УСТРОЙСТВО ОБРАТНОГО КЛАПАНА, ДИАФРАГМЕННЫЙ НАСОС И СФИГМОМАНОМЕТР
NON-RETURN VALVE, DIAPHRAGM PUMP AND SPHYGMOMANOMETRE

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству обратного клапана, диафрагменному насосу и сфигмоманометру.
Предпосылки изобретения
В последнее время самоконтроль кровяного давления рассматривается в большой степени как важное, и сфигмоманометр для применения в быту широко используется. Во время измерения кровяного давления ручная манжета, в которую вмонтирована пневматическая камера, наматывается вокруг части тела, и воздух подается в пневматическую камеру для повышения давления в пневматической камере. Кровяное давление отсчитывается от артериальных данных, полученных посредством сжатия части тела. Воздушный насос используется для повышения давления в пневматической камере. Воздушный насос оснащен каучуковой диафрагмой, образующей камеру насоса, и выполняет процесс нагнетания за счет изменения объема диафрагмы. Обратные клапаны установлены в воздушном насосе таким образом, что выпускаемый воздух и всасываемый воздух не проходят навстречу друг другу. Тонкопленочный каучуковый материал обычно используется в качестве обратных клапанов.
Тонкопленочный клапан, выполняющий функцию выпускного клапана, имеет устройство, в котором клапан открывается под действием давления нагнетания для подачи воздуха в соседнюю воздушную камеру, и клапан закрывается во время всасывания воздуха, так что воздух не возвращается в обратном направлении. Тонкопленочный клапан, используемый в качестве всасывающего клапана, имеет устройство, в которое клапан открывается под действием давления всасывания (отрицательное давление) для всасывания воздуха в камеру насоса, и клапан закрывается во время сжатия, так что воздух не просачивается. В основном, форма тонкопленочных клапанов включает в себя цилиндрическую форму, тонкопленочную листовую форму и зонтообразную форму. Обычно существуют различные технические решения, предлагаемые для тонкопленочного обратного клапана и насоса, использующего обратный клапан (например, см. публикацию японского нерассмотренного патента № 10-131862 (патентный документ 1), публикацию японского нерассмотренного патента № 11-218244 (патентный документ 2), публикацию японского нерассмотренного патента № 2003-139258 (патентный документ 3), публикацию японского нерассмотренного патента № 2002-5029 (патентный документ 4) и публикацию японского нерассмотренного патента № 2003-269337 (патентный документ 5)).
В небольшом насосе, описанном в публикации японского нерассмотренного патента № 10-131862 (патентный документ 1), цилиндрический выпускной клапан расположен в центральной части между множеством диафрагм, и всасывающие клапаны, соответственно, предусмотрены для диафрагм, так что центральный цилиндрический клапан уплотнен в конусообразной форме для предотвращения утечки воздуха. Выпускной клапан и всасывающий клапан, описанные в публикации японского нерассмотренного патента № 11-218244 (патентный документ 2), выполнены в зонтообразной форме, и ребра образованы на наружной периферии для предотвращения утечки воздуха с концов пленки. В обратном клапане, описанном в публикации японского нерассмотренного патента № 2003-139258 (патентный документ 3), выпуклые участки или вогнутые участки образованы на выпускном клапане и всасывающем клапане и соответствуют друг другу, так что позиционирование выполняется, и отделение предотвращено для предотвращения утечки воздуха.
В небольшом насосе, описанном в публикации японского нерассмотренного патента № 2002-5029 (патентный документ 4), всасывающее отверстие образовано в корпусе привода, соединенном с нижней частью диафрагмы, и тонкопленочный всасывающий клапан расположен в нижней части диафрагмы. В диафрагменном насосе, описанном в публикации японского нерассмотренного патента № 2003-269337 (патентный документ 5), всасывающий клапан выполнен в тонкопленочной форме или листовой форме, множество всасывающих клапанов и множество диафрагм выполнены как одно целое, и выпуклые участки, окружающие всасывающие отверстия, образованы на нижних поверхностях всасывающих клапанов для предотвращения утечки воздуха.
Патентный документ 1: публикация японского нерассмотренного патента № 10-131862
Патентный документ 2: публикация японского нерассмотренного патента № 11-218244
Патентный документ 3: публикация японского нерассмотренного патента № 2003-139258
Патентный документ 4: публикация японского нерассмотренного патента № 2002-5029
Патентный документ 5: публикация японского нерассмотренного патента № 2003-269337
Раскрытие изобретения
Проблемы, решаемые настоящим изобретением
В случае небольшого насоса, описанного в публикации японского нерассмотренного патента № 10-131862 (патентный документ 1), очень трудно вставлять и устанавливать мягкий тонкопленочный цилиндрический клапан в отверстие во время сборки насоса, и форма клапана является сложной. В случае зонтообразных клапанов, описанных в публикации японского нерассмотренного патента № 11-218244 (патентный документ 2), уплотняющее свойство уплотнительного кольца зонтообразных участков крепления является недостаточным, и существует проблема, связанная с устойчивостью и сроком службы после закрепления. В случае обратного клапана, описанного в публикации японского нерассмотренного патента № 2003-139258 (патентный документ 3), существует необходимость во всасывающих клапанах в том же количестве, что и количество диафрагм, так что количество частей и человеко-часов для сборки увеличиваются.
В случае небольшого насоса, описанного в публикации японского нерассмотренного патента № 2002-5029 (патентный документ 4), клапан расположен в корпусе привода, соединенном с нижней частью диафрагмы. Таким образом, корпус привода приводится в действие во время приведения в действие насоса, и соединенный клапан приводится в действие вместе с корпусом привода, так что деформация клапана является большой, и легко создается утечка воздуха. Диафрагменный насос, описанный в публикации японского нерассмотренного патента № 2003-269337 (патентный документ 5), имеет отличительный признак в том, что всасывающие клапаны выполнены как одно целое с диафрагмами с целью уменьшения количества частей. Однако, поскольку отсутствует конфигурация для удержания периферий клапанов, клапаны легко деформируются во время сборки, и легко образуется утечка воздуха.
Настоящее изобретение сделано при рассмотрении вышеупомянутых проблем, и его основной целью является создание устройства обратного клапана, способного устранять деформацию тонкопленочного обратного клапана вследствие искривления во время сборки, приведения в действие насоса или им подобного, и устранять снижение эффективности работы насоса вследствие утечки воздуха, вызываемой изменением состояний плотного соединения отверстия, через которое проходит воздух во время работы насоса. Другой целью настоящего изобретения является создание диафрагменного насоса, оснащенного вышеупомянутым устройством обратного клапана, и сфигмоманометра, оснащенного диафрагменным насосом.
Средства для решения проблем
Устройством обратного клапана в соответствии с настоящим изобретением является устройство клапана, включающее в себя один обратный клапан для обеспечения прохождения текучей среды из первой полости во вторую полость и препятствия ее прохождению в обратном направлении, и другой обратный клапан для обеспечения прохождения текучей среды из другой первой полости в другую вторую полость и препятствия ее прохождению в обратном направлении. Устройство обратного клапана включает в себя перегородку, расположенную между первой полостью и второй полостью и между другой первой полостью и другой второй полостью и содержащую соединительное отверстие, обеспечивающее сообщение между первой полостью и второй полостью, и другое соединительное отверстие, обеспечивающее сообщение между другой первой полостью и другой второй полостью, упругий пленочный корпус для закрытия стороны второй полости соединительного отверстия для предотвращения обратного прохождения текучей среды, другой упругий пленочный корпус для закрытия стороны другой второй полости другого соединительного отверстия для предотвращения обратного прохождения текучей среды, упругий элемент, имеющий стенку, окружающую соединительное отверстие, и другую стенку, окружающую другое соединительное отверстие, для удержания упругого пленочного корпуса и другого упругого пленочного корпуса, и зажимной элемент для зажима упругого элемента с перегородкой. Поверхность упругого элемента плотно соединяется с поверхностью на стороне второй полости перегородки, задняя поверхность на противоположной стороне поверхности плотно соединяется с зажимным элементом. Зажимной элемент имеет выступающий участок, выступающий на стороне перегородки. Выступающий участок вставляется в полость, окруженную стенкой для поверхностного контакта со всей периферией стенки с целью ограничения смещения положения стенки, так что деформация вследствие искривления упругого пленочного корпуса устранена. Выступающий участок вставляется в другую полость, окруженную другой стенкой для поверхностного контакта со всей периферией другой стенки с целью ограничения смещения положения другой стенки, так что деформация вследствие искривления другого упругого пленочного корпуса устранена. Упругий пленочный корпус, другой упругий пленочный корпус и упругий элемент выполнены как одно целое.
Предпочтительно, в вышеупомянутом устройстве обратного клапана упругий элемент образован таким образом, что стенка имеет большую толщину, чем толщина упругого пленочного корпуса.
Предпочтительно, вторая полость и другая первая полость сообщаются друг с другом.
Предпочтительно, выступающий участок и стенка выполнены с зависимостью между размерами, в соответствии с которой выступающий участок втискивается и вставляется в полость, окруженную стенкой.
Предпочтительно, поверхность, обращенная к стенке, является скошенной на выступающем конце выступающего участка.
Диафрагменным насосом в соответствии с настоящим изобретением является насос для подачи газа за счет изменения объема камеры насоса. Диафрагменный насос включает в себя всасывающий клапан для подачи газа в камеру насоса и выпускной клапан для выпуска газа из камеры насоса. Любое из вышеупомянутых устройств обратного клапана используется для, по меньшей мере, одного из всасывающего клапана и выпускного клапана.
Сфигмоманометр в соответствии с настоящим изобретением включает в себя манжету, закрепляемую на участке для измерения кровяного давления человека, причем манжета содержит газовый мешок для заполнения газом. Также установлен вышеупомянутый диафрагменный насос для подачи газа в газовый мешок. Манометр для определения давления в манжете также обеспечен. Измерительное устройство для измерения кровяного давления человека, отсчитываемого от величины давления, определенной манометром, также обеспечено.
Эффект настоящего изобретения
В соответствии с устройством обратного клапана настоящего изобретения деформация вследствие искривления упругого пленочного корпуса для предотвращения обратного потока текучей среды устранена. Другими словами, обратный клапан выполнен таким образом, что форма клапана является трудно деформируемой вследствие искривления. Следовательно, форма клапана может сохраняться даже во время сборки и приведения в действие насоса, так что деформация вследствие искривления тонкопленочного обратного клапана может быть устранена. Следовательно, состояния плотного соединения между клапаном и воздушным отверстием трудно изменяются, так что уменьшение эффективности работы насоса вследствие утечки воздуха может быть устранено. Таким образом, работа насоса может надежно выполняться.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематичный вид сверху, изображающий конфигурацию диафрагменного насоса с устройством обратного клапана настоящего изобретения.
Фиг.2 - схематичный вид в разрезе по линии II-II на фиг.1.
Фиг.3 - схематичный вид в разрезе по линии III-III на фиг.1.
Фиг.4 - увеличенный схематичный вид сверху диафрагменного насоса, изображающий всасывающий клапан и его периферию.
Фиг.5 - увеличенный схематичный вид в разрезе диафрагменного насоса, изображающий всасывающий клапан и его периферию.
Фиг.6 - увеличенный схематичный вид сверху диафрагменного насоса, изображающий выпускной клапан и его периферию.
Фиг.7 - увеличенный схематичный вид в разрезе диафрагменного насоса, изображающий выпускной клапан и его периферию.
Фиг.8 - увеличенный схематичный вид в разрезе, изображающий состояние, в котором упругий пленочный корпус закрыт.
Фиг.9 - увеличенный схематичный вид в разрезе, изображающий состояние, в котором упругий пленочный корпус открыт.
Фиг.10 - схематичный вид в разрезе, частично изображающий форму упругого элемента.
Фиг.11 - полный перспективный вид, изображающий внешний вид сфигмоманометра.
Фиг.12 - структурная схема, изображающая внутреннюю конфигурацию сфигмоманометра.
Лучший вариант осуществления изобретения
Ниже будет описан вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Следует отметить, что в нижеследующих чертежах подобные ссылочные позиции обозначают подобные или соответствующие элементы, и их описание не будет повторяться.
Следует отметить, что в варианте осуществления, описанном ниже, составляющие элементы не всегда являются важными в настоящем изобретении, если только конкретно не описаны. В нижеследующем варианте осуществления в случае, когда количество, объем и тому подобное относится к количеству и тому подобному, являются только примерами, если только конкретно не описаны. Таким образом, объем настоящего изобретения не всегда ограничивается количеством, объемом и тому подобным.
Фиг.1 - схематичный вид сверху, изображающий конфигурацию диафрагменного насоса, оснащенного устройством обратного клапанам настоящего изобретения. Фиг.2 - схематичный вид в разрезе по линии II-II на фиг.1. Фиг.3 - схематичный вид в разрезе по линии III-III на фиг.1. Как показано на фиг.1-3, электродвигатель 2, используемый в качестве небольшого электродвигателя постоянного тока, расположен в нижней части диафрагменного насоса 1. Выходной вал 3, вращаемый вследствие вращения электродвигателя 2, соединен с электродвигателем 2. Выходной вал 3 проходит во внутреннюю часть нижнего кожуха 4 диафрагменного насоса 1.
Кольцо 5 закреплено на конце выходного вала 5. Кольцо 5 выполняет вращательное движение совместно с выходным валом 3. Приводной вал 6 закреплен на кольце 5. Базовый конец, являющийся одним концом приводного вала 6, закрепленного на кольце 5, расположен на расстоянии от выносной линии центра вращения выходного вала 3. При этом выносная линия центральной оси на другом конце приводного вала 6 пересекает выносную линию центра вращения выходного вала 3. Следовательно, приводной вал 6 наклонен относительно выходного вала 3.
Дистальный конец приводного вала 6 вставлен с возможностью вращения в корпус 7 привода. Корпус 7 привода на виде сверху выполнен в круглой форме. В корпусе 7 привода образованы три сквозных отверстия 8, расположенные на угловом расстоянии 120° друг от друга. В нижней части корпуса 7 привода образована трубчатая опорная часть 9, проходящая в направлении, в котором проходит приводной вал 6, и дистальный конец приводного вала 6 вставлен с возможностью вращения в отверстие, образованное в центре опорной части 9. Верхний кожух 10 расположен для окружения периферии корпуса 7 привода. Нижний конец верхнего кожуха 10 закреплен на верхнем конце нижнего кожуха 4 при помощи винтов или им подобного.
Диафрагменный основной корпус 11 расположен на верхней стороне верхнего кожуха 10. Диафрагменный основной корпус 11 выполнен из упругого материала, такого как мягкий и тонкий каучук или ему подобное, и образован в форме диска. В нижней части диафрагменного основного корпуса 11 образованы камеры 12 насоса колоколообразной формы, расположенные на одинаковом угловом расстоянии 120° друг от друга. Каждая из камер 12 насоса окружена растягиваемым и сжимаемым диафрагменным участком 15 и узлом 13 привода для растяжения и сжатия диафрагменного участка 15 для увеличения и уменьшения объема камеры 12 насоса.
Узел 13 привода расположен на нижней стороне камеры 12 насоса. Верхняя часть 14 образована на дистальном конце узла 13 привода на тонкой утонченной части. Верхняя часть 14, проходящая через сквозное отверстие 8, образованное в корпусе 7 привода, расположена таким образом, что утонченная часть располагается внутри сквозного отверстия 8. Таким образом, диафрагменный основной корпус 11 собран в корпусе 7 привода.
Корпус 16 клапана расположен на верхней стороне диафрагменного основного корпуса 11. Воздухосборный корпус 17 расположен на другой верхней стороне корпуса 16 клапана. Всасывающие клапаны 20 и выпускные клапаны 30 расположены с возможностью, чтобы быть зажатыми между корпусом 16 клапана и воздухосборным корпусом 17. Газ, перемещаемый данным диафрагменным насосом 1, проходит из воздушной камеры 41, образованной внутри воздухосборного корпуса 17, выпускной части 42 на наружную сторону. Следует отметить, что схематичные виды сверху на фиг.1, 4 и 6, описанные ниже, изображают виды сверху диафрагменного насоса 1 в разрезе, в котором расположены всасывающие клапаны 20 и выпускные клапаны 30.
Устройство обратного клапана будет описано ниже. Фиг.4 - увеличенный схематичный вид сверху диафрагменного насоса, изображающий всасывающий клапан и его периферию. Фиг.5 - увеличенный схематичный вид в разрезе диафрагменного насоса, изображающий всасывающий клапан и его периферию. Ссылаясь на фиг.4 и 5, каждый из всасывающих клапанов 20 для подачи газа в камеру 12 насоса включает в себя упругий пленочный корпус 21 и упругий элемент 22, образованный для окружения упругого пленочного корпуса 21, для удержания упругого пленочного корпуса 21. Упругий элемент 22 имеет стенку 22c, и упругий пленочный корпус 21 расположен в полости 25, окруженной стенкой 22c.
Поверхность 22a упругого элемента 22 плотно соединена с поверхностью 16a на стороне полости 25 корпуса 16 клапана. Задняя поверхность 22b на противоположной стороне поверхности 22a упругого элемента 22 плотно соединена с поверхностью 17b на стороне полости 25 воздухосборного корпуса 17. Упругий элемент 22 зажат между корпусом 16 клапана и воздухосборным корпусом 17. Воздухосборный корпус 17 выполняет функцию зажимного элемента для зажима упругого элемента 22 с корпусом 16 клапана.
Полость, окруженная нижним кожухом 4, верхним кожухом 10 и диафрагменным основным корпусом 11, образует полость диафрагменного насоса 1. Всасывающий канал 18 образован в одной точке или множестве точек в, по меньшей мере, одном из нижнего кожуха 4 и верхнего кожуха 10 для обеспечения соединения между внутренней полостью диафрагменного насоса 1 и наружной стороной диафрагменного насоса 1. Воздух с наружной стороны системы проходит во внутреннюю полость диафрагменного насоса 1 через всасывающий канал 18.
Как показано на фиг.5, внутренняя полость диафрагменного насоса 1 и полость 25, окруженная стенкой 22c, разделены верхним кожухом 10, диафрагменным основным корпусом 11 и корпусом 16 клапана. Соединительные отверстия 10a, 11a, 23, обеспечивающие соединение между внутренней полостью диафрагменного насоса 1 и полостью 25 образованы, соответственно, в верхнем кожухе 10, диафрагменном основном корпусе 11 и корпусе 16 клапана.
Корпус 16 клапана включен в перегородку для разделения внутренней полости диафрагменного насоса 1, являющейся первой полостью, и полости 25, являющейся второй полостью. Корпус 16 клапана расположен между внутренней полостью диафрагменного насоса 1 и полостью 25. Соединительное отверстие 23, обеспечивающее соединение между внутренней полостью диафрагменного насоса 1 и полостью 25, образовано в корпусе 16 клапана. Упругий пленочный корпус 21 закрывает соединительное отверстие 23, образованное в корпусе 16 клапана, со стороны полости 25. Стенка 22c упругого элемента 22 образована для окружения соединительного отверстия 23.
Воздухосборный корпус 17, выполняющий функцию зажимного элемента для зажима упругого элемента 22 с корпусом 16 клапана, содержит выступающий участок 24, образованный выступающей частью воздухосборного корпуса 17 на стороне корпуса 16 клапана. Выступающий участок 24 выступает по направлению к внутренней части полости 25, окруженной стенкой 22c упругого элемента 22. Выступающий участок 24 втиснут и вставлен в полость 25 на верхней стороне упругого пленочного корпуса 21. Боковая стенка 24c выступающего участка 24 находится в контакте со стенкой 22c упругого элемента 22. Выступающий участок 24 образован за счет выступа воздухосборного корпуса 17, являющегося элементом, обращенным к корпусу 16 клапана в контакте с упругим пленочным корпусом 21, через полость 25 по направлению к внутренней части полости 25. Выступающий участок 24 образован за счет выступа воздухосборного корпуса 17, являющегося одним из элементов для зажима упругого элемента 22, на стороне корпуса 16 клапана, являющегося другим элементом. Скошенный участок 24b образован на периферийной кромке выступающего конца 24a, являющегося дистальным концом выступающего участка 24, выступающего в полость 25. Скошенный участок 24b образован на дистальном конце боковой стенки 24c в контакте со стенкой 22c упругого элемента 22. Боковая стенка 24c, являющаяся боковой поверхностью, обращенной к стенке 22c упругого элемента 22, скошена, так что скошенный участок 24b образован на выступающем конце 24a выступающего участка 24.
Упругий элемент 22 образован таким образом, что стенка 22c имеет большую толщину, чем толщина упругого пленочного корпуса 21. Например, упругий пленочный корпус 21 и упругий элемент 22 могут быть выполнены таким образом, что толщина стенки 22c упругого элемента 22 приблизительно в пять раз больше толщины упругого пленочного корпуса 21. Например, толщина упругого пленочного корпуса 21 может составлять 0,3 мм, а толщина упругого элемента может составлять 1, 5 мм.
Вентиляционный канал 29a образован внутри выступающего участка 24. Вентиляционный канал 29a соединяется с вентиляционным каналом 29b, изображенным на фиг.4, через вентиляционный канал (не показан), образованный внутри воздухосборного корпуса 17. Полость 25 и камера 12 насоса соединяются друг с другом через вентиляционные каналы 29a, 29b, образованные в воздухосборном корпусе 17, а также вентиляционное отверстие 29c, образованное в упругом элементе 32 и вентиляционное отверстие 29d, образованное в корпусе 16 клапана, оба описаны ниже и изображены на фиг.7.
Фиг.6 - увеличенный схематичный вид сверху диафрагменного насоса, изображающий выпускной клапан и его периферию. Фиг.7 - увеличенный схематичный вид в разрезе диафрагменного насоса, изображающий выпускной клапан и его периферию. Ссылаясь на фиг.6 и 7, каждый из выпускных клапанов 30 для подачи газа из камеры 12 насоса включает в себя упругий пленочный корпус 31 и упругий элемент 32, образованный для окружения упругого пленочного корпуса 21, для удержания упругого пленочного корпуса 31. Упругий элемент 32 имеет стенку 32c, и упругий пленочный корпус 31 расположен в полости 35, окруженной стенкой 32c.
Поверхность 32a упругого элемента 32 плотно соединена с поверхностью 16a на стороне полости 35 корпуса 16 клапана. Задняя поверхность 32b на противоположной стороне поверхности 32a упругого элемента 32 плотно соединена с поверхностью 17b на стороне полости 35 воздухосборного корпуса 17. Упругий элемент 32 зажат между корпусом 16 клапана и воздухосборным корпусом 17. Воздухосборный корпус 17 выполняет функцию зажимного элемента для зажима упругого элемента 32 с корпусом 16 клапана.
Как показано на фиг.7, камера 12 насоса и полость 35, окруженная стенкой 32c, разделены корпусом 16 клапана. Соединительное отверстие 33, обеспечивающее соединение между камерой 12 насоса и полостью 35, образовано в корпусе 16 клапана. Корпус 16 клапана является перегородкой для разделения камеры 12 насоса, являющейся первой полостью, и полости 35, являющейся второй полостью. Корпус 16 клапана расположен между камерой 12 насоса и полостью 35. Упругий пленочный корпус 31 закрывает соединительное отверстие 33, образованное в корпусе 16 клапана со стороны полости 35. Стенка 32c упругого элемента 32 образована для окружения соединительного отверстия 33.
Воздухосборный корпус 17, выполняющий функцию зажимного элемента для зажима упругого элемента 32 с корпусом 16 клапана, содержит выступающий участок 34, образованный выступающей частью воздухосборного корпуса 17 на стороне корпуса 16 клапана. Выступающий участок 34 выступает по направлению к внутренней части полости 35, окруженной стенкой 32c упругого элемента 32. Выступающий участок 34 втиснут и вставлен в полость 35 на верхней стороне упругого пленочного корпуса 31. Боковая стенка 34c выступающего участка 34 находится в контакте со стенкой 32c упругого элемента 32. Выступающий участок 34 образован за счет выступа воздухосборного корпуса 17, являющегося элементом, обращенным к корпусу 16 клапана, в контакте с упругим пленочным корпусом 31 через полость 35 по направлению к внутренней части полости 35. Выступающий участок 34 образован за счет выступа воздухосборного корпуса 17, являющегося одним из элементов для зажима упругого элемента 32 на стороне корпуса 16 клапана, являющегося другим элементом.
Скошенный участок 34b образован на периферийной кромке выступающего конца 34a, являющегося дистальным концом выступающего участка 34, выступающего в полость 35. Скошенный участок 34b образован на дистальном конце боковой стенки 34c в контакте со стенкой 32c упругого элемента 32. Боковая стенка 34c, являющаяся боковой поверхностью, обращенной к стенке 32c упругого элемента 22, скошена, так что скошенный участок 34b образован на выступающем конце 34a выступающего участка 34.
Упругий элемент 32 образован таким образом, что стенка 32c имеет большую толщину, чем толщина упругого пленочного корпуса 31. Например, упругий пленочный корпус 31 и упругий элемент 32 могут быть выполнены таким образом, что толщина стенки 32c упругого элемента 32 приблизительно в пять раз больше толщины упругого пленочного корпуса 31. Например, толщина упругого пленочного корпуса 31 может составлять 0,3 мм, а толщина упругого элемента 32 может составлять 1, 5 мм.
Ниже будет описана работа диафрагменного насоса 1 настоящего варианта осуществления. При подаче электроэнергии на электродвигатель 2 и вращении выходного вала 3 приводной вал 6, являющийся наклонным валом, вращается. Корпус 7 привода собран с приводным валом 6 и также собран с верхней частью 14 узла 13 привода в каждой камере 12 насоса. Следовательно, посредством вращения приводного вала собранная часть корпуса 7 привода и верхней части 14 узла 13 привода в камере 12 насоса колеблется в направлении вверх и вниз с углом сдвига фаз 120°. Диафрагменный участок 15 растягивается и сжимается вследствие колебания в направлении вверх и вниз данного узла 13 привода для периодического изменения объема камеры 12 насоса. То есть, при перемещении узла 13 привода вниз объем камеры 12 насоса увеличивается. При перемещении узла 13 привода вверх, объем камеры 12 насоса уменьшается.
Когда узел 13 привода перемещается вниз, и объем камеры 12 насоса увеличивается, давление во внутренней части камеры 12 насоса уменьшается. При уменьшении давления во внутренней части камеры 12 насоса, как показано на фиг.8, упругий пленочный корпус 31, являющийся корпусом выпускного клапана 30, плотно прилегает к поверхности 16a корпуса 16 клапана, так что выпускной клапан 30 закрывается. При этом упругий пленочный корпус 21, являющийся корпусом всасывающего клапана 20, упруго деформируется за счет изменения давления в камере 12 насоса для перемещения в полость 25. Таким образом, всасывающий клапан 20 открывается, так что воздух проходит в камеру 12 насоса через всасывающий клапан 20.
Когда узел 13 привода перемещается вверх, и объем камеры 12 насоса уменьшается, давление внутри камеры 12 насоса увеличивается. При увеличении давления внутри камеры 12 насоса упругий пленочный корпус 21 всасывающего клапана 20 плотно прилегает к поверхности 16a корпуса 16 клапана, так что всасывающий клапан 20 закрывается. При этом, как показано на фиг.9, упругий пленочный корпус 31 выпускного клапана 30 упруго деформируется за счет изменения давления внутри камере 12 насоса для перемещения внутри полости 35. Таким образом, выпускной клапан 30 открывается, так что воздух выходит из камеры 12 насоса через выпускной клапан 30. Следует отметить, что фиг.8 - увеличенный схематичный вид в разрезе, показывающий состояние, в котором упругий пленочный корпус закрыт. Фиг.9 - увеличенный схематичный вид в разрезе, показывающий состояние, в котором упругий пленочный корпус открыт.
За счет изменения объема камеры 12 насоса, как описано выше, диафрагменный насос 1 подает газ. Воздух, выходящий из камеры 12 насоса через выпускной клапан 30, выходит из воздушной камеры 41, образованной внутри воздухосборного корпуса 17, выпускной части 42 на наружную сторону. Всасывающий клапан 20 работает как обратный клапан для обеспечения прохождения газа из внутренней полости диафрагменного насоса 1 в камеру 12 насоса и препятствует его прохождению в обратном направлении. Выпускной клапан 30 работает как обратный клапан для обеспечения прохождения газа из камеры 12 насоса в выпускную часть 42 и препятствует его прохождению в обратном направлении.
Три камеры 12 насоса образованы в диафрагменном насосе 1 настоящего варианта осуществления. Каждая из камер 12 насоса выполняет одну операцию насоса во время одного поворота корпуса 7 привода. Для всего диафрагменного насоса 1 три операции насоса выполняются последовательно с фиксированным углом сдвига фаз, так что пульсация воздушного потока уменьшена, и эффективность работы является положительной. Камеры 12 насоса образованы как одно целое с электродвигателем 2, множество камер 12 насоса расположено на периферии выходного вала 3 с центром вращения выходного вала 3 в качестве оси, и кроме того, корпус 7 привода расположен между электродвигателем 2 и камерами 12 насоса. Следовательно, устройство насоса и электродвигатель 2 выполнены как одно целое, так что форма диафрагменного насоса 1 является очень маленькой.
Когда диафрагменный насос 1 является небольшим по размеру, как описано выше, формы тонкопленочных обратных клапанов (то есть, упругих пленочных корпусов 21, 31) легко искривляются во время сборки и приведения в действие диафрагменного насоса 1. При искривлении форм упругих пленочных корпусов 21, 31, состояния плотного соединения между упругими пленочными корпусами 21, 31 и корпусом 16 клапана изменяются, так что образуется утечка воздуха. Таким образом, существует проблема в том, что эффективность насоса уменьшается во время приведения в действие насоса.
Следовательно, в устройстве обратного клапана настоящего варианта осуществления выступающие участки 24, 34 образованы в воздухосборном корпусе 17 в качестве участков для устранения деформации вследствие искривления упругих пленочных корпусов 21, 31. Поскольку выступающие участки 24, 34 вставляются, соответственно, в полости 25, 35, смещение положения стенок 22c, 32c, образованных для окружения соединительных отверстий 23, 33, и упругих пленочных корпусов 21, 31, ограничено, так что искривление форм упругих элементов 22, 23 устранено. В результате, деформация вследствие искривления упругих пленочных корпусов 21, 31, может быть предотвращена, так что уменьшение эффективности работы диафрагменного насоса 1 вследствие утечки воздуха может быть устранено.
Фиг.10 - схематичный вид в разрезе, изображающий форму упругого элемента. Как показано на фиг.10, полувалик 26, выполняющий функцию верхнего выступа, образован на задней поверхности 22b, являющейся поверхностью упругого элемента 22, плотно соединенного с воздухосборным корпусом 17. При зажиме между корпусом 16 клапана и воздухосборным корпусом 17 в процессе сборки диафрагменного насоса 1 полувалик 26 сжимается для плотного соединения с воздухосборным корпусом 17. Таким образом, утечка воздуха из зазора между упругим элементом 22 и воздухосборным корпусом 17 может быть устранена. Поскольку утечка воздуха может быть легко устранена за счет образования полувалика 26, точность сборки диафрагменного насоса 1 может быть повышена.
Упругие пленочные корпуса 21 и упругие элементы 22, 32 могут быть выполнены из упругого материала, такого как каучук. Например, NBR (нитриловый каучук), CR (хлоропреновый каучук), EPDM (этиленпропиленовый каучук), TPE (термопластичный каучук) и им подобные могут использоваться в качестве упругого материала. Корпус 16 клапана и воздухосборный корпус 17, с которыми плотно соединяются упругие элементы 22, 32, могут быть выполнены из полимерного материала. Например, ABS (сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола), PS (полистирольная смола), POM (полиацетальная смола) и им подобные могут использоваться в качестве полимерного материала.
Как описано выше, всасывающий клапан 20 настоящего варианта осуществления имеет устройство обратного клапана для обеспечения прохождения газа из внутренней полости диафрагменного насоса 1 в камеру 12 насоса и препятствия его прохождению в обратном направлении. Всасывающий клапан 20 включает в себя корпус 16 клапана, расположенный между внутренней полостью диафрагменного насоса 1 и полостью 25 и содержащий соединительное отверстие 23, обеспечивающее соединение между внутренней полостью диафрагменного насоса 1 и полостью 25. Всасывающий клапан 20 также включает в себя упругий пленочный корпус 21 для закрытия стороны полости 25 соединительного отверстия 23 с целью предотвращения обратного прохождения газа. Всасывающий клапан 20 также включает в себя упругий элемент 22, имеющий стенку 22c, окружающую соединительное отверстие 23, для удержания упругого пленочного корпуса 21. Всасывающий клапан 20 дополнительно включает в себя воздухосборный корпус 17 для зажима упругого элемента 22 с корпусом 16 клапана.
Поверхность 22a упругого элемента 22 плотно соединяется с поверхностью 16a на стороне полости 25 корпуса 16 клапана, и задняя поверхность 22b на противоположной стороне поверхности 22a плотно соединяется с воздухосборным корпусом 17. Воздухосборный корпус 17 содержит выступающий участок 24, образованный за счет выступа воздухосборного корпуса 17 на стороне корпуса 16 клапана. Поскольку выступающий участок 24 вставляется в полость 25, окруженную стенкой 22c, для ограничения смещения положения стенки 22c, деформация вследствие искривления упругого пленочного корпуса 21 исключена.
При этом выпускной клапан 30 настоящего варианта осуществления имеет устройство обратного клапана для обеспечения прохождения газа из камеры 12 насоса в выпускную часть 42 и препятствия его прохождению в обратном направлении. Выпускной клапан 30 включает в себя корпус 16 клапана, расположенный между камерой 12 насоса и полостью 35 и содержащий соединительное отверстие 33, обеспечивающее соединение между камерой 12 насоса и полостью 35. Выпускной клапан 30 также включает в себя упругий пленочный корпус 31 для закрытия стороны полости 35 соединительного отверстия 33 с целью предотвращения обратного прохождения газа. Выпускной клапан 30 также включает в себя упругий элемент 32, имеющий стенку 32c, окружающую соединительное отверстие 33, для удержания упругого пленочного корпуса 31. Выпускной клапан 30 дополнительно включает в себя воздухосборный корпус 17 для зажима упругого элемента 32 с корпусом 16 клапана.
Поверхность 32a упругого элемента 32 плотно соединяется с поверхностью 16a на стороне полости 35 корпуса 16 клапана, и задняя поверхность 32b на противоположной стороне поверхности 32a плотно соединяется с воздухосборным корпусом 17. Воздухосборный корпус 17 содержит выступающий участок 34, образованный за счет выступа воздухосборного корпуса 17 на стороне корпуса 16 клапана. Поскольку выступающий участок 34 вставляется в полость 35, окруженную стенкой 22c, для ограничения смещения положения стенки 32c, деформация вследствие искривления упругого пленочного корпуса 31 устранена.
Следовательно, поскольку выступающие участки 24, 34 вставляются, соответственно, в полости 25, 35, смещение положения, при котором стенки 22c, 32c упругих элементов 22, 32, образованные для окружения соединительных отверстий 23, 33, и упругих пленочных корпусов 21, 31, перемещаются относительно корпуса 16 клапана вследствие деформации или ей подобного во время формирования, транспортировки или сборки, может быть ограничено. Таким образом, искривление форм упругих элементов 22, 32 устранено. Следовательно, деформация вследствие искривления упругих пленочных корпусов 21, 31, предотвращающих обратное прохождение газа, устранена. В результате, формы всасывающего клапана 20 и выпускного клапана 30 могут сохраняться даже во время сборки и приведения в действие диафрагменного насоса 1, так что деформация упругих пленочных корпусов 21, 31, являющихся мягкими и легко деформируемыми каучуковыми тонкими пленками, может быть устранена. Другими словами, всасывающий клапан 20 и выпускной клапан 30 выполнены таким образом, что формы клапанов являются трудно деформируемыми. Следовательно, состояния плотного соединения упругих пленочных корпусов 21, 31 с корпусом 16 клапана, содержащим соединительные отверстия 23, 33, через которые проходит воздух, являются трудноизменяемыми.
Полости 25, 35 могут быть образованы в цилиндрической форме с периферийными стенками 22c, 32c, образованными в круглой форме на виде сверху. Следовательно, когда формы выступающих участков 24, 34, соответствующих стенкам 22c, 32c, образованы в цилиндрической форме и плотно прилегают к стенкам, утечка воздуха из упругих элементов 22, 33 на перифериях упругих пленочных корпусов 21, 31 может быть предотвращена. Следует отметить, что в упомянутом выше устройстве, когда выступающие участки 24, 34 и стенки 22c, 32c выполнены с зависимостью между размерами, в котором выступающие участки 24, 34 втиснуты и вставлены в полости 25, 35, эффект предотвращения утечки воздуха может быть дополнительно улучшен. За счет выбора вышеупомянутого устройства утечка воздуха из полостей 25, 35, окруженных стенками 22c, 32c, может быть предотвращена. Таким образом, полувалик 26, изображенный на фиг.10, может быть удален.
Выступающие участки 24, 34 образованы в воздухосборном корпусе 17 для зажима упругих элементов 22, 32 с корпусом 16 клапана. Следовательно, выступающие участки 24, 34 могут быть вставлены в полости 25, 35 во время закрепления воздухосборного корпуса 17 на корпусе 16 клапана. Таким образом, процесс закрепления выступающих участков 24, 34 особо не требуется. В случае, когда воздухосборный корпус 17 выполнен из полимерного материала, выступающие участки 24, 34 могут быть выполнены как одно целое. Следовательно, производительность диафрагменного насоса 1 может быть повышена, и также может быть получен эффект уменьшения производственных затрат.
Всасывающий клапан 20 с упругим пленочным корпусом 21 и выпускной клапан 30 с упругим пленочным корпусом 31 могут быть выполнены как одно целое. Например, упругий элемент 22 и упругий элемент 32 выполнены как одно целое из листового упругого материала, и часть листового упругого материала делается тонкой, чтобы образовать упругие пленочные корпуса 21, 31. Следовательно, один выполненный как одно целое корпус клапана может использоваться для множества диафрагм. Таким образом, могут быть достигнуты уменьшение количества частей, уменьшение человеко-часов сборки и уменьшение затрат.
Всасывающий клапан 20 и выпускной клапан 30 могут быть выполнены в одинаковой форме. В случае такой конфигурации производительность корпусов клапанов может быть повышена. Таким образом, может быть достигнуто дополнительное уменьшение затрат.
Во всасывающем клапане 20 упругий элемент 22 выполнен таким образом, что стенка 22c имеет большую толщину, чем толщина упругого пленочного корпуса 21. Подобным образом, в выпускном клапане 30 упругий элемент 32 выполнен таким образом, что стенка 32c имеет большую толщину, чем толщина упругого пленочного корпуса 31. В случае такой конфигурации прочность упругих элементов 22, 32 может быть повышена. Таким образом, даже когда выступающие участки 24, 34 втиснуты в полости 25, 35, деформация упругих элементов 22, 32 может быть устранена.
Боковые стенки 24c, 34c выступающих участков 24, 34 могут находиться в контакте со стенками 22c, 32c. То есть, упругие элементы 22, 32 и выступающие участки 24, 34 могут находиться в поверхностном контакте друг с другом. Таким образом, утечка воздуха из зазоров между упругими элементами 22, 32 и выступающими участками 24, 34 может быть дополнительно уменьшена. Когда выступающие участки 24, 34 образованы с возможностью поверхностного контакта со всей периферией стенок 22c, 32c, образующих боковые поверхности полостей 25, 35, утечка воздуха обратных клапанов может быть дополнительно уменьшена.
Боковые стенки 24c, 34c, являющиеся боковыми поверхностями, обращенными к стенкам 22c, 32c, скошены, и скошенные участки 24b, 34b образованы на выступающих концах 24a, 34a выступающих участков 24, 34. Следовательно, выступающие участки 24, 34 можно легко вставить и установить в полостях 25, 35. Таким образом, производительность можно дополнительно повысить.
В диафрагменном насосе 1 настоящего варианта осуществления устройство обратного клапана используется во всасывающем клапане 20 для подачи газа в камеру 12 насоса и выпускном клапане 30 для выпуска газа из камеры 12 насоса. Диафрагменный насос 1 подает газ за счет изменения объема камеры 12 насоса. Как описано выше, всасывающий клапан 20 и выпускной клапан 30 выполнены таким образом, что состояния плотного соединения между упругими пленочными корпусами 21, 31 и корпусом 16 клапана являются трудноизменяемыми. Таким образом, уменьшение эффективности работы насоса вследствие утечки воздуха во время приведения в действие насоса может быть предотвращено. Следовательно, работа диафрагменного насоса 1 может надежно выполняться.
В вышеприведенном описании три камеры 12 насоса образованы в диафрагменном насосе 1, три всасывающих клапана 20 и три выпускных клапана 30 для подачи газа в камеры 12 насоса и выпуска из камер 12 насоса установлены в качестве примера. Однако количество всасывающих клапанов 20, выпускных клапанов 30 и камер 12 насоса не ограничивается этим. Когда образовано больше камер 12 насоса, колебания насоса могут быть уменьшены. Таким образом, шум, создаваемый насосом, может быть преимущественно уменьшен.
Затем будет описана схематичная конфигурация сфигмоманометра 300 для применения в быту со ссылкой на фиг.11 и 12. Фиг.1 - полный перспективный вид, изображающий наружный вид сфигмоманометра, и фиг.12 - структурная схема, изображающая внутреннюю конфигурацию сфигмоманометра. Ссылаясь на оба чертежа, сфигмоманометр 300 включает в себя основной корпус 301, в котором расположено устройство управления измерением кровяного давления, манжета 302 сфигмоманометра и воздушный шланг 312 для соединения основного корпуса 301 и манжеты 302.
Манжета 302 содержит пневматическую камеру 309 для сжатия, в которую заполняется воздух, поданный из воздушного насоса 210, и содержится в ней, причем пневматическая камера для сжатия используется для сжатия артерии измеряемого участка (плеча). Манжета 302 содержит ленту 310 с пневматической камерой 309 для сжатия на ее внутренней стороне поверхности для соединения с измеряемым участком (плечом) и плоский крепежный элемент 311 для фиксации ленты 310, намотанной вокруг плеча.
Дисплей 303 и исполнительное устройство 304 расположены на наружной поверхности основного корпуса 301. Датчик 305 давления, выполняющий функцию манометра для измерения давления в манжете 302, воздушный насос 210 для подачи газа (воздуха) в пневматическую камеру 309 для сжатия и воздушный клапан 207 расположены внутри основного корпуса 301. Центральный процессор 308 для управления устройствами, такими как датчик 305 давления, воздушный насос 210 и воздушный клапан 207, и определения кровяного давления человека, которое измеряется от значения давления, измеренного датчиком 205 давления, расположен внутри основного корпуса 301.
В сфигмоманометре 300 с вышеупомянутой конфигурацией в случае, когда измеряют кровяное давление человека, манжету 302 закрепляют на участке для измерения кровяного давления (плече) человека. При закрытии воздушного клапана 207 весь воздух, вышедший из воздушного насоса 210, проходит в пневматическую камеру 309 для сжатия, так что пневматическая камера 309 для сжатия находится под давлением. При этом при открытии воздушного клапана 207 воздух из пневматической камеры 309 для сжатия выпускается на наружную сторону через воздушный клапан 207, так что давление в пневматической камере 309 для сжатия снижается.
В случае, когда используется небольшой насос сфигмоманометра, легко создается утечка воздуха из устройства обратного клапана для подачи газа в камеры насоса и выпуска из них. Таким образом, данный сфигмоманометр 300 может включать в себя вышеупомянутый диафрагменный насос 1 в качестве воздушного насоса 210 для подачи газа (воздуха) в пневматическую камеру 309 для сжатия. Диафрагменный насос 1 может надежно приводиться в действие при предотвращении уменьшения эффективности работы насоса вследствие утечки воздуха. Таким образом, сфигмоманометр 300, оснащенный диафрагменным насосом 1, может надежно работать.
Вариант осуществления настоящего изобретения описан, как указано выше. Вариант осуществления, раскрытый в данном документе, проиллюстрирован во всех аспектах и не должен рассматриваться как ограничивающий. Объем настоящего изобретения определен не только в вышеупомянутом описании, но также в формуле изобретения, и также подразумевается, что значения, эквивалентные формуле изобретения, и все модификации в пределах объема включены в данном документе.
Описание ссылочных позиций
1 - диафрагменный насос
2 - электродвигатель
3 - выходной вал
4 - нижний кожух
5 - кольцо
6 - приводной вал
7 - корпус привода
8 - сквозное отверстие
9 - опорный участок
10 - верхний кожух
10a, 11a - соединительное отверстие
11 - диафрагменный основной корпус
12 - камера насоса
13 - узел привода
14 - верхняя часть
15 - диафрагменный участок
16 - корпус клапана
16a - поверхность
17 - воздухосборный корпус
17b - поверхность
18 - всасывающий канал
20 - всасывающий клапан
21, 31 - упругий пленочный корпус
22, 32 - упругий элемент
22a, 32a - поверхность
22b, 32b - задняя поверхность
22c, 32c - стенка
23, 33 - соединительное отверстие
24, 34 - выступающий участок
24a, 34a - выступающий конец
24b, 34b - скошенный участок
24c, 34c - боковая стенка
25, 35 - полость
26 - полувалик
29a, 29b - вентиляционный канал
29c, 29d - вентиляционное отверстие
30 - выпускной клапан
41 - воздушная камера
42 - выпускная часть
300 - сфигмоманометр