JP7310911B2 - 流体制御装置 - Google Patents

流体制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7310911B2
JP7310911B2 JP2021554127A JP2021554127A JP7310911B2 JP 7310911 B2 JP7310911 B2 JP 7310911B2 JP 2021554127 A JP2021554127 A JP 2021554127A JP 2021554127 A JP2021554127 A JP 2021554127A JP 7310911 B2 JP7310911 B2 JP 7310911B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid control
control device
hole
housing
conductor pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021554127A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021079629A5 (ja
JPWO2021079629A1 (ja
Inventor
新一郎 松本
雅啓 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of JPWO2021079629A1 publication Critical patent/JPWO2021079629A1/ja
Publication of JPWO2021079629A5 publication Critical patent/JPWO2021079629A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7310911B2 publication Critical patent/JP7310911B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04Pumps having electric drive
    • F04B43/043Micropumps
    • F04B43/046Micropumps with piezoelectric drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00Pumping installations or systems
    • F04B23/04Combinations of two or more pumps
    • F04B23/06Combinations of two or more pumps the pumps being all of reciprocating positive-displacement type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00Pumping installations or systems
    • F04B23/04Combinations of two or more pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04Pumps having electric drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04Pumps having electric drive
    • F04B43/043Micropumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/22Arrangements for enabling ready assembly or disassembly

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Valve Housings (AREA)

Description

本発明は、流体を所定方向に搬送する流体制御装置に関する。
特許文献1には、ポンプユニットが開示されている。特許文献1に記載のポンプユニットは、筐体と、複数のマイクロポンプとを備える。
複数のマイクロポンプは、筐体に内蔵されている。複数のマイクロポンプは、筐体に形成された流路に対して、直列または並列に接続されている。
特開2017-2909号公報
しかしながら、特許文献1に記載のポンプユニットでは、ポンプユニットとして実現できる流量は、筐体に設置されたマイクロポンプの個数に応じて、限定的となる。言い換えれば、特許文献1に記載のポンプユニットは、流量の調整を行うことが難しい。
したがって、本発明の目的は、流量の調整が容易な流体制御装置を提供することにある。
本発明の流体制御装置は、流体を搬送するポンプと、ポンプが設置される筐体と、を備える。筐体は、空間、連通孔、第1接続部、第2接続部、第1開口、および、第2開口を備える。空間は、筐体の内部に形成されている。連通孔は、筐体の内部の空間をポンプに連通する。第1接続部および第2接続部は、外部の部材へ物理的に接続するための部分である。第1開口は、第1接続部に形成され、筐体の内部の空間を外部に開口する。第2開口は、第2接続部に形成され、筐体の内部の空間を外部に開口する。第1接続部と第2接続部とは、他の筐体と接続されたときに、筐体の第1開口と他の筐体の第2開口を介して2つの筐体が連通するように、互いに嵌め合わせ可能な外形形状を有する。
この構成では、複数の筐体を容易に接続できる。この際、複数の筐体の内部の空間は、この複数の筐体の接続によって、容易に連通する。これにより、流体制御に用いるポンプ数を容易に変更できる。
この発明によれば、流量の調整が容易になる。
図1は、第1の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す分解斜視図である。 図2(A)は、第1の実施形態に係る流体制御装置における筐体の分解斜視図であり、図2(B)は、第1の実施形態に係る流体制御装置における筐体の斜視図である。 図3は、第1の実施形態に係る流体制御装置における筐体の分解平面図である。 図4(A)、図4(B)は、第1の実施形態に係る流体制御装置の側面断面図である。 図5は、複数の流体制御装置を接続した構成を示す斜視図である。 図6(A)は、複数の流体制御装置を接続した構成における空間の繋がりを示す側面断面図である。図6(B)は、複数の流体制御装置を接続した構成における導体パターンの接続態様を示す側面断面図である。 図7(A)は、第2の実施形態に係る流体制御装置の外観斜視図であり、図7(B)は、流体制御装置における連結部材の配置箇所を拡大した斜視図である。 図8は、連結部材の外観斜視図である。 図9(A)は、第3の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図9(B)は、第3の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図である。 図10(A)は、複数の流体制御装置の接続態様を示す平面図であり、図10(B)は、複数の流体制御装置の接続態様を示す側面断面図である。 図11(A)は、第4の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図11(B)は、第4の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図である。 図12(A)は、第5の実施形態に係る複数の流体制御装置の接続態様を示す平面図であり、図12(B)は、複数の流体制御装置の接続態様を示す側面断面図である。 図13(A)は、第6の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図13(B)は、第6の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面図であり、図13(C)は、第6の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図である。 図14(A)は、複数の流体制御装置の接続態様を示す平面図であり、図14(B)は、複数の流体制御装置の接続態様を示す側面断面図であり、図14(C)は、複数の流体制御装置に接続の仕方を示す平面図である。 図15(A)は、第7の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図15(B)は、第7の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図である。 図16(A)は、第8の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面図であり、図16(B)は、第8の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図である。 図17(A)は、第9の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す第1側面図(第1端面図)であり、図17(B)は、第9の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図17(C)は、第9の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す第2側面図(第2端面図)である。 図18は、複数の流体制御装置の接続態様を示す平面図である。 図19(A)は、駆動部材の第1側面図であり、図19(B)は、駆動部材の平面図である。 図20(A)は、第10の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図20(B)は、第10の実施形態に係る流体制御装置を複数利用した一体化された流体制御装置の構成を示す平面図である 図21(A)は、第11の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図であり、図21(B)は、第11の実施形態に係る流体制御装置の流体の流れを示す図であり、図21(C)は、一方の圧電ポンプを取り外した状態での流体の流れを示す図である。 図22(A)は、第12の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図であり、図22(B)は、第12の実施形態に係る流体制御装置を複数利用した一体化された流体制御装置の構成を示す側面断面図である。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す分解斜視図である。図2(A)は、第1の実施形態に係る流体制御装置における筐体の分解斜視図であり、図2(B)は、第1の実施形態に係る流体制御装置における筐体の斜視図である。図3は、第1の実施形態に係る流体制御装置における筐体の分解平面図である。図4(A)、図4(B)は、第1の実施形態に係る流体制御装置の側面断面図である。図4(A)は、空間の繋がりを見やすく示す図であり、図4(B)は、電気的接続を見やすく示す図である。
(流体制御装置10の構成)
図1に示すように、流体制御装置10は、基板20、圧電ポンプ901、および、圧電ポンプ902を備える。基板20が、本発明の「筐体」に対応し、圧電ポンプ901が、本発明の「第1ポンプ」に対応し、圧電ポンプ902が、本発明の「第2ポンプ」に対応する。また、流体制御装置10は、後述するように、複数の流体制御装置を接続して利用することができる構造である。したがって、流体制御装置10は、単体として、流体制御装置として機能させることができ、一方で、流体制御装置10を単位ユニットとして、当該単位ユニットを複数用いて、1つの流体制御装置として機能させることができる。
図1、図2(A)、図2(B)、図3に示すように、基板20は、誘電体層211、誘電体層212、誘電体層221、および、誘電体層222を備える。誘電体層211、誘電体層212、誘電体層221、および、誘電体層222は、平板状である。
誘電体層211は、主面2111、主面2112、端面2103、端面2104、および、2個の側面を有する。誘電体層211は、平面視して(主面2111、主面2112に直交する方向に視て)、矩形である。
誘電体層211には、貫通孔31が形成されている。誘電体層211には、接続固定用貫通孔210が形成されている。貫通孔31および接続固定用貫通孔210は、誘電体層211を、厚み方向(主面2111および主面2112に直交する方向)に貫通する。貫通孔31が、本発明の「第1連通孔」に対応する。
誘電体層211の主面2111には、線状の導体パターン321と導体パターン322とが形成されている。
誘電体層212は、主面2121、主面2122、端面2103、端面2104、および、2個の側面を有する。誘電体層212は、平面視して(主面2121、主面2122に直交する方向に視て)、矩形である。誘電体層212は、平面視において、誘電体層211と同じ形状である。
誘電体層212には、貫通孔411および貫通孔412が形成されている。誘電体層212には、接続固定用貫通孔210が形成されている。貫通孔411、貫通孔412および接続固定用貫通孔210は、誘電体層212を、厚み方向(主面2121および主面2122に直交する方向)に貫通する。
貫通孔411は、例えば、平面視して矩形である。貫通孔411の開口面積(平面視した面積)は、誘電体層211の貫通孔31の開口面積(平面視した面積)よりも大きい。また、貫通孔411は、誘電体層212と誘電体層211とを積層した状態で、貫通孔411の領域内に貫通孔31が入る位置に、形成されている。
貫通孔412は、貫通孔411に対して、端面2104側に配置されている。貫通孔412は、長さ方向(端面2103と端面2104とに直交する方向)に延びる形状である。貫通孔412は、貫通孔411に連通している。
誘電体層212の主面2122には、第1導体パターンに対応する線状の導体パターン421と導体パターン422とが形成されている。導体パターン421、および、導体パターン422は、貫通孔411よりも、端面2104側に配置されており、長さ方向に延びる形状である。
誘電体層211と誘電体層212とは、積層されている。この際、誘電体層211の主面2112と誘電体層212の主面2121とが略全面で当接する。このように、誘電体層211と誘電体層212とが積層された平板によって、誘電体基材21が形成される。誘電体基材21は、本発明の「第1誘電体基材」に対応する。
このような誘電体層211と誘電体層212の積層構造によって、誘電体基材21は、主面2122側から凹む凹部41を備える。凹部41は、貫通孔411および貫通孔412の一方の開口が誘電体層211によって塞がれることによって実現される。そして、この凹部41は、貫通孔411に対応する領域において貫通孔31に連通している。凹部41が、本発明の「第1凹部」に対応する。
誘電体層221は、概略的に言えば、誘電体層211の主面の位置関係、および、端面の位置関係を逆にした形状である。
誘電体層221は、主面2211、主面2212、端面2203、端面2204、および、2個の側面を有する。誘電体層221は、平面視して(主面2211、主面2212に直交する方向に視て)、矩形である。
誘電体層221には、貫通孔61が形成されている。誘電体層221には、接続固定用貫通孔220が形成されている。貫通孔61および接続固定用貫通孔220は、誘電体層221を、厚み方向(主面2211および主面2212に直交する方向)に貫通する。貫通孔61が、本発明の「第2連通孔」に対応する。
誘電体層221の主面2212には、線状の導体パターン621と導体パターン622とが形成されている。
誘電体層222は、概略的に言えば、誘電体層212の主面の位置関係、および、端面の位置関係を逆にし、導体パターン531および導体パターン532を追加した形状である。
誘電体層222は、主面2221、主面2222、端面2203、端面2204、および、2個の側面を有する。誘電体層222は、平面視して(主面2221、主面2222に直交する方向に視て)、矩形である。誘電体層222は、平面視において、誘電体層221と同じ形状である。
誘電体層222には、貫通孔511および貫通孔512が形成されている。誘電体層222には、接続固定用貫通孔220が形成されている。貫通孔511、貫通孔512および接続固定用貫通孔220は、誘電体層222を、厚み方向(主面2221および主面2222に直交する方向)に貫通する。
貫通孔511は、例えば、平面視して矩形である。貫通孔511の開口面積(平面視した面積)は、誘電体層221の貫通孔61の開口面積(平面視した面積)よりも大きい。また、貫通孔511は、誘電体層222と誘電体層221とを積層した状態で、貫通孔511の領域内に貫通孔61が入る位置に、形成されている。
貫通孔512は、貫通孔511に対して、端面2204側に配置されている。貫通孔512は、長さ方向(端面2203と端面2204とに直交する方向)に延びる形状である。貫通孔512は、貫通孔511に連通している。
誘電体層222の主面2221には、線状の導体パターン521、導体パターン522、導体パターン531、および、導体パターン532が形成されている。第2導体パターンに対応する導体パターン521、および、導体パターン522は、貫通孔511よりも、端面2204側に配置されており、長さ方向に延びる形状である。導体パターン531、および、導体パターン532は、例えば、貫通孔511の外周に沿って形成されている。導体パターン531の一方端は、導体パターン521に接続しており、他方端は、貫通孔511を挟んで、導体パターン521と反対側に達している。導体パターン532の一方端は、導体パターン522に接続しており、他方端は、貫通孔511を挟んで、導体パターン522と反対側に達している。
誘電体層221と誘電体層222とは、積層されている。この際、誘電体層221の主面2211と誘電体層222の主面2222とが略全面で当接する。このように、誘電体層221と誘電体層222とが積層された平板によって、誘電体基材22が形成される。誘電体基材22は、本発明の「第2誘電体基材」に対応する。
このような誘電体層221と誘電体層222の積層構造によって、誘電体基材22は、主面2221側から凹む凹部51を備える。凹部51は、貫通孔511および貫通孔512の一方の開口が誘電体層221によって塞がれることによって実現される。そして、この凹部51は、貫通孔511に対応する領域において貫通孔61に連通している。凹部51が、本発明の「第2凹部」に対応する。
誘電体基材21と誘電体基材22とは、誘電体層212の主面2122と誘電体層222の主面2221とが部分的に重なり合って当接した状態で、積層される。言い換えれば、誘電体基材21と誘電体基材22とは、長さ方向において、位置がずらされた状態で積層される。この誘電体基材21と誘電体基材22との積層基板によって、基板20が実現される。
より具体的には、誘電体基材21と誘電体基材22とは、凹部41における貫通孔411の領域と、凹部51における貫通孔511の領域とが重なり合うように配置される。この際、凹部41における貫通孔412の領域と、凹部51における貫通孔512の領域とが、貫通孔411および貫通孔511が重なる領域を間に挟んで配置されるように、誘電体基材21と誘電体基材22とは、積層される。
そして、この構成では、図2(A)、図2(B)、図4(A)、図4(B)に示すように、誘電体基材21における端面2103は、誘電体基材22における端面2204よりも凹部51の貫通孔511側にある。また、誘電体基材22における端面2203は、誘電体基材21における端面2104よりも凹部41の貫通孔411側にある。
これにより、貫通孔412における貫通孔411に連通する側と反対側の部分は、誘電体基材22に覆われず、外部に開口する。この開口が、本発明の「第1開口」に対応する。また、貫通孔512における貫通孔511に連通する側と反対側の部分は、誘電体基材21に覆われず、外部に開口する。この開口が、本発明の「第2開口」に対応する。
この構成によって、図4(A)に示すように、流体制御装置10は、誘電体基材21と誘電体基材22とが積層された基板20の内部に、凹部41と凹部51とからなる流路用空間(本発明の「空間」に対応する。)を備える。そして、この流路用空間は、凹部41の貫通孔412が基板20の外部に開口する部分(第領域)によって、外部空間に連通する。また、この流路用空間は、凹部51の貫通孔512が基板20の外部に開口する部分(第領域)によって、外部空間に連通する。
また、図1、図4(A)に示すように、流路用空間は、貫通孔31によって、誘電体基材21における誘電体基材22との当接面と反対側の面(主面2111)から、外部空間に連通する。流路用空間は、貫通孔61によって、誘電体基材22における誘電体基材21との当接面と反対側の面(主面2212)から、外部空間に連通する。
圧電ポンプ901は、誘電体基材21における誘電体基材22との当接面と反対側の面(主面2111)に配置される。圧電ポンプ901は、貫通孔31を塞ぐ位置に配置される。圧電ポンプ901は、誘電体基材21に当接する面に開口する吸入口911を備えている。そして、この圧電ポンプ901の吸入口911は、貫通孔31に連通している。これにより、流路用空間は、圧電ポンプ901に連通する。この貫通孔31が、本発明の「連通孔」に対応する。
圧電ポンプ902は、誘電体基材22における誘電体基材21との当接面と反対側の面(主面2212)に配置される。圧電ポンプ902は、貫通孔61を塞ぐ位置に配置される。圧電ポンプ902は、誘電体基材22に当接する面に開口する吸入口921を備えている。そして、この圧電ポンプ902の吸入口921は、貫通孔61に連通している。これにより、流路用空間は、圧電ポンプ902に連通する。この貫通孔61が、本発明の「連通孔」に対応する。
以上の構成によって、流体制御装置10は、圧電ポンプ901および圧電ポンプ902を駆動によって、凹部41の開口および凹部51の開口から、流路用空間内に流体を吸入する。流路用空間内に吸入された流体は、流路用空間内を搬送され、貫通孔31および貫通孔61に達し、圧電ポンプ901および圧電ポンプ902に吸入される。そして、流体は、圧電ポンプ901の吐出口912および圧電ポンプ902の吐出口922から、流体制御装置10の外部に吐出される。これにより、流体制御装置10は、流体を特定の一方向に搬送できる。
なお、このような流体制御装置10では、圧電ポンプ901および圧電ポンプ902に、駆動信号を供給する必要がある。
上述の構成では、図1、図4(B)に示すように、導体パターン321および導体パターン322は、圧電ポンプ901に接続する。また、導体パターン321は、誘電体基材21に形成されたビア導体VH11を介して、導体パターン421に接続する。導体パターン322は、誘電体基材21に形成されたビア導体VH12を介して、導体パターン422に接続する。
導体パターン621および導体パターン622は、圧電ポンプ902に接続する。また、導体パターン621は、誘電体基材22に形成されたビア導体VH21を介して、導体パターン521に接続する。導体パターン622は、誘電体基材22に形成されたビア導体VH22を介して、導体パターン522に接続する。
導体パターン521には、導体パターン531が接続しており、導体パターン531は、導体パターン421に重なって当接している。導体パターン522には、導体パターン532が接続しており、導体パターン532は、導体パターン422に重なって当接している。
導体パターン421、および、導体パターン422は、上述の貫通孔412の開口とともに、基板20の外部に露出しており、導体パターン521、および、導体パターン522は、上述の貫通孔512の開口とともに、基板20の外部に露出している。したがって、導体パターン421、導体パターン422、導体パターン521、および、導体パターン522のそれぞれの外部への露出部によって、圧電ポンプ901および圧電ポンプ902は、外部から駆動信号の供給を受けることができる。
(流体制御装置の接続態様)
上述の構成の流体制御装置10は、単体でも利用可能であるが、次に示すように、複数の流体制御装置を接続して、全体として1つの流体制御装置として利用することも可能である。
図5は、複数の流体制御装置を接続した構成を示す斜視図である。図6(A)は、複数の流体制御装置を接続した構成における空間の繋がりを示す側面断面図である。図6(B)は、複数の流体制御装置を接続した構成における導体パターンの接続態様を示す側面断面図である。
図5、図6(A)、図6(B)に示す、流体制御装置10(1)、流体制御装置10(2)、および、流体制御装置10(3)は、同じ構成であり、流体制御装置10の構成を備える。なお、図5、図6(A)、図6(B)では、3個の流体制御装置を接続する態様を示すが、2個であっても、4個以上であってもよい。
上述のように、流体制御装置10では、誘電体基材21と誘電体基材22とが長さ方向においてずらされた状態で積層されている。これにより、誘電体基材21における主面2122の開口する形状(第1領域)と、誘電体基材22における主面2221の開口する形状(第2領域)は同じとなる。そして、主面2122の開口する方向と、主面2221の開口する方向は、厚み方向において逆である。また、主面2122の開口する部分は、流体制御装置10の長さ方向の一方端側にあり、主面2221の開口する部分は、流体制御装置10の長さ方向の他方端側にある。
この構成において、流体制御装置10(2)の長さ方向における主面2221(2)が開口する側の端部は、流体制御装置10(1)の長さ方向における主面2122(1)が開口する側の端部に接続される。より具体的には、流体制御装置10(2)の主面2221(2)が開口する面は、流体制御装置10(1)の主面2122(1)が開口する面に、近接対向した状態または当接した状態で配置される。また、流体制御装置10(2)の端面2204(2)は、流体制御装置10(1)の端面2203(1)に、近接対向または当接した状態で配置される。また、流体制御装置10(2)の端面2103(2)は、流体制御装置10(1)の端面2104(1)に、近接対向した状態または当接した状態で配置される。
同様に、流体制御装置10(3)の長さ方向における主面2221(3)が開口する側の端部は、流体制御装置10(2)の長さ方向における主面2122(2)が開口する側の端部に接続される。より具体的には、流体制御装置10(3)の主面2221(3)が開口する面は、流体制御装置10(2)の主面2122(2)が開口する面に、近接対向した状態または当接した状態で配置される。また、流体制御装置10(3)の端面2204(3)は、流体制御装置10(2)の端面2203(2)に、近接対向または当接した状態で配置される。また、流体制御装置10(3)の端面2103(3)は、流体制御装置10(2)の端面2104(2)に、近接対向した状態または当接した状態で配置される。
ここで、凹部41を構成する貫通孔412および凹部51を構成する貫通孔512は、流体制御装置10の幅方向の中心を含むように形成されている。これにより、図6(A)に示すように、流体制御装置10(1)と流体制御装置10(2)との接続部においては、流体制御装置10(1)の貫通孔412(1)の開口と、流体制御装置10(2)の貫通孔512(2)の開口とは、平面視において重なり合う。すなわち、流体制御装置10(1)の貫通孔412(1)(凹部41(1))と、流体制御装置10(2)の貫通孔512(2)(凹部51(2))とは、連通する。同様に、流体制御装置10(2)の貫通孔412(2)(凹部41(2))と、流体制御装置10(3)の貫通孔512(3)(凹部51(3))とは、連通する。
これにより、流体制御装置10(1)の貫通孔512(1)(凹部51(1))の開口を一方端の開口とし、流体制御装置10(3)の貫通孔412(3)(凹部41(3))の開口を他方端の開口として、流体制御装置10(1)の流路用空間、流体制御装置10(2)の流路用空間、および、流体制御装置10(3)の流路用空間は、連通する。したがって、流体制御装置10(1)の圧電ポンプ901(1)と圧電ポンプ902(1)、流体制御装置10(2)の圧電ポンプ901(2)と圧電ポンプ902(2)、および、流体制御装置10(3)の圧電ポンプ901(3)と圧電ポンプ902(3)に、貫通孔512(1)の開口、および、流体制御装置10(3)の貫通孔412(3)の開口を介して、外部から、流体を供給することができる。
この構成によって、流体制御装置10(1)、流体制御装置10(2)、および、流体制御装置10(3)は、一体化された、一枚の平板からなる流体制御装置を、容易に実現できる。そして、この流体制御装置は、流体制御装置10(1)、流体制御装置10(2)、および、流体制御装置10(3)をそれぞれ単体で利用する場合の3倍の個数の圧電ポンプによって、流体を搬送(制御)できる。すなわち、本実施形態の流体制御装置は、容易に流量を変更、調整できる。そして、この利用する圧電ポンプの個数は、接続する流体制御装置の個数によって、容易に変更できる。この結果、本実施形態の流体制御装置は、流量を容易に調整できる。
なお、本実施形態の構成では、上述の配置を行うだけで、流体制御装置の導体パターン同士が対向し、容易に接続できる。具体的には、例えば、図3等に示すように、流体制御装置10の導体パターン421および導体パターン422は、幅方向の中心線から所定距離離間した位置に配置されている。同様に、流体制御装置10の導体パターン521および導体パターン522は、幅方向の中心線から所定距離離間した位置に配置されている。これらの離間距離は同じである。
したがって、図5、図6(A)、図6(B)に示すように、流体制御装置10(1)と流体制御装置10(2)とを配置すると、図6(B)に示すように、流体制御装置10(1)の導体パターン421(1)は、流体制御装置10(2)の導体パターン521(2)に近接対向または当接する。これにより、導体パターン421(1)と導体パターン521(2)とは容易に且つより確実に接続される。同様に、導体パターン421(2)と導体パターン521(2)とは容易に且つより確実に接続される。なお、図示を省略しているが、導体パターン422(1)と導体パターン522(2)とは容易に且つより確実に接続され、導体パターン422(2)と導体パターン522(2)とは容易に且つより確実に接続される。
これにより、本実施形態の流体制御装置は、複数の圧電ポンプ901を、容易に且つより確実に接続できる。
また、上述の構成では、流体制御装置10(1)の接続固定用貫通孔210(1)と、流体制御装置()の接続固定用貫通孔220(2)とが、平面視において重なっている。したがって、これら接続固定用貫通孔210(1)および接続固定用貫通孔220(2)に挿通する部材等を用いることで、流体制御装置10(1)と流体制御装置10(2)とは、容易に位置決めできる。同様に、流体制御装置10(2)と流体制御装置10(3)とは、接続固定用貫通孔210(2)および接続固定用貫通孔220(3)を用いて、容易に位置決めできる。
また、上述の構成では、誘電体基材21と誘電体基材22とは、同じ構成でよい。そして、同じ構成からなる誘電体基材21と誘電体基材22とを、主面の方向が逆になるように、部分的に重ね合わせることによって、基板20は、形成される。これにより、基板20を簡素な構成で実現できる。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図7(A)は、第2の実施形態に係る流体制御装置の外観斜視図であり、図7(B)は、流体制御装置における連結部材の配置箇所を拡大した斜視図である。図8は、連結部材の外観斜視図である。
図7(A)、図7(B)、図8に示すように、第2の実施形態に係る流体制御装置は、第1の実施形態に係る流体制御装置に対して、複数の流体制御装置を連結部材によって接続する点で異なる。第2の実施形態に係る流体制御装置における他の構成は、第1の実施形態に係る流体制御装置と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
図7(A)に示すように、流体制御装置は、それぞれ別体の流体制御装置10(1)、流体制御装置10(2)、流体制御装置10(3)、流体制御装置10(4)、および、連結部材80を備える。
流体制御装置10(1)、流体制御装置10(2)、流体制御装置10(3)、および、流体制御装置10(4)は、第1の実施形態に示した流体制御装置10と同様の構成を備える。
流体制御装置10(1)と流体制御装置10(2)とは、長さ方向に沿って接続されている。流体制御装置10(3)と流体制御装置10(4)とは、長さ方向に沿って接続されている。これらの接続構造は、第1の実施形態に示した、流体制御装置10(1)、流体制御装置10(2)、および、流体制御装置10(3)の接続構造と同様である。
流体制御装置10(1)と流体制御装置10(2)とからなるユニットと、流体制御装置10(3)と流体制御装置10(4)とからなるユニットとは、幅方向に沿って配置されている。より具体的には、流体制御装置10(1)と流体制御装置10(3)とは、幅方向に並んでおり、流体制御装置10(2)と流体制御装置10(4)とは、幅方向に並んでいる。
これにより、流体制御装置10(2)の端面2203(2)と、流体制御装置10(4)の端面2203(4)とは、略面一になる。同様に、流体制御装置10(2)の主面2122(2)の開口面と、流体制御装置10(4)の主面2122(4)の開口面とは、略面一になる。
この端面2203(2)との端面2203(4)とが繋がる面と、主面2122(2)の開口面と主面2122(4)の開口面とが繋がる面とに囲まれる部分に、連結部材80は、配置される。
図8に示すように、連結部材80は、平板形状の基材81を備える。基材81は、例えば、絶縁性樹脂等によって形成されている。基材81は、主面811、主面812、側面813、側面814、および、2個の端面を有する。
主面811および主面812の長さは、基板20(2)の幅と基板20(4)の幅を加算した値と略同じである。言い換えれば、主面811および主面812の長さは、基板20(2)および基板20(4)の幅の略2倍である。また、主面811および主面812の幅(側面813と側面814との距離)は、基板20(2)における主面2122(2)の開口の長さ、および、基板20(4)における主面2122(4)の開口の長さと略同じである。連結部材80の厚みは、基板20(2)および基板20(4)の厚みと略同じである。
連結部材80は、凹部82を有する。凹部82は、主面811から凹む形状である。凹部82は、第1部分821、第2部分822、および、第3部分823が繋がる形状である。
第1部分821は、連結部材80の長さ方向(端面に直交する方向)に延びる形状である。第1部分821の長さは、基板20(2)の貫通孔412(2)と基板20(4)の貫通孔412(4)との間の距離よりも長い。言い換えれば、例えば、第1部分821の長さは、基板20(2)および基板20(4)の幅よりも長い。
第2部分822および第3部分823は、連結部材80の幅方向(側面813および側面814に直交する方向)に延びる形状である。第2部分822は、第1部分821における延びる方向の一方端に繋がる。第3部分823は、第1部分821における延びる方向の他方端に繋がる。
図7(A)、図7(B)に示すように、連結部材80は、側面813が基板20(2)の端面2203(2)および基板20(4)の端面2203(4)に、近接対向または当接するように、配置される。また、連結部材80は、主面811が基板20(2)の主面2122(2)の開口面および基板20(4)の主面2122(4)の開口面に、近接対向または当接するように、配置される。
この構成によって、基板20(2)における凹部41(2)の貫通孔412(2)と、基板20(4)における凹部41(4)の貫通孔412()とは、連結部材80の凹部82を介して連通する。これにより、流体制御装置10(1)の圧電ポンプ901(1)と圧電ポンプ902(1)、流体制御装置10(2)の圧電ポンプ901(2)と圧電ポンプ902(2)、流体制御装置10(3)の圧電ポンプ901(3)と圧電ポンプ902(3)、および、流体制御装置10(4)の圧電ポンプ901(4)と圧電ポンプ902(4)は、一つの流路を介して、流体の供給を受けることができる。
すなわち、複数の流体制御装置を幅方向に並べても、全ての流体制御装置に対して一連して繋がる流路を形成でき、一つの流体制御装置として機能させることができる。したがって、複数の流体制御装置の接続態様をより多様に構成でき、所望の流量を実現できる流体制御装置を、容易に実現できる。
なお、図8に示すように、連結部材80は、接続固定用貫通孔230を有する。図7(A)、図7(B)に示すように、接続固定用貫通孔230は、連結部材80が基板20(2)および基板20(4)に配置された状態において、基板20(2)の接続固定用貫通孔210および基板20(4)の接続固定用貫通孔210に重なる。この構成によって、これら接続固定用貫通孔230および接続固定用貫通孔220に挿通する部材等を用いることで、流体制御装置10(2)および流体制御装置10(4)と連結部材80とは、容易に位置決め、および、固定できる。
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図9(A)は、第3の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図9(B)は、第3の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図である。
図9(A)、図9(B)に示すように、第3の実施形態に係る流体制御装置10Aは、筐体20Aの構成が積層基板に限るものではなく、樹脂成形品等を用いた点で流体制御装置10と異なる。流体制御装置10Aの機能的な基本構造は、流体制御装置10と同様である。
図9(A)、図9(B)に示すように、第3の実施形態に係る流体制御装置10Aは、筐体20A、および、圧電ポンプ901を備える。筐体20Aは、樹脂等の成形品によって実現されている。
筐体20Aは、略直方体形状である。筐体20Aは、主壁251A、主壁252A、側壁253A、側壁254A、側壁255A、および、側壁256Aを備える。主壁251Aと主壁252Aとは、互いに対向しており、筐体20Aの厚み方向に直交して配置されている。側壁253Aと側壁254Aとは、互いに対向しており、筐体20Aの厚み方向に平行に配置されている。側壁255Aと側壁256Aとは、互いに対向しており、筐体20Aの厚み方向に平行で、側壁253Aと側壁254Aに直交して配置されている。
筐体20Aは、これら主壁251A、主壁252A、側壁253A、側壁254A、側壁255A、および、側壁256Aによって囲まれる中空部からなる流路用空間45Aを有する。
主壁251Aには、貫通孔31Aが形成されている。貫通孔31Aは、流路用空間45Aに連通するとともに、筐体20Aの外部空間に連通する。貫通孔31Aが、本発明の「連通孔」に対応する。
側壁253Aには、突起部26Aを備える。突起部26Aは、側壁253Aの外面から外方に突起する形状である。突起部26Aは、略円筒形状である。突起部26Aの側壁253Aへの接続部の面積は、先端の面積よりも大きい。言い換えれば、突起部26Aの外形は、筐体20Aを側面視して、テーパ形状である。突起部26Aは、貫通孔451Aを有する。貫通孔451Aは、流路用空間45Aに連通するとともに、筐体20Aの外部空間に連通する。貫通孔451Aの断面積(側壁253Aを正面視したときの面積)は、貫通孔31Aの断面積(主壁251Aを正面視したときの面積)よりも大きい方が好ましい。これにより、貫通孔451Aが流体の搬送の律速になることを抑制できる。突起部26Aが、本発明の「第1接続部」に対応し、貫通孔451Aが、本発明の「第1開口」に対応する。
側壁254Aには、貫通孔452Aを有する。貫通孔452Aは、流路用空間45Aに連通するとともに、筐体20Aの外部空間に連通する。貫通孔452Aは、略円柱形状である。貫通孔452Aにおける流路用空間45Aに連通する面の面積は、筐体20Aの外部に連通する面の面積よりも小さい。貫通孔452Aの形状および寸法は、突起部26Aが挿嵌可能な形容および寸法である。貫通孔452Aが、本発明の「第2接続部(凹部)」に対応し、本発明の「第2開口」に対応する。
圧電ポンプ901は、主壁251Aの外面に設置されている。この際、圧電ポンプ901は、吸入口911が形成された面が、主壁251Aの外面に当接するように配置される。さらに、圧電ポンプ901は、吸入口911が貫通孔31Aに連通するように配置される。
このような構成の流体制御装置10Aを複数利用する場合、複数の流体制御装置10Aは、次に示すように接続される。図10(A)は、複数の流体制御装置の接続態様を示す平面図であり、図10(B)は、複数の流体制御装置の接続態様を示す側面断面図である。
図10(A)に示すように、流体制御装置10A(1)と流体制御装置10A(2)とは、上述の流体制御装置10Aと同じ構成を備える。流体制御装置10A(2)における筐体20A(2)の突起部26A(2)は、流体制御装置10A(1)における筐体20A(1)の貫通孔452A(1)に挿嵌される。これにより、流体制御装置10A(1)の流路用空間45A(1)と、流体制御装置10A(2)の流路用空間45A(2)とは、挿通する。これにより、流体制御装置10A(1)と流体制御装置10A(2)とが一体化された流体制御装置を実現できる。
この一体化された流体制御装置では、流体制御装置10A(1)の圧電ポンプ901(1)と流体制御装置10A(2)の圧電ポンプ901(2)とは、1つの流路によって、流体が供給される。具体的には、圧電ポンプ901(1)および圧電ポンプ901(2)が駆動すると、貫通孔451A(1)、貫通孔452A(2)から流体が、貫通孔451A(2)によって連通した流路用空間45A(1)および流路用空間45A(2)に流入する。この流体は、貫通孔31A(1)を介して圧電ポンプ901(1)に吸入され、貫通孔31A(2)を介して圧電ポンプ901(2)に吸入される。圧電ポンプ901(1)および圧電ポンプ901(2)は、吸入した流体を、流体制御装置10A(1)および流体制御装置10A(2)の外部に吐出する。
この構成によって、この一体化された流体制御装置は、圧電ポンプ901(1)と圧電ポンプ901(2)とによって流量を稼ぐことができる。すなわち、接続する個別の流体制御装置の個数に応じて、流量を容易に変更、調整できる。
また、この構成では、突起部26A(2)を貫通孔452A(1)に挿嵌するだけで、一体化された流体制御装置を実現できる。したがって、流量を変更、調整可能な流体制御装置、または、複数の流体制御装置を一体化した流体制御装置を、容易に実現できる。
なお、図示を省略しているが、突起部26A(1)、突起部26A(2)の外面、貫通孔452A(1)、貫通孔452A(2)の壁面に、互いに螺合する凹凸部を設けるとよい。これにより、流体制御装置10A(1)と流体制御装置10A(2)とは、互いに外れにくくなり、流体制御装置10A(1)と流体制御装置10A(2)との固定状態は、より堅固になる。
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図11(A)は、第4の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図11(B)は、第4の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図である。
図11(A)、図11(B)に示すように、第4の実施形態に係る流体制御装置10ARは、第3の実施形態に係る流体制御装置10Aに対して、筐体20Aに対する圧電ポンプ901の配置態様において異なる。流体制御装置10ARの他の構成は、流体制御装置10Aと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
圧電ポンプ901は、吐出口912が形成された面が、主壁251Aの外面に当接するように配置される。さらに、圧電ポンプ901は、吐出口912が貫通孔31Aに連通するように配置される。
この構成によって、流体制御装置10ARは、流体制御装置10Aと逆の整流を実現できる。
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図12(A)は、第5の実施形態に係る複数の流体制御装置の接続態様を示す平面図であり、図12(B)は、複数の流体制御装置の接続態様を示す側面断面図である。
図12(A)、図12(B)に示すように、第5の実施形態に係る一体化された流体制御装置は、第3の実施形態に係る一体化された流体制御装置に対して、栓部材89を備える点で異なる。
栓部材89は、貫通孔452A(2)に挿嵌可能な形状の略円柱体である。栓部材89は、樹脂であってもよく、弾性体であってもよい。
この構成では、一体化された流体制御装置は、貫通孔451A(1)から、貫通孔451A(2)によって連通した流路用空間45A(1)および流路用空間45A(2)に、流体を流入する。この流体は、貫通孔31A(1)を介して圧電ポンプ901(1)に吸入され、貫通孔31A(2)を介して圧電ポンプ901(2)に吸入される。圧電ポンプ901(1)および圧電ポンプ901(2)は、吸入した流体を、流体制御装置10A(1)および流体制御装置10A(2)の外部に吐出する。そして、この構成を用いることによって、流体の入り口が1つになるため、貫通孔451A(2)によって連通した流路用空間45A(1)および流路用空間45A(2)なる空間での乱流を抑制できる。
(第6の実施形態)
本発明の第6の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図13(A)は、第6の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図13(B)は、第6の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面図であり、図13(C)は、第6の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図である。
図13(A)、図13(B)、図13(C)に示すように、第6の実施形態に係る流体制御装置10Bは、第3の実施形態に係る流体制御装置10Aに対して、突起部26Bの形状が異なる点、溝27Bを備える点で異なる。流体制御装置10Bの他の構成は、流体制御装置10Aと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
流体制御装置10Bの筐体20Bは、側壁253Bと側壁254Bとを備える。側壁253Bは、突起部26Bを備える。突起部26Bは、直方体形状である。側壁254Bは、溝27Bを備える。溝27Bは、側壁254Bの外面、および、側壁256Bの外面に開口する形状である。溝27Bは、貫通孔452Bに連通している。溝27Bは、突起部26Bが挿嵌可能な形状である。
このような構成の流体制御装置10Bを複数利用する場合、複数の流体制御装置10Bは、次に示すように接続される。図14(A)は、複数の流体制御装置の接続態様を示す平面図であり、図14(B)は、複数の流体制御装置の接続態様を示す側面断面図であり、図14(C)は、複数の流体制御装置に接続の仕方を示す平面図である。
図14(A)、図14(B)に示すように、流体制御装置10B(2)の突起部26B(2)は、流体制御装置10B(1)の溝27B(1)に挿嵌される。これにより、流体制御装置10B(1)と流体制御装置10B(2)とを一体化した流体制御装置を実現できる。
そして、この一体化された流体制御装置では、図14(C)に示すように、流体制御装置10B(2)の突起部26B(2)を、流体制御装置10B(1)の溝27B(1)にスライドさせながら挿嵌できる。すなわち、突起部26B(2)は、溝27B(1)に沿って、特定方向に容易に誘導される。そして、この構成では、突起部26B(2)と溝27B(1)との接続面積が大きいので、安定した固定状態を、より確実に維持できる。また、貫通孔451B(2)の断面積を大きくでき、貫通孔451B(2)による流体の搬送の律速を抑制できる。
(第7の実施形態)
本発明の第7の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図15(A)は、第7の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図15(B)は、第7の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図である。
図15(A)、図15(B)に示すように、第7の実施形態に係る流体制御装置10Cは、第3の実施形態に係る流体制御装置10Aに対して、磁石281C、および、磁石282Cを備える点で異なる。流体制御装置10Cの他の構成は、流体制御装置10Aと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
流体制御装置10Cの筐体20Cの突起部26Cには、磁石281Cが配置されている。筐体20Cの側壁254Cの貫通孔452Cの側壁には、磁石282Cが配置されている。磁石281Cと磁石282Cとは、逆の極性を有する。
このような構成では、接続される一方の流体制御装置10Cの突起部26Cと、他方の流体制御装置10Cの貫通孔452Cとが挿嵌されるとき、磁石281Cと磁石282Cとで引力が発生する。これにより、接続される2個の流体制御装置10Cの固定状態は、安定する。また、接続の際、磁石281Cと磁石282Cとが引きつけ合うので、接続すべき2個の流体制御装置10Cを、容易に接続できる。
なお、本実施形態では、磁石281Cが突起部26Cに配置され、磁石282Cが貫通孔452Cの側壁に配置される態様を示した。しかしながら、突起部26Cに配置されるもの、貫通孔452Cの側壁に配置されるもののいずれか一方が、磁石であり、他方が金属等の磁性体であってもよい。すなわち、2つの磁石を用いる態様に限らず、突起部26Cと貫通孔452Cの側壁とは、磁力によって互いに引きつけ合い、固定される構成を備えていてもよい。
(第8の実施形態)
本発明の第8の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図16(A)は、第8の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面図であり、図16(B)は、第8の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図である。
図16(A)、図16(B)に示すように、第8の実施形態に係る流体制御装置10Dは、第3の実施形態に係る流体制御装置10Aに対して、さらに、圧電ポンプ902を備える点で異なる。流体制御装置10Dの他の構成は、流体制御装置10Aと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
流体制御装置10Dは、筐体20D、圧電ポンプ901、および、圧電ポンプ902を備える。筐体20Dの主壁251Dは、貫通孔31Dを有し、主壁252Dは、貫通孔61Dを有する。
圧電ポンプ901は、主壁251Dの外面に設置されている。この際、圧電ポンプ901は、吸入口911が貫通孔31Dに連通するように配置される。圧電ポンプ902は、主壁252Dの外面に設置されている。この際、圧電ポンプ902は、吸入口921が貫通孔61Dに連通するように配置される。
このように、流体制御装置10Dは、流体制御装置10Aと比較して、2倍の圧電ポンプによって、流量を稼ぐことができる。なお、図示を省略しているが、筐体20Dにおける、側壁253D、側壁254Dとは別の2側壁の少なくとも一方に、圧電ポンプを配置することも可能である。
(第9の実施形態)
本発明の第9の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図17(A)は、第9の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す第1側面図(第1端面図)であり、図17(B)は、第9の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図17(C)は、第9の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す第2側面図(第2端面図)である。
図17(A)、図17(B)、図17(C)に示すように、第9の実施形態に係る流体制御装置10Eは、第3の実施形態に係る流体制御装置10Aに対して、導体パターン651E、および、導体パターン652Eを備える点で異なる。流体制御装置10Eの他の構成は、流体制御装置10Aと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
導体パターン651Eおよび導体パターン652Eは、筐体20Eに形成される。より具体的には、導体パターン651Eおよび導体パターン652Eは、筐体20Eの主壁251Eに形成されている。導体パターン651Eおよび導体パターン652Eの一方端は、側壁253Eに達しており、他方端は、側壁254Eに達している。
また、導体パターン651Eおよび導体パターン652Eは、圧電ポンプ901に導通している。
このような構成の流体制御装置10Eを複数利用する場合、複数の流体制御装置10Eは、次に示すように接続される。図18は、複数の流体制御装置の接続態様を示す平面図である。図19(A)は、駆動部材の第1側面図であり、図19(B)は、駆動部材の平面図である。
図18に示すように、流体制御装置10E(1)と流体制御装置10E(2)とが接続されると、導体パターン651E(1)と導体パターン651E(2)とは、側壁に形成されている部分によって接続する。同様に、導体パターン652E(1)と導体パターン652E(2)とは、側壁に形成されている部分によって接続する。このように、本実施形態の構成では、流体制御装置10E(1)と流体制御装置10E(2)とを、電気的に、容易に接続できる。
また、この構成では、図19(A)、図19(B)に示す駆動部材990を備えることによって、流体制御装置10E(1)と流体制御装置10E(2)とに、駆動信号を容易に供給できる。
駆動部材990は、略直方体形状の筐体29Eを備える。筐体29Eの一側壁は、突起部290Eを備える。突起部290Eは、貫通孔452Eに挿嵌可能な形状である。駆動部材990は、駆動回路部品991、導体パターン2991E、および、導体パターン2992Eを備える。駆動回路部品991は、筐体29Eの一主面に配置されている。導体パターン2991E、および、導体パターン2992Eは、駆動回路部品991が配置される主面、および、突起部290Eが突起する側面に亘って形成されている。導体パターン2991E、および、導体パターン2992Eは、駆動回路部品991に接続する。
図18に示すように、駆動部材990は、突起部290Eが流体制御装置10E(2)の貫通孔452E(2)に挿嵌するように、配置される。これにより、駆動部材990の導体パターン2991Eは、流体制御装置10E(2)の導体パターン651E(2)に接続する。同様に、駆動部材990の導体パターン2992Eは、流体制御装置10E(2)の導体パターン652E(2)に接続する。
この構成によって、流体制御装置10E(1)の圧電ポンプ901(1)、および、流体制御装置10E(2)の圧電ポンプ901(2)は、駆動部材990の駆動回路部品991に、容易に且つ確実に、電気的に接続できる。
(第10の実施形態)
本発明の第10の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図20(A)は、第10の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す平面図であり、図20(B)は、第10の実施形態に係る流体制御装置を複数利用した一体化された流体制御装置の構成を示す平面図である。
図20(A)に示すように、第10の実施形態に係る流体制御装置10Fは、第3の実施形態に係る流体制御装置10Aに対して、貫通孔4521F、貫通孔4522F、および、貫通孔4523Fを有する点で異なる。流体制御装置10Fの他の構成は、流体制御装置10Aと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
貫通孔4521Fは、側壁254Fに形成され、貫通孔4522Fは、側壁255Fに形成され、貫通孔4523Fは、側壁256Fに形成されている。
このような構成によって、図20(B)に示すように、複数の流体制御装置10F(複数の流体制御装置10F(1)-10F(9))を、二次元配列で接続できる。図20(B)に示す態様では、外形的には、流体制御装置10F(1)、流体制御装置10F(2)、および、流体制御装置10F(3)が一列に並ぶ(第1列)。流体制御装置10F(4)、流体制御装置10F(5)、および、流体制御装置10F(6)が一列に並ぶ(第2列)。流体制御装置10F(7)、流体制御装置10F(8)、および、流体制御装置10F(9)が一列に並ぶ(第3列)。
第2列の複数の流体制御装置10F(4)-10F(6)と、第3列の複数の流体制御装置10F(7)-10F(9)とは、第1列の複数の流体制御装置10F(1)-10F(3)を挟むように配置される。
そして、図20(B)に示すように、流体制御装置10F(1)は、流体制御装置10F(2)、流体制御装置10F(4)、および、流体制御装置10F(7)に接続する。言い換えれば、流体制御装置10F(1)の流路用空間は、流体制御装置10F(2)の流路用空間、流体制御装置10F(4)の流路用空間、および、流体制御装置10F(7)の流路用空間に連通する。
流体制御装置10F(2)は、流体制御装置10F(3)、流体制御装置10F(5)、および、流体制御装置10F(8)に接続する。言い換えれば、流体制御装置10F(2)の流路用空間は、流体制御装置10F(3)の流路用空間、流体制御装置10F(5)の流路用空間、および、流体制御装置10F(8)の流路用空間に連通する。
さらに、流体制御装置10F(5)は、流体制御装置10F(6)に接続する。言い換えれば、流体制御装置10F(5)の流路用空間は、流体制御装置10F(6)の流路用空間に連通する。また、流体制御装置10F(8)は、流体制御装置10F(9)に接続する。言い換えれば、流体制御装置10F(8)の流路用空間は、流体制御装置10F(9)の流路用空間に連通する。
このように、流体制御装置10Fの構成を備えることによって、より多様な接続態様で、複数の流体制御装置を接続できる。したがって、より多様な流量を設定できる。
(第11の実施形態)
本発明の第11の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図21(A)は、第11の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図であり、図21(B)は、第11の実施形態に係る流体制御装置の流体の流れを示す図であり、図21(C)は、一方の圧電ポンプを取り外した状態での流体の流れを示す図である。
図21(A)、図21(B)、図21(C)に示すように、第11の実施形態に係る流体制御装置10Gは、第8の実施形態に係る流体制御装置10Dに対して、逆止弁291、および、逆止弁292を備える点で異なる。流体制御装置10Gの他の構成は、流体制御装置10Dと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
逆止弁291は、筐体20Gの主壁251Gにおける貫通孔31Gの位置に配置される。逆止弁291は、流路用空間45Gから貫通孔31Gを介して筐体20Gの外部に流れる流体を低抵抗で通す。一方、逆止弁291は、筐体20Gの外部から貫通孔31Gを介して流路用空間45Gに流れる流体を阻止する。
逆止弁292は、筐体20Gの主壁252Gにおける貫通孔61Gの位置に配置される。逆止弁292は、流路用空間45Gから貫通孔61Gを介して筐体20Gの外部に流れる流体を低抵抗で通す。一方、逆止弁292は、筐体20Gの外部から貫通孔61Gを介して流路用空間45Gに流れる流体を阻止する。
このような構成によって、図21(B)に示すように、圧電ポンプ901と圧電ポンプ902とが筐体20Gに配置され、これらが駆動する状態では、流体制御装置10Gは、流路用空間45Gから筐体20Gの外部に流体を搬送する。
一方、例えば、図21(C)に示すように、圧電ポンプ902が筐体20Gに配置されていない状態では、流体制御装置10Gは、流路用空間45Gから筐体20Gの外部に、圧電ポンプ901のみを用いて流体を搬送する。この際、貫通孔61Gは、逆止弁292によって塞がれているので、流路用空間45Gに、貫通孔61Gを介して、筐体20Gの外部から流体が逆流しない。
このように、流体制御装置10Gの構成を備えることによって、圧電ポンプ901および圧電ポンプ902の少なくとも1つを選択的に配置できる。そして、流体制御装置10Gは、配置の態様に応じた効率的な流体の搬送を実現できる。
(第12の実施形態)
本発明の第12の実施形態に係る流体制御装置について、図を参照して説明する。図22(A)は、第12の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側面断面図であり、図22(B)は、第12の実施形態に係る流体制御装置を複数利用した一体化された流体制御装置の構成を示す側面断面図である。
図22(A)、図22(B)に示すように、第12の実施形態に係る流体制御装置10Hは、第3の実施形態に係る流体制御装置10Aに対して、貫通孔452Hの構造において異なる。流体制御装置10Hの他の構成は、流体制御装置10Aと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
図22(A)に示すように、流体制御装置10Hでは、貫通孔452Hの筐体20Hの外部への開口は、貫通孔452Hの流路用空間45Hへの連通口よりも、主壁251H側にずれている。
このような構成では、図22(B)に示すように、複数の流体制御装置10H(複数の流体制御装置10H(1)-10H(3))を、曲線上(折れ線上)に接続できる。図21(B)の例では、流体制御装置10H(2)は、流体制御装置10H(1)に接続し、流体制御装置10H(3)は、流体制御装置10H(2)に接続する。貫通孔452H(1)、貫通孔452H(2)、および、貫通孔452H(3)が上述の構成であるので、流体制御装置10H(1)の圧電ポンプ901(1)の吐出口912(1)が流体を吐出する方向、流体制御装置10H(2)の圧電ポンプ901(2)の吐出口912(2)が流体を吐出する方向、流体制御装置10H(3)の圧電ポンプ901(3)の吐出口912(3)が流体を吐出する方向は、平行にならない。
これにより、例えば、圧電ポンプ901(1)の流体の吐出方向、圧電ポンプ901(2)の流体の吐出方向、および、圧電ポンプ901(3)の流体の吐出方向を、一点に集中できる。
また、例えば、一体化された流体制御装置を配置する対象物として、曲面等の平面でない形状の壁にも、当該壁の形状に沿って、複数の流体制御装置を配置できる。これにより、対象物の形状に応じた、対象物に必要な流量を供給できる、一体化された流体制御装置を実現できる。
なお、上述の各実施形態の構成は、適宜組み合わせが可能である。そして、それぞれの組み合わせに応じた作用効果を奏することができる。
10、10A、10AR、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H:流体制御装置
20:基板
20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G、20H:筐体
21、22:誘電体基材
26A、26B、26C、26D、26E、26F、26G、26H:突起部
27B:溝
29E:筐体
31、31A、31D、31G:貫通孔
41、51:凹部
45A、45G、45H:流路用空間
61、61D、61G:貫通孔
80:連結部材
81:基材
82:凹部
89:栓部材
210:接続固定用貫通孔
211、212、221、222:誘電体層
220、230:接続固定用貫通孔
251A、251D、251E、251G、251H、252A、252D、252G:主壁
253A、253B、253D、253E、254A、254B、254C、254D、254E、254F、255A、255F、256A、256B、256F:側壁
281C、282C:磁石
290E:突起部
291、292:逆止弁
321、322:導体パターン
411、412:貫通孔
421、422:導体パターン
51A、451B、451C、451D、451E、451F、451G、452A、452B、452C、452D、452E、452G、452H、511、512:貫通孔
521、522、531、532、621、622、651E、652E:導体パターン
811、812:主面
813、814:側面
821:第1部分
822:第2部分
823:第3部分
901、902:圧電ポンプ
911、921:吸入口
912、922:吐出口
990:駆動部材
991:駆動回路部品
2103、2104、2203、2204:端面
2111、2112、2121、2122:主面
2211、2212、2221、2222:主面
2991E、2992E:導体パターン
4521F、4522F、4523F:貫通孔
VH11、VH12、VH21、VH22:ビア導体

Claims (11)

  1. 流体を搬送するポンプと、
    前記ポンプが設置される筐体と、を備え、
    前記筐体は、
    内部に形成された空間と、
    前記空間を前記ポンプに連通する連通孔と、
    外部の部材へ物理的に接続するための第1接続部および第2接続部と、
    前記第1接続部に形成され、前記空間を外部に開口する第1開口と、
    前記第2接続部に形成され、前記空間を外部に開口する第2開口と、を備え、
    前記第1接続部と前記第2接続部とは、他の筐体と接続されたときに、前記筐体の前記第1開口と前記他の筐体の前記第2開口を介して2つの筐体が連通するように、互いに嵌め合わせ可能な外形形状を有する、
    流体制御装置。
  2. 前記筐体は、前記ポンプに導通する第1導体パターンおよび第2導体パターンを備え、
    前記第1導体パターンの一部は、前記第1接続部に形成され、
    前記第2導体パターンの一部は、前記第2接続部に形成され、
    前記第1導体パターンと前記第2導体パターンとは、前記筐体と前記他の筐体とが接続されたときに、前記筐体の前記第1導体パターンと前記他の筐体の前記第2導体パターンとが接続する形状である、
    請求項1に記載の流体制御装置。
  3. 前記筐体は、第1誘電体基材と第2誘電体基材とを積層した積層基板からなり、
    前記空間は、前記第1誘電体基材に形成された第1凹部と前記第2誘電体基材に形成された第2凹部によって形成される、
    請求項1または請求項2に記載の流体制御装置。
  4. 前記第1誘電体基材と前記第2誘電体基材とは、略同一形状からなり、
    前記第1誘電体基材と前記第2誘電体基材とは、主面の向きを逆にして、部分的に重ね合っている、
    請求項3記載の流体制御装置。
  5. 前記ポンプは、第1ポンプと第2ポンプとを含み、
    前記連通孔は、第1連通孔と第2連通孔とを含み、
    前記第1連通孔は、前記第1誘電体基材に形成され、
    前記第2連通孔は、前記第2誘電体基材に形成され、
    前記第1ポンプは、前記第1誘電体基材における前記第2誘電体基材への接続面と反対側の面に配置され、
    前記第2ポンプは、前記第2誘電体基材における前記第1誘電体基材への接続面と反対側の面に配置されている、
    請求項3または請求項4に記載の流体制御装置。
  6. 前記第1接続部は、前記筐体に形成された突起部であり、
    前記第2接続部は、前記筐体に形成された凹部である、
    請求項1または請求項2に記載の流体制御装置。
  7. 前記第1接続部および前記第2接続部は、互いに螺合する凹凸部を備える、
    請求項に記載の流体制御装置。
  8. 前記第2接続部は、前記突起部を特定方向に誘導する溝を備える、
    請求項または請求項に記載の流体制御装置。
  9. 前記第1接続部と前記第2接続部とは、磁力によって固定される構造を備える、
    請求項1乃至請求項のいずれかに記載の流体制御装置。
  10. 前記第1開口または前記第2開口を塞ぐ栓部材を備える、
    請求項1乃至請求項のいずれかに記載の流体制御装置。
  11. 前記第1接続部または前記第2接続部に嵌め合わされ、前記第1開口または前記第2開口を、前記他の筐体の第1開口または第2開口に連通させる連結部材を備える、
    請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の流体制御装置。
JP2021554127A 2019-10-21 2020-09-03 流体制御装置 Active JP7310911B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019191636 2019-10-21
JP2019191636 2019-10-21
PCT/JP2020/033358 WO2021079629A1 (ja) 2019-10-21 2020-09-03 流体制御装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2021079629A1 JPWO2021079629A1 (ja) 2021-04-29
JPWO2021079629A5 JPWO2021079629A5 (ja) 2022-06-21
JP7310911B2 true JP7310911B2 (ja) 2023-07-19

Family

ID=75619780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021554127A Active JP7310911B2 (ja) 2019-10-21 2020-09-03 流体制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220235761A1 (ja)
JP (1) JP7310911B2 (ja)
CN (1) CN114585812A (ja)
DE (1) DE112020004365B4 (ja)
WO (1) WO2021079629A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000104659A (ja) 1998-09-29 2000-04-11 Shimadzu Corp 送液ポンプ
CN101244371A (zh) 2008-03-28 2008-08-20 杨志刚 一种精确溶液配比装置
WO2011145544A1 (ja) 2010-05-21 2011-11-24 株式会社村田製作所 流体ポンプ
US20150247580A1 (en) 2014-02-28 2015-09-03 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Assembly-Free Additively-Manufactured Fluidic Control Elements
JP2017506722A (ja) 2014-02-28 2017-03-09 スティーブン アラン マーシュ, マイクロポンプシステム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179586B1 (en) 1999-09-15 2001-01-30 Honeywell International Inc. Dual diaphragm, single chamber mesopump
FR2861814B1 (fr) 2003-11-04 2006-02-03 Cit Alcatel Dispositif de pompage par micropompes a transpiration thermique
DE102007050407A1 (de) * 2007-10-22 2009-04-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Pumpe, Pumpenanordnung und Pumpenmodul
US20140094727A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Covidien Lp Compression device pumping
JP6014828B2 (ja) * 2014-08-01 2016-10-26 株式会社メトラン ポンプユニット、呼吸補助装置
US10330100B2 (en) * 2016-10-05 2019-06-25 Cooler Master Co., Ltd. Pump, pump assembly and liquid cooling system
US11359619B2 (en) 2017-11-14 2022-06-14 Encite Llc Valve having a first and second obstruction confining the valve from leaving a confining region

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000104659A (ja) 1998-09-29 2000-04-11 Shimadzu Corp 送液ポンプ
CN101244371A (zh) 2008-03-28 2008-08-20 杨志刚 一种精确溶液配比装置
WO2011145544A1 (ja) 2010-05-21 2011-11-24 株式会社村田製作所 流体ポンプ
US20150247580A1 (en) 2014-02-28 2015-09-03 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Assembly-Free Additively-Manufactured Fluidic Control Elements
JP2017506722A (ja) 2014-02-28 2017-03-09 スティーブン アラン マーシュ, マイクロポンプシステム

Also Published As

Publication number Publication date
CN114585812A (zh) 2022-06-03
JPWO2021079629A1 (ja) 2021-04-29
DE112020004365B4 (de) 2023-11-23
DE112020004365T5 (de) 2022-06-09
US20220235761A1 (en) 2022-07-28
WO2021079629A1 (ja) 2021-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7021942B2 (en) Area array connector having stacked contacts for improved current carrying capacity
JP4428199B2 (ja) 電子制御装置
WO2006091595A1 (en) Differential signal connector with wafer-style construction
JP7310911B2 (ja) 流体制御装置
KR101878049B1 (ko) 커넥터
JPWO2008136244A1 (ja) アンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置
WO2020188966A1 (ja) ポンプユニット
KR101860858B1 (ko) Fpcb 조립체 및 그것을 채용한 평판 표시 장치
EP3611379A1 (en) Fluid driving system
JP2009147442A (ja) 移相器
JP2007120488A (ja) ダイヤフラムポンプ
CN114127420A (zh) 泵装置
US20060022766A1 (en) High frequency circuit module having non-reciprocal circuit element
KR101420797B1 (ko) 전기적 신호 연결 유니트, 안테나 장치 및 이를 갖는 이동통신 단말기
TWM570536U (zh) 流體驅動系統
CN110821795B (zh) 流体驱动装置
JPWO2021079629A5 (ja)
JP2017022352A (ja) 半導体装置
JP3830046B2 (ja) 方向性結合器
US11441553B2 (en) Piezoelectric driving device
CN211125932U (zh) 天线及其移相器、移相器单元
JP2005117636A (ja) 導電性流体使用デバイス
CN111129666A (zh) 天线及其移相器、移相器单元
EP1746618A1 (en) Elastomeric connectors and retention members for holding the same
JP5000571B2 (ja) ドライバ内蔵4バルブ圧電ポンプ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220408

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220408

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230517

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230619

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7310911

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150