JP6281470B2 - 流体装置 - Google Patents

Description

本発明は、電圧印加により電気流体力学（Ｅｌｅｃｔｒｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ、略してＥＨＤ）現象を示すＥＨＤ流体を流動させる流体装置に関し、特に発熱体を冷却するための流体装置に関する。

従来より、この種の流体装置としては、たとえば特許文献１に記載のものが提案されている。このものは、ＥＨＤ流体の１種である電界共役流体（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｉｇｕｒａｔｅ Ｆｌｕｉｄ、略してＥＣＦ）効果によって流動するＥＣＦを流動させる流体装置である。

具体的には、このものは、ＥＣＦを密封して収容する薄型形状の流体収容部を備え、この流体収容部の底面および上面のいずれか一方に、電圧印加によってＥＣＦのジェット噴流を形成する少なくとも１対の電極を設けてなる。

この構成では、流体収容部における底面または上面は、ＥＣＦの流路を区画する面であり、流路の外側に設けられた半導体チップ等を含む発熱体からの熱が伝熱され、ＥＣＦ流体に放熱される伝熱面とされている。そして、このものでは、これら流路内における底面および上面のうちの一方の面に１対の電極、すなわち正電極と負電極（ＧＮＤ電極も含む）となる第１の電極および第２の電極を形成している。

特開２００５−３５３８８７号公報

しかしながら、上記従来の場合、流路内の同一の伝熱面に第１の電極および第２の電極の両電極を形成するため、伝熱面にはこれら両電極を絶縁するための絶縁部を設ける必要があり、伝熱面における熱抵抗の増加やコストの増加が生じるおそれがある。

また、当該両電極は、エッチング等の加工により形成されるものであるが、上記従来では、これら両電極を１つの基板の同一面に形成するため、加工上、当該両電極における電極間距離を小さくすることが困難、あるいは、電極高さを大きくすることが困難である。そのため、従来では、電極間距離を小さくしたり、電極高さを大きくしたりすることで、両電極間の電界を大きくし、ＥＨＤ流体の流量向上を図ることが、困難となる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ＥＨＤ流体が流れる流路内の伝熱面の熱抵抗の増加を抑制しつつ、流路内に配置される第１の電極および第２の電極の両電極における電極間距離を広く加工し、あるいは電極高さを高く加工するのに適した流体装置を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ＥＨＤ効果によって流動するＥＨＤ流体（４１）が流れる流路（４０）と、流路内に設けられた第１の電極（５０）および第２の電極（６０）と、を備え、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加することにより、流路内にてＥＨＤ流体を流動させる流体装置であって、以下の点を特徴とするものである。

・ともに導電性材料よりなる板材であり、互いに電気的に独立した第１の電極基板（１０）および第２の電極基板（２０）を備え、第１の電極基板の一面（１１）と第２の電極基板の一面（２１）とが離間して対向するように第１の電極基板と第２の電極基板とが積層されて、当該両一面の間隔が前記流路として構成されていること。

・第１の電極は、第１の電極基板の一面にて、前記両一面の間隔よりも低い突出高さで突出して設けられており、第２の電極は第２の電極基板の一面のうち第１の電極と外れた部位にて、前記両一面の間隔よりも低い突出高さで突出して設けられており、流路内では、第１の電極における突出方向に沿った側面と第２の電極における突出方向に沿った側面との間に電圧が印加される電極間隔（ｄ１）が構成されるように、第１の電極と第２の電極とが噛み合わされていること。

・第１の電極基板における一面とは反対側の他面（１２）および第２の電極基板における一面とは反対側の他面（２２）のうちの少なくとも一方には、発熱体（３０）が配置されており、発熱体は、ＥＨＤ流体により冷却されるようになっていること。請求項１の発明は、これらの点を特徴としている。

それによれば、第１の電極、第２の電極の両電極をそれぞれ電気的に独立した第１の電極基板、第２の電極基板に別々に設けたので、従来の１個の電極基板に当該両電極を形成する場合のように、伝熱面を絶縁材料よりなるものとしなくてもよい。そのため、第１、第２の両電極基板は導電性材料よりなるものにでき、熱抵抗の低減、コストの低減が図れる。

また、本発明では、第１の電極、第２の電極の両電極をそれぞれ別個の電極基板に形成し、互いの噛み合わせにより電極対を構成するので、これら両電極を１つの基板の同一面に形成する場合に比べて、加工上、両電極の電極間距離を広くすることができ、また、電極高さを高くすることができる。

よって、本発明によれば、ＥＨＤ流体が流れる流路内の伝熱面の熱抵抗の増加を抑制しつつ、流路内に配置される第１の電極および第２の電極の両電極における電極間距離を広く加工し、あるいは電極高さを高く加工するのに適した流体装置を実現することができる。

また、流路内において両電極基板の一面のうちＥＨＤ流体の流れ方向と直交方向に位置する両端では、ＥＨＤ流体の流れを起こす駆動力が作用しない電界領域が生じやすく、当該電界領域では、ＥＨＤ流体の正規の流れに対する逆流が生じやすい。この逆流の問題を解決するべく、請求項２に記載の発明を創出するに至った。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の流体装置において、第１の電極基板の一面および第２の電極基板の一面のうちいずれか一方の一面におけるＥＨＤ流体の流れ方向と直交方向に位置する両端には、ＥＨＤ流体の逆流を防止する逆流防止壁（７０）が設けられていることを特徴とする。

それによれば、上記請求項１に記載の流体装置の効果に加えて、さらにＥＨＤ流体の逆流を防止できるという効果が期待できる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明の第１実施形態にかかる流体装置を示す概略断面図である。 図１に示される流体装置における電極対の部分を拡大して示す拡大図であり、図３中の一点鎖線Ｂ−Ｂに沿った概略断面図に相当するものである。 図２における電極対を図２中の一点鎖線Ａ−Ａに沿った断面にて示す概略断面図であり、各電極の突出方向と直交する方向にて各電極の断面構成を示す概略断面図に相当するものである。 図３中の一点鎖線Ｃ−Ｃに沿った概略断面図である。 第１実施形態の他の例を示す概略平面図である。 第１実施形態の他の例を示す概略断面図である。 図１における発熱体を具体化した一具体例を示す概略断面図である。 第１実施形態の他の例を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる流体装置を示す概略断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる流体装置を示す概略断面図である。 本発明の第４実施形態にかかる流体装置を示す概略断面図であり、図１２中の一点鎖線Ｅ−Ｅに沿った概略断面図に相当するものである。 図１１における電極対を図１１中のＤ−Ｄ線に沿った断面にて示す概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる流体装置について、図１〜図４を参照して述べる。この流体装置は、たとえば自動車などの車両に搭載され、車両用の各種電子装置を駆動するための装置として適用されるものである。具体的には、自動車ＥＣＵにおけるインバータ等の電力変換装置などに適用される。

本実施形態の流体装置は、互いに電気的に独立して対向する第１の電極基板１０および第２の電極基板２０と、駆動時等に発熱する発熱体３０と、を備えている。これら第１および第２の両電極基板１０、２０は、ともにＣｕやＡｌ等の導電性材料よりなる板材により構成され、表裏の板面の一方を一面１１、２１、他方を他面１２、２２としている。

そして、第１の電極基板１０の一面１１と第２の電極基板２０の一面２１とが離間して対向するように、第１の電極基板１０と第２の電極基板２０とが積層されている。これにより、第１の電極基板１０の一面１１と第２の電極基板２０の一面２１との間隔が、ＥＨＤ流体４１が流れる流路４０として構成されている。

ここで、このように離間して対向する両電極基板１０、２０は、たとえばネジ締めやかしめ等により支持されて互いに固定されている。図示しないが、たとえば、両電極基板１０、２０の周囲には、流路４０を封止するためのゴムや樹脂等の絶縁部材が設けられており、これによりＥＨＤ流体４１の液漏れが無いようにしている。

また、ＥＨＤ流体４１は、外部のタンク等からポンプ等により流路４０内に供給されるようになっている。なお、ＥＨＤ流体４１を外部から流路４０に供給するものでなく、たとえば、流路４０自体をＥＨＤ流体４１が循環する形状、たとえば流路４０の経路パターンを１つの環状のものとするようにしてもよい。

ＥＨＤ流体４１は、ＥＨＤ効果によって流動するものであり、流路４０内には、ＥＨＤ流体４１の流れの駆動力を発現するための第１の電極５０および第２の電極６０よりなる電極対５０、６０が、１個以上（ここでは複数個）設けられている。つまり、これら第１の電極５０と第２の電極６０との間に電圧を印加することにより、流路４０内にて図１〜図３中の矢印に示される流体流れＹ１が発生し、ＥＨＤ流体４１が流動するようになっている。

第１の電極５０と第２の電極６０に対する電力供給については、各電極基板１０、２０に接続された図示しない外部電源により行える。また、発熱体３０からの電位を利用することによって当該電力供給を行うようにしてもよい。

ここで、第１の電極５０は、第１の電極基板１０の一面１１にて、両電極基板１０、２０の一面１１、２１の間隔よりも低い突出高さで突出して設けられている。また、第２の電極６０は、第２の電極基板２０の一面２１のうち第１の電極５０と外れた部位にて、両電極基板１０、２０の一面１１、２１の間隔よりも低い突出高さで突出して設けられている。

これにより、流路４０内にて、これら第１の電極５０と第２の電極６０とは、互いに接触することなく電気的に独立した状態で、噛み合わされている。そして、図２、図３に示されるように、第１の電極５０における突出方向に沿った側面と第２の電極６０における突出方向に沿った側面との間に電圧が印加される電極間隔ｄ１が構成されている。

ここで、第１の電極５０と第１の電極基板１０とは、導電性材料であれば、同一の材質でもよいし、異種の材質でもよい。同一材質の場合、たとえば第１の電極基板１０の一面１１側に対してエッチングや切削等の加工を施すことにより、第１の電極５０が形成される。

また、異種材質の場合、第１の電極５０と第１の電極基板１０とは、ともに異種の導電性材料、たとえば異種金属とされるが、溶接、はんだ付け、金属接合等により第１の電極５０と第１の電極基板１０とを固定すればよい。

また、第２の電極６０と第２の電極基板２０とについても、同様に、導電性材料であれば、同一の材質でもよいし、異種の材質でもよく、これらの場合における具体的な第２の電極６０の形成方法についても、上記した第１の電極５０の場合と同様である。

このように、第１の電極５０と第１の電極基板１０、および、第２の電極６０と第２の電極基板２０については、それぞれ電極と基板とが、一体形成、もしくは別体のもの同士の接合により、電気的に接続されている。そのため、上述したように、各電極基板１０、２０を介して、図示しない外部電源からの電力供給、あるいは、発熱体からの電位を利用した電力供給が行われ、電極対に電圧が印加されるようになっている。

また、本実施形態で用いられるＥＨＤ流体４１は、電界が印加されるとＥＨＤ現象によって強電界側から弱電界側の方向に付勢されるＥＨＤ流体であり、たとえば、フロリナート系化合物等の通常のものが用いられる。また、たとえばＥＨＤ流体のうちでも、ＥＣＦを用いてもよい。

ＥＣＦとしては、例えば、特開２０００−２２２０７２号公報、特開平１１−１２５１７３号公報に記載のように、横軸が導電率σであり縦軸が粘度ηであって作動温度における流体の導電率σと粘度ηとの関係を示すグラフにおいて、導電率σ＝４×１０−１０Ｓ／ｍ、粘度η＝１×１００Ｐａ・ｓで表される点Ｐ、導電率σ＝４×１０−１０Ｓ／ｍ、粘度η＝１×１０−４Ｐａ・ｓで表される点Ｑ、導電率σ＝５×１０−６Ｓ／ｍ、粘度η＝１×１０−４Ｐａ・ｓで表される点Ｒを頂点とする直角三角形の内部に位置する導電率σおよび粘度ηを有する化合物、または、当該三角形の内部に位置する導電率σおよび粘度η を有するように調製された二種類以上の化合物の混合物を用いることができる。例えば、デカン２酸ジブチル（ｄｉｂｕｔｙｌｄｅｃａｎｅ−ｄｉｏａｔｅ）を、ＥＣＦとして用いることができる。また、難燃性・不燃性の含ハロゲン（フッ素、塩素、臭素など）化液体をＥＣＦとして用いることができる。

また、図１に示されるように、本実施形態の流体装置においては、第１の電極基板１０の他面１２および第２の電極基板２０の他面２２にはそれぞれ、発熱体３０が配置されている。なお、ここでは、流路４０とは反対側である両電極基板１０、２０の他面１２、２２に、発熱体３０が設けられているが、発熱体３０の配置は、第１の電極５０の他面１２のみでもよいし、第２の電極基板２０の他面２２のみであってもよい。

この発熱体３０は、たとえば接着剤やはんだ等により、各電極基板１０、２０の他面１２、２２に接合されている。このような発熱体３０としては、たとえばＩＧＢＴ等のパワー素子を有するモールドパッケージや、パワー素子等を備えるベアチップ等などが挙げられる。

そして、流路４０内に位置する各電極基板１０、２０の一面１１、２１を伝熱面として、発熱体３０と流路４０内を流れるＥＨＤ流体４１との間で熱交換が行われることにより、発熱体３０が冷却されるようになっている。

ここで、本実施形態の各電極５０、６０によるＥＨＤ流体４１の駆動について、具体的に述べる。図２、図３に示されるように、第１の電極５０は、突出方向から見た平面形状がＥＨＤ流体４１の流体流れＹ１の方向に細くなる尖形電極であり、第２の電極６０は、当該平面形状が、当該尖形電極における尖端に正対する位置にスリットを有するスリット電極である。

上述のように、第１の電極５０と第２の電極６０とがＥＨＤ流体４１に流れを起こす駆動力を発現するための電極対として構成されており、この電極対が両電極基板１０、２０間に複数個配置されている。個々の電極対間に電圧を印加することで、上記駆動力が発現され、図２、図３中に示されるＥＨＤ流体４１の流体流れＹ１が起こるのである。なお、図３では、１個の電極対について流体流れＹ１を示しているが、その他の電極対も同様である。

これにより、電極対の各々で、第１の電極５０および第２の電極６０のうち一方が正電極（＋極）になり他方が負電極（−極）となり、その結果、第１の電極５０および第２の電極６０間に電界が印加される。つまり、ＥＨＤ流体４１が収容、封入および充填された流路４０内に電界が発生する。

このようにして発生する電界は、尖形電極である第１の電極５０とスリット電極である第２の電極６０との形状の違いにより、不均一電界となる。より具体的には、両電極５０、６０が上記のような形状となっていることで、同じ電極対に属する両電極５０、６０では、尖形電極である第１の電極５０側の電場の絶対値が大きくなり、スリット電極である第２の電極６０側の電場の絶対値が小さくなる。

つまり、第１の電極５０が強電界側の電極となり、第２の電極６０が弱電界側の電極となる。これは、同じ電極対に属する両電極５０、６０のうち、尖形電極である第１の電極５０が陽極になってスリット電極である第２の電極６０が陰極になる場合も、尖形電極である第１の電極５０が陰極になってスリット電極である第２の電極６０が陽極になる場合も、同じである。

このような不均一電界が発生すると、ＥＨＤ現象により、ＥＨＤ流体４１を付勢する駆動力が発生する。この駆動力は、本実施形態のＥＨＤ流体４１を、図２、図３中の流れＹ１に示されるように、電極対のうち強電界側の第１の電極５０から弱電界側の第２の電極６０の方向に付勢する。

なお、ＥＨＤ現象によりＥＨＤ流体４１を強電界側の第１の電極５０から弱電界側の第２の電極６０に付勢するために、両電極５０、６０の極性をどのようにすべきかは、ＥＨＤ流体４１の種類によって異なる。

ところで、本実施形態によれば、第１の電極５０、第２の電極６０の両電極５０、６０をそれぞれ電気的に独立した第１の電極基板１０、第２の電極基板２０に別々に設けている。そのため、上記従来における１個の電極基板に当該両電極を形成する場合のように、伝熱面である各電極基板１０、２０の一面１１、２１を絶縁材料よりなるものとしなくてもよい。そのため、第１、第２の両電極基板１０、２０は導電性材料よりなるものにでき、熱抵抗の低減、コストの低減が図れる。

また、本実施形態では、両電極５０、６０をそれぞれ別個の電極基板１０、２０に形成し、互いの噛み合わせにより電極対を構成するので、これら両電極５０、６０を１つの基板の同一面に形成する場合に比べて、加工上、両電極５０、６０の電極間距離を広くすることができ、あるいは、電極高さを高くすることができる。

よって、本実施形態によれば、ＥＨＤ流体４１が流れる流路４０内の伝熱面の熱抵抗の増加を抑制しつつ、流路４０内に配置される第１の電極５０および第２の電極６０の両電極５０、６０における電極間距離を広く加工する、あるいは電極高さを高く加工するのに適した流体装置が実現される。

また、図３、図４に示されるように、本実施形態の流体装置においては、第２の電極基板２０の一面２１におけるＥＨＤ流体４１の流体流れＹ１の方向と直交方向に位置する両端には、ＥＨＤ流体４１の逆流Ｙ２を防止する逆流防止壁７０が設けられている。

ここでは、図３、図４に示されるように、逆流防止壁７０は、第２の電極基板２０の一面２１の両端にて、流体流れＹ１方向に延びるように設けられている。ここでは、逆流防止壁７０は、エッチング等により第２の電極６０と一体に形成され、第２の電極６０と同一材質且つ同一高さのものとして形成されている。

これにより、第２の電極基板２０の両端側に位置する第２の電極６０と逆流防止壁７０との間には隙間が無いものとされており、ＥＨＤ流体４１における流体流れＹ１とは反対の方向への流れ、すなわち逆流Ｙ２が防止されるようになっている。

仮に、この逆流防止壁７０が存在しない場合、第２の電極基板２０の両端側に位置する第２の電極６０のさらに外側のスペースを介して、図３中の破線矢印に示されるように、逆流Ｙ２が生じやすい。しかし、本実施形態では、逆流防止壁７０により逆流Ｙ２が防止されるのである。

なお、図３に示されるような尖形電極である第１の電極５０とスリット電極である第２の電極６０との場合、構造的に、逆流防止壁７０は、スリット電極である第２の電極６０側、すなわち第２の電極基板２０の一面２１側にしか形成できず、第１の電極基板１０側には形成できない。

しかし、図５に示される他の例のように、たとえば、第１の電極５０および第２の電極６０をともに、断面菱形等の角柱あるいは円柱のような形状とした場合、第１の電極５０側すなわち第１の電極基板１０側に逆流防止壁７０を形成することが可能である。つまり、この他の例の場合のように、両電極５０、６０の形状によっては、第１の電極基板および第２の電極基板のいずれか一方に逆流防止壁７０を設けることができる。

ここで、逆流防止壁７０は、当該壁を設ける側の電極基板や電極と同一材質のものである場合、電極の突出高さと同一の高さを有するものとされる。これに対して、逆流防止壁７０は、当該電極基板や電極と別材質の絶縁材料、たとえば塗布、硬化等により形成される樹脂等よりなるものであってもよい。この樹脂としては、たとえばポリイミドやエポキシ樹脂等が挙げられる。

このような絶縁性の逆流防止壁７０とした場合、当該壁の高さは、電極と同一でもよいが、電極よりも高くして、両電極基板１０、２０間の間隔を規定するスペーサとして機能させるようにしてもよい。図６には、第２の電極基板２０の一面２１にて、第２の電極６０とは異種材料の樹脂よりなる逆流防止壁７０を形成した例が示されており、逆流防止壁７０は、基板間隔と同等の高さとされて当該基板間隔を規定している。

また、図７を参照して、図１における発熱体３０の一具体例を述べておく。図７に示される発熱体３０は、ＩＧＢＴやＭＯＳトランジスタなどのパワー素子等からなる発熱素子３１をモールド樹脂３２で封止してなるモールドパッケージとして構成されている。

この発熱体３０においては、リードフレーム３３の一部もモールド樹脂３２で封止され、モールド樹脂３２内のインナーリードと発熱素子３１との間でボンディングワイヤ３４による接続がなされている。また、ここでは、発熱体３０における電極基板１０、２０の他面１２、２２側の面は、モールド樹脂３２より露出して電極基板１０、２０に接することで、冷却性を確保している。

また、上記図２に示したように、本実施形態では、第１の電極５０の突出先端部と第２の電極基板２０の一面２１との間、および、第２の電極６０の突出先端部と第１の電極基板１０の一面１１との間において、ギャップを設けて、絶縁性を確保している。

これに対して、図８に示されるように、当該ギャップに、絶縁性の樹脂８０を設けて、絶縁性を確保するようにしてもよい。この樹脂８０としては、たとえば塗布、硬化などにより形成されたポリイミドやエポキシ樹脂などが挙げられる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態にかかる流体装置について、図９を参照して、上記第１実施形態との相違点を中心に述べることとする。上記第１実施形態では、発熱体３０の片側のみに冷却機能を有する電極基板１０、２０が設けられており、発熱体３０の放熱という点では、いわゆる一面放熱の形態とされていた。これに対して、本実施形態は、発熱体３０の両側から放熱を行う、いわゆる両面放熱の形態を提供するものである。

図９に示されるように、本実施形態においては、第１の電極５０を有する第１の電極基板１０と、第２の電極６０を有し第１の電極基板１０に対向する第２の電極基板２０との組を１つの基板ユニット１とする。この基板ユニット１は、構成、作動ともに、上記各実施形態に示した両電極基板１０、２０、両電極５０、６０、流路４０と同様のものである。

そして、基板ユニット１は２個備えられており、２個の基板ユニット１は、発熱体３０の一側（図９中の下側）および当該一側と反対側の他側（図９中の上側）とに分けて配置されている。これにより、発熱体３０の一側の基板ユニット１、発熱体３０、発熱体３０の他側の基板ユニット１が積層されて、積層体２が構成されている。各基板ユニット１と発熱体３０との間は、はんだ等や接着剤等により固定されている。

こうして、本実施形態によれば、発熱体３０の一側および他側からＥＨＤ流体４１による冷却が行われることで、両面放熱が可能となっている。ここで、発熱体３０は、特に限定しないが、図９では、両面放熱に適したモールドパッケージの構成としている。

具体的には、図９に示されるように、モールド樹脂３２内部の発熱素子３１の一面側は、一側の基板ユニット１における第２の電極基板２０の他面２２に対し、はんだ等を介して接続されている。一方、発熱素子３１の他面側は、他側の基板ユニット１における第１の電極基板１０の他面１２に対し、金属ブロック３５およびはんだ等を介して接続されている。

この金属ブロック３５は、モールド樹脂３２内にてリードフレーム３３と発熱素子３１との間で形成されるボンディングワイヤ３４のループ高さを確保するためのスペーサ機能を果たすものである。金属ブロック３５は、たとえばＣｕ等よりなるものとされる。

こうして、本実施形態の発熱体３０は、発熱素子３１の両面にて基板ユニット１に熱的に接続されたものとなり、両面放熱がなされるようになっている。また、この場合、発熱素子３１が、表裏で電気極性が逆となるものである場合、発熱素子３１の両面で接続される各電極基板１０、２０の極性を互いに陽極と陰極とすることができる。そして、この場合、発熱体３０の一側および他側の各基板ユニット１における極性は、発熱素子３１の極性に適宜対応させればよい。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態にかかる流体装置について、図１０を参照して述べる。本実施形態は、上記第２実施形態における積層体２を複数個、直列に積層したものである。

ここで、図１０に示されるように、隣り合う積層体２同士において、一方の積層体２の発熱体３０と他方の積層体２の発熱体３０との間に位置する基板ユニット１は、当該隣り合う積層体２同士で共用されている。

つまり、１個の基板ユニット１における第１の電極基板１０の他面１２には、一方の積層体２の発熱体３０が接続され、第２の電極基板２０の他面２２には、他方の積層体２の発熱体３０が接続されている。たとえば、インバータを構成するＩＧＢＴは複数個必要であるが、このような積層構造とすれば、小型化が図れる。

また、この場合、実際には、第１の電極基板１０、発熱体３０、第２の電極基板２０が順に積層された積層体がモールド樹脂３２で一体化されることで１つのパッケージ単位とされている。そして、本実施形態の構成は、このパッケージ単位を複数個積層することにより、形成される。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態にかかる流体装置について、図１１、図１２を参照して述べる。本実施形態は、上記第１実施形態に示した電極対としての両電極５０、６０の形状のバリエーションを提供するものである。

上記第１実施形態では、第１の電極５０は、尖端が線である尖形電極であったが、本実施形態では、第１の電極５０は、尖端が点である尖り部５１を有するものとされている。ここで、尖り部５１は、円錐または角錐などの錐体形状をなしている。

また、第１の電極５０には、ＥＨＤ流体４１を流れＹ１方向に通過させるための貫通穴５２が適宜設けられている。そして、第２の電極６０は、尖り部５１の尖端に正対する位置にスリット６１を有するスリット電極とされている。

そして、ＥＨＤ流体４１は、尖り部５１の尖端から第２の電極６０に向かう電界により、第２の電極６０のスリット６１を通って流れる。本実施形態では、第１の電極５０の尖り部５１の尖端を点とすることで、尖端が線である場合に比べて、より強い不均一電界を発生させることが可能となる。

（他の実施形態）
なお、逆流防止壁７０が無い場合でも、逆流の可能性が低いような場合には、逆流防止壁７０を省略した構成であってもよい。

また、電極対を構成する第１の電極５０および第２の電極６０の形状については、ＥＨＤ流体４１に流れを起こす駆動力を発現できるものであればよく、上記各実施形態に示したものに限定するものではない。たとえば、両電極５０、６０が互いに櫛歯状に噛み合った構成のものであってもよい。

また、流路４０内に設けられた両電極５０、６０よりなる電極対は、ＥＨＤ流体４１に流れを起こす駆動力を発現するポンプとして機能するが、流路４０の外に、ＥＨＤ流体４１に流れを発生させる外部ポンプを電極対以外に有するものであってもよい。この外部ポンプは、たとえば通常の液体流動用の電動式ポンプ等とすることができ、このとき、電極対は、流路４０内における流体流れを調整する補助的なポンプとして機能するようにすればよい。

また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能であり、また、上記各実施形態は、上記の図示例に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

１０ 第１の電極基板
１１ 第１の電極基板の一面
１２ 第１の電極基板の他面
２０ 第２の電極基板
２１ 第２の電極基板の一面
２２ 第２の電極基板の他面
３０ 発熱体
４０ 流路
５０ 第１の電極
６０ 第２の電極
７０ 逆流防止壁７０
ｄ１ 第１の電極と第２の電極との電極間隔

Claims (4)

1. ＥＨＤ効果によって流動するＥＨＤ流体（４１）が流れる流路（４０）と、
   前記流路内に設けられた第１の電極（５０）および第２の電極（６０）と、を備え、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することにより、前記流路内にて前記ＥＨＤ流体を流動させる流体装置であって、
   ともに導電性材料よりなる板材であり、互いに電気的に独立した第１の電極基板（１０）および第２の電極基板（２０）を備え、
   前記第１の電極基板の一面（１１）と前記第２の電極基板の一面（２１）とが離間して対向するように前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とが積層されて、当該両一面の間隔が前記流路として構成されており、
   前記第１の電極は、前記第１の電極基板の一面にて、前記両一面の間隔よりも低い突出高さで突出して設けられており、
   前記第２の電極は前記第２の電極基板の一面のうち前記第１の電極と外れた部位にて、前記両一面の間隔よりも低い突出高さで突出して設けられており、
   前記流路内では、前記第１の電極における突出方向に沿った側面と前記第２の電極における突出方向に沿った側面との間に前記電圧が印加される電極間隔（ｄ１）が構成されるように、前記第１の電極と前記第２の電極とが噛み合わされており、
   前記第１の電極基板における前記一面とは反対側の他面（１２）および前記第２の電極基板における前記一面とは反対側の他面（２２）のうちの少なくとも一方には、発熱体（３０）が配置されており、
   前記発熱体は、前記ＥＨＤ流体により冷却されるようになっていることを特徴とする流体装置。
2. 前記第１の電極基板の一面および前記第２の電極基板の一面のうちいずれか一方の一面における前記ＥＨＤ流体の流れ方向と直交方向に位置する両端には、前記ＥＨＤ流体の逆流を防止する逆流防止壁（７０）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の流体装置。
3. 前記第１の電極を有する前記第１の電極基板と、前記第２の電極を有し当該第１の電極基板に対向する前記第２の電極基板との組を１つの基板ユニット（１）としたとき、前記基板ユニットは２個備えられており
   ２個の前記基板ユニットを、前記発熱体の一側および当該一側と反対側の他側とに分けて配置することにより、前記発熱体の一側の前記基板ユニット、前記発熱体、前記発熱体の他側の前記基板ユニットが積層された積層体（２）を構成しており、
   前記発熱体の一側および他側から前記ＥＨＤ流体による冷却が行われるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の流体装置。
4. 前記積層体を複数個備え、当該複数個の積層体は、直列に積層されたものであり、
   隣り合う前記積層体同士において、一方の前記積層体の前記発熱体と他方の積層体の前記発熱体との間に位置する前記基板ユニットは、当該隣り合う前記積層体同士で共用されていることを特徴とする請求項３に記載の流体装置。

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