阀、流体控制装置制造方法

阀、流体控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种阀及流体控制装置。阀(101)具有下阀壳体(192)、隔膜(120)和上阀壳体(191)。在下阀壳体(192)的底面粘接有压电泵(10)的上表面。在隔膜(120)的与下阀壳体(192)的突出部(138)相对的区域的中心部设有圆形的孔部(121)。隔膜(120)粘接在上阀壳体(191)及下阀壳体(192)上，并对阀壳体(130)内进行分割，从而构成第1下阀室(131)、第2下阀室(132)、第1上阀室(133)和第2上阀室(134)。在第1上阀室(133)中与隔膜(120)相对的上阀壳体(191)的壁部(190)内设有槽(140)。
【专利说明】阀、流体控制装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及防止流体回流的阀、以及具备该阀的流体控制装置。

【背景技术】
[0002]在专利文献I中公开了一种具备阀的隔膜泵。
[0003]图14是专利文献I所涉及的隔膜泵90的分解立体图。图15是图14所示的隔膜泵90的主要部分的剖视图。
[0004]隔膜泵90由设有排气通路901及进气通路902的壳体900、用于在与壳体900之间设置泵室的隔膜910构成。壳体900由上部壳体930、下部壳体940、隔膜(膜片)920构成。
[0005]在下部壳体940设有:将空气从壳体900外部吸入到泵室内的进气通路用槽部942 ;将空气从泵室排出到壳体900外部的排气通路用槽部941 ;近似圆筒状的凹部945 ;近似圆筒状的凹部946 ;位于凹部946中央的圆筒状的底座947 ;突出部944 ;以及突出部943。
[0006]在上部壳体903设有:排气通路901 ;进气通路902 ;与凹部945相对的凹部935 ；与凹部946相对的凹部936 ;位于凹部935中央的圆筒状的底座937 ;与突出部944接合的突出部934 ；以及与突出部943接合的突出部933。在上部壳体930的上表面中位于排气通路901及进气通路902外侧的外周边缘部通过粘接剂接合有隔膜910。
[0007]在隔膜920上设有面对底座947的孔部921A、以及面对底座937的孔部921B。
[0008]上部壳体930与下部壳体940使用粘接剂隔着隔膜920相接合。因此，在上部壳体930与下部壳体940之间夹着隔膜920。
[0009]如图15所示，由凹部936、946、底座947、隔膜920的孔部921A及孔部921A的周围构成进气阀。进气阀允许流体从进气通路用槽部942 —侧向隔膜910 —侧流动，并阻断流体从隔膜910 —侧向进气通路用槽部942 —侧流动。
[0010]此外，由凹部935、945、底座937、隔膜920的孔部921B及孔部921B的周围构成排气阀。排气阀允许流体从隔膜910 —侧向排气通路用槽部941 一侧流动，并阻断流体从排气通路用槽部941 一侧向隔膜910 —侧流动。
[0011]具有以上结构的隔膜泵90通过使隔膜910弯曲来进行驱动。
[0012]若隔膜泵90进行驱动，则隔膜920的孔部921A周围离开底座947，隔膜920的孔部92IB周围离开底座937。由此，所述排气阀及进气阀分别开启，空气从进气通路用槽部942流入，并从排气通路用槽部941排出。
现有技术文献专利文献
[0013]专利文献1:日本专利特开2002 - 106469号公报


【发明内容】

发明所要解决的问题
[0014]然而，在所述隔膜泵90中，在驱动时，隔膜910 —侧的压力有时会因隔膜920而急剧上升。在此情况下，在排气阀中，隔膜920的孔部921B周围远离底座937而与下部壳体940的凹部945抵接。S卩，孔部921B被下部壳体940堵塞而将排气阀阻断。
[0015]因此，在所述隔膜泵90中存在以下问题:在隔膜910 —侧的压力因隔膜920而上升得极高时，排气阀的隔膜920将产生较大的变形，导致流体输送停止。
[0016]本发明的目的在于提供如下的阀、以及具备该阀的流体控制装置，该阀是阻断流体从隔膜的一个主面侧向另一个主面侧流动的阀，在该阀中，即使在隔膜的另一个主面侧的压力上升得极高的情况下，也能抑制流体输送停止。
解决技术问题所采用的技术方案
[0017]为了解决所述技术问题，本发明的阀具备以下结构。
[0018](I)包括:阀壳体，该阀壳体设有第I开口部及第2开口部；以及
隔膜，该隔膜对所述阀壳体内进行分割，从而在所述阀壳体内构成与所述第I开口部连通的第I阀室以及与所述第2开口部连通的第2阀室，并且在该隔膜上设有孔部，
所述隔膜的所述孔部周围在所述第I阀室中与所述阀壳体抵接，从而所述孔部被覆兰rm.，
在所述第2阀室中与所述隔膜相对的所述阀壳体的壁部的至少一部分设有流路形成部，该流路形成部在所述隔膜的所述孔部周围与所述壁部抵接时形成连通所述第I阀室与所述第2阀室的流路。
[0019]在该结构中，第I开口部例如与泵相连接。第2开口部例如与血压测定用的臂带等流体储藏部相连接。
[0020]此处，即使在该结构中，有时面对隔膜的另一个主面的第I阀室的压力也会相比面对隔膜的一个主面的第2阀室的压力上升得极高，隔膜发生较大的变形，隔膜的孔部周围远离阀壳体的一部分。
[0021]在该结构中，在与隔膜相对的阀壳体的壁部的至少一部分设有流路形成部。因此，即使隔膜的孔部周围与阀壳体的壁部抵接，第I开口部与第2开口部也能经由第I阀室、孔部、流路形成部、第2阀室而连通。
[0022]因此，隔膜的孔部不会因阀壳体的壁部而堵塞，流体从第I阀室通过孔部流入到第2阀室内。即，确保了流体的流路。
[0023]因此，根据该结构，在阻断流体从隔膜的一个主面侧向另一个主面侧流动的阀中，即使在隔膜的另一个主面侧的压力上升得极高的情况下，也能抑制流体输送的停止。此外，根据该结构，即使隔膜与阀壳体的所述壁部的距离变窄，也能确保流体的流路，因此，能使阀的高度降低。
[0024](2)优选为所述隔膜固定在所述阀壳体上，以通过所述第I阀室的压力与所述第2阀室的压力之差，使所述隔膜的所述孔部周围与所述阀壳体抵接或分离。
[0025](3)优选为所述流路形成部是槽，
所述槽设置成从所述壁部的与所述隔膜的所述孔部相对的区域延伸到所述壁部的与所述隔膜的所述孔部以外的部分相对的区域。
[0026]在该结构中，即使第I阀室的压力相比第2阀室的压力上升得极高，隔膜发生较大的变形，隔膜大范围地与阀壳体的区域抵接，隔膜的孔部也能经由槽与第2阀室连通。
[0027]因此，该结构中，隔膜的孔部也不会堵塞，流体从第I阀室通过孔部流入到第2阀室内。即，确保了流体的流路。因此，根据该结构，能进一步抑制流体输送的停止。
[0028](4)优选为所述流路形成部是突起，
所述突起设置成从所述壁部的与所述隔膜的所述孔部相对的区域延伸到所述壁部的与所述隔膜的所述孔部以外的部分相对的区域。
[0029]在该结构中，即使第I阀室的压力相比第2阀室的压力上升得极高，隔膜发生较大的变形，隔膜大范围地与阀壳体的区域抵接，隔膜的孔部也能直接与第2阀室连通。
[0030]因此，该结构中，隔膜的孔部也不会堵塞，流体从第I阀室通过孔部流入到第2阀室内。即，确保了流体的流路。因此，根据该结构，能进一步抑制流体输送的停止。
[0031](5)优选为所述流路形成部的宽度比所述隔膜的所述孔部的直径要短。
[0032]在流路形成部的宽度比隔膜的孔部的直径要长的情况下，隔膜的孔部周围有可能与流路形成部抵接而使该孔部堵塞。
[0033]在该结构中，流路形成部的宽度比隔膜的孔部的直径要短，因此，能防止隔膜的孔部周围与流路形成部抵接而使该孔部堵塞。因此，根据该结构，能进一步抑制流体输送的停止。
[0034](6)优选为在所述阀壳体上设有在所述第I阀室中朝所述隔膜一侧突出的突出部，
所述隔膜的所述孔部周围与所述突出部抵接。
[0035]在该结构中，例如，在第I阀室的压力高于第2阀室的压力的情况下，隔膜的孔部周围离开突出部，从而使第I开口部与第2开口部连通。此外，例如，在第I阀室的压力低于第2阀室的压力的情况下，隔膜的孔部周围与突出部抵接，从而阻断第I开口部与第2开口部的连通。
[0036](7)优选为从与所述隔膜垂直的方向俯视时，所述第I阀室、所述第2阀室及所述突出部分别呈圆柱状。
[0037]在该结构中，由于第I阀室和第2阀室的各外形呈圆形，因此，张力均等地作用于隔膜(尤其是孔部附近的周围)。因此，能抑制隔膜的孔部以倾斜的状态与突出部抵接，或者隔膜的孔部相对于突出部在水平方向发生偏移。因此，根据该结构，能更可靠地进行阀的开闭。
[0038]此外，为了解决所述技术问题，本发明的流体控制装置具备以下结构。
[0039](8)优选为还具备第I粘接片材和第2粘接片材，
所述阀壳体具有设有所述第I开口部的第I阀壳体、以及设有所述第2开口部的第2阀壳体，
所述第I阀壳体通过所述第I粘接片材与所述隔膜相粘接，所述隔膜通过所述第2粘接片材与所述第2阀壳体相粘接，
在所述第I粘接片材的面对所述第I阀室的区域设有第I贯通孔，在所述第2粘接片材的面对所述第2阀室的区域设有第2贯通孔，
所述第I贯通孔的外周比所述突出部的外周要大，比所述第I阀室的外周要小，
所述第2贯通孔的外周比所述突出部的外周要大，比所述第2阀室的外周要小。
[0040]在该结构中，第I粘接片材的一部分位于第I阀室内，第2粘接片材的一部分位于第2阀室内。因此，第I粘接片材I及第2粘接片材能将第I阀壳体、第2阀壳体及隔膜粘接，并捕捉存在于各阀室内的异物。
[0041]因此，根据该结构，例如，即使阀内混入异物，也能抑制因异物引起的误动作。
[0042](9)优选为包括:设有排出孔的泵；以及上述(I)?(8)中任一项所述的阀，
所述阀的所述第I开口部与所述泵的所述排出孔相连接，
所述阀的所述第2开口部与储藏流体的流体储藏部相连接。
[0043]根据该结构，通过使用上述(I)?(8)中任一项的阀，具备该阀的流体控制装置也能起到同样的效果。
[0044]另外，在该结构中，所述栗例如具有:周边部实质上不受约束、从中心部到周边部进行弯曲振动的致动器；以及靠近所述致动器相对配置的平面部，在所述平面部中与所述致动器相对的致动器相对区域设有一个或多个通气孔。根据该结构，使用小型、高度较低但能获得较高压力和较大流量的泵，因此，能提供更加小型、高度更低的流体控制装置。
发明的效果
[0045]根据本发明，在阻断流体从隔膜的一个主面侧向另一个主面侧流动的阀中，即使在隔膜的另一个主面侧的压力上升得极高的情况下，也能抑制流体输送停止。

【专利附图】

【附图说明】
[0046]图1是本发明的实施方式I所涉及的流体控制装置100的主要部分的剖视图。
图2是图1所示的压电泵10的分解立体图。
图3是图1所示的压电泵10的主要部分的剖视图。
图4是图1所示的阀101的分解立体图。
图5是图1所示的阀101的分解立体图。
图6是图5所示的上阀壳体191的主要部分的放大主视图。
图7是表示图1所示的压电泵10驱动时流体控制装置100的空气流动的说明图。
图8是表示图1所示的压电泵10驱动时、即压电泵10的排出压力急剧上升时流体控制装置100的空气流动的说明图。
图9是表示紧接在图1所示的压电泵10停止驱动之后流体控制装置100的空气流动的说明图。
图10是本发明的实施方式2所涉及的流体控制装置200的主要部分的剖视图。
图11是图10所示的上阀壳体291的主要部分的放大主视图。
图12是表示图10所示的压电泵10驱动时、即压电泵10的排出压力急剧上升时流体控制装置200的空气流动的说明图。
图13是本发明的实施方式I的变形例所涉及的流体控制装置300的主要部分的剖视图。
图14是专利文献I所涉及的隔膜泵90的分解立体图。
图15是图14所示的隔膜泵90的主要部分的剖视图。

【具体实施方式】
[0047]《实施方式I》
以下，对本发明的实施方式I所涉及的流体控制装置100进行说明。
[0048]图1是本发明的实施方式I所涉及的流体控制装置100的主要部分的剖视图。
[0049]流体控制装置100具备压电泵10和阀101。通过使压电泵10的上表面与阀101的底面相接合，从而使阀101与压电泵10相连接。
[0050]在阀101上设有与臂带(cuff) 109的臂带橡胶管109A连通的臂带连接口 106A。通过将臂带109的臂带橡胶管109A安装在阀101的臂带连接口 106A上，从而使流体控制装置100与臂带109相连接。
[0051]另外，臂带109相当于本发明的“流体储藏部”。
[0052]此处，对压电泵10和阀101的结构进行详细叙述。首先，使用图2、图3来详细叙述压电泵10的结构。
[0053]图2是图1所示的压电泵10的分解立体图，图3是同一压电泵10的主要部分的剖视图。压电泵10包括:基板91 ;挠性板51 ;隔板53A ;加强板43 ;振动板单元60 ;压电元件42 ;隔板53B ;电极导通用板70 ;隔板53C ;以及盖板54，并具有将它们依次进行层叠的结构。
[0054]在圆板状的振动板41的上表面粘接固定有压电元件42，在振动板41的下表面粘贴有加强板43，由振动板41、压电元件42和加强板43构成圆板状的压电致动器40。压电元件42例如由错钛酸铅系陶瓷构成。
[0055]此处，预先将振动板41设为线膨胀系数比压电元件42及加强板43要大的金属板，通过加热固化来进行粘接，从而整个压电致动器40不会发生翘曲，能在压电元件42中残留合适的压缩应力，能防止压电元件42开裂。
[0056]例如，可以将振动板41设为磷青铜(C5210)、不锈钢SUS301等线膨胀系数较大的材料，将加强板43设为42镍或36镍或不锈钢SUS430等。
[0057]另外，对于振动板41、压电元件42、加强板43，也可以从下到上按照压电元件42、加强板43、振动板41的顺序进行配置。在此情况下，也能通过使加强板43和振动板41的材质相反来调节线膨胀系数，以在压电元件42中残留合适的压缩应力。
[0058]在振动板41的周围设有框板61，振动板41经由连结部62与框板61相连结。连结部62例如设置成较细的环状，具有较小的弹簧常数的弹性而成为弹性结构。
[0059]因此，振动板41通过两个连结部62在两个点受到框板61柔软的支撑。因此，基本上不会妨碍振动板41的弯曲振动。即，处于压电致动器40的周边部(当然中心部也)实质上不受约束的状态。
[0060]另外，隔板53A是为了与挠性板51隔开一定间隙保持压电致动器40而设置的。在框板61上设有用于电连接的外部端子63。
[0061]振动板41、框板61、连接部62及外部端子63通过对金属板的冲裁加工而得以成形，由它们构成振动板单元60。
[0062]在框板61的上表面粘接固定有树脂制的隔板53B。隔板53B的厚度与压电元件42相同或比压电元件42稍厚，框板61构成泵壳体80的一部分，并且使下面叙述的电极导通用板70与振动板单元60电绝缘。
[0063]在隔板53B上粘接固定有金属制的电极导通用板70。电极导通用板70由近似圆形开口的框部位71、朝该开口内突出的内部端子73、以及朝外部突出的外部端子72构成。
[0064]内部端子73的前端被焊接在压电元件42的表面上。通过将焊接位置设在相当于压电致动器40的弯曲振动的波节的位置，能抑制内部端子73的振动。
[0065]在电极导通用板70上粘接固定有树脂制的隔板53C。此处，隔板53C具有与压电元件42相同程度的厚度。隔板53C是在压电致动器40振动时用于使内部端子73的焊料部分不与盖板54相接触的隔板。此外，能防止压电元件42的表面过度接近盖板54，因空气阻力而使振动振幅下降。因此，如上所述，隔板53C的厚度只要是与压电元件42相同程度的厚度即可。
[0066]在盖板54上设有排出孔55、56。盖板54盖在隔板53C的上部，从而覆盖压电致动器40的周围。
[0067]另一方面，在挠性板51的中心设有吸引孔52。在该挠性板51与振动板单元60之间插入有在加强板43的厚度的基础上加上数10 μ m程度的隔板53A。这样，即使存在隔板53A，由于振动板41不受框板61的约束，因此，间隙能根据负载变动而自动地变化。
[0068]不过，振动板41多少受到连结部62 (弹簧端子)的约束的影响，因此，通过这样插入隔板53A，在低负载时能积极地确保间隙来增大流量。此外，即使在插入隔板53A的情况下，在高负载时连结部62 (弹簧端子)也会挠曲，压电致动器40与挠性板51的相对区域的间隙自动减小，从而能在较高的压力下进行动作。
[0069]另外，在图2中示出的示例中，将连结部62设置在两个部位，但也可以设置在三个部位以上。连结部62不妨碍压电致动器40的振动，但对振动多少会有影响，因此，例如在三个部位进行连结(保持)，能更自然地进行保持，还能防止压电元件42的开裂。
[0070]在挠性板51的下部设有基板91，在该基板91的中心设有圆柱形的开口部92。挠性板51的一部分在基板91的开口部92露出。在伴随压电致动器40的振动而发生的压力变动下，该圆形的露出部能以与压电致动器40实质上相同的频率进行振动。
[0071]通过该挠性板51和基板91的结构，挠性板51的压电致动器相对区域的中心或中心附近为能弯曲振动的可动部,周边部成为实质上受到约束的固定部。该圆形可动部的固有振动频率设计成与压电致动器40的驱动频率相同的频率或稍低的频率。
[0072]因此，若对外部端子63、72施加驱动电压，则压电致动器40进行同心圆状的弯曲振动，以吸引孔52为中心的挠性板51的露出部也与压电致动器40的振动相呼应地以较大的振幅进行振动。
[0073]若成为挠性板51的振动相位比压电致动器40的振动相位延迟的(例如延迟90°的)振动，则能实质上增加挠性板51与压电致动器40之间的间隙空间的厚度变动。由此，能进一步提闻栗的能力。
[0074]接下来，使用图1、图4?图6来详细叙述阀101的结构。
[0075]图4、图5是图1所示的阀101的分解立体图。图4是从与臂带109相连接的上表面侧观察该阀101的分解立体图，图5是从与压电泵10相接合的底面侧观察该阀101的分解立体图。图6是图5所示的上阀壳体191的主要部分的放大主视图。
[0076]另外，本发明的“第I开口部”相当于第I通气孔111。此外，本发明的“第2开口部”相当于第2通气孔112。此外，本发明的“第I阀室”相当于第I下阀室131。此外，本发明的“第2阀室”相当于第I上阀室133。
[0077]如图1、图4、图5所示，阀101具有将下阀壳体192、由长方形的薄膜构成的第I粘接片材151、由长方形的薄膜构成的隔膜120、由长方形的薄膜构成的第2粘接片材152、上阀壳体191按此顺序进行层叠的结构。此处，上阀壳体191及下阀壳体192构成阀壳体130。
[0078]下阀壳体192通过第I粘接片材151与隔膜120相粘接，隔膜120通过第2粘接片材与上阀壳体191相粘接。
[0079]如图1所示，在下阀壳体192的底面粘接有压电泵10的上表面。如图1、图4、图5所示，在下阀壳体192上设有:与压电泵10的排出孔56连通的第4通气孔110 ;与压电泵10的排出孔55连通的第I通气孔111 ;以及朝隔膜120 —侧突出的圆柱状的突出部138。
[0080]如图1、图4、图5所示，在上阀壳体191上设有:与臂带109连通的第2通气孔112 ；与流体控制装置100外部连通的第3通气孔113 ；以及从第3通气孔113的周围朝隔膜120一侧突出的阀座139。阀座139呈在中央部具有第3通气孔113的圆筒形状。
[0081]如图1、图4、图5所示，在隔膜120的与突出部138相对的区域的中心部设有圆形的孔部121。孔部121的直径设置成比与隔膜120抵接的突出部138的面的直径要小。
[0082]隔膜120被上阀壳体191及下阀壳体192从两面夹持，并与上阀壳体191及下阀壳体192相粘接，从而与阀座139相接触，并且使孔部121周围与突出部138相接触。
[0083]由此，隔膜120对阀壳体130内进行分割。构成与第I通气孔111连通的环状的第I下阀室131、与第4通气孔110连通的圆柱状的第2下阀室132、经由连通路135与第2通气孔112连通的圆柱状的第I上阀室133、以及经由连通路135与第I上阀室133连通的环状的第2上阀室134。各个阀室的形状是从与隔膜120垂直的方向俯视时的形状。
[0084]第I下阀室131、第2下阀室132、第I上阀室133、第2上阀室134各自的直径例如为7.0mm。与隔膜120抵接的突出部138的面的直径例如为1.5mm。
[0085]在第I粘接片材151的面对第I下阀室131及第2下阀室132的区域设有第I贯通孔155A?155C。第I贯通孔155A例如呈中心轴与第I下阀室131的中心轴大致相同的圆形形状。第I贯通孔155B例如呈中心轴与第2下阀室132的中心轴大致相同的圆形形状。第I贯通孔155A、155B各自的直径例如为6.6mm。
[0086]因此，第I贯通孔155A的直径比突出部138的直径要大，比第I下阀室131的直径要小。即，第I贯通孔155A的外周比突出部138的外周要大，比第I下阀室131的外周要小。
[0087]同样，第I贯通孔155B的直径比第2下阀室132的直径要小。S卩，第I贯通孔155B的外周比第2下阀室132的外周要小。
[0088]接下来，在第2粘接片材152的面对第I上阀室133、连通路135及第2上阀室134的区域设有第2贯通孔156A?156C。第2贯通孔156A例如呈中心轴与第I上阀室133的中心轴大致相同的圆形形状。第2贯通孔156B例如呈中心轴与第2上阀室134的中心轴大致相同的圆形形状。第2贯通孔156A、156B各自的直径例如为6.6mm。
[0089]因此，第2贯通孔156A的直径比第I上阀室133的直径要小。S卩，第2贯通孔156A的外周比第I上阀室133的外周要小。
[0090]同样，第2贯通孔156B的直径比第2上阀室134的直径要小。即，第2贯通孔156B的外周比第2上阀室134的外周要小。
[0091]如上所述，在阀101中，第I粘接片材151的一部分位于第I下阀室131及第2下阀室132内。同样，第2粘接片材152的一部分位于第I上阀室133及第2上阀室134内。
[0092]此外，如图6所示，上阀壳体191具有在第I上阀室133中与隔膜120相对的壁部190。壁部190具有与隔膜120的孔部121以外的部分相对的区域191A、以及与隔膜120的孔部121相对的区域191B。
[0093]在第I上阀室133中与隔膜120相对的上阀壳体191的壁部190内设有槽140。该槽140是在隔膜120与壁部190抵接时使第I下阀室131与第I上阀室133经由孔部121连通的槽。另外，槽140相当于本发明的“流体形成部”。
[0094]如图6所示，槽140的宽度X比在第I上阀室133中与隔膜120的孔部121相对的上阀壳体191的区域191B的直径R要短。此外，如图1、图5、图6所示，槽140设置成包含自上阀壳体191的区域191B到第2通气孔112为止的范围。槽140设置成从上阀壳体191的区域191B延伸到区域191A。
[0095]突出部138设置在下阀壳体192上，以对隔膜120的孔部121周围施加压力。
[0096]如上所述，如图1所示，阀101具有单向阀102和排气阀103。
[0097]首先，单向阀102由具备第I通气孔111的下阀壳体192的一部分、具备第2通气孔112的上阀壳体191的一部分、隔膜120的孔部121周围、与该周围抵接而覆盖孔部121的突出部138构成。单向阀102允许流体从第I下阀室131 —侧朝第I上阀室133 —侧流动，并阻断流体从第I上阀室133 —侧朝第I下阀室131 —侧流动。
[0098]单向阀102通过第I下阀室131与第I上阀室133的压力差使隔膜120与突出部138抵接或分离。
[0099]接下来，排气阀103由具备第4通气孔110的下阀壳体192的一部分、具备第2通气孔112及第3通气孔113的上阀壳体191的一部分、隔膜120的一部分、以及从第3通气孔113的周围朝隔膜120 —侧突出以与隔膜120抵接而被覆盖的阀座139构成。
[0100]排气阀103通过第2下阀室132与第2上阀室134的压力差使隔膜120与阀座139抵接或分离。
[0101]此处，对血压测定时流体控制装置100的动作进行说明。
[0102]图7是表示图1所示的压电泵10驱动时流体控制装置100的空气流动的说明图。
[0103]流体控制装置100在开始血压测定时首先驱动压电泵10。若驱动压电泵10，则首先空气从开口部92及吸引孔52流入到压电泵10内的泵室45中。接下来，空气从排出孔55,56排出，并流入到阀101的第2下阀室132及第I下阀室131这两者中。
[0104]由此，在排气阀103中，第2下阀室132的压力变得高于第2上阀室134的压力。因此，如图8所示，隔膜120对第3通气孔113进行密封，从而阻断第2通气孔112与第3通气孔113的通气。
[0105]此外，在单向阀102中，第I下阀室131的压力变得高于第I上阀室133的压力。因此，隔膜120的孔部121周围离开突出部138，第I通气孔111与第2通气孔112经由孔部121相连通。
[0106]其结果是，空气从压电泵10经由阀101的第I通气孔111、孔部121、第2通气孔112被送出到臂带109(参照图7)中，从而使臂带109内的压力(空气压力)升高。
[0107]另外，隔膜120固定在阀壳体130上，以使隔膜120的孔部121周围与突出部138相接触。然后，该突出部138对隔膜120的孔部121周围施加压力。
[0108]由此，经由阀101的第I通气孔111从孔部121流出的空气的压力比压电泵10的排出压力稍低，从而从孔部121流入到第I上阀室133及第2上阀室134中。另一方面，对第2下阀室132作用有压电泵10的排出压力。
[0109]其结果是，在阀101中，第2下阀室132的压力稍许胜过第2上阀室134的压力，隔膜120对第3通气孔113进行密封，从而维持孔部121开启的状态。
[0110]图8是表示图7所示的压电泵10驱动时、即压电泵10的排出压力急剧上升时流体控制装置100的空气流动的说明图。
[0111]此处，若第I下阀室131的压力急剧上升，则有时会如图8所示，隔膜120产生较大的变形，隔膜120的孔部121周围远离突出部138。
[0112]在此情况下，在该结构中，隔膜120与上阀壳体191的区域191A(参照图6)抵接，但隔膜120的孔部121经由槽140与第I上阀室133连通。
[0113]因此，在设有槽140的单向阀102中，即使第I下阀室131的压力急剧上升，隔膜120的孔部121也不会堵塞，空气从第I下阀室131通过孔部121流入到第I上阀室133中。即，确保了空气的流路。
[0114]因此，根据该单向阀102，即使在压电泵10的排出压力上升得极高的情况下，也能抑制空气输送的停止。
[0115]此外，在单向阀102中，槽140的宽度X比隔膜120的孔部121的直径R要短(参照图6)。因此，根据该单向阀102，能防止隔膜120的孔部121周围与槽140抵接而堵塞该孔部121。因此，能进一步抑制空气输送的停止。
[0116]此外，在单向阀102的上阀壳体191中，在自与隔膜120的孔部121相对的区域191B到第2通气孔112为止的范围内设有槽140 (参照图6)。
[0117]因此，即使在第I下阀室131的压力相比第I上阀室133的压力上升得极高、隔膜120在较大的范围内与上阀壳体191的区域抵接，隔膜120的孔部121也能经由槽140与第I上阀室133连通。
[0118]因此，隔膜120的孔部121不会堵塞，空气从第I下阀室131通过孔部121流入到第I上阀室133内。即，确保了空气的流路。因此，能进一步抑制空气输送的停止。
[0119]此外，根据该结构，即使隔膜120与上阀壳体191的壁部190的距离变窄，也能确保空气的流路，因此，能使单向阀102的高度降低。
[0120]此外，在该阀101中，如图4、图5所示，各阀室131、132、133、134各自的外形为圆形形状，因此，张力均等地作用于隔膜120 (尤其是孔部121附近的周围)。
[0121]因此，能抑制隔膜120的孔部121以倾斜的状态与突出部138抵接，或者隔膜120的孔部121相对于突出部138在水平方向偏移。因此，根据该阀101，能更可靠地进行各个阀的开闭。
[0122]图9是表示紧接在图1所示的压电泵10停止驱动之后流体控制装置100的空气流动的说明图。
[0123]若血压测定结束，则流体控制装置100停止压电泵10的驱动。此处，若停止压电泵10的驱动，则泵室45、第I下阀室131和第2下阀室132的空气从压电泵10的中心通气孔52及开口部92被快速地排出到流体控制装置100的外部。此外，臂带109的压力从第2通气孔112作用于第I上阀室133和第2上阀室134。
[0124]其结果是，在单向阀102中，第I下阀室131的压力比第I上阀室133的压力要低。隔膜120与突出部138抵接来对孔部121进行密封。
[0125]此外，在排气阀103中，第2下阀室132的压力比第2上阀室134的压力要低。隔膜120离开阀座139而使第3通气孔113打开。
[0126]S卩，在阀101中，第2通气孔112与第3通气孔113经由连通路135及第2上阀室134相连通。由此，臂带109的空气经由第2通气孔112、连通路135及第2上阀室134从第3通气孔113快速地排出(参照图9)。
[0127]因此，根据本实施方式的阀101，在将压缩空气填充到臂带109内之后，能将空气从臂带109快速地排出。
[0128]此外，在阀101中，如上所述，第I粘接片材151的一部分位于第I下阀室131及第2下阀室132内，第2粘接片材152的一部分位于第I上阀室133及第2上阀室134内。
[0129]因此，第I粘接片材151及第2粘接片材152能进行壳体130及隔膜120的粘接，并能捕捉存在于各阀室131、132、133、134内的异物。
[0130]因此，根据阀101，例如，即使阀101内混入了异物，也能抑制因异物引起的误动作。尤其是在排气阀103中，能抑制异物对阀座139的第3通气孔113的堵塞。
[0131]此外，具备本实施方式的阀101的流体控制装置100也能起到同样的效果。
[0132]《实施方式2》
以下，对本发明的实施方式2所涉及的流体控制装置200进行说明。
[0133]图10是本发明的实施方式2所涉及的流体控制装置200的主要部分的剖视图。图11是图10所示的上阀壳体291的主要部分的放大主视图。图12是表示图10所示的流体控制装置200驱动过程中，压电泵10驱动时、即压电泵10的排出压力急剧上升时流体控制装置100的空气流动的说明图。
[0134]流体控制装置200与流体控制装置100的不同之处在于，阀201的上阀壳体291具有突起240以取代槽140。另外，突起240相当于本发明的“流路形成部”。其它结构相同。
[0135]详细而言，上阀壳体291具有在第I上阀室133中与隔膜120相对的壁部290。壁部290具有与隔膜120的孔部121以外的部分相对的区域291A、以及与隔膜120的孔部121相对的区域291B。
[0136]详细而言，在第I上阀室133中与隔膜120相对的上阀壳体291的壁部290内设有突起240。该突起240是在隔膜120与上阀壳体291的壁部290抵接时使第I下阀室131与第I上阀室133经由孔部121连通的突起。
[0137]如图11所示，该突起240的宽度X比在第I上阀室133中与隔膜120的孔部121相对的上阀壳体291的区域29IB的直径R要短。突起240设置成从上阀壳体291的区域291B延伸到区域291A。
[0138]此处，即使在本实施方式的阀201中，若第I下阀室131的压力急剧上升，则有时也会如图12所示，隔膜120会产生较大的变形，隔膜120的孔部121周围远离突出部138。
[0139]在此情况下，在该阀201中，隔膜120与突起240抵接，因此，在隔膜120与上阀壳体291的区域291A之间形成间隙，隔膜120的孔部121与第I上阀室133连通。
[0140]因此，在设有突起240的阀201中，即使第I下阀室131的压力急剧上升，隔膜120的孔部121也不会堵塞，空气从第I下阀室131通过孔部121流入到第I上阀室133中。即，确保了空气的流路。
[0141]因此，根据该阀201及流体控制装置200，起到与所述实施方式I的阀101及流体控制装置100同样的效果。
[0142]《其它实施方式》
另外，在所述各实施方式中，使用了空气作为流体，但并不限于此，该流体也能应用空气以外的气体或液体。
[0143]此外，在所述各实施方式中，设置了进行单面(un1-morphology)型弯曲振动的致动器，但也可以构成为在振动板的双面粘贴压电元件，从而进行双面(b1-morphology)型弯曲振动。
[0144]此外，所述各实施方式的泵具备利用压电元件42的伸缩进行弯曲振动的致动器40，但并不限于此。例如，也可以具备利用电磁驱动进行弯曲振动的致动器。
[0145]此外，在所述各实施方式中，压电元件由锆钛酸铅系陶瓷构成，但并不限于此。例如，也可以由铌酸钾钠系及碱铌酸系陶瓷等非铅系压电体陶瓷的压电材料等构成。
[0146]此外，在所述各实施方式中，槽140或突起240是图6、图11所示的棒状，但并不限于此。例如，槽140或突起240也可以是十字状或多边形状、椭圆形状等。
[0147]此外，在所述各实施方式中，槽140或突起240仅是一个，但并不限于此。例如，在图6所示的上阀壳体191的区域191A内，槽140可以设置多个，在图11所示的上阀壳体291的区域291A内，突起240可以设置多个。
[0148]此外，所述各实施方式的阀101、201(参照图1、图10)具有第I贯通孔155A的外周小于第I下阀室131的外周、第I贯通孔155B的外周小于第2下阀室132的外周的第I粘接片材151，但并不限于此。例如，也可以如图13所示的阀301那样，具有第I贯通孔155A的外周与第I下阀室131的外周相等、第I贯通孔155B的外周与第2下阀室132的外周相等的第I粘接片材351。
[0149]同样，所述各实施方式的阀101、201(参照图1、图10)具有第2贯通孔156A的外周小于第I上阀室133的外周、第2贯通孔156B的外周小于第2上阀室134的外周的第2粘接片材152，但并不限于此。例如，也可以如图13所示的阀301那样，具有第2贯通孔156A的外周与第I上阀室133的外周相等、第2贯通孔156B的外周与第2上阀室134的外周相等的第2粘接片材352。
[0150]最后，上述实施方式的说明应视作在所有方面均为例示而并非限制。本发明的范围由权利要求的范围来表示，而并非由上述实施方式来表示。而且，本发明的范围还包括与权利要求的范围等同的意思及范围内的所有变更。
标号说明
[0151]10…压电泵 40…压电致动器 41…振动板
42…压电兀件 43…加强板45…泵室51…挠性板52…中心通气孔53A、53B、530.隔板54…盖板55、56…排出孔60…振动板单元61…框板62…连结部63…外部端子70…电极导通用板71…框部位72…外部端子73…内部端子80…泵壳体90…隔膜泵91…基板92…开口部100…流体控制装置101…阀
106A…臂带连接口109…臂带109A…臂带橡胶管110…第4通气孔111…第I通气孔112…第2通气孔113…第3通气孔120…隔膜121…孔部130…阀壳体131…第I下阀室132…第2下阀室133…第I上阀室134…第2上阀室135…连通路138…突出部139…阀座140…槽
151…第I粘接片材152…第2粘接片材155…第I贯通孔156…第2贯通孔160…单向阀170…排气阀190…壁部191…上阀壳体192…下阀壳体200…流体控制装置201…阀240…突起291…上阀壳体300…流体控制装置301…阀
351…第I粘接片材352…第2粘接片材900…壳体901…排气通路902…进气通路910、920…隔膜930…上部壳体933、934…突出部935、936…凹部937…底座940…下部壳体941…排气通路用槽部942…进气通路用槽部943、944…突出部945、946…凹部947…底座
【权利要求】
1.一种阀，其特征在于，包括: 阀壳体，该阀壳体设有第I开口部及第2开口部；以及 隔膜，该隔膜对所述阀壳体内进行分割，从而在所述阀壳体内构成与所述第I开口部连通的第I阀室、与所述第2开口部连通的第2阀室，并且在该隔膜上设有孔部， 所述隔膜的所述孔部周围在所述第I阀室中与所述阀壳体抵接，从而使所述孔部被覆兰rm.， 在所述第2阀室中与所述隔膜相对的所述阀壳体的壁部的至少一部分设有流路形成部，该流路形成部在所述隔膜的所述孔部周围与所述壁部抵接时形成连通所述第I阀室与所述第2阀室的流路。
2.如权利要求1所述的阀，其特征在于， 所述隔膜固定在所述阀壳体上，以通过所述第I阀室的压力与所述第2阀室的压力之差，使所述隔膜的所述孔部周围与所述阀壳体抵接或分离。
3.如权利要求1或2所述的阀，其特征在于， 所述流路形成部是槽， 所述槽设置成从所述壁部的与所述隔膜的所述孔部相对的区域延伸到所述壁部的与所述隔膜的所述孔部以外的部分相对的区域。
4.如权利要求1或2所述的阀，其特征在于， 所述流路形成部是突起， 所述突起设置成从所述壁部的与所述隔膜的所述孔部相对的区域延伸到所述壁部的与所述隔膜的所述孔部以外的部分相对的区域。
5.如权利要求1至4的任一项所述的阀，其特征在于， 所述流路形成部的宽度比所述孔部的直径要短。
6.如权利要求1至5的任一项所述的阀,其特征在于， 在所述阀壳体上设有在所述第I阀室中朝所述隔膜一侧突出的突出部， 所述隔膜的所述孔部周围与所述突出部抵接。
7.如权利要求6所述的阀，其特征在于， 在与所述隔膜垂直的方向俯视时，所述第I阀室、所述第2阀室及所述突出部分别呈圆柱状。
8.如权利要求6或7所述的阀，其特征在于， 还具备第I粘接片材和第2粘接片材， 所述阀壳体具有设有所述第I开口部的第I阀壳体、以及设有所述第2开口部的第2阀壳体， 所述第I阀壳体通过所述第I粘接片材与所述隔膜相粘接，所述隔膜通过所述第2粘接片材与所述第2阀壳体相粘接， 在所述第I粘接片材的面对所述第I阀室的区域设有第I贯通孔，在所述第2粘接片材的面对所述第2阀室的区域设有第2贯通孔， 所述第I贯通孔的外周比所述突出部的外周要大，比所述第I阀室的外周要小， 所述第2贯通孔的外周比所述突出部的外周要大，比所述第2阀室的外周要小，
9.一种流体控制装置，其特征在于，包括:泵，该泵设有排出孔；以及权利要求1至8中任一项所述的阀，所述阀的所述第I开口部与所述泵的所述排出孔相连接，所述阀的所述第2开口部与储藏流体的流体储藏部相连接。
【文档编号】F04B53/10GK104246228SQ201380020898
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2012年4月19日
【发明者】小谷谦一, 前田刚伸, 平田笃彦 申请人:株式会社村田制作所