JP5668582B2 - 流体制御装置 - Google Patents
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Description
前記ポンプのポンピング動作により空気が装置本体外部から装置本体内部へ吸引される第1通気口と、前記ポンプの前記吸引孔と連通し、前記第1通気口から吸引された空気が前記ポンプ室へ流入する第2通気口と、前記ポンプの前記吐出孔から吐出された空気を貯蔵する空気貯蔵部から流出した空気が前記第1通気口へ流出する第3通気口と、を含み、前記第1、前記第2、前記第3の通気口を連通する通気溝が、形成された流路部と、を備えている。
前記通気溝の前記第3通気口に連通する第1連通孔と前記ポンプの吐出孔に連通する第2連通孔と前記空気貯蔵部に連通する第3連通孔とが形成された排気弁筐体と、前記排気弁筐体内を分割して、前記第3連通孔に連通する第1バルブ室と前記第2連通孔に連通する第2バルブ室とを構成する第1ダイヤフラムと、を有し、前記ポンプのポンピング動作により前記第2バルブ室の圧力が前記第1バルブ室の圧力より高くなると、前記第1ダイヤフラムが前記第1連通孔をシールする排気弁と、を備え、
前記排気弁は、前記ポンプのポンピング動作の停止により前記第2バルブ室の圧力が前記第1バルブ室の圧力より低下すると、前記第1ダイヤフラムが開放して前記第1連通孔と前記第3連通孔とが連通する。
前記第2ダイヤフラムは、前記弁座に接触した状態で前記逆止弁筐体に固定された。
逆止弁では、第3バルブ室の圧力が第4バルブ室の圧力より低下すると、第2ダイヤフラムが弁座に当接して第5連通孔をシールする。
前記アクチュエータに近接対向して配置される平面部と、
前記平面部のうち前記アクチュエータと対向するアクチュエータ対向領域の中心又は中心付近に配置された1つまたは複数の吸引孔と、
を備える。
図2は、本発明の実施形態に係る流体制御装置100の外観斜視図である。図3は、本発明の実施形態に係る流体制御装置100の分解斜視図である。図4は、図3に示す圧電ポンプ101、201と逆止弁102と排気弁103とカフ109との接続関係を示す説明図である。図5は、図3に示すバルブ上板106の外観斜視図であり、図6は、図3に示すバルブ基板107の外観斜視図である。図5(A)と図6(A)は、蓋板116側から見た図であり、図5(B)と図6(B)は、カバー板99側から見た図である。図7は、図3に示すカバー板部95の平面図である。
通気溝97は、外気を装置本体外部から装置本体内部へ吸引するための吸排気口97Aと、圧電ポンプ101の吸引孔52と連通し、吸排気口97Aから吸引した空気を圧電ポンプ101内のポンプ室45へ流入させるための流入口97Bと、排気弁103の第1連通孔32と連通し、カフ109から第1連通孔32を介して排気された空気を通気溝97へ流出させるための流出口97Cと、を有する。
図8は、図3に示す圧電ポンプ101、201の主要部の断面図である。
図9は、本発明の実施形態に係る流体制御装置100に備えられる逆止弁102の主要部の断面図である。逆止弁102は、図3、図5、図6に示すように、バルブ基板107と、ダイヤフラム108と、バルブ上板106と、を備え、それらを順に積層した構造を有する。この構造により、逆止弁102は、図9に示すように、円筒状の逆止弁筐体21と円状の薄膜からなるダイヤフラム108Aとを有する。
弁座20は、ダイヤフラム108Aを与圧するよう逆止弁筐体21に形成されている。
図10は、本発明の実施形態に係る流体制御装置100に備えられる排気弁103の主要部の断面図である。排気弁103は、図3、図5、図6に示すように、バルブ基板107と、ダイヤフラム108と、バルブ上板106と、を備え、それらを順に積層した構造を有する。この構造により、排気弁103は、図10に示すように、円筒状の排気弁筐体31と円状の薄膜からなるダイヤフラム108Bとを有する。
図11は、図3に示す圧電ポンプ101、201がポンピング動作を行っている時の空気の流れを示す説明図である。図12は、圧電ポンプ101、201がポンピング動作を行っている時の空気の流れを示す流体制御装置100の分解斜視図である。図13は、圧電ポンプ101、201がポンピング動作を行っている時の空気の流れを示すカバー板部95の平面図である。
11…送気球コネクタ
12a,12b…リング
13…ダストフィルタ
14…フィルタキャップ
15…送気球
18…マニュホールド
19…かしめリング
20…弁座
21…逆止弁筐体
22…第5連通孔
23…第3バルブ室
24…第4連通孔
26…第4バルブ室
27…第6連通孔
30…弁座
31…排気弁筐体
32…第1連通孔
33…第1バルブ室
34…第3連通孔
36…第2バルブ室
37…第2連通孔
40…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…平面部
52…吸引孔
53A、53B…スペーサ
55…吐出孔
60…振動板ユニット
61…振動板支持枠
62…連結部
63,72…外部端子
70…電極導通用板
71…枠部位
72…外部端子
73…内部端子
91…基板
92…開口部
95…カバー板部
96…流路板
97…通気溝
97A…吸排気口
97B…流入口
97C…流出口
97D…分岐点
98…通気溝
98A…流出口
98B…流入口
99…カバー板
100…流体制御装置
101、201…圧電ポンプ
102…逆止弁
103…排気弁
106…バルブ上板
106A…カフ接続口
107…バルブ基板
108…ダイヤフラム
108A…第2ダイヤフラム
108B…第1ダイヤフラム
109…カフ
109A…腕帯ゴム管
116…蓋板
Claims (10)
- 吸引孔および吐出孔を有するポンプと、
装置本体外部と連通する第1通気口と、前記ポンプの前記吸引孔と連通する第2通気口と、第3通気口と、を含み、前記第1、前記第2、前記第3の通気口を連通する通気溝が形成された流路部と、
前記第3通気口に連通する第1連通孔と前記ポンプの前記吐出孔に連通する第2連通孔と前記ポンプの前記吐出孔から吐出された空気を貯蔵する空気貯蔵部に連通する第3連通孔と前記第3連通孔に連通する第1バルブ室と前記第2連通孔に連通する第2バルブ室とを有する排気弁と、を備え、
前記通気溝は、前記第1通気口から前記第3通気口までの区間で、枝状に分岐しており、分岐された前記通気溝の一部に前記第2通気口が設けられ、
前記排気弁は、前記ポンプの動作により前記第2バルブ室の圧力が前記第1バルブ室の圧力より高いとき、前記第1連通孔と前記第3連通孔との連通を阻止し、前記ポンプの動作の停止により前記第2バルブ室の圧力が前記第1バルブ室の圧力より低下すると、前記第1連通孔と前記第3連通孔とを連通させることを特徴とする、流体制御装置。 - 前記排気弁は、前記第1連通孔と前記第2連通孔と前記第3連通孔とが形成された排気弁筐体と、前記排気弁筐体内を分割して、前記第1バルブ室と前記第2バルブ室とを構成する第1ダイヤフラムと、を有し、
前記第1ダイヤフラムは、前記第2バルブ室の圧力が前記第1バルブ室の圧力より高いとき、前記第1連通孔をシールし、前記第2バルブ室の圧力が前記第1バルブ室の圧力より低下すると、前記第1連通孔を開放して前記第1連通孔と前記第3連通孔とを連通させる、請求項1に記載の流体制御装置。 - 前記ポンプの吐出孔に連通する第4連通孔と前記空気貯蔵部に連通する第5連通孔とが形成された逆止弁筐体と、前記逆止弁筐体内を分割して、前記第4連通孔に連通する第3バルブ室と第4バルブ室とを構成する第2ダイヤフラムと、を有し、前記ポンプにより前記第4連通孔から前記第5連通孔への順方向の吐出圧力が発生すると、前記第2ダイヤフラムが前記第5連通孔を開放して前記第4連通孔と前記第5連通孔とが連通する逆止弁を備える、請求項2に記載の流体制御装置。
- 前記逆止弁筐体には、前記第4バルブ室、前記第5連通孔および前記空気貯蔵部に連通する第6連通孔と、前記第5連通孔の周縁から前記第2ダイヤフラム側へ突出した弁座と、がさらに形成され、
前記第2ダイヤフラムは、前記弁座に接触した状態で前記逆止弁筐体に固定された、請求項3に記載の流体制御装置。 - 前記第2ダイヤフラムと前記第1ダイヤフラムは1つのダイヤフラムシートで形成されている、請求項3又は4に記載の流体制御装置。
- 前記ポンプと前記逆止弁と前記排気弁とは一体に形成されている、請求項3から請求項5のいずれかに記載の流体制御装置。
- 前記ポンプは、周辺部が実質的に拘束されていなくて、中心部から周辺部にかけて屈曲振動するアクチュエータと、前記アクチュエータに近接対向して配置される平面部と、前記平面部のうち前記アクチュエータと対向するアクチュエータ対向領域の中心又は中心付近に配置された1つまたは複数の吸引孔と、を備える、請求項1から請求項6のいずれかに記載の流体制御装置。
- 前記アクチュエータは円板状である、請求項7に記載の流体制御装置。
- 前記アクチュエータ対向領域は、中心又は中心付近が屈曲振動可能な薄板部であり、周辺部が実質的に拘束された厚板部である、請求項7又は8に記載の流体制御装置。
- 前記アクチュエータは、当該アクチュエータと前記平面部との間に一定の隙間をあけて弾性構造により保持されている、請求項7乃至9の何れかに記載の流体制御装置。
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