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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidsteuervorrichtung, die einen piezoelektrischen Körper verwendet.
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Technischer Hintergrund
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Patentdokument 1 beschreibt eine Fluidsteuervorrichtung, die ein Fluid unter Verwendung eines piezoelektrischen Körpers befördert. Die in Patentdokument 1 offenbarte Fluidsteuervorrichtung weist eine Membran, eine Abdeckplatte und eine Rahmenplatte auf. Die Membran und die Abdeckplatte sind angeordnet, um einander mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen zugewandt zu sein. Ein Außenumfangsende der Membran und ein Außenumfangsende der Abdeckplatte sind durch die Rahmenplatte verbunden. Somit ist eine Pumpkammer gebildet, die von der Membran, der Abdeckplatte und der Rahmenplatte umgeben ist. Die Membran weist Ansauglöcher in der Nähe eines Außenumfangs auf. Die Abdeckplatte weist Ausstoßlöcher mit kleinem Durchmesser auf. Der piezoelektrische Körper ist auf der Membran platziert.
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Die Membran schwingt durch die Verformung des piezoelektrischen Körpers und ein Volumen der Pumpkammer variiert aufgrund der Schwingung. Die Fluidsteuervorrichtung verwendet die oben genannte Volumenvariation, um ein Fluid aus den Ansauglöchern anzusaugen und das Fluid aus den Ausstoßlöchern auszustoßen.
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Liste der Anführungen
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Patentdokument
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Patentdokument 1: internationale Veröffentlichung Nr. 2016/063710
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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Für die in Patentdokument 1 beschriebene Fluidsteuervorrichtung aus dem Stand der Technik ist es jedoch schwierig, eine erhöhte Volumenvariation einer Pumpkammer zu erreichen und eine große Strömungsrate zu erzielen.
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Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Fluidsteuervorrichtung, die imstande ist, eine erhöhte Volumenvariation einer Pumpkammer bereitzustellen.
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Lösung des Problems
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Eine Fluidsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Gehäuse, in dem eine Pumpkammer unter Verwendung einer ersten Hauptplatte und einer zweiten Hauptplatte gebildet ist, die einander zugewandt sind, und einen Antriebskörper auf, der auf der ersten Hauptplatte angeordnet ist und konfiguriert ist, die erste Hauptplatte in Schwingung zu versetzen. Die erste Hauptplatte weist einen Schwingungsabschnitt, auf dem der Antriebskörper angeordnet ist und der in Draufsicht eine rotationssymmetrische Form aufweist, und eine erste Öffnung auf, die außerhalb des Schwingungsabschnitts ausgebildet ist und über welche die Pumpkammer und das Äußere der ersten Hauptplatte miteinander kommunizieren. Die zweite Hauptplatte weist eine zweite Öffnung auf, über welche die Pumpkammer und das Äußere der zweiten Hauptplatte miteinander kommunizieren und die in Draufsicht eine rotationssymmetrische Form aufweist. Die zweite Öffnung ist angeordnet, um in Draufsicht der ersten Hauptplatte und der zweiten Hauptplatte die Mitte des Schwingungsabschnitts aufzuweisen. Eine Öffnungsfläche der zweiten Öffnung beträgt von 10% bis 75% einer Fläche des Schwingungsabschnitts.
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Bei der oben genannten Konfiguration trägt der Bereich, in dem der Schwingungsabschnitt und die zweite Öffnung einander überschneiden, nicht wesentlich zu der Volumenvariation bei. Folglich wird, wenn eine Schwingung erzeugt wird, bei der eine Phase in der Mitte und eine Phase an einem Außenumfangsende in dem Schwingungsabschnitt einander entgegengesetzt sind, eine gegenseitige Aufhebung der Volumenvariation unterbunden.
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Zum Beispiel wird, wenn der Schwingungsabschnitt verlagert wird, um sich der zweiten Hauptplatte in der Mitte des Schwingungsabschnitts anzunähern, das Außenumfangsende verlagert, um von der zweiten Hauptplatte getrennt zu werden. In dem oben genannten Fall trägt, wenn die erste Hauptplatte und die zweite Hauptplatte einander im Wesentlichen über die gesamte Oberfläche zugewandt sind, die Verlagerung zu der Verringerung des Volumens der Pumpkammer in der Mitte und zu der Erhöhung des Volumens der Pumpkammer an dem Außenumfangsende bei. Damit heben sich diese Volumenvariationen gegenseitig auf.
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Ein Aufweisen der zweiten Öffnung in der Mitte führt jedoch dazu, dass die Volumenvariation der Pumpkammer stark von der Volumenvariation im Wesentlichen an dem Außenumfangsende abhängt. Folglich wird die oben beschriebene Aufhebung unterbunden.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Pumpkammer eine erhöhte Volumenvariation aufweisen und es kann eine große Strömungsrate erzielt werden.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
- [2] 2 ist eine Seitenansicht der Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
- [3] 3 ist eine Draufsicht der Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform.
- [4] 4(A) ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einem Öffnungsverhältnis und einem Volumenvariationsverhältnis und 4(B) ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Öffnungsverhältnis und einer mittleren Strömungsrate.
- [5] 5(A) ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einem Öffnungsverhältnis und einem Volumenvariationsbetrag und 5(B) ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Öffnungsverhältnis und Druck.
- [6] 6 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines einstellbaren Bereichs eines Außenumfangsendes einer Öffnung 400.
- [7] 7(A) und 7(B) sind Draufsichten zur Veranschaulichung von Beispielen einer Position und einer Form einer Öffnung.
- [8] 8 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10A gemäß einer zweiten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
- [9] 9 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10B gemäß einer dritten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
- [10] 10 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10C gemäß einer vierten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
- [11] 11 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10D gemäß einer fünften Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
- [12] 12 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10E gemäß einer sechsten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
- [13] 13 (A) und 13 (B) sind Seitenansichten von Fluidsteuervorrichtungen 10F1 und 10F2 gemäß einer siebten Ausführungsform.
- [14] 14 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10G gemäß einer achten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels. Beschreibung von Ausführungsformen
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(Erste Ausführungsform)
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Eine Fluidsteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels. 2 ist eine Seitenansicht der Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels. Es sei angemerkt, dass, einschließlich der oben genannten Zeichnungen, in jeder der Zeichnungen, auf die in jeder nachstehenden Ausführungsform Bezug genommen wird, zur Erleichterung der Erläuterung die Form jedes Bestandteils teilweise oder ganz übermäßig groß dargestellt ist.
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Wie in 1 und 2 veranschaulicht weist die Fluidsteuervorrichtung 10 ein Gehäuse 11 und einen Antriebskörper 30 auf. Das Gehäuse 11 weist eine erste Hauptplatte 20, eine zweite Hauptplatte 40 und ein Verbindungselement 50 auf.
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Die erste Hauptplatte 20 ist eine flache Platte, die in Draufsicht eine Kreisform aufweist. Die erste Hauptplatte 20 weist eine Hauptoberfläche 201 und eine Hauptoberfläche 202 auf, die parallel zueinander liegen. Die erste Hauptplatte 20 ist zum Beispiel aus Metall oder dergleichen hergestellt. Es sei angemerkt, dass eine Außenform der ersten Hauptplatte 20 nicht auf eine Kreisform beschränkt ist. Die erste Hauptplatte 20 weist einen Schwingungsabschnitt 21, einen Außenrahmenabschnitt 22, einen Stützabschnitt 23 und eine Öffnung 230 auf.
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Der Schwingungsabschnitt 21 ist eine flache Platte, die in Draufsicht eine Kreisform aufweist. Es sei angemerkt, dass es ausreichend ist, dass der Schwingungsabschnitt 21 in Draufsicht eine rotationssymmetrische Form aufweist. Der Schwingungsabschnitt 21 ist aus einem Material mit einer Dicke hergestellt, die eine Biegeschwingung davon durch den Antriebskörper 30 ermöglicht. Die Biegeschwingung ist eine Schwingung, bei der wie in einer Schwingungsform in 2 veranschaulicht die erste Hauptplatte 20 (der Schwingungsabschnitt 21) in Seitenansicht in einer Wellenform verlagert ist.
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Der Außenrahmenabschnitt 22 weist eine Ringform auf und ist außerhalb eines Außenrands des Schwingungsabschnitts 21 angeordnet. In Draufsicht umgibt der Außenrahmenabschnitt 22 den Schwingungsabschnitt 21.
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Die mehreren Stützabschnitte 23 sind balkenförmig. Die mehreren Stützabschnitte 23 sind zwischen dem Schwingungsabschnitt 21 und dem Außenrahmenabschnitt 22 angeordnet. Die mehreren Stützabschnitte 23 sind mit dem Außenrand des Schwingungsabschnitts 21 und einem Innenrand des Außenrahmenabschnitts 22 verbunden. Die mehreren Stützabschnitte 23 sind in Abständen entlang des Außenrands des Schwingungsabschnitts 21 angeordnet.
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Die mehreren Öffnungen 230 sind zwischen dem Schwingungsabschnitt 21 und dem Außenrahmenabschnitt 22 angeordnet. Die mehreren Öffnungen 230 durchlaufen die erste Hauptplatte 20 zwischen der Hauptoberfläche 201 und der Hauptoberfläche 202. Die mehreren Öffnungen 230 sind Abschnitte, in denen die mehreren Stützabschnitte 23 nicht in einem Bereich zwischen dem Schwingungsabschnitt 21 und dem Außenrahmenabschnitt 22 ausgebildet sind. Die Öffnung 230 entspricht einer „ersten Öffnung“ gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Mit der oben genannten Konfiguration wird in der ersten Hauptplatte 20 der Schwingungsabschnitt 21 durch die mehreren Stützabschnitte 23 gegen den Außenrahmenabschnitt 22 abgestützt, um imstande zu sein, zu schwingen.
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Es sei angemerkt, dass der Schwingungsabschnitt 21, der Außenrahmenabschnitt 22 und die mehreren Stützabschnitte 23 vorzugsweise einstückig ausgebildet sind. Das heißt, der Schwingungsabschnitt 21, der Außenrahmenabschnitt 22 und die mehreren Stützabschnitte 23 werden vorzugsweise durch Bilden der mehreren Öffnungen 230 mit einem vorbestimmten Verfahren zum Stanzen einer einzelnen flachen Platte realisiert. Folglich kann eine Form, in welcher der Schwingungsabschnitt 21 und der Außenrahmenabschnitt 22 durch die mehreren Stützabschnitte 23 verbunden sind und die mehreren Öffnungen 230 bereitgestellt sind, leicht mit hoher Genauigkeit realisiert werden. Hingegen ist es nicht erforderlich, dass der Schwingungsabschnitt 21, der Außenrahmenabschnitt 22 und die mehreren Stützabschnitte 23 einstückig ausgebildet sind. Das heißt, der Schwingungsabschnitt 21, der Außenrahmenabschnitt 22 und die mehreren Stützabschnitte 23 können durch Verbinden einzelner Elemente realisiert werden.
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Die zweite Hauptplatte 40 ist eine flache Platte, die in Draufsicht eine Kreisform aufweist. Es sei angemerkt, dass es ausreichend ist, dass die Außenform der zweiten Hauptplatte 40 in Draufsicht eine rotationssymmetrische Form aufweist. Die zweite Hauptplatte 40 weist eine Hauptoberfläche 401 und eine Hauptoberfläche 402 auf, die parallel zueinander liegen. Die zweite Hauptplatte 40 und die erste Hauptplatte 20 sind derart angeordnet, dass die Hauptoberfläche 401 und die Hauptoberfläche 201 getrennt sind und einander zugewandt sind.
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Die zweite Hauptplatte 40 weist eine Öffnung 400 auf. Die Öffnung 400 durchläuft die zweite Hauptplatte 40 zwischen der Hauptoberfläche 401 und der Hauptoberfläche 402. Die Öffnung 400 weist in Draufsicht eine Kreisform auf. Es sei angemerkt, dass es ausreichend ist, dass die Öffnung 400 in Draufsicht eine rotationssymmetrische Form aufweist.
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Das Verbindungselement 50 weist einen ringförmigen säulenförmigen Körper auf. Es ist bevorzugt, dass das Verbindungselement 50 aus einem Material mit einer Dicke oder dergleichen hergestellt ist, die kaum eine Biegeschwingung verursacht.
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Das Verbindungselement 50 ist zwischen dem Außenrahmenabschnitt 22 und der zweiten Hauptplatte 40 angeordnet. Ein Ende des Verbindungselements 50 in einer Höhenrichtung ist mit dem Außenrahmenabschnitt 22 verbunden. Das andere Ende des Verbindungselements 50 in der Höhenrichtung ist mit der zweiten Hauptplatte 40 verbunden.
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Mit der oben genannten Konfiguration ist in der Fluidsteuervorrichtung 10 ein Raum (ein Innenraum des Gehäuses 11), der von der ersten Hauptplatte 20, der zweiten Hauptplatte 40 und dem Verbindungselement 50 umgeben ist, eine Pumpkammer 100 der Fluidsteuervorrichtung 10. Die Pumpkammer 100 kommuniziert mit den mehreren Öffnungen 230 und der Öffnung 400. Mit anderen Worten kommuniziert die Pumpkammer 100 über die mehreren Öffnungen 230 mit einem Außenraum der ersten Hauptplatte 20 der Fluidsteuervorrichtung 10 und kommuniziert über die Öffnung 400 mit einem Außenraum der zweiten Hauptplatte 40 der Fluidsteuervorrichtung 10.
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Der Antriebskörper 30 wird zum Beispiel durch ein piezoelektrisches Element realisiert. Das piezoelektrische Element weist einen scheibenförmigen piezoelektrischen Körper und eine Antriebselektrode auf. Die Antriebselektrode ist auf jeder Hauptoberfläche des scheibenförmigen piezoelektrischen Körpers ausgebildet.
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Der Antriebskörper 30 ist auf der Hauptoberfläche 202 des Schwingungsabschnitts 21 angeordnet. In dem oben genannten Fall stimmen die Mitte des Antriebskörpers 30 und die Mitte des Schwingungsabschnitts 21 in Draufsicht im Wesentlichen miteinander überein. Das piezoelektrische Element des Antriebskörpers 30 wird durch Anlegen eines Antriebssignals an die Antriebselektroden verformt. Der Schwingungsabschnitt 21 wird wie oben beschrieben abgestützt, um imstande zu sein, zu schwingen. Das heißt, der Schwingungsabschnitt 21 schwingt durch die Verformung.
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Durch die Schwingung variiert das Volumen in der Pumpkammer 100. Durch die Variation saugt die Fluidsteuervorrichtung 10 ein Fluid aus dem Außenraum der ersten Hauptplatte 20 über die mehreren Öffnungen 230 in die Pumpkammer 100. Dann stößt die Fluidsteuervorrichtung 10 das Fluid aus einem Inneren der Pumpkammer 100 über die Öffnung 400 an den Außenraum der zweiten Hauptplatte 40 aus.
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Es sei angemerkt, dass die Fluidsteuervorrichtung 10 ein Fluid ebenso aus dem Außenraum der zweiten Hauptplatte 40 über die Öffnung 400 in die Pumpkammer 100 saugen und das Fluid aus dem Inneren der Pumpkammer 100 über die mehreren Öffnungen 230 an den Außenraum der ersten Hauptplatte 20 ausstoßen kann. Einer der zwei Fluidförderbetriebsarten wird selektiv ausgeführt.
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(Betriebswirkung der konkreten Form und Position der Öffnung 400 und der Fläche der Öffnung 400)
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3 ist eine Draufsicht der Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform. 3 ist eine Zeichnung in Draufsicht von der Seite der zweiten Hauptplatte 40.
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Wie in 3 veranschaulicht weist die Öffnung 400 in Draufsicht eine selbe Kreisform wie der Schwingungsabschnitt 21 auf und ein Durchmesser der Öffnung 400 ist kleiner als ein Durchmesser des Schwingungsabschnitts 21. Das heißt, die Öffnung 400 weist eine analoge Gestalt zu einer Außenform des Schwingungsabschnitts 21 auf. Es sei angemerkt, dass die Öffnung 400 und der Schwingungsabschnitt 21 nicht notwendigerweise vollkommen analoge Gestalten aufweisen, jedoch vorzugsweise vollkommen analoge Gestalten aufweisen.
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Eine Mitte C400 der Öffnung 400 stimmt mit einer Mitte C21 des Schwingungsabschnitts 21 überein. Mit anderen Worten ist die Öffnung 400 angeordnet, um die Mitte C21 des Schwingungsabschnitts 21 aufzuweisen. Es sei angemerkt, dass in der Fluidsteuervorrichtung 10 die Mitte C400 der Öffnung 400 und die Mitte C21 des Schwingungsabschnitts 21 mit einer Mitte C10 der Fluidsteuervorrichtung 10 übereinstimmen.
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In dem oben genannten Fall beträgt eine Öffnungsfläche S400 der Öffnung 400 (eine Öffnungsfläche der zweiten Hauptplatte 40) von 10% bis 75% einer Fläche S21 des Schwingungsabschnitts 21.
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4(A) ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einem Öffnungsverhältnis und einem Volumenvariationsverhältnis und 4(B) ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Öffnungsverhältnis und einer mittleren Strömungsrate. Das Öffnungsverhältnis ist ein Verhältnis einer Fläche der Öffnung 400 zu einer Fläche des Schwingungsabschnitts 21. Das Volumenvariationsverhältnis ist ein Verhältnis des minimalen Volumens zum maximalen Volumen der Pumpkammer 100 in Variation. Die mittlere Strömungsrate ist eine Strömungsrate, wenn die Fluidsteuervorrichtung 10 mit 50% des maximalen Druckwerts als Pumpe angetrieben wird. Es sei angemerkt, dass in 4(A) das Volumenvariationsverhältnis bei dem Öffnungsverhältnis, wenn die Volumenvariation am größten ist, als 100% dargestellt ist.
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Wie in 4(A) veranschaulicht ändert sich, wenn das Öffnungsverhältnis geändert wird, ebenso das Volumenvariationsverhältnis. Der Grund hierfür wird wie folgt erachtet.
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Wie in 2 veranschaulicht wird in der Fluidsteuervorrichtung 10 eine Schwingung erzeugt, bei der eine Phase in der Mitte und eine Phase an einem Außenumfangsende des Schwingungsabschnitts 21 einander entgegengesetzt sind.
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Hierbei sind zum Beispiel in einer Konfiguration aus dem Stand der Technik, da eine Öffnung einer flachen Platte, die einem Schwingungsabschnitt zugewandt ist (einer zugewandten flachen Platte: entsprechend der zweiten Hauptplatte der vorliegenden Anmeldung), ein Loch mit einem kleinen Durchmesser ist, ein Schwingungsabschnitt und die zugewandte flache Platte einander im Wesentlichen über eine gesamte Oberfläche zugewandt.
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In dem oben genannten Fall wird zum Beispiel, wenn der Schwingungsabschnitt verlagert wird, um sich der zugewandten flachen Platte in der Mitte des Schwingungsabschnitts anzunähern, das Außenumfangsende des Schwingungsabschnitts verlagert, um von der zugewandten flachen Platte getrennt zu werden. Dementsprechend trägt die Verlagerung zu der Verringerung des Volumens der Pumpkammer in der Mitte und zu der Erhöhung des Volumens der Pumpkammer an dem Außenumfangsende bei. Damit heben sich diese Volumenvariationen gegenseitig auf.
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Dagegen wird zum Beispiel, wenn der Schwingungsabschnitt verlagert wird, um von der zugewandten flachen Platte in der Mitte des Schwingungsabschnitts getrennt zu werden, das Außenumfangsende des Schwingungsabschnitts verlagert, um sich der zugewandten flachen Platte anzunähern. Dementsprechend trägt die Verlagerung zu der Erhöhung des Volumens der Pumpkammer in der Mitte und zu der Verringerung des Volumens der Pumpkammer an dem Außenumfangsende bei. Damit heben sich diese Volumenvariationen gegenseitig auf.
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Folglich ist mit einer Konfiguration aus dem Stand der Technik das Volumenvariationsverhältnis gering.
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In der vorliegenden Erfindung hingegen überschneidet die Öffnung 400 den Schwingungsabschnitt 21 über eine große Fläche. Da der Bereich, in dem der Schwingungsabschnitt 21 und die Öffnung 400 einander überschneiden, mit dem Außenraum kommuniziert, trägt die Schwingung des Schwingungsabschnitts 21 nicht wesentlich zu der Volumenvariation der Pumpkammer 100 bei. Das heißt, mit der Konfiguration der vorliegenden Erfindung beeinflusst die Schwingung des Schwingungsabschnitts 21 in der Mitte (dem Abschnitt, in dem der Schwingungsabschnitt 21 und die Öffnung 400 einander überschneiden) des Schwingungsabschnitts 21 kaum die Volumenvariation der Pumpkammer 100. Damit hängt bei der Konfiguration der vorliegenden Erfindung die Volumenvariation der Pumpkammer 100 von der Volumenvariation an dem Außenumfangsende (dem Abschnitt, in dem der Schwingungsabschnitt 21 und die zweite Hauptplatte 40 einander überschneiden) des Schwingungsabschnitts 21 ab.
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Zum Beispiel wird, wenn der Schwingungsabschnitt 21 verlagert wird, um sich der Öffnung 400 der zweiten Hauptplatte 40 in der Mitte des Schwingungsabschnitts 21 anzunähern, das Außenumfangsende des Schwingungsabschnitts 21 verlagert, um von der zweiten Hauptplatte 40 getrennt zu werden. In dem oben genannten Fall variiert das Volumen der Pumpkammer 100 sich erhöhend gemäß einer Erhöhung des Volumens an dem Außenumfangsende des Schwingungsabschnitts 21.
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Dagegen wird, wenn der Schwingungsabschnitt 21 verlagert wird, um von der Öffnung 400 der zweiten Hauptplatte 40 in der Mitte des Schwingungsabschnitts 21 getrennt zu werden, das Außenumfangsende des Schwingungsabschnitts 21 verlagert, um sich der zweiten Hauptplatte 40 anzunähern. In dem oben genannten Fall variiert das Volumen der Pumpkammer 100 sich verringernd gemäß einer Verringerung des Volumens an dem Außenumfangsende des Schwingungsabschnitts 21.
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Wie oben beschrieben wird mit der Verwendung der Konfiguration der vorliegenden Erfindung die Aufhebung der Volumenvariation in der Mitte und an dem Außenumfangsende des Schwingungsabschnitts 21 in jedem Schwingungszustand unterbunden. Folglich kann die Fluidsteuervorrichtung 10 ein erhöhtes Volumenvariationsverhältnis aufweisen. Dann kann in der Fluidsteuervorrichtung 10 das erhöhte Volumenvariationsverhältnis die mittlere Strömungsrate erhöhen.
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In dem oben genannten Fall wird, wenn die Öffnungsfläche S400 der Öffnung 400 zu nah an der Fläche S21 des Schwingungsabschnitts 21 liegt, das Volumen des Außenumfangsendabschnitts, der zu der Volumenvariation beiträgt, klein. Dementsprechend wird wie in 4(A) veranschaulicht, wenn die Öffnungsfläche S400 der Öffnung 400 zu nah an der Fläche S21 des Schwingungsabschnitts 21 liegt, das Volumenvariationsverhältnis klein. Folglich wird wie in 4(B) veranschaulicht, wenn die Öffnungsfläche S400 der Öffnung 400 zu nah an der Fläche S21 des Schwingungsabschnitts 21 liegt, die mittlere Strömungsrate ebenso klein.
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Dann wird in der Fluidsteuervorrichtung 10 die Öffnungsfläche S400 der Öffnung 400 relativ zu der Fläche S21 des Schwingungsabschnitts 21 von einem vorbestimmten Minimalwert APL (zum Beispiel 10% im Fall von 4(A)) auf einen vorbestimmten Maximalwert APH (zum Beispiel 75% im Fall von 4(A)) eingestellt. Folglich kann die Fluidsteuervorrichtung 10 ein Volumenvariationsverhältnis von einem gewünschten Wert (zum Beispiel 60% im Fall von 4(A)) oder mehr erreichen.
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Dann kann durch Erreichen des oben genannten Volumenvariationsverhältnisses die Fluidsteuervorrichtung 10 eine mittlere Strömungsrate von einem gewünschten Bezugswert FRS oder mehr erreichen. Zum Beispiel kann im Fall von 4(A) und 4(B) eine mittlere Strömungsrate von 2,0 l/min oder mehr erreicht werden, indem das Volumenvariationsverhältnis auf 60% oder mehr eingestellt wird (das Öffnungsverhältnis liegt im Bereich von 10% bis 75%).
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5(A) ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einem Öffnungsverhältnis und einem Volumenvariationsbetrag und 5(B) ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Öffnungsverhältnis und Druck. Der Druck ist ein Ausstoßdruck eines Fluids. In 5(A) ist der Volumenvariationsbetrag einer Konfiguration aus dem Stand der Technik als 1,0 (Vergleichs-Bezugswert) dargestellt. Es sei angemerkt, dass bei der Konfiguration aus dem Stand der Technik eine zugewandte flache Platte (eine flache Platte mit derselben Bedeutung wie die zweite Hauptplatte der vorliegenden Anmeldung) eine Öffnung mit kleinem Durchmesser hat und ein Öffnungsverhältnis 0,3% beträgt.
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Wie in 5(A) veranschaulicht beträgt mit der Verwendung der Konfiguration der vorliegenden Erfindung der Volumenvariationsbetrag annähernd das 4,0-Fache oder mehr im Vergleich zu der Konfiguration aus dem Stand der Technik. Dementsprechend erhöht sich die mittlere Strömungsrate ebenso erheblich. Dann verringert sich in dem oben genannten Fall wie in 5(B) veranschaulicht mit der Verwendung der Konfiguration der vorliegenden Erfindung, wenn die Öffnung groß ist, der Druck nicht.
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Folglich kann die Fluidsteuervorrichtung 10 eine erhöhte Volumenvariation der Pumpkammer 100 aufweisen und kann eine große Strömungsrate erzielen. Dann kann die Fluidsteuervorrichtung 10 eine Verringerung des Drucks unterbinden. Das heißt, die Fluidsteuervorrichtung 10 kann die grundlegenden Eigenschaften als Pumpe deutlich verbessern.
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Es sei angemerkt, dass in der Fluidsteuervorrichtung 10 2,0 l/min als Bezugswert FRS der mittleren Strömungsrate eingestellt ist. Der Bezugswert FRS kann jedoch gemäß der Spezifikation der Fluidsteuervorrichtung 10 geändert werden. Dann kann durch Ändern des Bezugswerts FRS der Minimalwert des Volumenvariationsverhältnisses ebenso geändert werden, wodurch es ermöglicht wird, den Bereich des Öffnungsverhältnisses ebenso zu ändern.
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Es sei angemerkt, dass bei der oben beschriebenen Konfiguration ein Fall beschrieben wird, in dem die Mitte C400 der Öffnung 400 und die Mitte C21 des Schwingungsabschnitts 21 miteinander übereinstimmen und sowohl die Öffnung 400 als auch der Schwingungsabschnitt 21 eine Kreisform aufweisen und vollkommen analoge Gestalten aufweisen. Wie oben beschrieben ist es jedoch nicht notwendig, dass die Mitte C400 der Öffnung 400 und die Mitte C21 des Schwingungsabschnitts 21 vollständig miteinander übereinstimmen oder dass sowohl die Öffnung 400 als auch der Schwingungsabschnitt 21 eine Kreisform aufweisen oder vollkommen analoge Gestalten aufweisen.
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6 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines einstellbaren Bereichs eines Außenumfangsendes der Öffnung 400. 7(A) und 7(B) sind Draufsichten zur Veranschaulichung von Beispielen einer Position und einer Form der Öffnung 400.
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Wie in 6 veranschaulicht wird ein Einstellbereich ZNce des Außenumfangsendes der Öffnung 400 durch einen ringförmigen Bereich zwischen einer kreisförmigen minimalen Seitenbegrenzung CEmn und einer kreisförmigen maximalen Seitenbegrenzung CEmx eingestellt. Die Mitte des Einstellbereichs ZNce stimmt in Draufsicht mit der Mitte C21 des Schwingungsabschnitts 21 überein. Eine Mitte der minimalen Seitenbegrenzung CEmn und eine Mitte der maximalen Seitenbegrenzung CEmx stimmen ebenso in Draufsicht mit der Mitte C21 des Schwingungsabschnitts 21 überein. Die minimale Seitenbegrenzung CEmn ist mit einem Kreis eingestellt, der eine Fläche von 10% von der des Schwingungsabschnitts 21 aufweist. Die maximale Seitenbegrenzung CEmx ist mit einem Kreis eingestellt, der eine Fläche von 75% von der des Schwingungsabschnitts 21 aufweist.
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Die Öffnung 400 ist derart eingestellt, dass der Außenumfang davon in den Einstellbereich ZNce fällt. Im Fall von 7(A) weist die Öffnung 400 zum Beispiel eine Kreisform auf, die Mitte C400 der Öffnung 400 und die Mitte C21 des Schwingungsabschnitts 21 stimmen jedoch nicht miteinander überein. Ein Außenumfang CE400 der Öffnung 400 fällt jedoch in den Einstellbereich ZNce. Im Fall von 7(B) stimmen die Mitte C400 der Öffnung 400 und die Mitte C21 des Schwingungsabschnitts 21 miteinander überein, die Öffnung 400 weist jedoch eine regelmäßige sechseckige Form auf. Der Außenumfang CE400 der Öffnung 400 fällt jedoch in den Einstellbereich ZNce.
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Mit der oben genannten Konfiguration kann ebenso die Fluidsteuervorrichtung 10 die oben beschriebene Betriebswirkung erzielen. Es sei angemerkt, dass auch in einem Fall, in dem die Mitte C400 der Öffnung 400 und die Mitte C21 des Schwingungsabschnitts 21 nicht miteinander übereinstimmen und die Öffnung 400 und der Schwingungsabschnitt 21 keine analogen Gestalten aufweisen, wenn der Außenumfang CE400 der Öffnung 400 in den Einstellbereich ZNce fällt, die Fluidsteuervorrichtung 10 die oben beschriebene Betriebswirkung erzielen kann. In dem oben genannten Fall ist es bevorzugt, dass der Schwingungsabschnitt 21 und die Öffnung 400 in Draufsicht eine punktsymmetrische Form aufweisen, und es ist ferner bevorzugt, dass die Form ein regelmäßiges Vieleck mit einer großen Anzahl an Ecken oder ein Kreis ist.
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Es sei angemerkt, dass in 2 eine Betriebsart veranschaulicht ist, bei der das Außenumfangsende der Öffnung 400 mit einem Knoten Nv einer Schwingung mit einem Gegenknoten Mv in der Mitte des Schwingungsabschnitts 21 übereinstimmt. Die Positionsbeziehung zwischen dem Außenumfangsende der Öffnung 400 und dem Knoten Nv einer Schwingung ist jedoch nicht darauf beschränkt und es ist ausreichend, dass das Außenumfangsende der Öffnung 400 in den oben beschriebenen Bereich fällt. Wenn das Außenumfangsende der Öffnung 400 und der Knoten Nv einer Schwingung im Wesentlichen miteinander übereinstimmen, kann hingegen der gesamte Abschnitt des Schwingungsabschnitts 21 außerhalb des Knotens Nv zu der Volumenvariation beitragen, was wirksamer ist.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine Fluidsteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 8 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10A gemäß der zweiten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
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Wie in 8 veranschaulicht unterscheidet sich die Fluidsteuervorrichtung 10A gemäß der zweiten Ausführungsform von der Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform insofern, als dass eine zweite Hauptplatte und ein Verbindungselement einstückig ausgebildet sind. Die sonstigen Konfigurationen der Fluidsteuervorrichtung 10A sind dieselben wie die der Fluidsteuervorrichtung 10 und eine Beschreibung derselben Abschnitte entfällt.
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Die Fluidsteuervorrichtung 10A weist eine zweite Hauptplatte 40A auf. Die zweite Hauptplatte 40A weist einen ausgesparten Abschnitt mit einer Form auf, die den Schwingungsabschnitt 21, die mehreren Stützabschnitte 23 und die mehreren Öffnungen 230 auf der Seite der ersten Hauptplatte 20 überschneidet. Ein Außenumfangsabschnitt der zweiten Hauptplatte 40A, der den ausgesparten Abschnitt umgibt, ist mit der ersten Hauptplatte 20 verbunden.
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Bei der oben genannten Konfiguration kann bei der Fluidsteuervorrichtung 10A ein Verbindungselement entfallen. Folglich kann die Fluidsteuervorrichtung 10A die Anzahl an Bestandteilen reduzieren und dabei dieselbe Betriebswirkung wie die Fluidsteuervorrichtung 10 erzielen. Es sei angemerkt, dass das Verbindungselement der Fluidsteuervorrichtung 10 zu der Konfiguration der Fluidsteuervorrichtung 10A hinzugefügt werden kann.
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(Dritte Ausführungsform)
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Eine Fluidsteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 9 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10B gemäß der dritten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
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Wie in 9 veranschaulicht unterscheidet sich die Fluidsteuervorrichtung 10B gemäß der dritten Ausführungsform von der Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform insofern, als dass eine erste Hauptplatte und ein Verbindungselement einstückig ausgebildet sind. Die sonstigen Konfigurationen der Fluidsteuervorrichtung 10B sind dieselben wie die der Fluidsteuervorrichtung 10 und eine Beschreibung derselben Abschnitte entfällt.
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Die Fluidsteuervorrichtung 10B weist eine erste Hauptplatte 20B auf. Die erste Hauptplatte 20B weist einen Außenrahmenabschnitt 22B auf. Der Außenrahmenabschnitt 22B ist dicker als der Schwingungsabschnitt 21 und die mehreren Stützabschnitte 23 und weist eine Form auf, die zu der Seite der zweiten Hauptplatte 40 vorspringt. Der Außenrahmenabschnitt 22B ist mit der zweiten Hauptplatte 40 verbunden.
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Bei der oben genannten Konfiguration kann bei der Fluidsteuervorrichtung 10B ein Verbindungselement entfallen. Folglich kann die Fluidsteuervorrichtung 10B die Anzahl an Bestandteilen reduzieren und dabei dieselbe Betriebswirkung wie die Fluidsteuervorrichtung 10 erzielen. Es sei angemerkt, dass das Verbindungselement der Fluidsteuervorrichtung 10 zu der Konfiguration der Fluidsteuervorrichtung 10B hinzugefügt werden kann. Des Weiteren kann die Konfiguration der zweiten Hauptplatte 40A der Fluidsteuervorrichtung 10A mit der Konfiguration der ersten Hauptplatte 20B der Fluidsteuervorrichtung 10B kombiniert werden und ferner kann ein Verbindungselement dazu hinzugefügt werden.
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Ferner kann bei der Konfiguration der Fluidsteuervorrichtung 10 und der Konfiguration der Fluidsteuervorrichtungen 10A und 10B, zu denen das Verbindungselement hinzugefügt wird, die Verwendung eines Verbindungselements die Höhe der Pumpkammer 100 mit hoher Genauigkeit realisieren. Folglich können das Volumenvariationsverhältnis und der Volumenvariationsbetrag mit hoher Genauigkeit eingestellt werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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Eine Fluidsteuervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 10 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10C gemäß der vierten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
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Wie in 10 veranschaulicht unterscheidet sich die Fluidsteuervorrichtung 10C gemäß der vierten Ausführungsform von der Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform bezüglich der Form eines Schwingungsabschnitts einer ersten Hauptplatte. Die sonstigen Konfigurationen der Fluidsteuervorrichtung 10C sind dieselben wie die der Fluidsteuervorrichtung 10 und eine Beschreibung derselben Abschnitte entfällt.
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Die Fluidsteuervorrichtung 10C weist eine erste Hauptplatte 20C auf. Die erste Hauptplatte 20C weist einen Schwingungsabschnitt 21C auf. Der Schwingungsabschnitt 21C weist einen Mittelabschnitt 210CC und einen Umfangsabschnitt 210CP auf. Der Mittelabschnitt 210CC ist in einer ebenen Fläche kleiner als der Schwingungsabschnitt 21C und weist eine Mitte des Schwingungsabschnitts 21C auf. Der Umfangsabschnitt 210CP ist angeordnet, um den Außenumfang des Mittelabschnitts 210CC zu umgeben. Der Mittelabschnitt 210CC ist dicker als der Umfangsabschnitt 210CP.
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Mit der oben genannten Konfiguration kann die Fluidsteuervorrichtung 10C eine größere Schwingung in dem Umfangsabschnitt 210CP auf einer Seite des Außenumfangsendes des Schwingungsabschnitts 21C aufweisen, ohne eine Spannung zum Antreiben des Antriebskörpers 30 zur Schwingung zu erhöhen. Folglich kann die Fluidsteuervorrichtung 10C ein/en erhöhtes/-n Volumenvariationsverhältnis und Volumenvariationsbetrag aufweisen und kann die Strömungsrate weiter erhöhen.
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Ferner ist es bevorzugt, dass die Fläche des Mittelabschnitts 210CC größer ist als die der Öffnung 400. In der Fluidsteuervorrichtung 10C wird in einer Betriebsart, bei der ein Fluid aus der Öffnung 400 einströmt, der Schwingungsabschnitt 21C durch das Fluid gedrückt. Wenn der Schwingungsabschnitt 21C durch das Fluid gedrückt wird, wird die Schwingung des Schwingungsabschnitts 21C unterbunden und es kann keine große Verlagerung erzielt werden. Der Abschnitt, auf den das Fluid drückt, ist ein Abschnitt, in dem die Öffnung 400 und der Schwingungsabschnitt 21C einander in Draufsicht überschneiden. Daher ermöglicht eine Erhöhung der Dicke des Überschneidungsabschnitts, dass er nicht durch das Drücken des Fluids beeinflusst wird, und ermöglicht es dem Schwingungsabschnitt 21C, eine große Verlagerung zu erzielen.
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Es sei angemerkt, dass wie oben beschrieben der Schwingungsabschnitt 21C vorzugsweise zu einer Seite vorspringt, die einer Seite der Pumpkammer 100 gegenüberliegt. Mit der oben genannten Konfiguration ist es möglich, zu vermeiden, dass der Mittelabschnitt 210CC während der Schwingung des Schwingungsabschnitts 21C mit der zweiten Hauptplatte 40 in Kontakt gelangt. Des Weiteren ist es ferner bevorzugt, dass der Mittelabschnitt 210CC mit dem Umfangsabschnitt 210CP in der Hauptoberfläche 201 des Schwingungsabschnitts 21C auf der Seite der Pumpkammer 100 bündig ist. Bei der oben genannten Konfiguration ist es, da die Hauptoberfläche 201 des Schwingungsabschnitts 21C flach ist, möglich, zu vermeiden, dass der Mittelabschnitt 210CC während der Schwingung des Schwingungsabschnitts 21C mit der zweiten Hauptplatte 40 in Kontakt gelangt.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Eine Fluidsteuervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 11 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10D gemäß der fünften Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
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Wie in 11 veranschaulicht unterscheidet sich die Fluidsteuervorrichtung 10D gemäß der fünften Ausführungsform von der Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform bezüglich der Form eines Schwingungsabschnitts einer ersten Hauptplatte. Die sonstigen Konfigurationen der Fluidsteuervorrichtung 10D sind dieselben wie die der Fluidsteuervorrichtung 10 und eine Beschreibung derselben Abschnitte entfällt.
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Die Fluidsteuervorrichtung 10D weist eine erste Hauptplatte 20D auf. Die erste Hauptplatte 20D weist einen Schwingungsabschnitt 21D auf. Der Schwingungsabschnitt 21D weist einen Mittelabschnitt 210DC und einen Umfangsabschnitt 210DP auf. Der Mittelabschnitt 210DC ist in einer ebenen Fläche kleiner als der Schwingungsabschnitt 21D und weist eine Mitte des Schwingungsabschnitts 21D auf. Der Umfangsabschnitt 210DP ist angeordnet, um einen Außenumfang des Mittelabschnitts 210DC zu umgeben. Der Mittelabschnitt 210DC ist dicker als der Umfangsabschnitt 210DP. Der Mittelabschnitt 210DC springt relativ zu dem Umfangsabschnitt 210DP auf einer Oberfläche (der Hauptoberfläche 201 des Schwingungsabschnitts 21D) des Schwingungsabschnitts 21D auf der Seite der Pumpkammer 100 vor. Ferner ist der Mittelabschnitt 210DC mit dem Umfangsabschnitt 210DP in der Hauptoberfläche 202 auf einer Seite bündig, die der Seite der Pumpkammer 100 gegenüberliegt.
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Mit der oben genannten Konfiguration kann die Fluidsteuervorrichtung 10D eine größere Schwingung in dem Umfangsabschnitt 210DP auf einer Seite des Außenumfangsendes des Schwingungsabschnitts 21D aufweisen, ohne eine Spannung zum Antreiben des Antriebskörpers 30 zur Schwingung zu erhöhen. Folglich kann die Fluidsteuervorrichtung 10D ein/en erhöhtes/-n Volumenvariationsverhältnis und Volumenvariationsbetrag aufweisen und kann die Strömungsrate weiter erhöhen.
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Es sei angemerkt, dass es in der Fluidsteuervorrichtung 10D bevorzugt ist, dass der Mittelabschnitt 210DC des Schwingungsabschnitts 21D die Öffnung 400 in Draufsicht überschneidet und dass die Fläche des Mittelabschnitts 210DC kleiner ist als die Fläche der Öffnung 400. Folglich ist es möglich, zuverlässiger zu unterbinden, dass der Mittelabschnitt 210DC während der Schwingung des Schwingungsabschnitts 21D mit der zweiten Hauptplatte 40 in Kontakt gelangt.
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Ferner ist in der Fluidsteuervorrichtung 10D die Oberfläche des Schwingungsabschnitts 21D auf einer Seite, auf welcher der Antriebskörper 30 platziert ist, flach. Dementsprechend kann die Fluidsteuervorrichtung 10D im Vergleich zu der Fluidsteuervorrichtung 10C eine erhöhte Flexibilität einer Form des Antriebskörpers 30 aufweisen.
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(Sechste Ausführungsform)
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Eine Fluidsteuervorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 12 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10E gemäß der sechsten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
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Wie in 12 veranschaulicht unterscheidet sich die Fluidsteuervorrichtung 10E gemäß der sechsten Ausführungsform von der Fluidsteuervorrichtung 10C gemäß der vierten Ausführungsform insofern, als dass eine flache Platte 24 hinzugefügt ist. Die sonstigen Konfigurationen der Fluidsteuervorrichtung 10E sind dieselben wie die der Fluidsteuervorrichtung 10C und eine Beschreibung derselben Abschnitte entfällt. Es sei angemerkt, dass eine erste Hauptplatte 20E dieselbe Konfiguration wie die erste Hauptplatte 20C aufweist.
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Die Fluidsteuervorrichtung 10E weist die flache Platte 24 mit einer flachen Plattenform auf. Die flache Platte 24 ist auf einer Oberfläche des Antriebskörpers 30 auf einer Seite angeordnet, die einer Oberfläche gegenüberliegt, mit der ein Schwingungsabschnitt 21E in Kontakt gelangt.
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Mit der oben genannten Konfiguration kann die Fluidsteuervorrichtung 10E eine größere Schwingung in dem Außenumfangsende des Schwingungsabschnitts 21E aufweisen, ohne eine Spannung zum Antreiben des Antriebskörpers 30 zur Schwingung zu erhöhen. Folglich kann die Fluidsteuervorrichtung 10E ein/en weiter erhöhtes/-n Volumenvariationsverhältnis und Volumenvariationsbetrag aufweisen und kann die Strömungsrate weiter erhöhen.
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(Siebte Ausführungsform)
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Eine Fluidsteuervorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 13(A) und 13(B) sind Seitenansichten von Fluidsteuervorrichtungen 10F1 und 10F2 gemäß der siebten Ausführungsform.
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Wie in 13(A) und 13(B) veranschaulicht unterscheiden sich die Fluidsteuervorrichtungen 10F1 und 10F2 gemäß der siebten Ausführungsform jeweils von der Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform bezüglich einer Form einer zweiten Hauptplatte 40F. Die sonstigen Konfigurationen jeder der Fluidsteuervorrichtungen 10F1 und 10F2 sind dieselben wie die der Fluidsteuervorrichtung 10 und eine Beschreibung derselben Abschnitte entfällt.
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Wie in 13(A) und 13(B) veranschaulicht weisen die Fluidsteuervorrichtungen 10F1 und 10F2 jeweils die zweite Hauptplatte 40F auf. Die zweite Hauptplatte 40F weist einen ausgesparten Abschnitt 41 auf. Der ausgesparte Abschnitt 41 weist eine Form auf, die von einer Hauptoberfläche der zweiten Hauptplatte 40F ausgespart ist. Die ebene Fläche des ausgesparten Abschnitts 41 ist größer als die ebene Fläche der Öffnung 400. Die Öffnung 400 ist ausgebildet, um einen Boden des ausgesparten Abschnitts 41 zu durchlaufen.
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Wie in 13(A) veranschaulicht ist in der Fluidsteuervorrichtung 10F1 der ausgesparte Abschnitt 41 auf einer Seite der Hauptoberfläche 401 der zweiten Hauptplatte 40F ausgebildet und der ausgesparte Abschnitt 41 liegt auf einer Seite der Pumpkammer 100 (einer Seite des Schwingungsabschnitts 21).
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Wie in 13(B) veranschaulicht ist in der Fluidsteuervorrichtung 10F2 der ausgesparte Abschnitt 41 auf einer Seite der Hauptoberfläche 402 der zweiten Hauptplatte 40F ausgebildet und der ausgesparte Abschnitt 41 liegt auf einer Seite des Außenraums.
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Mit den oben genannten Konfigurationen ist in den Fluidsteuervorrichtungen 10F1 und 10F2 die zweite Hauptplatte 40F in einem Abschnitt mit dem ausgesparten Abschnitt 41 dünn. Folglich schwingt die zweite Hauptplatte 40F zusammen mit dem Schwingungsabschnitt 21. In dem oben genannten Fall kann durch zweckmäßiges Einstellen der Form des ausgesparten Abschnitts 41 eine Frequenz der Schwingung des Schwingungsabschnitts 21 und eine Frequenz der Schwingung der zweiten Hauptplatte 40F im Wesentlichen gleich gestaltet werden und eine Phase der Schwingung des Schwingungsabschnitts 21 und eine Phase der Schwingung der zweiten Hauptplatte 40F können einander entgegengesetzt gestaltet werden. Folglich können in den Fluidsteuervorrichtungen 10F1 und 10F2 das Volumenvariationsverhältnis und der Volumenvariationsbetrag erhöht werden und die mittlere Strömungsrate kann erhöht werden.
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Ferner ist es bei der in 13(B) veranschaulichten Konfiguration zum Beispiel durch Einstellen der Fläche des ausgesparten Abschnitts 41 als gleich oder größer als die Fläche des Schwingungsabschnitts 21 möglich, den Kontakt des Schwingungsabschnitts 21 und der zweiten Hauptplatte 40F zuverlässiger zu unterbinden, wenn der Schwingungsabschnitt 21 und die zweite Hauptplatte 40F schwingen.
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Ferner wird in den oben beschriebenen Fluidsteuervorrichtungen 10F1 und 10F2 eine Betriebsart beschrieben, bei welcher der ausgesparte Abschnitt 41 bereitgestellt ist. In den Fluidsteuervorrichtungen 10F1 und 10F2 ist es jedoch ausreichend, dass ein zu der Öffnung 400 benachbarter Abschnitt der zweiten Hauptplatte 40F dünner ist als ein Abschnitt, der in Draufsicht der zweiten Hauptplatte 40F den Außenrahmenabschnitt 22 überschneidet.
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(Achte Ausführungsform)
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Eine Fluidsteuervorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 14 ist eine Seitenansicht einer Fluidsteuervorrichtung 10G gemäß der achten Ausführungsform zur Veranschaulichung eines Konfigurationsbeispiels.
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Wie in 14 veranschaulicht unterscheidet sich die Fluidsteuervorrichtung 10G gemäß der achten Ausführungsform von der Fluidsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform insofern, als dass ein Ventilelement bereitgestellt ist. Die sonstigen Konfigurationen der Fluidsteuervorrichtung 10G sind dieselben wie die der Fluidsteuervorrichtung 10 und eine Beschreibung derselben Abschnitte entfällt. Es sei angemerkt, dass die Fluidsteuervorrichtung 10G im Betrieb in einer Betriebsart veranschaulicht ist, bei der ein Fluid aus der Öffnung 400 angesaugt und aus den mehreren Öffnungen 230 ausgestoßen wird.
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Wie in 14 veranschaulicht weist die Fluidsteuervorrichtung 10G eine Ventilmembran 61 und ein Befestigungselement 62 auf.
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Die Ventilmembran 61 ist aus einem flexiblen Material hergestellt. Es ist ausreichend, dass die Ventilmembran 61 eine Elastizität aufweist, die es ihr ermöglicht, durch ein durch die Pumpkammer 100 strömendes Fluid verformt zu werden. Die Ventilmembran 61 weist eine Ringform auf und weist eine vorbestimmte Breite (eine Länge in einer radialen Richtung) auf. Ein Außenumfangsende der Ventilmembran 61 überschneidet in Draufsicht die zweite Hauptplatte 40.
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Das Befestigungselement 62 ist zum Beispiel aus einem haftenden Material wie etwa einem doppelseitigen Klebeband hergestellt. Das Befestigungselement 62 weist eine Ringform auf und weist eine vorbestimmte Breite (eine Länge in der radialen Richtung) auf. Eine Breite des Befestigungselements 62 ist kleiner als eine Breite der Ventilmembran 61. Ein Außendurchmesser des Befestigungselements 62 ist kleiner als ein Außendurchmesser der Ventilmembran 61.
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Das Befestigungselement 62 befestigt die Ventilmembran 61 an der Hauptoberfläche 201 des Schwingungsabschnitts 21. In dem oben genannten Fall stimmt eine Mitte des Befestigungselements 62 im Wesentlichen mit der Mitte des Schwingungsabschnitts 21 überein. Ferner befestigt das Befestigungselement 62 einen Endabschnitt der Ventilmembran 61 auf einer Seite eines Innenumfangs und befestigt eine Seite eines Außenumfangs nicht.
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Mit der oben genannten Konfiguration biegt sich, wenn ein Fluid aus der Öffnung 400 einströmt, die Ventilmembran 61 in Richtung einer Seite des Schwingungsabschnitts 21 und behindert nicht die Beförderung des Fluids. Dementsprechend strömt das Fluid durch die mehreren Öffnungen 230 und wird an den Außenraum ausgestoßen. Wenn ein Fluid aus den mehreren Öffnungen 230 einströmt, krümmt sich hingegen die Ventilmembran 61 in Richtung der Seite der zweiten Hauptplatte 40 und gelangt mit der Hauptoberfläche 401 der zweiten Hauptplatte 40 in Kontakt. Dementsprechend wird die Fluidbeförderung in der Pumpkammer 100 gestoppt und das Fluid wird nicht zu der Öffnung 400 befördert.
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Folglich kann die Fluidsteuervorrichtung 10G ein Fluid zuverlässiger in einer Richtung befördern.
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Es sei angemerkt, dass es bei der Konfiguration der Fluidsteuervorrichtung 10G bevorzugt ist, dass die Position (eine Position, die durch die gestrichelte Linie in 14 angegeben ist) des Endabschnitts des Befestigungselements 62 auf einer Seite des Außenumfangs außerhalb des Außenumfangsendes der Öffnung 400 liegt (die Position überschneidet die Öffnung 400 nicht). Folglich gelangt die Ventilmembran 61 zuverlässiger mit der zweiten Hauptplatte 40 in Kontakt.
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Ferner ist die Fluidsteuervorrichtung 10G als Fall veranschaulicht, in dem ein Fluid aus der Öffnung 400 angesaugt und aus den mehreren Öffnungen 230 ausgestoßen wird. Die Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform mit einem Ventil kann jedoch ebenso auf eine Betriebsart angewendet werden, bei der ein Fluid aus den mehreren Öffnungen 230 angesaugt und aus der Öffnung 400 ausgestoßen wird. In dem oben genannten Fall ist die Ventilmembran 61 in einem Zustand angeordnet, in dem eine Seite des Außenumfangsendes befestigt ist und ein Innenumfangsende nicht befestigt ist.
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Die Konfigurationen der oben beschriebenen Ausführungsformen können zweckmäßig kombiniert werden und es kann eine jeder Kombination entsprechende Betriebswirkung erzielt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F1, 10F2, 10G
- FLUIDSTEUERVORRICHTUNG
- 11
- GEHÄUSE
- 20, 20B, 20C, 20D, 20E
- ERSTE HAUPTPLATTE
- 21, 21C, 21D, 21E
- SCHWINGUNGSABSCHNITT
- 22, 22B
- AUSSENRAHMENABSCHNITT
- 23
- STÜTZABSCHNITT
- 24
- FLACHE PLATTE
- 30
- ANTRIEBSKÖRPER
- 40,
- 40A, 40F ZWEITE HAUPTPLATTE
- 41
- AUSGESPARTER ABSCHNITT
- 50
- VERBINDUNGSELEMENT
- 61
- VENTILMEMBRAN
- 62
- BEFESTIGUNGSELEMENT
- 100
- PUMPKAMMER
- 201, 202
- HAUPTOBERFLÄCHE
- 210CC, 210DC
- MITTELABSCHNITT
- 210CP, 210DP
- UMFANGSABSCHNITT
- 230, 400
- ÖFFNUNG
- 401, 402
- HAUPTOBERFLÄCHE
