(57)【要約】【課題】  より小さくて電力を節約できる圧力調節装置を提供する。この圧力調節装置内にＥＭＩの問題が生じるのを防ぐ。【解決手段】  ガス容器の内部圧力を調節するための圧力調節装置を提供する。容器がガスを排気する排気孔を有する。圧力調節装置が、電圧を印加する電気コントロールユニットとこの電気コントロールユニットに接続された変形可能な部材とを備える。電圧が、これに対応する変形を変形可能な部材に生じさせることにより、排気孔を開放あるいは閉塞して容器の内部圧力を調節する。【選択図】  図１Ａ
2004171514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にガスを含むとともに該ガスを排気する排気孔を有する容器の内部圧力を調節するための圧力調節装置であって、
電圧を印加する電気コントロールユニットと、
前記電気コントロールユニットに接続され、前記電圧に対応した変形を生じる変形可能な部材と、
前記変形可能な部材の上に配置されるとともに前記排気孔に対向して位置し、前記変形に対応した変位を生じることによって、前記排気孔を開放あるいは閉塞して前記容器の内部圧力を調節する調節部材と、
を備えていることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項２】
請求項１に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材が圧電シートであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項３】
請求項１に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材が積層構造の圧電シートであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項４】
請求項１に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材がバイメタルシートであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項５】
請求項１に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材が形状記憶合金シートであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項６】
内部にガスを含むとともに該ガスを排気する排気孔を有する容器の内部圧力を調節するための圧力調節装置であって、
電圧を印加する電気コントロールユニットと、
前記電気コントロールユニットに接続されるとともに前記排気孔内に配置され、前記電圧に対応した変形を生じることによって、前記排気孔を開放あるいは閉塞して前記容器の内部圧力を調節する変形可能な部材と、
を備えていることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項７】
請求項６に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材が圧電シートであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項８】
請求項６に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材がバイメタルシートであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項９】
請求項６に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材が形状記憶合金シートであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項１０】
内部にガスを含むとともに該ガスを排気する排気孔を有し、該排気孔に凹所が設けられた容器の内部圧力を調節するための圧力調節装置であって、
電圧を印加する電気コントロールユニットと、
前記電気コントロールユニットに接続され、前記排気孔内に配置されるとともに前記凹所を覆い、前記電圧に対応した変形を生じることによって、前記排気孔を開放あるいは閉塞して前記容器の内部圧力を調節する変形可能な部材と、
を備えていることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材が圧電フィルムであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材がバイメタルフィルムであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材が形状記憶合金フィルムであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の圧力調節装置において、
前記凹所と前記変形可能な部材との間に空気室が形成されていることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項１５】
排気孔が設けられた表面を有する弾性部材と、
電圧を印加する電気コントロールユニットと、
前記弾性部材及び前記電気コントロールユニットに接続された変形可能な部材であって、該変形可能な部材と前記弾性部材との間にガスを含む室が形成されており、該ガスは前記排気孔を介して前記室から排気可能であり、前記電圧によって前記変形可能な部材に前記電圧に対応した変形が生じることにより、前記弾性部材が前記排気孔を前記変形可能な部材に対して近接あるいは離間させるように動かし、これにより前記室の内部圧力が調節されるように構成された変形可能な部材と、
を備えていることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の圧力調節装置において、
前記弾性部材が金属シートであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材が圧電シートであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項１８】
請求項１５に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材がバイメタルシートであることを特徴とする圧力調節装置。
【請求項１９】
請求項１５に記載の圧力調節装置において、
前記変形可能な部材が形状記憶合金シートであることを特徴とする圧力調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力調節装置に関するものであり、特に、電圧を利用して変形可能な部材をたわませることにより、容器の内部圧力を調節するための圧力調節装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
研究によれば、人の血圧は病院内において最も頻繁に計測され、また、それは最も不正確な測定値となる。血圧の測定中には、聴診器の膜面が上腕動脈上に置かれ、それから圧力計のゴム嚢が塞がれて膨張させられる。このとき、圧力計の水銀柱は、約１８０ｍｍＨｇに達するまで止まらずに、ゆっくりと上昇する。その後は、ゴム嚢が毎秒２ｍｍＨｇの割合でゆっくりと収縮させられる。その間、医療専門者は、圧力計の示度を読みとり、コロトコフ音（Korotkoff sounds）の開始を聞く。最初のコロトコフ音が開始したときの示度が収縮期圧（最大血圧）であり、最後のコロトコフ音が開始したときの示度が拡張期圧（最小血圧）である。
【０００３】
ゴム嚢内の空気圧を調節するための従来の調節装置は、電磁コイルとこの電磁コイルによってコントロールされる調節部材とからなっている。調節部材は、電磁コイルによって作動される。電磁コイルは、排気孔を介してゴム嚢内の空気を断続的に排気する。この排気孔が断続的に閉塞されるように調節される。この故に、調節部材の作動回数及び作動時間が、ゴム嚢の排気（収縮）速度を決定することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の圧力調節装置では、排気孔の排気をコントロールする調節部材が電磁コイルによって支配されているために欠点がある。
【０００５】
１．装置が電磁的にコントロールされるために、この装置が電力を浪費し、かつ大きさも大きくなる。
【０００６】
２．電磁コイルによってもたらされるＥＭＩ（電磁干渉）の問題もある。それゆえ、装置が他の電気装置に干渉したり正常に動作しないおそれがある。
【０００７】
上述したような問題に鑑み、本発明の目的は、より小さくて電力を節約できる圧力調節装置を提供することであり、また、この圧力調節装置内にＥＭＩの問題が生じるのを防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するために、本発明は、ガスを排気する排気孔を有するガス容器の内部圧力を調節するための圧力調節装置を提供する。この圧力調節装置は、電圧を印加する電気コントロールユニットとこの電気コントロールユニットに接続される変形可能な部材とを備えている。この電圧は、それに対応するたわみを変形可能な部材に生じさせる。変形可能な部材がたわむことによって、排気孔を開放及び閉塞することができ、容器の内部圧力を望ましくかつ正確に調節することができる。
【０００９】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の好ましい詳細な記述から明らかになる。ただし、本発明はこれら実施例のものに限定されるものではない。以下、添付した図面を参照しながら本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の圧力調節装置は、主に電気コントロールユニットと変形可能な部材とを備えている。電気コントロールユニットは、変形可能な部材にたわみ（あるいは曲げ、偏向）を生じさせるための電圧を印加する。このたわみは、ガス容器の排気孔の開放及び閉塞の状態をコントロールし、これによって、容器の内部圧力を調節する。本発明は、ガスを排気あるいは液体を排出するための装置に適用することができる。例えば、本発明は、圧力計に限定されることなく他のものにも適用することができる。
【００１１】
〈第１実施例〉
本発明の第１実施例による圧力調節装置を示す概略図である図１Ａを参照する。この圧力調節装置は、電気コントロールユニット１１０と変形可能な部材１２０と調節部材１３０とを備えている。この圧力調節装置は、ガスを含む容器１４０内の内部ガス圧力を調節する。容器１４０は、この容器内のガスを排気する排気孔１５０を有したものとすることができる。
【００１２】
図１Ａと、図１Ａの変形可能な部材が電圧を受けた後にたわんだ状態を示す概略図である図１Ｂとを同時に参照する。電気コントロールユニット１１０は、変形可能な部材１２０に接続されている。調節部材１３０は、変形可能な部材１２０の上に配置され、容器１４０の排気孔１５０に対向して位置している。電気コントロールユニット１１０は、変形可能な部材１２０に電圧を印加し、この電圧がこれに対応するたわみＹ１を変形可能な部材１２０に生じさせることができる。たわみＹ１によって、変形可能な部材１２０の上に配置された調節部材１３０に、このたわみＹ１に対応する変位を生じさせることができる。排気孔１５０は、調節部材１３０の変位によって閉塞あるいは開放される。図１Ａでは、排気孔１５０が開放された状態が示される一方、図１Ｂでは、排気孔１５０が閉塞された状態が示されている。このようにして、容器１４０内部の圧力を調節することができる。
【００１３】
上述した変形可能な部材１２０は、圧電シート、図１Ｃ及び図１Ｄに記述される積層構造の圧電シート、バイメタルシート、形状記憶合金シート、あるいは、電気コントロールユニットからの電圧のもとでたわむことができる他のタイプの金属シートとすることができる。
【００１４】
図１Ｃは、変形可能な部材が積層構造の圧電シートとされた本発明の第１実施例による圧力調節装置の概略を示すものであり、また、図１Ｄは、図１Ｃの積層構造の圧電シートが電圧を受けた後にたわんだ状態を示す概略図である。この場合、変形可能な部材は、電気コントロールユニット１１０からの電圧によってコントロールされる積層構造の圧電シート１６０である。積層構造の圧電シート１６０は、電圧によってこれに対応するたわみＹ２を生じるようにコントロールされ、このたわみＹ２がこれに対応する変位を調節部材１３０に生じさせることにより、排気孔１５０を開放あるいは閉塞することができる。
【００１５】
あるいは、容器に多数の排気孔が設けられていてもよい。図１Ｅ及び図１Ｆを参照する。図１Ｅは、多数の排気孔が設けられた容器を備える本発明の第１実施例による圧力調節装置を示す概略図であり、また、図１Ｆは、図１Ｅの変形可能な部材が電圧を受けた後にたわんだ状態を示す概略図である。この場合、多数の調節部材１８０が、複数の排気孔１７０に対応するようにして変形可能な部材１２０の上に配置されている。変形可能な部材１２０は、電気コントロールユニットからの電圧によってこれに対応するたわみＹ３を生じるようにコントロールされ、その結果、複数の調節部材１８０がそれに対応して変位を有し、複数の排気孔１７０を開放及び閉塞して容器１９０の内部圧力を調節することができる。
【００１６】
〈第２実施例〉
図２Ａ及び図２Ｂを参照する。図２Ａは、容器の排気孔と本発明の第２実施例による圧力調節装置とを示す概略図である。図２Ｂは、図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線に沿った断面図である。この圧力調節装置は、図面に示されるように、容器内のガス圧力を調節するための排気孔２１０内に配置されている。ガスは、図２Ｂにおける矢印で指示される方向に排気される。この圧力調節装置は、電気コントロールユニット２２０と変形可能な部材２３０とを備えている。この第２実施例は、変形可能な部材２３０が排気孔２１０内に直接配置されている点で、上記第１実施例と異なっている。電気コントロールユニット２２０からの電圧が、これに対応するたわみＹ４を部材２３０に生じさせるために、変形可能な部材２３０に供給される。たわみＹ４が排気孔を閉塞することを可能にし、容器内のガス圧力がしかるべく調節される。
【００１７】
すなわち、変形可能な部材２３０は二つの縁２３５，２４０を有している。変形可能な部材２３０の縁２３５は、電気コントロールユニット２２０に取り付けられている。変形可能な部材２３０が電気コントロールユニット２２０からの電圧を受けたとき、変形可能な部材２３０の縁２４０は、たわみＹ４を生じて図２Ｂの排気孔２１０の底部に接触する。このとき、排気孔２１０が閉塞され、ガスが容器から排気されなくなる。電気コントロールユニット２２０が変形可能な部材２３０への電圧の供給を停止したとき、変形可能な部材２３０は、最初の状態に戻る。他の構成として、電気コントロールユニット２２０が、変形可能な部材２３０を最初の状態に戻すような他の電圧を印加するようにしてもよい。すなわち、縁２４０が排気孔２１０の頂部に戻るのである。このとき、排気孔２１０は開放され、容器内のガスが排気される。変形可能な部材２３０の変形及びたわみをコントロールし、このようにして排気孔２１０を開放及び閉塞する電気コントロールユニット２２０を使用することにより、ガス容器内のガス圧力が効果的に調節される。
【００１８】
上述した変形可能な部材２３０は、圧電シート、バイメタルシート、形状記憶合金シート、あるいは、電気コントロールユニットからの電圧によってたわむことができる他のタイプの金属シートとすることができる。
【００１９】
〈第３実施例〉
図３Ａは、容器の排気孔と本発明の第３実施例による圧力調節装置とを示す概略図である。図３Ｂは、図３Ａの変形可能な部材が電圧を受けた後にたわんだ状態を示す概略図である。この第３実施例は、本第３実施例による圧力調節装置が排気孔３１０内に配置され、この排気孔３１０を介して容器内に含まれるガスが図３Ａにおける矢印で指示される一の方向に排気されることによって、容器内のガス圧力を調節する点で、上記第１及び第２実施例と異なっている。この圧力調節装置はまた、電気コントロールユニット（図３Ａ及び図３Ｂには図示されていない）と変形可能な部材３３０とを備えている。
【００２０】
排気孔３１０には、凹所が設けられている。変形可能な部材３３０は、排気孔３１０内に配置されるとともに凹所を覆っており、この凹所と変形可能な部材３３０との間には空気室３４０が形成されている。変形可能な部材３３０は、電気コントロールユニットに接続され、この電気コントロールからの電圧に対応するたわみＹ５を生じる。たわみＹ５は、容器内のガスが排気されないようにするため、排気孔３１０の状態を開放状態（図３Ａ）から閉塞状態（図３Ｂ）まで変化させる。電気コントロールユニットを介して変形可能な部材３３０のたわみＹ５をコントロールすることによって、排気孔３１０を開放あるいは閉塞して容器内のガス圧力を調節する。
【００２１】
空気室３４０は、より容易に変形可能な部材３３０の変形をつくりだすために機能する。すなわち、変形可能な部材３３０に接続された電気コントロールユニットが電圧を印加したとき、変形可能な部材３３０の下方側が真空状態となっているために、変形可能な部材３３０を変形させることが困難ではなくなっているのである。
【００２２】
上述した変形可能な部材３３０は、圧電フィルム、バイメタルフィルム、形状記憶合金フィルム、あるいは、電気コントロールユニットからの電圧のもとでたわむことができる他のタイプのフィルムとすることができる。
【００２３】
〈第４実施例〉
図４Ａは、本発明の第４実施例による圧力調節装置を示す概略図である。図４Ｂは、図４Ａの変形可能な部材が電圧を受けた後に排気孔を開放あるいは閉塞するためにたわんだ状態を示す概略図である。この第４実施例は、容器内のガスを排気するための排気孔４１０が、容器内のガス圧力を調節するための変形可能な部材４３０に接続された弾性部材４４０に設けられている点で、上記第１、第２及び第３実施例と異なっている。この圧力調節装置は、電気コントロールユニット（図４Ａ及び図４Ｂには図示されていない）と変形可能な部材４３０と弾性部材４４０とを備えている。
【００２４】
弾性部材４４０の表面には、排気孔４１０が設けられている。電気コントロールユニットは電圧を印加する。変形可能な部材４３０は弾性部材４４０に接続され、ガスを含む室４５０が変形可能な部材４３０と弾性部材４４０との間に形成されている。ガスは、室４５０から排気孔４１０を介して図４Ａにおける矢印で指示される方向に排気される。
【００２５】
変形可能な部材４３０に接続された電気コントロールユニットは電圧を印加し、この電圧がこれに対応する図４に示されるたわみＹ６を変形可能な部材４３０に生じさせる。たわみＹ６は、ガスを室４５０から排気したり排気しないようにするため、弾性部材４４０が排気孔４１０を変形可能な部材４３０に対して近接あるいは離間させるようにできる。この故に、室４５０の内部圧力が調節される。
【００２６】
上述した弾性部材４４０は、金属シート、あるいは、外部からの力のもとに容易に変形する他のタイプの金属シートとすることができる。変形可能な部材４３０は、圧電シート、バイメタルシート、形状記憶合金シート、あるいは、電気コントロールユニットからの電圧のもとでたわむことができる他のタイプの金属シートとすることができる。
【００２７】
要約すると、本発明による圧力調節装置の特徴は、変形可能な部材が電気コントロールユニットによるコントロールのもとでたわむことが可能な点である。このたわみは、容器内のガス圧力を調節するため、排気孔を開放及び閉塞することを可能にする。加えて、本発明における変形可能な部材の変形が電気的にコントロールされるため、従来の圧力調節装置で生じていた問題を解決することができる。
【００２８】
本発明の各実施例における各部材によって示される幾何学的な構造は、図示を目的としたものであり、本発明の適用状況を限定したものではない。当業者であれば、本発明の思想から外れることなしに、本発明の各実施例に類似した機能を成し遂げるように上述した各実施例を容易に変更することができる。
【００２９】
本発明の各実施例による圧力調節装置は、少なくとも以下の利点を有している。
【００３０】
１．各変形可能な部材の変形が電気的に正確にコントロールされるため、本圧力調節装置は電力を節約して大きさも小さい。
【００３１】
２．本圧力調節装置が、従来の圧力調節装置のように電磁干渉の否定的な影響を受けることがない。
【００３２】
本発明が具体例及び好ましい実施例に関して記述されたとはいえ、本発明はそれに限定されることはない。反対に、本発明は様々な変更、類似した分類及び手順、そして添付された特許請求の範囲をカバーするものであり、したがって、本発明はすべての実施例、類似した分類及び手順を含むように広く解釈される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１Ａ】本発明の第１実施例による圧力調節装置を示す概略図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示される変形可能な部材が電圧を受けた後にたわんだ状態を示す概略図である。
【図１Ｃ】変形可能な部材が積層構造の圧電シートとされた本発明の第１実施例による圧力調節装置を示す概略図である。
【図１Ｄ】図１Ｃに示される積層構造の圧電シートが電圧を受けた後にたわんだ状態を示す概略図である。
【図１Ｅ】多数の排気孔が設けられた容器を備える本発明の第１実施例による圧力調節装置を示す概略図である。
【図１Ｆ】図１Ｅに示される変形可能な部材が電圧を受けた後にたわんだ状態を示す概略図である。
【図２Ａ】容器の排気孔と本発明の第２実施例による圧力調節装置とを示す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線に沿った断面図である。
【図３Ａ】容器の排気孔と本発明の第３実施例による圧力調節装置とを示す概略図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示される変形可能な部材が電圧を受けた後にたわんだ状態を示す概略図である。
【図４Ａ】本発明の第４実施例による圧力調節装置を示す概略図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示される変形可能な部材が電圧を受けた後に排気孔を開放及び閉塞するためにたわんだ状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１０，２２０  電気コントロールユニット
１２０，２３０，３３０，４３０  変形可能な部材
１３０，１８０  調節部材
１４０  容器
１５０，１７０，２１０，３１０，４１０  排気孔
１６０  積層構造の圧電シート
１８０  調節部材
１９０  容器
２３５，２４０  縁
３４０  空気室
４４０  弾性部材
４５０  室
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５  たわみ
【図１Ａ】
2004171514.tif 000003
【図１Ｂ】
2004171514.tif 000004
【図１Ｃ】
2004171514.tif 000005
【図１Ｄ】
2004171514.tif 000006
【図１Ｅ】
2004171514.tif 000007
【図１Ｆ】
2004171514.tif 000008
【図２Ａ】
2004171514.tif 000009
【図２Ｂ】
2004171514.tif 000010
【図３Ａ】
2004171514.tif 000011
【図３Ｂ】
2004171514.tif 000012
【図４Ａ】
2004171514.tif 000013
【図４Ｂ】
2004171514.tif 000014