JP2013151908A - Fluid control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体の輸送に用いられる流体制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fluid control device used for fluid transportation.
従来より、携帯型電子機器の内部で発生する熱を冷却するため、あるいは燃料電池で発電するのに必要な酸素を供給するための流体輸送用の流体制御装置が各種考案されている。特許文献1には、酸素を燃料電池のカソード室に供給する流体制御装置が開示されている。
Conventionally, various fluid control devices for fluid transportation have been devised for cooling the heat generated inside a portable electronic device or for supplying oxygen necessary for power generation by a fuel cell.
図14は、特許文献1の流体制御装置においてポンプから吐出された空気が流出する空気供給孔952及び空気引込孔953周辺の断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view around the
特許文献1の流体制御装置において、空気供給ポンプAPにより空気供給路AL1を介して空気供給孔952から吐出される空気901は、カソード室915に供給される。この空気901が空気供給孔952から出る時、空気901は周辺の空気を巻き込んで移動することから、この空気901の流れの周辺は圧力が低下する。これにより、空気供給孔952の周囲に設けられている空気引き込み孔953の出口953bの周辺の圧力が低下する。
In the fluid control device of
よって、この空気引き込み孔953の入口953aはカソード室915の外側に通じているため、空気902がカソード室915の外から空気引き込み孔953を介してカソード室915に引き込まれる。
Therefore, since the
従って、カソード室915に供給される空気903の量は、空気供給ポンプAPにより空気供給路AL1、空気供給孔952を通じて供給される空気量と、空気引き込み孔953を通じてカソード室915内に引き込まれる空気量との合計になる。
Therefore, the amount of
しかしながら、前述の特許文献1の流体制御装置では、空気供給孔952と空気供給孔952の周囲に位置する空気引き込み孔953とが、空気供給ポンプAP側からほぼ同じ方向へ伸び、合流している。
However, in the above-described fluid control device of
そのため、空気供給ポンプAPにより空気供給路AL1を介して空気供給孔952から吐出される空気901の流れと、カソード室915の外から空気引き込み孔953を介して引き込まれる空気902の流れとがほぼ同じ方向になる。そして、その空気902の流れを空気引き込み孔953で作るため、空気引き込み孔953の長さL1は所定の長さ必要となる。
Therefore, the flow of
そのため、特許文献1の流体制御装置では、空気901、902の流れる方向の流体制御装置の寸法が長くなってしまい、該流体制御装置の小型低背化が阻害されてしまう。
For this reason, in the fluid control device of
そこで本発明は、小型低背で、ポンプの能力によらずに無負荷時における流体制御装置の排出流量をより増大させることができる流体制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fluid control device that is small and low in profile and can further increase the discharge flow rate of the fluid control device when there is no load regardless of the capacity of the pump.
本発明の流体制御装置は、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。 The fluid control device of the present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
(1)屈曲振動する振動板と、前記振動板の外周部が固定されて前記振動板とともにポンプ室を形成し、前記振動板に対向する前記ポンプ室の壁面に、前記ポンプ室の内部と外部とを連通させる開口部が形成されている第1筐体部と、前記第1筐体部に接合されて前記第1筐体部との間に第1通気路を形成し、前記開口部と対向する位置に吐出孔が形成された第2筐体部と、を有し、前記振動板の振動により気体を前記吐出孔から吐出するポンプと、
前記ポンプの前記第2筐体部に取り付けられ、前記振動板に平行で前記振動板とは逆側の前記第2筐体部の主面との間に第2通気路を形成するカバー筐体と、を備える流体制御装置であって、
前記第1通気路と前記第2通気路とは、前記流体制御装置本体の外部に連通しており、
前記カバー筐体は、前記第2通気路を介して前記吐出孔と対向する位置に排出孔が形成されており、
前記第2通気路は、前記吐出孔の中心と前記排出孔の中心とを結ぶ中心軸に対して直交する。
(1) A diaphragm that vibrates flexibly, and an outer peripheral portion of the diaphragm is fixed to form a pump chamber together with the diaphragm, and the inside and outside of the pump chamber are formed on a wall surface of the pump chamber facing the diaphragm. A first air passage is formed between the first housing part formed with an opening that communicates with the first housing part and the first housing part, and the first air passage is formed between the first housing part and the first housing part. A second casing part having discharge holes formed at opposing positions, and a pump for discharging gas from the discharge holes by vibration of the diaphragm;
A cover housing that is attached to the second housing portion of the pump and forms a second air passage between the main surface of the second housing portion that is parallel to the diaphragm and opposite to the diaphragm. A fluid control device comprising:
The first air passage and the second air passage communicate with the outside of the fluid control device body,
The cover housing has a discharge hole formed at a position facing the discharge hole via the second air passage,
The second air passage is orthogonal to a central axis connecting the center of the discharge hole and the center of the discharge hole.
この構成では、ポンプの吐出孔から吐出される気流が第2通気路を通して流体制御装置の外部に存在する気体を引き込みながら排出孔から排出されるため、無負荷時における流体制御装置の排出流量が引き込まれる気体の流量分増大する。 In this configuration, since the air flow discharged from the discharge hole of the pump is discharged from the discharge hole while drawing the gas existing outside the fluid control apparatus through the second air passage, the discharge flow rate of the fluid control apparatus at no load is Increased by the amount of gas drawn.
また、この構成では、第2通気路が、吐出孔の中心と排出孔の中心とを結ぶ中心軸に対して直交している。ここで直交とは、ほぼ90°の角度も含む。そのため、ポンプにより吐出孔から吐出される第1の空気の流れと、カバー筐体の外部から第2通気路を介して引き込まれる第2の空気の流れとが直交する。このため、第2通気路の長さを長く形成したとしても、流体制御装置の高さが高くならないため、低背化が実現できる。 In this configuration, the second air passage is orthogonal to the central axis connecting the center of the discharge hole and the center of the discharge hole. Here, orthogonal includes an angle of approximately 90 °. Therefore, the flow of the first air discharged from the discharge hole by the pump is orthogonal to the flow of the second air drawn from the outside of the cover housing through the second air passage. For this reason, even if the length of the second air passage is formed long, the height of the fluid control device does not increase, so that a low profile can be realized.
従って、この構成によれば、小型低背で、ポンプの能力(吐出流量と吐出圧力)によらずに無負荷時における流体制御装置の排出流量をより増大させることができる。 Therefore, according to this configuration, the discharge flow rate of the fluid control device at the time of no load can be further increased regardless of the capacity (discharge flow rate and discharge pressure) of the pump with a small size and a low profile.
(2)前記カバー筐体は、前記ポンプの前記第2筐体部に対して着脱自在に取り付けられていることが好ましい。 (2) It is preferable that the cover housing is detachably attached to the second housing portion of the pump.
この構成では、第2筐体部に装着するカバー筐体の形状を調整することによって、ポンプを変更せずに、排出孔からの排出流量を調整することができる。従って、この構成によれば、ポンプの汎用性が高まる。 In this configuration, the flow rate of discharge from the discharge hole can be adjusted without changing the pump by adjusting the shape of the cover housing attached to the second housing portion. Therefore, according to this configuration, the versatility of the pump is enhanced.
この発明によれば、小型低背で、ポンプの能力によらずに無負荷時における流体制御装置の排出流量をより増大させることができる。 According to the present invention, the discharge flow rate of the fluid control device at no load can be further increased regardless of the capacity of the pump with a small size and a low profile.
《本発明の実施形態》
以下、本発明の実施形態に係る流体制御装置100について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る流体制御装置100が取り付けられた電子機器1のケーシング10の外観斜視図である。図2は、本発明の実施形態に係る流体制御装置100の外観斜視図である。図3は、図2に示す流体制御装置100を底面側から見た同流体制御装置100の外観斜視図である。図4は、図3に示す流体制御装置100から圧電ポンプ15を取り外したカバー筐体101の外観斜視図である。
<< Embodiment of the Present Invention >>
Hereinafter, a
FIG. 1 is an external perspective view of a
電子機器1は、例えば、ハードディスクドライブ内蔵の携帯型ビデオカメラであり、通気孔11が形成されたケーシング10を有する。流体制御装置100は、図3〜図4に示すように、圧電ポンプ15とカバー筐体101とを備え、電子機器1のケーシング10の内面に取り付けられている。ここで、通気孔11の直径は1.5mmである。
The
流体制御装置100は、例えばケーシング10の内部からケーシング10の外部への送風を行うものである。すなわち、流体制御装置100は、電子機器1のケーシング10内で生じる暖気を通気孔11を介してケーシング10の外部へ排出し、ケーシング10の内部を冷却する。
For example, the
まず、圧電ポンプ15の構造について詳述する。
図5は、図3に示す圧電ポンプ15の分解斜視図である。図6(A)は、図2に示す流体制御装置100のS−S線の断面図であり、図6(B)は、同T−T線の断面図である。
First, the structure of the
FIG. 5 is an exploded perspective view of the
圧電ポンプ15は、図5及び図6(A)(B)に示すように上から順に、外筐体17、ポンプ室36の天板37、ポンプ室36の側板38、振動板39、圧電素子40、スペーサ41、及びキャップ42を備え、それらを順に積層した構造を有している。圧電ポンプ15は、幅20mm×長さ20mm×ノズル18以外の領域の高さ1.85mmの寸法となっている。
5 and 6A and 6B, the
なお、天板37、側板38及びスペーサ41の接合体が本発明の「第1筐体」に相当すし、外筐体17が本発明の「第2筐体」に相当する。
The joined body of the
外筐体17は、空気が吐出される吐出孔24が中心に形成されたノズル18を有する。このノズル18は、外形の直径2.0mm×内形(即ち吐出孔24)の直径0.8mm×高さ1.6mmの寸法となっている。外筐体17の四角には、ネジ穴56A〜56Dが形成されている。外筐体17は、下方が開口した断面コ字状に形成されており、外筐体17は、ポンプ室36の天板37、ポンプ室36の側板38、振動板39、圧電素子40及びスペーサ41を下方から収納する。
The
ポンプ室36の天板37は、円板状であり、例えば金属から構成されている。天板37には、中央部61と、中央部61から水平方向に突出し、外筐体17の内壁に当接する鍵状の突出部62と、外部回路に接続するための外部端子63とが形成されている。また、天板37の中央部61には、ポンプ室36の内部と外部とを連通させる開口部45が設けられている。この開口部45は、外筐体17の吐出孔24と対向する位置に形成されている。天板37の中央部61は、側板38の上面に接合する。そして、天板37は、中央部61の外周と外筐体17の内壁との間で通気路31を形成する。
The
ポンプ室36の側板38は、円環状であり、例えば金属から構成されている。側板38は、振動板39の上面に接合する。そのため、側板38の厚みは、ポンプ室36の高さを構成する。また、側板38の外周は、外筐体17の内壁との間で通気路31を形成する。
The
振動板39は、前記の天板37と同様の円板状であり、例えば金属から構成されている。振動板39は、ポンプ室36の底面を構成する。振動板39の外周は、外筐体17の内壁との間で通気路31を形成する。
The
圧電素子40は、円板形状であり、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスから構成されている。圧電素子40は、振動板39のポンプ室36とは逆側の主面に接合されており、印加された交流電圧に応じて屈曲する。
The
スペーサ41は、前記の側板38と同様の円環状であり、例えば樹脂から構成されている。スペーサ41は、圧電素子40の厚みと略同じ厚みに形成されており、スペーサ41の内周縁は圧電素子40より大径である。スペーサ41の内周縁で囲まれた開口領域51は、振動板39の屈曲変形できる領域である。スペーサ41は、電極導通用板70と振動板39とを電気的に絶縁する。
The
スペーサ41の下面には、金属製の電極導通用板70を挟んでキャップ42が接合されている。電極導通用板70は、前記の開口領域51側に突出する内部端子73と、外部回路に接続するための外部端子72とで構成されている。
A
内部端子73の先端は圧電素子40の表面にはんだ付けされる。はんだ付け位置を圧電素子40の屈曲振動の節に相当する位置とすることにより内部端子73の振動は抑制できる。
The tip of the
キャップ42には、開口領域51に連通する開口領域53が形成されている。また、キャップ42には、外筐体17のネジ穴56A〜56Dに対応する位置に切欠き55A〜55Dが形成されている。
An
また、キャップ42は、外周縁に、天板37側へ突出する突出部52を有する。キャップ42は、突出部52で外筐体17を挟持し、ポンプ室36の天板37、ポンプ室36の側板38、振動板39、圧電素子40及びスペーサ41を、外筐体17とともに収納する。
Moreover, the
次に、カバー筐体101には、図4に示すように、ネジ穴116A〜116Dが形成されている。カバー筐体101は、樹脂で構成され、幅25mm×長さ25mm×高さ10mmの寸法となっている。
Next, as shown in FIG. 4, screw holes 116 </ b> A to 116 </ b> D are formed in the
ここで、図3〜図5に示すように、圧電ポンプ15の外筐体17の上面14がカバー筐体101の取付面114A〜114Dに当接した状態でネジ(不図示)を、カバー筐体101のネジ穴116A〜116D及び外筐体17のネジ穴56A〜56Dに嵌入する。これにより、カバー筐体101は、圧電ポンプ15の外筐体17の上面14に取り付けられる。そのため、カバー筐体101は、圧電ポンプ15の外筐体17に対して着脱自在に取り付けられている。
Here, as shown in FIGS. 3 to 5, screws (not shown) are attached to the cover housing in a state where the
また、カバー筐体101は、図3、図6(A)(B)に示すように、圧電ポンプ15の外筐体17との間に、流体制御装置100の外部から空気を導入するための通気路105を形成する。この通気路105は、振動板39に平行に形成されている外筐体17の上面14と、同様に形成されているカバー筐体101の天板104との間の空間である通気路105Aを含む。
Further, as shown in FIGS. 3, 6 </ b> A and 6 </ b> B, the
また、カバー筐体101には、通気路105Aを介して圧電ポンプ15の吐出孔24と対向する位置に排出孔102が形成されている。そして、通気路105Aは、吐出孔24の中心と排出孔102の中心とを結ぶ中心軸に対して直交する。そして、カバー筐体101は、排出孔102とケーシング10の通気孔11とを合わせた状態でケーシング10の内面に取り付けられる。ここで、排出孔102の直径は、通気孔11の直径と同じであり、1.5mmである。
なお、通気路105Aが本発明の「第2通気路」に相当する。
Further, a
The
以下、流体制御装置100の動作時における空気の流れについて説明する。
Hereinafter, the air flow during the operation of the
図7(A)、(B)は、図2に示す流体制御装置100の動作時における流体制御装置100のS−S線の断面図である。ここで、図中の矢印は、空気の流れを示している。
7A and 7B are cross-sectional views of the
図6に示す状態において、外部端子63,72から圧電素子40に交流電圧を印加して、振動板39を屈曲させると、図7(A)、(B)に示すように、振動板39が屈曲変形してポンプ室36の容積が周期的に変化する。
In the state shown in FIG. 6, when an AC voltage is applied to the
図7(A)に示すように、圧電素子40に交流電圧を印加して振動板39を圧電素子40側へ屈曲させると、ポンプ室36の容積が増大する。これに伴い、流体制御装置100の外部に存在する電子機器1のケーシング10内部の空気が通気路31、開口部45を介してポンプ室36内に吸引される。ポンプ室36からの空気の流出は無いものの、吐出孔24から排出孔102への空気の流れの慣性力が働いている。
As shown in FIG. 7A, when an alternating voltage is applied to the
したがって、吐出孔24から吐出される気流が,流体制御装置100の外部に存在する電子機器1のケーシング10内部の空気を、通気路105を介して引き込みながら排出孔102及び通気孔11からカバー筐体101の外部に排出される。
Therefore, the airflow discharged from the
図7(B)に示すように、圧電素子40に交流電圧を印加して振動板39をポンプ室36側へ屈曲させると、ポンプ室36の容積が減少する。これに伴い、ポンプ室36内の空気が開口部45、通気路31を介して吐出孔24から吐出する。この時、ポンプ室36から吐出される気流が,流体制御装置100の外部に存在する電子機器1のケーシング10内部の空気を通気路31を介して引き込みながら吐出孔24から吐出する。
As shown in FIG. 7B, when an alternating voltage is applied to the
さらに、吐出孔24から吐出された空気は、通気路105を介して排出孔102及び通気孔11からカバー筐体101の外部に排出する。この時、吐出孔24から吐出される気流が,流体制御装置100の外部に存在する電子機器1のケーシング10内部の空気を通気路105を介して引き込みながら排出孔102及び通気孔11からカバー筐体101の外部に排出される。
Further, the air discharged from the
以上の構成では、圧電ポンプ15から吐出孔24を介して吐出される気流が、流体制御装置100の外部に存在する空気を通気路105を通して引き込みながら排出孔102及び通気孔11から排出される。そのため、無負荷時に排出孔102及び通気孔11から排出される空気の流量が、引き込まれる空気の流量分増大する。
ここで、前述したように通気路105Aは、振動板39に平行で振動板39とは逆側の外筐体17の上面14とカバー筐体101との間に形成された通気路である。
In the above configuration, the airflow discharged from the
Here, as described above, the
また、以上の構成では、通気路105Aが、吐出孔24の中心と排出孔102の中心とを結ぶ中心軸に対して直交している。そのため、圧電ポンプ15により吐出孔24から吐出される第1の空気の流れと、カバー筐体101の外部から通気路105Aを介して引き込まれる第2の空気の流れとが直交する。
In the above configuration, the
ここで、その第2の空気の流れを通気路105Aで作るため通気路105Aの長さL2(図6(A)参照)は所定の長さ必要となるが、通気路105Aは前記中心軸に対して直交するため、通気路105Aの長さL2を長く形成したとしても流体制御装置100の高さは高くならない。
Here, in order to create the second air flow with the
従って、この実施形態の流体制御装置100によれば、小型低背でありながら、圧電ポンプ15の能力(吐出流量と吐出圧力)によらずに無負荷時における流体制御装置100の排出流量をより増大させることができる。
Therefore, according to the
また、前述したように、カバー筐体101は、圧電ポンプ15の外筐体17に対して着脱自在に取り付けられている。そのため、外筐体17に装着するカバー筐体101の形状を調整することによって、圧電ポンプ15を変更せずに、排出孔102からの排出流量を調整することができる。従って、この実施形態の流体制御装置100によれば、圧電ポンプ15の汎用性が高まる。
Further, as described above, the
以下、一例として、定量的な測定を行った結果を示す。 Hereinafter, as an example, the result of quantitative measurement is shown.
最初に、流体制御装置100から排出される空気の流量と、カバー筐体101を取り外した圧電ポンプ15単体から吐出される空気の流量とを比較する。まず、当該空気の最大排出流量を表す無負荷時の流量の測定方法について説明する。
First, the flow rate of air discharged from the
図8は、無負荷時における流体制御装置100の排出流量の測定方法を示す説明図である。この図では、圧電ポンプ15の吐出孔24に対応する位置に孔が形成されているアタッチメント504を圧電ポンプ15に装着した流体制御装置100での例を示す。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method for measuring the discharge flow rate of the
まず、圧電ポンプ15に対して共振周波数の15Vppの正弦波交流電圧を印加し、真空源506から空気を吸引して当該空気の吸引圧力をレギュレータ505を使って上げていき、アタッチメント504から排出される空気の圧力を圧力計508で監視しながら、アタッチメント504から排出される空気の流量を流路計507で測定する。そして、圧力計508で測定される圧力が0の時にアタッチメント504から排出される空気の流量(即ち最大流量)を、無負荷時の排出流量として流路計507で測定する。
なお、圧電ポンプ15単体の無負荷時の吐出流量を測定する際には、図8の流体制御装置100を圧電ポンプ15単体に置き換えればよい。
First, a sinusoidal AC voltage having a resonance frequency of 15 Vpp is applied to the
When measuring the discharge flow rate when the
図9は、圧電ポンプ15単体の無負荷時における吐出流量と流体制御装置100の無負荷時における排出流量とを比較した図である。
FIG. 9 is a diagram comparing the discharge flow rate of the
図9に示す測定結果より、圧電ポンプ15単体の無負荷時の吐出流量を100%としたとき、カバー筐体101を取り付けた流体制御装置100の無負荷時の排出流量が270%まで増大することが明らかとなった。このような結果になった理由は、カバー筐体101を取り付けることにより、吐出孔24から吐出される気流が通気路105を介して流体制御装置100の外部に存在する周りの空気を引き込みながら排出孔102からカバー筐体101の外部に排出したためであると考えられる。
From the measurement results shown in FIG. 9, when the discharge flow rate when the
次に、吐出孔24と排出孔102との間の距離と無負荷時における流体制御装置100の排出流量との関係について説明する。ここで、当該関係は、無負荷時における流体制御装置100の排出流量をQoutとし、無負荷時における圧電ポンプ15の吐出流量をQinとし、吐出孔24の直径をDとし、吐出孔24と排出孔102との間の距離をLとし、比例定数をAとしたとき、Qout/Qin = A√(L/D)の式で表される。
Next, the relationship between the distance between the
図10は、吐出孔24と排出孔102との間の距離と無負荷時における流体制御装置100の排出流量との関係を示す図である。図10では、排出孔102の直径を一定の長さ(3.0mm)に固定し、カバー筐体101の高さを変えることにより吐出孔24と排出孔102との間の距離を変化させて、流体制御装置100の無負荷時の流量を測定した結果を示している。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the distance between the
この測定結果より、吐出孔24と排出孔102との間の距離が長くなるにしたがって、流体制御装置100の無負荷時の流量が増大することが明らかとなった。このような結果になった理由は、吐出孔24と排出孔102との間の距離が長くなるにしたがって、即ちカバー筐体101の高さが長くなるにしたがって通気路105Aの体積が増え、引き込み可能な空気の量が増大するためであると考えられる。
From this measurement result, it became clear that as the distance between the
次に、流体制御装置100における排出孔102の直径と、無負荷時における流体制御装置100の排出流量との関係について説明する。
Next, the relationship between the diameter of the
図11は、排出孔102の直径と無負荷時における流体制御装置100の排出流量との関係を示す図である。図11では、吐出孔24と排出孔102との間の距離を一定の長さ(3.2mm)に固定し、排出孔102の直径を変化させて、流体制御装置100の無負荷時の流量を測定した結果を示している。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the diameter of the
この測定結果より、排出孔102の直径が長くなるにしたがって、流体制御装置100の無負荷時の流量が増大することが明らかとなった。特に、排出孔102の直径が2.0mm以上の区間で、流体制御装置100の無負荷時の流量が所定流量(2.2mm/L)より増大することが明らかとなった。
From this measurement result, it became clear that as the diameter of the
この結果から、排出孔102の直径は2.0mm以上であることが好ましいと考えられる。また、このような結果になった理由は、排出孔102の直径が長くなるにしたがって、吐出孔24から吐出される高速の気流により引き込まれながら排出孔102から排出される空気の流れが、カバー筐体101における排出孔102の周囲によって遮られることを防止できるためであると考えられる。
From this result, it is considered that the diameter of the
以上のことから、この実施形態の流体制御装置100によれば、カバー筐体101を装着することにより、小型低背でありながら、圧電ポンプ15の能力(吐出流量と吐出圧力)によらずに空気の流量をより増大させることができることが明らかとなった。
From the above, according to the
《変形例》
本発明の実施形態は、以下の変形例を採用することができる。
<Modification>
Embodiments of the present invention can employ the following modifications.
図12は、本発明の実施形態の変形例に係る流体制御装置200を底面側から見た同流体制御装置200の外観斜視図である。図13は、図12に示す流体制御装置200から圧電ポンプ15を取り外したカバー筐体201の外観斜視図である。
FIG. 12 is an external perspective view of the
この変形例の流体制御装置200が前記実施形態の流体制御装置100と相違する点は、カバー筐体201の形状および流体制御装置200の取付け方法であり、その他の構成については同じである。流体制御装置200は、例えばケーシング10の内部からケーシング10の外部への送風を行うものである。すなわち、流体制御装置200は、電子機器1のケーシング10の内部に存在する暖気を、後述の排出孔202を介してケーシング10の外部へ送出し、ケーシング10の内部を冷却する。
The
詳述すると、カバー筐体201は、図12、図13に示すように、電子機器1のケーシング10の内面にケーシング10とともに一体成型されているものであり、ケーシング10が天板104(図6参照)の代わりをする点で前記実施形態のカバー筐体101と相違する。その他の構成については同じである。そのため、カバー筐体201には排出孔202も形成されておらず、図13に示すように、電子機器1のケーシング10において排出孔202が形成されている。排出孔202は前述の通気孔11と同じものである。
More specifically, as shown in FIGS. 12 and 13, the
そして、圧電ポンプ15の外筐体17の上面14(図5、図6参照)がカバー筐体201の取付面114A〜114Dに当接した状態でネジ(不図示)を、カバー筐体201のネジ穴116A〜116D及び外筐体17のネジ穴56A〜56Dに嵌入する。
Then, with the upper surface 14 (see FIGS. 5 and 6) of the
これにより、圧電ポンプ15は、吐出孔24が排出孔202に対向するようカバー筐体201に取り付けられる(図12参照)。そのため、カバー筐体201も、圧電ポンプ15の外筐体17に対して着脱自在に取り付けられている。
Thereby, the
また、この変形例において通気路205Aは、カバー筐体201の代わりに、ケーシング10と圧電ポンプ15の外筐体17の上面14との間に形成される。そのため、圧電ポンプ15から吐出孔24を介して吐出される気流が、流体制御装置200の外部に存在する空気を通気路205Aを通して引き込みながら排出孔202からケーシング10内へ排出される。よって、この変形例においても、排出される空気の流量が、引き込まれる空気の流量分増大する。
In this modified example, the air passage 205 </ b> A is formed between the
また、この変形例においても、通気路205Aが、吐出孔24の中心と排出孔202の中心とを結ぶ中心軸に対して直交している。そのため、圧電ポンプ15により吐出孔24から吐出される第1の空気の流れと、カバー筐体201の外部から通気路205Aを介して引き込まれる第2の空気の流れとが直交する。
Also in this modified example, the air passage 205 </ b> A is orthogonal to the central axis connecting the center of the
ここで、その第2の空気の流れを通気路205Aで作るため通気路205Aの長さL2(図6(A)参照)は所定の長さ必要となるが、通気路205Aは前記中心軸に対して直交するため、通気路205Aの長さL2を長く形成しても流体制御装置200の高さは高くならない。
Here, in order to create the second air flow with the
従って、この変形例によれば、前記実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、この変形例の流体制御装置200によれば、天板104(図6参照)を有さないため天板104の厚み分、低背化を実現することができる。
Therefore, according to this modification, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
Furthermore, according to the
《その他の実施形態》
前記実施形態では流体として空気を用いているが、これに限るものではなく、当該流体が、空気以外の気体であっても適用できる。
<< Other Embodiments >>
Although air is used as the fluid in the embodiment, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied even if the fluid is a gas other than air.
また、前記実施形態では圧電ポンプを設けたが、これに限るものではない。例えば、電磁駆動でポンピング動作を行う電磁ポンプを圧電ポンプの代わりに設けても構わない。 Moreover, although the piezoelectric pump is provided in the embodiment, the present invention is not limited to this. For example, an electromagnetic pump that performs a pumping operation by electromagnetic drive may be provided instead of the piezoelectric pump.
また、前記実施形態では、圧電素子40はチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスから構成されているが、これに限るものではない。例えば、ニオブ酸カリウムナトリウム系及びアルカリニオブ酸系セラミックス等の非鉛系圧電体セラミックスの圧電材料などから構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、前記実施形態では、通気路105Aが吐出孔24の中心と排出孔102の中心とを結ぶ中心軸に対して90°に交わるが、実施の際はこれに限るものではない。例えば、通気路105Aが当該中心軸に対してほぼ90°の角度(89°や91°など)で交わっていてもよい。
In the embodiment, the
また、前記実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Further, the description of the embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
1…電子機器
10…ケーシング
11…通気孔
14…上面
15…圧電ポンプ
17…外筐体
18…ノズル
24…吐出孔
31…通気路
36…ポンプ室
37…天板
38…側板
39…振動板
40…圧電素子
41…スペーサ
42…キャップ
45…開口部
51…開口領域
52…突出部
53…開口領域
55A〜55D…切欠き
56A〜56D…ネジ穴
61…中央部
62…突出部
63,72…外部端子
70…電極導通用板
73…内部端子
100…流体制御装置
101…カバー筐体
102…排出孔
104…天板
105…通気路
114A〜114D…取付面
116A〜116D…ネジ穴
200…流体制御装置
201…カバー筐体
202…排出孔
205A…通気路
505…レギュレータ
506…真空源
507…流路計
508…圧力計
901、902、903…空気
915…カソード室
952…空気供給孔
953…空気引込孔
AL1…空気供給路
AP…空気供給ポンプ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ポンプの前記第2筐体部に取り付けられ、前記振動板に平行で前記振動板とは逆側の前記第2筐体部の主面との間に第2通気路を形成するカバー筐体と、を備える流体制御装置であって、
前記第1通気路と前記第2通気路とは、前記流体制御装置本体の外部に連通しており、
前記カバー筐体は、前記第2通気路を介して前記吐出孔と対向する位置に排出孔が形成されており、
前記第2通気路は、前記吐出孔の中心と前記排出孔の中心とを結ぶ中心軸に対して直交する、流体制御装置。 A diaphragm that vibrates flexibly, and an outer peripheral portion of the diaphragm is fixed to form a pump chamber together with the diaphragm, and the inside and outside of the pump chamber communicate with a wall surface of the pump chamber facing the diaphragm. A position where a first air passage is formed between the first housing part in which the opening part to be formed is formed and the first housing part joined to the first housing part, and opposed to the opening part A pump that discharges gas from the discharge hole by the vibration of the diaphragm,
A cover housing that is attached to the second housing portion of the pump and forms a second air passage between the main surface of the second housing portion that is parallel to the diaphragm and opposite to the diaphragm. A fluid control device comprising:
The first air passage and the second air passage communicate with the outside of the fluid control device body,
The cover housing has a discharge hole formed at a position facing the discharge hole via the second air passage,
The fluid control device, wherein the second air passage is orthogonal to a central axis connecting the center of the discharge hole and the center of the discharge hole.
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