(57)【要約】  鼻腔内に先端を挿入して装着されるノーズピース（１１）と、駆動電圧に応じた吸引圧でノーズピース（１１）を介して外部の流体を吸引する吸引ポンプ（２１）と、吸引ポンプ（２１）に駆動電圧を印加する状態と駆動電圧の印加を停止する状態とを繰り返す駆動制御部（３１）と、を備える吸引装置（１０）。
2016006495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患部に装着される吸入部と、
駆動電圧に応じた吸引圧で前記吸入部を介して外部の流体を吸引する吸引ポンプと、
前記吸引ポンプに前記駆動電圧を印加する状態と前記駆動電圧の印加を停止する状態とを繰り返す駆動制御部と、
を備える吸引装置。
【請求項２】
前記駆動制御部が前記駆動電圧を出力する状態のときに前記吸入部での吸引状態を検知する検知手段を有し、
前記駆動制御部は、前記検知手段が検知した状態に応じて前記駆動電圧を調整する、
請求項１に記載の吸引装置。
【請求項３】
前記検知手段は、前記吸引ポンプの状態を検出し、検出した前記吸引ポンプの状態に基づいて前記吸入部での吸引状態を検知する、
請求項２に記載の吸引装置。
【請求項４】
前記吸入部での吸引状態と前記吸引ポンプの状態との対応関係を予め記憶した記憶部を更に備え、
前記検知手段は、前記記憶部を参照することにより、前記吸入部での吸引状態を検知する、
請求項３に記載の吸引装置。
【請求項５】
前記吸引ポンプは、前記駆動電圧が印加されて動作する圧電素子を有する、
請求項４に記載の吸引装置。
【請求項６】
前記検知手段は、前記吸引ポンプの状態として、前記圧電素子のインピーダンスの状態を検出する、
請求項５に記載の吸引装置。
【請求項７】
前記検知手段は、前記圧電素子のインピーダンスの状態として、前記圧電素子に流れる電流の振幅を検出する、
請求項６に記載の吸引装置。
【請求項８】
前記検知手段は、前記圧電素子のインピーダンスの状態として、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、
請求項６に記載の吸引装置。
【請求項９】
前記検知手段は、前記圧電素子のインピーダンスの状態として、前記圧電素子の共振周波数を検出し、
前記駆動制御部は、前記共振周波数で前記圧電素子を駆動する、
請求項６に記載の吸引装置。
【請求項１０】
前記検知手段で検知した状態を報知する報知部を更に備える、
請求項２乃至請求項９のいずれかに記載の吸引装置。
【請求項１１】
前記吸入部は、鼻腔に挿入される形状を有する、
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の吸引装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鼻水や痰などを除去する際に利用される吸引装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風邪や鼻炎、蓄膿症などにかかると、鼻水の分泌が過剰になることで鼻づまり等の症状が生じる。一般的には自ら鼻をかむことで鼻づまりを解消することが可能であるが、自ら鼻をかむことができない乳幼児等の場合には、介助者が鼻水を除去する必要がある。この際、ちり紙や綿棒を用いて少量の鼻水を除去することは可能であるが、多量の鼻水を除去することは難しかった。【０００３】
そこで、近年、多量の鼻水を容易に除去できる電動式の吸入装置が普及してきている（例えば特許文献１参照。）。例えば、吸引装置（特許文献１参照。）は、真空発生手段、鼻水保存筒、吸入口および作動手段を備える。真空発生手段と鼻水保存筒とは管路で連結されている。鼻水保存筒は、鼻水の吸入がなされる吸入口に結合されている。作動手段は鼻水の吸入と吸入停止とを切り替える。この吸引装置では、吸入口を鼻腔に挿入し、作動手段のボタンを押すと、真空発生手段で発生した真空状態により、吸入口から鼻水が吸入され、その鼻水は鼻水保存筒に溜まる。作動手段のボタンを離すと、真空状態が解除されることにより吸入が中断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１８８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鼻づまり等の発生を自ら主張することができない新生児等の場合、介助者は就寝時間などであっても定期的に患者の症状を観察し、鼻づまりが生じている場合に鼻水の吸引を行う必要がある。このため、介助者は、睡眠を連続して取ることができず負担が大きかった。【０００６】
仮に吸引装置を連続動作させれば、介助者の負担を大幅に低減することが可能になるが、その場合には、吸引装置の動作音が連続して発生したり、患者が呼吸をスムーズにできなくなったりすることで、患者の不快感が大きくなってしまう。また、動作時間が長時間に及ぶことで動作不良の発生や、吸引装置の消費電力の増大などが生じてしまう。【０００７】
そこで、鼻づまりや鼻水の発生を検知して介助者に通知したり鼻水の吸引を自動化して行ったりすることができれば、介助者および患者にとって非常に有用である。しかしながら、鼻水の発生を検出するためには、液体センサのような部材を吸引装置に追加して設けたり、センサを患部に装着するための機構が必要となったりするので、吸引装置の構成の複雑化や、装着に掛かる手間の増加などが招かれてしまう。【０００８】
そこで本発明の目的は、手間の増加を招くことなく、簡易な構成で鼻水等の吸引を自動化できる、吸引装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の吸引装置は、吸入部と、吸引ポンプと、駆動制御部とを備える。吸入部は、患部に装着される。吸引ポンプは、駆動電圧に応じた吸引圧で前記吸入部を介して外部の流体を吸引する。駆動制御部は、前記吸引ポンプに前記駆動電圧を印加する状態と前記駆動電圧の印加を停止する状態とを繰り返す。【００１０】
この構成では、吸入部を患部に装着した状態のまま吸引装置を間欠動作させれば、吸引装置が外部の流体を吸引する状態と吸引を停止する状態とを定期的に繰り返すので、介助者が患者の症状を観察して吸引作業を行う必要が無い。また、吸引装置を間欠動作させれば消費電力や動作時間を抑制することができる。また、患者が吸引装置の動作音や吸引に不快感を覚えることを減らすことができる。例えば、間欠動作を患者の呼吸間隔に合わせるようにすれば、患者の呼吸が妨げられにくくなり、患者の不快感を大幅に抑制することができる。また、数十分から数時間の間隔で鼻水が発生するような場合に同様の時間隔で間欠動作するようにすれば、鼻水の吸引を適切に行いながら患者が不快感を覚える時間や頻度を減らすことができる。【００１１】
また、前記吸引装置は、前記吸入部での吸引状態を検知する検知手段を有し、前記駆動制御部は、前記検知手段が検知した前記吸入部での吸引状態に基づいて前記駆動電圧を調整することが好ましい。【００１２】
この構成のように、吸入部での吸引状態に基づいて駆動電圧を自動的に調整することで、吸引ポンプの吸引圧のパターンを最適化することができる。駆動電圧を最適化することで消費電力を低減したり、患者が吸引装置の動作音や吸引に不快感を覚えることを減らしたりすることができる。例えば、鼻水が存在しない場合と鼻水が存在する場合とを検知し、鼻水が存在する場合に駆動電圧を大きくすれば、通常時に必要最低限の駆動電圧（初期電圧）で吸引ポンプを動作させて、鼻腔が損傷することや患者が強い不快感を覚えることを防ぎながら、鼻水が存在する場合に確実に鼻水を除去することができる。また、吸入部で吸引する外部の流体の粘度の高さを検知して粘度が高い場合に駆動電圧を大きくすれば、鼻水の粘度が低い場合に過剰な吸引圧や流量で流体が吸い出されることを防いで鼻腔が損傷することや患者が強い不快感を覚えることを防ぎながら、粘度が高い鼻水でも確実に除去することができる。【００１３】
また、前記検知手段は、前記吸引ポンプの状態を検出し、検出した前記吸引ポンプの状態に基づいて前記吸入部での吸引状態を検知することが好ましい。特には、前記吸引装置は、前記吸入部での吸引状態と前記吸引ポンプの状態との対応関係を予め記憶した記憶部を更に備え、前記検知手段は、前記記憶部を参照することにより、前記吸入部での吸引状態を検知することが好ましい。この構成では、検知手段となる部材を吸入部に追加して設ける必要が無く、吸入部とその接続構成を簡易化することができる。【００１４】
また、前記吸引ポンプは、前記駆動電圧が印加されて動作する圧電素子を有することが好ましい。この構成において、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るので、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。【００１５】
また、前記検知手段は、前記吸引ポンプの状態として、前記圧電素子のインピーダンスの状態を検出することが好ましい。圧電素子のインピーダンスの状態は、吸引ポンプの吸引圧に応じて変化する。したがって、圧電素子のインピーダンスの状態に基づいて、吸入部での吸引状態を検知することができる。そして、この構成では、圧力センサのような部材を別途追加することなく、吸入部での吸引状態を検知することができる。【００１６】
また、前記検知手段は、前記圧電素子のインピーダンスの状態として、前記圧電素子に流れる電流の振幅を検出することが好ましい。圧電素子のインピーダンスの大きさは、吸入部での吸引圧に応じて変化する。そして、圧電素子のインピーダンスの大きさは、圧電素子に流れる電流と圧電素子の駆動電圧との振幅比として求めることができる。したがって、圧電素子の駆動電圧の振幅が既知であれば、圧電素子に流れる電流の振幅に基づいて、吸入部での吸引状態を検知することができる。そして、電流の振幅は小型かつ簡易な回路で検出することができるので、検知手段を容易に実現することができる。【００１７】
また、前記検知手段は、前記圧電素子のインピーダンスの状態として、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ことが好ましい。圧電素子に流れる電流と駆動電圧との位相差は、吸入部での吸引状態に応じて変化する。このため、圧電素子に流れる電流と駆動電圧との位相差に基づいて、吸入部での吸引状態を検知することができる。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、吸入部での吸引状態を精度良く把握することができる。【００１８】
また、前記検知手段は、前記圧電素子のインピーダンスの状態として、前記圧電素子の共振周波数を検出し、前記駆動制御部は、前記共振周波数で前記圧電素子を駆動することが好ましい。圧電素子の共振周波数は、吸入部での吸引状態に応じて変化する。このため、圧電素子の共振周波数に基づいて、吸入部での吸引状態を検知することができる。その上、吸引ポンプの駆動周波数を圧電素子の共振周波数に合わせることにより、圧電素子の振動を最大化することができ、所望の吸引圧を得るために必要な電力を抑制できる。【００１９】
前記吸引装置は、前記検知手段で検知した状態を報知する報知部を更に備えることが好ましい。この構成では、報知部を介して患者の状態を介助者に伝えることで、介助者が患者を観察する手間が増加することを抑制しながら、異常事態の発生などを把握できるようにすることができる。報知部としては、液晶表示部や、表示ランプ、無線通信部などを用いることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、手間の増加や作業手順の煩雑化を招くことなく、簡易な構成で鼻水等の吸引を自動化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係る吸引装置の模式的断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る吸引ポンプの断面図である。
【図３】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。
【図４】第１の実施形態に係る駆動制御部のブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る圧電素子に印加する駆動電圧の振幅パターンを例示するグラフである。
【図６】第１の実施形態に係る圧電素子に印加する駆動電圧の振幅と圧電素子に流れる電流との対応関係を例示するグラフである。
【図７】第１の実施形態に係る駆動制御部の動作を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る駆動制御部のブロック図である。
【図９】第２の実施形態に係る駆動制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態に係る駆動制御部のブロック図である。
【図１１】第３の実施形態に係る駆動制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
《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。
【００２３】
図１は、吸引装置１０の模式的断面図である。吸引装置１０は、ノーズピース１１、接続チューブ１２、セパレータ１３、貯蔵部１４、および、圧電駆動部１５を備えている。ノーズピース１１は、本発明の吸入部に相当し、乳幼児の鼻腔等の患部に、先端が挿入された状態で装着される。接続チューブ１２は、可撓性を有し、ノーズピース１１とセパレータ１３との間を繋いでいる。セパレータ１３は、下方に開口する容器状である。貯蔵部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、ノーズピース１１の先端の状態を表示するインジケータ３９（図４参照）が設けられている。また、圧電駆動部１５には、吸引ポンプ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。
【００２４】
ノーズピース１１、接続チューブ１２、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。ノーズピース１１、接続チューブ１２、セパレータ１３、貯蔵部１４、および、圧電駆動部１５には、ノーズピース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。
【００２５】
圧電駆動部１５が駆動すると、流路１６では、ノーズピース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。ノーズピース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、接続チューブ１２から吸引する流体から鼻水を分離して下方に滴下させる。貯蔵部１４は、セパレータ１３から滴下してくる鼻水を貯蔵する。
【００２６】
図２は吸引ポンプ２１の断面図である。吸引ポンプ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。吸引ポンプ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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
図３は、吸引ポンプ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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、吸引ポンプ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。この吸引ポンプ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、吸引ポンプ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。
【００３２】
図４は駆動制御部３１の構成例を示すブロック図である。
【００３３】
ここで示す駆動制御部３１は、圧電素子２２を間欠動作させる機能と、ノーズピース１１の先端の状態を検知して圧電素子２２の駆動電圧を最適制御する機能とを有している。なお、本発明においては、圧電素子２２を間欠動作させる機能を少なくとも有していれば良く、駆動電圧を最適制御する機能は必須ではない。
【００３４】
駆動制御部３１は、検知部３２、調整部３３、記憶部４０、電圧コントローラ３４、昇圧回路３５、インジケータ３９、計時部３７、および、間欠動作部３８を備えている。検知部３２は本発明の検知手段を構成するものである。
【００３５】
電圧コントローラ３４は、電源電圧を制御して間欠動作部３８を介して昇圧回路３５に供給する。計時部３７は、現在の時刻を計時する。間欠動作部３８は、計時部３７が経時した現在時刻に基づいて、既定の休止時間が経過する度に所定の起動時間だけ、昇圧回路３５に電圧を出力する。昇圧回路３５は、電源電圧を昇圧して駆動電圧を生成し、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は起動時間の間に駆動して、吸引装置１０に鼻水等を吸引させる。また、圧電素子２２は休止時間の間に駆動を停止して、吸引装置１０に鼻水等の吸引を停止させる。
【００３６】
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を流れる流体の状態（吸引圧や流速）に応じて、インピーダンスが影響を受けるという性質を有している。したがって、流路２４を流れる流体の状態と圧電素子２２のインピーダンスが受ける影響との対応関係が既知であれば、圧電素子２２のインピーダンスに基づいて、流路２４を流れる流体の状態は把握することができる。また、流路２４を流れる流体の状態は、ノーズピース１１の先端の状態に影響を受ける。したがって、ノーズピース１１の先端の状態と圧電素子２２のインピーダンスが受ける影響との対応関係が既知であれば、圧電素子２２のインピーダンスの状態に基づいて、ノーズピース１１の先端の状態は把握することができる。
【００３７】
検知部３２は、圧電素子２２のインピーダンスの状態を検出する。記憶部４０は、圧電素子２２のインピーダンスの状態と、吸引圧またはノーズピース１１の先端の状態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。検知部３２は、記憶部４０を参照することにより、検出した圧電素子２２のインピーダンスの状態に基づいて、吸引圧、および、ノーズピース１１の先端の状態を把握する。調整部３３は、検知部３２の検知結果に基づいて、ノーズピース１１の先端の状態に応じた最適な駆動電圧のパターンとなるように、電圧コントローラ３４を設定し、電圧コントローラ３４から間欠動作部３８を介して昇圧回路３５に電圧を出力させる。電圧コントローラ３４は、出力電圧を変圧したり、昇圧回路３５の昇圧比を制御したりすることで、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３９は、検知部３２の検知結果についての情報を、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。インジケータ３９が通信回線を介して外部に情報を送信する場合には、外部機器で、鼻づまりの程度を判定して時系列で表示するようにすれば、利用者に乳幼児等の鼻づまりの程度を把握させて、利用者が病状の悪化や改善などを把握できるようになる。
【００３８】
なお、調整部３３、電圧コントローラ３４、間欠動作部３８および検知部３２の機能の一部は、例えば、単一のマイコンに構成することができる。例えば、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端子を検知部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の出力する駆動電圧を制御することができる。
【００３９】
図５は、ノーズピース１１の先端の状態に応じた最適な駆動電圧の振幅パターンを示す概念図である。なお、駆動電圧の振幅パターンは、ノーズピース１１の先端での吸引圧の変化パターンと等価である。
【００４０】
図５（Ａ）は、鼻腔内に低粘度の鼻水が存在する場合や、鼻腔内に鼻水が存在しない場合の最適な駆動電圧の振幅パターンを示す図である。図５（Ｂ）は、ノーズ鼻腔内に中粘度の鼻水が吸引する場合の最適な駆動電圧の振幅パターンを示す図である。図５（Ｃ）は、鼻腔内に高粘度の鼻水が存在する場合の最適な駆動電圧の振幅パターンを示す図である。時刻ｔｓは、鼻水の吸引動作を開始する起動時刻を示している。時刻ｔｃは、鼻腔の鼻水が吸引されて鼻腔内に鼻水が存在しなくなる時刻を示している。時刻ｔｅは、鼻水の吸引動作を休止する休止時刻を示している。なお、ここでは電圧調整や電流計測に要する時間は考慮していない。
【００４１】
まず、ノーズピース１１の先端が低粘度の鼻水を吸引する場合について説明する。図５（Ａ）に示すように、起動時刻ｔｓよりも前には、圧電素子２２に駆動電圧は印加されず、吸引装置１０は休止している。起動時刻ｔｓになると、圧電素子２２に駆動電圧が初期振幅Ｖｉｎｉで印加され、ノーズピース１１の先端で比較的低い吸引圧が発生し、低粘度の鼻水の吸引が開始する。起動時刻ｔｓから時刻ｔｃまでの時間には、駆動電圧は初期振幅Ｖｉｎｉから変化せず、ノーズピース１１の先端での吸引圧が比較的低い状態のまま、ノーズピース１１の先端が低粘度の鼻水を吸引する。時刻ｔｃに鼻腔内の鼻水の吸引が完了してから休止時刻ｔｅまでの時間にも、駆動電圧は初期振幅Ｖｉｎｉから変化せず、ノーズピース１１の先端での吸引圧が比較的低い状態のまま、ノーズピース１１の先端が鼻腔内の空気を吸引する。休止時刻ｔｅになると、圧電素子２２への駆動電圧の印加が停止し、吸引装置１０は再び休止する。その後、次の起動時刻ｔｓまで休止を続けた後、次の起動時刻ｔｓから再び吸引装置１０が起動する。
【００４２】
このように、吸引装置１０は間欠動作するので、ノーズピース１１を患部に装着した状態のままにしておくと、ノーズピース１１の先端が鼻腔内の鼻水を吸引する状態と吸引を停止する状態とが定期的に繰り返される。したがって、この吸引装置１０を使用すると、介助者が患者の症状を定期的に観察して吸引作業を行う必要が無い。また、吸引装置１０が間欠動作するので、消費電力や動作時間が抑制される。また、患者が吸引装置１０の動作音や吸引に不快感を覚えることを減らすことができる。
【００４３】
次に、ノーズピース１１の先端が中粘度の鼻水を吸引する場合について説明する。図５（Ｂ）に示すように、起動時刻ｔｓよりも前には、圧電素子２２に駆動電圧は印加されず、吸引装置１０は休止している。起動時刻ｔｓになると、圧電素子２２に駆動電圧が初期振幅Ｖｉｎｉで印加され、ノーズピース１１の先端で比較的低い吸引圧が発生する。この際、ノーズピース１１の先端は、低い吸引圧のままでは中粘度の鼻水をあまり吸引することができない状態になる。そして、このようなノーズピース１１の先端の状態の変化が、圧電素子２２のインピーダンスに所定の変化を引き起こす。
【００４４】
そこで、この圧電素子２２のインピーダンスの変化を検出して、圧電素子２２の駆動電圧の振幅を初期振幅Ｖｉｎｉよりも大きくする。これにより、起動時刻ｔｓから時刻ｔｃまでの時間に、駆動電圧は初期振幅Ｖｉｎｉから次第に増大し、ノーズピース１１の先端での吸引圧が次第に高い状態になり、ノーズピース１１の先端が中粘度の鼻水を吸引できるようになる。
【００４５】
時刻ｔｃにノーズピース１１の先端が中粘度の鼻水を吸引して、次に、ノーズピース１１の先端が鼻腔内の空気や低粘度の鼻水を吸引する状態になると、このノーズピース１１の先端の状態の変化が、圧電素子２２のインピーダンスに所定の変化を引き起こす。
【００４６】
そこで、この圧電素子２２のインピーダンスの変化を検出して、駆動電圧の振幅を初期振幅Ｖｉｎｉに戻す。これにより、中粘度の鼻水の吸引が時刻ｔｃに完了してから休止時刻ｔｅまでの時間には、駆動電圧は初期振幅Ｖｉｎｉから変化せず、ノーズピース１１の先端での吸引圧が比較的低い状態のまま、ノーズピース１１の先端が鼻腔内の空気や低粘度の鼻水を吸引し続ける。休止時刻ｔｅになると、圧電素子２２への駆動電圧の印加が停止し、吸引装置１０は再び休止する。その後、次の起動時刻ｔｓまで休止を続けた後、次の起動時刻ｔｓから再び吸引装置１０が起動する。
【００４７】
このように、吸引装置１０は間欠動作するだけでなく、ノーズピース１１の先端の状態に応じた最適な振幅パターンとなるように駆動電圧を調整して、ノーズピース１１の先端での吸引圧を最適化する。このため、吸引装置１０の消費電力を低減することや、患者が吸引装置１０の動作音や吸引に不快感を覚えることを減らすことができる。より具体的には、鼻腔内から中粘度の鼻水を吸引する際に吸引圧を増大させるので、鼻腔内の中粘度の鼻水をより確実に吸引することができる。また、鼻腔内からの中粘度の鼻水の吸引が完了した後に吸引圧を低下させるので、過剰な吸引圧や流量で鼻腔が損傷することや患者が強い不快感を覚えることを防ぐことができる。
【００４８】
次に、ノーズピース１１の先端が高粘度の鼻水を吸引する場合について説明する。図５（Ｃ）に示すように、起動時刻ｔｓよりも前には、圧電素子２２に駆動電圧は印加されず、吸引装置１０は休止している。起動時刻ｔｓになると、圧電素子２２に駆動電圧が初期振幅Ｖｉｎｉで印加され、ノーズピース１１の先端で比較的低い吸引圧が発生する。この際、ノーズピース１１の先端で低い吸引圧のままでは、高粘度の鼻水をあまり吸引することができない状態になる。そして、このようなノーズピース１１の先端の状態の変化が、圧電素子２２のインピーダンスに所定の変化を引き起こす。
【００４９】
そこで、この圧電素子２２のインピーダンスの変化を検出して、駆動電圧の振幅を初期振幅Ｖｉｎｉよりも大きくする。これにより、起動時刻ｔｓから時刻ｔｃまでの時間に、駆動電圧は初期振幅Ｖｉｎｉから次第に増大し、ノーズピース１１の先端での吸引圧が次第に高い状態になり、ノーズピース１１の先端が高粘度の鼻水を吸引できるようになる。
【００５０】
時刻ｔｃにノーズピース１１の先端が高粘度の鼻水を吸引すると、次に、ノーズピース１１の先端が鼻腔内の空気やより粘度の低い鼻水を吸引する状態になる。すると、このノーズピース１１の先端の状態の変化が、圧電素子２２のインピーダンスに所定の変化を引き起こす。
【００５１】
そこで、この圧電素子２２のインピーダンスの変化を検出して、調整部３３が駆動電圧の振幅を初期振幅Ｖｉｎｉに戻す。これにより、時刻ｔｃに鼻腔内の鼻水の吸引が完了してから休止時刻ｔｅまでの時間には、駆動電圧は初期振幅Ｖｉｎｉから変化せず、ノーズピース１１の先端での吸引圧が比較的低い状態のまま、ノーズピース１１の先端が鼻腔内の空気を吸引し続ける。休止時刻ｔｅになると、圧電素子２２への駆動電圧の印加が停止し、吸引装置１０は再び休止する。その後、次の起動時刻ｔｓまで休止を続けた後、次の起動時刻ｔｓから再び吸引装置１０が起動する。
【００５２】
このように、鼻腔内の鼻水の粘度がより高い場合にも、吸引装置１０はその粘度に応じた吸引圧となるまで、より長い時間、駆動電圧を増大させる。したがって、吸引装置１０は、鼻腔内の鼻水の粘度によらず、確実に鼻水の吸引を行うことができる。なお、ここで示した駆動電圧のパターンでは、中粘度や高粘度の鼻水の吸引が完了した後で、初期振幅の駆動電圧で鼻水の吸引を続ける例を示しているが、中粘度や高粘度の鼻水の吸引が完了した後で、駆動電圧の出力を停止するようにしてもよい。
【００５３】
次に、ノーズピース１１の先端の状態を検知する機能について、更に詳細に説明する。
【００５４】
圧電素子２２のインピーダンスの大きさは、ノーズピース１１の先端の状態に影響を受ける。また、圧電素子２２のインピーダンスの大きさは、圧電素子２２に流れる電流の振幅と圧電素子２２に印加する駆動電圧の振幅との比として表わすことができる。したがって、ノーズピース１１の先端の状態と、圧電素子２２に流れる電流の振幅値と、圧電素子２２に印加する駆動電圧の振幅値と、の対応関係が既知であれば、検知部３２で電流の振幅値を検出するとともに昇圧回路３５の出力電圧を把握することで、ノーズピース１１の先端の状態を把握することもできる。
【００５５】
図６は、圧電素子２２に印加される駆動電圧の振幅に対する、圧電素子２２に流れる電流の振幅の関係を例示するグラフである。図５中には、ノーズピース１１の先端を完全に閉塞させた状態とした場合の電流の振幅Ｉｃ（Ｖ）と、ノーズピース１１の先端を完全に開放させた状態とした場合の電流の振幅Ｉｏ（Ｖ）とを示している。
【００５６】
ノーズピース１１の先端を完全に閉塞させた状態での電流の振幅Ｉｃ（Ｖ）と、ノーズピース１１の先端を完全に開放させた状態での電流の振幅Ｉｏ（Ｖ）とでは、駆動電圧の変化に対する傾きが異なっている。そして、基本的に、ノーズピース１１の先端を完全に閉塞させた状態での電流の振幅Ｉｃ（Ｖ）のほうが、ノーズピース１１の先端を完全に開放させた状態での電流の振幅Ｉｏ（Ｖ）よりも、大きくなっている。
【００５７】
したがって、検知部３２により計測される実際の電流の振幅Ｉが、上記の電流の振幅Ｉｏ（Ｖ）よりも電流の振幅Ｉｃ（Ｖ）に近いときには、ノーズピース１１の先端が閉塞された状態に近く鼻水を吸引し難い状態である可能性が高い。また、検知部３２により計測される実際の電流の振幅Ｉが、上記の電流の振幅Ｉｃ（Ｖ）よりも電流の振幅Ｉｏ（Ｖ）に近いときには、ノーズピース１１の先端が開放された状態に近く、鼻水を吸引し易い状態である可能性が高い。
【００５８】
図７は、上記の圧電素子２２に流れる電流の変化を検出して圧電素子２２の駆動電圧を最適制御する場合の駆動制御部３１の動作例を示すフローチャートである。
【００５９】
駆動制御部３１は、圧電素子２２に駆動電圧を印加していない休止状態のときに、計時部３７が計時する現在時刻が、前回の休止時刻から所定時間（例えば１時間）経過した起動時刻であるか否かを判定する（Ｓ１１）。駆動制御部３１は、現在時刻が起動時刻である場合には（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、間欠動作部３８および昇圧回路３５を介して最小電圧に定めた駆動電圧を圧電素子２２に印加する（Ｓ１２）。これにより、圧電素子２２が駆動して、吸引装置１０はノーズピース１１を介した鼻水の吸引動作を開始する。
【００６０】
次に、駆動制御部３１は、一定時間（例えば１秒間前後）の経過後（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、計時部３７が計時する現在時刻が、先の起動時刻から所定時間（例えば２０秒間）経過した休止時刻であるか否かを判定する（Ｓ１４）。駆動制御部３１は、現在時刻が休止時刻では無い場合には（Ｓ１４：Ｎｏ）、検知部３２によって圧電素子２２に流れる電流Ｉを計測する（Ｓ１５）。
【００６１】
次に、駆動制御部３１は、検知部３２により計測された実際の電流の振幅Ｉが、その時の昇圧回路３５の出力電圧Ｖに対応する電流振幅Ｉｏ（Ｖ）と電流振幅Ｉｃ（Ｖ）とのいずれに近いかを調整部３３で判別することにより、ノーズピース１１の先端の状態を把握する。例えば、電流振幅Ｉｏ（Ｖ）と電流振幅Ｉｃ（Ｖ）との中間値となるような閾値の演算式やテーブルを記憶部に記憶しておき、検知部３２により計測される実際の電流の振幅Ｉと閾値とを調整部３３で比較する。計測された実際の電流の振幅Ｉが、電流振幅Ｉｃ（Ｖ）に近い場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）には、ノーズピース１１の先端が鼻水を十分に吸引できていないと調整部３３で判定し、電圧コントローラ３４および昇圧回路３５を介して、元の振幅よりも大きな振幅に変更した駆動電圧を圧電素子２２に印加する（Ｓ１７）。なお、駆動電圧の振幅を大きくすると駆動電圧の振幅が制限値を超える場合、駆動電圧の振幅は元の振幅のまま保持される。そして、再び、一定時間（例えば１秒間前後）の経過後（Ｓ１３：Ｙｅｓ）に、休止時刻であるか否かの判定（Ｓ１４）や、電流の計測（Ｓ１５）を繰り返す。これにより、ノーズピース１１の先端での吸引圧が鼻水を除去できるまで次第に高まるので、鼻水の粘度が高いような場合でも鼻水を確実に除去することができる。
【００６２】
また、駆動制御部３１は、計測された実際の電流の振幅Ｉが、予め把握した開放状態での電流の振幅Ｉо（Ｖ）に近い場合（Ｓ１６：Ｎｏ，Ｓ１８：Ｙｅｓ）、ノーズピース１１の先端が鼻水の吸引に成功した、または、鼻腔内の鼻水にノズルの先端が当たっていないと調整部３３で判定し、電圧コントローラ３４および昇圧回路３５を介して、再び、初期の振幅に変更した駆動電圧を圧電素子２２に印加する（Ｓ１１）。
【００６３】
駆動制御部３１は、計時部３７が計時する現在時刻が休止時刻であると判定されるまで（Ｓ１４：Ｎｏ）、以上の動作フローを繰り返し、休止時刻から次の起動時刻になるまで動作を停止する（Ｓ１１）。
【００６４】
なお、昇圧回路３５の出力電圧の振幅Ｖは、電圧コントローラ３４等により制御されるものであるため、電圧コントローラ３４等の制御値から読み出したり、実際の電圧値を計測したりして取得するとよい。また、上記の演算値やテーブルは、中央演算装置や記憶部を用いたデジタル処理により取得する他、上記の演算式やテーブルに相当する機能を有するアナログ回路で実現することもできる。
【００６５】
以上に説明したように、圧電素子２２に流れる電流を検出して圧電素子２２の駆動電圧を最適制御する場合には、検知部３２は電流を検出する機能を有していれば良く、回路構成を非常に簡易で小型のものにできる。
【００６６】
《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について説明する。
【００６７】
本発明の第２の実施形態に係る吸引装置では、ノーズピース１１の先端の状態を検知する検知部の構成や調整部の機能が第１の実施形態と相違している。
【００６８】
図８は、第２の実施形態に係る吸引装置が備える駆動制御部４１のブロック図である。
【００６９】
ここで示す駆動制御部４１は、圧電素子２２を間欠動作させる機能と、圧電素子２２における電流と電圧との位相差に基づいてノーズピース１１の先端の状態を検知して圧電素子２２の駆動電圧を最適制御する機能とを有している。
【００７０】
駆動制御部４１は、検知部４２、調整部４３、記憶部４０、電圧コントローラ３４、昇圧回路３５、計時部３７、および、間欠動作部３８を備えている。検知部４２は本発明の検知手段を構成するものであり、電流検出部４４、電圧検出部４５、位相比較器４６、および抵抗４７を備えている。電流検出部４４は、抵抗値が既知である抵抗４７の両端の電圧を計測することにより、圧電素子２２に流れる電流を計測する。抵抗４７は、圧電素子２２と昇圧回路３５とを接続する電圧線に挿入されている。電圧検出部４５は、圧電素子２２に印加される駆動電圧を計測する。位相比較器４６は、電流検出部４４が計測した電流と電圧検出部４５が計測した電圧との位相差θを出力する。調整部４３は、位相比較器４６が出力した位相差θに基づいて、ノーズピース１１の先端の状態に応じた最適な駆動電圧のパターンとなるように、電圧コントローラ３４を設定し、電圧コントローラ３４から間欠動作部３８を介して昇圧回路３５に電圧を出力させる。
【００７１】
なお、位相比較器４６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、調整部４３、電圧コントローラ３４、間欠動作部３８および検知部４２の機能の一部は、例えば、マイコンに構成することができる。例えば、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端子を検知部４２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の出力する駆動電圧の振幅を制御することができる。
【００７２】
ここで、圧電素子２２を流れる電流と駆動電圧との位相差は、ノーズピース１１の先端が閉塞されているときと、ノーズピース１１の先端が開放されているときとで異なる。したがって、ノーズピース１１の先端の状態と、圧電素子２２における電流と電圧との位相差との対応関係が既知であれば、検知部４２で電流の位相と電圧の位相とを検出して、ノーズピース１１の先端の状態を把握することができる。
【００７３】
ノーズピース１１の先端を完全に閉塞させた状態での位相差θｃとし、ノーズピース１１の先端を完全に開放させた状態での位相差θｏとすると、検知部４２により計測される実際の位相差θが、上記の位相差θｏよりも位相差θｃに近いときには、ノーズピース１１の先端が閉塞された状態に近く鼻水を吸引し難い状態である可能性が高い。また、検知部４２により計測される実際の位相差θが、上記の位相差θｃよりも位相差θｏに近いときには、ノーズピース１１の先端が開放された状態に近く、鼻水を吸引し易い状態である可能性が高い。
【００７４】
図９は、上記の圧電素子２２に流れる電流と駆動電圧との位相差を検出して圧電素子２２の駆動電圧を最適制御する場合の駆動制御部４１の動作例を示すフローチャートである。
【００７５】
駆動制御部４１は、圧電素子２２に駆動電圧を印加していない休止状態のときに、計時部３７が計時する現在時刻が、前回の休止時刻から所定時間（例えば１時間）経過した起動時刻であるか否かを判定する（Ｓ２１）。駆動制御部４１は、現在時刻が起動時刻である場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、間欠動作部３８および昇圧回路３５を介して最小電圧に定めた駆動電圧を圧電素子２２に印加する（Ｓ２２）。これにより、圧電素子２２は駆動し、ノーズピース１１を介した鼻水の吸引動作を開始する。
【００７６】
次に、駆動制御部４１は、一定時間（例えば１秒間前後）の経過後（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、計時部３７が計時する現在時刻が、先の起動時刻から所定時間（例えば２０秒間）経過した休止時刻であるか否かを判定する（Ｓ２４）。駆動制御部４１は、現在時刻が休止時刻では無い場合には（Ｓ２４：Ｎｏ）、検知部４２によって圧電素子２２に流れる電流と駆動電圧との位相差を計測する（Ｓ２５）。
【００７７】
次に、駆動制御部４１は、検知部４２により計測された実際の位相差θが、既知の位相差θｏと位相差θｃとのいずれに近いかを調整部４３で判別することにより、ノーズピース１１の先端の状態を把握する。例えば、位相差θｏと位相差θｃとの中間値となるような閾値の演算式やテーブルを記憶部に記憶しておき、検知部４２により計測される実際の位相差θと閾値とを調整部４３で比較する。計測された実際の位相差θが、既知の位相差θｃに近い場合（Ｓ２６：Ｙｅｓ）には、ノーズピース１１の先端が鼻水を十分に吸引できていないと調整部４３で判定し、電圧コントローラ３４および昇圧回路３５を介して、元の振幅よりも大きな振幅に変更した駆動電圧を圧電素子２２に印加する（Ｓ２７）。そして、再び、一定時間（例えば１秒間前後）の経過後（Ｓ２３：Ｙｅｓ）に、休止時刻であるか否かの判定（Ｓ２４）や、位相差θの計測（Ｓ２５）を繰り返す。これにより、ノーズピース１１の先端での吸引圧が鼻水を除去できるまで次第に高まるので、鼻水の粘度が高いような場合でも鼻水を確実に除去することができる。
【００７８】
また、駆動制御部４１は、計測された実際の位相差θが、予め把握した開放状態での位相差θоに近い場合（Ｓ２６：Ｎｏ，Ｓ２８：Ｙｅｓ）、ノーズピース１１の先端が鼻水の吸引に成功した、または、鼻腔内の鼻水にノズルの先端が当たっていないと調整部４３で判定し、電圧コントローラ３４および昇圧回路３５を介して、再び、初期の振幅に変更した駆動電圧を圧電素子２２に印加する（Ｓ２１）。
【００７９】
駆動制御部４１は、計時部３７が計時する現在時刻が休止時刻であると判定されるまで（Ｓ２４：Ｎｏ）、以上の動作フローを繰り返し、休止時刻から次の起動時刻になるまでの間、動作を停止する（Ｓ２１）。
【００８０】
なお、上記の演算値やテーブルは、中央演算装置や記憶部を用いたデジタル処理により取得する他、上記の演算式やテーブルに相当する機能を有するアナログ回路で実現することもできる。
【００８１】
以上に説明したように、圧電素子２２に流れる電流と駆動電圧との位相差を検出して圧電素子２２の駆動電圧を最適制御する場合には、駆動電圧の変動や温度変化がある条件下であっても、検知部４２で計測する位相差θに基づいて、ノーズピース１１の先端の状態を精度良く把握し、吸引圧を高精度に調整することができる。
【００８２】
《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。
【００８３】
本発明の第３の実施形態に係る吸引装置では、ノーズピース１１の先端の状態を検知する検知部の構成や調整部の機能が第１の実施形態および第２の実施形態と相違している。
【００８４】
図１０は、第３の実施形態に係る吸引装置が備える駆動制御部５１のブロック図である。
【００８５】
ここで示す駆動制御部５１は、圧電素子２２を間欠動作させる機能と、圧電素子２２の共振周波数に基づいてノーズピース１１の先端の状態を検知して圧電素子２２の駆動電圧を最適制御する機能とを有している。
【００８６】
駆動制御部５１は、検知部５２、調整部５３、記憶部４０、電圧コントローラ３４、昇圧回路３５、計時部３７、および、間欠動作部３８を備えている。検知部５２は本発明の検知手段を構成するものであり、電流検出部５４および共振周波数演算部５５を備えている。電流検出部５４は、圧電素子２２に流れる電流を計測する。共振周波数演算部５５は、電流検出部５４が計測した電流に基づいて、圧電素子２２の共振周波数ｆを算出する。調整部５３は、共振周波数演算部５５が算出した共振周波数ｆに基づいてノーズピース１１の先端の状態を把握する。
【００８７】
なお、調整部５３、電圧コントローラ３４、間欠動作部３８および共振周波数演算部５５は、例えば、マイコンに構成することができる。例えば、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端子を電流検出部５４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の出力する駆動電圧を制御することができる。
【００８８】
ここで、圧電素子２２の共振周波数は、圧電素子２２のインピーダンスの大きさが極小となる周波数、すなわち、圧電素子２２を流れる電流の振幅が極大となる周波数である。そこで、共振周波数演算部５５は、電圧コントローラ３４を介して昇圧回路３５が出力する駆動電圧の周波数を所定範囲で変化させ、各周波数で圧電素子２２を流れる電流を計測し、計測された電流の振幅が極大になる周波数を選択することにより、圧電素子２２の共振周波数を算出することができる。
【００８９】
また、圧電素子２２の共振周波数は、ノーズピース１１の先端が閉塞されているときと、ノーズピース１１の先端が開放されているときとで異なる。したがって、ノーズピース１１の先端の状態と、圧電素子２２の共振周波数との対応関係が既知であれば、検知部５２で共振周波数を検出して、ノーズピース１１の先端の状態を把握することができる。
【００９０】
ノーズピース１１の先端を完全に閉塞させた状態での圧電素子２２の共振周波数ｆｃとし、ノーズピース１１の先端を完全に開放させた状態での圧電素子２２の共振周波数ｆｏとすると、検知部５２により計測される実際の圧電素子２２の共振周波数ｆが、上記の共振周波数ｆｏよりも共振周波数ｆｃに近いときには、ノーズピース１１の先端が閉塞された状態に近く鼻水を吸引し難い状態である可能性が高い。また、検知部５２により計測される実際の共振周波数ｆが、上記の共振周波数ｆｃよりも共振周波数ｆｏに近いときには、ノーズピース１１の先端が開放された状態に近く、鼻水を吸引し易い状態である可能性が高い。
【００９１】
図１１は、上記の圧電素子２２の共振周波数を検出して圧電素子２２の駆動電圧を最適制御する場合の駆動制御部５１の動作例を示すフローチャートである。
【００９２】
駆動制御部５１は、圧電素子２２に駆動電圧を印加していない休止状態のときに、計時部３７が計時する現在時刻が、前回の休止時刻から所定時間（例えば１時間）経過した起動時刻であるか否かを判定する（Ｓ３１）。駆動制御部５１は、現在時刻が起動時刻である場合には（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、間欠動作部３８および昇圧回路３５を介して最小電圧に定めた駆動電圧を圧電素子２２に印加する（Ｓ３２）。これにより、圧電素子２２は駆動し、ノーズピース１１を介した鼻水の吸引動作を開始する。
【００９３】
次に、駆動制御部５１は、一定時間（例えば１秒間前後）の経過後（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、計時部３７が計時する現在時刻が、先の起動時刻から所定時間（例えば２０秒間）経過した休止時刻であるか否かを判定する（Ｓ３４）。駆動制御部５１は、現在時刻が休止時刻では無い場合には（Ｓ３４：Ｎｏ）、検知部５２の電流検出部５４で圧電素子２２に流れる電流を計測し、計測した電流に基づいて、共振周波数演算部５５で圧電素子２２の共振周波数を計測する（Ｓ３５）。なお、ここでは詳細なフローの記載は省いているが、前述のように共振周波数演算部５５は、電圧コントローラ３４を介して昇圧回路３５が出力する駆動電圧の周波数を所定範囲で変化させ、各周波数で圧電素子２２を流れる電流を計測し、計測された電流の振幅が極大になる周波数を選択することにより、圧電素子２２の共振周波数を算出する。
【００９４】
次に、駆動制御部５１は、検知部５２により計測された実際の共振周波数ｆが、既知の共振周波数ｆｏと共振周波数ｆｃとのいずれに近いかを調整部５３で判別することにより、ノーズピース１１の先端の状態を把握する。例えば、共振周波数ｆｏと共振周波数ｆｃとの中間値となるような閾値の演算式やテーブルを記憶部に記憶しておき、検知部５２により計測される実際の共振周波数ｆと閾値とを調整部５３で比較する。計測された実際の共振周波数ｆが、既知の共振周波数ｆｃに近い場合（Ｓ３６：Ｙｅｓ）には、ノーズピース１１の先端が鼻水を十分に吸引できていないと調整部５３で判定し、電圧コントローラ３４および昇圧回路３５を介して、元の振幅よりも大きな振幅に変更した駆動電圧を圧電素子２２に印加する（Ｓ３７）。そして、再び、一定時間（例えば１秒間前後）の経過後（Ｓ３３：Ｙｅｓ）に、休止時刻であるか否かの判定（Ｓ３４）や、共振周波数ｆの計測（Ｓ３５）を繰り返す。これにより、ノーズピース１１の先端での吸引圧が鼻水を除去できるまで次第に高まるので、鼻水の粘度が高いような場合でも鼻水を確実に除去することができる。
【００９５】
また、駆動制御部５１は、計測された実際の共振周波数ｆが、予め把握した開放状態での共振周波数ｆоに近い場合（Ｓ３６：Ｎｏ，Ｓ３８：Ｙｅｓ）、ノーズピース１１の先端が鼻水の吸引に成功した、または、鼻腔内の鼻水にノズルの先端が当たっていないと調整部５３で判定し、電圧コントローラ３４および昇圧回路３５を介して、再び、初期の振幅に変更した駆動電圧を圧電素子２２に印加する（Ｓ３１）。
【００９６】
駆動制御部５１は、計時部３７が計時する現在時刻が休止時刻であると判定されるまで（Ｓ３４：Ｎｏ）、以上の動作フローを繰り返し、次の起動時刻になるまで動作を停止する（Ｓ３１）。
【００９７】
なお、上記の演算値やテーブルは、中央演算装置や記憶部を用いたデジタル処理により取得する他、上記の演算式やテーブルに相当する機能を有するアナログ回路で実現することもできる。
【００９８】
以上に説明したように、圧電素子２２の共振周波数を検出して圧電素子２２の駆動電圧を最適制御する場合には、駆動電圧の周波数を検知部５２で計測する共振周波数ｆに合わせこむことで、駆動電圧の振幅を変化させずに圧電素子２２の振動を大きくすることができ、他の実施形態と同じような消費電力であってもより高い吸引圧を得ることや、他の実施形態と同じような吸引圧を得る場合であっても消費電力をより低減することができる。
【００９９】
なお、上述の実施形態の吸引装置は鼻水吸引装置であったが、本発明の吸引装置は、鼻水吸引装置に限定されず、唾液や痰などの体液を吸引するものでもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０…吸引装置
１１…ノーズピース
１２…接続チューブ
１３…セパレータ
１４…貯蔵部
１５…圧電駆動部
１６…流路
２１…吸引ポンプ
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
３１，４１，５１…駆動制御部
３２，４２，５２…検知部
３３，４３，５３…調整部
３４…電圧コントローラ
３５…昇圧回路
３７…計時部
３８…間欠動作部
３９…インジケータ
４４，５４…電流検出部
４５…電圧検出部
４６…位相比較器
４７…抵抗
５５…共振周波数演算部
【図１】
2016006495.tif 000003
【図２】
2016006495.tif 000004
【図３】
2016006495.tif 000005
【図４】
2016006495.tif 000006
【図５】
2016006495.tif 000007
【図６】
2016006495.tif 000008
【図７】
2016006495.tif 000009
【図８】
2016006495.tif 000010
【図９】
2016006495.tif 000011
【図１０】
2016006495.tif 000012
【図１１】
2016006495.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月19日(2016.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患部に装着される吸入部と、
駆動電圧に応じた吸引圧で前記吸入部を介して外部の流体を吸引する吸引ポンプと、
前記吸引ポンプに前記駆動電圧を印加する状態と前記駆動電圧の印加を停止する状態とを繰り返す駆動制御部と、
を備え、
前記駆動制御部は、前記吸入部での吸引状態を検知する検知手段を有し、
前記検知手段は、前記駆動制御部が前記駆動電圧を印加する状態のときに、前記吸引ポンプの状態を検出し、検出した前記吸引ポンプの状態に基づいて前記吸入部での吸引状態を検知する吸引装置。
【請求項２】
前記駆動制御部は、前記検知手段が検知した状態に応じて前記駆動電圧を調整する、
請求項１に記載の吸引装置。
【請求項３】
前記吸入部での吸引状態と前記吸引ポンプの状態との対応関係を予め記憶した記憶部を更に備え、
前記駆動制御部は、前記記憶部を参照することにより、前記吸入部での吸引状態を検知する、
請求項１または２に記載の吸引装置。
【請求項４】
前記吸引ポンプは、前記駆動電圧が印加されて動作する圧電素子を有する、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の吸引装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記吸引ポンプの状態として、前記圧電素子のインピーダンスの状態を検出する、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の吸引装置。
【請求項６】
前記検知手段は、前記圧電素子のインピーダンスの状態として、前記圧電素子に流れる電流の振幅を検出する、
請求項５に記載の吸引装置。
【請求項７】
前記検知手段は、前記圧電素子のインピーダンスの状態として、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、
請求項５に記載の吸引装置。
【請求項８】
前記検知手段は、前記圧電素子のインピーダンスの状態として、前記圧電素子の共振周波数を検出し、
前記駆動制御部は、前記共振周波数で前記圧電素子を駆動する、
請求項５に記載の吸引装置。
【請求項９】
前記検知手段で検知した状態を報知する報知部を更に備える、
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の吸引装置。
【請求項１０】
前記吸入部は、鼻腔に挿入される形状を有する、
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の吸引装置。
【国際調査報告】
2016006495.tif 000014
2016006495.tif 000015
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