CN114761686A - 泵装置 - Google Patents

Abstract

泵装置(1)具备压电泵(10)、外部壳体(70)和粘合片(80)。压电泵(10)具备具有流体的喷出口(41)的主面(402)。外部壳体(70)具有与喷出口(41)连通的壳体流路(700)，且至少局部使用具有含水性的树脂。粘合片(80)将压电泵10的主面(402)与外部壳体(70)粘合。外部壳体(70)具备主板(71)，上述主板(71)具有与压电泵(10)的主面(402)相向并与粘合片(80)抵接的主面(711)，且具有连通于喷出口(41)和壳体流路(700)的贯通孔(710)。主面(711)由金属(79)构成。

Description

泵装置

技术领域

本发明涉及具备泵和与泵连通的外部壳体的泵装置。

背景技术

专利文献1记载有使用了压电泵的血压计。专利文献1记载的血压计具备内壳构件。内壳构件由合成树脂构成。

将内壳与压电泵的具有喷出口的面粘合。

专利文献1：日本特开2018-143557号公报

然而，在内壳构件由含有水分的树脂构成的情况下，例如存在如下情况：若内壳构件的温度变高，则树脂内部的水分挥发而达到与压电泵之间的粘合面。

而且，存在如下情况：由于在与压电泵之间的粘合面存在水分而产生粘合面剥离这样的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供即便使用具有含水性的材料的壳体也能够抑制壳体与泵的粘合状态的降低的流体控制装置。

本发明的泵装置具备泵、外部壳体和粘合构件。泵具备具有流体的喷出口的喷出面。外部壳体具有与喷出口连通的内部空间，且至少局部使用具有含水性的树脂。粘合构件将泵的喷出面与外部壳体粘合。外部壳体具备第1主板，上述第1主板具有与泵的喷出面相向并与粘合构件抵接的第1主面，且具有连通于喷出口和内部空间的贯通孔。第1主面由金属构成。

在该结构中，即便外部壳体成为高温，树脂所含的水分也由于金属而没有暴露于第1主面。由此，树脂所含的水分不会对第1主面与粘合构件的粘合性给予影响。

根据本发明，即便使用具有含水性的材料的壳体，也能够抑制壳体与泵的粘合状态的降低。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的泵装置的结构的侧面的剖视图。

图2是本发明的第1实施方式所涉及的泵装置的分解立体图。

图3是表示本发明的第2实施方式所涉及的泵装置的结构的侧面的剖视图。

图4是表示本发明的第3实施方式所涉及的泵装置的结构的侧面的剖视图。

图5是表示本发明的第4实施方式所涉及的泵装置的结构的侧面的剖视图。

具体实施方式

(第1实施方式)

参照附图对本发明的第1实施方式所涉及的泵装置进行说明。图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的泵装置的结构的侧面的剖视图。图2是本发明的第1实施方式所涉及的泵装置的分解立体图。需要说明的是，在包括本实施方式的各实施方式所示的各图中，为了容易理解说明，将各个结构要素的形状(尺寸)进行局部或者整体夸张地记载。

如图1、图2所示，泵装置1具备压电泵10、外部壳体70和粘合片80。粘合片80与本发明的“粘合构件”对应。压电泵10与外部壳体70通过粘合片80而粘合。此时，压电泵10的喷出口41与外部壳体70的贯通孔710经由粘合片80的中央开口81连通。

(压电泵10的结构)

压电泵10具备：压电元件20、包括振动板31的平板构件300、第1壳体用构件40、第2壳体用构件50和第3壳体用构件60。

压电元件20由圆板的压电体和驱动用的电极构成。驱动用的电极形成于圆板的压电体的两主面。

平板构件300具备振动板31、基体部32和支承部33。平板构件300是例如由金属等构成的平板。俯视平板构件300的形状是矩形。该俯视的面是平板构件300的主面。平板构件300例如通过一个平板实现。即，振动板31、基体部32和支承部33通过一个平板而一体形成。振动板31为圆板。基体部32是从外周包围振动板31的形状。支承部33将振动板31与基体部32连接。此时，支承部33在振动板31的外周局部在多个部位将振动板31与基体部32连接。根据该结构，振动板31相对于基体部32被支承为能够振动。

第1壳体用构件40例如是由金属构成的平板。需要说明的是，第1壳体用构件40的材料具有规定刚性即可。俯视第1壳体用构件40的形状大致为矩形。该俯视的面是第1壳体用构件40的主面。即，第1壳体用构件40具有相互相向的主面401和主面402。主面402与本发明的“喷出面”对应。

第1壳体用构件40具有喷出口41。俯视压电泵10，喷出口41例如与振动板31的中央重叠。喷出口41是贯穿第1壳体用构件40的主面401与主面402之间即在厚度方向上贯穿第1壳体用构件40的贯通孔。喷出口41例如为圆筒形。

第2壳体用构件50具备主板51和框体52，且为箱状。第2壳体用构件50例如由金属等构成。主板51为平板。更具体而言，俯视主板51的形状为矩形，是与第1壳体用构件40大致相同的面积和形状。框体52沿与主板51的主面正交的方向延伸。框体52沿着主板51的外周端配设。由此，第2壳体用构件50以箱状形成。主板51与框体52也可以独立形成，也可以一体成型。

在主板51形成有多个吸入口510。多个吸入口510是贯穿主板51的两主面即在厚度方向上贯穿主板51的贯通孔。多个吸入口510为圆筒形。

第3壳体用构件60是具有规定厚度的框体。第3壳体用构件60的外形与第1壳体用构件40的外形大致相同。

在第1壳体用构件40的一个主面连接有第3壳体用构件60。在第3壳体用构件60连接有平板构件300的基体部32。在平板构件300的基体部32连接有第2壳体用构件50的框体52。通过该结构，实现在内部具有空间500的泵壳体。

空间500由振动板31分成空间501和空间502。空间501是以振动板31为基准而在喷出口41侧的空间，空间502是以振动板31为基准而在吸入口510侧的空间。空间501与空间502通过贯通设置于支承部33的平板构件300的贯通孔而连通。

压电元件20配置于振动板31的靠空间502侧的主面。

在这样的结构中，压电泵10如以下所示地输送流体。需要说明的是，根据本申请的申请人的过去的申请文件等而已知流体的输送原理，因此，简化说明。

压电元件20与未图示的控制部连接。控制部生成交流电压，并施加于压电元件20。由此，压电元件20伸缩，振动板31屈曲振动。由此，空间501与空间502的体积变化，通过该变化，流体经由多个吸入口510而被吸入压电泵10内，并经由喷出口41而向压电泵10的外部喷出。

(外部壳体70的结构)

如图1和图2所示，外部壳体70主要由树脂形成。作为树脂，使用成型性优异的材料，例如使用聚碳酸酯或者ABS树脂。

外部壳体70具备主板71和侧板72。主板71是具有主面711的平板状。侧板72是框体。侧板72与主板71的主面711连接。外部壳体70例如通过树脂的一体成型而形成。

由此，外部壳体70具有由主板71和侧板72围起的内部空间720。主板71与本发明的“固定构件”对应。主面711与本发明的“第1主面”对应。内部空间720与本发明的“第1空间”对应。而且，在该内部空间720固定有压电泵10。由此，压电泵10的外部空间与外部壳体70的内部空间720连通。

需要说明的是，通过在内部空间720的与主板71相反一侧配置有与侧板72连接的例如平板(省略图示)等，从而内部空间720能够与外部壳体70和外部空间隔离。

主板71具有壳体流路700。壳体流路700形成于主板71的内部。壳体流路700与本发明的“第2空间”对应。

主板71具有外部喷出口701。外部喷出口701在主板71的一侧面开口，并与壳体流路700连通。

主板71具有贯通孔710。贯通孔710在主面711开口，并与壳体流路700连通。贯通孔710例如为圆筒形。贯通孔710的开口截面积与压电泵10的喷出口41的开口截面积大致相同。

主板71的主面711由金属79构成。更具体而言，覆盖主板71的主面711的大致整体且距主面711规定深度的部分由金属79构成。金属79通过蒸镀膜、溅射膜、金属镀覆等来实现。金属79由包含铝(Al)、铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)、铬(Cr)、锡(Zn)、钛(Ti)、金(Au)等中至少一个种材料构成。金属79的厚度例如为约10nm～1μm，但也可以为这样厚度以上的厚度。

(粘合片80的结构)

如图1、图2所示，粘合片80是具有规定厚度且具有圆形的中央开口81的圆环形。中央开口81的面积比压电泵10的喷出口41的开口截面积、外部壳体70的贯通孔710的开口截面积大。粘合片80的外周的直径为压电泵10的第1壳体用构件40的一条边的长度以下。

粘合片80是所谓的双面粘合片，例如是丙烯酸系粘合片或者硅系粘合片。粘合片80也可以存在中间树脂层，也可以不存在中间树脂层。

(基于粘合片80的压电泵10与外部壳体70的粘合结构)

粘合片80的一个主面抵接并粘合于压电泵10的第1壳体用构件40的主面402。粘合片80的另一个主面抵接并粘合于外部壳体70的主板71的主面711。由此，将压电泵10与外部壳体70粘合。

此时，粘合片80配置为中央开口81与压电泵10的第1壳体用构件40的喷出口41和外部壳体70的主板71的贯通孔710重叠。由此，压电泵10的喷出口41与外部壳体70的贯通孔710经由粘合片80的中央开口81而连通。

(通过使用泵装置1的结构而产生的作用效果)

由上述的结构构成的压电泵10因振动板31的振动而发热。该热经由粘合片80而传递至外部壳体70，外部壳体70升温。若外部壳体70成为高温，则树脂所含的水分挥发，欲向外部壳体70的外部放出。

在泵装置1的结构中，主板71的主面711即与粘合片80之间的粘合面为金属79。金属79不使水分透过，因此，水分没有暴露于主面711。

由此，能够抑制水分朝向外部壳体70趋向粘合片80的粘合面，抑制主面711与粘合片80的粘合性的降低。

在泵装置1的结构中，主面711的面积比粘合片80的面积(主面711与粘合片80之间的粘合面的面积)大。根据该结构，能够抑制水分从外部壳体70的没有被金属79覆盖的部位向外部泄漏而进入粘合片80的粘合面。由此，进一步抑制主面711与粘合片80之间的粘合性的降低。另外，根据该结构，由主面711形成的热扩散效果提高，容易使由压电泵10产生的热向外部散热。需要说明的是，金属79至少配置于主面711的向粘合片80粘合的粘合面即可，但根据该理由，优选大于粘合面的面积。

在泵装置1的结构中，第1壳体用构件40的主面402的面积大于粘合片80的面积(主面402与粘合片80的粘合面的面积)。根据该结构，如图1所示，在第1壳体用构件40的角部没有抵接、粘合有粘合片80。即，在第1壳体用构件40的最远离振动中心的位置没有抵接、粘合有粘合片80。由此，能够抑制由振动板31产生的振动向外部壳体70的泄漏，能够提高压电泵10的振动效率。需要说明的是，这不局限于压电泵10的俯视的形状为矩形的情况，即便在为其他多边形的情况下，也得到相同的作用效果。另外，在该结构中，能够缩小经由粘合片80将第1壳体用构件40与外部壳体70粘合的粘合面积。由此，能够降低热从第1壳体用构件40向外部壳体70的传输量，能够抑制外部壳体70的温度上升。

在泵装置1的结构中，通过使用保持了外形形状的粘合片80，能够在压电泵10与外部壳体70粘合时容易维持中央开口81的形状。另一方面，例如，虽能够使用热固化性或者UV固化性的液状的粘合材料，但不容易使中央开口81的形状成为规定形状，存在导致使喷出口41与贯通孔710之间堵塞的可能性。因此，通过使用具备粘合片80的泵装置1的结构，能够更切实且容易地制造泵装置1。

另外，在该结构中，也可以不在压电泵10的喷出口41形成向外部突出的嘴部。由此，泵装置1成为薄型。

另外，在该泵装置1中，喷出口41与外部壳体70的壳体流路700连通。另一方面，若应用上述结构，则也能够实现吸入口510与外部壳体70的壳体流路700连通的结构。然而，从喷出口41喷出的流体(例如空气)的温度变得比从吸入口510吸入的流体高。因此，在喷出口41与外部壳体70的壳体流路700连通的构造中，泵装置1的结构更有效地产生作用。

需要说明的是，若外部壳体70由具有含水性的树脂构成，则外部壳体70即便为其他材料，也通过应用本发明的结构而起到上述的作用效果。特别是，在作为含水性的一个指标的吸水率例如为0.15以上的材料的情况下，本发明的结构更有效地产生作用。

另外，在上述的说明中，将与外部壳体70连通的口作为喷出口，但也能够将这一侧的口作为吸入口，将上述的吸入口用作喷出口。

(第2实施方式)

参照附图对本发明的第2实施方式所涉及的泵装置进行说明。图3是表示本发明的第2实施方式所涉及的泵装置的结构的侧面的剖视图。

如图3所示，相对于第1实施方式所涉及的泵装置1，第2实施方式所涉及的泵装置1A在具备金属79A和金属用接合材料78这点上不同。泵装置1A的其他结构与泵装置1相同，并省略相同部位的说明。

外部壳体70A具备金属79A和金属用接合材料78。金属79A经由金属用接合材料78而接合于主板71的主面711。

金属79A为板状，且与外部壳体70A独立地形成。金属用接合材料78例如是热固化性或者紫外线固化性的接合材料。

根据该结构，主板71的主面711由金属79A构成。因此，与泵装置1相同，泵装置1A能够抑制水分趋向粘合片80的粘合面，可抑制主面711与粘合片80的粘合性的降低。

(第3实施方式)

参照附图对本发明的第3实施方式所涉及的泵装置进行说明。图4是表示本发明的第3实施方式所涉及的泵装置的结构的侧面的剖视图。

如图4所示，相对于第1实施方式所涉及的泵装置1，第3实施方式所涉及的泵装置1B在具备金属79B这点上不同。泵装置1B的其他结构与泵装置1相同，且省略相同部位的说明。

外部壳体70B具备金属79B。金属79B从主板71的主面711侧暴露而埋入主板71。

金属79B为板状，例如使用嵌件模制工法等而埋入外部壳体70B的主板71。

根据该结构，主板71的主面711由金属79B构成。因此，与泵装置1相同，泵装置1B能够抑制水分被粘合片80吸收，抑制主面711与粘合片80的粘合性的降低。

(第4实施方式)

参照附图对本发明的第4实施方式所涉及的泵装置进行说明。图5是表示本发明的第4实施方式所涉及的泵装置的结构的侧面的剖视图。

如图5所示，相对于第1实施方式所涉及的泵装置1，第4实施方式所涉及的泵装置1C在压电泵10C的结构上不同。

相对于压电泵10，压电泵10C还具备第4壳体用构件61、第5壳体用构件62。另外，相对于压电泵10，压电泵10C在压电元件20的配置方式上不同。另外，第2壳体用构件50C是通过组合第6壳体用构件51C和第7壳体用构件52C而构成的。

第4壳体用构件61是具有规定厚度的框体。第4壳体用构件61的外形是与平板构件300的外形相同的形状。第4壳体用构件61与平板构件300的另一个主面(与第3壳体用构件60所连接的面相反一侧的面)连接。

第5壳体用构件62为平板状。第5壳体用构件62的平面形状与平板构件300大致相同。第5壳体用构件62具有贯通孔620。贯通孔620配置于俯视第5壳体用构件62的大致中央。

以第4壳体用构件61为基准，第5壳体用构件62配置于与平板构件300侧相反一侧。第5壳体用构件62与第4壳体用构件61连接。

第6壳体用构件51C为平板。第6壳体用构件51C的平面形状与平板构件300和第5壳体用构件62大致相同。以第5壳体用构件62为基准，第6壳体用构件51C配置于与平板构件300侧相反一侧。第6壳体用构件51C与第5壳体用构件62以规定间隔分离配置。第6壳体用构件51C具有多个吸入口510。多个吸入口510配置于相对于第6壳体用构件51C的中心以规定距离向外缘侧分离的位置。

第7壳体用构件52C为形成有槽503的平板。第7壳体用构件52C的平面形状与第5壳体用构件62和第6壳体用构件51C大致相同。第7壳体用构件52C配置于第5壳体用构件62与第6壳体用构件51C之间，并抵接、连接于第5壳体用构件62和第6壳体用构件51C。而且，在该结构中，槽503与贯通孔620和多个吸入口510连通。

压电元件20配置于平板构件300的振动板31的靠第1壳体用构件40侧的面。

即便使用这样的结构的压电泵10C，泵装置1C也能够起到与上述的泵装置1相同的作用效果。

需要说明的是，在上述的实施方式中，示出粘合片80为圆环形的方式，但也可以为其他形状。例如，粘合片80的外形形状也可以与压电泵10的平面形状匹配。然而，通过成为圆环形，可以不考虑粘合片80设置时的方向，从而能够容易地设置。并且，通过使朝向压电泵10的粘合面的外形形状成为圆形，使振动板31的中心与粘合片80的中心大致相同，从而抑制对圆形的振动板31的振动给予影响的方向性(因周向的位置不同而的产生的差异)。

另外，只要是使用压电泵10的泵装置则能够应用上述结构，特别是，在形状小的泵装置例如可佩戴的泵装置中，更有效。在形状小的泵装置的情况下，外部壳体的热容量变小，因此，容易升温。因此，外部壳体容易成为高温，水分容易挥发。然而，通过具备本发明的结构，能够抑制水分被粘合片80吸收，能够抑制外部壳体与粘合片80的粘合性的降低。

附图标记说明

1、1A、1B、1C...泵装置；10、10C...压电泵；20...压电元件；31...振动板；32...基体部；33...支承部；40...第1壳体用构件；41...喷出口；50...第2壳体用构件；51...主板；52...侧壁；51C...第6壳体用构件；52C...第7壳体用构件；60...第3壳体用构件；61...第4壳体用构件；62...第5壳体用构件；70、70A、70B...外部壳体；71...主板；72...侧板；78...金属用接合材料；79、79A、79B...金属；80...粘合片；81...中央开口；300...平板构件；401、402...主面；500、501、502...空间；510...吸入口；700...壳体流路；701...外部喷出口；710...贯通孔；711...主面；720...内部空间。

Claims (9)

1.一种泵装置，其特征在于，具备：

泵，其具备具有流体的喷出口的喷出面；

固定构件，其具有第1空间，所述第1空间经由所述喷出口而与所述泵的外部空间连通并具有所述泵，所述固定构件的至少局部使用具有含水性的树脂，并对所述泵进行固定；以及

粘合构件，其将所述泵的所述喷出面与所述固定构件粘合，

所述固定构件具备第1主板，所述第1主板具有与所述泵的所述喷出面相向并与所述粘合构件抵接的第1主面，且具有将所述喷出口与所述第1空间和第2空间连通的贯通孔，所述第2空间位于隔着所述固定构件而与所述第1空间相反一侧，

所述第1主面由金属构成。

2.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，

所述第1主面通过所述金属的蒸镀膜、溅射膜或者金属镀覆而形成。

3.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，

所述第1主面通过模制于所述第1主板的所述金属的板而形成。

4.根据权利要求1所述的泵装置，其特征在于，

所述第1主面由通过热固化性或者紫外线固化性的接合材料接合于所述第1主板的所述金属的板形成。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的泵装置，其特征在于，

所述第1主面的面积大于所述粘合构件与所述喷出面之间的粘合面积和所述粘合构件与所述第1主面之间的粘合面积中任一个粘合面积。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的泵装置，其特征在于，

所述喷出面的面积大于所述粘合构件与所述喷出面和所述第1主面之间的粘合面积。

7.根据权利要求6所述的泵装置，其特征在于，

在俯视时，所述喷出面为多边形，

所述粘合构件没有粘合于所述多边形的角部。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的泵装置，其特征在于，

所述粘合构件为丙烯酸系粘合片或者硅系粘合片。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的泵装置，其特征在于，

用于所述固定构件的树脂为具有0.15以上的吸水率的树脂。

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