(57)【要約】【課題】機械的な回転支持構造を用いない単純な構成を有し、簡単に製造可能で且つ耐久性の高い、流体の流通と遮断の切り換えや流体の流れの制御を行うための装置を提供する。【解決手段】弁平板１は、弾性を有する平面板１ａに、その外周部に接しない渦巻き状の切り込み２により中心部４から延びる複数の渦巻き状の帯部３が形成されており、帯部３の中心部４を平面板１ａの法線方向に移動させて帯部３を伸長させることにより、開口部が形成されるようになっている。さらに、弁平板１は、帯部３の伸長方向を規制する方向規制構造を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有する平面板に、該平面板の外周部に接しない渦巻き状の切り込みにより中心部から延びる複数の渦巻き状の帯部が形成されており、前記帯部の前記中心部を前記平面板の法線方向に移動させて前記帯部を伸長させることにより、開口部が形成される弁平板であって、
前記弁平板が前記帯部の伸長方向を規制する方向規制構造を備えることを特徴とする弁平板。
【請求項２】
前記方向規制構造は、前記平面板の法線方向に対して傾斜して形成された前記切り込みの切断面である、請求項１に記載の弁平板。
【請求項３】
前記方向規制構造は、複数の前記平面板を積層し、一つの平面板において前記中心部から渦巻き状に延びる前記帯部の外側縁部を他の平面板の渦巻き状に延びる前記帯部の内側縁部に重ねるように配置した構造である、請求項１に記載の弁平板。
【請求項４】
前記平面板に、二つ以上の前記切り込みが互いに交差しないように形成されている、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の弁平板。
【請求項５】
前記切り込みは、円弧若しくは直線又はこれらの組み合わせで複数連結されている、請求項１から請求項４の何れか一項に記載の弁平板。
【請求項６】
前記弁平板は、伸長させた状態で、くびれ部及び集合点を備えている、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の弁平板。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の弁平板を備え、二つの空間を連通させる連通口に配置される流体制御装置。
【請求項８】
前記流体制御装置は、生体移植用の人工弁、止水栓、バルブ、風量調整ダンパ、防火ダンパ、止水ダンパ、換気用シャッタ、オイルミスト捕捉機能付きダンパ、フィルタ機能付きダンパの何れかである、請求項７に記載の流体制御装置。
【請求項９】
前記流体制御制御装置が生体移植用の人工弁であり、前記平面板が生体適合性材料から形成されている、請求項８に記載の流体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開口部の開閉及び流量の調整を行うことができる弁部を形成する弁平板及びこれを備える流体制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓弁機能不全の治療法の一つとして、患部の天然心臓弁を切除して人工弁に置換する人工弁置換術がある。心臓弁手術における人工弁は、例えば、異種生体の生物組織を弁膜として使用する生体弁と、生体適合性を有する板材を蝶番で開閉する機械弁が一般的に既知となっている。
【０００３】
生体弁に関しては、弁膜が牛や豚などの異種生体による心膜から作成されることが一般的で、抗血栓性に優れているため、血液を固まりにくくする薬物の服用が不要となる。しかしながら、弁膜が破ける又は硬くなるなどの劣化変性に起因して耐久性が低く、経年的な機能低下を招くため、耐用年数が１５年程度と短い。そのため、若年患者に対しては、生涯の人工弁の交換回数が多くなり、採用しにくいという問題がある。
【０００４】
一方、機械弁に関しては、例えば特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載のように、パイロライティックカーボンをコーティングした金属材料又はポリマ材料などによる半月形状の２枚の弁（以下、「弁葉」と記載する。）が、それぞれ蝶の羽根のようにヒンジによって支持されて開閉する弁（以下、「二葉弁」と記載する。）が現在主流のものとなっている。このような機械弁は、抗血栓性が生体弁よりも劣るため、血液を固まりにくくする薬物の服用が必須となるものの、耐久性について生体弁よりも高く、耐用年数は一生涯となる。
【０００５】
また、従来、二つの空間の間の流体の流通と遮断の切り換えや流量の調整のために、止水栓、フラップ弁、空気弁、逆止弁などのバルブ、風量調整ダンパ、防火ダンパ、止水ダンパなどのダンパ構造などが用いられている。これらバルブやダンパなどでは、例えば、特許文献４や特許文献５に記載されているように、開口部を開閉するための弁体や板をヒンジで回転可能に支持し、これらを回転させることで開閉を行ったり、開度の調整を行ったりする構造を採用することが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１５−５１９９８３号公報
【特許文献２】特表２０００−５０１０１７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４８６３３号公報
【特許文献４】特開２００４−０４２８８７号公報
【特許文献５】特開２０１２−１２２６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したような機械弁、バルブ、ダンパでは、ヒンジのような開閉動作のための回転可能な支持部を要するため、円滑な回転を維持するための潤滑などの定期的な保守を要する問題や、摩耗などにより耐久性の問題が生じる。また、人工弁である機械弁の場合、弁葉とヒンジの嵌合部の摩擦による弁葉の劣化問題、嵌合部の隙間に入り込んだ血液成分の堆積や滞留による血栓形成の問題が生じる。さらに、弁葉を支えるハウジングと弁葉とを嵌合させるための製造工程が煩雑になるといった問題もあった。
【０００８】
よって、本発明は、従来技術に存する問題を解決するために、機械的な回転支持構造を用いない単純な構成を有し、簡単に製造可能で且つ耐久性の高い、流体の流通と遮断の切り換えや流体の流れの制御を行うための装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的に鑑み、本発明は、一つの態様として、弾性を有する平面板に、該平面板の外周部に接しない渦巻き状の切り込みにより中心部から延びる複数の渦巻き状の帯部が形成されており、前記帯部の前記中心部を前記平面板の法線方向に移動させて前記帯部を伸長させることにより、開口部が形成される弁平板であって、前記弁平板が前記帯部の伸長方向を規制する方向規制構造を備える弁平板を提供する。
【００１０】
上記弁平板では、平面板が弾性を有しているので、渦巻き状の切り込みにより形成された帯が適宜伸長・変形することが可能となる。また、弁平板は方向規制構造を備えており、帯部の伸長が許容されない方向に外力が作用しても平面板が二次元形状の平板状態を維持できる一方、所定の物理的手段又は外力の作用により帯部の伸長が許容される方向に中心部を移動させて帯部を伸長させることにより、帯部が三次元形状に変形して平面板に開口が形成される。したがって、二つの空間を連通させる連通口に弁平板を配置することで、二次元形状の平面状態では、流体の流通を遮断した状態を維持できると共に、三次元形状の立体状態では、流体の流通を許容することができ、弁部として機能し、連通口における流体の流れを制御することが可能となる。
【００１１】
前記方向規制構造は、例えば、前記平面板の法線方向に対して傾斜して形成された前記切り込みの切断面としてもよく、複数の前記平面板を積層し、一つの平面板において前記中心部から渦巻き状に延びる前記帯部の外側縁部を他の平面板の渦巻き状に延びる前記帯部の内側縁部に重ねるように配置した構造としてもよい。
【００１２】
一つの実施形態として、前記平面板に、二つ以上の前記切り込みが互いに交差しないように形成されているようにすることができる。ここで、本願において、「交差」とは、一方の切り込みが他方の切り込みを横切ることを意味し、二つの切り込みが合流して一つの切り込みとなる状態は含まないものとする。
【００１３】
また、前記切り込みは、円弧若しくは直線又はこれらの組み合わせで複数連結されているようにすることができる。
【００１４】
さらに、前記弁平板は、伸長させた状態で、くびれ部及び集合点を備えているようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明は、他の態様として、上記弁平板を備え、二つの空間を連通させる連通口に配置される流体制御装置を提供する。
【００１６】
前記流体制御装置は、生体移植用の人工弁、止水栓、バルブ、風量調整ダンパ、防火ダンパ、止水ダンパ、換気シャッタ、オイルミスト捕捉機能付きダンパ、フィルタ機能付きダンパの何れかとすることができる。一つの実施形態として、前記流体制御制御装置が生体移植用の人工弁であり、前記平面板が生体適合性材料から形成されているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の弁平板によれば、弁平板を二次元形状と三次元形状とに変形させることによって、流体の流通の許容と遮断とを切り換えると共に、弁部として機能し、二つの空間を連通させる連通口における流体の流れを制御することが可能となる。したがって、本発明の弁平板により、従来のバルブやダンパなどで必要であったヒンジなどの機械的な支持機構が不要となって、単純な構造を有し、簡単に製造可能で且つ高い耐久性を有する、流体の流通と遮断の切り換えや流体の制御を行うための装置を提供することが可能となる。また、生体適合性を有する材料で作成した弁平板を、生物心臓の移植用の人工弁に使用すれば、ヒンジが不要となって、血液成分の堆積や停留がなく、赤血球の損傷や血栓形成を抑制することが可能となる。さらに、例えば、耐腐食性を有する金属材料から作成した弁平板を、配管内など二つの空間を連通させる開口部に設置される気体用又は液体用の流体制御装置の弁部に使用すれば、ヒンジが不要で、かつ、少しの開閉動作で開口率の高い逆止弁、空気弁などのバルブ、止水栓、生体移植用の人工弁、防火ダンパ、止水ダンパ、風量調整ダンパなどのダンパ、防火シャッタなどを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による弁平板の第一の実施形態を示しており、（Ａ）は二次元形状を有するときの弁平板を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の線ＩＢ−ＩＢに沿った弁平板の断面図、（Ｃ）は三次元形状を有するように伸長されたときの弁平板を示す側面図である。
【図２】本発明による弁平板の第二の実施形態を示しており、（Ａ）は二次元形状の第一の弁平板を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示されている第一の弁平板を相似縮小した形態を有する二次元形状の第二の弁平板の平面図、（Ｃ）は（Ａ）に示されている第一の弁平板と（Ｂ）に示されている第二の弁平板を組み合わせた弁平板組立体を示す平面図、（Ｄ）は（Ｃ）の線ＩＩＤ−ＩＩＤに沿った弁平板組立体の断面図である。
【図３】様々な形状の切り込みを有した第一の実施形態の弁平板の変形形態を示す平面図である。
【図４】様々な形状の切り込みを有した第一の実施形態の弁平板の他の変形形態を示す平面図である。
【図５】第二の実施形態の弁平板の変形形態を示す平面図である。
【図６】第二の実施形態の弁平板の他の変形形態を示す平面図である。
【図７】本発明による弁平板を備える第一の実施形態の流体制御装置としての人工弁の構成を示しており、（Ａ）は人工弁の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢに沿った人工弁の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）に示されている二次元形状から三次元形状へ伸長させた状態の人工弁の側面図である。
【図８】本発明による弁平板を備える第二の実施形態の流体制御装置としての防火ダンパの構成を示しており、（Ａ）は開口した状態の防火ダンパの断面図、（Ｂ）は（Ａ）に示されている防火ダンパの上面図、（Ｃ）は閉口した状態の防火ダンパの断面図、（Ｄ）は（Ｃ）に示されている防火ダンパの上面図である。
【図９】図８に示されている防火ダンパの変化形態を示しており、（Ａ）は開口した状態の防火ダンパの断面図、（Ｂ）は閉口した状態の防火ダンパの断面図である。
【図１０】本発明による弁平板を備える第三の実施形態の流体制御装置としてのオイルミストダンパの構成を示しており、（Ａ）は閉口した状態のオイルミストダンパの上面図、（Ｂ）は（Ａ）に示されているオイルミストダンパの側面図、（Ｃ）は開口した状態のオイルミストダンパの上面図、（Ｄ）は（Ｃ）に示されているオイルミストダンパの側面図である。
【図１１】図１０に示されているオイルミストダンパに位置調整用の治具を組み合わせたダンパ装置を示す側面図である。
【図１２】本発明の弁平板の多重螺旋式構造を適用した応用例としてのフィルタを示しており、（Ａ）はフィルタを構成するフィルタ層を二次元形状を有する状態で示した上面図、（Ｂ）は（Ａ）に示されているフィルタ層を三次元形状を有するように伸長した状態で示した上面図、（Ｃ）は（Ｂ）に示されているフィルタ層を積層して配置したフィルタの側面図である。
【図１３】図１２に示されているフィルタに使用される多重螺旋式構造の他の実施形態を示す平面図である。
【図１４】図１に示されている第一の実施形態の弁平板の帯部の数及び巻き数と伸長時の形状との関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明による弁平板及びこれを備える流体制御装置の実施の形態を説明する。
【００２０】
（第一の実施形態の弁平板）
最初に、図１を参照して、本発明に係る第一の実施形態の弁平板１について説明する。本発明による第一の実施形態の弁平板１は、単体で機能を果たし得るタイプのものである。図１（Ａ）は第一の実施形態に係る二次元形状時の弁平板１の平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の線ＩＢ−ＩＢに沿った弁平板１の断面図、図１（Ｃ）は三次元形状に伸長させた状態の弁平板１の側面図である。
【００２１】
弁平板１は、円形状の平面板１ａを備え、平面板１ａには、外周縁部に接しないように中心部４の近傍から外側へ向かって延びる複数本の渦巻き状の切り込み２が中心部周りに等角度間隔で形成され、切り込み２により形成された複数本の渦巻き状の帯部３が中心部４を中心に周方向に所定角度間隔で配置されている。図示されている実施形態では、４本の切り込み２が、それぞれ、円形の平面板１ａの外周縁の内側に位置し且つ中心部４の周りに９０度間隔で設けられた外周側端部から、中心部４の近傍に位置し且つ中心部４の周りに９０度間隔で設けられた内周側端部へ向かって、中心部４の周りに渦巻き状に約３６０度分回って延びるように形成されている。すなわち、４本の帯部３がそれぞれ隣接する帯部３に対して中心部４周りに周方向に９０度ずつ回転させた位置に配置されており、それぞれ、中心部４周りに約３６０度分回って延びるように形成されている。切り込み２の外周側端部は、外周縁部から中心部へ向かって平面板１ａの直径の５〜１０％の範囲分だけ隔てて形成されることが好ましく、切り込み２の内周側端部は、中心から外周縁部へ向かって平面板１ａの直径の５〜１０％の範囲分だけ隔てて形成されることが好ましい。
【００２２】
切り込み２の切断面は、図１（Ｂ）に示されているように、切断面が表面側から裏面側へ中心部４に近づくように斜めに（すなわち二次元形状時の平面板１ａの表面に垂直な線すなわち法線に対して斜めとなるように）形成されている。これにより、弁平板１は、帯部３の移動方向すなわち伸長方向が図１（Ｂ）の矢印５の方向のみに規制されるようになっている。すなわち、切り込み２の切断面は、帯部３の伸長方向を規制する方向規制構造として機能する。このように形成された帯部３は、中心部４を図１（Ｂ）の矢印５の方向に図１（Ｃ）に示される伸長位置６まで移動させるすなわち引き上げることにより、図１（Ｃ）に示されているような三次元形状に変形させることができる。
【００２３】
なお、図１では、平面板１ａが円形状を有しているが、平面板１ａの外周形状は円形状に限定されるものではなく、用途に合わせて四角形状など他の多角形状、楕円形状など任意の形状とすることができる。
【００２４】
弁平板１の切り込み２は、例えばプレス加工やレーザ加工によって形成することが可能である。
【００２５】
本実施形態の弁平板１によれば、切断面が表面側から裏面側へ中心部４に近づくような角度で（すなわち、二次元形状時の弁平板１の法線に対して斜めとなるように）渦巻き状の切り込み２を形成することにより、切り込み２が方向規制構造として機能し、帯部３の伸長方向を規制することが可能となる。また、所定の物理手的段で中心部を弁平板１の法線方向に移動させて、弁平板１の法線方向に帯部３を適宜伸長させることにより、開口部を有しない二次元形状の弁平板１から、平面板１ａの中央部に開口部を有する三次元形状の弁平板１に変形させることができる。したがって、例えば、本実施形態の弁平板１の材料として、弾性又は可撓性の特性を有するものを使用すれば、弁平板１は、ヒンジが不要で、耐久性が高く、単純な構成で簡単に製造可能な、流体の流れを制御することができる弁部として機能する。ただし、本実施形態の弁平板１の材料の特性は弾性又は可撓性以外にも、塑性、バネ性、導電性、強磁性、生体適合性、生分解性、耐熱性、耐油性、耐海水性、防錆性、耐腐食性、形状記憶性、さらにはこれらの何れかの組み合わせの特性を有してもよく、本実施形態に係る弁平板１の材料の特性は特に限定されるものではない。また、本実施形態の弁平板１の渦巻き状の切り込み２の切り込み角度（すなわち切断面の角度）は、表面側から裏面側へ中心部４に近づくように斜めに切り込む形態だけでなく、表面側から裏面側へ外周縁部に近づくように斜めに切り込む形態にしてもよい。さらにまた、本実施形態の弁平板１の渦巻き状の切り込み２の本数は、４本に限定されるものではなく、例えば、１本、２本、３本、４本、６本、１０本などとすることも可能である。
【００２６】
（第二の実施形態の弁平板）
次に、図２を参照して、本発明に係る第二の実施形態の弁平板７，８について説明する。本発明による第二の実施形態の弁平板は、二つの弁平板すなわち第一の弁平板７と第二の弁平板８とを組み合わせて弁平板組立体９として機能を果たすタイプのものである。図２（Ａ）は、第二の実施形態に係る二次元形状時の第一の弁平板７の平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示されている第一の弁平板７を相似縮小した形態を有する二次元形状時の第二の弁平板８の断面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）に示されている第一の弁平板７と図２（Ｂ）に示されている第二の弁平板８とを組み合わせた弁平板組立体９を示す平面図、図２（Ｄ）は図２（Ｃ）の線ＩＩＤ−ＩＩＤに沿った弁平板組立体９の断面図である。
【００２７】
図２（Ａ）に示されている第一の弁平板７は円形状の第一の平面板７ａを備え、第一の平面板７ａには、外周部に接しないように第一の中心部１０の近傍から外側へ向かって延びる二つの渦巻き状の第一の切り込み１１（１１ａ，１１ｂ）によって形成される渦巻き状の第一の切欠き部１２が第一の中心部１０を中心に１８０度分だけ回転させた位置に二つ形成されていると共に、二つの第一の切欠き部１２の間に二つの渦巻き状の第一の帯部１３が配置された構成となっている。図２（Ｂ）に示されている第二の弁平板８も、第一の弁平板７と同様に、円形状の第二の平面板８ａを備え、第二の平面板８ａには、第一の弁平板７の第一の平面板７ａに形成された二つの渦巻き状の第一の切り込み１１（１１ａ，１１ｂ）による二つの渦巻き状の第一の切欠き部１２及び二つの渦巻き状の第一の帯部１３を９８％に相似縮小した形態を有する二つの第二の渦巻き状の切り込み１５（１５ａ，１５ｂ）による二つの渦巻き状の第二の切欠き部１６及び二つの渦巻き状の第二の帯部１７がそれぞれ第一の平面板７ａの第一の切欠き部１２及び第一の帯部１３に対して第二の中心部１４を中心に９０度回転させた位置に形成されている。詳細には、第二の切欠き部１６の各々は、外周部に接しないように第二の中心部１４の近傍から外側へ向かって延びる二つの渦巻き状の第二の切り込み１５（１５ａ，１５ｂ）によって形成される渦巻き状の第二の切欠き部１６が第二の中心部１４を中心に１８０度ずつ回転させた位置に二つ形成されていると共に、二つの第二の切欠き部１６の間に二つの渦巻き状の第二の帯部１７が配置された構成となっており、二つの渦巻き状の第二の切欠き部１６及び二つの渦巻き状の第二の帯部１７がそれぞれ第一の平面板７ａの第一の切欠き部１２及び第一の帯部１３に対して第二の中心部１４を中心に９０度回転させた位置関係となるように、相似の構成を有した第一の弁平板７と第二の弁平板８とが配置される。
【００２８】
なお、第一の切り込み１１は、一つの外周側端部から二つの切り込み１１ａ，１１ｂに分岐してそれぞれ別の内周側端部で終端し、二つの内周側端部を円弧状の切り込みで接続するような形態となっている。第二の切り込み１５も同様に一つの外周側端部から二つの切り込み１５ａ，１５ｂに分岐してそれぞれ別の内周側端部で終端し、二つの内周側端部を円弧状の切り込みで接続するような形態となっている。さらに、第二の実施形態の弁平板７，８では、第一の実施形態の弁平板１と異なり、渦巻き状に延びる第一の切り込み１１及び第二の切り込み１５の外周側端部にそれぞれ第一の中心部１０及び第二の中心部１４へ向かって延びる第一の切り込み延長部１１ｃ及び第二の切り込み延長部１５ｃが設けられている。また、切り込み１１，１５の外周側端部は、外周縁部から中心部１０，１４へ向かって平面板７ａ、８ａの直径の５〜１０％の範囲分だけ隔てて形成されることが好ましく、切り込み１１，１５の内周側端部は、平面板７ａ，８ａの中心から外周縁部へ向かって平面板１ａ，７ａの直径の５〜１０％の範囲分だけ隔てて形成されることが好ましい。
【００２９】
第一の弁平板７の第一の切り込み１１及び第二の弁平板８の第二の切り込み１５は、弁平板１の切り込み２と同様に、例えばプレス加工やレーザ加工によって形成することが可能である。
【００３０】
図２（Ｃ）に示されているように第一の弁平板７と第二の弁平板８が積層されて組み合わされた弁平板組立体９では、第一の弁平板７の第一の中心部１０と第二の弁平板８の第二の中心部１４とが接着、溶接又は圧着などによって強固に接合され、第二の弁平板８の切り込み１５の外周側端部に第二の中心部１４へ向かって延びる切り込み延長部１５ｃが設けられていることを利用して、図２（Ｄ）に示されているように、下層に配置された第二の弁平板８の第二の平面板８ａの第二の帯部１７の外側縁部が上層に配置された第一の弁平板７の第一の平面板７ａの第一の帯部１３の内側縁部に載り上げるように組み合わせられている。なお、下層に配置される第二の弁平板８の第二の平面板８ａの第二の切り込み１５が上層に配置される第一の弁平板７の第一の平面板７ａの第一の切り込み１１を９８％に相似縮小した形態で形成されているので、第二の切り込み１５が第一の切り込み１１よりも僅かに内側に配置されることとなり、第二の弁平板８の第二の平面板８ａの第二の帯部１７が第一の弁平板７の第一の平面板７ａの厚さを越えて第一の平面板７ａの第一の帯部１３の上に載り上げさせることが容易になる。
【００３１】
このような構造により、接合された第一の中心部１０及び第二の中心部１４は、上方へのみ移動させることが許容され、第一の弁平板７と第二の弁平板８とを組み合わせた弁平板組立体９は、伸長方向が図２（Ｄ）の矢印１８の方向のみに規制されるようになる。すなわち、下層に配置された第二の弁平板８の第二の平面板８ａの渦巻き状の第二の帯部１７の外側縁部が上層に配置された第一の弁平板７の第一の平面板７ａの渦巻き状の第一の帯部１３の内側縁部に載り上げる構造は、平面板組立体９すなわち第一の弁平板７及び第二の弁平板８の帯部１３，１７の伸長方向を規制する方向規制構造として機能する。
【００３２】
このように構成された弁平板組立体９の第一の弁平板７の第一の帯部１３及び第二の弁平板８の第二の帯部１７は、接合された第一の中心部１０及び第二の中心部１４を図２（Ｄ）の矢印１８の方向に移動させるすなわち引き上げることにより、三次元形状に変形させることができる。なお、図２では、平面板７ａ及び８ａが円形状を有しているが、平面板７ａ及び８ａの外周形状は円形状に限定されるものではなく、用途に合わせて四角形状など他の多角形状、楕円形状など任意の形状とすることができる。また、図示されている実施形態では、加工を容易にするために、第一の弁平板７の第一の切り込み１１と第二の弁平板８の第二の切り込み１５とは、相似の形態を有しており、第一の切り込み１１にも第一の切り込み延長部１１ｃが設けられているが、第一の切り込み延長部１１ｃは設けなくてもよい。
【００３３】
弁平板組立体９として組み合わせて使用されるタイプの本実施形態の弁平板７，８によれば、下層に配置された第二の弁平板８の第二の平面板８ａの第二の帯部１７の外側縁部が上層に配置された第一の弁平板７の第一の平面板７ａの第一の帯部１３の内側縁部に載り上げるように、本実施形態による二つの弁平板７，８（すなわち、第一の弁平板７及び第二の弁平板８）を組み合わせることにより、組み合わせ構造が方向規制構造として機能し、弁平板組立体９の伸長方向を規制することが可能となる。また、所定の物理的手段で接合された第一の中心部１０及び第二の中心部１４を第一の弁平板７の第一の平面板７ａ及び第二の弁平板８の第二の平面板８ａの法線方向に移動させて、第一の帯部１３及び第二の帯部１７を伸長させることにより、開口部を有しない二次元形状の弁平板組立体９から開口部を有する三次元形状の弁平板組立体９に変形させることができる。したがって、例えば、本実施形態の弁平板組立体９の第一の弁平板７及び第二の弁平板８の材料として、弾性の特性を有するものを使用すれば、弁平板組立体９は、ヒンジが不要で、耐久性が高く、単純な構成で簡単に製造可能な、流体の流れを制御することができる弁部として機能する。ただし、本実施形態の組み合わせた第一の弁平板７及び第二の弁平板８の材料の特性は弾性特性以外にも、塑性、バネ性、導電性、強磁性、生体適合性、生分解性、耐熱性、耐油性、耐海水性、防錆性、耐腐食性、形状記憶性、さらにはこれらの何れかの組み合わせの特性を有してもよく、本実施形態に係る弁平板７，８の材料の特性は特に限定されるものではない。
【００３４】
図２に示されている実施形態では、二つの弁平板７，８が積層され組み合わせられて弁平板組立体９として使用されるが、組み合わせられる弁平板の数は二つに限定されるものではない。三つ以上の弁平板を積層して組み合わせることも可能である。この場合、各弁平板の平面板に形成された帯部について、上下方向に隣接する下層に配置された弁平板の帯部の外側縁部が上層に配置された弁平板の帯部の内側縁部に載り上げるように、各弁平板を組み合わせるようにすればよい。また、図２に示されている実施形態では、各弁平板７，８にそれぞれ二つの帯部１３，１７が形成されているが、三つ以上の帯部を形成して、各弁平板を積層して組み合わせることも可能である。
【００３５】
（変形形態）
図１に示されている第一の実施形態の弁平板１では、曲線のみからなる四本の切り込み２が平面板１ａに形成されているが、切り込み２の数及び形状は限定されるものではない。図３及び図４は、第一の実施形態の弁平板１における様々な切り込みの変化形態を示している。
【００３６】
図３（Ａ）は、１本の渦巻き状の切り込み２０のみが円形状の平面板１９ａに形成されている弁平板１９を例示している。図３（Ａ）に示されている弁平板１９では、１本の切り込み２０が、円形状の平面板１９ａの外周縁の内側に位置する外周側端部から、中心部２１の近傍に位置する内周側端部へ向かって、渦巻き状に中心部周りに約７２０度分回るように延びている。図３（Ｂ）は、２本の渦巻き状の切り込み２３が平面板２２ａに形成されている弁平板２２を例示している。図３（Ｂ）に示されている弁平板２２では、２本の切り込み２３が、それぞれ、円形状の平面板２２ａの外周縁の内側に位置し且つ中心部２４を挟んで反対側の点対称の位置に設けられた二つの外周側端部から、中心部２４の近傍に位置し且つ中心部２４を挟んで反対側の点対称の位置に設けられた二つの内周側端部へ向かって、互いに交差しないように、渦巻き状に中心部２４周りに約３６０度分回るように延びている。図３（Ｃ）は、３本の渦巻き状の切り込み２６が平面板２５ａに形成されている弁平板２５を例示している。図３（Ｃ）に示されている弁平板２５では、３本の切り込み２６が、それぞれ、円形状の平面板２５ａの外周縁の内側に位置し且つ中心部２７周りに１２０度間隔で設けられた三箇所の外周側端部から、中心部２７の近傍に位置し且つ中心部２７周りに１２０度間隔で設けられた三箇所の内周側端部へ向かって、渦巻き状に中心部２７周りに約３６０度分回るように延びている。図３（Ｄ）は、５本の渦巻き状の切り込み２９が平面板２８ａに形成されている弁平板２８を例示している。図３（Ｄ）に示されている弁平板２８では、５本の切り込み２９が、それぞれ、円形状の平面板２８ａの外周縁の内側に位置し且つ中心部３０周りに７２度間隔で設けられた五箇所の外周側端部から、中心部３０の近傍に位置し且つ中心部３０周りに７２度間隔で設けられた五箇所の内周側端部へ向かって、渦巻き状に中心部３０周りに約３６０度分回るように延びている。図３（Ｅ）は、１８本の渦巻き状の切り込み３２が平面板３１ａに形成されている弁平板３１を例示している。図３（Ｅ）に示されている弁平板３１では、１８本の切り込み３２が、それぞれ、円形状の平板板３１ａの外周縁の内側に位置し且つ中心部３３周りに２０度間隔で設けられた十八箇所の外周側端部から、中心部３３の近傍に位置し且つ中心部３３周りに２０度間隔で設けられた十八箇所の内周側端部へ向かって、渦巻き状に中心部３３周りに約３６０度分回るように延びている。
【００３７】
図３（Ｆ）は、５本の大きな渦巻き状の切り込み３５と相似縮小された３本の小さな渦巻き状の切り込み３６が平面板３４ａに形成されている弁平板３４を例示している。図３（Ｆ）に示されている弁平板３４では、５本の切り込み３５が、それぞれ、円形状の平面板３４ａの外周縁の内側に位置し且つ中心部３７周りに７２度間隔で設けられた五箇所の外周側端部３８から、外周側端部３８よりも内側に中心部３７周りに７２度間隔で設けられた五箇所の内周側端部３９へ向かって、渦巻き状に中心部３７周りに約２７０度分回るように延びている。さらに、相似縮小した３本の切り込み３６が、５本の渦巻き状の切り込み３５の内周側端部３９よりも内側に位置し且つ中心部３７周りに１２０度間隔で設けられた三箇所の外周側端部４０から、中心部３７の近傍に位置し且つ中心部３７周りに１２０度間隔で設けられた三箇所の内周側端部４１へ向かって、渦巻き状に中心部３７周りに約２７０度分回るように延びている。
【００３８】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、円弧及び直線並びにそれらを相似縮小したものの組み合わせを連結した形状を有する渦巻き状の切り込み４３，４６が円形状の平面板４２ａ，４５ａに形成されている弁平板４２，４５を例示している。図４（Ａ）に示されている弁平板４２では、３本の切り込み４３が、円弧及び直線並びにそれらを相似縮小したものの組み合わせを連結した形状を有しており、それぞれ、円形状の平面板４２ａの外周縁の内側に位置し且つ中心部４４周りに１２０度間隔で設けられた三箇所の外周側端部から、外周側端部よりも中心部４４側に位置し且つ中心部４４周りに１２０度間隔で設けられた内周側端部へ向かって、円弧及び直線を連結した形状をたどって、渦巻き状に延びている。図４（Ｂ）に示されている弁平板４５も同様に、３本の切り込み４６が、弁平板４２と異なる形態で円弧及び直線並びにそれらを相似縮小したものの組み合わせを連結した形状を有しており、それぞれ、円形状の平面板４５ａの外周縁の内側に位置し且つ中心部４７周りに１２０度間隔で設けられた三箇所の外周側端部から、外周側端部よりも中心部４７側に位置し且つ中心部４７周りに１２０度間隔で設けられた内周側端部へ向かって、円弧及び直線を連結した形状をたどって、渦巻き状に延びている。図４（Ｃ）は、円弧及び直線を組み合わせて連結した形状を有する渦巻き状の切り込み４９が四角形状の平面板４８ａに形成されている弁平板４８を例示している。図４（Ｃ）に示されている弁平板４８では、４本の切り込み４９が、円弧及び直線を組み合わせて連結した形状を有しており、それぞれ、正方形状の平面板４８ａの外周縁の角部の近傍の内側に設けられた四箇所の外周側端部から、中心部５０の近傍に位置し且つ中心部５０周りに９０度間隔で設けられた四箇所の内周側端部へ向かって、渦巻き状に中心部５０周りに約３６０度分回るように延びている。
【００３９】
図４（Ｄ）及び図４（Ｅ）は、円弧及び直線並びにそれらを相似縮小したものの組み合わせを連結した形状を有する渦巻き形状の切り込み５２，５５が六角形状の平面板５１ａ，５４ａに形成されている弁平板５１，５４を例示している。図４（Ｄ）に示されている弁平板５１では、五本の切り込み５２が、円弧及び直線並びにそれらを相似縮小したものの組み合わせを連結した形状を有しており、それぞれ、六角形状の平面板５１ａの外周縁の内側に位置し且つ中心部５３周りに７２度間隔で設けられた五箇所の外周側端部から、中心部５３の近傍に位置し且つ中心部５３周りに７２度間隔で設けられた五箇所の内周側端部へ向かって、渦巻き状に中心部５３周りに約３６０度分回るように延びている。図４（Ｅ）に示されている弁平板５４も同様に、五本の切り込み５５が、弁平板５１とは異なる形態で円弧及び直線並びにそれらを相似縮小したものの組み合わせを連結した形状を有しており、それぞれ、六角形状の平面板５４ａの外周縁の内側に位置し且つ中心部５６周りに７２度間隔で設けられた五箇所の外周側端部から、中心部５６の近傍に位置し且つ中心部５６周りに７２度間隔で設けられた五箇所の内周側端部へ向かって、渦巻き状に中心部５６周りに約３６０度分回るように延びている。図４（Ｆ）は、円弧及び直線を組み合わせて連結した波形状を有する渦巻き状の切り込み５８が十角形状の平面板５７ａに形成されている弁平板５７を例示している。図４（Ｆ）に示されている弁平板５７では、３本の切り込み５８が、円弧及び直線を組み合わせて連結した波形状を有しており、それぞれ、十角形状の平面板５７ａの外周縁の内側に位置し且つ中心部５９周りに１２０度間隔で設けられた三箇所の外周側端部から、中心部５９の近傍に位置し且つ中心部５９周りに１２０度間隔で設けられた三箇所の内周側端部へ、渦巻き状に中心部５９周りに４５０度分回るように延びている。
【００４０】
なお、何れの変化形態でも、切り込みは、平面板の外周縁には接しないように形成されている。
【００４１】
また、図２に示されている第二の実施形態の弁平板７，８からなる弁平板組立体９では、第二の弁平板８において第二の平面板８ａに形成される渦巻状の第二の切り込み１５による二つの第二の切欠き部１６及び二つの第二の帯部１７が第一の弁平板７における第一の平面板７ａに形成される渦巻状の第一の切り込み１１による二つの第一の切欠き部１２及び二つの第一の帯部１３を相似縮小した形態を有しているが、弁平板組立体９はこのような形態に限定されるものではない。図５及び図６は、第二の実施形態の弁平板７，８からなる弁平板組立体９の変形形態を示している。
【００４２】
図２に示されている第二の実施形態の弁平板７，８からなる弁平板組立体９では、第二の弁平板８に形成されている第二の切り込み１５が第一の弁平板７に形成されている第一の切り込み１１を相似縮小した形態を有しているのに対して、図５（Ａ）に示されている第一の弁平板６０に形成されている第一の切り込み６４と、図５（Ｂ）に示されている第二の弁平板６１に形成されている第二の切り込み６８とが同じ形態を有している。すなわち、図５（Ａ）に示されている第一の弁平板６０と図５（Ｂ）に示されている第二の弁平板６１とは全く同じ形状を有している。
【００４３】
第一の弁平板６０が円形状の第一の平面板６０ａを備え、第一の平面板６０ａに、外周部に接しないように第一の中心部６３から外側へ向かって延びる二つの渦巻き状の第一の切り込み６４（６４ａ，６４ｂ）によって形成される渦巻き状の第一の切欠き部６５が第一の中心部６３を中心に１８０度分だけ回転させた位置に二つ形成されていると共に、二つの第一の切欠き部６５の間に二つの渦巻き状の第一の帯部６６が配置された構成となっている点、第一の切り込み６４は、一つの外周側端部から二つの切り込み６４ａ，６４ｂに分岐してそれぞれ別の内周側端部で終端し、二つの内周側端部を円弧状の切り込みで接続するような形態となっている点など、第一の切り込み延長部６４ｃ以外の構成については、第一の弁平板６０の構成は、第一の弁平板７の構成と同様であるので、ここでは詳しい説明を省略する。また、第二の弁平板６１が円形状の第二の平面板６１ａを備え、第二の平面板６１ａに、外周部に接しないように第二の中心部６７から外側へ向かって延びる二つの渦巻き状の第二の切り込み６８（６８ａ，６８ｂ）によって形成される渦巻き状の第二の切欠き部６９が第二の中心部６７を中心に１８０度分だけ回転させた位置に二つ形成されていると共に、二つの第二の切欠き部６９の間に二つの渦巻き状の第二の帯部７０が配置された構成となっている点、第二の切り込み６８は、一つの外周側端部から二つの切り込み６８ａ，６８ｂに分岐してそれぞれ別の内周側端部で終端し、二つの内周側端部を円弧状の切り込みで接続するような形態となっている点など、切り込み６８ａ、６８ｂのサイズと第二の切り込み延長部６８ｃ以外の構成については、第二の弁平板６１の構成は、第二の弁平板８の構成と同様であるので、ここでは詳しい説明を省略する。
【００４４】
一方、第一の弁平板６１の第一の切り込み６４と第二の弁平板６４の第二の切り込み６８とが全く同じ形態を有している点で、図５に示されている弁平板組立体６２の第一の弁平板６１及び第二の弁平板６４は、第二の実施形態の弁平板組立体９の第一の弁平板７及び第二の弁平板８と異なっている。また、第一の切り込み６４の外周側端部から第一の中心部６３へ向かって延びる第一の切り込み延長部６４ｃ及び第二の切り込み６８の外周側端部から第二の中心部６７へ向かって延びる第二の切り込み延長部６８ｃは、図２に示されている実施形態の第一の弁平板７の第一の切り込み延長部１１ｃ及び第二の弁平板８の第二の切り込み延長部１５ｃよりも長くなるように形成されている。これにより、第一の弁平板６０の厚さ分を第二の弁平板６１の第二の帯部７０が載り越えやすくしている。なお、図２に示されている実施形態と同様に、第一の弁平板６０の第一の切り込み延長部６０ｃは設けられなくてもよい。
【００４５】
このようにして構成された弁平板組立体６２も、図２に示されている第二の実施形態の弁平板７，８からなる弁平板組立体９と同様に、第一の弁平板６０の第一の中心部６３と第二の弁平板６１の第二の中心部６７とが接着、溶接又は圧着などによって強固に接合され、下層に配置された第二の弁平板６１の第二の帯部７０の外側縁部が上層に配置された第一の弁平板６０の第一の帯部６６の内側縁部に載り上げるように組み合わせられる。弁平板組立体６２の動作、作用及び効果は、第二の実施形態の第一の弁平板７と第二の弁平板８と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４６】
図６は、図２に示されている実施形態の弁平板組立体９の第一の弁平板７及び第二弁平板８と帯部の数が異なる第一の弁平板７１及び第二の弁平板７２を組み立てた変形形態の弁平板組立体７３を示している。図２に示されている第二の実施形態の弁平板７，８からなる弁平板組立体９では、第一の弁平板７の第一の平面板７ａ及び第二の平面板８の第二の平面板８ａの何れにも二つの渦巻き状の帯部１３，１７が形成されているのに対し、図６に示されている変形形態の弁平板組立体７３では、第一の弁平板７１の平面板７１ａに渦巻き状の四つの第一の帯部７７が形成されている。詳細には、図６（Ａ）に示されているように、第一の弁平板７１が円形状の第一の平面板７１ａを備え、第一の平面板７１ａに、外周部に接しないように第一の中心部７４から外側へ向かって延びる四つの渦巻き状の第一の切り込み７５（７５ａ，７５ｂ）によって形成される渦巻き状の第一の切欠き部７６が第一の中心部７４を中心に９０度分だけ回転させた位置に四つ形成されていると共に、四つの第一の切欠き部７６の間に四つの渦巻き状の第一の帯部７７が配置された構成となっており、第一の切り込み７５は、一つの外周側端部から二つの切り込み７５ａ，７５ｂに分岐してそれぞれ別の内周側端部で終端し、二つの内周型端部を円弧状の切り込みで接続する形態となっている。同様に、図６（Ｂ）に示されているように、第二の弁平板７２が円形状の第二の平面板７２ａを備え、第二の平面板７２ａに、外周部に接しないように第二の中心部７８から外側へ向かって延びる四つの渦巻き状の第二の切り込み７９（７９ａ，７９ｂ）によって形成される渦巻き状の第二の切欠き部８０が第二の中心部７８を中心に９０度分だけ回転させた位置に四つ形成されていると共に、四つの第二の切欠き部８０の間に四つの渦巻き状の第二の帯部８１が配置された構成となっており、第二の切り込み７９は、一つの外周側端部から二つの切り込み７９ａ，７９ｂに分岐してそれぞれ別の内周側端部で終端し、二つの内周型端部を円弧状の切り込みで接続する形態となっている。その他の構成については、図２に示されている弁平板組立体９の第一の弁平板７及び第二の弁平板８と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００４７】
このように構成された第一の弁平板７１と第二の弁平板７２とは、図６（Ｃ）に示されているように、第一の弁平板７１の第一の中心部７８と第二の弁平板７２の第二の中心部７８とを接着、溶接又は圧着などによって強固に接合し、下層に配置された第二の弁平板７２の第二の帯部８１の外側縁部が上層に配置された第一の弁平板７１の第一の帯部７７の内側縁部に載り上げるように組み合わされて、弁平板組立体７３を構成する。弁平板組立体７３の動作、作用及び効果は、第二の実施形態の第一の弁平板７と第二の弁平板８とを組み合わせた弁平板組立体９と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００４８】
（第一の実施形態の流体制御装置）
本発明に係る弁平板は、二つの空間を連通させる連通口に配置される流体制御装置に使用することができる。以下に、図７を参照して、本発明に係る弁平板を備える流体制御装置の第一の実施形態としての心臓移植用の人工弁１００について説明する。
【００４９】
第一の実施形態の流体制御装置による人工弁１００は、第二の実施形態の弁平板７，８からなる弁平板組立体９を使用するものが図示されている。しかしながら、人工弁１００では、第二の実施形態の弁平板７，８からなる弁平板組立体９に代えて、第一の実施形態の弁平板１など他のタイプの弁平板を使用することも可能である。図７（Ａ）は第一の実施形態の流体制御装置に係る人工弁１００の平面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢに沿った人工弁１００の断面図、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）に示されている二次元形状から三次元形状へ伸長させた状態の人工弁１００の側面図である。
【００５０】
人工弁１００は、ハウジング１０１と、図２（Ｃ）に示されている弁平板組立体９と、縫合部材１０２とを備えており、ハウジング１０１、弁平板９及び縫合部材１０２はいずれも生体適合性を有する材料から作製されている。ハウジング１０１は、弁平板組立体９を支持するために使用されており、ハウジング１０１の材料としては、生体適合性を有するパイロライティックカーボン、パイロライティックカーボンでコーティングしたグラファイト、パイロライティックカーボンでコーティングしたニッケルコバルト合金などの合金などを使用することができ、弁平板組立体９の第一の弁平板７，８の材料としては、生体適合性を有するパイロライティックカーボンでコーティングした弾性を有するチタン合金などの合金などを使用することができる。さらに、縫合部材１０２は、弁輪に人工弁１００を縫合するために使用されるものであり、縫合部材１０２の材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やポリエステルなどを使用することができる。しかしながら、ハウジング１０１、弁平板組立体９及び縫合部材１０２に使用される生体適合性材料は上述したものに限定されるものではなく、求められる特性に合わせて、生体適合性を有するポリマ材料、シリコン、高分子化合物材料、有機化合物材料、セルロースナノファイバ、牛や豚などの異種生体による心膜などを使用することが可能である。
【００５１】
ハウジング１０１は、中心部に開口を有する円環形状を有しており、縫製糸１０４を通すための複数の縫製穴１０３がハウジング１０１の内周縁部に周方向に等間隔で設けられている。本実施形態のハウジング１０１は、互いと組み合わせられる二つの円環状部材１０１ａ，１０１ｂによって構成されており、図７（Ｂ）に示されているように、ハウジング１０１の二つの円環状部材１０１ａ，１０１ｂの間に、弁平板組立体９の外周縁部を挟持して固定されるようになっている。ハウジング１０１の外周部には、縫製穴１０３まで覆うように縫合部材１０２が取り付けられており、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されているように、ハウジング１０１内に弁平板組立体９の外周縁部を挟持した状態で、縫合部材１０２で覆われるハウジングの縫製穴１０３に生体適合性を有する縫製糸１０４を通していくことにより、ハウジング１０１と弁平板組立体９と縫合部材１０２とが強固に接続される。このように組み立てられた人工弁１００は、所定の方向に圧力が作用した場合にのみ、図７（Ｃ）に示されているように、第一の弁平板７の第一の中心部１０と第二の弁平板８の第二の中心部１４が接合された弁平板組立体９の中心部１０５が矢印１０６に示される方向に伸長位置１０７まで移動して弁平板組立体９の帯部１３，１７が伸長することで、開口部１０８及びくびれ部１０９を形成する共に、圧力の強さに応じて複数の帯部１３，１７が収束する特異点１１０を生じる。
【００５２】
本実施形態の流体制御装置に係る人工弁１００によれば、二つの弁平板７，８を組み合わせた弁平板組立体９の伸長規制構造により、伸長の方向を規制し、伸長方向を一方向に限定することができ、血液の逆流を防止することが可能となる。また、弁平板組立体９が弾性を有する生体適合性材料から形成されているので、弁輪に縫合部材１０２を縫合することにより心臓内に設置すれば、人工弁１００を挟んで所定の方向に血液の圧力差が生じて、中心部１０５が矢印１０６の方向すなわち弁平板組立体９の法線方向に移動して帯部１３，１７が矢印１０６の方向に伸長することにより、弁平板組立体９が、開口部１０８を有せず血液の流通を許容しない二次元形状から、開口部１０８を有し血液の流通を許容する三次元形状に変形する。したがって、ヒンジが不要で、耐久性が高く、単純な構成で簡単に製造が可能な、血液の流れを制御することができる人工弁１００が提供され得る。また、本実施形態によれば、血液成分の堆積や停留がなく、赤血球の損傷や血栓形成が少ない人工弁１００も提供される。
【００５３】
（第二の実施形態の流体制御装置）
次に、図８を参照して、本発明に係る弁平板を備える流体制御装置の第二の実施形態としての防火ダンパ１２０について説明する。第二の実施形態の流体制御装置による防火ダンパ１２０は、第一の実施形態の弁平板１のタイプの弁平板１２１が使用されているものが図示されている。しかしながら、防火ダンパ１２０において、第一の実施形態の弁平板１のタイプの弁平板１２１に代えて、第二の実施形態の弁平板９など他のタイプの弁平板を使用することも可能である。図８（Ａ）は開口した状態の第二の実施形態の流体制御装置に係る防火ダンパ１２０の断面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）に示されている防火ダンパ１２０の上面図、図８（Ｃ）は開口した状態の防火ダンパ１２０の断面図、図８（Ｄ）は図８（Ｃ）に示されている防火ダンパ１２０の上面図である。
【００５４】
防火ダンパ１２０は、図１に示されているタイプの弁平板１２１と、中心軸線方向に延びるハウジングとしての管１２２と、支持部材１２３と、支持部材１２３に支持される温度ヒューズ１２４とを備える。弁平板１２１は、外周部１２５がフランジ状に屈曲されており、外周部１２５を管１２２の内周面に当接させた状態でリベット等の結合部材１２６により管１２２に強固に固定されている。また、支持部材１２３は、弁平板１２１から中心軸線方向に所定距離だけ離れた位置で管１２２を径方向に横切るように管１２２の内壁に両端部を固定されており、この支持部材１２３に温度ヒューズ１２４を介して弁平板１２１の中心部１２７が強固に接続されている。弁平板１２１は、図８（Ａ）に示されているように、伸長して三次元形状を有する状態で管１２２内に設置されると、図８（Ｂ）に示されるように、平面板１２１ａの開口部１２８と共に弁平板１２１の帯部１３０の間に中心軸線方向から見て四箇所の開口部１２９が形成されるので、通常時には、図８（Ａ）に破線矢印で示されているように管１２２内を流体が流れることが許容される。一方、火災などにより温度ヒューズ１２４が溶解温度に達すると、温度ヒューズ１２４が溶解して分断され、弁平板１２１の中心部１２７と支持部材１２３との接続が解除される。これにより、図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）に示されているように、弁平板１２１の中心部１２７及び帯部１３０が元の平板状態に復帰して、弁平板１２１は、開口部１２８，１２９を閉じた二次元形状になり、流体の通過を許容しなくなり、管１２２内の流れを遮断する。
【００５５】
本実施形態の流体制御装置に係る防火ダンパ１２０によれば、伸長規制構造である弁平板１２１の切り込み１３１の角度（すなわち切断面の角度）を適宜調整することにより、帯部１３０の伸長の方向を制御・調整又は一方向に規制することができる。また、弁平板１２１を高弾性材料（例えばステンレス鋼）によって作製すれば、支持部材１２３に弁平板１２１の中心部１２７を接続した状態では、外力の作用により帯部１３０が伸長・変形して、開口部１２８，１２９を有する三次元形状となり、流体の通過を許容する一方、温度ヒューズ１２４が切れて支持部材１２３と中心部１２７との接続が解除されると、外力の作用がなくなって、開口部１２８，１２９が閉じた平板状の二次元形状となり、流体の流れを遮断する。したがって、ヒンジが不要で、耐久性が高く、単純な構成で簡単に製造が可能であり、流体の流れを制御することも可能な防火ダンパ１２０が提供され得る。
【００５６】
なお、弁平板１２１の材料はステンレス鋼に限定されるものではなく、ニッケルチタン合金、形状記憶合金、樹脂材料などとしてもよく、高弾性を有する材料であれば、特に限定されるものではない。例えば所定の温度まで上昇すると、開口部１２８，１２９のない平板状の二次元形状に戻るように形状記憶合金から弁平板１２１を作製すれば、図９に示されているように、支持部材１２３や温度ヒューズ１２４を用いることなく、防火ダンパ１２０´を作製することも可能となる。図９に示されている実施形態の流体制御装置に係る防火ダンパ１２０´では、図８に示されている防火ダンパ１２０と同じ構成要素に対して同じ参照符号を付しており、ここでは、共通する構成要素についての説明を省略する。防火ダンパ１２０では、温度ヒューズ１２４が溶解してしまった場合、防火ダンパ１２０の再利用のためには、温度ヒューズ１２４の交換が必要となるが、防火ダンパ１２０´では、温度ヒューズ１２４を用いることなくダンパ１２０と同様の機能を果たし得るため、再利用が容易という利点が生じる。
【００５７】
（第三の実施形態の流体制御装置）
次に、図１０を参照して、本発明に係る弁平板を備える流体制御装置の第三の実施形態としてのオイルミスト捕捉機能付きダンパすなわちオイルミストダンパ１４０について説明する。第三の実施形態の流体制御装置によるオイルミストダンパ１４０は、第一の実施形態の弁平板１の切り込み２と同様の切り込み１４４を有するタイプの弁平板１４１を使用したものが図示されている。しかしながら、オイルミストダンパ１４０において、第一の実施形態の弁平板１のタイプのものに変えて、第二の実施形態の弁平板組立体９の弁平板７，８など他のタイプの弁平板を使用することも可能である。図１０（Ａ）は閉口した状態の第三の実施形態の流体制御装置に係るオイルミストダンパ１４０の上面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）に示されているオイルミストダンパ１４０の側面図、図１０（Ｃ）は開口した状態のオイルミストダンパ１４０の上面図、図１０（Ｄ）は図１０（Ｃ）に示されているオイルミストダンパ１４０の側面図である。
【００５８】
オイルミストダンパ１４０は、四角形状の弁平板１４１と、四角形状の支持部材１４２と、弁平板１４１及び支持部材１４２の対向する四隅に配置される磁石１４３とを備える。本実施形態では、弁平板１４１及び支持部材１４２は長方形状を有しているが、他の形状とすることも可能である。弁平板１４１は、長方形状の平面板１４１ａ上に、図１（Ａ）に示されているような切り込み２と同様の複数の渦巻き状の切り込み１４４によって構成される多重螺旋式構造１４５が複数設けられたものである。図１０（Ａ）に示されているように、支持部材１４２は長方形状の外枠を有した格子状に形成されており、弁平板１４１の平面板１４１ａ上に設けられた多重螺旋式構造１４５の中心部が格子の交点部すなわち格子点部１４２ａに接続されている。磁石１４３は、図１０（Ｄ）によく示されているように、弁平板１４１上に配置された磁石１４３ａと支持部材１４２上に配置された磁石１４３ｂとからなり、磁石１４３ａと磁石１４３ｂが互いに引き付け合うような位置関係で配置されている。
【００５９】
図１０（Ｂ）に示されているように、支持部材１４２が弁平板１４１に隣接して配置されている状態では、弁平板１４１は、開口部のない平板状の二次元形状を有し、オイルミストダンパ１４０は流体の通過を許容せず、流れを遮断するように制御された状態となる。一方、手動又は他の物理手段によって支持部材１４２を弁平板１４１から離れる方向に移動させると、図１０（Ｃ）及び図１０（Ｄ）に示されているように、弁平板１４１の各多重螺旋式構造１４５の中心部が移動して、帯部１４６が伸長・変形し、開口部１４７を有する三次元形状の多重螺旋式構造１４５が複数構築された状態となって、図１０（Ｄ）に破線矢印で示されているように、流体が開口部１４７を通過することが許容され、オイルミストダンパ１４０を流体が通過できるように制御された状態となる。
【００６０】
本実施形態の流体制御装置に係るオイルミストダンパ１４０によれば、複数の渦巻き状の切り込み１４４からなる多重螺旋式構造１４５を平面板１４１ａに複数設けると共に、切り込み１４４がその切断面を斜めにした方向規制構造を備えているので、手動などで弁平板１４１から離れる方向に支持部材１４２を移動させて弁平板１４１（詳細にはその帯部１４６）を伸長させることにより、弁平板１４１を開口部１４７を有する三次元形状に変形させて流体の通過を許容させることができる一方、支持部材１４２を弁平板１４１に隣接して配置することにより、開口部１４７を有しない平板状の二次元形状に弁平板１４１を変形させて流体の流れを遮断させることができる。また、支持部材１４２の少ない移動で伸長状態時の高い開口率を実現することができると共に、三次元形状時に弁平板１４１を通過する流体中に含まれるオイルなどが帯部１４６に付着又は捕捉されても、弁平板１４１を二次元形状すなわち平板状態にすれば弁平板１４１の平面板１４１ａ上に付着したオイルなどの付着物質をスクレーパなどで容易に除去できる。さらに、本発明による弁平板１４１の材料として、光触媒機能を有する酸化チタン（ＴｉＯ２）を使用すれば、弁平板１４１に付着した付着物質の除去がさらに容易となる。したがって、ヒンジが不要で、耐久性が高く、単純な構成で簡単に製造が可能な光触媒機構を有するオイルミストダンパ１４０が提供され得る。なお、本発明に係る弁平板１４１に光触媒機能を付与するための材料は酸化チタンに限定されるものではなく、酸化タングステンなど他の光触媒機能を有する材料としてもよく、特に限定されるものではない。また、オイルミストダンパ１４０を開閉させる手段は、手動に限定されるものではなく、ヒンジや図１１に示されているような位置調整を可能とさせるリンクなどの装置１４８をオイルミストダンパ１４０に取り付けてもよく、特に限定されるものではない。
【００６１】
（多重螺旋式構造の応用例）
以下に、図１２を参照して、本発明の弁平板で用いられる多重螺旋式構造を他の用途に適用した応用例として、多重螺旋式構造１５４を備えたフィルタ１５０について説明する。図１２（Ａ）は本応用例に係るフィルタ１５０を構成するフィルタ層１５１の一つを二次元形状を有する状態で示した上面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）に示されているフィルタ層１５１を三次元形状を有するように伸長した状態で示した上面図、図１２（Ｃ）は図１２（Ｂ）に示されているフィルタ層を積層して配置したフィルタ１５０の側面図である。
【００６２】
フィルタ１５０は、複数のフィルタ層１５１を積層させた構造を有している。各フィルタ層１５１は、図１２（Ａ）に示されているように、平面板１５１ａ上に、第一の実施形態の弁平板１の切り込み２と同様に、中心部１５２の近傍から外側へ向かって延びる複数の渦巻き状の切り込み１５３によって構成される多重螺旋式構造１５４が複数設けられたものである。図示されている実施形態の多重螺旋式構造１５４は、中心部１５２の近傍から延びる四本の切り込み１５３を設けることによって形成されているが、中心部１５２の近傍から延びる３本以下又は５本以上の切り込み１５３を設けることによって多重螺旋式構造１５４を形成してもよい。また、第一の実施形態の弁平板１の切り込み２は、切断面が平面板１ａの法線方向に対して斜めとなるように形成されているが、本応用例のフィルタ層１５１の平面板１５１ａに形成される切り込み１５３は、切断面が平面板１５１ａの法線方向と平行となるように形成されていてもよい。
【００６３】
図示される応用例では、上述したような二つのフィルタ層１５１，１５１を対として対向して配置し、対向する多重螺旋式構造１５４，１５４の中心部１５２、１５２を互いに接着剤等によって強固に接合して互いから引き離す方向に移動させることにより、各多重螺旋式構造１５４の中心部１５２が移動して、帯部１５５が伸長・変形し、開口部１５６を有する三次元形状の多重螺旋式構造１５４が複数構築された状態となる。さらに、このような三次元形状の多重螺旋式構造１５４を複数有した一対のフィルタ層１５１，１５１を積層することによってフィルタ１５０が構成される。このような三次元形状の多重螺旋式構造１５４を複数備えた状態に保持されたフィルタ１５０は、流体が開口部１５６を通過することが許容され、フィルタ１５０として機能し得るようになる。
【００６４】
なお、一対のフィルタ層１５１，１５１の対向する多重螺旋式構造１５４，１５４の中心部１５２，１５２同士を接合する手段として、接着剤以外にも超音波溶接や熱カシメなど、他の方法を採用することもでき、接合手段は限定されるものではない。また、伸長した多重螺旋式構造１５４を有したフィルタ層１５１を積層することができれば、フィルタ層１５１の配置は図示されている実施形態に限定されるものではない。例えば、下層に配置された多重螺旋式構造１５４の中心部１５２を上層に配置されたフィルタ層１５１の平面板１５１ａに接合し、フィルタ層１５１を離間させるように移動させることによって、螺十螺旋式構造１５４を伸長した状態にさせるようにしてもよい。
【００６５】
さらに、図示されている応用例のフィルタ１５０のフィルタ層１５１では、円弧状に湾曲した複数の渦巻き状の切り込み１５３を平面板１５１ａに設けることにより多重螺旋式構造１５４を形成しているが、渦巻き状の切り込みは他の形態を有してもよい。例えば図１３に示されているように、中心部１６２から延び且つ直線部分を含む複数の渦巻き状の切り込み１６２によって形成された多重螺旋式構造１６３を平面板１６０ａに複数設けることにより、フィルタ層１６０を作製してもよい。このような形態を採用することにより、平面板１６０ａに高い密度で多重螺旋式構造１６３を設けることが可能となり、高い開口率を実現することができる。
【００６６】
本応用例のフィルタ１５０によれば、複数の渦巻き状の切り込み１５３を平面板１５１ａに設けることで、伸長した多重螺旋式構造１５４によって形成される開口部１５６によるメッシュ構造を構築できる。したがって、例えば、各フィルタ層１５１（すなわち平面板１５１ａ）の材料として抗菌・防臭・防塵・防虫・防カビなどの効果を有する不織布を使用すれば、極小の渦巻き状の切り込み１５３を有するフィルタ層１５１を複数積層させることで、流体中に混ざり込んだ固形物や異物などの対象物を取り除くことができ、かつ、シートの状態から厚み方向にげることで使用可能となる折り畳み式の濾過装置のフィルタ１５０を提供することができる。なお、フィルタ１５０に使用される抗菌・防臭・防塵・防虫・防カビなどの効果を有する材料は、不織布に限定されるものではなく、抗菌紙、抗菌パルプ、抗菌樹脂、金属、合金、形状記憶合金、有機高分子、セルロースナノファイバ、ゲルなどとしてもよい。
【００６７】
なお、本応用例のフィルタ１５０は、多重螺旋式構造１５４を伸長させることにより流体の流通を許容する一方で、折り畳んだ状態とすることによって流体の流通を遮断できるので、フィルタ機能付きダンパとしての使用も可能となる。
【００６８】
また、本応用例のフィルタ１５０によれば、フィルタ層１５１の多重螺旋式構造１４５によって形成される開口部を通して流体が流れることで、蓄積した熱をまんべんなく流体へ向かって放熱することができるので、例えば、フィルタ層１５１の材料として、高い熱伝導性を有するアアルミ合金などを使用すれば、狭小空間でも流体の滞留が少なく、容易に作製可能で、かつ、シートの状態から厚み方向に広げることで使用可能となる熱交換器、ヒートシンク、放熱フィン、ソーラーコレクタなどの伝熱部材としても使用可能となる。なお、伝熱部材として使用する場合の熱伝導性の高い材料は、アルミ合金に限定されるものではなく、銅、鉄などを材料として使用することも可能である。さらに、このように高い熱伝導性を有する材料によりフィルタ層１５１を作製すれば、フィルタ層１５１の積層数を変えることで、温度調節が可能となるので、建築用断熱材などの断熱シートや防寒具などの保温シートとしての利用も可能となる。
【００６９】
上述した本発明による弁平板や応用例のフィルタなどの各特徴は、適宜組み合わせることが可能である。
【００７０】
本発明の弁平板によれば、渦巻き状の切り込みが設けられた弾性を有する平面板を所定の物理的手段又は外力により伸長させれば、切り込みによって形成された帯部が伸長・変形することにより、開口部のない二次元形状の平板形状から、開口部を有する立体的な三次元形状となり、流体の通過と遮断とを切り換えることができる弁部としての機能が提供される。また、本発明の弁平板は、方向規制構造を有しており、帯部の伸長方向が許容されるので、外力などの作用により意図しない三次元形状への変形が防止され、流体の逆流などを防止することができ、二つの空間の間の流体の流れを制御することが可能となる。さらに、多重螺旋式構造を応用することで、様々な機能を発揮させることが可能となる。したがって、本発明は、図示されている人工弁、防火ダンパ、オイルミストダンパ（オイルミスト捕捉機能付きダンパ）、フィルタ機能付きダンパなど以外にも、例えば、止水栓、空気弁や逆止弁などのバルブ、風量調整ダンパ、止水ダンパなどの他の種類のダンパ、換気用シャッタなど流体の制御を必要とする様々な用途の製品に適用することが可能である。また、本発明を応用することにより、濾過装置のフィルタ、オイルミストフィルタ、断熱シート、保温シート、熱交換器、ヒートシンク、放熱フィン、ソーラーコレクタなどを提供することも可能である。なお、第一の実施形態の弁平板のような多重螺旋式構造は、弁平板で使用される場合には、弁平板の平面板の法線方向に対して斜めに切り込みの切断面を形成するが、他の用途に使用される場合には、弁平板の法線方向（すなわち厚さ方向）に延びるように切り込みの切断面を形成してもよい。
【実施例】
【００７１】
以下に、第一の実施形態の弁平板の三次元構造の一例を説明する。
【００７２】
図１４は、図１に示されている第一の実施形態の弁平板の帯部の数及び巻き数（回転数）と伸長時の形状との関係を示している。弁平板としては、厚さ０．３ｍｍ、直径１５０ｍｍの円形状のＰＥＴ樹脂材料から形成される平面板に渦巻き状の切り込みが形成されている。図１４中には、渦巻き状の切り込みにより形成された帯部の帯数が３，４，５本のそれぞれの場合において、巻き数（回転数）を３／４回転、７／８回転、１回転、９／８回転、５／４回転、１１／８回転、３／２回転、１３／８回転、７／４回転としたときにおける二次元形状の多重螺旋式構造を有する弁平板の上面図と、厚さ方向への伸長により構築された三次元構造の多重螺旋式構造を有する弁平板の側面図が示されている。図１４から、回転をかける（捻る）ことにより多重螺旋式構造がより複雑になり、複数の開口部及びくびれ形状のくびれ部、さらには、特異点を有することが分かる。
【００７３】
このように、本実施例の弁平板によれば、渦巻き状の切り込みの回転数又は帯部の幅に応じて、弁平板を伸長・変形させたときに厚さ方向に大きく伸縮することが可能であることが分かる。すなわち、本実施例の弁平板によれば、弾性を有する平面板（板、シート、薄膜）に、渦巻き状の切り込みを設ければ、適宜変位量を調整可能であることが分かる。なお、平面板の変位量は、渦巻き状の切り込みの外周部側端部同士を通る円の直径に対して２５％から３００％の範囲で調整することが好ましい。
【符号の説明】
【００７４】
１    弁平板
１ａ    平面板
３    帯部
４    中心部
７    第一の弁平板
７ａ    第一の平面板
８    第二の弁平板
８ａ    第二の平面板
９    弁平板組立体
１０    第一の中心部
１１    第一の切り込み
１１ａ    切り込み
１１ｂ    切り込み
１１ｃ    第一の切り込み延長部
１２    第一の切欠き部
１３    第一の帯部
１４    第二の中心部
１５    第二の切り込み
１５ａ    切り込み
１５ｂ    切り込み
１５ｃ    第二の切り込み延長部
１６    第二の切欠き部
１７    第二の帯部
１９    弁平板
２０    切り込み
２１    中心部
２２    弁平板
２２ａ    平面板
２３    切り込み
２４    中心部
２５    弁平板
２５ａ    平面板
２６    切り込み
２７    中心部
２８    弁平板
２８ａ    平面板
２９    切り込み
３０    中心部
３１    弁平板
３１ａ    平面板
３２    切り込み
３３    中心部
３４    弁平板
３４ａ    平面板
３５    切り込み
３６    切り込み
３７    中心部
４２    弁平板
４２ａ    平面板
４３    切り込み
４４    中心部
４５    弁平板
４５ａ    平面板
４６    切り込み
４７    中心部
４８    弁平板
４８ａ    平面板
４９    切り込み
５０    中心部
５１    弁平板
５１ａ    平面板
５２    切り込み
５３    中心部
５４    弁平板
５４ａ    平面板
５５    切り込み
５６    中心部
５７    弁平板
５７ａ    平面板
５８    切り込み
５９    中心部
６０    第一の弁平板
６０ａ    第一の平面板
６１    第二の弁平板
６１ａ    第二の平面板
６２    弁平板組立体
６３    第一の中心部
６４    第一の切り込み
６５    第一の切欠き部
６６    第一の帯部
６７    第二の中心部
６８    第二の切り込み
６９    第二の切欠き部
７０    第二の帯部
７１    第一の弁平板
７１ａ    第一の平面板
７２    第二の弁平板
７２ａ    第二の平面板
７３    弁平板組立体
７４    第一の中心部
７５      第一の切り込み
７６    第一の切欠き部
７７    第一の帯部
７８    第二の中心部
７９    第二の切り込み
８０    第二の切欠き部
８１    第二の帯部
１００    人工弁
１０８    開口部
１０９    くびれ部
１１０    特異点
１２０    防火ダンパ
１２１    弁平板
１２１ａ    平面板
１２７    中心部
１２８    開口部
１２９    開口部
１３０    帯部
１３１    切り込み
１４０    オイルミストダンパ
１４１    弁平板
１４１ａ    平面板
１４４    切り込み
１４５    多重螺旋式構造
１４６    帯部
１４７    開口部
１５０    フィルタ
１５１    フィルタ層
１５１ａ    平面板
１５２    中心部
１５３    切り込み
１５４    多重螺旋式構造
１５５    帯部
１５６    開口部
１６０    フィルタ層
１６０ａ    平面板
１６１    中心部
１６２    切り込み
１６３    多重螺旋式構造
【図１】
2019184050.tif 000003
【図２】
2019184050.tif 000004
【図３】
2019184050.tif 000005
【図４】
2019184050.tif 000006
【図５】
2019184050.tif 000007
【図６】
2019184050.tif 000008
【図７】
2019184050.tif 000009
【図８】
2019184050.tif 000010
【図９】
2019184050.tif 000011
【図１０】
2019184050.tif 000012
【図１１】
2019184050.tif 000013
【図１２】
2019184050.tif 000014
【図１３】
2019184050.tif 000015
【図１４】
2019184050.tif 000016