CN107614875B - 泵 - Google Patents

Abstract

泵(10)具有在沿厚度方向俯视观察时从中心到外周部地产生压力振动的压力室(13)。泵(10)具有：振动板部(14)，其从厚度方向面向压力室(13)，并沿着厚度方向产生位移；以及顶板部(15)，其从与振动板部(14)相反的方向面向压力室(13)。振动板部(14)具有在压力室(13)的外周部开口的第一流入口(34)。顶板部(15)具有在压力室(13)的中央部开口的流出口(31)、以及在压力室(13)的外周部开口的第二流入口(35)。

Description

泵

技术领域

本发明涉及进行流体的输送的泵。

背景技术

一直以来，公知有层叠构造的泵(例如参照专利文献1)。该泵形成有压力室、使流体流入压力室的流入口、以及使流体从压力室流出的流出口，并且具备面向压力室设置的隔膜、以及使隔膜振动的压电元件。

而且，该泵构成为在压力室产生压力振动的波节和波腹。而且，流入口被设置成在压力室中的成为压力振动的波节的位置开口。另外，流出口被设置成在压力室中的成为压力振动的波腹的位置开口。由此，专利文献1的泵使压力室在理想的状态下产生压力振动，从而提高排出压力、排出流量等排出性能。

专利文献1：日本专利4795428号公报

然而，在专利文献1所公开的泵中，在流入口的直径较小的情况下，由于流入口处的流路阻力较大，所以存在粘性损失增加而使电力效率降低的问题。另一方面，在流入口的直径较大的情况下，难以使流入口仅在压力振动的波节处开口，从而导致压力室的压力振动偏离理想的状态。因此，在专利文献1的泵中，不论使流入口的直径过大还是过小，都会导致排出压力、排出流量等排出性能降低。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种即便不增大流入口的尺寸，也能够减少流入口处的粘性损失，且能够使排出性能与以往相比加以改善的泵。

本发明的泵具有在沿厚度方向俯视观察时从中心到外周部地产生压力振动的压力室，在上述泵中，具备：振动板部，其从上述厚度方向面向上述压力室，并沿着上述厚度方向产生位移；以及顶板部，其从与上述振动板部相反的方向面向上述压力室，上述振动板部设置有在上述压力室的外周部开口的第一流入口，上述顶板部设置有在上述压力室的中央部开口的流出口、以及在上述压力室的外周部开口的第二流入口。

在该结构中，若振动板部的中心附近的区域(以下，称为隔膜)沿厚度方向产生位移，则从第一流入口与第二流入口的双方朝向压力室吸引流体，并经由流出口而从压力室排出流体。因此，即便第一流入口、第二流入口的尺寸较小，也能够增大第一流入口与第二流入口的合计的流量，并能够在第一流入口以及第二流入口处分别减少流路阻力，从而减少粘性损失。由此，在该泵中，能够实现与以往相比更好的排出性能。

优选为在将上述顶板部的中心到上述第二流入口的尺寸和从上述振动板部的中心到上述第一流入口的尺寸中的较小的尺寸设为a，将上述振动板部的共振频率设为f，将通过上述压力室的流体的声速设为c，将满足第一种贝塞尔函数J₀(k₀)＝0的值设为k₀的情况下，满足下式。

[式1]

特别是优选为尺寸a与驱动频率f满足下式。

[式2]

在上述结构中，在压力室中，将第一流入口与第二流入口中的位于更靠内侧的位置的流入口所开口的附近作为压力振动的波节。这里，在满足下式的情况下，能够得到使压力室中流出口附近成为压力振动的波腹，使第一流入口、第二流入口附近成为振动的波节的理想的压力振动的状态(共振状态)。

[式3]

因此，即便在满足上述[式1]、[式2]的关系的情况下，也能够得到准理想的压力振动的状态，能够实现良好的排出性能。

优选从上述顶板部的中心到上述第二流入口的尺寸比从上述振动板部的中心到上述第一流入口的尺寸小。

在该结构中，能够不缩小隔膜的半径地，减小从压力室的中心到压力振动的波节的距离。若在顶板部中的比第一流入口更靠内侧的位置设置有第二流入口，则从压力室的中心到压力振动的波节的距离变得比隔膜的半径小。而且，从压力室的中心到压力振动的波节的距离越小，则压力室的压力振动的共振频率(以下，称为谐振频率)、即泵的动作声的频率就越高，越难以被人听到。但是，通过减小隔膜、压电元件的尺寸，也能够提高压力室的谐振频率。然而，在这种情况下，隔膜的振动振幅变小而导致排出性能降低。与此相对地，在上述的结构中，即便将谐振频率设定得较高，也无需减小隔膜、压电元件的尺寸，因此能够不降低泵的排出性能地，使泵的动作声难以被人听到。

优选上述第二流入口向相对于上述顶板部的厚度方向正交的侧方延伸而与外部连通。

在该结构中，能够提高顶板部的刚性，能够抑制顶板部的损坏等不良状况的产生。

根据本发明的泵，能够减少在第一流入口以及第二流入口处产生的粘性损失，由此能够实现与以往相比更好的排出性能。

附图说明

图1是从底面侧观察本发明的第一实施方式所涉及的泵的外观立体图。

图2是从顶面侧观察本发明的第一实施方式所涉及的泵的外观立体图。

图3是本发明的第一实施方式所涉及的泵的分解立体图。

图4是本发明的第一实施方式所涉及的泵所具备的顶板部的底面侧的俯视图。

图5是本发明的第一实施方式所涉及的泵的侧面剖视图。

图6是对压力室中压力振动成为共振状态的条件进行说明的图表。

图7是对压力室中压力振动成为共振状态的频率的变化进行说明的图表。

图8是从顶面侧观察本发明的变形例所涉及的泵的外观立体图。

图9是从底面侧观察本发明的变形例所涉及的泵的外观立体图。

图10是本发明的第二实施方式所涉及的泵的侧面剖视图。

图11是本发明的第三实施方式所涉及的泵的侧面剖视图。

图12是本发明的第四实施方式所涉及的泵的侧面剖视图。

图13是本发明的变形例所涉及的泵的侧面剖视图。

具体实施方式

以下，以构成进行气体的吸气与排气的泵的情况为例，对本发明所涉及的泵的多个实施方式进行说明。此外，本发明所涉及的泵除了气体之外，也能够构成为对液体、气液混合流体、气固混合流体、固液混合流体、凝胶体、凝胶混合流体等适当的流体的流动进行控制。

《第一实施方式》

图1是从底面侧观察本发明的第一实施方式所涉及的泵10的外观立体图。图2是从顶面侧观察泵10的外观立体图。图3是从顶面侧观察泵10的分解立体图。

泵10具有主体部11与突出部12。主体部11是具有顶面、底面、以及圆周面的圆柱状的部位。以下，将上述的顶面与底面连结的方向作为泵10的厚度方向。突出部12是设置于主体部11的顶面侧的端部，并从主体部11向外周方向突出的圆环状的部位。该泵10在主体部11的内部设置有压力室13。

另外，如图3所示，泵10通过将薄顶板21、厚顶板22、侧壁板23、振动板24、以及压电元件25从顶面侧到底面侧地依次层叠而构成。此外，薄顶板21与厚顶板22的层叠体构成“顶板部15”。振动板24与压电元件25的层叠体构成“振动板部14”。

薄顶板21是圆板状，其构成主体部11的顶面并且构成突出部12。薄顶板21在俯视观察时的中央附近设置有流出口31。这里，流出口31被配置成局部集中多个(4个)。流出口31与主体部11的顶面侧的外部空间连通，并与设置于主体部11的内部的压力室13连通，从而使气体从压力室13向外部流出。

厚顶板22构成主体部11的一部分，并且是外周直径比薄顶板21小的圆环状。图4是从底面侧观察厚顶板22的俯视图。厚顶板22设置有构成压力室13的一部分的开口32、以及多个第二流入口35。开口32设置于厚顶板22的俯视观察时的中央。多个第二流入口35分别以槽状设置于厚顶板22的底面侧，并从相对于开口32向外周侧分离的位置以放射状延伸。

开口32与上述的薄顶板21的流出口31以及后述的侧壁板23的开口33连通，并且开口直径比后述的侧壁板23的开口33小。通过将具有这样的开口直径的开口32夹设在侧壁板23的开口33与薄顶板21的流出口31之间，从而能够抑制在流出口31与压力室13的连接部分处流体的流动卷成旋涡。即，能够使流体以层流状态流动，能够使流体容易地流动。

多个第二流入口35分别是从比后述的侧壁板23的开口33靠中心侧的位置延伸至厚顶板22的外周的槽状。各第二流入口35具备位于中心侧的端部的宽幅部36、和位于外周侧的端部的窄幅部37。宽幅部36是在俯视观察时宽度比窄幅部37宽的形状。该宽幅部36整体露出于比后述的侧壁板23的开口33靠内侧的位置，即露出于压力室13。窄幅部37与后述的侧壁板23重叠，并在厚顶板22的外周侧的端部与外部连通，从而使气体从外部向压力室13流入。通过在各第二流入口35设置宽幅部36，能够使流体的流动在压力室13侧的端部接近层流状态，能够抑制第二流入口35的流路阻力而使流体容易流动。另外，通过在各第二流入口35设置窄幅部37，从而增大厚顶板22与后述的侧壁板23的接合面积，由此能够确保更大的接合强度。

另外，图3所示的侧壁板23构成主体部11的一部分，并且是具有与厚顶板22相同的外周直径，还具有开口直径比厚顶板22的开口32大的开口33的圆环状。开口33构成压力室13的一部分，并设置于厚顶板22的俯视观察时的中央。

振动板24具备框部41、隔膜42、以及连结部43。隔膜42为圆板状。框部41是在隔膜42的周围隔开间隔地围绕的圆环状，具有与侧壁板23相同的外周直径以及开口直径。该框部41与侧壁板23的底面侧接合。连结部43是从隔膜42朝放射方向延伸而将隔膜42与框部41连起来的梁状。由此，隔膜42经由连结部43而弹性支承于框部41。另外，在俯视观察振动板24时由框部41、隔膜42以及连结部43包围的区域，设置有第一流入口34。第一流入口34与主体部11的底面侧的外部空间连通，且与设置于主体部11的内部的压力室13连通，从而使气体从外部向压力室13流入。

压电元件25为圆板状，并贴附于隔膜42的底面。该压电元件25通过在由锆钛酸铅系陶瓷等压电材料构成的圆板的上表面以及下表面设置未图示的电极而成。此外，压电元件25的上表面的电极也可以由金属制的振动板24代替。该压电元件25具有压电性，从而在厚度方向上被施加电场的情况下，面积在面内方向上扩大或者缩小。通过使用这样的压电元件25，能够将后述的振动板部14构成为薄型。此外，压电元件25可以贴附于隔膜42的顶面，也可以分别设置于顶面与底面而总计设置两个压电元件25。

图5是泵10的侧面剖视图。泵10利用振动板部14与顶板部15而从厚度方向夹着侧壁板23，由此在内部构成大致圆柱形状的压力室13。压力室13由设置于顶板部15的开口32和设置于侧壁板23的开口33构成。另外，压力室13分别经由设置于振动板部14的第一流入口34、设置于顶板部15的第二流入口35、以及设置于顶板部15的流出口31而与外部连通。

在该泵10的驱动时，对压电元件25施加交流驱动信号。对于压电元件25而言，由于被施加交流驱动信号，从而产生面积振动，以使得面积扩大或者缩小。该压电元件25的面积振动被隔膜42约束，从而在振动板部14呈同心圆状地产生厚度方向的挠曲振动。

另外，振动板部14的振动经由框部41以及侧壁板23或者经由压力室13中的流体压的变动而传递至厚顶板22以及薄顶板21。由此，在薄顶板21中，在与厚顶板22的开口32对置的区域，也产生在厚度方向上挠曲那样的振动。在薄顶板21中产生的振动与在振动板部14中产生的振动为相同的频率，并具有恒定的相位差。

这些振动耦合，从而压力室13的厚度方向的间隔沿着压力室13的外周方向朝向内侧以行波状变化。由此，在压力室13中，朝向外周方向的内侧产生流体的流动，从第一流入口34以及第二流入口35吸引流体，并从流出口31排出流体。

在该泵10中，不仅设置有第一流入口34还设置有第二流入口35，因此即便第一流入口34的尺寸较小，也能够增大第一流入口34与第二流入口35的合计的流量，能够分别在第一流入口34以及第二流入口35减少流路阻力。因此，即便不使第一流入口34的尺寸增大，也能够减少流体的粘性损失，从而该泵10能够实现与以往相比更好的排出性能。

而且，对于在压力室13中流动的流体，在从压力室13的中心到外周部的各点处都产生压力振动。在从压力室13中的中心到第一流入口34或第二流入口35的距离、振动板部14的共振频率等满足特定的条件的情况下，该压力振动成为共振状态，并且压力室13的中心附近的振幅最大化。这里，压力振动的共振状态是指如下状态：在压力室13的中心侧产生的压力振动与该压力振动传播至外周部侧而被反射并再次到达压力室13的中心侧的压力振动重叠，从而在压力室13的中心附近形成振动的波节，并在压力室13的外周部附近形成振动的波节。

在本实施方式中，使从压力室13的中心到第二流入口35的外周方向上的尺寸a2比从压力室13的中心到第一流入口34的外周方向上的尺寸a1短。在该情况下，压力振动成为理想的共振状态的条件可由下式表示。

[式4]

在[式4]中，f是振动板部14的驱动频率。C是通过压力室13的空气的声速。k₀是压力振动的第一种贝塞尔函式J₀(x)为零的情况下的x的值。

虽然如此地使压力振动成为共振状态是理想的，但在振动板部14的驱动频率f、尺寸中会产生一定程度的制造差别、温度变动，因此可以说压力振动处于接近共振状态的一定程度的范围的状态是压力振动的准理想的状态。这样地压力振动成为准理想的状态的条件可如下式那样地表示。

[式5]

进一步而言，压力振动接近更理想的状态的条件也能够如下式那样进一步限定地表示。

[式6]

只要将振动板部14的驱动频率f、以及从压力室13的中心到第二流入口35的尺寸a2设定为满足上述[式5]或者[式6]的条件，就能够在压力室13中实现准理想的共振状态，能够在压力室13的中心部增大压力振动的振幅。

图6是表示在规定条件下使[a2×f]变化的情况下的通过模拟而确认压力室13的中心部的压力振动的振幅变化的结果的图。在图6中，用实线表示与本实施方式所涉及的实施例对应的曲线图，用虚线表示与未设置第二流入口的比较例对应的曲线图。另外，在图6中，将上述的[式4]～[式6]中示出的系数[0.8、0.9、1.0、1.1、1.2]分别乘以[(k0×c)/2π]所得的值的位置标记在横轴上。

在实施例中的[a2×f]与压力振动的振幅的关系中，在[a2×f]满足[式4]的关系的状态下，压力振动的振幅为最大。另外，在[a2×f]满足[式5]的关系的状态下，压力振动的振幅进入包含最大值的波峰的急剧的上升和下降之间的范围，并且相当大。另外，在[a2×f]满足[式6]的关系的状态下，压力振动的振幅进入包含最大值的波峰的周边的缓慢的上升与下降之间的范围，并且在一定程度上较大。因此，通过将振动板部14的驱动频率与从压力室13的中心到第二流入口35的尺寸a2设定为满足上述的[式4]～[式6]的条件，从而该泵10能够使压力室13成为压力振动的共振状态或者接近共振状态的准理想的状态，由此实现高排出性能。

另一方面，在比较例的[a2×f]与压力振动的振幅的关系中，压力振动的振幅的最大值与实施例相比大幅减小。另外，在比较例中，得到一定程度的压力振动的振幅(例如10kPa以上)的[a2×f]的范围与实施例相比也大幅变窄。

因此，与像比较例那样不设置第二流入口而仅设置第一流入口的情况相比，在像实施例那样同时设置第一流入口与第二流入口的情况下，可知能够减小流入口处的流路阻力，从而增大压力振动的振幅。这在存在由制造偏差、温度变化引起的驱动频率、尺寸的差别的情况下也相同，从而可知在实施例中与比较例相比，能够更加可靠地得到更大的压力振动的振幅。

另外，构成上述的[a2×f]的振动板部14的驱动频率f优选为与振动板部14所具有的构造共振频率的特定的阶数(例如1阶构造共振频率、2阶构造共振频率、3阶构造共振频率等)大体一致，并且优选为根据该驱动频率f来设定从压力室13的中心到第二流入口35的尺寸a2。若如此地设定振动板部14的驱动频率f以及从压力室13的中心到第二流入口35的尺寸a2，则能够增大压力室13的中心附近的振动板部14的振动振幅，从而在泵10中能够实现更高的排出压力以及更高的排出流量。

进一步而言，优选将振动板部14的驱动频率f设定为：从振动板部14的中心到外周部的各点处产生的位移振动的振幅剖面与最近似于下式的阶数的构造共振频率大体一致。

[式7]

这里，r是距压力室13中心的距离。u(r)是距离r处的压力振动的振幅。此外，这里，将各振幅剖面最近似的状态定义为如下状态：与压力室13的中心邻接的振动的波节的位置在剖面之间最为接近。

这样，在对振动板部14的驱动频率f进行设定的情况下，能够使从振动板部14的中心到外周部的各点处产生的位移振动的振幅剖面近似于在压力室13中产生的压力振动的振幅剖面。由此，能够不使振动板部14的振动能量产生太大损耗地将该振动能量传递至压力室13的流体。由此，在泵10中，能够实现更高的排出压力以及更高的排出流量。

另外，在该泵10中，通过使从压力室13的中心到第二流入口35的尺寸a2比从压力室13的中心到第一流入口34的尺寸a1短，能够使压力振动的共振频率(谐振频率)向高频率侧转移。而且，这能够使泵10的驱动声难以被人听到。

这里，使用图7对压力振动的共振频率(谐振频率)进行具体的说明。图7是表示在规定条件下使从压力室13的中心到第二流入口35的尺寸a2变化的情况下的、通过模拟而确认压力室13的谐振频率的变化的结果的图。在图7中，作为本实施方式所涉及的结构例，以空白的图标符号示出了使设置于振动板部的第一流入口34的尺寸(外周方向的尺寸)不同的第一结构例以及第二结构例。另外，作为未设置第二流入口(狭缝)的比较例，以涂黑的图标符号示出了使设置于振动板部的第一流入口34的尺寸(外周方向的尺寸)不同的第一比较例以及第二比较例。另外，以施加了阴影线的图标符号示出了代替第二流入口(狭缝)地在侧壁板设置狭缝的第三比较例。此外，在任一结构中，均使设置于振动板部的第一流入口34的距中心的尺寸a1约为6.1mm。

首先，对本实施方式所涉及的2个图标符号(第一结构例以及第二结构例)进行说明，在任一图标符号中，在从压力室13的中心到第二流入口35的尺寸a2比从压力室13的中心到第一流入口34的尺寸a1大的情况下，即便使尺寸a2变化，压力室13的谐振频率都不怎么变化。另一方面，在从压力室13的中心到第二流入口35的尺寸a2比从压力室13的中心到第一流入口34的尺寸a1小的情况下，随着使尺寸a2变小，压力室13的谐振频率向高频率侧转移。因此，在本实施方式所涉及的泵10中，通过使从压力室13的中心到第二流入口35的尺寸a2比从压力室13的中心到第一流入口34的尺寸a1短，从而能够提高压力室13的谐振频率，并且使泵10的驱动声难以被人听到。

另外，对第一流入口34的尺寸较小的情况的2个图标符号(第一结构例以及第一比较例)进行比较，在本实施方式所涉及的图标符号(第一结构例)中，与比较例所涉及的图标符号(第一比较例)相比，谐振频率较高。由此可知，在第一流入口的尺寸较小的情况下，仅像本实施方式那样设置第二流入口，就能够提高谐振频率。

另一方面，对第一流入口34的尺寸较大的情况的2个图标符号(第二结构例以及第二比较例)进行比较，在第二流入口35位于比第一流入口34靠内侧的情况下，本实施方式所涉及的图标符号(第二结构例)与比较例所涉及的图标符号(第二比较例)相比，更能够提高谐振频率，但在第二流入口35位于比第一流入口34靠外侧的情况下，在2个图标符号中谐振频率没有较大的差别。

由此可知，通过至少将第二流入口35配置于比第一流入口34靠压力室13的中心侧的位置，从而不管第一流入口34的尺寸如何，都能够提高压力室13的谐振频率，在第一流入口34的尺寸较小的情况下，不论在哪个位置设置第二流入口35，都能够提高压力室13的谐振频率。此外，第三比较例示出代替第二流入口35地在侧壁板设置狭缝的情况，但仅通过简单地在侧壁追加狭缝，无法提高压力室13的谐振频率。

如以上说明的那样，在本发明的第一实施方式所涉及的泵10中，通过与设置于振动板部14的第一流入口34一同地，也在顶板部15侧设置第二流入口35，能够抑制第一流入口34以及第二流入口35处的流路阻力，由此与以往相比能够提高排出效率。进一步而言，根据该泵10，能够使压力室13的谐振频率向高频率侧转移，能够使泵10的动作声难以被人听见。

此外，在该实施方式中，示出了仅在振动板部14的底面侧设置压电元件25，并且除了压电元件25以外使振动板部14的底面构成为大致平坦的例子，但也可以在振动板部14的底面侧设置适当的形状的加强板。另外，针对顶板部15的顶面侧，也可以设置适当的形状的加强板。通过以适当的形状设置各个加强板，能够调整从振动板部14的中心到外周部产生的位移振动的振幅剖面、从压力室13的中心到外周部产生的压力振动的振幅剖面，能够使两者更加近似。例如，如图8所示的第一变形例所涉及的泵10A那样，若在顶板部15的顶面侧设置圆板状的加强板51以覆盖流出口31的周围，则能够几乎不给振动板部14的位移振动的振幅剖面带来影响地，调整压力室13的压力振动的振幅剖面，从而使两者更加近似。另外，如图9所示的第二变形例所涉及的泵10B那样，若在振动板部14的底面侧设置圆环状的加强板52以包围隔膜的周围，则分别给振动板部14的位移振动的振幅剖面与压力室13的压力振动的振幅剖面带来影响，从而使两者更加近似。这样，通过使振动板部14的位移振动的振幅剖面与压力室13的压力振动的振幅剖面近似，能够几乎不使振动板部14的振动能量产生损耗地将该振动能量传递至压力室13的流体，能够实现更高的排出压力以及更高的排出流量。

另外，在该实施方式中，对使从压力室13的中心到第二流入口35的尺寸a2比从压力室13的中心到第一流入口34的尺寸a1短的结构例进行了说明，但本发明也可以相反地构成为使尺寸a2比尺寸a1长。

《第二实施方式》

图10是表示本发明的第二实施方式所涉及的泵10C的侧面剖视图。

该泵10C将第二流入口35C配置于比第一流入口34C靠压力室13的外周侧的位置。

在这样构成的泵10C中，也与第一实施方式相同地，由于不仅设置有第一流入口34C还设置有第二流入口35C，因此即便第一流入口34C的尺寸较小，也能够增大第一流入口34C与第二流入口35C的合计的流量，能够在第一流入口34C以及第二流入口35C处分别减少流路阻力。因此，即便不使第一流入口34C的尺寸增大，也能够减少流体的粘性损失，从而该泵10C能够实现与以往相比更好的排出性能。

但是，在本实施方式中，从压力室13的中心到第二流入口35C的尺寸a2比从压力室13的中心到第一流入口34C的尺寸a1长，压力振动成为理想的共振状态的条件可以不根据从压力室13的中心到第二流入口35C的尺寸a2，而根据从压力室13的中心到第一流入口34C的尺寸a1由下式表示。

[式8]

因此，在本实施方式中，压力振动成为准理想的共振状态的条件可以由下式表示。

[式9]

进一步而言，压力振动接近更加理想的共振状态的条件也能够如下式那样进一步限定地表示。

[式10]

若将振动板部14的驱动频率f以及从振动板部14的中心到第一流入口34C的尺寸a1设定为满足上述的[式9]或者[式10]的条件，则能够在压力室13中实现仅次于第一实施方式的理想的共振状态，能够在压力室13的中心部增大压力振动的振幅。

另外，在本实施方式中，优选将振动板部14的驱动频率f设定为：从振动板部14的中心到外周部的各点处产生的位移振动的振幅剖面与最近似于下式的阶数的构造共振频率大体一致。

[式11]

这样，在本实施方式中，通过对振动板部14的驱动频率f进行设定，能够不使振动板部14的振动能量产生太大损耗地将该振动能量传递至压力室13的流体，能够实现依旧很高的排出压力以及依旧很高的排出流量。

此外，在以上的各实施方式中，示出了以槽状构成第二流入口的例子，但本发明也能够使第二流入口为其他的形状。

《第三实施方式》

图11是表示本发明的第三实施方式所涉及的泵10D的侧面剖视图。

该泵10D是以贯通顶板部15的孔状设置第二流入口35D的结构例。此外，从压力室13的中心到第二流入口35D的尺寸a2与第一实施方式相同地，比从压力室13的中心到第一流入口34D的尺寸a1短。

在这样构成的泵10D中，与第一实施方式相同地，由于不仅设置有第一流入口34D还设置有第二流入口35D，所以能够在第一流入口34D以及第二流入口35D处分别减少流路阻力。因此，即便不使第一流入口34D的尺寸增大，也能够减少流体的粘性损失，即便在该泵10中，也能够实现与以往相比更好的排出性能。另外，在该泵10D中，也仍旧能够使压力室的谐振频率向高频率侧转移，能够使泵10D的动作声难以被人听见。

但是，在这样构成的泵10D中，顶板部15的刚性较低，因此存在容易产生顶板部15的损坏，容易在顶板部15产生不必要的振动的担忧。因此，从上述的观点考虑，优选如第一、第二实施方式所示的结构那样，第二流入口形成为沿着顶板部的底面延伸的槽状。

《第四实施方式》

图12是表示本发明的第四实施方式所涉及的泵10E的侧面剖视图。

该泵10E与第三实施方式相同地具备贯通顶板部15的孔状的第二流入口35E。此外，该泵10E与第二实施方式相同地构成为，从压力室13的中心到第二流入口35E的尺寸a2比从压力室13的中心到第一流入口34E的尺寸a1长。

在这样构成的泵10E中，也能够在第一流入口34E以及第二流入口35E处分别减少流路阻力，能够实现与以往相比更好的排出性能。

虽然能够如以上的各实施方式、各变形例所示地实施本发明，但除此之外，对于本发明而言，如果属于权利要求书所记载的结构，则能够施加适当的变更。

例如，如图13所示的第三变形例所涉及的泵10F那样，也可以将第一实施方式所示的侧壁板以及顶板部的结构分别设置于振动板部的两面侧。这样，能够分别在泵10F的顶面侧与底面侧设置从压力室排出流体的流出口。另外，这样的双面排出构造并不限定于第一实施方式，也能够在第二～第四实施方式中加以采用。

另外，在上述的各实施方式中，示出了利用压电元件来驱动隔膜的例子，但也可以使用借助电磁驱动使隔膜执行泵送动作那样的其他驱动源来构成泵。另外，在使用压电元件的情况下，也可以使用锆钛酸铅系陶瓷之外的压电材料。例如，也能够由铌酸钾钠系以及铌酸碱系陶瓷等非铅系压电体陶瓷等构成压电元件。

另外，在上述的各实施方式中，示出了使压电元件以振动板部的适当阶数的构造共振频率进行驱动的例子，但本发明并不限定于此。例如，也可以使压电元件的驱动频率与振动板部的构造共振频率不同。

另外，在上述的各实施方式中，示出了使压电元件接合于振动板的与压力室相反的一侧的主面的例子，但本发明并不限定于此。例如，可以使压电元件接合于振动板的压力室侧的主面，也可以使2个压电元件接合于振动板的两个主面。

另外，在上述的各实施方式中，对在各流出口、各流入口未设置阀的情况进行了说明，但也能够构成为在各流出口、各流入口的其中之一或者全部设置阀。

另外，在上述的各实施方式中，示出了作为泵而设置从主体部向外周方向突出的突出部的结构例，但未必需要设置突出部，也可以使各泵构成为单纯的圆筒状。另外，各泵并不限定于圆筒状，也可以构成为多边形、椭圆的柱形等适当的外形。

另外，在上述的各实施方式中，示出了在压力室中在顶板部侧的流路孔附近设置凹部的例子，但本发明并不限定于此，也可以不设置凹部。

另外，在上述的各实施方式中，示出了将顶板部构成为薄顶板与厚顶板的层叠体的例子，但本发明并不限定于此。例如，也可以由一体的部件构成上述的形状的顶板部。另外，也可以使顶板部整体以一样的厚度构成。

最后，应当认为上述实施方式的说明在所有方面均为例示，并不是限制性的结构。本发明的范围不是由上述实施方式而是由权利要求书表示。并且，本发明的范围包含与权利要求书同等的范围。

附图标记的说明

10、10A、10B、10C、10D、10E...泵；11...主体部；12...突出部；13...压力室；14...振动板部；15...顶板部；21...薄顶板；22...厚顶板；23...侧壁板；24...振动板；25...压电元件；31...流出口；32、33...开口；34、34C、34D、34E...第一流入口；35、35C、35D、35E...第二流入口；36...宽幅部；37...窄幅部；41...框部；42...隔膜；43...连结部；51...加强板；52...加强板。

Claims (6)

1.一种泵，其具有在沿厚度方向俯视观察时从中心到外周部地产生压力振动的压力室，其中，

所述泵具备：

振动板部，其从所述厚度方向面向所述压力室，并且沿着所述厚度方向产生位移；

顶板部，其从与所述振动板部相反的方向面向所述压力室；以及

侧壁部，其将所述振动板部与所述顶板部连接，

所述振动板部设置有在所述侧壁部的内侧开口的第一流入口，

所述顶板部设置有在所述压力室的中央部开口的流出口、以及在所述压力室的外周部开口的第二流入口。

2.根据权利要求1所述的泵，其中，

在将从所述顶板部的中心到所述第二流入口的尺寸和从所述振动板部的中心到所述第一流入口的尺寸中的较小的尺寸设为a，将所述振动板部的共振频率设为f，将通过所述压力室的流体的声速设为c，将满足第一种贝塞尔函数J₀(k₀)＝0的值设为k₀的情况下，满足下式，

[式1]

3.根据权利要求2所述的泵，其中，满足下式，

[式2]

4.根据权利要求2或3所述的泵，其中，

从所述顶板部的中心到所述第二流入口的尺寸比从所述振动板部的中心到所述第一流入口的尺寸小。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的泵，其中，

所述第二流入口向相对于所述顶板部的厚度方向正交的侧方延伸而与外部连通。

6.根据权利要求4所述的泵，其中，

所述第二流入口向相对于所述顶板部的厚度方向正交的侧方延伸而与外部连通。