JP2019035402A

JP2019035402A - 超小型気体コントロール装置

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Publication number: JP2019035402A
Application number: JP2018143304A
Authority: JP
Inventors: 皓然莫; Hao-Jan Mou; 鴻信廖; Hung-Hsin Liao; 世昌陳; Seishiyou Chin; 家▲いく▼ 廖; jia-yu Liao; 寿宏陳; Shih-Chang Chen; 永隆韓; Yung-Lung Han; 偉銘李; Wei-Ming Lee
Original assignee: Microjet Technology Co Ltd
Current assignee: Microjet Technology Co Ltd
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2038-07-31
Also published as: EP3447291A1; TWI636189B; US10859077B2; JP7062550B2; TW201912932A; US20190055934A1

Abstract

【課題】小型の計器または設備中に応用される超小型気体伝送装置の提供【解決手段】本発明は超小型気体コントロール装置を提供し、内部に超小型気体伝送装置と、超小型バルブ装置と、を含み、超小型気体伝送装置は、防護膜、気体導入板、共振片、圧電アクチュエータを順に積み重ねて設置することで成り、超小型バルブ装置は、集気板、バルブ片、送出板を順に積み重ねて設置することで成り、両者は、気体を気体導入板から進入させ、共振片を経由し超小型バルブ装置に流入させ、さらに超小型バルブ装置のバルブ片の、送出板と対応するバルブ孔を開通または閉鎖させ、集圧または放圧の作業を行う。【選択図】図７Ａ

Description

本発明は気体コントロール装置に関し、特に、超小型、静音、防水、防塵の機能を兼備する、超小型気体コントロール装置に関する。

現在、各分野の、医薬や、パソコンに係るテクノロジー、印刷、エネルギー源等の工業において、製品は精密化、超小型化へと向かっており、中でも、超小型ポンプ、噴霧器、インクジェットヘッド、産業用プリンター等装置に含まれる気体伝送構造は、目下の趨勢において鍵となる技術であり、創造的な構造により現段階の技術の限界を突破することは、今後の発展において重要である。

例えば、医薬産業において、大気圧の動力で駆動される計器や設備が頻繁に使用され、通常、従来式のモーター及び大気圧バルブによって気体の伝送が達成される。然し、従来式のモーター及び大気圧バルブの体積の大きさから、この種の計器や設備は、装置全体の体積を縮小することは難しく、即ち薄型化が難しく、ポータブル化は尚更困難である。他にも、従来式のモーター及び大気圧バルブは、稼働時に騒音を発生させることがあり、使用時の不便及び不快感をもたらす。

これ以外にも、周知の従来式のモーター及び大気圧バルブは防水機能を備えておらず、もし気体伝送の過程において、水気を含んだり、或いは液体が従来式のモーター及び大気圧バルブ中に流入したりすると、送出する気体に水気を含みやすくなり、そしてもし散熱中の電子部品や精密計器が水気を含むと、帯湿や発錆、さらに損壊する恐れがあり、かつ従来式のモーター及び大気圧バルブ内部の部品も同じく、帯湿や発錆、または損壊する恐れがある。さらに、周知の従来式のモーター及び大気圧バルブは防塵機能もなく、もし気体伝送の過程において粉塵が従来式のモーター及び大気圧バルブ中に進入すると、部品損壊や気体伝送効率低下等の問題が起こりうる。

よって、どのようにして、上述の周知の技術的欠陥を補い、また気体伝送装置を採用する従来式の計器や設備が体積縮小、超小型化、静音を達成し、軽便で快適なポータブル化を実現した、超小型気体伝送装置を製作するかは、喫緊の課題である。

本発明の主な目的は、ポータブル式またはウェアラブル式の計器または設備中に応用される超小型気体伝送装置を提供し、圧電板の高周波運動が生み出す気体の波動により、設計された流路中に圧力の勾配を生み、気体を高速流動させ、かつ流路の出入方向の抵抗差を通じて、気体を吸入側から排出側に伝送し、以て、気体伝送装置を採用する従来式の計器や設備の、体積が大きく薄型化やポータブル化が難しい、また騒音が大きい、等の欠陥を解決することである。

本発明の主な目的は、防水、防塵機能を兼備する超小型気体伝送装置を提供し、防護膜の設置により水気と粉塵を濾過し、以て、周知の気体伝送装置の気体伝送の過程において、水気や粉塵が気体伝送装置に進入し部品の損壊や気体伝送効率低下等を引き起こす問題を解決することである。

上述の目的を達成するため、本発明の比較的広義の実施様態は、超小型気体コントロール装置を提供することであり、超小型気体伝送装置と、超小型バルブ装置と、を含み、前記超小型気体伝送装置が、少なくとも一つの防護膜と、気体導入板と、共振片と、圧電アクチュエータと、を含み、前記超小型バルブ装置が、集気板と、バルブ片と、送出板と、を含み、少なくとも一つの前記防護膜が、防水、防塵かつ気体が通過できる膜状構造であり、前記気体導入板が、少なくとも一つの気体導入孔を備え、少なくとも一つの前記防護膜と、前記気体導入板と、前記共振片と、前記圧電アクチュエータが、順に対応して定位置に積み重なり、かつ前記共振片と前記圧電アクチュエータとの間には間隙が備えられ、第一チャンバを形成し、前記圧電アクチュエータが駆動される時、気体が前記気体導入板の少なくとも一つの前記気体導入孔から進入し、前記共振片を経由し、前記第一チャンバに進入し、下向きに伝送され、前記集気板が、少なくとも二穴の通過孔と少なくとも二つのチャンバを備え、前記バルブ片が、バルブ孔を備え、前記送出板が、少なくとも二穴の通過孔と少なくとも二つのチャンバを備え、前記集気板、前記バルブ片、前記送出板が、順に対応して定位置に積み重なり、前記超小型気体伝送装置と前記超小型バルブ装置との間には集気チャンバが形成され、気体が前記超小型気体伝送装置から下に向かって前記集気チャンバに伝送され、前記超小型バルブ装置内に輸送され、前記集気板、送出板がそれぞれ備える少なくとも二穴の前記通過孔と少なくとも二つの前記チャンバを通じて、気体の一方向流動に応じて、前記バルブ片の前記バルブ孔を開通または閉鎖させ、集圧または放圧の作業を行わせる。

本発明の超小型気体コントロール装置の好実施例を示した正面分解構造指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の正面組立構造指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の背面分解構造指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の背面組立構造指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の圧電アクチュエータの正面組立構造指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の圧電アクチュエータの背面組立構造指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の圧電アクチュエータの断面構造指示図である。図３Ａの示す圧電アクチュエータの多くの実施態様における指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の超小型気体伝送装置の作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の超小型気体伝送装置の作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の超小型気体伝送装置の作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の超小型気体伝送装置の作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の超小型気体伝送装置の作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の超小型バルブ装置の集圧作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の超小型バルブ装置の放圧作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の集圧作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の集圧作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の集圧作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の集圧作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の集圧作業指示図である。図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の降圧または放圧作業指示図である。

本発明の特徴と利点を体現するいくつかの典型的実施例については、後方で詳しく説明する。本発明は異なる態様において各種の変化が可能であり、そのいずれも本発明の範囲を脱せず、かつ本発明の説明および図面は本質的に説明のために用いられ、本発明を制限するものではないことが理解されるべきである。

図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂを参照すると、本発明は、超小型気体コントロール装置１を提供し、少なくとも一つの超小型気体伝送装置１Ａと、少なくとも一つの防護膜１０と、少なくとも一つの気体導入板１１と、少なくとも一つの気体導入孔１１０と、少なくとも一つの共振片１２と、少なくとも一つの圧電アクチュエータ１３と、少なくとも一つの間隙ｇ０と、少なくとも一つの第一チャンバ１２１と、少なくとも一つの超小型バルブ装置１Ｂと、少なくとも一つの集気板１６と、少なくとも一つのバルブ片１７と、少なくとも一つのバルブ孔１７０と、少なくとも一つの送出板１８と、少なくとも一つの集気チャンバ１６２と、を包含し、以下の実施例において、前記超小型気体伝送装置１Ａと、前記気体導入板１１と、前記共振片１２と、前記圧電アクチュエータ１３と、前記間隙ｇ０と、前記第一チャンバ１２１と、前記超小型バルブ装置１Ｂと、前記集気板１６と、前記バルブ片１７と、前記バルブ孔１７０と、前記送出板１８と、前記集気チャンバ１６２と、は１つとして使用しているが、これに限らず、前記超小型気体伝送装置１Ａと、前記気体導入板１１と、前記共振片１２と、前記圧電アクチュエータ１３と、前記間隙ｇ０と、前記第一チャンバ１２１と、前記超小型バルブ装置１Ｂと、前記集気板１６と、前記バルブ片１７と、前記バルブ孔１７０と、前記送出板１８と、前記集気チャンバ１６２と、は複数個の組み合わせとすることができる。

本発明の前記超小型気体コントロール装置１は、医薬やバイオテクノロジー、パソコンに係る科学技術、印刷、エネルギー源等の工業に応用でき、気体を伝送するために用いられるが、これに限らない。図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂを参照すると、図１Ａは、本発明の前記超小型気体コントロール装置の好実施例を示した正面分解構造指示図、図１Ｂは、図１Ａの示す前記超小型気体コントロール装置の正面組立構造指示図、図２Ａは、図１Ａの示す前記超小型気体コントロール装置の背面分解構造指示図、図２Ｂは、図１Ａの示す前記超小型気体コントロール装置の背面組立構造指示図、である。図１Ａ、図２Ａに示すよう、本実施例の前記超小型気体コントロール装置１は、前記超小型気体伝送装置１Ａと前記超小型バルブ装置１Ｂを組み合わせて成り、また本実施例の前記超小型気体伝送装置１Ａは、前記防護膜１０と、前記気体導入板１１と、前記共振片１２と、前記圧電アクチュエータ１３と、前記絶縁片１４１及び１４２と、導電片１５、等の部品を含み、防護膜１０と、前記気体導入板１１と、共振片１２と、圧電アクチュエータ１３と、前記絶縁片１４１と、前記導電片１５と、前記絶縁片１４２と、を順に積み重ね定位に設置し、組み立てると本実施例の前記超小型気体伝送装置１Ａが完成する。本実施例において、前記防護膜１０は前記気体導入板１１の外側の表面に貼付され、また前記圧電アクチュエータ１３は、懸吊板１３０と圧電セラミック板１３３を組み立てて成り、前記共振片１２に対応して設置されるが、これに限らない。

続けて図１Ａ乃至図２Ｂを参照する。図に示すように、本実施例の前記超小型バルブ装置１Ｂは、前記集気板１６、前記バルブ片１７、前記送出板１８が順に積み重なって組み合わさるが、この限りでない。また、本実施例の前記集気板１６は、単一の板状構造のほか、周縁に側壁を備える筐体構造とすることもでき、かつ前記筐体構造の構成する側壁と底部の平板は、共同で容置空間を作り出し、よって本発明の超小型気体コントロール装置１が組み立てられた状態では、その正面指示図である図１Ｂが示すよう、前記超小型気体伝送装置１Ａが集気板１６の容置空間中に容設され、かつその下では前記バルブ片１７と前記送出板１８が積み重なる。組み立てが完成した状態の背面指示図には、前記送出板１８上の放圧孔１８６と排出口１９が見られ、前記排出口１９は、装置（図面未掲載）と接続されるのに用いられ、前記放圧孔１８６は、前記超小型バルブ装置１Ｂ内の気体を排出し、放圧の効果を達するのに役立つ。この前記超小型気体伝送装置１Ａと前記超小型バルブ装置１Ｂが組み立てられ設置されることで、気体を、前記超小型気体伝送装置１Ａの前記気体導入板１１上の少なくとも一つの前記気体導入孔１１０から導入し、そして前記圧電アクチュエータ１３の駆動を通じて、複数の圧力チャンバ（図面未掲載）を経由させて下向きに伝送し、さらに気体を前記超小型バルブ装置１Ｂ内で一方向流動させ、また圧力を前記超小型バルブ装置１Ｂの排出側と相連される装置（図面未掲載）に蓄積し、かつ放圧を行う時、前記超小型気体伝送装置１Ａの送出量を調節し、気体を前記超小型バルブ装置１Ｂの送出板１８上の前記放圧孔１８６を経由させて排出し、放圧を行う。

続けて図１Ａ、図２Ａを参照する。図１Ａに示すよう、本実施例の前記超小型気体伝送装置１Ａの前記気体導入板１１は、前記気体導入孔１１０を備え、本実施例の前記気体導入孔１１０の数は四つとしているが、これに限らず、数量は実際のニーズに応じて変化させることができ、主に気体を装置外から大気圧の作用に応じて前記気体導入孔１１０から前記超小型気体伝送装置１Ａ内に流入させるのに用いられる。また図２Ａに示すよう、前記気体導入板１１の、前記気体導入孔１１０の裏面と対応する部分には、さらに中心凹部１１１と合流孔１１２を備え、本実施例の前記合流孔１１２の数量は四つとしているが、これに限らず、前記四つの合流孔１１２は、それぞれ前記気体導入板１１の表面の四つの前記気体導入孔１１０に対応して備えられ、前記気体導入孔１１０から進入した気体を、前記中心凹部１１１に集まるよう誘導し、下向きに伝送する。本実施例において、前記気体導入板１１は、一体成型の前記気体導入孔１１０、前記合流孔１１２、前記中心凹部１１１を備え、かつ前記中心凹部１１１箇所に気体を集める合流チャンバを形成し、気体を一時的に保存する。一部の実施例において、前記気体導入板１１の材質は例えばステンレス材質で構成されるが、これに限らない。他の一部の実施例において、前記中心凹部１１１箇所の構成する合流チャンバの深さと、前記等合流孔１１２の深さは同じだが、これに限らない。

図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａを参照すると、図に示すように、本実施例の前記防護膜１０は、前記気体導入板１１の表面に貼付され、前記気体導入板１１表面の四つの気体導入孔１１０を完全に覆うが、これに限らず、また前記防護膜１０は防水、防塵の膜状構造で、かつ気体のみを通過させる。前記超小型気体伝送装置１Ａが気体を伝送する時、気体を前記防護膜１０で濾過することで、気体に含まれる水気、粉塵を排除し、水気及び粉塵を含まない気体を前記気体導入孔１１０中に導入し、気体の伝送を行う。これにより、前記超小型気体伝送装置１Ａ内部の部品が、水気や粉塵の体積により損壊、発錆するのを防ぎ、また気体伝送の効率を上昇させる。かつ前記防護膜１０の設置により、超小型気体伝送装置１Ａは水気及び粉塵を含まない気体を送出し、送出した気体が接触した部品が水気や粉塵により損壊するのを防ぐことができる。本実施例において、前記防護膜１０の防護等級は電気機械器具の外郭による保護等級試験（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＭａｒｋｉｎｇ，ＩＥＣ６０５２９）ＩＰ６４の等級であり、即ち防塵等級６（完全防塵、粉塵が中に入らない）、防水等級４（設備にあらゆる角度から飛沫がかかっても有害な影響がない）であるが、これに限らない。別の一部の実施例において、前記防護膜１０の防護等級は電気機械器具の外郭による保護等級試験ＩＰ６８の等級であり、即ち防塵等級６、防水等級８（継続的に水没しても有害な影響がない）であるが、これに限らない。一部の実施例において、前記超小型気体伝送装置１Ａは、複数の前記防護膜１０を含むこともでき、かつそれぞれの前記防護膜１０は一つの気体導入孔１１０に対応する大きさで、それぞれの前記気体導入孔１１０を覆う形でそれらに対応して設置され、水気と粉塵を濾過するが、これに限らない。

本実施例において、前記共振片１２は可撓性材質で構成されるが、これに限らず、かつ前記共振片１２上には、前記気体導入板１１の裏側の前記中心凹部１１１に対応して設置され、気体を下向きに流通させるための中空孔１２０が設けられる。別の一部の実施例において、前記共振片１２は銅材質で構成されるが、これに限らない。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃを同時に参照すると、それぞれ、図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の圧電アクチュエータの正面組立構造指示図、背面組立構造指示図、断面構造指示図、であり、図が示すように、本実施例の前記圧電アクチュエータ１３は、前記懸吊板１３０、外枠１３１、複数のフレーム１３２、前記圧電セラミック板１３３が共同で組み立てられて成り、前記圧電セラミック板１３３が前記懸吊板１３０の裏面１３０ｂに貼付され、また複数の前記フレーム１３２が、前記懸吊板１３０と前記外枠１３１との間に連接され、それぞれの前記フレーム１３２の両端点は前記外枠１３１に連接され、もう一方の端点は前記懸吊板１３０に連接され、それぞれの前記フレーム１３２、前記懸吊板１３０、前記外枠１３１との間には複数の空隙１３５が形成され、気体の流通に用いられ、かつ前記懸吊板１３０、前記外枠１３１、前記フレーム１３２の設置方法と実施態様、数量はこれに限らず、実際の状況に応じて変化させることができる。また、前記外枠１３１は、外向きに凸設される導電ピン１３４を備え、電気的接続に用いられるが、これに限らない。

本実施例において、前記懸吊板１３０は段状面の構造であり、即ち前記懸吊板１３０の表面１３０ａは、更に凸部１３０ｃを備え、前記凸部１３０ｃは円形の隆起構造とすることができるが、これに限らない。図３Ａ、図３Ｃを同時に参照すると、前記懸吊板１３０の前記凸部１３０ｃは、前記外枠１３１の表面１３１ａと共平面であり、かつ前記懸吊板１３０の表面１３０ａと前記フレーム１３２の表面１３２ａも共平面であり、かつ前記懸吊板１３０の前記凸部１３０ｃ及び前記外枠１３１の前記表面１３１ａと、前記懸吊板１３０の前記表面１３０ａ及び前記フレーム１３２の前記表面１３２ａとの間には一定の深さがある。前記懸吊板１３０の前記裏面１３０ｂは、図３Ｂ、３Ｃが示すよう、前記外枠１３１の前記裏面１３１ｂ及び前記フレーム１３２の前記裏面１３２ｂと、平坦な共平面構造を成し、前記圧電セラミック板１３３はこの平坦な前記懸吊板１３０の前記裏面１３０ｂ箇所に貼付される。一部の実施例において、前記懸吊板１３０、前記フレーム１３２、前記外枠１３１は一体成型の構造であり、かつ金属板材質で構成でき、例えばステンレス材質で構成できるが、これに限らない。

続いて、図４の、図３Ａの示す圧電アクチュエータの多くの実施態様における指示図、を参照する。図に示すように、前記圧電アクチュエータ１３の前記懸吊板１３０、前記外枠１３１、前記フレーム１３２は多種の型態を有することができ、かつ少なくとも図４に示す（ａ）〜（ｌ）等の種類の態様を備えることができる。例えば、態様（ａ）の外枠ａ１と懸吊板ａ０は正方形の構造であり、かつ両者の間を多数のフレームａ２が連接し、前記フレームａ２の数は例えば８個が考えられるが、これに限らず、かつ前記フレームａ２、前記懸吊板ａ０、前記外枠ａ１との間には空隙ａ３が形成され、気体の流通に役立つ。別の態様（ｉ）において、外枠ｉ１と懸吊板ｉ０も同様に正方形の構造であり、両者を二つのフレームｉ２のみが連接する。他にも、態様（ｊ）から（ｌ）において、懸吊板ｊ０等は円形の構造とすることができ、外枠ｊ１等は弧を帯びたフレーム体構造とすることもできるが、いずれもこれに限らない。よって、これらの実施態様に見られるよう、前記懸吊板１３０の型態は正方形または円形とすることができ、同様に、前記懸吊板１３０の前記裏面１３０ｂに貼付される前記圧電セラミック板１３３も正方形または円形とすることができるが、これに限らない。また、前記懸吊板１３０と前記外枠１３１との間に連接される前記フレーム１３２の型態と数量は、実際の状況に応じて変化させることができ、本発明が示す態様に限らない。かつ前記懸吊板１３０、前記外枠１３１、フレーム１３２、等は、一体成型の構造であるが、これに限らず、その製造方法は、伝統的技術による加工、リソグラフィとエッチング、レーザー加工、電鋳加工、放電加工等の方法で製造されるが、これらに限らない。

続けて図１Ａ、図２Ａを参照する。前記超小型気体伝送装置１Ａ中には、更に前記絶縁片１４１、前記導電片１５、前記もう一つの絶縁片１４２が、前記圧電アクチュエータ１３の下に、順に対応して設置され、かつその形態は前記圧電アクチュエータ１３の前記外枠１３１の形態にほぼ対応している。本実施例の前記絶縁片１４１、１４２は、例えばプラスチックなどの絶縁が可能な材質で構成されるが、これに限らず、絶縁に用いられる。本実施例の前記導電片１５は、例えば金属のような導電が可能な材質で構成されるが、これに限らず、電気の導通に用いられ、かつ本実施例の前記導電片１５は更に導電ピン１５１を含み、電気の導通に用いられが、これに限らない。

図１Ａ、図５Ａ乃至図５Ｅを同時に参照する。図５Ａ乃至５Ｅはそれぞれ、図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の超小型気体伝送装置作業指示図である。まず、図５Ａが示すように、前記超小型気体伝送装置１Ａは、前記防護膜１０、前記気体導入板１１、前記共振片１２、前記圧電アクチュエータ１３、前記絶縁片１４１、前記導電片１５、前記もう一つの絶縁片１４２が順に積み重なって成り、前記共振片１２と前記圧電アクチュエータ１３との間には前記間隙ｇ０を備え、本実施例の前記共振片１２と、前記圧電アクチュエータ１３の前記外枠１３１との間の前記間隙ｇ０には導電ペーストが充填されるが、これに限らず、前記共振片１２と、前記圧電アクチュエータ１３の前記懸吊板１３０の前記凸部１３０ｃとの間に前記間隙ｇ０の深さを維持し、気流のより迅速な流動を導引することができ、かつ前記懸吊板１３０の前記凸部１３０ｃと前記共振片１２が適切な距離を保持して相互の接触干渉を減少することで、騒音の発生を抑えることができる。別の一部の実施例において、前記圧電アクチュエータ１３の前記外枠１３１の高さを高くし、前記共振片１２との組み立て時に間隙を増加してもよいが、これに限らない。

続けて図５Ａ乃至図５Ｅを参照する。図に示すように、前記防護膜１０、前記気体導入板１１、前記共振片１２、前記圧電アクチュエータ１３を順に対応させて組み立てた後、前記防護膜１０は、前記気体導入板１１の気体導入孔１１０を閉塞し、前記共振片１２の中空孔１２０と、前記気体導入板１１の前記中心凹部１１１との間には、気体を集めるチャンバが形成され、かつ前記共振片１２と前記圧電アクチュエータ１３との間には前記第一チャンバ１２１が形成され、気体を一時的に保存するために用いられ、かつ前記第一チャンバ１２１は、前記共振片１２の前記中空孔１２０を介して前記気体導入板１１裏面の前記中心凹部１１１箇所のチャンバに連通し、かつ前記第一チャンバ１２１の両側は、前記圧電アクチュエータ１３の前記フレーム１３２との間の空隙１３５を通じて、その下に設置される前記超小型バルブ装置１Ｂ（図７Ａ参照）に連通する。

前記超小型気体超小型気体コントロール装置１の前記超小型気体伝送装置１Ａが稼働すると、主に、前記圧電アクチュエータ１３が電圧を受けて駆動され、前記フレーム１３２を支点とし垂直方向に往復振動する。図５Ｂが示すよう、前記圧電アクチュエータ１３が電圧を受けて駆動され下向きに振動すると、気体は、前記防護膜１０による水気と粉塵の濾過を経た後、前記気体導入板１１上の少なくとも一つの前記気体導入孔１１０から進入し、裏側の少なくとも一つの前記合流孔１１２を通じて中央の前記中心凹部１１１箇所に集められ、そして前記共振片１２上の前記中心凹部１１１と対応して設置される前記中空孔１２０を経由して下に向かって前記第一チャンバ１２１中に流入する。その後、前記圧電アクチュエータ１３の振動を受け、前記共振片１２もそれに伴って共振し、垂直の往復運動を生じる。図５Ｃが示すよう、前記共振片１２は下向きに振動し、前記圧電アクチュエータ１３の前記懸吊板１３０の前記凸部１３０ｃ上に貼接され、前記共振片１２の形状変化によって、前記第一チャンバ１２１の体積を圧縮し、前記第一チャンバ１２１中間の流通空間を閉鎖し、その内部の気体を両側に向かって押し動かし流動させ、前記圧電アクチュエータ１３の前記フレーム１３２の間の前記空隙１３５を経由して下向きに流動させる。図５Ｄが示すよう、前記共振片１２が初期位置を回復し、前記圧電アクチュエータ１３が電圧を受けて駆動され上向きに振動し、同様に前記第一チャンバ１２１の体積を圧縮するが、この時前記圧電アクチュエータ１３は、ｄの移動幅分上に向かって持ち上げられ、前記第一チャンバ１２１の内の気体が両側に移動し、気体が継続して前記防護膜１０の濾過を経て、前記気体導入板１１上の前記気体導入孔１１０に進入し、さらに前記中心凹部１１１が形成するチャンバ内に流入する作用をリードする。また図５Ｅが示すよう、前記共振片１２は、前記圧電アクチュエータ１３が上に向かって持ち上げられる際の振動を受けて上向きに共振し、前記中心凹部１１１内の気体を、前記共振片１２の前記中空孔１２０を通過して前記第一チャンバ１２１内に流入させ、かつ前記圧電アクチュエータ１３の前記フレーム１３２の間の前記空隙１３５を経由して、前記超小型気体伝送装置１Ａ内から下向きに流出させる。これにより、この前記超小型気体伝送装置１Ａの流路設計中を通過することで圧力の勾配を生じ、気体を高速移動させ、流路の出入方向の抵抗差を通じて、気体を吸入側から排出側に移動させ、かつ排出側に空気圧がある状態化でも、継続して気体を押し出す能力を備え、静音の効果を達することができる。

一部の実施例において、前記共振片１２の垂直方向の往復振動の頻度は、前記圧電アクチュエータ１３の振動の頻度と同じとすることができ、両者は、同時に上向き、または同時に下向きの振動を行うことができ、それは実際の状況に応じて変化させることができ、本実施例の示す稼働方式に限らない。

図１Ａ、図２Ａ、及び図６Ａ、図６Ｂを同時に参照する。図６Ａは、図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の超小型バルブ装置の集圧作業指示図であり、図６Ｂは、図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の超小型バルブ装置の放圧作業指示図である。図に示すよう、本実施例の前記超小型気体コントロール装置１の前記超小型バルブ装置１Ｂは、前記集気板１６、前記バルブ片１７、前記送出板１８が順に積み重なって成り、本実施例において、前記集気板１６は基準表面１６０を備え、前記基準表面１６０上は陥凹し前記集気チャンバ１６２を形成し、前記超小型気体伝送装置１Ａから下向きに伝送された気体は、一時的にこの前記集気チャンバ１６２に蓄積され、かつ前記集気板１６は、第一通過孔１６３及び第二通過孔１６４を備え、前記第一通過孔１６３及び前記第二通過孔１６４の一端は集気チャンバ１６２に連通し、もう一端は、それぞれ前記集気板１６の第二表面１６１上の第一放圧チャンバ１６５、及び第一送出チャンバ１６６に連通する。前記集気板１６は更に凸部構造１６７を含み、前記凸部構造１６７は、円柱構造とすることができるが、これに限らず、前記第一送出チャンバ１６６箇所に設置され、また前記バルブ片１７の前記バルブ孔１７０に対応して設置される。

本実施例の送出板１８は、貫通し設置される二つの前記第三通過孔１８１及び前記第四通過孔１８２を含み、かつ第三通過孔１８１、及び第四通過孔１８２は、それぞれ前記集気板１６の前記第一通過孔１６３、及び前記第二通過孔１６４、に対応して設置され、かつ前記送出板１８はさらに基準表面１８０を含み、前記基準表面１８０上の前記第三通過孔１８１と対応する箇所は、陥凹し第二放圧チャンバ１８３を形成し、前記第四通過孔１８２と対応する箇所は、陥凹し第二送出チャンバ１８４を形成し、かつ前記第二放圧チャンバ１８３と前記第二送出チャンバ１８４との間には連通流路１８５が備えられ、気体の流通に用いられる。本実施例の前記第三通過孔１８１の一端は、前記第二放圧チャンバ１８３に連通し、かつその端部は凸部構造１８１ａが形成され、前記凸部構造１８１ａは円柱構造とすることができるが、これに限らず、もう一端は、前記送出板１８の第二表面１８７の前記放圧孔１８６に連通する。前記第四通過孔１８２の一端は、前記第二送出チャンバ１８４に連通し、もう一端は前記排出口１９に連通し、本実施例において、前記排出口１９は、例えばプレス機械などの装置と接続させることができる（図面未掲載）が、これに限らない。

本実施例の送出板１８は、更に複数の限位構造１８８を含み、その数量は実際の状況に応じて調整でき、本実施例では、二つの前記限位構造１８８は前記第二放圧チャンバ１８３内に設置され、かつ前記限位構造１８８は環状の塊体構造であるが、これに限らず、前記超小型バルブ装置１Ｂが集圧作業を行うと、前記バルブ片１７を支持する役割を果たし、これにより、前記バルブ片１７が陥没することを防ぎ、また前記バルブ片１７の更に迅速な開通または閉鎖が可能になる。

本実施例の前記バルブ片１７上には、前記バルブ孔１７０と、複数の前記定位孔１７１が備えられ、前記バルブ片１７、前記集気板１６、前記送出板１８が定位置で組み立てられる時、前記バルブ孔１７０は、前記集気板１６の前記第一送出チャンバ１６６の前記凸部構造１６７に対応して設置され、この単一の前記バルブ孔１７０という設計により、気体はその圧力差に応じ、一方向流動の目的を達することができる。

主に図６Ａに、前記超小型バルブ装置１Ｂが集圧作業を行う様子を示す。まず、前記超小型バルブ装置１Ｂは、前記超小型気体伝送装置１Ａ（図７Ａ参照）から下向きに伝送されて来た気体の提供する圧力に応じることが可能であり、或いは外部の大気圧が、前記排出口１９に接続される装置（図面未掲載）の内部の圧力より大きい時、気体は、前記超小型気体伝送装置１Ａから、前記超小型バルブ装置１Ｂの前記集気チャンバ１６２中に伝送され、それぞれ前記第一通過孔１６３及び前記第二通過孔１６４を経由して、前記第一放圧チャンバ１６５及び前記第一送出チャンバ１６６内に下向きに流入し、この時、下向きの気体圧力は、可撓性の前記バルブ片１７に下向きの湾曲と形状変化を生じさせ、前記第一放圧チャンバ１６５の体積を増大させ、かつその前記第一通過孔１６３と対応する箇所は、前記第三通過孔１８１の端部に下向きに平たく貼接し、前記送出板１８の前記第三通過孔１８１を閉塞でき、よって前記第二放圧チャンバ１８３内の気体が前記第三通過孔１８１から流出することがなくなる。無論、本実施例では、前記第三通過孔１８１の端部に前記凸部構造１８１ａを増設するといった設計を採用し、前記バルブ片１７が迅速に前記第三通過孔１８１に抵触かつそれを閉塞する作用を強化し、よってプレストレスによる抵触作用がもたらす完全密封を達成し、同時に、前記第三通過孔１８１を囲んで設置される前記限位構造１８８を通じて、前記バルブ片１７を支持し、その陥没を防いでいる。もう一方では、気体が前記第二通過孔１６４から前記第一送出チャンバ１６６中に下向きに流入し、かつ、前記第一送出チャンバ１６６に対応する箇所の前記バルブ片１７も下向きの湾曲と形状変化を生じるため、それと対応する前記バルブ孔１７０は下向きに開かれ、気体は、前記第一送出チャンバ１６６から前記バルブ孔１７０を経由し前記第二送出チャンバ１８４中に流入し、また前記第四通過孔１８２から前記排出口１９及び前記排出口１９と接続される装置（図面未掲載）中に流動して進入し、以上の様にして前記超小型バルブ装置１Ｂは集圧作業を実施する。

続いて図６Ｂに、前記超小型バルブ装置１Ｂが放圧作業を行う様子を示す。まず、前記超小型バルブ装置１Ｂは、前記超小型気体伝送装置１Ａ（図７Ａ参照）の気体伝送量を調節することにより、気体を前記集気チャンバ１６２に送入しないようにすることが可能であり、或いは前記排出口１９と接続される装置（図面未掲載）の内部の圧力が外部の大気圧より大きい時、前記超小型バルブ装置１Ｂは放圧を行うことが出来る。次に、気体は、前記排出口１９と連通する前記第四通過孔１８２から前記第二送出チャンバ１８４内に送入され、前記第二送出チャンバ１８４の体積を膨張させ、そして可撓性の前記バルブ片１７に上向きの湾曲と形状変化を生じさせ、前記集気板１６を上向きに平たく貼付させ、ゆえに前記バルブ片１７の前記バルブ孔１７０は、前記集気板１６に抵触することで閉鎖される。無論、本実施例において、前記第一送出チャンバ１６６に前記凸部構造１６７を増設するといった設計を採用し、かつこの前記凸部構造１６７は改良を経てその高さを高くしており、前記凸部構造１６７の高さは前記集気板１６の前記基準表面１６０よりも高くなっており、よって可撓性の前記バルブ片１７が上向きの湾曲と形状変化を生じることで更に迅速に抵触しやすくし、即ち、前記バルブ孔１７０が、プレストレスによる抵触作用がもたらす完全貼付と密封の閉鎖状態を更に達しやすくなり、よって、初期状態時において、前記バルブ片１７の前記バルブ孔１７０は、前記凸部構造１６７に緊密に貼接することで閉鎖され、これにより前記第二送出チャンバ１８４内の気体は前記第一送出チャンバ１６６に中に逆流することがなく、気体の外漏れを防止する効果を更に達する。また、前記第二送出チャンバ１８４中の気体は、前記連通流路１８５を経由し前記第二放圧チャンバ１８３中に流動して進入し、前記第二放圧チャンバ１８３の体積を拡張させ、また前記第二放圧チャンバ１８３と対応する前記バルブ片１７に同様に上向きの湾曲と形状変化を生じさせ、この時前記バルブ片１７は、前記第三通過孔１８１端部に抵触かつそれを閉塞している状態にはなく、よって前記第三通過孔１８１は即ち開通状態にある。即ち前記第二放圧チャンバ１８３内の気体は、前記第三通過孔１８１から前記放圧孔１８６箇所に外向きに流動して進入し、この通り放圧が行われる。本実施例において、前記第三通過孔１８１の端部に前記凸部構造１８１ａを増設することで、或いは前記第二放圧チャンバ１８３内に設置される前記限位構造１８８により、可撓性の前記バルブ片１７は、上向きの湾曲と形状変化が更に速くなり、前記第三通過孔１８１が閉鎖される状態を脱しやすくなる。この単一方向の放圧作業により、前記排出口１９と接続される装置（図面未掲載）内の気体を、排出することにより降圧が、或いは完全な排出により放圧作業、が完了する。

図１Ａ、図２Ａ、及び図７Ａ乃至７Ｅを同時に参照する。図７Ａ乃至図７Ｅは、図１Ａの示す超小型気体コントロール装置の集圧作業指示図である。図７Ａに示すよう、超小型気体コントロール装置１は、前記超小型気体伝送装置１Ａと前記超小型バルブ装置１Ｂを組み立てて成り、前述の通り、前記超小型気体伝送装置１Ａは、前記防護膜１０、前記気体導入板１１、前記共振片１２、前記圧電アクチュエータ１３、前記絶縁片１４１、前記導電片１５、前記もう一方の絶縁片１４２等の構造を順に積み重ね、組み立てることで成り、かつ前記共振片１２と前記圧電アクチュエータ１３の間には前記間隙ｇ０が備えられ、かつ前記共振片１２と前記圧電アクチュエータ１３の間には前記第一チャンバ１２１が形成され、また、前記超小型バルブ装置１Ｂは同様に、前記集気板１６、前記バルブ片１７、前記送出板１８を順に積み重ね、組み立てることで成り、かつ前記超小型バルブ装置１Ｂの前記集気板１６と、前記超小型気体伝送装置１Ａの前記圧電アクチュエータ１３との間には、前記集気チャンバ１６２が形成され、前記集気板１６の前記第二表面１６１には、更に前記第一放圧チャンバ１６５と前記第一送出チャンバ１６６が形成され、前記送出板１８の基準表面１８０には、更に前記第二放圧チャンバ１８３と前記第二送出チャンバ１８４が形成され、前記複数の圧力チャンバ等と、前記圧電アクチュエータ１３の駆動と前記共振片１２と前記バルブ片１７の振動と、が相互作用することで、気体を下向きに集圧し伝送することが出来る。

図７Ｂに示すよう、前記超小型気体伝送装置１Ａの前記圧電アクチュエータ１３が電圧を受けて駆動され下向きに振動すると、気体は、先ず前記防護膜１０の濾過を経て、次に前記気体導入板１１上の前記気体導入孔１１０から前記超小型気体伝送装置１Ａ中に進入し、また少なくとも一つの前記合流孔１１２を経由し前記中心凹部１１１箇所に集められ、更に前記共振片１２上の前記中空孔１２０を経由して前記第一チャンバ１２１中に下向きに流入する。その後、図７Ｃに示すよう、前記圧電アクチュエータ１３の振動の共振作用を受け、前記共振片１２もそれに伴って往復振動を生じ、即ち下向きに振動し、前記圧電アクチュエータ１３の前記懸吊板１３０の前記凸部１３０ｃ上に接近し、この前記共振片１２の形状変化により、前記気体導入板１１の前記中心凹部１１１箇所のチャンバの体積を増大させ、同時に前記第一チャンバ１２１の体積を圧縮し、さらに前記第一チャンバ１２１内の気体を、両側に向かって押し動かし流動させ、前記圧電アクチュエータ１３の前記フレーム１３２の間の前記空隙１３５を経由し下に向かって流通させ、前記超小型気体伝送装置１Ａと前記超小型バルブ装置１Ｂの間の前記集気チャンバ１６２内に進入させ、また前記集気チャンバ１６２と連通する前記第一通過孔１６３及び前記第二通過孔１６４から、前記第一放圧チャンバ１６５及び前記第一送出チャンバ１６６中に、それぞれ下向きに流通して進入させる。この実施態様に見られるよう、前記共振片１２が垂直の往復振動を生ずると、前記圧電アクチュエータ１３との間の前記間隙ｇ０でその垂直移動の最大距離が増加される。つまり、これら二つの構造間に設置された前記間隙ｇ０が、前記共振片１２の共振時に更に大きな幅の上下移動を生じさせることができる。

続いて、図７Ｄに示すよう、前記超小型気体伝送装置１Ａの前記共振片１２は初期位置を回復することで、前記圧電アクチュエータ１３は電圧を受けて駆動され上向きに振動し、同様に前記第一チャンバ１２１の体積を圧縮し、前記第一チャンバ１２１内の気体を両側に向かって流動させ、また気体を、前記圧電アクチュエータ１３の前記フレーム１３２の間の前記空隙１３５を経由し継続して前記超小型バルブ装置１Ｂの前記集気チャンバ１６２、前記第一放圧チャンバ１６５及び前記第一送出チャンバ１６６中に送入する。こうして、前記第一放圧チャンバ１６５及び前記第一送出チャンバ１６６内の気圧は大きくなり、可撓性の前記バルブ片１７に下向きの湾曲と形状変化を生じさせ、前記第二放圧チャンバ１８３中において、前記バルブ片１７は前記第三通過孔１８１の前記凸部構造１８１ａに下に向かって平たく貼接し、前記第三通過孔１８１を閉塞する。前記第二送出チャンバ１８４中において、前記バルブ片１７上の前記第四通過孔１８２に対応する前記バルブ孔１７０は下に向かって開かれ、前記第二送出チャンバ１８４内の気体を前記第四通過孔１８２から前記排出口１９及び前記排出口１９と接続される装置（図面未掲載）に下向きに気体を伝送し、集圧作業を完成させる。最後に、図７Ｅが示すよう、前記超小型気体伝送装置１Ａの前記共振片１２が上向きに移動し、それによって前記気体導入板１１裏面の前記中心凹部１１１内の気体は、前記共振片１２の前記中空孔１２０を通って前記第一チャンバ１２１内に流入し、また前記圧電アクチュエータ１３の前記フレーム１３２の間の空隙１３５を経由し、前記超小型バルブ装置１Ｂ中に下向きに継続して伝送されるが、この時、その気体の圧力は下向きに増加するため、気体は依然継続して、超小型バルブ装置１Ｂの前記集気チャンバ１６２、前記第二通過孔１６４、前記第一送出チャンバ１６６、前記第二送出チャンバ１８４、前記第四通過孔１８２を経由し、前記排出口１９及び前記排出口１９に接続される装置の中に流動して進入する。この集圧作業は、外部の大気圧と装置内の圧力との差を利用して行うことができるが、これに限らない。

前記排出口１９に接続される装置（図面未掲載）内部の圧力が外部の圧力より大きい際、前記超小型気体コントロール装置１の降圧または放圧の作業方法は、図８の降圧または放圧作業の様子に示すよう、主に前述の通り、前記超小型気体伝送装置１Ａの気体伝送量を調節することで、気体を前記集気チャンバ１６２中に送入しないという方法が採られる。この方法の下では、気体は、前記排出口１９と連通する前記第四通過孔１８２から、前記第二送出チャンバ１８４内に送入され、前記第二送出チャンバ１８４の体積を膨張させ、可撓性の前記バルブ片１７が上向きの湾曲と形状変化を生じ、前記第一送出チャンバ１６６の前記凸部構造１６７上に上向きに平たく貼接する作用を促し、前記バルブ片１７の前記バルブ孔１７０を閉鎖し、即ち前記第二送出チャンバ１８４中の気体が、前記第一送出チャンバ１６６中に逆流しないようにする。また、前記第二送出チャンバ１８４中の気体は、前記連通流路１８５を経由し前記第二放圧チャンバ１８３中に流動して進入し、そして前記第三通過孔１８１から前記放圧孔１８６箇所に外に向かって流動して進入し、放圧作業を完成させる。このように、前記超小型バルブ装置１Ｂの一方向の気体伝送作業により、前記排出口１９と接続される装置（図面未掲載）内の気体を、排出することにより降圧を、或いは完全な排出により放圧作業、を完了させる。

以上に示すよう、本発明の提供する超小型気体コントロール装置は、主に超小型気体伝送装置と、超小型バルブ装置が相互に組合さることで、気体を、防護膜による水気と粉塵の濾過を経させた後、気体伝送装置上の気体導入孔から進入させ、圧電アクチュエータの作動を利用し、気体に設計後の流路及び圧力チャンバ中で圧力の勾配を生じさせ、気体を高速流動させることで超小型バルブ装置中に伝送し、また超小型バルブ装置の一方向のバルブ設計を通じて、気体を一方向流動させ、圧力を、排出口と接続させる装置の中に累積させる。降圧または放圧を行う時は、超小型気体伝送装置の伝送量を調整し、また気体を、排出口と接続させる装置中から超小型バルブ装置の第二送出チャンバに伝送されるようにし、また気体を、流通経路を通じて第二放圧チャンバに伝送し、放圧孔から流出させ、それにより気体の迅速な伝送と静音の効果を同時に達成する。他にも、防水膜の設置により、装置内部の部品が水気や粉塵の堆積により損壊、発錆するのを防ぐことで、気体伝送の効率を上昇させ、また送出した気体を、及び超小型気体コントロール装置に接続される装置内部を、乾燥と無塵に保ち、装置の損壊の予防、また装置の稼働効率上昇を実現する。また、本発明は、超小型気体コントロール装置の全体の体積を減少させ、かつ薄型化することで、超小型気体コントロール装置の軽便で快適なポータブル化を達成した。本発明が医療器材及びその他関連設備に広く応用されることを希求する。本発明の超小型気体コントロール装置は極めて高い産業上の利用価値があり、法に基づきここに出願を提出するものである。

発明は当業者であれば諸般の修飾が可能であるが、いずれも後付の特許請求の範囲の保護範囲に含まれる。

１超小型気体コントロール装置
１Ａ超小型気体伝送装置
１Ｂ超小型バルブ装置１Ｂ
１０防護膜
１１気体導入板
１１０気体導入孔
１１１中心凹部
１１２合流チャンバ
１２共振片
１２０中空孔
１２１第一チャンバ
１３圧電アクチュエータ
１３０懸吊板
１３０ａ懸吊板の表面
１３０ｂ懸吊板の裏面
１３０ｃ凸部
１３１外枠
１３１ａ外枠の表面
１３１ｂ外枠の裏面
１３２フレーム
１３２ａフレームの表面
１３２ｂフレームの裏面
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
１６０基準表面
１６１第二表面
１６２集気チャンバ
１６３第一通過孔
１６４第二通過孔
１６５第一放圧チャンバ
１６６第一送出チャンバ
１６７、１８１ａ凸部構造
１７バルブ片
１７０バルブ孔
１７１定位孔
１８送出板
１８０基準表面
１８１第三通過孔
１８２第四通過孔
１８３第二放圧チャンバ
１８４第二送出チャンバ
１８５連通流路
１８６放圧孔
１８７第二表面
１８８限位構造
１９排出口
ｇ０間隙
（ａ）〜（ｌ）圧電アクチュエータの様々な実施態様
ａ０、ｉ０、ｊ０懸吊板
ａ１、ｉ１、ｊ１外枠
ａ２、ｉ２フレーム
ａ３空隙

Claims

超小型気体コントロール装置であって、超小型気体伝送装置と、超小型バルブ装置と、を含み、
前記超小型気体伝送装置が、少なくとも一つの防護膜と、気体導入板と、共振片と、圧電アクチュエータと、を含み、
少なくとも一つの前記防護膜が、防水、防塵かつ気体が通過できる膜状構造であり、
前記気体導入板が、少なくとも一つの気体導入孔を備え、
少なくとも一つの前記防護膜と、前記気体導入板と、前記共振片と、前記圧電アクチュエータが、順に対応して定位置に積み重なり、かつ前記共振片と前記圧電アクチュエータとの間には間隙が備えられ、第一チャンバを形成し、前記圧電アクチュエータが駆動される時、気体が前記気体導入板の少なくとも一つの前記気体導入孔から進入し、前記共振片を経由し、前記第一チャンバに進入して下向きに伝送され、
前記超小型バルブ装置が、集気板と、バルブ片と、送出板と、を含み、
前記集気板が、少なくとも二穴の通過孔と少なくとも二つのチャンバを備え、
前記バルブ片が、バルブ孔を備え、
前記送出板が、少なくとも二穴の通過孔と少なくとも二つのチャンバを備え、
前記集気板、前記バルブ片、前記送出板が、順に対応して定位置に積み重なり、前記超小型気体伝送装置と前記超小型バルブ装置との間には集気チャンバが形成され、気体が前記超小型気体伝送装置から下に向かって前記集気チャンバに伝送され、前記超小型バルブ装置内に輸送され、前記集気板、送出板がそれぞれ備える少なくとも二穴の前記通過孔と少なくとも二つの前記チャンバを通じて、気体の一方向流動に応じて、前記バルブ片の前記バルブ孔を開通または閉鎖させ、集圧または放圧の作業を行わせることを特徴とする、超小型気体コントロール装置。
少なくとも一つの前記防護膜の防護等級が、電気機械器具の外郭による保護等級試験ＩＰ６４の等級であることを特徴とする、請求項１に記載の超小型気体コントロール装置。
少なくとも一つの前記防護膜の防護等級が、電気機械器具の外郭による保護等級試験ＩＰ６８の等級であることを特徴とする、請求項１に記載の超小型気体コントロール装置。
前記超小型気体伝送装置の前記気体導入板が、更に少なくとも一つの合流孔と、中心凹部を含み、少なくとも一つの前記合流孔が、少なくとも一つの前記気体導入孔に対応し、かつ前記気体導入孔の気体が前記中心凹部に集まるよう誘導し、前記共振片が中空孔を備え、前記気体導入板の前記中心凹部に対応し、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との間に少なくとも一つのフレームが連接され、かつ前記懸吊板の一つの面が圧電セラミック板に貼付されることを特徴とする、請求項１に記載の超小型気体コントロール装置。
前記超小型バルブ装置の前記集気板が、第一通過孔、第二通過孔、第一放圧チャンバ、第一送出チャンバを備え、前記第一通過孔と前記第一放圧チャンバが連通し、前記第二通過孔と第一送出チャンバが連通し、また、前記超小型バルブ装置の前記送出板が、第三通過孔、第四通過孔、第二放圧チャンバ、第二送出チャンバを備え、前記第二放圧チャンバと前記第二送出チャンバとの間に連通流路が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の超小型気体コントロール装置。
前記バルブ片が、前記集気板と前記送出板との間に設置され、かつ前記バルブ片の前記バルブ孔が、前記第二通過孔と前記第四通過孔との間に対応して設置され、気体が、前記超小型気体伝送装置から前記超小型バルブ装置内に下向きに伝送されると、前記第一通過孔及び第二通過孔から、第一放圧チャンバ及び第一送出チャンバ内に進入し、気体を導入し前記バルブ片の前記バルブ孔から前記第四通過孔内に流入させて集圧作業を行わせ、集圧気体が、導入した気体より大きい時、集圧気体は、前記第四通過孔から前記第二送出チャンバに向かって流動し、前記バルブ片を移動させ、前記バルブ片の前記バルブ孔を前記集気板に抵触させて閉塞し、同時に集圧気体は、前記第二送出チャンバ内で、連通流路に沿って前記第二放圧チャンバ内に流動して進入し、この時前記第二放圧チャンバ内の前記バルブ片は移動し、集圧気体は前記第三通過孔から流出し、放圧作業を完了することを特徴とする、請求項５に記載の超小型気体コントロール装置。
前記超小型気体伝送装置が、更に少なくとも一つの絶縁片と、導電片を含み、かつ少なくとも一つの前記絶縁片と前記導電片が、前記圧電アクチュエータの下に順に設置され、かつ前記超小型気体伝送装置の前記気体導入板が、ステンレス材質で構成され、前記共振片が銅材質で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の超小型気体コントロール装置。
前記集気チャンバ、前記第一通過孔、前記第二通過孔が連通し、かつ前記超小型バルブ装置の、前記第一放圧チャンバと、前記第一送出チャンバが、前記集気板が相対する前記集気チャンバの裏側に設置されることを特徴とする、請求項５に記載の超小型気体コントロール装置。
前記第二放圧チャンバと、前記第二送出チャンバが、前記送出板の表面上に設置され、前記集気板の前記第一放圧チャンバと、前記第一送出チャンバにそれぞれ対応していることを特徴とする、請求項５に記載の超小型気体コントロール装置。
超小型気体コントロール装置であって、少なくとも一つの超小型気体伝送装置と、少なくとも一つの超小型バルブ装置と、を含み、
少なくとも一つの前記超小型気体伝送装置が、少なくとも一つの防護膜と、少なくとも一つの気体導入板と、少なくとも一つの共振片と、少なくとも一つの圧電アクチュエータと、を含み、
少なくとも一つの前記防護膜が、防水、防塵かつ気体が通過できる膜状構造であり、
前記気体導入板が、少なくとも一つの気体導入孔を備え、
少なくとも一つの前記防護膜と、前記気体導入板と、前記共振片と、前記圧電アクチュエータが、順に対応して定位置に積み重なり、かつ前記共振片と前記圧電アクチュエータとの間には間隙が備えられ、第一チャンバを形成し、前記圧電アクチュエータが駆動される時、気体が前記気体導入板の少なくとも一つの前記気体導入孔から進入し、前記共振片を経由し、前記第一チャンバに進入し、下向きに伝送され、
前記超小型バルブ装置が、少なくとも一つの集気板と、少なくとも一つのバルブ片と、少なくとも一つの送出板と、を含み、
少なくとも一つの前記集気板が、少なくとも二穴の通過孔と少なくとも二つのチャンバを備え、
少なくとも一つの前記バルブ片が、少なくとも一つのバルブ孔を備え、
少なくとも一つの前記送出板が、少なくとも二穴の通過孔と少なくとも二つのチャンバを備え、
前記集気板、前記バルブ片、前記送出板が、順に対応して定位置に積み重なり、前記超小型気体伝送装置と前記超小型バルブ装置との間に集気チャンバが形成され、気体が前記超小型気体伝送装置から下に向かって前記集気チャンバに伝送され、前記超小型バルブ装置内に輸送され、前記集気板、送出板がそれぞれ備える少なくとも二穴の前記通過孔と少なくとも二つの前記チャンバを通じて、気体の一方向流動に応じて、前記バルブ片の前記バルブ孔を開通または閉鎖させ、集圧または放圧の作業を行わせることを特徴とする、超小型気体コントロール装置。