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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-17
(45)【発行日】2022-01-26
(54)【発明の名称】静電蠕動ポンプ及び動作方法
(51)【国際特許分類】
F04B 45/10 20060101AFI20220119BHJP
F04B 45/047 20060101ALI20220119BHJP
【ＦＩ】
F04B45/10
F04B45/047 C
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2019535814
(86)(22)【出願日】2017-12-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-01-30
(86)【国際出願番号】 EP2017083967
(87)【国際公開番号】W WO2018122080
(87)【国際公開日】2018-07-05
【審査請求日】2020-12-18
(31)【優先権主張番号】62/440,571
(32)【優先日】2016-12-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】590000248
【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ
【氏名又は名称原語表記】ＫＯＮＩＮＫＬＩＪＫＥ ＰＨＩＬＩＰＳ Ｎ．Ｖ．
(74)【代理人】
【識別番号】110001690
【氏名又は名称】特許業務法人Ｍ＆Ｓパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】フォンケン ルドルフ マリア ジョゼフ
(72)【発明者】
【氏名】ウィーカンプ ヨハネス ウィルヘルムス
(72)【発明者】
【氏名】クリー マレイケ
(72)【発明者】
【氏名】シュレポフ セルゲイ
【審査官】北村 一
(56)【参考文献】
【文献】特開平０６－２６４８７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０２５４０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０１５９３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－０１３９９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０６００７３０９（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許第０５８３６７５０（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許第０６１０９８８８（ＵＳ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０５２０１７９６（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｂ ４３／００－４７／１４
Ａ６１Ｍ １６／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
硬質フレーム内に画定された通路を通る流体の流れを生成するためのシステムであって、前記通路は上部及び下部を含み、前記システムは、前記通路の中間点を横切って配置され、膜電極アレンジメントを含む、可撓膜と、
前記可撓膜内に波状運動を作り出し、これにより、前記通路を通る前記流体の蠕動運動を生じさせる様態で、前記可撓膜を選択的に作動させる作動システムと
を含み、前記作動システムは、
前記通路の前記上部に隣接して配置された上部電極アレンジメントと、
前記通路の前記下部に隣接して配置された下部電極アレンジメントと
を含み、
前記膜電極アレンジメントは、各々が中心部及び端部を有する複数の膜電極を含み、前記端部の幅は、前記中心部の幅の半分以下であるか、又は、
前記上部電極アレンジメントは複数の上部電極を有し、前記下部電極アレンジメントは複数の下部電極を有し、前記複数の上部電極及び前記複数の下部電極は各々が中心部及び端部を有し、前記端部の幅は、前記中心部の幅の半分以下である、
システム。
【請求項2】
硬質フレーム内に画定された通路を通る流体の流れを生成する方法であって、前記方法は、作動システムを用いて、前記通路の中間点を横切って配置された可撓膜を、前記可撓膜内に波状運動を作り出し、これにより、前記通路を通る前記流体の蠕動運動を生じさせる様態で、選択的に作動させるステップ
を有し、前記作動システムは、
前記通路の上部に隣接して配置された上部電極アレンジメントと、
前記通路の下部に隣接して配置された下部電極アレンジメントと
を含み、
膜電極アレンジメントは、各々が中心部及び端部を有する複数の膜電極を含み、前記端部の幅は、前記中心部の幅の半分以下であるか、又は、
前記上部電極アレンジメントは複数の上部電極を有し、前記下部電極アレンジメントは複数の下部電極を有し、前記複数の上部電極及び前記複数の下部電極は各々が中心部及び端部を有し、前記端部の幅は、前記中心部の幅の半分以下であり、
前記方法は、選択的に電気接続するステップをさらに有する、
方法。
【請求項3】
前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、前記可撓膜の部分を前記通路の長手方向中心軸と垂直な方向に運動させるステップを有する、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記可撓膜は導電材料を含み、前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、静電気力を介して前記可撓膜の部分を前記通路の上部又は前記通路の下部のうちの一方に向かって引き寄せるステップを有する、
請求項２に記載の方法。
【請求項5】
前記作動システムは、前記通路の上部に隣接して配置されたいくつかの上部電極、前記通路の下部に隣接して配置されたいくつかの下部電極、及び前記可撓膜内又はその上に配置された単一の膜電極を含み、前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、
前記単一の膜電極を大地に電気接続し、
前記上部電極を正の電圧に選択的に電気接続し、
前記下部電極を負の電圧に選択的に電気接続する
ことによって、静電気力を介して前記可撓膜の部分を前記通路の前記上部又は前記通路の前記下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有する、
請求項２に記載の方法。
【請求項6】
前記作動システムは、前記通路の上部に隣接して配置されたいくつかの上部電極、前記通路の下部に隣接して配置されたいくつかの下部電極、及び前記可撓膜内又はその上に配置されたいくつかの膜電極を含み、前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、
前記いくつかの膜電極を正の電圧又は負の電圧のどちらかに選択的に電気接続し、
前記いくつかの上部電極のうちの少なくとも１つの上部電極を正の電圧に選択的に電気接続し、
前記いくつかの下部電極のうちの少なくとも１つの下部電極を負の電圧に選択的に電気接続する
ことによって、静電気力を介して前記可撓膜の部分を前記通路の前記上部又は前記通路の前記下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有する、
請求項２に記載の方法。
【請求項7】
前記作動システムは、前記通路の上部に隣接して配置された複数の上部電極、前記通路の下部に隣接して配置された複数の下部電極、及び前記可撓膜内又はその上に配置された単一の膜電極を含み、前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、
前記単一の膜電極を大地に電気接続し、
前記複数の上部電極のうちの少なくとも１つの上部電極を正の電圧に選択的に電気接続し、
前記複数の下部電極のうちの少なくとも１つの下部電極を負の電圧に選択的に電気接続する
ことによって、静電気力を介して前記可撓膜の部分を前記通路の前記上部又は前記通路の前記下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有する、
請求項２に記載の方法。
【請求項8】
前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、前記複数の上部電極のうちの少なくとも別の１つの上部電極を負の電圧に選択的に電気接続し、
前記複数の下部電極のうちの少なくとも別の１つの下部電極を正の電圧に選択的に電気接続する
ことをさらに有する、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記作動システムは、前記通路の上部に隣接して配置された複数の上部電極、前記通路の下部に隣接して配置された複数の下部電極、及び前記可撓膜内又はその上に配置された単一の膜電極を含み、前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、
前記単一の膜電極を正の電圧又は負の電圧のどちらかに選択的に電気接続し、
前記複数の上部電極のうちの少なくとも１つの上部電極を正の電圧に選択的に電気接続し、
前記複数の下部電極のうちの少なくとも１つの下部電極を負の電圧に選択的に電気接続する
ことによって、静電気力を介して前記可撓膜の部分を前記通路の前記上部又は前記通路の前記下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有する、
請求項２に記載の方法。
【請求項10】
前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、前記複数の上部電極のうちの少なくとも別の１つの上部電極を負の電圧に選択的に電気接続し、
前記複数の下部電極のうちの少なくとも別の１つの下部電極を正の電圧に選択的に電気接続する
ことをさらに有する、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記作動システムは、前記通路の上部に隣接して配置された単一の上部電極、前記通路の下部に隣接して配置された単一の下部電極、及び前記可撓膜内又はその上に配置された複数の膜電極を含み、前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、
前記複数の膜電極のうちの少なくとも１つの膜電極を正の電圧に選択的に電気接続し、
前記単一の上部電極を、正の電圧及び負の電圧からなる群から選択される一方に選択的に電気接続し、
前記単一の下部電極を前記群内の他方に選択的に電気接続する
ことによって、静電気力を介して前記可撓膜の部分を前記通路の前記上部又は前記通路の前記下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有する、
請求項２に記載の方法。
【請求項12】
前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、前記複数の膜電極のうちの別の膜電極を負の電圧に選択的に電気結合することをさらに有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記作動システムは、前記通路の上部に隣接して配置されたいくつかの上部電極、前記通路の下部に隣接して配置されたいくつかの下部電極、及び前記可撓膜内又はその上に配置された単一の膜電極を含み、前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、
前記単一の膜電極を第１の電位に電気接続し、
前記上部電極又は前記下部電極のうちの少なくとも一方を前記第１の電位と異なる第２の電位に電気接続する
ことによって、静電気力を介して前記可撓膜の部分を前記通路の前記上部又は前記通路の前記下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有する、
請求項２に記載の方法。
【請求項14】
前記作動システムは、前記通路の上部に隣接して配置された単一の上部電極、前記通路の下部に隣接して配置された単一の下部電極、及び前記可撓膜内又はその上に配置された複数の膜電極を含み、前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、
前記単一の上部電極を第１の電位に電気接続し、
前記単一の下部電極を前記第１の電位と異なる第２の電位に電気接続し、
前記複数の膜電極のうちの少なくとも１つの膜電極を前記第１の電位及び前記第２の電位のうちの少なくとも一方と異なる第３の電位に電気接続する
ことによって、静電気力を介して前記可撓膜の部分を前記通路の前記上部又は前記通路の前記下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有する、
請求項２に記載の方法。
【請求項15】
前記可撓膜を選択的に作動させるステップは、前記複数の膜電極のうちの少なくとも１つの膜電極を前記第１の電位及び前記第２の電位のうちの少なくとも一方と異なる第４の電位に電気接続することをさらに有する、請求項１４に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[01] 本発明は、気体の流れを生成するための装置に関する。より詳細には、本発明は、蠕動運動を介して気体の流れを発生させる装置に関する。本発明はまた、蠕動運動を介して気体の流れを発生させるシステムに関する。本発明は、さらに、静電気力の印加を介して蠕動運動を生み出すことによって気体の流れを発生させる方法に関する。本発明はまた、蠕動運動を介した気体の流れの発生に用いるための装置を製作する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
[02] 異なる種類（すなわち、液体、気体）の流体のための多くの異なる種類のポンプが存在する。用途のための最適なポンプの種類はその特定の用途の要求によって決まる。通例、特定の用途の主たる要求は、ポンプの要求圧力及び流量である。他の可能な要求は、ポンプ及び／又は関連構成要素の最大重量、幾何学的寸法、コスト、騒音レベル、要求効率、信頼性及び寿命である。
【0003】
[03] 例えば、中程度の圧力レベル（例えば、限定するものではないが、約０．０４バール）及び高流量（例えば、限定するものではないが、約１００リットル／分）を用いる持続陽圧呼吸療法（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｉｒｗａｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｈｅｒａｐｙ）（睡眠時無呼吸患者を治療するための、ＣＰＡＰ療法）における用途には、通例、ラジアルブロワーが好ましい。なぜなら、このようなデバイスは、通例、非常に嵩高く、高い回転動作速度に起因する大きな騒音、及びそれらの基本的動作原理の結果生じる大量の乱流を生み出すものの、ラジアルブロワーは流量及び圧力の要求を満たすことができるからである。
【0004】
[04] 所望の流出の特定の寸法を考慮すると、要求圧力レベル及び流量をもたらすように適合可能である、効率及びポンプ寸法に関して理想的なポンプシステムは、（流体を加圧するための機構を指定せず）おおよそ、図１に示されるとおりのポンプシステム１０のような様相になる。ポンプ１２のクロスフロー寸法は、所望の流出寸法とぴったり合うように寸法設定することができ、かくして、ポンプ１２内の流体（矢印１４によって示される）の速度が、流出におけるものとほぼ等しくなることを可能にする（圧縮性及び質量保存のゆえに、速度は若干減少することになる）。速度の大きな変化は、通例、乱流及び効率損失を生じさせ、それゆえ、概して望ましくないため、ほぼ一定の速度を維持することが望まれる。このような「理想的な」構成では、ポンプを通過する流体を（流体の圧力が増大するにつれて減少する水平間隔を有する鉛直線によって示されるように）加圧するために、ポンプ１２の全容積が利用され、これにより、ポンプ容積の最適な利用が可能になり、最小限の寸法が可能になる。
【発明の概要】
【0005】
[05] 本発明の一態様として、硬質フレーム内に画定された通路を通る流体の流れを生成する方法が提供される。本方法は、作動システムを用いて、通路の中間点を横切って配置された可撓膜を、膜内に波状運動を作り出し、これにより、通路を通る流体の蠕動運動を生じさせる様態で、選択的に作動させるステップを有する。
【0006】
[06] 可撓膜を選択的に作動させるステップは、膜の部分を通路の長手方向中心軸と垂直な方向に運動させるステップを有し得る。
【0007】
[07] 膜は導電材料を含み得、可撓膜を選択的に作動させるステップは、静電気力を介して膜の部分を通路の上部又は通路の下部のうちの一方に向かって引き寄せるステップを有し得る。
【0008】
[08] 作動システムは、通路の上部に隣接して配置されたいくつかの上部電極、通路の下部に隣接して配置されたいくつかの下部電極、及び膜内若しくはその上に配置された単一の膜電極を含み得、膜を選択的に作動させるステップは、単一の膜電極を大地に電気接続し、上部電極を正の電圧に選択的に電気接続し、下部電極を負の電圧に選択的に電気接続することによって、静電気力を介して膜の部分を通路の上部又は通路の下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有し得る。
【0009】
[09] 作動システムは、通路の上部に隣接して配置されたいくつかの上部電極、通路の下部に隣接して配置されたいくつかの下部電極、及び膜内若しくはその上に配置されたいくつかの膜電極を含み得、膜を選択的に作動させるステップは、いくつかの膜電極を正の電圧又は負の電圧のどちらかに選択的に電気接続し、上部電極のうちの少なくとも１つを正の電圧に選択的に電気接続し、下部電極のうちの少なくとも１つを負の電圧に選択的に電気接続することによって、静電気力を介して膜の部分を通路の上部又は通路の下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有し得る。
【0010】
[10] 作動システムは、通路の上部に隣接して配置された複数の上部電極、通路の下部に隣接して配置された複数の下部電極、及び膜内若しくはその上に配置された単一の膜電極を含み得、膜を選択的に作動させるステップは、単一の膜電極を大地に電気接続し、上部電極のうちの少なくとも１つを正の電圧に選択的に電気接続し、下部電極のうちの少なくとも１つを負の電圧に選択的に電気接続することによって、静電気力を介して膜の部分を通路の上部又は通路の下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有し得る。
【0011】
[11] 膜を選択的に作動させるステップは、上部電極のうちの少なくとも別の１つを負の電圧に選択的に電気接続し、下部電極のうちの少なくとも別の１つを正の電圧に選択的に電気接続することをさらに有し得る。
【0012】
[12] 作動システムは、通路の上部に隣接して配置された複数の上部電極、通路の下部に隣接して配置された複数の下部電極、及び膜内若しくはその上に配置された単一の膜電極を含み得、膜を選択的に作動させるステップは、単一の膜電極を正の電圧又は負の電圧のどちらかに選択的に電気接続し、上部電極のうちの少なくとも１つを正の電圧に選択的に電気接続し、下部電極のうちの少なくとも１つを負の電圧に選択的に電気接続することによって、静電気力を介して膜の部分を通路の上部又は通路の下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有し得る。
【0013】
[13] 膜を選択的に作動させるステップは、上部電極のうちの少なくとも別の１つを負の電圧に選択的に電気接続し、下部電極のうちの少なくとも別の１つを正の電圧に選択的に電気接続することをさらに有し得る。
【0014】
[14] 作動システムは、通路の上部に隣接して配置された単一の上部電極、通路の下部に隣接して配置された単一の下部電極、及び膜内若しくはその上に配置された複数の膜電極を含み得、膜を選択的に作動させるステップは、膜電極のうちの少なくとも１つを正の電圧に選択的に電気接続し、単一の上部電極を、正の電圧及び負の電圧からなる群から選択される一方に選択的に電気接続し、単一の下部電極を群内の他方に選択的に電気接続することによって、静電気力を介して膜の部分を通路の上部又は通路の下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有し得る。
【0015】
[15] 膜を選択的に作動させるステップは、膜電極のうちの別のものを負の電圧に選択的に電気結合することをさらに有し得る。
【0016】
[16] 作動システムは、通路の上部に隣接して配置されたいくつかの上部電極、通路の下部に隣接して配置されたいくつかの下部電極、及び膜内若しくはその上に配置された単一の膜電極を含み得、膜を選択的に作動させるステップは、単一の膜電極を第１の電位に電気接続し、上部電極又は下部電極のうちの少なくとも一方を第１の電位と異なる第２の電位に電気接続することによって、静電気力を介して膜の部分を通路の上部又は通路の下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有し得る。
【0017】
[17] 作動システムは、通路の上部に隣接して配置された単一の上部電極、通路の下部に隣接して配置された単一の下部電極、及び膜内若しくはその上に配置された複数の膜電極を含み得、膜を選択的に作動させるステップは、単一の上部電極を第１の電位に電気接続し、単一の下部電極を第１の電位と異なる第２の電位に電気接続し、膜電極のうちの少なくとも１つを第１の電位及び第２の電位のうちの少なくとも一方と異なる第３の電位に電気接続することによって、静電気力を介して膜の部分を通路の上部又は通路の下部のどちらかに向かって引き寄せるステップを有し得る。
【0018】
[18] 膜を選択的に作動させるステップは、膜電極のうちの少なくとも１つを第１の電位及び第２の電位のうちの少なくとも一方と異なる第４の電位に電気接続することをさらに有し得る。
【0019】
[19] 本発明のこれら及び他の目的、特徴、及び特性、並びに動作方法、及び構造の関連要素の機能、及び部分の組み合わせ、及び製作の経済性は、以下の説明及び添付の請求項を、添付の図面を参照して考慮することで、より明らかになるであろう。図面は全て本明細書の一部をなし、同様の参照符号は、様々な図における対応する部分を指定する。ただし、図面は単に例示及び説明を目的としているにすぎず、本発明の限定の定義として意図されているわけではないことが明白に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】[20] 理論上の理想的なポンプシステムの概略図である。
【図2】[21] 本発明の１つの例示的な実施形態に係るポンプ装置の部分概略等角図である。
【図7】[27] 本発明の例示的な実施形態に係るポンプ装置の部分の断面図である。
【図8】[27] 本発明の例示的な実施形態に係るポンプ装置の部分の断面図である。
【図9】[28] 本発明の例示的な一実施形態に係る装置の一部分の部分分解図である。
【図10】[29] 本発明の別の例示的な実施形態に係るポンプ装置の部分分解等角図である。
【図11】[30] 本発明の１つの例示的な実施形態に係る電気作動システムの構成要素の例示的な構成を示す回路図である。
【図15】[33] 本発明の例示的な一実施形態に係る装置の製作に用いるための例示的な設備を示す図である。
【図16】[34] 本発明の例示的な一実施形態に係る装置の製作に用いるためのさらなる例示的な設備を示す図である。
【図17】[35] 本発明の例示的な一実施形態に係る相互接続構造の例示的な配列を示す図である。
【図18】[35] 本発明の例示的な一実施形態に係る相互接続構造の例示的な配列を示す図である。
【図19】[35] 本発明の例示的な一実施形態に係る相互接続構造の例示的な配列を示す図である。
【図20】[35] 本発明の例示的な一実施形態に係る相互接続構造の例示的な配列を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
[36] 本明細書で使用する時、単数形は、コンテキストが別途明確に指示しない限り、複数の言及を含む。
【0022】
[37] 本明細書において使用する時、２つ以上の部分又は構成要素が「結合されている」との陳述は、その部分が、直接、又は間接的に、すなわち、連係が生じる限り、１つ又は複数の中間部分又は構成要素を通じて、互いに接合されていること又は協働することを意味するものとする。
【0023】
[38] 本明細書で使用する時、「直接結合されている」は、２つの要素が互いに直接接触していることを意味する。本明細書で使用する時、「固定して結合されている」又は「固定されている」は、２つの構成要素が、互いに対して一定の向きを維持しつつ、一体となって運動するように結合されていることを意味する。
【0024】
[39] 本明細書で使用する時、「［要素、点若しくは軸］の周りに配置される」又は「［要素、点若しくは軸］の周りに延びる」又は「［要素、点若しくは軸］の周りに［Ｘ］度」などの表現における「周り」は、～を取り囲むこと、～の周囲に延びること、又は～の周囲において測定されることを意味する。測定値に言及して、又は同様の様態で使用する時、「約」は、「およそ」、すなわち、当業者によって理解されるように測定値に関連するおおよその範囲内を意味する。
【0025】
[40] 本明細書で使用する時、「一般的に」は、当業者によって理解されるように、用語に関連する「一般的な様態で」変更され得ることを意味する。
【0026】
[41] 本明細書で使用する時、「実質的に」は、当業者によって理解されるように、大部分、ほとんどの量又は程度を意味する。それゆえ、例えば、「実質的に」第２の要素内に配置された第１の要素は、大部分は、第２の要素内に配置されている。
【0027】
[42] 本明細書で使用する時、単語「単体の」は、構成要素が単一の部品又は単位として作製されていることを意味する。すなわち、別個に作製され、その後、単位として互いに結合された部品を含む構成要素は、「単体の」構成要素又は本体ではない。
【0028】
[43] 本明細書で用いる時、２つ以上の部分又は構成要素が互いに「係合する」という陳述は、それらの部分が、直接、又は１つ又は複数の中間部分又は構成要素を通じて、互いに対して力を及ぼすことを意味するものとする。
【0029】
[44] 本明細書で用いる時、用語「数、番号」は、１、又は１よりも大きい整数（すなわち、複数）を意味するものとする。
【0030】
[45] 本明細書で使用する時、語句「密閉係合する」は、間に気密シールが形成される様態で互いに接触する要素を意味するものとする。
【0031】
[46] 本明細書で使用する時、用語「コントローラ」は、限定するものではないが、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、複合プログラム可能論理デバイス（ＣＰＬＤ）、プログラム可能システムオンチップ（ＰＳＯＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラム可能論理コントローラ、或いは任意の他の好適な処理デバイス又は装置を含む、データ（例えば、ソフトウェアルーチン、及び／又はこのようなルーチンによって用いられる情報）を記憶し、取り込み、実行し、処理することができるプログラム可能アナログ及び／又はデジタルデバイス（関連メモリ部又は部分を含む）を意味するものとする。メモリ部分は、コンピュータの内部記憶領域などの様態のデータ及びプログラムコードの記憶のための記憶レジスタ、すなわち、非一時的機械可読媒体を提供する、限定するものではないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（単数又は複数）、ＥＥＰＲＯＭ（単数又は複数）、フラッシュ、及び同様のものなどの、様々な種類の内部及び／又は外部記憶媒体のうちの任意の１つ又は複数であることができ、揮発性メモリ又は不揮発性メモリであることができる。
【0032】
[47] 例えば、限定するものではないが、最上部、最下部、左、右、上部、下部、前、後、及びこれらの派生語などの、本明細書において使用される方向の語句は、図面に示される要素の向きに関連し、請求項において明示的に言及されない限り、請求項に限定を加えるものではない。
【0033】
[48] 以下の説明から、本発明の諸実施形態は静電気力を利用し、従来の解決策よりも、図１に関して説明された理想的なポンプに近い機能を果たすポンプ装置内の蠕動ポンプアクションを作り出すことが理解されるであろう。
【0034】
[49] 図２、図３、図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の例示的な一実施形態に係る気体の流れを発生させるためのポンプ装置２０の一例を示す。ポンプ装置２０は、内部を貫いて画定された通路２４を有するフレーム２２を含む。通路２４は概ね一様な断面のものであり、その長手方向中心軸Ａに沿って、入口２６と出口２８との間の長さＬだけ延び、概して、入口２６に入る全ての流体が出口２８を介してのみ出ることができるように構造化されている。図２、図３、図４Ａ及び図４Ｂに示される本発明の例示的な実施形態では、通路２４は六角形断面形状を有するが、他の断面形状も本発明の範囲と異なることなく利用され得ることを理解されたい。通路２４は、第１の側部３０、及び第１の側部３０の反対側に配置された第２の側部３２を有する。通路２４は、第１の側部３０の中央線３４と第２の側部３２の中央線３６との間で測定した時の最大幅ｗｐを有する。通路２４は、概ね、通路２４内に位置付けられた可撓性ポンプ膜３８を介して、２つの小部分、すなわち、上部２４Ａ及び下部２４Ｂに隔てられている。より具体的には、ポンプ膜３８は、概して、その第１の縁部３８Ａにおいて、通路２４の第１の側部３０にその中央線３４において結合され、第１の縁部３８Ａの反対側に配置された第２の縁部３８Ｂにおいて、通路２４の第２の側部３２にその中央線３６において結合されている。したがって、ポンプ膜３８は、概して、通路２４の境界（すなわち、フレーム２２）を上部フレーム部分２２Ａ及び下部フレーム部分２２Ｂに分離する。通路２４は、上部フレーム部分２２Ａの中心部（符号を付されていない）と下部フレーム部分２２Ｂの中心部との間の距離である最大高さＨを有する。以下においてさらに詳細に説明されるように、静電引力の強さは電極とポンプ箔との間の印加電圧及び距離に大きく依存するため、実際的な電圧（数百ボルト）のために、通路の高さＨは、概ね、およそ０．１～０．５ｍｍの大きさの寸法に限られる。ポンプ膜３８は、第１の縁部３８Ａと第２の縁部３８Ｂとの間でポンプ膜３８に沿って測定した時の、実際の幅ｗｍを有する。実際の幅は、通路２４の幅ｗｐよりも大きく、通路２４の上（又は下）面に沿って測定した時の実際の幅ｗｓと概ね等しい。換言すれば、ポンプ膜３８が平らに広げられた場合、第１の縁部３８Ａと第２の縁部３８Ｂとの間の距離は膜３８の実際の幅ｗｍになるであろう。したがって、ポンプ膜３８は、通例、本明細書の他所においてさらに詳細に説明されるように、静電気力によって作用を受けていない時には、図３に示されるものなどの安静位をとり、概して、その実際の幅ｗｍが通路２４の上面又は下面（符号を付されていない）のどちらかの幅ｗｓと概ね等しいため、通路２４の上面又は下面のどちらかと密閉係合することができる。
【0035】
[50] 図２の線４－４に沿ったポンプ装置２０の断面図を示す図４Ａ、及び図４Ａの線Ｂ－Ｂに沿ったポンプ装置２０の断面図を示す図４Ｂは、ポンプ装置２０を用いて気体の流れＦがどのように生成されるのかについての概略図を提供する。より具体的には、ポンプ膜３８の異なる部分を、図４Ａ及び図４Ｂにおける小さい矢印によって示されるものなどの上又は下方向のどちらかに鉛直に選択的に運動させることによって、波状運動がポンプ膜３８内に生成される。ポンプ膜３８を小さい矢印の方向に運動させることによって、ポンプ膜３８の波状形状は、図４Ａ及び図４Ｂにおける破線で示される交互に位置付けられた波状形状３８’に向けて移行される。波を通路２４の長さＬに沿って入口２６から出口２８までさらに移行させることによって、図４Ａにおけるより大きい矢印ｆｔ及びｆｂによって一般的に表されるとおりの、空気のポケットが、通路２４のそれぞれ上部２４Ａ及び下部２４Ｂの両方に沿って蠕動的様態で移行される。それゆえ、通路２４を通る全体の流れＦの概ね半分は、上部２４Ａを通って流れる流れｆｔからのものであり、通路２４を通る全体の流れＦの概ね半分は、下部２４Ｂを通って流れる流れｆｂからのものであることを理解されたい。膜３８内に生成される波の周波数が増大されるにつれて、通路２４を通過する流れの速度も増大される。圧力に影響を及ぼすために、膜３８内に生成される波の長さが変更され得る。
【0036】
[51] いくつかの通路２４をハニカム状構造に組み合わせることによって、このような配列のクロスフロー寸法を特定の用途の要求流出寸法にほぼ完璧に適合させることができる。図５は、７本の通路２４（ポンプ膜３８を省略して示されている）がハニカム状ポンプ装置構造４０に配列された、このような構造の一例を示す。このようなパターンを、特定の用途のポンプ要求を満たすために必要とされる回数繰り返すことができることを理解されたい。各通路２４は非常に小さい寸法のものであるため、このようなハニカム構造は、概して、以下においてさらに詳細に説明されるように、互いに積層され、その後、膨張させられる薄いフィルム（例えば、典型的な厚さ範囲２～１５μｍ）を用いて製造することができる。
【0037】
[52] 図４Ａ及び図４Ｂに関して説明された様態で流体圧力差に抗して各ポンプ膜３８を作動させるために、ポンプ装置２０は、ポンプ膜３８の部分を、ポンプ膜３８内に蠕動波状運動を生成する様態で、各通路２４の上部２２Ａに向かって上方へ、又は下部２２Ｂに向かって下方へ選択的に運動させるように構造化された作動システムをさらに含む。本明細書に記載される諸実施形態において流体圧力差に抗してポンプ膜３８を作動させるために利用される機構は、フレーム２２の上部２２Ａ又は下部２２Ｂのどちらかによるポンプ膜３８の（経時的）交番静電引力である。この目的のために、図５のハニカム構造４０（単一の通路に関して上述されたフレーム２２と同等である）は、構造フィルム（例えば、限定するものではないが、数ミクロン（例えば１０μｍ）の厚さを有するポリプロピレン箔のＰＥＴ）から形成することができる。このような構造フィルムの片側又は両側に、交番電圧が印加される金属電極をめっきすることができる。静電引力が生じるために、ポンプ膜３８もまた、全体的に、又は部分的に、（ハニカム構造４０と類似した）めっきされた構造フィルム又は導電性（例えば、金属）フィルムによって形成される。結果として得られた配列内における短絡を回避するために、構造フィルム又はポンプ膜上の導電材料は互いに絶縁されなければならない。このような絶縁はいくつかの手法で達成することができる。図６に、ポンプ膜３８が、両側において誘電体４４をコーティングされた金属フィルム４２を含む、１つの例示的な構成が示されている。このような構成では、誘電体４４が、ポンプ膜の金属フィルム４２を、構造フィルム５０及び５２上にそれぞれ配置された金属層４６及び４８から絶縁する。
【0038】
[53] 図６を引き続き参照すると、（正又は負の）電圧が金属層４６に印加され、金属フィルム４２が大地に接続されると、金属フィルム４２、ひいてはポンプ膜３８は電位差のゆえに金属層４６（図に示されるものなど）に向かって引き寄せられる。電圧が金属層４６から除去され（次に金属層４６が大地に接続され）、代わりに、金属層４８に印加されると、金属フィルム４２、ひいてはポンプ膜３８は通路２４の反対側に向かって引き寄せられることになる。このような例示的な構成から、同じ電圧を構造フィルム５０又は構造フィルム５２の（両方でなく）どちらかの構造フィルムの両側の金属層に印加することによって、所与の断面内において、ポンプ膜３８の半分は上方へ運動することになり、ポンプ膜３８の半分は下方へ運動することになり、それゆえ、全てのポンプ膜３８が所与の断面内で同じ方向に運動する状況よりも良好な動的つりあいをもたらすことを容易に理解することができる。別の例示的な構成（図示せず）では、金属フィルム４２上の代わりに金属層４６及び４８上に誘電体コーティングが適用される。
【0039】
[54] 図７及び図８は、本発明の例示的な実施形態に係るさらなる代替的なハニカム構造６０、８０の部分を示す。図７を参照すると、上部構造フィルム６２及び下部構造フィルム６４の各々に、それらの上面上においてのみ金属層６６、６８がそれぞれコーティングされている、例示的な構造６０の一部分が示されている。このような構成において、ポンプ膜７０は、上面上に配置された金属層７２を有する構造フィルム７４を含む。金属層６６、７２及び６８が全て非導電層（すなわち、層６２、７４、６４）の上方に配置されているため、このような導電層６６、７２及び６８は、最小限の量の層を用いて互いに絶縁されている。
【0040】
[55] 図７の最小限の構成と対照的に、図８は、上部構造フィルム８２及び下部構造フィルム８４の各々に、それらの上面及び下面の両方の上において金属層８６、８８がコーティングされている、例示的な構造８０の一部分を示す。このような構成において、ポンプ膜９０は、上面及び下面上に配置された金属フィルム層９４及び９６を有する非導電性中心コア層９２を含む。中心コア層９２と反対側の金属フィルム層９４及び９６の表面は、金属層８６を金属層９４から絶縁し、金属層８８を金属層９６から絶縁する役割を果たす、表面上に配置された誘電体コーティング９８、１００を有する。
【0041】
[56] 図７及び図８に示される実施形態は単なる例示の目的のために提供されているにすぎず、本明細書に具体的に記載されていない積層構成の他の好適な変形例もまた、本発明の範囲と異なることなく利用され得ることを理解されたい。
【0042】
[57] 静電引力の方向に、通路２４内の長さの位置付けに対する依存性を持たせるために、電極の役割を果たす導電線が各通路２４の長手方向軸Ａと垂直な方向に作製されるような様態で、金属めっきがパターニングされる。このような電極は、通路２４に対するそれぞれの電極の長さの位置に依存して、通路２４の最上部（例えば、フレーム２２の上部２２Ａ）又は最下部（例えば、フレーム２２の下部２２Ｂ）上の異なる位置において異なる電圧を印加することを可能にする様態で、通路２４の長手方向に離間配置される。図９に、このようなパターニングされた構成の例示的な一実施形態が示されている。図９は、上部２２Ａ及び下部２２Ｂに分解された装置２０（図２、図３、図４Ａ及び図４Ｂに関して上述されたものなど）のフレーム２２の等角図を全体的に示す。図８に示される構成と同様に、上部２２Ａ及び下部２２Ｂの各々は、上面１１０Ａ、１１２Ａ及び下面１１０Ｂ、１１２Ｂの両方の上に配置された金属層（符号を付されていない）を有する構造フィルム１１０、１１２を含む（図９では、構造フィルム１１０及び１１２の上面１１０Ａ及び１１２Ａのみが見えているが、下面１１０Ｂ及び１１２Ｂは各々、上面１１０Ａ及び１１２Ａと同じ様態でパターニングされており、それゆえ、本明細書において特に詳細に説明されないことを理解されたい）。各金属層は、構造フィルム１１０及び１１２の上面及び下面１１０Ａ、１１２Ａ及び１１０Ｂ、１１２Ｂの両方の上に、複数の（４つが示されている）（最小距離ｄ１をもって）離間配置された導体１１４を形成するようにパターニングされている。各導体１１４は、通路２４の中心長手方向軸Ａに対して概ね垂直に延びる。しかし、ポンプ箔の蠕動運動を最適化するために可能ないくつかの精密な幾何学的構成が存在する。このような幾何学的構成の１つの例が以下において説明される。本明細書に記載される例示的な実施形態では、電極１１４の全ての一般構成は概ね同じであり、それゆえ、本明細書では、構造フィルム１１０の上面１１０Ａ上に配置された電極１１４の構成のみが詳細に説明される。
【0043】
[58] 各電極１１４は、選択的に変更され得る（通路の長手方向に測定した時の）幅を有する。図９に示される例では、各電極１１４の幅は、中心部１１４Ａのための最大電極幅ｅｍａｘから、中心部１１４Ａから通路２４の側部に向かって延びる端部１１４Ｂ及び１１４Ｃのための最小電極幅ｅｍｉｎへ変化する。例えば、幅ｅｍｉｎは、ｅｍａｘの幅のわずか４分の１として選定することができる（例えば、限定するものではないが、それぞれ、０．５ｍｍ及び２．ｍｍ）。このような変化する幅ｅｍａｘ及びｅｍｉｎの結果、中心部１１４Ａの後縁部（すなわち、図９において符号を付されていない、通路２４の入口２６から最も遠くに配置された電極１１４の縁部）は、各電極１１４の外側部分１１４Ｂ及び１１４Ｃの後縁部（符号を付されていない）から所定の距離ｄ２オフセットしており、その一方で、前縁部（すなわち、通路２４の入口２６の最も近くに配置された特定の電極１１４の縁部）は各電極１１４の全長に沿って概ね一定である。各電極のこのような寸法設定は、ポンプ膜３８内に所望の波状パターンを形成するのを支援するために提供される。一定の前縁部を有することによって、ポンプ膜３８は最初に、（電極１１４の外側部分１１４Ｂ及び１１４Ｃに最も近い膜の部分が運動を開始して）通路２４の概ね全幅ｗｐにわたってそれぞれの電極１１４に向かって（電極に依存して上方又は下方のどちらかへ）引き寄せられ、かくして、初期「波面」を生み出す。次に、「波」の中央（すなわち、中心長手方向軸Ａに最も近い部分）が、電極１１４のより幅の広い（波の伝搬の方向により長い）中心部１１４Ａにさらに引き寄せられる。それゆえ、これは、概ね通路２４の入口２６から出口２８に向かって波面を伝搬するように作用する。
【0044】
[59] フレームの上部及び下部上のパターニングされた電極を用いる代わりに、概ね通路２４の全長Ｌに沿って延びるフレームの上部及び下部内のパターニングされていない金属層に選択的に引き寄せられるパターニングされたポンプ膜が利用されてもよい。図１０は、このような可撓性のパターニングされたポンプ膜１２２（上方へ弓なりになった姿勢で配置されるように示されている）を利用する本発明の一実施形態に係る例示的な装置１２０の部分分解等角図を示す。図７に示される構成と同様に、ポンプ膜１２２は誘電体フィルム１２４を含むが、金属フィルムを有する代わりに、ポンプ膜は、誘電体フィルム１２４の上面１２４Ａ上に配置された複数の（４つが示されている）電極１２６を含む。電極１２６の各々は、図９に関して上述された電極１１４と同様の構成のものである。また、図７に示される構成と同様に、上部及び下部（符号を付されていない）は、上面（符号を付されていない）上に金属層１３２及び１３４をそれぞれコーティングされた構造フィルム１２８、１３０から形成されている。電極１２６のこのような構成は、図９に示される構成と概ね同じ手法で機能する。
【0045】
[60] かように、例示的な装置及びそれらの部分のいくつかの実施形態を説明したので、次に、本発明の１つの例示的な実施形態に係る電気作動システム２００の構成要素の例示的な構成、及びそれらの動作を、図１１及び図１２に関して説明する。図１１は、図９において上述されたものなどの例示的な構成と共に用いるための電気構成要素の一般的構成を概略的に示す。したがって、システム２００は、４つの最上部電極１ｔ、２ｔ、３ｔ、４ｔ（以下、ひとまとめにして最上部電極ｘｔと呼ばれる）、並びに４つの最下部電極１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ（以下、ひとまとめにして最下部電極ｘｂと呼ばれる）を含む。電極１ｔ及び１ｂは、通路の入口（図１２の左側部分において示されるものなど）に最も接近して配置されており、電極４ｔ及び４ｂは、通路の出口（図１２参照）に最も接近して配置されている。例示的な通路内に配置されたポンプ膜は導電金属層ｍを含む。図１１に示されるように、最上部電極ｘｔの各々は、スイッチＣｔｒ＿ｘｔ＋（ここで、ｘは特定の電極番号を指示する）及びＣｔｒ＿ｘｔ－（ここで、ｘは特定の電極番号を指示する）の対によって、ＤＣ電圧の供給源Ｖｄｃに選択的に電気接続され、これにより、正の電圧又は負の電圧のどちらかが（すなわち、特定の上述のスイッチを閉じることによって）最上部電極ｘｔの各々に選択的に印加される。同様に、最下部電極ｘｂの各々は、スイッチＣｔｒ＿ｘｂ＋（ここで、ｘは特定の電極番号を指示する）及びＣｔｒ＿ｘｔ－（ここで、ｘは特定の電極番号を指示する）の対によって、ＤＣ電圧の供給源Ｖｄｃに選択的に電気接続され、これにより、正の電圧又は負の電圧のどちらかが（すなわち、特定の上述のスイッチを閉じることによって）最下部電極ｘｂの各々に選択的に印加される。導電金属層は、同様に、スイッチＣｔｒ＿ｍ＋及びＣｔｒ＿ｍ－の対によってＤＣ電圧の供給源Ｖｄｃに選択的に電気接続され、これにより、正又は負のどちらかの電圧がポンプ膜の金属層に印加される。スイッチＣｔｒ＿ｘｔ＋、Ｃｔｒ＿ｘｔ－、Ｃｔｒ＿ｘｂ＋、Ｃｔｒ＿ｘｂ－、Ｃｔｒ＿ｍ＋及びＣｔｒ＿ｍ－の各々は、オプトカプラ又は他の好適な機構を介して各スイッチに接続されたコントローラ２０２によって制御される。異なって荷電した構成要素の間で静電引力を誘起するために、ＤＣ電圧源Ｖｄｃは、特定の用途に依存して、約２００Ｖ～６００Ｖの範囲内の電圧を生成する。
【0046】
[61] 図１２に全体的に示されるように、（図１１のコントローラ２０２を介して）正又は負のどちらかの電圧を最上部及び最下部電極ｘｔ及びｘｂ並びにポンプ膜の導電層ｍに選択的に独立して印加することによって、図４Ａ及び図４Ｂに関して上述された波状運動を生成することができる。ポンプ膜の導電層ｍに印加される電圧の極性を定期的に逆転することによって、電極ｘｔ、ｘｂ又は層ｍのうちの任意のものの上における残留電荷の潜在的な蓄積を低減／解消することができることを理解されたい。また、図１１及び図１２の例示的な構成から、図１２における水平矢印によって示されるとおりの、流体（例えば、空気）の蠕動運動は、最小限の数の（すなわち、４対のみの）離間した電極ｘｔ及びｘｂを利用することにより達成することができることも理解されたい。特殊な電極形状（例えば、限定するものではないが、上述された１１４などの電極の、誇張された、「引き伸ばされた」バージョン）が利用される場合には、さらに少数の対（例えば、１つ）を利用することもできるが、概して、最適とは言えないものになる。
【0047】
[62] 図１３及び図１４は、通路の最上部及び最下部内の複数の電極の代わりにポンプ膜１２２の一部である複数の電極１２６を切り替えるために全体的に変更／適合された、図１１に関して説明されたものと同様の電気構成及び構成要素を利用する、図１０に示されるものなどの装置のための本発明の例示的な実施形態に係る例示的な切り替えシーケンスを示す。
【0048】
[63] かように、本発明の例示的な実施形態及び例示的な動作方法を説明したので、次に、本発明の例示的な一実施形態に係る製作方法の説明を述べる。マイクロ流体の範囲をはるかに超えた流量を必要とする、本明細書において図２及び図３に関して上述されたチャネル２４を有するポンプ装置２０などのポンプ装置を用いる用途のためには、多くの通路２４の結合体が必要とされる（例えば、典型的なＣＰＡＰ用途のためには、限定するものではないが、２０本の平行通路を２５０回積み重ね、５，０００本の通路及び関連構成要素のアレイを生成することで概ね十分となろう）。図１５に、このような結合体の製作に用いるための効率的な生産方法を実施するための設備３００が全体的に示されている。このような方法では、３０２によって全体的に指示される、上に配置された金属層及び／又は誘電体層を伴う、構造フィルム（本明細書において図６～図１０に関して上述されたものなど）、並びに３０４によって全体的に指示されるポンプ膜フィルム（その任意のサブコンポーネントを含む、同様に本明細書において図６～図１０に関して上述されたものなど）の結合体を、割り出しドラム３０６の周りに巻回し、その一方で、本明細書において図６及び図１６の例示的な構成においてＸで指示される区域において全体的に示されるものなどの、構造フィルム３０２及びポンプ膜フィルム３０４が、膨張させられた最終構成において互いに接触し、固定されることが所望される位置において、接着剤を適用する。図１５に示されるレーザパターニングプロセスは、フィルム３０２を形成する構造の両側の金属層のパターニングを可能にする。
【0049】
[64] 構造フィルム３０２及びポンプ膜フィルム３０４の積み重ねられた結合体を、回転されるドラム３０６から切り離した後に、ポンプ装置の厚さ方向に力Ｓを印加することによって、積層された構造を伸張し、各通路の高さを概ね０から所定の値へ全体的に膨張させ、かくして、単一の通路構成のためのこのような伸張を示す図１６の例示的な構成において全体的に示されるものなどの、一体化したポンプ膜を有するハニカム構造を形成することができる。このような構成では、伸張される構造は、好適な一時的接着材料３１２（例えば、限定するものではないが、接着剤、熱接着など）を介して伸張装置３１０に一時的に接着されてもよい。
【0050】
[65] 製作プロセスにおける別の重要なステップは、個々の通路の各々からの全ての共通電極及び／又は導電層を互いに接続し、外界への電気接続を作ることである。図１７～図２０は、本発明の例示的な一実施形態に係る、このような接続がどのように達成されるのかに関する解決策を提供する。まず、図１７を参照すると、通路４０２（３つのみ標識されている）の例示的なアレイ４００の一部分の端面図（すなわち、通路を通して見た図）が示されている。このような構成では、通路４０２のうちのいくつかのポンプ膜（符号を付されていない）は、好適な接着材料を介して所定のパターンで上部構造フィルム又は下部構造フィルムのどちらかに接着されている。ポンプ膜が接着された通路は、ポンプ膜が上部又は下部のどちらかの構造フィルムに接着された時に内部で露出する特定の導電要素（例えば、ポンプ膜の金属層、電極層、導電層など）を有するようにあらかじめ設計されている。４つの一番上のポンプ膜Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤのための接着区域がＺにおいて全体的に指示されている。このような接着は、図１５及び図１６に関して上述されたものなどの製作プロセスの間に実施される。
【0051】
[66] ポンプ膜が接着された後に、図１８に示されるものなど、ポンプ膜が以前に接着された通路内に、導電性インク４０４又は他の好適な導電材料が（例えば、限定するものではないが、毛細管手段によって）選択的に配置される。アレイ４００の積層された構造の結果、わずか数本のこのように充填された通路を用いて、２０本の通路の段のために必要な導体の全てに対処することができることを理解されたい。
【0052】
[67] 導電性インク４０４が、選択された通路内に配置された後に、硬質の鉛直導体４０６が、好適なプロセス（例えば、限定するものではないが、はんだ付け）を介して、鉛直スタック内の充填された通路の各々に電気接続され、かくして、アレイの各段内の共通電気要素を電気的に相互接続し、外界へのさらなる電気接続部ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤの接続のための硬質の接続点をもたらす。
【0053】
[68] 要約すれば、本発明の諸実施形態は、限定するものではないが、特定の通路の幅、高さ、長さ、電極の数量、及び電極の幾可学的形状のうちの１つ又は複数を変更することによって、所与の用途のために容易にサイズ設定することができる、流体（例えば、限定するものではないが、気体）の流れの生成に用いるための装置を提供することを理解されたい。加えて、又は代替的に、特定の用途の要求を満たすために、装置において用いられる通路の数量を容易に変更することができる。
【0054】
[69] また、本発明の諸実施形態は、双方向的に動作させるように構成することができることも理解されたい。例えば、限定するものではないが、このような特徴は、このような装置が、フィルタを有するマスクを通した呼吸（すなわち、吸気／呼気）を支援するために利用される諸実施形態において利用される。また、流体の所望の流れを生成するためのポンプ装置として用いられる代わりに、本発明の諸実施形態はまた、真空を作り出すために利用される（例えば、真空ポンプとして利用される）ことも理解されたい。また、本発明の諸実施形態は非ポンプ用途で利用されることも理解されたい。例えば、限定するものではないが、本発明の諸実施形態は、関連通路又は通路群を遮断する所定の波形で装置の１つ又は複数のポンプ膜を実効的に「凍結させること（ｆｒｅｅｚｉｎｇ）」によって流体の流れを遮断するための弁の役割を果たすために利用される。このようなアプローチは、同様に、光が、（例えば、ポンプ膜を通路の最下部又は最上部に接するよう配置させることによって）通過すること、又は（例えば、ポンプ膜を、通路を遮断するよう配置させることによって）遮断されることを可能にする光学デバイスとして用いられる。
【0055】
[70] 本発明は、最も実際的で好ましい実施形態であると現在考えられるものに基づいて、例示の目的のために詳細に説明されたが、このような詳細は単にその目的のためのものにすぎず、本発明は本開示の実施形態に限定されず、むしろ、添付の請求項の趣旨及び範囲に含まれる変更及び同等の構成を包括することが意図されていることを理解されたい。例えば、本発明は、可能な限り、任意の実施形態の１つ又は複数の特徴を任意の他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせることができることを企図していることを理解されたい。別の例として、本発明の諸実施形態における通路内又は複数の通路の間で利用される電極の数量、サイズ設定、間隔、位置付けなどのうちの１つ又は複数は、本発明の範囲と異なることなく変更され得ることを理解されたい。また、要素の通路ごとの長さ方向の相対的位置付け（すなわち、入口と出口との間の位置付け）は、（例えば、限定するものではないが、ポンプ膜内にオフセットした波形を作り出すために）本発明の範囲と異なることなく変更され得ることも理解されたい。
【0056】
[71] 請求項において、括弧間に付された任意の参照符号は、請求項を限定するものと解釈されてはならない。単語「～を備える」又は「～を含む」は、請求項において列挙されたもの以外の要素又はステップの存在を除外しない。いくつかの手段を列挙するデバイスの請求項では、これらの手段のうちのいくつかはハードウェアの全く同一の単位体によって組み込まれていてもよい。単数形の要素は複数のこのような要素の存在を除外しない。いくつかの手段を列挙するデバイスの任意の請求項において、これらの手段のうちのいくつかはハードウェアの全く同一の単位体によって組み込まれていてもよい。特定の要素は、相互に異なる従属請求項に記載されているという事実のみをもって、これらの要素を組み合わせて用いることができないことが指示されるわけではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】