本發(fā)明涉及使流體的流動為單向的閥以及具備該閥的流體控制裝置。

背景技術(shù)：

以往，公開有各種控制流體的流動的流體控制裝置。例如在專利文獻1中公開有具備振動板、使振動板屈曲振動的壓電元件、以及具有多個開口部的頂板的壓電微型噴嘴。該壓電微型噴嘴一邊利用壓電元件使振動板屈曲振動而卷入周圍的空氣一邊將其從多個開口部向外排出。

該壓電微型噴嘴具備多個開口部，由此能夠減小在開口部附近產(chǎn)生的噪聲(風噪)。

專利文獻1：國際公開第2011/40320號小冊子

技術(shù)實現(xiàn)要素：

然而，雖然專利文獻1的壓電微型噴嘴具備多個開口部，但其最大排出流量為1.1(l/min)左右(參照專利文獻1的圖9)。即，壓電微型噴嘴的排出流量以及壓力小。

因此，在將防止空氣逆流的閥安裝于壓電微型噴嘴的多個開口部而使從多個開口部排出的空氣的流動設(shè)為單向的情況下，需要選擇流路阻力小的閥。因為從壓電微型噴嘴的多個開口部排出并且通過閥內(nèi)的流路從閥排出的空氣的流量以及壓力通過閥的流路阻力進一步減少。

因此，本發(fā)明的目的在于提供使從噴嘴排出的氣體的流量以及壓力盡可能不降低地使氣體通過的閥以及流體控制裝置。

本發(fā)明的閥具備第一板、第二板與膜。第一板具有第一通氣孔。第二板在與第一板之間構(gòu)成與第一通氣孔連通的閥室。第二板具有與閥室連通并且不與第一通氣孔對置的第二通氣孔。膜設(shè)置于第一板與第二板之間。膜具有不與第一通氣孔對置但與第二通氣孔對置的第三通氣孔。

而且，第二板具有在從正面觀察第二板的閥室側(cè)的主表面時與第一通氣孔重疊的輔助孔。

在該結(jié)構(gòu)中，第一通氣孔例如與噴嘴的排出孔連接，第二通氣孔例如向大氣開放。

在該結(jié)構(gòu)中，在噴嘴驅(qū)動期間膜的與輔助孔對置的區(qū)域因從第一通氣孔向閥室的排出風而向輔助孔側(cè)變形。由此，第一板與膜的該區(qū)域的間隙變大。即，與第二板不具有輔助孔的情況相比，閥的流路阻力變小，氣體的流量以及壓力增大。

因此，該結(jié)構(gòu)的閥能夠使從噴嘴排出的氣體的流量以及壓力盡可能不降低地使氣體通過。

另外，在本發(fā)明的閥中，優(yōu)選輔助孔的中心軸與第一通氣孔的中心軸一致。

在該結(jié)構(gòu)中，與中心軸不一致的情況相比，從正面觀察第二板的閥室側(cè)的主表面時，輔助孔與第一通氣孔重疊的面積增加。因此，在該結(jié)構(gòu)中，閥的流路阻力變小，氣體的流量以及壓力增大。

另外，在本發(fā)明的閥中，優(yōu)選輔助孔的數(shù)量為多個，第二板具有劃分各輔助孔之間的柵部。

在該結(jié)構(gòu)中，由于在各輔助孔之間存在柵部，所以膜在進行了變形時與柵部接觸。因此，柵部抑制膜的變形，能夠防止膜破損。由此，閥的耐久性提高。

另外，在本發(fā)明的閥中，優(yōu)選輔助孔的直徑比第一通氣孔的直徑大。

與輔助孔的直徑比第一通氣孔的直徑小的情況相比，該結(jié)構(gòu)的閥能夠增大氣體的流量。

此外，優(yōu)選在將第一通氣孔的半徑設(shè)為rh、將輔助孔的半徑設(shè)為rs、將夾著輔助孔的2個第二通氣孔各自的半徑設(shè)為r1、r2、將夾著輔助孔的2個第二通氣孔的中心點間的距離設(shè)為a時，滿足{a－(r1+r2)}/2＞rs≧rh的關(guān)系。

另外，在本發(fā)明的閥中，優(yōu)選輔助孔的直徑比第一通氣孔的直徑小。

與輔助孔的直徑比第一通氣孔的直徑大的情況相比，該結(jié)構(gòu)的閥能夠增大氣體的壓力。

另外，本發(fā)明的流體控制裝置具備上述本發(fā)明的閥與噴嘴。噴嘴具有與第一通氣孔連通的噴嘴室、面對噴嘴室的振動體以及使振動體屈曲振動的驅(qū)動體。

本發(fā)明的流體控制裝置通過具備上述本發(fā)明的閥，起到與該閥相同的效果。

此外，優(yōu)選振動體具有外周區(qū)域與中央?yún)^(qū)域。外周區(qū)域與從由振動體的屈曲振動形成的噴嘴室的壓力振動的波節(jié)中的最外側(cè)的壓力振動的波節(jié)至噴嘴室的外周的范圍相接。中央?yún)^(qū)域位于比外周區(qū)域靠內(nèi)側(cè)的位置。外周區(qū)域是對外周區(qū)域的屈曲振動進行約束的區(qū)域。

發(fā)明的效果

本發(fā)明能夠使從噴嘴排出的氣體的流量以及壓力盡可能不降低地使氣體通過。

附圖說明

圖1是從本發(fā)明的第一實施方式的流體控制裝置111的頂面?zhèn)扔^察的流體控制裝置111的外觀立體圖。

圖2是從圖1所示的流體控制裝置111的底面?zhèn)扔^察的流體控制裝置111的外觀立體圖。

圖3是圖1所示的流體控制裝置111的分解立體圖。

圖4是圖3所示的頂板21的中央部的主視圖。

圖5是圖3所示的膜24的中央部的主視圖。

圖6是圖3所示的膜24以及底板23的接合體的中央部的主視圖。

圖7是圖3所示的連通孔43、排出孔41以及輔助孔49的放大主視圖。

圖8是圖1所示的流體控制裝置111的側(cè)面剖視圖。

圖9的(a)、(b)是表示圖1所示的噴嘴部13驅(qū)動期間的流體控制裝置111的空氣的流動的側(cè)面剖視圖。

圖10是表示圖9的(b)所示瞬間的輔助孔49周邊的空氣的流動的放大剖視圖。

圖11是本發(fā)明的第二實施方式的流體控制裝置211所具備的頂板221的中央部的主視圖。

圖12是表示圖11所示的流體控制裝置211所具備的噴嘴部13驅(qū)動期間的輔助孔249周邊的空氣的流動的放大剖視圖。

圖13是本發(fā)明的第三實施方式的流體控制裝置311所具備的頂板321的中央部的主視圖。

圖14是表示輔助孔49的直徑不同的多個流體控制裝置111與比較例的流體控制裝置的分別從排出孔41排出的空氣的排出流量與驅(qū)動電壓的關(guān)系的圖。

圖15是表示輔助孔49的直徑不同的多個流體控制裝置111與比較例的流體控制裝置的分別從排出孔41排出的空氣的排出壓力與驅(qū)動電壓的關(guān)系的圖。

圖16是表示流體控制裝置211與比較例的流體控制裝置的分別從排出孔41排出的空氣的排出壓力與驅(qū)動電壓的關(guān)系的圖。

圖17是表示流體控制裝置211與比較例的流體控制裝置的分別從排出孔41排出的空氣的排出流量與驅(qū)動電壓的關(guān)系的圖。

圖18是表示流體控制裝置111所具備的底板23、壓電元件33、膜24的位移的變化的圖。

圖19是表示流體控制裝置311所具備的底板23、壓電元件33、膜24的位移的變化的圖。

圖20是本發(fā)明的其它實施方式的流體控制裝置411的側(cè)面剖視圖。

具體實施方式

第一實施方式

以下，對本發(fā)明的第一實施方式的流體控制裝置111進行說明。

圖1是從本發(fā)明的第一實施方式的流體控制裝置111的頂面?zhèn)扔^察的流體控制裝置111的外觀立體圖。圖2是從圖1所示的流體控制裝置111的底面?zhèn)扔^察的流體控制裝置111的外觀立體圖。圖3是圖1所示的流體控制裝置111的分解立體圖。圖4是圖3所示的頂板21的中央部的主視圖。圖5是圖3所示的膜24的中央部的主視圖。圖6是圖3所示的膜24以及底板23的接合體的中央部的主視圖。圖7是圖3所示的連通孔43、排出孔41以及輔助孔49的放大主視圖。圖8是圖1所示的s－s線的剖視圖。

如圖1、圖2所示，流體控制裝置111具備閥部12、噴嘴部13以及控制部14(參照圖8)。如圖1、圖3所示，閥部12配置于流體控制裝置111的頂面?zhèn)取Ｈ鐖D2、圖3所示，噴嘴部13配置于流體控制裝置111的底面?zhèn)?。閥部12與噴嘴部13以相互層疊的狀態(tài)被粘貼。

閥部12具有使流體的流動為單向的功能。閥部12是閥室40設(shè)置于內(nèi)部的圓筒容器狀。如圖1、圖3所示，閥部12具備頂板21、側(cè)壁板22、底板23與膜24。

此外，底板23相當于本發(fā)明的第一板的一個例子。頂板21相當于本發(fā)明的第二板的一個例子。另外，底板23相當于本發(fā)明的振動體的一個例子。

頂板21、側(cè)壁板22與底板23由金屬構(gòu)成。頂板21、側(cè)壁板22與底板23例如由不銹鋼(sus)構(gòu)成。膜24由樹脂構(gòu)成。膜24例如由半透明的聚酰亞胺構(gòu)成。

頂板21配置于閥部12的頂面?zhèn)?。?cè)壁板22配置于頂板21與底板23之間。底板23配置于閥部12的底面?zhèn)?。頂?1、側(cè)壁板22與底板23以相互層疊的狀態(tài)被粘貼。膜24收納于閥部12的內(nèi)部空間即閥室40。

頂板21從頂面?zhèn)扔^察呈圓板狀。側(cè)壁板22從頂面?zhèn)扔^察呈圓環(huán)狀。底板23從頂面?zhèn)扔^察呈圓板狀。頂板21、側(cè)壁板22與底板23的外周直徑相互一致。

閥室40以規(guī)定的開口直徑設(shè)置于側(cè)壁板22的中央。膜24從頂面?zhèn)扔^察呈近似圓板狀。膜24被設(shè)定為比側(cè)壁板22的厚度薄的厚度。

在本實施方式中，側(cè)壁板22的厚度(閥室40的高度)為40μm以上50μm以下，膜24的厚度被設(shè)定為5μm以上10μm以下。另外，膜24被設(shè)定為極輕的質(zhì)量，以便通過來自噴嘴部13的排出風在閥室40的內(nèi)部能夠上下移動地動作。

膜24的外周直徑幾乎和側(cè)壁板22的閥室40的開口直徑一致，以空出若干間隙的方式微小地設(shè)定為小。而且，在膜24的外周的一部分設(shè)置有突起部25(參照圖3)。

另外，在側(cè)壁板22的內(nèi)周的一部分設(shè)置有供突起部25以空出微小間隙的狀態(tài)嵌入的切口部26(參照圖3)。因此，膜24在閥室40的內(nèi)部被保持為無法旋轉(zhuǎn)并且自由地上下移動。

在頂板21的中央設(shè)置有以規(guī)定布置排列的多個排出孔41以及多個輔助孔49。另外，在底板23的中央設(shè)置有以規(guī)定布置排列的多個連通孔43。另外，在膜24的中央設(shè)置有以規(guī)定布置排列的多個膜孔42。因此，閥室40經(jīng)由排出孔41與外部連通，并且經(jīng)由連通孔43與噴嘴室45連通。

這里，多個排出孔41與多個連通孔43以不相互對置的方式布置。多個輔助孔49與多個連通孔43以相互對置的方式被布置。正面觀察頂板21的閥室40側(cè)的主表面時，各輔助孔49與各連通孔43重疊。另外，各輔助孔49的中心軸與各連通孔43的中心軸一致。

并且，多個膜孔42與多個排出孔41以相互對置的方式布置。多個膜孔42與多個輔助孔49以不相互對置的方式布置。多個膜孔42與多個連通孔43以不相互對置的方式布置。

此外，連通孔43相當于本發(fā)明的第一通氣孔的一個例子。排出孔41相當于本發(fā)明的第二通氣孔的一個例子。膜孔42相當于本發(fā)明的第三通氣孔的一個例子。

此外，優(yōu)選輔助孔49的直徑在連通孔43的直徑以上。若詳述，則如圖7所示，在將連通孔43的半徑設(shè)為rh、將輔助孔49的半徑設(shè)為rs、將夾著輔助孔49的2個排出孔41的半徑分別設(shè)為r1、r2、將夾著輔助孔49的2個排出孔41的中心點間的距離設(shè)為a時，優(yōu)選滿足{a－(r1+r2)}/2＞rs≧rh的關(guān)系。

噴嘴部13是使用通過向壓電元件33施加電壓而屈曲變形的隔膜36的泵的一種。如圖2、圖3所示，噴嘴部13是噴嘴室45設(shè)置于內(nèi)部的圓筒容器狀。

噴嘴部13具備振動調(diào)整板54、側(cè)壁板31、底板32與壓電元件33。振動調(diào)整板54、側(cè)壁板31與底板32由金屬構(gòu)成。振動調(diào)整板54、側(cè)壁板31與底板32例如由不銹鋼構(gòu)成。

此外，壓電元件33相當于本發(fā)明的驅(qū)動體的一個例子。

側(cè)壁板31配置于底板23與底板32之間。底板32配置于側(cè)壁板31與壓電元件33之間。壓電元件33配置于噴嘴部13的底面?zhèn)?。?cè)壁板31以層疊于底板23的底面的狀態(tài)被粘貼。另外，側(cè)壁板31、底板32與壓電元件33以相互層疊的狀態(tài)被粘貼。

振動調(diào)整板54為了調(diào)整底板23的振動區(qū)域而設(shè)置。具體而言，振動調(diào)整板54以配置于底板23與側(cè)壁板31之間的狀態(tài)被粘貼。振動調(diào)整板54從頂面?zhèn)扔^察呈圓環(huán)狀。

在振動調(diào)整板54的中央，噴嘴上室55以規(guī)定的開口直徑設(shè)置。噴嘴上室55的開口直徑比噴嘴下室48的小。噴嘴上室55以及噴嘴下室48構(gòu)成噴嘴室45。另外，振動調(diào)整板54與側(cè)壁板31彼此的外周直徑相互一致。

此外，該振動調(diào)整板54設(shè)置于底板23，由此能夠在底板23的外周部附近部分性地提高剛性。由此，能夠形成為使底板23僅在面對噴嘴上室55的中央部附近振動并且在底板23的外周部附近振動幾乎不產(chǎn)生的狀態(tài)。

因此，能夠通過振動調(diào)整板54的噴嘴上室55的開口直徑設(shè)定產(chǎn)生底板23的振動的范圍。由此，能夠不變更底板23的板厚、外周直徑等，就容易地調(diào)整底板23的振動區(qū)域、構(gòu)造共振頻率。

此外，對于流體振動、膜24的振動，底板23的中央部附近的振動積極地做出貢獻，因此即便底板23的外周部附近未振動，閥部12的響應(yīng)性的提高、排出流量的增大之類的效果也能夠充分地獲得。

側(cè)壁板31從頂面?zhèn)扔^察呈圓環(huán)狀。其中，在側(cè)壁板31的中央，噴嘴下室48以規(guī)定的開口直徑設(shè)置。底板32具備外周部34。外周部34從頂面?zhèn)扔^察呈圓環(huán)狀，并且在從頂面?zhèn)扔^察的主表面中央附近以規(guī)定的開口直徑設(shè)置有開口。

側(cè)壁板31以及底板32的外周部34，它們彼此的外周直徑以及開口直徑相互一致，并且以相互層疊的狀態(tài)被粘貼。側(cè)壁板31以及底板32的外周直徑被設(shè)定為比閥部12的外周直徑小一定尺寸。

另外，底板32具備外周部34，并且具備多個梁部35與隔膜36。隔膜36從頂面?zhèn)扔^察呈圓板狀，在外周部34的開口內(nèi)，以與外周部34之間空出間隙的狀態(tài)配置。多個梁部35設(shè)置于外周部34與隔膜36之間的間隙，沿底板32的周向延伸，將隔膜36與外周部34之間連結(jié)。

因此，隔膜36經(jīng)由梁部35支承于中空處，在厚度方向自由地上下移動。外周部34與隔膜36之間的間隙部分被設(shè)置為吸入孔46。

壓電元件33從頂面?zhèn)扔^察呈半徑比隔膜36小的圓板狀。壓電元件33粘貼于隔膜36的底面。壓電元件33例如由鋯鈦酸鉛系陶瓷構(gòu)成。

在壓電元件33的兩主表面形成有未圖示的電極，經(jīng)由該電極從控制部14施加驅(qū)動電壓。壓電元件33具有根據(jù)被施加的驅(qū)動電壓而在面方向伸縮的壓電性。

因此，若對壓電元件33施加驅(qū)動電壓，則壓電元件33在面方向伸縮，在隔膜36產(chǎn)生同心圓狀的屈曲振動。通過該屈曲振動，在對隔膜36進行彈性支承的梁部35也產(chǎn)生振動，由此隔膜36上下位移地振動。這樣，壓電元件33與隔膜36構(gòu)成壓電促動器37，一體地振動。

控制部14例如由微機構(gòu)成?？刂撇?4在本實施方式中將壓電元件33的驅(qū)動頻率調(diào)整為噴嘴室45的共振頻率。所謂噴嘴室45的共振頻率，是指在噴嘴室45的中心部產(chǎn)生的壓力振動、與該壓力振動向外周部側(cè)傳播并反射而再次到達噴嘴室45的中心部的壓力振動共振的頻率。

若這樣調(diào)整，則平面方向的中心部附近成為屈曲振動的腹部，平面方向的外周部附近成為屈曲振動的波節(jié)。即，在噴嘴室45中，在平面方向產(chǎn)生駐波狀的壓力分布。

由此，在與噴嘴室45的平面方向的中心部對置地設(shè)置的連通孔43的附近，流體的壓力變動變大，在與噴嘴室45的平面方向的外周部對置地設(shè)置的吸入孔46的附近，幾乎沒有流體的壓力變動。

因此，若使吸入孔46與噴嘴室45的平面方向的外周部連通，即便在吸入孔46未設(shè)置閥等，也幾乎不產(chǎn)生經(jīng)由吸入孔46的壓力損失。因此，能夠使吸入孔46為任意形狀、尺寸，能夠較大地獲得流體的流量等。

接下來，對噴嘴部13驅(qū)動期間的流體控制裝置111的空氣的流動進行說明。

圖9的(a)、(b)是表示圖1所示的噴嘴部13驅(qū)動期間的流體控制裝置111的空氣的流動的側(cè)面剖視圖。圖10是表示圖9的(b)所示瞬間的輔助孔49周邊的空氣的流動的放大剖視圖。圖10是圖1所示的t－t線的剖視圖。圖9的(a)、(b)、圖10所示的箭頭表示空氣的流動。

若在圖8所示的狀態(tài)下，控制部14將交流驅(qū)動電壓施加于壓電元件33的兩主表面的電極，則壓電元件33伸縮，使隔膜36以同心圓狀屈曲振動。由此，如圖9的(a)、(b)所示，壓電促動器37屈曲變形從而噴嘴室45的體積周期性地變化。

如圖9的(a)所示，在隔膜36向底面?zhèn)惹鷷r，噴嘴室45的壓力減少，在閥室40膜24被拉向底板23側(cè)與底板23接觸。由此，連通孔43關(guān)閉，從閥室40向連通孔43的空氣的流動被阻止。而且，外部的空氣經(jīng)由吸入孔46被吸入噴嘴室45。

另外，如圖9的(b)所示，在隔膜36向頂面?zhèn)惹鷷r，噴嘴室45的壓力增加，從連通孔43朝向閥室40產(chǎn)生排出風。通過該排出風，膜24被壓向頂面?zhèn)扰c頂板21接觸。由此，由于連通孔43打開，所以空氣的流動未被阻止，空氣從連通孔43向閥室40流動。而且，閥室40的空氣從閥部12的排出孔41向外部被排出。

并且，在閥部12中，通過壓電促動器37的振動從噴嘴部13直接傳播、或經(jīng)由空氣間接傳遞，而在頂板21產(chǎn)生振動。

由此，頂板21也以在厚度方向上下移動的方式彈性變形。如圖9的(b)所示，在壓電促動器37向頂面?zhèn)惹鴮娮焓?5的空氣從連通孔43向閥室40排出時，頂板21與壓電促動器37同樣地向頂面?zhèn)惹?。由此，閥室40的體積增加。

另一方面，如圖9的(a)所示，在壓電促動器37向底面?zhèn)惹鷷r，因從圖9的(b)所示的狀態(tài)起的反作用，頂板21向底面?zhèn)惹?。由此，閥室40的體積減少。

因此，在閥室40中膜24被拉向底面?zhèn)葧r的移動距離以及移動時間被縮短。由此，膜24能夠追隨空氣壓力的變動，閥部12的響應(yīng)性高。

此外，通過壓電促動器37的振動從噴嘴部13直接傳播或者經(jīng)由空氣間接傳遞，也使底板23振動。

這里，在噴嘴部13驅(qū)動期間、圖9的(b)所示的瞬間，如圖10所示，膜24的與輔助孔49對置的區(qū)域因從連通孔43向閥室40的排出風而向輔助孔49側(cè)變形。由此，底板23與膜24的間隙h1變大。即，與頂板21不具有輔助孔49的情況相比，閥部12的流路阻力變小，空氣的流量以及壓力增大。

因此，流體控制裝置111以及閥部12能夠使從噴嘴部13排出的空氣的流量以及壓力盡可能不降低地使空氣通過。

另外，在閥部12中，各輔助孔49的中心軸與各連通孔43的中心軸一致。因此，與中心軸不一致的情況相比，正面觀察頂板21的閥室40側(cè)的主表面時，輔助孔49與連通孔43重疊的面積增加。因此，在閥部12中，閥部12的流路阻力變小，空氣的流量以及壓力增大。

并且，在閥部12中，輔助孔49的直徑為連通孔43的直徑以上。

因此，在噴嘴部13驅(qū)動期間膜24的與輔助孔49對置的區(qū)域因從連通孔43向閥室40的排出風而向輔助孔49側(cè)變形。因此，閥部12能夠最大限地減小閥部12的流路阻力。

另外，如圖3～圖7所示，由于輔助孔49的直徑為連通孔43的直徑以上，所以在制造時制造者能夠通過目視觀察從頂板21的輔助孔49容易地檢測出膜24的加工不良、在制造工序時產(chǎn)生的損傷、污漬等。

另外，由于輔助孔49的直徑為連通孔43的直徑以上，膜24是半透明的，所以在制造時制造者能夠一邊在頂板21的輔助孔49觀察一邊進行頂板21、膜24以及底板23的對位。即，在組裝時，制造者能夠容易地防止連通孔43、排出孔41、膜孔42以及輔助孔49錯位。因此，制造者能夠容易地組裝流體控制裝置111。

第二實施方式

接下來，對本發(fā)明的第二實施方式的流體控制裝置211進行說明。

圖11是本發(fā)明的第二實施方式的流體控制裝置211所具備的頂板221的中央部的主視圖。圖12是表示圖11所示的流體控制裝置211所具備的噴嘴部13驅(qū)動期間的輔助孔249周邊的空氣的流動的放大剖視圖。圖12所示的箭頭表示空氣的流動。

流體控制裝置211與流體控制裝置111的不同點在于，頂板221具有劃分各輔助孔249之間的柵部248。針對其它點，對相同的點省略說明。

在該結(jié)構(gòu)中，也是在噴嘴部13驅(qū)動期間，如圖12所示那樣膜24的與輔助孔49對置的區(qū)域因從連通孔43向閥室40的排出風而向輔助孔249側(cè)變形。由此，底板23與膜24的間隙h2變大。即，與頂板221不具有輔助孔249的情況相比，閥部212的流路阻力變小，空氣的流量以及壓力增大。

因此，流體控制裝置211以及閥部212能夠使從噴嘴部13排出的空氣的流量以及壓力盡可能不降低地使空氣通過。

另外，在上述流體控制裝置111中，也存在從連通孔43向閥室40的排出風急劇變大的情況等膜24向輔助孔49側(cè)大幅變形而破損的擔憂(參照圖10)。

在該結(jié)構(gòu)中，由于在各輔助孔249之間存在柵部248，所以如圖12所示那樣膜24與柵部248接觸。因此，柵部248抑制膜24的變形，能夠防止膜24破損。由此，閥部212以及流體控制裝置211的耐久性提高。

第三實施方式

接下來，對本發(fā)明的第三實施方式的流體控制裝置311進行說明。

圖13是本發(fā)明的第三實施方式的流體控制裝置311的閥部312所具備的頂板321的中央部的主視圖。流體控制裝置311與流體控制裝置111的不同點在于輔助孔349的直徑比連通孔43的直徑小。其它點由于相同，因此省略說明。

在該結(jié)構(gòu)中，也是在噴嘴部13驅(qū)動區(qū)間膜24的與輔助孔49對置的區(qū)域因從連通孔43向閥室40的排出風而向輔助孔349側(cè)變形。由此，底板23與膜24的間隙變大。即，與頂板321不具有輔助孔349的情況相比，流路阻力變小，空氣的流量以及壓力增大。

因此，流體控制裝置311以及閥部312能夠使從噴嘴部13排出的空氣的流量以及壓力盡可能不降低地使空氣通過。

實驗1

接下來，對噴嘴部13驅(qū)動區(qū)間的流體控制裝置111的排出性能與比較例的流體控制裝置的排出性能進行比較。比較例的流體控制裝置與流體控制裝置111的不同點在于，頂板21不具有輔助孔49。關(guān)于其它結(jié)構(gòu)，由于相同所以省略說明。

圖14是表示輔助孔49的直徑不同的3個流體控制裝置111與比較例的流體控制裝置的分別從排出孔41排出的空氣的排出流量與驅(qū)動電壓的關(guān)系的圖。圖15是表示輔助孔49的直徑不同的3個流體控制裝置111與比較例的流體控制裝置的分別從排出孔41排出的空氣的排出壓力與驅(qū)動電壓的關(guān)系的圖。

圖14、圖15表示準備輔助孔49的直徑不同的3個流體控制裝置111與比較例的流體控制裝置而對各個壓電元件33施加規(guī)定頻率(例如17khz)的驅(qū)動電壓并對從排出孔41排出的空氣的排出流量以及排出壓力進行了測定的實驗結(jié)果。

此外，在實驗中，關(guān)于3個流體控制裝置111，輔助孔49的直徑分別為0.4μm、0.8μm、1.0μm。另外，關(guān)于3個流體控制裝置111與比較例的流體控制裝置，連通孔43的直徑為0.8μm。

通過實驗可知，流體控制裝置111的排出流量以及排出壓力如圖14、圖15所示與比較例的流體控制裝置的排出流量以及排出壓力相比增大。

認為出現(xiàn)以上結(jié)果的理由是通過與連通孔43重疊的輔助孔49使閥部12的流路阻力變小。

因此，流體控制裝置111以及閥部12能夠使從噴嘴部13排出的空氣的流量以及壓力盡可能不降低地使空氣通過。

另外，通過實驗可知，排出流量如圖14所示那樣伴隨著與連通孔43重疊的輔助孔49的面積變大而增大。特別是在輔助孔49的直徑比連通孔43的直徑大時，排出流量高。

另一方面，通過實驗可知，排出壓力如圖15所示那樣伴隨著與連通孔43重疊的輔助孔49的面積變大而減少。特別是在輔助孔49的直徑比連通孔43的直徑小時，排出壓力高。

因此，本實施方式的閥部12通過調(diào)整輔助孔49的面積，能夠不用使驅(qū)動電壓的值上升(不用提高耗電)就進一步增大排出壓力或者排出流量的值。

實驗2

接下來，對噴嘴部13驅(qū)動期間的流體控制裝置211的排出性能與不具有輔助孔的比較例的流體控制裝置的排出性能進行比較。

圖16是表示流體控制裝置211與比較例的流體控制裝置的分別從排出孔41排出的空氣的排出壓力與驅(qū)動電壓的關(guān)系的圖。圖17是表示流體控制裝置211與比較例的流體控制裝置的分別從排出孔41排出的空氣的排出流量與驅(qū)動電壓的關(guān)系的圖。

圖16、圖17表示對流體控制裝置211與比較例的流體控制裝置的各自的壓電元件33施加規(guī)定頻率(例如17khz)的驅(qū)動電壓并對從排出孔41排出的空氣的排出流量以及排出壓力進行了測定的實驗結(jié)果。

此外，在實驗中，流體控制裝置211的各輔助孔249的直徑為0.2μm。流體控制裝置211與比較例的流體控制裝置的連通孔43的直徑為0.8μm。

通過實驗可知，流體控制裝置211的排出流量以及排出壓力如圖16、圖17所示與比較例的流體控制裝置的排出流量以及排出壓力相比增大。

認為出現(xiàn)以上結(jié)果的理由是通過與連通孔43重疊的輔助孔249使閥部212的流路阻力變小。

因此，流體控制裝置211以及閥部212能夠使從噴嘴部13排出的空氣的流量以及壓力盡可能不降低地使空氣通過。

并且，柵部248如圖11、圖12所示那樣抑制膜24的變形，能夠防止膜24破損。由此，閥部212以及流體控制裝置211能夠提高耐久性。

接下來，對噴嘴部13驅(qū)動期間的流體控制裝置111的膜24的位移與流體控制裝置311的膜24的位移進行比較。

圖18是表示流體控制裝置111所具備的底板23、壓電元件33與膜24的位移的變化的圖。圖19是表示流體控制裝置311所具備的底板23、壓電元件33與膜24的位移的變化的圖。

此外，在圖18、圖19中，使用激光多普勒振動計對底板23、壓電元件33以及膜24的位移進行了測定。激光多普勒振動計能夠從輔助孔49、349向膜24的閥室40側(cè)的主表面照射激光而對膜24的位移進行測定。激光多普勒振動計能夠從排出孔41向底板23的閥室40側(cè)的主表面照射激光而對底板23的位移進行測定。激光多普勒振動計能夠向壓電元件33的與噴嘴室45相反一側(cè)的主表面照射激光而對壓電元件33的位移進行測定。

通過實驗可知，在流體控制裝置111中，如圖18所示，膜29的與輔助孔49對置的區(qū)域因從連通孔43向閥室40的排出風而向輔助孔49側(cè)大幅變形。

與此相對，在流體控制裝置311中，如圖19所示可知，膜24的與輔助孔349對置的區(qū)域因從連通孔43向閥室40的排出風而向輔助孔349側(cè)小幅變形。

根據(jù)以上可知，與具有比連通孔43的直徑小的直徑的輔助孔349相比，具有連通孔43的直徑以上的直徑的輔助孔49在變形量上優(yōu)異。即，可知與具有輔助孔349的閥部312的流路阻力相比，具有輔助孔49的閥部12的流路阻力低。

因此，認為優(yōu)選輔助孔49具有連通孔43的直徑以上的直徑。

其它實施方式

此外，在上述實施方式中，流體控制裝置111、211、311具備噴嘴部13，但并不限定于此。在實施時，流體控制裝置111、211、311也可以具備不同的噴嘴部。

例如，如圖20所示，流體控制裝置411也可以具備上述閥部12、上述控制部14與噴嘴部413。噴嘴部413具備振動調(diào)整板454、側(cè)壁板431、振動體450與壓電元件433。

此外，振動調(diào)整板454與圖3、圖8所示的振動調(diào)整板54的不同點在于面方向的大小。其它點相同，省略說明。

另外，側(cè)壁板431與圖3、圖8所示的側(cè)壁板31的不同點在于面方向的大小。其它點相同，省略說明。

另外，壓電元件433與圖3、圖8所示的壓電元件33的不同點在于面方向的大小。其它點相同，省略說明。

振動體450具有底板432、加強板436與約束板460。底板432是圓板形狀，例如由不銹鋼構(gòu)成。另外，在底板432設(shè)置有吸入孔46。

振動體450具有：外周區(qū)域451，其與從由振動體450的屈曲振動形成的噴嘴室445的壓力振動的波節(jié)中的最外側(cè)的壓力振動的波節(jié)f至噴嘴室445的外周的范圍相接；以及中央?yún)^(qū)域452，其位于比外周區(qū)域451靠內(nèi)側(cè)。外周區(qū)域451是對外周區(qū)域451的屈曲振動進行約束的區(qū)域。

在底板432的壓電元件433側(cè)的主表面接合有對外周區(qū)域451的屈曲振動進行約束的約束板460。由此，外周區(qū)域451的厚度比中央?yún)^(qū)域452的厚度厚。因此，外周區(qū)域451的剛性比中央?yún)^(qū)域452的剛性高。約束板460是圓環(huán)形狀，例如由不銹鋼構(gòu)成。

加強板436是圓板形狀，例如由不銹鋼構(gòu)成。加強板436與底板432的與噴嘴室445相反一側(cè)的主表面接合。加強板436防止壓電元件433因壓電元件433的屈曲而破損。

在以上結(jié)構(gòu)中，流體控制裝置411與圖9的(a)、(b)所示的流體控制裝置111相同，在驅(qū)動時通過振動體450的屈曲振動從吸入孔46吸入空氣，將其從連通孔43向閥室40排出。

另外，在上述實施方式中，作為流體，使用空氣，但并不限定于此。該流體也能夠適用為空氣以外的氣體。

另外，在上述實施方式中，構(gòu)成閥部、噴嘴部的各板由sus構(gòu)成，但并不限定于此。例如也可以由鋁、鈦、鎂、銅等其它材料構(gòu)成。

另外，在上述實施方式中，作為噴嘴的驅(qū)動源，設(shè)置有壓電元件，但并不限定于此。例如構(gòu)成為通過電磁驅(qū)動進行泵送動作的噴嘴也可。

另外，在上述實施方式中，壓電元件由鋯鈦酸鉛系陶瓷構(gòu)成，但并不限定于此。例如也可以由鈮酸鉀鈉系以及鈮酸堿系的陶瓷等非鉛系壓電體陶瓷的壓電材料等構(gòu)成。

最后，上述實施方式的說明應(yīng)被認為是并不是在全部點進行例示而限制的實施方式。本發(fā)明的范圍并不是上述實施方式，而是由權(quán)利要求書示出。并且，在本發(fā)明的范圍中意圖包含與權(quán)利要求書均等的意思以及在該范圍內(nèi)的全部變更。

附圖標記說明：

12…閥部；13…噴嘴部；14…控制部；21…頂板；22…側(cè)壁板；23…底板；24…膜；25…突起部；26…切口部；31…側(cè)壁板；32…底板；33…壓電元件；34…外周部；35…梁部；36…隔膜；37…壓電促動器；40…閥室；41…排出孔；42…膜孔；43…連通孔；45…噴嘴室；46…吸入孔；48…噴嘴下室；49…輔助孔；54…振動調(diào)整板；55…噴嘴上室；111、211…流體控制裝置；212…閥部；221…頂板；248…柵部；249…輔助孔；311…流體控制裝置；312…閥部；321…頂板；349…輔助孔；411…流體控制裝置；413…噴嘴部；431…側(cè)壁板；432…底板；433…壓電元件；436…加強板；445…噴嘴室；450…振動體；451…外周區(qū)域；452…中央?yún)^(qū)域；454…振動調(diào)整板；460…約束板。