441A JP11044193A JPH0630991A JP H0630991 A JPH0630991 A JP H0630991A JP 5110441 A JP5110441 A JP 5110441A JP 11044193 A JP11044193 A JP 11044193A JP H0630991 A JPH0630991 A JP H0630991A
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stopper
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pump
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JP5110441A
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Bruno Slettenmark
スレッテンマルク ブルーノ
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Siemens AG
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    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14244—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body
    • A61M5/14276—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body specially adapted for implantation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F04B17/04—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids
    • F04B17/046—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids the fluid flowing through the moving part of the motor

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンポンプのエネルギー消費を低減す
る。 【構成】 評価装置（３７）は遮断信号を、投入接続信
号（Ｐ）の発生に続く投入接続時間間隔（ＴB，ＴC）の
経過後に形成し、該時間間隔の長さは、調量装置のエラ
ーのない動作状態において、ピストン（４）が静止状態
からストッパ（２９）へ移動するのに必要な時間よりも
短く、所定数のポンプ動作の後に、検知されたピストン
のストッパへの衝突数が所定値を下回る場合、前記投入
接続時間間隔（ＴB，ＴC）は延長される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ピストンポンプと、ポ
ンピングレート発生器と、検知装置とを有し、前記ピス
トンポンプのピストンは、入り切り可能な電磁操作装置
により静止状態から、当該ピストンを取り囲むシリンダ
ケーシングのストッパまで移動され、前記ポンピングレ
ート発生器は、各個々のポンプ動作毎に投入接続信号を
前記操作装置に対して形成し、前記検知装置はピストン
のストッパへの衝突時に出力信号を形成し、該出力信号
は評価装置にて、操作装置に対する遮断信号を形成する
ために使用される、リザーブ容器からの流体の被制御供
給用調量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】欧州特許出願第０３１７７０５号明細書
から公知のこのような調量装置は、リザーブ容器からイ
ンシュリンを患者の身体に注入するのに用いる。バッテ
リー駆動されるインプラントとして構成された公知の装
置は、インシュリンを調量および搬送するためにピスト
ンポンプを有する。このピストンポンプのピストンは電
磁的手段でストッパに向かって加速される。ポンプ機能
をその経過において監視することができるようにするた
め検知装置が設けられている。この検知装置はピストン
の運動経過を間接的に検出し、ピストンのストッパへの
衝突を検知する。その際検知装置により形成された出力
信号は励磁を遮断するために使用される。これにより、
ポンプが各ポンプ動作の終了時に遮断され、それ以上の
エネルギーをバッテリーから取り出さないことが保証さ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、装置
の寿命を延長するため、および／または比較的に小さな
バッテリーを使用することにより装置の大きさを縮小す
るため、さらにポンプ供給すべき流体、ポンプ自体およ
び電子回路へのピストン運動による悪影響を低減し、ノ
イズを低減し、さらに装置の状態を診断する手段が得ら
れるように、ピストンポンプのエネルギー消費をさらに
低減することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、評価装置は遮断信号を、投入接続信号の発生に続く
投入接続時間間隔の経過後に形成し、該時間間隔の長さ
は、調量装置のエラーのない動作状態において、ピスト
ンが静止状態からストッパへ移動するのに必要な時間よ
りも短く、所定数のポンプ動作の後に、検知されたピス
トンのストッパへの衝突数が所定値を下回る場合、前記
投入接続時間間隔（ＴB，ＴC）は延長されるように構成
して解決される。
【０００５】最も簡単な実施例では、調量装置のエラー
のない動作状態において、ピストンをストッパへ加速す
るために、投入接続時間間隔は十分に長く選定され、評
価装置は投入接続時間間隔を延長するため、検知装置の
出力信号を遮断信号として使用する。これに対して選択
的に、ピストンのストッパへの衝突が検知されない場
合、投入接続時間間隔を所定の大きさだけ延長し、これ
により自動的に非常に迅速に、ピストンのストッパへの
加速に十分な投入接続時間間隔に対する値が求められ
る。投入接続時間間隔は周期的に、自動または患者自身
により、または診察の際に医師により手動で初期値に戻
すことができる。というのは、一時的な現象の変動があ
り得るからである。前者の場合、加速されたピストンが
ストッパに達する前に電磁操作装置が遮断される。ピス
トンとピストンの前方および後方の流体の運動エネルギ
ーにより、さらに電磁操作装置に形成された磁界エネル
ギーにより、電磁エネルギーの遮断後もピストンはさら
にストッパまで駆動される。このようにしてピストンを
駆動するためのエネルギー消費は格段に低減される。
【０００６】本発明の調量装置の利点は、電磁操作装置
を早期に遮断することにより、公知の調量装置よりも低
い速度でピストンがストッパに到達し、ピストンの達成
する最大速度も公知の装置よりも低いことである。これ
により搬送すべき流体の機械的負荷が低減される。この
ことは特にインシュリンやその他の流動治療薬の場合に
重要である。というのは、それらに含まれるタンパク質
は機械的負荷に関して非常に影響を受けやすいからであ
る。ピストンのストッパへの衝突速度が低減されること
により、流体が従来よりも僅かしかピストンの衝突面と
ストッパとの間で圧縮されない。さらにピストンポンプ
の機械的負荷、電子回路における振動およびノイズ発生
（患者を不快にさせる）が低減される。ピストンの最大
速度の低減により流体の乱れが緩和され、流体中の剪断
力が低減される。ピストンの加速度を所定の臨界値以下
に保持することによりさらに、ピストン後方、すなわち
ピストンの吸込み側での流体の圧力がその蒸気圧以下に
低下することが阻止され、それによりキャビテーション
現象の発生が阻止される。キャビテーションは流体の高
い機械的負荷であり、さらにピストンポンプの損傷、例
えば侵食を引き起こし、並びにその際に発生する機械的
圧力波のため検知装置の誤検出を引き起こす。特にイン
シュリン溶液は、疎水性の相互作用に対して影響を受け
やすい。すなわち液相と気相との間の境界面では影響を
受けやすく、この理由からもキャビテーションを阻止す
ることが重要である。
【０００７】本発明のピストンポンプは最小のエネルギ
ーで駆動されるが、ピストンポンプの確実な動作が常時
保証される。なぜなら、ピストンのストッパへの衝突が
検知されない場合、励磁に対する投入接続時間間隔が延
長されるからである。この延長は、所定の時間間隔の経
過後に自動的に、または操作者により元に戻すことがで
きる。
【０００８】本発明の調量装置の有利な構成によれば、
評価装置は完全なポンプ動作のための最短可能投入接続
時間間隔を検出するために、投入接続時間間隔を検知装
置の出力信号が得られる値から出発して検知装置の出力
信号が発生しなくなるまで、順次連続するポンプ動作で
歩進的に短縮し、引き続き投入接続時間間隔を所定の大
きさだけ延長する。その際この過程は、投入接続時間間
隔をポンプの変化するエネルギー需要にダイナミックに
適合するため等間隔をおいて繰り返される。これによ
り、投入接続時間間隔（その間は電磁操作装置が投入接
続される）はピストンポンプの変化する動作条件に自動
的に適合される。これらの変化する動作条件には例え
ば、ポンピングレートの変化、ピストンとシリンダケー
シングとの間の摩擦の変化、可動部材の摩耗及び変化、
ピストンの前方または後方の流体流の例えば詰まりによ
る障害、流体中の空気発生およびガス発生またはその他
の流体の変化がはいる。有効なポンプ動作に対する最短
可能投入接続時間間隔の検出は常時、または所定の時間
間隔で繰り返すことができる。
【０００９】有効なポンプ動作に対する最短可能投入接
続時間隔の検出の際に、検知装置の出力信号が発生しな
い時点でも完全なポンプ動作の存在することを保証する
ために有利な実施例では、検知装置はピストンのストッ
パへの衝突を所定の感度閾値で検知し、投入接続時間の
短縮を歩進的に行って次のような値に選定する。すなわ
ち、ピストンがストッパにちょうど到達する投入接続時
間間隔と、ピストンのストッパへの衝突が感度閾値を越
えることにより検知される時間間隔との差よりも小さい
値に選定する。
【００１０】ピストンポンプの機能正常性を監視するた
めに本発明の調量装置の実施例では、評価装置にエラー
通報器が接続され、投入接続時間間隔の調整された長さ
が所定の最大値を上回る場合、または所定の最小値を下
回る場合、この通報器はエラー通報信号を出力する。
【００１１】本発明の調量装置の別の有利な実施例で
は、評価装置にデータメモリが接続され、このデータメ
モリに投入接続時間隔に対する瞬時値が連続的に、また
は検知装置の出力信号が発生しない際に書き込まれる。
その際有利には投入接続時間間隔に対する値と共に付加
的に、ポンピングレートの所属の瞬時値および運動の開
始時点およびピストンの衝突時点を記憶する。電気回路
におけるインダクタンスのため電流は所定の時間の後に
始めて、静止力に打ち勝ち、ピストンの加速を開始する
強度に達する。検知装置の出力信号が個々のポンプ動作
の際に個別に欠落することは必ずしも、ピストンポンプ
の機能障害を既に意味するものではない。ピストンのス
トッパへの衝突が検知されないことが頻繁に生じる場合
に初めて、このことがエラー通報になる。このような場
合には障害原因を、データメモリに年代順にファイルさ
れた（ピストンのストッパへの衝突が検知されなかっ
た）イベントの評価により後から検出することができ
る。その際障害原因の検出は評価装置で自動的に行う
か、またはデータをデータメモリから読み出す操作者に
より行われる。相応にしてポンプ動作の将来生じ得る障
害が前もって検出される。
【００１２】本発明を以下図面に基づき詳細に説明す
る。
【００１３】
【実施例】図１に横断面で示された調量装置のピストン
ポンプ１に対する実施例は、搬送すべき流体のための入
口チャネル２と出口チャネル３を有する。ピストンポン
プは例えば、植え込み可能な医療調量装置の構成部材で
あり、この場合その入口チャネル２には図示しない医薬
（例えばインシュリン）用リザーブ容器が接続されてお
り、出口チャネル３には同様に図示しないカテーテル装
置が接続されている。カテーテル装置は医薬を生体に投
与するためのものである。ピストンポンプ１はピストン
４を有する。ピストン４はシリンダケーシング５に収容
されている。ピストン４の駆動は電磁操作装置により行
われる。電磁操作装置は、入口チャネル２の領域に配置
された永久磁石６、シリンダケーシング５に配置された
固定子７と固定子巻線８、およびピストン４と固定結合
されたカプセル状の可動子９からなる。可動子は実質的
に永久磁石６と固定子７との間に配置されている。永久
磁石および固定子７の磁極片はそれぞれ１０で示されて
いる。固定子巻線８は接続線路１１と１２を介して、図
２に詳細に示した制御回路と接続されている。ピストン
４の行程空間１３は、ピストン４の出口チャネル３側の
端面１４、シリンダケーシング５および弁１５により制
限される。弁１５は磁石１６の力により行程空間１３を
密閉する位置に保持される。
【００１４】ピストン４は永久磁石６により図１に示し
たその静止状態に保持される。固定子巻線８の励磁の際
に、ピストン４はその静止状態から出発して弁１５の方
向に加速され、その際行程空間１３内に存在する流体
を、磁石１６の復元力に抗して開放する弁１５を通して
出口チャネル３に搬送する。同時にピストン４の裏側で
は、入口チャネル２を通って流体がリザーブ容器から吸
入される。流体は固定子巻線８の励磁の遮断の際、ピス
トン４が永久磁石６の力によりその静止状態へ復帰運動
されるとき、ピストン４とそれを取り囲むシリンダケー
シング５との間の隙間を通って行程空間１３に吸い込ま
れる。
【００１５】出口チャネル３の領域には、この出口チャ
ネルに対して同心にノイズセンサ１７の形の検知装置が
配置されている。このノイズセンサは、両側に金属層の
１８と１９の設けられた圧電セラミックのリングディス
ク２０からなる。リングディスクは片側で絶縁層２１を
介してピストンポンプ１のフランジに取り付けられてお
り、対向する側では別の絶縁層２３を介して結合体２４
に結合されている。金属層１８と１９には接続線路が設
けられている。接続線路は外側に導かれている。ノイズ
センサ１７はケーシング２７に配置されており、ケーシ
ングはピストンポンプ１に固定されている。
【００１６】ピストンと固定結合された可動子９は出口
チャネル３の方向を指すリングフランジ２８を有する。
このリングフランジ２８にはストッパ２９として構成さ
れたシリンダケーシング５の面が対向している。各完全
なピストン動作の際に、ピストン４はその可動子９と共
にストッパ２９に衝突する。その際、一般的なポンプノ
イズとはきわだって異なる衝突ノイズが形成される。こ
の衝突ノイズはシリンダケーシング５およびフランジ２
２を介してノイズセンサ１７に伝達され、電気出力信号
に変換される。この出力信号は接続線路２５と２６にて
取り出すことができる。
【００１７】図２には、図１に示されたピストンポンプ
１用の制御および監視回路の原理回路図が示されてい
る。バッテリー３０には昇圧回路３１が接続されてお
り、この昇圧回路の出力端子３２と３３には充電コンデ
ンサ３４が接続されている。ピストンポンプ１の固定子
巻線８は、その接続線路１１と１２の間に接続されたフ
ライホイールダイオード３５と共に、制御可能なスイッ
チ３６を介して充電コンデンサ３４に並列に接続され
る。固定子巻線８の励磁制御は上位の制御ユニット３７
によって行われる。制御ユニット３７はデータメモリ３
８と接続されており、また外部のプログラミング装置４
０と通信するための遠隔装置４０と接続されている。プ
ログラミング装置４０により、例えばポンプ搬送すべき
流体の搬送率に対する値も制御ユニット３７に伝送する
ことができる。その際多数の異なる搬送率がメモリ３８
に記憶され、それらは所定のプログラム経過に従い自動
的に、またはプログラミング装置４０の操作により呼び
出され、制御線路４１を介してポンピングレート発生器
４２に伝送される。ポンピングレート発生器４２はその
出力線路４３に、個々のパルスのシーケンスを形成す
る。ここで各個々のパルスはピストンポンプ１の個々の
ポンプ動作を定め、パルスシーケンス周波数は実際の搬
送率に比例する。ポンピングレート発生器４２の出力線
路４３は昇圧回路３１の作動入力側と接続されている。
この昇圧回路は各個別パルスの際に投入接続され、充電
コンデンサ３４が所定の最小電圧に充電されると直ちに
制御出力側４４に信号を形成する。制御出力側４４での
信号の発生時および個別パルスの制御線路４３での先行
する発生時に、論理回路４５により出力信号線路４６に
出力信号が形成される。この出力信号制御ユニット３７
にも双安定マルチバイブレータ４７のセット入力側にも
供給される。その際、双安定マルチバイブレータ４７は
その出力側Ｑに信号を形成する。この信号は制御可能な
スイッチ３６に投入接続信号として供給される。同時に
制御ユニット３７では時間間隔がスタートされる。この
時間間隔の経過後に双安定マルチバイブレータ４７はそ
のリセット入力側Ｒにて制御線路４８を介してリセット
され、その出力側Ｑに制御可能なスイッチ３６に対する
遮断信号を形成する。制御ユニット３７にはさらにノイ
ズセンサ１７の２つの接続線路２５と２６が接続されて
いる。ノイズセンサ１７の出力信号はここに特に図示し
ない評価装置で分析される。評価装置は制御ユニット３
７の集積構成部材である。さらに制御ユニット３７には
エラー通報器４９が接続されている。エラー通報器では
この実施例の場合、エラー通報が音響信号の出力により
行われる。しかしエラー通報を、患者への電気刺激信号
の出力により、またはプログラミング装置４０へのエラ
ー通報信号の遠隔監視により行うこともできる。
【００１８】図３には上から下へ３つの線図に、固定子
巻線８を流れる電流ｉ、ピストン４の速度ｖ、およびそ
れぞれ異なる３つの投入接続時間間隔ＴA、ＴB、ＴCに
対するノイズセンサ１７の出力信号ｓが示されている。
これら投入接続時間間隔の間、制御可能なスイッチ３６
は閉じている。異なる時間間隔ＴA、ＴB、ＴCに所属す
る電流ｉ、ピストン速度ｖおよび出力信号ｓの曲線経過
は相応にＡ、Ｂ、Ｃにより示されている。
【００１９】時点ｔ＝０でポンプ動作がスタートされ
る。これはスイッチ３６がマルチバイブレータ４７の出
力側Ｑでの投入接続信号により閉成されることにより行
われる。充電コンデンサ３４は固定子巻線８を介して放
電する。この固定子巻線には電流ｉが減衰された正弦波
振動の形で流れる。電流ｉにより固定子巻線８に形成さ
れる固定子磁界が永久磁石６の復帰保持力、シリンダケ
ーシング５内のピストン４の静止摩擦力および弁力に打
ち勝つと、図３の時点ｔ＝ｔ１でピストン４は弁１５方
向へ加速される。その際ピストン速度ｖは累進的に増大
する。
【００２０】冒頭に述べた欧州特許出願第０３１７７０
５号明細書から公知のポンプ制御に相応するＡの場合、
スイッチ３６はピストン４がストッパ２９に到達するま
で閉成されている。その際に発生する典型的なノイズセ
ンサ１７の出力信号ｓAは、ピストン４がストッパ２９
に衝突するのを検知するためのセンサの感度閾値ｓOを
上回り、投入接続時間間隔ＴAを終了させる、スイッチ
３６のための遮断信号をトリガするのに使用される。図
３に示されているようにピストン速度ｖAは投入接続時
間間隔ＴAの終了時にその最大可能値に達する。そのた
めピストン４は最大可能衝突エネルギーでストッパ２９
に衝突する。ピストンポンプ１の持続動作ではこの高い
衝突エネルギーは、ピストンポンプ１の機械的損傷、お
よび搬送すべき流体の許容できない機械的負荷を引き起
こし得る。その他に、電流経過ｉAからわかるようにエ
ネルギー消費が比較的高い。さらに衝突ノイズは患者お
よびその環境に不快となり得る。
【００２１】本発明の第１の実施例によれば、投入接続
時間間隔に対しては固定値ＴBが設定される。この固定
値は例えば実験に基づき求められ、一方ではピストン４
がストッパ２９に衝突するよりも前に固定子巻線８の励
磁が遮断されるよう短く、しかし他方ではピストンポン
プ１の障害のない動作においてピストン４の十分に高い
衝突エネルギーが得られるよう十分な長さに選定され
る。それによりノイズセンサ１７の出力信号ｓBは感度
閾値ｓOを確実に上回る。従ってポンプ動作の開始時に
マルチバイブレータ４７のセットによりスイッチ３６に
対する投入接続信号が形成される。所定の投入接続時間
間隔ＴBの経過後にマルチバイブレータ４７はリセット
され、スイッチ３６はマルチバイブレータ４７の出力側
Ｑの遮断信号により開放される。遮断時点で固定子巻線
８に蓄積された磁気エネルギーにより電流ｉBはさらに
固定子巻線８とフリーホイールダイオード３５を通って
流れる。その際電流ｉBは固定子巻線８の内部抵抗に基
づき指数関数的に減衰する。
【００２２】ピストン４およびピストンの前方と後方の
流体の運動エネルギー、並びに遮断時点で固定子巻線８
に蓄積された磁気エネルギーにより、ピストン４はさら
にストッパ２９まで駆動され、ノイズセンサ１７で出力
信号ｓBを形成する。図３からわかるように、電流消費
および最大ピストン速度並びにピストン４の衝突エネル
ギーは上に示した公知の制御モードＡの場合よりも小さ
い。衝突エネルギーは衝突速度の２次関数であることを
述べておく。ピストン加速度も前記の制御モードの場合
よりも小さくなる。このことはキャビテーションを阻止
するために有利である。これによりピストンポンプ１お
よびポンプ搬送すべき流体の機械的負荷が低減される。
【００２３】障害により所定数のポンプ動作の経過後に
ノイズセンサ１７により検知されたピストン４の衝突数
が所定の値を下回るような場合、これは制御ユニット３
７により記録される。制御ユニット３７はこれに基づい
て投入接続時間間隔を延長し、これの経過後双安定マル
チバイブレータ４７は後続のポンプ動作の際にそれぞれ
リセットされる。この延長は、時間間隔ＴBを所定の大
きさＴbだけ延長するか、またはスイッチ３６に対する
遮断信号を、ピストン４がストッパ２９に衝突したこと
を検知したノイズセンサ１７の出力信号ｓの発生の際に
初めて形成することにより行う。同時に障害イベントは
他のポンプパラメータ、例えば瞬時のポンピング率、時
間間隔ＴAおよび時点ｔ１と共にメモリ３８に記憶され
る。これにより医師によるエラー評価のためプログラミ
ング装置４０を用いて呼び出すことができる。さらに障
害イベントが患者にエラー通報器４９により音響的にま
たは例えば刺激電流パルスにより通報される。選択的に
患者はエラー通報を、遠隔装置との次回の最初の通信の
際に初めて、または次回の医師診断の際に初めて受け取
る。延長された時間間隔はプログラミング装置４０を介
して手動で以前の値ＴBに戻し調整することができる。
しかし以前の値ＴBへの戻し調整を自動的にプログラミ
ングされた時間の経過後に制御ユニット３７で行うこと
もできる。
【００２４】本発明の第２の実施例（以下、図４に基づ
き説明する）によれば、投入接続時間間隔Ｔは可変であ
る。ポンピング率発生器４２により形成された個別パル
スＰによってポンプ動作の開始がそれぞれマークされ
る。感度閾値ｓOを確実に上回るノイズセンサ１７の出
力信号ｓが得られる投入接続時間間隔Ｔに対する値から
出発して、すなわち例えば値ＴAから出発して、時間間
隔Ｔは所定数のポンプ動作（ここでは２回）後に、所定
のステップ幅ＴSだけ短縮される。この過程は、ノイズ
センサ１７の出力信号ｓが感度閾値ｓOを下回るまで頻
繁に繰り返される。これに基づき時間間隔は少なくとも
ステップ幅ＴSだけ値ＴCに延長され（図３）、新たな値
が所定時間または所定のポンプ動作数の間保持され、新
たに投入接続時間間隔Ｔの歩進的短縮により投入接続時
間間隔に対する新たな値が求められる。この過程は、ノ
イズセンサ１７の出力信号が突然発生しなくなった場合
にも開始される。調量ポンプ１、カテーテル装置の変
化、または圧力、温度等の外部の関係の変化、または搬
送すべき流体の変化に基づいてピストン運動も変化し得
る。そのため励磁に対する投入接続時間間隔Ｔが変化し
ない場合でも検知装置１７の種々異なる出力信号が得ら
れる。投入接続時間間隔をピストン４がストッパ２９へ
衝突しなくなるまで歩進的に短縮することにより、さら
に引き続き投入接続時間間隔を少なくともステップ幅だ
け短縮することにより、ピストンポンプ４の制御は変化
されたポンプ条件に自動的に適合される。その際、投入
接続時間間隔の長さが所定の最大値を上回るかまたは所
定の最小値を下回ると、エラー通報器４９を介してエラ
ー通報が出力される。
【００２５】ピストンの衝突が検知されなかったことを
ポンピング率と共に記憶することにより、ポンプ動作で
の障害に対する原因を追及するための情報が得られ、ま
た将来の障害を前もって検知することができる。
【００２６】ピストン４のストッパ２９への衝突はノイ
ズセンサ１７以外に他のセンサ、例えば光学的センサま
たは近接センサにより検知することができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明により、装置の寿命が延長され、
および／または比較的に小さなバッテリーを使用するこ
とにより装置の大きさが縮小され、さらにポンプ供給す
べき流体、ポンプ自体および電子回路のピストン運動に
よる悪影響が低減され、ノイズが低減され、さらに装置
の状態を診断する手段が得られ、ピストンポンプのエネ
ルギー消費がさらに低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピストンポンプの機械部分の断面図で
ある。
【図２】図１に示されたピストンポンプ用の制御および
監視回路のブロック回路図である。
【図３】ピストンポンプに対する励磁電流、ピストン速
度およびピストンポンプの検知装置の出力信号の特性経
過を示す線図である。
【図４】投入接続時間間隔の経過を説明するための線図
である。
【符号の説明】
１ ピストンポンプ ２ 入口チャネル ３ 出口チャネル ４ ピストン ５ シリンダケーシング ６ 永久磁石 ７ 固定子 ８ 固定子巻線 ９ 可動子

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ピストンポンプ（１）と、ポンピングレ
    ート発生器（４２）と、検知装置（１７）とを有し、 前記ピストンポンプのピストン（４）は、入り切り可能
    な電磁操作装置（６〜１０）により静止状態から、当該
    ピストン（４）を取り囲むシリンダケーシング（５）の
    ストッパ（２９）まで移動され、 前記ポンピングレート発生器（４２）は、各個々のポン
    プ動作毎に投入接続信号を前記操作装置（６〜１０）に
    対して形成し、 前記検知装置（１７）はピストン（４）のストッパ（２
    ９）への衝突時に出力信号（ｓ）を形成し、 該出力信号は評価装置（３７）にて、操作装置（６〜１
    ０）に対する遮断信号を形成するために使用される、リ
    ザーブ容器からの流体の被制御供給用調量装置におい
    て、 前記評価装置（３７）は遮断信号を、投入接続信号
    （Ｐ）の発生に続く投入接続時間間隔（ＴB，ＴC）の経
    過後に形成し、 該時間間隔の長さは、調量装置のエラーのない動作状態
    において、ピストン（４）が静止状態からストッパ（２
    ９）へ移動するのに必要な時間よりも短く、 所定数のポンプ動作の後に、検知されたピストンのスト
    ッパへの衝突数が所定値を下回る場合、前記投入接続時
    間間隔（ＴB，ＴC）は延長されることを特徴とする、流
    体の被制御供給用調量装置。
  2. 【請求項２】 投入接続時間間（ＴB）は、ピストン
    （４）を調量装置の障害のない動作においてストッパ
    （２９）へ加速するため十分に長く選定されており、 評価装置（３７）は投入接続時間間隔（ＴB）を延長す
    るため、検知装置（１７）の出力信号（ｓ）を遮断信号
    として使用する請求項１記載の調量装置。
  3. 【請求項３】 投入接続時間間隔（ＴB）は、ピストン
    （４）のストッパ（２９）への衝突が検知されない毎に
    所定の大きさだけ延長される請求項１記載の調量装置。
  4. 【請求項４】 評価装置（３７）は完全なポンプ動作に
    対する最小可能投入接続時間間隔（ＴC）を求めるため
    に、投入接続時間間隔を検知装置（１７）の出力信号
    （ＳA，ＳB）の得られる値（ＴA，ＴB）から出発して検
    知装置（１７）の出力信号が発生しなくなるまで順次連
    続するポンプ動作で歩進的に短縮し、 引き続き投入接続時間間隔（Ｔ）を所定の大きさだけ延
    長し、 当該過程は、投入接続時間間隔をポンプの変化したエネ
    ルギー消費にダイナミックに適合するため等間隔で繰り
    返される請求項１または３記載の調量装置。
  5. 【請求項５】 検知装置（１７）は、ピストン（４）の
    ストッパ（２９）への衝突を所定の感度閾値（ｓO）で
    検知し、 投入接続時間間隔(Ｔ)の短縮を行うステップ幅(ＴＳ)
    は、ピストンがちょうどストッパ(２９)に達する際の投
    入接続時間間隔(ＴC）と、ピストン（４）のストッパ
    （２９）への衝突が感度閾値（ｓO）の超過により検出
    される際の投入接続時間間隔との差よりも小さい値に選
    定されている請求項４記載の調量装置。
  6. 【請求項６】 評価装置（３７）にはエラー通報器（４
    ９）が接続されており、 該エラー通報器は、投入接続時間間隔（Ｔ）の調整され
    た長さが所定の最大値を上回るか、または所定の最小値
    を下回る際にエラー通報信号を出力する請求項１から５
    までのいずれか１記載の調量装置。
  7. 【請求項７】 評価装置（３７）は場合によりエラー通
    報信号を、遠隔装置３９と外部プログラミング装置（４
    ０）との通信の際、または医師による照会の際に出力す
    る請求項１から５までのいずれか１記載の調量装置。
  8. 【請求項８】 評価装置（３７）にはデータメモリ（３
    ８）が接続されており、 該データメモリには検知装置（１７）の出力信号（ｓ）
    が発生しない際に、投入接続時間間隔（Ｔ）に対する瞬
    時値が書き込まれる請求項１から７までのいずれか１記
    載の調量装置。
  9. 【請求項９】 評価装置（３７）にはデータメモリ（３
    ８）が接続されており、 該データメモリには投入接続時間間隔（ＴＴ）に対する
    瞬時値が連続的に書き込まれる請求項１から７までのい
    ずれか１記載の調量装置。
  10. 【請求項１０】 投入接続時間間隔（Ｔ）に対する値と
    共に、ポンピングレートの所属の瞬時値が記憶される請
    求項７記載の調量装置。
  11. 【請求項１１】 投入接続時間間隔の所属の瞬時値が記
    憶される請求項８から１０までのいずれか１記載の調量
    装置。
  12. 【請求項１２】 ピストン（４）の加速の開始時点（ｔ
    １）の所属の瞬時値が記憶される請求項８から１１まで
    のいずれか１記載の調量装置。
  13. 【請求項１３】 評価装置（３７）は記憶されたポンプ
    パラメータを評価し、そこからエラー通報をエラー通報
    器（４９）を介して、遠隔装置（３９）と外部プログラ
    ミング装置（４０）との通信の際または医師による照会
    の際に出力すべきか否かを検出する請求項８、９、１０
    から１２までのいずれか１記載の調量装置。
JP5110441A 1992-05-12 1993-05-12 流体の被制御供給用調量装置 Withdrawn JPH0630991A (ja)

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