自动体外除颤器的制作方法

1.本公开涉及一种自动体外除颤器。


背景技术：

2.近来，自动体外除颤器(以下简称aed)正在迅速普及。这种aed对因心室纤颤而发生突发性心脏骤停的患者的心脏施加强电击以进行除颤，从而恢复患者的心脏功能。aed具有高压电路，能够控制电能的充电和放电，以对患者电击以进行除颤(例如，见jp-a-2008-514329)。在jp-a-2008-514329中公开的高压电路被容纳在用于高压模块的壳体中。为了确保设置于高压电路上的电子元件的端子之间的电绝缘，用诸如环氧树脂的介电材料(灌封材料)填充已经容纳有高压电路的壳体。以这种方式，制造了设置有嵌入到介电材料中的高压电路的高压模块。


技术实现要素：

3.在jp-a-2008-514329中公开的高压模块被容纳在aed的外壳体中，并且通过机械固定(诸如螺栓)固定至外壳体。因此，当从外部对aed施加强冲击时，有可能对高压模块与外壳体之间的连接部施加大的力。此外，由于需要在外壳体的外壁与高压模块之间设置一定的间隙，因此aed的外部尺寸增大。因此，从耐用性和aed的外部尺寸的角度来看，aed还有改进的空间。
4.本公开旨在提高aed的耐久性并使aed小型化。
5.根据本公开的一个以上方面，提供一种自动体外除颤器。自动体外除颤器包括：高压发生器，该高压发生器被配置为充放电能以对受检者进行电击除颤；外壳体，该外壳体被配置为容纳所述高压发生器并且限定所述自动体外除颤器的外部；以及灌封材料，该灌封材料包含绝缘材料。高压发生器包括：高压电路板；以及高压电子元件，其布置于高压电路板。灌封材料覆盖高压电路板和高压电子元件的端子，并且与高压电路板和外壳体接触以将高压电路板固定至外壳体。
附图说明
6.图1是示出根据本公开的实施例(以下将被称为本实施例)的自动体外除颤器(以下将被缩写为aed)的配置的框图。
7.图2是示出高压发生器的具体结构的立体图。
8.图3是示出在将灌封材料注入外壳体之前容纳在外壳体中的高压发生器的视图。
9.图4是示出在将灌封材料注入外壳体之后容纳在外壳体中的高压发生器的视图。
10.图5是沿图4所示的线a-a截取的外壳体和高压发生器的立体截面图。
具体实施方式
11.下面将参考附图描述实施例。为了便于说明，各个附图中所示的各个部件的尺寸
可能与部件的实际尺寸不同。
12.此外，图3所示的针对aed 1设定的x轴方向、y轴方向和z轴方向在实施例的描述中可以适当地提及。x轴方向、y轴方向和z轴方向中的一个方向垂直于x轴方向、y轴方向和z轴方向的其余两个方向。
13.首先，下面将参考图1描述自动体外除颤器1(以下简称为aed 1)的配置。图1是示出根据本实施例的aed 1的结构的框图。如图1所示，aed 1包括aed控制器2、高压发生器3、蓄能单元4、电源6、电源电路5、存储单元7和外部通信单元8。aed 1还包括显示单元9、操作单元10、音频输出单元11和ecg处理电路12。
14.aed 1是一种医疗设备，其被配置为对因心室纤颤而发生心脏骤停的患者的心脏进行电击，从而恢复患者的心脏功能。aed控制器2被配置为控制设置在aed 1中的每个组成部件。aed控制器2例如由包括处理器和存储器的微控制器以及诸如asic(特定应用集成电路)的集成电路构成。处理器包括例如cpu(中央处理单元)、mpu(微处理单元)和gpu(图形处理单元)中的至少一者。存储器包括rom(只读存储器)和ram(随机存取存储器)。
15.高压发生器3被配置为向蓄能单元4充电以对患者(受检者)进行电击除颤，并释放蓄能单元4中蓄积的电能。稍后将描述电压发生器3的具体配置。蓄能单元4被配置为蓄积电能，以对患者进行电击除颤。例如，蓄能单元4可以是由介电膜构成的高压薄膜电容器。
16.电源6是被配置为向aed 1的组成部件供电的电池。例如，电源6是锂一次电池。电源电路5被配置为将电源6的电压转换为aed 1的各组成部件所需的电压。电源电路5可以例如由开关稳压器或串联稳压器构成。存储单元7被配置为存储用于操作aed 1的各种程序、音频数据和患者的心电图数据。存储单元7由例如闪存或硬盘构成。
17.外部通信单元8被配置为将存储在存储单元7中的各种数据发送到外部装置或从外部装置接收数据。外部通信部8可以是诸如lan电缆的有线电缆的连接器插入其中的接口，或者也可以是与诸如蓝牙(注册商标)和wi-fi(注册商标)的无线通信标准兼容的无线通信模块。当外部通信单元8是无线通信模块时，外部通信单元8可以具有发送/接收天线、高频电路和信号处理电路。
18.显示单元9被配置为向操作者显示aed 1的状态和患者的生命数据(诸如心电图数据)。显示单元9例如可以包括：指示器，该指示器用于显示aed 1的状态，诸如电源6的剩余电池电量；以及液晶显示器，该液晶显示器用于显示患者的心电图波形。操作单元10被配置为接受来自操作者的操作。例如，操作单元10可以包括：用于启动aed 1的电源按钮以及用于对患者进行电击的电击按钮。音频输出单元11可以是扬声器，其被配置为输出与对aed 1的操作相关的语音指导或警告声。
19.ecg处理电路12被配置为处理从附接到患者的两个除颤垫13输出的心电图信号。例如，ecg处理电路12可以具有差分放大器和ad转换器，该差分放大器放大从两个除颤垫13中的一者输出的电位信号与从另一个除颤垫13输出的电位信号之间的差，从而生成心电图数据，所述ad转换器将心电图数据转换为数字数据。除颤垫13可拆卸地装接到aed 1。
20.接着，将参考图2描述根据本实施例的高压发生器3的具体结构。图2是示出高压发生器3的具体结构的立体图。如图2所示，高压发生器3包括高压电路板20、布置于高压电路板20的高压电子元件、继电器电路板30和布置于继电器电路板30的继电器电子元件。
21.高压电路板20是用于产生电能(双相放电波形)以对患者进行电击的电路板。高压
电路板20具有正面20a、背面20b和侧面20c。高压电子元件布置于正面20a。背面20b位于与正面20a相反的一侧。侧面20c位于正面20a与背面20b之间。作为布置于高压电路板20的高压电子元件的示例，igbt(绝缘栅双极晶体管)控制变压器21和29、高压二极管44、igbt(绝缘栅双极晶体管)22和42、薄膜电容器23、线圈24、继电器27、内部放电电阻33和dc-dc变压器43安装于高压电路板20。在以下描述中，为了便于描述，安装于高压电路板20的这些电子元件将统称为“高压电子元件”。
22.继电器电路板30是用于中继从高压电路板20输出的信号或要输入至高压电路板20的信号的电路板。继电器电路板30电连接至高压电路板20。在本实施例中，继电器电路板30物理连接至高压电路板20。顺便提及，虽然继电器电路板30电连接至高压电路板20，但应注意继电器电路板30不必物理地连接至高压电路板20。继电器电路板30具有正面30a、背面30b和侧面30c。继电器电子元件布置于正面30a。背面30b位于与正面30a相反的一侧。侧面30c位于正面30a与背面30b之间。继电器电路板30的正面30a大致垂直于高压电路板20的正面20a。作为布置于继电器电路板30的继电器电子元件的示例，高压输出连接器28、电解电容器26和高压控制连接器25安装于继电器电路板30。在以下描述中，为了便于描述，安装于继电器电路板30的这些电子元件将统称为“继电器电子元件”。
23.接着，下面将参考图3至图5描述容纳在限定aed 1的外部的外壳体100中的高压发生器3。图3是示出在将灌封材料40(见图4)注入到外壳体100中之前容纳在外壳体100中的高压发生器3的视图。
24.图4是示出在将灌封材料40注入到外壳体100中之后容纳在外壳体100中的高压发生器3的视图。图5是外壳体100和高压发生器3的沿图4所示的线a-a截取的立体截面图。虽然图1中所示的aed 1的高压发生器3之外的其他组成部件也容纳在外壳体100中，但为了便于说明，省略了这些组成部件的图示。
25.如图3所示，外壳体100例如由诸如聚碳酸酯、abs树脂或pbt树脂的树脂材料制成。外壳体100具有三个容纳区域s1至s3。高压发生器3和隔板120容纳在容纳区域s1(第一容纳区域的示例)中。至少包括aed控制器2的控制板(未示出)被容纳在容纳区域s2中。蓄能单元4(例如高压薄膜电容器)容纳在容纳区域s3中。
26.高压发生器3容纳在容纳区域sl中使得高压电路板20的背面20b面对外壳体100的底面102。此外，隔板120以高压发生器3布置于容纳区域s1中的状态布置于容纳区域s1的内侧。隔板120可以例如由与外壳体100相同的树脂材料制成。面对高压电路板20的侧面20c的隔板120布置于外壳体100的外壁部103与高压电路板20的侧面20c之间。在这方面，隔板120布置于容纳区域s1的内侧以沿着高压电路板20的外形的至少一部分延伸。
27.为了确保布置于高压电路板20上的高压电子元件的端子之间的电绝缘，在图3所示的状态下将灌封材料40从z轴方向注入容纳区域s1中之后，灌封材料40固化。由此，高压发生器3由灌封材料40部分覆盖，如图4和图5所示。
28.在这方面，灌封材料40覆盖高压电路板20和布置于高压电路板20的高压电子元件的端子(例如，内部放电电阻33的端子)。特别地，在从确保电绝缘的角度使高压电子元件的端子被灌封材料40完全覆盖的同时，高压电子元件从灌封材料40中部分地露出。在例如内部放电电阻33的端子33a被灌封材料40完全覆盖的同时，如图3和图4所示，内部放电电阻33的主体从灌封材料40部分露出。此外，灌封材料40部分地覆盖继电器电路板30。
29.此外，灌封材料40与高压电路板20和外壳体100接触，从而将高压电路板20固定至外壳体100，如图5所示。特别地，高压电路板20的正面20a、背面20b和侧面20c完全被灌封材料40覆盖。此外，灌封材料40接触隔板120和继电器电路板30以将隔板120和继电器电路板30固定至外壳体100。具体地，灌封材料40填充在由外壳体100的外壁部103、外壳体100的限定容纳区域s1的内壁部110、外壳体100的底面102和隔板120包围的空间中。灌封材料40与外壳体100的外壁部103、内壁部110和底面102接触。
30.此外，灌封材料40分别填充在高压电路板20的侧面20c与外壳体100的外壁部103之间、高压电路板20的背面20b与外壳体100的底面102底部之间以及继电器电路板30与外壳体100的内壁部110之间。因此，能够使高压电路板20与外壳体100之间的固定牢固。
31.例如，可以使用诸如陶瓷或绝缘树脂的绝缘材料作为灌封材料40的材料。具体地，灌封材料40可以由诸如环氧树脂、聚丁二烯树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、丙烯酸树脂或聚酯树脂的绝缘树脂形成。特别地，作为灌封材料40的材料，优选与外壳体100的粘合性高的树脂材料。灌封材料40优选例如由包含聚丁二烯为主要材料的树脂形成。
32.根据本实施例，如上所述，高压电路板20通过灌封材料40直接固定至外壳体100。因此，不必在外壳体100中单独设置用于容纳高压电路板20的专用壳体，并且不必单独设置用于将专用壳体与外壳体100彼此固定的机械固定(例如螺栓或肋结构)。因此，能够使aed 1小型化并且能够提高aed 1的耐用性。
33.此外，灌封材料40与高压电路板20和外壳体100接触。因此，由高压电子元件产生的热量通过高压电路板20和灌封材料40有效地传导至外壳体100。因此，高压电子元件产生的热量能够有效地散发到aed 1的外部，从而能够提高aed 1的散热性能。因此，能够提高aed1的耐用性和散热性能，并且能够使aed 1小型化。
34.此外，在本实施例中，在高压电子元件的端子被灌封材料40完全覆盖的同时，高压电子元件从灌封材料40中部分地露出。例如，在内部放电电阻33的端子33a被灌封材料40完全覆盖的同时，内部放电电阻33的主体从灌封材料40中部分地露出。因此，能够在抑制填充外壳体100的灌封材料40的填充量的同时，通过灌封材料40确保高压电子元件的端子之间的电绝缘。因此，抑制了灌封材料40的填充量，从而能够减轻aed 1的重量。
35.在本实施例中，隔板120设置在高压电路板20的侧面20c与外壳体100之间，以沿着高压电路板20的外形的一部分延伸。因此，能够抑制填充外壳体100的灌封材料40的填充量，从而能够减轻aed 1的重量。
36.在本实施例中，灌封材料40填充在高压电路板20的背面20b与外壳体100的底面102之间。因此，高压电路板20和外壳体100能够通过灌封材料40可靠地彼此固定，并且能够将高压电子元件产生的热量有效地散发到aed 1的外部。因此，能够提高aed 1的散热性能。
37.另外，在本实施方式中，继电器电路板30的正面30a与高压电路板20的正面20a大致彼此垂直。因此，能够使高压发生器3的外形小型化。因此，能够减小外壳体100的容纳高压发生器3的容纳面积s1，从而能够使aed 1的外形小型化。
38.虽然上文已经描述了本公开的实施例，但是本公开的技术范围不应被实施例的描述限制性地解释。本实施例仅是示例性的，并且本领域技术人员应当理解，在权利要求的范围内描述的本公开的范围内，能够对实施例进行各种改变。本公开的技术范围应基于权利要求的范围所记载的本公开的范围及其等同物的范围而确定。
39.例如，在本实施例中，多个高压电子元件安装于高压电路板20。然而，安装于高压电路板20的高压电子元件的数量可以为一个。类似地，安装于继电器电路板30的继电器电子元件的数量可以为一个。
40.此外，在本实施例中，高压发生器3具有高压电路板20和继电器电路板30。然而，高压发生器3不是必须具有继电器电路板30。在此情况下，高压电子元件和继电器电子元件可以安装于高压电路板20。
41.本技术基于2020年6月15日提交的日本专利申请no.2020-103070，其全部内容通过引用并入本文。