JP2016200067A - Fluid control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、流体の流れを制御する流体制御装置に関する。 The present invention relates to a fluid control device that controls the flow of fluid.
従来、流体の流れを制御する流体制御装置が各種考案されている。流体制御装置には、複数の電子部品が搭載されている。複数の電子部品の中には、自己発熱によって電子部品の温度が上昇し続けるものがある。電子部品の温度が上昇し続けた場合、電子部品の性能が低下したり故障の原因になったりする。 Conventionally, various fluid control devices for controlling the flow of fluid have been devised. A plurality of electronic components are mounted on the fluid control device. Some of the plurality of electronic components continue to increase in temperature due to self-heating. If the temperature of the electronic component continues to rise, the performance of the electronic component may deteriorate or cause a failure.
そこで、例えば特許文献１には、電子部品に装着するヒートシンクと冷却ファンが開示されている。冷却ファンは、電子部品の発熱によって温められたヒートシンクに向けて風を送り、ヒートシンクを冷却している。これにより、特許文献１では電子部品の温度上昇が抑えられる。 Thus, for example, Patent Document 1 discloses a heat sink and a cooling fan to be mounted on an electronic component. The cooling fan cools the heat sink by sending air toward the heat sink warmed by the heat generated by the electronic components. Thereby, in patent document 1, the temperature rise of an electronic component is suppressed.
本願の発明者は、流体制御装置において例えば圧電素子を駆動源とするポンプが駆動し続けた場合、自己発熱によってポンプの温度が上昇し続け、ポンプの吐出性能が低下するという知見を得た。そこで、特許文献１のヒートシンクをポンプに装着し、ヒートシンクを冷却ファンで冷却することでポンプの温度上昇を抑える方法が考えられる。 The inventor of the present application has found that when a pump using, for example, a piezoelectric element as a drive source continues to be driven in the fluid control device, the temperature of the pump continues to rise due to self-heating and the discharge performance of the pump decreases. Therefore, a method of suppressing the temperature rise of the pump by mounting the heat sink of Patent Document 1 on the pump and cooling the heat sink with a cooling fan is conceivable.
しかしながら、特許文献１のヒートシンクをポンプに装着し、ヒートシンクを冷却ファンで冷却する場合、冷却専用の冷却ファンが必要になる。これは、冷却ファンを用意したり、冷却ファンを装着する専用工程を組まなければならないことを意味し、流体制御装置の製造コストが増大する。 However, when the heat sink of Patent Document 1 is mounted on a pump and the heat sink is cooled by a cooling fan, a cooling fan dedicated to cooling is required. This means that a cooling fan must be prepared or a dedicated process for mounting the cooling fan has to be set up, which increases the manufacturing cost of the fluid control device.
そこで、ポンプの温度上昇を抑える為に、冷却ファン等の冷却装置を装着せずにヒートシンクのみをポンプに装着する方法も考えられるが、十分な冷却効果を得る為にはヒートシンクのサイズを大きくする必要がある。そのため、この方法では流体制御装置が大型化するという問題がある。 Therefore, in order to suppress the temperature rise of the pump, a method of mounting only the heat sink without mounting a cooling device such as a cooling fan is conceivable. However, to obtain a sufficient cooling effect, the size of the heat sink is increased. There is a need. Therefore, this method has a problem that the fluid control device is enlarged.
本発明の目的は、小型でありながら、冷却装置を用いずにポンプを冷却することができる流体制御装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the fluid control apparatus which can cool a pump, without using a cooling device, though it is small.
本発明の流体制御装置は、ポンプと、バルブと、容器と、ヒートシンクと、を備えている。ポンプは、吐出孔が設けられたポンプ筐体を有する。バルブは、吐出孔に接続する第１通気孔と、第２通気孔と、第３通気孔とが設けられたバルブ筐体を有する。容器は、第２通気孔に接続し、第１通気孔を介して第２通気孔から流出する気体を貯蔵する。ヒートシンクは、第３通気孔に対向する対向部を有し、ポンプ筐体に装着された。 The fluid control device of the present invention includes a pump, a valve, a container, and a heat sink. The pump has a pump housing provided with a discharge hole. The valve has a valve housing provided with a first vent hole, a second vent hole, and a third vent hole that are connected to the discharge hole. The container is connected to the second ventilation hole and stores gas flowing out from the second ventilation hole via the first ventilation hole. The heat sink has a facing portion facing the third ventilation hole, and was mounted on the pump housing.
この構成においてポンプが駆動している間、ポンプの吐出孔から吐出された気体は第１通気孔からバルブ筐体内に流入する。そして、バルブの第２通気孔から流出する気体は、容器内に貯蔵される。また、ポンプが駆動している間、自己発熱によってポンプの温度が上昇し続ける。 In this configuration, while the pump is driven, the gas discharged from the discharge hole of the pump flows into the valve housing from the first vent hole. And the gas which flows out out of the 2nd vent hole of a valve | bulb is stored in a container. Further, while the pump is being driven, the temperature of the pump continues to rise due to self-heating.
この構成では、熱伝導性に優れたヒートシンクがポンプ筐体に装着されているため、ポンプで発生した熱がポンプ筐体からヒートシンクに伝導し、放散される。さらに、第２通気孔および第３通気孔が接続したとき、容器内に貯蔵された圧縮気体がバルブの第３通気孔からヒートシンクの対向部へ向けて排出される。 In this configuration, since the heat sink having excellent thermal conductivity is attached to the pump casing, the heat generated by the pump is conducted from the pump casing to the heat sink and dissipated. Furthermore, when the second vent hole and the third vent hole are connected, the compressed gas stored in the container is discharged from the third vent hole of the valve toward the opposite portion of the heat sink.
そのため、この構成の流体制御装置は、サイズの大きいヒートシンクや専用の冷却装置を備えたりしなくても、ヒートシンクを冷却でき、ポンプの温度上昇を抑えることができる。 Therefore, the fluid control device with this configuration can cool the heat sink without suppressing the heat sink without providing a large-sized heat sink or a dedicated cooling device, and can suppress an increase in pump temperature.
従って、この構成の流体制御装置は、小型でありながら、冷却装置を用いずにポンプを冷却することができる。 Therefore, the fluid control device having this configuration is small, but can cool the pump without using a cooling device.
また、本発明においてバルブは、バルブ筐体とともに第１バルブ室および第２バルブ室を構成する弁体を有し、
弁体は、第１バルブ室の圧力および第２バルブ室の圧力に基づいて、第２通気孔および第３通気孔が接続していない状態と、第２通気孔および第３通気孔が接続した状態とを切り替えることが好ましい。
In the present invention, the valve has a valve body that constitutes the first valve chamber and the second valve chamber together with the valve housing,
Based on the pressure in the first valve chamber and the pressure in the second valve chamber, the valve body is in a state where the second vent hole and the third vent hole are not connected, and the second vent hole and the third vent hole are connected. It is preferable to switch between states.
この構成では、第２通気孔および第３通気孔が接続していないとき、ポンプの吐出孔から吐出された気体はバルブの第１通気孔を介して第２通気孔から流出し、容器内に貯蔵される。そして、第２通気孔および第３通気孔が接続したとき、容器内に貯蔵された圧縮気体がバルブの第３通気孔からヒートシンクの対向部へ向けて排出される。 In this configuration, when the second ventilation hole and the third ventilation hole are not connected, the gas discharged from the discharge hole of the pump flows out from the second ventilation hole via the first ventilation hole of the valve and enters the container. Stored. When the second vent hole and the third vent hole are connected, the compressed gas stored in the container is discharged from the third vent hole of the valve toward the opposite portion of the heat sink.
また、本発明において対向部は、バルブ筐体側へ折り曲げられていることが好ましい。 In the present invention, the facing portion is preferably bent toward the valve housing.
この構成では、バルブの第３通気孔から排出される気体が当たるヒートシンクの面積が増える。よって、この構成の流体制御装置は、ポンプの冷却効果を向上できる。 In this configuration, the area of the heat sink to which the gas discharged from the third vent hole of the valve hits increases. Therefore, the fluid control device having this configuration can improve the cooling effect of the pump.
また、本発明において、対向部における第３通気孔に対向する面は、凹凸状に形成されていることが好ましい。 Moreover, in this invention, it is preferable that the surface which opposes the 3rd ventilation hole in an opposing part is formed in the uneven | corrugated shape.
この構成では、バルブの第３通気孔から排出される気体が当たるヒートシンクの面積が増える。よって、この構成の流体制御装置は、ポンプの冷却効果を向上できる。 In this configuration, the area of the heat sink to which the gas discharged from the third vent hole of the valve hits increases. Therefore, the fluid control device having this configuration can improve the cooling effect of the pump.
また、本発明において対向部は、櫛歯状に形成されていることが好ましい。 In the present invention, the facing portion is preferably formed in a comb shape.
この構成では、バルブの第３通気孔から排出される気体が当たるヒートシンクの面積が増える。よって、この構成の流体制御装置は、ポンプの冷却効果を向上できる。 In this configuration, the area of the heat sink to which the gas discharged from the third vent hole of the valve hits increases. Therefore, the fluid control device having this configuration can improve the cooling effect of the pump.
また、本発明においてポンプは、振動板と振動板を屈曲振動させる圧電素子とを有する、ことが好ましい。 In the present invention, the pump preferably includes a diaphragm and a piezoelectric element that flexibly vibrates the diaphragm.
圧電素子を駆動源とするポンプが駆動し続けた場合、自己発熱によってポンプの温度が上昇し続け、ポンプの吐出性能が低下する。そのため、本発明はこの構成において好適である。 When a pump using a piezoelectric element as a drive source continues to be driven, the temperature of the pump continues to rise due to self-heating, and the discharge performance of the pump decreases. Therefore, the present invention is suitable in this configuration.
また、本発明の流体制御装置は、容器に貯蔵される気体の圧力に基づいて血圧を測定する制御部を備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the fluid control apparatus of this invention is provided with the control part which measures a blood pressure based on the pressure of the gas stored in a container.
この構成において容器は例えばカフである。例えば制御部は、血圧の測定を開始するとき、ポンプをオンする。これにより、ポンプの吐出孔から気体が吐出され、容器内に貯蔵されていく。そして、制御部は、血圧の測定を終了するとき、ポンプをオフする。これにより、容器内に貯蔵された圧縮気体がバルブの第３通気孔からヒートシンクの対向部へ向けて排出される。 In this configuration, the container is a cuff, for example. For example, the control unit turns on the pump when starting measurement of blood pressure. Thereby, gas is discharged from the discharge hole of the pump and stored in the container. And a control part turns off a pump, when complete | finishing the measurement of a blood pressure. Thereby, the compressed gas stored in the container is discharged from the third vent hole of the valve toward the opposing portion of the heat sink.
そのため、血圧を複数回測定する場合、この構成の流体制御装置は、血圧の測定を終了する毎にヒートシンクを冷却でき、ポンプの温度上昇を抑制することが可能となる。 Therefore, when the blood pressure is measured a plurality of times, the fluid control device having this configuration can cool the heat sink every time the measurement of the blood pressure is finished, and can suppress an increase in the temperature of the pump.
本発明によれば、小型でありながら、冷却装置を用いずにポンプを冷却することができる。 According to the present invention, the pump can be cooled without using a cooling device while being small.
以下、本発明の第１実施形態に係る流体制御装置１００について説明する。 Hereinafter, the fluid control apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described.
図１は、本発明の第１実施形態に係る流体制御装置１００の要部の断面図である。図２は、図１に示す圧電ポンプ１０、バルブ１０１及びヒートシンク１２３の外観斜視図である。なお、図２は、説明の便宜上、ヒートシンク１２３を透明で図示している。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a fluid control apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external perspective view of the piezoelectric pump 10, the valve 101, and the heat sink 123 shown in FIG. FIG. 2 shows the heat sink 123 in a transparent manner for convenience of explanation.
流体制御装置１００は、圧電ポンプ１０とバルブ１０１とカフ１０９とヒートシンク１２３と制御部１１５とを備える。流体制御装置１００は、被検者の血圧を測定する装置である。 The fluid control apparatus 100 includes a piezoelectric pump 10, a valve 101, a cuff 109, a heat sink 123, and a control unit 115. The fluid control device 100 is a device that measures the blood pressure of a subject.
バルブ１０１は、第１通気孔１１０、１１１が設けられた第１弁筺体１９１と、第２通気孔１１２と第３通気孔１１３とが設けられた第２弁筐体１９２とを有する。バルブ１０１は、逆止弁１６０と排気弁１７０とを構成している。カフ１０９の腕帯ゴム管１０９Ａがバルブ１０１の第２通気孔１１２に装着されることにより、バルブ１０１がカフ１０９に接続される。第３通気孔１１３は大気に開放されている。 The valve 101 includes a first valve housing 191 provided with first ventilation holes 110 and 111, and a second valve housing 192 provided with a second ventilation hole 112 and a third ventilation hole 113. The valve 101 constitutes a check valve 160 and an exhaust valve 170. The armband rubber tube 109 </ b> A of the cuff 109 is attached to the second ventilation hole 112 of the valve 101, so that the valve 101 is connected to the cuff 109. The third vent hole 113 is open to the atmosphere.
圧電ポンプ１０は、吐出孔５５、５６が設けられたポンプ筐体８０を有する。ポンプ筐体８０の上面は、バルブ１０１の第１弁筐体１９１の底面に接合されている。これにより、バルブ１０１の第１通気孔１１０、１１１が圧電ポンプ１０の吐出孔５５、５６に接続される。 The piezoelectric pump 10 has a pump housing 80 provided with discharge holes 55 and 56. The upper surface of the pump housing 80 is joined to the bottom surface of the first valve housing 191 of the valve 101. Thereby, the first vent holes 110 and 111 of the valve 101 are connected to the discharge holes 55 and 56 of the piezoelectric pump 10.
ヒートシンク１２３は、ポンプ筐体８０の底面に装着されている。ヒートシンク１２３は、図１、図２に示すように、ポンプ筐体８０の底面から、ポンプ筐体８０の側面、第１弁筺体１９１の側面、第２弁筐体１９２の側面、及び第２弁筐体１９２の上面に沿って伸びている。そして、ヒートシンク１２３は、第３通気孔１１３に対向する対向部１２４を有する。対向部１２４は、ヒートシンク１２３のうち、第２弁筐体１９２の上面に沿って伸びる部分である。ヒートシンク１２３の材料は、例えばアルミニウム、鉄、銅などである。 The heat sink 123 is attached to the bottom surface of the pump housing 80. As shown in FIGS. 1 and 2, the heat sink 123 extends from the bottom surface of the pump housing 80 to the side surface of the pump housing 80, the side surface of the first valve housing 191, the side surface of the second valve housing 192, and the second valve. It extends along the upper surface of the housing 192. The heat sink 123 has a facing portion 124 that faces the third ventilation hole 113. The facing portion 124 is a portion of the heat sink 123 that extends along the upper surface of the second valve housing 192. The material of the heat sink 123 is, for example, aluminum, iron, copper, or the like.
制御部１１５は、例えばマイクロコンピュータで構成され、流体制御装置１００の各部の動作を制御する。制御部１１５は、圧電ポンプ１０に接続されており、圧電ポンプ１０に制御信号を送信する。制御部１１５は、商用の交流電源から交流の駆動電圧を生成して圧電ポンプ１０に印加し、圧電ポンプ１０を駆動する。そして、制御部１１５は、カフ１０９に貯蔵される空気の圧力に基づいて血圧を測定する。カフ１０９に貯蔵される空気の圧力値は、不図示の圧力センサによって検知され、制御部１１５に入力する。 The control unit 115 is configured by a microcomputer, for example, and controls the operation of each unit of the fluid control device 100. The control unit 115 is connected to the piezoelectric pump 10 and transmits a control signal to the piezoelectric pump 10. The control unit 115 generates an AC drive voltage from a commercial AC power source and applies it to the piezoelectric pump 10 to drive the piezoelectric pump 10. Then, the control unit 115 measures the blood pressure based on the pressure of the air stored in the cuff 109. The pressure value of the air stored in the cuff 109 is detected by a pressure sensor (not shown) and input to the control unit 115.
なお、カフ１０９が本発明の「容器」の一例に相当する。第１弁筺体１９１及び第２弁筐体１９２が本発明の「バルブ筐体」の一例を構成する。 The cuff 109 corresponds to an example of the “container” of the present invention. The first valve housing 191 and the second valve housing 192 constitute an example of the “valve housing” of the present invention.
ここで、圧電ポンプ１０とバルブ１０１との構造について詳述する。まず、図１、図３を用いて圧電ポンプ１０の構造について詳述する。 Here, the structure of the piezoelectric pump 10 and the valve 101 will be described in detail. First, the structure of the piezoelectric pump 10 will be described in detail with reference to FIGS.
図３は、図１に示す圧電ポンプ１０の分解斜視図である。 FIG. 3 is an exploded perspective view of the piezoelectric pump 10 shown in FIG.
圧電ポンプ１０は、基板９１、可撓板５１、スペーサ５３Ａ、補強板４３、振動板ユニット６０、圧電素子４２、スペーサ５３Ｂ、電極導通用板７０、スペーサ５３Ｃ及び蓋板５４を備え、これらが順に積層された構造を有する。 The piezoelectric pump 10 includes a substrate 91, a flexible plate 51, a spacer 53A, a reinforcing plate 43, a vibration plate unit 60, a piezoelectric element 42, a spacer 53B, an electrode conduction plate 70, a spacer 53C, and a lid plate 54 in order. It has a laminated structure.
なお、基板９１、可撓板５１、スペーサ５３Ａ、振動板ユニット６０の一部、スペーサ５３Ｂ、電極導通用板７０、スペーサ５３Ｃ及び蓋板５４は、ポンプ筐体８０を構成している。そして、ポンプ筐体８０の内部空間がポンプ室４５に相当する。ポンプ筐体８０の材料は、例えば金属である。 The substrate 91, the flexible plate 51, the spacer 53A, a part of the diaphragm unit 60, the spacer 53B, the electrode conduction plate 70, the spacer 53C, and the lid plate 54 constitute a pump housing 80. The internal space of the pump housing 80 corresponds to the pump chamber 45. The material of the pump housing 80 is, for example, metal.
振動板ユニット６０は、振動板４１、枠板６１、連結部６２及び外部端子６３によって構成される。振動板ユニット６０は、金属板に対して打ち抜き加工を施すことにより形成されている。 The diaphragm unit 60 includes a diaphragm 41, a frame plate 61, a connecting portion 62, and an external terminal 63. The diaphragm unit 60 is formed by punching a metal plate.
振動板４１の周囲には枠板６１が設けられている。枠板６１には電気的に接続するための外部端子６３が設けられている。振動板４１は枠板６１に対して連結部６２で連結されている。連結部６２は例えば細いリング状に形成されている。連結部６２は、小さなバネ定数の弾性を持つ弾性構造を有している。 A frame plate 61 is provided around the vibration plate 41. The frame plate 61 is provided with an external terminal 63 for electrical connection. The diaphragm 41 is connected to the frame plate 61 by a connecting portion 62. The connecting part 62 is formed in a thin ring shape, for example. The connecting portion 62 has an elastic structure having a small spring constant elasticity.
したがって振動板４１は二つの連結部６２で枠板６１に対して２点で柔軟に弾性支持されている。そのため、振動板４１の屈曲振動を殆ど妨げない。すなわち、圧電アクチュエータ４０の周辺部が（勿論中心部も）実質的に拘束されていない状態となっている。 Therefore, the diaphragm 41 is elastically supported at two points with respect to the frame plate 61 by the two connecting portions 62. Therefore, the bending vibration of the diaphragm 41 is hardly disturbed. That is, the peripheral part of the piezoelectric actuator 40 (of course, the central part) is not substantially restrained.
なお、図３に示した例では、連結部６２が二箇所に設けられているが、三箇所以上に設けられていてもよい。連結部６２は、圧電アクチュエータ４０の振動を妨げるものではないが、圧電アクチュエータ４０の振動に多少の影響を与える。そのため、例えば連結部６２が三箇所に設けられることにより、より自然な支持が可能となり、圧電素子４２の割れを防止することもできる。 In addition, in the example shown in FIG. 3, although the connection part 62 is provided in two places, you may provide in three or more places. The connecting portion 62 does not disturb the vibration of the piezoelectric actuator 40, but has some influence on the vibration of the piezoelectric actuator 40. Therefore, for example, by providing the connecting portions 62 at three locations, more natural support is possible, and cracking of the piezoelectric element 42 can also be prevented.
円板状の振動板４１の上面には圧電素子４２が設けられている。振動板４１の下面には補強板４３が設けられている。振動板４１と圧電素子４２と補強板４３とによって円板状の圧電アクチュエータ４０が構成される。圧電素子４２は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスからなる。 A piezoelectric element 42 is provided on the upper surface of the disc-shaped diaphragm 41. A reinforcing plate 43 is provided on the lower surface of the vibration plate 41. The diaphragm 41, the piezoelectric element 42, and the reinforcing plate 43 constitute a disk-shaped piezoelectric actuator 40. The piezoelectric element 42 is made of, for example, lead zirconate titanate ceramic.
ここで、振動板４１を圧電素子４２および補強板４３よりも線膨張係数の大きな金属板で形成し、接着時に加熱硬化させてもよい。これにより、圧電アクチュエータ４０全体が反ることなく、圧電素子４２に適切な圧縮応力を残留させることができ、圧電素子４２が割れることを防止できる。 Here, the vibration plate 41 may be formed of a metal plate having a larger linear expansion coefficient than the piezoelectric element 42 and the reinforcing plate 43, and may be heat-cured during bonding. Accordingly, an appropriate compressive stress can be left in the piezoelectric element 42 without warping the entire piezoelectric actuator 40, and the piezoelectric element 42 can be prevented from cracking.
例えば、振動板４１をリン青銅（Ｃ５２１０）やステンレススチールＳＵＳ３０１など線膨張係数の大きな材料とし、補強板４３を４２ニッケルまたは３６ニッケルまたはステンレススチールＳＵＳ４３０などとするのがよい。 For example, the diaphragm 41 may be made of a material having a large linear expansion coefficient such as phosphor bronze (C5210) or stainless steel SUS301, and the reinforcing plate 43 may be made of 42 nickel, 36 nickel or stainless steel SUS430.
なお、振動板４１、圧電素子４２、補強板４３については、上から圧電素子４２、補強板４３、振動板４１の順に配置してもよい。この場合も圧電素子４２に適切な圧縮応力が残留するように、補強板４３、振動板４１を構成する材料を設定にすることで線膨張係数が調整されている。 Note that the diaphragm 41, the piezoelectric element 42, and the reinforcing plate 43 may be arranged in the order of the piezoelectric element 42, the reinforcing plate 43, and the diaphragm 41 from the top. Also in this case, the linear expansion coefficient is adjusted by setting the materials constituting the reinforcing plate 43 and the diaphragm 41 so that an appropriate compressive stress remains in the piezoelectric element 42.
枠板６１の上面には、スペーサ５３Ｂが設けられている。スペーサ５３Ｂは樹脂からなる。スペーサ５３Ｂの厚みは圧電素子４２の厚みと同じか少し厚い。枠板６１は、電極導通用板７０と振動板ユニット６０とを電気的に絶縁する。 A spacer 53 </ b> B is provided on the upper surface of the frame plate 61. The spacer 53B is made of resin. The thickness of the spacer 53B is the same as or slightly thicker than that of the piezoelectric element. The frame plate 61 electrically insulates the electrode conduction plate 70 and the diaphragm unit 60 from each other.
スペーサ５３Ｂの上面には、電極導通用板７０が設けられている。電極導通用板７０は金属からなる。電極導通用板７０は、ほぼ円形に開口した枠部位７１と、この開口内に突出する内部端子７３と、外部へ突出する外部端子７２とからなる。 An electrode conduction plate 70 is provided on the upper surface of the spacer 53B. The electrode conduction plate 70 is made of metal. The electrode conduction plate 70 includes a frame portion 71 that is opened in a substantially circular shape, an internal terminal 73 that projects into the opening, and an external terminal 72 that projects outward.
内部端子７３の先端は圧電素子４２の表面にはんだで接合される。はんだで接合される位置を圧電アクチュエータ４０の屈曲振動の節に相当する位置とすることにより内部端子７３の振動は抑制される。 The tip of the internal terminal 73 is joined to the surface of the piezoelectric element 42 with solder. By setting the position to be joined by solder to a position corresponding to the bending vibration node of the piezoelectric actuator 40, the vibration of the internal terminal 73 is suppressed.
電極導通用板７０の上面には、スペーサ５３Ｃが設けられている。スペーサ５３Ｃは樹脂からなる。スペーサ５３Ｃは圧電素子４２と同程度の厚さを有する。スペーサ５３Ｃは、圧電アクチュエータ４０が振動している時に、内部端子７３のはんだ部分が、蓋板５４に接触しないようにするためのスペーサである。また、圧電素子４２表面が蓋板５４に過度に接近して、空気抵抗により振動振幅が低下することを防止する。そのため、スペーサ５３Ｃの厚みは、圧電素子４２と同程度の厚みであればよい。 A spacer 53 </ b> C is provided on the upper surface of the electrode conduction plate 70. The spacer 53C is made of resin. The spacer 53C has the same thickness as the piezoelectric element 42. The spacer 53 </ b> C is a spacer for preventing the solder portion of the internal terminal 73 from contacting the lid plate 54 when the piezoelectric actuator 40 is vibrating. In addition, the surface of the piezoelectric element 42 is prevented from excessively approaching the cover plate 54 and the vibration amplitude is prevented from being reduced by air resistance. Therefore, the thickness of the spacer 53 </ b> C may be the same as that of the piezoelectric element 42.
スペーサ５３Ｃの上面には、蓋板５４が設けられている。蓋板５４には吐出孔５５、５６が設けられている。蓋板５４は、圧電アクチュエータ４０の上部を覆う。 A cover plate 54 is provided on the upper surface of the spacer 53C. The lid plate 54 is provided with discharge holes 55 and 56. The lid plate 54 covers the upper part of the piezoelectric actuator 40.
一方、振動板ユニット６０の下面には、スペーサ５３Ａが設けられている。即ち、可撓板５１の上面と振動板ユニット６０の下面との間に、スペーサ５３Ａが挿入されている。スペーサ５３Ａは、補強板４３の厚みに数１０μｍ程度加えた厚みを有する。スペーサ５３Ａは、圧電アクチュエータ４０が振動している時に、圧電アクチュエータ４０が、可撓板５１に接触しないようにするためのスペーサである。 On the other hand, a spacer 53 </ b> A is provided on the lower surface of the diaphragm unit 60. That is, the spacer 53 </ b> A is inserted between the upper surface of the flexible plate 51 and the lower surface of the diaphragm unit 60. The spacer 53 </ b> A has a thickness obtained by adding about several tens of μm to the thickness of the reinforcing plate 43. The spacer 53A is a spacer for preventing the piezoelectric actuator 40 from coming into contact with the flexible plate 51 when the piezoelectric actuator 40 is vibrating.
スペーサ５３Ａの下面には、可撓板５１が設けられている。可撓板５１の中心には吸引孔５２が設けられている。 A flexible plate 51 is provided on the lower surface of the spacer 53A. A suction hole 52 is provided at the center of the flexible plate 51.
可撓板５１の下面には、基板９１が設けられている。基板９１の中央部には円柱形の開口部９２が形成されている。可撓板５１は、基板９１に固定された固定部５７と、固定部５７より中心側に位置し、開口部９２に面する可動部５８と、を有する。 A substrate 91 is provided on the lower surface of the flexible plate 51. A cylindrical opening 92 is formed at the center of the substrate 91. The flexible plate 51 includes a fixed portion 57 fixed to the substrate 91 and a movable portion 58 that is located on the center side of the fixed portion 57 and faces the opening 92.
可動部５８は、圧電アクチュエータ４０の振動に伴う空気の圧力変動により、圧電アクチュエータ４０と実質的に同一周波数で振動することができる。可動部５８の固有振動数は、圧電アクチュエータ４０の駆動周波数と同一か、やや低い周波数になるように設計している。 The movable portion 58 can vibrate at substantially the same frequency as that of the piezoelectric actuator 40 due to air pressure fluctuation accompanying vibration of the piezoelectric actuator 40. The natural frequency of the movable part 58 is designed to be the same as or slightly lower than the drive frequency of the piezoelectric actuator 40.
可撓板５１の振動位相が圧電アクチュエータ４０の振動位相よりも遅れた（例えば１８０°遅れの）振動に設計すれば、可撓板５１と圧電アクチュエータ４０との間の隙間の厚さ変動が実質的に増加する。 If the vibration is designed so that the vibration phase of the flexible plate 51 is delayed (for example, 180 ° delayed) from the vibration phase of the piezoelectric actuator 40, the thickness variation of the gap between the flexible plate 51 and the piezoelectric actuator 40 is substantially reduced. Increase.
従って、外部端子６３、７２に交流の駆動電圧が制御部１１５により印加されると、圧電アクチュエータ４０が同心円状に屈曲振動する。さらに、圧電アクチュエータ４０の振動に伴って可撓板５１の可動部５８も振動する。これにより、圧電ポンプ１０は、開口部９２及び吸引孔５２を介して空気をポンプ室４５へ吸引する。さらに、圧電ポンプ１０は、ポンプ室４５の空気を吐出孔５５、５６から吐出する。 Accordingly, when an AC driving voltage is applied to the external terminals 63 and 72 by the control unit 115, the piezoelectric actuator 40 bends and vibrates in a concentric manner. Further, the movable portion 58 of the flexible plate 51 also vibrates with the vibration of the piezoelectric actuator 40. As a result, the piezoelectric pump 10 sucks air into the pump chamber 45 through the opening 92 and the suction hole 52. Further, the piezoelectric pump 10 discharges air in the pump chamber 45 from the discharge holes 55 and 56.
このとき、圧電ポンプ１０では、圧電アクチュエータ４０の周辺部が実質的に固定されていない。そのため、圧電ポンプ１０によれば、圧電アクチュエータ４０の振動に伴う損失が少なく、小型・低背でありながら高い吐出圧力と大きな吐出流量が得られる。 At this time, in the piezoelectric pump 10, the periphery of the piezoelectric actuator 40 is not substantially fixed. Therefore, according to the piezoelectric pump 10, there is little loss due to vibration of the piezoelectric actuator 40, and a high discharge pressure and a large discharge flow rate can be obtained while being small and low-profile.
次に、圧電ポンプ１０の温度と最大吐出圧力の関係について説明する。 Next, the relationship between the temperature of the piezoelectric pump 10 and the maximum discharge pressure will be described.
図４は、図１に示す圧電ポンプ１０の温度と最大吐出圧力の関係を示す図である。図４は、圧電ポンプ１０を長時間駆動し、ポンプ筐体８０の表面温度と圧電ポンプ１０の最大吐出圧力とを測定した結果について示している。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the temperature of the piezoelectric pump 10 shown in FIG. 1 and the maximum discharge pressure. FIG. 4 shows the results of measuring the surface temperature of the pump housing 80 and the maximum discharge pressure of the piezoelectric pump 10 by driving the piezoelectric pump 10 for a long time.
圧電素子４２を駆動源とする圧電ポンプ１０が駆動し続けた場合、自己発熱によって圧電ポンプ１０の温度が上昇し続ける。実験では、図４に示すように、圧電ポンプ１０の温度が上昇し続けると、圧電ポンプ１０の吐出性能が低下することが明らかとなった。特に、圧電ポンプ１０の温度が５５℃を超えると、圧電ポンプ１０の吐出性能が急激に低下することが明らかとなった。 When the piezoelectric pump 10 using the piezoelectric element 42 as a drive source continues to be driven, the temperature of the piezoelectric pump 10 continues to rise due to self-heating. In the experiment, as shown in FIG. 4, it has been clarified that the discharge performance of the piezoelectric pump 10 decreases as the temperature of the piezoelectric pump 10 continues to rise. In particular, it has been clarified that when the temperature of the piezoelectric pump 10 exceeds 55 ° C., the discharge performance of the piezoelectric pump 10 rapidly decreases.
なお、自己発熱の熱源は圧電アクチュエータ４０であるが、ポンプ筐体８０の材料は導電性の高い金属で構成されている。そのため、圧電アクチュエータ４０の熱は連結部６２を介して直ぐにポンプ筐体８０へ伝導する。よって、図４では、ポンプ筐体８０の表面温度を測定している。 The heat source for self-heating is the piezoelectric actuator 40, but the material of the pump housing 80 is made of a highly conductive metal. Therefore, the heat of the piezoelectric actuator 40 is immediately conducted to the pump housing 80 via the connecting portion 62. Therefore, in FIG. 4, the surface temperature of the pump housing 80 is measured.
次に、図１〜図６を用いてバルブ１０１の構造について詳述する。 Next, the structure of the valve 101 will be described in detail with reference to FIGS.
図５、図６は、図１に示すバルブ１０１の分解斜視図である。図５は、当該バルブ１０１をカフ１０９が接続する上面側から見た分解斜視図であり、図６は、当該バルブ１０１を圧電ポンプ１０が接合する底面側から見た分解斜視図である。 5 and 6 are exploded perspective views of the valve 101 shown in FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view of the valve 101 as viewed from the upper surface side where the cuff 109 is connected, and FIG. 6 is an exploded perspective view of the valve 101 as viewed from the bottom surface side where the piezoelectric pump 10 is joined.
ここで、図５には、Ｚ軸方向、Ｙ軸方向、およびＸ軸方向を記載している。Ｚ軸方向は、バルブ１０１を構成する部材の積層方向を示している。Ｘ軸方向は、逆止弁１６０、連通路１３５、及び排気弁１７０の配設方向を示している。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向およびＸ軸方向に対して垂直な方向を示している。 Here, FIG. 5 shows the Z-axis direction, the Y-axis direction, and the X-axis direction. A Z-axis direction indicates a stacking direction of members constituting the valve 101. The X-axis direction indicates the arrangement direction of the check valve 160, the communication path 135, and the exhaust valve 170. The Y-axis direction indicates a direction perpendicular to the Z-axis direction and the X-axis direction.
バルブ１０１は、図１、図５、図６に示すように、第１弁筐体１９１と、長方形状の薄膜からなる第１シール材１５１と、長方形状の薄膜からなるダイヤフラム１２０と、長方形状の薄膜からなる第２シール材１５２と、第２弁筐体１９２とを備え、それらが順に積層された構造を有している。 As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the valve 101 includes a first valve casing 191, a first sealing material 151 made of a rectangular thin film, a diaphragm 120 made of a rectangular thin film, and a rectangular shape. The second sealing material 152 made of the above thin film and the second valve housing 192 are provided, and these are laminated in order.
なお、ダイヤフラム１２０が本発明の「弁体」の一例を構成する。 The diaphragm 120 constitutes an example of the “valve element” of the present invention.
第２弁筐体１９２は、図１、図５、図６に示すように、カフ１０９に連通する第２通気孔１１２と、流体制御装置１００外部に連通する第３通気孔１１３と、第３通気孔１１３の周囲からダイヤフラム１２０側へ突出した弁座１３９と、６つの開口部１８２と、を有する。第２弁筐体１９２は、例えば樹脂からなる。弁座１３９は中央部に第３通気孔１１３を有する円筒形状である。 As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the second valve housing 192 includes a second vent hole 112 communicating with the cuff 109, a third vent hole 113 communicating with the outside of the fluid control device 100, and a third It has a valve seat 139 protruding from the periphery of the vent hole 113 to the diaphragm 120 side, and six openings 182. The second valve housing 192 is made of resin, for example. The valve seat 139 has a cylindrical shape having a third vent hole 113 at the center.
第１弁筐体１９１は、図１、図５、図６に示すように、圧電ポンプ１０の吐出孔５６に連通する第１通気孔１１０と、圧電ポンプ１０の吐出孔５５に連通する第１通気孔１１１と、ダイヤフラム１２０側へ突出した円柱状の弁座１３８と、６つの開口部１８２に対向する６つの突出部１８０と、を有する。第１弁筐体１９１は、例えば樹脂からなる。第１弁筐体１９１の６つの突出部１８０は、Ｘ軸方向から平面視して後述する第２バルブ室１３３及び第２バルブ室１３４よりも周縁側に設けられている。 As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the first valve housing 191 includes a first vent hole 110 that communicates with the discharge hole 56 of the piezoelectric pump 10 and a first vent that communicates with the discharge hole 55 of the piezoelectric pump 10. It has a vent 111, a cylindrical valve seat 138 that protrudes toward the diaphragm 120, and six protrusions 180 that face the six openings 182. The first valve housing 191 is made of resin, for example. The six projecting portions 180 of the first valve housing 191 are provided on the peripheral side of the second valve chamber 133 and the second valve chamber 134 which will be described later in plan view from the X-axis direction.
ダイヤフラム１２０には、図１、図５、図６に示すように、弁座１３８に対向する領域の中心部に円形の孔部１２１が設けられている。孔部１２１の直径は、ダイヤフラム１２０に当接する弁座１３８の面の直径よりも小さく設けられている。ダイヤフラム１２０の外周は、第１弁筺体１９１と第２弁筺体１９２のそれぞれの外周より小さい。ダイヤフラム１２０は、例えばＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）やシリコーンなどのゴムからなる。 As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the diaphragm 120 is provided with a circular hole 121 at the center of a region facing the valve seat 138. The diameter of the hole 121 is smaller than the diameter of the surface of the valve seat 138 that contacts the diaphragm 120. The outer periphery of the diaphragm 120 is smaller than the outer periphery of each of the first valve housing 191 and the second valve housing 192. The diaphragm 120 is made of rubber such as EPDM (ethylene propylene diene rubber) or silicone.
ダイヤフラム１２０は、６つの突出部１８０が６つの開口部１８２に嵌め合わさることによって、第２シール材１５２および第１シール材１５１を介して第１弁筺体１９１および第２弁筺体１９２に挟持されている。 The diaphragm 120 is sandwiched between the first valve casing 191 and the second valve casing 192 via the second seal member 152 and the first seal member 151 by fitting the six projecting portions 180 into the six openings 182. Yes.
これにより、ダイヤフラム１２０の一部が弁座１３９に接触するとともに、ダイヤフラム１２０における孔部１２１の周囲が弁座１３８に接触する。弁座１３８は、ダイヤフラム１２０における孔部１２１の周囲を与圧するよう第１弁筐体１９１に設けられている。 Thereby, a part of the diaphragm 120 comes into contact with the valve seat 139 and the periphery of the hole 121 in the diaphragm 120 comes into contact with the valve seat 138. The valve seat 138 is provided in the first valve housing 191 so as to pressurize the periphery of the hole 121 in the diaphragm 120.
ダイヤフラム１２０は、第２弁筐体１９２及び第１弁筐体１９１内を分割する。ダイヤフラム１２０は、第１通気孔１１１に連通するリング状の第１バルブ室１３１と、連通路１３５を介して第２通気孔１１２に連通する円柱状の第２バルブ室１３３とを有する逆止弁１６０を、第２弁筐体１９２及び第１弁筐体１９１とともに構成する。 The diaphragm 120 divides the second valve housing 192 and the first valve housing 191. The diaphragm 120 has a check valve having a ring-shaped first valve chamber 131 communicating with the first ventilation hole 111 and a columnar second valve chamber 133 communicating with the second ventilation hole 112 via the communication passage 135. 160 is configured together with the second valve housing 192 and the first valve housing 191.
また、ダイヤフラム１２０は、第１通気孔１１０に連通する円柱状の第１バルブ室１３２と、連通路１３５を介して第２バルブ室１３３に連通するリング状の第２バルブ室１３４とを有する排気弁１７０を、第２弁筐体１９２及び第１弁筐体１９１とともに構成する。 The diaphragm 120 has an exhaust having a columnar first valve chamber 132 communicating with the first vent hole 110 and a ring-shaped second valve chamber 134 communicating with the second valve chamber 133 via the communication path 135. The valve 170 is configured together with the second valve housing 192 and the first valve housing 191.
第１バルブ室１３１と、第１バルブ室１３２と、第２バルブ室１３３と、第２バルブ室１３４とのそれぞれの直径は例えば７．０ｍｍである。ダイヤフラム１２０に当接する弁座１３８の面の直径は例えば１．５ｍｍである。 The diameters of the first valve chamber 131, the first valve chamber 132, the second valve chamber 133, and the second valve chamber 134 are, for example, 7.0 mm. The diameter of the surface of the valve seat 138 that contacts the diaphragm 120 is, for example, 1.5 mm.
第２シール材１５２には、第２バルブ室１３３、連通路１３５及び第２バルブ室１３４に面する領域に第２貫通孔１５６Ａ〜１５６Ｃが設けられている。第２貫通孔１５６Ａは、例えば第２バルブ室１３３と中心軸を略同じとする円形状である。第２貫通孔１５６Ｂは、例えば第２バルブ室１３４と中心軸を略同じとする円形状である。 The second sealing material 152 is provided with second through holes 156 </ b> A to 156 </ b> C in regions facing the second valve chamber 133, the communication path 135, and the second valve chamber 134. The second through hole 156A has, for example, a circular shape whose central axis is substantially the same as that of the second valve chamber 133. The second through hole 156B has, for example, a circular shape whose central axis is substantially the same as that of the second valve chamber 134.
第２貫通孔１５６Ａ、１５６Ｂのそれぞれの直径は例えば６．６ｍｍである。即ち、第２シール材１５２の外周は、第１弁筺体１９１と第２弁筺体１９２のそれぞれの外周より小さい。第２シール材１５２は、例えば両面テープや接着剤からなる。 The diameters of the second through holes 156A and 156B are, for example, 6.6 mm. That is, the outer periphery of the second sealing material 152 is smaller than the outer periphery of each of the first valve housing 191 and the second valve housing 192. The second sealing material 152 is made of, for example, a double-sided tape or an adhesive.
次に、第１シール材１５１には、第１バルブ室１３１及び第１バルブ室１３２に面する領域に第１貫通孔１５５Ａ、１５５Ｂが設けられている。第１貫通孔１５５Ａは、例えば第１バルブ室１３１と中心軸を略同じとする円形状である。第１貫通孔１５５Ｂは、例えば第１バルブ室１３２と中心軸を略同じとする円形状である。 Next, first through holes 155 </ b> A and 155 </ b> B are provided in the first sealing material 151 in regions facing the first valve chamber 131 and the first valve chamber 132. The first through hole 155A has, for example, a circular shape whose central axis is substantially the same as that of the first valve chamber 131. The first through hole 155B has, for example, a circular shape whose central axis is substantially the same as that of the first valve chamber 132.
第１貫通孔１５５Ａ、１５５Ｂのそれぞれの直径は例えば６．６ｍｍである。即ち、第１シール材１５１の外周は、第１弁筺体１９１と第２弁筺体１９２のそれぞれの外周より小さい。第１シール材１５１は、例えば両面テープや接着剤からなる。 The diameters of the first through holes 155A and 155B are, for example, 6.6 mm. That is, the outer periphery of the first sealing material 151 is smaller than the outer periphery of each of the first valve housing 191 and the second valve housing 192. The first sealing material 151 is made of, for example, a double-sided tape or an adhesive.
第１貫通孔１５５Ａの直径は、弁座１３８の直径よりも大きく、第１バルブ室１３１の直径よりも小さい。すなわち、第１貫通孔１５５Ａの外周は、弁座１３８の外周よりも大きく、第１バルブ室１３１の外周よりも小さい。同様に、第１貫通孔１５５Ｂの直径は、第１バルブ室１３２の直径よりも小さい。すなわち、第１貫通孔１５５Ｂの外周は、第１バルブ室１３２の外周よりも小さい。 The diameter of the first through hole 155A is larger than the diameter of the valve seat 138 and smaller than the diameter of the first valve chamber 131. That is, the outer periphery of the first through hole 155A is larger than the outer periphery of the valve seat 138 and smaller than the outer periphery of the first valve chamber 131. Similarly, the diameter of the first through hole 155 </ b> B is smaller than the diameter of the first valve chamber 132. That is, the outer periphery of the first through hole 155B is smaller than the outer periphery of the first valve chamber 132.
以上より、バルブ１０１では、第２バルブ室１３３及び第２バルブ室１３４内に第２シール材１５２の一部が位置する。同様に、第１バルブ室１３１及び第１バルブ室１３２内に第１シール材１５１の一部が位置する。 As described above, in the valve 101, a part of the second sealing material 152 is located in the second valve chamber 133 and the second valve chamber 134. Similarly, a part of the first sealing material 151 is located in the first valve chamber 131 and the first valve chamber 132.
次に、バルブ１０１が構成する逆止弁１６０と排気弁１７０とについて説明する。 Next, the check valve 160 and the exhaust valve 170 which the valve 101 constitutes will be described.
まず、逆止弁１６０は、第１通気孔１１１を備える第１弁筐体１９１の一部と、第２通気孔１１２を備える第２弁筐体１９２の一部と、ダイヤフラム１２０における孔部１２１の周囲と、その周囲と当接して孔部１２１を被覆する弁座１３８と、によって構成されている。逆止弁１６０は、第１バルブ室１３１側から第２バルブ室１３３側への流体の流れを許可し、第２バルブ室１３３側から第１バルブ室１３１側への流体の流れを遮断する。 First, the check valve 160 includes a part of the first valve housing 191 provided with the first ventilation hole 111, a part of the second valve housing 192 provided with the second ventilation hole 112, and the hole 121 in the diaphragm 120. , And a valve seat 138 that contacts the periphery and covers the hole 121. The check valve 160 allows the flow of fluid from the first valve chamber 131 side to the second valve chamber 133 side, and blocks the flow of fluid from the second valve chamber 133 side to the first valve chamber 131 side.
よって、逆止弁１６０は、第１バルブ室１３１の圧力と第２バルブ室１３３の圧力とに基づいてダイヤフラム１２０が弁座１３８に対して当接または離間する。 Therefore, in the check valve 160, the diaphragm 120 contacts or separates from the valve seat 138 based on the pressure in the first valve chamber 131 and the pressure in the second valve chamber 133.
次に、排気弁１７０は、第１通気孔１１０を備える第１弁筐体１９１の一部と、第２通気孔１１２及び第３通気孔１１３を備える第２弁筐体１９２の一部と、ダイヤフラム１２０の一部と、第３通気孔１１３の周囲からダイヤフラム１２０側へ突出してダイヤフラム１２０に当接して被覆される弁座１３９と、によって構成されている。 Next, the exhaust valve 170 includes a part of the first valve casing 191 including the first vent hole 110, a part of the second valve casing 192 including the second vent hole 112 and the third vent hole 113, A part of the diaphragm 120 and a valve seat 139 that protrudes from the periphery of the third vent hole 113 toward the diaphragm 120 and is covered with the diaphragm 120 are covered.
よって、排気弁１７０は、第１バルブ室１３２の圧力と第２バルブ室１３４の圧力とに基づいてダイヤフラム１２０が弁座１３９に対して当接または離間する。 Therefore, in the exhaust valve 170, the diaphragm 120 comes into contact with or separates from the valve seat 139 based on the pressure in the first valve chamber 132 and the pressure in the second valve chamber 134.
なお、このバルブ１０１では、図５、図６に示すように、各バルブ室１３１、１３２、１３３、１３４のそれぞれの外形が円形状であるため、ダイヤフラム１２０（特に孔部１２１付近の周囲）に張力が均等にかかる。 In this valve 101, as shown in FIGS. 5 and 6, the outer shapes of the valve chambers 131, 132, 133, and 134 are circular, so that the diaphragm 120 (particularly around the hole 121) is formed. The tension is applied evenly.
このため、ダイヤフラム１２０の孔部１２１が弁座１３８に対して傾いた状態で当接されたり、ダイヤフラム１２０の孔部１２１が弁座１３８に対して水平方向にずれたりすることが抑制される。したがって、このバルブ１０１によれば、それぞれの弁の開閉をより確実に行うことができる。 For this reason, the hole 121 of the diaphragm 120 abuts against the valve seat 138 in a tilted state, and the hole 121 of the diaphragm 120 is prevented from being displaced in the horizontal direction with respect to the valve seat 138. Therefore, according to this valve 101, each valve can be opened and closed more reliably.
次に、血圧測定時における流体制御装置１００の動作について説明する。 Next, the operation of the fluid control device 100 during blood pressure measurement will be described.
図７は、図１に示す圧電ポンプ１０が駆動している間における流体制御装置１００の空気の流れを示す説明図である。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the air flow of the fluid control device 100 while the piezoelectric pump 10 shown in FIG. 1 is being driven.
制御部１１５は、血圧の測定を開始するとき、圧電ポンプ１０をオンする。圧電ポンプ１０が駆動すると、まず空気が開口部９２及び吸引孔５２から圧電ポンプ１０内のポンプ室４５に流入する。次に、空気が吐出孔５５、５６から吐出され、バルブ１０１の第１バルブ室１３２及び第１バルブ室１３１の両方に流入する。 The control unit 115 turns on the piezoelectric pump 10 when starting measurement of blood pressure. When the piezoelectric pump 10 is driven, air first flows into the pump chamber 45 in the piezoelectric pump 10 from the opening 92 and the suction hole 52. Next, air is discharged from the discharge holes 55 and 56 and flows into both the first valve chamber 132 and the first valve chamber 131 of the valve 101.
これにより、排気弁１７０では、第１バルブ室１３２の圧力が第２バルブ室１３４の圧力より高くなる。このため、図７に示すように、ダイヤフラム１２０が第３通気孔１１３をシールして第２通気孔１１２と第３通気孔１１３との接続を遮断する。 Thereby, in the exhaust valve 170, the pressure in the first valve chamber 132 becomes higher than the pressure in the second valve chamber 134. For this reason, as shown in FIG. 7, the diaphragm 120 seals the third ventilation hole 113 and blocks the connection between the second ventilation hole 112 and the third ventilation hole 113.
また、逆止弁１６０では、第１バルブ室１３１の圧力が第２バルブ室１３３の圧力より高くなる。このため、ダイヤフラム１２０における孔部１２１の周囲が弁座１３８から離間し、第１通気孔１１１と第２通気孔１１２とが孔部１２１を介して接続する。 In the check valve 160, the pressure in the first valve chamber 131 is higher than the pressure in the second valve chamber 133. For this reason, the periphery of the hole 121 in the diaphragm 120 is separated from the valve seat 138, and the first ventilation hole 111 and the second ventilation hole 112 are connected via the hole 121.
この結果、空気が圧電ポンプ１０からバルブ１０１の第１通気孔１１１と、孔部１２１と、第２通気孔１１２と、を経由してカフ１０９へ送出され（図７参照）、カフ１０９内の圧力（空気圧）が高まっていく。また、圧電ポンプ１０が駆動している間、自己発熱によって圧電ポンプ１０の温度が上昇し続ける（例えば図４参照）。しかし、熱伝導性に優れたヒートシンク１２３が圧電ポンプ１０筐体に装着されているため、圧電ポンプ１０で発生した熱は圧電ポンプ１０筐体からヒートシンク１２３に伝導し、少しずつ放散される。 As a result, air is sent from the piezoelectric pump 10 to the cuff 109 via the first ventilation hole 111, the hole 121, and the second ventilation hole 112 of the valve 101 (see FIG. 7). Pressure (air pressure) increases. Further, while the piezoelectric pump 10 is being driven, the temperature of the piezoelectric pump 10 continues to rise due to self-heating (see, for example, FIG. 4). However, since the heat sink 123 having excellent thermal conductivity is mounted on the piezoelectric pump 10 housing, the heat generated in the piezoelectric pump 10 is conducted from the piezoelectric pump 10 housing to the heat sink 123 and is gradually dissipated.
なお、ダイヤフラム１２０は、ダイヤフラム１２０の孔部１２１の周囲が弁座１３８に接触するよう第２弁筐体１９２及び第１弁筐体１９１に固定されている。そして、この弁座１３８は、ダイヤフラム１２０における孔部１２１の周囲を与圧している。 The diaphragm 120 is fixed to the second valve housing 192 and the first valve housing 191 so that the periphery of the hole portion 121 of the diaphragm 120 is in contact with the valve seat 138. The valve seat 138 pressurizes the periphery of the hole 121 in the diaphragm 120.
これにより、バルブ１０１の第１通気孔１１１を経由して孔部１２１から流出する空気は、圧電ポンプ１０の吐出圧力より若干低い圧力となって、孔部１２１から第２バルブ室１３３及び第２バルブ室１３４に流入する。一方、第１バルブ室１３２には圧電ポンプ１０の吐出圧力が加わる。 As a result, the air flowing out from the hole 121 via the first vent hole 111 of the valve 101 becomes a pressure slightly lower than the discharge pressure of the piezoelectric pump 10, and the second valve chamber 133 and the second from the hole 121. It flows into the valve chamber 134. On the other hand, the discharge pressure of the piezoelectric pump 10 is applied to the first valve chamber 132.
この結果、バルブ１０１では、第１バルブ室１３２の圧力が第２バルブ室１３４の圧力より若干勝り、ダイヤフラム１２０が第３通気孔１１３をシールして孔部１２１を開放した状態が維持される。 As a result, in the valve 101, the pressure in the first valve chamber 132 is slightly higher than the pressure in the second valve chamber 134, and the state where the diaphragm 120 seals the third vent hole 113 and opens the hole 121 is maintained.
図８は、図１に示す圧電ポンプ１０が駆動を停止した直後における、流体制御装置１００の空気の流れを示す説明図である。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the air flow of the fluid control device 100 immediately after the piezoelectric pump 10 shown in FIG. 1 stops driving.
血圧の測定が終了すると、制御部１１５は、圧電ポンプ１０をオフする。ここで、圧電ポンプ１０の駆動が停止すると、ポンプ室４５と第１バルブ室１３１と第１バルブ室１３２の空気は、圧電ポンプ１０の吸引孔５２および開口部９２から流体制御装置１００の外部へ速やかに排気される。また、第２バルブ室１３３と第２バルブ室１３４には、カフ１０９の圧力が第２通気孔１１２から加わる。 When the blood pressure measurement ends, the control unit 115 turns off the piezoelectric pump 10. Here, when the driving of the piezoelectric pump 10 stops, the air in the pump chamber 45, the first valve chamber 131, and the first valve chamber 132 flows from the suction hole 52 and the opening 92 of the piezoelectric pump 10 to the outside of the fluid control device 100. Immediately exhausted. Further, the pressure of the cuff 109 is applied to the second valve chamber 133 and the second valve chamber 134 from the second vent hole 112.
この結果、逆止弁１６０では、第１バルブ室１３１の圧力が第２バルブ室１３３の圧力より低下する。ダイヤフラム１２０は、弁座１３８に当接して孔部１２１をシールする。 As a result, in the check valve 160, the pressure in the first valve chamber 131 is lower than the pressure in the second valve chamber 133. The diaphragm 120 contacts the valve seat 138 and seals the hole 121.
また、排気弁１７０では、第１バルブ室１３２の圧力が第２バルブ室１３４の圧力より低下する。ダイヤフラム１２０は、弁座１３９から離間して第３通気孔１１３を開放する。即ち、バルブ１０１では、第２通気孔１１２と第３通気孔１１３とが連通路１３５及び第２バルブ室１３４を介して接続する。これにより、カフ１０９内の空気が第２通気孔１１２、連通路１３５及び第２バルブ室１３４を経由して第３通気孔１１３からヒートシンク１２３の対向部１２４へ向けて急速に排出される。カフ１０９に貯蔵される空気の体積は、圧電ポンプ１０の体積に比べて極めて大きく、多量の空気が第３通気孔１１３からヒートシンク１２３の対向部１２４へ向けて排出される。 In the exhaust valve 170, the pressure in the first valve chamber 132 is lower than the pressure in the second valve chamber 134. The diaphragm 120 is separated from the valve seat 139 and opens the third vent hole 113. That is, in the valve 101, the second ventilation hole 112 and the third ventilation hole 113 are connected via the communication path 135 and the second valve chamber 134. Thereby, the air in the cuff 109 is rapidly discharged from the third vent hole 113 toward the facing portion 124 of the heat sink 123 via the second vent hole 112, the communication path 135, and the second valve chamber 134. The volume of air stored in the cuff 109 is extremely larger than the volume of the piezoelectric pump 10, and a large amount of air is discharged from the third vent 113 toward the facing portion 124 of the heat sink 123.
そのため、流体制御装置１００は、サイズの大きいヒートシンク１２３や専用の冷却装置を備えたりしなくても、ヒートシンク１２３を冷却でき、圧電ポンプ１０の温度上昇を抑えることができる。 Therefore, the fluid control device 100 can cool the heat sink 123 without including a large heat sink 123 or a dedicated cooling device, and can suppress an increase in temperature of the piezoelectric pump 10.
従って、流体制御装置１００は、小型でありながら、冷却装置を用いずに圧電ポンプ１０を冷却することができる。 Therefore, the fluid control device 100 can cool the piezoelectric pump 10 without using a cooling device, although it is small.
以後、制御部１１５は、血圧の測定を開始するとき圧電ポンプ１０をオンし、血圧の測定を終了したとき圧電ポンプ１０をオフする。これにより、流体制御装置１００は、血圧を複数回測定する場合、血圧の測定を終了する毎にヒートシンク１２３を冷却できる。 Thereafter, the control unit 115 turns on the piezoelectric pump 10 when the blood pressure measurement is started, and turns off the piezoelectric pump 10 when the blood pressure measurement is finished. Thereby, when measuring the blood pressure a plurality of times, the fluid control device 100 can cool the heat sink 123 every time the measurement of the blood pressure is finished.
なお、バルブ１０１では前述したように、第１バルブ室１３１及び第１バルブ室１３２内に第１シール材１５１の一部が位置し、第２バルブ室１３３及び第２バルブ室１３４内に第２シール材１５２の一部が位置する。 In the valve 101, as described above, a part of the first sealing material 151 is located in the first valve chamber 131 and the first valve chamber 132, and the second valve chamber 133 and the second valve chamber 134 are in the second state. A part of the sealing material 152 is located.
そのため、第２シール材１５２及び第１シール材１５１は、第１弁筺体１９１、第２弁筺体１９２及びダイヤフラム１２０の接着と、各バルブ室１３１、１３２、１３３、１３４内に存在する異物の捕捉とを行うことができる。 Therefore, the second sealing material 152 and the first sealing material 151 are used to bond the first valve housing 191, the second valve housing 192, and the diaphragm 120 and to capture foreign substances present in the valve chambers 131, 132, 133, and 134. And can be done.
したがって、バルブ１０１によれば、例えばバルブ１０１内に異物が混入したとしても、異物による誤動作を抑制することができる。特に排気弁１７０においては、異物による弁座１３９の第３通気孔１１３の閉塞を抑制することができる。 Therefore, according to the valve 101, for example, even if foreign matter is mixed in the valve 101, malfunction due to the foreign matter can be suppressed. Particularly in the exhaust valve 170, it is possible to prevent the third vent hole 113 of the valve seat 139 from being blocked by a foreign object.
以下、本発明の第１実施形態に係る流体制御装置１００における圧電ポンプ１０の温度変化と、本発明の第１実施形態の比較例に係る流体制御装置における圧電ポンプ１０の温度変化とを比較する。比較例の流体制御装置が第１実施形態の流体制御装置１００と相違する点は、ヒートシンク１２３を備えない点である。その他の点に関しては同じであるため、説明を省略する。 Hereinafter, the temperature change of the piezoelectric pump 10 in the fluid control apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention is compared with the temperature change of the piezoelectric pump 10 in the fluid control apparatus according to the comparative example of the first embodiment of the present invention. . The difference between the fluid control device of the comparative example and the fluid control device 100 of the first embodiment is that the heat sink 123 is not provided. Since the other points are the same, the description is omitted.
図９は、ヒートシンク１２３が装着されている圧電ポンプ１０の温度変化とヒートシンク１２３が装着されていない圧電ポンプ１０の温度変化とを示す図である。図９では、貯蔵できる空気の体積が２５０ｃｃであるカフ１０９を用いて血圧の測定を３回行ったときの圧電ポンプ１０の温度変化を測定した結果について示している。 FIG. 9 is a diagram illustrating a temperature change of the piezoelectric pump 10 to which the heat sink 123 is attached and a temperature change of the piezoelectric pump 10 to which the heat sink 123 is not attached. FIG. 9 shows the result of measuring the temperature change of the piezoelectric pump 10 when the blood pressure is measured three times using the cuff 109 having a volume of air that can be stored is 250 cc.
なお、図９の実線は、ヒートシンク１２３が装着されている圧電ポンプ１０の温度変化を示し、図９の点線は、ヒートシンク１２３が装着されていない圧電ポンプ１０の温度変化を示している。 9 indicates the temperature change of the piezoelectric pump 10 to which the heat sink 123 is attached, and the dotted line in FIG. 9 indicates the temperature change of the piezoelectric pump 10 to which the heat sink 123 is not attached.
実験より、図９に示すように、両方の圧電ポンプ１０とも、駆動している間、自己発熱によって圧電ポンプ１０の温度が上昇し続け、駆動を停止した時から駆動を再開するまでの間、圧電ポンプ１０の温度が低下していくことが明らかとなった。 From the experiment, as shown in FIG. 9, while both the piezoelectric pumps 10 are driven, the temperature of the piezoelectric pump 10 continues to rise due to self-heating, and from when the drive is stopped until the drive is restarted, It became clear that the temperature of the piezoelectric pump 10 decreased.
しかし、図９に示すように、ヒートシンク１２３が装着されていない圧電ポンプ１０では、駆動を停止した時から駆動を再開するまでの間、圧電ポンプ１０の温度が徐々に低下していくのに対して、ヒートシンク１２３が装着されている圧電ポンプ１０では、駆動を停止した時から駆動を再開するまでの間、圧電ポンプ１０の温度が急激に低下していくことが明らかとなった。 However, as shown in FIG. 9, in the piezoelectric pump 10 not equipped with the heat sink 123, the temperature of the piezoelectric pump 10 gradually decreases from when the driving is stopped until the driving is restarted. Thus, it has been clarified that in the piezoelectric pump 10 to which the heat sink 123 is attached, the temperature of the piezoelectric pump 10 rapidly decreases from when the driving is stopped until the driving is restarted.
以上の結果になった理由は、図８に示すように、圧電ポンプ１０が駆動を停止した直後に、カフ１０９内の空気が第２通気孔１１２を経由して第３通気孔１１３からヒートシンク１２３の対向部１２４へ向けて急速に排出され、ヒートシンク１２３を冷却するためであると考えられる。 The reason for the above results is that, as shown in FIG. 8, immediately after the piezoelectric pump 10 stops driving, the air in the cuff 109 passes through the second vent hole 112 and passes through the third vent hole 113 to the heat sink 123. This is considered to be because the heat sink 123 is rapidly discharged toward the facing portion 124 of the heat sink 123 to cool the heat sink 123.
よって、ヒートシンク１２３が装着されていない圧電ポンプ１０と比較して、ヒートシンク１２３が装着されている圧電ポンプ１０は、圧電ポンプ１０の温度上昇を抑えることができる。 Therefore, the piezoelectric pump 10 with the heat sink 123 attached can suppress the temperature rise of the piezoelectric pump 10 as compared with the piezoelectric pump 10 without the heat sink 123 attached.
従って、流体制御装置１００は、小型でありながら、圧電ポンプ１０を効果的に冷却することができる。 Therefore, the fluid control device 100 can effectively cool the piezoelectric pump 10 while being small.
以下、本発明の第２実施形態に係る流体制御装置について説明する。 Hereinafter, a fluid control device according to a second embodiment of the present invention will be described.
図１０は、本発明の第２実施形態に係る流体制御装置２００の要部の断面図である。図１１は、図１０に示す圧電ポンプ１０、バルブ１０１及びヒートシンク２２３の外観斜視図である。図１２は、図１１に示すヒートシンク２２３の要部を拡大した外観斜視図である。 FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of a fluid control device 200 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11 is an external perspective view of the piezoelectric pump 10, the valve 101, and the heat sink 223 shown in FIG. FIG. 12 is an external perspective view in which a main part of the heat sink 223 shown in FIG. 11 is enlarged.
第２実施形態の流体制御装置２００が第１実施形態の流体制御装置１００と相違する点は、ヒートシンク２２３である。ヒートシンク２２３が第１実施形態のヒートシンク１２３と相違する点は、対向部２２４の先端部が第２弁筐体１９２側へ折り曲げられている点である。その他の点に関しては同じであるため、説明を省略する。 The difference between the fluid control device 200 of the second embodiment and the fluid control device 100 of the first embodiment is a heat sink 223. The heat sink 223 is different from the heat sink 123 of the first embodiment in that the front end of the facing portion 224 is bent toward the second valve housing 192 side. Since the other points are the same, the description is omitted.
ヒートシンク２２３では、図１に示すヒートシンク１２３に比べて、バルブ１０１の第３通気孔１１３から排出される空気が当たる面積が増えている。したがって、この実施形態の流体制御装置２００は、圧電ポンプ１０の冷却効果を向上できる。 Compared to the heat sink 123 shown in FIG. 1, the heat sink 223 has an increased area where the air discharged from the third vent hole 113 of the valve 101 hits. Therefore, the fluid control apparatus 200 of this embodiment can improve the cooling effect of the piezoelectric pump 10.
以下、本発明の第３実施形態に係る流体制御装置について説明する。 Hereinafter, a fluid control device according to a third embodiment of the present invention will be described.
図１３は、本発明の第３実施形態に係る流体制御装置３００の要部の断面図である。図１４は、図１３に示すヒートシンク３２３の要部を拡大した外観斜視図である。 FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part of a fluid control device 300 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 14 is an external perspective view in which a main part of the heat sink 323 shown in FIG. 13 is enlarged.
第３実施形態の流体制御装置３００が第２実施形態の流体制御装置２００と相違する点は、ヒートシンク３２３である。ヒートシンク３２３が第２実施形態のヒートシンク２２３と相違する点は、対向部３２４における第３通気孔１１３に対向する面が凹凸状に形成されている点である。その他の点に関しては同じであるため、説明を省略する。 The difference between the fluid control device 300 of the third embodiment and the fluid control device 200 of the second embodiment is a heat sink 323. The difference between the heat sink 323 and the heat sink 223 of the second embodiment is that the surface of the facing portion 324 that faces the third ventilation hole 113 is formed in an uneven shape. Since the other points are the same, the description is omitted.
ヒートシンク３２３では、図１１に示すヒートシンク２２３に比べて、バルブ１０１の第３通気孔１１３から排出される空気が当たる面積が増えている。したがって、この実施形態の流体制御装置は、圧電ポンプ１０の冷却効果をさらに向上できる。 Compared to the heat sink 223 shown in FIG. 11, the heat sink 323 has an increased area where the air discharged from the third vent 113 of the valve 101 hits. Therefore, the fluid control device of this embodiment can further improve the cooling effect of the piezoelectric pump 10.
なお、図１に示すヒートシンク１２３も同様に、対向部１２４における第３通気孔１１３に対向する面が凹凸状に形成されていてもよい。 Similarly, in the heat sink 123 shown in FIG. 1, the surface of the facing portion 124 that faces the third ventilation hole 113 may be formed in an uneven shape.
以下、本発明の第４実施形態に係る流体制御装置について説明する。 Hereinafter, a fluid control device according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
図１５は、本発明の第４実施形態に係る流体制御装置に備えられる圧電ポンプ１０、バルブ１０１及びヒートシンク４２３の外観斜視図である。 FIG. 15 is an external perspective view of the piezoelectric pump 10, the valve 101, and the heat sink 423 provided in the fluid control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
第４実施形態の流体制御装置が第２実施形態の流体制御装置２００と相違する点は、ヒートシンク４２３である。ヒートシンク４２３が第２実施形態のヒートシンク２２３と相違する点は、対向部４２４が櫛歯状に形成されている点である。その他の点に関しては同じであるため、説明を省略する。 The difference between the fluid control device of the fourth embodiment and the fluid control device 200 of the second embodiment is a heat sink 423. The heat sink 423 is different from the heat sink 223 of the second embodiment in that the facing portion 424 is formed in a comb shape. Since the other points are the same, the description is omitted.
ヒートシンク４２３では、図１１に示すヒートシンク２２３に比べて、バルブ１０１の第３通気孔１１３から排出される空気が当たる面積が増えている。したがって、この実施形態の流体制御装置は、圧電ポンプ１０の冷却効果をさらに向上できる。 Compared to the heat sink 223 shown in FIG. 11, the heat sink 423 has an increased area where the air discharged from the third vent hole 113 of the valve 101 hits. Therefore, the fluid control device of this embodiment can further improve the cooling effect of the piezoelectric pump 10.
なお、図１５に示すヒートシンク４２３も同様に、対向部４２４における第３通気孔１１３に対向する面が凹凸状に形成されていてもよい。 Similarly, in the heat sink 423 shown in FIG. 15, the surface of the facing portion 424 facing the third ventilation hole 113 may be formed in an uneven shape.
《その他の実施形態》
なお、前述の実施形態では流体として空気を用いているが、これに限るものではない。実施の際、当該流体が、空気以外の気体であっても適用できる。
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In the above-described embodiment, air is used as the fluid, but the present invention is not limited to this. In implementation, the fluid is applicable even if it is a gas other than air.
また、前述の実施形態ではヒートシンク１２３、２２３、３２３、４２３はポンプ筐体８０の底面に装着されているが、これに限るものではない。実施の際、ヒートシンクはポンプ筐体のどこに装着されていてもよい。例えばヒートシンクはポンプ筐体８０の側面に装着されていてもよい。 In the above-described embodiment, the heat sinks 123, 223, 323, and 423 are mounted on the bottom surface of the pump housing 80, but the present invention is not limited to this. In practice, the heat sink may be mounted anywhere in the pump housing. For example, the heat sink may be attached to the side surface of the pump housing 80.
また、前述の実施形態におけるポンプは、ユニモルフ型で屈曲振動するアクチュエータ４０を備えるが、振動板の両面に圧電素子を貼着してバイモルフ型で屈曲振動するアクチュエータを備えてもよい。 In addition, the pump in the above-described embodiment includes the unimorph actuator 40 that bends and vibrates, but may include a bimorph actuator that vibrates and vibrates by attaching piezoelectric elements to both surfaces of the diaphragm.
また、前述の実施形態におけるポンプは、圧電素子４２の伸縮によって屈曲振動するアクチュエータ４０を備えるが、これに限るものではない。例えば、電磁駆動で屈曲振動するアクチュエータを備えてもよい。 Further, the pump in the above-described embodiment includes the actuator 40 that bends and vibrates by expansion and contraction of the piezoelectric element 42, but is not limited thereto. For example, an actuator that bends and vibrates by electromagnetic drive may be provided.
また、前述の実施形態において、圧電素子はチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスからなるが、これに限るものではない。例えば、ニオブ酸カリウムナトリウム系及びアルカリニオブ酸系セラミックス等の非鉛系圧電体セラミックスの圧電材料などからなってもよい。 In the above-described embodiment, the piezoelectric element is composed of lead zirconate titanate ceramics, but is not limited thereto. For example, it may be made of a non-lead piezoelectric ceramic material such as potassium sodium niobate and alkali niobate ceramics.
最後に、上述の実施形態の説明は、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。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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。 Finally, the description of the above-described embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
１０…圧電ポンプ
４０…圧電アクチュエータ
４１…振動板
４２…圧電素子
４３…補強板
４５…ポンプ室
５１…可撓板
５２…吸引孔
５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ…スペーサ
５４…蓋板
５５、５６…吐出孔
５７…固定部
５８…可動部
６０…振動板ユニット
６１…枠板
６２…連結部
６３、７２…外部端子
７０…電極導通用板
７１…枠部位
７３…内部端子
８０…ポンプ筐体
９１…基板
９２…開口部
１００、２００、３００…流体制御装置
１０１…バルブ
１０９…カフ
１０９Ａ…腕帯ゴム管
１１０、１１１…第１通気孔
１１２…第２通気孔
１１３…第３通気孔
１１５…制御部
１２０…ダイヤフラム
１２１…孔部
１２３、２２３、３２３、４２３…ヒートシンク
１２４、２２４、３２４、４２４…対向部
１３１、１３２…第１バルブ室
１３３、１３４…第２バルブ室
１３５…連通路
１３８、１３９…弁座
１５１…第１シール材
１５２…第２シール材
１５５Ａ、１５５Ｂ…第１貫通孔
１５６Ａ、１５６Ｂ…第２貫通孔
１６０…逆止弁
１７０…排気弁
１８０…突出部
１８２…開口部
１９１…第１弁筺体
１９２…第２弁筺体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Piezoelectric pump 40 ... Piezoelectric actuator 41 ... Vibration plate 42 ... Piezoelectric element 43 ... Reinforcement plate 45 ... Pump chamber 51 ... Flexible plate 52 ... Suction hole 53A, 53B, 53C ... Spacer 54 ... Cover plate 55, 56 ... Discharge hole 57 ... fixed part 58 ... movable part 60 ... diaphragm unit 61 ... frame plate 62 ... coupling part 63, 72 ... external terminal 70 ... electrode conduction plate 71 ... frame part 73 ... internal terminal 80 ... pump housing 91 ... substrate 92 ... Opening portions 100, 200, 300 ... Fluid control device 101 ... Valve 109 ... Cuff 109A ... armband rubber tubes 110, 111 ... first vent hole 112 ... second vent hole 113 ... third vent hole 115 ... control unit 120 ... Diaphragm 121 ... holes 123, 223, 323, 423 ... heat sinks 124, 224, 324, 424 ... opposite parts 131, 132 ... first valve chambers 133,134 ... second bar 135, communication passage 138, 139, valve seat 151, first sealing material 152, second sealing material 155A, 155B, first through hole 156A, 156B, second through hole 160, check valve 170, exhaust valve 180. ... projection 182 ... opening 191 ... first valve housing 192 ... second valve housing
Claims (7)
前記吐出孔に接続する第１通気孔と、第２通気孔と、第３通気孔とが設けられたバルブ筐体を有するバルブと、
前記第２通気孔に接続し、前記第１通気孔を介して前記第２通気孔から流出する気体を貯蔵する容器と、
前記第３通気孔に対向する対向部を有し、前記ポンプ筐体に装着されたヒートシンクと、を備える、流体制御装置。 A pump having a pump housing provided with a discharge hole;
A valve having a valve housing provided with a first vent hole, a second vent hole, and a third vent hole connected to the discharge hole;
A container connected to the second vent hole for storing gas flowing out of the second vent hole through the first vent hole;
A fluid control apparatus comprising: a heat sink having a facing portion facing the third vent hole and mounted on the pump housing.
前記弁体は、前記第１バルブ室の圧力および前記第２バルブ室の圧力に基づいて、前記第２通気孔および前記第３通気孔が接続していない状態と、前記第２通気孔および前記第３通気孔が接続した状態とを切り替える、請求項１に記載の流体制御装置。 The valve has a valve body that constitutes a first valve chamber and a second valve chamber together with the valve housing,
The valve body has a state in which the second vent hole and the third vent hole are not connected based on the pressure of the first valve chamber and the pressure of the second valve chamber, and the second vent hole and the second vent hole, The fluid control device according to claim 1, wherein the fluid control device switches between a state in which the third vent hole is connected.
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