CN108138759B - 流体控制装置、减压装置以及加压装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供流体控制装置、减压装置以及加压装置。流体控制装置(1)具备：外壳(21)，其具备外壳顶板、外壳侧板以及外壳底板，设置有内部空间(59)和开口；泵(11)，其设置于将内部空间(59)分割为底板侧区域和顶板侧区域的位置，在底板侧区域与顶板侧区域之间产生流体的流动并限制流体的流动方向；以及固定部件(31)，其固定外壳(21)。而且，外壳(21)将外壳顶板或者外壳底板作为安装面(B)安装于固定部件(31)。

Description

流体控制装置、减压装置以及加压装置

技术领域

本发明涉及输送流体的流体控制装置、吸引流体的减压装置以及排出流体的加压装置。

背景技术

以往，在随着流体的输送而动作的各种装置(在本发明中称流体控制装置)中，广泛使用具备压电致动器和阀部的压电微型泵(例如参见专利文献1)。压电微型泵以在设置有流入口和流出口的外壳中收纳有压电元件等的状态被提供，并在收容于外壳中的状态下被安装于流体控制装置的内部。

图17中的(A)是示出以往泵在流体控制装置中的安装构造的一例的示意图。

流体控制装置101具备泵111、收容泵111的外壳121以及框架、外饰板等固定部件131。在固定部件131安装有填塞料133，外壳121的侧表面由填塞料133保持。外壳121的内部由泵111划分为底面侧的空间124和顶面侧的空间125。泵111具备致动器(未图示)，借助致动器的驱动在底面侧的空间124与顶面侧的空间125之间产生流体的流动。另外，泵111具备阀部(未图示)，借助阀部的动作，限制流体的流动方向，在2个空间124、125产生较大的压力差，获得较大的流体压力。

这里，在产生流体从外壳121的底面侧的空间124向顶面侧的空间125的流动的情况下，若底面侧的空间124始终向外部空间敞开，顶面侧的空间125与压力容器连接，则顶面侧的空间125和压力容器被加压为比外部空间大的流体压力。因此，该情况下的流体控制装置101构成加压装置。另外，若顶面侧的空间125始终向外部空间敞开，底面侧的空间124与压力容器连接，则底面侧的空间124和压力容器被减压为比外部空间小的流体压力。因此，该情况下的流体控制装置101构成减压装置。

专利文献1：日本特表2012-528981号公报

在加压装置、减压装置中，在切换压力状态等时，因以下理由而产生部件的变形音、部件间的摩擦音。图17中的(B)是示意性地示出在将流体控制装置101构成为加压装置的情况下所产生的变形的图。

1.由于2个空间124、125中的一个空间(在图17中的(B)中，为顶面侧的空间125)与外部空间之间的压力差较大，因此在外壳121的面向该空间的顶面或者底面(在图17中的(B)中为顶面)，随着压力状态的切换而在鼓起状态与平坦状态之间或者在凹陷状态与平坦状态之间产生变形。另外，该变形向固定部件131等其它部件传递，由此在其它部件也产生变形。

特别是，在因压力容器的变形或者温度变化所致的压力容器内的压力变化传播至泵的情况下，有可能产生能由泵产生的压力差以上的压力差。

2.随着压力状态的切换，在外壳121的顶面或者底面产生变形，收纳泵111的外壳121因该变形的反作用力而向顶面方向或者底面方向移动。

上述变形、移动不仅是产生与压力状态的切换相伴随的不需要的声音的重要因素，也可能因此时的冲击致使外壳121的固定逐渐松动或导致部件的剥离、破裂等不良。

有关不良，除了上述情况外，还包括在外壳121变形与泵111形成了接触的情况下泵111受到应力而致使特性变化的可能性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供能够减小随着压力状态的切换而产生的不需要的声音、不良且静音性和耐久性优异的流体控制装置、减压装置以及加压装置。

本发明的流体控制装置具备：外壳，其具备包围内部空间的顶板、侧板以及底板，设置有使所述内部空间与外部空间相通的开口；泵部，其设于将所述内部空间分隔为顶板侧区域和底部侧区域，具有使所述顶板侧区域和所述底板侧区域之间产生流体的流动的致动器和限制所述流体的流动的阀部；以及固定部件，固定所述外壳。而且，所述外壳将所述顶板或者所述底板作为安装面安装于所述固定部件。

在该结构中，若驱动致动器，则外壳的顶板侧区域和底板侧区域中的一个区域变为与经由开口相通的外部空间相同程度的流体压力，另一个区域由于阀部而使自身与外部空间之间的压力差增大。因此，在外壳的面向压力差较大的区域的顶板或者底板产生变形。该变形能够成为产生不需要的声音、不良的重要因素，但如上所述，只要外壳将顶板或者底板作为安装面安装于固定部件，由于因外壳的顶板或者底板的变形的反作用力而产生的移动受到抑制，因此能够抑制不需要的声音、不良的产生。

进而，由于能够抑制上述变形，因此能够使外壳的顶板侧区域和底板侧区域中的与外部空间之间的压力差增大的区域的与泵之间的距离缩短，故而能够使流体控制装置低矮化。

在本发明的流体控制装置中，可以是，在所述泵动作过程中，所述顶板侧区域和所述底板侧区域中位于接近所述安装面一侧的一个区域与所述外部空间之间的压力差小于另一个区域。此时，几乎不产生因与外部空间之间的压力差所致的挠曲的顶板或者底板成为安装于固定部件的安装面，因此尤其能够抑制在外壳和固定部件的安装部分产生破裂、剥离这类不良或者变形向固定部件传递而在其它部件产生不需要的声音、不良。

在本发明的流体控制装置中，可以是，在所述泵在动作过程中，所述顶板侧区域和所述底板侧区域中位于接近所述安装面一侧的一个区域与外部空间之间的压力差大于另一个区域。此时，能够由固定部件抑制面向与外部空间之间的压力差较大的区域的顶板或者底板的变形，特别是能够抑制在外壳、泵产生不需要的声音、不良。

优选为，在所述泵在动作过程中所述顶板侧区域和所述底板侧区域中与外部空间之间的压力差更大的区域，泵与顶板之间的距离或者泵与底板之间的距离充分大于顶板或者底板的变形量。这是因为通过防止顶板或者底板与泵的接触，能够防止泵的特性变化这一不良。

在本发明的流体控制装置中，可以是，具备使所述内部空间与压力容器相通的喷嘴，该喷嘴从所述安装面突出，以穿过所述固定部件。在从外壳的安装面实施与压力容器的连接的情况下，假若在固定部件设置有喷嘴，则需要使用填塞料等对外壳与固定部件之间进行气密。因此，在外壳设置喷嘴，该喷嘴从安装面突出，以穿过固定部件，由此无需将外壳与固定部件之间进行气密，无需设置填塞料等，就能更加简便地固定外壳。

在本发明的流体控制装置中，可以是，具备使所述内部空间与压力容器相通的喷嘴，该喷嘴设置于所述侧板。在这种情况下，也无需使用填塞料等密封外壳与固定部件之间，无需设置填塞料等，就能更简便地固定外壳。另外，外壳与固定部件的安装面的面积增大，因此安装面的强度增大，能够更加不易变形。

在本发明的流体控制装置中，可以是，还具备间歇性地驱动所述致动器的控制部。间歇动作时，每次驱动致动器，都会产生各部分的变形，不需要的声音、不良产生的程度较大，因此由本发明产生的改善效果较大。

本发明的减压装置具备：上述流体控制装置；和与所述顶板侧区域和所述底板侧区域中的比外部空间减压的区域连接的压力容器。另外，本发明的加压装置具备：上述流体控制装置；和与所述顶板侧区域和所述底板侧区域中的比外部空间加压的区域连接的压力容器。减压装置例如是吸鼻涕器、吸乳器、负压伤口治疗(NPWT)的分泌物吸引器等。加压装置例如是气垫、血压计的袖带(Cuff)等。

根据本发明，能够抑制随着压力状态的切换而产生的不需要的声音、不良的产生。因此，能够不易产生部件间的固定松动、部件破裂、剥离这类不良，能够提供耐久性和静音性优异的流体控制装置、减压装置以及加压装置。

附图说明

图1是示意性地示出第一实施方式的流体控制装置的剖视图。

图2是示出第一实施方式的外壳和泵的结构例的分解立体图。

图3是示出第一实施方式的外壳和泵的第一动作状态的剖视图。

图4是示出第一实施方式的外壳和泵的第二动作状态的剖视图。

图5是示出第一实施方式的流体控制装置的第一变形例的剖视图。

图6是示出第一实施方式的流体控制装置的固定部件的具体结构例的图。

图7是示出第一实施方式的流体控制装置的第二变形例的剖视图。

图8是示出第一实施方式的流体控制装置的第三变形例的剖视图。

图9是示出第一实施方式的流体控制装置的第四变形例的剖视图。

图10是示出第一实施方式的流体控制装置的第五变形例的剖视图。

图11是示出第一实施方式的流体控制装置的第六变形例的剖视图。

图12是示出第二实施方式的流体控制装置的结构例的剖视图。

图13是示出第三实施方式的流体控制装置的结构例的剖视图。

图14是示出第四实施方式的流体控制装置的结构例的剖视图。

图15是示意性地示出第五实施方式的减压装置的剖视图。

图16是示意性地示出第六实施方式的加压装置的剖视图。

图17中的(A)是示出以往泵在流体控制装置中的安装构造的一例的示意图。图17中的(B)是示意性地示出在将流体控制装置101构成为加压装置的情况下所产生的变形的图。

具体实施方式

《第一实施方式》

以下，对第一实施方式的流体控制装置1进行说明。

图1是示意性地示出第一实施方式的流体控制装置1的剖视图。

这里所示的流体控制装置1随着空气等气体的输送而动作，例如为吸鼻涕器、吸乳器、负压伤口治疗(NPWT：Negative Pressure Wound Therapy)的分泌物吸引器、气垫、血压计的袖带等。

流体控制装置1具备固定部件31、粘着片32、填塞料34、外壳21、泵11、控制部2以及喷嘴29、33。固定部件31相当于权利要求书所述的“固定部件”。如后所示，该固定部件31例如为流体控制装置1的壳体、位于流体控制装置1内的控制单元的壳体、电路基板、电池、散热片、热管等。固定部件31优选为由刚度大于外壳21的安装面的材料构成。另外，固定部件31的材质优选为像金属那样弹性模量大的材质。在为像树脂那样弹性模量较小的材料的情况下，优选固定部件31的厚度大于外壳21。

外壳21将后述的顶面或者底面作为安装面B安装于固定部件31。喷嘴29附设于外壳21。喷嘴33附设于固定部件31。喷嘴29和喷嘴33中的一者与压力容器(未图示)连接，相当于权利要求书所述的“喷嘴”。喷嘴29和喷嘴33中的另一者向外部空间敞口，相当于权利要求书所述的“开口”。泵11收纳于外壳21的内部空间59。控制部2向泵11输出交流的驱动电压。泵11被施加交流的驱动电压而驱动，使外壳21内的气体产生规定的流动。因此，当驱动泵11时，气体经由喷嘴29、33流动，能够使压力容器(未图示)与外部空间之间的压力差增大。粘着片32与外壳21的安装面B和固定部件31粘合，由此将两者固定。为了在外壳21与粘着片32之间或者固定部件31与粘着片32之间存在粘合不良的情况下也保持气密，而将填塞料34设置为包围安装面B的外侧并与外壳21和固定部件31紧贴。

另外，如后所示，可以构成为将与外部空间之间的压力差较大的面固定于压力容器。在该情况下，由于固定部两面之间的压力差减小，因此进一步抑制外壳的变形，减少不需要的声音、不良的效果较大。

压力容器既可以像垫、袖带、纱布那样是由尼龙等树脂材料制成的较薄的袋状容器，也可以是由较厚的材料制成的箱状容器。

此外，外壳21和固定部件31也可以不借助粘着片32而使用由粘合剂粘合、直接接合、螺钉固定、嵌合等其它方法固定。另外，在无需对外壳21与固定部件31的粘合面进行气密那样的情况下，也可以不设置填塞料34。

图2是外壳21和泵11的结构例的分解立体图。图3是示出该结构例的第一动作状态的剖视图。图4是示出该结构例的第二动作状态的剖视图。以下，在外壳21和泵11中，将图2中的上方向称为顶面方向或者顶面侧，将图2中的下方向称为底面方向或者底面侧。

这里所示的外壳21和泵11构成具有薄板状部件的层叠构造的层叠组件3。层叠组件3具备外壳顶板41、阀顶板42、阀侧板43、阀膜44、阀底板45、泵侧板46、振动板47、压电元件48、外壳侧板49以及外壳底板50。

外壳顶板41、外壳侧板49以及外壳底板50以分别从顶面侧至底面侧依次层叠的状态接合，构成外壳21。

外壳顶板41例如是由树脂构成的圆板状的部件，圆形的开口51沿顶面方向(底面方向)贯通而设置。该开口51作为从外壳21的内部排出气体的排出口发挥功能。

外壳底板50例如是由树脂构成的圆板状的部件，圆形的开口60沿顶面方向(底面方向)贯通而设置。该开口60作为供气体流入外壳21的内部的流入口发挥功能。

外壳侧板49是设置于外壳顶板41与外壳底板50之间的圆筒状的部件，设置有与外壳顶板41的开口51和外壳底板50的开口60相通的内部空间59。在外壳侧板49设置有隔壁26，该隔壁26从内周面向内部空间59突出并沿内周延伸。隔壁26位于外壳侧板49的顶面方向(底面方向)上的中央附近。

阀顶板42、阀侧板43、阀膜44、阀底板45、泵侧板46、振动板47以及压电元件48构成泵11。泵11通过使阀底板45的靠底面侧的外边缘部分与外壳侧板49的隔壁26的靠顶面侧的面接合，由此将泵11在外壳顶板41与外壳底板50之间被架空地支承。以下，将内部空间59中的比泵11和隔壁26靠顶面侧的区域称为顶板侧区域25(参见图3和图4。)。另外，将内部空间59中的比泵11和隔壁26靠底面侧的区域称为底板侧区域24(参见图3和图4。)。即，泵11设置于将外壳21的内部空间59分割为顶板侧区域25和底板侧区域24的位置，其与隔壁26一起划分出顶板侧区域25和底板侧区域24。与作为流入口的开口60连通的底板侧区域24相当于本发明的“第一气室”，与作为排出口的开口51连通的顶板侧区域25相当于本发明的“第二气室”。

另外，泵11具备阀12和致动器13。致动器13设置于泵11的底面侧，被驱动而振动，产生气体从底板侧区域24向顶板侧区域25的流动。阀12相当于权利要求书所述的“阀部”，设置于泵11的顶面侧，限制气体从顶板侧区域25向底板侧区域24流动，将气体的流动的方向限定为顶面方向(从底板侧区域24朝向顶板侧区域25的方向)。

致动器13通过在振动板47的底面侧层叠接合压电元件48而构成。压电元件48在例如由锆钛酸铅系陶瓷等构成的沿面内方向伸缩的具有压电性的圆板状的部件上形成顶面侧电极和底面侧电极而构成。振动板47例如是由金属材料构成的圆板状的部件。该振动板47通过约束在压电元件48产生的面内方向上的伸缩，由此与压电元件48一起呈同心圆状挠曲地变形(参见图3和图4)。因此，通过向压电元件48施加交流的驱动电压而驱动致动器13，使其反复呈同心圆状挠曲地振动。

在振动板47向顶面方向(底面方向)贯通设置有圆形的开口57。另外，在压电元件48向顶面方向(底面方向)贯通设置有圆形的开口58。这些开口57、58作为供气体从底板侧区域24流入泵11的流入口发挥功能。此外，在这里，将开口57、58配设于振动板47和压电元件48的中央附近，但是也可以不在压电元件48设置开口58，而将振动板47的开口57设置于不与压电元件48重叠的位置。由此，无需对压电元件48进行开孔加工，因此对压电元件的制造容易且价廉。另外，由于不会产生与对压电元件48的开孔相伴随的缺陷，因此也不易产生与长期使用相伴随的压电元件的故障。

在致动器13的顶面侧层叠接合有泵侧板46。泵侧板46例如是由金属构成的圆环状的部件，圆形的开口56向顶面方向(底面方向)贯通设置于泵侧板46。该开口56作为使气体产生压力变化的泵室发挥功能。

在泵侧板46的顶面侧层叠接合有阀底板45。阀底板45例如是由金属构成的圆板状的部件，多个圆形的开口55向顶面方向(底面方向)贯通设置于阀底板45。多个开口55集中配置于阀底板45的中央附近。这些开口55作为供气体从泵室(开口56)流入阀12的流入口发挥功能。

阀12通过在将阀膜44收容于内部的状态下，使阀顶板42、阀侧板43以及阀底板45分别从顶面侧至底面侧依次层叠接合而构成。阀侧板43例如是由金属构成的圆环状的部件，圆形的开口53向顶面方向(底面方向)贯通设置于阀侧板43。该开口53作为收容阀膜44的阀室发挥功能。阀顶板42例如是由金属构成的圆板状的部件，多个圆形的开口52向顶面方向(底面方向)贯通设置于阀顶板42。多个开口52集中配置于阀顶板42的中央附近。这些开口52作为供气体从阀室(开口53)排出至顶板侧区域25的排出口发挥功能。在开口52为多个的情况下，作为泵能够获得更高的特性，但开口52也可以不是多个。另外，各开口52可以不是圆形。

阀膜44是圆板状的膜部件，多个圆形的开口54向顶面方向(底面方向)贯通设置于阀膜44。多个开口54集中配置于阀膜44的中央附近。阀膜44被设定为厚度小于阀侧板43的厚度，并且被设定为外周直径略小于阀室(开口53)的开口直径(参见图3和图4)。而且，阀膜44由聚酰亚胺等轻型树脂构成，以便成为极轻的质量。由此，阀膜44能够在阀室(开口53)内沿顶面方向(底面方向)自由移动。

此外，在阀膜44的外周的局部设置有突起27。而且，在阀侧板43的内周面设置有供突起27卡止的槽28，该槽28向顶面方向(底面方向)延伸。通过使突起27与该槽28卡止，由此构成为当阀膜44在阀室(开口53)内向顶面方向(底面方向)移动时，阀膜44不会旋转。

另外，一方面，阀顶板42的开口52和阀膜44的开口54配置于相互对置的位置。另一方面，阀底板45的开口55和阀膜44的开口54配置于互不对置的位置。因此，一方面，在阀膜44向顶面侧移动而与阀顶板42接触的状态下，阀顶板42的开口52与阀膜44的开口54相通。另一方面，在阀膜44向底面侧移动而与阀底板45接触的状态下，阀底板45的开口55与阀膜44的开口54不相通。由此，在阀12中，因阀膜44移动，致使阀顶板42的开口52与阀底板45的开口55之间的流路开闭状态变化。

这里，基于图3和图4，更加详细地说明气体在层叠组件3中的流动。在图3和图4中，以黑色箭头例示气体的流动。

在图3中示出，压电元件48沿面内方向扩大、致动器13向底面侧呈凸状挠曲的第一动作状态。此时，泵室(开口56)的容积增加，泵室(开口56)内的流体压力减小。由此，相对于阀室(开口53)和底板侧区域24，泵室(开口56)成为负压。于是，在阀室(开口53)中，阀膜44被向底面侧拉近而与阀底板45接触。由此，阀底板45的开口55被阀膜44封闭。从而，泵室(开口56)从底板侧区域24吸引气体。

图4中示出，压电元件48沿面内方向缩小、致动器13向顶面侧呈凸状挠曲的状态。此时，泵室(开口56)的容积减小，泵室(开口56)的流体压力增加。由此，相对于阀室(开口53)和底板侧区域24，泵室(开口56)成为正压。于是，在阀室(开口53)中，阀膜44被向顶面侧推离而与阀顶板42接触。由此，阀顶板42的开口52与阀膜44的开口54重叠。从而，泵室(开口56)将气体经由阀室(开口53)向顶板侧区域25排出。另外，此时，泵室(开口56)的气体的一部分亦被向底板侧区域24排出。

因此，气体的流动被限定为从底面侧向顶面侧通过阀12的内部。而且，这些动作状态由于在泵11驱动期间交替重复，因此在外壳21的内部，定常性地产生气体从底板侧区域24朝向顶板侧区域25的流动。

接下来，就具备图2至图4所示的层叠组件3的流体控制装置1而言，更加详细地说明在驱动着泵11的状态下在外壳21产生的变形。

图5是对在将流体控制装置1构成为减压装置的情况下在将外壳21的顶面侧作为安装面B安装于固定部件31时在外壳21产生的第一变形例进行说明的图。图6是示出流体控制装置1的固定部件31的具体结构例的图。

在外壳21的内部，由于产生流体从底板侧区域24向顶板侧区域25的流动，因此在将流体控制装置1构成为减压装置的情况下，需要将压力容器22与外壳21的底板侧区域24侧连接，将外壳21的顶板侧区域25侧向外部空间敞开。因此，优选在将外壳21的顶面侧作为安装面B安装于固定部件31时，在外壳21的底面附设喷嘴29，将该喷嘴29与压力容器22连接，使附设于固定部件31的喷嘴33向外部空间敞口。在图6所示的例子中，固定部件31是供流体控制装置组装的装置的壳体。

在这样的状态下，若驱动泵11，则外壳21的底板侧区域24相对于外部空间成为负压，其与外部空间之间的压力差ΔP为负。另外，外壳21的顶板侧区域25为与外部空间几乎相同的流体压力，其与外部空间之间的压力差ΔP大致为零。由此，外壳21因与外部空间之间的压力差而变形为仅底面凹陷。这里，由于外壳21的高度较小，因此外壳21的侧表面的因压力而产生的变形较小。

因这样的变形的反作用力，外壳21和泵11拟向底面侧移动。然而，外壳21的顶面作为安装面B安装于固定部件31，因此外壳21和泵11几乎无法向底面侧移动。

因此，在该第一变形例中，外壳21和泵11不会随着变形而向底面侧激振，能够抑制因激振所致的不需要的声音、不良的产生。特别是，在该第一变形例中，由于在固定部件31安装相对于固定部件31几乎不产生变形的外壳21的顶面，因此外壳21的变形也不会传递到固定部件31，能够防止固定部件31的变形。故而，在该情况下的流体控制装置1中，能够抑制在固定部件31产生变形音、因固定部件31产生与其它部件的摩擦音、固定部件31与其它部件之间的固定松动、固定部件31或其它部件破裂、剥离等。

这里，底板侧区域24优选外壳21与泵11之间的距离大，以免外壳21因变形而与泵11接触。因为这样能够防止外壳21与泵11的接触所致的泵的特性变化这一不良的产生。

图7是对在将流体控制装置1构成为加压装置的情况下在将外壳21的底面侧作为安装面B安装于固定部件31时在外壳21产生的第二变形例进行说明的图。

在外壳21的内部，由于产生流体从底板侧区域24向顶板侧区域25的流动，因此在将流体控制装置1构成为加压装置的情况下，需要将压力容器22与外壳21的顶板侧区域25侧连接，将外壳21的底板侧区域24侧向外部空间敞开。因此，优选在将外壳21的底面侧作为安装面B安装于固定部件31时，在外壳21的顶面附设喷嘴29，将该喷嘴29与压力容器22连接，使附设于固定部件31的喷嘴33向外部空间敞口。

在这样的状态下，若驱动泵11，则外壳21的顶板侧区域25相对于外部空间成为正压，其与外部空间之间的压力差ΔP为正。另外，外壳21的底板侧区域24为与外部空间几乎相同的流体压力，其与外部空间之间的压力差ΔP大致为零。由此，外壳21因与外部空间之间的压力差变形为仅顶面膨胀。

因这样的变形的反作用力，外壳21和泵11拟向底面侧移动。然而，由于外壳21的底面作为安装面B安装于固定部件31，因此外壳21和泵11几乎无法向底面侧移动。

因此，在该第二变形例中，外壳21和泵11也不会随着变形而向底面侧激振，能够抑制因激振所致的不需要的声音、不良的产生。而且，在该情况下的流体控制装置1中，由于在固定部件31安装相对于固定部件31几乎不产生变形的外壳21的底面，因此外壳21的变形也不会传递到固定部件31，能够防止固定部件31的变形。

图8是对在将流体控制装置1构成为减压装置的情况下将外壳21的底面侧作为安装面B安装于固定部件31时在外壳21产生的第三变形例进行说明的图。

此时，由于将外壳21的底面侧作为安装面B安装于固定部件31，因此，优选在外壳21的顶面附设喷嘴29，使该喷嘴29向外部空间敞口，将附设于固定部件31的喷嘴33与压力容器22连接。

在这样的状态下，若驱动泵11，则外壳21的底板侧区域24的与外部空间之间的压力差ΔP为负，产生使外壳21的底面凹陷地变形的力。然而，外壳21的底面作为安装面B安装于固定部件31，因此外壳21的底面几乎不变形。特别是，在固定部件31的弹性模量大于外壳21的底面的弹性模量的情况下、固定部件31的厚度大于外壳21的底面的厚度的情况下，变形抑制效果较大。

因此，在该第三变形例中，安装面B不会激振，能够抑制因激振所致的不需要的声音、不良的产生。而且，特别是，在该第三变形例中，由于产生变形的外壳21的底面安装于固定部件31，因此外壳21的底面的变形量减小。故而，在该情况下的流体控制装置1中，能够抑制层叠组件3中的部件破裂、剥离、从层叠组件3产生不需要的声音等。

此外，由于能抑制外壳21的底面的变形量，因此能够使泵11与外壳21的底面接近，能够使流体控制装置1低矮化。

图9是对在将流体控制装置1构成为加压装置的情况下将外壳21的顶面侧作为安装面B安装于固定部件31时在外壳21产生的第四变形例进行说明的图。

此时，由于将外壳21的顶面侧作为安装面B安装于固定部件31，因此优选在外壳21的底面附设喷嘴29，使该喷嘴29向外部空间敞口，将附设于固定部件31的喷嘴33与压力容器22连接。

在这样的状态下，若驱动泵11，则外壳21的顶板侧区域25的与外部空间之间的压力差ΔP为正，产生使外壳21的顶面膨胀地变形的力。然而，外壳21的顶面作为安装面B安装于固定部件31，因此外壳21的顶面几乎无法变形。

因此，在该第四变形例中，安装面B也不会激振，能够抑制因激振所致的不需要的声音、不良的产生。而且，在该第四变形例中，由于产生变形的外壳21的顶面安装于固定部件31，因此外壳21的顶面的变形量减小。因此，在该情况下的流体控制装置1中，也能抑制层叠组件3中的部件破裂、剥离、从层叠组件3产生不需要的声音等。

如以上说明所示，在本实施方式的流体控制装置1中，由于将外壳21的顶面或者底面作为安装面B，将外壳21安装于固定部件31，因此无论与压力状态的切换相伴随产生怎样的变形，都能抑制不需要的声音、不良的产生。故而，不易产生部件间的固定松动、部件破裂、剥离这样的不良，能够构成耐久性和静音性优异的流体控制装置1。

图10是对将供流体控制装置1组装的装置的壳体以外的部件作为固定部件使用的例子进行说明的图。在该例中，经由粘着片32，将外壳21与散热片等散热体36和电池37的面粘合。这样，也可以将散热片等散热体36、电池37作为固定部件使用。

图11是对将供流体控制装置1组装的装置的壳体以外的部件作为固定部件使用的其它例子进行说明的图。在该例子中，将外壳21粘合于压力容器22的外表面。这样，也可以将压力容器22作为固定部件使用。

《第二实施方式》

接下来，对第二实施方式的流体控制装置1A进行说明。

图12是示意性地示出第二实施方式的流体控制装置1A的剖视图。

这里所示的流体控制装置1A的与第一实施方式的不同点在于，具备固定部件31A和喷嘴33A，省略了填塞料34。喷嘴33A与压力容器连接，附设于外壳21而非固定部件31A，从安装面B突出，以穿过固定部件31A。在固定部件31A设置有供喷嘴33A插入的开口35A。

在这样结构的流体控制装置1A中，即使在粘着片32存在粘合不良，由于喷嘴33A从外壳21直接突出，因此固定部件31A与外壳21之间的气密不会成为问题。因此，无需设置填塞料等提高气密性的部件，针对固定部件31A与外壳21的固定能够采用更加简易的结构。

《第三实施方式》

接下来，对第三实施方式的流体控制装置1E进行说明。

图13是示意性地示出第三实施方式的流体控制装置1E的剖视图。

这里所示的流体控制装置1E的与第一实施方式的不同点在于，具备固定部件31E和喷嘴33E，省略了填塞料34。喷嘴33E设置为从外壳21的侧表面突出。在固定部件31E未设置有开口。

在这样结构的流体控制装置1E中，即使在粘着片32存在粘合不良，由于固定部件31E与外壳21之间的气密不会成为问题，因此能够以省略了填塞料等的简易结构，将固定部件31E与外壳21固定。另外，由于固定部件31E和外壳21的安装部分的面积增大，因此能够提高安装部分的刚度，能够更加不易变形。

此外，作为与第二实施方式的不同点，将喷嘴33E的朝向配设为与粘着片32大致平行。因此，在插拔压力容器和喷嘴33E时，粘着片32受到的应力为剪切方向，能够更加提高安装面的强度。

《第四实施方式》

接下来，对第四实施方式的流体控制装置1B进行说明。

图14是示意性地示出第四实施方式的流体控制装置1B的剖视图。

这里所示的流体控制装置1B的与第一实施方式的不同点在于，具备固定部件31B和喷嘴29B、33B，省略了填塞料34。喷嘴29B、33B都设置为从外壳21的侧表面突出。在固定部件31B未设置有开口。

在这样结构的流体控制装置1B中，与第三实施方式相同，能够以简易的结构将固定部件31B与外壳21固定，还能够提高固定部件31E和外壳21的安装部分的刚度。在此基础上，在该流体控制装置1B中，由于喷嘴29B、33B都设置于外壳21的侧表面，因此能够将外壳21和喷嘴29B、33B整体上构成得较薄。

《第五实施方式》

接下来，对第五实施方式的减压装置1C进行说明。

图15是示意性地示出第五实施方式的减压装置1C的图。

减压装置1C具备泵11、外壳21、固定部件31以及压力容器9C。压力容器9C例如安装于吸鼻涕用、吸乳用、负压伤口治疗(NPWT)的分泌物吸引用的适配器，经由连接管等与相对于外壳21的外部空间成为负压的底板侧区域24连接。该减压装置1C能够通过驱动泵11，使压力容器9C相对于外部空间变为负压，能够经由压力容器9C吸引外部的流体。

此外，在去除吸引物或在泵11的驱动过程中使压力容器9C的吸引口向大气敞开了的情况下，有可能急剧的压力变化向底板侧区域24传播，而在外壳内产生不需要的声音、不良，但由于在固定部件31安装相对于固定部件31几乎不产生变形的外壳21的顶面，因此外壳21的变形不会传递至固定部件31，能够防止固定部件31变形，减少作为减压装置的不良产生，能够抑制不需要的声音向减压装置外传播。

《第六实施方式》

接下来，对第六实施方式的加压装置1D进行说明。

图16是示意性地示出第六实施方式的加压装置1D的图。

加压装置1D具备泵11、外壳21、固定部件31以及压力容器9D。压力容器9D例如是横卧用气垫、血压计的袖带等，经由连接管等与相对于外部空间成为正压的外壳21的顶板侧区域25连接。该加压装置1D能够通过驱动泵11而使压力容器9D相对于外部空间成为正压。

此外，例如，可以在加压装置1D具备横卧用气垫作为压力容器9D的情况下，在横卧用气垫附设用于排气的电磁阀10D，由控制部2不仅控制利用泵11使压力容器9D(气垫)吸气，还控制利用电磁阀10D使压力容器9D(气垫)排气。在该情况下，也能够由控制部2实施控制，定期变更针对压力容器9D(气垫)的吸气和排气，实现体压分散、防止相对于地面偏移等功能。

在像这样由控制部2使泵11间歇动作那样的用途的情况下，由于外壳21内的压力状态频繁变更，因此将外壳21以顶面或者底面安装于固定部件31来抑制不需要的声音、不良的产生，特别有效。此外，在将流体控制装置构成为减压装置而非加压装置的情况下，例如，在设定为负压伤口治疗的分泌物吸引用的情况下，也需要由控制部2使泵11随着时间经过而间歇动作，因此也是将外壳21以顶面或者底面安装于固定部件31来抑制不需要的声音、不良的产生的效用特别大。

此外，在使用者坐在横卧用气垫上的情况下或者因在横卧用气垫等上翻身等致使在压力容器9D产生急剧的压力变化，有可能压力变化向顶板侧区域25传播，而产生不需要的声音、不良，但通过将外壳21的顶板固定于固定部件31，由此能够减少所述不需要的声音、不良的产生。

《其它实施方式》

在前述的实施方式中，使用气体作为流体，但也能够使用气体以外的流体，例如液体、粉状体(气固混合流体)、固液混合流体、气液混合流体、凝胶等作为流体，实施流体控制装置。

另外，在前述的实施方式中，使用具有阀膜的层叠构造的阀作为阀部，但也能够使用与此不同的阀构造，实施流体控制装置。阀部也可以是无论泵的动作状态如何都始终限制流体流动的方向的逆止阀构造，还可以是若泵停止驱动则阀功能也停止那样的阀构造。例如，也能够使用在与泵室相通的流路的局部、流路面积随着致动器的振动而增减那样的阀构造。

另外，在前述的实施方式中，压电驱动了致动器，但也能够使用其它驱动方法，例如通过电磁驱动等使致动器动作，来实施流体控制装置。另外，也能够变更泵室的形状、与泵室相通的流路的形状等，来实施流体控制装置。

另外，在前述的实施方式中，针对压电材料使用了锆钛酸铅系陶瓷，但作为其它压电材料，例如也能够使用铌酸钾钠系、碱金属铌酸系陶瓷等非铅系压电体陶瓷作为压电材料，来实施流体控制装置。

另外，在前述的实施方式中，使用了在振动板的单面设置有压电元件的单晶片型致动器，但也能够使用其它致动器，例如在振动板的两面设置有压电元件的双晶片型致动器，来实施流体控制装置。

另外，在前述的实施方式中，使用外形和内形为圆形的部件作为构成层叠组件的各部件，但也能够使用具有其它形状，例如椭圆形、多边形等的外形、内形的部件，来实施流体控制装置。

最后，对前述的实施方式的说明在所有方面都是例示，不应认为是限制性内容。本发明的范围并非由前述的实施方式示出，而由权利要求书示出。并且，意图在本发明的范围中包括与权利要求书同等的含义和范围内的全部变更。

附图标记说明

B…安装面；1、1A、1B…流体控制装置；1C…减压装置；1D…加压装置；2…控制部；3…层叠组件；9C、9D…压力容器；10D…电磁阀；11…泵；12…阀；13…致动器；21…外壳；22…压力容器；24…底板侧区域；25…顶板侧区域；26…隔壁；27…突起；28…槽；29、33…喷嘴；31…固定部件；32…粘着片；33…喷嘴；34…填塞料；36…散热体；37…电池；41…外壳顶板；42…阀顶板；43…阀侧板；44…阀膜；45…阀底板；46…泵侧板；47…振动板；48…压电元件；49…外壳侧板；50…外壳底板；51、52、53、54、55、56、57、58、60…开口；59…内部空间。

Claims (19)

1.一种流体控制装置，其中，具备：

平板状构造的外壳，其具备包围内部空间的顶板、侧板以及底板，设置有使所述内部空间与外部空间相通的流入口和排出口；

泵，其具有阀部和致动器，其中，所述阀部将所述内部空间分隔为与所述流入口连通的第一气室和与所述排出口连通的第二气室，在所述第一气室和所述第二气室之间，限制所述流体的流动方向，所述致动器使所述第一气室和所述第二气室之间产生流体的流动；以及

固定部件，其固定所述外壳，

所述第一气室和所述第二气室中的一个气室位于所述外壳的底板侧，另一个气室位于所述外壳的顶板侧，

所述外壳将所述顶板或者所述底板作为安装面安装于所述固定部件，

所述致动器具有振动板和使该振动板振动的压电元件，通过所述振动板的振动，使所述第一气室和所述第二气室之间产生压力差，

所述泵具有由所述振动板、泵侧板和阀底板形成的泵室和由所述阀底板、阀侧板和阀顶板形成的阀室，所述阀室具有能对所述第一气室和所述第二气室间的连通和不连通进行切换的膜。

2.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中，

在所述阀部动作过程中，所述第一气室和所述第二气室中位于接近所述安装面一侧的一个气室与所述外部空间之间的压力差大于另一个气室。

3.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中，

在所述阀部动作过程中，所述第一气室和所述第二气室中位于接近所述安装面一侧的一个气室与所述外部空间之间的压力差小于另一个气室。

4.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中，

具备使所述内部空间与压力容器相通的喷嘴，该喷嘴从所述安装面突出，以穿过所述固定部件。

5.根据权利要求2所述的流体控制装置，其中，

具备使所述内部空间与压力容器相通的喷嘴，该喷嘴从所述安装面突出，以穿过所述固定部件。

6.根据权利要求3所述的流体控制装置，其中，

具备使所述内部空间与压力容器相通的喷嘴，该喷嘴从所述安装面突出，以穿过所述固定部件。

7.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中，

具备使所述内部空间与压力容器相通的喷嘴，该喷嘴设置于所述侧板。

8.根据权利要求2所述的流体控制装置，其中，

具备使所述内部空间与压力容器相通的喷嘴，该喷嘴设置于所述侧板。

9.根据权利要求3所述的流体控制装置，其中，

具备使所述内部空间与压力容器相通的喷嘴，该喷嘴设置于所述侧板。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的流体控制装置，其中，

还具备使所述阀部间歇地动作的控制部。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的流体控制装置，其中，

除所述排出口或所述流入口以外的所述外壳的所述顶板整体安装于所述固定部件。

12.根据权利要求10所述的流体控制装置，其中，

除所述排出口或所述流入口以外的所述外壳的所述顶板整体安装于所述固定部件。

13.根据权利要求1至9、12中任一项所述的流体控制装置，其中，

除所述排出口或所述流入口以外的所述外壳的所述底板整体安装于所述固定部件。

14.根据权利要求10所述的流体控制装置，其中，

除所述排出口或所述流入口以外的所述外壳的所述底板整体安装于所述固定部件。

15.根据权利要求11所述的流体控制装置，其中，

除所述排出口或所述流入口以外的所述外壳的所述底板整体安装于所述固定部件。

16.一种减压装置，其中，具备：

权利要求1至15中任一项所述的流体控制装置；和

与所述第一气室和所述第二气室中的比所述外部空间减压的区域连接的压力容器。

17.一种加压装置，其中，具备：

权利要求1至15中任一项所述的流体控制装置；和

与所述第一气室和所述第二气室中的比所述外部空间加压的区域连接的压力容器。

18.一种减压装置，其中，具备：

权利要求2所述的流体控制装置；和

与所述第一气室和所述第二气室中的比所述外部空间减压的区域连接的压力容器，

所述固定部件是所述压力容器，

所述安装面是所述第一气室和所述第二气室中的与所述外部空间之间的压力差较大的一侧的面。

19.一种加压装置，其中，具备：

权利要求2所述的流体控制装置；和

与所述第一气室和所述第二气室中的比所述外部空间加压的区域连接的压力容器，

所述固定部件是所述压力容器，

所述安装面是所述第一气室和所述第二气室中的与所述外部空间之间的压力差较大的一侧的面。

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