CN112814879B - 气泵装置及内窥镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气泵装置及内窥镜，其中气泵装置包括气泵壳体、隔膜组件、气室隔板、进气膜片和出气膜片，气泵壳体内设有气室；隔膜组件包括隔膜和隔膜驱动机构，隔膜安装于气室的一侧，隔膜驱动机构连接于隔膜，以带动隔膜在进气状态和出气状态之间切换；气室隔板安装于气室的另一侧，气室隔板上开设有进气通道和出气通道；进气膜片安装于气室隔板朝向隔膜的一侧，进气膜片可在进气状态下打开进气通道或在出气状态下封闭进气通道；出气膜片安装于气室隔板背离隔膜的一侧，出气膜片可在出气状态下打开出气通道或在所述进气状态下封闭所述出气通道。该气泵装置能够提供具有稳定压力和流量的气流，结构精简耐用，安全可靠。

Description

气泵装置及内窥镜

技术领域

本发明涉及内窥镜设备技术领域，尤其涉及一种气泵装置及内窥镜。

背景技术

内窥镜是集传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的检测仪器，其具有图像传感器、光学镜头、光源照明、水气控制等，可以经口腔进入胃内或经其他天然孔道进入体内，利用内窥镜可以看到X射线等其它医疗设备不能显示的病变。

内窥镜诊疗过程中会频繁使用充气和喷水功能，充气气源和喷水的压力源都来自于光源装置内的气泵，因受人体耐受力和响应时间限制，要求气泵的气量和压力稳定，同时噪音低、寿命长。而当前市场的气泵产品中除了存在气量和压力无法满足诊疗需求的问题外，还存在噪音大、寿命短等缺陷，而国外的进口产品则价格高昂，性价比较低。

发明内容

本发明提供一种气泵装置及内窥镜，用以解决现有技术中的气泵性能不稳定、价格高、寿命短的缺陷。

本发明提供一种气泵装置，包括：

气泵壳体，所述气泵壳体内设有气室；

隔膜组件，所述隔膜组件包括隔膜和隔膜驱动机构，所述隔膜安装于所述气室的一侧，所述隔膜驱动机构连接于所述隔膜，以带动所述隔膜在进气状态和出气状态之间切换；

气室隔板，所述气室隔板安装于所述气室的另一侧，所述气室隔板上开设有进气通道和出气通道；

进气膜片，所述进气膜片安装于所述气室隔板朝向所述隔膜的一侧，所述进气膜片可随所述气室的压力变化而发生形变，并在所述进气状态下打开所述进气通道或在所述出气状态下封闭所述进气通道；

出气膜片，所述出气膜片安装于所述气室隔板背离所述隔膜的一侧，所述出气膜片可随所述气室的压力变化而发生形变，并在所述出气状态下打开所述出气通道或在所述进气状态下封闭所述出气通道。

根据本发明提供的一种气泵装置，所述进气膜片和所述出气膜片均包括相连的固定部和自由部，所述固定部与所述气室隔板连接，所述自由部可绕所述固定部转动。

根据本发明提供的一种气泵装置，所述进气膜片和所述出气膜片同轴设置。

根据本发明提供的一种气泵装置，所述进气通道包括多个贯通所述气室隔板的进气孔，多个所述进气孔绕所述进气膜片的轴线呈阵列分布；所述出气通道包括多个贯通所述气室隔板的出气孔，多个所述出气孔绕所述出气膜片的轴线呈阵列分布。

根据本发明提供的一种气泵装置，还包括气路接头，所述气路接头连接于所述气室隔板背离所述隔膜的一侧，所述气路接头内设有分隔的进气缓冲腔和出气缓冲腔，所述进气缓冲腔开设有进气接口，所述出气缓冲腔开设有出气接口。

根据本发明提供的一种气泵装置，所述进气缓冲腔为柱状腔体，所述出气缓冲腔为同轴绕设于所述进气缓冲腔外的环状腔体；或者

所述出气缓冲腔为柱状腔体，所述进气缓冲腔为同轴绕设于所述出气缓冲腔外的环状腔体。

根据本发明提供的一种气泵装置，所述进气接口和所述出气接口中的至少一者连接有消音器。

根据本发明提供的一种气泵装置，所述隔膜驱动机构包括驱动电机、偏心轮、轴承和连杆，所述偏心轮套设于所述驱动电机的输出轴，所述轴承的内圈套接于所述偏心轮，所述轴承的外圈与所述连杆的一端相连，所述连杆的另一端与所述隔膜相连。

根据本发明提供的一种气泵装置，所述气泵壳体的底部还安装有隔振基座。

本发明还提供一种内窥镜，包括如上述所述的气泵装置。

本发明提供的气泵装置及内窥镜，其中气泵装置通过隔膜驱动机构带动隔膜在进气状态和出气状态之间切换，在隔膜处于进气状态时，气室内的压力减小，进气膜片发生形变，打开气室隔板上的进气通道，使外部空气进入气室内，完成进气过程，同时出气膜片封闭气室隔板上的出气通道，防止气体逆流；在隔膜处于出气状态时，气室内的压力增大，出气膜片发生形变，打开气室隔板上的出气通道，气室内的高压气体溢出，完成出气过程，同时进气膜片封闭气室隔板上的进气通道，防止气体逆流。该气泵装置能够提供具有稳定压力和流量的气流，结构精简耐用，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种气泵装置的结构分解示意图；

图2是本发明提供的气泵装置在进气状态下的结构示意图；

图3是本发明提供的气泵装置在出气状态下的结构示意图；

图4是本发明提供的气室隔板的结构示意图；

图5是本发明提供的气路接头的结构示意图；

附图标记：

1、气泵壳体； 11、第一壳体； 12、第二壳体；

2、隔膜； 3、隔膜驱动机构； 31、驱动电机；

32、连杆； 33、轴承； 34、偏心轮；

35、压片； 4、气室隔板； 41、进气通道；

42、出气通道； 5、进气膜片； 6、出气膜片；

7、气路接头； 71、进气缓冲腔； 72、出气缓冲腔；

73、进气接口； 74、出气接口； 8、密封圈；

9、隔振基座； 91、气泵安装板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明实施例中的具体含义。

如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供的一种气泵装置，包括：

气泵壳体1，气泵壳体1内设有气室。

隔膜组件，隔膜组件包括隔膜2和隔膜驱动机构3，隔膜2安装于气室的一侧，隔膜驱动机构3连接于隔膜2，以带动隔膜2在进气状态和出气状态之间切换。

气室隔板4，气室隔板4安装于气室的另一侧，气室隔板4上开设有进气通道41和出气通道42。

进气膜片5，进气膜片5安装于气室隔板4朝向隔膜2的一侧，进气膜片5可随气室的压力变化而发生形变，并在进气状态下打开进气通道41或在出气状态下封闭进气通道41。

出气膜片6，出气膜片6安装于气室隔板4背离隔膜2的一侧，出气膜片6可随气室的压力变化而发生形变，并在出气状态下打开出气通道42或在进气状态下封闭出气通道42。

具体地，图2示出了该实施例中的气泵装置在进气状态下的结构示意图，图3示出了该实施例中的气泵装置在出气状态下的结构示意图，在该实施例中，气泵壳体1包括相连的第一壳体11和第二壳体12，第一壳体11的左侧安装有隔膜2，第一壳体11的右侧安装有气室隔板4，第一壳体11、隔膜2和气室隔板4共同围设成气室。第二壳体12内设有容纳腔，可用于安装隔膜驱动机构3。

隔膜2在隔膜驱动机构3的带动下可以左右往复平移，进而改变气室内的压力。气室隔板4上开设有进气通道41和出气通道42，进气通道41用于将外部气体导入气室内，出气通道42用于将气室内的气体导出气室外。进气膜片5安装于气室隔板4的左侧面，并覆盖于进气通道41的出口处；出气膜片6安装于气室隔板4的右侧面，并覆盖于出气通道42的出口处。

如图2所示，当隔膜2在隔膜驱动机构3的带动下向左移动时，隔膜2被向左拉伸，此时隔膜2处于进气状态，气室的体积增大，因而气室内的气体压力减小，外部气体经过进气通道41并顶开进气膜片5后进入气室内(图2中的虚线箭头即表示进气的流向)，完成进气过程。在进气状态下，进气膜片5发生形变，进而将进气通道41打开，同时出气膜片6保持不变，继续封闭出气通道42，防止气体逆流。

如图3所示，当隔膜2在隔膜驱动机构3的带动下向右移动时，隔膜2被向右拉伸，此时隔膜2处于出气状态，气室的体积减小，因而气室内的气体压力增大，气室内的高压气体经过出气通道42并顶开出气膜片6后流出气室外，完成出气过程(图3中的虚线箭头即表示出气的流向)。在出气状态下，出气膜片6发生形变，进而将出气通道42打开，同时进气膜片5保持不变，继续封闭进气通道41，防止气体逆流。如此循环往复，该气泵装置可以吸入或者排出具有稳定压力和流量的气流，进而满足内窥镜的充气、喷水或者抽吸等功能。

本实施例提供的气泵装置，通过隔膜驱动机构3带动隔膜2在进气状态和出气状态之间切换，在隔膜2处于进气状态时，气室内的压力减小，进气膜片5发生形变，打开气室隔板4上的进气通道41，使外部空气进入气室内，完成进气过程，同时出气膜片6封闭气室隔板4上的出气通道42，防止气体逆流；在隔膜2处于出气状态时，气室内的压力增大，出气膜片6发生形变，打开气室隔板4上的出气通道42，气室内的高压气体溢出，完成出气过程，同时进气膜片5封闭气室隔板4上的进气通道41，防止气体逆流。该气泵装置能够提供具有稳定压力和流量的气流，结构精简耐用，安全可靠。

进一步地，如图1、图2和图3所示，进气膜片5和出气膜片6均包括相连的固定部和自由部，固定部与气室隔板4连接，自由部可绕固定部转动。具体地，固定部和自由部可以采用弹性膜片材料一体化成型，固定部通过胶粘、卡扣或者其他压紧固定件固定在气室隔板4上，不发生形变；自由部在不受外力时抵接在气室隔板4上，进而可以封闭进气通道41和出气通道42，而在自由部受外力作用时，则会发生弹性形变，自由部沿受力方向朝向背离气室隔板4的方向弯折。更具体地，进气膜片5和出气膜片6的形状可以根据对应的进气通道41和出气通道42的出口形状来进行匹配设计。在一些实施例中，进气膜片5和出气膜片6同轴设置，进气膜片5为直径稍小的圆形膜片，自由部位于进气膜片5的外边缘；出气膜片6为直径稍大的环形膜片，自由部位于出气膜片6的外边缘。在另一些实施例中，进气膜片5可以为直径稍大的环形膜片，出气膜片6可以为直径稍小的圆形膜片；或者进气膜片5和出气膜片6均为环形膜片。此外，进气膜片5和出气膜片6可以是整个外边缘或者整个内边缘作为自由部，也可以是部分外边缘或者部分内边缘作为自由部。

更进一步地，如图1至图4所示，在本发明实施例中，进气通道41包括多个贯通气室隔板4的进气孔，多个进气孔绕进气膜片5的轴线呈阵列分布；出气通道42包括多个贯通气室隔板4的出气孔，多个出气孔绕出气膜片6的轴线呈阵列分布。具体地，气室隔板4上开设有两组同轴设置的阵列气孔，可以采用环形阵列分布或者矩形阵列分布。本实施例中以环形阵列分布为例进行说明，内圈阵列为进气孔，外圈阵列为出气孔，分别匹配进气膜片5和出气膜片6。通过设置同轴环状的进气孔阵列和出气孔阵列，可有效平衡进气和出气的脉冲冲击，减小泵体振动进而降低噪音，提高装置寿命。

进一步地，如图1、图2、图3和图5所示，本发明实施例中的气泵装置还包括气路接头7，气路接头7连接于气室隔板4背离隔膜2的一侧，气路接头7内设有分隔的进气缓冲腔71和出气缓冲腔72，进气缓冲腔71开设有进气接口73，出气缓冲腔72开设有出气接口74。气路接头7与气室隔板4之间可以设置密封圈8，提高缓冲腔的密封性能。通过设置进气缓冲腔71和出气缓冲腔72可以对气泵的进气和出气进行缓冲，能有效降低进出气体脉冲所产生的噪音，并将输出气体的脉冲缓冲为均匀输出，进一步提高气流的稳定性。同时还可以通过改变缓冲腔体的体积来改变输出气体的气量。

更进一步地，如图1、图2、图3和图5所示，在本发明一些实施例中，进气通道41位于气室隔板4的内圈，出气通道42位于气室隔板4的外圈，此时进气缓冲腔71可以为柱状腔体，出气缓冲腔72可以为同轴绕设于进气缓冲腔71外的环状腔体。

或者在本发明另一些实施例中，进气通道41位于气室隔板4的外圈，出气通道42位于气室隔板4的内圈，此时出气缓冲腔72可以为柱状腔体，进气缓冲腔71可以为同轴绕设于出气缓冲腔72外的环状腔体。

在上述实施例的基础上，进气接口73和出气接口74中的至少一者连接有消音器(图中未示出)。当该气泵装置应用于内窥镜系统作为充气泵时，消音器连接于进气接口73；当该气泵装置应用于吸气场合时，消音器连接于出气接口74。具体地，消音器可以采用两端开口、且内部设有多个分隔板的筒状结构，可进一步降低气流脉冲产生的噪音。

在上述实施例的基础上，如图1、图2和图3所示，隔膜驱动机构3包括驱动电机31、偏心轮34、轴承33和连杆32，偏心轮34套设于驱动电机31的输出轴，轴承33的内圈套接于偏心轮34，轴承33的外圈与连杆32的一端相连，连杆32的另一端通过压片35与隔膜2相连。其中，驱动电机31作为动力驱动件，可安装于第二壳体12上，偏心轮34、轴承33和连杆32组成偏心的传动机构，可安装于第二壳体12的容纳腔内，利用驱动电机31带动偏心轮34转动，偏心轮34带动轴承33做偏心运动，进而带动连杆32运动，连杆32再带动隔膜2做左右往复运动，最终实现对气室内压力的调节。

在上述实施例的基础上，如图1、图2和图3所示，在本发明实施例中，气泵壳体1的底部还安装有隔振基座9，隔振基座9可以通过气泵安装板91与气泵壳体1。具体地，隔振基座9的数量可以为一个或者多个，隔振基座9可以采用橡胶隔振器、弹簧隔振器、气垫隔振器或者其他类型的隔振器。

本发明还提供一种内窥镜，包括如上述的气泵装置。

通过以上实施例可以看出，本发明提供的气泵装置及内窥镜，其中气泵装置通过隔膜驱动机构3带动隔膜2在进气状态和出气状态之间切换，在隔膜2处于进气状态时，气室内的压力减小，进气膜片5发生形变，打开气室隔板4上的进气通道41，使外部空气进入气室内，完成进气过程，同时出气膜片6封闭气室隔板4上的出气通道42，防止气体逆流；在隔膜2处于出气状态时，气室内的压力增大，出气膜片6发生形变，打开气室隔板4上的出气通道42，气室内的高压气体溢出，完成出气过程，同时进气膜片5封闭气室隔板4上的进气通道41，防止气体逆流。该气泵装置能够提供具有稳定压力和流量的气流，结构精简耐用，安全可靠。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种气泵装置，其特征在于，包括：

气泵壳体，所述气泵壳体内设有气室；

隔膜组件，所述隔膜组件包括隔膜和隔膜驱动机构，所述隔膜安装于所述气室的一侧，所述隔膜驱动机构连接于所述隔膜，以带动所述隔膜在进气状态和出气状态之间切换；

气室隔板，所述气室隔板安装于所述气室的另一侧，所述气室隔板上开设有进气通道和出气通道；

进气膜片，所述进气膜片安装于所述气室隔板朝向所述隔膜的一侧，所述进气膜片可随所述气室的压力变化而发生形变，并在所述进气状态下打开所述进气通道或在所述出气状态下封闭所述进气通道；

出气膜片，所述出气膜片安装于所述气室隔板背离所述隔膜的一侧，所述出气膜片可随所述气室的压力变化而发生形变，并在所述出气状态下打开所述出气通道或在所述进气状态下封闭所述出气通道；

所述进气膜片和所述出气膜片同轴设置；

所述进气通道包括多个贯通所述气室隔板的进气孔，多个所述进气孔绕所述进气膜片的轴线呈阵列分布；所述出气通道包括多个贯通所述气室隔板的出气孔，多个所述出气孔绕所述出气膜片的轴线呈阵列分布；

还包括气路接头，所述气路接头连接于所述气室隔板背离所述隔膜的一侧，所述气路接头内设有分隔的进气缓冲腔和出气缓冲腔，所述进气缓冲腔开设有进气接口，所述出气缓冲腔开设有出气接口；

所述进气缓冲腔为柱状腔体，所述出气缓冲腔为同轴绕设于所述进气缓冲腔外的环状腔体；或者，所述出气缓冲腔为柱状腔体，所述进气缓冲腔为同轴绕设于所述出气缓冲腔外的环状腔体。

2.如权利要求1所述的气泵装置，其特征在于，所述进气膜片和所述出气膜片均包括相连的固定部和自由部，所述固定部与所述气室隔板连接，所述自由部可绕所述固定部转动。

3.如权利要求1所述的气泵装置，其特征在于，所述进气接口和所述出气接口中的至少一者连接有消音器。

4.如权利要求1至3中任一项所述的气泵装置，其特征在于，所述隔膜驱动机构包括驱动电机、偏心轮、轴承和连杆，所述偏心轮套设于所述驱动电机的输出轴，所述轴承的内圈套接于所述偏心轮，所述轴承的外圈与所述连杆的一端相连，所述连杆的另一端与所述隔膜相连。

5.如权利要求1至3中任一项所述的气泵装置，其特征在于，所述气泵壳体的底部还安装有隔振基座。

6.一种内窥镜，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的气泵装置。

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