JP2010174685A - ダイヤフラムポンプおよび血圧計 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出される気体の加圧リプルを減少させるダイヤフラムポンプを提供する。
【解決手段】ダイヤフラムポンプ１は、ポンプ室１２の容積変化により気体を輸送するポンプであって、ポンプ室１２から流出する気体の流れを許容するとともにその逆方向への流れを禁止する吐出弁３０と、吐出弁３０を経てポンプ室１２から流出した気体が流入する空気室４１と、ダイヤフラムポンプ１の外部へ気体を吐出する吐出口４３と、空気室４１から吐出口４３へ流れる気体の流量を制限する貫通孔部４４とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、ダイヤフラムポンプおよび血圧計に関する。

近年、血圧の自己管理がますます重要視され、家庭用血圧計が広く用いられるようになってきている。血圧計測に際しては、生体の一部に空気袋を内蔵した腕帯を巻き付け、その空気袋に空気を送って加圧する。生体を圧迫させて得られる動脈情報から、血圧測定を行なう。空気袋を加圧するためにはエアーポンプが用いられる。エアーポンプは、ケース内にポンプ室を形成するゴム状のダイヤフラム部と、ダイヤフラム部に設けられたピストンと、ピストンに取り付けられた駆動体とを備える。駆動体が揺動してピストンに往復動を行なわせることによって、ポンプ室内の容積が変化する。このポンプ室の容積変化によって、空気を移送するポンプ作用が行なわれる。エアーポンプには、吐出された空気と吸気された空気とが互いに逆に流動しないように、それぞれ逆止弁が設置される。

ポンプ先端からは、ポンプ室の容積変化によって空気が連続的に吐出される。ピストンが下方へ移動するときにポンプ室内に空気が流入し、ピストンが上方へ移動するときにポンプ室から空気が吐出される。ピストンが上下運動を繰り返すことによって、ポンプの加圧リプル、すなわちポンプから排出される気体の圧力変動が発生する。ポンプの加圧リプルが発生すると、振幅により波うつ音（加圧音）が大きくなり、ポンプ騒音が増大する。

血圧計に用いられるポンプは、エアー管によってエアーバルブ、圧力センサおよび腕帯に接続される。腕帯で検出された人体圧脈派は、圧力センサによって計測される。このとき、正確な血圧測定を行なうには、ポンプから発生する加圧リプルを除去し、純粋に人体圧脈波を計測することが要求される。そのため従来、加圧リプルを除去するための種々の技術が提案されている（たとえば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１では、タンクと細管とを備えた音響フィルタであって、フィルタケースを重ね合わせることによりタンクおよび細管を形成する音響フィルタが提案されている。特許文献２では、タンクと細管とを備えた音響フィルタであって、フィルタケースとパッキンとを重ね合わせることによりタンクおよび細管を形成する音響フィルタが提案されている。

特許文献３では、エアポンプのリプル成分を出力する低域遮断フィルタ、低域遮断フィルタの出力を入力とするリプル抑制用比較器、および、リプル抑制用比較器の出力と容積補償用比較器の出力とを加算する加算器を備える、血圧計が提案されている。また、圧力センサより得られたカフ内の圧力信号は低域遮断フィルタを通して血圧信号成分を含まないポンプのリプル成分のみとされ、低域遮断フィルタからの信号がリプル抑制用比較器にて基準値ゼロと比較され、リプル抑制用比較器から出力される誤差信号が加算器で容積補償用比較器の誤差信号に加算されてバルブ制御器に入力されリークバルブを制御することにより、血圧計におけるポンプリプル信号を除去する方法が提案されている。

特開２００３−１６２２８３号公報 特開平７−２１０１６７号公報 特開２００３−１３９２５８号公報

しかし、特許文献１〜３に提案されている従来の方法は、ポンプから発生する加圧リプル自体を減少させる方法ではない。そのため、ポンプの加圧リプルによる加圧騒音が大きいという問題が依然として残る。また、圧力センサ入口部に音響フィルタを設ける構成であるため、エアー配管が複雑となる、部品数が増える、コストが増大するなどの問題がある。また、特許文献３に記載の方法では、リプル抑制用比較器、低域遮断フィルタ、バルブ制御器などが必要であり、エアー系部品が増えて複雑になる問題があった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、ポンプから吐出される気体の加圧リプルを減少させることを可能とする、ダイヤフラムポンプを提供することである。また、本発明の他の目的は、上記のダイヤフラムポンプを備える血圧計を提供することである。

本発明に係るダイヤフラムポンプは、ポンプ室の容積変化により気体を輸送するポンプであって、ポンプ室から流出する気体の流れを許容するとともにその逆方向への流れを禁止する吐出弁と、吐出弁を経てポンプ室から流出した気体が流入する空気室と、ダイヤフラムポンプの外部へ気体を吐出する吐出口と、空気室から吐出口へ流れる気体の流量を制限する絞り部とを備える。

上記ダイヤフラムポンプにおいて、ポンプ室が複数設けられており、空気室および絞り部がポンプ室と同数設けられていてもよい。

上記ダイヤフラムポンプにおいて、ポンプ室が複数設けられており、空気室が１つ設けられており、複数のポンプ室から流出した気体が空気室に集合してもよい。

本発明に係る血圧計は、被測定者の血圧測定部位に装着され、気体が充填される気体袋を有するカフを備える。また血圧計は、気体袋に気体を移送させる、上記のいずれかの局面のダイヤフラムポンプを備える。また血圧計は、カフ内の圧力を検出する圧力検出部を備える。また血圧計は、圧力検出部によって検出された圧力値から被測定者の血圧を測定する測定部を備える。

このダイヤフラムポンプによると、ポンプ室から気体を流出させる吐出弁とダイヤフラムポンプの外部へ気体を吐出する吐出口との間に、空気室および絞り部が設けられて音響フィルタが構成されている。この音響フィルタの作用により、ポンプから吐出される気体の加圧リプルを減少させることができるので、従来用いられていた圧力センサ入り口部の音響フィルタを不要とし、ポンプの小型化が可能である。また、ポンプ内部で加圧リプルを減少できるため、加圧リプルによるポンプ騒音を減少することができる。

本発明のダイヤフラムポンプの構成を示す平面模式図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿うダイヤフラムポンプの断面模式図である。 図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うダイヤフラムポンプの断面模式図である。 音響フィルタを電気的等価回路で表した回路図である。 ダイヤフラムポンプの周波数と加圧リプルの低減率との関係を示すグラフである。 血圧計の外観を示す全体斜視図である。 血圧計の内部構成を示すブロック図である。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

なお、以下に説明する実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下の実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、上記個数などは例示であり、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。

図１は、本発明のダイヤフラムポンプの構成を示す平面模式図である。図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿うダイヤフラムポンプの断面模式図である。図３は、図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うダイヤフラムポンプの断面模式図である。図１〜図３に示すように、ダイヤフラムポンプ１の下部には、小型の直流モータであるモータ２が設けられている。モータ２には、モータ２の回転運動によって回転する出力軸３が取り付けられている。出力軸３は、ダイヤフラムポンプ１の下部ケース４の内部まで延びている。

出力軸３の端部には、回転体５が固定されている。回転体５は、出力軸３と一体となって回転運動する。回転体５には、駆動軸６が固定されている。駆動軸６の回転体５に固定されている一方の端部である基端は、出力軸３の回転中心の延長線から離れて位置している。一方、駆動軸６の他方の端部側は、その中心軸の延長線が出力軸３の回転中心の延長線と交差している。そのため、駆動軸６は出力軸３に対して傾斜している。

駆動軸６の先端側には、駆動体７が回転可能に挿通されている。駆動体７は、平面形状が円形状に形成されている。駆動体７には、３個の貫通穴８が、互いに１２０°間隔に形成されている。駆動体７の下方には、駆動軸６の延びる方向に延在する筒状の支持部９が形成されており、駆動軸６の先端部は支持部９の中央に設けられた穴に回転可能に挿通されている。駆動体７の周囲を囲むように、上部ケース１０が配置されている。上部ケース１０は、その下端部において下部ケース４の上端部に、螺子作用などにより固定されている。

上部ケース１０の上側には、ダイヤフラム本体１１が設けられている。ダイヤフラム本体１１は、柔らかく薄いゴムなどの弾性材などにより形成されており、円板状に成形されている。ダイヤフラム本体１１の下方には、１２０°の等しい角度間隔で形成されたポンプ室１２が形成されている。図１に示すように、ポンプ室１２は平面形状円形に形成されている。

ポンプ室１２の下方には、釣鐘形の駆動部１３が設けられている。駆動部１３の先端には、細い頚部を介在させて頭部１４が形成されている。駆動体７に形成された貫通穴８を頭部１４が貫通し、上記頚部が貫通穴８の内部に位置するように配置されて、駆動体７にダイヤフラム本体１１が組み付けられている。駆動部１３の外周部には、伸縮自在に設けられた薄膜状のダイヤフラム部１５が取り付けられている。ダイヤフラム部１５は、ポンプ室１２の円形の平面形状の周縁部を形成するダイヤフラム本体１１と、駆動部１３の外周部とを、気密状態に連結する。

ダイヤフラム本体１１の上側には、ポンプ室１２を上側から覆ってポンプ室１２を蓋する、バルブハウジング１６が設けられている。ポンプ室１２は、駆動部１３、ダイヤフラム部１５、ダイヤフラム本体１１およびバルブハウジング１６によって、囲まれるように形成されている。なお、ポンプ室１２の内面が上部ケース１０の内側面を含むように、ポンプ室１２を形成してもよい。

バルブハウジング１６のさらに上側には、集気体１７が設けられている。バルブハウジング１６と集気体１７との間に狭持されるように、吸気弁２０と吐出弁３０とが配置されている。吸気弁２０は、ポンプ室１２内へ気体を流入させる通気路内に設けられた逆止弁である。吐出弁３０は、ポンプ室１２から気体を流出させる通気路内に設けられた逆止弁である。なお、図１に示す平面模式図では、吸気弁２０および吐出弁３０が設けられている断面におけるダイヤフラムポンプ１の平面図を示している。

このダイヤフラムポンプ１によって輸送される気体は、集気体１７の内部に形成された空気室４１、排気路４２を経由して、吐出口４３からダイヤフラムポンプ１の外部へ吐出される。集気体１７の一部が内方へ突出して、空気室４１と排気路４２とを隔てる隔壁部１８が形成されている。隔壁部１８の一部に小径の貫通孔部４４が形成されており、貫通孔部４４によって空気室４１と排気路４２とは連通されている。空気室４１から吐出口４３へ至る通気路の径は、貫通孔部４４において相対的に小さくなっている。

ポンプ室１２は、図１に示すように、１２０°の角度間隔で３箇所に設けられている。ポンプ室１２から流出した空気は、吐出弁３０を経由して、空気室４１へ流入する。３つのポンプ室に対応して、空気室４１も３つ設けられており、また空気室４１からの空気の出口となる貫通孔部４４も３つ形成されている。つまり、空気室４１および貫通孔部４４は、ポンプ室１２と同数設けられている。

下部ケース４、上部ケース１０およびダイヤフラム本体１１によって囲まれた空間は、ダイヤフラムポンプ１の内部空間を形成する。吸気路１９が下部ケース４または上部ケース１０の少なくともいずれか一方の一箇所または複数箇所に形成されており、ダイヤフラムポンプ１の内部空間とダイヤフラムポンプ１の外部とを連通する。ダイヤフラムポンプ１の内部空間には、吸気路１９を経由して、系外から大気が流入する。

ダイヤフラム本体１１と駆動部１３とは、薄膜状のダイヤフラム部１５によって気密状態に連結されている。そのため、ダイヤフラムポンプ１の内部空間と、ポンプ室１２とは、別空間とされている。ダイヤフラムポンプ１の内部空間とポンプ室１２とは、吸気弁２０が開状態となるときに限り、吸気弁２０を含む通気路を経由して連通される構造に形成されている。

ダイヤフラムポンプ１の動作について以下に説明する。モータ２が通電されて出力軸３が回転すると、出力軸３の回転が回転体５を介在させて駆動軸６に伝達され、傾斜した偏心回転軸である駆動軸６が回転する。駆動軸６は駆動体７に回転可能に組み付けられており、かつ、各ポンプ室１２の駆動部１３は頭部１４を連結する頚部において駆動体７に固定されている。そのため、駆動軸６が回転すると、駆動体７と各ポンプ室１２との組み付け部は、１２０°の位相差で上下方向に振動する。

この振動により、駆動部１３は上下方向に往復運動する。この駆動部１３の上下方向の振動によってダイヤフラム部１５が伸縮して、ポンプ室１２の容積を周期的に変化させる。つまり、駆動部１３が下方に移動するとポンプ室１２の容積が増加し、駆動部１３が上方に移動するとポンプ室１２の容積が減少する。ポンプ室１２は、その容積が変化し得るように形成された、可変容積室である。ダイヤフラム部１５はゴムなどの薄肉の弾性材料により形成されており容易に変形可能であるために、駆動体７により往復動可能に支持された駆動部１３の往復運動によって、気体を輸送するポンプ作用を行なうことが可能とされている。

駆動部１３が下方に移動してポンプ室１２の容積が増えるときは、ポンプ室１２の内部は減圧される。ポンプ室１２の内部が減圧されると、吐出弁３０の弁体がバルブハウジング１６に密着して、吐出弁３０は閉じられ、空気室４１から吐出弁３０を経由してポンプ室１２内へ空気が逆流することを妨げる。一方、吸気弁２０の弁体は、ポンプ室１２の内部の圧力の変化で弾性変形する。これにより吸気弁２０が開けられて、図２および図３の図左側の白抜き矢印に示すように、ダイヤフラムポンプ１の内部空間から吸気弁２０を経由して空気が流れ、ポンプ室１２へ空気が流入する。

駆動部１３が上方に移動してポンプ室１２の容積が減るときは、ポンプ室１２の内部は増圧される。ポンプ室１２の内部が増圧されると、吸気弁２０の弁体がバルブハウジング１６に密着して、吸気弁２０は閉じられ、ポンプ室１２からダイヤフラムポンプ１の内部空間への空気の逆流を妨げる。一方、吐出弁３０の弁体は、ポンプ室１２の内部の圧力の変化で弾性変形する。これにより吐出弁３０は開けられて、図３の図右側の白抜き矢印に示すように、吐出弁３０を経由してポンプ室１２から空気室４１に空気が流出する。

上記のように、各ポンプ室１２に備えられた駆動部１３を往復運動させてポンプ室１２の容積を変化させることにより、吸気弁２０を経由して空気をポンプ室１２内へ吸入し、また吐出弁３０を経由して空気をポンプ室１２より排出して、ダイヤフラムポンプ１が空気を輸送することが可能となっている。吸気弁２０は、ダイヤフラムポンプ１の内部空間からポンプ室１２へ向かう気体の流れを許容するとともにその逆方向への流れを禁止する、逆止弁として作用している。吐出弁３０は、ポンプ室１２から流出し吐出口４３へ向かう気体の流れを許容するとともにその逆方向への流れを禁止する、逆止弁として作用している。

吐出弁３０を経由してポンプ室１２から流出した空気は、先述したように、集気体１７の内部に形成された空気室４１、排気路４２を通って、吐出口４３から外部へと流れる。空気室４１と排気路４２とは隔壁部１８によって仕切られている。隔壁部１８に形成された貫通孔部４４を経由して、空気室４１から排気路４２へ空気が流れる。貫通孔部４４は空気室４１および排気路４２に対して、空気の流路断面積が相対的に小さくなるように形成されており、空気の流れが貫通孔部４４によって規制されている。隔壁部１８で形成された貫通孔部４４は、空気室４１から排気路４２を経由して吐出口４３へ流れる空気の流量を制限する、絞り部として機能する。

ポンプ室１２の容積変化により、空気が断続的にポンプ室１２から排出されるので、ポンプ室１２から空気室４１へ断続的に空気が流入する。つまり、ポンプ室１２から流出する空気の流量は、常時一定でなく変動している。１２０°の等しい角度間隔で３個のポンプ室１２が設けられた３気筒タイプのダイヤフラムポンプを使用することで、ポンプ室１２を１個のみ有する単気筒タイプのダイヤフラムポンプと比較すると空気の流量の変動を抑制することができるが、依然として空気流量の変動は残存する。ポンプから流出する空気の流量が変動すると、ポンプの加圧リプルが発生して、ポンプ騒音が増大することになる。

そこで、本実施の形態のダイヤフラムポンプ１では、ポンプ室１２から流出した空気は空気室４１において一時的に溜められ、空気室４１から排気路４２へ流れる空気の流量を貫通孔部４４により絞って、排気路４２へ流れる空気の量をより均一化できるように調整されている。空気室４１および貫通孔部４４が設けられている本実施の形態のダイヤフラムポンプ１では、空気室４１から排気路４２へ流れる空気の流量の均一性が向上されている。

つまり、ダイヤフラムポンプ１は、ポンプ室１２から吐出口４３へ流れる空気を一時的に蓄積させるアキュムレータの機能を有する空気室４１を備え、隔壁部１８には、空気室４１から流出する空気の流量を規制する貫通孔部４４が形成されている。そのため、ダイヤフラムポンプ１から流出する空気の流量の変動が抑制されている。したがって、ダイヤフラムポンプ１から排出される空気の圧力変動、すなわち加圧リプルが抑制されている。空気室４１および貫通孔部４４は、ダイヤフラムポンプ１の加圧リプルを除去する音響フィルタとして機能する。

このように、音響フィルタがポンプ室１２から吐出口４３に至る通気路に配置されており、ダイヤフラムポンプ１の内部に音響フィルタが設けられていることによって、ダイヤフラムポンプ１の内部において加圧リプルを低減させることができる。加圧リプルの抑制に伴って加圧音も低減されるので、ダイヤフラムポンプ１が発生する騒音も抑制することができる。

図４は、音響フィルタを電気的等価回路で表した回路図である。本実施の形態の音響フィルタでは、音響フィルタから流出する空気（すなわち排気路４２へ流出する空気）による加圧リプルを電圧Ｖ、当該空気の流量を電流Ｉと考えると、図４に示すように、細管を形成する貫通孔部４４を抵抗Ｒとし、空気を溜めるエアータンクとして機能する空気室４１をコンデンサＣとした、Ｒ−Ｃ回路で表すことができる。抵抗Ｒは貫通孔部４４が隔壁部１８を貫通して形成された長さに比例し、またコンデンサＣの静電容量は空気室４１の容積に比例する。

電圧Ｖ_０は図４に示す電気回路への入力電圧を示しており、音響フィルタを設置しない場合の加圧リプルに相当する。また電圧Ｖ_１は図４に示す電気回路からの出力電圧を示しており、音響フィルタを設置した場合の加圧リプルに相当する。この電圧Ｖ_０と電圧Ｖ_１との間には、周波数をｆと考えると、数１の関係式が成立する。

ここで、ωは角周波数であって、周波数ｆと角周波数ωとの間には数２の関係式が成立する。

したがって、音響フィルタでの減衰率は、周波数ｆの関数として数３に示す式で表される。

図５は、ダイヤフラムポンプ１の周波数と加圧リプルの低減率との関係を示すグラフである。図５中の横軸は周波数（単位：Ｈｚ）、左縦軸はＦＦＴ（高速フーリエ変換）を用いたスペクトラムアナライザによる出力値（単位：ｄＢＶ）、右縦軸はダイヤフラムポンプ１のモータ２の電圧（単位：Ｖ）を示す。図５に示すグラフ（１）は、音響フィルタを設置した場合の周波数とＦＦＴスペクトラム出力との関係を示す。グラフ（２）は、音響フィルタを設置しない場合の周波数とＦＦＴスペクトラム出力との関係を示す。グラフ（３）は、周波数とモータ電圧との関係を示す。

ある特定の周波数における、グラフ（１）とグラフ（２）とのＦＦＴスペクトラム出力の値の差が、当該周波数における音響フィルタによる加圧リプルの減衰率を示す。図５に示すように、グラフ（１）とグラフ（２）とのＦＦＴスペクトラム出力の値の差は、周波数１００Ｈｚ付近と比較して、周波数１９５Ｈｚ付近でより増大している。つまり、周波数１９５Ｈｚ付近において、音響フィルタによる加圧リプルを減衰させる効果をより顕著に得ることができることになる。

図５のグラフ（３）によると、周波数１９５Ｈｚ付近のモータ２の電圧は、約３Ｖとなっている。３気筒のダイヤフラムポンプ１の場合、モータ２の回転数を４０００ｒｐｍとしたときの周波数が２００Ｈｚである。つまり、本実施の形態のダイヤフラムポンプ１の場合、モータ２に印加する電圧を約３Ｖとし、モータ２の回転数を４０００ｒｐｍ弱としたときに、音響フィルタ（空気室４１および貫通孔部４４）によって加圧リプルを低減させる効果を、より効果的に得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態のダイヤフラムポンプ１は、ポンプ室１２から流出した気体が流入する空気室４１と、空気室４１から吐出口４３へ向かって流れる空気の流量を制限する貫通孔部４４が形成された隔壁部１８とを備える。このようにすれば、空気室４１および貫通孔部４４が音響フィルタとして作用するために、ダイヤフラムポンプ１から吐出される空気圧の加圧リプルを減少させることができる。

また、複数個設けられたポンプ室１２に対して、それぞれ対応する空気室４１および貫通孔部４４が独立して設けられており、空気室４１および貫通孔部４４はポンプ室１２と同数設けられている構成であるが、この構成に限られるものではない。たとえば、ポンプ室１２は複数設けられており、空気室は１つ設けられており、また空気室からの空気の出口となる貫通孔部も１つ形成されており、複数のポンプ室１２から流出した気体が１つの空気室に集合する構成としてもよい。このような構成としても、複数のポンプ室１２に対し空気室４１および貫通孔部４４が同数設けられている並列構成に対して、電気的等価回路から見れば同等の減衰率が得られ、加圧リプルの減衰効果としては同等となる。

次に、家庭用の血圧計３００の概略構成について、図６および図７を参照して説明する。図６は血圧計の外観を示す全体斜視図であり、図７は血圧計の内部構成を示すブロック図である。両図を参照して、血圧計３００は、血圧測定のための制御装置が内蔵された本体部３０１と、被測定者の血圧測定部位に装着されて空気圧により血圧測定部位を加圧するためのカフ３０２と、本体部３０１およびカフ３０２を連結するエア管３１２とを備える。

図６に示すように、本体部３０１は、被測定者が血圧値などの表示内容を確認可能なように設けられた表示部３０３と、被測定者が外部から血圧計３００の操作可能なように設けられた操作部３０４とを、外表面に有している。カフ３０２は、本体部３０１から送り出されエア管３１２を経由して移送される空気が充填され溜められるとともに、被測定者の血圧測定部位（上腕部）の動脈を圧迫するために用いられる、圧迫用の空気袋３０９を有する。またカフ３０２は、空気袋３０９をその内面側に設け、被測定者の上腕部に装着するための帯状のバンド３１０、およびバンド３１０を上腕部に巻回して固定するための面ファスナ３１１を有する。

図７に示すように、本体部３０１の内部には、血圧測定用エアー系３０５が設けられている。血圧測定用エアー系３０５は、カフ３０２内の圧力（カフ圧）を検出する圧力検出部としての圧力センサ１０２、空気袋３０９に気体（空気）を移送してカフ圧を上昇させるダイヤフラムポンプ１、空気袋３０９から排出される気体の流量を制御するコントロール弁１０４を含む。

圧力センサ１０２は、カフ３０２に内蔵された空気袋３０９を介在させて検出される被測定部位の脈圧の変化を、脈波の信号として出力する。ダイヤフラムポンプ１およびコントロール弁１０４は、空気袋３０９による加圧（空気圧）レベルを調整する。空気袋３０９と、圧力センサ１０２、ダイヤフラムポンプ１およびコントロール弁１０４とは、エア管３１２によって接続されている。

また本体部３０１の内部には、測定部の一例としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０が設けられている。ＣＰＵ１１０は、圧力センサ１０２、ダイヤフラムポンプ１、コントロール弁１０４などの機器を制御するとともに、圧力センサ１０２によって検出された圧力値から被測定者の血圧値、脈拍数などを測定する。

また本体部３０１は、圧力センサ１０２から出力されたカフ圧の信号を増幅させる増幅器１０５、増幅器１０５から出力された増幅後のカフ圧のアナログ信号を入力しデジタル信号に変換してＣＰＵ１１０に出力するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１０９、ダイヤフラムポンプ１を駆動するポンプ駆動回路１０７、コントロール弁１０４の開閉を調整するための弁駆動回路１０８を備える。また本体部３０１は、測定結果データ、血圧測定動作、表示部３０３による表示動作、通信動作などを制御するための各種プログラムおよびデータが格納されるメモリ１１１を備える。

上記の構成を備える血圧計３００において、被測定者の血圧を測定する場合には、カフ３０２が被測定者の血圧測定部位（上腕）に装着される。ＣＰＵ１１０の制御のもとに、コントロール弁１０４を閉状態にして、ダイヤフラムポンプ１から吐出される空気がすべて空気袋３０９へ流出するようにして、空気袋３０９を加圧する。一方、コントロール弁１０４を開状態にして、空気袋３０９内の空気をコントロール弁１０４を介して外部へ放出して、空気袋３０９を減圧する。このときＣＰＵ１１０は、圧力センサ１０２に入力された人体圧脈波信号をデジタルデータに変換した後、当該データについて所定のアルゴリズムを適用して最高血圧および最低血圧を決定するとともに、脈拍数を算出する。

この血圧計３００では、音響フィルタを構成する空気室４１および貫通孔部４４がダイヤフラムポンプ１の内部に形成されており、ダイヤフラムポンプ１から発生する加圧リプルを除去することができる構成とされている。ダイヤフラムポンプ１から吐出される空気の加圧リプルを減少させることができるので、人体からセンシングされた圧脈波にノイズの影響を無くし、血圧測定精度を向上させることができる。また、従来ダイヤフラムポンプでは加圧リプルによる加圧騒音が発生していたが、この構成によりポンプリプル減少化によるポンプ自体の加圧騒音減少化が実現できる。

また、人体圧脈派を計測するために設けた圧力センサ１０２の入口にノイズ除去用音響フィルタを設ける必要はない。したがって、血圧計３００を構成する部品数を低減することができるので、血圧計３００のコストを低減することができ、また血圧計３００の本体部３０１の小型化を達成することができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ダイヤフラムポンプ、２ モータ、３ 出力軸、４ 下部ケース、５ 回転体、６ 駆動軸、７ 駆動体、８ 貫通穴、９ 支持部、１０ 上部ケース、１１ ダイヤフラム本体、１２ ポンプ室、１３ 駆動部、１４ 頭部、１５ ダイヤフラム部、１６ バルブハウジング、１７ 集気体、１８ 隔壁部、１９ 吸気路、２０ 吸気弁、３０ 吐出弁、４１ 空気室、４２ 排気路、４３ 吐出口、４４ 貫通孔部、１０２ 圧力センサ、１０４ コントロール弁、３００ 血圧計、３０１ 本体部、３０２ カフ、３０５ 血圧測定用エアー系、３０９ 空気袋、３１２ エア管。

Claims (4)

1. ポンプ室の容積変化により気体を輸送するダイヤフラムポンプであって、
   前記ポンプ室から流出する気体の流れを許容するとともに、その逆方向への流れを禁止する吐出弁と、
   前記吐出弁を経て前記ポンプ室から流出した気体が流入する空気室と、
   前記ダイヤフラムポンプの外部へ気体を吐出する吐出口と、
   前記空気室から前記吐出口へ流れる気体の流量を制限する絞り部とを備える、ダイヤフラムポンプ。
2. 前記ポンプ室は複数設けられており、
   前記空気室および前記絞り部は、前記ポンプ室と同数設けられている、請求項１に記載のダイヤフラムポンプ。
3. 前記ポンプ室は複数設けられており、
   前記空気室は１つ設けられており、
   複数の前記ポンプ室から流出した気体が前記空気室に集合する、請求項１に記載のダイヤフラムポンプ。
4. 被測定者の血圧測定部位に装着され、気体が充填される気体袋を有するカフと、
   前記気体袋に気体を移送させる、請求項１から請求項３のいずれかに記載のダイヤフラムポンプと、
   前記カフ内の圧力を検出する圧力検出部と、
   前記圧力検出部によって検出された圧力値から被測定者の血圧を測定する測定部と、を備える、血圧計。

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