JP2019527352A - マイクロ流体アクチュエータを有する装置 - Google Patents
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Abstract
Description
・電気的な圧電
・単形性の曲がるコンバータ
・付着されたPZTセラミック
・薄い層(AIN、酸化亜鉛…)
・厚い層PZT
・ 電磁気的
・ 静電気的
・ 電気活性ポリマーアクチュエータによる
・ 熱的、たとえば、形状記憶合金による
・ 膜を駆動するために、振動警報のためのモータを有する
・一定のブロッキング圧力を発生させることができ、
・そして、1回拍出量と全デッドボリューム(流管3、センサー4、流体アダプタ5およびアクチュエータチャンバ24の容積)との間の一定の圧縮比を満足され、
なければならない。
アクチュエータ1(直径:9.6mm)
・サイズ:10×10×0.5mm3、
・膜の直径:9.6mm
・膜の厚さ:30μm
・圧電の厚さ:60μm
・d31:250m/V
・駆動電圧:+90/−24V
結果として得られるストローク・データ
・1回拍出量:2.35mm3
・ブロッキング圧力:14kPa
・サイズ:15×15×0.5mm3、
・膜の直径:14.6mm
・膜の厚さ:40μm
・圧電の厚さ:80μm
・d31:250m/V
・駆動電圧:+120/−32V
結果として得られるストローク・データ
・1回拍出量:9.4mm3
・ブロッキング圧力:11kPa
ホースまたは管
・長さ:10mm
・内径:0.2mm
・デッドボリューム=lr2π
=10mm×(0.1mm)2×3.14=0.32mm3
流体アダプタ
・長さ:2mm
・内径:0.2mm
・デッドボリューム=lr2π
=2mm×(0.1mm)2×3.14=0.06mm3
センサーハウジング
・長さ:1.5×1.5mm2
・高さ:0.2mm
・デッドボリューム=0.45mm3
全デッドボリューム
・0.83mm3
・サイズ:10×10×0.5mm3、
・膜の直径:9.6mm
・膜の厚さ:30μm
・圧電の厚さ:150μm
・d31:250m/V
・駆動電圧:+225/−60V
結果として得られるストローク・データ
・1回拍出量:1.3mm3
・ブロッキング圧力:29kPa
・サイズ:15×15×0.5mm3、
・膜の直径:14.6mm
・膜の厚さ:50μm
・圧電の厚さ:150μm
・d31:250m/V
・駆動電圧:+225/−60V
結果として得られるストローク・データ
・1回拍出量:6.3mm3
・ブロッキング圧力:23kPa
Claims (19)
- 装置(1)内の流体通路(3)と周囲空気との間の流体接続を規定する開口部(2)と、
前記流体通路(3)に連結され、前記周囲空気の少なくとも1つの成分を感知するように構成されたセンサー(4)と、
前記センサー(4)の下流に配置され、前記吸引ストロークにおいて、前記流体通路(3)を通って流体を吸い込み、それを前記センサー(4)に向かって移送し、そして、前記圧力ストロークにおいて、吸い込まれた前記流体を、前記流体通路(3)を通って前記開口部(2)に向けて戻すように移送するように構成されたマイクロ流体アクチュエータ(5)と、
を備え、
前記センサー(4)は前記開口部(2)から離間して配置され、前記センサー(4)と前記開口部(2)との間の前記流体通路(3)の容積は、前記マイクロ流体アクチュエータ(5)が、1回の吸引ストロークで搬送することができる、前記1回拍出量以下である、
装置(1)。 - 前記流体通路(3)が、前記開口部(2)と前記マイクロ流体アクチュエータ(5)との間に伸張し、前記流体通路(3)、前記流体通路(3)に連結された前記センサー(4)、および前記マイクロ流体アクチュエータ(5)は、前記装置(1)の内部に対して密封された流体密封の配置を共に形成する、請求項1に記載の装置(1)。
- 前記マイクロ流体アクチュエータ(5)の前記1回拍出量は、前記センサー(4)と前記開口部(2)との間の前記流体通路部分(3a)の前記容積よりも少なくとも2.5倍大きい、請求項1または請求項2に記載の装置(1)。
- 前記マイクロ流体アクチュエータ(5)の前記1回拍出量は、前記センサー(4)と前記開口部(2)との間の前記流体通路部分(3a)の前記容積よりも少なくとも10倍大きい、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の装置(1)。
- 前記センサー(4)は、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)、窒素(N)、亜酸化窒素(N2O)、揮発性有機化合物(VOC)、湿気、およびほこりの群からの少なくとも1つの周囲空気成分を感知するように構成されている、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の装置(1)。
- 前記マイクロ流体アクチュエータ(5)は、可撓膜(6)を有する膜アクチュエータであり、前記膜(6)は、圧電式、電磁気式、または静電式、または電気活性ポリマーアクチュエータによって、または形状記憶合金を含む要素(7)によって作動可能である、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の装置(1)。
- 前記マイクロ流体アクチュエータ(5)は、可撓二重膜(6)を有する膜アクチュエータである、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の装置(1)。
- 前記マイクロ流体アクチュエータ(5)は、キャリア(8)とそこに配置された可撓膜(6)とを有する膜アクチュエータであり、前記膜(6)は、作動していないアイドル位置においては前記キャリア(8)から離間し、作動時に、前記キャリア(8)に向かって移動するように、前記膜(6)は機械的にバイアスされている、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の装置(1)。
- 前記マイクロ流体アクチュエータ(5)は、キャリア(8)とそこに配置された可撓膜(6)とを有する膜アクチュエータであり、前記キャリア(8)を含む前記膜(6)は、0.50mm以下の高さを含む、請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の装置(1)。
- 前記装置(1)が、流れ方向に連続して直列に配置された2つ以上のセンサー(4a、4b、4c、4d)を含む、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の装置(1)。
- 前記装置(1)が、前記流れ方向に並列に配置された2つ以上のセンサー(4a、4b、4c、4d)を含む、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の装置(1)。
- 前記装置(1)が、2つ以上のマイクロ流体アクチュエータ(5a、5b、5c、5d)を含み、各マイクロ流体アクチュエータ(5a、5b、5c、5d)はそれぞれのセンサー(4a、4b、4c、4d)と流体接続される、請求項10または請求項11に記載の装置(1)。
- 吸い込まれた前記流体内に凝縮した液体を集めるように構成される通気性フィルタ要素が、前記開口部(2)と前記センサー(4)との間に配置されている、請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の装置。
- 吸い込まれた前記流体内に凝縮した液体を集めるように構成される通気性フィルタ要素が、前記センサー(4)と前記マイクロ流体アクチュエータ(5)との間に配置されている、請求項1ないし請求項13のいずれかに記載の装置。
- 前記装置はモバイル装置である、請求項1ないし請求項14のいずれかに記載の装置(1)。
- 前記モバイル装置(1)は携帯電話であり、前記携帯電話に設けられた前記開口部(2)はマイクロフォン開口部である、請求項15に記載の装置(1)。
- 前記モバイル装置(1)は振動警報モータを有する携帯電話であり、前記マイクロ流体アクチュエータ(5)は可撓膜(6)を有する膜アクチュエータであり、前記膜(6)は前記振動警報モータによって作動可能である、請求項15または請求項16に記載の装置(1)。
- 前記モバイル装置(1)は、携帯電話、またはスマートフォン、またはウェアラブル、またはモバイルコンピュータである、請求項17に記載の装置(1)。
- 前記装置は、静止型センサーノードである、請求項1ないし請求項15のいずれかに記載の装置。
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