JP7028558B2 - 小型流体制御装置 - Google Patents
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Description
1A 小型流体制御装置
1B 小型バルブ装置
1a 殼体
10 座体
11 気体導入板
11a 気体導入板の第2表面
11b 気体導入板の第1表面
110 気体導入孔
111 中心凹部
112 気体ガイド溝
12 共振片
12a 可動部
12b 固定部
120 中空孔
121 第1チャンバ
13 圧電アクチュエータ
130 懸吊板
130a 懸吊板の第2表面
130b 懸吊板の第1表面
130c 凸部
130d 中心部
130e 外周部
131 外枠
131a 外枠の第2表面
131b 外枠の第1表面
132 フレーム
132a フレームの第2表面
132b フレームの第1表面
133 圧電セラミック板
134、151 導電ピン
135 空隙
141、142 絶縁片
15 導電片
16 集気板
16a 収容空間
160 表面
161 基準表面
162 集気チャンバ
163 第1貫通孔
164 第2貫通孔
165 第1圧力リリーフチャンバ
166 第1出口チャンバ
167、181a 凸部構造
168 側壁
17 バルブ片
170 弁孔
171 位置決め孔
18 出口板
180 基準表面
181 圧力リリーフ通孔
182 出口通孔
183 第2圧力リリーフチャンバ
184 第2出口チャンバ
185 連通流路
187 第2表面
188 位置規制構造
19 出口
g0 間隙
(a)~(x) 圧電アクチュエータの異なる実施態様
a0、i0、j0、m0、n0、o0、p0、q0、r0 懸吊板
a1、i1、m1、n1、o1、p1、q1、r1 外枠
a2、i2、m2、n2、o2、p2、q2、r2 フレーム、板連接部
a3、 m3、n3、o3、p3、q3、r3 空隙
d 圧電アクチュエータの振動移動
s4、t4、u4、v4、w4、x4 凸部
m2’、n2’、o2’、q2’、r2’ 外枠に連接されるフレームの端部
m2”、n2”、o2”、q2”、r2” 懸吊板に連接されるフレームの端部
Claims (9)
- 小型流体制御装置であって、圧電アクチュエータと、殼体を含み、
前記圧電アクチュエータが懸吊板と、外枠と、少なくとも1つのフレームと、圧電セラミック板を含み、
前記懸吊板が、正方形の構造で、4mm~8mmの間(ただし、7.5mm以上を除く)の辺の長さを有し、かつ中心部から外周部まで湾曲振動することができ、
前記外枠が、前記懸吊板の外側に周設され、
前記少なくとも1つのフレームが前記懸吊板と前記外枠の間に連接されて、弾性的な支持を提供し、
前記圧電セラミック板が、正方形の構造で、4mm~8mmの間(ただし、7.5mm以上を除く)の辺の長さを有し、かつ前記懸吊板の辺の長さより大きくない辺の長さを有し、前記懸吊板の第1表面に貼付され、電圧の印加で前記懸吊板を駆動して湾曲振動させるために用いられ、
前記殼体が集気板と、座体を含み、
前記集気板は周縁に側壁を備えた枠体構造で、その内部表面に集気チャンバをさらに凹設してなり、前記周縁が構成する前記側壁とその底部の板体とが共同で1つの収容空間を定義することで、前記圧電アクチュエータが前記収容空間内に設置され、
前記座体が気体導入板及び共振片を含み、かつ前記共振片が、前記懸吊板の前記中心部に対応して設置される中空孔を備え、
そのうち、前記気体導入板、前記共振片、前記圧電アクチュエータ及び前記集気板が順に積重なって組立てられることで位置決めされ、前記集気板は貫通して設置される複数の貫通孔を備え、前記圧電アクチュエータが駆動されると、前記懸吊板もこれに伴って湾曲振動し、流体が前記座体の前記中空孔から前記集気チャンバまで伝送され、前記複数の貫通孔によって排出されることを特徴とする、小型流体制御装置。 - 前記圧電アクチュエータの前記懸吊板が第2表面上に設置される凸部を備え、前記凸部は円形の突起構造であって、その直径が前記懸吊板の辺の長さの0.55倍の寸法であることを特徴とする、請求項1に記載の小型流体制御装置。
- 前記圧電アクチュエータの前記少なくとも1つのフレームが板連接部で、前記懸吊板及び前記外枠の間を連結するために用いられることを特徴とする、請求項1に記載の小型流体制御装置。
- 前記板連接部が両端部を有し、前記両端部はそれぞれが前記懸吊板及び前記外枠に連接し、且つ一本の軸線を定義し、前記両端部はそれぞれが対応し合い、且つ前記軸線に対応して同一の軸線上に設置されることを特徴とする、請求項3に記載の小型流体制御装置。
- 前記板連接部は0~45度の傾斜角で前記懸吊板及び前記外枠に連接されることを特徴とする、請求項3に記載の小型流体制御装置。
- 前記圧電アクチュエータの前記少なくとも1つのフレームが梁部と、懸吊板連接部と、外枠連接部を含み、
前記梁部が前記懸吊板と前記外枠の間の間隙中に設置され、その設置方向が前記外枠及び前記懸吊板に平行であり、
前記懸吊板連接部が前記梁部と前記懸吊板の間に連接され、
前記外枠連接部が前記梁部と前記外枠の間に連接され、前記懸吊板連接部と相互に対応し、かつ同一軸線上に設置されることを特徴とする、請求項1に記載の小型流体制御装置。 - 前記懸吊板の厚さが0.1mm~0.4mmの間であることを特徴とする、請求項1に記載の小型流体制御装置。
- 前記気体導入板が第1表面、第2表面を備え、前記第2表面上には複数の気体導入孔を備え、前記複数の気体導入孔が前記第1表面上まで貫通され、前記第1表面上には複数の気体ガイド溝を備え、前記複数の気体ガイド溝がそれぞれ前記複数の気体導入孔と相互に連通しかつ対応して設置され、前記複数の気体ガイド溝が中心で交わる箇所に中心凹部を備え、前記複数の気体導入孔から前記複数の気体ガイド溝まで進入した流体をガイドするために用いられ、前記中心凹部に合流させて集め、かつ前記中心凹部箇所に流体を合流させる合流チャンバが対応し、流体を一時的に格納するために用いられることを特徴とする、請求項1に記載の小型流体制御装置。
- 前記集気板が基準表面をさらに備え、前記基準表面に第1圧力リリーフチャンバ及び第1出口チャンバが凹設され、かつこれら貫通孔が第1貫通孔及び少なくとも1つの第2貫通孔を含み、前記第1貫通孔の一端が前記集気チャンバと相互に連通され、他端が前記第1圧力リリーフチャンバと相互に連通され、前記少なくとも1つの第2貫通孔の一端が前記第1出口チャンバと相互に連通され、前記第1出口チャンバ箇所に凸部構造がさらに増設されることを特徴とする、請求項1に記載の小型流体制御装置。
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