TWI646989B - 閥、流體控制裝置及血壓計 - Google Patents

閥、流體控制裝置及血壓計 Download PDF

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TWI646989B TW106114588A TW106114588A TWI646989B TW I646989 B TWI646989 B TW I646989B TW 106114588 A TW106114588 A TW 106114588A TW 106114588 A TW106114588 A TW 106114588A TW I646989 B TWI646989 B TW I646989B
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Abstract

本發明之流體控制裝置(100)具備：壓電泵(10)、閥(101)、及壓脈帶(109)。閥(101)具備：第1閥殼體(191)、隔膜(120)、及第2閥殼體(192)。第2閥殼體(192)具有：第2通氣孔(112)，其與壓脈帶(109)之內部空間相通；第3通氣孔(113)，其與流體控制裝置(100)外部相通；及第1閥座(139)，其形成於第3通氣孔(113)之周圍。第2閥殼體(192)與隔膜(120)一起形成連接第2通氣孔(112)與第3通氣孔(113)之第1流路(141)。第2閥殼體(192)具有朝向隔膜(120)突出且形成第1流路(141)之一部分之突出部(140)。突出部(140)與隔膜(120)之最短距離較第3通氣孔(113)之直徑(2r)為短。

Description

閥、流體控制裝置及血壓計
本發明係關於一種防止流體之逆流之閥、具備該閥之流體控制裝置、及具備該流體控制裝置之血壓計。
專利文獻1揭示有具備閥之流體控制裝置。
圖14係專利文獻1之流體控制裝置900之主要部分的剖視圖。流體控制裝置900具備：壓電泵10、閥901、及壓脈帶109。流體控制裝置900被用於血壓計。壓電泵10之細節將於下文敘述。閥901具備：第1閥殼體991、隔膜920、及第2閥殼體992。
第1閥殼體991具有：第1通氣孔910，其與壓電泵10之噴出孔56相通；第1通氣孔911，其與壓電泵10之噴出孔55相通；及閥座938，其朝隔膜920側突出。第2閥殼體992具有：第2通氣孔912，其與壓脈帶109相通；第3通氣孔913，其對大氣開放；及閥座939，其形成於第3通氣孔913之周圍。
隔膜920在與閥座938對向之區域之中心部具有開口部921。隔膜920與第2閥殼體992及第1閥殼體991一起構成與第1通氣孔910及第1通氣孔911相通之第1閥室931、及與第2通氣孔912相通之第2閥室933。
其次，針對血壓測定時之流體控制裝置900之動作進行說明。
圖15係顯示驅動圖14所示之壓電泵10之期間之流體控制裝置900之空氣之流動的說明圖。圖16係顯示緊接著圖14所示之壓電泵10停止驅動之 後之流體控制裝置900之空氣之流動的說明圖。
若流體控制裝置900開始血壓之測定，則壓電泵10將空氣自噴出孔55及噴出孔56朝閥901之第1閥室931噴出。藉此，第1閥室931之壓力變得較第2閥室933之壓力為高。因而，如圖15所示，隔膜920將第3通氣孔913堵塞。又，隔膜920之開口部921之周圍與閥座938分開。其結果為，空氣自壓電泵10經由閥901之第1通氣孔911、開口部921、及第2通氣孔912被朝壓脈帶109送出，而壓脈帶109內之壓力升高。
其次，若流體控制裝置900終了血壓之測定，則流體控制裝置900停止壓電泵10之驅動。藉此，泵室45與第1閥室931之空氣自壓電泵10之吸引孔52及開口部921朝大氣被快速地排出。因而，第1閥室931之壓力較第2閥室933之壓力降低。因而，如圖16所示，隔膜920與閥座938接觸而將開口部921堵塞。又，隔膜920與閥座939分開而將第3通氣孔913開放。其結果為，壓脈帶109之空氣經由第2通氣孔912、連接通路135及第2閥室933自第3通氣孔913被急速地排出。
根據上述事實，閥901在將壓縮空氣填充至壓脈帶109後，能夠自壓脈帶109急速地排出空氣。藉此，壓脈帶109由於急速地收縮而變為能夠立即開始下一次之血壓之測定之狀態。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2013/157304號小冊
然而，在流體控制裝置900將壓縮空氣填充至壓脈帶109並自壓脈帶 109排出壓縮空氣之期間，如圖16所示般存在有在壓脈帶109之內部含有異物F之可能性。異物F為例如自壓脈帶109之內表面剝落之壓脈帶109之纖維。
另外，在流體控制裝置900自壓脈帶109排出壓縮空氣時，異物F自第2通氣孔912朝第2閥室933流動。此時，若異物F自第3通氣孔913朝流體控制裝置900之外部被排出則罷，但存在有如下述之可能性。
具體而言，如圖17所示，在異物F將開口部921堵塞或夾在隔膜920與閥座939之間之情形下，流體控制裝置900無法將壓縮空氣填充至壓脈帶109。又，在異物F夾在隔膜920與第2閥殼體992之間之情形下，朝壓脈帶109填充之空氣之流量減小。另一方面，如圖18所示，在異物F將第3通氣孔913堵塞之情形下，流體控制裝置900無法自壓脈帶109排出壓縮空氣。
因而，在包含閥901之先前之閥中，存在有因異物而引起動作不良之問題。
本發明之目的在於提供一種能夠防止因異物而引起動作不良之閥、流體控制裝置、及血壓計。
本發明之閥具備閥殼體、及閥體。閥殼體具有：第1通氣孔、第2通氣孔、第3通氣孔、及自第3通氣孔之周圍突出之第1閥座。閥體與閥殼體一起形成連接第2通氣孔與第3通氣孔之第1流路。閥體相對於第1閥座接觸或分開。
閥殼體具有朝向閥體突出之突出部。突出部形成第1流路之一部分。第1流路具有由突出部與閥體形成之狹小部。狹小部處之突出部與閥體之最短距離較第3通氣孔之最小寬度為短。
在該構成中，例如第1通氣孔連接於泵之噴出孔，第2通氣孔連接於容器，第3通氣孔對大氣開放。
在該構成中，若泵開始驅動，則氣體自泵之噴出孔經由第1通氣孔朝閥殼體之內部流入。此時，若閥體與第1閥座接觸而將第3通氣孔封閉，則朝閥殼體之內部流入之氣體自第2通氣孔朝容器內流出。其結果為，壓縮氣體被填充至容器內。
其次，若泵停止驅動，閥體與第1閥座分開而將第3通氣孔開放，則被填充至容器內之壓縮氣體自第2通氣孔朝閥殼體之內部之第1流路流入。另外，流入至第1流路之氣體自第3通氣孔朝閥殼體之外部被排出。
在該構成中，在壓縮氣體自容器被排出時，自第2通氣孔朝第1流路流動之異物若大於第3通氣孔之直徑則無法通過狹小部。
因而，本發明之閥即便在容器之內部含有異物，亦能夠防止因異物而引起動作不良。
又，本發明之流體控制裝置具備：具有噴出孔之泵、閥、及貯存氣體之容器。閥之第1通氣孔連接於泵之噴出孔，閥之第2通氣孔連接於容器。
由於本發明之流體控制裝置具備本發明之閥，故本發明之流體控制裝置亦發揮與本發明之閥相同之效果。
又，本發明之血壓計具備本發明之流體控制裝置。
由於本發明之血壓計具備本發明之流體控制裝置，故本發明之血壓計亦發揮與本發明之流體控制裝置相同之效果。
本發明能夠防止因異物而引起動作不良。
10‧‧‧壓電泵
40‧‧‧壓電致動器
41‧‧‧振動板
42‧‧‧壓電元件
43‧‧‧補強板
45‧‧‧泵室
51‧‧‧可撓曲板
52‧‧‧吸引孔
53A‧‧‧間隔件
53B‧‧‧間隔件
53C‧‧‧間隔件
54‧‧‧蓋板
55‧‧‧噴出孔
56‧‧‧噴出孔
57‧‧‧固定部
58‧‧‧可動部
60‧‧‧振動板單元
61‧‧‧邊框板
62‧‧‧連結部
63‧‧‧外部端子
70‧‧‧電極導通用板
71‧‧‧邊框部位
72‧‧‧外部端子
73‧‧‧內部端子
80‧‧‧泵殼體
91‧‧‧基板
92‧‧‧空洞部
100‧‧‧流體控制裝置
101‧‧‧閥
106A‧‧‧噴嘴
109‧‧‧壓脈帶
109A‧‧‧腕帶橡膠管
110‧‧‧第1通氣孔
111‧‧‧第1通氣孔
112‧‧‧第2通氣孔
113‧‧‧第3通氣孔
120‧‧‧隔膜
121‧‧‧開口部
122‧‧‧對向部
131‧‧‧第1閥室
132‧‧‧第1閥室
133‧‧‧第2閥室
134‧‧‧第2閥室
135‧‧‧連接通路
138‧‧‧第2閥座
139‧‧‧第1閥座
140‧‧‧突出部
141‧‧‧第1流路
144‧‧‧壁面
145‧‧‧狹小部
151‧‧‧第1接著構件
152‧‧‧第2接著構件
155A‧‧‧第1貫通孔
155B‧‧‧第1貫通孔
155C‧‧‧第1貫通孔
156A‧‧‧第2貫通孔
156B‧‧‧第2貫通孔
156C‧‧‧第2貫通孔
160‧‧‧止回閥
170‧‧‧排氣閥
180‧‧‧第1突起
181‧‧‧第2突起
182‧‧‧凹部
185‧‧‧障壁
191‧‧‧第1閥殼體
192‧‧‧第2閥殼體
200‧‧‧流體控制裝置
201‧‧‧閥
240‧‧‧突出部
245‧‧‧中間部
292‧‧‧第2閥殼體
300‧‧‧流體控制裝置
301‧‧‧閥
340‧‧‧突出部
341‧‧‧第1流路
342‧‧‧第2流路
345‧‧‧中間部
349‧‧‧障壁
392‧‧‧第2閥殼體
900‧‧‧流體控制裝置
901‧‧‧閥
910‧‧‧第1通氣孔
911‧‧‧第1通氣孔
912‧‧‧第2通氣孔
913‧‧‧第3通氣孔
920‧‧‧隔膜
921‧‧‧開口部
931‧‧‧第1閥室
933‧‧‧第2閥室
938‧‧‧閥座
939‧‧‧閥座
991‧‧‧第1閥殼體
992‧‧‧第2閥殼體
A‧‧‧長度
a‧‧‧半徑
F‧‧‧異物
P1‧‧‧壓力
P2‧‧‧壓力
R1‧‧‧半徑
R2‧‧‧半徑
r‧‧‧半徑
y‧‧‧距離/長度
z‧‧‧最短距離
圖1係本發明之第1實施方式之流體控制裝置100之主要部分的剖視圖。
圖2係圖1所示之壓電泵10之分解立體圖。
圖3係圖1所示之閥101之分解立體圖。
圖4係圖1所示之閥101之分解立體圖。
圖5係圖1所示之第2閥殼體192之仰視圖。
圖6係顯示緊接著圖1所示之壓電泵10開始驅動之後之流體控制裝置100之空氣之流動的說明圖。
圖7係顯示驅動圖1所示之壓電泵10之期間之流體控制裝置100之空氣之流動的說明圖。
圖8係顯示緊接著圖1所示之壓電泵10停止驅動之後之流體控制裝置100之空氣之流動的說明圖。
圖9係本發明之第2實施方式之流體控制裝置200之主要部分的剖視圖。
圖10係圖9所示之第2閥殼體292之仰視圖。
圖11係顯示緊接著圖9所示之壓電泵10停止驅動之後之流體控制裝置200之空氣之流動的說明圖。
圖12係本發明之第3實施方式之流體控制裝置300之主要部分的剖視圖。
圖13係圖12所示之第2閥殼體392之仰視圖。
圖14係專利文獻1之流體控制裝置900之主要部分的剖視圖。
圖15係顯示驅動圖14所示之壓電泵10之期間之流體控制裝置900之空 氣之流動的說明圖。
圖16係顯示緊接著圖14所示之壓電泵10停止驅動之後之流體控制裝置900之空氣之流動的說明圖。
圖17係顯示驅動圖14所示之壓電泵10之期間之流體控制裝置900之空氣之流動的說明圖。
圖18係顯示緊接著圖14所示之壓電泵10停止驅動之後之流體控制裝置900之空氣之流動的說明圖。
以下，針對本發明之第1實施方式之流體控制裝置100進行說明。
圖1係本發明之第1實施方式之流體控制裝置100之主要部分的剖視圖。流體控制裝置100具備：壓電泵10、閥101、及壓脈帶109。流體控制裝置100被用於測定被檢查者之血壓之血壓計。藉由壓電泵10之上表面接合於閥101之底面，而閥101連接於壓電泵10。
閥101具備噴嘴106A。壓脈帶109之腕帶橡膠管109A安裝於閥101之噴嘴106A。壓脈帶109為能夠貯存空氣之可撓性之容器。
此外，壓脈帶109相當於本發明之「容器」之一例。
此處，針對壓電泵10與閥101之構造詳細敘述。首先，使用圖1、圖2針對壓電泵10之構造詳細敘述。
圖2係圖1所示之壓電泵10之分解立體圖。壓電泵10具備：基板91、可撓曲板51、間隔件53A、補強板43、振動板單元60、壓電元件42、間隔件53B、電極導通用板70、間隔件53C及蓋板54，且具有將其等依次積層之構造。基板91、可撓曲板51、間隔件53A、振動板單元60之一部分、間隔件53B、電極導通用板70、間隔件53C及蓋板54構成泵殼體80。另外， 泵殼體80之內部空間相當於泵室45。
振動板單元60包含：振動板41、邊框板61、連結部62及外部端子63。在振動板41之周圍設置有邊框板61。在邊框板61設置有用於電性連接之外部端子63。振動板41相對於邊框板61以連結部62連結。連結部62具有小彈簧常數之彈性。因而，振動板41由二個連結部62相對於邊框板61以2點被柔軟地彈性支持。
此外，在圖2所示之例中，連結部62設置於2個部位，但亦可設置於3個部位以上。
在振動板41之上表面設置有壓電元件42。在振動板41之下表面設置有補強板43。由振動板41、壓電元件42、及補強板43構成壓電致動器40。壓電元件42包含例如鋯鈦酸鉛系陶瓷。振動板41包含例如不銹鋼等。補強板43包含例如不銹鋼等。
在邊框板61之上表面設置有間隔件53B。間隔件53B包含例如樹脂。邊框板61將電極導通用板70與振動板單元60電性絕緣。在間隔件53B之上表面設置有電極導通用板70。電極導通用板70包含金屬。電極導通用板70包含：邊框部位71、自邊框部位71朝內側突出之內部端子73、及自邊框部位71朝外側突出之外部端子72。內部端子73之前端以焊料與壓電元件42之表面接合。在電極導通用板70之上表面設置有間隔件53C。間隔件53C包含例如樹脂。在間隔件53C之上表面設置有蓋板54。在蓋板54設置有噴出孔55及噴出孔56。
另一方面，在振動板單元60之下表面設置有間隔件53A。在間隔件53A之下表面設置有可撓曲板51。在可撓曲板51之中心設置有吸引孔52。在可撓曲板51之下表面設置有基板91。在基板91之中央部形成有空洞部 92。可撓曲板51具有：固定部57，其固定於基板91；及可動部58，其較固定部57位於內側，且面向空洞部92。可動部58伴隨著壓電致動器40之振動而以與壓電致動器40實質上相同之頻率振動。
因而，若對外部端子63及外部端子72施加交流驅動電壓，則壓電致動器40呈同心圓狀彎曲振動。進而，伴隨著壓電致動器40之振動，可撓曲板51之可動部58亦振動。藉此，壓電泵10經由空洞部92及吸引孔52將空氣朝泵室45吸引。且，壓電泵10自噴出孔55及噴出孔56噴出泵室45之空氣。此時，在壓電泵10中，壓電致動器40之周邊部實質上未被固定。因而，伴隨著壓電致動器40之振動之損失減小，壓電泵10即便為小型、薄型，仍能夠實現高噴出壓力及大噴出流量。
其次，使用圖1、圖3、圖4針對閥101之構造詳細地敘述。
圖3、圖4係圖1所示之閥101之分解立體圖。圖3係自與壓脈帶109連接之上面側觀察閥101之分解立體圖，圖4係自與壓電泵10接合之底面側觀察閥101之分解立體圖。
此外，圖1、圖3、圖4顯示Z軸方向、Y軸方向、及X軸方向。Z軸方向表示構成閥101之各構件之積層方向。X軸方向表示止回閥160、連接通路135、及排氣閥170之設置方向。Y軸方向表示相對於Z軸方向及X軸方向垂直之方向。
閥101係如圖1、圖3、圖4所示般具備：第1閥殼體191、第2接著構件152、隔膜120、第1接著構件151、及第2閥殼體192，且具有其等依次積層之構造。
第2閥殼體192係如圖1、圖3、圖4所示般具有：第2通氣孔112，其與壓脈帶109之內部空間相通；第3通氣孔113，其與流體控制裝置100外 部相通；第1閥座139，其形成於第3通氣孔113之周圍；及6個凹部182。第2閥殼體192包含例如樹脂。第1閥座139為在中央部具有第3通氣孔113之圓筒形狀。
又，第2閥殼體192與隔膜120一起形成連接第2通氣孔112與第3通氣孔113之第1流路141。第2閥殼體192具有突出部140。突出部140朝向隔膜120突出，在第1流路141之一部分形成狹小部145。
狹小部145處之突出部140與隔膜120之最短距離z如圖1所示般較第3通氣孔113之開口面之最小寬度短。由於第3通氣孔113為圓柱形，故所謂第3通氣孔113之最小寬度係指第3通氣孔113之開口面之直徑2r。
又，突出部140具有吸附物質之壁面144。壁面144包含例如雙面膠或黏著劑。壁面144為與隔膜120不對向之突出部140之側面。
在第1閥殼體191之底面，如圖1所示般，接著有壓電泵10之上表面。第1閥殼體191係如圖1、圖3、圖4所示般具有：第1通氣孔110，其與壓電泵10之噴出孔56相通；第1通氣孔111，其與壓電泵10之噴出孔55相通；第2閥座138，其朝隔膜120側突出；及6個第1突起180，其等與6個凹部182對向。再者，第1閥殼體191在自Z軸方向平面觀察下在較6個第1突起180更靠周緣側具有6個第2突起181。第1閥殼體191包含例如樹脂。第2閥座138為圓柱形狀。
隔膜120包含長方形狀之薄膜。隔膜120包含例如EPDM(ETHYLENE PROPYLENE DIENE RUBBER，乙烯-丙烯-二烯橡膠)、或矽等之橡膠。在隔膜120中，如圖1、圖3、圖4所示，在與第2閥座138對向之區域之中心部設置有圓形之開口部121。開口部121之直徑係較與隔膜120接觸之第2閥座138之面之直徑更小地設定。
隔膜120藉由6個第1突起180嵌合於6個凹部182，而經由第2接著構件152及第1接著構件151被第2閥殼體192及第1閥殼體191夾持。藉此，隔膜120與第1閥座139分開，以隔膜120之開口部121之周圍對第2閥座138加壓並接觸之方式被第2閥殼體192及第1閥殼體191固定。
隔膜120與第2閥殼體192及第1閥殼體191一起構成與第1通氣孔111相通之圓環狀之第1閥室131、及經由連接通路135與第2通氣孔112相通之圓柱狀之第2閥室133。且，隔膜120與第2閥殼體192及第1閥殼體191一起構成與第1通氣孔110相通之圓柱狀之第1閥室132、及經由連接通路135與第2閥室133相通之圓環狀之第2閥室134。
又，隔膜120與第2閥殼體192及第1閥殼體191一起構成止回閥160。且，隔膜120與第2閥殼體192及第1閥殼體191一起構成排氣閥170。
在第2接著構件152中，在面向第2閥室133、連接通路135及第2閥室134之區域設置有第2貫通孔156A~156C。第2貫通孔156A為例如與第2閥室133大致相同地設定中心軸之圓形狀。第2貫通孔156B為例如與第2閥室134大致相同地設定中心軸之圓形狀。第2接著構件152包含例如雙面膠。
其次，在第1接著構件151中，在面向第1閥室131及第1閥室132之區域設置有第1貫通孔155A~155C。第1貫通孔155A為例如與第1閥室131大致相同地設定中心軸之圓形狀。第1貫通孔155B為例如與第1閥室132大致相同地設定中心軸之圓形狀。第1接著構件151包含例如雙面膠。
第1貫通孔155A之直徑較第1閥室131之直徑小。相同地，第1貫通孔155B之直徑較第1閥室132之直徑小。因而，在閥101中，第2接著構件152之一部分位於第2閥室133及第2閥室134內。相同地，第1接著構件151 之一部分位於第1閥室131及第1閥室132內。
其次，止回閥160包含：具備第1通氣孔111之第1閥殼體191之一部分、具備第2通氣孔112之第2閥殼體192之一部分、隔膜120之開口部121之周圍、及自第1閥殼體191朝隔膜120側突出之第2閥座138。止回閥160允許流體自第1閥室131側朝向第2閥室133側之流動，並遮斷流體自第2閥室133側朝向第1閥室131側之流動。
在止回閥160中，根據因隔膜120之開口部121之周圍與第2閥座138接觸而導致之加壓P3與第1閥室131之壓力P1及第2閥室133之壓力P2之大小關係，隔膜120之開口部121之周圍相對於第2閥座138接觸或分開。
其次，排氣閥170包含：具備第1通氣孔110之第1閥殼體191之一部分、具備第2通氣孔112及第3通氣孔113之第2閥殼體192之一部分、隔膜120之一部分、及形成於第3通氣孔113之周圍之第1閥座139。
在排氣閥170中，根據第1閥室132之壓力P1與第2閥室134之壓力P2之大小關係，隔膜120之對向部122相對於第1閥座139接觸或分開。隔膜120之對向部122為隔膜120中之與第1閥座139對向之部分。
此外，隔膜120相當於本發明之「閥體」之一例。第1閥殼體191及第2閥殼體192相當於本發明之「閥殼體」之一例。第1閥室131及第1閥室132相當於本發明之「第1閥室」之一例。第2閥室133、連接通路135、及第2閥室134相當於本發明之「第2閥室」之一例。
此處，如圖1所示，在將隔膜120之楊氏模數設為E，將隔膜120之帕松比設定為v，將在隔膜120中接收第1閥室132之壓力之部分的半徑設為a，將隔膜120之厚度設為t，將自隔膜120之中心軸C起直至第3通氣孔113之外周中最遠之外周點為止的距離設為r，將施加有壓力差P時之隔膜120 之前述外周點軸上之地點S之膨脹量設為w時，滿足w=3/16×((1-v2)/(E×t3))×P×(r2-a2)2之關係(參考文獻：井上達雄著、『彈性力學之基礎』、日刊工業新聞社、1979年3月發行)。
此時，閥101在將加壓設為P3，將自隔膜120之前述外周點軸上之地點S起直至第1閥座139為止之距離設為y時，滿足y<3/16×((1-v2)/(E×t3))×P3×(r2-a2)2之關係。
此外，由於隔膜120之地點S與第1閥座139接觸，故第3通氣孔113被隔膜120完全封閉。
此處，在閥101中，如圖1所示，第2閥座138將隔膜120壓入之長度A較自隔膜120之前述外周點軸上之地點S起直至第1閥座139為止之長度y為短。藉此，閥101滿足y<3/16×((1-v2)/(E×t3))×P3×(r2-a2)2之關係。
因而，閥101在血壓測定時能夠實現圖6~圖8所示之空氣之流動。
圖6係顯示緊接著圖1所示之壓電泵10開始驅動之後之流體控制裝置100之空氣之流動的說明圖。圖7係顯示驅動圖1所示之壓電泵10之期間之流體控制裝置100之空氣之流動的說明圖。圖8係顯示緊接著圖1所示之壓電泵10停止驅動之後之流體控制裝置100之空氣之流動的說明圖。圖6、圖7、圖8中之箭頭表示空氣之流動。
首先，針對緊接著壓電泵10開始驅動之後之流體控制裝置100之空氣的流動，利用圖6進行說明。
流體控制裝置100在開始血壓之測定時，驅動壓電泵10。若壓電泵10驅動，則首先空氣自空洞部92及吸引孔52流入至壓電泵10內之泵室45。其次，空氣自噴出孔55及噴出孔56被噴出，並流入至閥101之第1閥室132及第1閥室131之兩者。
藉此，在排氣閥170中，在第1閥室132之壓力P1變為較第2閥室134之壓力P2為高且未達加壓P3時，如圖6所示，隔膜120與第1閥座139接觸。藉此，在排氣閥170中，隔膜120將第3通氣孔113堵塞，第2通氣孔112與第3通氣孔113變得不相通。亦即，排氣閥170關閉。
其次，針對驅動壓電泵10之期間之流體控制裝置100之空氣的流動，利用圖7進行說明。
在排氣閥170關閉後，在第1閥室132之壓力P1變為加壓P3以上時，在止回閥160中，如圖7所示，隔膜120之開口部121之周圍與第2閥座138分開。藉此，第1通氣孔111與第2通氣孔112經由開口部121相通。亦即，止回閥160打開。
其結果為，空氣自壓電泵10經由閥101之第1通氣孔111、開口部121、及第2通氣孔112被朝壓脈帶109送出(參照圖7)，壓脈帶109內之壓力(空氣壓)升高。
此外，隔膜120以隔膜120之開口部121之周圍與第2閥座138接觸之方式被第2閥殼體192及第1閥殼體191固定。而後，第2閥座138對隔膜120之開口部121之周圍加壓。
藉此，經由閥101之第1通氣孔111自開口部121流出之空氣變為較壓電泵10之噴出壓力低若干之壓力，而自開口部121流入至第2閥室133及第2閥室134。另一方面，壓電泵10之噴出壓力施加至第1閥室132。
其結果為，在閥101中，第1閥室132之壓力P1較第2閥室134之壓力P2強若干，而維持隔膜120將第3通氣孔113堵塞並使開口部121開放之狀態。
其次，針對緊接著壓電泵10停止驅動之後之流體控制裝置100之空氣 的流動，利用圖8進行說明。
若血壓之測定終了，則流體控制裝置100停止壓電泵10之驅動。此處，若壓電泵10之驅動停止，則泵室45、第1閥室131、及第1閥室132之空氣自壓電泵10之吸引孔52及空洞部92朝流體控制裝置100之外部被快速地排出。又，壓脈帶109之壓力自第2通氣孔112施加至第2閥室133及第2閥室134。
其結果為，在止回閥160中，第1閥室132之壓力P1較第2閥室134之壓力P2降低。藉此，隔膜120與第2閥座138接觸而將開口部121堵塞。
又，在排氣閥170中，第1閥室132之壓力P1較第2閥室134之壓力P2降低。藉此，隔膜120與第1閥座139分開而將第3通氣孔113開放。
亦即，在閥101中，第2通氣孔112與第3通氣孔113經由連接通路135及第2閥室134相通。藉此，壓脈帶109之空氣經由第2通氣孔112、連接通路135及第2閥室134自第3通氣孔113被急速地排出(參照圖8)。藉此，壓脈帶109由於急速地收縮而變為能夠立即開始下一次之血壓之測定之狀態。
此時，在閥101中，由於隔膜120以與第1閥座139分開之方式被第2閥殼體192及第1閥殼體191固定，故未封閉第3通氣孔113。亦即，閥101維持第2通氣孔112及第3通氣孔113相通之狀態。因而，在閥101中，直至壓脈帶109內之壓力成為大氣壓為止，壓脈帶109內之空氣被排出。
此處，在流體控制裝置100將壓縮空氣填充至壓脈帶109並自壓脈帶109排出壓縮空氣之期間，如圖8所示般存在有在壓脈帶109之內部含有異物F之可能性。異物F為例如自壓脈帶109之內表面剝落之壓脈帶109之纖維。若流體控制裝置100重複將壓縮空氣填充至壓脈帶109並將壓縮空氣 自壓脈帶109排出，則纖維易於自壓脈帶109之內表面剝落。
壓縮空氣自壓脈帶109被排出時，異物F自第2通氣孔112朝連接通路135流動。此時，若異物F自第3通氣孔113朝流體控制裝置100之外部被排出則無妨，但亦有例如將開口部121或第3通氣孔113堵塞之可能性。
因而，在閥101中，第2閥殼體192具有突出部140。第2閥殼體192與隔膜120一起形成連接第2通氣孔112與第3通氣孔113之第1流路141。突出部140與隔膜120一起在第1流路141之一部分形成狹小部145。狹小部145處之突出部140與隔膜120之最短距離z較第3通氣孔113之開口面之直徑2r短。因而，在壓縮空氣自壓脈帶109被排出時，自第2通氣孔112朝連接通路135流動之異物F若大於第3通氣孔113之開口面之直徑2r，便無法在突出部140與隔膜120之間通過。該異物F會附著於突出部140之壁面144。由於壁面144吸附物質，故該異物F被突出部140之壁面144捕捉。
又，開口部121之開口面之直徑2R1較第2通氣孔112之開口面之直徑2R2長。該構成能夠防止在壓縮空氣自壓脈帶109被排出時，自第2通氣孔112朝連接通路135流動之異物F將開口部121堵塞。
因而，即便壓脈帶109之內部含有異物F，閥101仍能夠防止因異物F而引起動作不良。尤其，在排氣閥170中，閥101能夠防止異物F將第3通氣孔113或開口部121堵塞。
此外，在壓縮空氣自壓脈帶109被排出時，自第2通氣孔112朝連接通路135流動之異物F若小於第3通氣孔113之直徑2r，即便通過突出部140與隔膜120之間，異物F亦會自第3通氣孔113朝第2閥殼體192之外部被排出。
又，在閥101中，如前述般，第1接著構件151之一部分位於第1閥室 131及第1閥室132內，第2接著構件152之一部分位於第2閥室133及第2閥室134內。
因而，第2接著構件152及第1接著構件151能夠進行第2閥殼體192、第1閥殼體191及隔膜120之接著、以及存在於各閥室131、132、133、134內之異物F之捕捉。
又，具備此實施方式之閥101之流體控制裝置100及血壓計亦發揮相同之效果。
以下，針對本發明之第2實施方式之流體控制裝置200進行說明。
圖9係本發明之第2實施方式之流體控制裝置200之主要部分的剖視圖。圖10係圖9所示之第2閥殼體292之仰視圖。
流體控制裝置200與流體控制裝置100不同之點為第2閥殼體292。流體控制裝置200之第2閥殼體292與流體控制裝置100之第2閥殼體192不同之點為具有突出部240及中間部245之點。突出部240之形狀與突出部140之形狀不同。第2閥殼體292在第2通氣孔112與突出部240之間具有中間部245。中間部245與隔膜120之最短距離w較突出部240與隔膜120之最短距離z長。突出部240與隔膜120之最短距離z較第3通氣孔113之直徑2r短。由於其他之構成相同，故省略說明。
圖11係顯示緊接著圖9所示之壓電泵10停止驅動之後之流體控制裝置200之空氣之流動的說明圖。圖11中之箭頭表示空氣之流動。
在流體控制裝置100中，如圖8所示，在壓縮空氣自壓脈帶109被排出時，自第2通氣孔112流動至連接通路135之壓縮空氣有朝第2閥室133流動之虞。亦即，考量有自第2通氣孔112流動至連接通路135之異物F朝第2閥室133流動，而夾在隔膜120與第2閥殼體292之間，或將開口部121堵塞之 可能性。
為此，如圖11所示，在流體控制裝置200中，第2閥殼體292具有中間部245。因而，在壓縮空氣自壓脈帶109被排出時，藉由流路阻力減小而自第2通氣孔112流動至連接通路135之空氣易於朝第2閥室134方向流動。亦即，自第2通氣孔112流動至連接通路135之異物F被第2閥室134誘導。流動至第2閥室134之異物F附著於突出部240之壁面144。
因而，閥201能夠較閥101進一步防止因異物F而引起動作不良。尤其是，在止回閥160中，閥101能夠防止異物F夾在隔膜120與第2閥殼體292之間，或將開口部121堵塞。又，具備閥201之流體控制裝置200及血壓計亦發揮相同之效果。
又，藉由具備中間部245而能夠避免附著於突出部240之壁面144之異物F與第2通氣孔112之開口面對向。根據該構成，即便在所附著之異物F為複數個之情形下，仍能夠防止該等複數個異物F將第2通氣孔112堵塞。
以下，針對本發明之第3實施方式之流體控制裝置300進行說明。
圖12係本發明之第3實施方式之流體控制裝置300之主要部分的剖視圖。圖13係圖12所示之第2閥殼體392之仰視圖。
流體控制裝置300與流體控制裝置200不同之點為第2閥殼體392。流體控制裝置300之第2閥殼體392與流體控制裝置200之第2閥殼體292不同之點為第2閥殼體392與隔膜120一起形成第1流路341及第2流路342之點。第2閥殼體392具有：位於第2通氣孔112與第3通氣孔113之間之障壁349、突出部340、及中間部345。突出部340之形狀與突出部240之形狀不同。第2閥殼體392在第2通氣孔112與突出部340之間具有中間部345。中間部345與隔膜120之最短距離較突出部340與隔膜120之最短距離長。突出部 340與隔膜120之最短距離較第3通氣孔113之開口面之直徑2r短。由於其他之構成相同，故省略說明。
第1流路341係如圖13所示般藉由在障壁349迂回而連接第2通氣孔112與第3通氣孔113。因而，第1流路341之長度較連接第2通氣孔112與第3通氣孔113之最短距離長。亦即，第1流路341之長度較圖5及圖10所示之第1流路141之長度為長。
相同地，第2流路342係如圖13所示般藉由在障壁349迂回而連接第2通氣孔112與第3通氣孔113。因而，第2流路342之長度較連接第2通氣孔112與第3通氣孔113之最短距離長。亦即，第2流路342之長度較圖5及圖10所示之第1流路141之長度為長。
根據上述事實，閥301即便在第1流路341或第2流路342中任一條流路被異物F堵塞之情形下，在壓縮空氣自壓脈帶109被排出時，仍能夠經由另一條流路自第3通氣孔113排出自第2通氣孔112朝連接通路135流動之空氣。
又，由於第1流路341及第2流路342較第1流路141長，故能夠捕捉異物F之概率變高。
因而，閥301能夠較閥201進一步防止因異物F而引起動作不良。又，具備閥301之流體控制裝置300及血壓計亦發揮相同之效果。
《其他實施方式》
此外，在前述之實施方式中，使用空氣作為流體，但並不限定於此，流體即便為空氣以外之氣體亦可應用。
又，在前述之實施方式中，流體控制裝置100、200、300將空氣填充至壓脈帶109，但並不限定於此。在實施時，流體控制裝置可將氣體填充 至壓脈帶以外之容器。
又，在前述之實施方式中，流體控制裝置100、200、300係如圖1、圖9、圖12所示般具備將第1閥室131及第1閥室132分離之障壁185，但並不限定於此。在實施時，可行的是，流體控制裝置100、200、300去除障壁185而連結第1閥室131及第1閥室132。在此一情形下，第1閥殼體191只要僅具備第1通氣孔110及第1通氣孔111中任一者即可。在此一情形下，壓電泵10亦僅具備噴出孔55及噴出孔56中任一者即可。
又，在前述之實施方式中，壓電泵10具備以單層壓電片型彎曲振動之壓電致動器40，但亦可具備在振動板41之兩面貼附壓電元件42，以雙層壓電片型彎曲振動之壓電致動器。
又，在前述之實施方式中，壓電元件42包含鋯鈦酸鉛系陶瓷，但並不限定於此。例如，可包含鈮酸鈉鉀系及鹼鈮酸系陶瓷等之非鉛系壓電體陶瓷之壓電材料等。
又，在前述之實施方式中，流體控制裝置100、200、300具備利用壓電元件42之伸縮而驅動之壓電泵10，但並不限定於此。流體控制裝置可具備例如利用電磁感應而驅動之電磁泵。
又，在前述之實施方式中，由於第3通氣孔113為圓柱形，故第3通氣孔113之最小寬度相當於第3通氣孔113之直徑2r，但並不限定於此。在第3通氣孔為其他之形狀(例如四角柱形)之情形下，只要突出部與閥體之最短距離較第3通氣孔之最小寬度短即可。
最後，上述之實施方式之說明在所有點上皆是例示，而非限定性者。本發明之範圍並非係由上述之實施方式，而是由申請專利範圍來表示。再者，本發明之範圍包含與申請專利範圍均等之範圍。

Claims (10)

  1. 一種閥，其具備：閥殼體，其具有：第1通氣孔，其與外部連通且供流體流入；第2通氣孔，其與容器連通且供流體相對於前述容器流出及流入；第3通氣孔，其與外部連通且供流體流出至外部；及第1閥座，其形成於前述第3通氣孔之周圍；以及閥體，其與前述閥殼體一起形成連接前述第2通氣孔與前述第3通氣孔之第1流路；且前述閥體與前述第1閥座接觸而將前述第3通氣孔之前述閥殼體內部與外部設為非連通，或與前述第1閥座分開而連通前述第3通氣孔之前述閥殼體內部與外部；前述閥殼體具有朝向前述閥體突出且形成前述第1流路之一部分之突出部；前述第1流路具有由前述突出部與前述閥殼體形成之狹小部；前述突出部與前述閥體之最短距離較前述第3通氣孔之開口面之最小寬度為短。
  2. 如請求項1之閥，其中前述閥體與前述閥殼體一起形成與前述第1通氣孔相通之第1閥室、以及與前述第2通氣孔及前述第3通氣孔相通之第2閥室；且前述閥殼體具有前述閥體可接觸或分開之第2閥座；前述閥體具有可連通前述第1閥室與前述第2閥室之開口部；前述開口部係由前述閥體與前述第2閥座接觸而將前述第1閥室與前述第2閥室設為非連通，由前述閥體與前述第2閥座分開而使前述第1閥室與前述第2閥室連通。
  3. 如請求項2之閥，其中前述開口部之開口面之最大寬度較前述第2通氣孔之開口面之最大寬度為長。
  4. 如請求項1至3中任一項之閥，其中前述閥殼體在前述第2通氣孔與前述突出部之間具有中間部；且前述中間部與前述閥體之最短距離較前述狹小部處之前述突出部與前述閥體之最短距離為長。
  5. 如請求項1至3中任一項之閥，其中前述第1流路之長度較連接前述第2通氣孔與前述第3通氣孔之最短距離為長。
  6. 如請求項1至3中任一項之閥，其中前述閥殼體與前述閥體一起形成連接前述第2通氣孔與前述第3通氣孔、且與前述第1流路不同之第2流路。
  7. 如請求項1至3中任一項之閥，其中前述突出部具有吸附物質之壁面；且前述壁面與前述閥體不對向。
  8. 如請求項2或3之閥，其中前述閥體在前述第1閥室之壓力變得高於前述第2閥室之壓力時，與前述第2閥座分開而經由前述開口部連通前述第1通氣孔與前述第2通氣孔，與前述第1閥座接觸而封閉前述第3通氣孔；且前述閥體在前述第1閥室之壓力變為前述第2閥室之壓力以下時，與前述第1閥座分開而經由前述第3通氣孔連通前述第2通氣孔與前述第3通氣孔，與前述第2閥座接觸而封閉前述開口部。
  9. 一種流體控制裝置，其具備：具有噴出孔之泵；如請求項1至8中任一項之閥；及貯存氣體之容器；且前述閥之前述第1通氣孔連接於前述泵之前述噴出孔；前述閥之前述第2通氣孔連接於前述容器；前述閥之前述第3通氣孔對大氣開放。
  10. 一種血壓計，其具備如請求項9之流體控制裝置。
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