CN109477478B - 阀、气体控制装置 - Google Patents

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Abstract

阀具备第一板、侧壁板、第二板和第三板。第一板具有多个第一通气孔。第二板与第一板、侧壁板一起构成阀室。第二板具备与第一板的第一主面对置的第二主面。第二板具有多个第二通气孔。第三板具有多个第三通气孔。在沿第一板与第二板对置的方向俯视时，多个第三通气孔不与多个第二通气孔重叠而与多个第一通气孔重叠。第三板的两主面与第一板的第一主面、第二板的第二主面对置。第三板设置于阀室。在沿第一板与第二板对置的方向俯视时，第二通气孔的外周和与上述第二通气孔最为接近的第三通气孔的外周具有适配的对置缘，对置缘的第二通气孔与第三通气孔间的距离为第二通气孔的外周与第三通气孔的外周间的最短距离的1.2倍以下。

Description

阀、气体控制装置
技术领域
本发明的一实施方式涉及使气体的流动为单向的阀和具备该阀的气体控制装置。
背景技术
以往，公开有各种使气体的流动为单向的阀。例如，如图18、图19所示，在专利文献1中公开有具备接近的2张板914、916和被2张板914、916夹住的挡板917的阀910。图18中的箭头932指示空气的流动。
在板916上设置有多个通气孔920。在板914设置有多个通气孔918。并且，在板914上设置有多个辅助孔928。辅助孔928与通气孔920形状相同。多个通气孔918和多个辅助孔928连通于未图示的泵的吸引孔。
阀910通过由泵产生的风将挡板917吸引至板914或板916，从而开关通气孔920。由此，阀910使空气的流动为单向。
专利文献1：日本特表2012-528981号
然而，在专利文献1的阀910中，通气孔918和通气孔920的面积较小，流路阻力较大。另外，从通气孔918至通气孔920这段的流路较长，因流路的长度形成的流路阻力也较大。因此，在专利文献1的阀910中，存在通过阀910内的空气的流量大幅度降低的问题。
发明内容
因此，本发明的一实施方式的目的在于提供发挥使气体的流动为单向的功能并且能够以尽可能使气体的流量不降低的方式使气体通过的阀和气体控制装置。
本发明的一个实施方式所涉及的阀具备：第1板、侧壁板、第2板和第3板。第1板具有多个第1通气孔。第2板与第1板、侧壁板一起构成阀室。第2板具备与第1板的第1主面对置的第2主面。第2板具有多个第2通气孔。第3板具有多个第3通气孔。在沿第1板与第2板对置的方向俯视时，多个第3通气孔不与多个第2通气孔重叠而与多个第1通气孔重叠。第3板的两主面与第1板的第1主面、第2板的第2主面对置。第3板设置于阀室。
在沿第1板与第2板对置的方向俯视时，规定的第2通气孔的外周和与该规定的第2通气孔最为接近的规定的第3通气孔的外周具有适配的对置缘。规定的第2通气孔与规定的第3通气孔间的在对置缘处的距离为规定的第2通气孔的外周与规定的第3通气孔的外周间的最短距离的1.2倍以下。
在该结构中，第2通气孔的外周与最接近的第3通气孔的外周间的在对置缘处的距离为规定的范围。由此，在沿第1板与第2板对置的方向俯视时，第2通气孔与第3通气孔不重叠，并且第2通气孔与第3通气孔间的距离为恒定的范围以内。因此，气体的流动成为单向，并且在第2通气孔和第3通气孔通过的气体不易受到不必要的流路阻力，能够产生顺畅的气流。
本发明的一个实施方式的阀具备：第1板、侧壁板、第2板和第3板。第1板具有多个第1通气孔。第2板与第1板、侧壁板一起构成阀室。第2板具有多个呈线对称的形状的第2通气孔。第3板具有不与多个第2通气孔对置而与多个第1通气孔对置的呈线对称的形状的多个第3通气孔。第3板设置于阀室。
在沿第2板与第3板对置的方向俯视时，各个第3通气孔与各个第2通气孔邻接排列。而且，俯视时的从第2通气孔的重心至第2通气孔的外周这段距离，在将第2通气孔的重心和与第2通气孔接近的第3通气孔的重心连结的第1方向上具有最短的第1距离。在除第1方向以外的规定的方向上，从第2通气孔的重心至第2通气孔的外周这段距离具有大于第1距离的距离。此外，在本说明书中重心是指假定规定的空间被物质填满的情况下，成为其重心的位置。
在该结构中，多个第2通气孔的合计面积大于以往的通气孔920，阀的流路阻力变小。另外，从第2通气孔至第3通气孔这段流路短于以往的从通气孔920至通气孔918这段流路，因流路的长度形成的阀的流路阻力也变小。
另外，第2通气孔的外周与第3通气孔的外周间的距离需要为恒定长度以上。从第2通气孔和第3通气孔的制造误差的观点考虑，将恒定长度设定为俯视时第2通气孔与第3通气孔不重叠。另外，第2通气孔的外周与第3通气孔的外周间的距离优选为恒定的长度以上，并且为了减小流路阻力而尽可能短的距离。
因此，本发明的一个实施方式的阀发挥使气体的流动为单向的功能，并且能够以使气体的流量尽可能不降低的方式使气体通过。
本发明的一个实施方式的阀具备：第1板、侧壁板、第2板和第3板。第1板具有多个第1通气孔。第2板与第1板、侧壁板一起构成阀室。第2板具有多个呈线对称的形状的第2通气孔。第3板具有不与多个第2通气孔对置而与多个第1通气孔对置的呈线对称的形状的多个第3通气孔。第3板设置于阀室。
在沿第2板与第3板对置的方向俯视第2板和第3板时，各个第3通气孔与各个第2通气孔邻接排列。而且，俯视时的从第2通气孔的重心至第2通气孔的外周这段距离，在将第2通气孔的重心和与第2通气孔接近的第3通气孔的重心连结的第1方向上具有最短的第1距离。在除第1方向以外的规定的方向上，从第2通气孔的重心至第2通气孔的外周这段距离具有大于第1距离的距离。
在该结构中，多个第3通气孔的合计面积大于以往的通气孔920，阀的流路阻力变小。另外，从第2通气孔至第3通气孔这段流路短于以往的从通气孔920至通气孔918这段流路，因流路的长度形成的阀的流路阻力也变小。
另外，第1距离需要为恒定长度以上。从第2通气孔和第3通气孔的制造误差的观点考虑，将恒定长度设定为俯视时第2通气孔与第3通气孔不重叠。
因此，本发明的一个实施方式的阀发挥使气体的流动为单向的功能，并且能够以使气体的流量尽可能不降低的方式使气体通过。
本发明的一个实施方式的气体控制装置具备本发明的一个实施方式所涉及的阀和与阀连接的泵。
因此，本发明的一个实施方式所涉及的气体控制装置起到与本发明的一个实施方式所涉及的阀相同的效果。
本发明的一个实施方式发挥使气体的流动为单向的功能，并且能够以使气体的流量尽可能不降低的方式使气体通过。
附图说明
图1是从本发明的第1实施方式所涉及的气体控制装置111的顶面侧观察到的气体控制装置111的外观立体图。
图2是从图1所示的气体控制装置111的底面侧观察到的气体控制装置111的外观立体图。
图3是图1所示的气体控制装置111的分解立体图。
图4是图3所示的顶板21的中央部的俯视图。
图5是图3所示的可动板24的中央部的俯视图。
图6是图3所示的底板23的中央部的俯视图。
图7是图3所示的可动板24的中央部的俯视透视图。
图8是图3所示的可动板24的中央部的俯视透视图。
图9是图1所示的S-S线的剖视图。
图10的(A)和图10的(B)是使图1所示的气体控制装置111以1阶模态的频率(基本波)动作时的气体控制装置111的S-S线的剖视图。
图11是本发明的第1实施方式的比较例所涉及的气体控制装置811具备的阀812的可动板24的中央部的俯视透视图。
图12是将图3所示的气体控制装置111的压力流量特性与图11所示的气体控制装置811的压力流量特性进行了比较的图。
图13是本发明的第2实施方式所涉及的气体控制装置具备的阀212的可动板224的中央部的俯视透视图。
图14是本发明的第3实施方式所涉及的气体控制装置具备的阀312的可动板324的中央部的俯视透视图。
图15是本发明的第4实施方式所涉及的气体控制装置具备的阀412的可动板424的中央部的俯视透视图。
图16是本发明的第5实施方式所涉及的气体控制装置具备的阀512的可动板524的中央部的俯视透视图。
图17是本发明的第6实施方式所涉及的气体控制装置具备的阀612的可动板624的中央部的俯视透视图。
图18是专利文献1所涉及的阀910的剖视图。
图19是图18所示的阀910的俯视图。
具体实施方式
《第1实施方式》
以下，对本发明的第1实施方式所涉及的气体控制装置111进行说明。
图1是从本发明的第1实施方式所涉及的气体控制装置111的顶面侧观察到的气体控制装置111的外观立体图。图2是从图1所示的气体控制装置111的底面侧观察到的气体控制装置111的外观立体图。图3是图1所示的气体控制装置111的分解立体图。图4是图3所示的顶板21的中央部的俯视图。图5是图3所示的可动板24的中央部的俯视图。图6是图3所示的底板23的中央部的俯视图。图7和图8是图3所示的可动板24的中央部的俯视透视图。图9是图1所示的S-S线的剖视图。
如图1～图3所示，气体控制装置111具备阀12、泵13和控制部14(参照图9)。如图1、图3所示，阀12配置于气体控制装置111的顶面侧。如图2、图3所示，泵13配置于气体控制装置111的底面侧。阀12与泵13在相互层叠的状态下连接。
阀12具有使气体的流动为单向的功能。阀12为在内部设置了阀室40的圆筒容器状。如图1、图3所示，阀12具备顶板21、侧壁板22、底板23和可动板24。
此外，阀12相当于本发明的阀的一个例子。另外，泵13相当于本发明的泵的一个例子。顶板21相当于本发明的第1板的一个例子。底板23相当于本发明的第2板的一个例子。可动板24相当于本发明的第3板的一个例子。
例如，顶板21、侧壁板22和底板23由金属构成。例如，顶板21、侧壁板22和底板23由不锈钢(SUS)构成。可动板24由树脂构成。此处，优选可动板24为透明的。例如，可动板24由半透明的聚酰亚胺构成。
顶板21配置于阀12的顶面侧。侧壁板22设置于顶板21与底板23之间。底板23设置于阀12的底面侧。顶板21、侧壁板22和底板23在相互层叠的状态下连接。可动板24设置于阀12的内部空间即阀室40。即，如图9所示，顶板21的第1主面401配置为与底板23的第2主面402对置。可动板24具有第3主面403和第4主面404。可动板24配置为第3主面403与顶板21的第1主面401对置，第4主面404与底板23的第2主面402对置。顶板21为圆板状。从顶面侧观察，侧壁板22为圆环状。底板23为圆板状。顶板21、侧壁板22和底板23的外径相互一致。
阀室40为圆柱状。阀室40在侧壁板22的中央以规定的直径设置。从顶面侧观察，可动板24大致为圆板状。可动板24设定为比侧壁板22的厚度薄的厚度。
在本实施方式中，侧壁板22的厚度(阀室40的高度)设定为40μm以上且50μm以下，可动板24的厚度设定为5μm以上且10μm以下。另外，可动板24设定为质量极轻，以便借助来自泵13的排出风在阀室40的内部上下移动自如地可动。
可动板24的外径与侧壁板22的阀室40的开口直径基本一致，空出若干的间隙而比侧壁板22的阀室40的开口直径小微小幅度地设定。而且，在可动板24的外周的局部设置有突起部25(参照图3)。
另外，在侧壁板22的内周的局部设置有供突起部25在空出微小的间隙的状态下嵌入的缺口部26(参照图3)。因此，可动板24在阀室40的内部保持为无法旋转并且上下移动自如。
在顶板21的中央设置有以规定排列布置的多个第1通气孔41。另外，在底板23的中央设置有以规定排列布置的多个第2通气孔42。另外，在可动板24的中央设置有以规定排列布置的多个第3通气孔43。因此，阀室40经由第1通气孔41与外部相通，并且经由第2通气孔42与泵室45相通。
此处，多个第3通气孔43与多个第1通气孔41设置为相互对置。多个第3通气孔43与多个第2通气孔42设置为相互不对置。
如图7所示，在俯视可动板24或底板23时，多个第3通气孔43的各个第3通气孔43与多个第2通气孔42的各个第2通气孔42邻接并交替地设置。第2通气孔42为八边形状。第3通气孔43为圆形状。因此，第3通气孔43容易形成。另外，第3通气孔43为圆形状，从而减小通过第3通气孔43的气体的流路阻力，能够成为顺畅的移动。并且，在俯视可动板24或底板23时，第2通气孔42被四个以上第3通气孔43围起。因此，对气体而言，流动方向较多，流路阻力减少。
在从第2通气孔42的重心C1至第2通气孔42的外周R1这段距离中，在将第2通气孔42的重心C1与第3通气孔43的重心C2连结的第1方向100上的第1距离L1最短，在除第1方向100以外的规定的方向上，从第2通气孔42的重心C1至第2通气孔42的外周R1这段距离具有大于第1距离L1的距离。
特别是，在从第2通气孔42的重心C1至第2通气孔42的外周R1这段距离中，在将邻接的2个第2通气孔42的重心C1、C3连结的第2方向200上的第2距离L2最长。第2通气孔42的外周R1具有：距第3通气孔43的外周R2上的恒定区域成为相同距离的部位R11。该部位R11的形状为以第3通气孔43的重心C2为中心的弧形状。即，第2通气孔42的外周R1的至少局部(部位R11)和第3通气孔43的与第2通气孔42的外周R1最为接近的外周R2大致平行。由此，第2通气孔42与第3通气孔43能够以均等的间隔形成，因此阀室40的气体的流动不易产生不均匀。
此外，若在俯视可动板24或底板23时第2通气孔42与第3通气孔43重叠，则上游与下游通气。在该情况下，阀12无法发挥使气体的流动为单向的功能。
因此，第2通气孔42的外周R1与第3通气孔43的外周R2间的距离需要为恒定长度以上。优选从第2通气孔42和第3通气孔43的制造误差的观点考虑，设定恒定长度。例如，在制造误差为100μm的情况下，优选恒定长度为制造误差的1.0～2.0倍亦即100μm～200μm。这是由于，在减少流路阻力方面，优选第2通气孔42的外周R1与第3通气孔43的外周R2间的距离为，在恒定的长度以上的情况下，尽可能为较短的距离。另外，在顶板21与底板23对置的方向俯视时，第2通气孔42与第3通气孔43不重叠，并且第2通气孔42的外周R1和最接近的第3通气孔43的外周R2间具有适配的对置缘301。第2通气孔42与第3通气孔43的在对置缘301处的距离为第2通气孔42与第3通气孔43间的最短距离的1.2倍以下的长度。因此，气体的流动成为单向，并且，在第2通气孔42和第3通气孔43通过的气体不易受到不必要的流路阻力，能够产生顺畅的气流。相反地，若第2通气孔42与第3通气孔43间的最短距离超出1.2倍，则不必要的流路阻力增加，产生顺畅的气体的流动变得困难。
另外，如图8所示，全部第2通气孔42的外周与最接近的第3通气孔43的外周间均具有适配的对置缘301。对置缘301由第2通气孔42的外周的局部的区域亦即对置缘421和第3通气孔43的外周的局部的区域亦即对置缘431构成。对置缘301、即第2通气孔42与第3通气孔43的在对置缘421和对置缘431处的距离为第2通气孔42与第3通气孔43间的最短距离的1.2倍以下的长度。由此，气体的流动不集中于特定的第2通气孔42或特定的第3通气孔43，能够产生更顺畅的气体的流动。
此外，第2通气孔42的外周与第3通气孔43的外周适配是指第2通气孔42的外周的形状沿着该第3通气孔43的外周的形状。更具体而言，是指第2通气孔42的外周的形状与该第3通气孔43的外周的形状平行或大致平行。即，将第2通气孔42的外周与第3通气孔43的外周适配的第2通气孔42的外周的区域(对置缘421)和第3通气孔43的外周的区域(对置缘431)称为对置缘301。
此外，也可以是，第2通气孔42的面积形成得比第3通气孔43的面积大。在这样的结构中，单位时间能够通过第2通气孔42或第3通气孔43的气体量依赖于通气孔的大小。即，通过第2通气孔42的气体量比通过第3通气孔43的气体量大。因此，通过了第3通气孔43的气体能够迅速地通过第2通气孔42，能够成为顺畅的气体的移动。
另一方面，也可以是第3通气孔43的面积形成得比第2通气孔42的面积大。在这样的结构中，单位时间能够通过第3通气孔43的气体量相比第2通气孔42变大。因此，第3通气孔43不成为在气体的移动上的速率控制，可动板24的响应性提高而能够成为顺畅的气体的移动。
接下来，如图2、图3和图9所示，泵13是使用了根据向压电元件33施加的电压施加而屈曲变形的振动体36的泵的一种。如图2、图3所示，泵13为在内部设置了泵室45的圆筒容器状。
泵13具备振动调整板54、侧壁板31、振动板32和压电元件33。振动调整板54、侧壁板31和振动板32由金属构成。例如，振动调整板54、侧壁板31和振动板32由不锈钢构成。
侧壁板31配置于底板23与振动板32之间。振动板32配置于侧壁板31与压电元件33之间。压电元件33配置于泵13的底面侧。侧壁板31在层叠于底板23的底面的状态下粘贴。另外，侧壁板31、振动板32和压电元件33在相互层叠的状态下粘贴。
振动调整板54为了底板23的振动区域的调整而设置。具体而言，振动调整板54在配置于底板23与侧壁板31之间的状态下粘贴。从顶面侧观察，振动调整板54为圆环状。
在振动调整板54的中央，以规定的开口直径设置有泵上室55。泵上室55的开口直径小于泵下室48。泵上室55和泵下室48构成泵室45。另外，振动体36形成泵室45成为半径a。另外，振动调整板54与侧壁板31相互的外径相互一致。
此外，该振动调整板54设置于底板23，由此能够在底板23的外周部附近将刚性部分提高。由此，能够使底板23仅在面对泵上室55的中央部附近振动，使其为在底板23的外周部附近基本不产生振动的状态。
因此，能够通过振动调整板54中的泵上室55的开口直径，设定底板23产生振动的范围。由此，能够以不改变底板23的板厚、外径等，就容易地调整底板23的振动区域、构造共振频率。
此外，底板23的中央部附近的振动主要有助于气体振动、可动板24的振动，因此，即便底板23的外周部附近不振动，也能够充分获得阀12的响应性的提高、吸引流量的增大之类的效果。
从顶面侧观察，侧壁板31为圆环状。在侧壁板31的中央以规定的开口直径设置有泵下室48。
另外，振动板32具备外周部34、多个梁部35和振动体36。外周部34为圆环状。振动体36为圆板状。振动体36在自身与外周部34之间空出间隙的状态下配置于外周部34的开口内。多个梁部35设置于外周部34与振动体36之间的间隙，沿着振动板32的周向延伸，将振动体36与外周部34之间连结。
因此，振动体36经由梁部35被支承为中空，在厚度方向上下移动自如。外周部34与振动体36之间的间隙部分(开口部)设置为吸入孔46。
此外，侧壁板31和振动板32的外周部34相互的外径和开口直径相互一致。侧壁板31和振动板32的外径设定为比阀12的外径小一定尺寸。
从顶面侧观察，压电元件33为半径小于振动体36的圆板状。压电元件33粘贴于振动体36的底面。例如，压电元件33由锆钛酸铅系陶瓷构成。压电元件33由压电材料构成，因此响应性优异。因此，压电元件33能够实现高频驱动。
在压电元件33的两主面形成有未图示的电极，经由该电极从控制部14施加驱动电压。压电元件33具有与施加的驱动电压对应而在面方向上伸缩的压电性。
因此，若施加驱动电压于压电元件33，则压电元件33在面方向上伸缩，在振动体36产生同心圆状的屈曲振动。由于该屈曲振动，在弹性支承振动体36的梁部35也产生振动，由此振动体36振动为沿上下位移。这样，压电元件33和振动体36构成促动器37，并一体振动。
例如，控制部14由微型计算机构成。在本实施方式中，控制部14将压电元件33的驱动频率调整为泵室45的共振频率。泵室45的共振频率是指在泵室45的中心部产生的压力振动与该压力振动向外周部侧传播、反射且再次到达泵室45的中心部的压力振动共振的频率。
若这样调整，则平面方向的中心部附近成为屈曲振动的波腹，平面方向的外周部附近成为屈曲振动的波节。即，在泵室45中且在平面方向产生驻波状的压力分布。
由此，在与泵室45的平面方向的中心部对置设置的第2通气孔42的附近，气体的压力变动变大，在与泵室45的平面方向的外周部对置设置的吸入孔46的附近，气体的压力变动基本消失。
因此，若预使吸入孔46与泵室45的平面方向的外周部连通，则即便在吸入孔46不设置阀等，也基本不产生经由吸入孔46的压力损失。因此，能够使吸入孔46为任意的形状、尺寸，能够获得较大的气体的流量等。
接下来，对泵13驱动期间的气体控制装置111的空气的流动进行说明。
图10的(A)和图10的(B)是示出图1所示的泵13驱动期间的气体控制装置111的空气的流动的侧剖视图。
在图9所示的状态下，若控制部14将1阶模态的频率(基本波)的交流驱动电压施加于压电元件33的两主面的电极，则压电元件33伸缩，使振动体36以1阶模态的共振频率f同心圆状地屈曲振动。由此，如图10的(A)和图10的(B)所示，促动器37屈曲变形且泵室45的体积周期性地变化。
如图10的(A)所示，在振动体36向底面侧屈曲时，泵室45的压力减少，在阀室40中，可动板24被拉向底板23侧而与底板23接触。由此，可动板24堵塞第2通气孔42。
另外，如图10的(B)所示，在振动体36向顶面侧屈曲时，泵室45的压力增加，从第2通气孔42朝向阀室40产生排出风。借助该排出风，可动板24被向顶面侧按压而与顶板21接触。
由此，可动板24打开第2通气孔42，第1通气孔41和第2通气孔42连通。因此，泵室45的空气经由第2通气孔42被朝阀室40吸引，朝阀室40的外部的空气从阀室40经由第1通气孔41排出。
此处，在阀12中，促动器37的振动从泵13直接传播、经由空气间接传递，由此在顶板21产生振动。
由此，顶板21也弹性变形为沿厚度方向上下移动。如图10的(B)所示，在促动器37向顶面侧屈曲而将泵室45的空气从第2通气孔42向阀室40排出时，与促动器37相同，顶板21向顶面侧屈曲。由此，阀室40的体积增加。
另一方面，如图10的(A)所示，在促动器37向底面侧屈曲时，顶板21由于来自图10的(B)所示状态的反作用向底面侧屈曲。由此，阀室40的体积减少。
因此，在阀室40中可动板24被拉向底面侧时的移动距离和移动时间缩短。由此，可动板24能够跟随空气压的变动，阀12变得响应性较高。
此外，也存在促动器37的振动从泵13直接传播、经由空气间接传递，由此使底板23振动的情况。
以下，对本发明的第1实施方式的比较例所涉及的气体控制装置811进行说明。
图11是本发明的第1实施方式的比较例所涉及的气体控制装置811具备的阀812的可动板24的中央部的俯视透视图。
阀812与气体控制装置111的阀12的不同点是多个第2通气孔842。多个第2通气孔842中的各个第2通气孔842为圆形状。即，阀812与图18、图19所示的阀910同形。因此，从第2通气孔842的重心C8至第2通气孔842的外周R1这段距离在任一方向上均相同。另外，多个第2通气孔42的合计面积大于多个第2通气孔842的合计面积。并且，第2通气孔842为圆形状，从而减小在第2通气孔842通过的气体的流路阻力，能够成为顺畅的移动。其他的结构相同，因此省略说明。
以下，将气体控制装置111的压力流量特性与气体控制装置811的压力流量特性进行比较。
图12是将图3所示的气体控制装置111的压力流量特性与图11所示的气体控制装置811的压力流量特性进行了比较的图。
图12示出有对在控制部14将1阶模态的频率(基本波)的交流驱动电压施加于压电元件33的两主面的电极时从气体控制装置111的第1通气孔41排出的空气的压力和流量与从气体控制装置811的第1通气孔41排出的空气的压力和流量进行了测定的结果。
根据图12所示的测定结果，显而易见的是从气体控制装置111的第1通气孔41排出的空气的压力和流量相比从气体控制装置811的第1通气孔41排出的压力8kPa以下的空气的流量增加。该测定结果被认为是由于多个第2通气孔42的合计面积大于多个第2通气孔842的合计面积，阀12的流路阻力较小。另外，从第2通气孔42至第3通气孔43这段流路短于从第2通气孔842至第3通气孔43这段流路，因流路的长度形成的阀12的流路阻力也较小。
另外，第1距离L1像上述那样为恒定长度以上。从第2通气孔42和第3通气孔43的制造误差的观点考虑，将恒定长度设定为在俯视时第2通气孔42与第3通气孔43不重叠。
因此，阀12和气体控制装置111发挥使气体的流动为单向的功能，并且能够以使气体的流量尽可能不降低的方式使气体通过。
在以上的结构中，多个第2通气孔42的合计面积大于以往的通气孔920。另外，对第2通气孔42的外周与邻接的第3通气孔43的外周而言，在顶板21与底板23对置的方向俯视时，相比于以往的阀812，距离最短的位置较多。因此，第2通气孔42的外周与邻接的第3通气孔43的外周的距离相比以往的阀812平均起来变短，阀12的流路阻力变小。另外，从第2通气孔42至第3通气孔43这段流路短于以往的从通气孔920至通气孔918这段流路，因流路的长度而产生的阀12的流路阻力也变小。另外，第1距离L1像上述那样为恒定长度以上。
《第2实施方式》
接下来，对本发明的第2实施方式所涉及的气体控制装置进行说明。
图13是本发明的第2实施方式所涉及的气体控制装置具备的阀212的可动板224的中央部的俯视透视图。阀212与气体控制装置111的阀12(参照图7)的不同点是多个第2通气孔242与多个第3通气孔243的配置。其他结构相同，因此省略说明。
多个第3通气孔243与多个第2通气孔242设置为相互不对置。如图13所示，在俯视可动板224时，多个第3通气孔243的各个第3通气孔243与多个第2通气孔242的各个第2通气孔242邻接地交替设置。第3通气孔243为圆形状。第2通气孔242的形状与第2通气孔42的形状不同。
在从第2通气孔242的重心C1至第2通气孔242的外周R1这段距离中，在将第2通气孔242的重心C1与第3通气孔243的重心C2连结的第1方向100上的第1距离L1最短，在除第1方向100以外的规定的方向上，从第2通气孔242的重心C1至第2通气孔242的外周R1这段距离具有大于第1距离L1的距离。特别是，在从第2通气孔242的重心C1至第2通气孔242的外周R1这段距离中，在将邻接的2个第2通气孔242的重心C1、C3连结的第2方向200上的第2距离L2最长。
另外，第2通气孔242的外周R1具有：距第3通气孔243的外周R2上的恒定区域成为相同距离的部位R11。该部位R11的形状为以第3通气孔243的重心C2为中心的弧形状。另外，第1距离L1像上述那样为恒定长度以上。此外，优选第1距离L1为恒定的长度以上，并且为了减小流路阻力而尽可能较短的距离。
因此，与阀12相同，阀212发挥使气体的流动为单向的功能，并且能够以使气体的流量尽可能不降低的方式使气体通过。
在以上的结构中，多个第2通气孔242的合计面积大于以往的通气孔920，阀212的流路阻力变小。另外，从第2通气孔242至第3通气孔243这段流路短于以往的从通气孔920至通气孔918这段流路，因流路的长度形成的阀212的流路阻力也变小。另外，第1距离L1像上述那样为恒定长度以上。
《第3实施方式》
接下来，对本发明的第3实施方式所涉及的气体控制装置进行说明。
图14是本发明的第3实施方式所涉及的气体控制装置具备的阀312的可动板324的中央部的俯视透视图。阀312与气体控制装置111的阀12(参照图7)的不同点是多个第2通气孔342与多个第3通气孔343的配置。其他结构相同，因此省略说明。
多个第3通气孔343与多个第2通气孔342设置为相互不对置。如图14所示，在俯视可动板324时，多个第3通气孔343的各个第3通气孔343与多个第2通气孔342的各个第2通气孔342邻接地交替设置。在俯视可动板324时，第2通气孔342被四个以上第3通气孔343围起。因此，对气体而言，流动方向较多，流路阻力减少。第3通气孔343为圆形状。第2通气孔342的形状与第2通气孔42的形状不同。
在从第2通气孔342的重心C1至第2通气孔342的外周R1这段距离中，在将第2通气孔342的重心C1与第3通气孔343的重心C2连结的第1方向100上的第1距离L1最短，在除第1方向100以外的规定的方向上，从第2通气孔342的重心C1至第2通气孔342的外周R1这段距离具有大于第1距离L1的距离。特别是，在从第2通气孔342的重心C1至第2通气孔342的外周R1这段距离中，在将邻接的2个第2通气孔342的重心C1、C3连结的第2方向200上的第2距离L2最长。
另外，第2通气孔342的外周R1具有：距第3通气孔343的外周R2上的恒定区域成为相同距离的部位R11。该部位R11的形状为以第3通气孔343的重心C2为中心的弧形状。另外，第1距离L1像上述那样为恒定长度以上。此外，优选第1距离L1为恒定的长度以上，并且为了减小流路阻力而尽可能较短的距离。
因此，与阀12相同，阀312发挥使气体的流动为单向的功能，并且能够以使气体的流量尽可能不降低的方式使气体通过。
在以上的结构中，多个第2通气孔342的合计面积大于以往的通气孔920，阀312的流路阻力变小。另外，从第2通气孔342至第3通气孔343这段流路短于以往的从通气孔920至通气孔918这段流路，因流路的长度形成的阀312的流路阻力也变小。另外，第1距离L1像上述那样为恒定长度以上。
《第4实施方式》
接下来，对本发明的第4实施方式的气体控制装置进行说明。
图15是本发明的第4实施方式所涉及的气体控制装置具备的阀412的可动板424的中央部的俯视透视图。阀412与气体控制装置111的阀12(参照图7)的不同点是多个第2通气孔442和多个第3通气孔443。其他结构相同，因此省略说明。
多个第3通气孔443与多个第2通气孔442设置为相互不对置。如图15所示，在俯视可动板424时，多个第3通气孔443的各个第3通气孔443与多个第2通气孔442的各个第2通气孔442邻接地交替设置。在俯视可动板424时，第2通气孔442被四个以上第3通气孔443围起。因此，对气体而言，流动方向较多，流路阻力减少。第3通气孔443的形状与第3通气孔43的形状不同。第2通气孔442的形状与第2通气孔42的形状不同。
在从第2通气孔442的重心C1至第2通气孔442的外周R1这段距离中，在将第2通气孔442的重心C1与第3通气孔443的重心C2连结的第1方向100上的第1距离L1最短，在除第1方向100以外的规定的方向上，从第2通气孔442的重心C1至第2通气孔442的外周R1这段距离具有大于第1距离L1的距离。特别是，在从第2通气孔442的重心C1至第2通气孔442的外周R1这段距离中，在将邻接的2个第2通气孔442的重心C1、C3连结的第2方向200上的第2距离L2最长。
另外，第2通气孔442的外周R1具有距第3通气孔443的外周R2上的恒定区域成为相同距离的部位R11。该部位R11的形状为以第3通气孔443的重心C2为中心的弧形状。另外，第1距离L1像上述那样为恒定长度以上。此外，优选第1距离L1为恒定的长度以上，并且为了减小流路阻力而尽可能较短的距离。
因此，与阀12相同，阀412发挥使气体的流动为单向的功能，并且，能够以使气体的流量尽可能不降低的方式使气体通过。
在以上的结构中，多个第2通气孔442的合计面积大于以往的通气孔920，阀412的流路阻力变小。另外，从第2通气孔442至第3通气孔443这段流路短于以往的从通气孔920至通气孔918这段流路，因流路的长度形成的阀412的流路阻力也变小。另外，第1距离L1像上述那样为恒定长度以上。
《第5实施方式》
接下来，对本发明的第5实施方式所涉及的气体控制装置进行说明。
图16是本发明的第5实施方式所涉及的气体控制装置具备的阀512的可动板524的中央部的俯视透视图。阀512与气体控制装置111的阀12(参照图7)的不同点是多个第2通气孔542和多个第3通气孔543。其他结构相同，因此省略说明。
多个第3通气孔543与多个第2通气孔542设置为相互不对置。如图16所示，在俯视可动板524时，多个第3通气孔543的各个第3通气孔543与多个第2通气孔542的各个第2通气孔542邻接地交替设置。第3通气孔543的形状与第3通气孔43的形状不同。第2通气孔542的形状与第2通气孔42的形状不同。
在从第2通气孔542的重心C1至第2通气孔542的外周R1这段距离中，在将第2通气孔542的重心C1与第3通气孔543的重心C2连结的第1方向100上的第1距离L1最短，在除第1方向100以外的规定的方向上，从第2通气孔542的重心C1至第2通气孔542的外周R1这段距离具有大于第1距离L1的距离。特别是，在从第2通气孔542的重心C1至第2通气孔542的外周R1这段距离中，在将第2通气孔542的重心C1与第3通气孔543的重心C4连结的第3方向300上的第3距离L3最长。
另外，第2通气孔542的外周R1具有：距第3通气孔543的外周R2上的恒定区域成为相同距离的部位R11。该部位R11的形状为以第3通气孔543的重心C2为中心的弧形状。另外，第1距离L1像上述那样为恒定长度以上。此外，优选第1距离L1为恒定的长度以上，并且为了减小流路阻力而尽可能较短的距离。
因此，与阀12相同，阀512发挥使气体的流动为单向的功能，并且能够以使气体的流量尽可能不降低的方式使气体通过。
在以上的结构中，多个第2通气孔542的合计面积大于以往的通气孔920，阀512的流路阻力变小。另外，从第2通气孔542至第3通气孔543这段流路短于以往的从通气孔920至通气孔918这段流路，因流路的长度形成的阀512的流路阻力也变小。另外，第1距离L1像上述那样为恒定长度以上。
《第6实施方式》
接下来，对本发明的第6实施方式所涉及的气体控制装置进行说明。
图17是本发明的第6实施方式所涉及的气体控制装置具备的阀612的可动板624的中央部的俯视透视图。阀612与气体控制装置111的阀12(参照图7)的不同点是圆形状的多个第2通气孔642设置于底板623，八边形状的多个第3通气孔643设置于可动板624。即，在阀612与阀12中，圆形状的孔与八边形状的孔相反地设置。其他结构相同，因此省略说明。
多个第3通气孔643与多个第2通气孔642设置为相互不对置。如图17所示，在俯视可动板624时，多个第3通气孔643的各个第3通气孔643与多个第2通气孔642的各个第2通气孔642邻接地交替设置。在俯视可动板624时，第3通气孔643被四个以上第2通气孔642围起。因此，对气体而言，流动方向较多，流路阻力减少。第3通气孔643的形状与第2通气孔42的形状相同。第2通气孔642的形状与第3通气孔43的形状相同。
在从第3通气孔643的重心C1至第3通气孔643的外周R1这段距离中，在将第3通气孔643的重心C1与第2通气孔642的重心C2连结的第1方向100上的第1距离L1最短，在除第1方向100以外的规定的方向上，从第3通气孔643的重心C1至第3通气孔643的外周R1这段距离具有大于第1距离L1的距离。特别是，在从第3通气孔643的重心C1至第3通气孔643的外周R1这段距离中，将邻接的2个第3通气孔643的重心C1、C3连结的第2方向200上的第2距离L2最长。
另外，第3通气孔643的外周R1具有距第2通气孔642的外周R2上的恒定区域成为相同距离部位R11。该部位R11的形状为以第2通气孔642的重心C2为中心的弧形状。
在以上的结构中，多个第3通气孔643的合计面积大于以往的通气孔920，阀612的流路阻力变小。另外，从第2通气孔642至第3通气孔643这段流路短于以往的从通气孔920至通气孔918这段流路，因流路的长度形成的阀612的流路阻力也变小。另外，第1距离L1像上述那样为恒定长度以上。此外，优选第1距离L1为恒定的长度以上，并且为了减小流路阻力而尽可能较短的距离。
因此，与阀12相同，阀612发挥使气体的流动为单向的功能，并且能够以使气体的流量尽可能不降低的方式使气体通过。
此外，虽在阀612与阀12中，圆形状的孔与八边形状的孔相反地设置，但并不限定于此。该设置方法也能够应用于阀212、阀312、阀412和阀512。例如在阀312中也可以是星形状的多个第3通气孔设置于可动板，圆形状的多个第2通气孔设置于底板。
《其他实施方式》
此外，在上述实施方式中作为气体使用空气，但并不限定于此。该气体也能够应用空气以外的气体。
另外，在上述实施方式中，泵上室55(排出孔55)与第2通气孔42连接，但并不限定于此。例如也可以是吸入孔46与第1通气孔41连接。
另外，在上述实施方式中，构成阀、压电泵的各板由SUS构成，但并不限定于此。例如，也可以是由铝、钛、镁和铜等其他材料构成。
另外，在上述实施方式中作为泵的驱动源设置了压电元件，但并不限定于此。例如，也可以是作为以电磁驱动进行泵送动作的泵而构成。
另外，在上述实施方式中，压电元件由锆钛酸铅系陶瓷构成，但并不限定于此。例如，也可以是由铌酸钾钠系和碱式铌酸系陶瓷等非铅系压电体陶瓷的压电材料等构成。
另外，在上述实施方式中使用单晶片型的压电振子，但并不限定于此。也可以使用在振动体36的两面粘贴有压电元件33的双晶片型的压电振子。
另外，在上述实施方式中使用了圆板状的压电元件33、圆板状的振动体36，但并不限定于此。例如，也可以是它们的形状为矩形、多边形。
另外，在上述实施方式中，以1阶模态的频率使压电泵的振动板屈曲振动，但并不限定于此。在实施时，也可以以形成多个振动的波腹的3阶模态以上的奇数阶的振动模态使振动板屈曲振动。
另外，在上述实施方式中，泵室45的形状为圆柱形状，但并不限定于此。在实施时，也可以是泵室的形状为正棱柱形状。
最后，上述实施方式的说明所有方面应被认为是例示，并非对本发明进行限制。本发明的范围并非由上述实施方式限定，而是由权利要求书表示。并且，本发明的范围包括与权利要求书等同的意思。
附图标记说明：
12、212、312、412、512、612、812…阀；13…泵14…控制部；21…顶板；22…侧壁板；23…底板；24、224、324、424、524、624…可动板；25…突起部；26…缺口部；31…侧壁板；32…振动板；33…压电元件；34…外周部；35…梁部；36…振动体；37…促动器；40…阀室；41…第1通气孔；42、242、342、442、542、642、842…第2通气孔；43、243、343、443、543、643…第3通气孔；45…泵室；46…吸入孔；48…泵下室；54…振动调整板；55…泵上室(排出孔)；100…第1方向；111、811…气体控制装置；200…第2方向；300…第3方向；301…对置缘；623…底板；910…阀；914、916…板；917…挡板；918、920…通气孔；928…辅助孔。

Claims (24)

1.一种阀，其特征在于，具备：
第1板，其具有多个第1通气孔；
侧壁板；
第2板，其具备与所述第1板的第1主面对置的第2主面，具有多个第2通气孔，且与所述第1板、侧壁板一起构成阀室；和
第3板，其具有在沿所述第1板与所述第2板对置的方向俯视时不与所述多个第2通气孔重叠而与所述多个第1通气孔重叠的多个第3通气孔，两主面与所述第1主面、所述第2主面对置，且设置于所述阀室，
在沿所述第1板与所述第2板对置的方向俯视时，规定的所述第2通气孔的外周和与所述第2通气孔最为接近的规定的所述第3通气孔的外周具有适配的对置缘，
规定的所述第2通气孔与规定的所述第3通气孔间的在所述对置缘处的距离为规定的所述第2通气孔的外周与规定的所述第3通气孔的外周间的最短距离的1.2倍以下，
所述第2通气孔和所述第3通气孔形成为不同的形状。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，
第2通气孔的外周与最接近的所述第3通气孔的外周在所述对置缘处大致平行。
3.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，
所述第2通气孔的面积大于所述第3通气孔的面积。
4.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，
所述第3通气孔的面积大于所述第2通气孔的面积。
5.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，
所述第3通气孔为圆形状。
6.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，
所述第2通气孔为圆形状。
7.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，
在所述第2通气孔和最接近的所述第3通气孔间的全部组合中，在沿所述第1板与所述第2板对置的方向俯视时，所述第2通气孔的外周和与所述第2通气孔最为接近的所述第3通气孔的外周具有适配的对置缘，
所述第2通气孔与所述第3通气孔间的在所述对置缘处的距离为所述第2通气孔的外周与所述第3通气孔的外周间的最短距离的1.2倍以下。
8.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，
在所述第2通气孔和最接近的所述第3通气孔间的全部组合中，在沿所述第1板与所述第2板对置的方向俯视时，所述第2通气孔的外周和与所述第2通气孔最为接近的所述第3通气孔的外周具有适配的对置缘，
所述第2通气孔与所述第3通气孔间的在所述对置缘处的距离为所述第2通气孔的外周与所述第3通气孔的外周间的最短距离的1.2倍以下。
9.根据权利要求4所述的阀，其特征在于，
在所述第2通气孔和最接近的所述第3通气孔间的全部组合中，在沿所述第1板与所述第2板对置的方向俯视时，所述第2通气孔的外周和与所述第2通气孔最为接近的所述第3通气孔的外周具有适配的对置缘，
所述第2通气孔与所述第3通气孔间的在所述对置缘处的距离为所述第2通气孔的外周与所述第3通气孔的外周间的最短距离的1.2倍以下。
10.根据权利要求5所述的阀，其特征在于，
在所述第2通气孔和最接近的所述第3通气孔间的全部组合中，在沿所述第1板与所述第2板对置的方向俯视时，所述第2通气孔的外周和与所述第2通气孔最为接近的所述第3通气孔的外周具有适配的对置缘，
所述第2通气孔与所述第3通气孔间的在所述对置缘处的距离为所述第2通气孔的外周与所述第3通气孔的外周间的最短距离的1.2倍以下。
11.根据权利要求6所述的阀，其特征在于，
在所述第2通气孔和最接近的所述第3通气孔间的全部组合中，在沿所述第1板与所述第2板对置的方向俯视时，所述第2通气孔的外周和与所述第2通气孔最为接近的所述第3通气孔的外周具有适配的对置缘，
所述第2通气孔与所述第3通气孔间的在所述对置缘处的距离为所述第2通气孔的外周与所述第3通气孔的外周间的最短距离的1.2倍以下。
12.一种阀，其特征在于，具备：
第1板，其具有多个第1通气孔；
侧壁板；
第2板，其具有与所述第1板的第1主面对置的第2主面，具有呈线对称的形状的多个第2通气孔，且与所述第1板、侧壁板一起构成阀室；和
第3板，其具有在沿所述第1板与所述第2板对置的方向俯视时不与所述多个第2通气孔对置而与所述多个第1通气孔对置的呈线对称的形状的多个第3通气孔，两主面与所述第1主面、所述第2主面对置，且设置于所述阀室，
在沿所述第2板与所述第3板对置的方向俯视时，各个所述第3通气孔与各个所述第2通气孔邻接排列，
从所述第2通气孔的重心至所述第2通气孔的外周这段距离，在将所述第2通气孔的重心和与所述第2通气孔接近的所述第3通气孔的重心连结的第1方向上具有最短的第1距离，
在除所述第1方向以外的规定的方向上，从所述第2通气孔的重心至所述第2通气孔的外周这段距离具有大于第1距离的距离。
13.根据权利要求12所述的阀，其特征在于，
从所述第2通气孔的重心至所述第2通气孔的外周这段距离，在将邻接的2个所述第2通气孔的各个重心连结的第2方向上最长。
14.根据权利要求12或13所述的阀，其特征在于，
所述第2通气孔的外周具有：距所述第3通气孔的外周上的恒定区域成为相同距离的部位。
15.根据权利要求14所述的阀，其特征在于，
所述第2通气孔的外周作为所述部位而具有以所述第3通气孔的重心为中心的弧。
16.根据权利要求12或13所述的阀，其特征在于，
所述第3通气孔为圆形状。
17.根据权利要求12或13所述的阀，其特征在于，
俯视所述第3板，则所述第2通气孔被四个以上所述第3通气孔围起。
18.一种阀，其特征在于，具备：
第1板，其具有多个第1通气孔；
侧壁板；
第2板，其具备与所述第1板的第1主面对置的第2主面，且具有呈线对称的形状的多个第2通气孔，且与第1板、侧壁板一起构成阀室；
第3板，其具有在沿所述第1板与所述第2板对置的方向俯视时不与所述多个第2通气孔对置而与所述多个第1通气孔对置的呈线对称的形状的多个第3通气孔，两主面与所述第1主面、所述第2主面对置，且设置于所述阀室，
在沿所述第2板与所述第3板对置的方向俯视时，各个所述第3通气孔与各个所述第2通气孔邻接排列，
从所述第3通气孔的重心至所述第3通气孔的外周这段距离在将所述第3通气孔的重心与接近所述第3通气孔的所述第2通气孔的重心连结的第1方向上最短，
在除所述第1方向以外的规定的方向上，从所述第2通气孔的重心至所述第2通气孔的外周这段距离具有大于第1距离的距离。
19.根据权利要求18所述的阀，其特征在于，
从所述第3通气孔的重心至所述第3通气孔的外周这段距离，在将邻接的2个所述第3通气孔的各个重心连结的第2方向上最长。
20.根据权利要求18或19所述的阀，其特征在于，
所述第3通气孔的外周具有：距所述第2通气孔的外周上的恒定区域成为相同距离的部位。
21.根据权利要求20所述的阀，其特征在于，
所述第3通气孔的外周作为所述部位而具有以所述第2通气孔的重心为中心的弧。
22.根据权利要求18或19所述的阀，其特征在于，
所述第2通气孔为圆形状。
23.根据权利要求18或19所述的阀，其特征在于，
俯视所述第3板，则所述第3通气孔被四个以上所述第2通气孔围起。
24.一种气体控制装置，其特征在于，
具备权利要求1～23的任一项所述的阀和与所述阀连接的泵。
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