特開 2024-51971 弁構成部材

(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】P2024051971

(43)【公開日】2024-04-11

(54)【発明の名称】弁構成部材

(51)【国際特許分類】

   F04B 39/10 20060101AFI20240404BHJP

   F04B 43/02 20060101ALI20240404BHJP

   F04B 43/04 20060101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

F04B39/10 N

F04B43/02 D

F04B43/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022158384

(22)【出願日】2022-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000205007

【氏名又は名称】大研医器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100168321

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 敦

(72)【発明者】

【氏名】キム ウルヒョン

【テーマコード（参考）】

3H003

3H077

【Ｆターム（参考）】

3H003AA04

3H003AC01

3H003CC06

3H077AA01

3H077AA11

3H077CC02

3H077CC09

3H077DD06

3H077EE01

3H077EE26

3H077EE35

3H077FF01

3H077FF12

3H077FF36

(57)【要約】

【課題】弁体に開放のための力が加わっていない状態における貫通孔と弁体との間の隙間の発生を抑制することが可能な弁構造を構成するための弁構成部材を提供する。
【解決手段】弁構成部材であって、貫通孔を有する第１の金属板と、貫通孔と重なる領域に形成された通過孔が形成された基部と、貫通孔を閉鎖可能な弁体と、弁体が通過孔内に位置するように基部に対して弁体を支持する一対の弁支持部と、を有し、弁体が貫通孔の縁部に対向するように第１の金属板に接合される第２の金属板と、を備え、弁支持部は基部側端部と中間部と弁体側端部とを有し、両端部は弁体の中心を通る基準中心線に重なる幅方向の中央線を有するとともに、弁体および基部よりも小さな幅寸法を有し、中間部は基準中心線と直交する方向において基準中心線から離れた位置まで延びる形状を有し、第１の金属板は基準中心線と交差する形状を有し中間部を板厚方向に貫通する貫通部を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁構造を構成するための弁構成部材であって、
貫通孔を有する第１の金属板と、
前記貫通孔と重なる領域に形成された通過孔が形成された基部と、前記貫通孔の縁部に接触することにより前記貫通孔を閉鎖可能な弁体と、前記弁体が前記通過孔内に位置するように前記基部に対して前記弁体を支持する一対の弁支持部と、を有し、前記弁体が前記貫通孔の縁部に対向するようにあらかじめ設定された位置関係で前記第１の金属板に接合される第２の金属板と、を備え、
前記一対の弁支持部は、前記基部における前記通過孔の縁部から前記弁体に向けて延びる基部側端部と、前記基部側端部の先端に設けられた中間部と、前記中間部から前記弁体まで延びる弁体側端部と、をそれぞれ有し、
前記基部側端部および前記弁体側端部は、前記第２の金属板の表面と直交する板直交方向に前記第２の金属板を見る直交視点において前記弁体の中心を通り、かつ、前記第２の金属板の表面に沿って延びる基準中心線に重なる幅方向の中央線をそれぞれ有するとともに、前記弁体および前記基部よりも小さな幅寸法を有し、
前記中間部は、前記直交視点において前記基部側端部および前記弁体側端部よりも前記基準中心線と直交する延出方向において前記基準中心線から離れた位置まで延びる形状を有し、
前記中間部には、前記直交視点において前記基準中心線と交差する形状を有するとともに前記中間部を板厚方向に貫通する貫通部が設けられている、弁構成部材。

【請求項2】

前記中間部は、前記基準中心線を基準として前記延出方向の一方にのみ延びる形状を有し、前記貫通部は、前記延出方向の他方に向けて開口する形状を有する、請求項１に記載の弁構成部材。

【請求項3】

前記一対の弁支持部を構成する前記各弁支持部の前記中間部は、いずれも前記基準中心線を基準として前記延出方向の同じ方向に延びる形状を有する、請求項２に記載の弁構成部材。

【請求項4】

前記第１の金属板は、前記第２の金属板に対して前記位置関係で位置決めされた状態で、前記板直交方向において前記中間部に対向する位置に、前記中間部の前記第１の金属板へ近づく方向への変位を規制する規制部を有する、請求項１に記載の弁構成部材。

【請求項5】

前記第２の金属板は、前記一対の弁支持部とは異なる少なくとも一対の別弁支持部を有し、
前記少なくとも一対の別弁支持部における各対は、前記基部における前記通過孔の縁部から前記弁体に向けて延びる別基部側端部と、前記別基部側端部の先端に設けられた別中間部と、前記別中間部から前記弁体まで延びる別弁体側端部と、をそれぞれ有し、
前記別基部側端部および前記別弁体側端部は、前記直交視点において前記弁体の中心を通り、かつ、前記第２の金属板の表面に沿って延び、前記基準中心線とは別の別基準中心線に重なる幅方向の中央線をそれぞれ有するとともに、前記弁体および前記基部よりも小さな幅寸法をそれぞれ有し、
前記別中間部は、前記直交視点において前記別基部側端部および前記別弁体側端部よりも前記別基準中心線と直交する別延出方向において前記別基準中心線から離れた位置まで延びる形状を有し、
前記基準中心線および前記少なくとも一対の弁支持部の別基準中心線の互いに隣接する２本の線の間にそれぞれ形成される複数の交角は同角度であり、
前記第１の金属板は、前記第２の金属板に対して前記位置関係で位置決めされた状態で、前記板直交方向において前記別中間部に対向する位置に、前記別中間部の前記第１の金属板へ近づく方向への変位を規制する別規制部を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の弁構成部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、互いに積層された複数の金属板により形成された弁構造を構成するための弁構成部材に関する。

【背景技術】

【0002】

互いに積層された複数の金属板により形成された弁構造として、例えば特許文献１に開示されたマイクロポンプに使用される弁構造が知られている。

【0003】

特許文献１に開示されたマイクロポンプは、流体を通過させるための孔をそれぞれ有する中板および固定板と、中板の孔と固定板の孔の間に配置された弁機構を有し、かつ中板と固定板との間に挟まれたバルブ板と、を備える。このマイクロポンプでは、中板とバルブ板の弁機構により弁構造が形成される。この弁構造によれば、弁機構の当接部が中板に当接して中板の孔を閉じることにより、固定板の孔から中板の孔へ向かう方向の流体の流動が規制され、その逆方向への流体の流動が許容される。

【0004】

このマイクロポンプを作製する際には、バルブ板は、中板および固定板に対して高温環境下で固定された後で室温環境に戻される。

【0005】

バルブ板は、流体を通過させるための通過孔が設けられた基部と、通過孔に設けられた弁機構と、を有する。弁機構は、中板の孔を閉じるため当接部と、基部に接続され、当接部を通過孔内に支持する２つの支持部と、を有する。

【0006】

特許文献１に記載のマイクロポンプでは、中板の孔の周囲に対して当接部を当接させるための付勢力を生じさせるために固定板及び中板の線膨張係数より大きな線膨張係数を有するバルブ板を採用し、かつ、固定板の孔を中板の孔よりも大きくすることにより、固定板の機械的剛性を中板の機械的剛性よりも小さくしている。

【0007】

そのため、マイクロポンプの作製時において、上記高温環境から室温環境に戻る際に、バルブ板は、線膨張係数の差に応じて固定板および中板よりも大きく収縮し圧縮応力が生じ、ここで、固定板の機械的剛性が中板の機械的剛性よりも小さいことにより、前記圧縮応力に応じて当接部が中板の孔に向かうようにバルブ板が変形する。このようにして、当接部を中板の孔に対して当接させるための付勢力が得られることが特許文献１に記載されている

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００５－８３２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかし、弁機構に開放のための力が加わっていない状態において中板の孔の閉鎖状態を維持するために、当接部が中板に接触または近接して配置されることがある。この場合、マイクロポンプの作製時の高温環境において、当接部と中板とが接触した状態でさらに弁機構が膨張しようとすると、弁機構が中板から離れる方向に変位するおそれがある。この場合、弁機構に開放のための力が加わっていない状態において、中板の孔と弁機構との間に隙間が生じるため、不要な流体の流動が発生することとなる。

【0010】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、弁機構（弁体）に開放のための力が加わっていない状態における中板の孔（貫通孔）と弁機構（弁体）との間の隙間の発生を抑制することが可能な弁構造を構成するための弁構成部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、第一の発明は、弁構造を構成するための弁構成部材であって、貫通孔を有する第１の金属板と、前記貫通孔と重なる領域に形成された通過孔が形成された基部と、前記貫通孔の縁部に接触することにより前記貫通孔を閉鎖可能な弁体と、前記弁体が前記通過孔内に位置するように前記基部に対して前記弁体を支持する一対の弁支持部と、を有し、前記弁体が前記貫通孔の縁部に対向するようにあらかじめ設定された位置関係で前記第１の金属板に接合される第２の金属板と、を備え、前記一対の弁支持部は、前記基部における前記通過孔の縁部から前記弁体に向けて延びる基部側端部と、前記基部側端部の先端に設けられた中間部と、前記中間部から前記弁体まで延びる弁体側端部と、をそれぞれ有し、前記基部側端部および前記弁体側端部は、前記第２の金属板の表面と直交する板直交方向に前記第２の金属板を見る直交視点において前記弁体の中心を通り、かつ、前記第２の金属板の表面に沿って延びる基準中心線に重なる幅方向の中央線をそれぞれ有するとともに、前記弁体および前記基部よりも小さな幅寸法を有し、前記中間部は、前記直交視点において前記基部側端部および前記弁体側端部よりも前記基準中心線と直交する延出方向において前記基準中心線から離れた位置まで延びる形状を有し、前記中間部には、前記直交視点において前記基準中心線と交差する形状を有するとともに前記中間部を板厚方向に貫通する貫通部が設けられている。

【0012】

第一の発明に係る弁構成部材によって構成された弁構造を備えるマイクロポンプを作製する場合、第１の金属板と第２の金属板とを重ねた状態で加熱し、接合する。その際に、各金属板は熱膨張するとともに、金属板を構成する結晶粒が成長する。

【0013】

第一の発明では、加熱時において基部によって一対の弁支持部および弁体が基準中心線に沿った方向に拘束されているため、一対の弁支持部および弁体は、熱膨張によって基準中心線に沿った方向に基部から圧縮力を受ける。このとき、弁支持部の中間部は、この圧縮力により、貫通部によって形成された隙間を縮める方向に変型し、弁支持部の両端部および弁体の受ける圧縮力を吸収することができる。そのため、この圧縮力が弁支持部および弁体を厚さ方向に曲げ変形させるように作用するのを抑制することができる。

【0014】

また、上記加熱の際、弁構造の第１の金属板に向く面の温度は、第１の金属板に向く面と反対側の面よりも高くなる。その理由は、次の通りである。

【0015】

弁体は、外力を受けていない状況において貫通孔を閉じるために、第１の金属板に対して接触または近接して配置される。その一方で、弁体が開放の方向に移動するために、弁体の第１の金属板から離れる方向には、第１の金属板に対するスペースよりも大きなスペースが確保される。そして、上記加熱により、第１の金属板から弁体に対して熱が伝達されることにより、弁支持部および弁体の第１の金属板に向く面の温度は、第１の金属板に向く面と反対側の面の温度よりも高くなる。

【0016】

ここで、第一の発明では、基部側端部と弁体側端部との間に設けられた中間部は、直交視点（ｚ方向視点）において基部側端部および弁体側端部よりも基準中心線と直交する延出方向において基準中心線から離れた位置まで延びる形状を有し、基準中心線に対して直交する延出方向には拘束されていない。そのため、上記加熱時において中間部は、その両面の膨張量の差により、延出方向において基準中心線から離れるほど第１の金属板から離れるように変型する。

【0017】

具体的に、中間部における基部側端部との接続位置から延出方向の先端部に向けて、第１の金属板から離れるように中間部が変型する。一方、中間部における延出方向の先端部から弁体側端部に向けて、第１の金属板に近づくように中間部が変型する。このように中間部における弁体側端部に接続される部分が第１の金属板に近づく方向に変型することにより、貫通孔の閉鎖状態を維持するための力を弁体に与えることができる。

【0018】

第２の金属板の変型が熱膨張にだけ起因するものである場合、冷却後の熱収縮により第２の金属板は元の形状に戻るが、加熱時に第２の金属板の結晶粒の成長を経た場合には、第２の金属板の変型が保持されることが確認されている。これは、成長した結晶粒が冷却後もその状態に維持されるためであると考えられる。そのため、上記のような形状を有する第２の金属板においては、冷却後においても中間部が第１の金属板から離れる方向に変位した状態で第２の金属板（弁体および弁支持部）の形状が保持される。

【0019】

したがって、第一の発明によれば、上記のように中間部が変型することにより、弁支持部から貫通孔の閉鎖状態を維持するための保持力を弁体に与えることができ、この保持力により貫通孔と弁体との間の隙間の発生が抑制される。

【0020】

第二の発明は、第一の発明において、前記中間部は、前記基準中心線を基準として前記延出方向の一方にのみ延びる形状を有し、前記貫通部は、前記延出方向の他方に向けて開口する形状を有することが好ましい。

【0021】

第二の発明によれば、加熱により熱膨張した中間部は、基準中心線に沿った方向に生じる圧縮力により、貫通部によって形成された隙間を縮める方向に弁支持部が変型する。このとき、中間部の貫通部に隣接する部分が第１の金属板から離れる方向に変位する。その結果、弁体の基準中心線を基準として中間部と反対の部分に貫通孔の閉鎖状態を維持するための保持力を作用させることができる。

【0022】

第三の発明は、第二の発明において、前記一対の弁支持部を構成する前記各弁支持部の前記中間部は、いずれも前記基準中心線を基準として前記延出方向の同じ方向に延びる形状を有することが好ましい。

【0023】

第三の発明によれば、一対の弁支持部を構成する各弁支持部の基準中心線を基準とした配置が揃うため、弁体が貫通孔を開くときには、弁体は、各弁支持部の中間部の延出方向の先端部を中心として回動する。これにより、弁体における基準中心線を基準として中間部と反対の部分が、中間部側の部分よりも大きく開くため、流体を弁体の中間部と反対側に流動させやすくなる。すなわち、流体を所望の方向に流動させやすくなる。

【0024】

第四の発明は、第一から第三の発明において、前記第１の金属板は、前記第２の金属板に対して前記位置関係で位置決めされた状態で、前記板直交方向において前記中間部に対向する位置に、前記中間部の前記第１の金属板へ近づく方向への変位を規制する規制部を有することが好ましい。

【0025】

マイクロポンプでは、流体の流量を増やすため短い周期で貫通孔の開閉を行うと、弁支持部が弁体と共振することがある。このとき、振動の勢いによって弁支持部の中間部が第１の金属板へ近づく方向に過度に変位すると、弁体を持ち上げることとなり、弁体によって貫通孔を閉鎖しなければならない状態にもかかわらず貫通孔を開いてしまうおそれがある。

【0026】

第四の発明によれば、第１の金属板に設けられた規制部が、中間部の第１の金属板へ近づく方向への変位を規制するため、貫通孔を閉じなければならない状態において弁体が貫通孔を開くのを抑制することができる。

【0027】

第五の発明は、第一の発明から第三の発明のいずれか一つの発明において、前記第２の金属板は、前記一対の弁支持部とは異なる少なくとも一対の別弁支持部を有し、前記少なくとも一対の別弁支持部における各対は、前記基部における前記通過孔の縁部から前記弁体に向けて延びる別基部側端部と、前記別基部側端部の先端に設けられた別中間部と、前記別中間部から前記弁体まで延びる別弁体側端部と、をそれぞれ有し、前記別基部側端部および前記別弁体側端部は、前記直交視点において前記弁体の中心を通り、かつ、前記第２の金属板の表面に沿って延び、前記基準中心線とは別の別基準中心線に重なる幅方向の中央線をそれぞれ有するとともに、前記弁体および前記基部よりも小さな幅寸法をそれぞれ有し、前記別中間部は、前記直交視点において前記別基部側端部および前記別弁体側端部よりも前記別基準中心線と直交する別延出方向において前記別基準中心線から離れた位置まで延びる形状を有し、前記基準中心線および前記少なくとも一対の弁支持部の別基準中心線の互いに隣接する２本の線の間にそれぞれ形成される複数の交角は同角度であり、前記第１の金属板は、前記第２の金属板に対して前記位置関係で位置決めされた状態で、前記板直交方向において前記別中間部に対向する位置に、前記別中間部の前記第１の金属板へ近づく方向への変位を規制する別規制部を有することが好ましい。

【0028】

第五の発明では、弁支持部および規制部に加えて別弁支持部および別規制部を備えている。さらに、基準中心線および別基準中心線の互いに隣接する２本の線の間にそれぞれ形成される複数の交角が同角度である。

【0029】

そのため、一対の弁支持部のみで弁体を支持する場合と比較して、弁体を、貫通孔を閉鎖する状態に安定して維持することができるとともに弁体の開閉動作を安定して行うことができる。

【発明の効果】

【0030】

本発明によれば、弁体に開放のための力が加わっていない状態における貫通孔と弁体との間の隙間の発生を抑制することが可能な弁構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】図１は、第１の実施形態に係るマイクロポンプを模式的に示す縦断面図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る弁構造を＋ｚ方向から－ｚ方向に向けて見たときの平面図である。

【図3】図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線で切断した状態を示す斜視図である。

【図4】図４は、第９の板を＋ｚ方向から－ｚ方向に向けて見たときの平面図である。

【図5】図５は、第１０の板を＋ｚ方向から－ｚ方向に向けて見たときの平面図である。

【図6】図６は、第１１の板を＋ｚ方向から－ｚ方向に向けて見たときの平面図である。

【図7】図７は、第１０の板の導入弁を拡大して示す平面図である。

【図8】図８は、図４のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線での断面図である。

【図9】図９は、第１０の板の導入弁を拡大して示す斜視図である。

【図10】図１０は、第２の実施形態に係る第１０の板の導入弁を拡大して示す平面図である。

【図11】図１１は、第３の実施形態に係る第１０の板の導入弁を拡大して示す平面図である。

【図12】図１２は、第４の実施形態に係る第１０の板の導入弁を拡大して示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明の実施形態に係る弁構成部材により構成された弁構造および当該弁構造を有するマイクロポンプについて図面に基づいて説明する。

【0033】

［第1の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るマイクロポンプを模式的に示す縦断面図である。

【0034】

以下では、まず本実施形態に係るマイクロポンプの全体構造および動作についての概略を説明し、その後、弁構造について具体的に説明する。

【0035】

本実施形態では、図１において、右方向（図１に示される導入側弁構造３Ａから排出側弁構造３Ｂに向かう方向）を＋ｘ方向、その反対方向を－ｘ方向とし、＋ｘ方向と－ｘ方向を総称して第１の方向ｘとする。また、図１に示される第１の板２１～第１３の板４２の各板が延びる方向のうち、第１の方向ｘに直交する方向を第２の方向ｙとし、図１の紙面奥行き方向を＋ｙ方向、紙面手前方向を－ｙ方向とする。第１の板２１～第１３の板４２のそれぞれの表面と直交する方向を第３の方向ｚとし、第１の板２１から第１３の板４２に向かう方向を＋ｚ方向、その反対方向を－ｚ方向とする。

【0036】

図１に示すように、マイクロポンプ１は、流体の流路を有する流路部２と、流路部２を流れる流体の流動方向を一方向に規制する弁構造３と、流体に流動力を付与するポンプ部４と、ポンプ部４を駆動する圧電素子５と、を有する。

【0037】

流路部２は、流体が導入される導入口２ａと、流体が排出される排出口２ｂと、導入口２ａから導入された流体を弁構造３に誘導する導入流路２ｃと、弁構造３から排出された流体を排出口２ｂに誘導する排出流路２ｄと、導入流路２ｃと排出流路２ｄとを区画するように設けられた流路部側ダイヤフラム２ｅと、流路部側ダイヤフラム２ｅの排出流路２ｄ側に設けられた流路部弁座２ｆと、を有する。流路部側ダイヤフラム２ｅは、弾性変形可能であり、導入流路２ｃを流れる流体の圧力が排出流路２ｄを流れる流体の圧力よりも所定の圧力以上高い場合において、図１に破線で示すように＋ｚ方向に変形して流体の導出を停止する。

【0038】

弁構造３は、導入流路２ｃに接続された導入側弁構造３Ａと、排出流路２ｄに接続された排出側弁構造３Ｂと、を有する。導入側弁構造３Ａは、導入弁３Ａ１と、導入弁３Ａ１との間で導入流路２ｃを閉じるための導入弁座３Ａ２と、を有する。排出側弁構造３Ｂは、排出弁３Ｂ１と、排出弁３Ｂ１との間で排出流路２ｄを閉じるための排出弁座３Ｂ２と、を有する。導入側弁構造３Ａおよび排出側弁構造３Ｂの詳細については後述する。

【0039】

ポンプ部４は、弁構造３に対向するように設けられたポンプ側ダイヤフラム４ａと、ポンプ側ダイヤフラム４ａの周囲から弁構造３に向かって立ち上がる側壁４ｂと、ポンプ室４ｃと、を有する。ポンプ室４ｃは、ポンプ側ダイヤフラム４ａ、側壁４ｂおよび弁構造３によって囲まれた空間であり、導入側弁構造３Ａを介して導入流路２ｃに接続され、排出側弁構造３Ｂを介して排出流路２ｄに接続される。ポンプ側ダイヤフラム４ａは、圧電素子５の作動に応じて、図１に破線で示すように＋ｚ方向に、または一点鎖線で示すように－ｚ方向に弾性変形し、ポンプ室４ｃ内の圧力を変動させ、導入流路２ｃ、ポンプ室４ｃ内および排出流路２ｄの流体を流動させる。

【0040】

導入弁３Ａ１は、導入流路２ｃにおいて導入弁３Ａ１の上流側の圧力がポンプ室４ｃ内の圧力以下であるとき、導入弁座３Ａ２に密着して導入流路２ｃを閉じる。一方、導入弁３Ａ１の上流側の圧力がポンプ室４ｃ内の圧力よりも高いとき、導入弁３Ａ１は図１に破線で示すように＋ｚ方向に弾性変形し、導入弁座３Ａ２から離れて導入流路２ｃを開く。

【0041】

排出弁３Ｂ１は、ポンプ室４ｃ内の圧力が排出流路２ｄにおける排出弁３Ｂ１の下流側の圧力以下であるとき、排出弁座３Ｂ２に密着して排出流路２ｄを閉じる。一方、ポンプ室４ｃ内の圧力が排出弁３Ｂ１の下流側の圧力よりも高いとき、排出弁３Ｂ１は図１に一点鎖線で示すように－ｚ方向に弾性変形して排出弁座３Ｂ２から離れて排出流路２ｄを開く。

【0042】

マイクロポンプ１の流路部２と弁構造３とポンプ部４は、複数の金属板が積層され、隣接する金属板同士を接合することによって形成されている。具体的に、図１に示すように、流路部２は第１の板２１～第８の板２８、弁構造３は第９の板３１～第１１の板３３、ポンプ部４は第１２の板４１および第１３の板４２によって、それぞれ形成されている。これらの金属板は、あらかじめ設定された位置関係で積層され状態で加熱され、隣接する金属板同士が拡散接合されている。これらの金属板は、例えばＳＵＳ３１６等のオーステナイト系ステンレス鋼を冷間圧延して得られた鋼板を使用することができ、オーステナイト化温度以上に加熱して接合される。

【0043】

流路部２に関し、第１の板２１には導入口２ａおよび排出口２ｂが形成されており、第２の板２２～第８の板２８には導入流路２ｃおよび排出流路２ｄが形成されている。また、第４の板２４の導入流路２ｃと排出流路２ｄとの間の部分は流路部側ダイヤフラム２ｅを構成し、第６の板２６の第４の板２４に対向する面には流路部弁座２ｆが形成されている。

【0044】

弁構造３に関し、第９の板３１には、導入流路２ｃ、導入弁座３Ａ２および排出流路２ｄが形成され、第１０の板３２には導入弁３Ａ１および排出弁３Ｂ１が形成され、第１１の板３３には導入流路２ｃ、排出流路２ｄおよび排出弁座３Ｂ２が形成されている。

【0045】

ポンプ部４に関し、第１２の板４１には側壁４ｂが形成されており、第１３の板４２とともにポンプ室４ｃを形成する。

【0046】

図１を参照して、マイクロポンプ１の具体的な動作について説明する。

【0047】

マイクロポンプ１の停止状態において、圧電素子５に交流電力が供給されると、圧電素子５が作動し、それに伴いポンプ側ダイヤフラム４ａが＋ｚ方向および－ｚ方向に振動する。

【0048】

ポンプ側ダイヤフラム４ａが破線で示すように＋ｚ方向、すなわちポンプ室４ｃが拡張する方向に変位すると、導入弁３Ａ１の上流側の圧力がポンプ室４ｃ内の圧力よりも高くなるため、導入弁３Ａ１は破線で示すように導入流路２ｃを開く。このとき、ポンプ室４ｃ内の圧力が排出弁３Ｂ１の下流側の圧力以下となるため、排出弁３Ｂ１は排出流路２ｄを閉じる。これにより、マイクロポンプ１の外部から導入口２ａおよび導入流路２ｃを経てポンプ室４ｃに流体が導入される。

【0049】

その後、ポンプ側ダイヤフラム４ａが一点鎖線で示すように－ｚ方向、すなわちポンプ室４ｃが縮小する方向に変位すると、導入弁３Ａ１の上流側の圧力がポンプ室４ｃ内の圧力以下となるため、導入弁３Ａ１は導入流路２ｃを閉じる。このとき、ポンプ室４ｃ内の圧力が排出弁３Ｂ１の下流側の圧力よりも高くなるため、排出弁３Ｂ１は一点鎖線で示すように排出流路２ｄを開く。これにより、ポンプ室４ｃから排出流路２ｄおよび排出口２ｂを経てマイクロポンプ１の外部に流体が排出される。この動作を繰り返すことにより、マイクロポンプ１内において流体を一方向に流動させることができる。また、圧電素子５への給電時間または給電される交流電力の周波数等を制御することにより流体の流量を制御することができる。

【0050】

導入流路２ｃを流れる流体の圧力が、排出流路２ｄを流れる流体の圧力よりも所定の圧力以上高くなった場合には、流路部側ダイヤフラム２ｅが破線で示すように＋ｚ方向に弾性変形し、流路部弁座２ｆに接触する。これにより、排出流路２ｄを通じた流体の流動が規制される。

【0051】

次に、本実施形態に係る弁構造３について、詳細に説明する。

【0052】

図２は弁構造３を＋ｚ方向から－ｚ方向に向けて見たときの平面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線で切断した状態を示す斜視図である。図４は第９の板３１を＋ｚ方向から－ｚ方向に向けて見たときの平面図である。図５は第１０の板３２を＋ｚ方向から－ｚ方向に向けて見たときの平面図である。図６は第１１の板３３を＋ｚ方向から－ｚ方向に向けて見たときの平面図である。また、図７は第１０の板３２の導入弁３Ａ１を拡大して示す平面図、図８は図４のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線での断面図である。

【0053】

上述のように、弁構造３は、導入側弁構造３Ａと、排出側弁構造３Ｂと、を有する。また、導入側弁構造３Ａは導入弁３Ａ１と導入弁座３Ａ２とを有し、排出側弁構造３Ｂは排出弁３Ｂ１と排出弁座３Ｂ２とを有する。

【0054】

図２～５に示すように、導入側弁構造３Ａは、導入側貫通孔３Ａ３（貫通孔）を有する第９の板３１（第１の金属板）と、第９の板３１に接合された第１０の板３２（第２の金属板）と、を備える。第１０の板３２は、導入側貫通孔３Ａ３と重なる領域に形成された導入側通過孔３Ａ４（通過孔）が形成された基部３２ａと、導入側通過孔３Ａ４内に設けられた導入弁３Ａ１と、を有する。導入側貫通孔３Ａ３は、導入流路２ｃの一部を構成する。

【0055】

導入弁３Ａ１は、図３、５に示すように、導入側貫通孔３Ａ３の縁部に接触することにより導入側貫通孔３Ａ３を閉鎖可能な弁体３Ａ５と、弁体３Ａ５が導入側通過孔３Ａ４内で導入側貫通孔３Ａ３の縁部（導入弁座３Ａ２）に対向するように基部３２ａに対して弁体３Ａ５を支持する一対の弁支持部３Ａ６と、を有する。

【0056】

一対の弁支持部３Ａ６は、図７に示すように、基部３２ａにおける導入側通過孔３Ａ４の縁部から弁体３Ａ５に向けて延びる基部側端部３Ａ７と、基部側端部３Ａ７の先端に設けられた中間部３Ａ８と、中間部３Ａ８から弁体３Ａ５まで延びる弁体側端部３Ａ９と、をそれぞれ有する。

【0057】

本実施形態では、第１０の板３２の表面と直交する板直交方向（第３の方向ｚ）に第１０の板３２を見る直交視点（以下「ｚ方向視点」ともいう。）において弁体３Ａ５の中心Ｏを通り、かつ、第１０の板３２の表面に沿って第２の方向ｙに延びる線を基準中心線Ｓとする。基部側端部３Ａ７および弁体側端部３Ａ９は、基準中心線Ｓに重なる幅方向の中央線Ｃ１、Ｃ２をそれぞれ有する。

【0058】

また、基部側端部３Ａ７および弁体側端部３Ａ９は、いずれも弁体３Ａ５および基部３２ａよりも小さな幅寸法を有する。具体的に、基部側端部３Ａ７の幅寸法Ｗ１および弁体側端部３Ａ９の幅寸法Ｗ２は、いずれも弁体３Ａ５の幅寸法Ｗ３および基部３２ａの幅寸法Ｗ４（図５参照）よりも小さい。なお、幅寸法Ｗ１～Ｗ４の基準となる幅方向は、ｚ方向視点において基準中心線Ｓと直交する方向（第１の方向ｘ）である。

【0059】

中間部３Ａ８は、ｚ方向視点において基部側端部３Ａ７および弁体側端部３Ａ９よりも基準中心線Ｓと直交する延出方向（第１の方向ｘ）において基準中心線Ｓから離れた位置まで延びる形状を有する。また、中間部３Ａ８は、ｚ方向視点において、基準中心線Ｓと交差する形状を有するとともに、中間部３Ａ８を板厚方向に貫通する貫通部３Ａ１０を有する。本実施形態では、中間部３Ａ８は、延出方向の一方（－ｘ方向）にのみ延びる形状を有し、貫通部３Ａ１０は延出方向の他方（＋ｘ方向）に向けて開口する形状を有する。

【0060】

第９の板３１は、図３、４、７に示すように、第３の方向ｚにおいて中間部３Ａ８に対向する位置に、中間部３Ａ８の第９の板３１へ近づく方向（－ｚ方向）への変位を規制する規制部３Ａ１２を有する。

【0061】

第９の板３１には、導入側通過孔３Ａ４と第３の方向ｚに対向する位置に、第１０の板３２に向けて開口する凹部３１ａが形成されている。規制部３Ａ１２は、凹部３１ａの底面から第１０の板３２に向けて突出している。また、上述した導入弁座３Ａ２も凹部３１ａの底面から第１０の板３２に向けて突出している。図８に示すように、規制部３Ａ１２および導入弁座３Ａ２は、同じ突出高さを有する。このような規制部３Ａ１２及び導入弁座３Ａ２は、例えば、金属板をエッチング加工することにより形成することができる。

【0062】

第１１の板３３には、図３、６に示すように、第３の方向ｚにおいて導入側通過孔３Ａ４に対向する位置に、開口部３３ａが設けられている。開口部３３ａは、導入弁３Ａ１が＋ｚ方向に弾性変形可能な空間を形成する。また、開口部３３ａは、導入流路２ｃの一部を構成する。

【0063】

排出側弁構造３Ｂは、導入側弁構造３Ａを第３の方向ｚに反転した構造を有している。具体的に、排出側弁構造３Ｂでは第１１の板３３が導入側弁構造３Ａにおける第９の板３１の役割を果たしている。以下、排出側弁構造３Ｂにおける導入側弁構造３Ａとの相違点を主に説明する。

【0064】

排出側弁構造３Ｂは、図２、４～６に示すように、第１１の板３３（第１の金属板）と、第１１の板３３に接合された第１０の板３２（第２の金属板）と、を備える。すなわち、排出側弁構造３Ｂは、導入側弁構造３Ａと第１０の板３２を共有する。第１１の板３３には、前記開口部３３ａに加えて排出側弁構造３Ｂを構成する排出側貫通孔３Ｂ３（貫通孔）が設けられている。排出側貫通孔３Ｂ３は、排出流路２ｄの一部を構成する。

【0065】

第１０の板３２（第２の金属板）の基部３２ａには、図５に示すように、導入側弁構造３Ａを構成する導入側通過孔３Ａ４に加え、排出側貫通孔３Ｂ３と重なる領域に形成された排出側通過孔３Ｂ４（通過孔）が形成されている。第１０の板３２は、基部３２ａおよび導入弁３Ａ１に加え、排出側通過孔３Ｂ４内に設けられた排出弁３Ｂ１を有する。

【0066】

排出弁３Ｂ１は、排出側貫通孔３Ｂ３の縁部に接触することにより排出側貫通孔３Ｂ３を閉鎖可能な弁体３Ｂ５と、弁体３Ｂ５が排出側通過孔３Ｂ４内で排出側貫通孔３Ｂ３の縁部（排出弁座３Ｂ２）に対向するように基部３２ａに対して弁体３Ｂ５を支持する一対の弁支持部３Ｂ６と、を有する。

【0067】

排出弁３Ｂ１の一対の弁支持部３Ｂ６は、基部側端部、中間部、弁体側端部と、をそれぞれ有する。弁支持部３Ｂ６は、図５に示されるように、導入側弁構造３Ａと第１の方向ｘに対称な形状を有している点を除き、導入側弁構造３Ａの弁支持部３Ａ６と同様の構成を有するため、弁支持部３Ｂ６の各部の説明は省略する。

【0068】

第１１の板３３は、図６に示すように、開口部３３ａに加え、第３の方向ｚにおいて中間部３Ｂ８に対向する位置に、中間部３Ｂ８の第１１の板３３へ近づく方向（＋ｚ方向）への変位を規制する規制部３Ｂ１２を有する。

【0069】

第１１の板３３には、第１０の板３２に向けて開口する凹部３３ｂが形成されている。規制部３Ｂ１２は、凹部３３ｂの底面から第１０の板３２に向けて突出している。また、上述した排出弁座３Ｂ２も凹部３３ｂの底面から第１０の板３２に向けて突出している。規制部３Ｂ１２および排出弁座３Ｂ２も、同じ突出高さを有する。このような規制部３Ｂ１２および排出弁座３Ｂ２は、例えば、金属板をエッチング加工することにより形成することができる。

【0070】

また、第９の板３１には、図４に示すように、凹部３１ａに加え、排出側通過孔３Ｂ４と第３の方向ｚに対向する位置に、第１０の板３２に向けて開口する凹部３１ｂが形成されている。凹部３１ｂには、第３の方向ｚに貫通する２つの貫通孔３１ｃが形成されている。２つの貫通孔３１ｃの間の領域は、弁体３Ｂ５と第３の方向ｚに対向する位置に設けられており、排出弁３Ｂ１が－ｚ方向に弾性変形した際に、弁体３Ｂ５が過度に－ｚ方向に移動しないように弁体３Ｂ５の移動を規制する。

【0071】

弁構造３を製造する際には、第９の板３１、第１０の板３２および第１１の板３３は、あらかじめ設定された位置関係で位置決めされた状態で拡散接合される。この位置関係で第９の板３１、第１０の板３２および第１１の板３３が位置決めされた状態では、第３の方向ｚにおいて、弁体３Ａ５が導入側貫通孔３Ａ３の縁部に対向し、中間部３Ａ８が規制部３Ａ１２に対向し、弁体３Ｂ５が排出側貫通孔３Ｂ３の縁部に対向し、中間部３Ｂ８が規制部３Ｂ１２に対向する。第９の板３１、第１０の板３２および第１１の板３３には、それぞれ隅部に位置合わせ用の貫通孔３１ｍ、３２ｍ、３３ｍが設けられている。これらの貫通孔３１ｍ、３２ｍ、３３ｍにピン等を挿入して、貫通孔３１ｍ、３２ｍ、３３ｍを位置決めすることにより容易に第９の板３１、第１０の板３２および第１１の板３３を、あらかじめ設定された位置関係で積層することができる。

【0072】

第９の板３１、第１０の板３２および第１１の板３３はこのように積層された状態で加熱され、第１０の板３２と第９の板３１と第１１の板３３とが互いに接合される。

【0073】

（作用、効果）
第１の実施形態に係る弁構造３を構成するための弁構成部材の第一例は、第９の板３１と第１０の板３２とを有し、第二例は、第１０の板３２と第１１の板３３とを有する。第一例の弁構成部材によって、導入側弁構造３Ａが構成される。また、第二例の弁構成部材によって、排出側弁構造３Ｂが構成される。第一例および第二例に係る弁構成部材による作用効果を以下に説明する。

【0074】

マイクロポンプ１を作製する場合、第９の板３１と第１０の板３２と第１１の板３３とを重ねた状態で、加熱し、接合する。その際に、各金属板は熱膨張するとともに、金属板を構成する結晶粒が成長する。

【0075】

加熱時において、導入側弁構造３Ａでは基部３２ａによって一対の弁支持部３Ａ６および弁体３Ａ５が基準中心線Ｓに沿った方向に拘束されており、排出側弁構造３Ｂでは基部３２ａによって一対の弁支持部３Ｂ６および弁体３Ｂ５が基準中心線Ｓに沿った方向に拘束されている。そのため、導入側弁構造３Ａおよび排出側弁構造３Ｂのいずれにおいても、一対の弁支持部３Ａ６、３Ｂ６および弁体３Ａ５、３Ｂ５は、熱膨張によって基準中心線Ｓに沿った方向に基部３２ａから圧縮力を受ける。

【0076】

このとき、弁支持部３Ａ６の中間部３Ａ８は、この圧縮力により、貫通部３Ａ１０によって形成された隙間を縮める方向に変型し、弁支持部３Ａ６の基部側端部３Ａ７および弁体側端部３Ａ９ならびに弁体３Ａ５の受ける圧縮力を吸収することができる。そのため、この圧縮力が、弁支持部３Ａ６および弁体３Ａ５を厚さ方向に曲げ変形させるように作用するのを抑制することができる。排出側弁構造３Ｂでも同様に、圧縮力が弁支持部３Ｂ６および弁体３Ｂ５を厚さ方向に曲げ変形させるように作用するのを抑制することができる。

【0077】

また、上記加熱の際、一対の弁支持部３Ａ６および弁体３Ａ５の第９の板３１に向く面の温度は、第９の板３１に向く面と反対側の面よりも高くなり、一対の弁支持部３Ｂ６および弁体３Ｂ５の第１１の板３３に向く面の温度は、第１１の板３３に向く面と反対側の面よりも高くなる。その理由は、次の通りである。

【0078】

弁体３Ａ５は、外力を受けていない状況において導入側貫通孔３Ａ３を閉じるために、第９の板３１に対して接触または近接して配置される。その一方で、弁体３Ａ５が開放の方向に移動するために、弁体３Ａ５の第９の板３１から離れる方向には、第９の板３１に対するスペースよりも大きなスペースが確保される。そして、上記加熱により、第９の板３１から弁体３Ａ５に対して熱が伝達されることにより、一対の弁支持部３Ａ６および弁体３Ａ５の第９の板３１板に向く面の温度は、第９の板３１に向く面と反対側の面の温度よりも高くなる。一対の弁支持部３Ｂ６および弁体３Ｂ５の第１１の板３３に向く面の温度についても、同様の理由により、第１１の板３３に向く面と反対側の面よりも高くなる。

【0079】

ここで、導入側弁構造３Ａでは、基部側端部３Ａ７と弁体側端部３Ａ９との間に設けられた中間部３Ａ８は、直交視点において基部側端部３Ａ７および弁体側端部３Ａ９よりも基準中心線Ｓと直交する延出方向（第１の方向ｘ）において基準中心線Ｓから離れた位置まで延びる形状を有し、基準中心線に対して直交する延出方向には拘束されていない。そのため、上記加熱時において中間部３Ａ８は、その両面の膨張量の差により、延出方向において基準中心線Ｓから離れるほど第９の板３１から離れるように変型する。

【0080】

具体的に、中間部３Ａ８における基部側端部３Ａ７との接続位置から延出方向の先端部に向けて、図９に矢印Ａで示すように、第９の板３１から離れるように中間部３Ａ８が変型する。一方、中間部３Ａ８における延出方向の先端部から弁体側端部３Ａ９に向けて、第９の板３１に近づくように中間部３Ａ８が変型する。このように中間部３Ａ８における弁体側端部３Ａ９に接続される部分が第９の板３１に近づく方向に変型することにより、導入側貫通孔３Ａ３の閉鎖状態を維持するための力を弁体３Ａ５に与えることができる。なお、図９は、第１０の板３２の導入弁３Ａ１を拡大して示す斜視図である。また、中間部３Ａ８の変型量は非常に小さく、肉眼では確認できない程度である。排出側弁構造３Ｂでも、導入側弁構造３Ａと同様に、上記加熱時において中間部３Ｂ８が変型することにより、排出側貫通孔３Ｂ３の閉鎖状態を維持するための力を弁体３Ｂ５に与えることができる。

【0081】

第１０の板３２の変型が熱膨張にだけ起因するものである場合、冷却後の熱収縮により第１０の板３２は元の形状に戻るが、加熱時に第１０の板３２の結晶粒の成長を経た場合には、第１０の板３２の変型が保持されることが確認されている。これは、成長した結晶粒が冷却後もその状態に維持されるためであると考えられる。

【0082】

そのため、上記のような形状を有する第１０の板３２においては、導入側弁構造３Ａでは、冷却後においても中間部３Ａ８が第９の板３１から離れる方向に変位した状態で第１０の板３２（弁体３Ａ５および弁支持部３Ａ６）の形状が保持される。

【0083】

したがって、第一例の弁構成部材によれば、導入側弁構造３Ａにおいて上記のように中間部３Ａ８が変位することにより、弁支持部３Ａ６から導入側貫通孔３Ａ３の閉鎖状態を維持するための保持力（図９の矢印Ｂ）を弁体３Ａ５に与えることができ、この保持力により導入側貫通孔３Ａ３と弁体３Ａ５との間の隙間の発生が抑制される。

【0084】

第二例の弁構成部材でも同様に、排出側弁構造３Ｂの冷却後においても中間部３Ｂ８が第１１の板３３から離れる方向に変位した状態で第１０の板３２（弁支持部３Ｂ６）の形状が保持され、弁支持部３Ｂ６から排出側貫通孔３Ｂ３の閉鎖状態を維持するための保持力を弁体３Ｂ５に与えることができ、排出側貫通孔３Ｂ３と弁体３Ｂ５との間の隙間の発生が抑制される。

【0085】

第１の実施形態に係る導入側弁構造３Ａでは、第９の板３１は、規制部３Ａ１２を有する。導入側弁構造３Ａでは、流体の流量を増やすため短い周期で導入側貫通孔３Ａ３の開閉を行うと、弁支持部３Ａ６が弁体３Ａ５と共振することがある。このとき、振動の勢いによって弁支持部３Ａ６の中間部３Ａ８が第９の板３１へ近づく方向に過度に変位すると、弁体３Ａ５を持ち上げることとなり、弁体３Ａ５によって導入側貫通孔３Ａ３を閉鎖しなければならない状態にもかかわらず導入側貫通孔３Ａ３を開いてしまうおそれがある。

【0086】

しかし、導入側弁構造３Ａでは、第９の板３１に設けられた規制部３Ａ１２が、中間部３Ａ８の第９の板３１へ近づく方向への変位を規制するため、導入側貫通孔３Ａ３を閉じなければならない状態において弁体３Ａ５が導入側貫通孔３Ａ３を開くのを抑制することができる。同様に、排出側弁構造３Ｂにおいても、第１１の板３３に設けられた規制部３Ｂ１２により、排出側貫通孔３Ｂ３を閉じなければならない状態において弁体３Ｂ５が排出側貫通孔３Ｂ３を開くのを抑制することができる。

【0087】

［第２の実施形態］
第１の実施形態の導入弁３Ａ１では、一対の弁支持部３Ａ６の双方が基準中心線Ｓを基準として延出方向の同方向（－ｘ方向）に延びている。一方、第２の実施形態の導入弁３Ａ１では、一対の弁支持部３Ａ６の各々が互いに異なる方向に延びている。以下、本発明の第２の実施形態について、第１の実施形態と異なる構成について主に説明する。

【0088】

図１０は、第２の実施形態に係る第１０の板３２の導入弁３Ａ１を拡大して示す平面図である。以下の説明では、図１～図９に記載の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0089】

第２の実施形態では、図１０に示すように、＋ｙ方向側の弁支持部３Ａ６の中間部３Ａ８は延出方向のうち－ｘ方向にのみ延びる形状を有し、－ｙ方向側の弁支持部３Ａ６の中間部３Ａ８は＋ｘ方向にのみ延びる形状を有する。

【0090】

一対の弁支持部３Ａ６の各々が第９の板３１から離れる方向に変位し、＋ｙ方向側の弁支持部３Ａ６から、弁体３Ａ５の基準中心線Ｓを基準として＋ｘ方向側の部分に導入側貫通孔３Ａ３の閉鎖状態を維持するための保持力を作用させることができる。また、－ｙ方向側の弁支持部３Ａ６から、弁体３Ａ５の基準中心線Ｓを基準として－ｘ方向側の部分に導入側貫通孔３Ａ３の閉鎖状態を維持するための保持力を作用させることができる。

【0091】

なお、流体の流動方向の制御を容易とする観点では、第２の実施形態よりも第１の実施形態が有利であると考えられる。

【0092】

具体的に、第２の実施形態では、＋ｙ方向側の弁支持部３Ａ６および－ｙ方向側の弁支持部３Ａ６の延びる方向が異なるため、弁体３Ａ５が導入側貫通孔３Ａ３を開く際には、弁体３Ａ５が傾斜することなく開き、弁体３Ａ５は－ｘ方向の端部と＋ｘ方向の端部とで同程度の開度となる。これにより、導入側貫通孔３Ａ３から流入して弁体３Ａ５に衝突した流体は－ｘ方向にも＋ｘ方向にも偏りなく流動する。

【0093】

一方、第１の実施形態では、一対の弁支持部３Ａ６の双方が基準中心線Ｓを基準として延出方向の同方向（－ｘ方向）に延びており、一対の弁支持部３Ａ６の双方の基準中心線Ｓを基準とした配置が揃う。そのため、弁体３Ａ５が導入側貫通孔３Ａ３を開く際には、弁体３Ａ５は、一対の弁支持部３Ａ６の中間部３Ａ８の延出方向（－ｘ方向）の先端部を中心として回動する。これにより、弁体３Ａ５における基準中心線Ｓを基準として＋ｘ方向側の部分が－ｘ方向側の部分よりも大きく開くため、流体の流動方向を＋ｘ方向側に制御することができる。

【0094】

［第３の実施形態］
図１１は、第３の実施形態に係る弁構造の第１０の板３２の導入弁３Ａ１を拡大して示す平面図である。図１１に示すように、本実施形態に係る導入側弁構造３Ａにおいて導入弁３Ａ１は、一対の弁支持部３Ａ６と、さらに一対の弁支持部３Ａ６とは異なる別の一対の弁支持部３Ａ１６（別弁支持部）と、を有する。

【0095】

一対の弁支持部３Ａ６は、第２の実施形態に係る弁支持部３Ａ６と同じ構成である。また、別の一対の弁支持部３Ａ１６は、第２の実施形態に係る弁支持部３Ａ６を、ｚ方向視点において弁体３Ａ５の中心Ｏを中心として９０°回転させたものである。

【0096】

一対の弁支持部３Ａ１６は、基部側端部３Ａ１７（別基部側端部）と中間部３Ａ１８（別中間部）と弁体側端部３Ａ１９（別弁体側端部）とをそれぞれ有する。

【0097】

本実施形態では、ｚ方向視点において弁体３Ａ５の中心Ｏを通り、かつ、第１０の板３２の表面に沿って第１の方向ｘに延びる線を、基準中心線Ｓとは別の基準中心線Ｔ（別基準中心線）とする。基部側端部３Ａ１７と弁体側端部３Ａ１９は、基準中心線Ｔに重なる幅方向の中央線Ｃ３、Ｃ４をそれぞれ有する。基準中心線Ｓと基準中心線Ｔは互いに隣接し、これらの２本の線の間にそれぞれ形成される複数の交角は同角度（直角）である。

【0098】

中間部３Ａ１８は、ｚ方向視点において基部側端部３Ａ１７および弁体側端部３Ａ１９よりも基準中心線Ｔと直交する延出方向において基準中心線Ｔから離れた位置まで延びる形状を有する。本実施形態では、＋ｘ方向側の弁支持部３Ａ１６の中間部３Ａ１８が＋ｙ方向に延び、－ｘ方向側の弁支持部３Ａ１６の中間部３Ａ１８が－ｙ方向に延びている。

【0099】

本実施形態では、図１１に示すように、第９の板３１は、第１の実施形態と同様に、第３の方向ｚにおいて中間部３Ａ８に対向する位置に、中間部３Ａ８の第９の板３１へ近づく方向（－ｚ方向）への変位を規制する規制部３Ａ１２を有する。また、中間部３Ａ１８に対向する位置に、中間部３Ａ１８の－ｚ方向への変位を規制する別の規制部３Ａ２２（別規制部）を有する。

【0100】

本実施形態の導入側弁構造３Ａでは、弁支持部３Ａ６および規制部３Ａ１２に加えて別の弁支持部３Ａ１６および別の規制部３Ａ２２を備えている。さらに、基準中心線Ｓおよび別の基準中心線Ｔの互いに隣接する２本の線の間にそれぞれ形成される複数の交角が同角度である。

【0101】

そのため、一対の弁支持部３Ａ６のみで弁体を支持する場合と比較して、弁体３Ａ５を第９の板３１側の位置に安定して保持することができるとともに弁体３Ａ５の開閉動作を安定して行うことができる。

【0102】

排出側弁構造３Ｂについても同様に弁体３Ｂ５を第１１の板３３側の位置に安定して保持することができるとともに弁体３Ｂ５の開閉動作を安定して行うことができる。

【0103】

第３の実施形態では、一対の弁支持部３Ａ６とは異なる別の一対の弁支持部３Ａ１６を有する場合について説明した。しかし、第３の実施形態において、一対の弁支持部３Ａ６とは異なる別の弁支持部を二対以上有してもよい。この場合、基準中心線Ｓおよび二対以上の弁支持部の基準中心線の互いに連接する２本の線の間にそれぞれ形成される複数の交角は同角度とすればよい。

【0104】

第３の実施形態では、一対の弁支持部３Ａ６の各々が互いに基準中心線Ｓを基準として延出方向の異なる方向に延び、一対の弁支持部３Ａ１６も各々が基準中心線Ｔを基準として互いに異なる方向に延びているが、一対の弁支持部３Ａ６の双方が同方向に延びていてもよく、一対の弁支持部３Ａ１６の双方が同方向に延びていてもよい。

【0105】

［第４の実施形態］
図１２は、第４の実施形態に係る第１０の板の導入弁を拡大して示す平面図である。第１の実施形態では、中間部３Ａ８が延出方向の一方にのみ延びる形状を有するが、第４の実施形態では、図１２に示すように、中間部３Ａ８が延出方向の両方に延びる形状を有する。図１２に示す中間部３Ａ８は環状であり、貫通部３Ａ１０は延出方向のいずれにも開口せず、閉じた形状を有する。

【0106】

第４の実施形態に係る弁構成部材によっても、導入側貫通孔３Ａ３と弁体３Ａ５との間の隙間の発生が抑制される。

【0107】

なお、第１の実施形態に係る弁構造３において、排出側弁構造３Ｂの排出弁３Ｂ１を第２～第４の実施形態に係る導入弁３Ａ１の形状としてもよく、導入弁３Ａ１および排出弁３Ｂ１をそれぞれ第１～第４の実施形態のいずれかの形状とし、導入側弁構造３Ａと排出側弁構造３Ｂとを異なる形状としてもよい。

【符号の説明】

【0108】

３ 弁構造
３Ａ 導入側弁構造（弁構造）
３Ａ３ 導入側貫通孔（貫通孔）
３Ａ４ 導入側通過孔（通過孔）
３Ａ５ 弁体
３Ａ６ 弁支持部
３Ａ７ 基部側端部
３Ａ８ 中間部
３Ａ９ 弁体側端部
３Ａ１０ 貫通部
３Ａ１２ 規制部
３Ａ１６ 弁支持部（別弁支持部）
３Ａ１７ 基部側端部（別基部側端部）
３Ａ１８ 中間部（別中間部）
３Ａ１９ 弁体側端部（別弁体側端部）
３Ｂ 排出側弁構造（弁構造）
３Ｂ３ 排出側貫通孔（貫通孔）
３Ｂ４ 排出側通過孔(通過孔)
３Ｂ５ 弁体
３Ｂ６ 弁支持部
３Ｂ７ 基部側端部
３Ｂ８ 中間部
３Ｂ９ 弁体側端部
３Ｂ１２ 規制部
３１ 第９の板（第１の金属板）
３２ 第１０の板（第２の金属板）
３２ａ 基部
３３ 第１１の板（第１の金属板）
Ｃ１ 中央線（基部側端部の中央線）
Ｃ２ 中央線（弁体側端部の中央線）
Ｃ３ 中央線（別基部側端部の中央線）
Ｃ４ 中央線（別弁体側端部の中央線）
Ｏ 中心（弁体の中心）
Ｓ 基準中心線
Ｔ 基準中心線（別基準中心線）
ｚ 第３の方向（板直交方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】