CN109069037B - 阀、流体控制装置以及血压计 - Google Patents

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Abstract

流体控制装置(100)具备：压电泵(10)、阀(101)以及袖带(109)。阀(101)具备：第一阀壳体(191)、隔膜(120)以及第二阀壳体(192)。第二阀壳体(192)具有：与袖带(109)的内部空间连通的第二通气孔(112)、与流体控制装置(100)外部连通的第三通气孔(113)、以及形成于第三通气孔(113)的四周的第一阀座(139)。第二阀壳体(192)与隔膜(120)一起形成将第二通气孔(112)与第三通气孔(113)连结的第一流路(141)。第二阀壳体(192)具有突出部(140)，该突出部(140)朝向隔膜(120)突出且形成第一流路(141)的局部。突出部(140)与隔膜(120)的最短距离小于第三通气孔(113)的直径(2r)。

Description

阀、流体控制装置以及血压计
技术领域
本发明涉及防止流体的倒流的阀、具备该阀的流体控制装置、以及具备该流体控制装置的血压计。
背景技术
专利文献1公开具备阀的流体控制装置。
图14是专利文献1的流体控制装置900的主要部分的剖视图。流体控制装置900具备压电泵10、阀901以及袖带109。流体控制装置900用于血压计。压电泵10的详细情况将后述。阀901具备第一阀壳体991、隔膜920以及第二阀壳体992。
第一阀壳体991具有：压电泵10的排出孔56连通的第一通气孔910；压电泵10的排出孔55连通的第一通气孔911、以及向隔膜920侧突出的阀座938。第二阀壳体992具有：与袖带109连通的第二通气孔912；向大气敞开的第三通气孔913；以及形成于第三通气孔913的四周的阀座939。
隔膜920在与阀座938对置的区域的中心部具有开口部921。隔膜920同第二阀壳体992和第一阀壳体991一起构成与第一通气孔910和第一通气孔911连通的第一阀室931、和与第二通气孔912连通的第二阀室933。
接下来，流体控制装置900的对血压测定时的动作进行说明。
图15是表示图14所示的压电泵10进行驱动期间的流体控制装置900的空气的流动方式的说明图。图16是表示图14所示的压电泵10刚停止驱动后的流体控制装置900的空气的流动方式的说明图。
若流体控制装置900开始测定血压，则压电泵10使空气从排出孔55和排出孔56向阀901的第一阀室931排出。由此，第一阀室931的压力变得比第二阀室933的压力高。因此，如图15所示，隔膜920堵塞第三通气孔913。另外，隔膜920的开口部921的四周离开阀座938。作为其结果，空气从压电泵10经由阀901的第一通气孔911、开口部921以及第二通气孔912向袖带109送出，袖带109内的压力变高。
接下来，若流体控制装置900结束血压的测定，则流体控制装置900停止压电泵10的驱动。由此，泵室45和第一阀室931的空气从压电泵10的吸引孔52和开口部921向大气迅速地排出。因此，第一阀室931的压力降得比第二阀室933的压力低。因此，如图16所示，隔膜920与阀座938接触而堵塞开口部921。另外，隔膜920离开阀座939而使第三通气孔913敞开。作为其结果，袖带109的空气经由第二通气孔912、连接路径135以及第二阀室933而从第三通气孔913迅速地排出。
根据以上结构，阀901能够在袖带109填充了压缩空气后，将空气从袖带109迅速地排出。由此，袖带109迅速变瘪，因此成为能够马上开始下次血压的测定的状态。
专利文献1:国际公开第2013/157304号小册子
然而，在流体控制装置900将压缩空气填充于袖带109，并将压缩空气从袖带109排出期间，如图16所示，有可能在袖带109的内部包含异物F。异物F例如是从袖带109的内表面剥离的袖带109的纤维。
而且，在流体控制装置900将压缩空气从袖带109排出时，异物F从第二通气孔912向第二阀室933流动。此时，异物F从第三通气孔913向流体控制装置900的外部排出即可，但存在以下那样的可能性。
即，如图17所示，在异物F堵塞开口部921、或夹在隔膜920与阀座939之间的情况下，流体控制装置900变得无法将压缩空气填充于袖带109。另外，在异物F夹在隔膜920与第二阀壳体992之间的情况下，填充于袖带109的空气的流量降低。另一方面，如图18所示，在异物F堵塞第三通气孔913的情况下，流体控制装置900变得无法将压缩空气从袖带109排出。
因此，包括阀901的现有的阀存在因异物而引起动作不良的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供能够防止因异物而引起动作不良的阀、流体控制装置以及血压计。
本发明的阀具备阀壳体和阀芯。阀壳体具有：第一通气孔、第二通气孔、第三通气孔、以及从第三通气孔的四周突出的第一阀座。阀芯与阀壳体一起形成将第二通气孔与第三通气孔连结的第一流路。阀芯相对于第一阀座进行接触或者分离。
阀壳体具有：朝向阀芯突出的突出部。突出部形成第一流路的局部。第一流路具有：由突出部和阀芯形成的狭小部。突出部与阀芯间在狭小部处的最短距离小于第三通气孔的最小宽度。
在该结构中，例如，第一通气孔连接于泵的排出孔，第二通气孔连接于容器，第三通气孔向大气敞开。
在该结构中，若泵开始驱动，则气体从泵的排出孔经由第一通气孔向阀壳体的内部流入。此时，若阀芯与第一阀座接触而关闭第三通气孔，则向阀壳体的内部流入的气体从第二通气孔向容器内流出。作为其结果，压缩气体填充于容器内。
接下来，若泵停止驱动，阀芯离开第一阀座而使第三通气孔敞开，则填充于容器内的压缩气体从第二通气孔向阀壳体的内部的第一流路流入。而且，流入至第一流路的气体从第三通气孔向阀壳体的外部排出。
在该结构中，在从容器排出压缩气体时，从第二通气孔向第一流路流动的异物在比第三通气孔的直径大的情况下，无法通过狭小部。
因此，即使容器的内部包含异物，本发明的阀也能够防止由于异物而引起动作不良。
另外，本发明的流体控制装置具备：具有排出孔的泵；阀；以及储藏气体的容器。阀的第一通气孔连接于泵的排出孔，阀的第二通气孔连接于容器。
本发明的流体控制装置具备本发明的阀，因此本发明的流体控制装置也起到与本发明的阀相同的效果。
另外，本发明的血压计具备本发明的流体控制装置。
本发明的血压计具备本发明的流体控制装置，因此本发明的血压计也起到与本发明的流体控制装置相同的效果。
本发明能够防止由于异物而引起动作不良。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的流体控制装置100的主要部分的剖视图。
图2是图1所示的压电泵10的分解立体图。
图3是图1所示的阀101的分解立体图。
图4是图1所示的阀101的分解立体图。
图5是图1所示的第二阀壳体192的仰视图。
图6是表示图1所示的压电泵10刚开始进行驱动后的流体控制装置100的空气的流动方式的说明图。
图7是表示图1所示的压电泵10驱动期间的流体控制装置100的空气的流动方式的说明图。
图8是表示图1所示的压电泵10刚停止驱动后的流体控制装置100的空气的流动方式的说明图。
图9是本发明的第二实施方式的流体控制装置200的主要部分的剖视图。
图10是图9所示的第二阀壳体292的仰视图。
图11是表示图9所示的压电泵10刚停止驱动后的流体控制装置200的空气的流动方式的说明图。
图12是本发明的第三实施方式的流体控制装置300的主要部分的剖视图。
图13是图12所示的第二阀壳体392的仰视图。
图14是专利文献1的流体控制装置900的主要部分的剖视图。
图15是表示图14所示的压电泵10驱动期间的流体控制装置900的空气的流动方式的说明图。
图16是表示图14所示的压电泵10刚停止驱动后的流体控制装置900的空气的流动方式的说明图。
图17是表示图14所示的压电泵10驱动期间的流体控制装置900的空气的流动方式的说明图。
图18是表示图14所示的压电泵10刚停止驱动后的流体控制装置900的空气的流动方式的说明图。
具体实施方式
以下，对本发明的第一实施方式的流体控制装置100进行说明。
图1是本发明的第一实施方式的流体控制装置100的主要部分的剖视图。流体控制装置100具备压电泵10、阀101以及袖带109。流体控制装置100用于测定被检者的血压的血压计。通过压电泵10的上表面与阀101的底面接合，从而阀101连接于压电泵10。
阀101具备管嘴106A。袖带109的臂带橡胶管109A安装于阀101的管嘴106A。袖带109是能够储藏空气的可挠性的的容器。
此外，袖带109相当于本发明的“容器”的一个例子。
此处，对压电泵10和阀101的构造进行详述。首先，使用图1、图2对压电泵10的构造进行详述。
图2是图1所示的压电泵10的分解立体图。压电泵10具备基板91、柔性板51、隔离件53A、加强板43、振动板单元60、压电元件42、隔离件53B、电极导通用板70、隔离件53C以及盖板54，并具有将它们依次层叠的构造。基板91、柔性板51、隔离件53A、振动板单元60的局部、隔离件53B、电极导通用板70、隔离件53C以及盖板54构成泵壳体80。而且，泵壳体80的内部空间相当于泵室45。
振动板单元60由振动板41、框板61、连结部62以及外部端子63构成。在振动板41的四周设置有框板61。在框板61设置有用于进行电连接的外部端子63。振动板41通过连结部62连结于框板61。连结部62具有较小的弹簧常数的弹性。因此振动板41通过两个连结部62而相对于框板61被在两点柔软地弹性支承。
此外，在图2所示的例子中，连结部62设置于两个位置，但也可以设置于三个位置以上。
在振动板41的上表面设置有压电元件42。在振动板41的下表面设置有加强板43。通过振动板41、压电元件42以及加强板43构成压电致动器40。压电元件42例如由锆钛酸铅系陶瓷构成。振动板41例如由不锈钢等构成。加强板43例如由不锈钢等构成。
在框板61的上表面设置有隔离件53B。隔离件53B例如由树脂构成。框板61使电极导通用板70与振动板单元60电绝缘。在隔离件53B的上表面设置有电极导通用板70。电极导通用板70由金属构成。电极导通用板70由框部位71、从框部位71向内侧突出的内部端子73、以及从框部位71向外侧突出的外部端子72构成。内部端子73的前端通过焊料而与加压电元件42的表面接合。在电极导通用板70的上表面设置有隔离件53C。隔离件53C例如由树脂构成。在隔离件53C的上表面设置有盖板54。在盖板54设置有排出孔55和排出孔56。
另一方面，在振动板单元60的下表面设置有隔离件53A。在隔离件53A的下表面设置有柔性板51。在柔性板51的中心设置有吸引孔52。在柔性板51的下表面设置有基板91。在基板91的中央部形成有空洞部92。柔性板51具有：固定于基板91的固定部57；和位于比固定部57靠内侧的位置且面向空洞部92的可动部58。可动部58伴随着压电致动器40的振动而以与加压电致动器40实质上相同的频率振动。
因此，若对外部端子63和外部端子72施加交流的驱动电压，则压电致动器40以同心圆状弯曲振动。并且，伴随着压电致动器40的振动，柔性板51的可动部58也形成振动。由此，压电泵10经由空洞部92和吸引孔52而将空气向泵室45吸引。而且，压电泵10将泵室45的空气从排出孔55和排出孔56排出。此时，对于压电泵10而言，压电致动器40的周边部实质上未做固定。因此，伴随着压电致动器40的振动而产生的损失少，压电泵10小型/低矮并且能够实现较高的排出压力和较大的排出流量。
接下来，使用图1、图3、图4对阀101的构造进行详述。
图3、图4是图1所示的阀101的分解立体图。图3是从与袖带109连接的上表面侧观察阀101的分解立体图，图4是从与压电泵10接合的底面侧观察阀101的分解立体图。
此外，图1、图3、图4示出Z轴方向、Y轴方向、以及X轴方向。Z轴方向表示构成阀101的各部件的层叠方向。X轴方向表示单向阀160、连接路径135以及排气阀170的设置方向。Y轴方向表示与Z轴方向和X轴方向垂直的方向。
如图1、图3、图4所示，阀101具备：第一阀壳体191、第二粘合部件152、隔膜120、第一粘合部件151以及第二阀壳体192，并具有将它们依次层叠的构造。
如图1、图3、图4所示，第二阀壳体192具有：与袖带109的内部空间连通的第二通气孔112；与流体控制装置100外部连通的第三通气孔113；形成于第三通气孔113的四周的第一阀座139；以及六个凹部182。第二阀壳体192例如由树脂构成。第一阀座139是在中央部具有第三通气孔113的圆筒形状。
另外，第二阀壳体192与隔膜120一起形成将第二通气孔112与第三通气孔113连结的第一流路141。第二阀壳体192具有突出部140。突出部140朝向隔膜120突出，在第一流路141的局部形成狭小部145。
如图1所示，突出部140与隔膜120之间在狭小部145处的最短距离z小于第三通气孔113的开口面的最小宽度。第三通气孔113为圆柱形，因此第三通气孔113的最小宽度是第三通气孔113的开口面的直径2r。
另外，突出部140具有吸附物质的壁面144。壁面144例如由双面胶带、粘合剂构成。壁面144是不与隔膜120对置的突出部140的侧表面。
如图1所示，在第一阀壳体191的底面粘合有压电泵10的上表面。如图1、图3、图4所示，第一阀壳体191具有：与压电泵10的排出孔56连通的第一通气孔110；与压电泵10的排出孔55连通的第一通气孔111；向隔膜120侧突出的第二阀座138；以及与六个凹部182对置的六个第一突起180。并且，在从Z轴方向俯视时第一阀壳体191在比六个第一突起180靠周缘侧处具有六个第二突起181。第一阀壳体191例如由树脂构成。第二阀座138是圆柱形状。
隔膜120由长方形的薄膜构成。隔膜120例如由EPDM(乙烯丙烯二烯橡胶)、或者有机硅等橡胶构成。如图1、图3、图4所示，在隔膜120上，且在与第二阀座138对置的区域的中心部设置有圆形的开口部121。将开口部121的直径设置为小于第二阀座138的与隔膜120接触的表面的直径。
通过将六个第一突起180嵌合于六个凹部182，从而隔膜120经由第二粘合部件152和第一粘合部件151而被第二阀壳体192和第一阀壳体191夹持。由此，隔膜120与第一阀座139分离，且固定于第二阀壳体192和第一阀壳体191，以使隔膜120的开口部121的四周对第二阀座138加压、接触。
隔膜120同第二阀壳体192和第一阀壳体191一起构成：与第一通气孔111连通的圆环状的第一阀室131、和经由连接路径135而与第二通气孔112连通的圆柱状的第二阀室133。另外，隔膜120同第二阀壳体192和第一阀壳体191一起构成：与第一通气孔110连通的圆柱状的第一阀室132、和经由连接路径135而与第二阀室133连通的圆环状的第二阀室134。
另外，隔膜120与第二阀壳体192和第一阀壳体191一起构成单向阀160。另外，隔膜120与第二阀壳体192和第一阀壳体191一起构成排气阀170。
第二粘合部件152上，在面向第二阀室133、连接路径135以及第二阀室134的区域设置有第二贯通孔156A～156C。第二贯通孔156A是例如使中心轴线与第二阀室133大致相同的圆形状。第二贯通孔156B是例如使中心轴线与第二阀室134大致相同的圆形状。第二粘合部件152由例如双面胶带构成。
接下来，第一粘合部件151上，在面向第一阀室131和第一阀室132的区域设置有第一贯通孔155A～155C。第一贯通孔155A是例如使中心轴线与第一阀室131大致相同的圆形状。第一贯通孔155B是例如使中心轴线与第一阀室132大致相同的圆形状。第一粘合部件151例如由双面胶带构成。
第一贯通孔155A的直径小于第一阀室131的直径。同样，第一贯通孔155B的直径小于第一阀室132的直径。因此，对于阀101而言，第二粘合部件152的局部位于第二阀室133和第二阀室134内。同样，第一粘合部件151的局部位于第一阀室131和第一阀室132内。
接下来，单向阀160通过第一阀壳体191的具备第一通气孔111的局部、第二阀壳体192的具备第二通气孔112的局部、隔膜120的开口部121的四周、以及从第一阀壳体191向隔膜120侧突出的第二阀座138构成。单向阀160允许流体的从第一阀室131侧向第二阀室133侧的流动，阻挡流体的从第二阀室133侧向第一阀室131侧的流动。
对于单向阀160而言，根据由隔膜120上的开口部121的四周与第二阀座138接触而引起的加压P3、第一阀室131的压力P1以及第二阀室133的压力P2间的大小关系，使隔膜120的开口部121的四周相对于第二阀座138进行接触或者分离。
接下来，排气阀170由第一阀壳体191的具备第一通气孔110的局部、第二阀壳体192的具备第二通气孔112和第三通气孔113的局部、隔膜120的局部、以及形成于第三通气孔113四周的第一阀座139构成。
对于排气阀170而言，根据第一阀室132的压力P1与第二阀室134的压力P2间的大小关系来使隔膜120的对置部122相对于第一阀座139进行接触或者分离。隔膜120的对置部122是隔膜120中的与第一阀座139对置的部分。
此外，隔膜120相当于本发明的“阀芯”的一个例子。第一阀壳体191和第二阀壳体192相当于本发明的“阀壳体”的一个例子。第一阀室131和第一阀室132相当于本发明的“第一阀室”的一个例子。第二阀室133、连接路径135以及第二阀室134相当于本发明的“第二阀室”的一个例子。
此处，如图1所示，在将隔膜120的杨氏模量设为E，将隔膜120的泊松比设为v，将在隔膜120中接受第一阀室132的压力的部分的半径设为a，将隔膜120的厚度设为t，将从隔膜120的中心轴线C至第三通气孔113的外周中的最远的外周点的距离设为r，将施加了压力差P时的隔膜120的在上述外周点轴上的点S的鼓出量设为w时，满足w＝3/16×((1－v2)/(E×t3))×P×(r2－a2)2的关系(参考文献：井上达雄著，《弹力学的基础(弾性力学の基礎)》，日刊工业报社(日刊工業新聞社)，1979年3月发行)。
此时，在将加压设为P3，将从隔膜120的在上述外周点轴上的点S至第一阀座139的距离设为y时，阀101满足y＜3/16×((1－v2)/(E×t3))×P3×(r2－a2)2的关系。
此外，通过隔膜120上的点S与第一阀座139接触，从而第三通气孔113被隔膜120完全关闭。
此处，如图1所示，对于阀101而言，第二阀座138压入隔膜120的长度A小于从隔膜120上的在上述外周点轴上的点S至第一阀座139的长度y。由此，阀101满足y＜3/16×((1－v2)/(E×t3))×P3×(r2－a2)2的关系。
因此，在血压测定时，阀101能够实现图6～图8所示的空气的流动方式。
图6是表示图1所示的压电泵10刚开始驱动后的流体控制装置100的空气的流动方式的说明图。图7是表示图1所示的压电泵10驱动期间的流体控制装置100的空气的流动方式的说明图。图8是表示图1所示的压电泵10刚停止驱动后的流体控制装置100的空气的流动方式的说明图。图6、图7、图8中的箭头表示空气的流动方式。
首先，使用图6对压电泵10刚开始驱动后的流体控制装置100的空气的流动方式进行说明。
在开始血压的测定时，流体控制装置100驱动压电泵10。若压电泵10进行驱动，则首先空气从空洞部92和吸引孔52向压电泵10内的泵室45流入。接下来，空气从排出孔55和排出孔56排出，向阀101的第一阀室132和第一阀室131双方流入。
由此，对于排气阀170而言，在第一阀室132的压力P1大于第二阀室134的压力P2且不足加压P3时，如图6所示，隔膜120与第一阀座139接触。由此，对于排气阀170而言，隔膜120堵塞第三通气孔113，第二通气孔112与第三通气孔113不连通。即，排气阀170关闭。
接下来，使用图7对压电泵10进行驱动期间的流体控制装置100的空气的流动方式进行说明。
在排气阀170关闭后，第一阀室132的压力P1成为加压P3以上时，对于单向阀160而言，如图7所示，隔膜120上的开口部121的四周处离开第二阀座138。由此，第一通气孔111与第二通气孔112经由开口部121连通。即，单向阀160打开。
作为其结果，将空气从压电泵10经由阀101的第一通气孔111、开口部121以及第二通气孔112向袖带109送出(参照图7)，袖带109内的压力(空气压)变高。
此外，隔膜120固定于第二阀壳体192和第一阀壳体191，以使隔膜120的开口部121的四周与第二阀座138接触。而且，第二阀座138对隔膜120的开口部121的四周进行加压。
由此，经由阀101的第一通气孔111从开口部121流出的空气成为比压电泵10的排出压力稍低的压力，从开口部121向第二阀室133和第二阀室134流入。另一方面，对第一阀室132施加压电泵10的排出压力。
作为其结果，对于阀101而言，第一阀室132的压力P1稍大于第二阀室134的压力P2，从而维持隔膜120堵塞第三通气孔113而使开口部121敞开的状态。
接下来，使用图8对压电泵10刚停止驱动后的流体控制装置100的空气的流动进行说明。
若血压的测定结束，则流体控制装置100停止压电泵10的驱动。此处，若压电泵10的驱动停止，则泵室45、第一阀室131以及第一阀室132的空气从压电泵10的吸引孔52和空洞部92迅速地向流体控制装置100的外部排出。另外，袖带109的压力从第二通气孔112施加于第二阀室133和第二阀室134。
作为其结果，对于单向阀160而言，第一阀室132的压力P1降得比第二阀室134的压力P2低。由此，隔膜120与第二阀座138接触，堵塞开口部121。
另外，对于排气阀170而言，第一阀室132的压力P1比第二阀室134的压力P2降低。由此，隔膜120离开第一阀座139，使第三通气孔113敞开。
即，对于阀101而言，第二通气孔112和第三通气孔113经由连接路径135和第二阀室134连通。由此，袖带109的空气经由第二通气孔112、连接路径135以及第二阀室134迅速地从第三通气孔113排出(参照图8)。由此，袖带109迅速变瘪，因此成为能够马上开始下次血压的测定的状态。
此时，对于阀101而言，隔膜120固定于第二阀壳体192和第一阀壳体191，而离开第一阀座139，因此不堵塞第三通气孔113。即，阀101维持第二通气孔112与第三通气孔113连通的状态。因此，阀101将袖带109内的空气排出，直至袖带109内的压力成为大气压为止。
此处，在流体控制装置100将压缩空气填充于袖带109，并将压缩空气从袖带109排出期间，如图8所示，袖带109的内部有可能包含异物F。异物F例如是从袖带109的内表面剥离的袖带109的纤维。若流体控制装置100反复将压缩空气填充于袖带109并将压缩空气从袖带109排出，则纤维容易从袖带109的内表面剥离。
在压缩空气从袖带109排出时，异物F从第二通气孔112向连接路径135流动。此时，异物F从第三通气孔113向流体控制装置100的外部排出即可，但例如存在堵塞开口部121或者第三通气孔113的可能性。
因此，对于阀101而言，第二阀壳体192具有突出部140。第二阀壳体192与隔膜120一起形成将第二通气孔112与第三通气孔113连结的第一流路141。突出部140与隔膜120一起使狭小部145形成于第一流路141的局部。突出部140与隔膜120之间在狭小部145处的最短距离z小于第三通气孔113的开口面的直径2r。因此，在压缩空气从袖带109排出时，在从第二通气孔112向连接路径135流动的异物F比第三通气孔113的开口面的直径2r大的情况下，异物F无法通过突出部140与隔膜120之间。该异物F附着于突出部140的壁面144。壁面144吸附物质，因此该异物F被突出部140的壁面144捕捉。
另外，开口部121的开口面的直径2R1大于第二通气孔112的开口面的直径2R2。该结构能够防止在压缩空气从袖带109排出时从第二通气孔112向连接路径135流动的异物F堵塞开口部121。
因此，即使袖带109的内部包括异物F，阀101也能够防止由于异物F而引起动作不良的情况。特别是在排气阀170中阀101能够防止异物F堵塞第三通气孔113、开口部121。
此外，在压缩空气从袖带109排出时，在从第二通气孔112向连接路径135流动的异物F比第三通气孔113的直径2r小的情况下，即使异物F通过突出部140与隔膜120之间，也将异物F从第三通气孔113向第二阀壳体192的外部排出。
另外，对于阀101而言，如前述那样，第一粘合部件151的局部存在于第一阀室131和第一阀室132内，第二粘合部件152的局部存在于第二阀室133和第二阀室134内。
因此，第二粘合部件152和第一粘合部件151能够进行第二阀壳体192、第一阀壳体191以及隔膜120的粘合；和存在于各阀室131、132、133、134内的异物F的捕捉。
另外，具备该实施方式的阀101的流体控制装置100和血压计也起到相同的效果。
以下，对本发明的第二实施方式的流体控制装置200进行说明。
图9是本发明的第二实施方式的流体控制装置200的主要部分的剖视图。图10是图9所示的第二阀壳体292的仰视图。
流体控制装置200与流体控制装置100的不同点在于第二阀壳体292。流体控制装置200的第二阀壳体292与流体控制装置100的第二阀壳体192的不同点在于具有突出部240和中间部245这点。突出部240的形状与突出部140的形状不同。第二阀壳体292在第二通气孔112与突出部240之间具有中间部245。中间部245与隔膜120的最短距离w大于突出部240与隔膜120的最短距离z。突出部240与隔膜120的最短距离z小于第三通气孔113的直径2r。其他结构相同，因此省略说明。
图11是表示图9所示的压电泵10刚停止驱动后的流体控制装置200的空气的流动方式的说明图。图11中的箭头表示空气的流动方式。
对于流体控制装置100而言，如图8所示，在将压缩空气从袖带109排出时，有从第二通气孔112向连接路径135流动的压缩空气向第二阀室133流动之虞。即，可以认为有可能从第二通气孔112向连接路径135流动的异物F向第二阀室133流动，被夹在隔膜120与第二阀壳体192之间，或堵塞开口部121。
因此，如图11所示，对于流体控制装置200而言，第二阀壳体292具有中间部245。因此，在压缩空气从袖带109排出时，由于流路阻力减少而使从第二通气孔112向连接路径135流动空气容易向第二阀室134方向流动。即，将从第二通气孔112向连接路径135流动的异物F向第二阀室134引导。流动至第二阀室134的异物F附着于突出部240的壁面144。
因此，阀201比阀101更能够防止因异物F而引起动作不良。特别是在单向阀160中阀201能够防止异物F夹在隔膜120与第二阀壳体292之间，或堵塞开口部121。另外，具备阀201的流体控制装置200和血压计也起到相同的效果。
另外，通过具备中间部245，从而能够避免附着于突出部240的壁面144的异物F与第二通气孔112的开口面对置。根据该结构，即使在附着的异物F有多个的情况下，也能够防止这多个异物F堵塞第二通气孔112。
以下，对本发明的第三实施方式的流体控制装置300进行说明。
图12是本发明的第三实施方式的流体控制装置300的主要部分的剖视图。图13是图12所示的第二阀壳体392的仰视图。
流体控制装置300与流体控制装置200的不同点在于第二阀壳体392。流体控制装置300的第二阀壳体392与流体控制装置200的第二阀壳体292的不同点在于第二阀壳体392与隔膜120一起形成第一流路341和第二流路342这点。第二阀壳体392具有：位于第二通气孔112与第三通气孔113之间的屏障349、突出部340、以及中间部345。突出部340的形状与突出部240的形状不同。第二阀壳体392在第二通气孔112与突出部340之间具有中间部345。中间部345与隔膜120的最短距离大于突出部340与隔膜120的最短距离。突出部340与隔膜120的最短距离小于第三通气孔113的开口面的直径2r。其他结构相同，因此省略说明。
如图13所示，第一流路341通过绕过屏障349而将第二通气孔112与第三通气孔113连结。因此，第一流路341的长度大于将第二通气孔112与第三通气孔113连结的最短距离。即，第一流路341的长度大于图5和图10所示的第一流路141的长度。
同样，如图13所示，第二流路342通过绕过屏障349而将第二通气孔112与第三通气孔113连结。因此，第二流路342的长度大于将第二通气孔112与第三通气孔113连结的最短距离。即，第二流路342的长度大于图5和图10所示的第一流路141的长度。
根据以上内容，阀301即使在第一流路341或者第二流路342的任一个流路被异物F堵塞的情况下，也能够在将压缩空气从袖带109排出时将从第二通气孔112向连接路径135流动的空气经由其他流路而从第三通气孔113排出。
另外，第一流路341和第二流路342比第一流路141长，因此能够捕捉异物F的概率变高。
因此，阀301比阀201更能够防止因异物F而引起动作不良的。另外，具备阀301的流体控制装置300和血压计也起到相同的效果。
《其他实施方式》
此外，在前述的实施方式中，使用空气作为流体，但不局限于此，流体也能够应用空气以外的气体。
另外，在前述的实施方式中，流体控制装置100、200、300在袖带109填充空气，但不局限于此。实施时流体控制装置也可以在袖带以外的容器填充气体。
另外，在前述的实施方式中，如图1、图9、图12所示，流体控制装置100、200、300具备使第一阀室131和第一阀室132分开的屏障185，但不局限于此。实施时也可以流体控制装置100、200、300中，将屏障185除去，而连结第一阀室131和第一阀室132。在该情况下，第一阀壳体191仅具备第一通气孔110和第一通气孔111的任一个即可。在该情况下，压电泵10也仅具备排出孔55和排出孔56的任一个即可。
另外，在前述的实施方式中，压电泵10具备：以单压电晶片型进行弯曲振动的压电致动器40，但也可以具备：在振动板41的双面贴附压电元件42而以双压电晶片型进行弯曲振动的压电致动器。
另外，在前述的实施方式中，压电元件42由锆钛酸铅系陶瓷构成，但不局限于此。例如，也可以由铌酸钾钠系以及碱金属铌酸盐系陶瓷等非铅系压电体陶瓷的压电材料等构成。
另外，在前述的实施方式中，流体控制装置100、200、300具备通过压电元件42的伸缩而进行驱动的压电泵10，但不局限于此。流体控制装置例如也可以具备通过电磁感应而驱动的电磁泵。
另外，在前述的实施方式中，第三通气孔113为圆柱形，因此第三通气孔113的最小宽度相当于第三通气孔113的直径2r，但不局限于此。在第三通气孔为其他形状(例如四棱柱形)的情况下，突出部与阀芯的最短距离小于第三通气孔的最小宽度即可。
最后，上述的实施方式的说明应该考虑为，全部的点为例示，不存在构成限制的情况。本发明的保护范围不是由上述的实施方式表示，而是由权利要求书来表示。另外，在本发明的保护范围内包含与权利要求书等同的范围。
附图标记说明
F…异物；10…压电泵；40…压电致动器；41…振动板；42…压电元件；43…加强板；45…泵室；51…柔性板；52…吸引孔；53A、53B、53C…隔离件；54…盖板；55、56…排出孔；57…固定部；58…可动部；60…振动板单元；61…框板；62…连结部；63、72…外部端子；70…电极导通用板；71…框部位；73…内部端子；80…泵壳体；91…基板；92…空洞部；100、200、300…流体控制装置；101、201、301…阀；106A…管嘴；109…袖带；109A…臂带橡胶管；110、111…第一通气孔；112…第二通气孔；113…第三通气孔；120…隔膜；121…开口部；122…对置部；131、132…第一阀室；133、134…第二阀室；135…连接路径；138…第二阀座；139…第一阀座；140、240、340…突出部；141…第一流路；144…壁面；145…狭小部；151…第一粘合部件；152…第二粘合部件；155A、155B…第一贯通孔；156A、156B…第二贯通孔；160…单向阀；170…排气阀；180…第一突起；181…第二突起；182…凹部；185…屏障；191…第一阀壳体；192、292、392…第二阀壳体；245、345…中间部；341…第一流路；342…第二流路；349…屏障；900…流体控制装置；901…阀；910、911…第一通气孔；912…第二通气孔；913…第三通气孔；920…隔膜；921…开口部；931…第一阀室；933…第二阀室；938、939…阀座；991…第一阀壳体；992…第二阀壳体。

Claims (19)

1.一种阀，其特征在于，具备：
第一阀壳体，其具有与外部连通且供流体进行流入的第一通气孔；
第二阀壳体，其具有与容器连通且供流体相对于所述容器进行流出流入的第二通气孔、与外部连通且供流体向外部进行流出的第三通气孔、以及形成于所述第三通气孔的四周的第一阀座，该第二阀壳体与所述第一阀壳体一起形成阀室；和
阀芯，其与所述第二阀壳体一起形成将所述第二通气孔与所述第三通气孔连结的第一流路，
所述阀芯与所述第一阀座接触而使所述阀壳体内部与外部在所述第三通气孔处成为非连通，或者所述阀芯离开所述第一阀座而使所述阀壳体内部与外部在所述第三通气孔处连通，
所述第二阀壳体具有突出部，该突出部朝向所述阀芯突出且形成所述第一流路的局部，
所述第一流路具有：由所述突出部和所述阀芯形成的狭小部，
所述突出部与所述阀芯间的最短距离小于所述第三通气孔的开口面的最小宽度，
所述第二阀壳体在所述第二通气孔与所述突出部之间具有中间部，
所述中间部与所述阀芯间的最短距离大于所述突出部与所述阀芯在所述狭小部处的最短距离。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，
所述阀芯同所述第一阀壳体一起形成与所述第一通气孔连通的第一阀室，并且，所述阀芯同所述第二阀壳体一起形成与所述第二通气孔和所述第三通气孔连通的第二阀室，
所述第一阀壳体或所述第二阀壳体具有第二阀座，该第二阀座能够供所述阀芯进行接触或者分离，
所述阀芯具有：能够使所述第一阀室与所述第二阀室连通的开口部，
所述阀芯与所述第二阀座接触，所述开口部使所述第一阀室与所述第二阀室成为非连通，所述阀芯离开所述第二阀座，所述开口部使所述第一阀室与所述第二阀室连通。
3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，
所述开口部的在开口面上的最大宽度大于所述第二通气孔的在开口面上的最大宽度。
4.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，
所述第一流路的长度大于将所述第二通气孔与所述第三通气孔连结的最短距离。
5.根据权利要求2或3中所述的阀，其特征在于，
所述第一流路的长度大于将所述第二通气孔与所述第三通气孔连结的最短距离。
6.根据权利要求1或4所述的阀，其特征在于，
所述第二阀壳体将所述第二通气孔与所述第三通气孔连结，与所述阀芯一起形成与所述第一流路不同的第二流路。
7.根据权利要求2或3所述的阀，其特征在于，
所述第二阀壳体将所述第二通气孔与所述第三通气孔连结，与所述阀芯一起形成与所述第一流路不同的第二流路。
8.根据权利要求5所述的阀，其特征在于，
所述第二阀壳体将所述第二通气孔与所述第三通气孔连结，与所述阀芯一起形成与所述第一流路不同的第二流路。
9.根据权利要求1或4所述的阀，其中，
所述突出部具有：吸附物质的壁面，
所述壁面不与所述阀芯对置。
10.根据权利要求2、3、8中任一项所述的阀，其中，
所述突出部具有：吸附物质的壁面，
所述壁面不与所述阀芯对置。
11.根据权利要求5所述的阀，其中，
所述突出部具有：吸附物质的壁面，
所述壁面不与所述阀芯对置。
12.根据权利要求6所述的阀，其中，
所述突出部具有：吸附物质的壁面，
所述壁面不与所述阀芯对置。
13.根据权利要求7所述的阀，其中，
所述突出部具有：吸附物质的壁面，
所述壁面不与所述阀芯对置。
14.根据权利要求2、3、8、11、13中任一项所述的阀，其特征在于，
在所述第一阀室的压力高于所述第二阀室的压力时，所述阀芯离开所述第二阀座，经由所述开口部，使所述第一通气孔与所述第二通气孔连通，所述阀芯与所述第一阀座接触，关闭所述第三通气孔，
在所述第一阀室的压力变为所述第二阀室的压力以下时，所述阀芯离开所述第一阀座，经由所述第一流路，使所述第二通气孔与所述第三通气孔连通，所述阀芯与所述第二阀座接触，关闭所述开口部。
15.根据权利要求5所述的阀，其特征在于，
在所述第一阀室的压力高于所述第二阀室的压力时，所述阀芯离开所述第二阀座，经由所述开口部，使所述第一通气孔与所述第二通气孔连通，所述阀芯与所述第一阀座接触，关闭所述第三通气孔，
在所述第一阀室的压力变为所述第二阀室的压力以下时，所述阀芯离开所述第一阀座，经由所述第一流路，使所述第二通气孔与所述第三通气孔连通，所述阀芯与所述第二阀座接触，关闭所述开口部。
16.根据权利要求7所述的阀，其特征在于，
在所述第一阀室的压力高于所述第二阀室的压力时，所述阀芯离开所述第二阀座，经由所述开口部，使所述第一通气孔与所述第二通气孔连通，所述阀芯与所述第一阀座接触，关闭所述第三通气孔，
在所述第一阀室的压力变为所述第二阀室的压力以下时，所述阀芯离开所述第一阀座，经由所述第一流路，使所述第二通气孔与所述第三通气孔连通，所述阀芯与所述第二阀座接触，关闭所述开口部。
17.根据权利要求10所述的阀，其特征在于，
在所述第一阀室的压力高于所述第二阀室的压力时，所述阀芯离开所述第二阀座，经由所述开口部，使所述第一通气孔与所述第二通气孔连通，所述阀芯与所述第一阀座接触，关闭所述第三通气孔，
在所述第一阀室的压力变为所述第二阀室的压力以下时，所述阀芯离开所述第一阀座，经由所述第一流路，使所述第二通气孔与所述第三通气孔连通，所述阀芯与所述第二阀座接触，关闭所述开口部。
18.一种流体控制装置，其特征在于，具备：
泵，其具有排出孔；
阀，其为权利要求1～17中任一项所述的阀；以及
容器，其储藏气体，
所述阀的所述第一通气孔连接于所述泵的所述排出孔，
所述阀的所述第二通气孔连接于所述容器，
所述阀的所述第三通气孔向大气敞开。
19.一种血压计，其特征在于，具备：
权利要求18所述的流体控制装置。
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