(57)【要約】  ポンプ（１Ａ）は、筐体（１０）と、ポンプ室（２１）を規定する第１振動体（３０）、第２振動体（４０）および周壁部（５０）と、駆動体（６０）とを備える。筐体（１０）は、第１振動体（３０）に対向する第１壁部と、第２振動体（４０）に対向する第２壁部とを有する。第１壁部は、第１振動体（３０）側に向けて開口しかつ第１振動体（３０）の中央部を含む部分に対向する第１凹部（１１ａ）と、第１凹部（１１ａ）に隣り合う第１周囲部（１１ｂ）とを含む。第１振動体（３０）と第１壁部とによって規定された第１室（８０）は、第１凹部（１１ａ）および第１振動体（３０）によって規定された第１広大部（８１）と、第１周囲部（１１ｂ）および第１振動体（３０）によって規定された第１狭小部（８２）とを含む。第１狭小部（８２）は、第１振動体（３０）の少なくとも一部に重なるように形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の第１振動体と、
前記第１振動体に対向する板状の第２振動体と、
前記第１振動体の周縁部および前記第２振動体の周縁部を接続する周壁部と、
前記第１振動体および前記第２振動体の間に位置し、前記第１振動体、前記第２振動体および前記周壁部によって規定されたポンプ室と、
前記第１振動体および前記第２振動体を屈曲振動させることにより、前記ポンプ室に圧力変動を生じさせる駆動体と、
前記第１振動体、前記第２振動体、前記周壁部および前記駆動体からなる駆動部を収容する筐体とを備え、
前記筐体は、前記第１振動体から見て前記第２振動体が位置する側とは反対側に位置する第１壁部と、前記第２振動体から見て前記第１振動体が位置する側とは反対側に位置する第２壁部とを有し、
前記駆動部は、前記筐体の内部の空間を、前記第１振動体および前記第１壁部によって規定された第１室と、前記第２振動体および前記第２壁部によって規定された第２室とに区画するように配置され、
前記筐体には、前記第１室と前記筐体の外部の空間とを連通させる第１連通部と、前記第２室と前記筐体の外部の空間とを連通させる第２連通部とが設けられ、
前記第１振動体には、前記ポンプ室と前記第１室とを連通させる第１孔部が設けられ、
前記第２振動体には、前記ポンプ室と前記第２室とを連通させる第２孔部が設けられ、
前記第１壁部は、前記第１振動体側に向けて開口するとともに前記第１振動体の中央部を含む部分に対向する第１凹部と、前記第１振動体の中央部および前記第２振動体の中央部に直交する軸線と直交する方向において前記第１凹部に隣り合う第１周囲部とを含み、
前記第１室は、前記第１凹部および当該第１凹部に対向する部分の前記第１振動体によって規定された第１広大部と、前記第１周囲部および当該第１周囲部に対向する部分の前記第１振動体によって規定された第１狭小部とを含み、
前記第１狭小部が、前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第１振動体の少なくとも一部に重なっている、ポンプ。
【請求項２】
前記第１振動体が、円盤状であり、
前記第１広大部が、円柱状の空間にて構成されている、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記第１振動体の直径をＲａ１とし、前記第１広大部の直径をＲｂ１とした場合に、０．４≦Ｒｂ１／Ｒａ１＜１．０の条件を満たしている、請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記第１広大部が、その中心軸と前記軸線とが合致するように位置している、請求項２または３に記載のポンプ。
【請求項５】
前記第１孔部が、複数個設けられ、
前記複数個の第１孔部が、前記軸線の延在方向に沿って見た場合に当該軸線を中心とした円周上の位置に点列状に配置されている、請求項１から４のいずれかに記載のポンプ。
【請求項６】
前記複数個の第１孔部が、前記第１周囲部に対向するように配置されている、請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記第１連通部が、前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第１振動体に重ならない位置に配置されている、請求項１から６のいずれかに記載のポンプ。
【請求項８】
前記第２壁部は、前記第２振動体側に向けて開口するとともに前記第２振動体の中央部を含む部分に対向する第２凹部と、前記軸線と直交する方向において前記第２凹部に隣り合う第２周囲部とを含み、
前記第２室は、前記第２凹部および当該第２凹部に対向する部分の前記第２振動体によって規定された第２広大部と、前記第２周囲部および当該第２周囲部に対向する部分の前記第２振動体によって規定された第２狭小部とを含み、
前記第２狭小部が、前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第２振動体の少なくとも一部に重なっている、請求項１から７のいずれかに記載のポンプ。
【請求項９】
前記第２振動体が、円盤状であり、
前記第２広大部が、円柱状の空間にて構成されている、請求項８に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記第２振動体の直径をＲａ２とし、前記第２広大部の直径をＲｂ２とした場合に、０．４≦Ｒｂ２／Ｒａ２＜１．０の条件を満たしている、請求項９に記載のポンプ。
【請求項１１】
前記第２広大部が、その中心軸と前記軸線とが合致するように位置している、請求項９または１０に記載のポンプ。
【請求項１２】
前記第２孔部が、１個または複数個設けられ、
前記１個または複数個の第２孔部が、前記第２振動体の中央部またはその近傍に配置されている、請求項８から１１のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１３】
前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第２振動体に重ならない位置に設けられるとともに、前記第２広大部と前記第２連通部とを連通する流路の少なくとも一部を構成するオリフィスを有し、
前記第２広大部が、前記オリフィスを経由してのみ前記第２連通部に連通するように構成されている、請求項８から１２のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１４】
前記第２連通部が、前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第２振動体に重ならない位置に配置されている、請求項８から１３のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１５】
前記駆動体が、前記軸線を中心として前記第１振動体および前記第２振動体の双方に定在波が発生するように、前記第１振動体および前記第２振動体を屈曲振動させるものである、請求項１から１４のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１６】
前記第１連通部が、前記筐体の外部の空間から前記第１室に流体を吸入する吸入部として機能し、
前記第２連通部が、前記第２室から前記筐体の外部の空間に流体を吐出する吐出部として機能する、請求項１から１５のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１７】
前記駆動体が、前記第１振動体および前記第２振動体のいずれか一方に貼り付けられた略平板状の圧電素子を含んでいる、請求項１から１６のいずれかに記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の振動体の屈曲振動を利用した容積式のポンプに関し、特に、振動体を駆動する駆動体として圧電素子を利用した圧電ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、容積式のポンプの一種である圧電ポンプが知られている。圧電ポンプは、圧電素子が貼り付けられた振動板によってポンプ室の少なくとも一部が規定されてなるものであり、当該圧電素子に所定周波数の交流電圧を印加することで振動板を共振周波数で駆動し、これによりポンプ室に圧力変動を生じさせて流体の吸入および吐出を可能にするものである。【０００３】
圧電ポンプの一構成例が開示された文献として、たとえば国際公開第２０１５／１２５６０８号明細書（特許文献１）がある。当該公報に開示された圧電ポンプにおいては、対向配置された一対の振動板によってポンプ室が規定されており、当該一対の振動板の一方に圧電素子が貼り付けられた構成が採用されている。【０００４】
上記公報に開示された圧電ポンプにおいては、一対の振動板のうちの圧電素子が貼り付けられていない方の振動板の中央部に、逆止弁が付設された１個の孔部が設けられており、一対の振動板のうちの圧電素子が貼り付けられた方の振動板の周縁部近傍に、円環状に点列して配置された、逆止弁が付設されていない複数個の孔部が設けられている。【０００５】
当該構成の圧電ポンプにおいては、圧電素子によって一対の振動板が逆方向に変位するように屈曲振動させられることでポンプ室に圧力変動が生じることになり、このポンプ室の圧力変動に伴って、当該ポンプ室の外部に位置する流体が、圧電素子が貼り付けられた振動板に設けられた複数個の孔部から吸入され、その後、圧電素子が貼り付けられていない振動板に設けられた１個の孔部から当該流体が吐出されることになり、これによりポンプ機能が発揮されることになる。【０００６】
なお、圧電素子が貼り付けられていない振動板に設けられた１個の孔部に付設された逆止弁は、圧電ポンプに発生する流体の流れの方向を決定するものであり、ポンプ室の圧力変動に伴って受動的に開閉動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１２５６０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、圧電ポンプは、上述した如くの振動板や圧電素子を含む駆動部が、筐体の内部に設置されることで構成される場合が多い。これは、駆動部を外部から保護するためであるとともに、圧電ポンプを外部の配管や機器等に接続し易くするためである。【０００９】
このような筐体を備えてなる圧電ポンプにおいては、振動板に対向して筐体の壁部が配置されることになるため、その動作時において、当該振動板と筐体の壁部との間に形成された空間（すなわち、ポンプ室外の空間）においても、相当程度に圧力変動が生じることになる。このポンプ室外の空間に発生する圧力変動は、振動板に対して当該振動板の振動による変位を妨げる方向に力を作用させるものであるため、結果としてポンプ室における圧縮比が低下し、圧電ポンプとしての性能の低下（すなわち、流量の低下や吸入圧力および吐出圧力の低下等）を招くことになる。【００１０】
これを防止するためには、当該ポンプ室外の空間を大きくする（すなわち、筐体の壁部と振動板との間の距離を長くする）ことが有効であるが、何らの工夫もなくこれを行なった場合には、圧電ポンプが全体として大型化するばかりでなく、当該空間において圧力の共鳴が発生する場合があり、効果的に圧電ポンプの性能の向上を図ることができないおそれがある。【００１１】
したがって、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、板状の振動体の屈曲振動を利用した容積式のポンプにおいて、装置を大型化させることなく従来に比してポンプ性能の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に基づくポンプは、第１振動体と、第２振動体と、周壁部と、ポンプ室と、駆動体と、筐体とを備えている。上記第１振動体および上記第２振動体は、いずれも板状であり、上記第２振動体は、上記第１振動体に対向している。上記周壁部は、上記第１振動体の周縁部および上記第２振動体の周縁部を接続している。上記ポンプ室は、上記第１振動体および上記第２振動体の間に位置しており、上記第１振動体、上記第２振動体および上記周壁部によって規定されている。上記駆動体は、上記第１振動体および上記第２振動体を屈曲振動させることにより、上記ポンプ室に圧力変動を生じさせるものである。上記筐体は、上記第１振動体、上記第２振動体、上記周壁部および上記駆動体からなる駆動部を収容している。上記筐体は、上記第１振動体から見て上記第２振動体が位置する側とは反対側に位置する第１壁部と、上記第２振動体から見て上記第１振動体が位置する側とは反対側に位置する第２壁部とを有している。上記駆動部は、上記筐体の内部の空間を、上記第１振動体および上記第１壁部によって規定された第１室と、上記第２振動体および上記第２壁部によって規定された第２室とに区画するように配置されている。上記筐体には、上記第１室と上記筐体の外部の空間とを連通させる第１連通部と、上記第２室と上記筐体の外部の空間とを連通させる第２連通部とが設けられている。上記第１振動体には、上記ポンプ室と上記第１室とを連通させる第１孔部が設けられており、上記第２振動体には、上記ポンプ室と上記第２室とを連通させる第２孔部が設けられている。上記第１壁部は、上記第１振動体側に向けて開口するとともに上記第１振動体の中央部を含む部分に対向する第１凹部と、上記第１振動体の中央部および上記第２振動体の中央部に直交する軸線と直交する方向において上記第１凹部に隣り合う第１周囲部とを含んでいる。上記第１室は、上記第１凹部および当該第１凹部に対向する部分の上記第１振動体によって規定された第１広大部と、上記第１周囲部および当該第１周囲部に対向する部分の上記第１振動体によって規定された第１狭小部とを含んでいる。上記第１狭小部は、上記軸線の延在方向と平行な方向において上記第１振動体の少なくとも一部に重なっている。【００１３】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第１振動体が、円盤状であることが好ましく、また、上記第１広大部が、円柱状の空間にて構成されていることが好ましい。【００１４】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第１振動体の直径をＲａ１とし、上記第１広大部の直径をＲｂ１とした場合に、０．４≦Ｒｂ１／Ｒａ１＜１．０の条件を満たしていることが好ましい。【００１５】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第１広大部が、その中心軸と上記軸線とが合致するように位置していることが好ましい。【００１６】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第１孔部が、複数個設けられていてもよく、その場合には、上記複数個の第１孔部が、上記軸線の延在方向に沿って見た場合に当該軸線を中心とした円周上の位置に点列状に配置されていることが好ましい。【００１７】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記複数個の第１孔部が、上記第１周囲部に対向するように配置されていてもよい。【００１８】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第１連通部が、上記軸線の延在方向と平行な方向において上記第１振動体に重ならない位置に配置されていることが好ましい。【００１９】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第２壁部が、上記第２振動体側に向けて開口するとともに上記第２振動体の中央部を含む部分に対向する第２凹部と、上記軸線と直交する方向において上記第２凹部に隣り合う第２周囲部とを含んでいてもよい。その場合には、上記第２室が、上記第２凹部および当該第２凹部に対向する部分の上記第２振動体によって規定された第２広大部と、上記第２周囲部および当該第２周囲部に対向する部分の上記第２振動体によって規定された第２狭小部とを含んでいることが好ましく、またその場合には、上記第２狭小部が、上記軸線の延在方向と平行な方向において上記第２振動体の少なくとも一部に重なっていることが好ましい。【００２０】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第２振動体が、円盤状であることが好ましく、また、上記第２広大部が、円柱状の空間にて構成されていることが好ましい。【００２１】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第２振動体の直径をＲａ２とし、上記第２広大部の直径をＲｂ２とした場合に、０．４≦Ｒｂ２／Ｒａ２＜１．０の条件を満たしていることが好ましい。【００２２】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第２広大部が、その中心軸と上記軸線とが合致するように位置していることが好ましい。【００２３】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第２孔部が、１個または複数個設けられていてもよく、その場合には、上記１個または複数個の第２孔部が、上記第２振動体の中央部またはその近傍に配置されていることが好ましい。【００２４】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記軸線の延在方向と平行な方向において上記第２振動体に重ならない位置に設けられるとともに、上記第２広大部と上記第２連通部とを連通する流路の少なくとも一部を構成するオリフィスを有していてもよく、その場合には、上記第２広大部が、上記オリフィスを経由してのみ上記第２連通部に連通するように構成されていてもよい。【００２５】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第２連通部が、上記軸線の延在方向と平行な方向において上記第２振動体に重ならない位置に配置されていることが好ましい。【００２６】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記駆動体が、上記軸線を中心として上記第１振動体および上記第２振動体の双方に定在波が発生するように、上記第１振動体および上記第２振動体を屈曲振動させるものであることが好ましい。【００２７】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記第１連通部が、上記筐体の外部の空間から上記第１室に流体を吸入する吸入部として機能することが好ましく、また、上記第２連通部が、上記第２室から上記筐体の外部の空間に流体を吐出する吐出部として機能することが好ましい。【００２８】
上記本発明に基づくポンプにあっては、上記駆動体が、上記第１振動体および上記第２振動体のいずれか一方に貼り付けられた略平板状の圧電素子を含んでいることが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、板状の振動体の屈曲振動を利用した容積式のポンプにおいて、装置を大型化させることなく従来に比してポンプ性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１に係る圧電ブロアの模式的な断面図である。
【図２】図１に示す圧電ブロアを斜め上方から見た分解斜視図である。
【図３】図１に示す圧電ブロアを斜め下方から見た分解斜視図である。
【図４】図１に示す圧電ブロアの構成および動作時に発生する気流のおおまかな方向を表わした模式図である。
【図５】図１に示す圧電ブロアの駆動部の動作状態およびその際に発生する気流の方向を経時的に表わした模式図である。
【図６】図１に示す圧電ブロアのポンプ室、上側広大部および下側広大部に発生する圧力変動を表わした模式図である。
【図７】第１変形例に係る圧電ブロアの構成および第１検証試験の結果を示す図である。
【図８】第２変形例に係る圧電ブロアの構成および第２検証試験の結果を示す図である。
【図９】第３変形例に係る圧電プロアの上側ケース体の下面図である。
【図１０】第４変形例に係る圧電プロアの上側ケース体の下面図である。
【図１１】第５変形例に係る圧電プロアの上側ケース体の下面図である。
【図１２】第６変形例に係る圧電プロアの上側ケース体の下面図である。
【図１３】第７変形例に係る圧電プロアの上側ケース体の下面図である。
【図１４】実施の形態２に係る圧電ブロアの構成および動作時に発生する気流のおおまかな方向を表わした模式図である。
【図１５】実施の形態３に係る圧電ブロアの構成を表わした模式図および当該圧電ブロアに具備された上側ケース体の下面図である。
【図１６】参考形態１に係る圧電ブロアの構成を表わした模式図および当該圧電ブロアに具備された上側ケース体の下面図である。
【図１７】参考形態２に係る圧電ブロアの上側ケース体の下面図である。
【図１８】参考形態３に係る圧電ブロアの上側ケース体の下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態は、気体を吸入して吐出するポンプとしての圧電ブロアに、本発明を適用した場合を例示するものである。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る圧電ブロアの模式的な断面図である。また、図２は、図１に示す圧電ブロアを斜め上方から見た分解斜視図であり、図３は、図１に示す圧電ブロアを斜め下方から見た分解斜視図である。まず、これら図１ないし図３を参照して、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａの構成について説明する。
【００３３】
図１ないし図３に示すように、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａは、筐体１０と、駆動部２０とを主として備えている。筐体１０の内部には、偏平な円柱状の空間である収容空間１３が設けられており、駆動部２０は、この収容空間１３に配置されている。
【００３４】
筐体１０は、樹脂製または金属製等の円盤状の上側ケース体１１と、樹脂製または金属製の偏平な有底円筒状の下側ケース体１２とを有している。筐体１０は、これら上側ケース体１１および下側ケース体１２が組み合わされてたとえば接着剤等によって接合されることにより、内部に上述した収容空間１３を有している。
【００３５】
下側ケース体１２の外周部の対向する位置には、それぞれ外側に向けて突出する第１連通部としての上側ノズル部１４および第２連通部としての下側ノズル部１５が設けられている（ここで、上側ノズル部１４および下側ノズル部１５は、圧電ブロア１Ａの高さ方向（すなわち厚み方向）において上下に配置されるものではないが、便宜上このように称することとする）。圧電ブロア１Ａの外部の空間と上述した収容空間１３とは、これら上側ノズル部１４および下側ノズル部１５を介してそれぞれ連通している。
【００３６】
駆動部２０は、板状の第１振動体としての上側振動体３０と、板状の第２振動体としての下側振動体４０と、周壁部としてのスペーサ５０と、駆動体としての圧電素子６０とを主として有している。駆動部２０は、これら部材が互いに積み重ねられた状態で一体化されることで構成されており、上述した筐体１０の収容空間１３に配置された状態で当該筐体１０によって保持されている。
【００３７】
ここで、筐体１０の収容空間１３は、駆動部２０により、上側ケース体１１側の空間（すなわち、後述するポンプ室２１を介することなく上側ノズル部１４に連通する空間）と、下側ケース体１２側の空間（すなわち、後述するポンプ室２１を介することなく下側ノズル部１５に連通する空間）とに区画されている。
【００３８】
上側振動体３０は、上側振動板３１によって構成されている。上側振動板３１は、たとえばステンレス鋼等からなる金属製の薄板にて構成されており、その外形は平面視円形状である。上側振動板３１の中央部および周縁部を除く中間部には、複数個の孔部３１ａが円環状に点列して設けられている。この複数個の孔部３１ａの各々は、上側振動体３０に設けられた第１孔部としての上側孔部３５に該当する。
【００３９】
下側振動体４０は、下側振動板４１、補助振動板４２、逆止弁４３および弁体保持部材４４の積層体によって構成されている。下側振動体４０は、上側振動体３０に対向しており、より詳細には、上側振動体３０から見て下側ケース体１２が位置する側に配置されている。下側振動板４１、補助振動板４２、逆止弁４３および弁体保持部材４４は、上側振動体３０に近い側からこの順で積層配置されている。
【００４０】
下側振動板４１は、たとえばステンレス鋼等からなる金属製の薄板にて構成されており、その外形は平面視円形状である。下側振動板４１の中央部およびその近傍には、複数個の孔部４１ａが設けられている。
【００４１】
補助振動板４２は、下側振動板４１よりもさらに薄いたとえばステンレス鋼等からなる金属製の薄板にて構成されており、その外形は平面視円形状である。補助振動板４２は、逆止弁４３を配置するためのスペースを形成されるための部材であり、補助振動板４２の下側ケース体１２側に位置する主面の周縁部には、当該スペースを形成するための環状形状の突出部が設けられている。補助振動板４２の周縁部は、下側振動板４１の周縁部にたとえば導電性接着剤等によって接合されている。補助振動板４２の中央部およびその近傍には、下側振動板４１に設けられた複数個の孔部４１ａに連通する複数個の孔部４２ａが設けられている。
【００４２】
逆止弁４３は、たとえばポリイミド樹脂等の樹脂製の薄板にて構成されており、その外形は平面視円形状である。逆止弁４３は、上述した補助振動板４２によって形成されたスペース（すなわち、補助振動板４２の環状形状の突出部によって取り囲まれた空間）に配置されている。逆止弁４３の中央部およびその近傍には、補助振動板４２に設けられた複数個の孔部４２ａに直接的に対面することはないもののこれら複数個の孔部４２ａに近接して、複数個の孔部４３ａが設けられている。
【００４３】
弁体保持部材４４は、たとえばステンレス鋼等からなる金属製の薄板にて構成されており、その外形は平面視円形状である。弁体保持部材４４は、補助振動板４２の上述したスペースに配置された逆止弁４３を覆うように補助振動板４２に取付けられている。より詳細には、弁体保持部材４４の周縁部は、補助振動板４２の上述した環状形状の突出部にたとえば導電性接着剤等によって接合されている。弁体保持部材４４の中央部およびその近傍には、逆止弁４３に設けられた複数個の孔部４３ａに連通する複数個の孔部４４ａが設けられている。
【００４４】
ここで、逆止弁４３は、補助振動板４２と弁体保持部材４４との間の空間に遊嵌されている。これにより、逆止弁４３は、補助振動板４２に設けられた複数個の孔部４２ａを開閉できるように補助振動板４２および弁体保持部材４４によって移動可能に保持されている。より詳細には、逆止弁４３は、補助振動板４２に接近してこれに密着した状態において、複数個の孔部４２ａを閉鎖し、補助振動板４２から遠ざかった状態において、複数個の孔部４２ａを開放する。
【００４５】
なお、上述した下側振動板４１に設けられた複数個の孔部４１ａ、補助振動板４２に設けられた複数個の孔部４２ａ、逆止弁４３に設けられた複数個の孔部４３ａおよび弁体保持部材４４に設けられた複数個の孔部４４ａの各々は、下側振動体４０に設けられた第２孔部としての下側孔部４５に該当する。
【００４６】
スペーサ５０は、上側振動体３０と下側振動体４０との間に位置しており、これら上側振動体３０と下側振動体４０とによって挟み込まれている。スペーサ５０は、たとえばステンレス鋼等からなる金属製の部材にて構成されており、その外形は円環板状である。
【００４７】
スペーサ５０は、上側振動体３０の周縁部と下側振動体４０の周縁部とを接続している。これにより、上側振動体３０および下側振動体４０は、スペーサ５０によって所定の距離だけ隔てて配置されることになる。なお、スペーサ５０と上側振動体３０とは、たとえば導電性接着剤等によって接合されており、スペーサ５０と下側振動体４０とは、たとえば導電性接着剤等によって接合されている。
【００４８】
上側振動体３０と下側振動体４０との間に位置する空間は、ポンプ室２１として機能する。当該ポンプ室２１は、上側振動体３０、下側振動体４０およびスペーサ５０によって規定されており、偏平な円柱状の空間にて構成されている。ここで、スペーサ５０は、ポンプ室２１を規定するとともに上側振動体３０および下側振動体４０を接続する周壁部に該当することになる。
【００４９】
圧電素子６０は、たとえば導電性接着剤を介して上側振動体３０に貼り付けられている。より詳細には、圧電素子６０は、上側振動体３０のポンプ室２１に面する側とは反対側に位置する主面側（すなわち、上側ケース体１１側）に貼り付けられている。圧電素子６０は、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料からなる薄板にて構成されており、その外形は平面視円形状である。
【００５０】
圧電素子６０は、交流電圧が印加されることで屈曲振動するものであり、当該圧電素子６０に生じる屈曲振動が上側振動体３０および下側振動体４０に伝播されることにより、上側振動体３０および下側振動体４０も屈曲振動することになる。すなわち、圧電素子６０は、上側振動体３０および下側振動体４０を屈曲振動させる駆動体に該当し、所定周波数の交流電圧が印加されることで上側振動体３０および下側振動体４０をそれぞれ共振周波数で振動させ、これにより上側振動体３０および下側振動体４０の双方に定在波を発生させる。
【００５１】
なお、弁体保持部材４４の周縁部は、たとえば接着剤等によって下側ケース体１２に接合されている。これにより、上側振動体３０、下側振動体４０、スペーサ５０および圧電素子６０等からなる駆動部２０が、筐体１０の内部において保持されることになる。
【００５２】
図２および図３を参照して、駆動部２０は、圧電素子６０に外部から電圧を印加するための給電線としての一対の外部接続端子をさらに有している。一対の外部接続端子は、上述した上側振動体３０、下側振動体４０およびスペーサ５０とは別部材にて構成された第１端子７０と、下側振動体４０に含まれる弁体保持部材４４に設けられた第２端子４４ｂとによって構成されている。
【００５３】
第１端子７０は、その一端が圧電素子６０の上側ケース体１１側の主面にたとえば半田付け等によって接合され、その他端が、筐体１０の外部に露出するように引き出されている。一方、第２端子４４ｂは、弁体保持部材４４の外端の所定位置から外側に向けて延設された舌片状の部位からなり、その先端は、筐体１０の外部に露出するように引き出されている。
【００５４】
ここで、第２端子４４ｂが設けられた弁体保持部材４４は、圧電素子６０と上側振動板３１とを接合する導電接着剤等と、上側振動板３１、スペーサ５０、下側振動板４１、補助振動板４２およびこれらを相互に接合する導電性接着剤等と、弁体保持部材４４と補助振動板４２とを接合する導電接着剤等とを介して、圧電素子６０の下側ケース体１２側の主面と導通しており、これにより上述した第２端子４４ｂが、一対の外部接続端子の一方として機能することになる。
【００５５】
なお、第１端子７０の上述した他端および第２端子４４ｂの上述した先端は、いずれも下側ケース体１２の外周部の所定位置に設けられた端子台１７上に引き出されることで筐体１０の外部に露出している。
【００５６】
以上の構成を有することにより、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、上側ノズル部１４と下側ノズル部１５との間にポンプ室２１が位置することになり、筐体１０の収容空間１３のうち、ポンプ室２１が設けられた位置よりも上側ノズル部１４側の空間とポンプ室２１とが、上側振動体３０に設けられた複数個の上側孔部３５によって常時連通した状態にあるとともに、筐体１０の収容空間１３のうち、ポンプ室２１が設けられた位置よりも下側ノズル部１５側の空間とポンプ室２１とが、下側振動体４０に設けられた複数個の下側孔部４５が逆止弁４３によって閉鎖されていない状態において、当該複数個の下側孔部４５によって連通した状態にあることになる。
【００５７】
図１を参照して、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、圧電素子６０が、上側振動体３０の中央部および下側振動体４０の中央部に直交する軸線１００を中心として上側振動体３０および下側振動体４０の双方に定在波が発生するように上側振動体３０および下側振動体４０を屈曲振動させる。より詳細には、圧電素子６０は、上側振動体３０の中央部および下側振動体４０の中央部にそれぞれ振動の腹が形成されることとなるように、上側振動体３０および下側振動体４０を屈曲振動させる。
【００５８】
その際、圧電素子６０は、当該圧電素子６０が貼り付けられた上側振動体３０を直接的に駆動し、当該圧電素子６０が貼り付けられていない下側振動体４０を周壁部としてのスペーサ５０を介して間接的に駆動する。このとき、上側振動体３０の形状および下側振動体４０の形状（特にこれら振動板の厚み）を適切に設計することにより、上側振動体３０と下側振動体４０とが、それぞれ逆方向に向けて変位することになる。
【００５９】
この逆方向に向けての上側振動体３０および下側振動体４０の振動により、ポンプ室２１は、膨張および収縮を繰り返すことになる。これにより、ポンプ室２１の内部において共鳴が発生することになり、これに伴ってポンプ室２１に大きな圧力変動が生じることになる。その結果、時間的に交互にポンプ室２１に正圧および負圧が発生することになり、この圧力変動によって気体を圧送するポンプ機能が実現されることになる。
【００６０】
ここで、図１ないし図３に示すように、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、筐体１０の収容空間１３を規定する壁面に所定の凹凸形状が付与されている。当該凹凸形状は、圧電ブロア１Ａの動作時において、当該収容空間１３の一部であってかつ駆動部２０が配置されていない空間（すなわちポンプ室２１外の空間）において、大きな圧力変動が生じることを抑制するものであるが、その詳細については後述することとする。
【００６１】
図４は、図１に示す圧電ブロアの駆動部の構成および動作時に発生する気流のおおまかな方向を表わした模式図であり、図５は、図１に示す圧電ブロアの駆動部の動作状態およびその際に発生する気流の方向を経時的に表わした模式図である。次に、これら図４および図５を参照して、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａの動作状態について詳細に説明する。なお、図４および図５においては、理解を容易とするために、また作図上の都合により、圧電ブロア１Ａの形状を大幅に簡略化および模式化して図示している。
【００６２】
図４を参照して、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、上述したように、上側振動体３０に設けられた複数個の上側孔部３５の各々に逆止弁が付設されておらず、その一方で、下側振動体４０に設けられた複数個の下側孔部４５（図４および図５においては、これを１個の孔として図示している）の各々に逆止弁４３（図４において不図示、図１等参照）が付設されている。
【００６３】
複数個の下側孔部４５の各々に設けられた逆止弁４３は、ポンプ室２１から筐体１０の収容空間１３のうちの下側ノズル部１５側の空間に向けての気体の流通を許容する反面、その逆方向に向けての気体の流通を許容しないように構成されたものである。そのため、当該逆止弁４３の作用により、圧電ブロア１Ａの動作時に発生する気流の方向が決定されることになり、当該気流のおおまかな方向は、図４中において矢印にて示す方向となる。
【００６４】
ここで、駆動部２０の近傍に発生する気流に着目すれば、図５（Ａ）に示すように、上側振動体３０および下側振動体４０が互いに遠ざかる方向に変位した状態においては、ポンプ室２１が膨張し、これに伴ってポンプ室２１に負圧が発生する。この負圧の発生に伴い、上側振動体３０に設けられた複数個の上側孔部３５を介して、ポンプ室２１に気体が吸入されることになる。なお、その際、下側振動体４０に設けられた複数個の下側孔部４５に付設された逆止弁４３（図５においては、これを模式化して図示している）は、ポンプ室２１に負圧が発生することに伴って複数個の下側孔部４５を閉鎖することになる。
【００６５】
その後、図５（Ｂ）に示すように、上側振動体３０および下側振動体４０が互いに近づく方向に変位した状態においては、ポンプ室２１が収縮し、これに伴ってポンプ室２１に正圧が発生する。この正圧の発生に伴い、下側振動体４０に設けられた複数個の下側孔部４５に付設された逆止弁４３は、複数個の下側孔部４５を開放し、これによって当該複数個の下側孔部４５を介してポンプ室２１から気体が吐出されることになる。
【００６６】
この図５（Ａ）に示す状態と図５（Ｂ）に示す状態とが交互に繰り返されるように上側振動体３０および下側振動体４０が振動することにより、図４において示す気流の向きが圧電ブロア１Ａにて発生することになる。そのため、筐体１０に設けられた上側ノズル部１４が、外部から気体を吸入する吸入ノズルとして機能するとともに、筐体１０に設けられた下側ノズル部１５が、外部へ気体を吐出する吐出ノズルとして機能することになり、これにより圧電ブロア１Ａによって気体が圧送されることになる。
【００６７】
図４を参照して、上側ノズル部１４から吸入された気体は、上側ケース体１１と上側振動体３０との間に位置する空間を経由して、上側振動体３０に設けられた複数個の上側孔部３５へ至る。そのため、上側ケース体１１と上側振動体３０との間に位置する空間は、上側ノズル部１４とポンプ室２１とを結ぶ流路を構成することになり、当該空間が、第１室としての上側気室８０に該当することになる。すなわち、上側ケース体１１のうちの、上側振動体３０から見て下側振動体４０が位置する側とは反対側に配置された部分が、第１室を規定する第１壁部に該当することになる。
【００６８】
一方、下側振動体４０に設けられた複数個の下側孔部４５から吐出された気体は、下側ケース体１２と下側振動体４０との間に位置する空間を経由して、下側ノズル部１５へ至る。そのため、下側ケース体１２と下側振動体４０との間に位置する空間は、ポンプ室２１と下側ノズル部１５とを結ぶ流路を構成することになり、当該空間が、第２室としての下側気室９０に該当することになる。すなわち、下側ケース体１２のうちの、下側振動体４０から見て上側振動体３０が位置する側とは反対側に配置された部分が、第２室を規定する第２壁部に該当することになる。
【００６９】
ここで、上述したように、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、筐体１０の収容空間１３を規定する壁面に所定の凹凸形状が付与されている。具体的には、上側ケース体１１の上述した上側気室８０を規定する部分に所定の凹凸形状が付与されているとともに、下側ケース体１２の上述した下側気室９０を規定する部分に所定の凹凸形状が付与されている。
【００７０】
より詳細には、図１ないし図４に示すように、上側ケース体１１の第１壁部には、上側振動体３０側に向けて開口するとともに上側振動体３０の中央部を含む部分に対向する第１凹部としての上側凹部１１ａが設けられており、当該上側凹部１１ａに隣接する部分（すなわち、軸線１００（図１参照）と直交する方向において上側凹部１１ａに隣り合う部分）の第１壁部には、上側振動体３０側に向けて突出する環状形状の第１周囲部としての上側周囲部１１ｂが位置している。上側周囲部１１ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域に重なっている。
【００７１】
これにより、上側気室８０は、上側凹部１１ａおよび当該上側凹部１１ａに対向する部分の上側振動体３０によって規定された第１広大部としての上側広大部８１と、上側周囲部１１ｂおよび当該上側周囲部１１ｂに対向する部分の上側振動体３０によって規定された第１狭小部としての上側狭小部８２とを含むことになり、当該上側狭小部８２は、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の一部に重なることになる。なお、本実施の形態においては、上側狭小部８２に面する部分（すなわち上側周囲部１１ｂに対向する部分）の上側振動体３０に、上述した複数個の上側孔部３５が配置されている。
【００７２】
そのため、上側ノズル部１４から吸入された気体は、軸線１００と直交する方向において駆動部２０の周囲に位置する空間を経由して上側狭小部８２に流れ込み、上側狭小部８２に流れ込んだ気体の大部分は、当該上側狭小部８２に面して設けられた複数個の上側孔部３５に流入することになる。
【００７３】
なお、図３を参照して、上側ケース体１１の上側周囲部１１ｂに設けられた溝状の部位は、第１端子７０を端子台１７に向けて引き出すための端子挿通部１１ｂ１である。
【００７４】
一方、下側ケース体１２の第２壁部には、下側振動体４０側に向けて開口するとともに下側振動体４０の中央部を含む部分に対向する第２凹部としての下側凹部１２ａが設けられており、当該下側凹部１２ａに隣接する部分（すなわち、軸線１００と直交する方向において下側凹部１２ａに隣り合う部分）の第２壁部には、下側振動体４０側に向けて突出する環状形状の第２周囲部としての下側周囲部１２ｂが位置している。下側周囲部１２ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において下側振動体４０の周縁部を含む外周領域に重なっている。
【００７５】
これにより、下側気室９０は、下側凹部１２ａおよび当該下側凹部１２ａに対向する部分の下側振動体４０によって規定された第２広大部としての下側広大部９１と、下側周囲部１２ｂおよび当該下側周囲部１２ｂに対向する部分の下側振動体４０によって規定された第２狭小部としての下側狭小部９２とを含むことになり、当該下側狭小部９２は、軸線１００の延在方向と平行な方向において下側振動体４０の一部に重なることになる。なお、本実施の形態においては、下側広大部９１に面する部分の下側振動体４０に、上述した複数個の下側孔部４５が配置されている。
【００７６】
ここで、下側ケース体１２の下側周囲部１２ｂの所定位置には、径方向に沿って延在する溝部１２ｃが設けられており、当該溝部１２ｃの外端に面する部分の下側周囲部１２ｂには、当該溝部１２ｃと下側ノズル部１５とを連通する断面積が十分に小さい流路部１６が設けられている。これにより下側広大部９１と下側ノズル部１５とは、当該溝部１２ｃおよび流路部１６を介して連通している。
【００７７】
そのため、複数個の下側孔部４５から吐出された気体は、下側広大部９１を経由して溝部１２ｃに流れ込み、溝部１２ｃに流れ込んだ気体は、流路部１６を経由して下側ノズル部１５に流入することになる。
【００７８】
このように構成することにより、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、装置を大型化させることなく従来に比してポンプ性能の向上を図ることができる。以下、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａとすることで装置を大型化させることなくポンプ性能の向上が図られる理由について、詳細に説明する。
【００７９】
図６は、図１に示す圧電ブロアのポンプ室、上側広大部および下側広大部に発生する圧力変動を表わした模式図である。ここで、図６（Ａ）は、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａの構成を大幅に簡略化および模式化して図示したものであり、図６（Ｂ）は、上述した図５（Ａ）に示す状態（以下、これを第１状態と称する）におけるポンプ室２１、上側広大部８１および下側広大部９１の各々の圧力分布を模式的に表わしたものであり、図６（Ｃ）は、上述した図５（Ｂ）に示す状態（以下、これを第２状態と称する）におけるポンプ室２１、上側広大部８１および下側広大部９１の各々の圧力分布を模式的に表わしたものである。
【００８０】
図６（Ｂ）および図６（Ｃ）から明らかなように、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、ポンプ室２１に共鳴が発生する上述した条件にて上側振動体３０および下側振動体４０が駆動されることにより、ポンプ室２１の中央部においてポンプ室２１の内部における圧力変動の腹が発生し、ポンプ室２１の外縁部においてポンプ室２１の内部における圧力変動の節が発生する。
【００８１】
その際、上側広大部８１には、当該上側広大部８１の中央部を腹とし、当該上側広大部の外縁部を節とする圧力変動が生じるとともに、下側広大部９１には、当該下側広大部９１の中央部を腹とし、当該下側広大部の外縁部を節とする圧力変動が生じる。しかしながら、これら上側広大部８１および下側広大部９１における圧力変動は、ポンプ室２１の圧力変動に比較して大幅にその圧力振幅が小さいものであり、当該上側広大部８１および下側広大部９１における圧力振幅が最大となる第１状態および第２状態においても、図示する程度の事実上無視できる程度のものとなる。
【００８２】
これは、偏に、上側広大部８１および上側狭小部８２を含む上側気室８０において共鳴が発生していないためであるとともに、下側広大部９１および下側狭小部９２を含む下側気室９０において共鳴が発生していないためである。すなわち、上記構成を採用することにより、上側広大部８１を規定する上側凹部１１ａの側面が上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能するとともに、下側広大部９１を規定する下側凹部１２ａの側面が上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになり、これによって上側気室８０および下側気室９０において共鳴が発生する条件が打ち破られているためである。
【００８３】
そのため、上側振動体３０に対面する上側気室８０に発生する圧力変動が、上側振動体３０の変位を妨げるように作用することが顕著に抑制できることになるとともに、下側振動体４０に対面する下側気室９０に発生する圧力変動が、下側振動体４０の変位を妨げるように作用することが顕著に抑制できることになる。
【００８４】
したがって、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａとすることにより、結果として装置を大型化させることなくポンプ性能（すなわち、流量の増加や吸入圧力および吐出圧力の増加等）の向上を図ることが可能になる。
【００８５】
なお、当該構成を採用することにより、流量の増大が図られることは、以下において示す第１変形例および第２変形例に係る圧電ブロアを用いて行なった後述する第１検証試験および第２検証試験の結果からも理解できるところである。
【００８６】
ここで、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、上側振動体３０を円盤状に構成するとともに、上側広大部８１を円柱状の空間にて構成することとしている。このように構成した場合には、圧電ブロア１Ａ内における気流の軸対称性が向上することになるため、気流に乱れが生じ難くなり、効率的な気体の流通が実現でき、結果として流量の増大を図ることができる。しかしながら、必ずしもこのように構成する必要はなく、上側振動体３０および上側広大部８１の形状は、いずれも任意である。なお、ここではその詳細な説明は省略するが、下側振動体４０および下側広大部９１についても、同様のことが言える。
【００８７】
また、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、円柱状の空間からなる上側広大部８１の中心軸が上側振動体３０の中央部に直交する上述した軸線１００と合致するように、上側広大部８１の配設位置が適切に設定されていることが好ましい。このように構成した場合にも、圧電ブロア１Ａ内における気流の軸対称性が向上することになるため、結果として流量の増大を図ることができる。なお、ここではその詳細な説明は省略するが、下側広大部９１についても、同様のことが言える。
【００８８】
また、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、上側振動体３０に設けられた複数個の上側孔部３５が、軸線１００を中心とした円周上の位置に点列状に配置されている。このように構成した場合にも、圧電ブロア１Ａ内における気流の軸対称性が向上することになるため、結果として流量の増大を図ることができる。しかしながら、上側振動体３０に設けられる上側孔部３５の数は特に制限されるものではなく、またその配設位置も特に制限されるものではない。
【００８９】
また、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、上側ノズル部１４および下側ノズル部１５が、いずれも軸線１００の延在方向と平行な方向において駆動部２０に重ならないように配置されている。このように構成することにより、装置を薄型化することができ、結果としてポンプ性能の向上と装置の小型化とを同時に実現することが可能になる。
【００９０】
また、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、上側狭小部８２が軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の一部（すなわち、上側振動体３０の外周領域）に重なるように構成されているとともに、上側狭小部８２に面するように複数個の上側孔部３５が設けられていることにより、上側ノズル部１４とポンプ室２１とが、当該上側狭小部８２を介して連通するとともに、上側ノズル部１４と上側広大部８１とが、当該上側狭小部８２を介して連通するように構成されている。そのため、上側狭小部８２が、ポンプ室２１および上側広大部８１が圧電ブロア１Ａの外部からの影響を受け難くするための一種のオリフィスとして機能することになるため、駆動部２０が安定的に動作することになり、この点においてもポンプ性能の向上を図ることができる。
【００９１】
また、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、下側広大部９１と下側ノズル部１５とが、十分に断面積が小さい流路部１６を介して連通するように構成されている。そのため、流路部１６が、ポンプ室２１および下側広大部９１が圧電ブロア１Ａの外部からの影響を受け難くするための一種のオリフィスとして機能することになるため、駆動部２０が安定的に動作することになり、この点においてもポンプ性能の向上を図ることができる。
【００９２】
さらに、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａにおいては、上側振動体３０の直径をＲａ１とし、上側広大部８１の直径をＲｂ１とした場合に、０．４≦Ｒｂ１／Ｒａ１＜１．０の条件が満たされていることが好ましく、また、下側振動体４０の直径をＲａ２とし、下側広大部９１の直径をＲｂ２とした場合に、０．４≦Ｒｂ２／Ｒａ２＜１．０の条件が満たされていることが好ましい。これら条件のいずれかまたは双方が満たされていることにより、確実にポンプ性能の向上が図られることになる。
【００９３】
なお、上述した本実施の形態に係る圧電ブロア１Ａの各部の寸法は特に制限されるものではないが、その一例を示せば、以下のとおりである。
【００９４】
筐体１０の直径は、たとえば２８［ｍｍ］であり、その厚みは、たとえば５［ｍｍ］である。収容空間１３の直径は、たとえば２４．５［ｍｍ］であり、その高さ（すなわち、上側凹部１１ａの底面から下側凹部１２ａの底面までの距離）は、たとえば３．９１［ｍｍ］である。上側ノズル部１４および下側ノズル部１５の直径は、それぞれたとえば約３［ｍｍ］である。
【００９５】
上側振動体３０の直径は、たとえば１７［ｍｍ］であり、このうちポンプ室２１を規定する部分の直径は、たとえば１３．２［ｍｍ］である。上側振動体３０の厚みは、たとえば０．４［ｍｍ］である。上側振動体３０に設けられた複数個の上側孔部３５は、上側振動体３０の中央部からたとえば５．９３［ｍｍ］離れた位置に円環状に点列して配置され、各々の開口径は、それぞれたとえば０．４６［ｍｍ］である。
【００９６】
下側振動体４０の直径は、たとえば２４［ｍｍ］であり、その厚みは、たとえば０．６２［ｍｍ］である。下側振動板４１の直径は、たとえば１７［ｍｍ］であり、このうちポンプ室２１を規定する部分の直径は、たとえば１３．２［ｍｍ］である。下側振動板４１の厚みは、たとえば０．４［ｍｍ］である。下側振動体４０に設けられた複数個の下側孔部４５の開口径は、それぞれたとえば０．４［ｍｍ］である。
【００９７】
スペーサ５０の外径は、たとえば１７［ｍｍ］であり、その内径は、たとえば１３．２［ｍｍ］である。スペーサ５０の厚みは、たとえば０．１５［ｍｍ］である。ポンプ室２１の内径は、たとえば１３．２［ｍｍ］であり、その高さは、たとえば０．２［ｍｍ］である。
【００９８】
上側広大部８１の直径は、たとえば１１［ｍｍ］である。上側広大部８１の高さは、たとえば１．３９［ｍｍ］であり、このうち上側凹部１１ａの深さは、たとえば１［ｍｍ］である。上側狭小部８２の高さは、たとえば０．３９［ｍｍ］である。
【００９９】
下側広大部９１の直径は、たとえば１１［ｍｍ］である。下側広大部９１の高さは、たとえば１．３［ｍｍ］であり、このうち下側凹部１２ａの深さは、たとえば１．１５［ｍｍ］である。下側狭小部９２の高さは、たとえば０．１５［ｍｍ］である。
【０１００】
圧電素子６０の直径は、たとえば１０．８［ｍｍ］であり、その厚みは、たとえば０．１［ｍｍ］である。流路部１６の直径は、たとえば１［ｍｍ］である。
【０１０１】
（第１変形例）
図７は、第１変形例に係る圧電ブロアの構成および第１検証試験の結果を示す図である。以下、この図７を参照して、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ１の構成および当該圧電ブロア１Ａ１を用いて行なった第１検証試験について説明する。
【０１０２】
図７（Ａ）に示すように、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ１は、下側気室９０の形状においてのみ、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａとその構成が相違している。具体的には、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ１においては、下側凹部１２ａの直径がポンプ室２１の直径よりも大きく構成されることにより、当該下側凹部１２ａによって主として規定される下側広大部９１’が、下側振動体４０と実質的に同じ大きさに構成されている。換言すれば、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ１は、実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａが具備していた下側狭小部９２を実質的に備えていない。
【０１０３】
このように構成した場合には、下側振動体４０の変位が、下側振動体４０に対面する下側気室９０に発生する圧力変動によっても妨げられないようにすることが基本的にできない。しかしながら、その一方で、上側振動体３０の変位は、上側振動体３０に対面する上側気室８０に発生する圧力変動によって妨げられないようにすることができ、その分だけ、流量の増大を図ることができる。
【０１０４】
ここで、第１検証試験においては、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ１を実際に試作し、上側ケース体１１に設ける上側凹部１１ａの直径を種々変更することにより、上側振動体３０に対する上側広大部８１の直径比率を種々変化させた場合に、流量がどのように変化するかを確認した。なお、流量の変化は、背圧が−１０ｋＰａである場合の動作時における中間流量比で比較することとし、その基準としては、上記直径比率が１．０である場合を１００％とした。
【０１０５】
図７（Ｂ）に示すように、第１検証試験においては、上側振動体３０に対する上側広大部８１の直径比率が約０．７６である場合に、中間流量比が約１３２％に増加し、上側振動体３０に対する上側広大部８１の直径比率が約０．６４である場合に、中間流量比が約１３８％に増加する結果が得られた。
【０１０６】
したがって、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ１とした場合にも、上述した実施の形態１において説明した効果を相当程度に得ることが可能になる。
【０１０７】
（第２変形例）
図８は、第２変形例に係る圧電ブロアの構成および第２検証試験の結果を示す図である。以下、この図８を参照して、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ２の構成および当該圧電ブロア１Ａ２を用いて行なった第２検証試験について説明する。
【０１０８】
図８（Ａ）に示すように、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ２は、上側気室８０の形状においてのみ、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａとその構成が相違している。具体的には、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ２においては、上側凹部１１ａの直径がポンプ室２１の直径よりも大きく構成されることにより、当該上側凹部１１ａによって主として規定される上側広大部８１’が、上側振動体３０よりも大きく構成されている。換言すれば、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ２は、実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａが具備していた上側狭小部８２を実質的に備えていない。
【０１０９】
ここで、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ２においては、上側振動体３０および下側振動体４０が、それぞれ第２振動体および第１振動体に該当し、上側孔部３５および下側孔部４５が、それぞれ第２孔部および第１孔部に該当する。また、上側気室８０および下側気室９０が、それぞれ第２室および第１室に該当し、上側ケース体１１の壁部の一部および下側ケース体１２の壁部の一部が、それぞれ第２壁部および第１壁部に該当する。
【０１１０】
さらに、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ２においては、上側凹部１１ａおよび下側凹部１２ａが、それぞれ第２凹部および第１凹部に該当し、上側周囲部１１ｂおよび下側周囲部１２ｂが、それぞれ第２周囲部および第１周囲部に該当する。また、上側ノズル部１４および下側ノズル部１５が、それぞれ第２ノズル部および第１ノズル部に該当する。
【０１１１】
このように構成した場合には、上側振動体３０の変位が、上側振動体３０に対面する上側気室８０に発生する圧力変動によっても妨げられないようにすることが基本的にできない。しかしながら、その一方で、下側振動体４０の変位は、下側振動体４０に対面する下側気室９０に発生する圧力変動によって妨げられないようにすることができ、その分だけ、流量の増大を図ることができる。
【０１１２】
ここで、第２検証試験においては、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ２を実際に試作し、下側ケース体１２に設ける下側凹部１２ａの直径を種々変更することにより、下側振動体４０に対する下側広大部９１の直径比率を種々変化させた場合に、流量がどのように変化するかを確認した。なお、流量の変化は、背圧が−１０ｋＰａである場合の動作時における中間流量比で比較することとし、その基準としては、上記直径比率が１．０である場合を１００％とした。
【０１１３】
図８（Ｂ）に示すように、第２検証試験においては、下側振動体４０に対する下側広大部９１の直径比率が約０．８８である場合に、中間流量比が約１１６％に増加し、下側振動体４０に対する下側広大部９１の直径比率が約０．７６である場合に、中間流量比が約１１４％に増加し、下側振動体４０に対する下側広大部９１の直径比率が約０．６４である場合に、中間流量比が約１１８％に増加し、下側振動体４０に対する下側広大部９１の直径比率が約０．５３である場合に、中間流量比が約１１２％に増加し、下側振動体４０に対する下側広大部９１の直径比率が約０．４２である場合に、中間流量比が約１０２％に増加する結果が得られた。
【０１１４】
したがって、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ２とした場合にも、上述した実施の形態１において説明した効果を相当程度に得ることが可能になる。
【０１１５】
（第３変形例）
図９は、第３変形例に係る圧電ブロアの上側ケース体の下面図である。以下、この図９を参照して、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ３について説明する。
【０１１６】
本変形例に係る圧電ブロア１Ａ３は、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａに具備されていたものとは異なる凹凸形状を有する上側ケース体１１を備えてなるものであり、これにより上側気室８０の形状においてのみ、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａとその構成が相違している。
【０１１７】
具体的には、図９に示すように、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ３の上側ケース体１１は、上側振動体３０側に位置する主面に、平面視円形状の上側凹部１１ａと、これを取り囲むように設けられた突出形状の上側周囲部１１ｂとを有している。上側周囲部１１ｂには、軸線１００を中心として放射状に延びる複数個の溝部１１ｃが設けられており、当該複数個の溝部１１ｃは、いずれもその延在方向の一端が上側凹部１１ａに繋がっている。なお、図９においては、理解を容易とするために、上側周囲部１１ｂに斜線を付している。
【０１１８】
ここで、溝部１１ｃが形成された部分以外の上側周囲部１１ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域にその一部が重なっている。これにより、当該部分の上側周囲部１１ｂによって規定されることとなる上側狭小部８２も、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域に重なることになる。
【０１１９】
このように構成した場合にも、上側広大部８１を規定する上側凹部１１ａの側面が上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになり、これによって上側気室８０において共鳴が発生する条件が打ち破られることになる。そのため、上側振動体３０に対面する上側気室８０に発生する圧力変動が、上側振動体３０の変位を妨げるように作用することを抑制できることになり、結果として装置を大型化させることなくポンプ性能の向上を図ることが可能になる。
【０１２０】
なお、当該構成の凹凸形状は、上述した上側ケース体１１に加えて、下側ケース体１２にも付与されていてもよく、また、上述した上側ケース体１１に代えて、下側ケース体１２のみに付与されていてもよい。
【０１２１】
（第４変形例）
図１０は、第４変形例に係る圧電ブロアの上側ケース体の下面図である。以下、この図１０を参照して、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ４について説明する。
【０１２２】
本変形例に係る圧電ブロア１Ａ４は、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａに具備されていたものとは異なる凹凸形状を有する上側ケース体１１を備えてなるものであり、これにより上側気室８０の形状においてのみ、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａとその構成が相違している。
【０１２３】
具体的には、図１０に示すように、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ４の上側ケース体１１は、上側振動体３０側に位置する主面に、平面視円形状の上側凹部１１ａと、これを取り囲むように設けられた突出形状の上側周囲部１１ｂとを有している。ここで、上側周囲部１１ｂには、軸線１００を中心として放射状に延びる複数個の櫛歯状の溝部１１ｃが設けられており、当該複数個の溝部１１ｃは、いずれもその延在方向の一端が、上側凹部１１ａに繋がっているとともに、その他端が上側周囲部１１ｂによって閉塞されている。なお、図１０においては、理解を容易とするために、上側周囲部１１ｂに斜線を付している。
【０１２４】
ここで、溝部１１ｃが形成された部分以外の上側周囲部１１ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域にその一部が重なっている。これにより、当該部分の上側周囲部１１ｂによって規定されることとなる上側狭小部８２も、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域に重なることになる。
【０１２５】
このように構成した場合にも、上側広大部８１を規定する上側凹部１１ａの側面が上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになり、これによって上側気室８０において共鳴が発生する条件が打ち破られることになる。そのため、上側振動体３０に対面する上側気室８０に発生する圧力変動が、上側振動体３０の変位を妨げるように作用することを抑制できることになり、結果として装置を大型化させることなくポンプ性能の向上を図ることが可能になる。
【０１２６】
なお、当該構成の凹凸形状は、上述した上側ケース体１１に加えて、下側ケース体１２にも付与されていてもよく、また、上述した上側ケース体１１に代えて、下側ケース体１２のみに付与されていてもよい。
【０１２７】
（第５変形例）
図１１は、第５変形例に係る圧電ブロアの上側ケース体の下面図である。以下、この図１１を参照して、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ５について説明する。
【０１２８】
本変形例に係る圧電ブロア１Ａ５は、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａに具備されていたものとは異なる凹凸形状を有する上側ケース体１１を備えてなるものであり、これにより上側気室８０の形状においてのみ、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａとその構成が相違している。
【０１２９】
具体的には、図１１に示すように、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ５の上側ケース体１１は、上側振動体３０側に位置する主面に、平面視円形状の上側凹部１１ａと、これを取り囲むように設けられた突出形状の上側周囲部１１ｂと、上側凹部１１ａの内部に設けられた突起部１１ｄとを有している。なお、図１１においては、理解を容易とするために、上側周囲部１１ｂおよび突起部１１ｄに斜線を付している。
【０１３０】
ここで、上側周囲部１１ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域にその一部が重なっている。これにより、当該部分の上側周囲部１１ｂによって規定されることとなる上側狭小部８２も、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域に重なることになる。
【０１３１】
このように構成した場合には、上側広大部８１を規定する上側凹部１１ａの側面が上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能するばかりでなく、上側凹部１１ａ内に設けられた突起部１１ｄの側面も上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになるため、これにより、上側気室８０において共鳴が発生する条件が打ち破られることになる。そのため、上側振動体３０に対面する上側気室８０に発生する圧力変動が、上側振動体３０の変位を妨げるように作用することを抑制できることになり、結果として装置を大型化させることなくポンプ性能の向上を図ることが可能になる。
【０１３２】
なお、当該構成の凹凸形状は、上述した上側ケース体１１に加えて、下側ケース体１２にも付与されていてもよく、また、上述した上側ケース体１１に代えて、下側ケース体１２のみに付与されていてもよい。
【０１３３】
（第６変形例）
図１２は、第６変形例に係る圧電ブロアの上側ケース体の下面図である。以下、この図１２を参照して、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ６について説明する。
【０１３４】
本変形例に係る圧電ブロア１Ａ６は、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａに具備されていたものとは異なる凹凸形状を有する上側ケース体１１を備えてなるものであり、これにより上側気室８０の形状においてのみ、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａとその構成が相違している。
【０１３５】
具体的には、図１２に示すように、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ６の上側ケース体１１は、上側振動体３０側に位置する主面に、平面視円形状の上側凹部１１ａと、これを取り囲むように設けられた突出形状の上側周囲部１１ｂと、上側凹部１１ａの内部に設けられた仕切り部１１ｅとを有している。当該仕切り部１１ｅは、上側周囲部１１ｂの内周面の所定位置を橋渡すように設けられることにより、上側凹部１１ａの内部の空間を仕切っている。なお、図１２においては、理解を容易とするために、上側周囲部１１ｂおよび仕切り部１１ｅに斜線を付している。
【０１３６】
ここで、上側周囲部１１ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域にその一部が重なっている。これにより、当該部分の上側周囲部１１ｂによって規定されることとなる上側狭小部８２も、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域に重なることになる。
【０１３７】
このように構成した場合には、上側広大部８１を規定する上側凹部１１ａの側面が上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能するばかりでなく、上側凹部１１ａ内に設けられた仕切り部１１ｅの側面も上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになるため、これにより、上側気室８０において共鳴が発生する条件が打ち破られることになる。そのため、上側振動体３０に対面する上側気室８０に発生する圧力変動が、上側振動体３０の変位を妨げるように作用することを抑制できることになり、結果として装置を大型化させることなくポンプ性能の向上を図ることが可能になる。
【０１３８】
なお、当該構成の凹凸形状は、上述した上側ケース体１１に加えて、下側ケース体１２にも付与されていてもよく、また、上述した上側ケース体１１に代えて、下側ケース体１２のみに付与されていてもよい。
【０１３９】
（第７変形例）
図１３は、第７変形例に係る圧電ブロアの上側ケース体の下面図である。以下、この図１３を参照して、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ７について説明する。
【０１４０】
本変形例に係る圧電ブロア１Ａ７は、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａに具備されていたものとは異なる凹凸形状を有する上側ケース体１１を備えてなるものであり、これにより上側気室８０の形状においてのみ、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａとその構成が相違している。
【０１４１】
具体的には、図１３に示すように、本変形例に係る圧電ブロア１Ａ７の上側ケース体１１は、上側振動体３０側に位置する主面に、平面視矩形状の上側凹部１１ａと、これを取り囲むように設けられた突出形状の上側周囲部１１ｂとを有している。なお、図１３においては、理解を容易とするために、上側周囲部１１ｂに斜線を付している。
【０１４２】
ここで、上側周囲部１１ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域にその一部が重なっている。これにより、当該部分の上側周囲部１１ｂによって規定されることとなる上側狭小部８２も、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域に重なることになる。
【０１４３】
このように構成した場合にも、上側広大部８１を規定する上側凹部１１ａの側面が上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになり、これによって上側気室８０において共鳴が発生する条件が打ち破られることになる。さらには、上側凹部１１ａが平面視非円形状であるため、上側気室８０の軸対称性（いわゆる連続対称性）が低下することになり、これによっても共鳴が発生する条件が打ち破られ易くなる。そのため、上側振動体３０に対面する上側気室８０に発生する圧力変動が、上側振動体３０の変位を妨げるように作用することを抑制できることになり、結果として装置を大型化させることなくポンプ性能の向上を図ることが可能になる。
【０１４４】
なお、当該構成の凹凸形状は、上述した上側ケース体１１に加えて、下側ケース体１２にも付与されていてもよく、また、上述した上側ケース体１１に代えて、下側ケース体１２のみに付与されていてもよい。また、凹部の形状は、上述した矩形状に限られず、矩形状以外の多角形状や楕円形状等に変更してもよい。
【０１４５】
（実施の形態２）
図１４は、本発明の実施の形態２に係る圧電ブロアの構成および動作時に発生する気流のおおまかな方向を表わした模式図である。以下、この図１４を参照して、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ｂについて説明する。
【０１４６】
図１４に示すように、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ｂは、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａと同様に、筐体１０と駆動部２０とを主として備えており、筐体１０の形状においてのみ、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａとその構成が相違している。
【０１４７】
具体的には、圧電ブロア１Ｂの筐体１０は、上側ケース体１１および下側ケース体１２を有しており、上側ケース体１１には、その中央部から外側に向けて突出するように第１連通部としての上側ノズル部１４が設けられており、下側ケース体１２には、その中央部から外側に向けて突出するように第２連通部としての下側ノズル部１５が設けられている。
【０１４８】
これにより、上側ノズル部１４および下側ノズル部１５は、いずれも軸線１００（図１４においては不図示）の延在方向と平行な方向において駆動部２０に重なるように配置されており、上側ノズル部１４は、上側ケース体１１に設けられた上側凹部１１ａによって主として規定された上側広大部８１に連通しており、下側ノズル部１５は、下側ケース体１２に設けられた下側凹部１２ａによって主として規定された下側広大部９１に連通している。
【０１４９】
このように構成した場合にも、上側広大部８１を規定する上側凹部１１ａの側面が上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになるとともに、下側広大部９１を規定する下側凹部１２ａの側面が下側気室９０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになり、これによって上側気室８０および下側気室９０の双方において共鳴が発生する条件が打ち破られることになる。
【０１５０】
したがって、上記構成を採用した場合には、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａと比較した場合に、装置の薄型化が十分には図られなくなるものの、結果としてポンプ性能の向上を図ることが可能になる。
【０１５１】
なお、当該構成を採用した場合には、上側狭小部８２が軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の一部（すなわち、上側振動体３０の外周領域）に重なるように構成されているとともに、上側狭小部８２に面するように複数個の上側孔部３５が設けられていることにより、上側ノズル部１４とポンプ室２１とが、当該上側狭小部８２を介して連通するように構成されることになる。そのため、上側狭小部８２が、ポンプ室２１が圧電ブロア１Ａの外部からの影響を受け難くするための一種のオリフィスとして機能することになるため、駆動部２０が安定的に動作することになり、この点においてもポンプ性能の向上を図ることができる。
【０１５２】
（実施の形態３）
図１５は、本発明の実施の形態３に係る圧電ブロアの構成を表わした模式図および当該圧電ブロアに具備された上側ケース体の下面図である。以下、この図１５を参照して、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ｃについて説明する。
【０１５３】
図１５（Ａ）に示すように、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ｃは、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａと同様に、筐体１０と駆動部２０とを主として備えており、筐体１０の形状においてのみ、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａとその構成が相違している。
【０１５４】
具体的には、図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）に示すように、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ｃにおいては、平面視円形状の上側凹部１１ａが、上側振動体３０の中央部を含む部分に対向するように設けられてはいるものの、当該上側凹部１１ａの中心軸が、上側振動体３０の中央部および下側振動体４０の中央部と直交する軸線１００とは合致しないように、上側凹部１１ａが偏在して配設されている。これにより、上側凹部１１ａによって主として規定される上側広大部８１も、偏在して位置することになる。なお、図１５（Ｂ）においては、理解を容易とするために、上側周囲部１１ｂに斜線を付している。
【０１５５】
ここで、上側周囲部１１ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域の一部にその一部が重なっている。これにより、当該部分の上側周囲部１１ｂによって規定されることとなる上側狭小部８２も、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０の周縁部を含む外周領域の一部に重なることになる。
【０１５６】
また、図１５（Ａ）に示すように、本実施の形態に係る圧電ブロア１Ｃにおいては、平面視円形状の下側凹部１２ａが、下側振動体４０の中央部を含む部分に対向するように設けられてはいるものの、当該下側凹部１２ａの中心軸が、上側振動体３０の中央部および下側振動体４０の中央部と直交する軸線１００とは合致しないように、下側凹部１２ａが偏在して配設されている。これにより、下側凹部１２ａによって主として規定される下側広大部９１も、偏在して位置することになる。
【０１５７】
ここで、下側周囲部１２ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において下側振動体４０の周縁部を含む外周領域の一部にその一部が重なっている。これにより、当該部分の下側周囲部１２ｂによって規定されることとなる下側狭小部９２も、軸線１００の延在方向と平行な方向において下側振動体４０の周縁部を含む外周領域の一部に重なることになる。
【０１５８】
このように構成した場合にも、上側広大部８１を規定する上側凹部１１ａの側面が上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになるとともに、下側広大部９１を規定する下側凹部１２ａの側面が下側気室９０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになり、これによって上側気室８０および下側気室９０の双方において共鳴が発生する条件が打ち破られることになる。
【０１５９】
したがって、上記構成を採用した場合にも、結果として装置を大型化させることなくポンプ性能の向上を図ることが可能になる。
【０１６０】
（参考形態１）
図１６は、参考形態１に係る圧電ブロアの構成を表わした模式図および当該圧電ブロアに具備された上側ケース体の下面図である。以下、この図１６を参照して、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｄについて説明する。
【０１６１】
図１６（Ａ）に示すように、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｄは、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａと同様に、筐体１０と駆動部２０とを主として備えており、筐体１０の形状においてのみ、上述した実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａとその構成が相違している。
【０１６２】
具体的には、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）に示すように、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｄにおいては、上側ケース体１１が、平面視円形状の上側凹部１１ａと、これを取り囲むように設けられた突出形状の上側周囲部１１ｂと、上側凹部１１ａの内部に設けられた突起部１１ｄとを有している。なお、図１６（Ｂ）においては、理解を容易とするために、上側周囲部１１ｂおよび突起部１１ｄに斜線を付している。
【０１６３】
ここで、上側周囲部１１ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０に重なっておらず、そのため、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｄは、実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａが具備していた上側狭小部８２を実質的に備えておらず、上側振動体３０よりも直径の大きい上側広大部８１’のみを備えている。
【０１６４】
また、図１６（Ａ）に示すように、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｄにおいては、下側ケース体１２が、平面視円形状の下側凹部１２ａと、これを取り囲むように設けられた突出形状の下側周囲部１２ｂと、下側凹部１２ａの内部に設けられた突起部１２ｄとを有している。
【０１６５】
ここで、下側周囲部１２ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０に重なっておらず、そのため、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｄは、実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａが具備していた下側狭小部９２を実質的に備えておらず、下側振動体４０よりも直径の大きい下側広大部９１’のみを備えている。
【０１６６】
しかしながら、当該構成を採用した場合にも、上側凹部１１ａ内に設けられた突起部１１ｄの側面が上側気室８０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになるとともに、下側凹部１２ａ内に設けられた突起部１２ｄの側面が下側気室９０に生じる圧力伝播の反射端として機能することになるため、これにより、上側気室８０および下側気室９０において共鳴が発生する条件が打ち破られることになる。
【０１６７】
したがって、当該構成を採用することにより、上側気室８０および下側気室９０に発生する圧力変動が、上側振動体３０および下側振動体４０の変位を妨げるように作用することを相当程度に抑制できることになり、結果として装置を大型化させることなくポンプ性能の向上を図ることが可能になる。
【０１６８】
（参考形態２）
図１７は、参考形態２に係る圧電ブロアの上側ケース体の下面図である。以下、この図１７を参照して、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｅについて説明する。
【０１６９】
本参考形態に係る圧電ブロア１Ｅは、上述した参考形態１に係る圧電ブロア１Ｄに具備されていたものとは異なる凹凸形状を有する上側ケース体１１を備えてなるものであり、これにより上側気室の形状においてのみ、上述した参考形態１に係る圧電ブロア１Ｄとその構成が相違している。
【０１７０】
具体的には、図１７に示すように、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｅの上側ケース体１１は、上側振動体３０側に位置する主面に、平面視円形状の上側凹部１１ａと、これを取り囲むように設けられた突出形状の上側周囲部１１ｂと、上側凹部１１ａの内部に設けられた仕切り部１１ｅとを有している。当該仕切り部１１ｅは、上側周囲部１１ｂの内周面の所定位置を橋渡すように設けられることにより、上側凹部１１ａの内部の空間を仕切っている。なお、図１７においては、理解を容易とするために、上側周囲部１１ｂおよび仕切り部１１ｅに斜線を付している。
【０１７１】
ここで、上側周囲部１１ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０に重なっておらず、そのため、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｅは、実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａが具備していた上側狭小部８２を実質的に備えておらず、上側振動体３０よりも直径の大きい上側広大部のみを備えている。
【０１７２】
しかしながら、当該構成を採用した場合にも、上側凹部１１ａ内に設けられた仕切り部１１ｅの側面が上側気室に生じる圧力伝播の反射端として機能することになるため、これにより、上側気室において共鳴が発生する条件が打ち破られることになる。
【０１７３】
したがって、当該構成を採用することにより、上側気室に発生する圧力変動が、上側振動体３０の変位を妨げるように作用することを相当程度に抑制できることになり、結果として装置を大型化させることなくポンプ性能の向上を図ることが可能になる。
【０１７４】
なお、当該構成の凹凸形状は、上述した上側ケース体１１に加えて、下側ケース体１２にも付与されていてもよく、また、上述した上側ケース体１１に代えて、下側ケース体１２のみに付与されていてもよい。
【０１７５】
（参考形態３）
図１８は、参考形態３に係る圧電ブロアの上側ケース体の下面図である。以下、この図１８を参照して、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｆについて説明する。
【０１７６】
本参考形態に係る圧電ブロア１Ｆは、上述した参考形態１に係る圧電ブロア１Ｄに具備されていたものとは異なる凹凸形状を有する上側ケース体１１を備えてなるものであり、これにより上側気室の形状においてのみ、上述した参考形態１に係る圧電ブロア１Ｄとその構成が相違している。
【０１７７】
具体的には、図１８に示すように、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｆの上側ケース体１１は、上側振動体３０側に位置する主面に、平面視矩形状の上側凹部１１ａと、これを取り囲むように設けられた突出形状の上側周囲部１１ｂとを有している。なお、図１８においては、理解を容易とするために、上側周囲部１１ｂに斜線を付している。
【０１７８】
ここで、上側周囲部１１ｂは、軸線１００の延在方向と平行な方向において上側振動体３０に重なっておらず、そのため、本参考形態に係る圧電ブロア１Ｆは、実施の形態１に係る圧電ブロア１Ａが具備していた上側狭小部８２を実質的に備えておらず、上側振動体３０よりも直径の大きい上側広大部のみを備えている。
【０１７９】
しかしながら、当該構成を採用した場合にも、上側凹部１１ａが平面視非円形状であるため、上側気室の軸対称性（いわゆる連続対称性）が低下することになり、これによって共鳴が発生する条件が打ち破られ易くなる。
【０１８０】
したがって、当該構成を採用することにより、上側気室に発生する圧力変動が、上側振動体３０の変位を妨げるように作用することを相当程度に抑制できることになり、結果として装置を大型化させることなくポンプ性能の向上を図ることが可能になる。
【０１８１】
なお、当該構成の凹凸形状は、上述した上側ケース体１１に加えて、下側ケース体１２にも付与されていてもよく、また、上述した上側ケース体１１に代えて、下側ケース体１２のみに付与されていてもよい。
【０１８２】
（その他）
上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、第１振動体に設けられる第１孔部が、いずれも円環状に点列して配置された場合を例示して説明を行なったが、必ずしもこれが円環状に点列して配置されている必要はなく、そのレイアウトは適宜変更が可能である。また、同様に、第２振動体に設けられる第２孔部についても、そのレイアウトは適宜変更が可能である。
【０１８３】
また、上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、第２振動体に設けられた第２孔部に逆止弁が付設された構成を例示して説明を行なったが、逆止弁は、これに代えて第１振動体に設けられた第１孔部に付設されていてもよく、また第１孔部および第２孔部の双方に逆止弁が設けられていてもよい。さらには、逆止弁によって許容および制限される気体の流通方向も、適宜変更することができる。
【０１８４】
また、上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、第１広大部および第２広大部がいずれも円柱状または角柱状の空間にて構成された場合を例示して説明を行なったが、これをたとえば円錐状または角錐状の空間等にて構成することとしてもよい。
【０１８５】
また、上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例において示した特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わせることができる。
【０１８６】
さらには、上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、気体を吸入して吐出する圧電ブロアに本発明を適用した場合を例示して説明を行なったが、液体を吸入して吐出するポンプや、駆動体として圧電素子以外のものを利用するポンプ（ただし、当然に、振動体の屈曲振動を利用した容積式のポンプに限られる）に本発明を適用することも可能である。
【０１８７】
ここで、上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例において示した圧電ブロアは、医療用途に利用される各種の機器に組み込まれる送風機として特に好適に使用できるものであり、当該機器としては、たとえば鼻水吸引器や搾乳機、陰圧閉鎖療法装置等が挙げられる。
【０１８８】
このように、今回開示した上記実施の形態および変形例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【０１８９】
１Ａ〜１Ｆ，１Ａ１〜１Ａ７  圧電ブロア、１０  筐体、１１  上側ケース体、１１ａ  上側凹部、１１ｂ  上側周囲部、１１ｂ１  端子挿通部、１１ｃ  溝部、１１ｄ  突起部、１１ｅ  仕切り部、１２  下側ケース体、１２ａ  下側凹部、１２ｂ  下側周囲部、１２ｃ  溝部、１２ｄ  突起部、１３  収容空間、１４  上側ノズル部、１５  下側ノズル部、１６  流路部、１７  端子台、２０  駆動部、２１  ポンプ室、３０  上側振動体、３１  上側振動板、３１ａ  孔部、３５  上側孔部、４０  下側振動体、４１  下側振動板、４１ａ  孔部、４２  補助振動板、４２ａ  孔部、４３  逆止弁、４３ａ  孔部、４４  弁体保持部材、４４ａ  孔部、４４ｂ  第２端子、４５  下側孔部、５０  スペーサ、６０  圧電素子、７０  第１端子、８０  上側気室、８１，８１’  上側広大部、８２  上側狭小部、９０  下側気室、９１，９１’  下側広大部、９２  下側狭小部、１００  軸線。
【図１】
2019124060.tif 000003
【図２】
2019124060.tif 000004
【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】
2019124060.tif 000019
【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年1月17日(2020.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の第１振動体と、
前記第１振動体に対向する板状の第２振動体と、
前記第１振動体の周縁部および前記第２振動体の周縁部を接続する周壁部と、
前記第１振動体および前記第２振動体の間に位置し、前記第１振動体、前記第２振動体および前記周壁部によって規定されたポンプ室と、
前記第１振動体および前記第２振動体を屈曲振動させることにより、前記ポンプ室に圧力変動を生じさせる駆動体と、
前記第１振動体、前記第２振動体、前記周壁部および前記駆動体からなる駆動部を収容する筐体とを備え、
前記筐体は、前記第１振動体から見て前記第２振動体が位置する側とは反対側に位置する第１壁部と、前記第２振動体から見て前記第１振動体が位置する側とは反対側に位置する第２壁部とを有し、
前記駆動部は、前記筐体の内部の空間を、前記第１振動体および前記第１壁部によって規定された第１室と、前記第２振動体および前記第２壁部によって規定された第２室とに区画するように配置され、
前記筐体には、前記第１室と前記筐体の外部の空間とを連通させる第１連通部と、前記第２室と前記筐体の外部の空間とを連通させる第２連通部とが設けられ、
前記第１振動体には、前記ポンプ室と前記第１室とを連通させる第１孔部が設けられ、
前記第２振動体には、前記ポンプ室と前記第２室とを連通させる第２孔部が設けられ、
前記第１壁部は、前記第１振動体側に向けて開口するとともに前記第１振動体の中央部を含む部分に対向する第１凹部と、前記第１振動体の中央部および前記第２振動体の中央部に直交する軸線と直交する方向において前記第１凹部に隣り合う第１周囲部とを含み、
前記第１室は、前記第１凹部および当該第１凹部に対向する部分の前記第１振動体によって規定された第１広大部と、前記第１周囲部および当該第１周囲部に対向する部分の前記第１振動体によって規定された第１狭小部とを含み、
前記第１狭小部が、前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第１振動体の少なくとも一部に重なっており、
前記第１孔部が、複数個設けられ、
前記複数個の第１孔部が、前記軸線の延在方向に沿って見た場合に当該軸線を中心とした円周上の位置に点列状に配置され、
前記複数個の第１孔部が、前記第１周囲部に対向するように配置されている、ポンプ。
【請求項２】
板状の第１振動体と、
前記第１振動体に対向する板状の第２振動体と、
前記第１振動体の周縁部および前記第２振動体の周縁部を接続する周壁部と、
前記第１振動体および前記第２振動体の間に位置し、前記第１振動体、前記第２振動体および前記周壁部によって規定されたポンプ室と、
前記第１振動体および前記第２振動体を屈曲振動させることにより、前記ポンプ室に圧力変動を生じさせる駆動体と、
前記第１振動体、前記第２振動体、前記周壁部および前記駆動体からなる駆動部を収容する筐体とを備え、
前記筐体は、前記第１振動体から見て前記第２振動体が位置する側とは反対側に位置する第１壁部と、前記第２振動体から見て前記第１振動体が位置する側とは反対側に位置する第２壁部とを有し、
前記駆動部は、前記筐体の内部の空間を、前記第１振動体および前記第１壁部によって規定された第１室と、前記第２振動体および前記第２壁部によって規定された第２室とに区画するように配置され、
前記筐体には、前記第１室と前記筐体の外部の空間とを連通させる第１連通部と、前記第２室と前記筐体の外部の空間とを連通させる第２連通部とが設けられ、
前記第１振動体には、前記ポンプ室と前記第１室とを連通させる第１孔部が設けられ、
前記第２振動体には、前記ポンプ室と前記第２室とを連通させる第２孔部が設けられ、
前記第１壁部は、前記第１振動体側に向けて開口するとともに前記第１振動体の中央部を含む部分に対向する第１凹部と、前記第１振動体の中央部および前記第２振動体の中央部に直交する軸線と直交する方向において前記第１凹部に隣り合う第１周囲部とを含み、
前記第１室は、前記第１凹部および当該第１凹部に対向する部分の前記第１振動体によって規定された第１広大部と、前記第１周囲部および当該第１周囲部に対向する部分の前記第１振動体によって規定された第１狭小部とを含み、
前記第１狭小部が、前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第１振動体の少なくとも一部に重なっており、
前記第２壁部は、前記第２振動体側に向けて開口するとともに前記第２振動体の中央部を含む部分に対向する第２凹部と、前記軸線と直交する方向において前記第２凹部に隣り合う第２周囲部とを含み、
前記第２室は、前記第２凹部および当該第２凹部に対向する部分の前記第２振動体によって規定された第２広大部と、前記第２周囲部および当該第２周囲部に対向する部分の前記第２振動体によって規定された第２狭小部とを含み、
前記第２狭小部が、前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第２振動体の少なくとも一部に重なっている、ポンプ。
【請求項３】
板状の第１振動体と、
前記第１振動体に対向する板状の第２振動体と、
前記第１振動体の周縁部および前記第２振動体の周縁部を接続する周壁部と、
前記第１振動体および前記第２振動体の間に位置し、前記第１振動体、前記第２振動体および前記周壁部によって規定されたポンプ室と、
前記第１振動体および前記第２振動体を屈曲振動させることにより、前記ポンプ室に圧力変動を生じさせる駆動体と、
前記第１振動体、前記第２振動体、前記周壁部および前記駆動体からなる駆動部を収容する筐体とを備え、
前記筐体は、前記第１振動体から見て前記第２振動体が位置する側とは反対側に位置する第１壁部と、前記第２振動体から見て前記第１振動体が位置する側とは反対側に位置する第２壁部とを有し、
前記駆動部は、前記筐体の内部の空間を、前記第１振動体および前記第１壁部によって規定された第１室と、前記第２振動体および前記第２壁部によって規定された第２室とに区画するように配置され、
前記筐体には、前記第１室と前記筐体の外部の空間とを連通させる第１連通部と、前記第２室と前記筐体の外部の空間とを連通させる第２連通部とが設けられ、
前記第１振動体には、前記ポンプ室と前記第１室とを連通させる第１孔部が設けられ、
前記第２振動体には、前記ポンプ室と前記第２室とを連通させる第２孔部が設けられ、
前記第１壁部は、前記第１振動体側に向けて開口するとともに前記第１振動体の中央部を含む部分に対向する第１凹部と、前記第１振動体の中央部および前記第２振動体の中央部に直交する軸線と直交する方向において前記第１凹部に隣り合う第１周囲部とを含み、
前記第１室は、前記第１凹部および当該第１凹部に対向する部分の前記第１振動体によって規定された第１広大部と、前記第１周囲部および当該第１周囲部に対向する部分の前記第１振動体によって規定された第１狭小部とを含み、
前記第１狭小部が、前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第１振動体の少なくとも一部に重なっており、
前記第１連通部が、前記筐体の外部の空間から前記第１室に流体を吸入する吸入部として機能し、
前記第２連通部が、前記第２室から前記筐体の外部の空間に流体を吐出する吐出部として機能する、ポンプ。
【請求項４】
前記第１振動体が、円盤状であり、
前記第１広大部が、円柱状の空間にて構成されている、請求項１から３のいずれかに記載のポンプ。
【請求項５】
前記第１振動体の直径をＲａ１とし、前記第１広大部の直径をＲｂ１とした場合に、０．４≦Ｒｂ１／Ｒａ１＜１．０の条件を満たしている、請求項４に記載のポンプ。
【請求項６】
前記第１広大部が、その中心軸と前記軸線とが合致するように位置している、請求項４または５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記第１連通部が、前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第１振動体に重ならない位置に配置されている、請求項１から６のいずれかに記載のポンプ。
【請求項８】
前記第２振動体が、円盤状であり、
前記第２広大部が、円柱状の空間にて構成されている、請求項２に記載のポンプ。
【請求項９】
前記第２振動体の直径をＲａ２とし、前記第２広大部の直径をＲｂ２とした場合に、０．４≦Ｒｂ２／Ｒａ２＜１．０の条件を満たしている、請求項８に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記第２広大部が、その中心軸と前記軸線とが合致するように位置している、請求項８または９に記載のポンプ。
【請求項１１】
前記第２孔部が、１個または複数個設けられ、
前記１個または複数個の第２孔部が、前記第２振動体の中央部またはその近傍に配置されている、請求項２または８から１０のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１２】
前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第２振動体に重ならない位置に設けられるとともに、前記第２広大部と前記第２連通部とを連通する流路の少なくとも一部を構成するオリフィスを有し、
前記第２広大部が、前記オリフィスを経由してのみ前記第２連通部に連通するように構成されている、請求項２または８から１１のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１３】
前記第２連通部が、前記軸線の延在方向と平行な方向において前記第２振動体に重ならない位置に配置されている、請求項２または８から１２のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１４】
前記駆動体が、前記軸線を中心として前記第１振動体および前記第２振動体の双方に定在波が発生するように、前記第１振動体および前記第２振動体を屈曲振動させるものである、請求項１から１３のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１５】
前記駆動体が、前記第１振動体および前記第２振動体のいずれか一方に貼り付けられた略平板状の圧電素子を含んでいる、請求項１から１４のいずれかに記載のポンプ。
【国際調査報告】
2019124060.tif 000021
2019124060.tif 000022
2019124060.tif 000023
2019124060.tif 000024