JP2017133511A - 小型流体制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の小型流体制御装置は、小型流体制御装置と小型バルブ装置を含み、前記小型流体制御装置が、重ねて設置された気体導入板、共振片、圧電アクチュエータ、集気板を含み、そのうち共振片と圧電アクチュエータの間に間隙が形成する第1チャンバを備え、圧電アクチュエータが駆動されると、気体が気体導入板から導入され、共振片を経て第1チャンバ内に進入し、さらに継続して伝送され、圧力勾配流路を形成して気体が持続的に押し出され、前記小型バルブ装置が、重ねて設置されたバルブ片と出口板を含み、気体が小型流体制御装置から小型バルブ装置内に伝送されると、気体の単方向の流動に応じてバルブ片の弁孔が開閉され、圧力蓄積または圧力逃がしが行われる。
【選択図】図1A
Description
1A 小型流体制御装置
1B 小型バルブ装置
1a 殼体
10 座体
11 気体導入板
11a 気体導入板の第2表面
11b 気体導入板の第1表面
110 気体導入孔
111 中心凹部
112 気体ガイド溝
12 共振片
12a 可動部
12b 固定部
120 中空孔
121 第1チャンバ
13 圧電アクチュエータ
130 懸吊板
130a 懸吊板の第2表面
130b 懸吊板の第1表面
130c 凸部
130d 中心部
130e 外周部
131 外枠
131a 外枠の第2表面
131b 外枠の第1表面
132 フレーム
132a フレームの第2表面
132b フレームの第1表面
133 圧電セラミック板
134、151 導電ピン
135 空隙
141、142 絶縁片
15 導電片
16 集気板
16a 収容空間
160 表面
161 基準表面
162 集気チャンバ
163 第1貫通孔
164 第2貫通孔
165 第1圧力リリーフチャンバ
166 第1出口チャンバ
167、181a 凸部構造
168 側壁
17 バルブ片
170 弁孔
171 位置決め孔
18 出口板
180 基準表面
181 圧力リリーフ通孔
182 出口通孔
183 第2圧力リリーフチャンバ
184 第2出口チャンバ
185 連通流路
187 第2表面
188 位置規制構造
19 出口
g0 間隙
(a)〜(x) 圧電アクチュエータの異なる実施態様
a0、i0、j0、m0、n0、o0、p0、q0、r0 懸吊板
a1、i1、m1、n1、o1、p1、q1、r1 外枠
a2、i2、m2、n2、o2、p2、q2、r2 フレーム、板連接部
a3、 m3、n3、o3、p3、q3、r3 空隙
d 圧電アクチュエータの振動移動
s4、t4、u4、v4、w4、x4 凸部
m2’、n2’、o2’、q2’、r2’ 外枠に連接されるフレームの端部
m2”、n2”、o2”、q2”、r2” 懸吊板に連接されるフレームの端部
Claims (10)
- 小型空気圧動力装置に適用する小型流体制御装置であって、
気体導入板と、共振片と、圧電アクチュエータを含み、
前記気体導入板が、少なくとも1つの気体導入孔と、少なくとも1つの気体ガイド溝と、合流チャンバを構成する中心凹部を備え、前記少なくとも1つの気体導入孔が気体の導入に用いられ、前記気体ガイド溝が前記気体導入孔に対応し、かつ前記気体導入孔の気体をガイドして前記中心凹部が構成する前記合流チャンバに合流させ、
前記共振片が、前記気体導入板の前記合流チャンバに対応する中空孔を備え、
前記圧電アクチュエータが、懸吊板と、外枠と、圧電セラミック板を備え、
前記懸吊板が、4mm〜8mmの間の長さ、4mm〜8mmの間の幅、0.1mm〜0.4mmの間の厚さを備え、
前記外枠が、前記懸吊板と前記外枠の間を連接して設置された少なくとも1つのフレームを備え、
前記圧電セラミック板が、前記懸吊板の第1表面に貼付され、かつ前記圧電セラミック板が前記懸吊板の辺の長さより大きくない辺の長さを有し、4mm〜8mmの間の長さ、4mm〜8mmの間の幅、0.05mm〜0.3mmの間の厚さを備え、前記長さと前記幅の比が0.5倍〜2倍の間であり、
そのうち、前記圧電アクチュエータ、前記共振片、前記気体導入板が順に対応して重ねて設置かつ位置決めされ、前記共振片と前記圧電アクチュエータの間に有する間隙で第1チャンバを形成し、前記圧電アクチュエータが駆動されると、気体が前記気体導入板の前記少なくとも1つの気体導入孔から導入され、前記少なくとも1つの気体ガイド溝を介して前記中心凹部に集められ、さらに前記共振片の前記中空孔を経由して前記第1チャンバ内に進入し、さらに前記圧電アクチュエータの前記少なくとも1つのフレームの間の空隙から下に向かって伝送され、気体が継続的に押し出されることを特徴とする、小型流体制御装置。 - 前記小型流体制御装置の操作周波数が28KHz、操作電圧が±15Vのとき、その最大出力空気圧が少なくとも300mmHg以上となることを特徴とする、請求項1に記載の小型流体制御装置。
- 前記小型流体制御装置の前記圧電セラミック板の長さが6mm〜8mmで、幅が6mm〜8mmであることを特徴とする、請求項1に記載の小型流体制御装置。
- 前記小型流体制御装置の前記懸吊板の長さが6mm〜8mmで、幅が6mm〜8mmであることを特徴とする、請求項1に記載の小型流体制御装置。
- 前記懸吊板の第2表面上に設置される凸部を備え、前記凸部の高さは0.02mm〜0.08mmの間であり、円形の突起構造であって、その直径が前記懸吊板の最小辺の長さの0.55倍の寸法であることを特徴とする、請求項1に記載の小型流体制御装置。
- 前記気体導入板は、ステンレス材質で構成し、その厚さが0.4mm〜0.6mmの間であることを特徴とする、請求項1に記載の小型流体制御装置。
- 小型空気圧動力装置に適用する小型流体制御装置であって、
体導入板と、
共振片と、
圧電アクチュエータを含み、
そのうち、前記圧電アクチュエータ、前記共振片、前記気体導入板が順に対応して重ねて設置かつ位置決めされ、前記共振片と前記圧電アクチュエータの間に有する間隙で第1チャンバを形成し、前記圧電アクチュエータが駆動されると、気体が前記気体導入板から進入し、前記共振片を経由して前記第1チャンバ内に進入し、さらに気体が伝送されることを特徴とする、小型流体制御装置。 - 前記気体導入板が、少なくとも1つの気体導入孔と、少なくとも1つの気体ガイド溝と、中心凹部を備え、前記少なくとも1つの気体導入孔が気体の導入に用いられ、前記気体ガイド溝が前記気体導入孔に対応し、かつ前記気体導入孔の気体をガイドして前記中心凹部へ合流させ、前記共振片が前記気体導入板の前記中心凹部に対応する中空孔を備え、前記圧電アクチュエータが懸吊板と外枠を備え、前記懸吊板と前記外枠の間が少なくとも1つのフレームで連接され、かつ前記懸吊板の第1表面に圧電セラミック板が貼付されることを特徴とする、請求項7に記載の小型流体制御装置。
- 前記圧電セラミック板が、前記懸吊板辺の長さより大きくない辺の長さを備え、4mm〜8mmの間の長さ、4mm〜8mmの間の幅、0.05mm〜0.3mmの間の厚さを備えることを特徴とする、請求項8に記載の小型流体制御装置。
- 前記懸吊板の長さが4mm〜8mmであり、幅が4mm〜8mmであることを特徴とする、請求項8に記載の小型流体制御装置。
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