CN105134568B - 一种充排气一体式气泵以及包含该气泵的电子血压计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充排气一体式气泵，包括电机、传动机构、隔膜泵、止回流阀、壳体以及设置在壳体上的输气咀，此外还包括：排气口，设置在壳体上并在壳体内有突出部；封堵部件，处于壳体内并用于封堵排气口；以及弹性部件，处于壳体内并位于排气口的突出部旁，用于将封堵部件推离排气口；其中借助于封堵部件以及分隔壁将壳体内划分成不同的气室，排气口所在的气室与止回流阀所在的气室通过减压机构连通。按照本发明实施例的充排气一体式气泵以及包含该气泵的电子血压计，省去了现有技术中必须使用的排气元件及其他辅助器件，省去了排气元件的控制电路，从而可节省空间，降低材料成本，简化电路设计和装配工艺，提升良品率。

Description

一种充排气一体式气泵以及包含该气泵的电子血压计

技术领域

本发明涉及一种气泵，特别是涉及一种用于电子血压计的充排气一体式气泵。

背景技术

目前常用的第三代电子血压计是在加压过程中测量血压。第三代电子血压计只是对充气过程有较高要求，而对排气的要求是只要能够快速排气即可，即不需要通过有一定流量要求的线性排气器件放气。现有的应用于电子血压计的气泵仅具有充气功能，血压计气密系统需要设置排气元件。当电子血压计启动测量时，此时需要关闭排气元件；测量完成后，排气元件按照电路控制系统的指令打开，将气路系统内的气体排出，这样就完成了一次测量。

上述技术方案存在的缺点包括：气泵本身不具备排气功能，而气密系统所需配置的排气元件体积大，与整个气路系统配套的零件较多，占用空间多，电路复杂，装配工序多，装配工艺复杂，从而导致装配不良率高，品质风险大，材料成本高。

因此，需要有一种具有自动排气功能的气泵，以便省去排气元件及其他关联的辅助器件，省去排气元件的控制电路，从而节省空间，降低材料成本，简化电路设计和装配工艺，提升良品率。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种充排气一体式气泵。为了实现这一目的，本发明所采取的技术方案如下。

按照本发明实施例的第一方面，提供一种充排气一体式气泵，包括电机、传动机构、隔膜泵、止回流阀、壳体以及设置在壳体上的输气咀，此外，还包括：排气口，设置在所述壳体上并在壳体内有突出部；封堵部件，处于所述壳体内并用于封堵所述排气口；以及弹性部件，处于所述壳体内并位于所述排气口的突出部旁，用于将所述封堵部件推离所述排气口；其中借助于所述封堵部件以及分隔壁将壳体内划分成不同的气室，排气口所在的气室与止回流阀所在的气室通过减压机构连通。

可选地是，按照本发明实施例第一方面的充排气一体式气泵可包括多个隔膜泵以及相应的止回流阀。

按照本发明实施例的第二方面，还是提供一种充排气一体式气泵，包括电机、传动机构、多个隔膜泵、多个止回流阀、壳体以及设置在壳体上的输气咀，此外，还包括：排气口，设置在所述壳体上并在壳体内有突出部；以及封堵部件，处于所述壳体内并用于封堵所述排气口；其中借助于所述封堵部件以及分隔壁将壳体内划分成不同的气室，与所述封堵部件位置对应的止回流阀处于分隔的气室中，并在该气室的侧壁上设有与大气相通的泄气孔；其中排气口所在的气室与其余止回流阀所在的气室通过减压机构连通。

可选地是，按照本发明实施例第二方面的充排气一体式气泵还可包括弹性部件，其处于所述壳体内并位于所述排气口的突出部旁，用于将所述封堵部件推离所述排气口。

按照一个实施例，优选地是，所述减压机构包括限流槽。

按照再一个实施例，所述减压机构包括：排气咀，设置在所述排气口所在气室的壳体上，并用于通过管线与所述输气咀连通；其中与所述输气咀连通的止回流阀所在的气室与所述输气咀之间设有限流槽。

按照又一个实施例，优选地是，所述封堵部件为弹性片状元件。

按照另一个实施例，优选地是，所述弹性部件为弹簧。

按照再另一个实施例，优选地是，所述弹性部件为套设在所述排气口突出部上的盘簧。

按照本发明实施例的第三方面，提供一种电子血压计，包括按照本发明实施例第一方面或第二方面的充排气一体式气泵。

按照本发明实施例的充排气一体式气泵以及包含该气泵的电子血压计，省去了现有技术中必须使用的排气元件及其他部分辅助器件，省去排气元件的控制电路，从而可节省空间，降低材料成本，简化电路设计和装配工艺，提升良品率。

下面将结合附图并通过实施例对本发明进行具体说明，其中相同或基本相同的部件采用相同的附图标记指示。

附图说明

图1是按照本发明一个实施例的充排气一体式气泵的示意性结构剖视图；

图2是按照本发明再一个实施例的充排气一体式气泵的示意性结构剖视图；

图3是按照本发明另一个实施例的充排气一体式气泵的示意性结构剖视图；

图4是按照本发明又一个实施例的充排气一体式气泵的示意性结构剖视图；

图5是图4所示气泵的局部放大剖视图；

图6是按照本发明一个实施例的气泵在充气阶段的气体流向示意图；

图7是按照本发明一个实施例的气泵在排气阶段的气体流向示意图；

图8按照本发明一个实施例的气泵应用于电子血压计的示意性结构框图。

具体实施方式

如图1所示，是按照本发明一个实施例的充排气一体式气泵的示意性结构剖视图，包括：电机100，传动机构102，隔膜泵104，止回流阀106，壳体108，以及设置在壳体上的输气咀110；此外，还包括：排气口112，设置在所述壳体108上并在壳体内有突出部1121，其中在一个实施例中优选地是突出部1121为中空的柱形；封堵部件114，处于所述壳体内并可用于封堵所述排气口112；以及弹性部件116，处于所述壳体内并位于所述排气口112的突出部旁，用于将所述封堵部件114推离所述排气口112；其中借助于所述封堵部件114以及分隔壁118将壳体内划分成不同的气室，排气口112所在的气室120与止回流阀106所在的气室122通过减压机构124连通。

在一个实施例中，减压机构包括限流槽124，如图1所示。

在另一个实施例中，封堵部件为片状封堵部件，例如在面对排气口的一侧设置有密封层并且在气压作用下可移动的刚性片状元件，但优选地是在一个实施例中为弹性片状元件，再具体地例如硅胶片或者橡胶片114等，如图1所示，其四周气密式地固定连接在壳体内侧以及分隔壁118上，或者成形后夹在壳体108与气泵主体之间而被固定，一侧面向并靠近排气口112，而另一侧面朝止回流阀。封堵部件114在壳体内将排气口112与止回流阀106隔开，并与包含排气口的部分壳体构成气室120，而与分隔壁118、止回流阀支架119、以及部分壳体等构成气室122。

在又一个实施例中，弹性部件为弹簧，例如设置在排气口突出部1121旁的若干弹簧，但优选地是按照一个实施例所述弹性部件为盘簧116，套设在排气口突出部1121上，并在向内侧的方向高于排气口突出部1121，以便在受到压缩时产生将封堵部件114推离所述排气口突出部1121的回复力，见图1。

图1所示的充排气一体式气泵在开始工作之前，由于气室120与气室122通过限流槽124连通，封堵部件114两侧气压相同，再加上弹性部件116的支撑作用以及封堵部件114的表面张力作用，封堵部件114与所述排气口突出部1121之间保持有间隙，排气口112处于打开状态。在工作时，隔膜泵104首先向气室122充气，由于减压机构即限流槽124的作用，气室120中的气压低于气室122中快速上升的气压，从而将封堵部件114压向排气口突出部1121，封堵住排气口112；进而，使压缩气体通过输气咀110进入待充气的气密系统，例如电子血压计的气密系统。在测量结束并且隔膜泵104停止工作后，气室120与气室122的气压通过限流槽124而趋于一致，也就是封堵部件114两侧气压趋于相同；此时，由于弹性部件116的回复力作用加上封堵部件114的张力作用，使得封堵部件114离开排气口突出部1121，从而打开排气口112，使气密系统中的气体得到迅速排泄。其中可以根据隔膜泵工作时每次的排气量、各气室的容积、气密系统的容积、封堵部件面张力大小、排气口孔径大小、以及气室中的最大气压，来设定弹性部件的回复力大小，实现既能在气泵开始工作后迅速封堵排气口，又能在气泵停止工作后适时打开排气口。

虽然图1所示的充排气一体式气泵只包括一个隔膜泵，但在其他实施例中，可以设置两个、三个、甚至更多个隔膜泵以及相应数量的止回流阀，如在图2所示的实施例中，包括两个隔膜泵104-1和104-2以及相应地有两个止回流阀106-1和106-2。

对于包含多个隔膜泵的情况，在一个实施例中，可以通过分隔壁118将与封堵部件114位置对应的止回流阀106-2与其余止回流阀分隔开，而设置于分隔的气室126中，并在该气室的侧壁上设有与大气相通的泄气孔128，如图2所示，并且在该实施例中不包括弹性部件116。这样的气泵在工作时，所产生的气体通过内部结构阻隔分作两路，一路用于对气密系统供气，另一路气体流入气室126中，气室126的压力上升，使橡胶片114在压强的作用下产生形变，从而封堵住排气口112。气室126侧边设置的泄气孔128，其作用是当气室126里面的气压过高时，通过泄气孔128将多余的气体排出去；随后，在气泵停止工作时，使气室126中的气压下降直至为大气压，而气室120中的气压基本保持在气泵停止充气时的高气压状态，从而在该气压的作用下，将橡胶片114从排气口突出部1121推开，使排气口112打开，排放气密系统的气体。当然，在其他实施例中也可以设置弹性部件116，以加快排气口112的打开。

如图3和4所示，在另一实施例中，减压机构包括排气咀130，排气咀130设置在排气口112所在气室120的壳体上，并用于通过外部管线（图中未示出）与输气咀110连通，此时在壳体内部气室120通过分隔壁与输气咀110以及气室122隔开；其中与输气咀110连通的止回流阀106（在图3所示的实施例中为止回流阀106-1和106-2，而在图4所示的实施例中仅为止回流阀106-1）所在的气室122与所述输气咀110之间设有限流槽124。在图3所示的实施例中限流槽124就设置在输气咀110当中，而在图4、图5以及图2所示的实施例中包括多个限流槽以及多个气室，例如限流槽124-1、124-2、124-3和气室122、132和134。设置多个限流槽和气室的作用是使从隔膜泵产生的非线性输出的气体，经过多个气室的缓冲存储和多个限流槽的限流，使得最终从输气咀流出的气体流量恒定，呈线性输出，干扰小。

图5是图4的局部放大剖视图，其中封堵部件114与位置对应的止回流阀106-2设置在独立、分隔的气室126中，在该气室的侧壁上设有与大气相通的泄气孔128；而封堵部件114、分隔壁118和包含排气口112的部分壳体构成气室120，在气室120的壳体上设置有排气咀130；其中输气咀110、排气口112和排气咀130的方位可以任意设定，但在一个实施例中优选地是输气咀110、排气咀130和排气口112处于同一方位，并且并排排列。

图6示出了按照本发明一个实施例的气泵在充气阶段的气体流向以及工作原理。电机100通电后驱动传动机构102带动隔膜泵104做活塞运动，隔膜泵104在向后移动的过程中吸入外界的气体，在向前推出的动作中将这股气体压缩并推开止回流阀106使压缩气流进入气室。由于隔膜泵104是做两缸（或多缸）设计，其所产生的气体通过内部结构阻隔分作两路：一路气体流入气室126，另一路气体流入气室122。随着电机100的持续运转带动隔膜泵104反复动作，气体源源不断流入气室126和122，使这两个气室的气压不断上升。气室126的顶部为橡胶片114，当气室126中的压力上升到一定程度时，橡胶片114在气压的作用下产生形变，向上鼓起贴住并压紧排气口112下端的突出部1121，使排气口112处于封闭状态，此时弹簧116处于压缩状态，气室126侧边设置了一个泄气孔128，气室126里面的气压过高时，通过泄气孔128将多余的气体排出去。

气室122通过一条狭长的限流槽124-1与气室132相连通，气室132通过一条狭长的限流槽124-2与气室134相连通，气室134接设置在输气咀110中部的输气通道；当气室122中的气压上升时，压缩气体流经限流槽124-1进入气室132，气室132中的气压迅速上升，气体再经限流槽124-2进入气室134，然后通过输气咀110中部的输气通道进入待充气的气密系统，如图6中向上的箭头所示。同时，如图6中向下的箭头所示，气体通过连接输气咀110和排气咀130的管线（图中未示出）进入到气室120，由于排气口112此时处于封闭状态，气体不会排出。

图7示出了按照本发明一个实施例的气泵在放气阶段的气体流向以及工作原理。当电机100关闭时，传动机构102停止转动，隔膜泵104停止动作不再产生压缩气体。此时，气室126和气室122中的气压不会再上升，由于止回流阀106的作用防止了气体倒流入隔膜泵104内。气室126由于设置了泄气孔128，当其气压不再上升时，其中的气体会不断从泄气孔128流出，直至气室126内的气压与外部大气压达到均衡状态，此时在弹簧116、气室120中的气压以及橡胶片114张力的作用下，橡胶片114与排气口112的突出部1121脱离接触，保持一间隙，从而使气室120以及气密系统中的气体排出,如图7中的箭头所示。

图8示出了按照本发明一个实施例的气泵1000应用于电子血压计的示意性结构框图。气泵1000的输气咀110和排气咀130通过接驳元件（即管线）4000连接压力传感器2000和CUFF气袋3000，同时也使输气咀110和排气咀130相连通，从而构成电子血压计的气密系统。其充气过程以及放气过程如结合图6和7所述。

按照本发明实施例的气泵整合了排气功能，省去了排气元件，所以在电子血压计内部结构中可以节省大量空间，方便其他零部件的布置，达到减小体积、节省空间的目的，而且还可以节省材料，减少材料成本；其次，减少了排气元件与接驳元件的装配、排气元件与PCB板的焊接这些工序，简化了装配工艺，降低了由装配工艺而产生的不良率；再次，现有技术中的排气元件是一个电子元件，其需要用软件算法及电路系统控制其动作，使软件算法及电路设计增加了难度，而按照本发明实施例的气泵是通过机械原理进行动作，不需要附加控制方式就可实现其功能，因此降低了产品开发难度，缩短了研发周期。

以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语，并不是限制，仅仅是为了便于描述。此外，以上多处所述的“一个实施例”、“另一个实施例”等等表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。

Claims (8)

1. 一种充排气一体式气泵，包括电机、传动机构、多个隔膜泵、多个止回流阀、壳体以及设置在壳体上的输气咀，其特征在于，还包括：

排气口，设置在所述壳体上并在壳体内有突出部；以及

封堵部件，处于所述壳体内并用于封堵所述排气口；

其中借助于所述封堵部件以及分隔壁将壳体内划分成不同的气室，与所述封堵部件位置对应的止回流阀处于分隔的气室中，并在该气室的侧壁上设有与大气相通的泄气孔；

其中排气口所在的气室与其余止回流阀所在的气室通过减压机构连通。

2.如权利要求1所述的充排气一体式气泵，其特征在于，还包括：

弹性部件，处于所述壳体内并位于所述排气口的突出部旁，用于将所述封堵部件推离所述排气口。

3.如权利要求1或2所述的充排气一体式气泵，其特征在于：所述减压机构包括限流槽。

4.如权利要求1或2所述的充排气一体式气泵，其特征在于，所述减压机构包括：

排气咀，设置在所述排气口所在气室的壳体上，并用于通过外部管线与所述输气咀连通；

其中与所述输气咀连通的止回流阀所在的气室与所述输气咀之间设有限流槽。

5.如权利要求1或2所述的充排气一体式气泵，其特征在于：所述封堵部件为弹性片状元件。

6.如权利要求2所述的充排气一体式气泵，其特征在于：所述弹性部件为弹簧。

7.如权利要求2所述的充排气一体式气泵，其特征在于：所述弹性部件为套设在所述排气口突出部上的盘簧。

8.一种电子血压计，其特征在于：包括权利要求1至7中任一项所述的充排气一体式气泵。