CN114127421B - 流体控制装置 - Google Patents

Abstract

流体控制装置(10)具备第一主板(20)、压电元件(30)、第二主板(40)、侧板(50)、第一薄膜(61)以及第二薄膜(62)。流体控制装置(10)的泵室(100)通过由第一主板(20)、第二主板(40)以及侧板(50)围起的空间实现。第一薄膜(61)配置于第一主板(20)的靠泵室(100)侧，并配置于第一主表面(211)，并具有一个端成为可动端的可动部。第二薄膜(62)配置于第二主板(40)的靠泵室(100)侧，并配置于第三主表面(401)，具有一个端成为可动端的可动部。第一薄膜(61)和第二薄膜(62)配置于第一主板(20)的第一开口(230)与第二主板(40)的第二开口(400)之间。

Description

流体控制装置

技术领域

本发明涉及利用了压电体的流体控制装置。

背景技术

以往，利用压电体搬运流体的流体控制装置如专利文献1所示那样被进行了各种设计。

专利文献1所示的流体控制装置具备泵室和阀室。阀室具备阀顶板、阀底板以及薄膜。在阀顶板和阀底板上，在彼此不重叠的位置形成有贯通孔。阀室利用设置于阀底板的贯通孔来与泵室连通。

薄膜配置于阀顶板与阀底板之间。在薄膜上形成有贯通孔。薄膜的贯通孔的位置与阀顶板的贯通孔重叠。由此，在从泵室(阀底板的贯通孔)流入流体时，流体经由薄膜的贯通孔和阀顶板的贯通孔向外部送出。而在从阀顶板的贯通孔流入流体的情况下，薄膜封住阀底板的贯通孔，因此流体不向泵室返流。由此，专利文献1所示的流体控制装置实现整流功能。

专利文献1：日本特开2017-72140号公报

然而，在专利文献1所记载的流体控制装置中，在阀室内，流体的流路进行多次弯曲。因此，容易产生压力损耗，不易获得高流量特性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供能够获得高流量特性的流体控制装置。

该发明的流体控制装置具备第一主板、第二主板、侧板以及泵室。第一主板是具有第一主表面和第二主表面的平板。第二主板是具有第三主表面和第四主表面的平板，并配置成第三主表面与第一主表面对置。侧板将第一主板与第二主板连接。泵室由第一主板、第二主板以及侧板围起。

第一主板具备中央部、框部、支承部以及第一开口。框部配置于中央部的外周。支承部连接于框部和中央部，并将中央部支承为可振动。第一开口形成于中央部与框部之间，并将泵室与靠第二主表面侧的外部连通。第二主板具备将泵室与靠第四主表面侧的外部连通的第二开口。

流体控制装置还具有压电元件、第一薄膜以及第二薄膜。压电元件配置于中央部，并使中央部进行振动。第一薄膜配置于第一主表面，并具有内端或者外端中一个端成为固定端而另一个端成为可动端的可动部。第二薄膜配置于第三主表面，并具有与第一薄膜相同那侧的在内端或者外端中一个端成为固定端而另一个端成为可动端的可动部。第一薄膜和第二薄膜配置于第一开口与第二开口之间。

在该结构中，第一薄膜和第二薄膜与流体的流动方向相对应地变形。此时，在从第一开口流入流体时和从第二开口流入流体时，能够将泵室在将靠中央侧的空间与靠外周侧的空间之间隔断(分离)的形态、与将它们之间连通的形态之间进行切换。因此，能够获得整流性。另外，根据该结构的配置，在为隔断的形态时，第一薄膜与第二薄膜至少局部重叠，由此即便第一薄膜与第二薄膜的可动量减小，也能够实现隔断。而在处于连通状态时，即便第一薄膜与第二薄膜的可动量减小，也能够增大连通的开口面积。

根据该发明，能够实现高流量特性。

附图说明

图1是第一实施方式的流体控制装置的分解立体图。

图2的(A)是表示第一实施方式的流体控制装置的结构的剖视图，图2的(B)是实现整流功能的局部放大剖视图。

图3的(A)、图3的(B)是表示第一主板的中央部和第一薄膜的动作的侧剖视图。

图4是表示本申请结构和比较结构的流量特性的坐标图。

图5是表示第二实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

图6是表示第三实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

图7的(A)、图7的(B)是表示第四实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

图8是表示第五实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

图9是表示第六实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

图10是表示第七实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

图11是表示第八实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

图12是表示第九实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

图13的(A)、图13的(B)、图13的(C)、图13的(D)以及图13的(E)是表示支承部及其周边的构造的第一主板的俯视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

参照附图对本发明的第一实施方式的流体控制装置进行说明。图1是第一实施方式的流体控制装置的分解立体图。图2的(A)是表示第一实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。图2的(B)是实现整流功能的局部放大剖视图。图3的(A)、图3的(B)是表示第一主板的中央部和第一薄膜的动作的侧剖视图。此外，在以下的各实施方式所示的各图中，为了便于理解说明，对各个结构元件的形状的局部或者整体进行了夸张记载。另外，为了便于理解附图，对于能够唯一推断的结构元件，局部省略了附图标记。

(流体控制装置10的结构)

如图1、图2的(A)、图2的(B)所示，流体控制装置10具备第一主板20、压电元件30、第二主板40、侧板50、第一薄膜61、第二薄膜62、固定部件71以及固定部件72。

第一主板20是俯视时的形状为圆形的平板。第一主板20具有圆形的第一主表面211和第二主表面212。第一主表面211与第二主表面212相互对置。

第一主板20具备中央部21、框部22、支承部23以及第一开口230。中央部21在俯视时的形状为圆形。框部22为圆环形。框部22沿中央部21的外周包围中央部21。

支承部23和第一开口230沿中央部21的外周端形成，并配置于中央部21与框部22之间。第一开口230是将第一主板20的第一主表面211与第二主表面212之间贯通的槽。

支承部23将中央部21的外周端与框部22的内周端连接。支承部23例如为多个，若是图1的例子的话，则沿中央部21的外周以90°的角度间隔进行配置。在流体控制装置10中，支承部23是通过在第一开口230中的沿着外周的中途的位置处将槽截断而实现的。这里，通过适当地设定支承部23的宽度、形状，从而中央部21能够相对于框部22进行振动。换言之，支承部23将中央部21支承为能够相对于框部22进行振动。

此外，中央部21的形状优选为圆形，但也可以为椭圆等近似圆形或多边形。另外，框部22的外形即第一主板20的外形并不局限于圆形，能够与流体控制装置10的外形形状的设计相匹配地进行适当设定。

另外，第一主板20由例如金属等构成。第一主板20只要能够由于后述的压电元件30的形变而使中央部21产生弯曲振动即可。如图3的(A)、图3的(B)所示，弯曲振动是在侧视中央部21时第一主表面211和第二主表面212以波浪状位移的振动。

压电元件30具备圆板的压电体和驱动用电极。驱动用电极形成于圆板的压电体中两个主表面。

压电元件30配置于第一主板20中的中央部21的第二主表面212。此时，在俯视时，压电元件30的中心与中央部21的中心大体对齐。通过向驱动用电极施加驱动信号而使压电元件30形变。通过该形变，而如上述那样使中央部21振动。

第二主板40是俯视时的形状为圆形的平板。第二主板40优选由几乎不产生弯曲振动的材料、厚度等构成。第二主板40的外形形状为包含第一主板20的外形形状的大小。第二主板40具有圆形的第三主表面401和第四主表面402。第三主表面401与第四主表面402相互对置。

第二主板40具备多个第二开口400。多个第二开口400是将第一主板20的第三主表面401与第四主表面402之间贯通的筒状的贯通孔。多个第二开口400排列于以第二主板40的中心为原点的圆周上。

第二主板40配置成同第一主板20间相互的主表面平行。此时，第二主板40的第三主表面401与第一主板20的第一主表面211对置。另外，俯视第二主板40时看到的中心与俯视第一主板20的中央部21时看到的中心大体对齐。

此外，与第一主板20相同，第二主板40的外形也并不局限于圆形，能够与流体控制装置10的外形形状的设计相匹配地进行适当设定。

侧板50是环状的柱体。侧板50优选由几乎不产生弯曲振动的材料、厚度等构成。此外，侧板50可以与第一主板20或者第二主板40相独立，也可以形与第一主板20或者第二主板40成为一体。

侧板50配置于第一主板20与第二主板40之间。侧板50的高度方向上的一个端与第一主板20中的框部22的第一主表面211连接。侧板50的高度方向上的另一个端与第二主板40的第三主表面401连接。

根据该结构，流体控制装置10具备由第一主板20、第二主板40以及侧板50围起的空间。该空间成为流体控制装置10的泵室100。

第一薄膜61和第二薄膜62为圆环形。第一薄膜61和第二薄膜62由具有挠性的材料构成，与外力相对应地进行弯曲。第一薄膜61和第二薄膜62的形状大体相同。

第一薄膜61和第二薄膜62的内端的直径(内径)大于排列有多个第二开口400的圆的直径。另外，第一薄膜61和第二薄膜62的外端的直径(外径)小于中央部21的外周的直径。

固定部件71和固定部件72为圆环形。固定部件71和固定部件72的形状大体相同。固定部件71和固定部件72的内径与第一薄膜61和第二薄膜62的内径大体相同。固定部件71和固定部件72的外径小于第一薄膜61和第二薄膜62的外径。

第一薄膜61经由固定部件71固定于第一主板20的第一主表面211。第一薄膜61固定于中央部21。第一薄膜61的中心与中央部21的中心大体对齐。

此时，第一薄膜61中的靠内端侧的规定面积的部分经由固定部件71固定于第一主板20。因此，第一薄膜61中的与固定部件71不连接的靠外端侧的部分成为第一薄膜61的可动部。由此，第一薄膜61的内端成为固定端，第一薄膜61的外端成为可动端。

第二薄膜62经由固定部件72固定于第二主板40的第三主表面401。第二薄膜62的中心与第二主板40的中心(排列有多个第二开口400的圆的中心)大体对齐。

此时，第二薄膜62中的靠内端侧的规定面积的部分经由固定部件72固定于第二主板40。因此，第二薄膜62中的与固定部件72不连接的靠外端侧的部分成为第二薄膜62的可动部。由此，第二薄膜62的内端成为固定端，第二薄膜62的外端成为可动端。

根据该结构，流体控制装置10在泵室100内具备分别具有可动部的第一薄膜61和第二薄膜62。

而且，在俯视(在与第一主板20和第二主板40的各主表面正交的方向上观察)流体控制装置10时，第一薄膜61的配置位置与第二薄膜62的配置位置大体相同。由此，在俯视流体控制装置10时，第一薄膜61与第二薄膜62重叠，第一薄膜61的可动部与第二薄膜62的可动部重叠。即，第一薄膜61的可动部与第二薄膜62的可动部对置配置。

另外，根据该结构，第一薄膜61和第二薄膜62在俯视流体控制装置10时配置于第一开口230与第二开口400之间。而且，泵室100分为比第一薄膜61和第二薄膜62的设置位置靠中央侧的第一空间101和比第一薄膜61和第二薄膜62的设置位置靠外周侧(侧板50侧)的第二空间102。第一空间101与第二开口400连通。第二空间102与第一开口230连通。

(整流功能的具体说明)

在上述结构中，若中央部21振动，则一般来说，流体控制装置10的动作为反复形成图3的(A)所示的第一形态和图3的(B)所示的第二形态。

1.流体从外部向泵室内的流入

在图3的(A)所示的第一形态中，中央部21的比节点N21靠中央侧的部分以远离第二主板40的方式位移。而中央部21的比节点N21靠外周侧的部分以接近第二主板40的方式位移。由此，靠中央部21的中央侧的第一空间101相对于流体控制装置10的外部和第二空间102而成为低压(负压)。

第一空间101成为低压(负压)，由此流体经由第二开口400从流体控制装置10的靠第二主板40侧的外部向第一空间101内流入。另外，流体欲经由第一开口230和第二空间102从外部向第一空间101内流入。

然而，第一薄膜61和第二薄膜62以内端为固定端并在外端侧具有可动部。由此，在第一空间101成为负压的情况下，如图3的(A)所示，第一薄膜61以向第二主板40侧即第二薄膜62侧弯曲的方式变形。另外，第二薄膜62以向第一主板20侧即第一薄膜61侧弯曲的方式变形。而且，如图3的(A)所示，第一薄膜61的可动部和第二薄膜62的可动部从外端侧进行抵接。其结果是，第一空间101与第二空间102之间被隔断(分离)。因此，抑制流体经由第一开口230和第二空间102从外部向第一空间101内流入。

2.流体从泵室内向外部的排出

在图3的(B)所示的第二形态中，中央部21的比节点N21靠中央侧的部分以接近第二主板40的方式位移。而中央部21的比节点N21靠外周侧的部分以远离第二主板40的方式位移。由此，靠中央部21的中央侧的第一空间101相对于第二空间102而成为高压(正压)。

第一空间101成为高压(正压)，由此流体以将第一薄膜61的可动部与第二薄膜62的可动部之间扩张的方式流动。由此，第一薄膜61的可动部以向第一主板20侧弯曲的方式变形。另外，第二薄膜62的可动部以向第二主板40侧弯曲的方式变形。由此，第一空间101与第二空间102连通。而且，流体从第一空间101向第二空间102流出，并从第二空间102经由第一开口230向流体控制装置10的靠第一主表面211侧的外部排出。

此时，多个第一开口230的开口面积比第一薄膜61与第二薄膜62之间夹设的空间的开口面积(侧视时的面积)小，更优选为足够小。由此，第一空间101内的流体几乎不从第一开口230向外部排出。

这样，流体控制装置10能够使流体单向流动。而且，通过使用流体控制装置10的结构，从而在整流部(第一薄膜61与第二薄膜62之间的配置部)处，流体不会拐弯流动，因此能够实现高流量特性。

另外，如上述那样，流体控制装置10使用配置于相互重叠的位置的第一薄膜61和第二薄膜62。由此，即便第一薄膜61的可动量和第二薄膜62的可动量较小，也能够实现第一空间101与第二空间102之间的隔断。因此，流体控制装置10能够高速地进行隔断与连通之间的过渡，从而返流抑制效果也提高。其是结果，流体控制装置10能够实现更高流量特性。

图4是表示本申请结构和比较结构的流量特性的坐标图。在图4中，横轴为压力，纵轴为流量。另外，在图4中，实线表示本申请结构的特性，虚线表示比较结构的特性。比较结构是上述现有技术的结构。如图4所示，通过使用本申请结构，从而流量特性提高。

另外，在流体控制装置10中，第一薄膜61和第二薄膜62的可动部位于比固定部靠外周侧(侧板50侧)处。由此，能够增大实现整流功能的部分处的开口面积。开口面积是与流体主要流动的方向正交的面积，且是与第一主表面211和第三主表面401正交的圆筒形的面的面积。开口面积较大，由此从第一空间101向第二空间102搬运流体时(排出时)的流体的能量变小。因此，流体控制装置10能够减小排出时的能量的损耗。

另外，并且，在流体控制装置10中，第一薄膜61的可动部和第二薄膜62的可动部在大致整个面上重叠。由此，流体控制装置10能够更高速且可靠地进行隔断与连通之间的过渡。其结果是，流体控制装置10能够实现更高流量特性。此外，只要第一薄膜61的可动部与第二薄膜62的可动部至少局部重叠，便能够获得流量特性的提高效果。

另外，流体控制装置10在中央部21的比振动的节点N21靠外周侧处配置第一薄膜61和第二薄膜62。由此，在将第一空间101与第二空间102隔断的形态中，中央部21中配置有第一薄膜61的部分以接近第二主板40的方式位移。因此，第一薄膜61与第二薄膜62容易抵接。而在将第一空间101与第二空间102连通的形态中，中央部21中的配置有第一薄膜61的部分以远离第二主板40的方式位移。因此，第一薄膜61与第二薄膜62之间的间隔变大，连通的面积变大。其结果是，流体控制装置10能够进一步实现高流量特性。

另外，根据上述结构，即便是第一薄膜61变形，第一薄膜61的外端也与由第一开口230形成的中央部21的外端的角部不接触。由此，抑制第一薄膜61的破损，从而流体控制装置10的可靠性提高。

并且，第一薄膜61的可动部的形状和第二薄膜62的可动部的形状优选满足以下条件。

将作为第一薄膜61的外端的可动端611、与靠内端侧且作为与固定部件71连接的端部的固定端612之间的长度(距离)设为长度L61m。固定端612是第一薄膜61以面的形式固定于固定部件71时的靠可动部侧的端部。另外，将作为第二薄膜62的外端的可动端621、与靠内端侧且作为与固定部件72连接的端部的固定端622之间的长度(距离)设为长度L62m。固定端622是第二薄膜62以面的形式固定于固定部件72时的靠可动部侧的端部。长度L61m与长度L62m大体相同，优选为相同。

另外，第一薄膜61的可动部的形状和第二薄膜62的可动部的形状与泵室100的高度优选满足以下关系。

将泵室100的高度，即第一主板20的第一主表面211与第二主板40的第三主表面401之间的距离设为高度H100。将第一薄膜61的可动部的长度L61m与第二薄膜62的可动部的长度L62m相加而得的长度为高度H100以上。由此，第一薄膜61的可动部与第二薄膜62的可动部在隔断时可靠地进行连接。其结果是，流体控制装置10能够更可靠地实现高流量特性。

此时，将第一薄膜61的可动部的长度L61m与第二薄膜62的可动部的长度L62m相加而得的长度优选为与高度H100大体相同。由此，能够将第一薄膜61的可动部和第二薄膜62的可动部的可动量形成为能够隔断且是相对小的数值。因此，流体控制装置10能够更高速且低损耗地切换整流控制的各形态。

(第二实施方式)

参照附图对第二实施方式的流体控制装置进行说明。图5是表示第二实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

如图5所示，与第一实施方式的流体控制装置10相比，第二实施方式的流体控制装置10A在第一主板20A的中央部21A的形状方面不同。流体控制装置10A的其他结构与流体控制装置10相同，因而省略相同位置的说明。

第一主板20A的中央部21A具有第一部分251和第二部分252。第二部分252的厚度大于第一部分251的厚度。第二部分252通过从第一部分251中靠第二主表面212侧处突出的形状而实现厚度之差。此时，中央部21A形成为比振动的节点N21靠内侧的部分的平均厚度大于比节点N21靠外侧的部分的平均厚度。此外，压电元件30配置于第二部分252。

根据这种结构，能够控制中央部21A的振动的波形(中央部21A的变形形状)。更具体而言，因振动而产生的中央部21A的外周附近的位移变大。由此，促进第一薄膜61的变形，从而流体控制装置10A的整流效率提高。其结果是，流体控制装置10A能够进一步实现高流量特性。

(第三实施方式)

参照附图对第三实施方式的流体控制装置进行说明。图6是表示第三实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

如图6所示，与第二实施方式的流体控制装置10A相比，第三实施方式的流体控制装置10B在第二主板40B的结构方面不同。流体控制装置10B的其他结构与流体控制装置10A相同，因而省略相同位置的说明。

第二主板40B具有凹部411和凹部412。凹部411和凹部412为将第二主板40B的第三主表面401侧作为开口面而凹陷的形状。由凹部411形成的空间为圆柱形，由凹部412形成的空间为圆环形的柱状。凹部411形成为与第一空间101连通。凹部412形成为与第二空间102连通。

根据这种结构，能够抑制中央部21A在振动时与第二主板40B接触。由此，流体控制装置10B能够提高耐久性以及静音性。

(第四实施方式)

参照附图对第四实施方式的流体控制装置进行说明。图7的(A)、图7的(B)是表示第四实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

如图7的(A)、图7的(B)所示，与第一实施方式的流体控制装置10相比，第四实施方式的流体控制装置10C1和流体控制装置10C2在流体控制装置的结构元件与节点N21之间的位置关系方面不同。流体控制装置10C1和流体控制装置10C2的其他结构与流体控制装置10相同，因而省略相同位置的说明。

如图7的(A)所示，在流体控制装置10C1中，节点N21与第二开口400重叠。根据该结构，流体控制装置10C1在排出流体时能够抑制第一空间101内的流体从第二开口400向外部返流。此外，节点N21与第二开口400优选为重叠，但也可以在俯视时接近。

如图7的(B)所示，在流体控制装置10C2中，节点N21与固定部件71重叠。根据该结构，即便中央部21振动，流体控制装置10C2也不对固定部件71施加振动的能量。因此，固定部件71与中央部21之间的接合或者粘合状态不易变差。由此，流体控制装置10C2不易破损，从而能够实现高可靠性。节点N21与固定部件71优选为重叠，但也可以在俯视时接近。此外，能够利用活用了多普勒效应的激光位移计等检测节点N21的位置。

(第五实施方式)

参照附图对第五实施方式的流体控制装置进行说明。图8是表示第五实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

如图8所示，与第一实施方式的流体控制装置10相比，第五实施方式的流体控制装置10D在第一薄膜61和第二薄膜62的固定形态方面不同。流体控制装置10D的其他结构与流体控制装置10相同，因而省略相同位置的说明。

在流体控制装置10D中，第一薄膜61在外端侧处通过固定部件71固定于第一主板20。即，在流体控制装置10D中，第一薄膜61的外端侧为固定端，内端侧为可动端。第二薄膜62在外端侧处通过固定部件71固定于第二主板40。即，在流体控制装置10D中，第二薄膜62的外端侧为固定端，内端侧为可动端。

即便是这种结构，流体控制装置10D也能够实现整流功能，从而能够实现高流量特性。

(第六实施方式)

参照附图对第六实施方式的流体控制装置进行说明。图9是表示第六实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

如图9所示，与第一实施方式的流体控制装置10相比，第六实施方式的流体控制装置10E在第一薄膜61与第二薄膜62之间的位置关系方面不同。流体控制装置10E的其他结构与流体控制装置10相同，因而省略相同位置的说明。

在流体控制装置10E中，固定部件72的直径大于固定部件71的直径。因此，固定部件72比固定部件71接近侧板50。由此，第二薄膜62比第一薄膜61接近侧板50。换言之，第二薄膜62比第一薄膜61接近第一主板20和第二主板40的外周。

在这种结构中，在俯视时，第二薄膜62与第一薄膜61局部重叠。

即便是这种结构，流体控制装置10E也能够实现整流功能，从而能够实现高流量特性。此外，在该结构中，优选使第一薄膜61的可动部的长度大于第二薄膜62的可动部的长度。而且，更优选为，将第一薄膜61形成为，第一薄膜61的可动部与第二薄膜62的可动部的整体重叠。由此，流体控制装置10E能够更可靠地实现整流功能，从而能够实现更高流量特性。

此外，在本实施方式中，示出了第二薄膜62配置于比第一薄膜61靠侧板50侧处的形态。然而，也可以为第一薄膜61配置于比第二薄膜62靠侧板50侧处的形态。在该结构的情况下，进一步促进第一薄膜61的变形。

(第七实施方式)

参照附图对第七实施方式的流体控制装置进行说明。图10是表示第七实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

如图10所示，与第一实施方式的流体控制装置10相比，第七实施方式的流体控制装置10F在第一薄膜61和第二薄膜62的配置形态方面不同。流体控制装置10F的其他结构与流体控制装置10相同，因而省略相同位置的说明。

在流体控制装置10F中，第一薄膜61的可动端和第二薄膜62的可动端配置于第一主板20的比外周端靠外侧(侧板50侧)处。即便是这种结构，流体控制装置10F也能够实现整流功能，从而能够实现高流量特性。

(第八实施方式)

参照附图对第八实施方式的流体控制装置进行说明。图11是表示第八实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。图11中的上侧的图表示流体控制装置的结构，下侧的图(波形图)表示第一主板的振动波形的一个形态。

如图11所示，与利用一阶振动的第一实施方式的流体控制装置10相比，第八实施方式的流体控制装置10G在利用两阶振动这方面不同。流体控制装置10G的其他结构与流体控制装置10相同，因而省略相同位置的说明。

在流体控制装置10G中，第一主板20G的中央部21G进行两阶振动。两阶振动能够通过调整第一主板20G等的构成流体控制装置10G的各结构元件的形状、重量、压电元件30的驱动条件而实现。

在这种结构中，第一薄膜61和第二薄膜62配置于比两阶振动的最外侧的节点N21o靠外侧(侧板50侧)处。

即便是这种结构，流体控制装置10G也能够实现整流功能，从而能够实现高流量特性。

此外，在本实施方式中，第一薄膜61和第二薄膜62配置成至少可动端位于比两阶振动的最外侧的节点N21o靠外侧处即可。

另外，在本实施方式中，虽举两阶振动为例进行了说明，但在其他阶数的振动中也能够应用相同的结构，只要在比振动中的最外侧的节点靠外侧处配置第一薄膜61的可动部和第二薄膜62的可动部即可。

(第九实施方式)

参照附图对第九实施方式的流体控制装置进行说明。图12是表示第九实施方式的流体控制装置的结构的剖视图。

如图12所示，与第一实施方式的流体控制装置10相比，第九实施方式的流体控制装置10H在第一薄膜61H和固定部件71H的形状方面不同。流体控制装置10H的其他结构与流体控制装置10相同，因而省略相同位置的说明。

在流体控制装置10H中，第一薄膜61H为圆形的膜。固定部件71H为直径比第一薄膜61小的圆柱形。第一薄膜61H在中央部21中与第一空间101对置的面的大致整个面处通过固定部件71H固定于中央部21的第一主表面211。由此，能够提高第一薄膜61H相对于中央部21固定的固定强度。

即便是这种结构，流体控制装置10H也能够实现整流功能，从而能够实现高流量特性。另外，第一薄膜61H不易剥离，从而流体控制装置10H的可靠性提高。

(支承部的具体形状例)

在上述说明中，虽对支承部的形状未进行详细记载，但例如能够采用图13的(A)、图13的(B)、图13的(C)、图13的(D)以及图13的(E)所示那样的结构。图13的(A)、图13的(B)、图13的(C)、图13的(D)以及图13的(E)是表示支承部及其周边的构造的第一主板的俯视图。

图13的(A)所示的第一主板20为上述图1所示的结构，但支承部23具有与中央部21连接的第一部分、与框部22连接的第二部分、以及将第一部分与第二部分连接的第三部分。第一部分和第二部分为沿着将中央部21的外周端与框部以最短距离连结的方向延伸的形状。相对于一个第一部分而存在两个第二部分。两个第二部分以沿着第一部分的延伸方向的轴为基准而对称配置。第三部分为沿中央部21的外周延伸的形状。第三部分的延伸方向的两端与两个第二部分连接。第三部分的延伸方向的中间位置与第一部分连接。

与图13的(A)所示的第一主板20相比，图13的(B)所示的第一主板20DE1在框部22的形状方面不同。框部22在与支承部23的两个第二部分连接的连接部之间具有缺口部220。此外，缺口部220的位置只要是与支承部23的第二部分连接的部分，便也可以是框部22的其他位置。

与图13的(A)所示的第一主板20相比，图13的(C)所示的第一主板20DE2在支承部23DE2的形状方面不同。支承部23DE2具有相对于支承部23省略了一个第二部分的结构。

与图13的(A)所示的第一主板20相比，图13的(D)所示的第一主板20DE3在第一开口230DE3、支承部23DE3的形状方面不同。第一开口230DE3由直径不同的两个槽实现。两个槽将第一主板20沿厚度方向贯通。即，两个槽将第一主表面211侧与第二主表面212侧连通。两个槽分别在周上的中途的多个位置处被多个槽截断。靠内侧的槽处的截断位置与靠外侧的槽处的截断位置不同。通过该两个槽被截断的部分形成支承部23DE3。

与图13的(A)所示的第一主板20相比，图13的(E)所示的第一主板20DE4在第一开口230DE4、支承部23DE4的形状方面不同。第一开口230DE4由在圆周上排列的多个贯通孔实现。而且，通过该多个贯通孔之间的部分形成支承部23DE4。

此外，在上述各实施方式中，即便是第一薄膜或者第二薄膜为具有以固定端为基准而向与可动部相反一侧伸出的部分的构造，该结构也包括本申请发明的结构，具有与本申请发明相同的作用效果。

另外，上述各实施方式的结构能够适当地进行组合，能够起到与各个组合相对应的作用效果。

附图标记说明：

10、10A、10B、10C1、10C2、10D、10E、10F、10G、10H…流体控制装置；20、20A、20DE1、20DE2、20DE3、20DE4、20G、20G…第一主板；21、21A、21G…中央部；22…框部；23、23DE2、23DE3、23DE4…支承部；30…压电元件；40、40B…第二主板；50…侧板；61、61H…第一薄膜；62…第二薄膜；71、71H、72…固定部件；100…泵室；101…第一空间；102…第二空间；211…第一主表面；212…第二主表面；230、230DE3、230DE4…第一开口；251…第一部分；252…第二部分；400…第二开口；401…第三主表面；402…第四主表面；411、412…凹部；611、621…可动端；612、622…固定端；N21、N21o…节点。

Claims (11)

1.一种流体控制装置，其中，具备：

第一主板，其具有第一主表面和第二主表面；

第二主板，其具有第三主表面和第四主表面，所述第三主表面与所述第一主表面对置；

侧板，其将所述第一主板与所述第二主板连接；以及

泵室，其由所述第一主板、所述第二主板以及所述侧板围起，

所述第一主板具备中央部、配置于所述中央部的外周的框部、连接于所述框部和所述中央部并将所述中央部支承为可振动的支承部、以及形成于所述中央部与所述框部之间并将所述泵室与靠所述第二主表面侧的外部连通的第一开口，

所述第二主板具备将所述泵室与靠所述第四主表面侧的外部连通的第二开口，

所述流体控制装置具备：

压电元件，其配置于所述中央部，并使所述中央部进行振动；

第一薄膜，其配置于所述第一主表面，并具有一个端成为可动端的可动部；以及

第二薄膜，其配置于所述第三主表面，并具有一个端成为可动端的可动部，

所述第一薄膜和所述第二薄膜配置于所述第一开口与所述第二开口之间。

2.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中，

在与各主表面正交的方向上观察时，所述第一薄膜的可动部与所述第二薄膜的可动部重叠。

3.根据权利要求1或2所述的流体控制装置，其中，

所述第一薄膜的可动部的固定端与可动端之间的长度、和所述第二薄膜的可动部的固定端与可动端之间的长度大体相同。

4.根据权利要求1或2所述的流体控制装置，其中，

所述第一薄膜的固定端是所述第一薄膜的可动部的内端，

所述第二薄膜的固定端是所述第二薄膜的可动部的内端。

5.根据权利要求4所述的流体控制装置，其中，

所述第一薄膜的可动端和所述第二薄膜的可动端位于比所述中央部的振动的最外周侧的节点靠所述侧板侧处。

6.根据权利要求5所述的流体控制装置，其中，

所述第一薄膜的可动端和所述第二薄膜的可动端在俯视时位于比所述第一开口靠内侧处。

7.根据权利要求1或2所述的流体控制装置，其中，

所述第一薄膜的固定端是所述第一薄膜的可动部的外端，

所述第二薄膜的固定端是所述第二薄膜的可动部的外端。

8.根据权利要求1或2所述的流体控制装置，其中，

将所述第一薄膜的可动部的固定端与可动端之间的长度、和所述第二薄膜的可动部的固定端与可动端之间的长度相加而得的长度为，所述第一主表面与所述第三主表面之间的距离以上。

9.根据权利要求8所述的流体控制装置，其中，

将所述第一薄膜的可动部的固定端与可动端之间的长度、和所述第二薄膜的可动部的固定端与可动端之间的长度相加而得的长度，与所述第一主表面与所述第三主表面之间的距离大体相同。

10.根据权利要求1或2所述的流体控制装置，其中，

所述中央部中比接近最外周的振动的节点靠中央侧的部分的平均厚度大于所述中央部中比接近所述最外周的节点靠外周侧的部分的平均厚度。

11.根据权利要求1或2所述的流体控制装置，其中，

在所述中央部与所述框部之间具备多个所述支承部，

所述第一开口位于所述中央部与所述框部之间的部分中的多个支承部之间。

Images