JP5499673B2 - Diaphragm three-way valve and differential pressure drainage system - Google Patents
Diaphragm three-way valve and differential pressure drainage system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5499673B2 JP5499673B2 JP2009280979A JP2009280979A JP5499673B2 JP 5499673 B2 JP5499673 B2 JP 5499673B2 JP 2009280979 A JP2009280979 A JP 2009280979A JP 2009280979 A JP2009280979 A JP 2009280979A JP 5499673 B2 JP5499673 B2 JP 5499673B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- diaphragm
- pipe
- valve
- working chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Description
本発明は、医療用の吸引装置や燃料電池の気液分離器に使用できるダイヤフラム三方弁及び差圧排水システムに関する。 The present invention relates to a diaphragm three-way valve and a differential pressure drainage system that can be used in a medical suction device and a gas-liquid separator of a fuel cell.
従来、外科手術においては大量の灌流水が使用され、患者の体液や血液と共に排出される汚水を吸引除去する必要がある。また、歯科や耳鼻科の治療においても水が使用されその汚水を吸引する必要がある。さらには、燃料電池においても固体高分子電解質膜に吸収されなかった水分や反応生成物である水を含んだオフガスが燃料電池に環流し固体高分子膜に付着すると燃料電池の発電効率が著しく低下するため、オフガスの気液分離を行う必要がある。 Conventionally, a large amount of perfusion water is used in a surgical operation, and it is necessary to suck and remove sewage discharged together with body fluid and blood of a patient. Water is also used in dentistry and otolaryngology treatments, and it is necessary to suck the sewage. Furthermore, even in the fuel cell, if the off gas containing water that was not absorbed by the solid polymer electrolyte membrane or water as a reaction product circulates to the fuel cell and adheres to the solid polymer membrane, the power generation efficiency of the fuel cell is significantly reduced. Therefore, it is necessary to perform off-gas gas-liquid separation.
例えば特許文献1には、患者の口腔内の唾液等をバキュームシリンジ若しくはサライバエゼクタとその吸引管を介して、吸引ポンプによって負圧にされたバキュームタンクに導くようにした医療用バキューム装置が提案されている。この技術においては、バキュームタンクからの排水管路に第1の弁体及び第2の弁体を設け、交互に開閉することにより排水を可能とすることが開示されている。しかし、この装置では吸引のための負圧源とは別に第1の弁体を駆動するための加圧空気源が必要となるため、装置が大型化し、また構成が複雑になるため価格も高くなってしまうという問題点がある。 For example,
また、特許文献2には、手術時において汚水を自動で吸排水処理して、人手を伴わず、廉価な費用で処理できる自動吸排水装置が提案されている。この技術では、吸引室内の汚水が所定量に達すると、液面センサを作動させて制御盤にその信号を送り、真空ポンプを停止させて吸引を一旦停止する。同時に電磁開閉弁を開いて吸引室に貯留された汚水を排水室内に落下して移動させる。この技術においては汚水を排出するために一旦真空ポンプを停止させなければならない。また、吸引室と排水室との差圧がある中で電磁開閉弁を開閉するためには大きな出力が必要となる。 Patent Document 2 proposes an automatic water suction and drainage device that can automatically absorb and drain sewage at the time of surgery and can handle it at low cost without human intervention. In this technique, when the amount of sewage in the suction chamber reaches a predetermined amount, the liquid level sensor is activated to send a signal to the control panel, and the vacuum pump is stopped to temporarily stop the suction. At the same time, the electromagnetic on-off valve is opened, and the sewage stored in the suction chamber is dropped and moved into the drainage chamber. In this technique, the vacuum pump must be stopped once to discharge the sewage. Further, a large output is required to open and close the electromagnetic on-off valve in the presence of a differential pressure between the suction chamber and the drain chamber.
さらに特許文献3には、ダイヤフラム弁を用いた差圧弁が開示されている。この技術では、ダイヤフラム弁に固定されたシャフトの動作により第1及び第2のパイロット弁を開閉して圧力を調整する機構が示されているが、解圧を目的としたものではない。 Further,
本発明は上述の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、構造が単純でしかも小型安価なダイヤフラム三方弁及び差圧排水システムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the problems of the above-described technology, and an object thereof is to provide a diaphragm three-way valve and a differential pressure drainage system that have a simple structure and are small and inexpensive.
上記の課題を解決するため本発明によるダイヤフラム三方弁では、大気から遮断しうる密閉性と強度を有する筐体と、前記筐体を作動室及び制御室に分離するダイヤフラムと、前記作動室に接続される接続管及び排気管とからなるダイヤフラム三方弁であって、前記作動室には外部との開放・遮断を行う吸気弁、並びに前記排気管と前記作動室とを接続する排気室が設けられており、さらに前記制御室から導かれる制御パイプと前記排気管に接続される負圧接続管との間に制御弁が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the diaphragm three-way valve according to the present invention has a casing having a sealing property and strength that can be blocked from the atmosphere, a diaphragm that separates the casing into a working chamber and a control chamber, and a connection to the working chamber. A diaphragm three-way valve comprising a connecting pipe and an exhaust pipe, wherein the working chamber is provided with an intake valve that opens and closes the outside, and an exhaust chamber that connects the exhaust pipe and the working chamber. In addition, a control valve is provided between a control pipe led from the control chamber and a negative pressure connection pipe connected to the exhaust pipe.
前記制御弁は切替弁であり、前記制御室内圧力を前記排気管からの負圧と大気圧とに切替可能であることが望ましい。 The control valve is a switching valve, and it is preferable that the control chamber pressure can be switched between a negative pressure from the exhaust pipe and an atmospheric pressure.
前記吸気弁は前記ダイヤフラムに固着されており、前記制御室が負圧にされた際に前記作動室を外部から遮断し前記作動室が負圧となる。また前記制御室が大気圧にされた際に前記作動室を外部に対して開放し、前記作動室が大気圧となるよう構成されていることが好適である。 The intake valve is fixed to the diaphragm, and when the control chamber is set to a negative pressure, the working chamber is shut off from the outside and the working chamber becomes a negative pressure. Further, it is preferable that when the control chamber is brought to atmospheric pressure, the working chamber is opened to the outside so that the working chamber is at atmospheric pressure.
さらに、前記排気室は前記排気管と前記作動室との接続部より前記作動室内に突出しており、上部に排気口を備えていることが望ましい。Furthermore, it is preferable that the exhaust chamber protrudes into the working chamber from a connection portion between the exhaust pipe and the working chamber, and has an exhaust port at an upper portion.
また、本発明による差圧排水システムでは、吸入管と負圧管とを備えた気液分離室と、前記気液分離室に隣接して設けられた中間室と、前記中間室に隣接して設けられ外気に連絡するための排水管を備えた排水室と、前記接続管が前記中間室に接続され前記排気管が前記負圧管に接続された上記のダイヤフラム三方弁とからなり、前記気液分離室と前記中間室との間にはこの両室の差圧に応じて閉鎖あるいは開放する排水弁Aを備えた排水口Aが設けられ、前記中間室と前記排水室との間にはこの両室の差圧に応じて閉鎖あるいは開放する排水弁Bを備えた排水口Bが設けられていることを特徴とする。In the differential pressure drainage system according to the present invention, a gas-liquid separation chamber provided with a suction pipe and a negative pressure pipe, an intermediate chamber provided adjacent to the gas-liquid separation chamber, and provided adjacent to the intermediate chamber. A drainage chamber having a drainage pipe for communicating with the outside air, and the diaphragm three-way valve having the connection pipe connected to the intermediate chamber and the exhaust pipe connected to the negative pressure pipe, and the gas-liquid separation A drain port A having a drain valve A that is closed or opened according to the pressure difference between the two chambers is provided between the chamber and the intermediate chamber. A drainage port B having a drainage valve B that is closed or opened according to the pressure difference in the chamber is provided .
前記中間室と前記ダイヤフラム三方弁とを接続する接続管は、前記中間室の上方に接続されていることが好適である。 It is preferable that the connecting pipe that connects the intermediate chamber and the diaphragm three-way valve is connected above the intermediate chamber.
本発明によるダイヤフラム三方弁では、吸入のための負圧発生源による負圧と大気圧だけを使用するため、他の圧力源が必要なくその分構造が単純で製造コストを抑えることができる。また、本発明による差圧排水システムでは、ダイヤフラム三方弁の圧力分路により制御弁を開閉するため小電力とすることができ、また制御弁を小型化できるため、ランニングコストを大幅に抑制することが可能である。さらに負圧発生源を連続運転したままで吸引・排水が可能となる。 In the diaphragm three-way valve according to the present invention, only the negative pressure and the atmospheric pressure generated by the negative pressure generating source for suction are used, so that no other pressure source is required and the structure is simple and the manufacturing cost can be reduced. Moreover, in the differential pressure drainage system according to the present invention, the control valve is opened and closed by the pressure shunt of the diaphragm three-way valve, so that the power can be reduced, and the control valve can be miniaturized, thereby greatly reducing the running cost. Is possible. Furthermore, suction and drainage can be performed while the negative pressure source is continuously operated.
以下、図面に基づいて本発明の詳細について説明する。図1は本発明によるダイヤフラム三方弁の断面模式図である。このダイヤフラム三方弁は、大気から遮断しうる密閉性と強度を有する筐体1と、前記筐体1を作動室3及び制御室4に分離するダイヤフラム2と、前記作動室3に接続される接続管5及び排気管6とからなっており、作動室3には外部との開放・遮断を行う吸気弁13、並びに前記排気管6と前記作動室3とを接続する排気室21が設けられており、さらに前記制御室4から導かれる制御パイプ32と前記負圧管6から導かれる負圧接続管34との間に制御弁31が設けられている。 The details of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a diaphragm three-way valve according to the present invention. This diaphragm three-way valve includes a
図1は本発明によるダイヤフラム三方弁の停止状態である。排気管6の先にある真空ポンプ等の負圧発生源(図示してない)を停止しているため、作動室3内は吸気弁13が開放されて大気圧に保持されている。一方、ソレノイドバルブ等の制御弁31は負圧接続管34側を遮断し、大気流入口33側を開放してあるため、制御室4内も大気圧に保持されている。 FIG. 1 shows a stop state of a diaphragm three-way valve according to the present invention. Since a negative pressure source (not shown) such as a vacuum pump at the end of the
本ダイヤフラム三方弁を作動させる場合は、排気管6に接続されている負圧発生源を作動し、制御弁31を負圧接続管34側に切り換える。これにより制御室4と作動室3とはそれぞれ減圧されるが、制御室4は密閉されているのに比べて作動室3は吸気弁13が開放されているため、作動室3と制御室4との間に差圧が生じる。この差圧によりダイヤフラム2は、図1の上方すなわち制御室4の容量を減少させる方向に移動する。この動作により、ダイヤフラム2に固着されている吸気弁子12も上方に移動し、吸気弁13が閉鎖される。それに伴って作動室3内は減圧され、接続管5に連結された装置に負圧が生じる。この状態を示すのが図2である。このとき接続管5に連結された装置は密閉されていないため、作動室3と制御室4との差圧は残存し、吸気弁13の閉鎖状態も保持される。 When operating this diaphragm three-way valve, the negative pressure generation source connected to the
万一接続管5から吸入された流体に水等の液体が混入していても、作動室3内に蓄積し、排気口22は排気室21の上部に設けられているため、液体が排気管6に混入することはない。制御弁31を大気流入口33側に切り換えると、制御室4の圧力が上昇してダイヤフラム2は下方へ押し下げられる。最終的には図3に示したように、ダイヤフラム2の移動により排気口22が閉鎖されて減圧が停止し、また吸気弁13が開放して大気が流入し作動室3内及び接続管5に連結した装置の圧力を大気圧に上昇させる。 Even if liquid such as water is mixed in the fluid sucked from the
図4は本発明による差圧排水システムの断面模式図である。この差圧排水システムは、減圧時に閉鎖する排水弁A106を備えた排水口A105を有し、吸入管103と負圧管104とが接続された気液分離室101と、前記気液分離室101の前記排水口A105に隣接し、減圧時に閉鎖する排水弁B108を備えた排水口B107を有する中間室102と、排水弁B108に隣接する排水室109と、一方が前記中間室102に接続され他方が前記負圧管104に接続されたダイヤフラム三方弁121とから構成される。 FIG. 4 is a schematic sectional view of a differential pressure drainage system according to the present invention. This differential pressure drainage system has a drainage port A105 provided with a drainage valve A106 that is closed during decompression, a gas-
図4は上記差圧排水システムの停止状態である。負圧管104の先にある真空ポンプ等の負圧発生源(図示してない)を停止しているため、気液分離室101内は排水弁A106が開放されて大気圧に保持されている。一方、ダイヤフラム三方弁121においても、ソレノイドバルブ等の制御弁31は負圧接続管34側を遮断し、大気流入口33側を開放してあり、また前述のように負圧発生源も停止しているため制御室4と作動室3の圧力が同じく大気圧で、従ってこのダイヤフラム三方弁121に接続されている中間室102内も大気圧に保持されている。 FIG. 4 shows a stopped state of the differential pressure drainage system. Since a negative pressure generation source (not shown) such as a vacuum pump at the tip of the
本差圧排水システムを作動させる場合は、負圧管104に接続されている負圧発生源を始動する。これにより気液分離室101内が減圧されて排水弁A106が閉じて排水口A105を閉鎖するため、吸入管103を通して対象流体が吸入される。この状態を示すのが図5である。この状態において、対象流体は気液分離室101内に蓄積し、気体のみが負圧管104を通して排出される。When operating this differential pressure drainage system, the negative pressure generation source connected to the
蓄積された対象流体を排出するためにはダイヤフラム三方弁121の制御弁31を負圧接続管34側に切り換える。これにより制御室4と作動室3とはそれぞれ減圧されるが、制御室4は密閉されているのに比べて作動室3は吸気弁13が開放されているため、作動室3と制御室4との間に差圧が生じる。この差圧によりダイヤフラム2は、図1の上方すなわち制御室4の容量を減少させる方向に移動する。この動作により、ダイヤフラム2に固定されている吸気弁子12も上方に移動し、吸気弁13が閉鎖される。それに伴って作動室3内は減圧され接続管5に連結された中間室102に負圧が生じる。従って、中間室102内が減圧され排水弁B108が閉じて排水口B107を閉鎖する。この状態では中間室102内は対象流体が吸入される気液分離室101よりも圧力が低くなる。それに伴い排水弁A106が開放され、気液分離室101内の流体は中間室102内へ移動する。この状態を示すのが図6である。 In order to discharge the accumulated target fluid, the
続いて、制御弁31を大気流入口33側に切り換えると、制御室4の圧力が上昇してダイヤフラム2は下方へ押し下げられる。最終的には図3に示したように、ダイヤフラム2の移動により排気口22が閉鎖されて減圧が停止し、また吸気弁13が開放して大気が流入し作動室3内及び接続管5に連結した中間室102の圧力を大気圧に上昇させる。大気が中間室102内に流入して圧力が上がると、排水弁A106が閉じて排水口A105を閉鎖する。一方中間室102と排水室109の差圧がなくなるため、排水弁B108は自重により開放される。これにより中間室102内の流体は排水口B107を通して排水室109に排出される。この状態を示すのが図7である。 Subsequently, when the
上述したように、本発明による差圧排水ポンプでは、吸引回路が流体により満たされていても三方弁の作動により気液分離室及び中間室を解圧して大気圧に戻すことができるため、負圧発生源を運転したまま排水が可能である。 As described above, in the differential pressure drainage pump according to the present invention, the gas-liquid separation chamber and the intermediate chamber can be decompressed and returned to the atmospheric pressure by the operation of the three-way valve even if the suction circuit is filled with fluid. Drainage is possible with the pressure source operating.
上述したように、本発明によるダイヤフラム三方弁では吸引のための負圧と大気圧のみを使用してダイヤフラムを作動させるため、構造が単純で安価なダイヤフラム三方弁を提供することができる。また、本発明による差圧排水システムではダイヤフラム駆動用の制御弁として容量の小さなものが利用できるため、小型で安価な排水システムを実現することが可能となる。 As described above, the diaphragm three-way valve according to the present invention operates the diaphragm using only the negative pressure and the atmospheric pressure for suction, so that a diaphragm three-way valve having a simple structure and an inexpensive structure can be provided. Further, in the differential pressure drainage system according to the present invention, since a small-capacity control valve can be used as a diaphragm driving control valve, a small and inexpensive drainage system can be realized.
1 筐体
2 ダイヤフラム
3 作動室
4 制御室
5 接続管
6 排気管
11 大気導入口
12 吸気弁子
13 吸気弁
21 排気室
22 排気口
31 制御弁
32 制御パイプ
33 大気流入口
34 負圧接続管
101 気液分離室
102 中間室
103 吸入管
104 負圧管
105 排水口A
106 排水弁A
107 排水口B
108 排水弁B
109 排水室
110 排水管
121 ダイヤフラム三方弁DESCRIPTION OF
106 Drain valve A
107 Drain B
108 Drain valve B
109
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009280979A JP5499673B2 (en) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | Diaphragm three-way valve and differential pressure drainage system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009280979A JP5499673B2 (en) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | Diaphragm three-way valve and differential pressure drainage system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011106661A JP2011106661A (en) | 2011-06-02 |
JP5499673B2 true JP5499673B2 (en) | 2014-05-21 |
Family
ID=44230344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009280979A Expired - Fee Related JP5499673B2 (en) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | Diaphragm three-way valve and differential pressure drainage system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5499673B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114306778B (en) * | 2022-02-22 | 2023-06-16 | 四川大学华西医院 | Negative pressure suction device for diabetic foot wound |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5891067U (en) * | 1981-12-15 | 1983-06-20 | 三菱重工業株式会社 | Large capacity switching valve |
JPS6185937A (en) * | 1984-10-01 | 1986-05-01 | 株式会社 モリタ製作所 | Medical vacuum apparatus |
JP3570059B2 (en) * | 1996-02-06 | 2004-09-29 | 株式会社デンソー | Engine cooling system |
JPH10332003A (en) * | 1997-05-28 | 1998-12-15 | Ckd Corp | Gas control valve |
JP4129658B2 (en) * | 1999-07-01 | 2008-08-06 | 透 吉田 | Temperature-sensitive unpowered automatic valve with flow path switching valve |
JP4587419B2 (en) * | 2000-11-16 | 2010-11-24 | 株式会社フジキン | Metal diaphragm valve |
JP4451002B2 (en) * | 2001-01-30 | 2010-04-14 | 日化設備エンジニアリング株式会社 | Differential pressure valve |
JP4047611B2 (en) * | 2002-03-29 | 2008-02-13 | 株式会社フジ医療器 | Air pump |
-
2009
- 2009-11-19 JP JP2009280979A patent/JP5499673B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011106661A (en) | 2011-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11517651B2 (en) | Apparatus and method for evacuating a system | |
US20240139388A1 (en) | Breastpump | |
ES2391527T5 (en) | Drainage and wound closure system | |
CA2423749A1 (en) | Liquid venting surgical system | |
CN104315232B (en) | Microfluid micro-valve drive device | |
US20120275943A1 (en) | Pump | |
US8568303B2 (en) | Suction conduit device of endoscope that prevents clogging | |
US10688228B2 (en) | Suction device | |
JP2015014285A (en) | Diaphragm vacuum pump | |
CN111485612B (en) | Vacuum sewage discharge unit for building residents without centralized pump station and implementation method thereof | |
JP5499673B2 (en) | Diaphragm three-way valve and differential pressure drainage system | |
CN107998471A (en) | A kind of gastrointestinal surgery gastro-intestinal Fluid decompressor | |
CN110230585A (en) | Pressure vacuum control pump | |
WO2015141596A1 (en) | Air compressor | |
WO2011039812A1 (en) | Positive displacement dry vacuum pump | |
CN107387364A (en) | A kind of vacuum system | |
JP2004144088A (en) | Multistage piston vacuum pump and its operating method | |
JP5308994B2 (en) | air compressor | |
CN207145169U (en) | A kind of vacuum system | |
CN206600494U (en) | Hydrogen peroxide low-temperature plasma sterilizer mechanical shutter valve | |
CN2882484Y (en) | Pneumatic thermos bottle | |
JP2004169677A (en) | Positive pressure/negative pressure supply device | |
CN207795573U (en) | Liquid rotary pump with residual gas discharge function | |
CN217310230U (en) | Water-gas control valve set for digestive tract endoscope | |
RU2006125220A (en) | DRAINAGE DEVICE AND METHOD FOR REMOVING LIQUID FROM BODY CAVITY |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121102 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130725 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130730 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130902 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140218 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5499673 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |