JP5636555B2 - ポンプユニット、呼吸補助装置 - Google Patents
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Description
出口12における流量Q及び静圧Pが所定のものとなる、あるいは近づくように、開閉機構である弁52X〜54X、51Y〜53Y、81〜83の開閉操作を行なう。
流路形成機構、すなわち、中間流路43と中間流路43に設けられた開閉機構(各弁)とにより、各マイクロポンプ15の直列接続と並列接続を、合理的に組み合わせて制御することが可能となる。結果、マイクロポンプ15単体では流量及び静圧が不足する用途であっても、複数のマイクロポンプ15を組み合わせて利用できるので、従来のブロアやシリンジポンプと同様に用いることができる。また、マイクロポンプ15の寸法は小さいので、これを複数配置しても、従来のブロア等と比較して小さく且つ軽量に構成できる。特に、並列数と直列数の組合せとなる多様なバリエーションを、マイクロポンプ15のON/OFFや、開閉機構(各弁)の制御によってデジタル的に制御することが可能となるので、制御構成も極めて簡潔にすることができる。また更に、従来のブロアやシリンジポンプの場合、それら1つが故障すると、全体の流体の搬送が滞ることになるが、上記のポンプユニット10によれば、個々のマイクロポンプ15が故障しても、他のマイクロポンプ15で補うことが出来るので、信頼性や安全性を高めることも可能となる。
斜め方向に重なる複数のマイクロポンプ15からなるポンプユニット10は、物と物との隙間などの小さなスペースに設置可能である。
11 入口
12 出口
13 筐体
15 マイクロポンプ
18 発光ダイオード
21 最上流行グループ
22、23 中間行グループ
24 最下流行グループ
31A 吸入口
31B 吐出口
32B ポンプデバイス
36、45 センサユニット
38 コントローラ
41Z、52X〜54X、51Y〜53Y、81〜83 弁
51B〜54B、52A〜54A 流路
61〜63 直列流路
71〜73 バイパス流路
94 ポンプ給電制御部
95 故障検知部
96 ポンプ代替制御部
97 流路形成制御部
98 警告報知部
Claims (12)
- 流体の入口及び出口が設けられた本体と、
前記本体の内部に並べられ前記入口から入った流体を前記出口から出す複数のマイクロポンプからなるポンプ群とを備え、
前記ポンプ群は、
直列状態にて最上流に位置するマイクロポンプと、
直列状態にて最下流に位置するマイクロポンプと、
直列状態にて中間に位置するマイクロポンプとを有し、
前記本体は、
前記最上流に位置するマイクロポンプの吸入口及び前記入口を直結する入口直結流路と、
前記最下流に位置するマイクロポンプの吸出口及び前記出口を直結する出口直結流路と、
前記ポンプ群を構成する前記マイクロポンプをつなぐ流路形成機構とを有し、
前記流路形成機構は、
前記最上流に位置するマイクロポンプ、前記中間に位置するマイクロポンプ、前記最下流に位置するマイクロポンプをこの順につなぐ直列状態と、
前記中間または前記最下流に位置する前記マイクロポンプの吸入口と前記入口とをつなぐ分岐路を形成するとともに、前記最上流または前記中間に位置する前記マイクロポンプの吐出口と前記出口とをつなぐ合流路を形成する並列状態との間で切り替え自在であり、
前記ポンプ群を構成する前記マイクロポンプは、格子状に配されたことを特徴とするポンプユニット。 - 行方向に並ぶ複数の前記マイクロポンプの吸入口同士をつなぐとともに、行方向に並ぶ複数の前記マイクロポンプの吐出口同士をつなぐ行バイパス流路と、
前記行バイパス流路の開閉を行う行バイパス流路開閉装置とを備えたことを特徴とする請求項1記載のポンプユニット。 - 列方向に並ぶ複数の前記マイクロポンプの吸入口同士をつなぐとともに、列方向に並ぶ複数の前記マイクロポンプの吐出口同士をつなぐ列バイパス流路と、
前記列バイパス流路の開閉を行う列バイパス流路開閉装置とを備えたことを特徴とする請求項1〜2記載のポンプユニット。 - 前記流路形成制御機部は、
前記マイクロポンプの故障を検知する故障検知部と、
前記故障したマイクロポンプの代わりが有るか否かを判定するポンプ代替制御部と、
代わりの前記マイクロポンプが有ると判定された場合には、前記故障信号により特定される前記マイクロポンプへ向かって流れる前記流体を前記代わりのマイクロポンプへ送り、前記代わりのマイクロポンプから出た前記流体を、前記故障信号により特定された前記マイクロポンプの次に流れる前記マイクロポンプへ送るように、前記行バイパス流路開閉装置または前記列バイパス流路開閉装置を制御するバイパス制御部と
を有することを特徴とする請求項2〜3記載のポンプユニット。 - 警告を報知可能な警告機を備え、
前記流路形成制御部は、代わりの前記マイクロポンプが無いと判定された場合には、前記警告機を用いて警告を行う警告報知部を有することを特徴とする請求項4記載のポンプユニット。 - 前記流路形成機構を制御する流路形成制御部を有することを特徴とする請求項1〜5記載のポンプユニット。
- 前記流路形成機構は、
前記中間及び前記最下流に位置する前記マイクロポンプの吸入口及び前記本体の入口を連通・遮断する第1流路形成手段と、
前記最上流、前記中間、前記最下流の順に連結される前記マイクロポンプの間において、上流側の前記マイクロポンプの吐出口及び下流側の前記マイクロポンプの吸入口を連通・遮断する第2流路形成手段と、
前記最上流及び前記中間に位置する前記マイクロポンプの吐出口及び前記本体の出口を連通・遮断する第3流路形成手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜6記載のポンプユニット。 - 前記ポンプ群を構成する前記マイクロポンプは互いに重なるように配されたことを特徴とする請求項1〜7記載のポンプユニット。
- 前記本体には、前記マイクロポンプを収容するための凹部が形成されたことを特徴とする請求項1〜8記載のポンプユニット。
- 前記マイクロポンプは、自身に内蔵されたポンプデバイスを給電するための給電端子を有し、
前記凹部には、前記凹部に収容された前記マイクロポンプの前記給電端子と電気的に接続する配線が設けられたことを特徴とする請求項9記載のポンプユニット。 - 前記本体は、前記入口を有する入口パッケージと、前記出口を有する出口パッケージとを有し、
前記入口パッケージには前記第1流路形成部が設けられ、
前記出口パッケージには前記第3流路形成部が設けられたことを特徴とする請求項1〜10記載のポンプユニット。 - 呼気又は吸気の気体が通過する流路と、
前記流路内に配置されて呼気又は吸気方向に加速用の気体を噴出するノズルと、
前記流路の周囲に固定され、前記ノズルに対して前記加速用の気体を供給する請求項1〜11記載のポンプユニットとを備えたことを特徴とする呼吸補助装置。
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