(57)【要約】  流体制御装置（１０）は、容器（１３）、ポンプ（１１）、電磁弁（１２）およびキャパシタを備える。ポンプ（１１）は、主電源で駆動され、容器（１３）内を加圧または減圧可能である。ポンプ（１１）の吸引口と吐出口とは内部で連通する。電磁弁（１２）の両端は容器（１３）およびポンプ（１１）に接続している。電磁弁（１２）は、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵されている電力で駆動され、容器（１３）の圧力を開放する。
2016024501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、
主電源で駆動され、前記容器内を加圧または減圧可能な、吸引口と吐出口とが内部で連通するポンプと、
両端若しくは一端が前記容器および前記ポンプに接続若しくは連通している、バルブと、
キャパシタまたは蓄電池と、を備え、
前記バルブは、前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵されている電力で駆動され、前記容器の圧力を開放する、
流体制御装置。
【請求項２】
前記バルブが、前記ポンプに接続される第１ポートと前記容器に接続される第２ポートとを有し、
通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させ、
非通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを遮断し、
前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力で通電される、
請求項１に記載の流体制御装置。
【請求項３】
前記バルブが、外部に接続される第１ポートと前記ポンプに接続される第２ポートとを有し、
通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させ、
非通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを遮断し、
前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力で通電される、
請求項１に記載の流体制御装置。
【請求項４】
前記キャパシタまたは前記蓄電池に前記主電源より電力が供給される、
請求項１に記載の流体制御装置。
【請求項５】
前記ポンプは前記容器の内部を加圧し、
前記容器の内部の圧力に基づいて血圧を測定する、
請求項１に記載の流体制御装置。
【請求項６】
前記容器がカフである、請求項１に記載の流体制御装置。
【請求項７】
バルブに通電するための駆動回路を備え、
前記駆動回路は、直流電源にダイオードを介して接続される前記キャパシタまたは前記蓄電池と、前記バルブを駆動するためのコイルと、前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力を前記コイルに印加するためのスイッチと、
を含む、請求項１ないし６のいずれかに記載の流体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内の流体を制御する流体制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の流体制御装置として、例えば、特許文献１に記載のものがある。この流体制御装置は、流体袋を有するカフ、流体袋に空気を供給するポンプユニット、流体袋内の空気を排出または封入するために開閉する弁、および、ポンプユニットや弁の駆動を制御するＣＰＵを備える。この流体制御装置では、ポンプユニットおよび弁の駆動により流体袋内の圧力が制御されている。【０００３】
図１３（Ａ）は従来構成の流体制御装置１４０の模式的ブロック図である。流体制御装置１４０では、吸引口と吐出口とが内部で連通したポンプ１１に容器１３が接続されている。ポンプ１１は、その駆動により流体を移送することができる。また、ポンプ１１は、その駆動を停止することにより、ポンプ１１の吸引口と吐出口との差圧に従って流体を逆流させることができる。このため、流体制御装置１４０では、ポンプ１１の駆動および停止を繰り返すことにより、容器１３の内部を所定の圧力に制御することができる。また、流体制御装置１４０では、主電源が失われた場合でも、容器１３の内部の流体がポンプ１１の内部を通って外部に排出されるので、容器１３の内部の圧力が開放される。この結果、流体制御装置１４０を人体等に用いる場合でも、容器１３の内部の圧力が維持されて人体等に危険が及ぶことを防止できる。【０００４】
図１３（Ｂ）は従来構成の流体制御装置１５０の模式的ブロック図である。流体制御装置１５０では、ポンプ１１と容器１３との間に電磁弁１５２が接続されている。電磁弁１５２は、通電時に遮断され、非通電時に連通する第１ポートおよび第２ポートを有している。電磁弁１５２の第１ポートはポンプ１１に接続され、電磁弁１５２の第２ポートは容器１３に接続されている。流体制御装置１５０は、容器１３の内部の圧力を制御する場合または容器１３の内部の圧力を開放する場合、電磁弁１５２に通電せずに電磁弁１５２を開く。流体制御装置１５０は、容器１３の内部の圧力を保持する場合、電磁弁１５２に通電して電磁弁１５２を閉じる。流体制御装置１５０でも、主電源が失われた場合、電磁弁１５２が開くので、ポンプ１１および電磁弁１５２を介して、容器１３の内部の圧力が開放される。【０００５】
図１３（Ｃ）は従来構成の流体制御装置１６０の模式的ブロック図である。流体制御装置１６０では、ポンプ６１と容器１３との間に電磁弁１５２の第１ポートが接続され、外部に電磁弁１５２の第２ポートが接続されている。ポンプ６１では、非通電時に流体が逆流することが防止されている。流体制御装置１６０は、容器１３の内部の圧力を制御する場合または容器１３の内部の圧力を保持する場合、電磁弁１５２に通電して電磁弁１５２を閉じる。流体制御装置１６０は、容器１３の内部の圧力を外部に開放する場合、電磁弁１５２に通電せずに電磁弁１５２を開く。流体制御装置１６０でも、主電源が失われた場合、電磁弁１５２が開くので、電磁弁１５２を介して容器１３の内部の圧力が開放される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２２０１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以下、本願発明者が検討した内容を説明する。【０００８】
流体制御装置１４０では、容器１３の内部の圧力を一定に保持する場合、ポンプ１１を常に駆動し続ける必要があるので、消費電力が大きくなってしまう。なお、ポンプ１１と容器１３との間に逆止弁を挿入することにより、ポンプ１１を駆動しなくても、容器１３の内部の圧力を一定に保持できるようになるが、容器１３の圧力を開放することができなくなる。【０００９】
流体制御装置１５０では、容器１３の内部の圧力を一定に保持する場合、電磁弁１５２を閉じるために電磁弁１５２に通電し続ける必要があるので、消費電力が大きくなってしまう。流体制御装置１６０でも、容器１３の内部の圧力を制御する場合または容器１３の内部の圧力を保持する場合、電磁弁１５２を閉じるために電磁弁１５２に通電し続ける必要があるので、消費電力が大きくなってしまう。【００１０】
本発明の目的は、消費電力を削減しつつ、電源遮断時に容器の内部の圧力を開放することができる流体制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の流体制御装置は、容器、ポンプ、バルブ、およびキャパシタまたは蓄電池を備える。ポンプは、主電源で駆動され、容器内を加圧または減圧可能である。ポンプの吸引口と吐出口とは内部で連通する。バルブの両端若しくは一端は容器およびポンプに接続若しくは連通している。バルブは、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵されている電力で駆動され、容器の圧力を開放する。【００１２】
この構成では、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、容器の圧力が開放されるので、容器に圧力が印加されたままになることを防止できる。【００１３】
本発明の流体制御装置は次のように構成されてもよい。バルブは、ポンプに接続される第１ポートと容器に接続される第２ポートとを有し、通電時に第１ポートと第２ポートとを連通させ、非通電時に第１ポートと第２ポートとを遮断する。バルブは、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵された電力で通電される。【００１４】
本発明の流体制御装置は次のように構成されてもよい。バルブは、外部に接続される第１ポートとポンプに接続される第２ポートとを有し、通電時に第１ポートと第２ポートとを連通させ、非通電時に第１ポートと第２ポートとを遮断する。バルブは、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵された電力で通電される。【００１５】
これらの構成では、バルブの第１ポートと第２ポートとが遮断されることにより、容器の内部の圧力が保持される。このため、容器の内部の圧力が保持される際、バルブが通電されないので、消費電力を削減することができる。また、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵された電力でバルブが通電され、第１ポートと第２ポートとが連通することにより、容器の圧力が開放される。【００１６】
本発明の流体制御装置では、キャパシタまたは蓄電池に主電源より電力が供給されることが好ましい。【００１７】
本発明の流体制御装置では、ポンプは容器の内部を加圧し、本発明の流体制御装置は容器の内部の圧力に基づいて血圧を測定してもよい。【００１８】
この構成では、ポンプが駆動され、かつ、バルブの第１ポートと第２ポートとが遮断されることにより、容器の内部が加圧される。このため、容器の内部が加圧される際、バルブが通電されないので、消費電力を削減することができる。また、主電源がオフされた場合または主電源の電圧が低下した場合、容器の圧力が開放されるので、被測定者の安全性を確保することができる。【００１９】
本発明の流体制御装置では、容器がカフでもよい。【００２０】
本発明の流体制御装置は次のように構成されてもよい。本発明の流体制御装置は、バルブに通電するための駆動回路を備える。駆動回路は、直流電源にダイオードを介して接続されるキャパシタまたは蓄電池と、バルブを駆動するためのコイルとを含む。駆動回路は、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵された電力をコイルに印加するためのスイッチをさらに含む。【００２１】
この構成では、主電源がオフされた場合または主電源の電圧が低下した場合、スイッチが切り替わることにより、バルブを駆動するためのコイルに電圧が印加される。これにより、バルブの第１ポートと第２ポートとが連通するので、容器の圧力が開放される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、消費電力を削減しつつ、電源遮断時に容器の内部の圧力を開放することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１（Ａ）は、第１の実施形態に係る流体制御装置の模式的ブロック図である。図１（Ｂ）は、第１の実施形態の変形例に係る流体制御装置の模式的ブロック図である。
【図２】図２（Ａ）は、第１の実施形態に係る圧電ポンプの模式的断面図である。図２（Ｂ）は、第１の実施形態に係る圧電ポンプの動作を示す模式図である。
【図３】第１の実施形態に係る駆動回路の回路構成図である。
【図４】第２の実施形態に係る駆動回路の回路構成図である。
【図５】第３の実施形態に係る流体制御装置の模式的ブロック図である。
【図６】第３の実施形態に係るダイヤフラムポンプの模式的断面図である。
【図７】第３の実施形態に係る駆動回路の回路構成図である。
【図８】第４の実施形態に係る駆動回路の回路構成図である。
【図９】第５の実施形態に係る駆動回路の回路構成図である。
【図１０】第６の実施形態に係る駆動回路の回路構成図である。
【図１１】第７の実施形態に係る流体制御装置の模式的ブロック図である。
【図１２】第８の実施形態に係る駆動回路の回路構成図である。
【図１３】図１３（Ａ）は、従来構成の流体制御装置１４０の模式的ブロック図である。図１３（Ｂ）は、従来構成の流体制御装置１５０の模式的ブロック図である。図１３（Ｃ）は、従来構成の流体制御装置１６０の模式的ブロック図である。
【図１４】従来構成の流体制御装置１７０の模式的ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
《第１の実施形態》
本発明の第１の実施形態に係る流体制御装置１０について説明する。流体制御装置１０は、例えば、エアバックにより体を繰り返し圧迫するような加圧マッサージ器等に用いられる。図１（Ａ）は流体制御装置１０の模式的ブロック図である。流体制御装置１０は、ポンプ１１、電磁弁１２、容器１３および駆動回路１４（図３参照）を備える。電磁弁１２は本発明の「バルブ」に相当する。ポンプ１１はチューブを介して電磁弁１２に接続されている。電磁弁１２はチューブを介して容器１３に接続されている。ポンプ１１および電磁弁１２は駆動回路１４により駆動される。流体制御装置１０では、ポンプ１１の動作により容器１３の内部の圧力が制御される。なお、ポンプ１１、電磁弁１２および容器１３は、チューブを介さずに直接接続されてもよい。
【００２５】
ポンプ１１は、吸引口と吐出口が内部で連通した構造を有している。ポンプ１１では、非通電時に、吸引口と吐出口との差圧に従ってポンプ１１の内部を流体が移動可能である。ポンプ１１は圧電素子により駆動される。電磁弁１２は、コイルへの通電により磁力が発生し、その磁力でプランジャが移動することにより弁が開閉するものである。電磁弁１２は、通電時に連通し、非通電時に遮断される（連通しなくなる）第１ポートおよび第２ポートを有している。容器１３は、流体が貯蔵される内部空間、および、内部空間に連通する開口部を有している。
【００２６】
ポンプ１１の吸引口はチューブ内の流路を介して外部に連通している。ポンプ１１の吐出口はチューブ内の流路を介して電磁弁１２の第１ポートに連通している。電磁弁１２の第２ポートはチューブ内の流路を介して容器１３の開口部に連通している。すなわち、ポンプ１１は、容器１３の内部を加圧するように容器１３に接続されている。
【００２７】
図１（Ｂ）は、第１の実施形態の変形例に係る流体制御装置の模式的ブロック図である。電磁弁１２はチューブを介してポンプ１１に接続されている。ポンプ１１はチューブを介して容器１３に接続されている。電磁弁１２の第１ポートはチューブ内の流路を介して外部に連通している。電磁弁１２の第２ポートはチューブ内の流路を介してポンプ１１の吸引口に連通している。ポンプ１１の吐出口はチューブ内の流路を介して容器１３の開口部に連通している。この流体制御装置は流体制御装置１０と同様の動作を行う。
【００２８】
図２（Ａ）は圧電ポンプ２１の模式的断面図である。圧電ポンプ２１はポンプ１１の一例である。圧電ポンプ２１は、カバー板２２、流路板２３、対向板２４、接着層２５、振動板２６、圧電素子２７、絶縁板２８、給電板２９、スペーサ板３０および蓋板３１をこの順に積層してなる。圧電ポンプ２１は、積層方向に薄く、平面視で（積層方向から見て）矩形状になっている。圧電ポンプ２１のカバー板２２側には、吸引口３３が形成されている。圧電ポンプ２１の蓋板３１側には、吐出口３４が形成されている。圧電ポンプ２１の吐出口３４は、上述のように、チューブを介して電磁弁１２の第１ポートに接続される。
【００２９】
カバー板２２には、円形状の流路孔３７が形成されている。流路板２３には、円形状の開口部３８が形成されている。開口部３８は流路孔３７に連通している。開口部３８の径は流路孔３７の径より大きくなっている。対向板２４は金属製である。対向板２４には、外側に突出する外部接続端子３５、および、円形状の吸引口３３が形成されている。吸引口３３は開口部３８に連通している。吸引口３３の径は開口部３８の径より小さくなっている。これにより、対向板２４の吸引口３３の周囲には、屈曲可能な可動部３９が形成される。
【００３０】
接着層２５は、振動板２６の枠部４４と重なるように枠状に形成されている。接着層２５は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に、粒径が略均一な複数の導電性粒子を含有してなる。これにより、接着層２５の全周にわたる厚みを、導電性粒子の粒径とほぼ一致させて一定にすることができる。また、対向板２４と振動板２６とを接着層２５の導電性粒子を介して電気的に導通させることができる。
【００３１】
振動板２６は、例えば、ＳＵＳ３０１のような金属製である。振動板２６は、一定の間隔だけ離れて対向板２４と対向している。対向板２４と振動板２６との隙間はポンプ室４０を構成している。振動板２６は、中央部４１、打撃部４２、連結部４３および枠部４４を有する。中央部４１は、平面視で円形状であり、振動板２６の中央に配置されている。枠部４４は、平面視で枠状であり、振動板２６の周囲に配置されている。連結部４３は、梁状であり、中央部４１と枠部４４とを連結する。打撃部４２は、平面視で円形状であり、中央部４１と連結部４３との境界付近に配置されている。打撃部４２は、その中心が吸引口３３と対向するように配置されている。打撃部４２の径は吸引口３３の径より大きくなっている。打撃部４２および枠部４４は中央部４１および連結部４３より厚くなっている。振動板２６には、上述の振動板２６の構成部分で囲まれる開口部（図示せず）が形成されている。ポンプ室４０はこの開口部を介してポンプ室４６に連通している。
【００３２】
圧電素子２７は、圧電材料からなる薄板の両主面に電極を設けて構成されている。圧電素子２７は、厚み方向に電界が印加されることにより、面内方向に面積が拡大または縮小するような圧電性を有している。圧電素子２７は、円板状であり、振動板２６の中央部４１の上面に貼り付けられている。圧電素子２７の下面の電極は、振動板２６、接着層２５および対向板２４を介して、外部接続端子３５に電気的に接続されている。
【００３３】
絶縁板２８は絶縁性樹脂からなる。絶縁板２８には、平面視で矩形状の開口部が形成されている。給電板２９は金属製である。給電板２９には、平面視で矩形状の開口部、給電板２９の開口部に突出する内部接続端子４５、および、外側に突出する外部接続端子３６が形成されている。内部接続端子４５の先端は圧電素子２７の上面の電極にはんだ付けされている。スペーサ板３０は樹脂製である。スペーサ板３０には、平面視で矩形状の開口部が形成されている。絶縁板２８、給電板２９およびスペーサ板３０の開口部は、互いに連通することでポンプ室４６を構成している。蓋板３１には、平面視で円形状の吐出口３４が形成されている。吐出口３４はポンプ室４６および外部に連通している。
【００３４】
図２（Ｂ）は、圧電ポンプ２１の動作を示す模式図である。圧電ポンプ２１では、外部接続端子３５，３６に交流の駆動電圧が印加されると、圧電素子２７が面内方向に等方的に伸縮しようとして、圧電素子２７と振動板２６との積層体に厚み方向の屈曲振動が同心円状に生じる。この屈曲振動は、高次の共振モードであり、枠部４４が固定部となり、中央部４１の中心が第１の振動の腹となり、打撃部４２の中心が第２の振動の腹となる。
【００３５】
打撃部４２の振動は、打撃部４２に対向する流体を介して可動部３９に伝達される。打撃部４２の振動と可動部３９の振動とが連成されることにより、ポンプ室４０において吸引口３３の近傍から可動部３９の外周側に流体が流れるようになる。これにより、ポンプ室４０において吸引口３３の周辺に負圧が生じて、吸引口３３からポンプ室４６に流体が吸引される。また、ポンプ室４６の内部に正圧が生じ、この正圧が蓋板３１の吐出口３４で開放される。したがって、吸引口３３を介してポンプ室４０，４６に吸引された流体は、吐出口３４を介してポンプ室４０，４６から流出する。
【００３６】
図３は駆動回路１４の回路構成図である。駆動回路１４は、キャパシタＣ１、ダイオードＤ１、トランジスタＱ１〜Ｑ４、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７、スイッチＳＷ１、昇圧回路１５、発振回路１６およびマイコン１７を備える。キャパシタＣ１は、例えば、電気二重層キャパシタである。また、キャパシタＣ１の代わりに蓄電池が用いられてもよい。蓄電池は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等である。トランジスタＱ１〜Ｑ４は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ等である。トランジスタＱ２は本発明の「スイッチ」に相当する。駆動回路１４は主電源Ｐに接続されている。主電源Ｐは電池等の直流電源である。駆動回路１４と主電源Ｐとの接続および切断は、スイッチＳＷ１により切り換えられる。なお、主電源として直流電源を用いる代わりに、交流電源の出力をＡＣ／ＤＣコンバータで変換してもよい。
【００３７】
主電源Ｐとグランドとの間には、キャパシタＣ１が接続されている。主電源ＰとキャパシタＣ１との間には、ダイオードＤ１が接続されている。ダイオードＤ１のアノードは主電源Ｐに接続され、ダイオードＤ１のカソードはキャパシタＣ１に接続されている。ダイオードＤ１とキャパシタＣ１との接続点Ｎ１は、電磁弁１２を介してトランジスタＱ２およびトランジスタＱ３のドレインに接続されている。トランジスタＱ２およびトランジスタＱ３のソースはグランドに接続されている。ダイオードＤ１と接続点Ｎ１との接続点Ｎ２は、抵抗Ｒ２を介してトランジスタＱ１のドレインに接続されている。トランジスタＱ１のソースはグランドに接続されている。抵抗Ｒ２とトランジスタＱ１との接続点はトランジスタＱ２のゲートに接続されている。主電源ＰとダイオードＤ１との接続点Ｎ３は、抵抗Ｒ１を介してグランドに接続されるとともに、トランジスタＱ１のゲートに接続されている。
【００３８】
昇圧回路１５は、主電源Ｐに接続されるとともに、トランジスタＱ４のドレインに接続されている。発振回路１６は、ポンプ１１および昇圧回路１５に接続されるとともに、トランジスタＱ４のドレインに接続されている。トランジスタＱ４のソースはグランドに接続されている。マイコン１７は端子Ｐ１〜Ｐ４を有している。端子Ｐ１は、電源端子であり、主電源Ｐに接続されている。端子Ｐ２は、グランド端子であり、グランドに接続されている。端子Ｐ３はトランジスタＱ３のゲートに接続されている。端子Ｐ４はトランジスタＱ４のゲートに接続されている。マイコン１７は、端子Ｐ３から電磁弁駆動信号を出力し、端子Ｐ４からポンプ駆動信号を出力する。トランジスタＱ４のゲートと端子Ｐ４との接続点は、抵抗Ｒ７を介してグランドに接続されている。
【００３９】
流体制御装置１０が使用される場合、スイッチＳＷ１がオンされる。これにより、駆動回路１４に主電源Ｐが投入され、キャパシタＣ１に電荷が蓄積される。すなわち、主電源Ｐがオンされている間にキャパシタＣ１に電力が貯蔵される。
【００４０】
ポンプ１１の動作により容器１３の内部の圧力が制御される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号はハイレベルになり、ポンプ駆動信号は所定の波形で出力される。ポンプ駆動信号がハイレベルになるとき、トランジスタＱ４がオンになり、昇圧回路１５に主電源Ｐの電圧が印加される。昇圧回路１５は、主電源Ｐの電圧を昇圧して出力する。トランジスタＱ４がオンになるので、昇圧回路１５から出力された電圧は発振回路１６に供給される。発振回路は、ポンプ１１を駆動するための駆動電圧を生成する。ポンプ１１はこの駆動電圧で駆動される。ポンプ駆動信号がローレベルになるとき、トランジスタＱ４がオフになる。このため、ポンプ１１に駆動電圧が印加されないので、ポンプ１１は停止する。ポンプ駆動信号に応じてポンプ１１の駆動および停止が繰り返されることにより、ポンプ１１の出力が制御される。また、電磁弁駆動信号がハイレベルになるので、トランジスタＱ３がオンになる。これにより、電磁弁１２が主電源Ｐで通電されるので、電磁弁１２が開き、ポンプ１１と容器１３の内部が連通する。このため、ポンプ１１の動作に応じて容器１３の内部の圧力が制御される。
【００４１】
容器１３の内部の圧力が保持される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号およびポンプ駆動信号はローレベルになる。スイッチＳＷ１がオンされているので、トランジスタＱ１がオンになり、トランジスタＱ２がオフになっている。また、電磁弁駆動信号がローレベルになるので、トランジスタＱ３がオフになる。これにより、電磁弁１２が通電されないので、電磁弁１２が閉じ、ポンプ１１と容器１３の内部とが遮断される。このため、容器１３の内部の圧力が保持される。また、ポンプ駆動信号がローレベルになるので、トランジスタＱ４がオフになる。このため、ポンプ１１に駆動電圧が印加されないので、ポンプ１１は停止する。
【００４２】
流体制御装置１０の使用が終了したり、何らかの理由で主電源Ｐが失われたりした場合、駆動回路１４から主電源Ｐが遮断される（オフされる）。主電源Ｐの遮断は、スイッチＳＷ１がオフされることに対応する。一方、駆動回路１４には、主電源Ｐが投入されている間にキャパシタＣ１に貯蔵された電力が供給される。キャパシタＣ１による電圧はダイオードＤ１の整流作用によりトランジスタＱ１のゲートに印加されないので、トランジスタＱ１はオフになり、トランジスタＱ２はオンになる。このため、キャパシタＣ１に貯蔵された電力で電磁弁１２が通電されるので、電磁弁１２が開き、ポンプ１１と容器１３の内部が連通する。また、上述のように、ポンプ１１の吸引口と吐出口は内部で連通している。このため、容器１３の内部と流体制御装置１０の外部とが連通する。さらに、キャパシタＣ１に貯蔵された電力はダイオードＤ１の整流作用によりポンプ１１およびマイコン１７に供給されないので、ポンプ１１は駆動されない。このため、容器１３の内部と流体制御装置１０の外部との差圧に従って、容器１３の内部の流体は外部に排出され、容器１３の圧力は外部に開放される。キャパシタＣ１に蓄積された電荷が少なくなると、電磁弁１２が通電されにくくなくなるので、電磁弁１２が閉じる。すなわち、主電源Ｐが遮断されてから、キャパシタＣ１に蓄積された電荷が少なくなるまでの数秒間に、容器１３の圧力は外部に開放される。
【００４３】
第１の実施形態では、容器１３の内部の圧力が保持される際に、電磁弁１２が通電されないので、電磁弁１２で電力が消費されず、駆動回路１４の抵抗でのみ電力が消費される。このため、流体制御装置１０を使用する際の消費電力を削減することができる。また、主電源Ｐが遮断される際に、キャパシタＣ１に貯蔵された電力により電磁弁１２が数秒間開くので、容器１３の圧力を外部に開放することができる。
【００４４】
また、キャパシタＣ１として電気二重層キャパシタを用いることにより、または、キャパシタＣ１の代わりに蓄電池を用いることにより、多くの電力を貯蔵することができる。このため、主電源Ｐが遮断されたとき、電磁弁１２がある程度長い間開くので、容器１３の圧力を確実に開放することができる。
【００４５】
《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態に係る流体制御装置について説明する。第２の実施形態の流体制御装置は、第２の実施形態の駆動回路５４を除いて、第１の実施形態の流体制御装置１０と同様に構成されている（図１（Ａ）参照）。図４は駆動回路５４の回路構成図である。主電源Ｐと接続点Ｎ３との接続点は、直列接続された抵抗Ｒ３，Ｒ４を介してグランドに接続されている。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続点はマイコン５７の端子Ｐ５に接続されている。端子Ｐ５はＡ／Ｄコンバータの入力端子である。駆動回路５４の他の構成は駆動回路１４の構成と同様である。
【００４６】
マイコン５７の端子Ｐ５には、抵抗Ｒ３，Ｒ４による主電源Ｐの抵抗分圧が印加される。マイコン５７は、端子Ｐ５に印加された電圧をデジタル値に変換する。マイコン５７は、上記デジタル値が閾値より高い場合、主電源Ｐの電圧が正常な範囲内であると判断し、上記デジタル値が閾値より低い場合、主電源Ｐの電圧が低下したと判断する。このようにして、主電源Ｐの電圧低下が検出される。なお、閾値は、閾値付近および閾値以上で流体制御装置の正常な動作が保障されるように設定される。
【００４７】
主電源Ｐの電圧低下が検出されると、電磁弁駆動信号がハイレベルになり、ポンプ駆動信号がローレベルになる。ポンプ駆動信号がローレベルになるので、ポンプ１１は停止する。また、電磁駆動信号がハイレベルになるので、電磁弁１２が開き、容器１３の内部と流体制御装置の外部とが連通する。このため、容器１３の内部の流体は外部に排出され、容器１３の圧力は外部に開放される。そして、主電源Ｐの電圧が正常値に戻るまで、ポンプ駆動信号は出力されない。すなわち、電池の交換等により流体制御装置の再起動を行うまで、ポンプ１１の動作を禁止する。なお、圧力制御、圧力保持および電源遮断の際における流体制御装置の動作は、第１の実施形態の場合と同様である。
【００４８】
主電源Ｐの電圧が低下すると、流体制御装置が正常に動作しない可能性がある。例えば、主電源Ｐの電圧低下によりトランジスタＱ２が正常にオンオフせず、電磁弁１２が開閉しない可能性がある。第２の実施形態では、主電源Ｐの電圧低下が検出されると、電磁弁１２が開き、容器１３の内部の流体は外部に排出される。このため、主電源Ｐの電圧が徐々に低下した場合でも、容器１３の圧力を外部に開放することができる。また、流体制御装置の再起動が行われるまで、ポンプ１１が停止される。このため、流体制御装置が誤動作することがない。また、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
《第３の実施形態》
本発明の第３の実施形態に係る流体制御装置６０について説明する。図５は流体制御装置６０の模式的ブロック図である。流体制御装置６０は、ポンプ６１、電磁弁１２、容器１３および駆動回路６４（図７参照）を備える。ポンプ６１の吸引口はチューブ内の流路を介して外部に連通している。ポンプ６１の吐出口はチューブ内の流路を介して容器１３の開口部に連通している。電磁弁１２の第１ポートは、ポンプ６１と容器１３との間に配置されたチューブの流路に連通している。電磁弁１２の第２ポートはチューブ内の流路を介して外部に連通している。すなわち、ポンプ６１は、容器１３の内部を加圧するように容器１３に接続されている。ポンプ６１では、非通電時に流体が逆流することが防止されている。すなわち、流体は、ポンプ６１が通電されていないときに、ポンプ６１の吐出口から吸引口に向かってポンプ６１の内部を流れない。ポンプ６１は直流モータにより駆動される。
【００５０】
図６はダイヤフラムポンプ７１の模式的断面図である。ダイヤフラムポンプ７１はポンプ６１の一例である。ダイヤフラムポンプ７１には、吸引口７２および吐出口７３が形成されている。ダイヤフラムポンプ７１の吐出口７３は、上述のように、チューブを介して電磁弁１２の第１ポートおよび容器１３の開口部に接続される。
【００５１】
ケース７４は略有底筒状に形成されている。ケース７４の底部には、直流電圧で駆動するモータ７５が取り付けられている。ケース７４の底部に形成された開口部からケース７４の内部にモータ７５の出力軸７６が挿入されている。出力軸７６には、クランク台７７が固定されている。クランク台７７には、駆動軸７８が傾斜して取り付けられている。駆動軸７８には、駆動体７９が取り付けられている。駆動体７９は軸受部８０および一対の駆動子８１からなる。軸受部８０には、駆動軸７８が回転自在に挿入されている。一対の駆動子８１は軸受部８０から互いに反対方向に突設されている。ケース７４の上部には、蓋体８２が取り付けられている。蓋体８２には、吸引口７２および吐出口７３が形成されている。蓋体８２の吸引口７２には、吸引弁８３が設けられている。吸引弁８３は弾性材料から形成されている。吸引弁８３は吸引口７２からポンプ室８４への流れのみを許容する。
【００５２】
ポンプ室８４は、ダイヤフラム８５によりケース７４の内部空間の一部が区切られることで形成されている。ダイヤフラム８５は弾性材料から形成されている。ダイヤフラム８５は、ダイヤフラム部８６、ピストン部８７および吐出弁８８を有する。ダイヤフラム部８６は薄膜状に形成されている。ピストン部８７は、ダイヤフラム部８６から下方に延設され、駆動子８１に取り付けられている。吐出弁８８は、吐出口７３の内壁に沿ってダイヤフラム部８６から延設されている。吐出弁８８は、ポンプ室８４から吐出口７３への流れのみを許容する。
【００５３】
モータ７５が駆動電圧で駆動されると、出力軸７６そしてクランク台７７が回転し、駆動軸７８の傾斜方向が周期的に変化する。駆動軸７８の傾斜方向の変化により、駆動体７９の駆動子８１の傾きが周期的に変化し、ピストン部８７が往復運動し、ポンプ室８４の容積が周期的に変化する。ポンプ室８４の容積が増加すると、ポンプ室８４が減圧され、吐出弁８８が閉じ、吸引弁８３が開き、流体が吸引口７２からポンプ室８４に吸引される。ポンプ室８４の容積が減少すると、ポンプ室８４が加圧され、吸引弁８３が閉じ、吐出弁８８が開き、流体がポンプ室８４から吐出口７３に吐出される。このようにして、吸引口７２から吸引された流体は吐出口７３から吐出される。また、ダイヤフラムポンプ７１では、吸引弁８３および吐出弁８８が逆止弁であるので、非通電時にも逆流が生じない。
【００５４】
図７は駆動回路６４の回路構成図である。トランジスタＱ４のドレインはポンプ６１に直接接続されている。駆動回路６４には、第１の実施形態のトランジスタＱ３が設けられていない。マイコン６７には、第１の実施形態の端子Ｐ３が設けられていない。駆動回路６４の他の構成は駆動回路１４の構成と同様である。
【００５５】
ポンプ６１の動作により容器１３の内部の圧力が制御される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、ポンプ駆動信号は所定の波形で出力される。ポンプ駆動信号がハイレベルになるとき、トランジスタＱ４がオンする。このため、ポンプ６１に直流の駆動電圧が印加され、ポンプ６１が駆動される。ポンプ駆動信号がローレベルになるとき、トランジスタＱ４がオフする。このため、ポンプ６１に駆動電圧が印加されず、ポンプ６１が停止する。ポンプ駆動信号に応じてポンプ６１の駆動および停止が繰り返されることにより、ポンプ６１の出力が制御される。また、スイッチＳＷ１がオンされているので、トランジスタＱ１がオンになり、トランジスタＱ２がオフになっている。これにより、電磁弁１２が通電されないので、電磁弁１２が閉じる。このため、ポンプ６１の動作に応じて容器１３の内部の圧力が制御される。
【００５６】
容器１３の内部の圧力が保持される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、ポンプ駆動信号がローレベルになる。スイッチＳＷ１がオンされているので、上述と同様に、電磁弁１２が閉じている。また、ポンプ駆動信号がローレベルになるので、トランジスタＱ４がオフになり、ポンプ６１が通電されない。このため、上述のように、ポンプ６１の内部を流体が逆流することがない。この結果、容器１３の内部と流体制御装置６０の外部とが遮断されるので、容器１３の内部の圧力が保持される。なお、ポンプ６１が通電されないので、ポンプ６１は停止している。
【００５７】
駆動回路６４から主電源Ｐが遮断される場合、第１の実施形態の場合と同様に、電磁弁１２は数秒間開くとともに、ポンプ６１は停止する。このため、容器１３の内部の流体は、容器１３の内部と流体制御装置６０の外部との差圧に従って、電磁弁１２を通って外部に排出される。この結果、容器１３の圧力は外部に開放される。
【００５８】
第３の実施形態では、非通電時に逆流が生じない構造のポンプ６１を用いて、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ポンプ６１は直流モータにより駆動されるので、ポンプ６１の駆動電圧は低い直流電圧で済む。このため、駆動回路６４には昇圧回路や発振回路が必要ない。この結果、駆動回路６４の構成を簡易にすることができる。また、電磁弁１２をマイコン６７で制御する必要がない。
【００５９】
《第４の実施形態》
本発明の第４の実施形態に係る流体制御装置について説明する。第４の実施形態の流体制御装置は、第４の実施形態の駆動回路９４を除いて、第３の実施形態の流体制御装置６０と同様に構成されている（図５参照）。図８は駆動回路９４の回路構成図である。主電源Ｐと接続点Ｎ３との接続点は、直列接続された抵抗Ｒ３，Ｒ４を介してグランドに接続されている。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続点はマイコン９７の端子Ｐ５に接続されている。端子Ｐ５はＡ／Ｄコンバータの入力端子である。電磁弁１２とトランジスタＱ２のドレインとの接続点は、トランジスタＱ３のドレインに接続されている。トランジスタＱ３のソースはグランドに接続されている。トランジスタＱ３のゲートはマイコン９７の端子Ｐ３に接続されている。マイコン９７は端子Ｐ３から電磁弁駆動信号を出力する。駆動回路９４の他の構成は駆動回路６４の構成と同様である。
【００６０】
ポンプ６１の動作により容器１３の内部の圧力が制御される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号はローレベルになり、ポンプ駆動信号は所定の波形で出力される。ポンプ６１はポンプ駆動信号に応じて動作する。また、スイッチＳＷ１がオンされているので、トランジスタＱ１がオンになり、トランジスタＱ２がオフになる。電磁弁駆動信号はローレベルになるので、トランジスタＱ３もオフになる。これにより、電磁弁１２が通電されないので、電磁弁１２が閉じる。このため、ポンプ６１の動作に応じて容器１３の内部の圧力が制御される。
【００６１】
容器１３の内部の圧力が保持される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号およびポンプ駆動信号はローレベルになる。スイッチＳＷ１がオンされており、かつ、電磁弁駆動信号がローレベルになるので、上述と同様に、電磁弁１２が閉じている。また、ポンプ駆動信号がローレベルになるので、ポンプ６１が通電されない。このため、ポンプ６１の内部を流体が逆流することがない。この結果、容器１３の内部と流体制御装置の外部とが遮断されるので、容器１３の内部の圧力が保持される。
【００６２】
マイコン９７は、第２の実施形態と同様に、端子Ｐ５に印加される電圧に基づいて主電源Ｐの電圧低下を検出する。主電源Ｐの電圧低下が検出されると、電磁弁駆動信号がハイレベルになり、ポンプ駆動信号がローレベルになる。ポンプ駆動信号がローレベルになるので、ポンプ６１は停止する。また、電磁駆動信号がハイレベルになるので、電磁弁１２が開き、容器１３の内部と流体制御装置の外部とが連通する。このため、容器１３の内部の流体は外部に排出され、容器１３の圧力は外部に開放される。そして、主電源Ｐの電圧が正常値に戻るまで、ポンプ駆動信号は出力されない。すなわち、電池の交換等により流体制御装置の再起動を行うまで、ポンプ６１の動作を禁止する。なお、電源遮断時の流体制御装置の動作は、第３の実施形態の場合と同様である。
【００６３】
第４の実施形態では、非通電時に逆流が生じない構造のポンプ６１を用いて、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
《第５の実施形態》
本発明の第５の実施形態に係る流体制御装置について説明する。第５の実施形態の流体制御装置は、第５の実施形態の駆動回路１０４を除いて、第１の実施形態の流体制御装置１０と同様に構成されている（図１（Ａ）参照）。図９は駆動回路１０４の回路構成図である。抵抗Ｒ２とトランジスタＱ２のゲートとの接続点はマイコン１０７の端子Ｐ３に接続されている。マイコン１０７は端子Ｐ３から電磁弁駆動信号を出力する。トランジスタＱ２のソースは抵抗Ｒ５を介してグランドに接続されている。ダイオードＤ２は電磁弁１２と並列に接続されている。第１の実施形態のトランジスタＱ１，Ｑ３および抵抗Ｒ１は設けられていない（図３参照）。駆動回路１０４の他の構成は駆動回路１４の構成と同様である。なお、キャパシタＣ１に蓄積された電荷がポンプ１１やマイコン１０７に流れないように駆動回路が構成されている場合、ダイオードＤ１を設けなくてもよい。また、ダイオードＤ２は、過電圧から電磁弁１２を保護するために設けられている。
【００６５】
ポンプ１１の動作により容器１３の内部の圧力が制御される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号はハイレベルになり、ポンプ駆動信号は所定の波形で出力される。ポンプ１１はポンプ駆動信号に応じて動作する。また、電磁弁駆動信号がハイレベルになるので、トランジスタＱ２がオンになり、電磁弁１２が主電源Ｐで通電され、電磁弁１２が開く。このため、ポンプ１１の動作に応じて容器１３の内部の圧力が制御される。
【００６６】
容器１３の内部の圧力が保持される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号およびポンプ駆動信号はローレベルになる。電磁弁駆動信号がローレベルになるので、トランジスタＱ２がオフになる。このため、電磁弁１２が通電されず、電磁弁１２が閉じるので、容器１３の内部の圧力が保持される。また、ポンプ駆動信号がローレベルになるので、トランジスタＱ４がオフになり、ポンプ１１は停止する。
【００６７】
駆動回路１０４から主電源Ｐが遮断される場合、マイコン１０７の端子Ｐ３がハイインピーダンス状態になる。また、駆動回路１０４には、主電源Ｐが投入されている間にキャパシタＣ１に貯蔵された電力が供給される。このため、トランジスタＱ２がオンし、電磁弁１２が通電される。この結果、主電源Ｐが遮断されてから、キャパシタＣ１に蓄積された電荷が少なくなるまでの数秒間、電磁弁１２が開き、容器１３の圧力は外部に開放される。なお、上述のように、キャパシタＣ１に貯蔵された電力はポンプ１１およびマイコン１０７に供給されないので、ポンプ１１は駆動されない。
【００６８】
主電源Ｐの電圧が低下した場合も、マイコン１０７の端子Ｐ３がハイインピーダンス状態になる。このため、トランジスタＱ２がオンし、電磁弁１２が通電され、電磁弁１２が開く。このため、容器１３の内部の流体は外部に排出され、容器１３の圧力は外部に開放される。なお、主電源Ｐの電圧が低下した場合、マイコン１０７の端子Ｐ４もハイインピーダンス状態になる。このため、トランジスタＱ４がオフになるので、ポンプ１１は駆動されない。
【００６９】
第５の実施形態では、主電源Ｐが遮断された場合または主電源Ｐの電圧が低下した場合に、マイコンの入出力端子がハイインピーダンス状態になることを利用して、駆動回路１０４の回路構成を簡素にしている。具体的には、駆動回路１０４に含まれるトランジスタの数が１つになり、また、主電源Ｐの電圧低下を検出するための回路構成も必要ない。すなわち、第５の実施形態では、駆動回路１０４の回路構成を簡素にしつつ、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
《第６の実施形態》
本発明の第６の実施形態に係る流体制御装置について説明する。第６の実施形態の流体制御装置は、第６の実施形態の駆動回路１１４を除いて、第３の実施形態の流体制御装置６０と同様に構成されている（図５参照）。図１０は駆動回路１１４の回路構成図である。駆動回路１１４は、トランジスタＱ４のドレインがポンプ６１に直接接続されていることを除いて、第５の実施形態の駆動回路１０４と同様に構成されている（図９参照）。
【００７１】
ポンプ６１の動作により容器１３の内部の圧力が制御される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号はローレベルになり、ポンプ駆動信号は所定の波形で出力される。ポンプ６１はポンプ駆動信号に応じて動作する。また、電磁弁駆動信号がローレベルになるので、トランジスタＱ２がオフになり、電磁弁１２が通電されず、電磁弁１２が閉じる。このため、ポンプ６１の動作に応じて容器１３の内部の圧力が制御される。
【００７２】
容器１３の内部の圧力が保持される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号およびポンプ駆動信号はローレベルになる。電磁弁駆動信号がローレベルになるので、トランジスタＱ２がオフになる。このため、電磁弁１２が通電されず、電磁弁１２が閉じる。また、ポンプ駆動信号がローレベルになるので、トランジスタＱ４がオフになり、ポンプ６１が通電されない。このため、上述のように、ポンプ６１の内部を流体が逆流することがない。この結果、容器１３の内部と流体制御装置の外部とが遮断されるので、容器１３の内部の圧力が保持される。
【００７３】
駆動回路１１４から主電源Ｐが遮断された場合または主電源Ｐの電圧が低下した場合、第５の実施形態の場合と同様に、電磁弁１２が開き、容器１３の圧力が外部に開放される。なお、この場合、第５の実施形態の場合と同様に、ポンプ６１は駆動されない。
【００７４】
第６の実施形態では、非通電時に逆流が生じない構造のポンプ６１を用いて、第５の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
《第７の実施形態》
本発明の第７の実施形態に係る流体制御装置１２０について説明する。流体制御装置１２０は血圧計として用いられる。図１１は流体制御装置１２０の模式的ブロック図である。流体制御装置１２０は、第６の実施形態の流体制御装置と同様の構成を備え、第６の実施形態の容器１３としてカフ１２３を備える。また、流体制御装置１２０は、圧力センサ等の血圧測定に必要な構成（図示せず）を備える。
【００７６】
使用者は、血圧を測定する場合、流体制御装置１２０に主電源を投入し、所定の操作を行う。流体制御装置１２０は、第６の実施形態の場合と同様の動作で、電磁弁１２を閉じるとともに、ポンプ６１を駆動することにより、カフ１２３の内部を加圧していく。流体制御装置１２０は、カフ１２３の内部を加圧しながら、圧力センサで脈波を検出することにより血圧を測定する。すなわち、流体制御装置１２０はカフ１２３の内部の圧力に基づいて血圧を測定する。
【００７７】
血圧の測定が終了した場合、ポンプ駆動信号がローレベルになり、トランジスタＱ４（図１０参照）がオフになり、ポンプ１１は停止する。電磁弁駆動信号はハイレベルになり、トランジスタＱ２がオンになり、電磁弁１２が主電源Ｐで通電され、電磁弁１２が開く。電磁弁１２が数秒間開くことにより、カフ１２３の内部の空気が外部に排出される。
【００７８】
また、駆動回路１１４から主電源Ｐが遮断された場合または主電源Ｐの電圧が低下した場合、第５の実施形態の場合と同様に、電磁弁１２が開き、カフ１２３の内部の空気が外部に排出される。なお、この場合、第５の実施形態の場合と同様に、ポンプ６１は駆動されない。
【００７９】
図１４は従来構成の流体制御装置１７０の模式的ブロック図である。流体制御装置１７０は血圧計として用いられる。流体制御装置１７０は従来構成の流体制御装置１６０（図１３参照）と同様の構成を備え、流体制御装置１６０の容器１３としてカフ１２３を備える。また、流体制御装置１７０は、圧力センサ等の血圧測定に必要な構成（図示せず）を備える。
【００８０】
流体制御装置１７０は、血圧を測定する場合、電磁弁１５２に通電することで電磁弁１５２を閉じるとともに、ポンプ６１を駆動してカフ１２３を所定の速度で加圧していく。流体制御装置１７０は、カフ１２３の内部を加圧しながら、圧力センサで脈波を検出することにより血圧を測定する。流体制御装置１７０は、血圧の測定を終了する場合、ポンプ６１を停止するとともに、電磁弁１５２に通電しないことで電磁弁１５２を開いて、カフ１２３の内部の空気を外部に排出する。
【００８１】
流体制御装置１７０では、電磁弁１５２が通電されないときに電磁弁１５２が開くようになっている。このため、流体制御装置１７０では、主電源が遮断されたときに電磁弁１５２が開く。これにより、電源遮断時にカフ１２３の内部の圧力が開放されず、被測定者が危険な状態になることが防止されている。一方、流体制御装置１７０では、血圧の測定時に、電磁弁１５２が閉じるために電磁弁１５２が常に通電され続ける必要がある。
【００８２】
これに対して、流体制御装置１２０では、電源遮断時に電磁弁１２が数秒間開き、カフ１２３の内部の圧力が開放されるので、安全性を確保することができる。また、流体制御装置１２０では、非通電時に電磁弁１２が閉じるので、血圧の測定時に電磁弁１２が通電される必要がない。すなわち、流体制御装置１２０では、従来構成の流体制御装置１７０より消費電力を削減することができるとともに、安全性を確保することができる。
【００８３】
《第８の実施形態》
本発明の第８の実施形態に係る流体制御装置について説明する。第８の実施形態の流体制御装置は、第８の実施形態の駆動回路１３４を除いて、第１の実施形態の流体制御装置１０と同様に構成されている（図１（Ａ）参照）。図１２は駆動回路１３４の回路構成図である。図１２では、ポンプ１１の駆動回路およびマイコンの図示を省略している。
【００８４】
主電源Ｐとグランドとの間には、キャパシタＣ１が接続されている。主電源ＰとキャパシタＣ１との接続点Ｎ１は、電磁弁１２を介してトランジスタＱ２のドレインに接続されている。トランジスタＱ２のソースはグランドに接続されている。主電源Ｐと接続点Ｎ１との接続点Ｎ２は、抵抗Ｒ２を介してトランジスタＱ２のゲートおよびトランジスタＱ５のドレインに接続されている。トランジスタＱ５のソースはグランドに接続されている。トランジスタＱ５のゲートはマイコンの端子Ｐ３に接続されている。マイコンは端子Ｐ３から電磁弁駆動信号を出力する。トランジスタＱ５のゲートとマイコンの端子Ｐ３との接続点は抵抗Ｒ６を介してグランドに接続されている。なお、主電源Ｐと接続点Ｎ２との間にダイオードが挿入されてもよい。
【００８５】
ポンプ１１の動作により容器１３の内部の圧力が制御される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号はローレベルになる。これにより、トランジスタＱ５がオフになり、トランジスタＱ２がオンになる。このため、電磁弁１２が主電源Ｐで通電され、電磁弁１２が開く。この結果、ポンプ１１の動作に応じて容器１３の内部の圧力が制御される。
【００８６】
容器１３の内部の圧力が保持される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号はハイレベルになる。これにより、トランジスタＱ５がオンになり、トランジスタＱ２がオフになる。このため、電磁弁１２が通電されず、電磁弁１２が閉じるので、容器１３の内部の圧力が保持される。この際、ポンプ１１の駆動は停止されている。
【００８７】
主電源Ｐが遮断された場合または主電源Ｐの電圧が低下した場合、マイコンへの供給電圧も低下するので、電磁弁駆動信号はローレベルになる。これにより、トランジスタＱ５がオフになり、トランジスタＱ２がオンになる。このため、電磁弁１２が通電され、電磁弁１２が開くので、容器１３の圧力は外部に開放される。なお、この際、ポンプ１１の駆動は停止されている。
【００８８】
第８の実施形態では、主電源Ｐが遮断された場合または主電源Ｐの電圧が低下した場合、マイコンの端子Ｐ３のインピーダンス状態にかかわらず、容器１３の圧力を外部に開放することができる。また、容器１３の内部の圧力が保持される際に、消費電力を削減することができる。
【００８９】
《第９の実施形態》
本発明の第９の実施形態に係る流体制御装置について説明する。第９の実施形態の流体制御装置は、駆動回路を除いて、第３の実施形態の流体制御装置６０と同様に構成されている（図５参照）。第９の実施形態の駆動回路は、第８の実施形態の駆動回路１３４と同様に構成されている（図１２参照）。
【００９０】
ポンプ６１の動作により容器１３の内部の圧力が制御される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号はハイレベルになる。これにより、トランジスタＱ５がオンになり、トランジスタＱ２がオフになる。このため、電磁弁１２が通電されず、電磁弁１２が閉じる。この結果、ポンプ６１の動作に応じて容器１３の内部の圧力が制御される。
【００９１】
容器１３の内部の圧力が保持される場合、スイッチＳＷ１はオンされており、電磁弁駆動信号はハイレベルになる。これにより、上述と同様に、電磁弁１２が通電されず、電磁弁１２が閉じる。また、ポンプ６１が通電されないので、ポンプ６１の内部を流体が逆流することがない。このため、容器１３の内部と流体制御装置の外部とが遮断されるので、容器１３の内部の圧力が保持される。
【００９２】
主電源Ｐが遮断された場合または主電源Ｐの電圧が低下した場合、第８の実施形態の場合と同様に、電磁弁１２が開き、容器１３の圧力が外部に開放される。なお、この場合、第８の実施形態の場合と同様に、ポンプ６１は駆動されない。
【００９３】
第９の実施形態では、非通電時に逆流が生じない構造のポンプ６１を用いて、第８の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
なお、上述の実施形態では、容器の内部が流体制御装置の外部より加圧されるが、容器の内部が流体制御装置の外部より減圧されてもよい。この場合、ポンプの吸引口が容器側に接続され、ポンプの吐出口が外部に接続される。
【００９５】
また、上述の実施形態では、ポンプ１１は圧電素子により駆動されるが、本発明はこれに限定されない。本発明では、吸引口と吐出口が内部で連通した構造を有しているポンプが他の構成とともに適切に配設されればよい。
【００９６】
また、上述の実施形態では、ポンプ６１は直流モータにより駆動されるが、本発明はこれに限定されない。本発明では、非通電時に流体が逆流することが防止されているポンプが他の構成とともに適切に配設されればよい。例えば、ポンプ６１の代わりに、ポンプ１１の吸引口または吐出口に逆止弁が取り付けられたものが使用されてもよい。
【００９７】
また、上述の実施形態では、ポンプの駆動および停止が繰り返されることにより、ポンプの出力が制御されるが、本発明はこれに限定されない。本発明では、ポンプの駆動電圧の大きさが変化することにより、ポンプの出力が制御されてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
Ｃ１…キャパシタ
Ｄ１，Ｄ２…ダイオード
Ｎ１〜Ｎ３…接続点
Ｐ…主電源
Ｐ１〜Ｐ５…端子
Ｑ１，Ｑ３〜Ｑ５…トランジスタ
Ｑ２…トランジスタ（スイッチ）
Ｒ１〜Ｒ７…抵抗
ＳＷ１…スイッチ
１０，６０，１２０，１４０，１５０，１６０，１７０…流体制御装置
１１，６１…ポンプ
１２，１５２…電磁弁（バルブ）
１３…容器
１４，５４，６４，９４，１０４，１１４，１３４…駆動回路
１５…昇圧回路
１６…発振回路
１７，５７，６７，９７，１０７…マイコン
２１…圧電ポンプ
２２…カバー板
２３…流路板
２４…対向板
２５…接着層
２６…振動板
２７…圧電素子
２８…絶縁板
２９…給電板
３０…スペーサ板
３１…蓋板
３３…吸引口
３４…吐出口
３５，３６…外部接続端子
３７…流路孔
３８…開口部
３９…可動部
４０，４６…ポンプ室
４１…中央部
４２…打撃部
４３…連結部
４４…枠部
４５…内部接続端子
７１…ダイヤフラムポンプ
７２…吸引口
７３…吐出口
７４…ケース
７５…モータ
７６…出力軸
７７…クランク台
７８…駆動軸
７９…駆動体
８０…軸受部
８１…駆動子
８２…蓋体
８３…吸引弁
８４…ポンプ室
８５…ダイヤフラム
８６…ダイヤフラム部
８７…ピストン部
８８…吐出弁
１２３…カフ
【図１】
2016024501.tif 000003
【図２】
2016024501.tif 000004
【図３】
2016024501.tif 000005
【図４】
2016024501.tif 000006
【図５】
2016024501.tif 000007
【図６】
2016024501.tif 000008
【図７】
2016024501.tif 000009
【図８】
2016024501.tif 000010
【図９】
2016024501.tif 000011
【図１０】
2016024501.tif 000012
【図１１】
2016024501.tif 000013
【図１２】
2016024501.tif 000014
【図１３】
2016024501.tif 000015
【図１４】
2016024501.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月15日(2016.2.15)
【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】
容器と、
主電源で駆動され、前記容器内を加圧または減圧可能な、吸引口と吐出口とが内部で連通するポンプと、
両端若しくは一端が前記容器および前記ポンプに接続若しくは連通している、バルブと、
キャパシタまたは蓄電池と、を備え、
前記バルブは、前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵されている電力で駆動され、前記容器の圧力を開放し、
前記バルブが、前記ポンプに接続される第１ポートと前記容器に接続される第２ポートとを有し、
通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させ、
非通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを遮断し、
前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力で通電される、
流体制御装置。
【請求項２】
容器と、
主電源で駆動され、前記容器内を加圧または減圧可能な、吸引口と吐出口とが内部で連通するポンプと、
両端若しくは一端が前記容器および前記ポンプに接続若しくは連通している、バルブと、
キャパシタまたは蓄電池と、を備え、
前記バルブは、前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵されている電力で駆動され、前記容器の圧力を開放し、
前記バルブが、外部に接続される第１ポートと前記ポンプに接続される第２ポートとを有し、
通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させ、
非通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを遮断し、
前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力で通電される、
流体制御装置。
【請求項３】
前記キャパシタまたは前記蓄電池に前記主電源より電力が供給される、
請求項１または２に記載の流体制御装置。
【請求項４】
前記ポンプは前記容器の内部を加圧し、
前記容器の内部の圧力に基づいて血圧を測定する、
請求項１または２に記載の流体制御装置。
【請求項５】
前記容器がカフである、請求項１または２に記載の流体制御装置。
【請求項６】
バルブに通電するための駆動回路を備え、
前記駆動回路は、直流電源にダイオードを介して接続される前記キャパシタまたは前記蓄電池と、前記バルブを駆動するためのコイルと、前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力を前記コイルに印加するためのスイッチと、
を含む、請求項１ないし５のいずれかに記載の流体制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上述の構成において、バルブは、ポンプに接続される第１ポートと容器に接続される第２ポートとを有し、通電時に第１ポートと第２ポートとを連通させ、非通電時に第１ポートと第２ポートとを遮断する。バルブは、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵された電力で通電される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
または、上述の構成において、バルブは、外部に接続される第１ポートとポンプに接続される第２ポートとを有し、通電時に第１ポートと第２ポートとを連通させ、非通電時に第１ポートと第２ポートとを遮断する。バルブは、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵された電力で通電される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
これらの構成では、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、容器の圧力が開放されるので、容器に圧力が印加されたままになることを防止できる。また、バルブの第１ポートと第２ポートとが遮断されることにより、容器の内部の圧力が保持される。このため、容器の内部の圧力が保持される際、バルブが通電されないので、消費電力を削減することができる。また、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵された電力でバルブが通電され、第１ポートと第２ポートとが連通することにより、容器の圧力が開放される。
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月28日(2016.7.28)
【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】
容器と、
主電源で駆動され、前記容器内を加圧または減圧可能な、吸引口と吐出口とが内部で連通するポンプと、
両端若しくは一端が前記容器および前記ポンプに接続若しくは連通している、バルブと、
キャパシタまたは蓄電池と、を備え、
前記バルブは、前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵されている電力で駆動され、前記容器の圧力を開放し、
前記バルブが、前記ポンプに接続される第１ポートと前記容器に接続される第２ポートとを有する２ポートバルブであり、
通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させ、
非通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを遮断することにより前記容器と外部とを遮断し、
前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力で通電される、
流体制御装置。
【請求項２】
容器と、
主電源で駆動され、前記容器内を加圧または減圧可能な、吸引口と吐出口とが内部で連通するポンプと、
両端若しくは一端が前記容器および前記ポンプに接続若しくは連通している、バルブと、
キャパシタまたは蓄電池と、を備え、
前記バルブは、前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵されている電力で駆動され、前記容器の圧力を開放し、
前記バルブが、外部に接続される第１ポートと前記ポンプに接続される第２ポートとを有する２ポートバルブであり、
通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させ、
非通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを遮断することにより前記容器と外部とを遮断し、
前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力で通電される、
流体制御装置。
【請求項３】
前記キャパシタまたは前記蓄電池に前記主電源より電力が供給される、
請求項１または２に記載の流体制御装置。
【請求項４】
前記ポンプは前記容器の内部を加圧し、
前記容器の内部の圧力に基づいて血圧を測定する、
請求項１または２に記載の流体制御装置。
【請求項５】
前記容器がカフである、請求項１または２に記載の流体制御装置。
【請求項６】
バルブに通電するための駆動回路を備え、
前記駆動回路は、直流電源にダイオードを介して接続される前記キャパシタまたは前記蓄電池と、前記バルブを駆動するためのコイルと、前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力を前記コイルに印加するためのスイッチと、
を含む、請求項１ないし５のいずれかに記載の流体制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上述の構成において、バルブは、ポンプに接続される第１ポートと容器に接続される第２ポートとを有する２ポートバルブであり、通電時に第１ポートと第２ポートとを連通させ、非通電時に第１ポートと第２ポートとを遮断することにより容器と外部とを遮断する。バルブは、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵された電力で通電される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
または、上述の構成において、バルブは、外部に接続される第１ポートとポンプに接続される第２ポートとを有する２ポートバルブであり、通電時に第１ポートと第２ポートとを連通させ、非通電時に第１ポートと第２ポートとを遮断することにより容器と外部とを遮断する。バルブは、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵された電力で通電される。
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月12日(2017.1.12)
【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】
容器と、
主電源で駆動され、前記容器内を加圧または減圧可能な、吸引口と吐出口とが駆動時および停止時に内部で連通するポンプと、
両端若しくは一端が前記容器および前記ポンプに接続若しくは連通している、バルブと、
キャパシタまたは蓄電池と、を備え、
前記バルブが、前記ポンプに接続される第１ポートと前記容器に接続される第２ポートとを有する２ポートバルブであり、
通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させ、
非通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを遮断することにより前記容器と外部とを遮断し、
前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力で通電され、該通電の間に、前記バルブは、前記吸引口と前記吐出口とを連通させる連通路内の流体の移動により、前記容器の圧力を開放する、
流体制御装置。
【請求項２】
容器と、
主電源で駆動され、前記容器内を加圧または減圧可能な、吸引口と吐出口とが駆動時および停止時に内部で連通するポンプと、
両端若しくは一端が前記容器および前記ポンプに接続若しくは連通している、バルブと、
キャパシタまたは蓄電池と、を備え、
前記バルブが、外部に接続される第１ポートと前記ポンプに接続される第２ポートとを有する２ポートバルブであり、
通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させ、
非通電時に前記第１ポートと前記第２ポートとを遮断することにより前記容器と外部とを遮断し、
前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力で通電され、該通電の間に、前記バルブは、前記吸引口と前記吐出口とを連通させる連通路内の流体の移動により、前記容器の圧力を開放する、
流体制御装置。
【請求項３】
前記キャパシタまたは前記蓄電池に前記主電源より電力が供給される、
請求項１または２に記載の流体制御装置。
【請求項４】
前記ポンプは前記容器の内部を加圧し、
前記容器の内部の圧力に基づいて血圧を測定する、
請求項１または２に記載の流体制御装置。
【請求項５】
前記容器がカフである、請求項１または２に記載の流体制御装置。
【請求項６】
バルブに通電するための駆動回路を備え、
前記駆動回路は、直流電源にダイオードを介して接続される前記キャパシタまたは前記蓄電池と、前記バルブを駆動するためのコイルと、前記主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、前記キャパシタまたは前記蓄電池に貯蔵された電力を前記コイルに印加するためのスイッチと、
を含む、請求項１ないし５のいずれかに記載の流体制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の流体制御装置は、容器、ポンプ、バルブ、およびキャパシタまたは蓄電池を備える。ポンプは、主電源で駆動され、容器内を加圧または減圧可能である。ポンプの吸引口と吐出口とは駆動時および停止時に内部で連通する。バルブの両端若しくは一端は容器およびポンプに接続若しくは連通している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上述の構成において、バルブは、ポンプに接続される第１ポートと容器に接続される第２ポートとを有する２ポートバルブであり、通電時に第１ポートと第２ポートとを連通させ、非通電時に第１ポートと第２ポートとを遮断することにより容器と外部とを遮断する。バルブは、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵された電力で通電される。該通電の間に、バルブは、吸引口と吐出口とを連通させる連通路内の流体の移動により、容器の圧力を開放する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
または、上述の構成において、バルブは、外部に接続される第１ポートとポンプに接続される第２ポートとを有する２ポートバルブであり、通電時に第１ポートと第２ポートとを連通させ、非通電時に第１ポートと第２ポートとを遮断することにより容器と外部とを遮断する。バルブは、主電源の電圧が低下若しくは消失した場合、キャパシタまたは蓄電池に貯蔵された電力で通電される。該通電の間に、バルブは、吸引口と吐出口とを連通させる連通路内の流体の移動により、容器の圧力を開放する。
【国際調査報告】
2016024501.tif 000017
2016024501.tif 000018
2016024501.tif 000019
2016024501.tif 000020