特開 2024-133749 流体制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024133749

(43)【公開日】2024-10-03

(54)【発明の名称】流体制御装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 45/047 20060101AFI20240926BHJP

【ＦＩ】

F04B45/047 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043696

(22)【出願日】2023-03-20

(71)【出願人】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】和田 寛昭

【テーマコード（参考）】

3H077

【Ｆターム（参考）】

3H077AA11

3H077CC02

3H077CC09

3H077DD06

3H077EE30

3H077FF03

3H077FF07

3H077FF14

3H077FF36

3H077FF51

(57)【要約】      （修正有）

【課題】優れた放熱性を有する流体制御装置を実現する。
【解決手段】流体制御装置１０は、筐体３０、板部材２１、および圧電素子２２を備える。筐体３０は、天面部３２、底面部３１、および側面部３３を備える。板部材２１は、第１面２１１と第２面２１２とを有し、第１面２１１から第２面２１２まで貫通する連通孔２１０を有し、筐体３０における天面部３２と底面部３１との間に筐体３０に対して振動可能に配置されている。圧電素子２２は、第１面２１１または第２面２１２に配置されている。天面部３２は、筐体３０の外部に露出する部分を有する主体３２０と、主体３２０から突起する突起部３２１とを備える。天面部３２を平面視して、突起部３２１と連通孔２１０とは重なっている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

天面部、底面部、および側面部を備えた筐体と、
第１面と第２面とを有し、前記第１面から前記第２面まで貫通する連通孔を有し、前記筐体における前記天面部と前記底面部との間に、前記筐体に対して振動可能に配置された板部材と、
前記第１面または前記第２面に配置された圧電体と、
を備え、
前記筐体は、
前記板部材と前記底面部と前記側面部は、これらによって囲まれる第１空間を形成し、
前記板部材と前記天面部と前記側面部は、これらによって囲まれる第２空間を形成し、
前記筐体は、前記第１空間と前記筐体の外部を連通する流入口と、前記第２空間と前記筐体の外部とを連通する流出口と、を備え、
前記天面部は、前記筐体の外部に露出する部分を有する主体と、該主体の前記板部材側の面から突起する突起部とを備え、
前記天面部を平面視して、前記突起部と前記連通孔とは重なっている、
流体制御装置。

【請求項2】

前記突起部と前記連通孔は複数であり、
前記複数の突起部は、第１の突起部と第２の突起部とを備え、
前記複数の連通孔は、第１の連通孔と第２の連通孔とを備え、
前記平面視して、前記第１の突起部と前記第１の連通孔とは重なっており、前記第２の突起部と前記第２の連通孔とは重なっている、
請求項１に記載の流体制御装置。

【請求項3】

前記平面視して、
前記複数の連通孔は、前記圧電体の外周よりも外方に、周状に配置され、
前記複数の突起部は、前記圧電体の配置位置を基準にして周状に配置される、
請求項２に記載の流体制御装置。

【請求項4】

前記平面視して、前記複数の突起部は、前記圧電体の配置位置を中心とする放射状に延びる形状である、
請求項３に記載の流体制御装置。

【請求項5】

前記流出口は、前記側面部に形成されており、
前記平面視して、前記複数の突起部は、前記流出口を頂点とする扇形状に間隔を空けて配置され、
前記複数の突起部における隣り合う突起部の距離のうち、前記流出口から遠い側の端部同士の距離が前記突起部の前記流出口に近い側の端部同士の距離よりも大きい、
請求項３に記載の流体制御装置。

【請求項6】

前記板部材の前記第１面は前記天面部に対向し、前記第２面は前記底面部に対向し、
前記圧電体は、前記第１面に配置される、
請求項１に記載の流体制御装置。

【請求項7】

前記平面視して、前記突起部と前記圧電体とは重なっている、
請求項６に記載の流体制御装置。

【請求項8】

前記突起部は前記側面部に接続される、
請求項１に記載の流体制御装置。

【請求項9】

前記天面部は金属板である、
請求項１に記載の流体制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筐体の内部に振動体を備え、振動体の振動によって流体の流れを制御する流体制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、圧電マイクロブロアが記載されている。特許文献１の圧電マイクロブロアは、圧電素子を有する振動板、ケース、連結部、外ケースを備える。

【0003】

振動板の周囲はケースに固定されており、ケースと振動板に囲まれる部分はブロア室となる。ブロア室を構成する構造体は、この構造体を囲む外ケースに連結部によって連結される。連結部は、ばね部材等からなり、多数の隙間（連通孔）を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３－５０１０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の圧電マイクロブロアの構造では、圧電素子、振動板の熱が外ケースに伝搬し難く、外部に放熱し難い。

【0006】

したがって、本発明の目的は、優れた放熱性を有する流体制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の流体制御装置は、筐体、板部材、および圧電体を備える。筐体は、天面部、底面部、および側面部を備える。板部材は、第１面と第２面とを有し、第１面から第２面まで貫通する連通孔を有し、筐体における天面部と底面部との間に筐体に対して振動可能に配置されている。圧電体は、第１面または第２面に配置されている。

【0008】

板部材と底面部と側面部は、これらによって囲まれる第１空間を形成し、板部材と天面部と側面部は、これらによって囲まれる第２空間を形成する。筐体は、第１空間と筐体の外部を連通する流入口と、第２空間と筐体の外部とを連通する流出口と、を備える。天面部は、筐体の外部に露出する部分を有する主体と、該主体の板部材側の面から突起する突起部とを備える。天面部を平面視して、突起部と連通孔とは重なっている。

【0009】

この構成では、流体（気体）は、板部材の振動によって筐体の外部から流入口を通じて第１空間に流入する。第１空間に流入した流体は、板部材の連通孔を通じて第２空間に流入する。第２空間に入った流体は、流出口から筐体の外部に吐出される。天面部の突起部が連通孔に重なっていることで、連通孔を通じて第２空間に流入した流体は、速い流速で突起部に当たる。これにより、広い熱交換面積、速い流速を実現できる。そして、天面部は、外部に露出する部分を有するので、吸熱する側と放熱する側の温度差を大きくできる。したがって、圧電体、板部材の熱は、流体および天面部を通じて、筐体の外部に効果的に放熱される。

【発明の効果】

【0010】

この発明によれば、優れた放熱性を有する流体制御装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る流体制御装置の平面図であり、図１（Ｂ）は、流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施形態に係る流体制御装置の気流の一例を示す側断面図である。

【図3】図３は、本発明の第２の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図4】図４（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る流体制御装置の平面図であり、図４（Ｂ）は、流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図5】図５（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る流体制御装置の気流の一例を示す平面図であり、図５（Ｂ）は、その側断面図である。

【図6】図６（Ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る流体制御装置の平面図であり、図６（Ｂ）は、流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図7】図７（Ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る流体制御装置の気流の一例を示す平面図であり、図７（Ｂ）は、その側断面図である。

【図8】図８（Ａ）は、本発明の第５の実施形態に係る流体制御装置の平面図であり、図８（Ｂ）は、流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図9】図９は、本発明の第６の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図10】図１０は、本発明の第７の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図11】図１１は、本発明の第８の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図12】図１２は、本発明の第９の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図13】図１３は、本発明の第１０の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図14】図１４は、本発明の第１１の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図15】図１５（Ａ）は、本発明の第１２の実施形態に係る流体制御装置の平面図であり、図１５（Ｂ）は、流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【図16】図１６は、本発明の第１３の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［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（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る流体制御装置の平面図であり、図１（Ｂ）は、流体制御装置の構成を示す側断面図である。なお、本実施形態を含む各実施形態に示す各図は、流体制御装置の構成を分かり易くするため、それぞれの構成要素の形状を部分的または全体として誇張して記載することがあり、符号についても適宜省略している。また、図１（Ａ）では、保持部の図示を省略している。

【0013】

図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、流体制御装置１０は、振動ユニット２０、筐体３０、および、保持部５０を備える。

【0014】

振動ユニット２０は、板部材２１および圧電素子２２を備える。板部材２１は、例えば、平面視して円形の金属板であり、第１面２１１と第２面２１２とを有する。板部材２１は、複数の連通孔２１０を有する。複数の連通孔２１０は、板部材２１を第１面２１１から第２面２１２まで貫通する。複数の連通孔２１０は、例えば、円筒形である。複数の連通孔２１０は、平面視した板部材２１の中心を基準点（中心点）として、所定の間隔で周状に配置される。

【0015】

圧電素子２２は、円板状の圧電体と駆動用電極とを備える。駆動用電極は、圧電体の両主面にそれぞれ形成されている。圧電素子２２は、板部材２１の第１面２１１に配置されている。この際、平面視して、圧電素子２２の中心と板部材２１の中心とは、略一致する。

【0016】

筐体３０は、底面部３１、天面部３２、および、側面部３３を備える。底面部３１および側面部３３は、例えば絶縁性樹脂からなる。天面部３２は、例えば金属からなる。

【0017】

天面部３２は、主体３２０と複数の突起部３２１とを備える。主体３２０は、平板状であり、第１面３２０１と第２面３２０２とを有する。複数の突起部３２１は、例えば直方体形状であり、第２面３２０２から突起する形状である。

【0018】

底面部３１および天面部３２は、平面視して略同じ形状である。例えば、本実施形態では、底面部３１および天面部３２は、平面視して正八角形である。なお、底面部３１および天面部３２の平面視形状はこれに限るものではなく、底面部３１の平面視した面積と天面部３２の平面視した面積は同じでなくてもよい。底面部３１と天面部３２は、それぞれの主面が略平行で、対向するように、配置される。

【0019】

側面部３３は、筒状である。側面部３３の筒状の一方開口側の端部は、底面部３１に接続し、側面部３３の筒状の他方開口側の端部は、天面部３２に接続する。

【0020】

これにより、筐体３０は、底面部３１、天面部３２、および、側面部３３に囲まれる内部空間３００を有する。

【0021】

振動ユニット２０は、筐体３０の内部空間３００に配置される。振動ユニット２０の板部材２１の第１面２１１は、天面部３２に対向する。振動ユニット２０の板部材２１の第２面２１２は、底面部３１に対向する。この状態において、板部材２１の外周端部は、保持部５０によって筐体３０の側面部３３の内周面に接続される。

【0022】

保持部５０は、図１（Ｂ）の記号的な表記で示すように、例えばばね部材である。保持部５０は、板部材２１よりも変形し易い構造であれば、その形状は適宜採用できる。これにより、板部材２１すなわち振動ユニット２０は、筐体３０に対して振動可能に保持される。

【0023】

振動ユニット２０は、底面部３１と天面部３２との間の所定位置に配置される。これにより、内部空間３００は、振動ユニット２０と底面部３１との間の第１空間３０１と、振動ユニット２０と天面部３２との間の第２空間３０２とに分けられる。第１空間３０１と第２空間３０２とは、振動ユニット２０の板部材２１の複数の連通孔２１０を通じて連通する。

【0024】

なお、振動ユニット２０の配置位置について、より具体的には、板部材２１の第２面２１２と底面部３１における内部空間３００側の面との距離は、板部材２１の第１面２１１と天面部３２における主体３２０の第１面３２０１と距離よりも短い。

【0025】

底面部３１には、底面部３１を厚み方向に貫通する流入口４１が形成されている。これにより、内部空間３００の第１空間３０１は、流入口４１を通じて筐体３０の外部空間に連通する。

【0026】

側面部３３における保持部５０が接続する位置よりも天面部３２側には、側面部３３を厚み方向に貫通する流出口４２が形成されている。これにより、内部空間３００の第２空間３０２は、流出口４２を通じて筐体３０の外部空間に連通する。

【0027】

図２は、本発明の第１の実施形態に係る流体制御装置の気流の一例を示す側断面図である。図２において、太線の矢印が気流の一例を示す。

【0028】

振動ユニット２０の圧電素子２２に外部から駆動信号を印加すると、圧電素子２２が歪む。圧電素子２２の歪みによる応力が板部材２１に伝わり、板部材２１はベンディング振動する。

【0029】

板部材２１のベンディング振動によって、気体（流体）は、筐体３０の外部から流入口４１を通じて第１空間３０１に流入する。第１空間３０１に流入した気体は、板部材２１の連通孔２１０を通じて第２空間３０２に流入する。第２空間３０２に入った流体は、流出口４２から筐体３０の外部に吐出される。これにより、流体制御装置１０は、気体を特定の方向の吐出できる。

【0030】

そして、流体制御装置１０では、天面部３２を平面視して、複数の突起部３２１と複数の連通孔２１０とは重なっている。具体的に、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示す構成では、平面視して、圧電素子２２より流出口４２側に配置された突起部３２１は、同じく圧電素子２２より流出口４２側に配置された連通孔２１０に重なっている。また、平面視して、圧電素子２２に対して流出口４２側と反対側に配置された突起部３２１は、同じく圧電素子２２に対して流出口４２側と反対側に配置された連通孔２１０に重なっている。

【0031】

これらの連通孔２１０が本発明の第１の連通孔および第２の連通孔に対応し、これらの突起部３２１が本発明の第１の突起部および第２の突起部に対応する。例えば、図１（Ｂ）の場合であれば、圧電素子２２よりも流出口４２側にある連通孔２１０が第１の連通孔であり、圧電素子２２よりも流出口４２側にある突起部３２１が第１の突起部に対応する。また、圧電素子２２に対して流出口４２側と反対側にある連通孔２１０が第２の連通孔であり、圧電素子２２に対して流出口４２側と反対側にある突起部３２１が第２の突起部に対応する。

【0032】

このような構成では、次のように放熱が行われる。例えば、図２に示すように、流入口４１から流入した気体は、第１空間３０１を通る間に温められる。これにより、複数の連通孔２１０を通じて第２空間３０２に流入する時点で、気体は高温になっている。この高温の気体は、連通孔２１０に対向している突起部３２１に直接当たる。これにより、気体の熱は、突起部３２１を通じて天面部３２に効果的に伝搬する。

【0033】

また、連通孔２１０による流路は狭いので、連通孔２１０から第２空間３０２に流入する気流は、速い。そして、連通孔２１０と突起部３２１とが重なっていることで、この速い気流は、直接かつより短距離で突起部３２１に衝突する。

【0034】

これらによって、天面部３２は気体に対して広い熱交換面積を有し、天面部３２に接触する（衝突する）気流は速くなる。したがって、気体の熱、すなわち、圧電素子２２の熱および板部材２１の熱は、効果的に天面部３２に伝搬する。

【0035】

そして、天面部３２の主体３２０の第２面３２０２は、筐体３０の外部に露出している。したがって、天面部３２に伝搬された熱は、第２面３２０２から筐体３０の外部に放熱される。ここで、第２空間３０２を流れる気体の温度が高いことで、天面部３２の第２空間３０２側の温度と天面部３２の外部側の温度との差が大きい。すなわち、天面部３２における吸熱する側の温度と放熱する側の温度の差が大きい。この結果、天面部３２の放熱効果は高い。

【0036】

これにより、流体制御装置１０は、圧電素子２２の熱および板部材２１の熱を筐体３０の外部に効果的に放熱でき、優れた放熱性を有する。

【0037】

なお、流体制御装置１０では、複数の突起部３２１の延びる方向は、気体が複数の連通孔２１０から流入して流出口４２に流れる方向に略平行である。これにより、第２空間３０２内における複数の連通孔２１０から流出口４２への気体の流れをスムーズにできる。したがって、流体制御装置１０は、放熱効果を向上できるとともに、流出口４２から気体を効率的に吐出できる。

【0038】

［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３は、本発明の第２の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【0039】

図３に示すように、第２の実施形態に係る流体制御装置１０Ａは、第１の実施形態に係る流体制御装置１０に対して天面部３２Ａの構成において異なる。流体制御装置１０Ａの他の構成は、流体制御装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0040】

流体制御装置１０Ａは、天面部３２Ａを備える。天面部３２Ａは、主体３２０と複数の突起部３２１Ａとを備える。天面部３２Ａを平面視して（流体制御装置１０Ａを平面視して）で、複数の突起部３２１Ａの一部は、圧電素子２２に重なっている。

【0041】

このような構成によって、圧電素子２２の熱は、複数の突起部３２１Ａにさらに伝搬し易い。したがって、流体制御装置１０Ａは、さらに優れた放熱性を有する。

【0042】

［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４（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る流体制御装置の平面図であり、図４（Ｂ）は、流体制御装置の構成を示す側断面図である。図５（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る流体制御装置の気流の一例を示す平面図であり、図５（Ｂ）は、その側断面図である。図５（Ａ）において、太線の長破線の矢印が第１空間での気流の一例を示し、太線の短破線の矢印が第２空間での気流の一例を示し、図５（Ｂ）において、太線の矢印が気流の一例を示す。

【0043】

図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、第３の実施形態に係る流体制御装置１０Ｂは、第１の実施形態に係る流体制御装置１０に対して、複数の突起部３２１の配置態様、および、流出口４２Ｂの位置において異なる。流体制御装置１０Ｂの他の構成は、流体制御装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0044】

流体制御装置１０Ｂは、天面部３２Ｂおよび側面部３３Ｂを備える。側面部３３Ｂは、流出口を備えていない。

【0045】

流出口４２Ｂは、天面部３２Ｂの主体３２０に形成されている。天面部３２Ｂを平面視して（流体制御装置１０Ｂを平面視して）で、流出口４２Ｂは、天面部３２Ｂの主体３２０の中心に重なっており、圧電素子２２および板部材２１の中心に重なっている。

【0046】

天面部３２Ｂを平面視して（流体制御装置１０Ｂを平面視して）で、複数の突起部３２１は、流出口４２Ｂの位置および圧電素子２２の配置位置を中心として放射状に配置されている。複数の突起部３２１は、放射方向に対して平行に延びる形状である。例えば、図４（Ａ）、図５（Ａ）に示す場合、複数の連通孔２１０は、流出口４２Ｂの位置および圧電素子２２の配置位置を中心として約１５度の間隔で周状に配置される。これに対して、複数の突起部３２１は、流出口４２Ｂの位置および圧電素子２２の配置位置を中心として約３０度間隔で配置されており、それぞれが連通孔２１０に重なっている。

【0047】

このような構成によって、流体制御装置１０Ｂは、優れた放熱性を有する。さらに、天面部３２Ｂの中心に形成された流出口４２Ｂに対して、複数の突起部３２１が放射状に配置されることで、流体制御装置１０Ｂは、気体の整流効果を有し、流出口４２Ｂへの気体の流れをスムーズにできる。したがって、流体制御装置１０Ｂは、放熱効果を向上できるとともに、流出口４２Ｂから気体を効率的に吐出できる。

【0048】

また、この整流効果により、最も熱い振動ユニット２０の中央部と、中央部よりも低温の外周端部との空気の交換が促進される。これにより、振動による２次流れにおいて中央部と外周端部を対流する気体の流れは、安定して発生し易くなる。これにより、流体制御装置１０Ｂは、放熱効果を向上できる。特に、天面部３２の主体３２０の中心に流出口４２が配置されることで、この効果はさらに有効である。

【0049】

［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６（Ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る流体制御装置の平面図であり、図６（Ｂ）は、流体制御装置の構成を示す側断面図である。図７（Ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る流体制御装置の気流の一例を示す平面図であり、図７（Ｂ）は、その側断面図である。図７（Ａ）において、太線の長破線の矢印が第１空間での気流の一例を示し、太線の短破線の矢印が第２空間での気流の一例を示し、図７（Ｂ）において、太線の矢印が気流の一例を示す。

【0050】

図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように、第４の実施形態に係る流体制御装置１０Ｃは、第１の実施形態に係る流体制御装置１０に対して、複数の突起部３２１の配置態様において異なる。流体制御装置１０Ｃの他の構成は、流体制御装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0051】

流体制御装置１０Ｃは、天面部３２Ｃを備える。流体制御装置１０Ｃでは、天面部３２Ｃを平面視して（流体制御装置１０Ｃを平面視して）で、複数の突起部３２１Ｃは、流出口４２を頂点とする扇形状に間隔を空けて配置されている。複数の突起部３２１Ｃは、扇形状の頂点（流出口４２の位置）に向く方向に略平行な長辺を有する形状である。言い換えれば、複数の突起部３２１Ｃにおける隣り合う突起部３２１Ｃの距離のうち、流出口４２から遠い側の端部同士の距離が突起部３２１Ｃの流出口４２に近い側の端部同士の距離よりも大きい。複数の突起部３２１Ｃは、それぞれに連通孔２１０に重なっている。

【0052】

このような構成によって、流体制御装置１０Ｃは、優れた放熱性を有する。さらに、複数の突起部３２１Ｃが、流出口４２を基準にした扇形状に配置されることで、流体制御装置１０Ｃは、流出口４２への気体の流れをスムーズにできる。したがって、流体制御装置１０Ｃは、放熱効果を向上できるとともに、流出口４２から気体を効率的に吐出できる。

【0053】

［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８（Ａ）は、本発明の第５の実施形態に係る流体制御装置の平面図であり、図８（Ｂ）は、流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【0054】

図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、第５の実施形態に係る流体制御装置１０Ｄは、第１の実施形態に係る流体制御装置１０に対して、複数の突起部３２１Ｄの配置態様において異なる。流体制御装置１０Ｄの他の構成は、流体制御装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0055】

流体制御装置１０Ｄは、天面部３２Ｄを備える。天面部３２Ｄを平面視して（流体制御装置１０Ｂを平面視して）で、複数の突起部３２１Ｄは、圧電素子２２の配置位置を中心として放射状に配置されている。複数の突起部３２１Ｄは、放射方向に対して平行に延びる形状である。複数の突起部３２１Ｄは、それぞれが連通孔２１０に重なっている。

【0056】

このような構成によって、流体制御装置１０Ｄは、優れた放熱性を有する。

【0057】

さらに、複数の突起部３２１Ｄは、側面部３３の内周面３３９に接続しており、接合している。これにより、天面部３２Ｄと側面部３３との接合強度が向上し、流体制御装置１０Ｄは、より高い信頼性を実現できる。さらに、筐体３０Ｄの剛性が増し、天面部３２Ｄへの振動の漏洩が抑えられる。これにより、流体制御装置１０Ｄは、振動の漏洩によるエネルギーロスを防ぐことができる。また、流体制御装置１０Ｄは、筐体３０Ｄの側面部３３への熱伝導を向上でき、放熱効率をさらに向上できる。

【0058】

［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９は、本発明の第６の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【0059】

図９に示すように、第６の実施形態に係る流体制御装置１０Ｅは、第１の実施形態に係る流体制御装置１０に対して、筐体３０Ｅの構造において異なる。流体制御装置１０Ｅの他の構成は、流体制御装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0060】

流体制御装置１０Ｅは、筐体３０Ｅを備える。筐体３０Ｅは、底面部３１、天面部３２、側面部３３Ｅ、流路形成板３４を備える。

【0061】

側面部３３Ｅは、底面部３１におけるポンプ室である内部空間３００側と反対側に突出する突出部３３０Ｅを備える。突出部３３０Ｅは、周方向の一部が欠ける形状である。

【0062】

流路形成板３４は、底面部３１におけるポンプ室である内部空間３００側と反対側に配置されている。流路形成板３４は、底面部３１から離間している。流路形成板３４は、突出部３３０Ｅに接続される。

【0063】

これにより、流体制御装置１０Ｅは、底面部３１、流路形成板３４、側面部３３Ｅの突出部３３０Ｅによって囲まれる流路３４０を備える。流路３４０は、流入口４１に連通するとともに、開口４９によって、外部に連通する。開口４９は、上述の突出部３３０Ｅが欠けている部分によって実現される。

【0064】

このように、ポンプ室である内部空間３００は、流入口４１、流路３４０、開口４９を通じて、筐体３０Ｅの外部に連通していてもよい。このような構造の流体制御装置１０Ｅは、流体制御装置１０と同様に天面部３２に突起部３２１を備えるので、優れた放熱性を有する。

【0065】

［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１０は、本発明の第７の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【0066】

図１０に示すように、第７の実施形態に係る流体制御装置１０Ｆは、第１の実施形態に係る流体制御装置１０に対して、筐体３０Ｆの構造において異なる。流体制御装置１０Ｆの他の構成は、流体制御装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0067】

流体制御装置１０Ｆは、筐体３０Ｆを備える。筐体３０Ｆは、底面部３１Ｆ、天面部３２、側面部３３Ｆ、および内側面部３５を備える。

【0068】

底面部３１Ｆの外周端と側面部３３Ｆとは、離間している。内側面部３５は、筒状であり、側面部３３Ｆに囲まれる空間内に配置される。内側面部３５は、振動ユニット２０の板部材２１と底面部３１Ｆと間に配置され、板部材２１と底面部３１Ｆとに接続される。これにより、流体制御装置１０Ｆは、底面部３１Ｆ、板部材２１、および内側面部３５によって囲まれる第１空間３０１Ｆを備える。そして、流体制御装置１０Ｆのポンプ室である内部空間３００Ｆは、第１空間３０１Ｆと第２空間３０２とによって構成される。

【0069】

このようなポンプ室である内部空間３００Ｆを備える流体制御装置１０Ｆは、流体制御装置１０と同様に天面部３２に突起部３２１を備えるので、優れた放熱性を有する。

【0070】

［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１１は、本発明の第８の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【0071】

図１１に示すように、第８の実施形態に係る流体制御装置１０Ｇは、第１の実施形態に係る流体制御装置１０に対して、振動ユニット２０Ｇ、筐体３０Ｇの構造において異なる。流体制御装置１０Ｇの他の構成は、流体制御装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0072】

流体制御装置１０Ｇは、振動ユニット２０Ｇおよび筐体３０Ｇを備える。振動ユニット２０Ｇは、板部材２１Ｇおよび圧電素子２２を備える。板部材２１Ｇは、外周端部２３を備える。板部材２１Ｇは、外周端部２３と複数の連通孔２１０の形成位置との間に保持部５０を備える。

【0073】

筐体３０Ｇは、底面部３１、天面部３２、側面部３３Ｇ、および内側面部３５Ｇを備える。

【0074】

内側面部３５Ｇは、筒状であり、側面部３３Ｇに囲まれる空間内に配置される。内側面部３５Ｇは、板部材２１の外周端部２３と底面部３１との間に配置され、板部材２１の外周端部２３と底面部３１とに接続される。これにより、流体制御装置１０Ｇは、底面部３１、板部材２１、および内側面部３５によって囲まれる第１空間３０１Ｇを備える。そして、流体制御装置１０Ｇのポンプ室である内部空間３００Ｇは、第１空間３０１Ｇと第２空間３０２とによって構成される。

【0075】

このように、流体制御装置１０Ｇでは、振動ユニット２０Ｇは、側面部３３Ｇに直接接続（保持）される構造ではなく、内側面部３５を介して底面部３１に接続される構造を備える。

【0076】

このような構造の流体制御装置１０Ｇは、流体制御装置１０と同様に天面部３２に突起部３２１を備えるので、優れた放熱性を有する。

【0077】

［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１２は、本発明の第９の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【0078】

図１２に示すように、第９の実施形態に係る流体制御装置１０Ｈは、第１の実施形態に係る流体制御装置１０に対して、振動ユニット２０Ｈ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１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0079】

流体制御装置１０Ｈは、振動ユニット２０Ｈを備える。振動ユニット２０Ｈは、板部材２１Ｇおよび圧電素子２２を備える。板部材２１Ｈの外周端部２３Ｈは、側面部３３に接続され、接合される。板部材２１Ｈは、複数の連通孔２１０の形成パターンによって、幅の細い梁部を備える。この梁部は、バネ性を有し、保持部５０Ｈとなる。

【0080】

このように、流体制御装置１０Ｈは、複数の連通孔２１０の形成パターンによって、保持部５０Ｈを備える。

【0081】

このような構造の流体制御装置１０Ｈは、流体制御装置１０と同様に天面部３２に突起部３２１を備えるので、優れた放熱性を有する。

【0082】

［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１３は、本発明の第１０の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【0083】

図１３に示すように、第１０の実施形態に係る流体制御装置１０Ｉは、第９の実施形態に係る流体制御装置１０Ｉに対して、複数の流出口４２Ｉを備える点で異なる。流体制御装置１０Ｉの他の構成は、流体制御装置１０Ｈと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。なお、図における振動ユニット２０Ｉは、上述の振動ユニット２０Ｈと同様の構成であり、保持部５０Ｉは、上述の保持部５０Ｈと同様の構成であり、説明は省略する。

【0084】

流体制御装置１０Ｉは、複数の流出口４２Ｉを備える。複数の流出口４２Ｉは、側面部３３の周方向の異なる位置に配置される。複数の流出口４２Ｉは、第２空間３０２に連通する。

【0085】

このような構造の流体制御装置１０Ｉは、流体制御装置１０Ｈと同様に天面部３２に突起部３２１を備えるので、優れた放熱性を有する。

【0086】

［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１４は、本発明の第１１の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【0087】

図１４に示すように、第１１の実施形態に係る流体制御装置１０Ｊは、第１の実施形態に係る流体制御装置１０に対して、振動ユニット２０Ｊの構成において異なる。流体制御装置１０Ｊの他の構成は、流体制御装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0088】

流体制御装置１０Ｊは、振動ユニット２０Ｊを備える。振動ユニット２０Ｊでは、圧電素子２２は、板部材２１の第２面２１２に配置される。言い換えれば、圧電素子２２は、板部材２１の第１空間３０１側に配置される。

【0089】

このような構造の流体制御装置１０Ｊは、流体制御装置１０と同様に天面部３２に突起部３２１を備えるので、優れた放熱性を有する。

【0090】

［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１５（Ａ）は、本発明の第１２の実施形態に係る流体制御装置の平面図であり、図１５（Ｂ）は、流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【0091】

図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に示すように、第１２の実施形態に係る流体制御装置１０Ｋは、第３の実施形態に係る流体制御装置１０Ｂに対して、流出口４２の配置位置（形成位置）において異なる。流体制御装置１０Ｋの他の構成は、流体制御装置１０Ｂと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0092】

流体制御装置１０Ｋでは、流出口４２は、側面部３３に形成される。流出口４２は、第２空間３０２に連通する。

【0093】

このような構造の流体制御装置１０Ｋは、流体制御装置１０Ｂと同様に天面部３２に突起部３２１を備えるので、優れた放熱性を有する。

【0094】

［第１３の実施形態］
本発明の第１３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は、本発明の第１３の実施形態に係る流体制御装置の構成を示す側断面図である。

【0095】

図１６に示すように、第１３の実施形態に係る流体制御装置１０Ｌは、第１の実施形態に係る流体制御装置１０に対して、筐体３０Ｌの構成において異なる。流体制御装置１０Ｌの他の構成は、流体制御装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0096】

流体制御装置１０Ｌは、筐体３０Ｌを備える。筐体３０Ｌは、天面部３２Ｌを備える。天面部３２Ｌは、主体３２０、複数の突起部３２１、および枠体３２９を備える。

【0097】

枠体３２９は、環状である。枠体３２９は、主体３２０の外周端部を保持する。枠体３２９は、主体３２０の外周端面（側面）と第１面３２０１とを保持する。枠体３２９は、主体３２０の第１面３２０１から第２空間３０２側に突出する部分を有する。これにより、天面部３２Ｌは、外周端部において段差を備える。

【0098】

枠体３２９は、側面部３３に接続される。すなわち、天面部３２Ｌは、枠体３２９によって側面部３３に接続、接合される。

【0099】

このような構造の流体制御装置１０Ｌは、流体制御装置１０と同様に天面部３２に突起部３２１を備えるので、優れた放熱性を有する。さらに、流体制御装置１０Ｌは、第２空間３０２の気流における複数の連通孔２１０よりも下流に、段差が存在する。この段差により乱流が発生し、主体３２０の第１面３２０１に沿う気流が発生する。これにより、主体３２０に熱が伝わり易くなり、流体制御装置１０Ｌの放熱性は、向上する。

【0100】

なお、上述の各実施形態では、天面部に複数の突起部を複数備える態様を示したが、突起部は、少なくとも１つ存在すればよい。また、上述の各実施形態の構成は、適宜組み合わせることが可能である。

【0101】

＜１＞ 天面部、底面部、および側面部を備えた筐体と、
第１面と第２面とを有し、前記第１面から前記第２面まで貫通する連通孔を有し、前記筐体における前記天面部と前記底面部との間に前記筐体に対して振動可能に配置された板部材と、
前記第１面または前記第２面に配置された圧電体と、
を備え、
前記板部材と前記底面部と前記側面部は、これらによって囲まれる第１空間を形成し、
前記板部材と前記天面部と前記側面部は、これらによって囲まれる第２空間を形成し、
前記筐体は、前記第１空間と前記筐体の外部を連通する流入口と、前記第２空間と前記筐体の外部とを連通する流出口と、を備え、
前記天面部は、前記筐体の外部に露出する部分を有する主体と、該主体の前記板部材側の面から突起する突起部とを備え、
前記天面部を平面視して、前記突起部と前記連通孔とは重なっている、流体制御装置。

【0102】

＜２＞ 前記突起部と前記連通孔は複数であり、
前記複数の突起部は、第１の突起部と第２の突起部とを備え、
前記複数の連通孔は、第１の連通孔と第２の連通孔とを備え、
前記平面視して、前記第１の突起部と前記第１の連通孔とは重なっており、前記第２の突起部と前記第２の連通孔とは重なっている、＜１＞の流体制御装置。

【0103】

＜３＞ 前記平面視して、前記複数の連通孔は、前記圧電体の外周よりも外方に、周状に配置され、
前記複数の突起部は、前記圧電体の配置位置を基準にして周状に配置される、＜２＞の流体制御装置。

【0104】

＜４＞ 前記平面視して、前記複数の突起部は、前記圧電体の配置位置を中心とする放射状に延びる形状である、＜３＞の流体制御装置。

【0105】

＜５＞ 前記流出口は、前記側面部に形成されており、
前記平面視して、前記複数の突起部は、前記流出口を頂点とする扇形状の弧上に間隔を空けて配置され、
前記複数の突起部における隣り合う突起部の距離のうち、前記流出口から遠い側の端部同士の距離が前記突起部の前記流出口に近い側の端部同士の距離よりも大きい、＜３＞の流体制御装置。

【0106】

＜６＞ 前記板部材の前記第１面は前記天面部に対向し、前記第２面は前記底面部に対向し、
前記圧電体は、前記第１面に配置される、＜１＞乃至＜５＞のいずれかの流体制御装置。

【0107】

＜７＞ 前記平面視して、前記突起部と前記圧電体とは重なっている、＜１＞乃至＜６＞のいずれかの流体制御装置。

【0108】

＜８＞ 前記突起部は前記側面部に接続される、＜１＞乃至＜７＞のいずれかの流体制御装置。

【0109】

＜９＞ 前記天面部は金属板である、＜１＞乃至＜８＞のいずれかの流体制御装置。

【符号の説明】

【0110】

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉ、１０Ｊ、１０Ｋ、１０Ｌ：流体制御装置
２０、２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｉ、２０Ｊ：振動ユニット
２１、２１Ｇ、２１Ｈ：板部材
２２：圧電素子
２３、２３Ｈ：外周端部
３０、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ、３０Ｌ：筐体
３１、３１Ｆ：底面部
３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｌ：天面部
３３、３３Ｂ、３３Ｅ、３３Ｆ、３３Ｇ：側面部
３４：流路形成板
３５、３５Ｇ：内側面部
４１：流入口
４２、４２Ｂ、４２Ｉ：流出口
４９：開口
５０、５０Ｈ、５０Ｉ：保持部
２１０：連通孔
２１１：第１面
２１２：第２面
３００：内部空間
３０１、３０１Ｆ、３０１Ｇ：第１空間
３０２：第２空間
３２０：主体
３２１、３２１Ａ、３２１Ｃ、３２１Ｄ：突起部
３２９：枠体
３３０Ｅ：突出部
３３９：内周面
３４０：流路
３２０１：第１面
３２０２：第２面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】