JP7444331B2 - 流体制御装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、流体制御装置およびその制御方法に関する。

圧電ポンプと制御回路とを含む流体制御装置が開発されている。流体制御装置について、性能、例えば圧力を向上させて利用するために、複数の圧電ポンプを直列に接続して利用することが国際公開第２０１９／１９８３０５号（特許文献１）に記載されている。より具体的には、特許文献１では、流体制御装置において、第１圧電ポンプと第２圧電ポンプとが直列的に接続されている。

国際公開第２０１９／１９８３０５号

しかし、２個の圧電ポンプを直列した流体制御装置は、１個の圧電ポンプを利用する流体制御装置に比べて流路が長くなるので、上流側から流れてくる異物や流路の内壁から剥がれる異物などによって流路内にコンタミネーションが生じる可能性が高くなる。流路内にコンタミネーションが生じると流路内に閉塞状態が発生して、圧電ポンプの温度が上昇し、圧電ポンプの圧電素子にクラックが生じるなどの故障の可能性が高くなる。

本開示の目的は、流路内の閉塞によって圧電ポンプに不具合が発生することを回避するための技術を提供することである。

本開示の一形態に係る流体制御装置は、第１流路と、第１流路の一端に接続される第１圧電ポンプと、第２圧電ポンプと、第１圧電ポンプに接続された一端と、第２圧電ポンプに接続された他端と、を有する第２流路と、第２圧電ポンプに接続された一端を有する第３流路と、第１流路から分岐された第１分岐路と、第１分岐路に設けられ、第１流路と外部との連通・非連通を切り替える第１バルブと、第２流路から分岐された第２分岐路と、第２分岐路に設けられ、第２流路と外部との連通・非連通を切り替える第２バルブと、第１圧電ポンプと第２圧電ポンプの駆動、および、第１バルブと第２バルブの開閉を制御する、制御部と、備える。制御部は、第１バルブを閉じ、第１圧電ポンプを駆動させ、第２バルブを開き、さらに、第２圧電ポンプの駆動を停止する、第１モードと、第１モードの後に実施され、第１バルブを閉じ、第１圧電ポンプを駆動させ、第２バルブを閉じ、さらに、第２圧電ポンプを駆動させる、第２モードと、第２モードの後に実施され、第１バルブを開き、第１圧電ポンプの駆動を停止し、第２バルブを開き、さらに、第２圧電ポンプの駆動を停止させる、第３モードと、を含む特定パターン制御を実施する。

本開示の一形態に係る流体制御装置の制御方法において、流体制御装置は、第１流路と、第１流路の一端に接続される第１圧電ポンプと、第２圧電ポンプと、一端が第１圧電ポンプに接続し他端が第２圧電ポンプに接続する第２流路と、一端が第２圧電ポンプに接続する第３流路と、第１流路から分岐された第１分岐路と、第１分岐路に設けられ、第１流路と外部との連通・非連通を切り替える第１バルブと、第２流路から分岐された第２分岐路と、第２分岐路に設けられ、第２流路と外部との連通・非連通を切り替える第２バルブと、を含む。制御方法は、第１バルブを閉じ、第１圧電ポンプを駆動させ、第２バルブを開き、さらに、第２圧電ポンプの駆動を停止する、第１モードを実施するステップと、第１モードの後に、第１バルブを閉じ、第１圧電ポンプを駆動させ、第２バルブを閉じ、さらに、第２圧電ポンプを駆動させる、第２モードを実施するステップと、第２モードの後に、第１バルブを開き、第１圧電ポンプの駆動を停止し、第２バルブを開き、さらに、第２圧電ポンプの駆動を停止させる、第３モードと、を含む特定パターン制御を実施するステップと、を備える。

本開示によれば、特定パターン制御により、主流路に生じたコンタミネーションが第１バルブまたは第２バルブから排出され、これにより、流路内の閉塞によって圧電ポンプに不具合が発生することが回避される。

実施の形態に係るネブライザの構成を説明するための概略図である。 実施の形態に係るポンプユニットの構成を示す概略図である。 実施の形態に係るポンプユニットの制御を説明するためのブロック図である。 特定パターン制御の内容の一例を示す図である。 ポンプユニット１０の動作を制御するための処理の一例のフローチャートである。

以下に、本実施の形態に係る流体制御装置について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

（実施の形態）
以下の実施の形態では、２個の圧電ポンプを直列したポンプユニット（流体制御装置）がネブライザに利用される一例について説明する。ネブライザは、喘息などを患う患者が薬液を経口吸入するための器具であり、ポンプユニットで作られた強力な空気流で薬液を霧化する。当該ポンプユニットが利用される装置はネブライザに限定されない。ポンプユニットは、例えばアロマディフューザや加湿器などの吐出系のデバイスに利用されてもよいし、鼻水吸引器などの吸引系のデバイスに利用されてもよい。

図１は、実施の形態に係るネブライザ１の構成を説明するための概略図である。ネブライザ１は、ポンプユニット１０と、エアノズル２０と、霧化ノズル３０と、薬液タンク４０と、マウスピース５０とを含む。患者Ｐは、マウスピース５０の先端部を口でくわえ、当該先端部から吐出される霧化された薬液を吸入する。

ポンプユニット１０は、その性能（例えば圧力）を向上させるために２個の圧電ポンプ（図２を参照して後述されるｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４）が直列されることによって構成される。圧電ポンプは、圧縮空気を作り出す。ポンプユニット１０は、圧電ポンプを用いることで、モータを用いたポンプに比べてサイズおよび重量を軽減することができる。なお、圧電ポンプは、図示していないが筐体内に圧電素子とポンプ室とを有しており、駆動による圧電素子の変位によってポンプ室の体積、圧力を変動させて流体を搬送している。ポンプユニット１０の詳細な構成については、後述する。

エアノズル２０は、ポンプユニット１０で作り出された圧縮空気を霧化ノズル３０に向けて送り出す。霧化ノズル３０の先端では、エアノズル２０により作り出された強力な空気流により負圧が生じ、配管４２を通って薬液タンク４０から薬液が吸い上げられる。霧化ノズル３０の先端まで吸い上げられた薬液は、エアノズル２０からの空気流により霧化されマウスピース５０を通って患者Ｐの経口にまで送り出される。

次に、ポンプユニット１０について図面を参照して詳しく説明する。図２は、実施の形態に係るポンプユニット１０の構成を示す概略図である。図３は、実施の形態に係るポンプユニット１０の制御を説明するためのブロック図である。

ポンプユニット１０は、図２に示されるように、第１流路１１と、ｕ圧電ポンプ１２（第１圧電ポンプ）と、第２流路１３と、ｄ圧電ポンプ１４（第２圧電ポンプ）と、第３流路１５とを含む。第１流路１１は、空気を取り入れる上流側に設けられた流路である。ｕ圧電ポンプ１２は、第１流路１１の下流側に接続される。第２流路１３は、ｕ圧電ポンプ１２とｄ圧電ポンプ１４とを繋ぐ流路である。ｄ圧電ポンプ１４は、ｕ圧電ポンプ１２に対して直列に接続される。第３流路１５は、ｄ圧電ポンプ１４に接続され下流側に設けられる流路である。

ポンプユニット１０は、ｕ圧電ポンプ１２とｄ圧電ポンプ１４とを直列に繋ぐことでより高い圧力を提供することができる。しかし、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４は、圧電素子を振動させて空気を圧縮するため、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４自体が発熱する。特に、ｕ圧電ポンプ１２の発熱により熱せられた空気が送られてくる下流側のｄ圧電ポンプ１４は、より温度が上昇することになる。さらに、ポンプユニット１０は、流路内でコンタミネーションが生じると、流路内が閉塞状態となり空気の流れが滞ることになり、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４の温度がより上昇することになる。ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４の温度が高温になると、圧電素子にクラックが発生するなどの不具合が生じる。

そこで、ポンプユニット１０において、流路内に閉塞状態が発生したか否かを検知することが望まれるが、新たにコンタミネーションを検知するためのセンサ等を設けたのでは製造コストが増加するなどのデメリットが大きい。本実施の形態では、新たにコンタミネーションを検知するためのセンサ等を設けることなく、ポンプユニット１０で流路内に閉塞状態が発生したか否かを簡便に検知することができる構成について説明する。

また、本実施の形態では、ポンプユニット１０で流路内に閉塞状態が発生したか否かを検知するだけでなく、閉塞状態を解消するために流路内に生じたコンタミネーションを排出する構成も有している。具体的に、ポンプユニット１０は、図２に示すように、第１流路１１に接続され、流路外と繋がる第１分岐路１６と、第１分岐路１６に設けられるｕバルブ１７（第１バルブ）と、第２流路１３に接続され、流路外と繋がる第２分岐路１８と、第２分岐路１８に設けられるｄバルブ１９（第２バルブ）と、をさらに含む。なお、ポンプユニット１０は、コンタミネーションを排出する構成を有していなくてもよい。

ポンプユニット１０は、図３に示すように、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４の駆動、ならびに、ｕバルブ１７およびｄバルブ１９の開閉を制御することができる制御回路１００と、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４の各々の電流を検出する電流センサ２００（検出部）と、を含む。ネブライザ１は、図示していない、ポンプユニット１０を駆動するために必要な電力を供給する電源を有している。ネブライザ１では、ｕバルブ１７が開かれると、第１流路１１は第１分岐路１６を介して外部と連通され、ｕバルブ１７が閉じられると、第１流路１１の第１分岐路１６を介した外部との連通が解消される。ｄバルブ１９が開かれると、第２流路１３は第２分岐路１８を介して外部と連通され、ｄバルブ１９が閉じられると、第２流路１３の第２分岐路１８を介した外部との連通が解消される。

制御回路１００は、制御中枢としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵが動作するためのプログラムや制御データ等を記憶しているＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵのワークエリアとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）、周辺機器との信号の整合性を保つための入出力インターフェイス等を設けてある。

ポンプユニット１０は、起動すると、第１流路１１の上流側（図中左側）から吸った空気を、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４で圧縮し、第３流路１５の下流側（図中右側）からエアノズル２０に圧縮空気を送り出す。そのため、制御回路１００は、第１流路１１の上流側から第３流路１５の下流側に流体を流す所定の駆動条件でｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４を駆動させる。例えば、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４をそれぞれ定電圧で駆動する。特に、ｕ圧電ポンプ１２とｄ圧電ポンプ１４とで駆動条件を異ならせる必要がなければ、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４を、同じ電圧で定電圧駆動させる。

ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４を同じ電圧で定電圧駆動させた場合であっても、ｄ圧電ポンプ１４がｕ圧電ポンプ１２の下流側にあるため、より圧縮された空気がｄ圧電ポンプ１４に送られる。そのため、通常状態においては、ｄ圧電ポンプ１４の背圧がｕ圧電ポンプ１２の背圧よりも高くなるので、ｄ圧電ポンプ１４を駆動する電流Ｉｄがｕ圧電ポンプ１２を駆動する電流Ｉｕよりも低くなる。その結果、電流センサ２００では、ｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕがｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄよりも高い関係が検出される。

しかし、図２に示すように第２流路１３にコンタミネーション１３０が生じると、流路内の空気の流れが妨げられ、流路内に閉塞状態が発生する。なお、閉塞状態には、流路内の空気の流れを完全に妨げる状態だけに限られず、通常状態より流路内の空気の流れが減る程度の妨げる状態も含まれる。流路内に閉塞状態が発生すると、ｕ圧電ポンプ１２での背圧が高くなり、ｕ圧電ポンプ１２を駆動する電流Ｉｕがｄ圧電ポンプ１４を駆動する電流Ｉｄと同程度、または電流Ｉｄ以下となる。制御回路１００は、ｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕがｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄ以下となる関係を電流センサ２００で検出した場合、流路内に閉塞状態が発生したと判断することができる。

つまり、制御回路１００は、第１流路１１の上流側から第３流路１５の下流側に流体を流す所定の駆動条件でｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４を駆動したときに、流路内に閉塞状態が発生するとｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕとｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄとの関係が同等または逆転することを利用している。なお、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４の駆動条件は、定電圧で駆動させる条件に限られず、定電流で駆動させる条件など他の駆動条件であってもよい。また、ｕ圧電ポンプ１２の駆動条件とｄ圧電ポンプ１４の駆動条件とが同じでなくてもよく、例えば、下流側のｄ圧電ポンプ１４の仕事量が上流側のｕ圧電ポンプ１２の仕事量より大きくなるように、ｕ圧電ポンプ１２の駆動条件とｄ圧電ポンプ１４の駆動条件とを異ならせてもよい。ただし、駆動条件を異ならせる場合、通常状態において、ｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕがｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄより高くなる範囲で駆動させる必要がある。

また、制御回路１００は、電流センサ２００でｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕとｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄとを検出して流路内に閉塞状態が発生したか否かを判断したが、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４を定電流で駆動させるのであれば、電流センサ２００に代えて電圧センサを設けて、電圧センサでｕ圧電ポンプ１２の電圧Ｖｕとｄ圧電ポンプ１４の電圧Ｖｄとを検出して流路内に閉塞状態が発生したか否かを判断する。もちろん、制御回路１００は、ｕ圧電ポンプ１２の電力Ｗｕとｄ圧電ポンプ１４の電力Ｗｄとを求め流路内に閉塞状態が発生したか否かを判断してもよい。また、上述の方法によれば、制御回路１００は、ｕ圧電ポンプ１２、ｄ圧電ポンプ１４、第１流路１１、第２流路１３、および第３流路１５の少なくとも１つにおいて閉塞状態が発生したか否かを判断し得る。なお、閉塞状態が発生したか否かの判断方法は、上述のものに限定されない。ネブライザ１には、各種のセンサがさらに設けられてもよく、制御回路１００は、当該センサの検出値に基づいて、閉塞状態が発生したことを検知してしてもよい。センサの一例は、第１流路１１、第２流路１３、および／または第３流路１５の流量を検出する流量センサである。センサの他の例は、ｕ圧電ポンプ１２および／またはｄ圧電ポンプ１４の吸込側と吐出し側のそれぞれの圧力を検出する圧力センサである。センサのさらに他の例は、上記流量センサおよび上記圧力センサである。

制御回路１００は、流路内の閉塞状態の発生によるクラック発生などの不具合を回避するために、ｕバルブ１７、ｄバルブ１９、ｕ圧電ポンプ１２、および、ｄ圧電ポンプ１４を特定パターンで動作させることができる。この特定パターンに従った制御は、本明細書では「特定パターン制御」と言及される場合もある。

図４は、特定パターン制御の内容の一例を示す図である。図４には、ｕバルブ１７、ｄバルブ１９、ｕ圧電ポンプ１２、および、ｄ圧電ポンプ１４のそれぞれの動作が示される。

より具体的には、特定パターン制御は、３つの動作モード（第１モード、第２モード、第３モード）を含む。第１モードでは、制御回路１００は、ｕバルブ１７を閉じ、ｕ圧電ポンプ１２を駆動し、ｄバルブ１９を開け、そして、ｄ圧電ポンプ１４の駆動を停止する。第２モードでは、制御回路１００は、ｕバルブ１７を閉じ、ｕ圧電ポンプ１２を駆動し、ｄバルブ１９を開け、そして、ｄ圧電ポンプ１４を駆動する。第３モードでは、制御回路１００は、ｕバルブ１７を開け、ｕ圧電ポンプ１２の駆動を停止し、ｄバルブ１９を開け、そして、ｄ圧電ポンプ１４の駆動を停止する。ｕバルブ１７およびｄバルブ１９のそれぞれを開けることは、第１流路１１、第２流路１３、および第３流路１５を、これらを含む流路を当該流路の外と連結させることに相当する。ｕバルブ１７およびｄバルブ１９のそれぞれを閉じることは、上記流路と上記流路の外との連結を遮断することに相当する。

制御回路１００は、流路内に閉塞状態が発生したと判断したときに、特定パターン制御を実行してもよい。図５は、ポンプユニット１０の動作を制御するための処理の一例のフローチャートである。

まず、ポンプユニット１０を起動した場合、制御回路１００は、所定の駆動条件でｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４を駆動させる（ステップＳ１０１）。このとき、制御回路１００は、ｕバルブ１７およびｄバルブ１９の双方を閉じる。制御回路１００は、たとえば、ネブライザ１等のポンプユニット１０を搭載する装置において、ユーザが図示せぬ操作部を操作したことに応じて、ポンプユニット１０を起動する。

制御回路１００は、上記所定の駆動条件でｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４を駆動させた状態で、ｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕおよびｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄを電流センサ２００に検出させる（ステップＳ１０２）。電流センサ２００が検出したｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕおよびｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄは、制御回路１００に入力される。

制御回路１００は、検出したｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕがｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄ以上か否かを判断する（ステップＳ１０３）。制御回路１００は、検出したｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕがｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄより高い場合、ポンプユニット１０の動作状態が通常状態と判断することができる。一方、制御回路１００は、検出したｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕがｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄ以下の場合、ポンプユニット１０の動作状態が閉塞状態と判断することができる。

検出したｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕがｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄより高いと判断した場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、制御回路１００は、ポンプユニット１０の動作状態が通常状態と判断して、Ｓ１０７へ制御を進める。これにより、制御回路１００は、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４の駆動を停止させる入力を受け付けるまで、所定の駆動条件でのｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４の駆動を継続させつつ、電流センサ２００によるｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕおよびｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄの検出を継続させる。

一方、検出したｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕがｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄ以下と判断した場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、制御回路１００は、ポンプユニット１０の動作状態が閉塞状態と判断して、特定パターン制御を実行する（ステップＳ１０４～ステップＳ１０６）。つまり、制御回路１００は、第１モードでの制御を実行し（ステップＳ１０４）、第２モードでの制御を実行し（ステップＳ１０５）、そして、第３モードでの制御を実行する（ステップＳ１０６）。その後、ステップＳ１０７へ制御を進める。

制御回路１００は、ポンプユニット１０（ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４）の駆動を停止させる入力を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ１０７）。当該入力は、たとえばユーザが図示せぬ操作部を操作することによって実現される。

ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４の駆動を停止させる入力を受け付けていない場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、制御回路１００は、ステップＳ１０２へ制御を戻す。

一方、上記の停止させる入力を受け付けた場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、制御回路１００は、ｕ圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４の駆動を停止して、図５の処理を終了させる。

（変形例など）
以上のように、制御回路１００は、第１モード、第２モード、および第３モードを含む特定パターン制御を実行する。第１モードは、第１分岐路１６および／または第２分岐路１８を介するコンタミネーションの排出のための、第１段階の吸引に相当する。第２モードは、コンタミネーションの上記排出のための、第２段階の吸引に相当する。第３モードは、コンタミネーションの上記排出の実質的な部分に相当し、また、第１流路１１、第２流路１３、および第３流路１５の冷却としても機能する。特定パターン制御が実行されることにより、第１流路１１、第２流路１３、および／または、第３流路１５にコンタミネーション１３０が生じた場合でも、当該コンタミネーション１３０が、第１分岐路１６および／または第２分岐路１８から排出される。これにより、閉塞状態の発生が回避され、また、閉塞状態が発生したとしても当該閉塞状態が解消される。これにより、ポンプユニット１０において、閉塞状態による不具合の発生が回避され得る。

第１モード、第２モード、および第３モードのそれぞれの時間の長さは、ポンプユニット１０が適用される状況に応じて適宜設定されてもよい。第２モードの長さは、第１モードおよび第３モードのそれぞれの長さより長く設定されてもよい。たとえば、第１モードの時間：第２モードの時間：第３モードの時間の比は、１：８：１程度に設定され得る。

制御回路１００は、上記特定パターン制御を、第１流路１１から第２流路１３を経て第３流路１５へと流体を搬送するための制御（以下、「流体搬送用制御」ともいう）の実行に関連したタイミングで実行してもよい。「流体を搬送するための制御の実行に関連したタイミングで実行する」とは、流体搬送用制御の前、流体搬送用制御の最中、および／または、流体搬送用制御の後で、特定パターン制御を実行することを意味する。

制御回路１００は、流体搬送用制御の前に、特定パターン制御を実行してもよい。より具体的には、制御回路１００は、ネブライザ１の動作を開始する指示を入力されると、特定パターン制御を実行した後、流体搬送用制御を実行してもよい。これにより、ユーザがネブライザ１を使用する直前に、特定パターン制御が実行される。したがって、ユーザがネブライザ１を使用しているときにクラックなどの不具合が発生することが、より確実に回避される。

制御回路１００は、流体搬送用制御の最中に、特定パターン制御を実行してもよい。より具体的には、制御回路１００は、ネブライザ１の動作を開始する指示を入力されると、流体搬送用制御を開始し、当該流体搬送用制御の最中に（たとえば、流体用搬送用制御の開始から一定時間が経過するたびに）、特定パターン制御を実行してもよい。これにより、ユーザがネブライザ１を使用している最中にクラックなどの不具合が発生することが、より確実に回避される。

制御回路１００は、流体搬送用制御の後に、特定パターン制御を実行してもよい。より具体的には、制御回路１００は、ネブライザ１の動作を開始する指示を入力されると、流体搬送用制御を開始し、当該流体搬送用制御が終了したことに応じて特定パターン制御を実行してもよい。これにより、ある回の流体搬送用制御においてコンタミネーションが発生したとしても、次の回の流体搬送用制御において当該コンタミネーションによるクラックなどの不具合が発生することが、より確実に回避される。

制御回路１００は、ポンプユニット１０の流路において閉塞が発生したことに応じて、特定パターン制御を実行してもよい。

特に、制御回路１００は、図５において説明されたように、ｕ圧電ポンプ１２の電流Ｉｕおよびｄ圧電ポンプ１４の電流Ｉｄに基づいて、流路における閉塞の有無を検出してもよい。制御回路１００は、閉塞の有無の検出において、電流値の代わりに、または、電流値に加えて、電圧値、電力値、等の、各ポンプの電気量に依存する他の種類の値を利用してもよい。本開示では、電流、電圧、または電力を総称して電気量と記載する。

ポンプユニット１０では、ｕバルブ１７を設けられた第１分岐路１６、および、ｄバルブ１９を設けられた第２分岐路１８は、それぞれ、流体の搬送経路（第１流路１１、第２流路１３、および第３流路１５）から分岐した流路である。流体の搬送経路は主流路の一例である。また、第１分岐路１６および第２分岐路１８のそれぞれは、第１副流路および第２副流路のそれぞれの一例である。コンタミネーション１３０をより確実に排出するために、第１分岐路１６および第２分岐路１８のそれぞれの管の断面積は、第１流路１１、第２流路１３、および第３流路１５のそれぞれの管の断面積より大きくてもよい。

制御回路１００は、圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４を駆動させる場合、ｕ圧電ポンプ１２よりｄ圧電ポンプ１４の電気量が大きくなるように、圧電ポンプ１２およびｄ圧電ポンプ１４を駆動してもよい。これにより、ｕ圧電ポンプ１２よりｄ圧電ポンプ１４の方が多くの仕事量を担うようになり、圧電ポンプ１２とｄ圧電ポンプ１４の寿命の均等化が図られ得る。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ネブライザ、１０ ポンプユニット、１１ 第１流路、１２，１４ 圧電ポンプ、１３ 第２流路、１５ 第３流路、１６ 第１分岐路、１７，１９ バルブ、１８ 第２分岐路、２０ エアノズル、３０ 霧化ノズル、４０ 薬液タンク、４２ 配管、５０ マウスピース、１００ 制御回路、２００ 電流センサ。

Claims (6)

1. 第１流路と、
   前記第１流路の一端に接続される第１圧電ポンプと、
   第２圧電ポンプと、
   前記第１圧電ポンプに接続された一端と、前記第２圧電ポンプに接続された他端と、を有する第２流路と、
   前記第２圧電ポンプに接続された一端を有する第３流路と、
   前記第１流路から分岐された第１分岐路と、
   前記第１分岐路に設けられ、前記第１流路と外部との連通・非連通を切り替える第１バルブと、
   前記第２流路から分岐された第２分岐路と、
   前記第２分岐路に設けられ、前記第２流路と外部との連通・非連通を切り替える第２バルブと、
   前記第１圧電ポンプと前記第２圧電ポンプの駆動、および、前記第１バルブと前記第２バルブの開閉を制御する、制御部と、備え、
   前記制御部は、
   前記第１バルブを閉じ、前記第１圧電ポンプを駆動させ、前記第２バルブを開き、さらに、前記第２圧電ポンプの駆動を停止する、第１モードと、
   前記第１モードの後に実施され、前記第１バルブを閉じ、前記第１圧電ポンプを駆動させ、前記第２バルブを閉じ、さらに、前記第２圧電ポンプを駆動させる、第２モードと、
   前記第２モードの後に実施され、前記第１バルブを開き、前記第１圧電ポンプの駆動を停止し、前記第２バルブを開き、さらに、前記第２圧電ポンプの駆動を停止させる、第３モードと、を含む特定パターン制御を実施する、流体制御装置。
2. 前記第２モードが実行される期間は、前記第１モードが実行される期間および前記第３モードが実行される期間のそれぞれよりも長い、請求項１に記載の流体制御装置。
3. 前記制御部は、前記第１圧電ポンプの電気量および前記第２圧電ポンプの電気量、流量、ならびに、圧力の中の少なくとも一つに基づいて、前記第１流路、前記第１圧電ポンプ、前記第２流路、前記第２圧電ポンプ、および、前記第３流路の中の少なくとも一つにおける閉塞が発生したことを特定する、請求項１または請求項２に記載の流体制御装置。
4. 前記第１分岐路および前記第２分岐路のそれぞれの管の断面積は、前記第１流路、前記第２流路、および前記第３流路のそれぞれの管の断面積よりも大きい、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の流体制御装置。
5. 前記制御部は、前記第２圧電ポンプの電気量が前記第１圧電ポンプの電気量より大きくなるように、前記第１圧電ポンプおよび前記第２圧電ポンプを駆動させる、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の流体制御装置。
6. 流体制御装置の制御方法であって、
   前記流体制御装置は、第１流路と、前記第１流路の一端に接続される第１圧電ポンプと、第２圧電ポンプと、一端が前記第１圧電ポンプに接続し他端が前記第２圧電ポンプに接続する第２流路と、一端が前記第２圧電ポンプに接続する第３流路と、前記第１流路から分岐された第１分岐路と、前記第１分岐路に設けられ、前記第１流路と外部との連通・非連通を切り替える第１バルブと、前記第２流路から分岐された第２分岐路と、前記第２分岐路に設けられ、前記第２流路と外部との連通・非連通を切り替える第２バルブと、を含み、
   前記第１バルブを閉じ、前記第１圧電ポンプを駆動させ、前記第２バルブを開き、さらに、前記第２圧電ポンプの駆動を停止する、第１モードを実施するステップと、
   前記第１モードの後に、前記第１バルブを閉じ、前記第１圧電ポンプを駆動させ、前記第２バルブを閉じ、さらに、前記第２圧電ポンプを駆動させる、第２モードを実施するステップと、
   前記第２モードの後に、前記第１バルブを開き、前記第１圧電ポンプの駆動を停止し、前記第２バルブを開き、さらに、前記第２圧電ポンプの駆動を停止させる、第３モードと、を含む特定パターン制御を実施するステップと、を備える、流体制御装置の制御方法。

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