JP5907322B1

JP5907322B1 - 吸引装置

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Publication number: JP5907322B1
Application number: JP2015557285A
Authority: JP
Inventors: 健二朗岡口
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2016-04-26
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Also published as: WO2016006496A1; JPWO2016006496A1; US10124096B2; US20170143879A1

Abstract

外部の流体を吸入する吸入部（１１）と、駆動電圧が印加されて振動する圧電素子（２２）を有し、前記圧電素子（２２）の振動により前記吸入部（１１）を介して流体を吸引する圧電ポンプ（２１）と、前記圧電素子（２２）に流れる電流と前記圧電素子の駆動電圧との位相差を検出する検出回路（３２）と、前記検出回路（３２）が検出した前記位相差に基づいて処理を行う制御部（３３）と、を備える吸引装置（１０）。

Description

本発明は、鼻水や痰、母乳等の流体を吸引する際に利用される吸引装置に関する。

近年、鼻水や痰、母乳などを吸入することができる電動式の吸入装置（吸引装置）が普及してきている。通常、吸引装置は、外部の流体を吸入する吸入部と、吸入部から流体を吸引する吸引ポンプと、吸引した流体を貯蔵する容器とを備えて構成される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−２１８８３１号公報

従来の吸引装置では、吸引ポンプの動力源にモータを用いることが一般的であったが、鼻水や痰、母乳等の体液を吸引する用途では、吸引装置の静音化や小型化の要望が強く、本願発明者は吸引ポンプの動力源に圧電素子を用いる吸引装置の開発を進めている。

以下、本願発明者が検討した内容を説明する。

圧電素子を用いる吸引装置では、圧電素子の駆動に伴う自己発熱などにより、時間の経過とともに圧電素子の出力が上昇することがあった。このため、吸引装置による吸引圧を比較的高く設定する場合には、吸引圧が口腔内や鼻腔内からの吸引に適切とされる−２０ｋＰａを超える過吸引の状態になり、吸入部を当接させる対象部位の皮膚や粘膜を損傷させてしまう恐れがあった。

また、吸引装置の吸入部と対象部位とが十分に密着していない場合には、対象部位の流体を十分に吸引することができない未吸引状態となるため、未吸引状態であることを確認できるようにすることも好ましいと考えた。

これらのことから、吸引装置は、過吸引状態や未吸引状態を把握するために吸引圧を検出する機能を有することが好ましい。吸引装置に吸引圧を検出する機能を持たせるためには、圧力センサを設ければよいが、このことは吸引装置の構成の複雑化などを招いてしまう。また、吸引ポンプの消費電流から吸引圧の状態を推定することも考えられるが、吸引ポンプの吸引圧を消費電流から推定する場合、吸引ポンプの駆動電圧（電圧振幅）が一定であるなどの所定条件下でしか、吸引圧を精度良く推定できない。

そこで本発明の目的は、圧力センサを用いること無く、吸引圧に応じた処理を高精度に行うことができる吸引装置を提供することにある。

本発明の吸引装置は、吸入部と、圧電ポンプと、検出部と、制御部と、を備える。吸入部は、外部の流体を吸入する。圧電ポンプは、駆動電圧が印加されて振動する圧電素子を有し、前記圧電素子の振動により前記吸入部を介して流体を吸引する。検出部は、前記圧電素子に流れる電流と前記圧電素子の駆動電圧との位相差を検出する。制御部は、前記検出部が検出した前記位相差に基づいて処理を行う。

この構成において、圧電素子に流れる電流（消費電流）と圧電素子の駆動電圧との位相差（以下、電流電圧位相差と称する。）は、圧電ポンプの吸引圧に応じたものになる。このため、電流電圧位相差に基づくことで、駆動電圧の変動や温度変動があるような条件下であっても、圧電ポンプの吸引圧に応じた処理を高精度に行うことができる。また、電流電圧位相差は温度変化の影響を受けにくく、このことによっても吸引圧に応じた処理を高精度に行うことができる。そして、この構成では、検出部として圧力センサを追加して設ける必要が無く、吸引装置の構成を簡易化することができる。更には、圧電素子では、駆動電圧の周波数を可聴音の周波数から外すことができ、モータのような動力源に比べて動作音を低減することができる。

前記吸引装置は、前記圧電素子に流れる電流と前記圧電素子の駆動電圧との位相差と前記圧電ポンプの吸引圧との対応関係を予め記憶した記憶部を更に備え、前記制御部は、前記記憶部を参照することにより、前記検出部が検出した位相差に基づいて処理を行うことが好ましい。

前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧が第１閾値を超える場合に、前記圧電ポンプへの駆動電圧の印加を停止させることが好ましい。この構成では、圧電素子の駆動に伴う自己発熱などにより、時間の経過とともに圧電素子の出力が上昇して過吸引状態になって、吸入部を当接させる対象部位の皮膚や粘膜を損傷させてしまうことを防ぐことができる。

前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧が第１閾値を超えて前記圧電ポンプへの駆動電圧の印加を停止させてから所定時間が経過する場合に、前記圧電ポンプへの駆動電圧の印加を開始させることが好ましい。この構成では、吸引圧を圧電ポンプの電流電圧位相差で検出することで過吸引状態になることを防ぐことができる。

前記吸引装置は、情報を報知する報知部を更に備え、前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧に関する情報を前記報知部に報知させることが好ましい。この構成では、報知部を介して圧電ポンプの吸引圧に関する情報を利用者に伝えることができる。報知部としては、液晶表示部や、表示ランプ、ブザー、無線通信部などを用いることができる。

前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧が第２閾値よりも小さい場合に、未吸引状態であることを示す情報を前記報知部に報知させることが好ましい。この構成では、未吸引状態であることを利用者が確認できる。

前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧が第２閾値よりも小さい状態が閾時間よりも長く続く場合に、前記圧電ポンプへの駆動電圧の印加を停止させることが好ましい。この構成では、未吸引状態である場合に圧電ポンプの駆動を停止して、消費電力を抑制することができる。

前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧が−２０ｋＰａを超える場合に、前記圧電ポンプへの駆動電圧の印加を停止させることが好ましい。この場合、前記吸入部は、鼻腔に挿入される形状を有することが好ましい。これにより、鼻腔内の皮膚や粘膜を損傷させることを防ぎながら、鼻水を吸引することができる。また、前記吸入部は、***に沿う形状を有することが好ましい。これにより、胸部の皮膚や粘膜を損傷させることを防ぎながら、母乳を吸引することができる。また、前記吸入部は、咽頭部に挿入される形状を有することが好ましい。これにより、咽頭部の皮膚や粘膜を損傷させることを防ぎながら、痰を吸引することができる。

本発明によれば、吸引装置において、圧力センサを用いること無く、吸引圧に応じた処理を高精度に行うことができる。

第１の実施形態に係る吸引装置の模式的断面図である。第１の実施形態に係る吸引ポンプの断面図である。第１の実施形態に係る吸引ポンプの振動態様を示す模式図である。電流電圧位相差と吸引圧との対応関係を例示するグラフである。第１の実施形態に係る駆動制御部のブロック図である。第１の実施形態に係る駆動制御部が制御する吸引圧のパターンを例示するグラフである。第１の実施形態に係る駆動制御部の第１の動作例を示すフローチャートである。第１の実施形態に係る駆動制御部の第２の動作例を示すフローチャートである。第２の実施形態に係る吸引装置の模式的断面図である。第３の実施形態に係る吸引装置の吸入部を示す斜視図である。

《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態に係る吸引装置１０について説明する。

図１は、吸引装置１０の模式的断面図である。吸引装置１０は、吸入部１１、セパレータ１３、容器１４、および、圧電駆動部１５を備えている。吸引装置１０は鼻水吸引装置であり、吸入部１１は、左右の鼻腔に同時に挿入することができる形状の、いわゆるノーズピースとして構成されている。セパレータ１３は、下方に開口する容器状である。容器１４は、上方に開口する容器状であり、セパレータ１３の下方に設けられている。また、図１中では図示していないが、吸引装置１０には、吸入部１１での吸引状態を表示するインジケータ４１（図４参照）が設けられている。また、圧電駆動部１５には、圧電ポンプ２１（図２参照）と、駆動制御部３１（図４参照）とが設けられている。

吸入部１１、セパレータ１３、および、圧電駆動部１５は、この順に吸引装置１０の前方から後方に向かって並べた状態で接続している。吸入部１１、セパレータ１３、容器１４、および、圧電駆動部１５には、吸入部１１の先端から圧電駆動部１５の後端まで繋がる流路１６が設けられている。

圧電駆動部１５が駆動すると、流路１６には、吸入部１１の先端から圧電駆動部１５の後端へと向かう流体の流れが生じる。これにより、吸入部１１は鼻腔内の鼻水を空気とともに吸引する。セパレータ１３は、吸入部１１から吸引する鼻水と空気とを分離し、分離した鼻水を下方に滴下させる。容器１４は、セパレータ１３から滴下してくる鼻水を貯蔵する。

図２は圧電ポンプ２１の断面図である。圧電ポンプ２１は圧電素子２２および構造体２３を備えている。構造体２３は、概略の外形が厚み方向に薄い円板状である。構造体２３の天面の中央付近には、吐出口２６が開口している。構造体２３の底面の縁付近には、吸入口２７が開口している。圧電ポンプ２１は、吸入口２７側がセパレータ１３側を向くように配置される。

構造体２３の内部には、流路２４とポンプ室２５とが設けられている。流路２４は、構造体２３の天面で吐出口２６に通じており、構造体２３の内部で中央付近から外周側に延び、構造体２３の底面で吸入口２７に通じている。ポンプ室２５は、吐出口２６と流路２４との連通部分の底面側に設けられた薄い円筒状の空間であり、吐出口２６と流路２４との連通部分に開口している。

構造体２３におけるポンプ室２５の内底面は、屈曲振動が可能なダイヤフラム（振動板）２８として構成されている。ダイヤフラム２８は円板状であり、天面がポンプ室２５に面している。ダイヤフラム２８の天面は、ポンプ室２５を間に介して吐出口２６と対向している。圧電素子２２は、厚み方向に薄い円板状であり、ダイヤフラム２８の底面に貼り付いている。圧電素子２２は、交流の駆動電圧が印加されることで主面の面内方向に伸縮しようとする圧電性を有している。

図３は、圧電ポンプ２１の振動態様を示す模式図である。圧電素子２２とダイヤフラム２８とは、互いに貼り付いてユニモルフ構造を構成しており、圧電素子２２の駆動により厚み方向に変位する。具体的には、図３（Ａ）に示すような静止状態から圧電素子２２が伸びようとする場合には、図３（Ｂ）に示すように、ダイヤフラム２８が圧電素子２２側（底面側）に凸に屈曲してポンプ室２５の体積が増大する。これにより、ポンプ室２５に負圧が生じ、ポンプ室２５に連通する流路２４に負圧が伝わり、流路２４の流体がポンプ室２５に吸引される。

図３（Ａ）に示すような静止状態から圧電素子２２が縮もうとすると場合には、図３（Ｃ）に示すように、ダイヤフラム２８がポンプ室２５側（天面側）に凸に屈曲してポンプ室２５の体積が減少する。すると、流路２４を間に介してポンプ室２５と吐出口２６とが対向しているために、ポンプ室２５の流体が吐出口２６から外部に吐出されるとともに、その流体の流れに引き込まれて流路２４内の流体が吐出口２６から吐出される。

このような圧電素子２２とダイヤフラム２８との屈曲振動に伴い、圧電ポンプ２１では、ポンプ室２５で周期的な体積変動と圧力変動とが繰り返し生じ、気体の流れに慣性力が働くようになる。これにより、流路２４の流体が吐出口２６から吐出される気体の流れが定常的に生じるようになる。この圧電ポンプ２１では、ダイヤフラム２８が吐出口２６に対して流路２４およびポンプ室２５を介して対面するため、圧電ポンプ２１の流体効率が高く、高い吸引圧と低い消費電力とを同時に実現することができる。

この圧電ポンプ２１は、駆動制御部３１（図５参照）に制御されて駆動する。駆動制御部３１は、圧電素子２２における電流電圧位相差に基づいて吸引圧を検知する機能と、検知した吸引圧に基づいて圧電素子２２の駆動電圧のパターンを制御する機能とを有している。

図４は、圧電素子２２における電流電圧位相差と吸引圧との対応関係を例示するグラフである。このグラフからは、圧電素子２２における電流電圧位相差と吸引圧とが、１対１の対応関係にあることが読み取れる。具体的には、吸引圧の変化に対して、圧電素子２２における電流電圧位相差は２次曲線状に変化し、吸引圧（絶対値）が大きいほど電流電圧位相差（絶対値）は大きく、吸引圧（絶対値）が小さいほど電流電圧位相差（絶対値）は小さくなることが読み取れる。このように、圧電素子２２における電流電圧位相差は、吸引圧に応じて変化する。したがって、この圧電素子２２における電流電圧位相差と吸引圧との対応関係が既知であれば、実際に圧電素子２２に流れる電流と駆動電圧とを検出して電流電圧位相差を計測することにより、吸引圧を把握することができる。

図５は、駆動制御部３１の構成例を示すブロック図である。駆動制御部３１は、検出回路３２、制御部３３、記憶部４０、電圧コントローラ３４、昇圧回路３５、駆動回路４２およびインジケータ４１を備えている。

電圧コントローラ３４は、電源電圧を制御して昇圧回路３５に供給する。昇圧回路３５は、電源電圧を昇圧し、駆動回路４２は制御部３３からの指令を受けた周波数で且つ昇圧回路３５の出力に応じた駆動電圧を生成し、その駆動電圧を圧電素子２２に印加する。これにより、圧電素子２２が駆動し、吸入部１１に外部の流体を吸引させる。

圧電素子２２の駆動電圧は、周波数が可聴音の周波数帯域から外れていて、このため圧電素子２２はモータ等に比べて駆動音が静かである。また、圧電素子２２は、図２に示す流路２４を流れる流体の圧力（吸引圧）に応じて、電流電圧位相差が影響を受けるという性質を有している。

検出回路３２は、本発明の検出部に相当するものであり、電流検出部３６、電圧検出部３７、位相比較器３８、および抵抗３９を備えている。電流検出部３６は、抵抗値が既知である抵抗３９の両端の電圧から、圧電素子２２に流れる電流を検出する。抵抗３９は、圧電素子２２と駆動回路４２とを接続する電圧線に挿入されている。電圧検出部３７は、圧電素子２２に印加される駆動電圧を検出する。位相比較器３８は、電流検出部３６が検出した電流と電圧検出部３７が検出した電圧との位相差（電流電圧位相差）に対応する出力信号を出力する。

記憶部４０は、圧電素子２２の電流電圧位相差と、吸引圧との対応関係がテーブルや演算式として予め記憶されている。制御部３３は、位相比較器３８の出力を記憶部４０で参照し、圧電素子２２の電流電圧位相差に対応する吸引圧を把握する。そして、当該吸引圧に基づいて電圧コントローラ３４を設定する。電圧コントローラ３４は、昇圧回路３５の昇圧比を制御することで、昇圧回路３５が出力する駆動電圧を制御する。インジケータ４１は、制御部３３が把握する吸引圧についての情報を、液晶表示部や表示ランプ等に表示させる機能や、通信回線を介して外部に送信する機能を有している。

なお、位相比較器３８としては、例えば、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）等で用いられる位相周波数比較器（Phase FrequencyComparator）のような回路方式のデジタル型比較器を使用することができる。また、制御部３３および電圧コントローラ３４は、例えば、マイコンに構成することができる。ＰＷＭ制御を行うマイコンを用いる場合には、マイコンのＩ／Ｏ端子を検出回路３２に接続し、マイコンのＰＷＭ出力端子を昇圧回路３５に直接接続する。そして、マイコンでＰＷＭ制御出力のデューティー比を変更することにより、昇圧回路３５の出力する電圧を制御することができる。

駆動制御部３１を上記の構成にすることで、駆動電圧の変動や温度変化があるような条件下であっても、検出回路３２と制御部３３とで吸引圧を高精度に検知することができる。したがって、吸引圧を直接検出するような圧力センサを設ける必要が無く、吸引装置１０の構成の複雑化を防ぐことができる。

次に、電流電圧位相差に基づく駆動電圧および吸引圧の制御例について説明する。まず、圧電素子２２の駆動に伴う自己発熱により圧電素子の出力が上昇して過吸引状態になることを防ぐことができる第１の制御例を示す。

図６は、第１の制御例に係る吸引圧の時間変化を例示するグラフである。図６中に示す実線は、駆動電圧を一定振幅で間欠的に出力するように制御し、駆動電圧の出力時間および休止時間を、電流電圧位相差に基づいて制御する場合の吸引圧の時間変化に対応している。図６中に示す破線は、比較のための吸引圧の時間変化に対応しており、駆動電圧を一定の吸引圧および一定の周期で出力するように制御する場合を示している。

図６中に破線で示す比較例の場合、実際の吸引圧の大きさを把握することなく、吸引圧が想定の大きさ（口腔内や鼻腔内からの吸引に適切とされる−２０ｋＰａ）になるように、圧電素子２２への駆動電圧の印加時間と休止時間とをそれぞれ一定の時間隔として設定している。このため比較例では、圧電素子２２の駆動に伴う自己発熱によって圧電素子２２に温度上昇が生じ、時間の経過とともに圧電素子２２の出力が上昇する。これにより、実際の吸引圧が当初の想定よりも大きくなって、口腔内や鼻腔内からの吸引に適切とされる−２０ｋＰａを超えてしまう場合がある。吸引圧が−２０ｋＰａを超える過吸引の状態になると、吸入部１１を当接させる鼻腔の皮膚や粘膜を損傷させてしまう恐れがある。

一方、図６中に実線で示す第１の制御例の場合、電流電圧位相差に基づいて実際の吸引圧の大きさを把握することができるために、吸引圧が約−２０ｋＰａになるまで駆動電圧を継続して圧電素子２２に印加し、吸引圧が約−２０ｋＰａに到達すると、圧電素子２２への駆動電圧の印加を停止している。このように実際の吸引圧を検知して駆動電圧および吸引圧のパターンを制御することで、吸引装置１０が過吸引状態になることを防ぐことができる。

図７は、第１の制御例にかかる駆動制御部３１の動作フローを示すチャート図である。

駆動制御部３１は、まず、圧電素子２２に所定振幅に設定された駆動電圧の印加を開始する（Ｓ１１）。これにより、圧電素子２２が駆動し、吸引装置１０は吸入部１１を介した鼻水の吸引動作を開始する。次に、駆動制御部３１は、電流電圧位相差を検出する（Ｓ１２）。そして、駆動制御部３１は、検出した位相差に基づいて、実際の吸引圧の大きさを計測する（Ｓ１３）。

次に、駆動制御部３１は、計測した吸引圧を予め登録された第１閾値（−２０ｋＰａ）と比較する（Ｓ１４）。そして、計測した吸引圧が第１閾値未満である場合には（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、駆動電圧の印加を継続して駆動を維持し（Ｓ１５）、再び電流電圧位相差の検出ステップに戻る（Ｓ１２）。一方、計測した吸引圧が第１閾値を超える場合には（Ｓ１４：Ｎｏ）、駆動電圧の印加を停止する（Ｓ１６）。そして、所定の時間が経過することを待って（Ｓ１７）、再び駆動電圧の印加を開始するステップに戻る（Ｓ１１）。

以上の第１の制御例の動作フローにより、先に図６中の実線で示したように駆動電圧および吸引圧のパターンを設定することができ、吸引装置１０が過吸引状態になることを防ぐことができる。

次に、吸入部１１で鼻腔内の鼻水を吸入できていない未吸引状態が長時間続いた場合に、未吸引状態に関する情報の報知と、未吸引状態に対応する駆動電圧および吸引圧の制御を行う第２の制御例を示す。

図８は、第２の制御例に係る駆動制御部３１の動作フローを示すチャート図である。

駆動制御部３１は、まず、圧電素子２２に所定振幅に設定された駆動電圧の印加を開始する（Ｓ２１）。これにより、圧電素子２２が駆動し、吸引装置１０は吸入部１１を介した鼻水の吸引動作を開始する。次に、駆動制御部３１は、電流電圧位相差を検出する（Ｓ２２）。そして、駆動制御部３１は、検出した位相差に基づいて、実際の吸引圧の大きさを計測する（Ｓ２３）。

次に、駆動制御部３１は、計測した吸引圧を予め登録された第２閾値（例えば−１ｋＰａ）と比較する（Ｓ２４）。そして、計測した吸引圧が第２閾値未満である場合には（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、未吸引状態の継続時間の計時を加算する処理を行う（Ｓ２５）。また、インジケータ４１に未吸引状態であることを示す表示や放音を行わせる報知処理を行う（Ｓ２６）。一方、計測した吸引圧が第２閾値を超える場合には（Ｓ２４：Ｎｏ）、未吸引状態の継続時間の計時をリセットする処理を行う（Ｓ２７）。

次に、駆動制御部３１は、計時した未吸引状態の継続時間を予め登録された閾時間（例えば１ｓｅｃ）と比較する（Ｓ２８）。そして、計時した未吸引状態の継続時間が閾時間未満である場合には（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、駆動電圧の印加を継続して駆動を維持し（Ｓ２９）、再び電流電圧位相差の検出ステップに戻る（Ｓ２２）。一方、計時した未吸引状態の継続時間が閾時間を超える場合には（Ｓ２８：Ｎｏ）、駆動電圧の印加を停止し（Ｓ２９）、全ての処理を終了する。

以上の第２の制御例の動作フローにより、利用者がインジケータ４１による未吸引状態の報知を認識することで、吸入部１１が未吸引状態にあることを確認することができる。また、未吸引状態が閾時間を超えて続くような場合に、圧電素子２２への駆動電圧の印加を停止するので、圧電素子２２の消費電力を抑制することができ、例えば電池寿命の伸長を図ることができる。

なお、以上の説明では、実際の吸引圧が低い場合に電流電圧位相差が小さくなり、実際の吸引圧が高い場合に電流電圧位相差が大きくなるような場合について示したが、圧電ポンプ２１の構成や駆動制御部３１の構成によっては、逆に、実際の吸引圧が低い場合に電流電圧位相差が大きくなり、実際の吸引圧が低い場合に電流電圧位相差が小さくなるような場合もある。そのため、上記の各動作フローにおいて、電流電圧位相差に基づいて吸引圧を計測するステップでの処理は、電流電圧位相差と吸引圧との実際の対応関係に基づいて適宜変更することが好ましい。

また、以上の説明では、制御部３３で実際の吸引圧を検知して、その吸引圧に基づいて処理を行う場合についてしめしたが、制御部３３で実際の吸引圧を検知しなくても、電流電圧位相差をそのまま用いて吸引圧に基づく処理を行うこともできる。

《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態に係る吸引装置５０について説明する。

図９は、吸引装置５０の模式的断面図である。吸引装置５０は、吸入部５１、セパレータ１３、容器１４、および、圧電駆動部１５を備えている。吸引装置５０は搾乳器であり、吸入部５１は、***に沿う凹面を有する形状の、いわゆる搾乳カップとして構成されている。その他の構成は、第１の実施形態に係る構成とおよそ同様である。そして、このように吸引装置５０を構成する場合にも、圧電素子２２の電流電圧位相差を検出して、圧電ポンプ２１の吸引圧が−２０ｋＰａを超えないように、圧電素子２２の駆動電圧および吸引圧のパターンを制御することが好ましい。これにより、圧電ポンプ２１が過吸引状態となることを防ぐことができ、吸入部５１が当接することになる胸部の皮膚や粘膜を損傷させることを防ぎながら、母乳を吸引することができる。

《第３の実施形態》
次に、本発明の第３の実施形態に係る吸引装置について説明する。

図９は、本発明の第３の実施形態に係る吸引装置６０（不図示）が備える吸入部６１の斜視図である。吸引装置６０（不図示）は痰吸引装置であり、吸入部６１は、鼻腔を介して咽喉部に挿入することができるように筒状の、いわゆるカテーテルとして構成されている。その他の構成は、第１の実施形態に係る構成とおよそ同様である。そして、このように吸引装置６０（不図示）を構成する場合にも、圧電素子２２の電流電圧位相差を検出して、圧電ポンプ２１の吸引圧が−２０ｋＰａを超えないように、圧電素子２２の駆動電圧および吸引圧のパターンを制御することが好ましい。これにより、圧電ポンプ２１が過吸引状態となることを防ぐことができ、吸入部６１が当接することになる咽喉部や鼻腔の皮膚や粘膜が吸引圧によって損傷させられることを防ぎながら、咽喉部から痰を吸引することができる。

１０，５０，６０…吸引装置
１１，５１，６１…吸入部
１３…セパレータ
１４…容器
１５…圧電駆動部
１６…流路
２１…圧電ポンプ
２２…圧電素子
２３…構造体
２４…流路
２５…ポンプ室
２６…吐出口
２７…吸入口
２８…ダイヤフラム
３１…駆動制御部
３２…検出部
３３…制御部
３４…電圧コントローラ
３５…昇圧回路
３６…電流検出部
３７…電圧検出部
３８…位相比較器
３９…抵抗
４０…記憶部
４１…インジケータ
４２…駆動回路

Claims

外部の流体を吸入する吸入部と、
駆動電圧が印加されて振動する圧電素子を有し、前記圧電素子の振動により前記吸入部を介して流体を吸引する圧電ポンプと、
前記圧電素子に流れる電流と前記圧電素子の駆動電圧との位相差を検出する検出部と、
前記検出部が検出した位相差に基づいて処理を行う制御部と、
前記圧電素子に流れる電流と前記圧電素子の駆動電圧との位相差と前記圧電ポンプの吸引圧との対応関係を予め記憶した記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記記憶部を参照することにより、前記検出部が検出した位相差に基づいて処理を行う、
吸引装置。
前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧が第１閾値を超える場合に、前記圧電ポンプへの駆動電圧の印加を停止させる、
請求項１に記載の吸引装置。
前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧が第１閾値を超えて前記圧電ポンプへの駆動電圧の印加を停止させてから所定時間が経過する場合に、前記圧電ポンプへの駆動電圧の印加を開始させる、
請求項２に記載の吸引装置。
情報を報知する報知部を更に備え、
前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧に関する情報を前記報知部に報知させる、
請求項１に記載の吸引装置。
前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧が第２閾値よりも小さい場合に、未吸引状態であることを示す情報を前記報知部に報知させる、
請求項４に記載の吸引装置。
前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧が第２閾値よりも小さい状態が閾時間よりも長く続く場合に、前記圧電ポンプへの駆動電圧の印加を停止させる、
請求項１に記載の吸引装置。
前記制御部は、前記圧電ポンプの吸引圧が−２０ｋＰａを超える場合に、前記圧電ポンプへの駆動電圧の印加を停止させる、
請求項１に記載の吸引装置。
前記吸入部は、鼻腔に挿入される形状を有する、
請求項７に記載の吸引装置。
前記吸入部は、***に沿う形状を有する、
請求項７に記載の吸引装置。
前記吸入部は、咽頭部に挿入される形状を有する、
請求項７に記載の吸引装置。