(57)【要約】      （修正有）【課題】ガス検測モジュールを提供する。【解決手段】ガス検測モジュールは、載置板とチャンバー筐体と、アクチュエーターとを含む。チャンバー筐体は、分割シートにより開口を有する第１ハウジングと排気口を有する第２ハウジングとに分割され、チャンバ筐体の底部に収納溝が設けられ、載置板が挿入して設けられ、通気口は排気口に対応し、センサーは第１ハウジングに延伸するように設けられ、分割シートの上方には欠け口を有し、第１ハウジングと第２ハウジングとを連通するように用いられる。アクチュエーターは、第２ハウジングの底部を密封し、輸送気流を形成する。ガス検測モジュールは、薄型ポータブル式装置の筐体に構設され、筐体はガス検測モジュールを密封し、筐体には、第１ハウジングに対応するガス進入口を有し、薄型ポータブル式装置の外部にあるガスが第１ハウジングに導入され、センサーにより流通してきたガスに対して検測を行う。【選択図】図１Ａ
2019194566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス検測モジュールであって、載置板とチャンバー筐体とアクチュエーターとを備え、
前記載置板は基板を有し、前記基板にセンサーが位置決めしてパッケージングされ、前記センサーは前記基板と電気的に接続して動作し、前記基板には通気口が設けられ、
前記チャンバー筐体の内部は、分割シートにより第１ハウジングと第２ハウジングとが形成され、前記第１ハウジングは開口を有し、前記第２ハウジングは排気口を有し、前記チャンバー筐体の底部に収納溝が設けられ、前記収納溝は、前記載置板が挿入して設けられるための位置決めに用いられ、前記チャンバー筐体の底部を密封し、前記基板の前記通気口は前記排気口に対応し、前記基板の前記センサーが前記開口に挿入して前記第１ハウジングに延伸し、前記分割シートの上方には欠け口を有し、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとのガスが互いに連通されるように用いられ、
前記アクチュエーターは、前記第２ハウジングに設けられ、前記アクチュエーターによる熱が前記センサーでの検測に影響を与えないように、前記第１ハウジングに設けられる前記センサーと隔離され、前記アクチュエーターは前記第２ハウジングの底部を密封し、駆動制御により輸送気流が形成され、前記第２ハウジングの前記排気口から排出され、前記基板の前記通気口より前記チャンバー筐体の外部に排出され、
前記ガス検測モジュールは、薄型ポータブル式装置に構設され、前記薄型ポータブル式装置の筐体は前記ガス検測モジュールを密封し、前記筐体には、前記チャンバー筐体の前記第１ハウジングに対応するガス進入口が設けられ、前記薄型ポータブル式装置の外部にあるガスが前記第１ハウジング内に導入され、前記センサーは、前記センサーの表面に通過するガスに対して検測を行い、検測完了後のガスが前記アクチュエーターにより輸送され、前記分割シートの前記欠け口を通して前記第２ハウジングに導入され、前記排気口から排出され、前記基板の前記通気口より前記チャンバー筐体の外部に排出され、単方向ガスを輸送して検測を行う、ことを特徴とするガス検測モジュール。
【請求項２】
前記薄型ポータブル式装置の前記筐体の前記ガス進入口を設ける位置は、前記第１ハウジング内の前記センサーの上方に直接対応しない、ことを特徴とする請求項１に記載のガス検測モジュール。
【請求項３】
前記センサーは、ガスセンサーである、ことを特徴とする請求項１に記載のガス検測モジュール。
【請求項４】
前記ガスセンサーは、酸素ガスセンサー、一酸化炭素ガスセンサー、二酸化炭素ガスセンサー、又は揮発性有機化合物センサーのうち少なくとも１つ又は任意の組合せである、ことを特徴とする請求項３に記載のガス検測モジュール。
【請求項５】
前記ガスセンサーは、細菌、ウイルス、又は微生物のうち少なくとも１つ又は任意の組合せを検測するセンサーである、ことを特徴とする請求項３に記載のガス検測モジュール。
【請求項６】
前記アクチュエーターは、微小な電気機械ガスポンプである、ことを特徴とする請求項１に記載のガス検測モジュール。
【請求項７】
前記アクチュエーターはガスポンプであり、ガス進入板と共振板と圧電アクチュエーターとを含み、
前記ガス進入板は、少なくとも１つのガス進入孔と、少なくとも１つの合流排孔と、合流チャンバーとを含み、前記少なくとも１つのガス進入孔は気流導入に用いられ、前記合流排孔は前記ガス進入孔に対応し、且つ、前記ガス進入孔の気流を前記合流チャンバーに合流させるように用いられ、
前記共振板は、前記合流チャンバーに対応する中空孔を有し、且つ、前記中空孔の周囲領域は可動部材で構成され、
前記圧電アクチュエーターは、前記共振板に対応して設けられ、
前記共振板と前記圧電アクチュエーターとの間に隙間を有し、チャンバー空間を形成し、前記圧電アクチュエーターが駆動されると、気流が前記ガス進入板の前記少なくとも１つのガス進入孔より導入され、前記少なくとも１つの合流排孔を通して前記合流チャンバーに合流され、前記共振板の前記中空孔を通し、前記圧電アクチュエーターと前記共振板の前記可動部材との共振により、気流を輸送させる、ことを特徴とする請求項１に記載のガス検測モジュール。
【請求項８】
前記圧電アクチュエーターは、浮遊板と外枠と少なくとも１つの接続部材と圧電素子とを含み、
前記浮遊板は、正方形の浮遊板であり、且つ、第１表面と第２表面とを有し、前記第１表面に凸部を有し、
前記外枠は、前記浮遊板の外側を囲むように設けられ、且つ、取付け表面を有し、
前記少なくとも１つの接続部材は、前記浮遊板と前記外枠との間に連結され、弾力を提供して前記浮遊板を支持し、
前記圧電素子は、前記浮遊板の前記第２表面に貼り付けられ、電圧が印加されると前記浮遊板の湾曲振動を駆動し、
前記ガスポンプは、更に、導電シートと絶縁シートとを含み、前記ガス進入板と、前記共振板と、前記圧電アクチュエーターと、前記導電シートと、前記絶縁シートとが順次積層して設けられ、前記少なくとも１つの接続部材は、前記浮遊板と前記外枠との間に形成され、前記浮遊板の前記第１表面と前記外枠の前記取付け表面とが同一平面でないように形成され、且つ、前記浮遊板の前記第１表面と前記共振板とがチャンバー間隔を保持させる、ことを特徴とする請求項７に記載のガス検測モジュール。
【請求項９】
前記基板は電気回路基板であり、接続器を有し、フレキシブル電気回路基板が挿入して接続し、前記基板の電気的な接続及び信号伝送のために用いられる、ことを特徴とする請求項１に記載のガス検測モジュール。
【請求項１０】
ガス検測モジュールであって、少なくとも１つの載置板と少なくとも１つのチャンバー筐体と少なくとも１つのアクチュエーターとを含み、
前記少なくとも１つの載置板は、少なくとも１つの基板を有し、前記基板に少なくとも１つのセンサーが位置決めしてパッケージングされ、前記センサーは前記基板と電気的に接続して動作し、前記基板には少なくとも１つの通気口が設けられ、
前記少なくとも１つのチャンバー筐体の内部は、少なくとも１つの分割シートにより、少なくとも１つの第１ハウジングと少なくとも１つの第２ハウジングとに分割され、前記第１ハウジングは少なくとも１つの開口を有し、前記第２ハウジングは少なくとも１つの排気口を有し、前記チャンバー筐体の底部に少なくとも１つの収納溝が設けられ、前記載置板が挿入して設けられるための位置決めに用いられ、前記チャンバー筐体の底部を密封し、前記基板の前記通気口は前記排気口に対応し、前記基板の前記センサーが前記開口に挿入して前記第１ハウジングに延伸し、前記分割シートの上方に少なくとも１つの欠け口を有し、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとのガスが互いに連通されるように用いられ、
前記少なくとも１つのアクチュエーターは、前記第２ハウジングに設けられ、前記アクチュエーターによる熱が前記センサーでの検測に影響を与えないように、前記第１ハウジングに設けられる前記センサーと隔離され、前記アクチュエーターは前記第２ハウジングの底部を密封し、駆動制御により少なくとも１つの輸送気流が形成され、前記第２ハウジングの前記排気口から排出され、前記基板の前記通気口より前記チャンバー筐体の外部に排出され、
前記ガス検測モジュールは、少なくとも１つの薄型ポータブル式装置に構設され、前記薄型ポータブル式装置の少なくとも１つの筐体は前記ガス検測モジュールを密封し、前記筐体には、前記チャンバー筐体の前記第１ハウジングに対応する少なくとも１つのガス進入口が設けられ、前記薄型ポータブル式装置の外部にあるガスが前記第１ハウジング内に導入され、前記センサーは、前記センサーの表面に通過するガスに対して検測を行い、検測完了後のガスが前記アクチュエーターにより輸送され、前記分割シートの前記欠け口を通して前記第２ハウジングに導入され、前記排気口から排出され、前記基板の前記通気口より前記チャンバー筐体の外部に排出され、少なくとも１つの単方向ガスを輸送して検測を行う、ことを特徴とするガス検測モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス検測モジュールに関し、特に、薄型ポータブル式装置に内蔵されてガスを検測するガス検測モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、人々は環境中のガスに注目し、特に、生活環境における一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、揮発性有機物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ、ＶＯＣ）、ＰＭ２．５、一酸化窒素、一酸化硫黄などのガスは、健康に影響を与えるため、各国において、環境ガスの品質が重視され、早期対策の必要がある課題として挙げられている。
【０００３】
ガスの品質を検測する方法としては、ガス検測器を用いて周囲環境のガスを検測することは有効であるが、素早く検測された情報を提示し、環境にいる人々に予防又は避難対策を提供することや、健康への影響や怪我などが起こすことを回避することなども望ましい。そのため、ガス検測器は、予防又は避難対策に優れるため、広く使用されている。
【０００４】
近年、携帯可能な装置は広く使用されているため、それにガス検測モジュールが搭載されて使用することに注目が集めてきた。しかし、従来の携帯可能な装置は、ますます軽量化、薄型化かつ高性能化に進んでいるため、どのように、ガス検測モジュールを搭載するか、同時に、ガス検測の際に、どのように携帯可能な装置の処理器や構成素子による影響を抑えるかは、重要な課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、薄型ポータブル式装置に構設してガス検測を行うガス検測モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ガス検測モジュールを提供する。前記ガス検測モジュールは、載置板と、チャンバー筐体と、アクチュエーターとを含む。前記載置板は基板を有し、前記基板にセンサーが位置決めしてパッケージングされ、前記センサーは前記基板と電気的に接続して作動し、前記基板に通気口が設けられる。前記チャンバー筐体は、分割シートにより第１ハウジングと第２ハウジングとに分割される。前記第１ハウジングは開口を有し、前記第２ハウジングは排気口を有し、前記チャンバー筐体の底部に収納溝が設けられ、前記収納溝は、前記載置板が挿入して設けられるための位置決めに用いられる。前記チャンバー筐体の底部を密封し、且つ、前記基板の前記通気口は前記排気口に対応し、前記基板における前記センサーは前記開口に挿入して前記第１ハウジングに延伸する。前記分割シートの上方に欠け口を有し、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとのガスが互いに連通するように用いられる。前記アクチュエーターは、前記第２ハウジングに設けられ、前記アクチュエーターによる熱が前記センサーの検測に影響を与えないように、前記第１ハウジングに設けられる前記センサーと隔離される。前記アクチュエーターは、前記第２ハウジングの底部を密封し、駆動制御により輸送気流が形成され、前記第２ハウジングの前記排気口からガスを排出させ、前記基板の前記通気口より前記チャンバー筐体外部に排出させる。この構成によって、前記ガス検測モジュールが薄型ポータブル式装置に構設することができ、前記薄型ポータブル式装置の筐体は前記ガス検測モジュールを密封し、前記筐体には、前記チャンバー筐体の前記第１ハウジングに対応するガス進入口が設けられ、前記薄型ポータブル式装置外部のガスが前記第１ハウジング内部に導入され、前記センサーは、前記センサーの表面に流通してきたガスに対して検測を行い、検測完了ガスは、前記アクチュエーターにより輸送され、前記分割シートの前記欠け口を通して前記第２ハウジングに進入し、前記排気口より排出され、前記基板の前記通気口より前記チャンバー筐体外部に排出され、単方向のガスを輸送して検測を行う。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】本発明のガス検測モジュールの立体図である。
【図１Ｂ】本発明のガス検測モジュールをもう一つの角度で見た立体図である。
【図１Ｃ】本発明のガス検測モジュールの分解図である。
【図２】本発明のガス検測モジュールが薄型ポータブル式装置に設けられた状態でのガス流通方向を示す図である。
【図３Ａ】図２に示す薄型ポータブル式装置のガス進入口を示す図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＡ−Ａ線の断面図である。
【図３Ｃ】図３ＡのＢ−Ｂ線の断面図である。
【図４Ａ】本発明のガス検測モジュールのアクチュエーターの分解図である。
【図４Ｂ】本発明のガス検測モジュールのアクチュエーターの別の角度での分解図である。
【図５Ａ】本発明のガス検測モジュールのアクチュエーターの断面図である。
【図５Ｂ】本発明のガス検測モジュールのアクチュエーターの作動状態を示す図である。
【図５Ｃ】本発明のガス検測モジュールのアクチュエーターの作動状態を示す図である。
【図５Ｄ】本発明のガス検測モジュールのアクチュエーターの作動状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の特徴及び利点をより具体化した例示的な実施形態は、以下のように詳細に説明する。また、本発明は、異なる態様に変化可能であり、いずれも本発明請求の範囲に含まれる。なお、以下の説明及び図面は、本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
【０００９】
図１Ａ〜図１Ｃ、及び図２、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、本発明は、ガス検測モジュールを提供し、前記ガス検測モジュールは、少なくとも１つの薄型ポータブル式装置５に構設されている。前記薄型ポータブル式装置５は、少なくとも１つの筐体５１と、少なくとも１つのガス進入口５１１とを備える。前記ガス検測モジュールは、少なくとも１つの載置板１と、少なくとも１つのチャンバー筐体２と、少なくとも１つのアクチュエーター３と、少なくとも１つのセンサー４と、少なくとも１つの基板１１と、少なくとも１つの通気口１２と、少なくとも１つの分割シート２１と、少なくとも１つの第１ハウジング２２と、少なくとも１つの第２ハウジング２３と、少なくとも１つの収納溝２４と、少なくとも１つの開口２２１と、少なくとも１つの排気口２３１と、少なくとも１つの欠け口２１１と、少なくとも１つの輸送気流と、少なくとも１つの単方向ガスとを備える。以下の実施形態における載置板１、チャンバー筐体２、アクチュエーター３、センサー４、薄型ポータブル式装置５、基板１１、通気口１２、分割シート２１、第１ハウジング２２、第２ハウジング２３、収納溝２４、開口２２１、排気口２３１、欠け口２１１、輸送気流、筐体５１、ガス進入口５１１、単方向ガスは、個数が一つであることを例として説明しているが、これには限定されず、載置板１、チャンバー筐体２、アクチュエーター３、センサー４、薄型ポータブル式装置５、基板１１、通気口１２、分割シート２１、第１ハウジング２２、第２ハウジング２３、収納溝２４、開口２２１、排気口２３１、欠け口２１１、輸送気流、筐体５１、ガス進入口５１１、単方向ガスは、複数組み合わせて使用しても良い。
【００１０】
本発明が提供するガス検測モジュールは、図１Ａ〜図１Ｃに示すように、ガス検測モジュールは、載置板１と、チャンバー筐体２と、アクチュエーター３と、センサー４とを備える。載置板１は、基板１１を有し、且つ、基板１１には通気口１２を設けている。チャンバー筐体２は、分割シート２１により、内部が、第１ハウジング２２と第２ハウジング２３とに分割されている。第１ハウジング２２は、開口２２１を有し、本実施形態において、開口２２１が第１ハウジング２２の底部に位置されているが、これに限定されない。第２ハウジング２３は、排気口２３１を有し、排気口２３１が、第２ハウジング２３の底部に位置されているが、これに限定されない。また、第１ハウジング２２及び第２ハウジング２３の分割シート２１には、欠け口２１１を有し、第１ハウジング２２と第２ハウジング２３とが、欠け口２１１により互いに連通されている。また、チャンバー筐体２の底部には、収納溝２４が更に設けられ、収納溝２４は、載置板１が収納溝２４に挿入して設けられるための位置決めに用いられる。これによって、チャンバー筐体２の底部を密封することができ、且つ、基板１１における通気口１２を第２ハウジング２３の排気口２３１に対応させることができる。
【００１１】
センサー４は、基板１１に位置決めしてパッケージングされ、電気的な接続により作動することができる。載置板１が収納溝２４内に嵌め込むと、基板１１に位置されるセンサー４は、開口２２１を通し、且つ、第１ハウジング２２に伸び出し、第１ハウジング２２内のガスを検測する。
【００１２】
上述のアクチュエーター３は、第２ハウジング２３に配置され、且つ、第１ハウジング２２内に設けられるセンサー４と隔離されるため、アクチュエーター３の作動による熱が分割シート２１により断熱され、センサー４の検測結果への影響を避けることができる。また、アクチュエーター３が第２ハウジング２３の底部を密封し、且つ、駆動制御により輸送気流が形成され、第２ハウジング２３の排気口２３１からガスを排出させ、基板１１の通気口１２を介してガスをチャンバー筐体２外部に排出させる。
【００１３】
図２〜図３Ｃに示すように、前記ガス検測モジュールが薄型ポータブル式装置５に構設されることができる。薄型ポータブル式装置５は、筐体５１を有し、筐体５１には、ガス進入口５１１が設けられ、ガス検測モジュールが薄型ポータブル式装置５内に嵌設される場合、筐体５１のガス進入口５１１はチャンバー筐体２の第１ハウジング２２に対応して位置される。また、図２及び図３Ａに示すように、筐体５１のガス進入口５１１は、第１ハウジング２２?に位置されるセンサー４に直接対応せず、すなわち、ガス進入口５１１はセンサー４の上方に位置されず、両者が互いに位置ずれるように設けられる。
【００１４】
図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、アクチュエーター３が作動していることによって、第２ハウジング２３内部に負圧が形成され、薄型ポータブル式装置５外部の外部ガスを吸引して第１ハウジング２２内に導入する。これによって、第１ハウジング２２におけるセンサー４は、センサー４の表面に輸送してきたガスに対して検測を行い、薄型ポータブル式装置５外部のガス品質を検測する。アクチュエーター３が継続作動しているため、検測完了のガスが、分割シート２１の欠け口２１１を通して第２ハウジング２３に導入され、最後に、排気口２３１と基板１１の通気口１２よりチャンバー筐体２外部に排出され、単方向ガスの輸送による検測（矢印の方向で示されている）を実現する。
【００１５】
上述のセンサー４は、ガスセンサーであってもよく、例えば、酸素ガスセンサー、一酸化炭素ガスセンサー、二酸化炭素ガスセンサー、温度センサー、オゾンガスセンサー又は揮発性有機化合物センサーのうち少なくとも１つ又はそれらの組合せである。また、上述のガスセンサーは、細菌、ウイルス又は微生物のうち少なくとも１つ又は任意の組合せを検測するためのガスセンサーであっても良い。
【００１６】
上述のガス検測モジュールの特徴について説明したが、以下、アクチュエーター３の構造及び動作方式について説明する。
【００１７】
図４Ａ〜図５Ａに示すように、上述のアクチュエーター３はガスポンプであり、順次積層されるガス進入板３１と、共振板３２と、圧電アクチュエーター３３と、絶縁シート３４と、導電シート３５とを備える。ガス進入板３１は、少なくとも１つのガス進入孔３１ａと、少なくとも１つの合流排孔３１ｂと、合流チャンバー３１ｃとを備え、上述のガス進入孔３１ａと合流排孔３１ｂとの個数は同じであり、本実施形態において、ガス進入孔３１ａと合流排孔３１ｂとの個数は４つであることを例示しているが、これに限定されない。４つのガス進入孔３１ａは、それぞれ、４つの合流排孔３１ｂに連通し、且つ、４つの合流排孔３１ｂが合流チャンバー３１ｃに合流される。
【００１８】
上述の共振板３２、粘着式によりガス進入板３１に設けられ、且つ、共振板３２には、中空孔３２ａと、可動部材３２ｂと、固定部材３２ｃとを有し、中空孔３２ａが共振板３２の中心部に位置され、且つ、ガス進入板３１の合流チャンバー３１ｃに対応する。中空孔３２ａの周囲に位置され、且つ合流チャンバー３１ｃに対応する領域は可動部材３２ｂで構成され、共振板３２の外縁部に設けられ、且つガス進入板３１に貼り付けて固定される領域は、固定部材３２ｃで構成される。
【００１９】
上述の圧電アクチュエーター３３は、浮遊板３３ａと、外枠３３ｂと、少なくとも１つの接続部材３３ｃと、圧電素子３３ｄと、少なくとも１つの隙間３３ｅと、凸部３３ｆとを含む。浮遊板３３ａは、正方形の浮遊板であり、第１表面３３１ａと、第１表面３３１ａに対応する第２表面３３２ａとを有し、外枠３３ｂが浮遊板３３ａの周縁を囲むように設けられ、また、外枠３３ｂは、取付け表面３３１ｂと下表面３３２ｂとを有し、少なくとも１つの接続部材３３ｃを介して、浮遊板３３ａと外枠３３ｂとの間が連結され、弾性力により浮遊板３３ａの支持力を提供する。隙間３３ｅは、浮遊板３３ａと外枠３３ｂと接続部材３３ｃとの間にある隙間であり、ガス通過のために用いられる。
【００２０】
浮遊板３３ａの第１表面３３１ａは凸部３３ｆを有し、本実施形態において、凸部３３ｆは凸部３３ｆの周縁且つ接続部材３３ｃに隣接する連結部をエッチング工程により凹ませ、浮遊板３３ａの凸部３３ｆが第１表面３３１ａよりも高いように、段差構造を形成している。
【００２１】
図５Ａに示すように、本実施形態の浮遊板３３ａは、下方に凹むようにプレス成形により形成され、凹む距離は、少なくとも１つの接続部材３３ｃが浮遊板３３ａと外枠３３ｂとの間に形成することによって調整することができる。浮遊板３３ａにおける凸部３３ｆの凸部表面３３１ｆと外枠３３ｂの取付け表面３３１ｂとの両者が同一平面でないように形成され、すなわち、凸部３３ｆの凸部表面３３１ｆは、外枠３３ｂの取付け表面３３１ｂよりも低く、且つ浮遊板３３ａの第２表面３３２ａは、外枠３３ｂの下表面３３２ｂよりも低くする。圧電素子３３ｄは、浮遊板３３ａの第２表面３３２ａに貼り付けられ、凸部３３ｆに対向して設けられる。圧電素子３３ｄに駆動電圧が印加されることで、圧電効果による変形が生じられ、浮遊板３３ａの湾曲振動を連動する。外枠３３ｂの取付け表面３３１ｂに塗布される少量の粘着剤を介して、熱圧着方式により圧電アクチュエーター３３が共振板３２の固定部材３２ｃに粘着されることによって、圧電アクチュエーター３３は、共振板３２と連結するように取付けられる。
【００２２】
絶縁シート３４及び導電シート３５は、いずれも薄い枠状のシートであり、圧電アクチュエーター３３の下方に順次積層されている。本実施形態において、絶縁シート３４は、圧電アクチュエーター３３における外枠３３ｂの下表面３３２ｂに貼り付けられている。
【００２３】
図５Ａに示すように、アクチュエーター３のガス進入板３１、共振板３２、圧電アクチュエーター３３、絶縁シート３４、導電シート３５は、順次積層して結合された後、浮遊板３３ａの第１表面３３１ａと共振板３２との間にチャンバー間隔ｇが形成される。チャンバー間隔ｇは、アクチュエーター３の輸送効果に影響を与えるので、一定のチャンバー間隔ｇを保持することは、アクチュエーター３が安定な輸送効果を奏することに極めて重要である。本発明のアクチュエーター３は、浮遊板３３ａに対してプレス加工方式を用い、浮遊板３３ａの第１表面３３１ａと外枠３３ｂの取付け表面３３１ｂとの両者が同一平面でないように下方に凹ませ、すなわち、浮遊板３３ａの第１表面３３１ａは外枠３３ｂの取付け表面３３１ｂよりも低く、且つ浮遊板３３ａの第２表面３３２ａは外枠３３ｂの下表面３３２ｂよりも低くする。これによって、圧電アクチュエーター３３の浮遊板３３ａを凹ませて空間を形成し、共振板３２と調整可能なチャンバー間隔ｇを形成する。上記圧電アクチュエーター３３の浮遊板３３ａは陥凹成形によりチャンバー空間３６を形成する構造改良で、所定のチャンバー間隔ｇは、圧電アクチュエーター３３の浮遊板３３ａの陥凹距離を調整することで実現されることができ、チャンバー間隔ｇを調整する構造設計が有効に簡単化され、製造工程も単純化され、製造時間の短縮などの利点を達成することができる。
【００２４】
図５Ｂ〜図５Ｄは、図５Ａに示されているアクチュエーター３の作動状態を示す図である。図５Ｂに示すように、圧電アクチュエーター３３の圧電素子３３ｄは、駆動電圧を印加することによって変形し、浮遊板３３ａが下方に変位するように連動される。この時、チャンバー空間３６の容積が増大し、チャンバー空間３６内に負圧が形成される。これによって、合流チャンバー３１ｃ内部のガスを吸引してチャンバー空間３６内に導入させ、同時に、共振板３２は、共振原理の影響を受けて下方に変位し、合流チャンバー３１ｃの容積が増大することを連動し、また、合流チャンバー３１ｃ内部のガスがチャンバー空間３６に進入することによって、合流チャンバー３１ｃ内部も負圧が形成される。これによって、合流排孔３１ｂとガス進入孔３１ａとを介して、合流チャンバー３１ｃ内部にガスが吸い込まれる。図５Ｃに示すように、圧電素子３３ｄは、浮遊板３３ａが上方に変位するように連動し、チャンバー空間３６を圧縮する。チャンバー空間３６内部のガスは隙間３３ｅを通して下方に輸送され、ガス輸送の機能を果たす。同時に、共振板３２は、浮遊板３３ａによる共振で上方に変位し、合流チャンバー３１ｃ内部のガスをチャンバー空間３６に輸送させることができる。最後に、図５Ｄに示すように、浮遊板３３ａが下方に変位されると、共振板３２も下方に変位する。この時の共振板３２は、チャンバー空間３６内部のガスを隙間３３ｅに輸送させ、且つ合流チャンバー３１ｃ内部の容積を増大させる。これにより、ガスは、ガス進入孔３１ａと合流排孔３１ｂとを持続的に通して合流チャンバー３１ｃ内部に合流される。上記のステップを繰り返すことで、アクチュエーター３によりガスがガス進入孔３１ａに導入され、隙間３３ｅより下方に輸送され、ガス検測モジュール外部のガスを継続的に導入して、センサー４にガスを提供して、検測効率を向上させることができる。
【００２５】
図５Ａに示すように、別の実施形態では、アクチュエーター３は、微小な電気機械システム製造方法を用いて、アクチュエーター３が微小な電気機械ガスポンプとしても良い。なお、ガス進入板３１、共振板３２、圧電アクチュエーター３３、絶縁シート３４、導電シート３５は、いずれも、表面マイクロマシニング製造方法により製造されることができ、アクチュエーター３の体積を減少させることができる。
【００２６】
図１に示すように、上述の基板１１は、電気回路基板であってもよく、且つ接続器６を有しても良い。接続器６は、フレキシブル電気回路基板（図示せず）が挿入して接続し、基板１１の電気的な接続及び信号伝送に用いられる。
【００２７】
上述したように、本発明が提供するガス検測モジュールは、アクチュエーターの浮遊板が下方に陥凹することで、アクチュエーターがガス検測モジュール内部にガスを迅速かつ安定的に導入させ、検測効率を向上させることができる。また、第１ハウジングと第２ハウジングとを介して、アクチュエーターとセンサーとを互いに仕切らせ、センサーが検測する際、相互干渉を回避することができ、且つ、アクチュエーターよる影響も避けることができる。また、ガス検測モジュールは、薄型ポータブル式装置内部に導入されたガスを検測する時においても、薄型ポータブル装置内部の処理器又は他の構成素子に影響されず、ガス検測モジュールが薄型ポータブル式装置に構設され、いつでもどこでも検測できる目的を達成することができる。
【００２８】
本発明は、当業者による任意の変更、改良をすることができ、いずれも本願特許請求の範囲内であることを留意されたい。
【符号の説明】
【００２９】
１：載置板
１１：基板
１２：通気口
２：チャンバー筐体
２１：分割シート
２１１：欠け口
２２：第１ハウジング
２２１：開口
２３：第２ハウジング
２３１：排気口
２４：収納溝
３：アクチュエーター
３１：ガス進入板
３１ａ：ガス進入孔
３１ｂ：合流排孔
３１ｃ：合流チャンバー
３２：共振板
３２ａ：中空孔
３２ｂ：可動部材
３２ｃ：固定部材
３３：圧電アクチュエーター
３３ａ：浮遊板
３３１ａ：第１表面
３３２ａ：第２表面
３３ｂ：外枠
３３１ｂ：取付け表面
３３２ｂ：下表面
３３ｃ：接続部材
３３ｄ：圧電素子
３３ｅ：隙間
３３ｆ：凸部
３３１ｆ：凸部表面
３４：絶縁シート
３５：導電シート
３６：チャンバー空間
４：センサー
５：薄型ポータブル式装置
５１：筐体
５１１：ガス進入口
６：接続器
ｇ：チャンバー間隔
【図１Ａ】
2019194566.tif 000003
【図１Ｂ】
2019194566.tif 000004
【図１Ｃ】
2019194566.tif 000005
【図２】
2019194566.tif 000006
【図３Ａ】
2019194566.tif 000007
【図３Ｂ】
2019194566.tif 000008
【図３Ｃ】
2019194566.tif 000009
【図４Ａ】
2019194566.tif 000010
【図４Ｂ】
2019194566.tif 000011
【図５Ａ】
2019194566.tif 000012
【図５Ｂ】
2019194566.tif 000013
【図５Ｃ】
2019194566.tif 000014
【図５Ｄ】
2019194566.tif 000015
【外国語明細書】
2019194566000001.pdf