(57)【要約】  バルブは、第１板と側壁板と第２板と第３板とを備える。第１板は、複数の第１通気孔を有する。第２板は、バルブ室を第１板及び側壁板と共に構成する。第２板は、第１板の第１主面と対向する第２主面を備える。第２板は、複数の第２通気孔を有する。第３板は、複数の第３通気孔を有する。複数の第３通気孔は、第１板と第２板が対向する方向に平面視して、複数の第２通気孔に重ならず複数の第１通気孔に重なる。第３板は、第１主面及び第２主面に両主面が対向する。第３板は、バルブ室に設けられている。第１板と第２板が対向する方向に平面視して、第２通気孔の外周と前記第２通気孔に最も近接する第３通気孔の外周とは適合する対向縁を有し、対向縁における第２通気孔と第３通気孔との距離は、第２通気孔の外周と第３通気孔の外周との最短距離の１．２倍以下である。
2018021514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１通気孔を有する第１板と、
側壁板と、
前記第１板の第１主面と対向する第２主面を備え、複数の第２通気孔を有し、バルブ室を前記第１板及び側壁板と共に構成する第２板と、
前記第１板と前記第２板とが対向する方向に平面視して、前記複数の第２通気孔に重ならず前記複数の第１通気孔に重なる複数の第３通気孔を有し、両主面が前記第１主面と前記第２主面とに対向し、前記バルブ室に設けられた第３板と、
を備え、
前記第１板と前記第２板とが対向する方向に平面視して、所定の前記第２通気孔の外周と前記第２通気孔に最も近接する所定の前記第３通気孔の外周とは、適合する対向縁を有し、
前記対向縁における所定の前記第２通気孔と所定の前記第３通気孔との距離は、所定の前記第２通気孔の外周と所定の前記第３通気孔の外周との最短距離の１．２倍以下である、
バルブ。
【請求項２】
前記対向縁における第２通気孔の外周と最も近接する前記第３通気孔の外周とは略平行である、
請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記第２通気孔の面積は前記第３通気孔の面積より大きい、
請求項１又は２に記載のバルブ。
【請求項４】
前記第３通気孔の面積は前記第２通気孔の面積より大きい、
請求項１又は２に記載のバルブ。
【請求項５】
前記第３通気孔は、円形状である、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項６】
前記第２通気孔は、円形状である、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項７】
前記第２通気孔と最も近接する前記第３通気孔との全ての組み合わせにおいて、前記第１板と前記第２板とが対向する方向に平面視して、前記第２通気孔の外周と前記第２通気孔に最も近接する前記第３通気孔の外周とは、適合する対向縁を有し、
前記対向縁における前記第２通気孔と前記第３通気孔との距離は、前記第２通気孔の外周と前記第３通気孔との外周の最短距離の１．２倍以下である、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項８】
複数の第１通気孔を有する第１板と、
側壁板と、
前記第１板の第１主面と対向する第２主面を備え、線対称の形状である複数の第２通気孔を有し、バルブ室を前記第１板及び側壁板と共に構成する第２板と、
前記第１板と前記第２板とが対向する方向に平面視して、前記複数の第２通気孔に対向せず前記複数の第１通気孔に対向する線対称の形状である複数の第３通気孔を有し、両主面が前記第１主面と前記第２主面とに対向し、前記バルブ室に設けられた第３板と、
を備え、
各々の前記第３通気孔と各々の前記第２通気孔とは、前記第２板と前記第３板とが対向する方向に平面視して隣接して並べられており、
前記第２通気孔の重心から前記第２通気孔の外周までの距離は、前記第２通気孔の重心と前記第２通気孔に近接する前記第３通気孔の重心とを結ぶ第１方向において最も短くなる第１距離を有し、
前記第１方向以外の所定の方向において、前記第２通気孔の重心から前記第２通気孔の外周までの距離は第１距離より長い距離を有する、
バルブ。
【請求項９】
前記第２通気孔の重心から前記第２通気孔の外周までの距離が、隣接する２つの前記第２通気孔の各々の重心を結ぶ第２方向において、最も長くなる、請求項８に記載のバルブ。
【請求項１０】
前記第２通気孔の外周は、前記第３通気孔の外周上の一定領域から同一の距離となる部位を有する、請求項８又は請求項９に記載のバルブ。
【請求項１１】
前記第２通気孔の外周は前記部位として、前記第３通気孔の重心を中心とした弧を有する、請求項１０に記載のバルブ。
【請求項１２】
前記第３通気孔は、円形状である、請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項１３】
前記第２通気孔は前記第３板を平面視して、４個以上の前記第３通気孔に囲まれている、請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項１４】
複数の第１通気孔を有する第１板と、
側壁板と、
前記第１板の第１主面と対向する第２主面を備え、線対称の形状である複数の第２通気孔を有し、バルブ室を前記第１板及び側壁板と共に構成する第２板と、
前記第１板と前記第２板とが対向する方向に平面視して、前記複数の第２通気孔に対向せず前記複数の第１通気孔に対向する線対称の形状である複数の第３通気孔を有し、両主面が前記第１主面と前記第２主面とに対向し、前記バルブ室に設けられた第３板と、
を備え、
各々の前記第３通気孔と各々の前記第２通気孔とは、前記第２板と前記第３板とが対向する方向に平面視して隣接して並べられており、
前記第３通気孔の重心から前記第３通気孔の外周までの距離は、前記第３通気孔の重心と前記第３通気孔に近接する前記第２通気孔の重心とを結ぶ第１方向において最も短くなり、
前記第１方向以外の所定の方向において、前記第２通気孔の重心から前記第２通気孔の外周までの距離は第１距離より長い距離を有する、
バルブ。
【請求項１５】
前記第３通気孔の重心から前記第３通気孔の外周までの距離が、隣接する２つの前記第３通気孔の各々の重心を結ぶ第２方向において、最も長くなる、請求項１４に記載のバルブ。
【請求項１６】
前記第３通気孔の外周は、前記第２通気孔の外周上の一定領域から同一の距離となる部位を有する、請求項１４又は請求項１５に記載のバルブ。
【請求項１７】
前記第３通気孔の外周は前記部位として、前記第２通気孔の重心を中心とした弧を有する、請求項１６に記載のバルブ。
【請求項１８】
前記第２通気孔は、円形状である、請求項１４から請求項１７のいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項１９】
前記第３通気孔は前記第３板を平面視して、４個以上の前記第２通気孔に囲まれている、請求項１４から請求項１８のいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項２０】
請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載のバルブと、
前記バルブに接続するポンプと、を備える、気体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る一実施形態は、気体の流れを一方向にするバルブ、及びこのバルブを備える気体制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、気体の流れを一方向にするバルブが各種開示されている。例えば特許文献１には、図１８、図１９に示すように、近接させた２枚の板９１４、９１６と２枚の板９１４、９１６に挟まれたフラップ９１７とを備えるバルブ９１０が開示されている。図１８中の矢印９３２は空気の流れを示している。【０００３】
板９１６には、複数の通気孔９２０が設けられている。板９１４には、複数の通気孔９１８が設けられている。さらに、板９１４には、複数の補助孔９２８が設けられている。補助孔９２８は、通気孔９２０と同じ形状である。複数の通気孔９１８及び複数の補助孔９２８は、不図示のポンプの吸引孔に連通する。【０００４】
バルブ９１０は、ポンプにより生じる風によってフラップ９１７を板９１４又は板９１６に引き寄せることで、通気孔９２０を開閉する。これにより、バルブ９１０は、空気の流れを一方向にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１２−５２８９８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のバルブ９１０では、通気孔９１８及び通気孔９２０の面積が小さく、流路抵抗が大きい。また、通気孔９１８から通気孔９２０までの流路が長く、流路の長さによる流路抵抗も大きい。よって、特許文献１のバルブ９１０では、バルブ９１０内を通過する空気の流量が大幅に低下するという問題がある。【０００７】
そこで、本発明に係る一実施形態の目的は、気体の流れを一方向にする機能を果たすとともに、気体の流量をできるだけ低下させずに気体を通過させることができるバルブ及び気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】
本発明の一実施形態に係るバルブは、第１板と側壁板と第２板と第３板とを備える。第１板は、複数の第１通気孔を有する。第２板は、バルブ室を第１板及び側壁板と共に構成する。第２板は、第１板の第１主面と対向する第２主面を備える。第２板は、複数の第２通気孔を有する。第３板は、複数の第３通気孔を有する。複数の第３通気孔は、第１板と第２板が対向する方向に平面視して、複数の第２通気孔に重ならず複数の第１通気孔に重なる。第３板は、両主面が第１板の第１主面及び第２板の第２主面に対向する。第３板は、バルブ室に設けられている。【０００９】
第１板と第２板とが対向する方向に平面視して、所定の第２通気孔の外周と該所定の第２通気孔に最も近接する所定の第３通気孔の外周とは、適合する対向縁を有する。対向縁における所定の第２通気孔と所定の第３通気孔との距離は、所定の第２通気孔の外周と所定の第３通気孔の外周との最短距離の１．２倍以下である。【００１０】
この構成では、対向縁における第２通気孔の外周と最も近接する第３通気孔の外周との距離が、所定の範囲になる。これにより、第１板と第２板とが対向する方向に平面視して、第２通気孔と第３通気孔とが重ならず、かつ第２通気孔と第３通気孔との距離が一定の範囲以内となる。このため、気体の流れが一方向となると共に、第２通気孔及び第３通気孔を通過する気体が不要な流路抵抗を受けにくくなり、気体のスムーズな流れを生み出すことを可能とする。【００１１】
本発明の一実施形態に係るバルブは、第１板と側壁板と第２板と第３板とを備える。第１板は、複数の第１通気孔を有する。第２板は、バルブ室を第１板及び側壁板と共に構成する。第２板は、複数の線対称の形状である第２通気孔を有する。第３板は、複数の第２通気孔に対向せず複数の第１通気孔に対向する線対称の形状である複数の第３通気孔を有する。第３板は、バルブ室に設けられている。【００１２】
各々の第３通気孔と各々の第２通気孔とは、第２板と第３板とが対向する方向に平面視して隣接して並べられている。そして、平面視した時の第２通気孔の重心から第２通気孔の外周までの距離は、第２通気孔の重心と第２通気孔に近接する第３通気孔の重心とを結ぶ第１方向において最も短くなる第１距離を有する。第１方向以外の所定の方向において、第２通気孔の重心から第２通気孔の外周までの距離は第１距離より長い距離を有する。なお、本明細書中において重心とは、所定の空間が物質で満たされていると仮定した場合に、その重心となる場所を意味する。【００１３】
この構成では、複数の第２通気孔の合計面積が従来の通気孔９２０より広く、バルブの流路抵抗が小さくなる。また、第２通気孔から第３通気孔までの流路が従来の通気孔９２０から通気孔９１８までの流路より短く、流路の長さによるバルブの流路抵抗も小さくなる。【００１４】
また、第２通気孔の外周と第３通気孔の外周との距離は、一定長さ以上である必要がある。一定長さは、第２通気孔及び第３通気孔が平面視して重ならないよう、第２通気孔及び第３通気孔の製造公差の観点から設定される。また、第２通気孔の外周と第３通気孔の外周との距離は一定の長さ以上であり、且つ流路抵抗を小さくするために出来るだけ短い距離とすることが好ましい。【００１５】
したがって、本発明の一実施形態に係るバルブは、気体の流れを一方向にする機能を果たすとともに、気体の流量をできるだけ低下させずに気体を通過させることができる。【００１６】
本発明の一実施形態に係るバルブは、第１板と側壁板と第２板と第３板とを備える。第１板は、複数の第１通気孔を有する。第２板は、バルブ室を第１板及び側壁板と共に構成する。第２板は、複数の線対称の形状である第２通気孔を有する。第３板は、複数の第２通気孔に対向せず複数の第１通気孔に対向する線対称の形状である複数の第３通気孔を有する。第３板は、バルブ室に設けられている。【００１７】
各々の第３通気孔と各々の第２通気孔とは、第２板及び第３板を第２板と第３板とが対向する方向に平面視して隣接して並べられている。そして、平面視した時の第２通気孔の重心から第２通気孔の外周までの距離は、第２通気孔の重心と第２通気孔に近接する第３通気孔の重心とを結ぶ第１方向において最も短くなる第１距離を有する。第１方向以外の所定の方向において、第２通気孔の重心から第２通気孔の外周までの距離は第１距離より長い距離を有する。【００１８】
この構成では、複数の第３通気孔の合計面積が従来の通気孔９２０より広く、バルブの流路抵抗が小さくなる。また、第２通気孔から第３通気孔までの流路が従来の通気孔９２０から通気孔９１８までの流路より短く、流路の長さによるバルブの流路抵抗も小さくなる。【００１９】
また、第１距離は、一定長さ以上である必要がある。一定長さは、第２通気孔及び第３通気孔が平面視して重ならないよう、第２通気孔及び第３通気孔の製造公差の観点から設定される。【００２０】
したがって、本発明の一実施形態に係るバルブは、気体の流れを一方向にする機能を果たすとともに、気体の流量をできるだけ低下させずに気体を通過させることができる。【００２１】
本発明の一実施形態に係る気体制御装置は、本発明の一実施形態に係るバルブと、バルブに接続するポンプと、を備える。【００２２】
そのため、本発明の一実施形態に係る気体制御装置は、本発明の一実施形態に係るバルブと同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る一実施形態は、気体の流れを一方向にする機能を果たすとともに、気体の流量をできるだけ低下させずに気体を通過させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る気体制御装置１１１の天面側から視た気体制御装置１１１の外観斜視図である。
【図２】図１に示す気体制御装置１１１の底面側から視た気体制御装置１１１の外観斜視図である。
【図３】図１に示す気体制御装置１１１の分解斜視図である。
【図４】図３に示す天板２１の中央部の平面図である。
【図５】図３に示す可動板２４の中央部の平面図である。
【図６】図３に示す底板２３の中央部の平面図である。
【図７】図３に示す可動板２４の中央部の平面透視図である。
【図８】図３に示す可動板２４の中央部の平面透視図である。
【図９】図１に示すＳ−Ｓ線における断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、図１に示す気体制御装置１１１を１次モードの周波数（基本波）で動作させた時における気体制御装置１１１のＳ−Ｓ線の断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の比較例に係る気体制御装置８１１に備えられるバルブ８１２の可動板２４の中央部の平面透視図である。
【図１２】図３に示す気体制御装置１１１の圧力流量特性と図１１に示す気体制御装置８１１の圧力流量特性とを比較した図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る気体制御装置に備えられるバルブ２１２の可動板２２４の中央部の平面透視図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る気体制御装置に備えられるバルブ３１２の可動板３２４の中央部の平面透視図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る気体制御装置に備えられるバルブ４１２の可動板４２４の中央部の平面透視図である。
【図１６】本発明の第５実施形態に係る気体制御装置に備えられるバルブ５１２の可動板５２４の中央部の平面透視図である。
【図１７】本発明の第６実施形態に係る気体制御装置に備えられるバルブ６１２の可動板６２４の中央部の平面透視図である。
【図１８】特許文献１に係るバルブ９１０の断面図である。
【図１９】図１８に示すバルブ９１０の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態に係る気体制御装置１１１について説明する。
【００２６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る気体制御装置１１１の天面側から視た気体制御装置１１１の外観斜視図である。図２は、図１に示す気体制御装置１１１の底面側から視た気体制御装置１１１の外観斜視図である。図３は、図１に示す気体制御装置１１１の分解斜視図である。図４は、図３に示す天板２１の中央部の平面図である。図５は、図３に示す可動板２４の中央部の平面図である。図６は、図３に示す底板２３の中央部の平面図である。図７及び図８は、図３に示す可動板２４の中央部の平面透視図である。図９は、図１に示すＳ−Ｓ線における断面図である。
【００２７】
気体制御装置１１１は、図１〜図３に示すように、バルブ１２とポンプ１３と制御部１４（図９参照）とを備えている。バルブ１２は、図１、図３に示すように、気体制御装置１１１の天面側に配置されている。ポンプ１３は、図２、図３に示すように、気体制御装置１１１の底面側に配置されている。バルブ１２とポンプ１３とは互いに積層した状態で接続されている。
【００２８】
バルブ１２は、気体の流れを一方向にする機能を有している。バルブ１２は、バルブ室４０が内部に設けられた円筒容器状である。バルブ１２は、図１、図３に示すように、天板２１と、側壁板２２と、底板２３と、可動板２４とを備えている。
【００２９】
なお、バルブ１２は、本発明のバルブの一例に相当する。また、ポンプ１３は、本発明のポンプの一例に相当する。天板２１は、本発明の第１板の一例に相当する。底板２３は、本発明の第２板の一例に相当する。可動板２４は、本発明の第３板の一例に相当する。
【００３０】
天板２１と、側壁板２２と、底板２３とは、例えば金属で構成されている。天板２１と、側壁板２２と、底板２３とは、例えばステンレススチール（ＳＵＳ）で構成される。可動板２４は、樹脂で構成されている。ここで、可動板２４は、透明であることが好ましい。可動板２４は、例えば半透明なポリイミドで構成される。
【００３１】
天板２１は、バルブ１２の天面側に配置されている。側壁板２２は、天板２１と底板２３との間に設けられている。底板２３は、バルブ１２の底面側に設けられている。天板２１と側壁板２２と底板２３とは互いに積層した状態で接続されている。可動板２４は、バルブ１２の内部空間、即ちバルブ室４０に設けられている。すなわち、図９に示すように、天板２１の第１主面４０１は、底板２３の第２主面４０２と対向するように配置されている。可動板２４は、第３主面４０３及び第４主面４０４を有する。可動板２４は、天板２１の第１主面４０１に第３主面４０３が対向し、底板２３の第２主面４０２に第４主面４０４が対向するように配置されている。天板２１は、円板状である。側壁板２２は、天面側から視て円環状である。底板２３は、円板状である。天板２１と側壁板２２と底板２３の外周径は、互いに一致している。
【００３２】
バルブ室４０は、円柱状である。バルブ室４０は、側壁板２２の中央に所定の直径で設けられている。可動板２４は、天面側から視て概略円板状である。可動板２４は、側壁板２２の厚みよりも薄い厚みに設定されている。
【００３３】
本実施形態では、側壁板２２の厚み（バルブ室４０の高さ）は、４０μｍ以上５０μｍ以下であり、可動板２４の厚みは、５μｍ以上１０μｍ以下に設定されている。また、可動板２４は、ポンプ１３からの吐出風によってバルブ室４０の内部で上下動自在に可動するよう、極めて軽い質量に設定されている。
【００３４】
可動板２４の外周径は、側壁板２２におけるバルブ室４０の開口径とほとんど一致しており、若干の隙間が空くように微小に小さく設定されている。そして、可動板２４の外周の一部には、突起部２５を設けている（図３参照）。
【００３５】
また、側壁板２２の内周の一部には、突起部２５が微小な隙間を空けた状態で嵌り込む切欠部２６を設けている（図３参照）。このため、可動板２４はバルブ室４０の内部で、回転不能かつ上下動自在に保持される。
【００３６】
天板２１の中央には、所定配列で並べられた複数の第１通気孔４１が設けられている。また、底板２３の中央には、所定配列で並べられた複数の第２通気孔４２が設けられている。また、可動板２４の中央には、所定配列で並べられた複数の第３通気孔４３が設けられている。したがって、バルブ室４０は、第１通気孔４１を介して外部に通じるとともに、第２通気孔４２を介してポンプ室４５に通じる。
【００３７】
ここで、複数の第３通気孔４３と複数の第１通気孔４１とは、互いに対向するように設けられている。複数の第３通気孔４３と複数の第２通気孔４２とは、互いに対向しないように設けられている。
【００３８】
図７に示すように、複数の第３通気孔４３の各々の第３通気孔４３と複数の第２通気孔４２の各々の第２通気孔４２とは、可動板２４又は底板２３を平面視して隣接して交互に設けられている。第２通気孔４２は八角形状である。第３通気孔４３は円形状である。そのため、第３通気孔４３は形成することが容易である。また、第３通気孔４３を円形状とすることで、第３通気孔４３を通過する気体の流路抵抗を小さくし、スムーズな移動を可能とする。さらに、第２通気孔４２は可動板２４又は底板２３を平面視して、４個以上の第３通気孔４３に囲まれている。そのため、気体が流れる方向が多く、流路抵抗が低減する。
【００３９】
第２通気孔４２の重心Ｃ１から第２通気孔４２の外周Ｒ１までの距離のうち、第２通気孔４２の重心Ｃ１と第３通気孔４３の重心Ｃ２とを結ぶ第１方向１００における第１距離Ｌ１は、最も短く、第１方向１００以外の所定の方向において、第２通気孔４２の重心Ｃ１から第２通気孔４２の外周Ｒ１までの距離は第１距離Ｌ１より長い距離を有する。
【００４０】
特に、第２通気孔４２の重心Ｃ１から第２通気孔４２の外周Ｒ１までの距離のうち、隣接する２つの第２通気孔４２の重心Ｃ１、Ｃ３を結ぶ第２方向２００における第２距離Ｌ２は、最も長い。第２通気孔４２の外周Ｒ１は、第３通気孔４３の外周Ｒ２上の一定領域から同一の距離となる部位Ｒ１１を有する。この部位Ｒ１１の形状は、第３通気孔４３の重心Ｃ２を中心とした弧形状である。すなわち、第２通気孔４２の外周Ｒ１の少なくとも一部（部位Ｒ１１）は、第２通気孔４２の外周Ｒ１と最も近接する第３通気孔４３の外周Ｒ２と略平行である。これにより、第２通気孔４２及び第３通気孔４３が均等な間隔で形成することができるため、バルブ室４０の気体の流れにムラが生じ難くなる。
【００４１】
なお、第２通気孔４２と第３通気孔４３が可動板２４又は底板２３を平面視して重なると、上流と下流が通気する。この場合、バルブ１２は、気体の流れを一方向にする機能を果たせなくなる。
【００４２】
そこで、第２通気孔４２の外周Ｒ１と第３通気孔４３の外周Ｒ２との距離は、一定長さ以上である必要がある。一定長さは、第２通気孔４２及び第３通気孔４３の製造公差の観点から設定されることが好ましい。例えば、製造公差が１００μｍの場合、一定長さは製造公差の１．０〜２．０倍である１００μｍ〜２００μｍであることが好ましい。これは、第２通気孔４２の外周Ｒ１と第３通気孔４３の外周Ｒ２との距離が一定の長さ以上である場合において、出来るだけ短い距離とすることが流路抵抗を低減する上で好ましいためである。また、天板２１と底板２３とが対向する方向に平面視して、第２通気孔４２と第３通気孔４３とが重ならず、且つ第２通気孔４２の外周Ｒ１と最も近接する第３通気孔４３の外周Ｒ２とは、適合する対向縁３０１を有する。対向縁３０１における第２通気孔４２と第３通気孔４３との距離は、第２通気孔４２と第３通気孔４３との最短距離の１．２倍以下の長さとなる。このため、気体の流れが一方向となると共に、第２通気孔４２及び第３通気孔４３を通過する気体が不要な流路抵抗を受けにくくなり、気体のスムーズな流れを生み出すことを可能とする。逆に、第２通気孔４２と第３通気孔４３との最短距離が１．２倍を超えると不要な流路抵抗が増し、スムーズな気体の流れを生み出すことが困難となる。
【００４３】
また、図８が示すように、全ての第２通気孔４２の外周と最も近接する第３通気孔４３の外周とは、適合する対向縁３０１を有する。対向縁３０１は、第２通気孔４２の外周の一部の領域である対向縁４２１、及び第３通気孔４３の外周の一部の領域である対向縁４３１からなる。対向縁３０１、すなわち対向縁４２１及び対向縁４３１における第２通気孔４２と第３通気孔４３との距離は、第２通気孔４２と第３通気孔４３との最短距離の１．２倍以下の長さとなっている。これにより、特定の第２通気孔４２又は特定の第３通気孔４３に気体の流れが集中することがなくなり、よりスムーズな気体の流れを生み出すことが可能となる。
【００４４】
なお、第２通気孔４２の外周と第３通気孔４３の外周とが適合するとは、第２通気孔４２の外周の形状が該第３通気孔４３の外周の形状に沿っていることを意味する。より具体的には、第２通気孔４２の外周の形状と該第３通気孔４３の外周の形状とが平行又は略平行であることを意味する。すなわち、第２通気孔４２の外周と第３通気孔４３の外周とが適合している第２通気孔４２の外周の領域（対向縁４２１）及び第３通気孔４３の外周の領域（対向縁４３１）を、対向縁３０１と称する。
【００４５】
なお、第２通気孔４２の面積は、第３通気孔４３の面積より大きくなるように形成されていてもよい。このような構成において、第２通気孔４２又は第３通気孔４３を単位時間当たりに通過できる気体量は、通気孔の大きさに依存する。すなわち、第２通気孔４２を通過する気体量は第３通気孔４３を通過する気体量に比べて大きくなる。このため、第３通気孔４３を通過した気体が速やかに第２通気孔４２を通過でき、スムーズな気体の移動を可能とする。
【００４６】
一方、第３通気孔４３の面積は、第２通気孔４２の面積より大きくなるように形成されていてもよい。このような構成において、第３通気孔４３を単位時間当たりに通過できる気体量は、第２通気孔４２に比べて大きくなる。このため、第３通気孔４３が気体の移動における律速とはならず、可動板２４の応答性が向上してスムーズな気体の移動を可能とする。
【００４７】
次に、図２、図３、図９に示すように、ポンプ１３は、圧電素子３３への電圧印加により屈曲変形する振動体３６を用いたポンプの一種である。ポンプ１３は、図２、図３に示すように、ポンプ室４５が内部に設けられた円筒容器状である。
【００４８】
ポンプ１３は、振動調整板５４と、側壁板３１と、振動板３２と、圧電素子３３と、を備えている。振動調整板５４と、側壁板３１と、振動板３２とは、金属で構成されている。振動調整板５４と、側壁板３１と、振動板３２とは、例えばステンレススチールで構成される。
【００４９】
側壁板３１は、底板２３と振動板３２との間に配置されている。振動板３２は、側壁板３１と圧電素子３３との間に配置されている。圧電素子３３は、ポンプ１３の底面側に配置されている。側壁板３１は、底板２３の底面に積層した状態で貼付されている。また、側壁板３１と振動板３２と圧電素子３３とは互いに積層した状態で貼付されている。
【００５０】
振動調整板５４は、底板２３の振動領域の調整のために設けている。具体的には、振動調整板５４は、底板２３と側壁板３１との間に配置した状態で貼付されている。振動調整板５４は、天面側から視て円環状である。
【００５１】
振動調整板５４の中央には、ポンプ上室５５が所定の開口径で設けられている。ポンプ上室５５は、ポンプ下室４８よりも開口径が小さい。ポンプ上室５５及びポンプ下室４８は、ポンプ室４５を構成する。また、振動体３６は、ポンプ室４５が半径ａとなるよう形成されている。また、振動調整板５４と側壁板３１とは、互いの外周径が互いに一致している。
【００５２】
なお、この振動調整板５４が底板２３に設けられることにより、底板２３の外周部付近で剛性を部分的に高めることができる。これにより、底板２３をポンプ上室５５に面する中央部付近のみで振動させ、底板２３の外周部付近でほとんど振動が生じない状態にすることができる。
【００５３】
したがって、底板２３の振動が生じる範囲を、振動調整板５４におけるポンプ上室５５の開口径によって設定することができる。これにより、底板２３の振動領域や構造共振周波数を、底板２３の板厚や外周径などを変更せずに容易に調整することができる。
【００５４】
なお、気体振動や可動板２４の振動には、底板２３の中央部付近の振動が主体的に寄与するため、底板２３の外周部付近が振動しなくても、バルブ１２の応答性の向上や吸引流量の増大といった効果は十分に得ることができる。
【００５５】
側壁板３１は、天面側から視て円環状である。側壁板３１の中央には、ポンプ下室４８が所定の開口径で設けられている。
【００５６】
また、振動板３２は、外周部３４と、複数の梁部３５と、振動体３６と、を備えている。外周部３４は円環状である。振動体３６は円板状である。振動体３６は、外周部３４の開口内に、外周部３４との間に隙間を空けた状態で配置されている。複数の梁部３５は、外周部３４と振動体３６との間の隙間に設けられ、振動板３２の周方向に沿って延び、振動体３６と外周部３４との間を連結している。
【００５７】
したがって、振動体３６は、梁部３５を介して中空に支持されており、厚み方向に上下動自在となっている。外周部３４と振動体３６との間の隙間部分（開口部）は吸入孔４６として設けられている。
【００５８】
なお、側壁板３１及び振動板３２の外周部３４は、互いの外周径及び開口径が互いに一致している。側壁板３１及び振動板３２の外周径は、バルブ１２の外周径よりも一定寸法だけ小さく設定している。
【００５９】
圧電素子３３は、天面側から視て振動体３６よりも半径が小さい円板状である。圧電素子３３は、振動体３６の底面に貼り付けられている。圧電素子３３は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスから構成されている。圧電素子３３は、圧電材料で構成されるため、応答性に優れる。そのため、圧電素子３３は、高周波駆動を実現できる。
【００６０】
圧電素子３３の両主面には、図示していない電極が形成されており、この電極を介して制御部１４から駆動電圧が印加される。圧電素子３３は、印加される駆動電圧に応じて面方向に伸縮する圧電性を有している。
【００６１】
したがって、圧電素子３３に駆動電圧が印加されると、圧電素子３３が面方向に伸縮し、振動体３６には同心円状の屈曲振動が生じる。この屈曲振動によって、振動体３６を弾性支持する梁部３５にも振動が生じ、これにより振動体３６が上下に変位するように振動する。このように圧電素子３３と振動体３６とは、アクチュエータ３７を構成し、一体的に振動する。
【００６２】
制御部１４は、例えばマイクロコンピュータで構成される。制御部１４は、本実施形態において、圧電素子３３の駆動周波数をポンプ室４５の共振周波数に調整する。ポンプ室４５の共振周波数とは、ポンプ室４５の中心部で発生した圧力振動と、その圧力振動が外周部側に伝搬して反射し、再びポンプ室４５の中心部に到達する圧力振動とが、共振する周波数のことである。
【００６３】
このように調整すると、平面方向の中心部付近が屈曲振動の腹となり、平面方向の外周部付近が屈曲振動の節となる。すなわち、ポンプ室４５において、平面方向に定在波状の圧力分布が生じることになる。
【００６４】
これにより、ポンプ室４５の平面方向の中心部に対向して設けられている第２通気孔４２の近傍では、気体の圧力変動が大きくなり、ポンプ室４５の平面方向の外周部に対向して設けられている吸入孔４６の近傍では、気体の圧力変動がほとんどなくなる。
【００６５】
したがって、吸入孔４６をポンプ室４５の平面方向の外周部に連通させておけば、吸入孔４６に弁などを設けなくても、吸入孔４６を介した圧力損失がほとんど生じなくなる。したがって、吸入孔４６を任意の形状やサイズとすることができ、気体の流量を大きく稼ぐことなどが可能になる。
【００６６】
次に、ポンプ１３が駆動している間における、気体制御装置１１１の空気の流れを説明する。
【００６７】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、図１に示すポンプ１３が駆動している間における、気体制御装置１１１の空気の流れを示す側面断面図である。
【００６８】
図９に示す状態において、制御部１４が１次モードの周波数（基本波）の交流駆動電圧を圧電素子３３の両主面の電極に印加すると、圧電素子３３は伸縮し、振動体３６を１次モードの共振周波数ｆで同心円状に屈曲振動させる。これにより、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、アクチュエータ３７が屈曲変形してポンプ室４５の体積が周期的に変化する。
【００６９】
図１０（Ａ）に示すように、振動体３６が底面側に屈曲する際には、ポンプ室４５の圧力が減少し、バルブ室４０において可動板２４は底板２３側に引き寄せられて底板２３に接触する。これにより、可動板２４は第２通気孔４２を塞ぐ。
【００７０】
また、図１０（Ｂ）に示すように、振動体３６が天面側に屈曲する際には、ポンプ室４５の圧力が増加し、第２通気孔４２からバルブ室４０に向けて吐出風が生じる。この吐出風により、可動板２４が天面側に押されて天板２１に接触する。
【００７１】
これにより、可動板２４は第２通気孔４２を開き、第１通気孔４１及び第２通気孔４２が連通する。そのため、ポンプ室４５の空気が第２通気孔４２を介してバルブ室４０へ吸引され、バルブ室４０から第１通気孔４１を介してバルブ室４０の外部への空気が吐出される。
【００７２】
ここで、バルブ１２では、アクチュエータ３７の振動がポンプ１３から直接伝搬することや、空気を介して間接的に伝わることによって天板２１に振動が生じる。
【００７３】
これにより、天板２１も厚み方向に上下動するように弾性変形する。図１０（Ｂ）に示すように、アクチュエータ３７が天面側に屈曲してポンプ室４５の空気を第２通気孔４２からバルブ室４０に吐出する際に、天板２１はアクチュエータ３７と同様に天面側に屈曲する。これにより、バルブ室４０の体積が増加する。
【００７４】
一方、図１０（Ａ）に示すように、アクチュエータ３７が底面側に屈曲する際には、図１０（Ｂ）に示した状態からの反作用で天板２１は底面側に屈曲する。これにより、バルブ室４０の体積が減少する。
【００７５】
したがって、バルブ室４０において可動板２４が底面側に引き寄せられる際の移動距離及び移動時間が短縮されたものになる。これにより、可動板２４が空気圧の変動に追従することが可能になり、バルブ１２が応答性の高いものになる。
【００７６】
なお、アクチュエータ３７の振動がポンプ１３から直接伝搬することや、空気を介して間接的に伝わることによって、底板２３を振動させることもある。
【００７７】
以下、本発明の第１実施形態の比較例に係る気体制御装置８１１について説明する。
【００７８】
図１１は、本発明の第１実施形態の比較例に係る気体制御装置８１１に備えられるバルブ８１２の可動板２４の中央部の平面透視図である。
【００７９】
バルブ８１２が気体制御装置１１１のバルブ１２と相違する点は、複数の第２通気孔８４２である。複数の第２通気孔８４２のうちの各々の第２通気孔８４２は円形状である。すなわち、バルブ８１２は、図１８、図１９に示すバルブ９１０と同じ型である。そのため、第２通気孔８４２の重心Ｃ８から第２通気孔８４２の外周Ｒ１までの距離は、どの方向でも同じである。また、複数の第２通気孔４２の合計面積が複数の第２通気孔８４２の合計面積より広い。さらに、第２通気孔８４２を円形状とすることで、第２通気孔８４２を通過する気体の流路抵抗を小さくし、スムーズな移動を可能とする。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。
【００８０】
以下、気体制御装置１１１の圧力流量特性と気体制御装置８１１の圧力流量特性とを比較する。
【００８１】
図１２は、図３に示す気体制御装置１１１の圧力流量特性と図１１に示す気体制御装置８１１の圧力流量特性とを比較した図である。
【００８２】
図１２は、制御部１４が１次モードの周波数（基本波）の交流駆動電圧を圧電素子３３の両主面の電極に印加したときに、気体制御装置１１１の第１通気孔４１から吐出される空気の圧力及び流量と、気体制御装置８１１の第１通気孔４１から吐出される空気の圧力及び流量と、を測定した結果を示している。
【００８３】
図１２に示す測定結果では、気体制御装置１１１の第１通気孔４１から吐出される空気の圧力及び流量が気体制御装置８１１の第１通気孔４１から吐出される圧力８ｋＰａ以下における空気の流量が増加することが明らかとなった。この測定結果は、複数の第２通気孔４２の合計面積が複数の第２通気孔８４２の合計面積より広く、バルブ１２の流路抵抗が小さいためであると考えられる。また、第２通気孔４２から第３通気孔４３までの流路が第２通気孔８４２から第３通気孔４３までの流路より短く、流路の長さによるバルブ１２の流路抵抗も小さいためであると考えられる。
【００８４】
また、第１距離Ｌ１は、前述したように一定長さ以上である。一定長さは、第２通気孔４２及び第３通気孔４３が平面視して重ならないよう、第２通気孔４２及び第３通気孔４３の製造公差の観点から設定される。
【００８５】
したがって、バルブ１２及び気体制御装置１１１は、気体の流れを一方向にする機能を果たすとともに、気体の流量をできるだけ低下させずに気体を通過させることができる。
【００８６】
以上の構成では、複数の第２通気孔４２の合計面積が従来の通気孔９２０より広い。また、第２通気孔４２の外周と隣接する第３通気孔４３の外周とは、天板２１と底板２３とが対向する方向に平面視して、最短距離である箇所が従来のバルブ８１２と比べて多い。このため、第２通気孔４２の外周と隣接する第３通気孔４３の外周との距離は従来のバルブ８１２と比べると平均して短くなり、バルブ１２の流路抵抗が小さくなる。また、第２通気孔４２から第３通気孔４３までの流路が従来の通気孔９２０から通気孔９１８までの流路より短く、流路の長さによるバルブ１２の流路抵抗も小さくなる。また、第１距離Ｌ１は、前述したように一定長さ以上である。
【００８７】
≪第２実施形態≫
次に、本発明の第２実施形態に係る気体制御装置について説明する。
【００８８】
図１３は、本発明の第２実施形態に係る気体制御装置に備えられるバルブ２１２の可動板２２４の中央部の平面透視図である。バルブ２１２が気体制御装置１１１のバルブ１２（図７参照）と相違する点は、複数の第２通気孔２４２と複数の第３通気孔２４３の配置とである。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。
【００８９】
複数の第３通気孔２４３と複数の第２通気孔２４２とは、互いに対向しないように設けられている。図１３に示すように、複数の第３通気孔２４３の各々の第３通気孔２４３と複数の第２通気孔２４２の各々の第２通気孔２４２とは、可動板２２４を平面視して隣接して交互に設けられている。第３通気孔２４３は、円形状である。第２通気孔２４２の形状は第２通気孔４２の形状と異なる。
【００９０】
第２通気孔２４２の重心Ｃ１から第２通気孔２４２の外周Ｒ１までの距離のうち、第２通気孔２４２の重心Ｃ１と第３通気孔２４３の重心Ｃ２とを結ぶ第１方向１００における第１距離Ｌ１は、最も短く、第１方向１００以外の所定の方向において、第２通気孔２４２の重心Ｃ１から第２通気孔２４２の外周Ｒ１までの距離は第１距離Ｌ１より長い距離を有する。特に、第２通気孔２４２の重心Ｃ１から第２通気孔２４２の外周Ｒ１までの距離のうち、隣接する２つの第２通気孔２４２の重心Ｃ１、Ｃ３を結ぶ第２方向２００における第２距離Ｌ２は、最も長い。
【００９１】
また、第２通気孔２４２の外周Ｒ１は、第３通気孔２４３の外周Ｒ２上の一定領域から同一の距離となる部位Ｒ１１を有する。この部位Ｒ１１の形状は、第３通気孔２４３の重心Ｃ２を中心とした弧形状である。また、第１距離Ｌ１は、前述したように一定長さ以上である。なお、第１距離Ｌ１は一定の長さ以上であり、且つ流路抵抗を小さくするために出来るだけ短い距離とすることが好ましい。
【００９２】
したがって、バルブ２１２は、バルブ１２と同様に、気体の流れを一方向にする機能を果たすとともに、気体の流量をできるだけ低下させずに気体を通過させることができる。
【００９３】
以上の構成では、複数の第２通気孔２４２の合計面積が従来の通気孔９２０より広く、バルブ２１２の流路抵抗が小さくなる。また、第２通気孔２４２から第３通気孔２４３までの流路が従来の通気孔９２０から通気孔９１８までの流路より短く、流路の長さによるバルブ２１２の流路抵抗も小さくなる。また、第１距離Ｌ１は、前述したように一定長さ以上である。
【００９４】
≪第３実施形態≫
次に、本発明の第３実施形態に係る気体制御装置について説明する。
【００９５】
図１４は、本発明の第３実施形態に係る気体制御装置に備えられるバルブ３１２の可動板３２４の中央部の平面透視図である。バルブ３１２が気体制御装置１１１のバルブ１２（図７参照）と相違する点は、複数の第２通気孔３４２と複数の第３通気孔３４３の配置とである。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。
【００９６】
複数の第３通気孔３４３と複数の第２通気孔３４２とは、互いに対向しないように設けられている。図１４に示すように、複数の第３通気孔３４３の各々の第３通気孔３４３と複数の第２通気孔３４２の各々の第２通気孔３４２とは、可動板３２４を平面視して隣接して交互に設けられている。第２通気孔３４２は可動板３２４を平面視して、４個以上の第３通気孔３４３に囲まれている。そのため、気体が流れる方向が多く、流路抵抗が低減する。第３通気孔３４３は、円形状である。第２通気孔３４２の形状は第２通気孔４２の形状と異なる。
【００９７】
第２通気孔３４２の重心Ｃ１から第２通気孔３４２の外周Ｒ１までの距離のうち、第２通気孔３４２の重心Ｃ１と第３通気孔３４３の重心Ｃ２とを結ぶ第１方向１００における第１距離Ｌ１は、最も短く、第１方向１００以外の所定の方向において、第２通気孔３４２の重心Ｃ１から第２通気孔３４２の外周Ｒ１までの距離は第１距離Ｌ１より長い距離を有する。特に、第２通気孔３４２の重心Ｃ１から第２通気孔３４２の外周Ｒ１までの距離のうち、隣接する２つの第２通気孔３４２の重心Ｃ１、Ｃ３を結ぶ第２方向２００における第２距離Ｌ２は、最も長い。
【００９８】
また、第２通気孔３４２の外周Ｒ１は、第３通気孔３４３の外周Ｒ２上の一定領域から同一の距離となる部位Ｒ１１を有する。この部位Ｒ１１の形状は、第３通気孔３４３の重心Ｃ２を中心とした弧形状である。また、第１距離Ｌ１は、前述したように一定長さ以上である。なお、第１距離Ｌ１は一定の長さ以上であり、且つ流路抵抗を小さくするために出来るだけ短い距離とすることが好ましい。
【００９９】
したがって、バルブ３１２は、バルブ１２と同様に、気体の流れを一方向にする機能を果たすとともに、気体の流量をできるだけ低下させずに気体を通過させることができる。
【０１００】
以上の構成では、複数の第２通気孔３４２の合計面積が従来の通気孔９２０より広く、バルブ３１２の流路抵抗が小さくなる。また、第２通気孔３４２から第３通気孔３４３までの流路が従来の通気孔９２０から通気孔９１８までの流路より短く、流路の長さによるバルブ３１２の流路抵抗も小さくなる。また、第１距離Ｌ１は、前述したように一定長さ以上である。
【０１０１】
≪第４実施形態≫
次に、本発明の第４実施形態に係る気体制御装置について説明する。
【０１０２】
図１５は、本発明の第４実施形態に係る気体制御装置に備えられるバルブ４１２の可動板４２４の中央部の平面透視図である。バルブ４１２が気体制御装置１１１のバルブ１２（図７参照）と相違する点は、複数の第２通気孔４４２と複数の第３通気孔４４３とである。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。
【０１０３】
複数の第３通気孔４４３と複数の第２通気孔４４２とは、互いに対向しないように設けられている。図１５に示すように、複数の第３通気孔４４３の各々の第３通気孔４４３と複数の第２通気孔４４２の各々の第２通気孔４４２とは、可動板４２４を平面視して隣接して交互に設けられている。第２通気孔４４２は可動板４２４を平面視して、４個以上の第３通気孔４４３に囲まれている。そのため、気体が流れる方向が多く、流路抵抗が低減する。第３通気孔４４３の形状は第３通気孔４３の形状と異なる。第２通気孔４４２の形状は第２通気孔４２の形状と異なる。
【０１０４】
第２通気孔４４２の重心Ｃ１から第２通気孔４４２の外周Ｒ１までの距離のうち、第２通気孔４４２の重心Ｃ１と第３通気孔４４３の重心Ｃ２とを結ぶ第１方向１００における第１距離Ｌ１は、最も短く、第１方向１００以外の所定の方向において、第２通気孔４４２の重心Ｃ１から第２通気孔４４２の外周Ｒ１までの距離は第１距離Ｌ１より長い距離を有する。特に、第２通気孔４４２の重心Ｃ１から第２通気孔４４２の外周Ｒ１までの距離のうち、隣接する２つの第２通気孔４４２の重心Ｃ１、Ｃ３を結ぶ第２方向２００における第２距離Ｌ２は、最も長い。
【０１０５】
また、第２通気孔４４２の外周Ｒ１は、第３通気孔４４３の外周Ｒ２上の一定領域から同一の距離となる部位Ｒ１１を有する。この部位Ｒ１１の形状は、第３通気孔４４３の重心Ｃ２を中心とした弧形状である。また、第１距離Ｌ１は、前述したように一定長さ以上である。なお、第１距離Ｌ１は一定の長さ以上であり、且つ流路抵抗を小さくするために出来るだけ短い距離とすることが好ましい。
【０１０６】
したがって、バルブ４１２は、バルブ１２と同様に、気体の流れを一方向にする機能を果たすとともに、気体の流量をできるだけ低下させずに気体を通過させることができる。
【０１０７】
以上の構成では、複数の第２通気孔４４２の合計面積が従来の通気孔９２０より広く、バルブ４１２の流路抵抗が小さくなる。また、第２通気孔４４２から第３通気孔４４３までの流路が従来の通気孔９２０から通気孔９１８までの流路より短く、流路の長さによるバルブ４１２の流路抵抗も小さくなる。また、第１距離Ｌ１は、前述したように一定長さ以上である。
【０１０８】
≪第５実施形態≫
次に、本発明の第５実施形態に係る気体制御装置について説明する。
【０１０９】
図１６は、本発明の第５実施形態に係る気体制御装置に備えられるバルブ５１２の可動板５２４の中央部の平面透視図である。バルブ５１２が気体制御装置１１１のバルブ１２（図７参照）と相違する点は、複数の第２通気孔５４２と複数の第３通気孔５４３とである。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。
【０１１０】
複数の第３通気孔５４３と複数の第２通気孔５４２とは、互いに対向しないように設けられている。図１６に示すように、複数の第３通気孔５４３の各々の第３通気孔５４３と複数の第２通気孔５４２の各々の第２通気孔５４２とは、可動板５２４を平面視して隣接して交互に設けられている。第３通気孔５４３の形状は第３通気孔４３の形状と異なる。第２通気孔５４２の形状は第２通気孔４２の形状と異なる。
【０１１１】
第２通気孔５４２の重心Ｃ１から第２通気孔５４２の外周Ｒ１までの距離のうち、第２通気孔５４２の重心Ｃ１と第３通気孔５４３の重心Ｃ２とを結ぶ第１方向１００における第１距離Ｌ１は、最も短く、第１方向１００以外の所定の方向において、第２通気孔５４２の重心Ｃ１から第２通気孔５４２の外周Ｒ１までの距離は第１距離Ｌ１より長い距離を有する。特に、第２通気孔５４２の重心Ｃ１から第２通気孔５４２の外周Ｒ１までの距離のうち、第２通気孔５４２の重心Ｃ１と第３通気孔５４３の重心Ｃ４とを結ぶ第３方向３００における第３距離Ｌ３は、最も長い。
【０１１２】
また、第２通気孔５４２の外周Ｒ１は、第３通気孔５４３の外周Ｒ２上の一定領域から同一の距離となる部位Ｒ１１を有する。この部位Ｒ１１の形状は、第３通気孔５４３の重心Ｃ２を中心とした弧形状である。また、第１距離Ｌ１は、前述したように一定長さ以上である。なお、第１距離Ｌ１は一定の長さ以上であり、且つ流路抵抗を小さくするために出来るだけ短い距離とすることが好ましい。
【０１１３】
したがって、バルブ５１２は、バルブ１２と同様に、気体の流れを一方向にする機能を果たすとともに、気体の流量をできるだけ低下させずに気体を通過させることができる。
【０１１４】
以上の構成では、複数の第２通気孔５４２の合計面積が従来の通気孔９２０より広く、バルブ５１２の流路抵抗が小さくなる。また、第２通気孔５４２から第３通気孔５４３までの流路が従来の通気孔９２０から通気孔９１８までの流路より短く、流路の長さによるバルブ５１２の流路抵抗も小さくなる。また、第１距離Ｌ１は、前述したように一定長さ以上である。
【０１１５】
≪第６実施形態≫
次に、本発明の第６実施形態に係る気体制御装置について説明する。
【０１１６】
図１７は、本発明の第６実施形態に係る気体制御装置に備えられるバルブ６１２の可動板６２４の中央部の平面透視図である。バルブ６１２が気体制御装置１１１のバルブ１２（図７参照）と相違する点は、円形状の複数の第２通気孔６４２が底板６２３に設けられ、八角形状の複数の第３通気孔６４３が可動板６２４に設けられている点である。すなわち、バルブ６１２とバルブ１２とでは、円形状の孔と八角形状の孔とが逆に設けられている。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。
【０１１７】
複数の第３通気孔６４３と複数の第２通気孔６４２とは、互いに対向しないように設けられている。図１７に示すように、複数の第３通気孔６４３の各々の第３通気孔６４３と複数の第２通気孔６４２の各々の第２通気孔６４２とは、可動板６２４を平面視して隣接して交互に設けられている。第３通気孔６４３は可動板６２４を平面視して、４個以上の第２通気孔６４２に囲まれている。そのため、気体が流れる方向が多く、流路抵抗が低減する。第３通気孔６４３の形状は第２通気孔４２の形状と同じである。第２通気孔６４２の形状は第３通気孔４３の形状と同じである。
【０１１８】
第３通気孔６４３の重心Ｃ１から第３通気孔６４３の外周Ｒ１までの距離のうち、第３通気孔６４３の重心Ｃ１と第２通気孔６４２の重心Ｃ２とを結ぶ第１方向１００における第１距離Ｌ１は、最も短く、第１方向１００以外の所定の方向において、第３通気孔６４３の重心Ｃ１から第３通気孔６４３の外周Ｒ１までの距離は第１距離Ｌ１より長い距離を有する。特に、第３通気孔６４３の重心Ｃ１から第３通気孔６４３の外周Ｒ１までの距離のうち、隣接する２つの第３通気孔６４３の重心Ｃ１、Ｃ３を結ぶ第２方向２００における第２距離Ｌ２は、最も長い。
【０１１９】
また、第３通気孔６４３の外周Ｒ１は、第２通気孔６４２の外周Ｒ２上の一定領域から同一の距離となる部位Ｒ１１を有する。この部位Ｒ１１の形状は、第２通気孔６４２の重心Ｃ２を中心とした弧形状である。
【０１２０】
以上の構成では、複数の第３通気孔６４３の合計面積が従来の通気孔９２０より広く、バルブ６１２の流路抵抗が小さくなる。また、第２通気孔６４２から第３通気孔６４３までの流路が従来の通気孔９２０から通気孔９１８までの流路より短く、流路の長さによるバルブ６１２の流路抵抗も小さくなる。また、第１距離Ｌ１は、前述したように一定長さ以上である。なお、第１距離Ｌ１は一定の長さ以上であり、且つ流路抵抗を小さくするために出来るだけ短い距離とすることが好ましい。
【０１２１】
したがって、バルブ６１２は、バルブ１２と同様に、気体の流れを一方向にする機能を果たすとともに、気体の流量をできるだけ低下させずに気体を通過させることができる。
【０１２２】
なお、バルブ６１２とバルブ１２とでは、円形状の孔と八角形状の孔とが逆に設けられているが、これに限るものではない。この設け方は、バルブ２１２、バルブ３１２、バルブ４１２、及びバルブ５１２にも適用することができる。例えばバルブ３１２では星形状の複数の第３通気孔が可動板に設けられ、円形状の複数の第２通気孔が底板に設けられていてもよい。
【０１２３】
≪その他実施形態≫
なお、前記実施形態では気体として空気を用いているが、これに限るものではない。当該気体が、空気以外の気体にも適用できる。
【０１２４】
また、前記実施形態では、ポンプ上室５５（吐出孔５５）が第２通気孔４２に接続しているが、これに限るものではない。例えば吸入孔４６が第１通気孔４１に接続していてもよい。
【０１２５】
また、前記実施形態では、バルブや圧電ポンプを構成する各板はＳＵＳから構成されているが、これに限るものではない。例えば、アルミニウム、チタン、マグネシウム、銅などの他の材料から構成してもよい。
【０１２６】
また、前記実施形態ではポンプの駆動源として圧電素子を設けたが、これに限るものではない。例えば、電磁駆動でポンピング動作を行うポンプとして構成されていても構わない。
【０１２７】
また、前記実施形態では、圧電素子はチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスから構成されているが、これに限るものではない。例えば、ニオブ酸カリウムナトリウム系及びアルカリニオブ酸系セラミックス等の非鉛系圧電体セラミックスの圧電材料などから構成してもよい。
【０１２８】
また、前記実施形態ではユニモルフ型の圧電振動子を使用しているが、これに限るものではない。振動体３６の両面に圧電素子３３を貼着したバイモルフ型の圧電振動子を使用してもよい。
【０１２９】
また、前記実施形態では円板状の圧電素子３３、円板状の振動体３６を用いたが、これに限るものではない。例えば、これらの形状が矩形や多角形でもよい。
【０１３０】
また、前記実施形態では、１次モードの周波数で圧電ポンプの振動板を屈曲振動させたが、これに限るものではない。実施の際は、複数の振動の腹を形成する、３次モード以上の奇数次の振動モードで振動板を屈曲振動させても良い。
【０１３１】
また、前記実施形態では、ポンプ室４５の形状が円柱形状であるが、これに限るものではない。実施の際は、ポンプ室の形状が正角柱形状でも良い。
【０１３２】
最後に、前述実施形態の説明は、すべての点で例示であり、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前述実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の意味とを含む。
【符号の説明】
【０１３３】
１２、２１２、３１２、４１２、５１２、６１２、８１２…バルブ
１３…ポンプ
１４…制御部
２１…天板
２２…側壁板
２３…底板
２４、２２４、３２４、４２４、５２４、６２４…可動板
２５…突起部
２６…切欠部
３１…側壁板
３２…振動板
３３…圧電素子
３４…外周部
３５…梁部
３６…振動体
３７…アクチュエータ
４０…バルブ室
４１…第１通気孔
４２、２４２、３４２、４４２、５４２、６４２、８４２…第２通気孔
４３、２４３、３４３、４４３、５４３、６４３…第３通気孔
４５…ポンプ室
４６…吸入孔
４８…ポンプ下室
５４…振動調整板
５５…ポンプ上室（吐出孔）
１００…第１方向
１１１、８１１…気体制御装置
２００…第２方向
３００…第３方向
３０１…対向縁
６２３…底板
９１０…バルブ
９１４、９１６…板
９１７…フラップ
９１８、９２０…通気孔
９２８…補助孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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