CN1434211A - 抽气泵装置、供气接头以及气体警报单元 - Google Patents

抽气泵装置、供气接头以及气体警报单元 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种抽气泵装置，该抽气泵装置包括：一外壳，该外壳有基本矩形的框架状剖面形状，并沿气流方向形成细长形，且尺寸为可手持；一控制电路板，该控制电路板在外壳内，并纵向沿顶壁延伸；一泵单元，该泵单元布置于在一个侧壁的侧部并在控制电路板的下面的区域内，其中，由泵单元确定的气流通路的一端和另一端分别与外壳的向前开口的进气口和外壳的向后开口的出气口连通；以及一电池安装室，该电池安装室在另一侧壁侧部的区域内。本发明还提供了一种气体警报单元，该气体警报单元通过使上述泵装置通过连接管与便携式气体警报装置相连而构成，该便携式气体警报装置有特殊的供气接头。

Description

抽气泵装置、供气接头以及气体警报单元
技术领域
本发明涉及抽气泵、供气接头和气体警报单元。
背景技术
例如，在地下工作场所或通道中或者在其它人们进入的地方或工作区域中通常可能经常出现这样的情况，即周围的空气处于危险状态，或者将成为危险状态，该情况例如为在周围的空气中可能含有一氧化碳和硫化氢气体，或者空气中的氧气浓度可能较低。
当由于含有的危险气体的浓度较高或氧气浓度较低而使周围的空气变成为对人体有害的状态时，需要检测该情况。
因此，迄今为止已经提出了多种类型的便携式气体警报装置。这样的便携式气体警报装置是已知的，例如它的结构可以是在气体警报装置本体中安装有抽吸装置例如泵，目标空间中的空气由该抽吸装置强行吸入，以便对将进行检测的气体进行浓度测量，或者它的结构可以是所谓的“扩散类型”，即目标空间中的空气通过自然扩散而引入。
不过，这样的便携式气体警报装置不能用于人不能进入的地点，因为该便携式气体警报装置基本需要人进入该地点来进行危险气体的浓度测量，以便确认周围空气的安全性。
因此，在所用的方法中，抽吸装置例如泵与便携式气体警报装置相连，以便通过该抽吸装置将目标空间中的空气吸入到气体警报装置中，并进行危险气体的浓度测量。
不过，因为普通抽吸装置通常尺寸较大和较重，因此，它们非常不便于携带，且严重阻碍工作等的进行。
此外，实际上，这样的抽吸装置并不适于用作与便携式气体警报装置相连的抽吸装置，因为它在维护工作中需要大量的时间或人工，例如在更换过滤器或更换泵时。
发明内容
本发明基于前述情况而设计。
本发明的第一目的是提供一种抽气泵装置，该抽气泵装置能够很容易地制成为便于携带和使用非常方便的小尺寸抽气泵。
本发明的第二目的是提供一种供气接头，通过该供气接头，从该抽气泵中出来的空气可以确实供给便携式气体警报装置的气体检测部分。
本发明的第三目的是提供一种便携式气体警报单元，该气体警报单元能够很好地利用该抽气泵装置，并且使用非常方便。
通过下面结构(1)至(8)中的任意一个，都可以实现本发明的第一目的。
(1)一种抽气泵装置，使用时适于通过连接管与便携式气体警报装置连接，该抽气泵装置包括：
一外壳，该外壳有基本矩形的框架状剖面形状，包括2个彼此相对的侧壁以及使该侧壁彼此相连的顶壁和底壁，并沿气流方向细长地形成，且尺寸为可手持；
一控制电路板，该控制电路板在外壳内，并纵向沿顶壁延伸；
一泵单元，该泵单元布置于在一个侧壁的侧部和控制电路板的下面的区域内，其中，由泵单元确定并沿外壳纵向方向延伸的气流通路的一端和另一端分别与外壳的向前开口的进气口和外壳的向后开口的出气口连通；以及
一电池安装室，该电池安装室在另一侧壁侧部的区域内。
(2)根据结构(1)的抽气泵装置，其中：该泵单元包括泵和与该泵成一体的泵驱动马达，其中
该泵位于外壳的一个侧壁附近，该泵驱动马达布置成位于另一侧壁附近。
(3)根据结构(2)的抽气泵装置，其中：组成泵单元的泵的排气量为0.2至0.5L/min。
(4)根据结构(1)至(3)中任意一个的抽气泵装置，其中：驱动电源是电池。
(5)根据结构(1)至(4)中任意一个的抽气泵装置，其中：在该外壳中形成有用于安装连接管的端部的凹形部分，而在该凹形部分的出气口处有与该连接管相连的连接端，该连接端从后壁向后凸出。
(6)根据结构(1)至(5)中任意一个的抽气泵装置，其中：向上开口的分支气流通路确定于使泵单元与出气口相连的气流通路形成部件中，压力传感器与分支气流通路相连，并布置在气流通路形成部件的控制电路板一侧。
(7)根据结构(1)至(6)中任意一个的抽气泵装置，其中：外壳通过使前壳体和后壳体可拆卸地彼此连接而形成，用于防止前壳体和后壳体彼此拆开的防拆开金属带安装在前壳体和后壳体之间的连接区域上。
(8)根据结构(7)的抽气泵装置，其中：该防拆开金属带安装成其两端彼此交叠，并通过螺钉在两端彼此交叠的位置处固定在外壳上。
本发明的第二目的可以通过下面的结构(9)获得。
(9)供气接头用于使根据结构(1)至(8)中任意一个的抽气泵装置通过连接管与便携式气体警报装置相连，该便携式气体警报装置装备有多个气体传感器，该多个气体传感器检测彼此不同的气体，该供气接头包括：
一外壳，该外壳有啮合部分，并可拆卸地与气体警报装置本体啮合，其中，共用于气体警报装置本体中的各气体传感器的供气口确定于外壳的一个外端壁上，与连接管相连的连接端也装配成向外凸出，用于使外壳内的内部空间开口于大气的气体出口确定于另一外端壁上，其中：
在该外壳中成之字形从一处向另一处延伸的主进气通道形成于外壳内，在该主进气通道中形成有多个彼此独立的分支进气通路，用于使将进行气体测量的目标空间内的空气引入气体警报装置本体中的各气体传感器内。
本发明的第三目的可以通过下面的结构(10)至(14)中的任意一个实现。
(10)一种气体警报单元，包括：根据上述结构(1)至(8)中任意一个的抽气泵装置；连接管，该连接管在其一端与抽气泵装置相连，以及便携式气体警报装置，该便携式气体警报装置通过根据结构(9)的供气接头与连接管的另一端相连，将进行气体测量的目标空间内的空气从抽气泵装置引入该便携式气体警报装置。
(11)根据结构(10)的气体警报单元，其中：该便携式气体警报装置包括基本箱形的外壳，该外壳由壳体和盖构成，该壳体有安装件固定部分，用于安装在人体上以便携带该警报装置的安装件安装在该安装件固定部分上，且该壳体有在底部的开口，该盖用于封闭壳体的开口，气体检测部分以多个气体传感器沿一侧表面的平面方向并排布置的方式形成于该外壳的所述一侧表面处。
(12)根据结构(11)的气体警报单元，其中：电单元包括电路板和绝缘盖体，该电路板成扁平形状，作为驱动电源的第二电池、用于给该第二电池充电的充电端以及限流电阻安装在该电路板上，而绝缘盖体用于覆盖电路板上的第二电池和限流电阻，该电单元在外壳上，且电路板平行于外壳的盖延伸，其中
警报发出机构和显示机构布置成沿电路板的平面方向，且警报发出机构布置在电单元的第二电池上面，该警报发出机构在由气体传感器检测的气体浓度超过该气体的预定参考值时发出警报，该显示机构用于显示由气体传感器检测的气体浓度。
(13)根据结构(11)或(12)的气体警报单元，其中：多个气体传感器由气体传感器固定框架部件固定和保持，各气体传感器的进气口彼此独立地形成于气体检测部分内。
(14)根据结构(11)至(13)的气体警报单元，其中：4个气体传感器布置在气体检测部分中，将由气体传感器检测的目标气体是氧气、硫化氢气体、一氧化碳气体和烃气体。
根据上述结构的抽气泵装置，外壳成可手持的形式，泵装置的构件合理地布置成使外壳内的死区尽可能小，从而使抽气泵装置自身能够为尺寸小、重量轻的泵，同时保持所需的基本功能。因此，该抽气泵装置的便携性非常好，从而在实用时非常方便。
根据上述结构的供气接头，尽管通过抽气泵装置将气体强行引入，但是因为用于将进行气体测量的目标空间内的空气供给气体警报装置的主进气通道开口于大气或空气，因此可以获得基本与自然扩散相同的状态。此外，主进气通道形成为沿之字形延伸，分支进气通道形成为与各气体传感器相对应，而通过抽气泵装置引入的空气能够确实供给各气体传感器。
根据上述结构的便携式气体警报单元，该便携式气体警报单元能够装在人体上，并能由人体携带，因为组成气体警报单元的泵装置非常方便，同时保持了所需的功能，而且该泵装置能够手持使用，因此，该气体警报单元能非常方便地用作便携式气体警报单元。因此，即使在人不能进入的地点，也能进行危险气体的浓度测量，并可以有很高的安全性。
附图说明
通过下面的说明书和附加的权利要求并结合附图，可以更了解本发明的上述和其它目的、特征和优点，附图中：
图1表示了本发明的气体警报单元的结构的一个实例；
图2是示意表示本发明的抽气泵装置的实例的结构的剖视图；
图3是图2中所示的抽气泵装置的分解透视图；
图4是示意表示图2中所示的抽气泵装置的前壳体的结构的正视图；
图5是沿图4中的线A-A的纵剖图；
图6是示意表示图2中所示的抽气泵装置的后壳体的结构的正视图；
图7是沿图6中的线B-B的纵剖图；
图8是示意表示图2中所示的抽气泵装置中的泵单元的结构的侧视图；
图9是图8中所示的泵单元的俯视平面图；
图10是示意表示图2中所示的抽气泵装置中的集管的结构的俯视平面图；
图11是图10中所示的集管的横剖图；
图12是沿图10中的线C-C的纵剖图；
图13是示意表示沿图1中的箭头A所示的方向看时气体警报装置实例的结构的纵剖图，本发明的抽气泵装置与该气体警报装置相连。
图14是示意表示形成于该气体警报装置的一侧表面处的气体检测部分的结构的横剖图；
图15是示意表示安装于气体警报装置中的供气接头实例的结构的透视图；以及
图16是用于供气接头中的密封件的正视图。
优选实施例的详细说明
下面将参考附图介绍本发明。
图1表示了本发明的气体警报单元的结构的一个实例。该气体警报单元由抽气泵装置10、连接管95、供气接头130和便携式气体警报装置100构成，供气接头130安装在该便携式气体警报装置100中。
在连接管95的一端处有供气侧插座95A，该供气侧插座95A通过与作为抽气泵装置10中的连接端的供气侧插头49连接而形成供气侧连接器，而在连接管95的另一端处有进气侧插座95B，该进气侧插座95B通过与供气接头130中的进气侧插头134连接而形成进气侧连接器。
连接管95的长度可以在例如10m的界限内适当地选择。在所示实例中，采用了在自然状态时为螺旋环绕形态的可伸长螺旋管。例如，该连接管95的伸长长度为1m，内径为2.5mm。
(抽气泵装置)
图2是示意表示本发明的抽气泵装置实例的结构的剖视图，图3是图2中所示的抽气泵装置的分解透视图，图4是示意表示图2中所示的抽气泵装置中的前壳体的结构的正视图，图5是沿图4中的线A-A的纵剖图，图6是示意表示图2中所示的抽气泵装置的后壳体结构的正视图，而图7是沿图6中的线B-B的纵剖图。在本说明书中，图2中的向左和向右的方向、向上和向下的方向以及垂直于图面的方向将在下文中分别称为“向前和向后的方向”、“向上和向下的方向”以及宽度方向”。
该抽气泵装置(下文简称为“泵装置”)10装备有外壳11，该外壳11通过以可拆卸的方式将前壳体20与后壳体40彼此连接而形成。
外壳11有基本矩形框架状的剖面形状，包括2个彼此相对的侧壁以及使该侧壁彼此相连的顶壁和底壁，并沿前后方向形成细长形，且尺寸为可手持。
前壳体20由例如树脂形成，整体基本成前后延伸的箱形形状，在侧壁处形成有用于装配的舌片形部分22、22，该舌片形部分分别从彼此相对的侧壁21A、21B的后端边缘伸长。
在舌片形部分22、22中，在它的外表面处形成有上下延伸的装配槽22A，而在它的后端部分处形成有圆形通孔22B。
沿前壳体20的后端部分的内壁面的整个周边形成有凹形部分23，而在该凹形部分23处形成有向后伸出的针状凸起部分24。
各针状凸起部分24有锥形部分24A，该锥形部分24A的后端倾斜，从而向后变窄，且该针状凸起部分24例如由在4个壁表面的各表面上的成彼此间隔开状态的两个针状凸起部分形成。因此，该针状凸起部分24起到引导部件的作用，在装配后壳体40时用于后壳体40的装配部件41，该后壳体40的装配部件将在后面介绍，因此，前壳体20和后壳体40之间的安装和拆卸能够很容易地进行。
在凹形部分23的上壁面上形成有舌片形凸起部分25，用于防止错装，以便以正确状态安装后壳体40。前壳体20和后壳体40之间的装配通过以使装配部分41中的规定面朝上的状态将后壳体40插入而实现。
后壳体40例如由与形成前壳体20的树脂相同的树脂构成，且整体基本成前后延伸的箱形形状，在一侧表面(图2中宽度方向的正对侧上的侧表面)的后部处形成有凹形部分46，用于安装将与便携式气体警报装置100连接的连接管95的端部。
在后壳体40的前侧部分形成有形状与前壳体20的凹形部分23相对应的装配部分41。在该装配部分41的上表面的前端边缘处形成有槽41A，装配时，前壳体20中的舌片形凸起部分25将插入该槽41A中，且在其后端边缘处的整个外周表面上形成有环形槽41B，密封件42例如O形环装入该环形槽41B中。
在后壳体40的侧壁43A、43B的外表面中形成有凹形部分44、44，各凹形部分44、44的形状与前壳体20的舌片形部分22、22相对应。它们彼此装配，从而使前壳体20和后壳体40连接成一体，以便形成外壳11。
在前壳体20和后壳体40之间的连接区域处，形成有用于布置金属带的槽45，该槽45形成为在整个外周表面上延伸，并与舌片形部分22、22中的槽22A、22A相连续，防拆开金属带12以这样的状态装于该槽45中，即该金属带的两端彼此交叠，并在这两端彼此交叠的位置处通过螺钉13成一体固定在后壳体40的底壁43C上，从而例如在该泵装置10跌落时也能确实防止前壳体20与后壳体40拆开。
所用的防拆开金属带12的尺寸为这样，即由于由树脂形成而将带有静电的外壳11的表面将以各部分的表面面积为100cm2或更小的方式分成前壳体20和后壳体40两部分，因此，该泵装置10自身设置成它不会成为一个着火源，即它满足所谓的防爆炸规定的标准(内在的安全防爆性)。
在外壳11中，进气部分26形成于靠近前壳体20的一个侧壁21A的侧部的位置处，该进气部分26有外壳的向前开口的进气口26A，排气部分47形成于纵向与该进气部分26相对的位置处，在该位置处形成有后壳体40的凹形部分46，该排气部分47有外壳的向后开口的出气口47A。
排气部分47有小直径的柱形部分48，该柱形部分48形成为平行于底壁43C而向前延伸，该小直径的柱形部分48形成于稍微低于进气口26A的位置处。
在外壳11的凹形部分46中，作为连接端的供气侧插头49通过插入出气47A中而布置成从外壳后壁43D向后伸出的状态。图7表示了供气插头49取下时的状态。
供气侧插头49有排气孔，该排气孔小于出气口47A的开口直径，且其结构为它的开口直径预定成这样的尺寸，即获得能够使与集管75相连的压力传感器起动的排气压力，即有所谓的小直径管结构，该集管75将在后面介绍。因此，从泵单元60出来的排气压力可以升高到能够被压力传感器84检测的程度，例如0.4kPa，该泵单元60将在后面介绍。
在外壳11中，在前壳体20的前壁21C上高于进气口26A的位置处有电路板保持机构30，在后壳体40的后壁43D的内表面上高于出气口47A的位置处有电路板保持机构55。在前壳体20中的电路板保持机构30和在后壳体40中的电路板保持机构55成这样的状态，即它们彼此在上下方向上处于相同高度。
前壳体20的电路板保持机构30通过将两个保持部件32布置成沿宽度方向彼此间隔开而形成，各保持部件由一对布置成上下相对的销钉部件构成，并在该销钉部件之间有沿宽度方向延伸的槽31。
在后壳体40中的电路板保持机构55也基本以与前壳体20中的电路板保持机构30相同的方式构成，即通过将两个保持部件56布置成沿宽度方向彼此间隔开，各保持部件由一对上下布置的销钉部件构成。
平板状的控制电路板15由前壳体20中的保持部件32和后壳体40中的保持部件56保持住，从而布置成平行于外壳11的上壁沿纵向方向(前后方向)延伸。
如图3所示，在控制电路板15上，分别由发光二极管构成的光源16A、16B安装在电路板上表面侧的前端边缘部分的靠近一侧边缘的位置处，从而沿前后方向并排布置。位于前边缘侧的一个光源16A和另一光源16B分别设置成为用于指示电源的灯和用于指示低流量警报的灯。
作为开关的接触器部件17A、17B安装成布置在光源16A、16B的旁边，并在沿控制电路板15的宽度方向上有间距。
另一方面，在控制电路板15的底表面上，后面将介绍的集管75通过多个从控制电路板15的上表面侧插入的螺钉18而固定在沿前后方向基本中心的位置处，而与该集管75相连的压力传感器84安装于在集管75的固定位置前面且在一侧边缘附近的位置处。
在控制电路板15中，用于连接泵单元的连接器74B安装成沿宽度方向布置在压力传感器84的旁边，负侧(minus-side)接触器部件19A安装在控制电路板15的后端边缘部分的另一侧边缘附近的位置处。
在控制电路板15上，提供有能提供上述泵装置10的各部分的控制操作功能的电子电路，后面将介绍的泵单元60、压力传感器84、用于指示电源的灯16A、用于指示低流量警报的灯16B等的操作都由该控制电路板15控制。
在外壳11中，在另一侧壁的侧部附近并在控制电路板15下面处以沿前后方向延伸的方式形成有电池安装室50，作为泵装置10的驱动电源的AA干电池布置于该电池安装室50中，且该电池安装室的后端部分从后壳体40的后端边缘向后伸出。在电池安装室50的伸出端部分50A处，具有金属衬套的帽体51可拆卸地安装在形成于电池安装室外周表面上的连接凸出部分50B上，从而能够更换电池。
在电池安装室50中，还成一体地提供有平行于底壁43C而从电池安装室前表面向前伸出的叶片状支承件52。用于与集管75互锁的卡爪件52A形成于该叶片状支承件52的顶端部分。
沿前后方向延伸的引导槽53形成于电池安装室50的上部，因此，控制电路板15通过使安装在其表面上的负侧接触器部件19A沿引导槽53导向预定位置而插入，并在外壳11中布置成与帽体51的金属衬套相连的状态。
在外壳11中，泵单元60在一个侧壁的侧部区域并在控制电路板15下面布置成这样，即形成由泵单元60确定的气流通路的一端的抽气管65与前壳体20中的进气口26A相连，而形成气流通路的另一端的排气管66通过集管75与后壳体40中的出气口47A相连，该集管75是使气流通路沿外壳11的纵向方向延伸的气流通路形成部件。
(泵单元)
图8是示意表示在图2所示的抽气泵装置中的泵单元结构的侧视图，而图9是图8中所示的泵单元的俯视平面图。
泵单元60由所谓的隔膜系统的泵61和与该泵成一体的泵驱动马达70构成。在图9中，参考标号68表示用于支承驱动马达70的支承件。
泵61有泵室62，该泵室整体基本成箱形形状，该泵室62有通过间壁62C隔开而沿宽度方向并排布置的第一泵室62A和第二泵室62B。
在第一泵室62A中，隔膜63气密布置成平行于间壁62C延伸且覆盖第一泵室62A内部空间的状态。沿宽度方向延伸的驱动轴63A与隔膜63相连，衬套部件63B成一体地位于驱动轴63A的顶端处。
在第二泵室62B中，抽气管65和排气管66在间壁64A、64B的彼此相对的斜对角位置处，以便前后方向伸出。
用于使第一泵室62A的内部空间与第二泵室62B的内部空间彼此连通的两个连通孔67A、67B形成于使第一泵室62A和第二泵室62B隔开的间壁62C中。形成于抽气管65一侧(上侧)的连通孔67A的开口直径大于形成于排气管66一侧(底侧)的连通孔67B的开口直径，而该泵的结构为使空气通过隔膜63沿宽度方向的往复操作而从抽气管65一侧流向在第二泵室62B中的排气管66一侧。
泵驱动马达70以使其旋转轴71沿与泵61的驱动轴63A的延伸方向垂直的方向，即前后方向而延伸的方式支承。泵61的驱动轴63A通过凸轮机构72而与旋转轴71相连。
尤其是，偏心固定在泵驱动马达70的旋转轴71上的轴部件73装入衬套部件63B内并由该衬套部件63B保持，从而形成凸轮机构72，该凸轮机构是用于泵61的泵驱动马达70的传动装置。图3中所示的连接器74A与连接器74B相连，该连接器74B用于与安装在控制电路板15上的泵单元相连。
优选是，本发明的泵装置10的性能为使气体能够以0.2至0.5L/min的流速供给便携式气体警报装置本体100。当泵61组成泵单元60时，例如可以采用性能为能使泵装置10的气体排出量为0.4至0.45L/min的泵。
优选是，泵61的极限真空度为0.6至0.75Pa(80至100mmHg)。
(集管)
图10是示意表示图2中所示的抽气泵装置的集管的结构的俯视平面图，图11是图10中所示的集管的横剖图，而图12是沿图10中的线C-C的纵剖图。
作为使泵单元60与出气47A相连的气流通路形成部件的集管75由一柱形部分76和一板部分77形成，该柱形部分76形成沿前后方向延伸的气流通路78，而板部分77形成为以与气流通路的方向垂直的方向(宽度方向)而从柱形部分76的侧表面伸出，还提供有向上延伸的螺钉固定部分79。
在柱形部分76的气流通路78中的前开口78A与泵单元60的排气管66相连，而气流通路78的后开口78B与排气部分47中的小直径柱形部分48相连，如图2中所示，并处于这样的状态，即螺钉固定部分79通过螺钉18固定在控制电路板15的表面上。
密封件80A、80A例如O形环分别插入柱形部分76的前开口部分中的内周表面与泵单元60的排气管66的外周表面之间以及插入柱形部分76的后开口部分中的内周表面与排气部分47中的小直径柱形部分48的外周表面之间，以便进行气密密封。图11中的参考标号80B表示环状保持件，用于保持密封件80A。
开口于板部分77的后表面的侧孔81形成于集管75的柱形部分76的侧表面中。后壳体40的叶片状支承件52插入该侧孔81中，形成于该叶片状支承件52的顶端部分处的卡爪件52A与形成该侧孔81的隔板壁81A的前端边缘互锁，从而使该集管75布置在外壳11中并处于预定位置。
与气流通路78连通且向上开口的通孔82形成于集管75的柱形部分76中。压力传感器84与由该通孔82确定的分支气流通路83相连。尤其是，压力传感器84布置在确定于集管75的柱形部分76和控制电路板15之间的空间内，如图3所示，压力传感器84的进气管84A通过密封件80C以气密密封的状态与集管相连，该密封件例如为插入到进气管84A的外周表面和通孔82的内周表面之间且由环状保持件80D保持的O形环。
正侧接触器部件19B支承于集管75的板部分77的后表面上，该正侧接触器部件19B插入电池安装室50内的引导槽53中，并成使集管75安装在后壳体40内的状态，从而与电池连接。
如上述，泵单元60安装在集管75上，并成为使泵61位于外壳11的一个侧壁附近和使泵驱动马达70位于另一侧壁附近的状态，而泵驱动马达70的后端部分安装在确定于集管75与外壳11中的另一侧壁21B之间的空间内，因此，泵单元60基本保持成并不从控制电路板15的前端边缘向前凸出的状态。
如图5所示，从前壳体20的前端边缘向前伸出的柱形过滤器单元安装部分27形成于外壳11的前壳体20中，并为使其内部空间通过进气口26A与前壳体20的内部空间连通的状态。
过滤器单元85安装在该过滤器单元安装部分27中，用于供给目标空间内的空气，以便使气体警报装置100在除去灰尘的情况下进行气体测量，如图2所示。
尤其是，如图3所示，过滤器单元85由柱形过滤器壳体86和两级柱形密封件87组成，过滤器壳体86的后端部分装入该两级柱形密封件87中，在密封件87中向后凸出和延伸的小直径柱形部分87A插入进气口26A中。
过滤器壳体86例如由透明树脂制成，例如棉过滤材料86A充满过滤器壳体86的内部。过滤器壳体86由透明树脂制成，因此，可以从外部视觉观察装于内部中的棉过滤材料86A的染色污染状态，从而能很容易地检测将要更换棉过滤材料86A的时间。
例如，由Teflon(商标)构成的首级过滤器88A、金属滤网88B和由Teflon(商标)构成的次级过滤器88C沿气流方向前后顺序装入密封件87中。
在过滤器壳体86的顶端部分提供有用于引导气体的连接部件89，顶端管嘴90与连接部件89相连，以便进行引入。
顶端管嘴90例如由锥形管子或管构成，在整个顶端管嘴中，其外径朝着它的顶端处逐渐减小。而该顶端管嘴90的进气孔90A的内径也朝着顶端处逐渐减小。
在图4和5中，参考标号26B表示凹形部分，支承泵单元60的减震部件26C装入该凹形部分中，参考标号27A表示固定槽，用于可拆卸地安装组成过滤器单元85的过滤器壳体86，参考标号35表示用于显示电源灯的窗口，形成于与控制电路板15中的灯16A相对应的位置处，参考标号36表示用于显示低流量警报灯的窗口，形成于与灯16B相对应的位置处，参考标号37表示显示面板，覆盖用于显示电源灯的窗口和用于显示低流量警报灯的窗口，而参考标号38表示旋转盘形开关，用于通过旋转而使安装在控制电路板15表面上的接触器部件17A、17B彼此相连。
在图6和7中，参考标号57表示附件保持部分，该附件保持部分有通孔，用于安装运送保持器，例如皮带。
下面将介绍本发明的泵装置的特定数值的一个实例。对于泵单元60，抽气管65和排气管66的内径都是2mm，泵室62的容积大约为1.2cm3，轴部件66相对于泵驱动马达70的旋转轴71的偏心为0.9mm，泵驱动马达70的电动势为3.0V。对于供气侧插头49，出气口的开口直径为0.6mm。电池安装室50有用于容纳电池的柱形内部空间，它的内径为14.5mm，总长度为51.6mm。
下面将介绍上述泵装置10的操作。
当在电池已经装入电池安装室50中的状态下使开关38旋转时，安装在控制电路板15表面上的用于开关的接触器部件17A、17B彼此连接，从而将由电池发出的电流作为工作电流而通过控制电路板15供给各个部件。供给电压通过控制电路板15而升高至3.0V，以便起动泵单元60中的泵驱动马达70，而泵驱动马达70的旋转轴71的驱动力通过凸轮机构72传递给在隔膜63处的驱动轴63A，该驱动轴63A再通过凸轮运动而沿上下方向往复驱动。从而操作隔膜63，以便通过顶端管嘴90而吸入目标空间中的空气，并进行气体的测量。
通过顶端管嘴90抽吸的空气从进气口26A并通过过滤器单元85引入泵装置10中，并经过泵单元60中的泵室62和集管75中的气流通路78，且由于供气侧插头49的小直径管结构的作用，从而与壳体开口于外界空气的情况相比以增压的状态排出。
另一方面，通过与集管75中的分支气流通路83相连的压力传感器84测量泵单元60的排出压，从而检测当例如由于吸入水或过滤器堵塞而引起流量降低时的压力降。这时，用于指示较低流量警报的灯16B点亮，并强行停止泵单元60的工作。
电源接通后，即使检测到较低的气体流量，也不强行停止泵单元60的工作，而是控制泵驱动马达70，在经过预定时间后停止，例如经过10秒。利用这样的工作特性，可以通过在测定目标空间中的空气状态以进行气体测量时用手指等封闭顶端管嘴90的抽气口来确认该泵装置10处于正常工作状态。
根据上述泵装置10，外壳11可以手持，泵装置10的基本结构部件合理地布置成能使外壳11内的死区尽可能小，因此，泵装置10自身可以在尺寸较小和重量较轻的同时保持所需的基本功能。
特别是，泵装置10中的泵单元60尺寸减小，驱动电源为AA型电池，而且(1)泵单元60的布置方式为使得沿前后方向延伸的气流通路形成于外壳11中的一个侧壁的侧部区域中，(2)电池安装室50形成于外壳11中的另一侧壁的侧部区域中，以便将电池安装在该电池安装室中，以及(3)控制电路板15布置在这些部件上面的位置处，因此，泵装置10的构件可以以很高的空间利用系数布置在外壳11内。因此，泵装置10自身能够在尺寸小和重量轻的同时保持所需的基本功能。
至于本发明的泵装置10中各部分的尺寸，例如，包括顶端管嘴90的总长为大约200mm，该顶端管嘴90的顶端开口直径为4mm，该顶端管嘴的后端开口直径为6mm，且泵装置10的上下方向的最大直径为大约30mm，宽度方向的最大直径为大约34mm，而包括电池的重量为大约105g。因此，该泵装置的便携性非常好，实用时能够非常方便。
通过满足下面的结构(A)和(B)，泵装置10的构件可以以很高的空间利用系数布置在外壳11内，该泵装置10可以更小。
(A)组成泵单元60的泵61位于外壳11的一个侧壁的侧部，泵驱动马达70位于外壳11的另一侧壁的侧部，而泵驱动马达70的一部分布置成装在由集管75和外壳11的另一侧壁确定的侧部空间内。
(B)压力传感器84布置在控制电路板15的侧部，即通过利用在集管75和控制电路板15之间确定的空间。
用于安装连接管95的端部的凹形部分46形成于外壳11的一个侧壁的侧部的后端部分处，供气侧插头49装在开口于凹形部分46内的出气口47A中，因此，外壳11中的气流通路长度能够缩短，与壳体内没有形成凹形部分46的情况相比，形成气流通路的泵装置60和集管75能够制成较小，而且，泵装置10和连接管95之间的连接部分形成于该凹形部分46内，因此能够保护该连接部分，且能够确实防止泵装置10和连接管95之间的连接状态的解除。
在上述泵装置10中，防拆开金属带12安装在前壳体20和后壳体40之间的连接区域上，且该防拆开金属带12通过螺钉13固定在外壳11上，因此，例如泵61的更换以及其它维修工作可以通过非常简单的工作来进行，该简单工作即拆下螺钉13以拆下防拆开金属带12以及释放前壳体20和后壳体40之间的连接，因此，使用非常方便。
(便携式气体警报装置)
图13是示意表示从图1中的箭头A所示方向看时与本发明的泵装置相连的气体警报装置的一个实例的结构的纵剖图，图14是示意表示形成于该便携式气体警报装置的一侧表面处的气体检测部分的结构的横剖图，而图15是示意表示安装在气体警报装置本体中的供气接头的一个实例的结构的透视图。
在说明时，图13中的向左和向右的方向、向上和向下的方向以及垂直于图面的方向将分别称为“向前和向后的方向”、“向上和向下的方向”以及“宽度方向”。
气体警报装置本体100A有由壳体111和导体盖112形成的基本箱形外壳110，该壳体111有在底部的开口，并例如由聚合物制成，该导体盖112通过多个螺钉(未示出)和密封件101而连接固定在壳体111的开口部分处，该密封件101由在导体盖和壳体之间的环状填料构成。在外壳110的前端边缘和后端边缘中的低端部分处分别形成有安装件固定部分113，安装件(未示出)装在该安装件固定部分113中，该安装件例如为用于装在人体上以便携带该气体警报装置本体100A的带。
如图1所示，气体检测部分沿外壳110的一侧表面(图13中最靠内的侧表面)形成，并成为这样，即检测不同种类的气体的多个气体传感器沿所述一个侧表面的平面方向并排布置。
在外壳110的另一侧表面处有用于给第二电池147充电的充电端107和用于传送由气体传感器检测的气体浓度数据的通信端108，该第二电池作为驱动电源，将在后面介绍。
在图1中，参考标号152表示用于发出警报的发光部件，该部件通过发光而发出警报。
由平板状电路板145和绝缘盖体部件142组成的电单元140以使电路板平行于导体盖112沿前后方向延伸的方式布置在外壳110中，该平板状电路板上安装有充电端107、第二电池147、限流电阻148和其它各种所需的功能元件，该绝缘盖体部件142与该电路板145成一体，且覆盖电路板145的整个表面。分别形成为在绝缘盖体部件142的前端部分和后端部分处向下延伸的固定卡爪部分141与形成于壳体111的内壁面上的凹形部分114啮合，并固定在该凹形部分114中。
包括液晶显示板的面板状显示机构155和组成警报发出机构的警报蜂鸣器160布置在电单元140的上侧，以便沿电路板145的平面方向(前后方向)布置，警报蜂鸣器160包含在柱形蜂鸣器保持部分161中，该柱形蜂鸣器保持部分161形成于壳体111内，并位于电单元140中的第二电池147上面。
包括控制电路板153的信号处理单元150布置在面板状显示机构155下面，该控制电路板153上安装有用于储存记录数据的存储器元件、外部操作开关151、用于发出警报的发光元件以及所需的其它各种功能元件，该面板状显示机构155通过板状导体件156与控制电路板153相连，该板状导体件156由各向异性的导体橡胶构成。
用于保护的窗口板157布置成覆盖该面板状显示机构155。
在面板状显示机构155下面的位置处有导光板，还有由发光二极管(未示出)构成的后灯，面板状显示机构155通过导光板而由该发光二极管发出的光照射。
导体件156有沿上下方向的导电性，控制电路板153由形成于壳体111内的保持部分116牢固保持，该导体件156处于能够上下按压的状态，从而使面板状显示机构155与控制电路板153电连接。
如上所述，气体检测部分以多个气体传感器沿所述一个侧表面的平面方向并排布置的方式而形成于气体警报装置本体100A中的一个侧表面上，该多个气体传感器检测种类彼此不同的气体。
如图14所示，将多个气体传感器保持在外壳110的一侧表面上的传感器保持部分115形成于气体检测部分121内。四个(4)按钮型气体传感器120A至120D包含于该传感器保持部分115内，并由气体传感器固定框架部件126固定和保持，这四个按钮型气体传感器例如检测种类彼此不同的检测目标气体，而气体传感器固定框架部件126通过密封件102可拆卸地与传感器保持部分115啮合。
对于气体传感器120A至120D，可以根据将检测的目标气体的种类而采用任意气体传感器元件。例如，它们可以是检测氧气的原电池类型气体传感器元件、检测一氧化碳的稳压电解型气体传感器元件、检测硫化氢气体的稳压电解型气体传感器元件以及检测烃类气体的催化燃烧型气体传感器元件。
气体传感器固定框架部件126通过使传感器固定框架126A、第一固定框架、过滤器固定框架126B以及第二固定框架彼此啮合或互锁成一体而形成，通孔122A至122D形成为与各气体传感器120A至120D相对应，因此，通向各气体传感器120A至120D的进气口125A至125D彼此独立形成。
防尘过滤器127插入传感器固定框架126A和过滤器固定框架126B之间，该防尘过滤器127除去包含于将引入气体传感器内的空气中的灰尘，并共用于气体传感器120A至120D。
因为气体传感器120A至120D可能根据所检测的气体种类而受到干涉气体的影响，例如烃类气体或一氧化碳气体，因此，用于除去干涉气体的过滤器128插入传感器固定框架126A和防尘过滤器127之间。
以上述方式与外壳110啮合且可拆卸地装在该外壳110内的气体传感器固定框架部件126通过螺钉(未示出)固定在外壳110上，因此，当气体传感器120A至120D的灵敏性由于例如长期工作而降低时，气体传感器120A至120D的更换可以通过非常简单的工作来进行，即，取下螺钉以便将气体传感器固定框架部件126从外壳110上取下。当防尘过滤器127和用于除去干涉气体的过滤器128的功能降低时，该过滤器127、128也可以通过非常简单的工作来更换。
供气接头130可拆卸地安装在气体警报装置本体100A的外壳110中，并覆盖在气体警报装置本体100A中的气体传感器固定框架部件126外部的气体检测部分121。
如图15所示，供气接头130有外壳131，该外壳131由框架部分131A和楔形部分131B组成，在气体警报装置本体100A中的气体传感器固定框架部件126将包含于该框架部分131A中，而楔形部分131B形成为沿宽度方向以与该框架部分131A连续的方式向外伸出。可拆卸地与气体警报装置本体100A啮合的啮合卡爪132、132分别形成于外壳131的框架部分131A的前端壁和后端壁中，以便沿宽度方向向内延伸。啮合卡爪132、132与形成于气体警报装置本体100A的外壳110的前壁和后壁中的啮合槽117、117啮合，从而保持可安装和可拆卸的状态。
用于布置与连接管95相连的连接端的凹形部分133形成于外壳131的楔形部分131B的前端部分中，朝前开口的供气口133A形成于该凹形部分133内。作为连接端的进气侧插头134安装在供气口133A内，以便向前凸出。
使外壳131中的内部空间与大气相通的出气口133B形成于与供气口133A成斜对角的位置，并在楔形部分131B的后端部分内，以便向后开口。
在外壳131的楔形部分131B的内侧，沿宽度方向延伸的4个柱形部分135A至135D形成于与气体警报装置本体100A的气体传感器120A至120D相对应的位置处，以便沿前后方向连续布置成成一体连接的状态。
在柱形部分135A至135D中，分别形成有使它们的内部空间连续连通的连通孔136，从而形成沿前后方向线性延伸的进气通道，并与供气口133A和排气口133B连通。
在各柱形部分135A至135D中，圆形凹形部分137分别形成于内侧的端表面处，从而形成密封件保持部分，各密封件103A至103D分别容纳和保持在该密封件保持部分中。
如图16所示，密封件103A由环状部分104和与该环状部分104的外端表面连续且向外伸出的板部分105形成，该密封件103A由密封件保持部分保持成沿槽部分137A插入的状态，以便以板部分105沿宽度方向在柱形部分135的内周表面的上端部分和下端部分处插入。
在密封件103A的板部分105中，在环状部分104附近的位置处形成有孔106，该孔用于使引入供气接头130的空气通过，并容纳于密封件保持部分中。
其它的密封件103B至103D也以与密封件103A相同的方式构成。
因此，密封件103A至103D分别通过柱形部分135A至135D中的密封件保持部分保持，因此，在各密封件中的板部分105起到所谓挡板的作用，防止空气直接从供气口133A流向排气口133B，并形成总体沿前后方向延伸的之字形主进气通道138(在图14中由长短交替的虚线表示)。
柱形部分135A至135D中的内部空间分别通过密封件103A至103D而彼此独立地与在气体传感器固定框架部件126中的进气口125A至125D气密连通，因此，形成4个彼此独立的分支进气通道139(在图14中以断开线表示)，用于分别引入目标空间中的空气，以便在气体警报装置本体100A的气体传感器120A至120D中进行气体测量。
下面将介绍上述结构的便携式气体警报装置的工作。
当该便携式气体警报装置100工作时，各气体传感器120A至120D以及面板状显示机构155也工作。这时，驱动与该便携式气体警报装置100相连的泵装置10，从而将进行气体测量的目标空间中的空气通过连接管95供给到供气接头130中，再经过供气接头130中的之字形主进气通道138，同时流过各分支进气通道139，然后从出气口133B排出。因此，通过泵装置10供给供气接头130内的空气被引入组成气体检测部分121的各个气体传感器120A至120D，且其状态基本与在目标空间中将进行气体测量的空气通过扩散到达气体检测部分121时的状态相同，从而测出将进行检测的目标气体的浓度。
通过气体传感器120A至120D检测的目标气体的浓度作为电流信号或电压信号传送给信号处理单元150，以便进行处理。每次的气体浓度都储存在存储器装置中，由外部操作开关151选定的任意气体的浓度通过面板状显示机构155显示。需要时，通过操作外部操作开关151可以显示时间。
当检测的目标气体的浓度超过对该气体预定的参考值时，产生警报激励信号，从而使警报发出机构发出警报。
例如，当检测的目标气体为氧气(O2气体)时，例如参考值定为18.0％体积，则当浓度值低于该参考值时输出警报激励信号。例如当检测的目标气体是烃气体(HC气体)时，参考值定为10％LEL(低爆炸极限气体浓度)。例如当检测的目标气体是一氧化碳气体(CO气体)时，参考值定为25ppm，而当检测的目标气体是硫化氢气体(H2S气体)时，参考值定为10ppm。当浓度超过各参考值时产生警报激励信号。
在所示实施例中，警报蜂鸣器160和用于警报的发光元件作为警报发出机构，通过蜂鸣声和发光而产生警报。
可以通过提供用于警报的震动发生器而构成警报发出机构，该震动发生器将产生大约几十Hz的低频波。这时，通过由警报蜂鸣器160发出的蜂鸣声、由用于警报的发光元件发出的光和由用于警报的震动发生器产生的震动而发出警报。
当如上所述提供有多种警报发出机构时，并不需同时驱动所有的警报发出机构，优选是进行循环的警报操作，即各警报发出机构连续驱动并仅持续预定时间。根据该驱动控制，与所有或多个警报发出机构同时驱动的情况相比，能够减小电池的消耗。
根据上述便携式气体警报装置100，在组成气体警报装置本体100A的外壳110的一侧表面处形成气体检测部分121，在另一侧表面处形成充电端107和传输端108，因此，可以通过从一侧部分供给标准气体而进行气体传感器120A至120D的定标操作，同时，作为驱动源的第二电池147能够在不阻碍气体传感器120A至120D进行定标操作的情况下进行充电。
该便携式气体警报装置100基本通过安装件例如带而装在人体上，并由人体携带。因此，当人周围的空气由于危险气体浓度较高或氧气浓度较低而处于危险状态时，该情况通过面板状显示机构155的显示、以及用于警报的发光部件152的发光、警报蜂鸣器160的蜂鸣和用于警报的震动发生器的工作而表示出来。因此，人们能够立刻发送和采用合适的保护装置，或者采取某些应对措施，例如从该地点疏散。
上述便携式气体警报装置100能够通过扩散来检测在将进行气体测量的目标空间中的空气内所包含的危险气体。不过，根据通过安装该供气接头130和由上述连接管95连接本发明的泵装置100而构成的气体警报单元，该便携式气体警报装置100安装在人体上，并由人体携带，而泵装置10以手持方式使用，因此，该气体警报单元能够非常方便地用作检测特定空间中的危险气体的便携式气体警报单元。
因此，例如通过将泵装置10的顶端管嘴指向预定地点，可以进行指定的气体检测，因此，即使在人们不能进入的地点也能进行危险气体的浓度测量，且能保持很高的安全性。
根据上述供气接头130，可以实现基本与自然扩散相同的状态，因为尽管空气通过泵装置10强行引入，但是用于将进行气体测量的目标空间内的空气向气体警报装置本体100A的气体检测部分121供给的主进气通道138开口于外界空气。此外，主进气通道138形成为以之字形延伸，分支的进气通道139形成为与各气体传感器120A至120D相对应，因此，通过泵装置10引入的空气能够确实供给各气体传感器120A至120D。
尽管上面介绍了本发明的实施例，但是在不局限于上述实施例的情况下，可以进行各种变化和改变。
例如，在实际泵装置中的各部分的特殊结构可以根据最终用途的需要而进行合适变化，例如，泵的排气量和其它性能、在外壳中形成的气流通路的内径或气流量、供气侧插头的排气口的开口直径和其它结构能够合适变化。
也可以选择连接有长度为8至10m的管，一个浮子与该管的顶端相连，以便代替顶端管嘴。根据该结构，当在目标空间例如为有水的地点，且空间在检修孔中的情况下来确定在进行气体测量的目标空间中的空气状态时，通过将该浮子扔到该地点中，可以在不将水吸入泵装置中的情况下确实进行指定的确定或测量。

Claims (14)

1.一种抽气泵装置，使用时适于通过连接管与便携式气体警报装置连接，该抽气泵装置包括：
一外壳，该外壳有基本矩形的框架状剖面形状，包括2个彼此相对的侧壁以及使该侧壁彼此相连的顶壁和底壁，并沿气流方向细长地形成，且尺寸为可手持；
一控制电路板，该控制电路板在外壳内，并纵向沿顶壁延伸；
一泵单元，该泵单元布置于在一个侧壁的侧部并在控制电路板的下面的区域内，其中，由泵单元确定并沿外壳纵向方向延伸的气流通路的一端和另一端分别与外壳的向前开口的进气口和外壳的向后开口的出气口连通；以及
一电池安装室，该电池安装室在另一侧壁侧部的区域内。
2.根据权利要求1所述的抽气泵装置，其中：该泵单元包括泵和与该泵成一体的泵驱动马达，其中
该泵位于外壳的一个侧壁附近，该泵驱动马达布置成位于另一侧壁附近。
3.根据权利要求2所述的抽气泵装置，其中：组成泵单元的泵的排气量为0.2至0.5L/min。
4.根据权利要求1至3中任意一个所述的抽气泵装置，其中：驱动电源是电池。
5.根据权利要求1至4中任意一个所述的抽气泵装置，其中：在该外壳中形成有用于安装连接管的端部的凹形部分，而在该凹形部分的出气口处有与该连接管相连的连接端，该连接端从后壁向后凸出。
6.根据权利要求1至5中任意一个所述的抽气泵装置，其中：向上开口的分支气流通路确定于使泵单元与出气口相连的气流通路形成部件中，压力传感器与分支气流通路相连，并布置在气流通路形成部件的控制电路板一侧。
7.根据权利要求1至6中任意一个所述的抽气泵装置，其中：外壳通过使前壳体和后壳体可拆卸地彼此连接而形成，用于防止前壳体和后壳体彼此拆开的防拆开金属带安装在前壳体和后壳体之间的连接区域上。
8.根据权利要求7所述的抽气泵装置，其中：该防拆开金属带安装成其两端彼此交叠，并通过螺钉在两端彼此交叠的位置处固定于外壳上。
9.一种供气接头，用于使根据权利要求1至8中任意一个所述的抽气泵装置通过连接管与便携式气体警报装置相连，该便携式气体警报装置装备有多个气体传感器，该多个气体传感器检测彼此不同的气体，该供气接头包括：
一外壳，该外壳有啮合部分，并可拆卸地与气体警报装置本体啮合，其中，共用于气体警报装置本体中的各气体传感器的供气口确定于外壳的一个外端壁上，与连接管相连的连接端也装配成向外凸出，用于使外壳内的内部空间开口于大气的气体出口确定于另一外端壁上，其中：
在该外壳中成之字形从一处向另一处延伸的主进气通道形成于外壳内，在该主进气通道中形成有多个彼此独立的分支进气通路，用于将进行气体测量的目标空间内的空气引入气体警报装置本体中的各气体传感器内。
10.一种气体警报单元，包括：根据权利要求1至8中任意一个所述的抽气泵装置；连接管，该连接管在其一端与该抽气泵装置相连，以及便携式气体警报装置，该便携式气体警报装置通过根据权利要求9所述的供气接头与连接管的另一端相连，将进行气体测量的目标空间内的空气从抽气泵装置引入该便携式气体警报装置。
11.根据权利要求10所述的气体警报单元，其中：该便携式气体警报装置包括基本箱形的外壳，该外壳由壳体和盖构成，该壳体有安装件固定部分，用于安装在人体上以便携带该警报装置的安装件安装在该安装件固定部分上，且该壳体有在底部的开口，该盖用于封闭该壳体的开口，气体检测部分以多个气体传感器沿一侧表面的平面方向并排布置的方式形成于该外壳的所述一侧表面处。
12.根据权利要求11所述的气体警报单元，其中：在外壳上有电单元，该电单元包括电路板和绝缘盖体，该电路板成扁平形状，作为驱动电源的第二电池、用于给该第二电池充电的充电端以及限流电阻安装在该电路板上，而绝缘盖体用于覆盖电路板上的第二电池和限流电阻，且该电单元布置成使电路板平行于外壳的盖延伸，其中
警报发出机构和显示机构布置成沿电路板的平面方向，且警报发出机构布置在电单元的第二电池上面，该警报发出机构在由气体传感器检测的气体浓度超过该气体的预定参考值时发出警报，该显示机构用于显示由气体传感器检测的气体浓度。
13.根据权利要求11或12所述的气体警报单元，其中：多个气体传感器由气体传感器固定框架部件固定和保持，各气体传感器的进气口彼此独立地形成于气体检测部分内。
14.根据权利要求11至13中任意一个所述的气体警报单元，其中：4个气体传感器布置在气体检测部分中，将由气体传感器检测的目标气体是氧气、硫化氢气体、一氧化碳气体和烃气体。
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