JP7283164B2 - ダイヤフラム型圧縮機、冷却ユニット、プロジェクター、記録装置及び三次元造形物製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ダイヤフラム型圧縮機、冷却ユニット、プロジェクター、記録装置及び三次元造形物製造装置に関する。

従来から、ダイヤフラムと、該ダイヤフラムを押圧することで流体を流入及び流出することが可能な圧縮部と、を備える、様々なダイヤフラム型圧縮機が使用されている。例えば、特許文献１には、ダイヤフラムとポンプ室とを有し、ダイヤフラムを往復運動させて流体を移送するダイヤフラムポンプが開示されている。

特開２００２－１０６４６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるダイヤフラムポンプなど、従来のダイヤフラム型圧縮機では、流体を効果的に圧縮することができなかった。また、ダイヤフラムと流体が圧縮される圧縮室とを有する構造体を単純に２以上連結させるだけでは、流体を効果的に移動させることができても流体を効果的に圧縮することができない場合があるうえ、装置全体が大型化してしまう。

上記課題を解決するための本発明のダイヤフラム型圧縮機は、押圧部と、ダイヤフラムと、前記ダイヤフラムと一部で離間し一部で接合されている基板と、を備えた構造体と、を含み、前記押圧部は、前記ダイヤフラムの前記基板とは反対側に配置され、前記ダイヤフラムと前記基板との間の離間部分は流体が流れる流路の一部であり、２以上の前記構造体の各々の前記流路が直列に配置されることを特徴とする。

本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機のプロジェクターでの使用例を表す概略図。 本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機を使用可能な記録装置の例を表す概略図。 本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機の記録装置での使用例を表す概略図。 本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機を使用可能な三次元造形装置の例を表す概略図。 本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機の三次元造形装置での使用例を表す概略図。 本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機を表す正面断面図。 本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機の圧縮ユニットを表す正面断面図。 本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機の圧縮ユニットを表す斜視断面図。 本発明の実施例２に係るダイヤフラム型圧縮機を表す正面断面図。 本発明の実施例３に係るダイヤフラム型圧縮機を表す斜視図。 図１０とは異なる角度から見た、本発明の実施例３に係るダイヤフラム型圧縮機を表す斜視図。 本発明の実施例４に係るダイヤフラム型圧縮機を表す正面断面図。

最初に、本発明について概略的に説明する。
上記課題を解決するための本発明の第１の態様のダイヤフラム型圧縮機は、押圧部と、ダイヤフラムと、前記ダイヤフラムと一部で離間し一部で接合されている基板と、を備えた構造体と、を含み、前記押圧部は、前記ダイヤフラムの前記基板とは反対側に配置され、前記ダイヤフラムと前記基板との間の離間部分は流体が流れる流路の一部であり、２以上の前記構造体の各々の前記流路が直列に配置されることを特徴とする。

本態様によれば、２以上の構造体により効果的に流体を圧縮できる。また、２以上の構造体の各々の流路が直列に配置される一つの部材であることで、装置の小型化が可能になる。したがって、小型で流体を効果的に圧縮可能なダイヤフラム型圧縮機とすることができる。

本発明の第２の態様のダイヤフラム型圧縮機は、前記構造体で圧縮された流体を収容するバッファー室を備え、前記バッファー室は、弁を介して２以上の前記構造体の前記離間部分の各々と接続されていることを特徴とする。

本態様によれば、構造体で圧縮された流体を収容するバッファー室を備え、該バッファー室においても流体を圧縮できるので、流体を特に効果的に圧縮可能なダイヤフラム型圧縮機とすることができる。

本発明の第３の態様のダイヤフラム型圧縮機は、前記第２の態様において、前記バッファー室は、２以上の前記構造体が直列に配置される方向と交差する方向から見て、２以上の前記構造体の前記離間部分のうちのいずれか１つと、オーバーラップしていることを特徴とする。

本態様によれば、バッファー室は、２以上の構造体が直列に配置される方向と交差する方向から見て、２以上の構造体の離間部分のうちのいずれか１つと、オーバーラップしている。このため、特に効果的に装置の小型化が可能になる。

本発明の第４の態様のダイヤフラム型圧縮機は、前記第２または第３の態様において、前記ダイヤフラムが形成される第１板部と、前記バッファー室が形成される第２板部と、前記第１板部と前記第２板部との間に前記ダイヤフラムを前記押圧部が押圧することで圧縮される圧縮室と前記バッファー室とを繋ぐ経路が形成される第３板部と、を備え、前記第３板部は、前記第１板部及び前記第２板部よりも剛性が高いことを特徴とする。

本態様によれば、ダイヤフラムが形成される第１板部とバッファー室が形成される第２板部との間に剛性の高い第３板部を設けることにより、ダイヤフラム型圧縮機の性能を低下させることなくダイヤフラム型圧縮機を高剛性にすることができる。

本発明の第５の態様のダイヤフラム型圧縮機は、前記第１から第４のいずれか１つの態様において、前記押圧部は、２以上の前記構造体の各々の前記ダイヤフラムを跨ぐ押圧力伝達板が配置されていることを特徴とする。

本態様によれば、押圧部は、２以上の構造体の各々のダイヤフラムを跨ぐ押圧力伝達板が配置されている。このため、２以上のダイヤフラムを同期して押圧できるので、ダイヤフラムの押圧制御を簡単にすることができる。

本発明の第６の態様のダイヤフラム型圧縮機は、前記第１から第５のいずれか１つの態様において、２以上の前記構造体の各々の前記離間部分の容積は、大きさが異なることを特徴とする。

本態様によれば、離間部分の容積を異ならせることで、ダイヤフラム型圧縮機の設置場所や求められる性能などに応じて、２以上の構造体を最適化できる。

本発明の第７の態様の冷却ユニットは、前記第１から第６のいずれか１つの態様のダイヤフラム型圧縮機と、流体の放熱部と、流体の熱交換部と、流体の膨張部と、を備え、前記ダイヤフラム型圧縮機が前記熱交換部と前記放熱部との間に配置されることを特徴とする。

本態様によれば、小型で流体を効果的に圧縮可能なダイヤフラム型圧縮機を備えるので、小型で高性能の冷却ユニットとすることができる。

本発明の第８の態様のプロジェクターは、光源と、光を吸収するパネルと、熱交換媒体と、前記第７の態様の冷却ユニットと、を備え、前記熱交換媒体は、前記光源及び前記パネルの一方と前記熱交換部との間に設けられることを特徴とする。

本態様によれば、小型で流体を効果的に圧縮可能なダイヤフラム型圧縮機を備えるので、小型で高性能のプロジェクターとすることができる。

本発明の第９形態の記録装置は、インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドと接続される電子回路基板と、熱交換媒体と、前記第７の態様の冷却ユニットと、を備え、前記熱交換媒体は、前記記録ヘッド及び前記電子回路基板の一方と前記熱交換部との間に設けられることを特徴とする。

本態様によれば、小型で流体を効果的に圧縮可能なダイヤフラム型圧縮機を備えるので、小型で高性能の記録装置とすることができる。

本発明の第１０の態様の三次元造形物製造装置は、三次元造形物の構成材料となる原料を収容するホッパーと、前記原料を溶融する溶融部と、前記ホッパーから前記溶融部に前記原料を供給する供給経路と、熱交換媒体と、前記第７の態様の冷却ユニットと、を備え、前記熱交換媒体は、前記供給経路と前記熱交換部との間に設けられることを特徴とする。

本態様によれば、小型で流体を効果的に圧縮可能なダイヤフラム型圧縮機を備えるので、小型で高性能の三次元造形物製造装置とすることができる。

以下に、本発明の一実施例に係るダイヤフラム型圧縮機について、添付図面を参照して詳細に説明する。

［実施例１］（図１から図１０）
本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機１について説明する。

＜プロジェクター＞
最初に、図１を参照して、本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機１を使用している装置の一例であるプロジェクター１００について説明する。

図１で表されるプロジェクター１００は、光源１１４、蛍光体１１１及びダイクロイックミラー１１３などを備える光源ユニット１０２を備えている。また、赤色光用の光学素子１１２ａ、緑色光用の光学素子１１２ｂ及び青色光用の光学素子１１２ｃを有するパネル１１２、並びに、投射レンズ１０４などを備える光学素子ユニット１０３を備えている。また、光源ユニット１０２及び光学素子ユニット１０３を冷却するための冷却ユニット１０１を備えている。ここで、パネル１１２は、光源１１４から照射される光を吸収する光学素子である。

冷却ユニット１０１は、詳細は後述する本実施例のダイヤフラム型圧縮機１、熱交換部１０７、冷媒である流体の膨張部１０８及び放熱部としての蒸発器１０６などを備えており、１次冷媒管１０９を１次冷媒が方向Ｆに流れるよう構成されている。そして、このような構成をしていることにより、冷却ユニット１０１は、被冷却物である光源ユニット１０２及び光学素子ユニット１０３、すなわち、光源１１４及びパネル１１２を冷却することができる。

１次冷媒は、ダイヤフラム型圧縮機１で圧縮され、昇温する。ここで、ダイヤフラム型圧縮機１に流入する１次冷媒は低圧の気体であり、ダイヤフラム型圧縮機１から流出する１次冷媒は高圧の気体である。

ダイヤフラム型圧縮機１で圧縮された１次冷媒は、熱交換部１０７で所定の温度に冷却される。ここで、熱交換部１０７で冷却された１次冷媒は、高圧の液体である。

熱交換部１０７で冷却された１次冷媒は、膨張部１０８で膨張させられ、温度が低下する。ここで、膨張部１０８で膨張させられた１次冷媒は、低圧の液体である。

蒸発器１０６では、該蒸発器１０６の内部で１次冷媒を液体から気体に変化させ、蒸発器１０６の内部の熱を吸収する。ここで、光源ユニット１０２、光学素子ユニット１０３及び冷却ユニット１０１は２次冷媒管１１０で接続されており、送液ポンプ１０５により２次冷媒が２次冷媒管１１０を循環する構成になっている。すなわち、熱交換媒体としての２次冷媒及び２次冷媒管１１０が光源１１４及びパネル１１２と熱交換部１０７との間に設けられている。そして、冷却ユニット１０１の蒸発器１０６の内部で１次冷媒管１０９と２次冷媒管１１０とが並んで配置されている。蒸発器１０６はこのような内部構成になっているので、１次冷媒を液体から気体に変化させることで低温となった蒸発器１０６の内部で２次冷媒は冷却される。冷却された２次冷媒が光源ユニット１０２及び光学素子ユニット１０３を循環することで、光源ユニット１０２及び光学素子ユニット１０３は冷却される。

このように、熱交換部１０７は、光源１１４及びパネル１１２からの熱を受け取り可能に構成されている。このように、熱交換部１０７が光源１１４及びパネル１１２の少なくとも一方からの熱を受け取り可能に構成されることで、小型で高性能のプロジェクターとすることができる。

＜記録装置＞
次に、本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機１を使用している装置の一例である記録装置２００を図２及び図３を参照して説明する。なお、記録装置２００で使用されている冷却ユニット１０１は、図１の冷却ユニット１０１と同様の構成であるため、冷却ユニット１０１の詳細な説明は省略する。

図２に示すように、記録装置２００は、四角箱状の本体２１２を有しており、本体２１２の中央領域には、キャリッジ２１３が、図２における主走査方向Ａに沿って延びるように架設されたガイド主軸２１４に案内されて、主走査方向Ａに往復移動自在に設けられている。

図２に示すように、本体２１２の中央領域にはキャリッジ２１３と対向する下側位置に、長尺板状の媒体支持部としてのプラテン２１５がその長手方向が主走査方向と平行となる状態で配置されている。記録装置２００の前面の下部には、給紙用のカセット２１６が、前面側が開口するように本体２１２に形成された凹状の被装着部２１２Ａに挿抜可能な状態で装着されている。また、本体２１２の右端部前面を覆っているカバー２１２Ｂの内側には、複数個のインクカートリッジ２１７が装填されている。

各インクカートリッジ２１７のインクは、フレキシブル配線板２１８に付設された図示しない複数本のインク供給チューブを通じてキャリッジ２１３にそれぞれ供給され、図３で表されるようにキャリッジ２１３の下部に設けられた記録ヘッド２１９からインク滴が吐出される。なお、記録ヘッド２１９には、インクを吐出させるための圧力をインクに付与する加圧素子（圧電素子、静電素子、発熱素子等）がノズル毎に内蔵され、加圧素子に所定の電圧が印加されることで対応するノズルからインク滴が吐出される構成となっている。

記録時は、カセット２１６から被記録媒体が給紙され、プラテン２１５上に位置する被記録媒体に対して、キャリッジ２１３と共に主走査方向Ａへ移動する過程の記録ヘッド２１９からインク滴が吐出されることにより、１ライン分の記録が施される。こうしてキャリッジ２１３の一走査による記録動作と、次行までの搬送方向Ｂへの被記録媒体の搬送動作とが交互に繰り返されることにより、被記録媒体に対する記録が進められる。また、本体２１２の左端前面下部には、電源スイッチを含む各種の操作スイッチ２２０が設けられている。なお、記録に伴い、記録ヘッド２１９及び記録ヘッド２１９に駆動信号を送る電子回路基板２１１は、昇温する。記録ヘッド２１９が昇温すると、ノズルを含む記録ヘッド２１９内でのインク供給路におけるインクの性状が変わり、吐出性能が低下する虞がある。また、電子回路基板２１１が昇温すると、駆動信号の誤送信などをする虞がある。

そこで、図３で表されるように、キャリッジ２１３には、図１のプロジェクター１００と同様、冷却ユニット１０１と、送液ポンプ１０５と、２次冷媒管１１０と、が設けられている。ここで、熱交換媒体としての２次冷媒及び２次冷媒管１１０が記録ヘッド２１９及び電子回路基板２１１と熱交換部１０７との間に設けられている。キャリッジ２１３には記録ヘッド２１９と該記録ヘッド２１９と接続された電子回路基板２１１とを備えるヘッドユニット２１０が設けられているが、冷却ユニット１０１の熱交換部１０７は、記録ヘッド２１９及び電子回路基板２１１からの熱を受け取り可能に構成されている。このように、熱交換部１０７が記録ヘッド２１９及び電子回路基板２１１の少なくとも一方からの熱を受け取り可能に構成されていることで、小型で高性能の記録装置とすることができる。

＜三次元造形物製造装置＞
次に、本発明の実施例１に係るダイヤフラム型圧縮機１を使用している装置の一例である三次元造形物製造装置３００を図４及び図５を参照して説明する。なお、記録装置２００で使用されている冷却ユニット１０１は、図１の冷却ユニット１０１と同様の構成であるため、冷却ユニット１０１の詳細な説明は省略する。ここで、図４及び図５中のＸ方向は水平方向であり、Ｙ方向は水平方向であるとともにＸ方向と直交する方向である。また、Ｚ方向は鉛直方向である。

なお、本明細書における「三次元造形」とは、いわゆる立体造形物を形成することを示すものであって、例えば、平板状、例えば１層分の層で構成される形状のように、いわゆる二次元形状の形状であっても厚さを有する形状を形成することも含まれる。

図４で表されるように、三次元造形物製造装置３００は、三次元造形物を構成する構成材料（原料）としてのペレット３１９を収容するホッパー３０２を備えている。ホッパー３０２に収容されたペレット３１９は、供給経路３０３を介して、略円柱状のフラットスクリュー３０４の円周面３０４ａに供給される。

フラットスクリュー３０４の底面には、円周面３０４ａから中央部分３０４ｃまで至る螺旋状の切欠き３０４ｂが形成されている。このため、フラットスクリュー３０４をモーター３０６でＺ方向に沿う方向を回転軸として回転させることにより、ペレット３１９が円周面３０４ａから中央部分３０４ｃまで送られる。

フラットスクリュー３０４の底面と対向する位置には、バレル３０５が所定の間隔を有して設けられている。そして、バレル３０５の上面近傍には、ヒーター３０７及びヒーター３０８が設けられている。フラットスクリュー３０４とバレル３０５とがこのような構成をしていることにより、フラットスクリュー３０４を回転させることで、フラットスクリュー３０４の底面とバレル３０５の上面との間に形成される切欠き３０４ｂによる空間部分３２０にペレット３１９は供給され、円周面３０４ａから中央部分３０４ｃに移動する。なお、ペレット３１９が切欠き３０４ｂによる空間部分３２０を移動する際、ペレット３１９は、ヒーター３０７及びヒーター３０８の熱により溶融すなわち可塑化され、また、狭い空間部分３２０を移動することに伴う圧力で加圧される。こうして、ペレット３１９が可塑化されることで、流動性の構成材料がノズル３１０ａから射出される。

平面視でバレル３０５の中央部分には、溶融したペレット３１９である構成材料の移動経路３０５ａが形成されている。移動経路３０５ａは、構成材料を射出する射出部３１０のノズル３１０ａと繋がっている。

射出部３１０は、流体状態の構成材料をノズル３１０ａから連続的に射出することが可能な構成になっている。なお、射出部３１０には、構成材料を所望の粘度にするためのヒーター３０９が設けられている。射出部３１０から射出される構成材料は、線形の形状で射出される。そして、射出部３１０から線状に構成材料を射出することで構成材料の層を形成する。

図４の三次元造形物製造装置３００では、ホッパー３０２、供給経路３０３、フラットスクリュー３０４、バレル３０５、モーター３０６及び射出部３１０などで射出ユニット３２１を形成している。なお、本実施例の三次元造形物製造装置３００は、構成材料を射出する射出ユニット３２１を１つ備える構成であるが、構成材料を射出する射出ユニット３２１を複数備える構成としてもよい。

また、三次元造形物製造装置３００は、射出ユニット３２１から射出されることで形成される層を載置するためのステージユニット３２２を備えている。ステージユニット３２２は、実際に層が載置されるプレート３１１を備えている。また、ステージユニット３２２は、プレート３１１が載置され、第１駆動部３１５を駆動することによりＹ方向に沿って位置を変更可能な第１ステージ３１２を備えている。また、ステージユニット３２２は、第１ステージ３１２が載置され、第２駆動部３１６を駆動することによりＸ方向に沿って位置を変更可能な第２ステージ３１３を備えている。そして、ステージユニット３２２は、第３駆動部３１７を駆動することによりＺ方向に沿って第２ステージ３１３の位置を変更可能な基体部３１４を備えている。

また、三次元造形物製造装置３００は、射出ユニット３２１の各種駆動及びステージユニット３２２の各種駆動を制御する、制御ユニット３１８と電気的に接続されている。

さらに、三次元造形物製造装置３００は、供給経路３０３を冷却するための供給経路冷却部３２３を備えている。供給経路冷却部３２３は、ヒーター３０７、ヒーター３０８及びヒーター３０９などによる熱が供給経路３０３を加熱し、供給経路３０３のペレット３１９が溶融して供給経路３０３におけるペレット３１９の供給不良を生じる、ということを抑制するために供給経路３０３を冷却するための装置である。

図５で表されるように、供給経路冷却部３２３は、図１のプロジェクター１００や図２のキャリッジ２１３と同様、冷却ユニット１０１と、送液ポンプ１０５と、２次冷媒管１１０と、が設けられている。２次冷媒管１１０は、供給経路３０３の近傍に配置されており、冷却ユニット１０１の熱交換部１０７は、供給経路３０３からの熱を受け取り可能に構成されている。すなわち、熱交換媒体としての２次冷媒及び２次冷媒管１１０が供給経路３０３と熱交換部１０７との間に設けられている。このように、冷却ユニット１０１の熱交換部１０７が供給経路３０３からの熱を受け取り可能に構成されていることで、小型で高性能の三次元造形物製造装置とすることができる。

＜ダイヤフラム型圧縮機＞
次に、図６から図８を参照して、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１の構成について詳細に説明する。なお、図６から図８においては、構造の概要が分かり易いように一部の構成部材を簡略化して表すなど実際の形状とは異ならせて表している場合がある。

図６で表されるように、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、外壁部２１を備え、該外壁部２１の内部に、ダイヤフラム１１を有する圧縮ユニット１０と、ダイヤフラム１１を押圧する押圧部２２を有する押圧ユニット２０と、を備えている。なお、本実施例の押圧部２２はピエゾ素子であり、電圧を印加することで変形してダイヤフラム１１を押圧方向Ｐに押圧可能な構成となっている。ただし、押圧部２２はピエゾ素子を有するものに限定されない。

本実施例の圧縮ユニット１０は、図６から図８で表されるように、２つのダイヤフラム１１及び２つの圧縮室としてのチャンバー１４が形成された第１板部１２と、バッファー室１５、吸入口１６及び吐出口１７が形成された第２板部１３と、第１板部１２と第２板部１３との間に形成された第３板部３０と、を備えている。第１板部１２は、２つのダイヤフラム１１が形成された第１板状部材１２ａと、該第１板状部材１２ａとともに２つのチャンバー１４を形成する第２板状部材１２ｂと、を有している。また、第２板部１３は、図７及び図８で表されるように、吸入口１６と２つのチャンバー１４のうちのチャンバー１４Ａとを繋ぐ流体経路１６ｂ、２つのチャンバー１４のうちのチャンバー１４Ｂと吐出口１７とを繋ぐ流体経路１７ｂ、を有している。そして、第３板部３０は、図７及び図８で表されるように、吸入口１６とチャンバー１４Ａとを繋ぐ流体経路１６ｂ、チャンバー１４Ａとバッファー室１５とを繋ぐ流体経路１８を開閉する弁１８ａ、バッファー室１５とチャンバー１４Ｂとを繋ぐ流体経路１９、チャンバー１４Ｂと吐出口１７とを繋ぐ流体経路１７ｂを開閉する弁１７ａ、を有している。なお、図７及び図８で表されるように、第２板状部材１２ｂには、流体経路１６ｂ開閉する弁１６ａと、流体経路１９開閉する弁１９ａと、が設けられている。

そして、本実施例の圧縮ユニット１０は、図６から図８で表されるように、２つのダイヤフラム１１のうちのダイヤフラム１１Ａとチャンバー１４Ａとを含む構造体１０Ａと、２つのダイヤフラム１１のうちのダイヤフラム１１Ｂとチャンバー１４Ｂとを含む構造体１０Ｂと、が一体的に直列に並べられて１のユニットとして形成されている。

また、本実施例の押圧ユニット２０は、図６で表されるように、押圧部２２として、ダイヤフラム１１Ａを押圧可能な押圧部２２Ａと、ダイヤフラム１１Ｂを押圧可能な押圧部２２Ｂと、を備えている。本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、２つの押圧部２２を押圧方向Ｐに移動させて２つのダイヤフラム１１を押圧することで、流体である冷媒を効果的に圧縮する。具体的には、押圧部２２Ａによりダイヤフラム１１Ａを押圧及び押圧解除することで、冷媒を吸入口１６から吸入し、チャンバー１４Ａに導入する。さらに、押圧部２２Ａによりダイヤフラム１１Ａを押圧することで、チャンバー１４Ａからバッファー室１５に冷媒を導入する。そして、押圧部２２Ｂによりダイヤフラム１１Ｂを押圧及び押圧解除することで、冷媒をバッファー室１５からチャンバー１４Ｂに導入する。そして、押圧部２２Ｂによりダイヤフラム１１Ｂを押圧することで、チャンバー１４Ｂから吐出口１７を介して冷媒を吐出する。なお、本実施例の押圧ユニット２０においては、押圧部２２Ａ及び押圧部２２Ｂの押圧方向Ｐへの移動は同期して行われる。また、これらの動作に伴い、冷媒はチャンバー１４Ａ及びチャンバー１４Ｂにおいて圧縮されるが、バッファー室１５においても冷媒は圧縮される。

ここで一旦まとめると、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、ダイヤフラム１１と流体が圧縮される圧縮室としてのチャンバー１４とを有する構造体を構造体１０Ａ及び構造体１０Ｂと２つ備え、２つの構造体が直列に配置される１のユニットとして形成されている。

別の表現をすると、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、押圧部２２と、ダイヤフラム１１と、ダイヤフラム１１と一部で離間し一部で接合されている基板である第２板部１３及び第３板部３０と、を備えた構造体１０Ａ及び１０Ｂと、を含み、押圧部２２は、ダイヤフラム１１の第２板部１３及び第３板部３０とは反対側に配置され、ダイヤフラム１１と第２板部１３及び第３板部３０との間の離間部分（流体経路１６ｂ、流体経路１７ｂ、流体経路１８及び流体経路１９）は流体が流れる流路の一部を構成し、２以上の構造体１０Ａ及び１０Ｂの各々の流路が直列に配置されている。本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、このような構成であるため、２以上の構造体１０Ａ及び１０Ｂにより効果的に流体である冷媒を圧縮できる。また、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、２以上の構造体１０Ａ及び１０Ｂの各々の流路が直列に配置される一つの部材であることで、装置の小型化が可能になっている。したがって、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、小型で流体を効果的に圧縮可能なダイヤフラム型圧縮機となっている。
なお、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、２つの構造体１０Ａ及び１０Ｂを備える構成であるが、構造体を３つ以上備え、これら３つ以上の構造体が直列に配置される１のユニットとして形成されている構成であってもよい。

また、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、構造体１０Ａ及び１０Ｂで圧縮された流体を収容するバッファー室１５を備えている。バッファー室１５は、弁１８ａ及び１９ａを介して２つの構造体１０Ａ及び１０Ｂの圧縮室であるチャンバー１４Ａ及び１４Ｂの各々と接続されている。そして、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、２つの構造体１０Ａ及び１０Ｂとバッファー室１５とを含む１のユニットを形成している。すなわち、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、弁１８ａ及び１９ａを介してチャンバー１４Ａ及びチャンバー１４Ｂの各々と接続され構造体１０Ａで圧縮された流体を収容するバッファー室１５を備え、該バッファー室１５においても流体を圧縮できる構成となっている。このため、流体を特に効果的に圧縮可能なダイヤフラム型圧縮機となっている。

また、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１においては、図６から図８で表されるように、バッファー室１５は、２以上の構造体１０Ａ及び１０Ｂが直列に配置される方向と交差する方向である押圧方向Ｐから見て、２以上の構造体１０Ａ及び１０Ｂの離間部分のうちの流体経路１８及び流体経路１９と、オーバーラップしている。このため、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、特に効果的に装置の小型化を可能にしている。

また、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１においては、図６から図８で表されるように、チャンバー１４Ａ及び１４Ｂのダイヤフラム１１側の面は共に曲面状となっている。チャンバー１４のダイヤフラム１１側の面が曲面状となっていることで、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、押圧された際のチャンバー１４にできる隙間を小さくでき、チャンバー１４を効果的に押圧でき、流体を特に効果的に圧縮可能となっている。

なお、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１においては、構造体１０Ａ及び１０Ｂの各々の離間部分の容積は異なっている。離間部分の容積を異ならせることで、ダイヤフラム型圧縮機１の設置場所や求められる性能などに応じて、２以上の構造体１０Ａ及び１０Ｂを最適化できる。

また、上記のように、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、ダイヤフラム１１及びチャンバー１４が形成される第１板部１２と、バッファー室１５が形成される第２板部１３と、第１板部１２と第２板部１３との間にチャンバー１４とバッファー室１５とを繋ぐ経路である流体経路１８及び１９が形成される第３板部３０と、を備えている。ここで、本実施例の第３板部３０は、金属製であり、樹脂製の第１板部１２及び第２板部１３よりも剛性が高くなっている。例えば、第１板部１２はダイヤフラム１１を有するので高剛性にするのが難しい。しかしながら、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１のように、第３板部３０を第１板部１２及び第２板部１３よりも高剛性とすることで、ダイヤフラム型圧縮機１の性能を低下させることなくダイヤフラム型圧縮機１を高剛性にすることができる。また、本実施例においては、第１板部１２及び第３板部３０、並びに、第２板部１３及び第３板部３０は、共に、接着剤により接着されているが、このような構成の場合、第３板部３０を第１板部１２及び第２板部１３よりも高剛性とすることで、第１板部１２及び第３板部３０、並びに、第２板部１３及び第３板部３０の剥がれを抑制できる。

なお、上記のように、本実施例の押圧ユニット２０においては、押圧部２２Ａ及び押圧部２２Ｂの押圧方向Ｐへの移動は同期して行われる。すなわち、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、ダイヤフラム１１を押圧する２つの押圧部２２を備え、押圧部２２は、２つのダイヤフラム１１を同期して押圧することが可能に構成されている。本実施例のダイヤフラム型圧縮機１のように、２以上のダイヤフラム１１を同期して押圧する構成とすることで、ダイヤフラム１１の押圧制御を簡単にすることができる。また、上記のように本実施例においては、第１板部１２及び第３板部３０は接着剤により接着されているが、このような構成の場合、押圧部２２Ａ及び押圧部２２Ｂの移動を同期させることで、構造体１０Ａ及び構造体１０Ｂの動作の偏りを抑制でき、第１板部１２及び第３板部３０の剥がれを抑制できる。

［実施例２］（図９）
次に、本発明の実施例２に係るダイヤフラム型圧縮機１について図９を参照して説明する。なお、図９は、実施例１のダイヤフラム型圧縮機１における図６に対応する図である。また、上記実施例１と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。

実施例１のダイヤフラム型圧縮機１においては、２以上のダイヤフラム１１を同期して押圧する押圧部２２を複数備えていた。一方、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、図９で表されるように、押圧部２２を１つだけ備えており、押圧部２２とダイヤフラム１１Ａ及びダイヤフラム１１Ｂとの間の位置に、押圧部２２からの押圧力を各々のダイヤフラム１１に同時に伝える押圧力伝達板３１を備えている。すなわち、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１においては、押圧部２２は、２以上の構造体１０Ａ及び１０Ｂの各々のダイヤフラム１１Ａ及び１１Ｂを跨ぐ押圧力伝達板３１が配置されている。このため、２以上のダイヤフラム１１を同期して押圧できるので、ダイヤフラム１１の押圧制御を簡単にすることができる。また、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１のように、１つの押圧部２２を用いる構成とすることで、低コスト化が可能になるとともに、ダイヤフラム１１の押圧制御を特に簡単にすることができる。また、押圧部２２を大きく構成することができるので、変位量を大きくでき、流体を特に効果的に圧縮可能となる。

［実施例３］（図１０及び図１１）
次に、本発明の実施例３に係るダイヤフラム型圧縮機１について図１０及び図１１を参照して説明する。また、上記実施例１及び実施例２と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。

図１０及び図１１で表されるように、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、２つの構造体１０Ａ及び１０Ｂが直列に配置される圧縮ユニット１０を備えている。また、本実施例のダイヤフラム型圧縮機１は、電圧が印加されることで伸縮方向Ｅに伸縮するアクチュエーター２を有するとともに圧縮ユニット１０に形成されたダイヤフラム１１を押圧方向Ｐに押圧可能な押圧部２２を有する押圧ユニット２０を備えている。具体的には、電圧が印加されてアクチュエーター２が伸縮方向Ｅに伸びると、押圧ユニット２０は伸縮方向Ｅに伸びるとともに押圧方向Ｐにおいて縮み、押圧部２２のうちのダイヤフラム押圧部２２ａが構造体１０Ａのダイヤフラム１１Ａ及び構造体１０Ｂのダイヤフラム１１Ｂを押圧する。

圧縮ユニット１０は、図１１で表されるように、構造体１０Ａに吸入口１６が形成され、構造体１０Ｂに吐出口１７が形成されている。なお、圧縮ユニット１０の内部構成は、実施例１のダイヤフラム型圧縮機１と同様の構成となっている。また、圧縮ユニット１０は、ダイヤフラム１１Ａと不図示のチャンバー１４とを有する構造体１０Ａと、ダイヤフラム１１Ｂと不図示のチャンバー１４とを有する構造体１０Ｂと、を備えている。そして、圧縮ユニット１０は、２つの構造体１０Ａ及び１０Ｂが直列に配置される１のユニットとして形成されている。

押圧ユニット２０は、図１０及び図１１で表されるように、圧縮ユニット１０を内側に収容可能な筒形状をしている。そして、第１板部１２側であってダイヤフラム１１Ａ及びダイヤフラム１１Ｂと接触する位置に押圧部２２のうちのダイヤフラム押圧部２２ａが設けられ、第２板部１３側であって該第２板部１３と接触する位置に押圧部２２のうちの第２板部押さえ部２２ｂが設けられている。また、押圧ユニット２０は、押圧部２２の長手方向の両端部に、押圧部２２の長手方向と交差する方向である伸縮方向Ｅを長手方向として該伸縮方向Ｅに伸縮可能なアクチュエーター２ａ及び２ｂを備えている。

押圧ユニット２０は、このような構成をしていることにより、アクチュエーター２ａ及び２ｂに電圧が印加され、アクチュエーター２ａ及び２ｂが伸縮方向Ｅに伸縮することにより圧縮ユニット１０の全体が伸縮方向Ｅだけでなく押圧方向Ｐにおいても変形する。そして、圧縮ユニット１０の全体が押圧方向Ｐに変形することで、第２板部押さえ部２２ｂが第２板部１３を押さえた状態でダイヤフラム押圧部２２ａがダイヤフラム１１Ａ及び１１Ｂを押圧する。

［実施例４］（図１２）
次に、本発明の実施例４に係るダイヤフラム型圧縮機１について図１２を参照して説明する。また、上記実施例１から実施例３と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。

実施例１のダイヤフラム型圧縮機１は、チャンバー１４Ａ及び１４Ｂのダイヤフラム１１側の面は曲面状であった。しかしながら、図１２で表される本実施例のダイヤフラム型圧縮機１のように、チャンバー１４Ａ及び１４Ｂのダイヤフラム１１側の面は平面状であってもよい。

なお、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれることは言うまでもない。例えば、本発明のダイヤフラム型圧縮機１を、プロジェクター１００、記録装置２００及び三次元造形物製造装置３００以外にも、ロボットなど他の様々な装置に適用できる。また、上記実施例１から実施例３の押圧ユニット２０とは全く異なる構成の押圧ユニット２０を備えていてもよい。

１…ダイヤフラム型圧縮機、２…アクチュエーター、２ａ…アクチュエーター、
２ｂ…アクチュエーター、１０…圧縮ユニット、１０Ａ…構造体、
１０Ｂ…構造体、１１…ダイヤフラム、１１Ａ…ダイヤフラム、
１１Ｂ…ダイヤフラム、１２…第１板部、１２ａ…第１板状部材、
１２ｂ…第２板状部材、１３…第２板部（基板）、１４…チャンバー（圧縮室）、
１４Ａ…チャンバー（圧縮室）、１４Ｂ…チャンバー（圧縮室）、１５…バッファー室、
１６…吸入口、１６ａ…弁、１６ｂ…流体経路、１７…吐出口、１７ａ…弁、
１７ｂ…流体経路、１８…流体経路、１８ａ…弁、１９…流体経路、１９ａ…弁、
２０…押圧ユニット、２１…外壁部、２２…押圧部、２２Ａ…押圧部、
２２Ｂ…押圧部、２２ａ…ダイヤフラム押圧部、２２ｂ…第２板部押さえ部、
３０…第３板部（基板）、３１…押圧力伝達板、１００…プロジェクター、
１０１…冷却ユニット、１０２…光源ユニット、１０３…光学素子ユニット、
１０４…投射レンズ、１０５…送液ポンプ、１０６…蒸発器（放熱部）、
１０７…熱交換部、１０８…膨張部、１０９…１次冷媒管、
１１０…２次冷媒管（熱交換媒体）、１１１…蛍光体、１１２…パネル、
１１２ａ…赤色光用の光学素子、１１２ｂ…緑色光用の光学素子、
１１２ｃ…青色光用の光学素子、１１３…ダイクロイックミラー、１１４…光源、
２００…記録装置、２１０…ヘッドユニット、２１１…電子回路基板、
２１２Ａ…被装着部、２１２Ｂ…カバー、２１３…キャリッジ、２１４…ガイド主軸、
２１５…プラテン、２１６…カセット、２１７…インクカートリッジ、
２１８…フレキシブル配線板、２１９…記録ヘッド、２２０…操作スイッチ、
３００…三次元造形物製造装置、３０２…ホッパー、３０３…供給経路、
３０４…フラットスクリュー、３０４ａ…円周面、３０４ｂ…切欠き、
３０４ｃ…中央部分、３０５…バレル、３０５ａ…移動経路、３０６…モーター、
３０７…ヒーター、３０８…ヒーター、３０９…ヒーター、３１０…射出部、
３１０ａ…ノズル、３１１…プレート、３１２…第１ステージ、
３１３…第２ステージ、３１４…基体部、３１５…第１駆動部、３１６…第２駆動部、
３１７…第３駆動部、３１８…制御ユニット、３１９…ペレット、３２０…空間部分、
３２１…射出ユニット、３２２…ステージユニット、３２３…供給経路冷却部

Claims (9)

1. 押圧部と、
   ダイヤフラムと、前記ダイヤフラムと一部で離間し一部で接合されている基板と、を備えた構造体と、を含み、
   前記押圧部は、前記ダイヤフラムの前記基板とは反対側に配置され、
   前記ダイヤフラムと前記基板との間の離間部分は流体が流れる流路の一部であり、
   ２以上の前記構造体の各々の前記流路が直列に配置され、
   前記押圧部は、２以上の前記構造体の各々の前記ダイヤフラムを押圧する第１押圧部と、前記第１押圧部が設けられる側とは反対側から前記基板と接触して前記基板を押さえる第２押圧部と、を有することを特徴とするダイヤフラム型圧縮機。
2. 請求項１に記載のダイヤフラム型圧縮機において、
   前記構造体で圧縮された流体を収容するバッファー室を備え、
   前記バッファー室は、弁を介して２以上の前記構造体の前記離間部分の各々の一部と接続されていることを特徴とするダイヤフラム型圧縮機。
3. 請求項２に記載のダイヤフラム型圧縮機において、
   前記バッファー室は、２以上の前記構造体が直列に配置される方向と交差する方向から見て、２以上の前記構造体の前記離間部分のうちのいずれか１つと、オーバーラップしていることを特徴とするダイヤフラム型圧縮機。
4. 請求項２または３に記載のダイヤフラム型圧縮機において、
   前記ダイヤフラムが形成される第１板部と、前記バッファー室が形成される第２板部と、前記第１板部と前記第２板部との間に前記ダイヤフラムを前記押圧部が押圧することで圧縮される圧縮室と前記バッファー室とを繋ぐ経路が形成される第３板部と、を備え、
   前記第３板部は、前記第１板部及び前記第２板部よりも剛性が高いことを特徴とするダイヤフラム型圧縮機。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のダイヤフラム型圧縮機において、
   ２以上の前記構造体の各々の前記離間部分の容積は、大きさが異なることを特徴とするダイヤフラム型圧縮機。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のダイヤフラム型圧縮機と、
   流体の放熱部と、
   流体の熱交換部と、
   流体の膨張部と、を備え、
   前記ダイヤフラム型圧縮機が前記熱交換部と前記放熱部との間に配置されることを特徴とする冷却ユニット。
7. 光源と、
   光を吸収するパネルと、
   熱交換媒体と、
   請求項６に記載の冷却ユニットと、
   を備え、
   前記熱交換媒体は、前記光源及び前記パネルの一方と前記熱交換部との間に設けられることを特徴とするプロジェクター。
8. インクを吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドと接続される電子回路基板と、
   熱交換媒体と、
   請求項６に記載の冷却ユニットと、
   を備え、
   前記熱交換媒体は、前記記録ヘッド及び前記電子回路基板の一方と前記熱交換部との間に設けられることを特徴とする記録装置。
9. 三次元造形物の構成材料となる原料を収容するホッパーと、
   前記原料を溶融する溶融部と、
   前記ホッパーから前記溶融部に前記原料を供給する供給経路と、
   熱交換媒体と、
   請求項６に記載の冷却ユニットと、
   を備え、
   前記熱交換媒体は、前記供給経路と前記熱交換部との間に設けられることを特徴とする三次元造形物製造装置。

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