JP2001323879A

JP2001323879A - 圧電ポンプ

Info

Publication number: JP2001323879A
Application number: JP2000142829A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kaizaki; 啓二貝崎; Yasushi Sakai; 康司酒井; Yukisuke Ishihara; 行祐石原; Takatoshi Ono; 貴敏小野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2000-05-16
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】圧電ポンプに関して、製品の外形および厚み
を小さくし、圧電体の絶縁劣化を防ぐと共に、構成部品
を減らしてコストを下げることを目的とする。【解決手段】金属薄板５に圧電体４が固着された圧電
振動子２３と、この圧電振動子２３を振動可能に支持す
るケース２１と、前記圧電振動子２３と前記ケース２１
に設けられた凹部２１Ａ内壁との間で形成される密封状
態のポンプ室２４と、前記ポンプ室２４に設けられた吸
入口２９および吐出口３０とを備え、前記圧電振動子２
３に、片面が金属皮膜２５で構成された絶縁膜２６が、
その金属皮膜２５をポンプ室２４側になるようにして固
着した構成としたもので、製品の外形および厚みを小さ
くし、圧電体の絶縁劣化を防ぐと共に、構成部品を減ら
してコストを下げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてノートパ
ソコン、ゲーム機器等の各種電子機器、医療機器、産業
機器、理化学機器等に用いられる、特に薄形の圧電ポン
プに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の圧電ポンプを図９の断面
図を用いて説明する。

【０００３】図９の断面図において、１は下方開口の凹
部を有するケースであり、その凹部を周回するように、
リング状の密封シール２がその上壁部に当接状態に配さ
れている。

【０００４】そして、３は、圧電体４が金属薄板５の上
下面にそれぞれ固着され、その外周面が弾性シールド材
６で密封被覆されている圧電振動子である。

【０００５】この圧電振動子３は、ケース１の下方に重
ねて配された取付台７上に位置決め保持されると共に、
その上方周辺部が上記密封シール２によって押え込まれ
て装着されており、この圧電振動子３の上面および密封
シール２で密封状態に囲まれたケース１の凹部内はポン
プ室８として機能するようになっている。

【０００６】なお、この圧電振動子３の弾性シールド材
６は、圧電体４を外部から電気的に絶縁することを目的
として配されているものである。

【０００７】一方、ケース１の凹部の底面には、それぞ
れに吸入側逆止弁９および吐出側逆止弁１０が配設され
た吸入口１１および吐出口１２が設けられており、ケー
ス１の上方に重ねて配されたカバー部材１３の吸入路１
４および吐出路１５に連結している。

【０００８】従来の圧電ポンプは、上記のごとく構成さ
れるものであり、圧電振動子３に交流電圧を印加するこ
とによって、圧電振動子３を振動させ、ケース１の凹部
内の体積変化を発生させて流体を吸入口１１から吸入側
逆止弁９を通してポンプ室８内に吸込み、吸込んだ流体
を吐出側逆止弁１０を通して吐出口１２から吐出するも
のであった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の圧電ポンプは、近年の機器の薄形・小型化が進む中で
圧電振動子３の厚みが大きく必要となるため、圧電ポン
プ全体の厚み寸法が大きくなってしまうという課題があ
った。

【００１０】また、この圧電ポンプに用いた圧電振動子
３は、弾性シールド材６で被覆されたものであったが、
長期間に亘って使用した場合には、流体と接触する接液
側から徐々に水分が弾性シールド材６に浸透し、圧電体
４の絶縁性が劣化することもあり、この場合には圧電振
動子３の振幅が小さくなり圧電ポンプの流量が低下する
こともあった。

【００１１】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、長期間に亘って所定の流量を維持すること
ができる薄形の圧電ポンプを提供することを目的とする
ものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、圧電振動子として、金属薄板に固着された
圧電体の、ポンプ室側である接液側に、片側が金属皮膜
で構成された絶縁膜を貼り付けて構成したものを装着す
るものである。

【００１３】これにより、圧電振動子が薄くでき、かつ
水分に比べて分子密度が非常に密な金属皮膜を接液側に
配するものであるため、長期に亘って使用する場合を含
んで、圧電体への流体の浸透を容易に低減させることが
できて所定の流量を維持できる薄形の圧電ポンプを提供
することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、金属薄板に圧電体が固着された圧電振動子と、この
圧電振動子を振動可能に支持するケースと、前記圧電振
動子と前記ケースに設けられた凹部内壁との間で形成さ
れる密封状態のポンプ室と、前記ポンプ室に設けられた
吸入口および吐出口とを備え、前記圧電振動子に、片面
が金属皮膜で構成された絶縁膜が、その金属皮膜をポン
プ室側になるようにして固着された圧電ポンプとしたも
のであり、圧電振動子が薄くでき、かつ水分に比べて分
子密度が非常に密な金属皮膜を接液側に配するものであ
るため、長期に亘って使用した場合を含んで、圧電体へ
の流体の浸透を容易に低減させることができ、長期間に
亘って所定の流量を維持することができる薄形の圧電ポ
ンプを容易に実現できるという作用を有する。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、吸入口および吐出口にそれぞれ吸入側逆
止弁および吐出側逆止弁が配されると共に、その吸入口
に連結された吸入路および吐出口に連結された吐出路に
各々ダンパが設けられているものであり、請求項１に記
載の発明による作用に加えて、圧電振動子が振動する時
の抵抗を軽減でき、圧電振動子の振幅が大きくできるた
め、圧電ポンプの流量を容易に増大することができると
いう作用を有する。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
発明において、流すべき対象物である流体が滞留しない
ようにポンプ室が流路に沿って拡開された形状であるも
のであり、流体が流れ易くなると共に、ポンプ室内に入
り込んでしまう気体を含んで流体をポンプ室から吐出し
易くできるため、圧電ポンプの流量が容易に安定化でき
るという作用を有する。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、圧電振動子の反接液側の支持部分が、剛
体で構成されたものであり、圧電振動子の作動時に、そ
の支持部分の位置が振動によって振動方向に対して垂直
方向に動かなくできるため、圧電振動子の振幅が安定化
できて圧電ポンプの流量を容易に増大し、かつ安定化で
きるという作用を有する。

【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、流すべき対象物である流体と接する圧電
振動子以外の接液表面が、金属皮膜によって覆われたも
のであり、金属皮膜は、水分に比べて分子密度が非常に
密な構造なものであるため、圧電ポンプ内部から水蒸気
が抜けていくことを容易に防止することができるという
作用を有する。

【００１９】請求項６に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、圧電振動子の金属薄板にスリットまたは
溝が設けられたものであり、金属薄板の変形荷重が小さ
くでき、圧電振動子の振幅をより大きくすることができ
るので圧電ポンプの流量を容易に増大させることができ
るという作用を有する。

【００２０】請求項７に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、圧電振動子が、圧電体の素子外径の０．
８倍から１．２倍の範囲内の部分で支持されたものであ
り、この範囲内で圧電振動子を支持することにより、圧
電振動子の振幅が大きくとれ、かつ、圧電振動子の振動
モードで３次モードを発生させずにポンプ室内の体積変
化を有効に発生させることができ、流量が多くて効率の
優れたものにできるという作用を有する。

【００２１】請求項８に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、圧電振動子の圧電体が、複数枚積層され
たものであり、流体の流動抵抗等に負けないように圧電
振動子の振動する力および振幅を容易に増大させて維持
することができるため、圧電ポンプの流量を容易に増大
させることができるという作用を有する。

【００２２】請求項９に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、圧電振動子の圧電体の電極に、給電用部
材が導電接着剤によって電気的に接続されたものであ
り、給電用部材と圧電体の電極との間の導電接着剤を、
所定の加圧・加熱条件で溶着させて両者間を接続させ
る、いわゆるヒートシール工法を用いて、工数少なく電
気的かつ機械的に接続させることができるため、安価で
電気的かつ機械的に接続安定性の優れたものを大量に生
産することが可能となるという作用を有する。

【００２３】請求項１０に記載の発明は、請求項１記載
の発明において、圧電振動子に固着された絶縁膜の圧電
体側の面に配線部が形成され、この配線部が、圧電振動
子の圧電体の電極に導電接着剤によって電気的に接続さ
れたものであり、請求項９に記載の発明と同様の作用を
有すると共に、部品点数を削減することができ、より安
価なものにできるという作用を有する。

【００２４】請求項１１に記載の発明は、請求項１記載
の発明において、圧電振動子の中央部に駆動板が固着さ
れたものであり、圧電振動子が振動することによって駆
動板が振動方向に対して垂直方向に平行移動するように
振動して、ポンプ室内の体積変化を発生させることがで
きるので、ポンプ室内の体積変化を大きくすることがで
き、圧電ポンプの流量を増大させることができるという
作用を有する。

【００２５】以下、本発明の実施の形態による圧電ポン
プについて図１〜図８を用いて説明する。

【００２６】なお、従来の技術の場合のものと同一構成
の部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００２７】（実施の形態１）図１は、本発明の第１の
実施の形態による圧電ポンプの断面図、図２は、同カバ
ーを除いた状態の上面図であり、同図において、２１
は、下方開口の円形の凹部２１Ａを有するケースであ
り、その凹部２１Ａを周回するように、リング状の密封
シール２がその上壁部に当接状態に配されている。

【００２８】そして、ケース２１の下方には、密封シー
ル２に対向する位置に剛体の支持部２２Ａが設けられた
取付台２２が重ねて配されている。

【００２９】この密封シール２の下部と取付台２２の支
持部２２Ａとの間には、圧電振動子２３が挟持されて装
着されており、この圧電振動子２３および密封シール２
で密封状態に囲まれたケース２１の凹部２１Ａ内はポン
プ室２４として機能するようになっている。

【００３０】なお、このときに圧電振動子２３の支持部
分としては、図１に示すように、支持内径Ｄ１が素子外
径Ｄ２の０．８倍〜１．２倍とすると、圧電振動子２３
の振幅が大きくとれ、かつ、圧電振動子２３の振動モー
ドで３次モードを発生させずにポンプ室２４内の体積変
化を有効に発生させることができ、流量が多くて効率の
優れたものにできる。

【００３１】そして、この圧電振動子２３は、図３
（ａ）の上面図および同（ｂ）の断面図に示すように、
円形の圧電体４が金属薄板５の上下面にそれぞれ固着さ
れ、かつ接液側となるポンプ室２４側に位置する圧電体
４の上面を覆うように、片面が金属皮膜２５で構成され
た絶縁膜２６を、その金属皮膜２５がポンプ室２４側に
なるように表面に固着されて構成されている。

【００３２】また、反接液側となる圧電体４の上面も絶
縁膜２６Ａで覆われている。

【００３３】なお、上記反接液側の絶縁膜２６Ａは、圧
電振動子２３を外部と電気的に絶縁すること、及び対応
する圧電体４を保護する目的で装着されるものであるた
め、その必要がない場合には装着していなくてもよい。

【００３４】そして、それぞれの圧電体４の対向面側に
配設された一方の電極に対して電気的接続状態に固着さ
れることとなる中央の金属薄板５は、図３に示すよう
に、一部が所定形状に形成されて外方に引き出されてお
り、これが一方の電気信号入力用電極部５Ａとして機能
する。

【００３５】そして、圧電振動子２３のそれぞれの圧電
体４の他方の電極に接続されて導出された給電用部材２
７は、電気信号入力用電極部５Ａの上下面に所定の範囲
で形成されている絶縁層２８によって、電気信号入力用
電極部５Ａとは電気的絶縁状態で外方に引き出されてい
る。

【００３６】なお、この圧電振動子２３は、圧電体４の
上面がそれぞれ絶縁膜２６、２６Ａで覆われたものであ
るため、給電用部材２７は圧電体４と絶縁膜２６、２６
Ａとの間に配設されている。

【００３７】そして、この給電用部材２７は、絶縁性基
材に所定の配線部が設けられ、その配線部と圧電体４の
電極とは、両者の間に塗布された導電接着剤が、所定の
加圧・加熱条件で溶着されて電気的に接続されたもの、
つまり、いわゆるヒートシール工法によって電気的かつ
機械的に接続されたものとなっている。

【００３８】このヒートシール工法は、連続生産にも適
したものであると共に、電気的な接続安定性にも優れた
ものが得られるものであるため、工数が少なく安価で電
気的接続状態の安定したものを大量に生産することが可
能となる。

【００３９】これらの上記電気信号入力用電極部５Ａお
よび給電用部材２７の配線部は、圧電体４に所定の交流
電圧を印加可能なようにケース２１の外方に突出状態に
配されている。

【００４０】なお、この絶縁膜２６、２６Ａは、上記導
電接着部分を保護する機能も担うものである。

【００４１】一方、ポンプ室２４の上壁には、吸入口２
９および吐出口３０とが設けられており、それぞれに吸
入側逆止弁３１および吐出側逆止弁３２が、流すべき対
象物である流体の流路に合わせて配されている。

【００４２】また、図１に示すように、流すべき対象物
である流体が滞留しないようにポンプ室２４は、上記流
路に沿う拡開された形状、つまり吸入口２９近辺の断面
積に比べて吐出口３０近辺の断面積が広くなるように、
吸入口２９から吐出口３０に向かって傾斜を持ったテー
パ形状に形成されている。

【００４３】さらに、上記吸入口２９および吐出口３０
にそれぞれ連結されてケース２１の上部に閉路状に設け
られたそれぞれが独立状態の吸入路３３および吐出路３
４には各々ダンパ３５が構成されている。

【００４４】このダンパ３５は、ケース２１の上部に重
ねて取付けられたカバー部材３６により挟み込まれて装
着されている。

【００４５】なお、この吸入路３３および吐出路３４や
ポンプ室２４等を含む接液面の角部は、曲面または面取
りが設けられたものとなっていると共に、流体と接する
表面部分が全て金属皮膜によって覆われたものとなって
いる。

【００４６】本発明による圧電ポンプは上記のごとく構
成されるものであり、圧電振動子２３が薄くて、しかも
その接液側の面には、水分に比べて分子密度が非常に密
な金属皮膜２５が配されたものであるため、圧電体４へ
の水蒸気等の流体の浸透を防止でき、このために圧電体
４の絶縁劣化が低減できるものであるから、長期に亘っ
て使用した場合を含んで、所定の流量を維持することが
できる薄形の圧電ポンプを容易に実現することができ
る。

【００４７】また、圧電振動子２３以外の流体と接する
表面部分も全て金属皮膜によって覆っているものである
ため、ポンプ外部への水蒸気等の水分の逃げ、および外
部からの気体の侵入等を容易に防止することができ、ポ
ンプ室２４内の体積変化を有効にポンプ性能に反映でき
るものである。

【００４８】さらに、ポンプ室２４や流路等の形状にお
いても、流すべき対象物である流体が滞留しないよう
に、かつ流入した気体が一定位置に留まることが防止で
きる形状に形成したものであるから、高いポンプ性能を
維持しつつ使用できるものである。

【００４９】これに加えて圧電振動子２３の圧電体４の
電極に対して給電部材２７をヒートシート工法で接続し
たものであるため、両者間の電気的接続安定性に優れた
ものを安価に、かつ大量に生産することも可能となるも
のである。

【００５０】次に、本実施の形態による圧電ポンプの動
作について説明する。

【００５１】図１に示す状態の圧電ポンプにおいて、圧
電振動子２３の電気信号入力用電極部５Ａと上下それぞ
れの給電用部材２７との間、つまりそれぞれの圧電体４
の電極間に交流電圧を印加して圧電振動子２３を振動さ
せると、ケース２１の凹部２１Ａと圧電振動子２３の間
とで形成されたポンプ室２４の体積が増減を周期的に繰
り返すこととなる（図４参照）。

【００５２】まず、ポンプ室２４の体積が増加した時
は、流体を吸入口２９から吸入側逆止弁３１を介してポ
ンプ室２４内に吸込み、その後ポンプ室２４内の体積が
減少した際に、吸込んだ流体を吐出側逆止弁３２を介し
て吐出口３０から吐出する。

【００５３】なお、流体として脱気したものを用いて使
用すると、ポンプ室２４等に不要な気体の発生を容易に
防止することができて所定のポンプ効率を維持しつつ使
用できるようになる。

【００５４】また、上記動作時に、吸入路３３および吐
出路３４に各々設けられたダンパ３５によって、圧電振
動子２３が振動する時の抵抗を軽減でき、圧電振動子２
３の振幅が大きくでき、圧電ポンプの流量を容易に増大
させることができる。

【００５５】そして、圧電振動子２３は、剛体で形成さ
れた取付台２２の支持部２２Ａで支持されているため、
自らの振動によって、その支持された部分が上下動する
ことを容易に低減させることができ、圧電振動子２３の
振幅は、一定の振幅で安定化して、圧電ポンプの流量も
大きくて安定的に流せるものにできる。

【００５６】また、圧電振動子２３の接液側には、金属
皮膜２５が配されているものであるために、その振動時
においても、流体の流動抵抗等による金属皮膜２５の圧
縮変形等はなく、ポンプ室２４内の体積変化を効率良く
行うことができるものとなる。

【００５７】さらに、上述したように本実施の形態によ
る圧電ポンプは、流路等の形状が流体が流れ易い形状に
形成されているために、流体を安定した流量で流すこと
ができるものとなるものである。

【００５８】なお、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、
スリット４１、溝４２が設けられた金属薄板４３Ａ、４
３Ｂを用いた圧電振動子４０Ａ、４０Ｂとすると、金属
薄板４３Ａ、４３Ｂの変形荷重が小さくなるため、圧電
振動子４０Ａ、４０Ｂの振動時の抵抗を低減させること
ができ、振幅が容易に大きいものにできて、圧電ポンプ
の流量を増大させることができる。

【００５９】このときに、特に、支持される部分の内周
近傍にスリット４１や溝４２を設けておくと、より大き
な上記記載の効果を得ることができる。

【００６０】以上のように本実施の形態による圧電ポン
プは、片面が金属皮膜２５で構成された絶縁膜２６を、
金属皮膜２５がポンプ室２４側になるように圧電振動子
２３の表面に固着することによって、薄くて圧電体４の
絶縁劣化を防ぐことができる圧電振動子２３を装着した
ものであるため、外形の薄形化を容易に図ることがで
き、かつ長期に亘って使用した場合を含んで、優れたポ
ンプ効率のものを容易に実現することができる。

【００６１】なお、上記構成の圧電ポンプにおいて、ケ
ース２１、取付台２２、カバー部材３６のいずれかの表
面に放熱用のフィンを設けておくと、圧電ポンプが高温
になることが容易に防止でき、圧電体４の熱的劣化も低
減させることができるものにできる。

【００６２】（実施の形態２）本実施の形態は、実施の
形態１によるものに対して圧電振動子の構成のみが異な
るものであるため、その部分のみについて以下に説明す
る。

【００６３】なお、実施の形態１によるものと同一構成
の部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略するこ
ととする。

【００６４】図６は、本発明の第２の実施の形態による
圧電ポンプの要部である圧電振動子の断面図である。

【００６５】同図に示すように、本実施の形態による圧
電ポンプに装着された圧電振動子５１は、中央の金属薄
板５の上下面に、それぞれ圧電体４が二枚以上積層状態
に配設されたものとなっているものである。

【００６６】そして、上記構成の圧電振動子５１は、実
施の形態１によるものと同様に、接液側となる積層状態
の圧電体４上に、片面が金属皮膜２５で構成された絶縁
膜２６を、その金属皮膜２５が接液側であるポンプ室２
４側になるように表面に固着されて、所定位置に配され
て圧電ポンプを構成する。

【００６７】また、その圧電振動子５１の電気信号入力
用電極部５Ａおよび給電用部材２７の取付け方法等は実
施の形態１によるものの場合と同じであるため、説明を
省略する。

【００６８】以上のように構成された本実施の形態によ
る圧電振動子５１を装着した圧電ポンプは、実施の形態
１によるものに対して、積層された圧電体４の枚数分、
圧電振動子５１が振動する力が増大するものにでき、流
体の流動抵抗等に負けないように振幅が大きく保て、圧
電ポンプの流量を容易に増大させることができるもので
ある。

【００６９】（実施の形態３）本実施の形態は、実施の
形態２と同様に、実施の形態１によるものに対して圧電
振動子の構成のみが異なるものであるため、その部分の
みについて以下に説明し、実施の形態１によるものと同
一構成の部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略
することとする。

【００７０】図７は、本発明の第３の実施の形態による
圧電ポンプの要部である圧電振動子の断面図である。

【００７１】同図に示すように、本実施の形態による圧
電ポンプに装着された圧電振動子６１は、中央の金属薄
板５の上下面に、それぞれ圧電体４が固着されていると
共に、その金属薄板５に外方に突出する電気信号入力用
電極部（図示せず）が設けられていることは実施の形態
１によるものと同じである。

【００７２】また、接液側となる圧電体４上には、片面
が金属皮膜２５で構成された絶縁膜６２が、その金属皮
膜６２がポンプ室２４側になるように表面に固着され、
一方反接液側の圧電体４上にも絶縁膜６２Ａが表面に固
着されていることも実施の形態１によるものと同じであ
るが、それぞれの圧電体４と絶縁膜６２、６２Ａとの間
には給電用部材が配されておらず、直接接続されたもの
となっている。

【００７３】つまり、それぞれの絶縁膜６２、６２Ａの
圧電体４に対向する面には、各々所定の配線部が形成さ
れており、この配線部と圧電体４の電極との間が、導電
接着剤で電気的かつ機械的に接続されている。

【００７４】そして、上記各々の配線部を含むように絶
縁膜６２、６２Ａの端部には、テール部６３、６３Ａが
一体形成され、このテール部６３、６３Ａは外方に突出
している。

【００７５】なお、金属薄板５の電気信号入力用電極部
と絶縁膜６２、６２Ａに形成された配線部間には、絶縁
層６４が設けられており、両者の電気的絶縁状態が維持
されていることは実施の形態１によるものの場合と同じ
である。

【００７６】このように構成された圧電振動子６１は、
部品点数が少なくできるので製造コストを含めて圧電ポ
ンプを安価に構成することができ、しかも圧電体４を絶
縁膜６２、６２Ａで全体的により均一的に覆うようにで
きるので、圧電振動子６１の作動状態がより安定化する
という効果も期待することができる。

【００７７】（実施の形態４）本実施の形態も、実施の
形態２および３と同様に、実施の形態１によるものに対
して圧電振動子の構成のみが異なるものであるため、そ
の部分のみについて以下に説明し、実施の形態１による
ものと同一構成の部分には、同一符号を付して詳細な説
明は省略することとする。

【００７８】図８は、本発明の第４の実施の形態による
圧電ポンプの要部である圧電振動子の断面図である。

【００７９】同図に示すように、本実施の形態による圧
電ポンプに装着された圧電振動子７１は、上記実施の形
態１によるものに対して、駆動板７２を追加した構成の
ものである。

【００８０】すなわち、本実施の形態による圧電振動子
７１は、中央の金属薄板５の上下面に、それぞれ圧電体
４が固着されると共に、その上面側の圧電体４の上部に
重ねて駆動板７２が配されたものとなっている。

【００８１】そして、この駆動板７２は、中央部に突部
７２Ａを有し、この突部７２Ａが、圧電体４の中央位置
に固着されている。

【００８２】そして、駆動板７２および反接液側の圧電
体４の上面は、実施の形態１に詳述したように絶縁膜２
６、２６Ａで覆われたものとなっている。

【００８３】また、その他の部分は、実施の形態１によ
るものと同一構成であるため、説明を省略する。

【００８４】上記のごとく構成された圧電振動子７１
は、その振動時に、駆動板７２が振動方向に対して垂直
方向に平行移動するように振動して、ポンプ室内の体積
変化を発生させることができるので、ポンプ室２４内の
体積変化を大きくすることが容易にでき、しかも、この
駆動板７２は中央の突部７２Ａで圧電体４に固着されて
配されているため、圧電振動子７１の振動モードに関係
なく、上記当接箇所となる圧電振動子７１の中央部の最
大振幅で振動させることができ、ポンプ室２４の最大の
体積変化を容易に得ることができて、圧電ポンプの流量
を容易に増大させることができる。

【００８５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、厚みが薄
くて、長期に亘って使用する場合を含んで圧電体への流
体の浸透を防ぎ、圧電体の絶縁劣化を容易に低減させる
ことができて、所定の大きな流量を維持、つまり効率の
良いポンプ性能を有する圧電ポンプを安価に実現できる
という有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による圧電ポンプの
断面図

【図２】同カバーを除いた状態の上面図

【図３】（ａ）同要部である圧電振動子の上面図（ｂ）同断面図

【図４】同圧電ポンプの動作状態を示す断面図

【図５】（ａ）同要部である圧電振動子の金属薄板にス
リットが設けられたものを説明する図（ｂ）同要部であ
る圧電振動子の金属薄板に溝が設けられたものを説明す
る図

【図６】本発明の第２の実施の形態による圧電ポンプの
要部である圧電振動子の断面図

【図７】本発明の第３の実施の形態による圧電ポンプの
要部である圧電振動子の断面図

【図８】本発明の第４の実施の形態による圧電ポンプの
要部である圧電振動子の断面図

【図９】従来の圧電ポンプの断面図

【符号の説明】

２密封シール４圧電体５、４３Ａ、４３Ｂ金属薄板５Ａ電気信号入力用電極部２１ケース２１Ａ凹部２２取付台２２Ａ支持部２３、４０Ａ、４０Ｂ、５１、６１、７１圧電振動子２４ポンプ室２５金属皮膜２６、２６Ａ、６２、６２Ａ絶縁膜２７給電用部材２８、６４絶縁層２９吸入口３０吐出口３１吸入側逆止弁３２吐出側逆止弁３３吸入路３４吐出路３５ダンパ３６カバー部材４１スリット４２溝６３、６３Ａテール部７２駆動板７２Ａ突部

フロントページの続き (72)発明者石原行祐大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者小野貴敏大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 3H075 AA01 BB01 BB13 CC11 CC18 CC25 CC34 DA09 DA11 DA17 DB02 3H077 AA01 CC09 DD06 EE02 EE05 EE23 EE36 FF03 FF12 FF14 FF36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属薄板に圧電体が固着された圧電振動
子と、この圧電振動子を振動可能に支持するケースと、
前記圧電振動子と前記ケースに設けられた凹部内壁との
間で形成される密封状態のポンプ室と、前記ポンプ室に
設けられた吸入口および吐出口とを備え、前記圧電振動
子に、片面が金属皮膜で構成された絶縁膜が、その金属
皮膜をポンプ室側になるようにして固着された圧電ポン
プ。
【請求項２】吸入口および吐出口にそれぞれ吸入側逆
止弁および吐出側逆止弁が配されると共に、その吸入口
に連結された吸入路および吐出口に連結された吐出路に
各々ダンパが設けられている請求項１記載の圧電ポン
プ。
【請求項３】流すべき対象物である流体が滞留しない
ようにポンプ室が流路に沿って拡開された形状である請
求項２記載の圧電ポンプ。
【請求項４】圧電振動子の反接液側の支持部分が、剛
体で構成された請求項１記載の圧電ポンプ。
【請求項５】流すべき対象物である流体と接する圧電
振動子以外の接液表面が、金属皮膜によって覆われた請
求項１記載の圧電ポンプ。
【請求項６】圧電振動子の金属薄板にスリットまたは
溝が設けられた請求項１記載の圧電ポンプ。
【請求項７】圧電振動子が、圧電体の素子外径の０．
８倍から１．２倍の範囲内の部分で支持された請求項１
記載の圧電ポンプ。
【請求項８】圧電振動子の圧電体が、複数枚積層され
た請求項１記載の圧電ポンプ。
【請求項９】圧電振動子の圧電体の電極に、給電用部
材が導電接着剤によって電気的に接続された請求項１記
載の圧電ポンプ。
【請求項１０】圧電振動子に固着された絶縁膜の圧電
体側の面に配線部が形成され、この配線部が、圧電振動
子の圧電体の電極に導電接着剤によって電気的に接続さ
れた請求項１記載の圧電ポンプ。
【請求項１１】圧電振動子の中央部に駆動板が固着さ
れた請求項１記載の圧電ポンプ。