JP2024015457A - 流体制御装置、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で高性能な流体制御装置、及びこれを用いた電子機器を提供する。【解決手段】本流体制御装置１は、流路空間構成部と、流入口３と、流出口４と、駆動機構５とを具備する。流路空間構成部は、可撓性を有する可撓部６と、可撓部に対向する対向部７とを有し、可撓部と対向部との間に、流体の流路となる流路空間Ｓ１を構成する。流入口は、可撓部と対向部とが対向する対向方向から見た場合に、流路空間の外周部に構成され、流路空間へ流体を流入させる。流出口は、対向方向から見た場合に、流路空間の外周部の流入口とは異なる位置に構成され、流路空間から流体を流出させる。駆動機構は、可撓部を屈曲させ、流路空間の体積を増減させる。また可撓部は、駆動機構により屈曲されていない基準状態において、対向方向から見た場合に流路空間の外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、対向部に向かって凹状となるように構成される。【選択図】図３

Description

本技術は、流体を輸送する流体制御装置、及び電子機器に関する。

小型かつ薄型のポンプとして、例えばダイヤフラムを用いたダイヤフラム型ポンプが実用化されている（例えば、特許文献１参照）。ダイヤフラム型ポンプは、ダイヤフラムの屈曲変形によって容積が変動するポンプ室を備え、容積を大きくすることにより流体をポンプ室に吸入し、容積を小さくすることにより流体をポンプ室から吐出することが可能である。

特開２０１１－２５６７４１号

特許文献１に記載のような流体制御装置に関して、小型化及び高性能化を実現可能な技術が求められている。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、小型で高性能な流体制御装置、及びこれを用いた電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る流体制御装置は、流路空間構成部と、流入口と、流出口と、駆動機構とを具備する。
前記流路空間構成部は、可撓性を有する可撓部と、前記可撓部に対向する対向部とを有し、前記可撓部と前記対向部との間に、流体の流路となる流路空間を構成する。
前記流入口は、前記可撓部と前記対向部とが対向する対向方向から見た場合に、前記流路空間の外周部に構成され、前記流路空間へ前記流体を流入させる。
前記流出口は、前記対向方向から見た場合に、前記流路空間の外周部の前記流入口とは異なる位置に構成され、前記流路空間から前記流体を流出させる。
前記駆動機構は、前記可撓部を屈曲させ、前記流路空間の体積を増減させる。
また前記可撓部は、前記駆動機構により屈曲されていない基準状態において、前記対向方向から見た場合に前記流路空間の前記外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、前記対向部に向かって凹状となるように構成される。

前記可撓部は、前記基準状態において、前記対向方向から見た場合の中心部が、前記対向部に向かって凹状となるように構成されてもよい。

前記可撓部は、前記基準状態において、板状部材が前記対向部に向かって凹状に変形された形状を有してもよい。

前記駆動機構は、前記可撓部の前記基準状態において凹状となる部分が、前記対向方向に沿って最も大きく移動するように、前記可撓部を屈曲させてもよい。

前記駆動機構は、前記可撓部の前記対向部に対向する側の面とは反対側の面に接続される圧電素子を有してもよい。

前記可撓部を、第１の可撓部とすると、前記対向部は、可撓性を有する第２の可撓部により構成されてもよい。この場合、前記駆動機構は、前記第２の可撓部を屈曲させてもよい。また前記第２の可撓部は、前記基準状態において、前記対向方向から見た場合に前記流路空間の前記外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、前記第１の可撓部に向かって凹状となるように構成されてもよい。

前記第１の可撓部及び前記第２の可撓部は、互いに共振するように構成されてもよい。

前記駆動機構は、前記第１の可撓部の前記第２の可撓部に対向する側の面とは反対側の面に接続される第１の圧電素子と、前記第２の可撓部の前記第１の可撓部に対向する側の面とは反対側の面に接続される第２の圧電素子とを有してもよい。この場合、前記第１の可撓部及び前記第１の圧電素子の全体の共振周波数が、前記第２の可撓部及び前記第２の圧電素子の全体の共振周波数に近くなるように構成されてもよい。

前記可撓部を、第１の可撓部とすると、前記対向部は、可撓性を有する第２の可撓部により構成されてもよい。この場合、前記第１の可撓部及び前記第２の可撓部は、互いに共振するように構成されてもよい。

前記駆動機構は、前記第１の可撓部の前記第２の可撓部に対向する側の面とは反対側の面に接続される圧電素子を有してもよい。この場合、第２の可撓部の共振周波数が、前記第１の可撓部及び前記圧電素子の全体の共振周波数に近くなるように構成されてもよい。

前記第２の可撓部の厚みは、前記第１の可撓部の厚みよりも大きくてもよい。

前記第２の可撓部は、前記基準状態において、前記対向方向から見た場合に前記流路空間の前記外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、前記第１の可撓部に向かって凹状となるように構成されてもよい。

前記可撓部は、前記対向方向から見た場合に、前記可撓部の外周部の近傍に構成された溝部を有してもよい。

前記駆動機構は、前記可撓部の前記対向部に対向する側の面とは反対側の面に接続される圧電素子を有してもよい。この場合、前記溝部は、前記対向方向から見た場合に、前記圧電素子の外周部を基準とした位置に構成されてもよい。

前記流体制御装置は、さらに、吸入口と、吸入空間構成部と、吐出口と、吐出空間構成部とを具備してもよい。
前記吸入口は、前記流体が吸入される。
前記吸入空間構成部は、前記吸入口と前記流入口とを連通する吸入空間を構成する。
前記吐出口は、前記流体が吐出される。
前記吐出空間構成は、前記吐出口と前記流出口とを連通する吐出空間を構成する。

前記流路空間構成部は、前記対向方向から見た場合に中央の領域が前記可撓部を構成し、金属材料からなる第１の板状部材と、前記対向方向から見た場合に中央の領域が前記対向部を構成し、金属材料からなる第２の板状部材と、前記対向方向から見た場合に中央の領域が開口となり、所定の厚みを有し、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との間に配置され、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との各々に拡散接合により接合されるスペーサ部材とを有してもよい。

前記スペーサ部材は、前記開口の外周部に連通するように構成された吸入用の開口と、前記開口の外周部に連通するように前記吸入用の開口とは異なる位置に構成された吐出用の開口とを有してもよい。

前記第１の板状部材の前記吸入用の開口を覆う領域、又は前記第２の板状部材の前記吸入用の開口を覆う領域の少なくとも一方に、前記流体が吸入される吸入口が構成されてもよい。この場合、前記第１の板状部材の前記吐出用の開口を覆う領域、又は前記第２の板状部材の前記吐出用の開口を覆う領域の少なくとも一方に、前記流体が吐出される吐出口が構成されてもよい。

本技術の一形態に係る電子機器は、前記流体制御装置を具備する。

第１の実施形態に係る流体制御装置を左側の上方から斜めに見た斜視図である。 流体制御装置を上方から見た上面図である。 図２に示すＡ－Ａ線での断面図である。 駆動機構の構成例を示す模式図である。 上面部材への圧電素子の接続方法の一例を示す模式図である。 初期体積について説明するための模式図である。 第２の実施形態に係る流体制御装置を上方から見た場合の上面図である。 図７に示すＢ－Ｂ線での断面図である。 流体制御装置を構成する各部材を個別に図示した図である。 流体制御装置の製造方法を説明するための模式図である。 第１の可撓部及び第２の可撓部への第１の圧電素子及び第２の圧電素子の接続方法の一例を示す模式図である。 ポンプ動作時における流体の流れの一例を示す模式図である。 初期体積について説明するための模式図及び表である。 初期体積について説明するための模式図及び表である。 第３の実施形態に係る流体制御装置の構成例を示す模式図である。 他の実施形態に係る流体制御装置の構成例を示す模式図である。

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

＜第１の実施形態＞
［流体制御装置の構成例］
本技術の第１の実施形態に係る流体制御装置の構成例について説明する。
流体制御装置１は、ダイヤフラム型の流体制御装置であり、流体を吸入し、吐出することが可能なポンプとして機能する。
なお、流体は気体、液体又はその他の流動体等であり、特に限定されない。

以下、説明を分かりやすくするために、図中のＸ方向を左右方向（矢印の向きが左側／反対向きが右側）、Ｙ方向を奥行方向（矢印の向きが手前側／反対向きが奥側）、Ｚ方向を上下方向（矢印の向きが上方側／反対向きが下方側）として説明を行う。
もちろん、流体制御装置１が使用される向き等が限定される訳ではない。

図１は、流体制御装置１を左側の上方から斜めに見た斜視図である。
図２は、流体制御装置１を上方から見た上面図である。
図３は、図２に示すＡ－Ａ線での断面図である。
なお、図２には、流体制御装置１の内部構成が破線にて示されている。また、図３に示す駆動機構５について、図１及び図２では、その図示が省略されている。

図１～図３に示すように、流体制御装置１は、流路空間構成部２と、流入口３と、流出口４と、駆動機構５とを有する。

流路空間構成部２は、流体Ｆの流路となる流路空間Ｓ１を構成する。
なお、本開示において、空間構成部とは、空間を構成する部分（空間に接する部分）、及び当該部分を含む部材を含む。例えば、１つの部材上に複数の仕切り壁が接続され、互いに区切られた複数の空間が構成されるとする。この場合、複数の仕切り壁が接続される１つの部材は、複数の空間の各々に対して、空間構成部として機能する。
すなわち、１つの部材が、複数の空間を構成する空間構成部として共通して用いられる場合もあり得る。

図１～図３に示すように、本実施形態では、流路空間構成部２の、おおよその外形は、シリンドリカル形状（円筒形状）となり、内部に流路空間Ｓ１が構成される。
具体的には、流路空間構成部２は、上面部材６と、下面部材７と、スペーサ部材８ａ及び８ｂとにより構成される。上面部材６、下面部材７、及びスペーサ部材８ａ及び８ｂに囲まれた内部の空間が、流路空間Ｓ１となる。
流路空間Ｓ１は、内部に圧力を発生することで、流体Ｆにポンプ機能を作用させるポンプ室ともいえる。

上面部材６は、上下方向（Ｚ方向）から見た外形が円形状となる円板状の部材である。上面部材６は、可撓性を有する部材により構成される。
下面部材７は、上下方向から見た外形が円形状となる円板状の部材である。下面部材７は、上下方向から見た外形が上面部材６と等しくなるように構成される。
また下面部材７は、上下方向に沿って、上面部材６と対向して配置される。従って、上下方向（Ｚ方向）は、上面部材６と下面部材７とが対向する対向方向に相当する。

スペーサ部材８ａ及び８ｂは、上面部材６及び下面部材７の間に配置される。
図２に示すように、上下方向から見た場合に、上面部材６及び下面部材７の奥側の半円部分の周縁領域１０ａのうち、Ｘ方向に延在する直径の位置Ｐ１から、奥側にオフセットした位置Ｐ２までを除く領域に、スペーサ部材８ａが配置される。
また上下方向から見た場合に、上面部材６及び下面部材７の手前側の半円部分の周縁領域１０ｂのうち、Ｘ方向に延在する直径の位置Ｐ１から、手前側にオフセットした位置Ｐ３までを除く領域に、スペーサ部材８ｂが配置される。
従って、上下方向から見た場合に、上面部材６及び下面部材７の円形状となる全周の周縁領域１０ａ及び１０ｂのうち、Ｘ方向に延在する直径の位置Ｐ１から、奥側と手前側とにオフセットした位置（Ｐ２及びＰ３）までの領域を除く領域に、スペーサ部材８ａ及び８ｂが配置される。

流入口３は、流路空間Ｓ１に流体Ｆが流入するための開口である。図２に示すように、流入口３は、上下方向から見た場合に、流路空間Ｓ１の外周部１１に構成される。流入口３は、流路空間構成部２の外部空間と、流路空間Ｓ１とを連通する開口となる。
本実施形態では、スペーサ部材８ａの右側の端部１２ａと、スペーサ部材８ｂの右側の端部１３ａとの間の隙間が、流入口３として構成される。

流出口４は、流路空間Ｓ１から流体Ｆが流出するための開口である。図２に示すように、流出口４は、上下方向から見た場合に、流路空間Ｓ１の外周部１１の流入口３とは異なる位置に構成される。流出口４も、流路空間構成部２の外部空間と、流路空間Ｓ１とを連通する開口となる。
本実施形態では、スペーサ部材８ａの左側の端部１２ｂと、スペーサ部材８ｂの左側の端部１３ｂとの間の隙間が、流出口４として構成される。
従って、流入口３と流出口４とは、Ｘ方向に沿って対向するように構成される。

なお、流入口３及び流出口４の位置、数、形状等は限定されず、任意に設計されてよい。例えば、複数の流入口３や複数の流出口４が形成されてもよい。

また図３に示すように、基準状態において、上面部材６は、上下方向から見た場合に流路空間Ｓ１の外周部１１よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、下面部材７に向かって凹状となるように構成される。
すなわち、上下方向から見た場合に、上面部材６の内部側の領域の少なくとも一部が、下面部材７に向かって凹状となるように構成される。
なお基準状態とは、上面部材６が、後に説明する駆動機構５により屈曲されていない状態である。すなわち、基準状態は、駆動機構５による上面部材６を屈曲する動作が実行されていない状態である。基準状態は、流体制御装置１が駆動していない状態ともいえる。

本開示において、凹状となる構成とは、例えば、部材表面のある点に対して押圧力が加えられ、部材自体が凹状に変形した構成が含まれる。例えば、板状部材上のある点を押圧することで、板状部材が凹状に変形した構成が含まれる。
あるいは、部材表面の一部の領域が凹んでおり穴部として構成される場合も含まれる。その他、対向する部材に向かって凹んでいる状態であると表現可能な任意の構成が含まれる。

また図３に示すような、上面部材６の下面部材７に向かって凹状となる構成のことを、上面部材６の内部側の領域の少なくとも一部の下面部材７までの対向距離が、上面部材６の外周部の下面部材７までの対向距離よりも小さくなる構成と表現することも可能である。
例えば、図３に示す断面図のように、上面部材６の外周部から、対向距離が最も小さくなる部分（下面部材７に最も近接する部位）にかけて、曲線状に対向距離が減少する場合もあり得る。
また、上面部材６の内部側の領域の一部の領域のみが、下面部材７に近接するように構成される場合もあり得る。

上面部材６と下面部材７との間の対向距離を、流体Ｆの流路高さと呼ぶことも可能である。
本実施形態における上面部材６の下面部材７に向かって凹状となる構成のことを、上面部材６の内部側の領域の少なくとも一部における流路高さが、上面部材６の外周部における流路高さよりも小さくなる構成と表現することも可能である。

本実施形態では、基準状態において、上面部材６を上下方向から見た場合の中心部１５が、下面部材７に向かって凹状となるように構成される。すなわち、基準状態において、板状部材である上面部材６が、中心部１５にて下面部材７に向かって凹状に変形された形状となっている。
従って、流路空間Ｓ１は、基準状態において、円柱形状となる空間の上方側の面（上面部材６と接する側の面）が凹状となるような形状の空間となる。
なお、ポンプ室となる流路空間Ｓ１の形状が限定される訳ではない。例えば、上下方向から見て、円形状（正円、楕円）、多角形等の任意の形状が採用されてよい。例えば、上面部材を下面部材に向け凹状に構成することで、本技術に係る流体制御装置１の実施形態として実現可能である。

図３に示すように、駆動機構５は、上面部材６を屈曲させ、流路空間Ｓ１の体積を増減させる。
本実施形態では、下面部材７に向かって凹状となるように構成された上面部材６が、下方側及び上方側にそれぞれ屈曲するように、駆動機構５が構成される。また、上面部材６の下方側及び上方側への屈曲が周期的に行われ、上面部材６が上下方向に沿って振動するように、駆動機構５が構成される。
本実施形態では、上面部材６の基準状態において凹状となる部分（最も対向距離が小さくなる部分）である中心部１５が、上下方向に沿って最も大きく移動するように、上面部材６が屈曲される。

図３Ａは、上面部材６が屈曲されていない基準状態の図である。基準状態は、圧電素子１７に電圧が印加されていない状態ともいえる。
図３Ｂに示すように、上面部材６が下方側に屈曲される。これにより、流路空間Ｓ１の体積が減少する。上面部材６の中心部１５が最も下方側に移動した場合に、体積が最も減少する（以下、最小体積状態と記載する）。
図３Ｃに示すように、基準状態から、上面部材６が上方側に屈曲される。これにより、流路空間Ｓ１の体積が増加する。そして、上面部材６の中心部１５が最も上方側に移動した場合に、体積が最も増加する（以下、最大体積状態と記載する）。
図３Ａに示す基準状態から上面部材６を屈曲させ、最大体積状態と最小体積状態とを周期的に繰り返して発生させる。これにより、ポンプ機能が実現され、流入口３から流路空間Ｓ１へ流入した流体Ｆを、流出口４から流路空間Ｓ１の外部へ流出することが可能となる。

図４は、駆動機構５の構成例を示す模式図である。
本実施形態では、図４に示すように、駆動機構５は、圧電素子１７と、駆動制御部１８とを含む。
圧電素子１７は、上面部材６の下面部材７に対向する側の下面１９とは反対側の上面２０に接続される。上下方向から見た場合に、圧電素子１７は円形状を有し、上面部材６の流路空間Ｓ１を覆う円形状の領域に接続される。
駆動制御部１８は、配線等を介して、圧電素子１７に電圧（交流電圧）を駆動信号として印可する。駆動制御部１８の具体的な構成は限定されず、任意の回路構成等が採用されてよい。

圧電素子１７は、電気－機械変換が可能な素子であり、電圧の印加に応じて伸縮することで、上面部材６を屈曲させることが可能である。
圧電素子を用いることで、高周波数帯域での振動を高い応答力にて実現することが可能となる。すなわち比較的小さい変動量となる流路空間Ｓ１の体積の増減を、非常に高速に繰り返すことが可能となる。この結果、ポンプの出力（圧力）を向上させることが可能となり、高いポンプ機能を実現することが可能となる。

本実施形態では、上面部材６及び圧電素子１７により、ダイヤフラム２２が構成される。
なお、駆動機構５の構成が、圧電素子１７が用いられる構成に限定される訳ではない。例えば誘電エラストマ等が用いられる構成や、ソレノイドが用いられる構成等が採用されてもよい。

［サイズ］
本実施形態では、ダイヤフラム型の流体制御装置１であるので、小型化に非常に有利である。
例えば、上面部材６及び下面部材７として、直径１０ｍｍ×厚み１ｍｍ程度のサイズを実現可能である。また上面部材６及び下面部材７の基準対向距離を、１００μｍ程度に設計することも可能である。なお基準対向距離は、上面部材６が凹状に構成される前の対向距離に相当し、上面部材６の外周部１１における対向距離ともいえる。
上面部材６の凹み量（変形量）としては、例えば１０μｍ～８０μｍ等の設計が可能である。なお凹み量とは、最も下面部材７に近接する中心部１５の、変形前の状態からの下方側への変形量である。すなわち最も下面部材７に近接する中心部１５を、下面部材７に対して、２０μｍ～９０μｍまで近づけるような設計が可能である。
もちろんこのようなサイズ設計に限定されず、任意のサイズにて、本技術に係る流体制御装置１の実施形態を実現することが可能である。
なお、図３Ｂに示す最小体積状態において、上面部材６が下面部材７に接触しないことが望ましい。

［材料］
本実施形態では、上面部材６、下面部材７、及びスペーサ部材８ａ及び８ｂとして、ステンレスや４２アロイ等の金属材料が用いられる。もちろん、その他の金属材料が用いられてもよい。またプラスチック材料等の、金属材料以外の任意の材料が用いられてもよい。
上面部材６、下面部材７、及びスペーサ部材８ａ及び８ｂの各々が、異なる材料で構成されてもよい。また上面部材６の、スペーサ部材８ａ及び８ｂと接続される部分と、流路空間Ｓ１に接する部分とが、異なる材料で構成されてもよい。すなわち流路空間Ｓ１の体積を増減させるために屈曲する部分と、スペーサ部材８ａ及び８ｂに接続される部分とが、異なる材料で構成されてもよい。
例えば、上下方向から見た場合に、上面部材の外周側の領域は金属材料で構成され、内部側の領域はプラスチック材料で構成されてもよい。

［製造方法］
まず、例えばエッチングやレーザ加工等の任意の加工技術により、金属材料からなる上面部材６、下面部材７、及びスペーサ部材８ａ及び８ｂが作成される。
作成された上面部材６、下面部材７、及びスペーサ部材８ａ及び８ｂが、上下方向に沿って積層されるように、互いに接続される。
本実施形態では、上面部材６、下面部材７、及びスペーサ部材８ａ及び８が所定の位置精度で積層され、拡散接合により接合される。これにより、流路空間構成部２を金属として一体的に構成することが可能となる。
この結果、ダイヤフラム２２（上面部材６＋圧電素子１７）を、高周波数帯域にて高い応答力で振動させることに有利となる。
エッチング等の加工や拡散接合を行うための具体的な方法や構成は限定されず、例えば周知の技術が用いられてよい。
もちろん、拡散接合以外の方法により、上面部材６、下面部材７、及びスペーサ部材８ａ及び８ｂが互いに接続されてもよい。
その他、流路空間構成部２を形成するためにダイキャスト等の他の任意の方法が採用されてもよい。

図５は、上面部材６への圧電素子１７の接続方法の一例を示す模式図である。
図５Ａに示すように、上面部材６が凹状に構成されていない流路空間構成部２（以下、凹状構成前の流路空間構成部２と記載する）が、保持治具２３上に載置される。凹状構成前の流路空間構成部２は、下面部材７側が保持治具２３上に載置される。
保持治具２３の具体的な構成は限定されず、凹状構成前の流路空間構成部２を保持可能な任意の治具が用いられてよい。
凹状構成前の上面部材６の上面２０に、適量の接着剤が塗布され、所定の位置に圧電素子１７がセットされる。例えば、エポキシ接着剤等を、ディスペンサー、Ｐａｄ印刷等の方法で塗布することが可能である。もちろん、これに限定されない。

凹状構成前の流路空間構成部２の上方側に、加圧治具２４がセットされる。
加圧治具２４は、上下方向から見た形状が、圧電素子１７と等しく円形状となる。そして、圧電素子１７の全面を加圧可能なように、加圧治具２４の位置がセットされる。
加圧治具２４の加圧面側の先端部２５は、シリコンゴム等の柔軟材により構成されている。

図５Ｂに示すように、加圧治具２４により上方から下方に向けて、圧電素子１７が加圧される。加圧治具２４による加圧により、圧電素子１７及び上面部材６が、下面部材７に向かって凹状に変形される。この状態で、接着剤の硬化処理が実行される。
本実施形態では、加圧治具２４の先端部２５が柔軟材により構成される。従って、圧電素子１７の変形に追従して、先端部２５が変形する。これにより、圧電素子１７の全面にわたって適正に加圧することが可能となり、圧電素子１７の十分な接着、及び所望の凹形状への変形を実現することが可能となる。
また先端部２５が柔軟材により構成されているので、圧電素子１７の表面の凹凸を吸収することも可能となり、加圧による圧電素子１７の破壊等を防止することが可能となる。

加圧治具２４による加圧に関して、加圧条件は限定されない。上面部材６を凹状に変形することが可能な条件が適宜設定されてよい。例えば、上面部材６の凹み量が所望の凹み量となるように、加圧力、加圧時間、温度等が適宜設定されてよい。

図５に示すように、本実施形態では、圧電素子１７の接着と、上面部材６を凹状とするための変形とを、同時に実行することが可能である。言い換えれば、圧電素子１７の接着工程を行うことで、同時に上面部材６を凹状に変形させることが可能である。
従って、上面部材６を凹状に構成するための特別な工程や特別な治具等が不要となる。この結果、流路空間構成部２の製造工程を簡素化することが可能となり、製造にかかる時間も短縮することが可能である。
もちろん、図５に示す方法に限定されない。例えば、上面部材６が予め凹状に構成され、すぺーさぶざい８ａ及び８ｂに接続されてもよい。また、予め凹状に構成された上面部材６に、圧電素子１７が接着されてもよい。

［初期体積の減少］
図６は、初期体積について説明するための模式図である。
図６Ａは、凹状構成前の流路空間Ｓ１を模式的に示す図である。
図６Ｂは、基準状態の流路空間Ｓ１を模式的に示す図である。
図６Ｃは、ポンプ駆動中の流路空間Ｓ１を模式的に示す図である。

図６Ａに示すように、上面部材６及び下面部材７が基準対向距離Ｈで配置される。
図６Ｂに示すように、上面部材６が凹み量Ｚにて凹状に構成される。図５Ｂに示す基準状態における流路空間Ｓ１の体積を、初期体積とする。
図６Ｃに示すように、上面部材６が基準状態から上下方向に沿って、振幅Ｍにて振動するとする。また、最小体積状態における、上面部材６と下面部材７との最も小さくなる対向距離を、最小ギャップＧｍとする。

流路空間Ｓ１に流体Ｆを流入させて、流路空間Ｓ１から吐出するポンプ機能を評価する指標として、以下の式で示す体積変動率を挙げることが可能である。
体積変動率＝体積変動量／初期体積・・・・（１）

体積変動量は、上面部材６の屈曲による流路空間Ｓ１の体積の変動量であり、流路空間Ｓ１の最小体積と最大体積との差により表すことが可能である。従って、体積変動量は、上面部材６の下方側及び上方側への変形量（変位量）により表すことも可能である。
流路空間Ｓ１の最小体積と最大体積との差を初期体積で割ることで、体積変動率が算出される。体積変動率が高いほど、高いポンプ機能が発揮され、高性能の流体制御装置１を実現することが可能となる。
例えば、上面部材６の変形量が等しい場合には、初期体積が小さいほど体積変動率が大きくなり、高いポンプ機能が発揮される。例えば、上面部材６の変形量は、上面部材６に接続される圧電素子１７の面積が大きく影響を及ぼす。従って、圧電素子１７の面積が等しい場合には、初期体積を小さくすることが重要となる。

図６Ｂに示すように、本実施形態では、基準状態において、上面部材６が下面部材７に向かって凹状に構成されているので、初期体積を小さくすることが可能となる。従って、式（１）に示すように、体積変動率を大きくすることが可能となり、高いポンプ機能を実現することが可能となる。

例えば図６Ａに示すような上面部材６が凹状に構成されていない状態で、上面部材６と下面部材７との対向距離を小さくすることで、初期体積を小さくすることも可能である。しかしながらこの場合、流路空間Ｓ１の外周部１１に構成される流入口３及び流出口４における対向距離も一様に小さくなってしまう。従って流入口３及び流出口４の断面積が小さくなってしまう。この結果、流入口３及び流出口４における流路抵抗が大きくなってしまい、ポンプ機能が低下してしまう。
図６Ｂに示すように、本実施形態では、流路空間Ｓ１の外周部１１においては、対向距離が基準対向距離Ｈに維持される。従って、流入口３及び流出口４における流路高さは十分に維持された状態で、初期体積が低減されている。
これにより、流入口３及び流出口４における流路抵抗が大きくなってしまうことを防止することが可能となる。この結果、流体Ｆの流れを阻害することがなく、すなわち流路ロスを十分に抑えることが可能となり、高いポンプ機能を実現することが可能となる。

また上面部材６を凹状に構成しない場合には、上面部材６に印加される上下方向に沿った力に対する反力（背圧）が、上面部材６の全体に大きく作用してしまう。この結果、高速の振動（ピストン運動）が阻害されてしまいポンプ機能が低下してしまう。
図６Ｂに示すように、本実施形態では、上面部材６の中心部１５が最も下面部材７に近接され、最も大きい振幅Ｍにて振動される。一方で、流路空間Ｓ１の外周部１１では対向距離の変動が少なく、振動の振幅も抑えられる。
すなわち、本実施形態では、上面部材６の中央側の領域で非常に高い圧力が発生させつつ、流路空間Ｓ１の外周部１１では圧力の発生が抑えられている。この結果、上面部材６の全体に作用する反力を抑えることが可能となるので、高速の振動（ピストン運動）が可能となり、高いポンプ機能が発揮される。

例えば、比較例として、図５Ａに示すような上面部材６が凹状となる前の構成で、流体制御装置を構成したとする。この場合、上面部材６の変形量は等しいので、式（１）の体積変動量は等しくなる。
図６Ｂに示すように上面部材６を凹状に構成して、初期面積を低減させる。例えば、初期体積を、凹状構成前の体積の６０％に設定する。この場合、式（１）から、体積変動率を約１．６７倍に増加させることが可能となる。
このように、上面部材６を凹状に構成することにより、ポンプ機能を大幅に向上させることが可能となる。

なお、図６Ｂに示す基準状態において、上面部材６が下面部材７に接触しないことが望ましい。従って、基準対向距離Ｈ＞凹み量Ｚとなることが望ましい。なお、（基準対向距離Ｈ－凹み量Ｚ）は、基準状態における上面部材６と下面部材７との最小距離に相当する。
また、流体制御装置１の駆動時に、最小体積状態となった際に、上面部材６が下面部材７に接触しないことが望ましい。
従って、図５Ｃに示すように、最小ギャップＧｍ＞０となることが望ましい。なお最小最小ギャップＧｍは、以下の式で表される。
最小ギャップＧｍ＝基準対向距離Ｈ－凹み量Ｚ－（振幅Ｍ／２）・・・（２）
すなわち、図５Ｂに示す基準状態における上面部材６の中心部１５と下面部材７との間の最小対向距離が、ポンプ駆動時の上面部材６の中心部１５の振幅の１／２よりも大きくなることが望ましい。
なお、上面部材６の変形量は、圧電素子１７の曲げ剛性、上面部材６の曲げ剛性、圧電素子１７の接着時の加圧力との関係によって、適宜最適値が異なってくる。従って、各部材の曲げ剛性を考慮して、加圧力を調整することも重要である。

本実施形態において、上面部材６は、可撓性を有する可撓部の一実施形態に相当する。また、下面部材７は、可撓部に対向する対向部の一実施形態に相当する。
また上面部材６は、中央の領域が可撓部を構成し金属材料からなる第１の板状部材の一実施形態ともなる。本実施形態では、中央の領域を含む全体が、可撓部を構成している。
また下面部材７は、中央の領域が対向部を構成し金属材料からなる第２の板状部材の一実施形態ともなる。本実施形態では、中央の領域を含む全体が、対向部を構成している。
スペーサ部材８ａ及び８ｂは、中央の領域が開口となり、所定の厚みを有し、第１の板状部材と第２の板状部材との間に配置され、第１の板状部材と第２の板状部材との各々に拡散接合により接続されるスペーサ部材の一実施形態に相当する。中央の領域の開口は、流路空間Ｓ１となる部分に相当する。
流路空間構成部２は、可撓部と対向部との間に流路空間Ｓ１を構成する
駆動機構５は、可撓部を屈曲させ、流路空間Ｓ１の体積を増減させる

図２等に示す流入口３が、流体制御装置１内へ流体Ｆを吸入するための吸入口として用いられてもよい。また流出口４が、流体制御装置１外へ流体Ｆを吐出するための吐出口として用いられてもよい。
または、吸入口及び吐出口が、流入口３及び流出口４とは別に構成されてもよい。この場合、例えば、吸入口と流入口３とを連通する吸入空間を構成する吸入空間構成部がさらに構成されてもよい。吸入空間は、吸入口から吸入された流体Ｆを流入口３に導く空間となる。また吐出口と流出口４とを連通する吐出空間を構成する吐出空間構成部がさらに構成されてもよい。吐出空間は、流出口４から流出された流体を吐出口に導く空間となる。
このような吸入空間や吐出空間が構成される場合においても、流路空間Ｓ１にて高いポンプ機能を実現することが可能となり、小型で高性能な流体制御装置１を実現することが可能となる。

［共振構成］
下面部材７を、可撓性を有する部材として構成する。そして上面部材６と下面部材７とが互いに共振するように、流路空間構成部２を構成することも可能である。
上面部材６及び下面部材７を互いに共振させることで、式（１）に示す体積変動量を増加させることが可能となり、ポンプ機能を向上させることが可能となる。
以下、上面部材６及び下面部材７が互いに共振する構成を、共振構成と記載する場合がある。また上面部材６及び下面部材７が互いに共振することによりポンプ機能が向上することを共振効果と記載する場合がある。
なお、共振構成が採用される場合、下面部材７も、ダイヤフラムとして機能する。上面部材６及び圧電素子１７により構成されるダイヤフラムを第１のダイヤフラムと記載し、下面部材６により構成されるダイヤフラムを第２のダイヤフラムと記載する場合がある。
上面部材６及び下面部材７を互いに共振させることは、第１のダイヤフラム及び第２のダイヤフラムを互いに共振させることに相当する。

例えば、上面部材６及び圧電素子１７の全体の共振周波数（１次共振周波数）が、下面部材７の共振周波数に近くなるように構成する。すなわち、第１のダイヤフラムの共振周波数が、第２のダイヤフラムの共振周波数に近くなるように構成する。
これにより、共振周波数にて、第１のダイヤフラム及び第２のダイヤフラムの各々が最大振動となり、ポンプ室に大きな圧力を発生させることが可能となる。
なお、共振により、第１のダイヤフラム（上面部材６＋圧電素子１７）の上方側への屈曲と、第２のダイヤフラム（下面部材７）の下方側への屈曲とが、同期して発生する。また、共振により、第１のダイヤフラム（上面部材６＋圧電素子１７）の下方側への屈曲と、第２のダイヤフラム（下面部材７）の上方側への屈曲とが、同期して発生する。
すなわち、両方のダイヤフラムにおいて、流路空間Ｓ１の体積を増加させる方向への屈曲と、流路空間Ｓ１の体積を減少させる方向への屈曲とが、それぞれ同期して発生される。これにより、高い共振効果が発揮される。

なお共振周波数は、材料の比重、ヤング率、厚み、サイズ等により規定される。上面部材６、圧電素子１７、及び下面部材７の材料やサイズ等を適宜設計することで、第１のダイヤフラム及び第２のダイヤフラムの各々の共振周波数を互いに近づけることが可能である。

例えば、ステンレスや４２アロイ等の金属材料を用いて、上面部材６を構成する。同じ金属材料を用いて下面部材７を構成する。上面部材６の上面２０には圧電素子１７が接着されるので、第１のダイヤフラム全体としては、圧電素子１７が接着されていない状態の上面部材６よりも高い共振周波数となる。
第２のダイヤフラムとなる下面部材７の厚みを、上面部材６の厚みよりも大きくする。これにより、第１のダイヤフラム（上面部材６＋圧電素子１７）全体の共振周波数を、第２のダイヤフラム（下面部材７）の共振周波数に近づけることが可能となる。この結果、共振構成を実現することが可能となり、共振効果を発揮することが可能となる。

共振構成が採用される場合、上面部材６が、第１の可撓部の一実施形態に相当する。また、下面部材７が、第２の可撓部の一実施形態に相当する。共振構成は、第１の可撓部及び第２の可撓部が互いに共振する構造となる。

例えば、上面部材６、スペーサ部材８ａ及び８ｂ、及び下面部材７の接続に、接着材等が用いられるとする。この場合、振動エネルギーの伝達ロスや、共振周波数のずれ等が発生しやすく、共振構成を実現するのが難しい。
本実施形態のように、上面部材６、スペーサ部材８ａ及び８ｂ、及び下面部材７を拡散接合にて接合し、流路空間構成部２を金属として一体的に構成する。これにより、振動エネルギーの伝達ロスや、共振周波数のずれ等を抑制することが可能となり、共振構成を容易に実現することが可能となる。
また共振構成を採用することで、第１のダイヤフラムにて発生する振動エネルギーを、第２のダイヤフラムとの間で循環させることが可能となり、振動エネルギーのロスを抑えることが可能となる。この結果、高いポンプ機能を発揮させることが可能となる。
もちろん、本技術の適用が、共振構成が採用される場合に限定される訳ではない。

気体や液体等の流体を活用した製品は、例えば産業用のエアーシリンダーや、空気袋、血圧計測用のカフ等の様々な用途で用いられている。流体の流体力を用いることで、従来のアクチュエータとは異なる動きや、圧力を活用した圧覚触覚の発生等、新しい機能を実現することが可能となる。
流体力を活かす為には、流体の流れや圧力を産み出すデバイスが必要である。例えば、従来用いられているポンプやブロアー（ファン）は比較的サイズが大きく、小型デバイスやウェアラブルに適用することが難しい。
圧電素子の振動を活かしたダイヤフラム型ポンプは小型化に適しており、圧力や流量も制御可能である。例えば携帯型の血圧計のカフの圧力発生源としても十分に適用可能である。
今後の流体力活用の為には、ポンプ機能を有するデバイスの更なる小型化・高性能化が望まれる。
本実施形態では、基準状態において、流路空間Ｓ１を間に挟むように配置される上面部材６が、下面部材７に向かって凹状に構成される。また流入口３及び流出口４が、流路空間Ｓ１の外周部１１に構成される。これにより、小型で高性能な流体制御装置１を実現することが可能となる。
また、共振構成を採用することで、さらに高性能化を図ることが可能となる。

＜第２の実施形態＞
本技術の第２の実施形態に係る流体制御装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した流体制御装置１における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。

図７は、第２の実施形態に係る流体制御装置２７を上方から見た場合の上面図である。
図８は、図７に示すＢ－Ｂ線での断面図である。Ｂ－Ｂ線は、第１の共振板２９の中心部３７にて中心部にて直角に折れ曲がった線である。
図９は、流体制御装置２７を構成する各部材を個別に図示した図である。なお、図９では、圧電素子の図示は省略されている。

本実施形態に係る流体制御装置２７のおおよその外形は、四角柱形状となり、内部に流路空間Ｓ１と、吸入空間Ｓ２と、吐出空間Ｓ３とが構成される。

流体制御装置２７は、第１の固定プレート２８と、第１の共振板２９と、スペーサ部材３０と、第２の共振板３１と、第２の固定プレート３２とを有する。また流体制御装置２７は、第１の圧電素子３３と、第２の圧電素子３４と、逆止弁３５とを有する。
図８に示すように、第１の固定プレート２８、第１の共振板２９、スペーサ部材３０、第２の共振板３１、及び第２の固定プレート３２の各々は、板状部材として構成される。また図９に示すように、各部材は、上下方向からみたおおよその外形が、互いに等しい矩形状となる。各部材の外縁がそろえられた状態で、各部材が上下方向に積層されて接続される。
図８に示すように、下方側から上方側にかけて、第２の固定プレート３２、第２の共振板３１、スペーサ部材３０、第１の共振板２９、第１の固定プレート２８の順番で、各部材が積層される。

図９に示すように、スペーサ部材３０は、中央開口３８と、２つの吸入用の開口３９ａ及び３９ｂと、２つの吐出用の開口４０ａ及び４０ｂとを有する。
上下方向から見た場合に、中央開口３８は、スペーサ部材３０の中央の領域に形成される。また中央開口３８の上下方向から見た形状は、円形状となる。中央開口３８は、中心部の位置が、第１の共振板２９の中心部３７の位置と等しくなるように構成される。

２つの吸入用の開口３９ａ及び３９ｂは、スペーサ部材３０の右側かつ奥側の頂点部４１ａから左側かつ手前側の頂点部４１ｃに向かう対角線上に、中央開口３８を間に挟んで形成される。また、２つの吸入用の開口３９ａ及び３９ｂは、中央開口３８の外周部３８ａに連通するように形成される。
吸入用の開口３９ａは、中央開口３８と頂点部４１ａとの間に、中央開口３８と連通するように構成される。
吸入用の開口３９ｂは、中央開口３８と頂点部４１ｃとの間に、中央開口３８と連通するように構成される。

２つの吐出用の開口４０ａ及び４０ｂは、スペーサ部材３０の左側かつ奥側の頂点部４１ｄから右側かつ手前側の頂点部４１ｂに向かう対角線上に、中央開口３８を間に挟んで形成される。また、２つの吐出用の開口４０ａ及び４０ｂは、中央開口３８の外周部３８ａに連通するように形成される。
吐出用の開口４０ａは、中央開口３８と頂点部４１ｄとの間に、中央開口３８と連通するように構成される。
吐出用の開口４０ｂは、中央開口３８と頂点部４１ｂとの間に、中央開口３８と連通するように構成される。

図９に示すように、上下方向から見た場合に、２つの吸入用の開口３９ａ及び３９ｂと、２つの吐出用の開口４０ａ及び４０ｂとは、スペーサ部材３０の中心部（中央開口３８の中心部）に対して、対称となる位置にそれぞれ形成される。
また２つの吸入用の開口３９ａ及び３９ｂと、２つの吐出用の開口４０ａ及び４０ｂとは、互いに等しい形状を有し、各々がスペーサ部材３０の中心部に向くように形成される。

第１の共振板２９は、可撓性を有する第１の可撓部４２と、２つの吐出口４３ａ及び４３ｂとを有する。
上下方向から見た場合に、第１の可撓部４２は、第１の共振板２９の中央の領域に形成される。また第１の可撓部４２の上下方向から見た形状は、円形状となる。
第１の可撓部４２は、中心部が、第１の共振板２９の中心部３７と等しくなるように構成される。すなわち中心部３７は、第１の可撓部４２の中心部３７ともいえる。
また第１の可撓部４２は、スペーサ部材３０の中央開口３８を上方側から覆う位置（中央開口３８と重なる位置に）に構成される。また、第１の可撓部４２の中心部３７と、スペーサ部材３０の中央開口３８の中心部とは、互いに等しい位置となる。

図８に示すように、第１の可撓部４２は、基準状態において、上下方向から見た場合に流路空間Ｓ１の外周部１１よりも内部側となるよう領域の少なくとも一部が、第２の共振板３１に向かって凹状となるように構成される。
本実施形態では、第１の可撓部４２は、基準状態において、上下方向から見た場合の中心部３７が、第２の共振板３１に向かって凹状となるように構成される。

２つの吐出口４３ａ及び４３ｂは、第１の共振板２９の左側かつ奥側の頂点部４５ｄから右側かつ手前側の頂点部４５ｂに向かう対角線上に、第１の可撓部４２を間に挟んで形成される。
吐出口４３ａは、第１の可撓部４２と、頂点部４５ｄとの間に形成される。図７に示すように、吐出口４３ａは、上下方向から見た場合に、スペーサ部材３０の吐出用の開口４０ａの内部側となる位置に形成される。
吐出口４３ｂは、第１の可撓部４２と、頂点部４５ｂとの間に形成される。吐出口４３ｂは、上下方向から見た場合に、スペーサ部材３０の吐出用の開口４０ｂの内部側となる位置に形成される。

第１の固定プレート２８は、中央開口４６と、２つの吐出用の開口４７ａ及び４７ｂとを有する。
上下方向から見た場合に、中央開口４６は、第１の固定プレート２８の中央の領域に形成される。また中央開口４６の上下方向から見た形状は、円形状となる。中央開口４６は、中心部の位置が、スペーサ部材３０の中央開口３８の中心部の位置と等しくなるように構成される。

２つの吐出用の開口４７ａ及び４７ｂは、第１の固定プレート２８の左側かつ奥側の頂点部４８ｄから右側かつ手前側の頂点部４８ｂに向かう対角線上に、中央開口４６を間に挟んで形成される。
吐出用の開口４７ａは、中央開口４６と頂点部４８ｄとの間に構成される。吐出用の開口４７ａは、矩形状の開口と半円状の開口とが連通したような形状を有する。矩形状の開口部分が中央開口４６に沿うように位置し、半円状の開口部分の頂点が頂点部４８ｄに向くように、吐出用の開口４７ａが形成される。
吐出用の開口４７ｂは、中央開口４６と頂点部４８ｄｂの間に構成される。吐出用の開口４７ｂは、吐出用の開口４７ａと等しい形状を有する。矩形状の開口部分が中央開口４６に沿うように位置し、半円状の開口部分の頂点が頂点部４８ｂに向くように、吐出用の開口４７ｂが形成される。

また図７に示すように、吐出用の開口４７ａは、上下方向から見た場合に、第１の共振板２９の吐出口４３ａが内部に位置するように形成される。吐出用の開口４７ｂは、上下方向から見た場合に、第１の共振板２９の吐出口４３ｂが内部に位置するように形成される。
従って、上下方向から見た場合に、スペーサ部材３０の吐出用の開口４０ａと、第１の固定プレート２８の吐出用の開口４７ａとは、互いに重なり合う位置にそれぞれ形成される。またスペーサ部材３０の吐出用の開口４０ｂと、第１の固定プレート２８の吐出用の開口４７ｂとは、互いに重なり合う位置にそれぞれ形成される。

第２の共振板３１は、可撓性を有する第２の可撓部４９と、２つの吸入口５０ａ及び５０ｂとを有する。
上下方向から見た場合に、第２の可撓部４９は、第２の共振板３１の中央の領域に形成される。また第２の可撓部４９の上下方向から見た形状は、円形状となる。
第２の可撓部４９は、中心部が、第２の共振板２９の中心部５１と等しくなるように構成される。すなわち中心部５１は、第２の可撓部４９の中心部５１ともいえる。
また第２の可撓部４９は、スペーサ部材３０の中央開口３８を下方側から覆う位置（中央開口３８と重なる位置に）に構成される。また、第２の可撓部４９の中心部５１と、スペーサ部材３０の中央開口３８の中心部とは、互いに等しい位置となる。

図８に示すように、第２の可撓部４９は、基準状態において、上下方向から見た場合に流路空間Ｓ１の外周部１１よりも内部側となるよう領域の少なくとも一部が、第１の共振板２９に向かって凹状となるように構成される。
本実施形態では、第２の可撓部４９は、基準状態において、上下方向から見た場合の中心部５１が、第１の共振板２９に向かって凹状となるように構成される。

図８に示すように、本実施形態では、第１の共振板２９の第１の可撓部４２と、第２の共振板３１の第２の可撓部４９とが、上下方向に沿って、スペーサ部材３０の中央開口３８を間に挟んで、互いに対向する。
第１の可撓部４２は、基準状態において、中心部３７が第２の可撓部４９に向かって凹状となるように構成される。第２の可撓部４９は、基準状態において、中心部５１が第１の可撓部４２に向かって凹状となるように構成される。

２つの吸入口５０ａ及び５０ｂは、第２の共振板３１の右側かつ奥側の頂点部５２ａから左側かつ手前側の頂点部５２ｃに向かう対角線上に、第２の可撓部４９を間に挟んで形成される。
吸入口５０ａは、第２の可撓部４９と、頂点部５２ａとの間に形成される。図７に示すように、吸入口５０ａは、上下方向から見た場合に、スペーサ部材３０の吸入用の開口３９ａの内部側となる位置に形成される。
吸入口５０ｂは、第２の可撓部４９と、頂点部５２ｃとの間に形成される。吸入口５０ｂは、上下方向から見た場合に、スペーサ部材３０の吸入用の開口３９ｂの内部側となる位置に形成される。

第２の固定プレート３２は、中央開口５３と、２つの吸入用の開口５４ａ及び５４ｂとを有する。
上下方向から見た場合に、中央開口５３は、第２の固定プレート３２の中央の領域に形成される。また中央開口５３の上下方向から見た形状は、円形状となる。中央開口５３は、中心部の位置が、スペーサ部材３０の中央開口３８の中心部の位置と等しくなるように構成される。

２つの吸入用の開口５４ａ及び５４ｂは、第２の固定プレート３２の右側かつ奥側の頂点部５５ａから左側かつ手前側の頂点部５５ｃに向かう対角線上に、中央開口５３を間に挟んで形成される。
吸入用の開口５４ａは、中央開口５３と頂点部５５ａとの間に構成される。吸入用の開口５４ａは、第１の固定プレート２８に形成される吐出用の開口４７ａと等しい形状を有する。矩形状の開口部分が中央開口５３に沿うように位置し、半円状の開口部分の頂点が頂点部５５ａに向くように、吸入用の開口５４ａが形成される。
吸入用の開口５４ｂは、中央開口５３と頂点部５５ｃの間に構成される。吸入用の開口５４ｂは、吸入用の開口５４ａと等しい形状を有する。矩形状の開口部分が中央開口５３に沿うように位置し、半円状の開口部分の頂点が頂点部５５ｃに向くように、吸入用の開口５４ｂが形成される。

また図７に示すように、吸入用の開口５４ａは、上下方向から見た場合に、第２の共振板３１の吸入口５０ａが内部に位置するように形成される。吸入用の開口５４ｂは、上下方向から見た場合に、第２の共振板３１の吸入口５０ｂが内部に位置するように形成される。
従って、上下方向から見た場合に、スペーサ部材３０の吸入用の開口３９ａと、第２の固定プレート３２の吸入用の開口５４ａとは、互いに重なり合う位置にそれぞれ形成される。またスペーサ部材３０の吸入用の開口３９ｂと、第２の固定プレート３２の吸入用の開口５４ｂとは、互いに重なり合う位置にそれぞれ形成される。

図９に示すように、上下方向から見た場合に、第１の固定プレート２８を９０度回転させることで、第２の固定プレート３２と等しい構成となる。すなわち第１の固定プレート２８及び第２の固定プレート３２は、上下方向から見た場合に、各開口の配置関係が、互いに等しい構成となる。従って、同じ部材を２つ準備し、向きを変えることで、第１の固定プレート２８及び第２の固定プレート３２としてそれぞれ使用することが可能となる。
また、第１の共振板２９及び第２の共振板３１も、中央に構成される可撓部（第１の可撓部４２及び第２の可撓部４９）と、２つの孔（吸入口５０ａ及び５０ｂ／吐出口４３ａ及び４３ｂ）との位置関係が、互いに等しい構成となる。従って、同じ部材を２つ準備し、向きを変えることで、第１の共振板２９及び第２の共振板３１としてそれぞれ使用することが可能となる。
このように同じ部材を向きを変えて使用することが可能であるので、部品の作成コストを抑えることが可能となる。

図８に示すように、第１の固定プレート２８、第１の共振板２９、スペーサ部材３０、第２の共振板３１、及び第２の固定プレート３２が、上下方向に沿って積層されて接続される。
スペーサ部材３０の中央開口３８が、第１の共振板２９の第１の可撓部４２と、第２の共振板３１の第２の可撓部４２とにより挟まれることにより、流路空間Ｓ１が構成される。
図９に示す中央開口３８と、２つの吸入用の開口３９ａ及び３９ｂとを連通する連通孔の部分が、図１に示す流入口３として構成される。また中央開口３８と、２つの吐出用の開口４０ａ及び４０ｂとを連通する連通孔の部分が、図１に示す流出口４として構成される。
従って、本実施形態では、第１の共振板２９及び第２の共振板３１と、スペーサ部材３０とが、流路空間構成部として機能する。

図８に示すように、スペーサ部材３０の２つの吸入用の開口３９ａ及び３９ｂが、第１の共振板２９及び第２の共振板３１により挟まれることにより、吸入空間Ｓ２が構成される。
第２の共振板３１の、スペーサ部材３０の２つの吸入用の開口３９ａ及び３９ｂを覆う領域には、吸入口５０ａ及び５０ｂが形成される。当該吸入口５０ａ及び５０ｂにより、吸入空間Ｓ２が、第２の固定プレート３２の２つの吸入用の開口５４ａ及び５４ｂと連通される。
本実施形態では、第１の共振板２９及び第２の共振板３１と、スペーサ部材３０とが、吸入口５０ａ及び５０ｂと、流入口３とを連通する吸入空間Ｓ２を構成する吸入空間構成部としても機能する。

図８に示すように、スペーサ部材３０の２つの吐出用の開口４０ａ及び４０ｂが、第１の共振板２９及び第２の共振板３１により挟まれることにより、吐出空間Ｓ３が構成される。
第１の共振板２９の、スペーサ部材３０の２つの吐出用の開口４０ａ及び４０ｂを覆う領域には、吐出口４３ａ及び４３ｂが形成される。当該吐出口４３ａ及び４３ｂにより、吐出空間Ｓ３が、第１の固定プレート２８の２つの吐出用の開口４７ａ及び４７ｂと連通される。
本実施形態では、第１の共振板２９及び第２の共振板３１と、スペーサ部材３０とが、吐出口４３ａ及び４３ｂと、流出口４とを連通する吐出空間Ｓ３を構成する吐出空間構成部としても機能する。

流体Ｆは、第２の固定プレート３２の２つの吸入用の開口５４ａ及び５４ｂから吸入口５０ａ及び５０ｂを介して、吸入空間Ｓ２内に吸入される。吸入された流体Ｆは、流入口３を介して、ポンプ室として機能する流路空間Ｓ１内に流入される。
流路空間Ｓ１に流入された流体Ｆは、ポンプ機能により、流出口４から吐出空間Ｓ３へ流出される。吐出空間Ｓ３から、吐出口４３ａ及び４３ｂを介して、第１の固定プレート２８の２つの吐出用の開口４７ａ及び４７ｂに流体Ｆが吐出される。

図８に示すように、第１の圧電素子３３は、第１の可撓部４２の上面５７に接続される。第１の可撓部４２の上面５７は、第２の可撓部４９に対向する面とは反対側の面である。第１の圧電素子３３は、第１の固定プレート２８の中央開口４６内に配置される。
図７に示すように、第１の圧電素子３３は、上下方向から見た場合に、円形状となる。第１の圧電素子３３は、中心部が、第１の可撓部４２の中心部３７と等しい位置となるように、第１の可撓部４２の上面５７に接続される。
また上下方向から見て、第１の圧電素子３３のサイズは、第１の可撓部４２の上面５７のサイズに対して一回り小さい。すなわち第１の圧電素子３３は、上下方向から見て、流路空間Ｓ１の上方側の面の全領域に対して、一回り小さい領域に配置される。

図８に示すように、第２の圧電素子３４は、第２の可撓部４９の下面５８に接続される。第２の可撓部４９の下面５８は、第１の可撓部４２に対向する面とは反対側の面である。第２の圧電素子３４は、第２の固定プレート３２の中央開口５３内に配置される。
第２の圧電素子３４は、上下方向から見た場合に、第１の圧電素子３３と等しい円形状となる。また第２の圧電素子３４は、上下方向から見た場合に、第１の圧電素子３３と重なる位置に配置される。
従って、第２の圧電素子３４は、中心部が、第２の可撓部４９の中心部５１と等しい位置となるように、第２の可撓部４９の下面５８に接続される。
また上下方向から見て、第２の圧電素子３４のサイズは、第２の可撓部４９の下面５８のサイズに対して一回り小さい。すなわち第２の圧電素子３４は、上下方向から見て、流路空間Ｓ１の下方側の面の全領域に対して、一回り小さい領域に配置される。

本実施形態では、第１の共振板２９の第１の可撓部４２と、第１の圧電素子３３とにより、第１のダイヤフラムが構成される。第２の共振板３１の第２の可撓部４９と、第２の圧電素子３４とにより、第２のダイヤフラムが構成される。

図８に示すように、逆止弁３５は、２つの吐出口４３ａ及び４４ｂにそれぞれ設置される。逆止弁３５は、吐出口４３ａ及び４４ｂから吐出用の開口４７ａ及び４７ｂに吐出される流体Ｆの流れを許容する。一方で、吐出用の開口４７ａ及び４７ｂから吐出口４３ａ及び４４ｂへ向かう流体Ｆの流れを規制する。
吐出口４３ａ及び４４ｂに逆止弁３５を設置することで、流体Ｆの逆流を防止することが可能となり、高いポンプ機能を発揮することが可能である。
逆止弁３５の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。なお、図７では、逆止弁３５の図示は省略されている。

なお、本実施形態では、第１の圧電素子３３及び第２の圧電素子３４に駆動信号（交流電圧）を印加することにより、第１のダイヤフラム及び第２のダイヤフラムを高周波数帯域にて高い応答力で振動させることが可能である。すなわち流路空間Ｓ１の体積の増減（ポンプ動作）が、高速に繰り返される。
この結果、吸入口５０ａ及び５０ｂに逆止弁を設けなくても、ポンプ機能が低下することなく、高い性能が維持された。従って、必要な逆止弁の数を低減させることが可能となり、部品コストを抑えることが可能である。
もちろん、吸入口５０ａ及び５０ｂに、逆止弁が設けられてもよい。

本実施形態において、第１の共振板２９は、第１の板状部材の一実施形態に相当する。第２の共振板３１は、第２の板状部材の一実施形態に相当する。第１の共振板２９が第２の板状部材の一実施形態に相当し、第２の共振板３１が第１の板状部材の一実施形態に相当すると見做すことも可能である。
スペーサ部材３０は、スペーサ部材の一実施形態に相当する。
第１の圧電素子３３及び第２の圧電素子は、第１の可撓部４２及び第２の可撓部４９のそれぞれを屈曲させる駆動機構として機能する。同じ駆動機構として機能する駆動制御部（図示は省略）から、第１の圧電素子３３及び第２の圧電素子３４に駆動信号（交流電圧）が印加される。

［材料］
本実施形態では、第１の固定プレート２８、第１の共振板２９、スペーサ部材３０、第２の共振板３１、及び第２の固定プレート３２の各々は、ステンレスや４２アロイ等の金属材料が用いられる。もちろん、その他の金属材料が用いられてもよい。またプラスチック材料等の、金属材料以外の任意の材料が用いられてもよい。
例えば、第１の共振板２９の第１の可撓部４２はプラスチック材料等で構成され、スペーサ部材３０や第１の固定プレート２８と接続される部分は金属材料で構成されてもよい。
同様に、第２の共振板３１の第２の可撓部４９はプラスチック材料等で構成され、スペーサ部材３０や第２の固定プレート３２と接続される部分は金属材料で構成されてもよい。

［共振構成］
本実施形態では、第１のダイヤフラム（第１の可撓部４２＋第１の圧電素子３３）、及び第２のダイヤフラム（第２の可撓部４９＋第２の圧電素子３４）を互いに共振させる共振構成が採用される。すなわち第１の可撓部４２及び第２の可撓部４９は、互いに共振するように構成される。
具体的には、第１の可撓部４２及び第１の圧電素子３３の全体の共振周波数が、第２の可撓部４９及び第２の圧電素子３４の全体の共振周波数に近くなるように構成される。

［製造方法］
図１０及び図１１は、流体制御装置２７の製造方法を説明するための模式図である。
まず、例えばエッチングやレーザ加工等の任意の加工技術により、金属材料からなる第１の固定プレート２８、第１の共振板２９、スペーサ部材３０、第２の共振板３１、及び第２の固定プレート３２が作成される。
図１０Ａ及びＢに示すように、作成された第１の固定プレート２８、第１の共振板２９、スペーサ部材３０、第２の共振板３１、及び第２の固定プレート３２が、所定の位置精度で積層され接続される。
本実施形態では、拡散接合により各部材が接合される。これにより、各部材を金属として一体的に接合することが可能となる。もちろん、他の方法が用いられてもよい。

図１０Ｃに示すように、第１の可撓部４２の上面５７に、接着剤６０を介して第１の圧電素子３３が接続される。また、第２の可撓部４９の下面５８に、接着剤６１を介して第２の圧電素子３４が接続される。
図１０Ｄに示すように、第１の可撓部４２が第２の可撓部４９に向かって凹状に構成される。また、第２の可撓部４９が第１の可撓部４２に向かって凹状に構成される。
図１０Ｄに示すように、２つの吐出口４３ａ及び４４ｂに、逆止弁３５が設置される。

図１１は、第１の可撓部４２及び第２の可撓部４９への第１の圧電素子３３及び第２の圧電素子３４の接続方法の一例を示す模式図である。
図１１Ａに示すように、図１０Ｂに示す凹状構成前の流体制御装置２７が、保持治具２３上に載置される。まずは、第２の固定プレート３２側が、保持治具２３上に載置される。
そして、図１１Ａに示すように、加圧治具２４により上方から下方に向けて、第１の圧電素子３３が加圧される。加圧治具２４による加圧により、第１の圧電素子３３及び第１の可撓部４２が、第２の可撓部４９に向かって凹状に変形される。この状態で、接着剤６０の硬化処理が実行される。
これにより、図１１Ｂに示すように、第１のダイヤフラム（第１の可撓部４２＋第１の圧電素子３３）が凹状に構成された流体制御装置２７が作成される。
なお、加圧治具２４は、先端部２５がシリコンゴム等の柔軟材により構成されている。

図１１Ｃに示すように、流体制御装置２７の上下が反転され、第１の固定プレート２８側が、保持治具２３上に載置される。
そして、図１１Ｃに示すように、加圧治具２４により上方から下方に向けて、第２の圧電素子３４が加圧される。加圧治具２４による加圧により、第２の圧電素子３４及び第２の可撓部４９が、第１の可撓部４２に向かって凹状に変形される。この状態で、接着剤６１の硬化処理が実行される。
これにより、図１１Ｄに示すように、第２のダイヤフラム（第２の可撓部４９＋第２の圧電素子３４）が凹状に構成された流体制御装置２７が作成される。

第１の圧電素子３３を接着する際の加圧条件（以下、第１の加圧条件と記載する）、及び第２の圧電素子３４を接着する際の加圧条件（第２の加圧条件と記載する）の各々は、任意に設定されてよい。例えば、第１の可撓部４２及び第２の可撓部４９の各々の凹み量が所望の凹み量となるように、加圧力、加圧時間、温度等が適宜設定されてよい。
例えば、第１の加圧条件と、第２の加圧条件とを等しくする。これにより、工程の簡素化を図ることが可能となる。また、第１の可撓部４２の凹み量と第２の可撓部４９の凹む量とを等しくすることが可能となる。
上でも述べたが、部材の共振周波数は、部材の形状からも影響を受ける。従って、第１の加圧条件と、第２の加圧条件とを等しくすることは、第１のダイヤフラム（第１の可撓部４２＋第１の圧電素子３３）、及び第２のダイヤフラム（第２の可撓部４９＋第２の圧電素子３４）の各々の共振周波数を互いに近づけるのに有利となる。
もちろん、第１の加圧条件と、第２の加圧条件とが互いに異なるように設定されてもよい。例えば、第１の可撓部４２の凹み量と第２の可撓部４９の凹む量とが互いにことなるように構成されてもよい。

図１１に示すように、本実施形態では、第１の圧電素子３３の接着と、第１の可撓部４２を凹状とするための変形とを、同時に実行することが可能である。言い換えれば、第１の圧電素子３３の接着工程を行うことで、同時に第１の可撓部４２を凹状に変形させることが可能である。
また、本実施形態では、第２の圧電素子３４の接着と、第２の可撓部４９を凹状とするための変形とを、同時に実行することが可能である。言い換えれば、第２の圧電素子３４の接着工程を行うことで、同時に第２の可撓部４９を凹状に変形させることが可能である。
この結果、流体制御装置２７の製造工程を簡素化することが可能となり、製造にかかる時間も短縮することが可能である。

［ポンプ動作］
本実施形態では、駆動制御部（図示は省略）第１の圧電素子３３及び第２の圧電素子３４の各々に、同じ駆動信号（交流電圧）が印加される。
これにより、第１のダイヤフラム（第１の可撓部４２＋第１の圧電素子３３）の上方側への屈曲と、第２のダイヤフラム（第２の可撓部４９＋第２の圧電素子３４）の下方側への屈曲とを、互いに同期させながら発生させることが可能となる。
また、第１のダイヤフラム（第１の可撓部４２＋第１の圧電素子３３）の下方側への屈曲と、第２のダイヤフラム（第２の可撓部４９＋第２の圧電素子３４）の上方側への屈曲とを、互いに同期させながら発生させることが可能となる。
すなわち、両方のダイヤフラムにおいて、流路空間Ｓ１の体積を増加させる方向への屈曲と、流路空間Ｓ１の体積を減少させる方向への屈曲とが、それぞれ同期して発生される。これにより、非常に高いポンプ機能が発揮される。

また本実施形態では、第１のダイヤフラム、及び第２のダイヤフラムを互いに共振させる共振構成が採用される。従って、共振周波数にて、第１のダイヤフラム及び第２のダイヤフラムの各々が最大振動となり、非常に高いポンプ機能が発揮される。

図１２は、ポンプ動作時における流体Ｆの流れの一例を示す模式図である。
本実施形態では、右側かつ奥側の吸入口５０ａから吸入された流体Ｆは、流路空間Ｓ１を通って、右側かつ手前側の吐出口４３ｂから吐出される。
また、左側かつ手前側の吸入口５０ｂから吸入された流体Ｆは、流路空間Ｓ１を通って、左側かつ奥側側の吐出口４３ａから吐出される。
もちろん、このような流路設計に限定される訳ではない。

なお、第１の共振板２９の、スペーサ部材３０の２つの吸入用の開口３９ａ及び３９ｂを覆う領域に、吸入口がそれぞれ形成されてもよい。また、第２の共振板３１の、スペーサ部材３０の２つの吐出用の開口４０ａ及び４０ｂを覆う領域に、吐出口がそれぞれ形成されてもよい。

［初期体積の減少］
図１３及び図１４は、初期体積について説明するための模式図及び表である。
図１３Ａは、凹状構成前の流路空間Ｓ１を模式的に示す図である。
図１３Ｂは、基準状態の流路空間Ｓ１を模式的に示す図である。
図１３Ｃは、ポンプ駆動中の流路空間Ｓ１を模式的に示す図である。

図１３Ａに示すように、第１の可撓部４２及び第２の可撓部４９が基準対向距離Ｈで配置される。
図１３Ｂに示すように、第１の可撓部４２が凹み量Ｚ１にて凹状に構成される。また第２の可撓部４９が凹み量Ｚ２にて凹状に構成される。
図１３Ｃに示すように、第１の可撓部４２が基準状態から上下方向に沿って、振幅Ｍ１にて振動するとする。また第２の可撓部４９が、第１の可撓部４２に同期して、振幅Ｍ２にて振動するとする。
最小体積状態における、第１の可撓部４２と第２の可撓部４９との最も小さくなる対向距離を、最小ギャップＧｍとする。

図１３Ｂに示すように、本実施形態では、基準状態において、第１の可撓部４２及び第２の可撓部４９の各々が凹状に構成されているので、初期体積を小さくすることが可能となる。従って、式（１）に示すように、体積変動率を大きくすることが可能となり、高いポンプ機能を実現することが可能となる。
また、流路空間Ｓ１の外周部１１においては、対向距離が基準対向距離Ｈに維持される。従って、流入口３及び流出口４における流路抵抗が大きくなってしまうことを防止することが可能となる。この結果、流体Ｆの流れを阻害することがなく、すなわち流路ロスを十分に抑えることが可能となり、高いポンプ機能を実現することが可能となる。
また、第１の可撓部４２及び第２の可撓部４９の各々に関して、反力（背圧）を抑えることが可能となるので、高速の振動（ピストン運動）が可能となり、高いポンプ機能が発揮される。

例えば、第１の可撓部４２及び第２の可撓部４９を、直径９ｍｍとなるサイズで構成する。また、基準対向距離Ｈが、０．１ｍｍ及び０．２ｍｍとなる２つの実施形態を構成する。
さらに、第１の可撓部４２の凹み量Ｚ１と、第２の可撓部４９の凹み量Ｚ２を等しい大きさに設計する。
この場合、初期体積と、凹み量との関係は、図１４の表に示す通りになる。

基準対向距離Ｈが０．１ｍｍの場合、凹み量Ｚ１及びＺ２がともに０の場合（すなわち凹状構成前）は、初期体積は、６．３６１７２５立方ｍｍとなる。
凹み量Ｚ１及びＺ２がともに０．０１ｍｍの場合、初期体積は、５．７２５５５２立方ｍｍとなる。従って、凹状構成前と比較すると、初期体積を９０％に低減させることが可能となる。この結果、式（１）から、体積変動率を約１．１１倍に増加させることが可能となる。
凹み量Ｚ１及びＺ２がともに０．０２ｍｍの場合、初期体積は、５．０８９３７２立方ｍｍとなる。従って、凹状構成前と比較すると、初期体積を８０％に低減させることが可能となる。この結果、式（１）から、体積変動率を約１．２５倍に増加させることが可能となる。
凹み量Ｚ１及びＺ２がともに０．０４ｍｍの場合、初期体積は、３．８１６９６８立方ｍｍとなる。従って、凹状構成前と比較すると、初期体積を６０％に低減させることが可能となる。この結果、式（１）から、体積変動率を約１．６７倍に増加させることが可能となる。

基準対向距離Ｈが０．２ｍｍの場合、凹み量Ｚ１及びＺ２がともに０の場合（すなわち凹状構成前）は、初期体積は、１２．７２３４５立方ｍｍとなる。
凹み量Ｚ１及びＺ２がともに０．０１ｍｍの場合、初期体積は、１２．０８７２８立方ｍｍとなる。従って、凹状構成前と比較すると、初期体積を９５％に低減させることが可能となる。この結果、式（１）から、体積変動率を約１．０５倍に増加させることが可能となる。
凹み量Ｚ１及びＺ２がともに０．０２ｍｍの場合、初期体積は、１１．４５１１立方ｍｍとなる。従って、凹状構成前と比較すると、初期体積を９０％に低減させることが可能となる。この結果、式（１）から、体積変動率を約１．１１倍に増加させることが可能となる。
凹み量Ｚ１及びＺ２がともに０．０４ｍｍの場合、初期体積は、１０．１７８６９立方ｍｍとなる。従って、凹状構成前と比較すると、初期体積を８０％に低減させることが可能となる。この結果、式（１）から、体積変動率を約１．２５倍に増加させることが可能となる。

なお、図１３Ｂに示す基準状態において、第１の可撓部４２が第２の可撓部４９に接触しないことが望ましい。従って、基準対向距離Ｈ＞凹み量Ｚ１＋凹み量Ｚ２となることが望ましい。なお、（基準対向距離Ｈ－（凹み量Ｚ１＋凹み量Ｚ２））は、基準状態における第１の可撓部４２と第２の可撓部４９との最小対向距離に相当する。
また、流体制御装置１の駆動時に、最小体積状態となった際に、第１の可撓部４２が第２の可撓部４９に接触しないことが望ましい。
従って、図１３Ｃに示すように、最小ギャップＧｍ＞０となることが望ましい。なお最小最小ギャップＧｍは、以下の式で表される。
最小ギャップＧｍ＝基準対向距離Ｈ－（凹み量Ｚ１＋凹み量Ｚ２）－（振幅Ｍ１／２＋振幅Ｍ２／２）・・・（３）

すなわち、図１３Ｂに示す基準状態における第１の可撓部４２の中心部３７と下面部材７の中心部５１との間の最小対向距離が、ポンプ駆動時における（振幅Ｍ１／２＋振幅Ｍ２／２）よりも大きくなることが望ましい。
なお、第１の可撓部４２及び第２の可撓部４９の変形量は、第１の圧電素子３３及び第２の圧電素子３４の各々の曲げ剛性、第１の可撓部４２及び第２の可撓部４９の各々の曲げ剛性、第１の圧電素子３３及び第２の圧電素子３４の各々の接着時の加圧力との関係によって、適宜最適値が異なってくる。従って、各部材の曲げ剛性を考慮して、加圧力を調整することも重要である。

本実施形態に係る流体制御装置２７の構成を採用し、直径１３ｍｍにて、第１可撓部４２及び第２の可撓部４９をそれぞれ構成した。また基準対向距離Ｈは、１ｍｍに設定した。
第１の圧電素子３３及び第２の圧電素子３４に、３０Ｖｐｐの交流電圧を印加して、流体制御装置２７を駆動させた。
その結果、最大流量８００ｍｌ／ｍｉｎ以上、最大圧力３０ｋＰａ以上の出力が得られた。このように、小型でありつつも非常に高性能な流体制御装置２７が実現可能となる。

＜第３の実施形態＞
図１５は、第３の実施形態に係る流体制御装置の構成例を示す模式図である。
本実施形態の流体制御装置６４は、第２の実施形態に係る流体制御装置２７と比較して、第２の圧電素子３４が設けられない構成となる。
すなわち、本実施形態では、第１の可撓部４２のみに圧電素子（第１の圧電素子３３）が接続される。そして、第１の可撓部４２の振動により、第１の可撓部４２と第２の可撓部とが、互いに共振するように構成される。
本実施形態に係る流体制御装置６４は、第１の実施形態に係る流体制御装置１と、第２の実施形態に係る流体制御装置２７とを組み合わせた構成とも言える。

図１５Ａに示すように、第２の共振板６５が、平板の状態で凹状に変形されることなく用いられてもよい。従って、第２の可撓部６６は、凹状に構成されず、平板状態となる。
第２のダイヤフラムとなる第２の可撓部６６の厚みは、第１の可撓部４２の厚みよりも大きく設計される。これにより、第１のダイヤフラム（第１の可撓部４２＋第１の圧電素子３３）全体の共振周波数を、第２のダイヤフラム（第２の可撓部６６）の共振周波数に近づけることが可能となる。この結果、共振構成を実現することが可能となり、共振効果により高いポンプ機能を発揮することが可能となる。

図１５Ｂに示すように、基準状態において、第２の共振板６５の第２の可撓部６６が、第１の可撓部４２に向かって凹状に構成されてもよい。これにより、流路空間Ｓ１の初期体積を小さくすることが可能となる。従って、式（１）に示すように、体積変動率を大きくすることが可能となり、高いポンプ機能を実現することが可能となる。

本実施形態に係る流体制御装置６４では、圧電素子が１枚しか用いられないので、部品コストを低減することが可能となる。また、圧電素子の接着工程も１回でよいので、流体制御装置６４の製造工程を簡素化することが可能となる。また、製造にかかる時間も短縮することが可能である。
図１５Ａに示す構成では、第２の可撓部６６を凹状に構成する工程が不要となる。従って、製造工程を簡素化することが可能となり、製造にかかる時間も短縮することが可能である。一方で、図１５Ｂに示す構成では、高いポンプ機能が発揮される。

＜その他の実施形態＞
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

図１６は、他の実施形態に係る流体制御装置の構成例を示す模式図である。
図１６に示す流体制御装置７０では、上下方向（Ｚ方向）から見た場合に、可撓部（第１の可撓部７１及び第２の可撓部７２）の外周部の近傍に、溝部７３が構成される。
外周部の近傍は、外周部よりも内部側となる外周部に近い領域である。例えば、上下方向から可撓部を見た場合に最も幅が大きい部分のサイズを最大幅とする。その最大幅に基づいて、外周部の近傍となる領域を規定することが可能となる。
例えば、外周部から最大幅の２５％のサイズまでの領域を、外周部の近傍となる領域として規定することが可能となる。もちろん、２５％よりも小さい割合のサイズまでの領域が、外周部の近傍となる領域として規定されてもよい。

典型的には、溝部７３は、上下方向から見た場合に、可撓部の外周部に沿って全周にわたって形成される。これに限定されず、所定の間隔をあけて、間欠的に溝部７３が形成されてもよい。
また、可撓部の全周にわたって、同心円状に複数の溝部７３が形成されてもよい。

図１６Ａに示す例では、第１の可撓部７１の下面７４に、上下方向から見て全周にわたって、溝部７３が形成される。また第２の可撓部７２の上面７５に、上下方向からみて全周にわたって溝部７３が形成される。第１の可撓部７１に形成される溝部７３と、第２の可撓部７２に形成される溝部７３とは、上下方向から見た場合に互いに等しい位置に形成される。

図１６Ｂに示す例では、第１の可撓部７１の上面７６に、上下方向から見て全周にわたって、溝部７３が形成される。また第２の可撓部７２の下面７７に、上下方向からみて全周にわたって溝部７３が形成される。第１の可撓部７１に形成される溝部７３と、第２の可撓部７２に形成される溝部７３とは、上下方向から見た場合に互いに等しい位置に形成される。

図１６Ｃに示す例では、第１の可撓部７１の下面７４に、上下方向から見て全周にわたって、同心円状に２つの溝部７３が形成される。また第２の可撓部７２の上面７５に、上下方向からみて全周にわたって、同心円状に２つの溝部７３が形成される。第１の可撓部７１に形成される２つの溝部７３と、第２の可撓部７２に形成される２つの溝部７３とは、上下方向から見た場合に互いに等しい位置に形成される。

図１６Ｂに示す例では、第１の可撓部７１の上面７６及び下面７４の各々に、上下方向から見て全周にわたって、溝部７３が形成される。これら２つの溝部７３は、上下方向から見た場合に、同心円状となる位置にそれぞれ形成される。
また、第２の可撓部７２の下面７７及び上面７５の各々に、上下方向から見て全周にわたって、溝部７３が形成される。これら２つの溝部７３は、上下方向から見た場合に、同心円状となる位置にそれぞれ形成される。
第１の可撓部７１に形成される２つの溝部７３と、第２の可撓部７２に形成される２つの溝部７３とは、上下方向から見た場合に互いに等しい位置に形成される。

溝部７３を形成することで、溝部７３が形成される部分が変形しやすくなる。これにより、圧電素子の接着時の加圧による共振板の変形量や変形形状を最適化する事が可能となる。
また、可撓部に接着される圧電素子の外周部では、可撓部に発生する応力が大きくなる。従って、圧電素子の外周部を基準とした位置に溝部７３を形成することで、可撓部に発生する応力を緩和することが可能となる。この結果、可撓部が破壊されてしまうといったことを防止することが可能となる。
なお、圧電素子の外周部を基準とした位置は、圧電素子の外周部を基準として定められる任意の位置を含む。
例えば、上下方向から見た場合において、圧電素子の外周部と同じ位置、圧電素子の外周部よりも所定の長さだけ外側となる位置、圧電素子の外周部よりも所定の長さだけ内側となる位置等が、外周部を基準とした位置に含まれる。なお、所定の長さは任意に設定されてよい。
もちろん、圧電素子の外周部を基準とした位置として、他の任意の方法にて設定された位置が含まれてもよい。

また、接着剤を用いて、圧電素子を可撓部に接着させる場合、接着剤の量によって、可撓部及び圧電素子全体の共振周波数にばらつきが発生してしまう可能性がある。
これに対して、溝部７３を適宜形成することで、共振周波数のばらつきを抑えることが可能となる。
例えば、溝部７３を適宜形成することで、第１の可撓部７１及び第２の可撓部７２の各々の共振周波数を互いに近づけることが容易となる。

溝部７３の形成位置、数、幅、深さ等は限定されず、任意に設計されてよい。これらのパラメータは、共振板の共振周波数や、圧電素子の接着後の変形量等と密接な関係が有るので、これらを考慮して決定する事が望まれる。
溝部７３の形成方法も限定されない。例えばエッチングやレーザ加工等の任意の加工技術が用いられてよい。エッチングやレーザ加工等により共振板を作成する際に、溝部７３も同時に形成することが可能である。

［電子機器について］
上述した本技術に係る各流体制御装置の用途は特に限定されないが、例えば電子機器に搭載することが可能である。各流体制御装置は電子機器内の空気を外部に吐出し、あるいは電子機器外部から空気を吸入することができる。
例えば、人体装着型の圧迫発生用のデバイス、小型冷却デバイス、ロボット等の空気圧アクチュエータ用のポンプ等、様々な用途に、各流体制御装置を活用する事が可能である。
具体例として、例えば、上記の各流体制御装置は、電子機器内の発熱体に流体を吹き付けることによって発熱を抑制する冷却用デバイスとして利用することができる。例えば携帯電話などの携帯機器に流体制御装置を搭載させて、冷却を行うことができる。
また、触覚提示装置等の電子機器に上記流体制御装置を搭載することができ、擬似的圧覚や触覚を提示することができる。
また、血圧計といった電子機器に上記流体制御装置を搭載することができる。
また、空気圧で伸縮するゴムなどで作られる伸縮性のアクチュエータである人工筋肉に上述の各流体制御装置を適用することができる。
各流体制御装置は小型化が可能であるため、容易に電子機器内に内蔵させることが可能である。また電子機器の小型化にも非常に有利である。また各流体制御装置は高い性能を有しているので、各用途において、高性能な電子機器を実現することが可能となる。

各図面を参照して説明した流体制御装置、流路空間構成部、吸入空間構成部、吐出空間構成部、流路空間、吸入空間、吐出空間、駆動機構、圧電素子、溝部等の各構成、各製造方法等はあくまで一実施形態であり、本技術の趣旨を逸脱しない範囲で、任意に変形可能である。すなわち本技術を実施するための他の任意の構成や方法等が採用されてよい。

本開示において、説明の理解を容易とするために、「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言が適宜使用されている。一方で、これら「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言を使用する場合と使用しない場合とで、明確な差異が規定されるわけではない。
すなわち、本開示において、「中心」「中央」「均一」「等しい」「同じ」「直交」「平行」「対称」「延在」「軸方向」「円柱形状」「円筒形状」「リング形状」「円環形状」等の、形状、サイズ、位置関係、状態等を規定する概念は、「実質的に中心」「実質的に中央」「実質的に均一」「実質的に等しい」「実質的に同じ」「実質的に直交」「実質的に平行」「実質的に対称」「実質的に延在」「実質的に軸方向」「実質的に円柱形状」「実質的に円筒形状」「実質的にリング形状」「実質的に円環形状」等を含む概念とする。
例えば「完全に中心」「完全に中央」「完全に均一」「完全に等しい」「完全に同じ」「完全に直交」「完全に平行」「完全に対称」「完全に延在」「完全に軸方向」「完全に円柱形状」「完全に円筒形状」「完全にリング形状」「完全に円環形状」等を基準とした所定の範囲（例えば±１０％の範囲）に含まれる状態も含まれる。
従って、「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言が付加されていない場合でも、いわゆる「略」「ほぼ」「おおよそ」等を付加して表現され得る概念が含まれ得る。反対に、「略」「ほぼ」「おおよそ」等を付加して表現された状態について、完全な状態が必ず排除されるというわけではない。

本開示において、「Ａより大きい」「Ａより小さい」といった「より」を使った表現は、Ａと同等である場合を含む概念と、Ａと同等である場合を含まない概念の両方を包括的に含む表現である。例えば「Ａより大きい」は、Ａと同等は含まない場合に限定されず、「Ａ以上」も含む。また「Ａより小さい」は、「Ａ未満」に限定されず、「Ａ以下」も含む。
本技術を実施する際には、上記で説明した効果が発揮されるように、「Ａより大きい」及び「Ａより小さい」に含まれる概念から、具体的な設定等を適宜採用すればよい。

以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
可撓性を有する可撓部と、前記可撓部に対向する対向部とを有し、前記可撓部と前記対向部との間に、流体の流路となる流路空間を構成する流路空間構成部と、
前記可撓部と前記対向部とが対向する対向方向から見た場合に、前記流路空間の外周部に構成され、前記流路空間へ前記流体を流入させる流入口と、
前記対向方向から見た場合に、前記流路空間の前記外周部の前記流入口とは異なる位置に構成され、前記流路空間から前記流体を流出させる流出口と、
前記可撓部を屈曲させ、前記流路空間の体積を増減させる駆動機構と
を具備し、
前記可撓部は、前記駆動機構により屈曲されていない基準状態において、前記対向方向から見た場合に前記流路空間の前記外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、前記対向部に向かって凹状となるように構成される
流体制御装置。
（２）（１）に記載の流体制御装置であって、
前記可撓部は、前記基準状態において、前記対向方向から見た場合の中心部が、前記対向部に向かって凹状となるように構成される
流体制御装置。
（３）（１）又は（２）に記載の流体制御装置であって、
前記可撓部は、前記基準状態において、板状部材が前記対向部に向かって凹状に変形された形状を有する
流体制御装置。
（４）（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の流体制御装置であって、
前記駆動機構は、前記可撓部の前記基準状態において凹状となる部分が、前記対向方向に沿って最も大きく移動するように、前記可撓部を屈曲させる
流体制御装置。
（５）（１）から（４）のうちいずれか１つに記載の流体制御装置であって、
前記駆動機構は、前記可撓部の前記対向部に対向する側の面とは反対側の面に接続される圧電素子を有する
流体制御装置
（６）（１）から（５）のうちいずれか１つに記載の流体制御装置であって、
前記可撓部を、第１の可撓部とすると、
前記対向部は、可撓性を有する第２の可撓部により構成され、
前記駆動機構は、前記第２の可撓部を屈曲させ、
前記第２の可撓部は、前記基準状態において、前記対向方向から見た場合に前記流路空間の前記外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、前記第１の可撓部に向かって凹状となるように構成される
流体制御装置。
（７）（６）に記載の流体制御装置であって、
前記第１の可撓部及び前記第２の可撓部は、互いに共振するように構成される
流体制御装置。
（８）（７）に記載の流体制御装置であって、
前記駆動機構は、
前記第１の可撓部の前記第２の可撓部に対向する側の面とは反対側の面に接続される第１の圧電素子と、
前記第２の可撓部の前記第１の可撓部に対向する側の面とは反対側の面に接続される第２の圧電素子と
を有し、
前記第１の可撓部及び前記第１の圧電素子の全体の共振周波数が、前記第２の可撓部及び前記第２の圧電素子の全体の共振周波数に近くなるように構成される
流体制御装置。
（９）（１）から（５）のうちいずれか１つに記載の流体制御装置であって、
前記可撓部を、第１の可撓部とすると、
前記対向部は、可撓性を有する第２の可撓部により構成され、
前記第１の可撓部及び前記第２の可撓部は、互いに共振するように構成される
流体制御装置。
（１０）（９）に記載の流体制御装置であって、
前記駆動機構は、前記第１の可撓部の前記第２の可撓部に対向する側の面とは反対側の面に接続される圧電素子を有し、
第２の可撓部の共振周波数が、前記第１の可撓部及び前記圧電素子の全体の共振周波数に近くなるように構成される
流体制御装置。
（１１）（１０）に記載の流体制御装置であって、
前記第２の可撓部の厚みは、前記第１の可撓部の厚みよりも大きい
流体制御装置。
（１２）（８）から（１１）のうちいずれか１つに記載の流体制御装置であって、
前記第２の可撓部は、前記基準状態において、前記対向方向から見た場合に前記流路空間の前記外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、前記第１の可撓部に向かって凹状となるように構成される
流体制御装置。
（１３）（１）から（１２）のうちいずれか１つに記載の流体制御装置であって、
前記可撓部は、前記対向方向から見た場合に、前記可撓部の外周部の近傍に構成された溝部を有する
流体制御装置。
（１４）（１３）に記載の流体制御装置であって、
前記駆動機構は、前記可撓部の前記対向部に対向する側の面とは反対側の面に接続される圧電素子を有し、
前記溝部は、前記対向方向から見た場合に、前記圧電素子の外周部を基準とした位置に構成される
流体制御装置。
（１５）（１）から（１４）のうちいずれか１つに記載の流体制御装置であって、さらに、
前記流体が吸入される吸入口と、
前記吸入口と前記流入口とを連通する吸入空間を構成する吸入空間構成部と、
前記流体が吐出される吐出口と、
前記吐出口と前記流出口とを連通する吐出空間を構成する吐出空間構成部と
を具備する流体制御装置。
（１６）（１）から（１５）のうちいずれか１つに記載の流体制御装置であって、
前記流路空間構成部は、
前記対向方向から見た場合に中央の領域が前記可撓部を構成し、金属材料からなる第１の板状部材と、
前記対向方向から見た場合に中央の領域が前記対向部を構成し、金属材料からなる第２の板状部材と、
前記対向方向から見た場合に中央の領域が開口となり、所定の厚みを有し、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との間に配置され、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との各々に拡散接合により接合されるスペーサ部材と
を有する流体制御装置。
（１７）（１６）に記載の流体制御装置であって、
前記スペーサ部材は、前記開口の外周部に連通するように構成された吸入用の開口と、前記開口の外周部に連通するように前記吸入用の開口とは異なる位置に構成された吐出用の開口とを有する
流体制御装置。
（１８）（１７）に記載の流体制御装置であって、
前記第１の板状部材の前記吸入用の開口を覆う領域、又は前記第２の板状部材の前記吸入用の開口を覆う領域の少なくとも一方に、前記流体が吸入される吸入口が構成され、
前記第１の板状部材の前記吐出用の開口を覆う領域、又は前記第２の板状部材の前記吐出用の開口を覆う領域の少なくとも一方に、前記流体が吐出される吐出口が構成される
流体制御装置。
（１９）
可撓性を有する可撓部と、前記可撓部に対向する対向部とを有し、前記可撓部と前記対向部との間に、流体の流路となる流路空間を構成する流路空間構成部と、
前記可撓部と前記対向部とが対向する対向方向から見た場合に、前記流路空間の外周部に構成され、前記流路空間へ前記流体を流入させる流入口と、
前記対向方向から見た場合に、前記流路空間の前記外周部の前記流入口とは異なる位置に構成され、前記流路空間から前記流体を流出させる流出口と、
前記可撓部を屈曲させ、前記流路空間の体積を増減させる駆動機構と
を有し、
前記可撓部は、前記駆動機構により屈曲されていない基準状態において、前記対向方向から見た場合に前記流路空間の前記外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、前記対向部に向かって凹状となるように構成される
流体制御装置。
を具備する電子機器。

Ｇｍ…最小ギャップ
Ｈ…基準対向距離
Ｍ…振幅
Ｓ１…流路空間
Ｓ２…吸入空間
Ｓ３…吐出空間
Ｚ…凹み量
１、２７、６４、７０…流体制御装置
２…流路空間構成部
３…流入口
４…流出口
５…駆動機構
６…上面部材
７…下面部材
８ａ、８ｂ、３０…スペーサ部材
１１…流路空間の外周部
１５…上面部材の中心部
１７…圧電素子
２９…第１の共振板
３１、６５…第２の共振板
３３…第１の圧電素子
３４…第２の圧電素子
３７…第１の可撓部の中心部
４２、７１…第１の可撓部
４３ａ、４３ｂ…吐出口
４９、６６、７２…第２の可撓部
５０ａ、５０ｂ…吸入口
５１…第２の可撓部の中心部
７３…溝部

Claims (19)

1. 可撓性を有する可撓部と、前記可撓部に対向する対向部とを有し、前記可撓部と前記対向部との間に、流体の流路となる流路空間を構成する流路空間構成部と、
   前記可撓部と前記対向部とが対向する対向方向から見た場合に、前記流路空間の外周部に構成され、前記流路空間へ前記流体を流入させる流入口と、
   前記対向方向から見た場合に、前記流路空間の前記外周部の前記流入口とは異なる位置に構成され、前記流路空間から前記流体を流出させる流出口と、
   前記可撓部を屈曲させ、前記流路空間の体積を増減させる駆動機構と
   を具備し、
   前記可撓部は、前記駆動機構により屈曲されていない基準状態において、前記対向方向から見た場合に前記流路空間の前記外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、前記対向部に向かって凹状となるように構成される
   流体制御装置。
2. 請求項１に記載の流体制御装置であって、
   前記可撓部は、前記基準状態において、前記対向方向から見た場合の中心部が、前記対向部に向かって凹状となるように構成される
   流体制御装置。
3. 請求項１に記載の流体制御装置であって、
   前記可撓部は、前記基準状態において、板状部材が前記対向部に向かって凹状に変形された形状を有する
   流体制御装置。
4. 請求項１に記載の流体制御装置であって、
   前記駆動機構は、前記可撓部の前記基準状態において凹状となる部分が、前記対向方向に沿って最も大きく移動するように、前記可撓部を屈曲させる
   流体制御装置。
5. 請求項１に記載の流体制御装置であって、
   前記駆動機構は、前記可撓部の前記対向部に対向する側の面とは反対側の面に接続される圧電素子を有する
   流体制御装置
6. 請求項１に記載の流体制御装置であって、
   前記可撓部を、第１の可撓部とすると、
   前記対向部は、可撓性を有する第２の可撓部により構成され、
   前記駆動機構は、前記第２の可撓部を屈曲させ、
   前記第２の可撓部は、前記基準状態において、前記対向方向から見た場合に前記流路空間の前記外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、前記第１の可撓部に向かって凹状となるように構成される
   流体制御装置。
7. 請求項６に記載の流体制御装置であって、
   前記第１の可撓部及び前記第２の可撓部は、互いに共振するように構成される
   流体制御装置。
8. 請求項７に記載の流体制御装置であって、
   前記駆動機構は、
   前記第１の可撓部の前記第２の可撓部に対向する側の面とは反対側の面に接続される第１の圧電素子と、
   前記第２の可撓部の前記第１の可撓部に対向する側の面とは反対側の面に接続される第２の圧電素子と
   を有し、
   前記第１の可撓部及び前記第１の圧電素子の全体の共振周波数が、前記第２の可撓部及び前記第２の圧電素子の全体の共振周波数に近くなるように構成される
   流体制御装置。
9. 請求項１に記載の流体制御装置であって、
   前記可撓部を、第１の可撓部とすると、
   前記対向部は、可撓性を有する第２の可撓部により構成され、
   前記第１の可撓部及び前記第２の可撓部は、互いに共振するように構成される
   流体制御装置。
10. 請求項９に記載の流体制御装置であって、
    前記駆動機構は、前記第１の可撓部の前記第２の可撓部に対向する側の面とは反対側の面に接続される圧電素子を有し、
    第２の可撓部の共振周波数が、前記第１の可撓部及び前記圧電素子の全体の共振周波数に近くなるように構成される
    流体制御装置。
11. 請求項１０に記載の流体制御装置であって、
    前記第２の可撓部の厚みは、前記第１の可撓部の厚みよりも大きい
    流体制御装置。
12. 請求項８に記載の流体制御装置であって、
    前記第２の可撓部は、前記基準状態において、前記対向方向から見た場合に前記流路空間の前記外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、前記第１の可撓部に向かって凹状となるように構成される
    流体制御装置。
13. 請求項１に記載の流体制御装置であって、
    前記可撓部は、前記対向方向から見た場合に、前記可撓部の外周部の近傍に構成された溝部を有する
    流体制御装置。
14. 請求項１３に記載の流体制御装置であって、
    前記駆動機構は、前記可撓部の前記対向部に対向する側の面とは反対側の面に接続される圧電素子を有し、
    前記溝部は、前記対向方向から見た場合に、前記圧電素子の外周部を基準とした位置に構成される
    流体制御装置。
15. 請求項１に記載の流体制御装置であって、さらに、
    前記流体が吸入される吸入口と、
    前記吸入口と前記流入口とを連通する吸入空間を構成する吸入空間構成部と、
    前記流体が吐出される吐出口と、
    前記吐出口と前記流出口とを連通する吐出空間を構成する吐出空間構成部と
    を具備する流体制御装置。
16. 請求項１に記載の流体制御装置であって、
    前記流路空間構成部は、
    前記対向方向から見た場合に中央の領域が前記可撓部を構成し、金属材料からなる第１の板状部材と、
    前記対向方向から見た場合に中央の領域が前記対向部を構成し、金属材料からなる第２の板状部材と、
    前記対向方向から見た場合に中央の領域が開口となり、所定の厚みを有し、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との間に配置され、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との各々に拡散接合により接合されるスペーサ部材と
    を有する流体制御装置。
17. 請求項１６に記載の流体制御装置であって、
    前記スペーサ部材は、前記開口の外周部に連通するように構成された吸入用の開口と、前記開口の外周部に連通するように前記吸入用の開口とは異なる位置に構成された吐出用の開口とを有する
    流体制御装置。
18. 請求項１７に記載の流体制御装置であって、
    前記第１の板状部材の前記吸入用の開口を覆う領域、又は前記第２の板状部材の前記吸入用の開口を覆う領域の少なくとも一方に、前記流体が吸入される吸入口が構成され、
    前記第１の板状部材の前記吐出用の開口を覆う領域、又は前記第２の板状部材の前記吐出用の開口を覆う領域の少なくとも一方に、前記流体が吐出される吐出口が構成される
    流体制御装置。
19. 可撓性を有する可撓部と、前記可撓部に対向する対向部とを有し、前記可撓部と前記対向部との間に、流体の流路となる流路空間を構成する流路空間構成部と、
    前記可撓部と前記対向部とが対向する対向方向から見た場合に、前記流路空間の外周部に構成され、前記流路空間へ前記流体を流入させる流入口と、
    前記対向方向から見た場合に、前記流路空間の前記外周部の前記流入口とは異なる位置に構成され、前記流路空間から前記流体を流出させる流出口と、
    前記可撓部を屈曲させ、前記流路空間の体積を増減させる駆動機構と
    を有し、
    前記可撓部は、前記駆動機構により屈曲されていない基準状態において、前記対向方向から見た場合に前記流路空間の前記外周部よりも内部側となる領域の少なくとも一部が、前記対向部に向かって凹状となるように構成される
    流体制御装置。
    を具備する電子機器。

Images