特許 7435785 流体制御装置

(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】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】流体制御装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 45/047 20060101AFI20240214BHJP

   F04B 43/04 20060101ALI20240214BHJP

   F16K 15/14 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

F04B45/047 C

F04B43/04 B

F16K15/14 A

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2022536142

(86)(22)【出願日】2021-04-27

(86)【国際出願番号】 JP2021016807

(87)【国際公開番号】W WO2022014121

(87)【国際公開日】2022-01-20

【審査請求日】2023-01-16

(31)【優先権主張番号】P 2020122530

(32)【優先日】2020-07-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020209762

(32)【優先日】2020-12-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】田中 伸拓

【審査官】北村 一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３３５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２３０１５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１０－２１３０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９９８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１５９４４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０５－１７２０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２２１１２１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ １５／１４

Ｆ０４Ｂ ３９／１０；４３／０２－４３／０４；４５／０４－４５／０４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１平板と、
前記第１平板の外周端よりも外側に配置された枠体と、
前記第１平板と前記枠体とを連結する連結部材と、
前記第１平板と前記枠体と前記連結部材によって囲まれた第１開口と、
前記第１平板と対向する部分に第２開口を有する第２平板と、
前記枠体と前記第２平板とを接続し、前記第１平板と前記第２平板とともにポンプ室を形成する側壁部材と、
前記第１平板または前記第２平板のいずれか一方に設置された駆動体と、
前記第１平板における前記ポンプ室側の第１面に設置され、流体を整流する弁部材と、
を備え、
前記弁部材は、
前記第１平板に固定されている固定部と、
前記弁部材を平面視して、外端が前記外周端よりも外方に突出している突出部と、を有し、
前記突出部は、
第１厚みを有する第１部分と、
前記第１部分と前記固定部との間に位置し第２厚みを有する第２部分と、を有し、
前記第２厚みは、前記第１厚みよりも厚く、
前記第２部分は、少なくとも一部が第１平板の第１面を正面視して前記第１開口に重なっている、
流体制御装置。

【請求項2】

前記第２部分と前記第１部分との接続部は前記外周端よりも外側にある、
請求項１に記載の流体制御装置。

【請求項3】

前記連結部材は、
前記第１平板の前記外周端に接続し、前記第１平板の外周端から外方に延びる第１連結部と、
前記第１連結部に接続し、かつ前記第１連結部と前記第１平板との接続箇所と異なる箇所で前記枠体に接続する、第２連結部と、
を備え、
前記第１連結部は、
前記弁部材を平面視して前記第１部分に重なる部分に、前記弁部材が配置される側から凹む凹部を有する、
請求項１または請求項２に記載の流体制御装置。

【請求項4】

前記弁部材の前記外端の形状は、前記第２連結部に沿って延びる形状である、
請求項３に記載の流体制御装置。

【請求項5】

前記第１連結部は、
前記弁部材の前記第２部分に重なる部分と、
前記弁部材の前記第１部分に重なる部分と、を有し、
前記第１部分に重なる部分の幅は、前記第２部分に重なる部分の幅よりも大きい、
請求項４に記載の流体制御装置。

【請求項6】

前記弁部材の前記外端の形状は、前記第１平板の前記外周端の形状と相似形である、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の流体制御装置。

【請求項7】

第１平板と、
前記第１平板の外周端よりも外側に配置された枠体と、
前記第１平板と前記枠体とを連結する連結部材と、
前記第１平板と前記枠体と前記連結部材によって囲まれた第１開口と、
前記第１平板と対向する部分に第２開口を有する第２平板と、
前記枠体と前記第２平板とを接続し、前記第１平板と前記第２平板とともにポンプ室を形成する側壁部材と、
前記第１平板または前記第２平板のいずれか一方に設置された駆動体と、
前記第２平板における前記ポンプ室側の主面に設置され、流体を整流する弁部材と、
を備え、
前記弁部材は、
一部が前記第２平板に固定され、前記第１平板の主面と対向する前記第２平板の主面の対向方向に視て内端が前記第２平板に固定されずに前記第２開口に重なるように突出しており、
前記内端側の部分を構成する第１厚みの第１部分と、前記第１部分の外端側を構成する第２厚みの第２部分と、を有し、
前記第２厚みは、前記第１厚みよりも厚く、
前記第２部分は、第２平板を平面視して前記第２開口の壁に重なっている、
流体制御装置。

【請求項8】

前記弁部材の前記内端の形状は、前記第２開口の壁を平面視した形状と相似形である、
請求項７に記載の流体制御装置。

【請求項9】

前記弁部材は、
可撓性を有する弁膜と、
前記弁膜を固定する固定層と、を備え、
前記第１部分は、前記弁膜からなり、
前記第２部分は、前記弁膜と前記固定層との積層部からなる、
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の流体制御装置。

【請求項10】

前記固定層は、前記第１平板または前記第２平板よりも前記第１平板と前記第２平板の対向方向において変形し易く、
前記弁膜は、前記固定層よりも前記第１平板と前記第２平板の対向方向において変形し易い、
請求項９に記載の流体制御装置。

【請求項11】

前記駆動体は、前記第１平板に設置され、前記第１平板を振動させる、
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。

【請求項12】

前記駆動体は、前記第２平板に設置され、前記第２平板を振動させる、
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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体を一方向に搬送する流体制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ポンプとバルブとが一体形成された流体制御装置が記載されている。ポンプは、一面が振動板によって形成されたポンプ室を有する。バルブは、ポンプ室に連通するバルブ室を有する。

【0003】

バルブ室内には、弁膜が配置されている。弁膜が流体の流れによってバルブ室内を移動することによって、流体は整流される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６５３６７７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に示す流体制御装置のように、弁膜を用いる構成として、ポンプ室内に弁膜を配置する態様も考えられる。この場合、流体の流れる方向に沿った弁膜の一端をポンプの内壁に固定し、他端を可動にする。流体が特定方向に流れると、弁膜の他端は、弁膜が固定された壁面側に移動し、流体は、搬送される。一方、流体が逆方向に流れようとすると、弁膜の他端は、弁膜が固定された壁面と対向する壁面側に移動し、この壁面に当接する。これにより、流体の流れは阻止される。したがって、流体は、整流される。

【0006】

しかしながら、このようなポンプ室内に弁膜を配置する構成では、弁膜の他端に近い部分が、ポンプ室を形成する壁の外周端の角部に接触することがある。そして、このような接触が起こると、弁膜が摩耗し、破損するという問題が生じる。

【0007】

したがって、本発明の目的は、弁膜の摩耗、破損を抑制でき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】

【0008】

この発明の流体制御装置は、外周端よりも外側に第１開口を有する第１平板と、第１平板の外周端よりも外側に配置された枠体と、第１平板と枠体とを連結する連結部材と、第１平板、枠体、および、連結部材に対向し、第１平板と対向する部分に第２開口を有する第２平板と、枠体と第２平板とを接続し、第１平板と第２平板とが対向する領域を含む中空室を形成する側壁部材と、第１平板に装着された駆動体と、第１平板におけるポンプ室側の第１面に設置され、流体を整流する弁部材と、を備える。

【0009】

弁部材は、第１平板の外周端側にある外端が外周端よりも外方に突出している。弁部材は、第１平板の中心側にある内端側が第１平板に固定され、外端が固定されていない。弁部材は、外端側の部分を構成する第１厚みの第１部分と、第１部分の内端側の部分を構成する第２厚みの第２部分と、を有する。第２厚みは、第１厚みよりも厚い。第２部分は、外周端に重なっている。

【0010】

この構成では、弁部材が第１平板側に湾曲しても、第１平板の角部には、第２部分が接触する。第２部分は、第１部分よりも厚いので、第１部分が第１平板の角部に接触するよりも、弁部材は摩耗、破損し難い。また、第１部分の厚みが薄いことで、弁部材に必要な整流機能の低下は抑制される。

【発明の効果】

【0011】

この発明によれば、弁膜の摩耗、破損を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る流体制御装置の分解斜視図である。

【図2】図２は、第１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3】図３は、第１の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端を含む領域の拡大図である。

【図4】図４（Ａ）は、第１状態における流体の流れおよび弁部材の挙動を示す拡大図であり、図４（Ｂ）は、第２状態における流体の流れおよび弁部材の挙動を示す拡大図である。

【図5】図５は、第２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6】図６（Ａ）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り、図６（Ｂ）は、この流体制御装置の第１平板の外周端を含む領域の拡大図である。

【図7】図７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8】図８（Ａ）は、第５の実施形態に係る流体制御装置における駆動体が装着される板部材の平面図であり、図８（Ｂ）は、この流体制御装置の１つの連結部材の箇所を拡大した平面図である。

【図9】図９は、第６の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大図である。

【図10】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、第６の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大斜視図である。

【図11】図１１は、第７の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大図である。

【図12】図１２は、第８の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大図である。

【図13】図１３は、第９の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大図である。

【図14】図１４は、第１０の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（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分解斜視図である。図２は、第１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３は、第１の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端を含む領域の拡大図である。本実施形態を含む各実施形態の各図では、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、適宜誇張して記載している。なお、以下の実施形態では、主面を有する構成要素に対して、主面に直交する方向から視ることを、平面視と称する。

【0014】

図１、図２、図３に示すように、流体制御装置１０は、板部材２０、駆動体３０、板部材４０、側壁部材５０、および、弁部材６０を備える。

【0015】

（板部材２０の構成）
板部材２０は、金属板等からなり、主面２０１と主面２０２とを有する。板部材２０は、第１平板２１、枠体２２、および、複数の連結部材２３を備える。第１平板２１、枠体２２、および、複数の連結部材２３は、例えば、１枚の平板を用いて、一体に形成される。

【0016】

第１平板２１は、板状である。第１平板２１は、外周端２１０を含む外周部と外周部よりも中心側の中央部を有する。中央部は、外周部よりも厚い。第１平板２１を平面視した形状（厚み方向に視た形状）は、円形である。第１平板２１は、主面２０２側において、中央部が突出している。逆に、第１平板２１では、主面２０１は、中央部分と外周端を含む外周部分とで平坦である。

【0017】

枠体２２は、平板であり、枠体２２を平面視した形状は、正方形である。枠体２２には、開口が形成されている。開口は、枠体２２を構成する平板を厚み方向に貫通する。開口は、平面視して円形であり、第１平板２１の外周形状と相似形で、第１平板２１の外周形状よりも大きい。枠体２２の中心と開口の中心とは一致する。

【0018】

枠体２２の開口の内部に、第１平板２１が配置される。この際、開口の中心と、第１平板２１の中心とは一致する。第１平板２１の面積が枠体２２の開口の面積よりも小さいことにより、枠体２２の開口の内部に第１平板２１を配置しても、第１平板２１の外周端と枠体２２との間には、開口が残る。

【0019】

複数の連結部材２３は、それぞれに梁形状である。複数の連結部材２３は、第１平板２１と枠体２２との間の開口に配置される。複数の連結部材２３は、第１平板２１の外周端２１０に沿って、互いに間隔をあけて配置される。

【0020】

複数の連結部材２３は、それぞれに、第１連結部２３１、第２連結部２３２、および、第３連結部２３３を備える。第１連結部２３１は、放射方向に沿って延びる形状である。放射方向とは、第１平板２１の外周端２１０から外方に向かう方向である。第２連結部２３２は、平面視において（主面２０１および主面２０２に直交する方向に視て）、第１平板２１の外周端２１０に沿って延びる円弧状である。第３連結部２３３は、放射方向に沿って延びる形状である。

【0021】

第１連結部２３１の延びる方向の一方端は、第１平板２１の外周端２１０に接続する。第１連結部２３１の延びる方向の他方端は、第２連結部２３２の延びる方向の略中央に接続する。第２連結部２３２の延びる方向の両端は、第３連結部２３３を介して、枠体２２に接続する。

【0022】

このような構成によって、複数の連結部材２３は、第２連結部２３２よりも第１平板２１側の領域を含むように構成された開口２４１と、第２連結部２３２よりも枠体２２側の領域の開口２４２を間に有するように、第１平板２１と枠体２２とを連結する。これら開口２４１および開口２４２が、本発明の「第１開口」に対応する。

【0023】

そして、この構成によって、第１平板２１は、複数の連結部材２３を介して、枠体２２に対してベンディング振動可能な状態で支持される。

【0024】

駆動体３０は、例えば、圧電素子であり、第１平板２１に装着される。より具体的には、駆動体３０は、第１平板２１の中央部に装着される。

【0025】

板部材４０は、主面４０１と主面４０２とを有する。板部材４０は、主面４０１から凹む凹部を有する。凹部の底には、複数の貫通孔４００が形成されている。複数の貫通孔４００は、平面視して（主面４０１および主面４０２に直交する方向に視て）、円形に配置される。複数の貫通孔４００が配置される円の直径は、第１平板２１の直径よりも小さい。この板部材４０が、本発明の「第２平板」に対応する。

【0026】

板部材４０は、主面４０１が主面２０１に対向するように、板部材２０から距離を空けて配置される。この際、板部材４０は、複数の貫通孔４００が第１平板２１に重なるように、配置される。

【0027】

側壁部材５０は、中空５００を有する環状であり、板部材２０と、板部材４０との間に配置される。側壁部材５０は、枠体２２と、板部材４０とに接続する。

【0028】

これにより、板部材２０、側壁部材５０、および、板部材４０によって囲まれる中空室が形成され、ポンプ室１００として機能する。ポンプ室１００は、複数の貫通孔４００によって、流体制御装置１０の板部材４０側の外部空間に連通する。また、ポンプ室１００は、複数の開口２４１および開口２４２によって、流体制御装置１０の板部材２０側の外部空間に連通する。

【0029】

弁部材６０は、弁膜６１と固定層６２とを備える。弁膜６１および固定層６２は、円形である。すなわち、弁膜６１の外形形状、および、固定層６２の外形形状は、第１平板２１の外形形状（外周端の形状）、および、連結部材２３の複数の第２連結部２３２を繋げた形状と、相似形である。また、弁膜６１の外形形状、および、固定層６２の外形形状は、第１平板２１の外形形状よりも大きい。

【0030】

弁膜６１は、固定層６２よりも湾曲し易い。固定層６２は、第１平板２１よりも湾曲し易い。これらの湾曲し易さの関係は、弁膜６１、固定層６２、および、第１平板２１の材料および厚みによって調整される。例えば、第１平板２１は、金属で有り、固定層６２は、弁膜６１よりも高い曲げ弾性率を有する。また、固定層６２は、弁膜６１よりも厚い。

【0031】

弁膜６１は、固定層６２によって、第１平板２１の主面２０１に固定される。この際、弁膜６１の中心、固定層６２の中心、および、第１平板２１の中心は、略一致する。この際、弁膜６１の外形形状、および、固定層６２の外形形状は、第１平板２１の外形形状よりも大きいことにより、弁膜６１の外形形状および固定層６２の外形形状からなる弁部材６０は、第１平板２１の外周端よりも外方に突出する突出部を有する。

【0032】

弁膜６１の直径は、固定層６２の直径よりも大きい。したがって、弁膜６１は、中心側の円形の領域が固定され、外端６１０側の環形の領域が固定されない。言い換えれば、弁膜６１は、外端６１０が固定されない状態で、固定層６２によって、第１平板２１に固定される。弁膜６１のみからなる部分が、本発明の「弁部材の第１部分」に対応し、弁膜６１と固定層６２との積層部が、本発明の「弁部材の第２部分」に対応する。そして、固定層６２と第１平板２１とが当接している部分が、本発明の「固定部」に対応する。

【0033】

固定層６２の直径は、第１平板２１の直径よりも大きい。したがって、図２、図３に示すように、固定層６２の外端６２０は、第１平板２１の外周端２１０よりも外方に位置する。言い換えれば、平面視において、固定層６２の外端６２０は、開口２４１に重なる。さらに言い換えれば、弁部材の第１部分と弁部材の第２部分との接続部（境界部）は、弁部材を平面視して、第１平板２１に重ならず、第１平板２１の外周端２１０よりも外方に位置し、開口２４１に重なる。

【0034】

このような構成において、流体制御装置１０は、次のように、流体の整流を行う。図４（Ａ）は、第１状態における流体の流れおよび弁部材の挙動を示す拡大図であり、図４（Ｂ）は、第２状態における流体の流れおよび弁部材の挙動を示す拡大図である。

【0035】

図４（Ａ）に示すように、流体制御装置１０の第１状態では、流体は、板部材４０側の外部から複数の貫通孔４００を介してポンプ室１００に吸入される。流体は、ポンプ室１００内において、第１平板２１の中央部から外周端２１０側（側壁部材５０側）に向けて流れる。

【0036】

弁膜６１の中心側が固定されており、弁膜６１の外端６１０は固定されていない。したがって、弁膜６１は、流体によって、第１平板２１側、言い換えれば、開口２４１、および、連結部材２３側に湾曲する。これにより、流体は、ポンプ室１００から開口２４１に流れ、開口２４１から板部材２０側の外部に吐出される。なお、流体は、開口２４２からも、板部材２０側の外部に吐出される。

【0037】

図４（Ｂ）に示すように、流体制御装置１０の第２状態では、流体は、板部材２０側の外部から開口２４１および開口２４２を介してポンプ室１００に吸入される。流体は、ポンプ室１００内において、第１平板２１の外周端２１０側（側壁部材５０側）から第１平板２１の中央部側に向けて流れようとする。

【0038】

この場合、弁膜６１は、流体によって、板部材４０側に湾曲する。そして、弁膜６１における外端６１０側の所定面積の部分は、板部材４０の主面４０１に当接する。これにより、流体がポンプ室１００の中央側に流れることは、阻止される。したがって、流体は、複数の貫通孔４００に達することなく、流体が板部材４０側の外部に吐出されることは、防止される。

【0039】

このように、流体制御装置１０は、流体を一方向に流す整流作用を有する。

【0040】

流体制御装置１０は、さらに、次の特徴を有する。流体制御装置１０では、上述の構成を備えることによって、弁部材６０における、第１平板２１の外周端２１０に重なる位置での厚みＤ６０２は、外端６１０の厚みＤ６０１よりも厚い（Ｄ６０２＞Ｄ６０１）。

【0041】

この構成では、図４（Ａ）に示すように、弁膜６１が第１平板２１側に湾曲するとき、第１平板２１の外周端２１０の角部に接触する部分は、厚みＤ６０２を有する部分である。すなわち、弁膜６１のみから構成される外端６１０を含む部分よりも厚い部分が、第１平板２１の外周端２１０の角部に接触する。

【0042】

したがって、弁部材６０における第１平板２１の外周端２１０の角部に接触する部分は、外端６１０よりも硬く、摩耗し難い。これにより、流体制御装置１０は、弁部材６０の摩耗、破損を抑制できる。

【0043】

なお、このような構成では、弁部材６０における弁膜６１と固定層６２との積層部は、湾曲し難い。しかしながら、積層部は、湾曲し難いものの、第１平板２１よりも湾曲し易い。したがって、固定層６２が第１平板２１の外周端２１０よりも突出する距離と、弁膜６１が固定層６２の外端６２０よりも突出する距離とを、適宜設定することによって、弁部材６０として整流作用の低下は、抑制できる。すなわち、流体制御装置１０は、摩耗、破損を抑制することで信頼性に優れ、良好な整流作用を実現できる。

【0044】

そして、この構成では、固定層６２が湾曲することで、弁膜６１に係る曲げ応力が分散される。したがって、固定層６２の外端６２０における、固定層６２と弁膜６１との剥離や、弁膜６１に生じる亀裂を抑制できる。

【0045】

また、本実施形態では、固定層６２が弁膜６１よりも厚い態様を示したが、これに限るものではなく、弁部材６０における第１平板２１の外周端２１０の角部に接触する部分が、主として整流作用を実現する外周端を含む部分よりも厚ければよい。

【0046】

さらに、言い換えれば、弁部材６０における第１平板２１の外周端２１０の角部に接触する部分は、第１平板２１よりも曲がり易く、弁部材６０における主として整流作用を実現する外周端を含む部分は、第１平板２１の外周端２１０の角部に接触する部分よりも、さらに曲がり易ければよい。

【0047】

また、上述の構成では、固定層６２が第１平板２１の外周端２１０から突出する態様を示した。しかしながら、固定層６２の外端６２０と第１平板２１の外周端２１０とが一致していてもよい。ただし、固定層６２が第１平板２１の外周端２１０から突出することで、固定層６２の第１平板２１への設置位置にバラツキが生じても、固定層６２の外端６２０が第１平板２１の外周端２１０よりも中央側になることを抑制できる。

【0048】

また、この構成では、第１平板２１の外周端２１０の形状、固定層６２の外端６２０の形状、および、弁膜６１の外端６１０の形状が相似形であり、円形である。また、複数の貫通孔４００の配置も円形である。これにより、流体の流れが、平面視における全方位で略均一になり、流体制御装置１０の効率は向上する。

【0049】

（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５は、第２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。

【0050】

図５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、開口２４１に代えて凹部２４１Ａを備える点で異なる。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。

【0051】

凹部２４１Ａは、第１平板２１と連結部材２３の第２連結部２３２との間に配置される。凹部２４１Ａは、板部材２０の主面２０１側から凹む形状である。言い換えれば、凹部２４１Ａは、第１の実施形態に係る開口２４１における弁部材６０側と反対側の開口部分が塞がった形状である。

【0052】

このような構成により、流体制御装置１０Ａは、流体制御装置１０と同様に、弁部材６０の摩耗、破損を抑制できる。

【0053】

（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６（Ａ）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り、図６（Ｂ）は、この流体制御装置の第１平板の外周端を含む領域の拡大図である。

【0054】

図６（Ａ）、図６（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、弁部材６０Ｂの構成において異なる。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。

【0055】

弁部材６０Ｂは、弁膜６１Ｂと固定層６２Ｂとを備える。弁膜６１Ｂは、固定層６２Ｂによって、第１平板２１の主面２０１に固定される。

【0056】

固定層６２Ｂの外形形状は、第１平板２１の外形形状よりも小さい。より具体的には、固定層６２Ｂの直径は、第１平板２１の直径よりも小さい。

【0057】

弁膜６１Ｂは、外端６１０を含む第１部分と、第１部分よりも中央側の第２部分とを有する。第２部分の厚みＤ６０２Ｂは、第１部分の厚みＤ６０１よりも厚い。

【0058】

第２部分と第１部分との接続部（厚みが変化する部分）は、第１平板２１の外周端２１０よりも外方に位置する。

【0059】

このような構成では、固定層６２Ｂの外端６２０が第１平板２１の外周端２１０よりも中心側にあっても、弁膜６１Ｂにおける第１平板２１の外周端２１０と重なる部分は第２部分、すなわち、弁膜６１Ｂにおける厚い部分となる。

【0060】

したがって、弁膜６１Ｂが第１平板２１の外周端２１０側に湾曲して外周端２１０の角部に当たっても、摩耗、破損を抑制できる。この際、図６（Ｂ）に示すように、第２部分の外端の位置は、第１平板２１の外周端２１０から外方に、固定層６２Ｂの厚みＤ６２程度で離していることが好ましい。これにより、弁膜６１Ｂが外周端２１０の角部に接触するとき、より確実に、第２部分が外周端２１０の角部に接触する。したがって、弁膜６１Ｂの摩耗、破損は、より確実に抑制できる。

【0061】

（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７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。

【0062】

図７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、主として弁部材６０Ｃの形状、配置において異なる。また、流体制御装置１０Ｃは、流体制御装置１０に対して、板部材２０Ｃ、および、板部材４０Ｃの形状においても異なる。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。

【0063】

流体制御装置１０Ｃは、板部材２０Ｃ、板部材４０Ｃ、および、弁部材６０Ｃを備える。板部材２０Ｃは、第１平板２１Ｃを備える。第１平板２１Ｃは、厚みが均一である。

【0064】

板部材４０Ｃは、厚みが均一である。板部材４０Ｃを平面視した中央には、貫通孔４００Ｃが形成されている。貫通孔４００Ｃは、板部材４０Ｃを厚み方向（主面４０１および主面４０２に直交する方向）に貫通する。貫通孔４００Ｃは、例えば、円筒形である。

【0065】

弁部材６０Ｃは、弁膜６１Ｃと固定層６２Ｃとを備える。

【0066】

弁膜６１Ｃは、円環形であり、円形の開口６１９を有する。弁膜６１Ｃの外径（直径）は、貫通孔４００Ｃの直径よりも大きい。開口６１９の直径は、貫通孔４００Ｃの直径よりも小さい。

【0067】

固定層６２Ｃの外径（直径）は、貫通孔４００Ｃの直径よりも大きい。開口６２９の直径は、貫通孔４００Ｃの直径よりも小さく、弁膜６１Ｃの開口６１９の直径よりも大きい。

【0068】

弁膜６１Ｃは、固定層６２Ｃを介して、板部材４０Ｃのポンプ室側の主面である主面４０１に固定される。この際、平面視において、弁膜６１Ｃの開口６１９の中心、固定層６２Ｃの開口６２９の中心、および、貫通孔４００Ｃの中心は、略一致する。

【0069】

このような構成によって、弁膜６１Ｃは、外端側の領域において、固定層６２Ｃを介して、主面４０１に固定される。したがって、流体制御装置１０Ｃでは、開口２４１および開口２４２から流体が吸入されると、弁部材６０Ｃが貫通孔４００Ｃ内に入り込むように湾曲する。そして、流体は、貫通孔４００Ｃから外部に吐出される。一方、貫通孔４００Ｃから流体が吸入されると、弁部材６０Ｃは、板部材２０Ｃ側に湾曲し、弁膜６１Ｃにおける内端６１０Ｃ側の領域が板部材２０Ｃの主面２０１に当接する。これにより、流体は、板部材２０Ｃの外周端２１０方向に流れない。

【0070】

このように、流体制御装置１０Ｃは、流体を一方向に流す整流作用を有する。

【0071】

そして、流体制御装置１０Ｃでは、平面視において、弁膜６１Ｃの内端６１０Ｃおよび固定層６２Ｃの内端６２０Ｃは、貫通孔４００Ｃの壁４１０よりも、貫通孔４００Ｃの内側（中心側）となる。また、弁膜６１Ｃの内端６１０Ｃは、固定層６２Ｃの内端６２０Ｃ、よりもさらに内側になる。

【0072】

したがって、弁部材６０Ｃが貫通孔４００Ｃ側に湾曲しても、貫通孔４００Ｃの壁４１０のポンプ室１００側の角には、固定層６２Ｃが接触し、弁膜６１Ｃは、接触しない。これにより、流体制御装置１０Ｃは、弁膜６１Ｃの摩耗、破損を抑制できる。

【0073】

（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、第５の実施形態に係る流体制御装置における駆動体が装着される板部材の平面図であり、図８（Ｂ）は、この流体制御装置の１つ連結部材の箇所を拡大した平面図である。

【0074】

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は、第１の実施形態に係る流体制御装置１０に対して、板部材２０Ｄの連結部材２３Ｄの形状において異なる。第５の実施形態に係る流体制御装置の他の構成は、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。

【0075】

図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、連結部材２３Ｄは、第１連結部２３１Ｄ、第２連結部２３２、および、第３連結部２３３を備える。第１連結部２３１Ｄは、内方端部２３１１、中継ぎ部２３１２、および、外方端部２３１３を備える。内方端部２３１１は、第１平板２１の外周端２１０に接続する。外方端部２３１３は、第２連結部２３２に接続する。中継ぎ部２３１２は、内方端部２３１１と外方端部２３１３とに接続する。

【0076】

中継ぎ部２３１２は、内方端部２３１１側の端から外方端部２３１３側の端に近づくほど幅が広くなる形状である。

【0077】

この構成により、図８（Ｂ）に示すように、中継ぎ部２３１２における弁膜６１の外端６１０が接触する箇所の面積を大きくできる。これにより、弁膜６１が中継ぎ部２３１２に接触したとしても、摩耗、破損を抑制できる。

【0078】

内方端部２３１１は、第１平板２１との接続部において角部を有さない。内方端部２３１１は、中継ぎ部２３１２に近づくほど徐々に幅が狭くなる形状である。さらに、内方端部２３１１は、角部を有することなく、中継ぎ部２３１２に接続する。

【0079】

外方端部２３１３は、第２連結部２３２との接続部において角部を有さない。外方端部２３１３は、中継ぎ部２３１２に近づくほど徐々に幅が狭くなる形状である。さらに、外方端部２３１３は、角部を有することなく、中継ぎ部２３１２に接続する。

【0080】

これらの構成によって、固定層６２の外端６２０、弁膜６１の外端６１０は、角部に接触することがない。したがって、弁膜６１および固定層６２の摩耗、破損を、さらに抑制できる。

【0081】

（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、第６の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大図である。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、第６の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大斜視図である。図１０（Ａ）は、弁膜が配置された状態を示し、図１０（Ｂ）は、弁膜を外した状態を示す。

【0082】

図９、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）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、連結部材の第１連結部２３１Ｅの形状において異なる。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。

【0083】

第１連結部２３１Ｅは、第１平板２１および第２連結部２３２に対して、第１平板２１の主面２０１側から凹む凹部２３１０を有する。言い換えれば、弁部材６０を平面視して、第１連結部２３１Ｅは、弁部材６０の外端６１０および弁部材６０の第１部分（弁膜６１のみから構成される部分）に重なる部分に、第１平板２１における弁部材６０が配置される側の面から凹む凹部２３１０を有する。

【0084】

このような構成によって、弁部材６０の第１部分が第１連結部２３１Ｅに接触し難くなる。これにより、流体制御装置１０Ｅは、弁膜６１の摩耗、破損を、さらに抑制できる。

【0085】

（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１１は、第７の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大図である。

【0086】

図１１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６の実施形態に係る流体制御装置１０Ｅに対して、連結部材の第１連結部２３１Ｆの形状において異なる。流体制御装置１０Ｆの他の構成は、流体制御装置１０Ｅと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0087】

第１連結部２３１Ｆは、凹部２３１０における第１平板２１側の開口部に、曲面を有する。言い換えれば、凹部２３１０は、第１平板２１側の端から凹部２３１０の中央に向けて徐々に深くなる形状である。

【0088】

このような構成により、弁部材６０が第１連結部２３１Ｆおよび第１平板２１側に湾曲しても、鋭利な形状の角に当たらない。したがって、流体制御装置１０Ｆは、弁膜６１の摩耗、破損を、さらに抑制できる。

【0089】

（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１２は、第８の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大図である。

【0090】

図１２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６の実施形態に係る流体制御装置１０Ｅに対して、連結部材の第１連結部２３１Ｇの形状において異なる。流体制御装置１０Ｇの他の構成は、流体制御装置１０Ｅと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0091】

第１連結部２３１Ｇは、第１平板２１の主面２０２から突出するように、第１平板２１と第２連結部２３２とを繋ぐ方向の途中において湾曲している。

【0092】

このような構成により、第１連結部２３１Ｇは、凹部２３１０を有しながら、所定の厚みを確保しやすくなる。これにより、第１連結部２３１Ｇは、所定強度を確保できる。したがって、流体制御装置１０Ｇは、弁膜６１の摩耗、破損を、さらに抑制でき、信頼性の低下を抑制できる。

【0093】

（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１３は、第９の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大図である。

【0094】

図１３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６の実施形態に係る流体制御装置１０Ｅに対して、第１平板２１Ｈおよび凹部２３１０Ｈの形状において異なる。流体制御装置１０Ｈの他の構成は、流体制御装置１０Ｅと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。なお、流体制御装置１０Ｈの第１連結部２３１Ｈの形状は、流体制御装置１０Ｅの第１連結部２３１Ｅと同様であり、説明は省略する。

【0095】

第１平板２１Ｈは、外周端２１０において、主面２０１側から凹む凹部を有する。この第１平板２１Ｈに形成された凹部は、第１連結部２３１Ｈに形成された凹部と連通し、凹部２３１０Ｈを形成する。言い換えれば、凹部２３１０Ｈは、第１連結部２３１Ｈから第１平板２１Ｈの外周端２１０よりも内側まで広がる。

【0096】

このような構成によって、流体制御装置１０Ｈは、弁膜６１の摩耗、破損を、さらに抑制できる。

【0097】

（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１４は、第１０の実施形態に係る流体制御装置の第１平板の外周端および連結部材を含む領域の拡大図である。

【0098】

図１４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６の実施形態に係る流体制御装置１０Ｅに対して、第１平板２１Ｉと連結部材との接続態様において異なる。流体制御装置１０Ｉの他の構成は、流体制御装置１０Ｅと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0099】

第１連結部２３１Ｉは、第１平板２１Ｉの外周端２１０付近の主面２０２に接続する。このような構成では、凹部２３１０の深さは、第１平板２１Ｉの厚み以上となる。

【0100】

このような構成によって、流体制御装置１０Ｉは、弁膜６１の摩耗、破損を、さらに抑制できる。

【0101】

なお、上述の各実施形態では、第１平板を円形とし、弁部材を円形または円環形とする例を示した。しかしながら、これらは、多角形、より好ましくは、角数の多い正多角であってもよい。ただし、円形であることによって、流体制御装置は、効率を向上できる。

【0102】

また、上述の各実施形態では、第１平板と弁膜とが相似形の態様を示したが、例えば、円形と正多角形のような組合せであってもよい。ただし、相似形であることによって、流体制御装置は、効率を向上できる。

【0103】

さらに、連結部材の第２連結部と弁膜とが相似形であることによって、開口２４１での流体の通過効率が向上し、流体制御装置は、効率を向上できる。

【0104】

また、上述の説明では、第１平板に駆動体を設置する態様を示したが、板部材（第２平板）に駆動体を設置する態様としてもよい。

【0105】

また、上述の各実施形態の構成は、適宜組合せ可能であり、それぞれの組合せに応じた作用効果を奏することができる。

【符号の説明】

【0106】

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉ：流体制御装置
２０、２０Ｃ、２０Ｄ：板部材
２１、２１Ｃ、２１Ｈ、２１Ｉ：第１平板
２２：枠体
２３、２３Ｄ：連結部材
３０：駆動体
４０、４０Ｃ：板部材
５０：側壁部材
６０、６０Ｂ、６０Ｃ：弁部材
６１、６１Ｂ、６１Ｃ：弁膜
６２、６２Ｂ、６２Ｃ：固定層
１００：ポンプ室
２０１、２０２：主面
２１０：外周端
２３１、２３１Ｄ、２３１Ｅ、２３１Ｆ、２３１Ｇ、２３１Ｈ、２３１Ｉ：第１連結部
２３２：第２連結部
２３３：第３連結部
２４１、２４２：開口
２４１Ａ：凹部
４００、４００Ｃ：貫通孔
４０１、４０２：主面
４１０：壁
５００：中空
６１０：外端
６１０Ｃ：内端
６１９：開口
６２０：外端
６２０Ｃ：内端
６２９：開口
２３１０、２３１０Ｈ：凹部
２３１１：内方端部
２３１３：外方端部

【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】