JP2002039074A - Piezoelectric diaphragm pump and its manufacturing method - Google Patents

Piezoelectric diaphragm pump and its manufacturing method

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JP2002039074A
JP2002039074A JP2000226011A JP2000226011A JP2002039074A JP 2002039074 A JP2002039074 A JP 2002039074A JP 2000226011 A JP2000226011 A JP 2000226011A JP 2000226011 A JP2000226011 A JP 2000226011A JP 2002039074 A JP2002039074 A JP 2002039074A
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康史 正木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high discharge piezoelectric diaphragm pump by increasing a curving displacement of a diaphragm, which has been a potential cause for damaged polarization effect of a piezoelectric material used in a conventional piezoelectric diaphragm pump, and also to provide a manufacturing method of the high discharge piezoelectric diaphragm pump. SOLUTION: The piezoelectric diaphragm pump has the diaphragm 1 formed by the piezoelectric material 2 and an elastic plate 3, the diaphragm being placed on a boxed-shaped body 4 in which flow passages are formed, wherein a fluid is sucked and discharged through the curving displacement of the diaphragm. On the polarized piezoelectric material 2, an electric field is applied along a polarization direction of the piezoelectric material 2, so that the diaphragm 1 forms the curving displacement, projecting to a direction opposite to the box-shaped body.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電ダイヤフラム
ポンプ及びその製造方法に関するものである。
The present invention relates to a piezoelectric diaphragm pump and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、血圧計の駆動源などに用いら
れる圧電ダイヤフラムポンプは、図19及び図20に示
すように、圧電材料2と弾性板3とからなるダイヤフラ
ム1'を吸入流路5及び排出流路6を形成した筐体4の
上に載設し、分極した圧電材料2に電界を印加させてダ
イヤフラム1'を屈曲変形させて流体の吸気及び排気を
行うようにしたものが知られている。この圧電ダイヤフ
ラムポンプの構造を詳述すると、ダイヤフラム1'は下
面に電極を兼ねた弾性板3を貼着すると共に上面に膜状
電極14を貼着した圧電材料2から構成されるものであ
り、筐体4は上部筐体4aと下部筐体4bとの間に膜状
バルブ7を挟止して一体化したものであり、上記弾性板
3が筐体4と接触するように上記ダイヤフラム1'を筐
体4に配置し、上記ダイヤフラム1'の外周縁と筐体4
とを接着剤(図示せず)で固着して圧電ダイヤフラムポ
ンプを形成しているものである。なお、図20(b),
(c)に示すように、筐体4内の吸入流路5には流入弁
を設けた流入バルブ室7を配置し、排出流路6には排出
弁を設けた排出バルブ室8を配置しているものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIGS. 19 and 20, a piezoelectric diaphragm pump used as a drive source of a sphygmomanometer has a diaphragm 1 'made up of a piezoelectric material 2 and an elastic plate 3, and a suction passage 5'. In addition, there is known a device which is mounted on a housing 4 having a discharge channel 6 formed therein, and applies an electric field to the polarized piezoelectric material 2 to bend and deform the diaphragm 1 ′ to perform intake and exhaust of fluid. Have been. The structure of the piezoelectric diaphragm pump will be described in detail. The diaphragm 1 'is composed of a piezoelectric material 2 having an elastic plate 3 also serving as an electrode adhered to the lower surface and a film electrode 14 adhered to the upper surface. The housing 4 is formed by integrating a film-like valve 7 between an upper housing 4a and a lower housing 4b, and the diaphragm 1 'is so arranged that the elastic plate 3 comes into contact with the housing 4. Is disposed on the housing 4, and the outer peripheral edge of the diaphragm 1 ′ is
Are fixed with an adhesive (not shown) to form a piezoelectric diaphragm pump. In addition, FIG.
As shown in (c), an inflow valve chamber 7 provided with an inflow valve is arranged in the suction flow path 5 in the housing 4, and a discharge valve chamber 8 provided with a discharge valve is arranged in the discharge flow path 6. Is what it is.

【0003】この圧電ダイヤフラムポンプは、分極した
圧電材料2に電界を印加させて圧電材料2が伸縮してダ
イヤフラム1'が屈曲運動することにより、ポンプの働
きをするものである。詳述すると、圧電材料2は、図2
5に示すように、圧電材料2の分極方向(矢印a)と同
方向に電界を印加させると(矢印b)、図25(b)の
ように圧電材料2の径方向に収縮する(矢印c)[図2
5(a)のように圧電材料2は圧電材料2の軸方向に伸
張する(矢印c)]ものである。一方、圧電材料2の分
極方向と反対方向に電界を印加させると、圧電材料2は
圧電材料2の径方向に伸張する(圧電材料2の軸方向に
収縮する)ものである。ダイヤフラム1'は上記圧電材
料2の下面に電極を兼ねた弾性板3を貼着しているもの
であり、上述したように圧電材料2が歪み変形した際に
はダイヤフラム1'は下記のように屈曲変形する。例え
ば、図26(a)に示すように上記圧電材料2に圧電材
料2の分極方向(矢印a)と同方向に電界を印加させる
と(矢印b)、圧電材料2が径方向に伸張し(矢印
c)、図23(a)に示すように上記弾性板3が上記圧
電材料2の径方向への伸張を拘束し(矢印d)、結果的
に図23(b)に示すようにダイヤフラム1'は上方に
凸状に屈曲変形する。一方、図26(b)に示すように
上記圧電材料2に圧電材料2の分極方向(矢印a)と反
対方向に電界を印加させると(矢印b)、図24(a)
に示すように圧電材料2が径方向に収縮し(矢印c)、
上記弾性板3が上記圧電材料2の径方向への収縮を拘束
し(矢印d)、結果的に図24(b)に示すようにダイ
ヤフラム1'は筐体4に沿って隙間無く位置するように
なる。
The piezoelectric diaphragm pump functions as a pump by applying an electric field to the polarized piezoelectric material 2 so that the piezoelectric material 2 expands and contracts and the diaphragm 1 'bends. More specifically, the piezoelectric material 2 is formed as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, when an electric field is applied in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2 (arrow a) (arrow b), the piezoelectric material 2 contracts in the radial direction (arrow c) as shown in FIG. ) [Fig.
As shown in FIG. 5A, the piezoelectric material 2 extends in the axial direction of the piezoelectric material 2 (arrow c)]. On the other hand, when an electric field is applied in the direction opposite to the polarization direction of the piezoelectric material 2, the piezoelectric material 2 expands in the radial direction of the piezoelectric material 2 (shrinks in the axial direction of the piezoelectric material 2). The diaphragm 1 'has an elastic plate 3 also serving as an electrode adhered to the lower surface of the piezoelectric material 2. When the piezoelectric material 2 is deformed and deformed as described above, the diaphragm 1' is moved as follows. It bends and deforms. For example, as shown in FIG. 26A, when an electric field is applied to the piezoelectric material 2 in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2 (arrow a) (arrow b), the piezoelectric material 2 expands in the radial direction (arrow b). As shown in arrow c) and FIG. 23A, the elastic plate 3 restrains the piezoelectric material 2 from expanding in the radial direction (arrow d). As a result, as shown in FIG. 'Is bent upward and bent. On the other hand, as shown in FIG. 26B, when an electric field is applied to the piezoelectric material 2 in the direction opposite to the polarization direction of the piezoelectric material 2 (arrow a) (arrow b), FIG.
The piezoelectric material 2 shrinks in the radial direction (arrow c) as shown in FIG.
The elastic plate 3 restrains the piezoelectric material 2 from shrinking in the radial direction (arrow d). As a result, as shown in FIG. 24B, the diaphragm 1 ′ is positioned along the housing 4 without any gap. become.

【0004】上記のようにダイヤフラム1'が上方に凸
状の屈曲変形したり、筐体4に沿って隙間無く位置する
ようにしたりして、ダイヤフラム1'と筐体4との間に
設けたチャンバー13の容量を変化させ、上記チャンバ
ー13に大気を流入させたり、上記チャンバー13から
大気を排出させたりするのである。この動作を連続して
行うことにより圧電ダイヤフロムポンプはポンプ動作を
行うものである。
[0004] As described above, the diaphragm 1 'is provided between the diaphragm 1' and the housing 4 by being bent upward in a convex shape or by being positioned along the housing 4 without any gap. The capacity of the chamber 13 is changed so that the atmosphere flows into the chamber 13 or the atmosphere is exhausted from the chamber 13. By performing this operation continuously, the piezoelectric diaphragm pump performs a pump operation.

【0005】なお、図21(a)はダイヤフラム1'が
上方に凸状の屈曲変形をし、チャンバー13の容量を大
きくし、上記の状態のチャンバー13に大気を吸入する
状態を示したものであるが、このとき、流入バルブ室8
では図21(b)に示すように流入する大気が膜状バル
ブ7を押し上げて流入弁を開の状態にすると共に排出バ
ルブ室9の排気弁を閉の状態にする。また、上記図22
(a)はダイヤフラム1'が筐体4に沿って隙間無く位
置してチャンバー13の容量を無くし、チャンバー13
内の大気を排出した状態を示したものであるが、このと
き、排出バルブ室9では図22(b)に示すようにチャ
ンバー13から排出する大気が膜状バルブ7を押し下げ
て排出弁を開の状態にすると共に流入バルブ室8の流入
弁を閉の状態にする。上記のように圧電ダイヤフロムポ
ンプは、流入通路5から大気を流入し、排出通路6から
大気を排出させる構造を有しているものである。
FIG. 21 (a) shows a state in which the diaphragm 1 'is bent upward and convex, the capacity of the chamber 13 is increased, and the atmosphere is sucked into the chamber 13 in the above state. However, at this time, the inflow valve chamber 8
21 (b), the inflowing air pushes up the membrane valve 7 to open the inflow valve and close the exhaust valve of the exhaust valve chamber 9. In addition, FIG.
(A) shows that the diaphragm 1 ′ is located along the housing 4 without any gap and the capacity of the chamber 13 is lost.
At this time, the air discharged from the chamber 13 in the discharge valve chamber 9 pushes down the membrane valve 7 to open the discharge valve in the discharge valve chamber 9 as shown in FIG. And the inflow valve of the inflow valve chamber 8 is closed. As described above, the piezoelectric diaphragm pump has a structure in which air flows in from the inflow passage 5 and discharges air from the discharge passage 6.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ここで、圧電ダイヤフ
ラムポンプの出力を上げるためには、チャンバー13の
容量を大きくするようにダイヤフラム1'の屈曲変形量
を大きくすることが考えられる。ダイヤフラム1'の屈
曲変形量は圧電材料2の歪み変形量に依るものである
が、図27に示す圧電材料2の歪み変形量と圧電材料2
に印加する電界の大きさの関係を表すグラフから、上記
圧電材料2の歪み変形量を大きくするには、圧電材料2
に印加する電界の強さを大きくして対処すればよいこと
がわかる。
Here, in order to increase the output of the piezoelectric diaphragm pump, it is conceivable to increase the amount of bending deformation of the diaphragm 1 'so as to increase the capacity of the chamber 13. The amount of bending deformation of the diaphragm 1 ′ depends on the amount of strain deformation of the piezoelectric material 2, but the amount of strain deformation of the piezoelectric material 2 shown in FIG.
From the graph showing the relationship between the magnitude of the electric field applied to the piezoelectric material 2 and the piezoelectric material 2,
It can be understood that the countermeasures should be taken by increasing the intensity of the electric field applied to the.

【0007】しかしながら、この圧電ダイヤフラムポン
プにおいては、圧電材料2の分極方向に対して反対方向
に電界を印加して圧電材料2の歪み変形の増大を促して
いるものであり、図27のグラフに示すように圧電材料
2の分極方向に対して反対方向に電界を印加した場合に
上記電界の強さを増大させていくと、ある強さの電界
(抗電界e)において、圧電材料2の分極方向が逆転し
たり圧電材料2内の分極方向が一定にならない状態が生
じてしまい、ダイヤフラム1'の屈曲変形量の増大を図
れなくなることが確認された。つまり、この圧電ダイヤ
フラムポンプではダイヤフラム1'にかける電界の強さ
を向上させてもポンプ出力はある一定の出力以上には上
がらないものであった。
However, in this piezoelectric diaphragm pump, an electric field is applied in a direction opposite to the polarization direction of the piezoelectric material 2 to promote an increase in strain deformation of the piezoelectric material 2. As shown in the figure, when an electric field is applied in a direction opposite to the polarization direction of the piezoelectric material 2, the intensity of the electric field is increased. It was confirmed that the direction was reversed or the polarization direction in the piezoelectric material 2 was not constant, and the amount of bending deformation of the diaphragm 1 'could not be increased. That is, in this piezoelectric diaphragm pump, even if the intensity of the electric field applied to the diaphragm 1 'is improved, the pump output does not exceed a certain fixed output.

【0008】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、従来の圧電ダイヤフラムポンプでは圧電材料の分
極を壊す恐れがあったダイヤフラムの屈曲変位量を増大
させることにより、高出力の圧電ダイヤフラムポンプを
提供し、また、その製造方法を提供することを課題とす
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and a conventional piezoelectric diaphragm pump increases the amount of flexural displacement of a diaphragm, which may break the polarization of a piezoelectric material, thereby providing a high-output piezoelectric diaphragm. An object of the present invention is to provide a pump and a method for manufacturing the pump.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項1に係る圧電ダイヤフラムポンプは、
圧電材料2と弾性板3とでダイヤフラム1を形成し、流
路を形成された筐体4の上に上記ダイヤフラム1を設置
し、ダイヤフラム1の屈曲変位により流体を吸排気する
圧電ダイヤフラムポンプにおいて、分極した圧電材料2
に上記圧電材料2の分極方向と同方向に電界を印加する
ことでダイヤフラム1が筐体4と反対側の上方に凸状に
屈曲変位をするようにしたことを特徴とする。これによ
り、分極した圧電材料2に上記圧電材料2の分極方向と
同方向に電界を印加させ、その電界の強さを強くして
も、上記圧電材料2の分極方向と同方向に印加する電界
は圧電材料2の分極を促進させるように圧電材料2に働
くことから圧電材料2の分極を壊すことはないものであ
り、圧電材料2の分極方向と同方向に圧電材料2に印加
する電界の強さを強くしてダイヤフラム1の屈曲変位量
を支障なく増大させることができ、それに伴い圧電ダイ
ヤフラムポンプのポンプ出力の増大を容易に図ることが
できるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric diaphragm pump, comprising:
In a piezoelectric diaphragm pump in which a diaphragm 1 is formed by a piezoelectric material 2 and an elastic plate 3, the above-mentioned diaphragm 1 is installed on a housing 4 in which a flow path is formed, and a fluid is sucked and discharged by bending displacement of the diaphragm 1. Polarized piezoelectric material 2
By applying an electric field in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2, the diaphragm 1 is bent upward and convexly on the side opposite to the housing 4. As a result, an electric field is applied to the polarized piezoelectric material 2 in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2, and even if the strength of the electric field is increased, the electric field applied in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2 is increased. Does not break the polarization of the piezoelectric material 2 because it acts on the piezoelectric material 2 so as to promote the polarization of the piezoelectric material 2, and the electric field applied to the piezoelectric material 2 in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2 By increasing the strength, the amount of bending displacement of the diaphragm 1 can be increased without hindrance, and the pump output of the piezoelectric diaphragm pump can be easily increased accordingly.

【0010】また、本発明の請求項2に係る圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1において、筐体4の上面に溝
部18を設け、ダイヤフラム1に設けた膜状電極14に
連結する端子部16を上記溝部18に収納し、ダイヤフ
ラム1を筐体4の上面に隙間無く設置したことを特徴と
する。これにより、ダイヤフラム1に設けた膜状電極1
4を筐体4側にしてダイヤフラム1を筐体4に設置した
場合に、上記膜状電極14に連結する端子部16を筐体
4の上面に設けた溝部18に収納し、ダイヤフラム1を
筐体4の上面に隙間無く設置したことから、ダイヤフラ
ム1と筐体4との間に配置したチャンバー13の気密性
を向上させることができ、圧電ダイヤフラムポンプの圧
縮比を向上させてポンプ出力を向上させることができ
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric diaphragm pump according to the first aspect, wherein a groove portion is provided on an upper surface of the housing and a terminal portion connected to the membrane electrode provided on the diaphragm is provided. The diaphragm 1 is housed in the groove 18 and the diaphragm 1 is installed on the upper surface of the housing 4 without any gap. As a result, the film-like electrode 1 provided on the diaphragm 1
When the diaphragm 1 is installed on the housing 4 with the housing 4 facing the housing 4, the terminal portion 16 connected to the film electrode 14 is housed in a groove 18 provided on the upper surface of the housing 4, and the diaphragm 1 is mounted on the housing 4. Since there is no gap on the upper surface of the body 4, the airtightness of the chamber 13 disposed between the diaphragm 1 and the housing 4 can be improved, and the compression ratio of the piezoelectric diaphragm pump can be improved to improve the pump output. Can be done.

【0011】また、本発明の請求項3に係る圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1において、ダイヤフラム1に
設けた膜状電極14が圧電材料2の一面全体を被覆し、
膜状電極14に連結する端子部16と膜状電極14を金
属箔30で一体に形成したことを特徴とする。これによ
り、端子部16及び膜状電極14を平面上に形成するこ
とでダイヤフラム1を筐体4の上面に隙間無く設置する
ことができるものであり、ダイヤフラム1と筐体4との
間に配置したチャンバー13の気密性を向上させること
ができ、圧電ダイヤフラムポンプの圧縮比を向上させて
ポンプ出力を向上させることができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric diaphragm pump according to the first aspect, wherein the membrane electrode provided on the diaphragm covers the entire surface of the piezoelectric material.
The terminal portion 16 connected to the film-shaped electrode 14 and the film-shaped electrode 14 are formed integrally with a metal foil 30. Thereby, the diaphragm 1 can be installed on the upper surface of the housing 4 without any gap by forming the terminal portion 16 and the film-shaped electrode 14 on a plane, and the diaphragm 1 is disposed between the diaphragm 1 and the housing 4. The hermeticity of the chamber 13 can be improved, and the pump output can be improved by improving the compression ratio of the piezoelectric diaphragm pump.

【0012】また、本発明の請求項4に係る圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1において、ダイヤフラム1の
外周に沿った形状のOリング20の表面に導電性を有す
る導電膜22を被覆させ、ダイヤフラム1の膜状電極1
4と筐体4との間に上記Oリング20を介在させたこと
を特徴とする。これにより、ダイヤフラム1の外周に沿
った形状のOリング20をダイヤフラム1の膜状電極1
4と筐体4との間に介在させてダイヤフラム1を筐体4
に設置することから、ダイヤフラム1を筐体4に隙間な
く設置することができるものであり、その際に、表面に
導電性を有する導電膜22を被覆させたOリング20を
ダイヤフラム1の膜状電極14と筐体4との間に介在さ
せているので、上記膜状電極14への電気的接続が保持
されて膜状電極14の導電不良を避けることができるも
のである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric diaphragm pump according to the first aspect, wherein the surface of the O-ring 20 formed along the outer periphery of the diaphragm 1 is coated with a conductive film 22 having conductivity. 1 membrane electrode 1
The O-ring 20 is interposed between the housing 4 and the housing 4. As a result, the O-ring 20 having a shape along the outer periphery of the diaphragm 1 is connected to the membrane electrode 1 of the diaphragm 1.
The diaphragm 1 is interposed between the housing 4 and the housing 4.
In this case, the diaphragm 1 can be installed in the housing 4 without any gaps. In this case, the O-ring 20 having the surface covered with the conductive film 22 having conductivity is coated with the O-ring 20 of the diaphragm 1. Since it is interposed between the electrode 14 and the housing 4, the electrical connection to the film electrode 14 is maintained, so that poor conductivity of the film electrode 14 can be avoided.

【0013】また、本発明の請求項5に係る圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1において、ダイヤフラム1の
外周に沿った形状のOリング20を導電性材料の微粒子
24を分散混入して形成し、ダイヤフラム1の膜状電極
14と筐体4との間に上記Oリング20を介在させたこ
とを特徴とする。これにより、ダイヤフラム1の外周に
沿った形状のOリング20をダイヤフラム1の膜状電極
14と筐体4との間に介在させてダイヤフラム1を筐体
4に設置することから、ダイヤフラム1を筐体4に隙間
なく設置することができるものであり、その際に、Oリ
ング20がダイヤフラム1と筐体4の間で挟持されてそ
の形状が変形した場合にも、導電性材料の微粒子24を
分散混入して形成したOリング20はその全体において
導電性を持たせてあるので、膜状電極14との電気的接
続が確実に保持され、膜状電極14の導電不良を避ける
ことができるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric diaphragm pump according to the first aspect, wherein the O-ring 20 along the outer periphery of the diaphragm 1 is formed by dispersing and mixing fine particles 24 of a conductive material. The O-ring 20 is interposed between the membrane electrode 14 of the diaphragm 1 and the housing 4. As a result, the diaphragm 1 is installed on the housing 4 with the O-ring 20 having a shape along the outer periphery of the diaphragm 1 interposed between the membrane electrode 14 of the diaphragm 1 and the housing 4. The O-ring 20 is sandwiched between the diaphragm 1 and the housing 4 to deform the fine particles 24 of the conductive material. The O-ring 20 formed by dispersing and mixing has conductivity as a whole, so that the electrical connection with the film-like electrode 14 is reliably maintained, and the conduction failure of the film-like electrode 14 can be avoided. It is.

【0014】また、本発明の請求項6に係る圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1において、ダイヤフラム1の
外周に沿った形状で、且つ、断面扁平のシールリング2
5を導電性材料の微粒子24を分散混入した樹脂膜で形
成し、ダイヤフラム1の膜状電極14と筐体4との間に
上記シールリング25を介在させたことを特徴とする。
このシールリング25は、上述したOリング20同様、
ダイヤフラム1を筐体4に隙間無く設置させるシール材
として働くものであり、ダイヤフラム1を筐体4に隙間
無く設置することができるものであり、例えば、上述し
たOリング20が微小なもので製造や入手が困難だった
り、また、上記Oリング20を収納する円形溝部21を
製造するのが困難な場合には、上記Oリング20の代わ
りに上記シールリング25を使用することが有効であ
り、このとき例えば、上記シールリング25を筐体4の
上に塗布した樹脂膜とすると、上記Oリング20を筐体
4に収納する溝部21等を穿設するようなことはしなく
てもよくなり、圧電ダイヤフラムポンプの製造性も大幅
に向上するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric diaphragm pump according to the first aspect, wherein the seal ring has a shape along the outer periphery of the diaphragm and a flat cross section.
5 is formed of a resin film in which fine particles 24 of a conductive material are dispersed and mixed, and the seal ring 25 is interposed between the membrane electrode 14 of the diaphragm 1 and the housing 4.
This seal ring 25 is similar to the O-ring 20 described above.
The diaphragm 1 functions as a sealing material for installing the diaphragm 1 in the housing 4 without any gap. The diaphragm 1 can be installed in the housing 4 without any gap. For example, the O-ring 20 described above is made of a minute material. When it is difficult to obtain or when it is difficult to manufacture the circular groove 21 for accommodating the O-ring 20, it is effective to use the seal ring 25 instead of the O-ring 20, At this time, for example, if the seal ring 25 is a resin film applied on the housing 4, it is not necessary to form the groove 21 for accommodating the O-ring 20 in the housing 4. In addition, the productivity of the piezoelectric diaphragm pump is greatly improved.

【0015】また、本発明の請求項7に係る圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項4乃至請求項6のいずれかにお
いて、ダイヤフラム1の周縁を筐体4に固定するダイヤ
フラム押さえ枠19を透明な熱可塑性樹脂で形成したこ
とを特徴とする。これにより、ダイヤフラム押さえ枠1
9を透明な熱可塑性樹脂で形成したことから、上記ダイ
ヤフラム押さえ枠19の上方から照射したレーザー光2
9が透明なダイヤフラム押さえ枠19を通過し、上記レ
ーザー光29がダイヤフラム押さえ枠19と筐体4との
接触部分で熱可塑性樹脂のダイヤフラム押さえ枠19を
溶かしてダイヤフラム押さえ枠19と筐体4とを溶着さ
せることができるものであり、ダイヤフラム押さえ枠1
9をボルト等の固着具を介して筐体4に固定させるもの
に比べて圧電ダイヤフラムポンプの製造性が向上するも
のである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the piezoelectric diaphragm pump according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the diaphragm holding frame 19 for fixing the peripheral edge of the diaphragm 1 to the housing 4 is made of a transparent thermoplastic resin. It is characterized by being formed of resin. As a result, the diaphragm holding frame 1
9 is made of a transparent thermoplastic resin, the laser beam 2 irradiated from above the diaphragm holding frame 19
9 passes through the transparent diaphragm holding frame 19, and the laser light 29 melts the thermoplastic resin diaphragm holding frame 19 at the contact portion between the diaphragm holding frame 19 and the housing 4, and the laser light 29 melts the diaphragm holding frame 19 and the housing 4. Can be welded, and the diaphragm holding frame 1
The productivity of the piezoelectric diaphragm pump is improved as compared with the case where the fixing member 9 is fixed to the housing 4 via a fixing tool such as a bolt.

【0016】また、本発明の請求項8に係る圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1または請求項2のいずれかに
おいて、ダイヤフラム1に設けた膜状電極14が圧電材
料2の一面の外周部分以外に亘って被覆したことを特徴
とする。これにより、圧電材料2の外周部分での膜状電
極14と電極を兼ねる弾性板3との間で生じる恐れのあ
る放電が起こりにくい構造にすることができ、上記放電
を抑えて圧電ダイヤフラムポンプの効率の向上を図るこ
とができる。
Further, in the piezoelectric diaphragm pump according to claim 8 of the present invention, in any one of claims 1 and 2, the film-shaped electrode 14 provided on the diaphragm 1 is provided in a portion other than the outer peripheral portion of one surface of the piezoelectric material 2. It is characterized by being covered over. This makes it possible to provide a structure in which a discharge that may occur between the film-like electrode 14 and the elastic plate 3 also serving as an electrode at the outer peripheral portion of the piezoelectric material 2 is unlikely to occur. Efficiency can be improved.

【0017】また、本発明の請求項9に係る圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1または請求項2または請求項
8のいずれかにおいて、ダイヤフラム1に設けた膜状電
極14、上記膜状電極14に連結する端子部16、電極
の機能を持たせた弾性板3の少なくとも1つに放電を抑
制するために表面に酸化皮膜等で形成した絶縁部27を
設けたことを特徴とする。これにより、膜状電極14及
び膜状電極14に連結する端子部16と電極の機能を持
たせた弾性板3との間で発生する恐れのある放電を上記
酸化皮膜等で形成した絶縁部27で遮断させることがで
き、上記放電を抑えて圧電ダイヤフラムポンプの効率の
向上を図ることができる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric diaphragm pump according to any one of the first, second, and eighth aspects, wherein the membrane electrode 14 provided on the diaphragm 1 and the membrane electrode 14 are provided. At least one of the connecting terminal portion 16 and the elastic plate 3 having the function of an electrode is provided with an insulating portion 27 formed of an oxide film or the like on the surface in order to suppress discharge. As a result, a discharge that may occur between the film-like electrode 14 and the terminal portion 16 connected to the film-like electrode 14 and the elastic plate 3 having the function of an electrode causes the insulating portion 27 formed of the above-mentioned oxide film or the like. The discharge can be suppressed, and the efficiency of the piezoelectric diaphragm pump can be improved.

【0018】また、本発明の請求項10に係る圧電ダイ
ヤフラムポンプは、請求項9において、弾性板3及び圧
電材料2より外径の大きなリング状の絶縁板28を圧電
材料2の外周縁に配置したことを特徴とする。これによ
り、上記弾性板3及び圧電材料2より外径の大きなリン
グ状に形成した絶縁板28が膜状電極14及び膜状電極
14に連結する端子部16と弾性板3との間で生じる恐
れのある放電を圧電材料2の外周縁部分で遮断させるこ
とができ、上記放電を抑えて圧電ダイヤフラムポンプの
効率の向上を図ることができる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the piezoelectric diaphragm pump according to the ninth aspect, the elastic plate 3 and the ring-shaped insulating plate 28 having an outer diameter larger than that of the piezoelectric material 2 are arranged on the outer peripheral edge of the piezoelectric material 2. It is characterized by having done. As a result, a ring-shaped insulating plate 28 having a larger outer diameter than the elastic plate 3 and the piezoelectric material 2 may be formed between the elastic plate 3 and the terminal 16 connected to the film-shaped electrode 14 and the film-shaped electrode 14. Discharge with a certain amount can be cut off at the outer peripheral edge portion of the piezoelectric material 2, and the discharge can be suppressed to improve the efficiency of the piezoelectric diaphragm pump.

【0019】また、本発明の請求項11に係る圧電ダイ
ヤフラムポンプの製造方法は、圧電材料2に弾性板3を
積層貼着してダイヤフラム1を形成し、流路を形成した
筐体4と反対方向の上方に上記弾性板3を位置させてダ
イヤフラム1を筐体4の上に載設し、圧電材料2の筐体
4側の一面に導電ペースト15を塗布すると共に焼き付
けし、少なくとも金属箔30で形成した端子部16を上
記焼き付けされた導電ペースト15で圧電材料2に接合
させることを特徴とする。これにより、ダイヤフラム1
の圧電材料2の筐体4側の電極を形成するのに、導電ペ
ースト15を圧電材料2に塗布して焼き付けし、導電ペ
ースト15の導電体を圧電材料2に残すことで圧電材料
2の筐体4側の一面に電極を容易に形成することができ
るものであり、また、上記電極に連結させる金属箔30
で形成した端子部16を圧電材料2に設ける場合や一体
化した金属箔30で形成した膜状電極14及び端子部1
6を圧電材料2に設ける場合でも上記導電ペースト15
の焼き付けの際に同時に導電ペースト15を介して圧電
材料2に固着させることができるので、圧電ダイヤフラ
ムポンプの製造を簡略化することができるものである。
Further, according to a method for manufacturing a piezoelectric diaphragm pump according to claim 11 of the present invention, the diaphragm 1 is formed by laminating and attaching the elastic plate 3 to the piezoelectric material 2 and is opposite to the housing 4 in which the flow path is formed. The diaphragm 1 is mounted on the housing 4 with the elastic plate 3 positioned above in the direction, and a conductive paste 15 is applied to one surface of the piezoelectric material 2 on the housing 4 side and baked, and at least the metal foil 30 Is bonded to the piezoelectric material 2 with the baked conductive paste 15. Thereby, the diaphragm 1
In order to form an electrode of the piezoelectric material 2 on the housing 4 side, a conductive paste 15 is applied to the piezoelectric material 2 and baked, and the conductive material of the conductive paste 15 is left on the piezoelectric material 2 so that the housing of the piezoelectric material 2 is formed. An electrode can be easily formed on one surface of the body 4 side.
The terminal 16 formed on the piezoelectric material 2 or the film-like electrode 14 and the terminal 1 formed of an integrated metal foil 30
6 is provided on the piezoelectric material 2, the conductive paste 15
Can be simultaneously attached to the piezoelectric material 2 via the conductive paste 15 at the time of baking, so that the manufacture of the piezoelectric diaphragm pump can be simplified.

【0020】また、本発明の請求項12に係る圧電ダイ
ヤフラムポンプの製造方法は、請求項11において、導
電ペースト15の焼き付けは真空雰囲気あるいは希ガス
雰囲気31の中で行われることを特徴とする。これによ
り、導電ペースト15の焼き付けを真空雰囲気あるいは
希ガス雰囲気31の中で行うことで、膜状電極14や端
子部16に用いられる金属箔30を圧電材料2に固着さ
せる際、つまり、導電ペースト15に焼き付け処理を施
す際に、上記金属箔30が酸化されることを防ぎ、圧電
ダイヤフラムポンプの出力性能の低下を防ぐことができ
るものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a piezoelectric diaphragm pump according to the eleventh aspect, wherein the baking of the conductive paste 15 is performed in a vacuum atmosphere or a rare gas atmosphere 31. Thus, when the conductive paste 15 is baked in a vacuum atmosphere or a rare gas atmosphere 31, the metal foil 30 used for the film-like electrode 14 or the terminal portion 16 is fixed to the piezoelectric material 2, that is, the conductive paste When the baking process is performed on the metal foil 15, the metal foil 30 can be prevented from being oxidized, and the output performance of the piezoelectric diaphragm pump can be prevented from lowering.

【0021】また、本発明の請求項13に係る圧電ダイ
ヤフラムポンプの製造方法は、請求項11または請求項
12のいずれかにおいて、圧電材料2に導電ペースト1
5を介して膜状電極14や膜状電極14と連結する端子
部16を構成する金属箔30を接合し、その後、上記金
属箔30の厚さを薄くするようにエッチングすることを
特徴とする。つまり、金属箔30は用意する段階(圧電
材料2に接合される前)では適度な扱い易い厚さに形成
しておき、上記金属箔30を導電ペースト15を介して
圧電材料2に接合した後に、所定の厚さにするようにエ
ッチングして薄い金属箔30にするものであり、このよ
うにすることで、圧電材料2に接合するのに扱い易い厚
さを有した金属箔30を用いて圧電材料2に上記金属箔
30を接合させればよくて金属箔30の圧電材料2への
接合作業も容易に行うことができるものであり、また、
圧電材料2への接合後にエッジングされて形成された薄
い形状の金属箔30には高い寸法精度を得ることができ
るものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a piezoelectric diaphragm pump according to the eleventh or twelfth aspect.
5, the metal foil 30 constituting the film electrode 14 and the terminal portion 16 connected to the film electrode 14 is joined, and thereafter, the metal foil 30 is etched so as to reduce its thickness. . In other words, the metal foil 30 is formed in a moderately easy-to-handle thickness at the stage of preparation (before being joined to the piezoelectric material 2), and after the metal foil 30 is joined to the piezoelectric material 2 via the conductive paste 15. Is etched to a predetermined thickness to form a thin metal foil 30. By doing so, the metal foil 30 having a thickness that is easy to handle for bonding to the piezoelectric material 2 can be used. What is necessary is just to join the metal foil 30 to the piezoelectric material 2, and the joining operation of the metal foil 30 to the piezoelectric material 2 can be easily performed.
The thin metal foil 30 formed by edging after joining to the piezoelectric material 2 can obtain high dimensional accuracy.

【0022】また、本発明の請求項14に係る圧電ダイ
ヤフラムポンプの製造方法は、請求項11または請求項
12のいずれかにおいて、圧電材料2に導電ペースト1
5を介して連続した形状の金属箔30'を被覆し、その
後、上記金属箔30'を所定の形状にエッチングするこ
とを特徴とする。これにより、連続した形状の金属箔3
0'を導電ペースト15を介して圧電材料2に接合する
際には精度を求めないで容易に接合することができ、ま
た、ダイヤフラム1形成の最後の工程において連続した
形状の金属箔30'をエッチングして所定の形状の金属
箔30に形成させることで、所定の形状の金属箔30に
は高い寸法精度を得ることができるものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a piezoelectric diaphragm pump according to the eleventh or twelfth aspect.
The method is characterized in that the metal foil 30 ′ having a continuous shape is coated with the metal foil 30 ′ via the metal foil 5, and then the metal foil 30 ′ is etched into a predetermined shape. Thereby, the metal foil 3 having a continuous shape is formed.
When bonding 0 ′ to the piezoelectric material 2 via the conductive paste 15, the bonding can be easily performed without requiring accuracy, and the metal foil 30 ′ having a continuous shape is formed in the last step of forming the diaphragm 1. By forming the metal foil 30 having a predetermined shape by etching, high dimensional accuracy can be obtained for the metal foil 30 having a predetermined shape.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施形態に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments shown in the accompanying drawings.

【0024】圧電ダイヤフラムポンプは、流入流路5及
び排出流路6を有した筐体4にダイヤフラム1が装着さ
れ、ダイヤフラム1の屈曲変形で流体の吸気及び排気を
行うように構成されるものであるが、本例の圧電ダイヤ
フラムポンプもその基本的な構成は踏襲するものであ
り、従来技術の項で説明した圧電ダイヤフラムポンプと
ダイヤフラム1部分以外は同様に構成されているもので
あるので、適宜、従来技術の圧電ダイヤフラムポンプの
図面も用いて説明するものとする。
The piezoelectric diaphragm pump has a configuration in which the diaphragm 1 is mounted on a housing 4 having an inflow channel 5 and a discharge channel 6, and suction and exhaust of fluid is performed by bending deformation of the diaphragm 1. However, the basic structure of the piezoelectric diaphragm pump of the present example is also followed, and the piezoelectric diaphragm pump and the diaphragm 1 described in the section of the related art have the same configuration except for the diaphragm 1 part. The description will be made with reference to the drawings of a conventional piezoelectric diaphragm pump.

【0025】まず、流入流路5及び排出流路6を有した
筐体4は、図2に示すように、上部筐体4aと下部筐体
4bとの間に膜状バルブ7を介在させて積層して構成し
ている。流入流路5及び排出流路6は下部筐体4bの上
面、または、下部筐体4bの上面及び上部筐体4aの下
面に溝状に穿設してあり、上記下部筐体4bに上部筐体
4aを被せると管状の流路ができるものである。流入流
路5は筐体4の内部に位置した流入バルブ室8(図20
(b)参照)に、排出流路6は筐体4の内部に位置した
排出バルブ室9(図20(c)参照)にそれそれ連通し
ている。ここで、流入バルブ室8及び排出バルブ室9は
下部筐体4b及び上部筐体4aにそれぞれ設けたザグリ
部11,11で形成された筐体4の内部の中空部分をい
うものであり、流入バルブ室8ではバルブ台座10が下
部筐体4bから突設し、排出バルブ室9ではバルブ台座
10が上部筐体4aから突設している。このバルブ台座
10の座面はそれぞれ流入バルブ室8及び排出バルブ室
9に露出した膜状バルブ7に穿設した弁孔7aを塞ぐよ
うに位置している。つまり、流入バルブ室8では膜状バ
ルブ7に穿設した弁孔7aをバルブ台座10が下側から
塞いでおり、排出バルブ室9では膜状バルブ7に穿設し
た弁孔7aをバルブ台座10が上側から塞いでいる。ま
た、上部筐体4aにはチャンバー通路12,12が穿設
してあり、後述するチャンバー13と流入バルブ室8、
チャンバー13と排出バルブ室9とをそれぞれ連通す
る。つまり、流入流路8及び排出流路9はチャンバー1
3を介して連通するものである。このチャンバー13は
後述するが、上部筐体4a上面とダイヤフラム1の下面
との間の空間をいうものである。
First, as shown in FIG. 2, the casing 4 having the inflow passage 5 and the discharge passage 6 is formed by interposing a membrane valve 7 between the upper casing 4a and the lower casing 4b. It is configured by lamination. The inflow channel 5 and the discharge channel 6 are formed in a groove shape on the upper surface of the lower housing 4b or on the upper surface of the lower housing 4b and the lower surface of the upper housing 4a. When the body 4a is covered, a tubular flow path is formed. The inflow passage 5 is provided with an inflow valve chamber 8 (FIG.
(See (b)), the discharge channel 6 communicates with a discharge valve chamber 9 (see FIG. 20C) located inside the housing 4. Here, the inflow valve chamber 8 and the discharge valve chamber 9 are hollow portions inside the housing 4 formed by the counterbore portions 11 provided in the lower housing 4b and the upper housing 4a, respectively. In the valve chamber 8, a valve pedestal 10 protrudes from the lower housing 4 b, and in the discharge valve chamber 9, the valve pedestal 10 protrudes from the upper housing 4 a. The seat surface of the valve seat 10 is positioned so as to close a valve hole 7a formed in the membrane valve 7 exposed to the inflow valve chamber 8 and the discharge valve chamber 9, respectively. That is, in the inflow valve chamber 8, the valve pedestal 10 blocks the valve hole 7 a formed in the membrane valve 7 from below, and in the discharge valve chamber 9, the valve hole 7 a pierced in the membrane valve 7 is closed. Is blocking from above. Further, chamber passages 12, 12 are formed in the upper housing 4a, and a chamber 13 and an inflow valve chamber 8, which will be described later, are formed.
The chamber 13 and the discharge valve chamber 9 communicate with each other. That is, the inflow passage 8 and the discharge passage 9 are connected to the chamber 1.
3 are communicated with each other. As will be described later, the chamber 13 refers to a space between the upper surface of the upper housing 4a and the lower surface of the diaphragm 1.

【0026】ダイヤフラム1は、図1(b),(c)に
示すように、電極を兼ねた弾性板3と膜状電極14との
間に圧電材料2を介在させて積層して構成されたもので
ある。電極を兼ねた弾性板3及び膜状電極14は圧電材
料2に電界を印加させる電極として機能するものであ
り、圧電材料2の全体に亘って電界を印加させることか
ら圧電材料2の両面の略全面に亘って形成されることが
好ましい。ここで、圧電材料2には、例えば、PZT
[Pb(Zr,Ti)O3]を用いている。また、上記
弾性板3には、例えば、真鍮板が用いられるものである
が、圧電材料2の歪み変形を拘束できるもので、且つ、
電極となり得るものであればよいものである。また、膜
状電極14は、図1(c)に示すように圧電材料2の弾
性板3の貼付け側と反対側の一面に亘って設けられるも
のであり、導電ペースト15のスクリーン焼成によって
膜状に形成されるものである。この導電ペースト15
は、例えば、樹脂と銀粉体とを混練させた銀ペーストを
使用するものである。また、膜状電極14には膜状電極
14に通電させるために外部電源と接続した端子部16
を接続させるものであるが、本例の場合、端子部16に
は厚さの薄い金属箔30を用いて導電ペースト15に接
合しているものである。この端子部16と電極を兼ねた
弾性板3とは外部電源に接続されるものであって、膜状
電源14と弾性板3との間、つまり圧電材料2の全面に
亘って電界を印加できるようになっているものである。
As shown in FIGS. 1B and 1C, the diaphragm 1 is formed by laminating a piezoelectric material 2 between an elastic plate 3 also serving as an electrode and a film electrode 14. Things. The elastic plate 3 serving as an electrode and the film-shaped electrode 14 function as an electrode for applying an electric field to the piezoelectric material 2. Since the electric field is applied to the whole of the piezoelectric material 2, substantially both surfaces of the piezoelectric material 2 are applied. Preferably, it is formed over the entire surface. Here, for example, PZT
[Pb (Zr, Ti) O 3 ] is used. Further, for example, a brass plate is used for the elastic plate 3, but the elastic plate 3 can restrain the deformation of the piezoelectric material 2, and
Any material can be used as long as it can be an electrode. The film-shaped electrode 14 is provided over one surface of the piezoelectric material 2 on the side opposite to the side on which the elastic plate 3 is attached, as shown in FIG. It is formed in. This conductive paste 15
Uses, for example, a silver paste obtained by kneading a resin and silver powder. In addition, a terminal portion 16 connected to an external power supply for supplying a current to the film electrode 14 is provided on the film electrode 14.
In this example, the terminal portion 16 is bonded to the conductive paste 15 by using a thin metal foil 30. The terminal portion 16 and the elastic plate 3 serving as an electrode are connected to an external power supply, and an electric field can be applied between the film-like power supply 14 and the elastic plate 3, that is, over the entire surface of the piezoelectric material 2. It is something like that.

【0027】上記のように構成されたダイヤフラム1
は、図1(a)に示すように、上記筐体4に装着される
ものである。このとき、弾性板3を上方に位置させると
共に膜状電極14としての導電ペースト15を下方に位
置させ、上記導電ペースト15を筐体4の上面に接触さ
せるようにダイヤフラム1は筐体4に配置されている。
また、ダイヤフラム1は上部筐体4aに穿設したチャン
バー通路12,12を隠すように筐体4上に配置されて
いる。上記のように筐体4の上に配置されたダイヤフラ
ム1は、図3(b)に示すようにその外周部分に亘って
接着剤17を塗布して筐体4と固着されるものである。
このようにダイヤフラム1の外周部分のみを筐体4に固
着させることで、ダイヤフラム1が軸方向にのみに自由
度を持つようになり、また、ダイヤフラム1と筐体4と
の間に設けたチャンバー13に気密性を持たせているも
のである。
Diaphragm 1 configured as described above
Is mounted on the housing 4 as shown in FIG. At this time, the diaphragm 1 is placed on the housing 4 so that the elastic plate 3 is located above and the conductive paste 15 as the film electrode 14 is located below, and the conductive paste 15 is in contact with the upper surface of the housing 4. Have been.
Further, the diaphragm 1 is disposed on the housing 4 so as to hide the chamber passages 12 and 12 formed in the upper housing 4a. As shown in FIG. 3B, the diaphragm 1 arranged on the housing 4 is fixed to the housing 4 by applying an adhesive 17 over an outer peripheral portion thereof.
By fixing only the outer peripheral portion of the diaphragm 1 to the housing 4 in this manner, the diaphragm 1 has a degree of freedom only in the axial direction, and a chamber provided between the diaphragm 1 and the housing 4. 13 is made airtight.

【0028】上記のように形成された圧電ダイヤフラム
ポンプは、ダイヤフラム1の圧電材料2に電界を印加さ
せることで、ダイヤフラム1を筐体4と反対側の上方に
凸状に屈曲変形させてチャンバー13の容量を大きくし
たり、ダイヤフラム1を筐体4に隙間なく沿わせるよう
にさせてチャンバー13の容量を小さくしたりして、流
入流路5からチャンバー13に大気を吸入したり、排出
流路6からチャンバー13内の大気を排出させているも
のである。以下、圧電ダイヤフラムポンプのポンプ動作
について詳述する。
The piezoelectric diaphragm pump formed as described above applies an electric field to the piezoelectric material 2 of the diaphragm 1 to bend the diaphragm 1 upwardly on the opposite side to the housing 4 so as to bend and deform the chamber 13. The capacity of the chamber 13 is reduced by increasing the volume of the chamber 1 or by allowing the diaphragm 1 to follow the housing 4 without any gap, so that the air is sucked into the chamber 13 from the inflow channel 5 or the discharge channel is discharged. 6, the atmosphere in the chamber 13 is exhausted. Hereinafter, the pump operation of the piezoelectric diaphragm pump will be described in detail.

【0029】上記圧電ダイヤフラムポンプでは、図25
に示すように、ダイヤフラム1の圧電材料2に印加する
電界を圧電材料2の分極方向(矢印a)と同方向に印加
すると(矢印b)、ダイヤフラム1が筐体4と反対側の
上方に凸状に屈曲変形し、チャンバー13の容量が大き
く形成されるものである。つまり、分極方向と同方向に
電界が印加された圧電材料2は、図25(a)に示すよ
うに軸方向に伸張する(矢印c)[図25(b)に示す
ように径方向に収縮する(矢印c)]ように歪み変形す
るものである。ダイヤフラム1は上述したように圧電材
料2の上方に弾性板3を設置しているものなので、上記
弾性板3が径方向に収縮するように歪み変形をした圧電
材料2を拘束し、ダイヤフラム1が筐体4と反対側の上
方に凸状に屈曲変形するものである。そして、ダイヤフ
ラム1と筐体4との間に設けたチャンバー13の容量が
大きくなるものである。
In the above-described piezoelectric diaphragm pump, FIG.
As shown in FIG. 5, when an electric field applied to the piezoelectric material 2 of the diaphragm 1 is applied in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2 (arrow a) (arrow b), the diaphragm 1 projects upward on the opposite side to the housing 4. And the capacity of the chamber 13 is increased. That is, the piezoelectric material 2 to which the electric field is applied in the same direction as the polarization direction expands in the axial direction as shown in FIG. 25A (arrow c) [contracts in the radial direction as shown in FIG. (Arrow c)]. Since the diaphragm 1 has the elastic plate 3 provided above the piezoelectric material 2 as described above, the elastic material 3 restrains the deformed piezoelectric material 2 so that the elastic plate 3 contracts in the radial direction. It is bent and deformed in a convex shape upward on the opposite side of the housing 4. Then, the capacity of the chamber 13 provided between the diaphragm 1 and the housing 4 is increased.

【0030】このとき、チャンバー13内の大気の圧力
は大気圧よりも小さくなるので、膜状バルブ7を上方に
引張るものである。図21(b)に示すように、流入バ
ルブ室8では弁孔7aがバルブ台座10の座面から離
れ、流入弁が開の状態になる。一方、排出バルブ室9で
は弁孔7aが上方に位置するバルブ台座10に抑えつけ
られて排出弁が閉の状態になる。こうして、チャンバー
13内には流入流路5,流入弁を介して大気が流入する
ものである。
At this time, since the pressure of the atmosphere in the chamber 13 becomes lower than the atmospheric pressure, the film valve 7 is pulled upward. As shown in FIG. 21B, in the inflow valve chamber 8, the valve hole 7a is separated from the seating surface of the valve seat 10, and the inflow valve is opened. On the other hand, in the discharge valve chamber 9, the valve hole 7a is held down by the valve seat 10 located above, and the discharge valve is closed. Thus, the atmosphere flows into the chamber 13 through the inflow passage 5 and the inflow valve.

【0031】一方、圧電材料2に印加する電界を圧電材
料2の分極方向と反対方向に印加すると、ダイヤフラム
1が筐体4に隙間なく沿うようになり、チャンバー13
の容量が略無くなるようになる。つまり、分極方向と反
対方向に電界が印加された圧電材料2は径方向に伸張す
るように歪み変形するものであり、径方向に伸張するよ
うに歪み変形した圧電材料2は圧電材料2の上方に設置
した弾性板3によって上記圧電材料2の伸張歪み変形が
拘束されるものなので、ダイヤフラム1は筐体4の方向
の下方に凸状に屈曲変形しようとするものである。ここ
で、筐体4は剛体であるために下方に凸状に屈曲変形し
ようとするダイヤフラム1は筐体4に隙間なく沿うよう
に位置するようになる。このようにダイヤフラム1が筐
体4に隙間なく沿うように位置すると、チャンバー13
の容量が略無くなるものである。
On the other hand, when an electric field applied to the piezoelectric material 2 is applied in a direction opposite to the polarization direction of the piezoelectric material 2, the diaphragm 1 follows the housing 4 without any gap, and the chamber 13
Is almost eliminated. That is, the piezoelectric material 2 to which the electric field is applied in the direction opposite to the polarization direction is deformed and deformed so as to expand in the radial direction, and the piezoelectric material 2 that is deformed and deformed so as to expand in the radial direction is located above the piezoelectric material 2. Since the elastic deformation of the piezoelectric material 2 is constrained by the elastic plate 3 installed in the housing 1, the diaphragm 1 is to be bent and deformed downward in the direction of the housing 4. Here, since the casing 4 is a rigid body, the diaphragm 1 that is to be bent and deformed downward in a convex shape comes to be positioned along the casing 4 without any gap. When the diaphragm 1 is positioned along the housing 4 without any gap, the chamber 13
Is almost eliminated.

【0032】このとき、チャンバー13内に存在する大
気は、下方に凸状に屈曲変形しようとするダイヤフラム
1により圧縮され、上記大気は膜状バルブ7を下方に押
し下げるものである。排出バルブ室9では弁孔7aがバ
ルブ台座10の座面から離れ、排出弁が開の状態にな
る。また、流入バルブ室8では弁孔7aが下方からバル
ブ台座10の座面できつく塞がれて流入弁が閉の状態に
なる。こうして、チャンバー13内の大気は排出弁、排
出流路6を介して排出されるものである。
At this time, the air existing in the chamber 13 is compressed by the diaphragm 1 which is going to be bent and deformed downward, and the air pushes down the membrane valve 7. In the discharge valve chamber 9, the valve hole 7a is separated from the seat surface of the valve seat 10, and the discharge valve is opened. In the inflow valve chamber 8, the valve hole 7a is tightly closed from below by the seating surface of the valve seat 10, and the inflow valve is closed. Thus, the atmosphere in the chamber 13 is discharged through the discharge valve and the discharge flow path 6.

【0033】上述したように、ダイヤフラム1の圧電材
料2に印加する電界の向きを変えることにより、チャン
バー13に大気が流入したり、チャンバー13から大気
が排出されたりするものであり、圧電材料2に電界を圧
電材料2の分極方向と同方向及び反対方向に交互に印加
させることにより、ダイヤフラム1の屈曲変形が交互に
上下に凸状になるように連続的に行われるものであり、
流入流路5からチャンバー13に大気を吸入し、排出流
路6からチャンバー13内の大気を排出するポンプ動作
が連続的に行われるものである。
As described above, by changing the direction of the electric field applied to the piezoelectric material 2 of the diaphragm 1, the air flows into or out of the chamber 13. By alternately applying an electric field in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2 and in the opposite direction, the bending deformation of the diaphragm 1 is continuously performed so that the bending deformation is alternately vertically convex.
A pump operation for sucking the atmosphere from the inflow channel 5 into the chamber 13 and discharging the atmosphere in the chamber 13 from the discharge channel 6 is continuously performed.

【0034】ここで、圧電材料2の分極方向と同方向を
プラス方向の電界とすると共に反対方向をマイナス方向
の電界とすると、本例の圧電ダイヤフラムポンプでは圧
電材料2に印加する電界は−90V〜+310Vの範囲
で行われている。プラス方向、つまり、圧電材料2の分
極方向と同方向に印加する電界の強さを強くしているの
は、ダイヤフラム1の筐体4と反対側の上方に凸状に屈
曲変形する量を大きくして、チャンバー13の最大容量
を大きくし、圧電ダイヤフラムポンプの出力を大きくす
ることを期しているものである。
Here, assuming that the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2 is an electric field in the plus direction and the opposite direction is an electric field in the minus direction, the electric field applied to the piezoelectric material 2 in the piezoelectric diaphragm pump of this embodiment is -90 V It is performed in the range of +310 V. The reason that the strength of the electric field applied in the plus direction, that is, the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2 is increased is that the amount of upward bending deformation of the diaphragm 1 on the opposite side to the housing 4 is increased. Thus, it is intended to increase the maximum capacity of the chamber 13 and increase the output of the piezoelectric diaphragm pump.

【0035】本例の圧電ダイヤフラムポンプは、電界を
圧電材料2の分極方向と同方向に印加するとダイヤフラ
ム1が筐体4と反対側の上方に凸状に屈曲変形するよう
な構成を有しているために、ダイヤフラム1の筐体4と
反対側の上方に凸状に屈曲する屈曲変形量を大きくさ
せ、チャンバー13の容量を大きくさせるには、圧電材
料2に圧電材料2の分極方向と同方向に強い電界を印加
すればよいものである。そして、図27のグラフで示す
ように、圧電材料2に圧電材料2の分極方向と同方向に
強い電界を印加させても、圧電材料2の分極方向を逆転
させたりする抗電界はないものであり、圧電材料2に圧
電材料2の分極方向と同方向に強い電界を印加させても
支障なくダイヤフラム1の屈曲変位量を増大させること
ができ、それに伴い圧電ダイヤフラムポンプのポンプ出
力の増大を図ることができるものである。
The piezoelectric diaphragm pump of this embodiment has a configuration in which when an electric field is applied in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2, the diaphragm 1 bends and deforms in a convex shape upward on the side opposite to the housing 4. Therefore, in order to increase the amount of bending deformation of the diaphragm 1 in the upward convex shape on the opposite side to the housing 4 and to increase the capacity of the chamber 13, the piezoelectric material 2 needs to be in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2. What is necessary is just to apply a strong electric field in the direction. As shown in the graph of FIG. 27, even when a strong electric field is applied to the piezoelectric material 2 in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2, there is no coercive electric field that reverses the polarization direction of the piezoelectric material 2. Yes, even if a strong electric field is applied to the piezoelectric material 2 in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material 2, the amount of bending displacement of the diaphragm 1 can be increased without any problem, and the pump output of the piezoelectric diaphragm pump is increased accordingly. Is what you can do.

【0036】なお本例では、弾性板3が電極を兼ねる構
造を例示したが、勿論これに限らず、弾性板3とは別に
電極板を設けるようにしてもよいものである。このこと
は以下の各例においても同様である。
In this embodiment, the structure in which the elastic plate 3 also serves as an electrode is exemplified. However, the present invention is not limited to this, and an electrode plate may be provided separately from the elastic plate 3. This is the same in each of the following examples.

【0037】以下、実施の形態の他例について説明す
る。以下の実施の形態の他例は上記の実施の形態の例の
一部を変化させたものであるので、重複する部分の説明
は省略し、相違点を中心に述べることにする。
Hereinafter, another example of the embodiment will be described. Since other examples of the following embodiments are obtained by partially changing the examples of the above-described embodiments, the description of the overlapping parts will be omitted, and differences will be mainly described.

【0038】図4に示す実施の形態の他例は、筐体4の
上面に溝部18を設け、ダイヤフラム1に設けた膜状電
極14に連結する端子部16を上記溝部18に収納し、
ダイヤフラム1を筐体4の上面に隙間無く設置したもの
である。なお、ここでは、端子部16は銀箔で形成して
いるものである。このように、膜状電極14に連結する
端子部16を膜状電極14に積層接合させた場合でも、
あらかじめ筐体4の上面に上記端子部16と略同様の形
状の溝部18を設けておき、この溝部18に上記端子部
16を収納させたことで、端子部16の厚みによるダイ
ヤフラム1の筐体4への傾き設置を防止すると共に、ダ
イヤフラム1と筐体4との間に設けたチャンバー13の
気密性を向上させることができ、圧電ダイヤフラムポン
プの圧縮比を向上させて圧電ダイヤフラムポンプのポン
プ出力を向上させることができる。
In another example of the embodiment shown in FIG. 4, a groove 18 is provided on the upper surface of the housing 4, and the terminal 16 connected to the membrane electrode 14 provided on the diaphragm 1 is housed in the groove 18.
The diaphragm 1 is installed on the upper surface of a housing 4 without any gap. Here, the terminal portion 16 is formed of silver foil. As described above, even when the terminal portion 16 connected to the film electrode 14 is laminated and joined to the film electrode 14,
A groove 18 having substantially the same shape as the terminal portion 16 is provided on the upper surface of the housing 4 in advance, and the terminal portion 16 is housed in the groove portion 18. 4, the airtightness of the chamber 13 provided between the diaphragm 1 and the housing 4 can be improved, the compression ratio of the piezoelectric diaphragm pump can be improved, and the pump output of the piezoelectric diaphragm pump can be improved. Can be improved.

【0039】また、図5に示す実施の形態の他例は、ダ
イヤフラム1に設けた膜状電極14が圧電材料2の一面
全体を被覆し、端子部16と膜状電極14を金属箔30
で一体に形成したものである。上述した図4の例では、
端子部16を収納するための溝部18を筐体4の上面に
穿設したものであったが、本例では、端子部16と膜状
電極14とを金属箔30で一体に形成したもので、端子
部16と膜状電極14を段差なく平面状に形成している
ものであるので、上記溝部18を設けるといった手間を
省きながらも、ダイヤフラム1の筐体4への傾き設置を
防止すると共に、ダイヤフラム1を筐体4の上面に隙間
無く設置できるもので、ダイヤフラム1と筐体4との間
に設けたチャンバー13の気密性を向上させることがで
き、圧電ダイヤフラムポンプの圧縮比を向上させて圧電
ダイヤフラムポンプのポンプ出力を向上させることがで
きる。
In another example of the embodiment shown in FIG. 5, the film electrode 14 provided on the diaphragm 1 covers the whole surface of the piezoelectric material 2 and the terminal 16 and the film electrode 14 are
Are formed integrally. In the example of FIG. 4 described above,
Although the groove portion 18 for accommodating the terminal portion 16 is formed in the upper surface of the housing 4, in this example, the terminal portion 16 and the film electrode 14 are formed integrally with the metal foil 30. Since the terminal portion 16 and the film electrode 14 are formed in a flat shape without any level difference, it is possible to prevent the diaphragm 1 from being tilted to the housing 4 while saving the trouble of providing the groove portion 18. The diaphragm 1 can be installed on the upper surface of the housing 4 without any gap, and the airtightness of the chamber 13 provided between the diaphragm 1 and the housing 4 can be improved, and the compression ratio of the piezoelectric diaphragm pump can be improved. Thus, the pump output of the piezoelectric diaphragm pump can be improved.

【0040】また、図6に示す実施の形態の他例は、ダ
イヤフラム1の外周部分を筐体4と挟持するダイヤフラ
ム押さえ枠19を設け、ダイヤフラム1の外周に沿った
形状のOリング20をダイヤフラム1とダイヤフラム押
さえ枠19との間、及びダイヤフラム1と筐体4(上部
筐体4a)との間に介在させてダイヤフラム1を筐体4
に設置した圧電ダイヤフラムポンプであり、上記ダイヤ
フラム1と筐体4(上部筐体4a)との間に介在させた
シール材の働きをするOリング20の表面に導電性を有
する導電膜22を被覆させ、上記Oリング20を膜状電
極14と接触させて電気的に接続させているものであ
る。詳述すると、筐体4(上部筐体4a)の上面にはO
リング20の形状に合わせた円形溝部21をあらかじめ
設け、上記円形溝部21の底面に導電膜23を設け、上
記Oリング20を導電膜23と膜状電極14とを電気的
に連結させるように上記円形溝部21内に収納させ、ダ
イヤフラム1を筐体4に挟み込むようにダイヤフラム押
さえ枠19を筐体4にネジ止めしているものである。こ
のようにすることで、シール材として働くOリング20
によりダイヤフラム1を筐体4に隙間なく設置すること
ができるものであり、その際に、表面に導電性を有する
導電膜22を被覆させたOリング20をダイヤフラム1
の膜状電極14と筐体4との間に介在させているので、
上記膜状電極14への電気的接続が保持されて膜状電極
14の導電不良を避けることができるものである。
Another example of the embodiment shown in FIG. 6 is to provide a diaphragm holding frame 19 for sandwiching the outer peripheral portion of the diaphragm 1 with the housing 4, and to attach an O-ring 20 having a shape along the outer periphery of the diaphragm 1 to a diaphragm. 1 and the diaphragm holding frame 19, and between the diaphragm 1 and the housing 4 (upper housing 4a), the diaphragm 1 is
And a surface of an O-ring 20 serving as a sealant interposed between the diaphragm 1 and the housing 4 (upper housing 4a) and coated with a conductive film 22 having conductivity. The O-ring 20 is brought into contact with the membrane electrode 14 to be electrically connected. More specifically, O 4 is provided on the upper surface of the housing 4 (upper housing 4a).
A circular groove 21 conforming to the shape of the ring 20 is provided in advance, a conductive film 23 is provided on the bottom surface of the circular groove 21, and the O-ring 20 is electrically connected to the conductive film 23 and the film electrode 14. The diaphragm holding frame 19 is screwed to the housing 4 so as to be housed in the circular groove portion 21 and sandwich the diaphragm 1 between the housing 4. By doing so, the O-ring 20 serving as a sealing material
The diaphragm 1 can be installed in the housing 4 without gaps by using the O-ring 20 having a surface covered with a conductive film 22 having conductivity.
Between the film-like electrode 14 and the housing 4
The electrical connection to the film-like electrode 14 is maintained so that poor conductivity of the film-like electrode 14 can be avoided.

【0041】また、図7に示す実施の形態の他例は、ダ
イヤフラム1の外周に沿った形状のOリング20を導電
性材料の微粒子24を分散混入して形成したものであ
る。これにより、本例ではOリング20全体に導電性を
持たせるものであり、図6の例のOリング20ではダイ
ヤフラム1と筐体4の間で挟持されてOリング20が変
形した際には上記導電膜22が剥がれ落ちる恐れがある
ものであるが、本例のOリング20ではその形状が変形
した場合にもダイヤフラム1の膜状電極14との電気的
接続が確実に保持されて膜状電極14の導電不良を避け
ることができるものである。なお、導電性材料の微粒子
24としては、カーボンブラックや金属微粒子を用いる
ことが好ましいものである。
In another example of the embodiment shown in FIG. 7, an O-ring 20 along the outer periphery of the diaphragm 1 is formed by dispersing and mixing fine particles 24 of a conductive material. Thus, in the present example, the entire O-ring 20 is made conductive. In the case of the O-ring 20 in FIG. 6, when the O-ring 20 is deformed by being sandwiched between the diaphragm 1 and the housing 4. Although there is a possibility that the conductive film 22 may be peeled off, the electrical connection between the O-ring 20 of the present embodiment and the membrane electrode 14 of the diaphragm 1 is securely maintained even if the shape of the O-ring 20 is deformed. It is possible to avoid poor conductivity of the electrode 14. It is preferable to use carbon black or metal fine particles as the fine particles 24 of the conductive material.

【0042】また、図8に示す実施の形態の他例は、ダ
イヤフラム1の外周に沿った形状で、且つ、断面扁平の
シールリング25を導電性材料の微粒子24を分散混入
した樹脂膜で形成し、ダイヤフラム1の膜状電極14と
筐体4との間に上記シールリング25を介在させたもの
である。このシールリング25は、導電性材料の微粒子
24を分散混入したある程度の弾性を備えた樹脂膜であ
り、筐体4(上部筐体4a)の上面に塗布されるもので
ある。そして、ダイヤフラム押さえ枠19によりダイヤ
フラム1を筐体4に設置させる場合に、上述したOリン
グ20同様、ダイヤフラム1を筐体4に隙間無く設置さ
せるシール材として働くものである。このシールリング
25は、上述したOリング20が微小なもので製造や入
手が困難だったり、また、上記Oリング20を収納する
円形溝部21を製造するのが困難な場合に上記Oリング
20の代わりに使用することが有効であり、また、シー
ルリング25は筐体4(上部筐体4a)の上面に塗布さ
れるものであるから、上記Oリング20を筐体4に収納
する溝部21等を穿設するようなことはしなくてもよく
なり、圧電ダイヤフラムポンプの製造性も大幅に向上す
るものである。
Another example of the embodiment shown in FIG. 8 is that a seal ring 25 having a shape along the outer periphery of the diaphragm 1 and a flat cross section is formed of a resin film in which fine particles 24 of a conductive material are dispersed and mixed. The seal ring 25 is interposed between the membrane electrode 14 of the diaphragm 1 and the housing 4. The seal ring 25 is a resin film having a certain degree of elasticity in which fine particles 24 of a conductive material are dispersed and mixed, and is applied to the upper surface of the housing 4 (upper housing 4a). When the diaphragm 1 is installed in the housing 4 by the diaphragm holding frame 19, similarly to the above-described O-ring 20, it functions as a sealing material for installing the diaphragm 1 in the housing 4 without gaps. When the O-ring 20 is very small and difficult to manufacture and obtain, or when it is difficult to manufacture the circular groove 21 for accommodating the O-ring 20, the seal ring 25 may be used. It is effective to use the seal ring 25 instead, and the seal ring 25 is applied to the upper surface of the housing 4 (upper housing 4a). It is not necessary to make a hole, and the productivity of the piezoelectric diaphragm pump is greatly improved.

【0043】また、図9に示す実施の形態の他例は、ダ
イヤフラム1の周縁を筐体4に固定するダイヤフラム押
さえ枠19を透明な熱可塑性樹脂で形成したものであ
る。このようにダイヤフラム押さえ枠19を透明な熱可
塑性樹脂で形成したので、上記ダイヤフラム押さえ枠1
9の上方から照射したレーザー光29が透明なダイヤフ
ラム押さえ枠19を通過し、上記レーザー光29はダイ
ヤフラム押さえ枠19の筐体4との接触部分で熱可塑性
樹脂のダイヤフラム押さえ枠19を溶かしてダイヤフラ
ム押さえ枠19と筐体4とを溶着させることができるも
のであり、圧電ダイヤフラムポンプの製造性が向上する
ものである。
In another example of the embodiment shown in FIG. 9, a diaphragm holding frame 19 for fixing the peripheral edge of the diaphragm 1 to the housing 4 is formed of a transparent thermoplastic resin. Since the diaphragm holding frame 19 is made of a transparent thermoplastic resin as described above, the diaphragm holding frame 1
The laser beam 29 irradiated from above is passed through a transparent diaphragm holding frame 19, and the laser beam 29 melts the thermoplastic resin diaphragm holding frame 19 at a portion of the diaphragm holding frame 19 in contact with the housing 4. The holding frame 19 and the housing 4 can be welded to each other, which improves the productivity of the piezoelectric diaphragm pump.

【0044】また、図10乃至図12に示す実施の形態
の他例は、膜状電極14と電極を兼ねる弾性板3のより
圧電材料2の略全面に電界を印加させることはそのまま
にダイヤフラム1の外周部分での膜状電極14と電極を
兼ねる弾性板3との間で生じる恐れのある放電を起こり
にくい構造にして、上記放電を抑えて圧電ダイヤフラム
ポンプの効率の向上を図っているものである。なお、図
10に示したものは、膜状電極14を圧電材料2の一面
の外周部分以外に亘って形成したものである。図11に
示したものは、膜状電極14を圧電材料2の一面の外周
部分以外に亘って形成し、電極を兼ねる弾性板3の膜状
電極14と連結する端子部16に対応する部分に切欠2
6を設けたものであり、端子部16と電極を兼ねる弾性
板3との間で生じる恐れのある放電を避けるようにして
いるものである。ここで、図12に示したものは、膜状
電極14を圧電材料2の一面の外周部分以外に亘って形
成し、電極を兼ねる弾性板3も圧電材料2の他面の外周
部分以外に亘って形成したものであり、つまり、膜状電
極14及び電極を兼ねる弾性板3を圧電材料2の径より
も少し小さめの径を有するように形成したものであり、
膜状電極14及び端子部16と電極を兼ねる弾性板3と
の間で生じる恐れのある放電を避けるようにしているも
のである。
Another example of the embodiment shown in FIGS. 10 to 12 is that the diaphragm 1 is applied as it is to apply an electric field to substantially the entire surface of the piezoelectric material 2 of the elastic plate 3 which also serves as an electrode. The structure has a structure in which a discharge that may occur between the membrane electrode 14 and the elastic plate 3 also serving as an electrode at the outer peripheral portion of the piezoelectric diaphragm pump is hardly generated, and the discharge is suppressed to improve the efficiency of the piezoelectric diaphragm pump. is there. Note that the one shown in FIG. 10 is one in which the film-like electrode 14 is formed over the outer surface of one surface of the piezoelectric material 2. In the one shown in FIG. 11, the film-like electrode 14 is formed over the outer peripheral portion of one surface of the piezoelectric material 2, and the film-like electrode 14 is formed at a portion corresponding to the terminal portion 16 connected to the film-like electrode 14 of the elastic plate 3 also serving as an electrode. Notch 2
6 is provided to avoid a discharge that may occur between the terminal portion 16 and the elastic plate 3 also serving as an electrode. Here, in the one shown in FIG. 12, the film-like electrode 14 is formed over an area other than the outer peripheral portion of one surface of the piezoelectric material 2, and the elastic plate 3 also serving as an electrode extends over an area other than the outer peripheral portion of the other surface of the piezoelectric material 2. That is, the film-shaped electrode 14 and the elastic plate 3 serving also as an electrode are formed so as to have a diameter slightly smaller than the diameter of the piezoelectric material 2.
This is to avoid discharge that may occur between the film-like electrode 14 and the terminal portion 16 and the elastic plate 3 also serving as an electrode.

【0045】また、図13に示す実施の形態の他例は、
ダイヤフラム1に設けた膜状電極14、上記膜状電極1
4に連結する端子部16、電極の機能を持たせた弾性板
3の少なくとも1つに放電を抑制するために表面に酸化
皮膜等で形成した絶縁部27を設けたものである。この
ようにしたことで、膜状電極14及び膜状電極14に連
結する端子部16と電極の機能を持たせた弾性板3との
間で発生する恐れのある放電を上記酸化皮膜等で形成し
た絶縁部27が遮断することができ、上記放電を抑えて
圧電ダイヤフラムポンプの効率の向上を図っているもの
である。ここで、図13に示したものは、端子部16の
ダイヤフラム1に近接する部分において上記絶縁部27
を設けているものであり、図14に示したものは、電極
の機能を持たせた弾性板3の周縁部分に渡って上記絶縁
部27を設けているものである。
Another example of the embodiment shown in FIG.
The film electrode 14 provided on the diaphragm 1, the film electrode 1
At least one of the terminal portion 16 connected to the substrate 4 and the elastic plate 3 having an electrode function is provided with an insulating portion 27 formed of an oxide film or the like on the surface in order to suppress discharge. With this configuration, a discharge that may occur between the film electrode 14 and the terminal portion 16 connected to the film electrode 14 and the elastic plate 3 having an electrode function is formed by the oxide film or the like. The insulating portion 27 can be cut off to suppress the discharge and improve the efficiency of the piezoelectric diaphragm pump. Here, what is shown in FIG. 13 is the above-described insulating portion 27 in a portion of the terminal portion 16 close to the diaphragm 1.
In FIG. 14, the insulating portion 27 is provided over the periphery of the elastic plate 3 having the function of an electrode.

【0046】また、図15に示す実施の形態の他例は、
弾性板3及び圧電材料2より外径の大きなリング状の絶
縁板28を圧電材料2の外周縁に配置したものである。
これにより、膜状電極14及び膜状電極14に連結する
端子部16と弾性板3との間で生じる恐れのある放電を
上記絶縁板28によって遮断することができ、上記放電
を抑えて圧電ダイヤフラムポンプの効率の向上を図るこ
とができる。この絶縁板28の外径としては弾性板3及
び圧電材料2の外径よりも0.1〜0.2mm程大きく
形成することが好ましい。
Another example of the embodiment shown in FIG.
A ring-shaped insulating plate 28 having a larger outer diameter than the elastic plate 3 and the piezoelectric material 2 is arranged on the outer peripheral edge of the piezoelectric material 2.
Accordingly, a discharge that may occur between the elastic electrode 3 and the film-like electrode 14 and the terminal portion 16 connected to the film-like electrode 14 can be cut off by the insulating plate 28, and the discharge can be suppressed and the piezoelectric diaphragm can be suppressed. The efficiency of the pump can be improved. It is preferable that the outer diameter of the insulating plate 28 be larger than the outer diameters of the elastic plate 3 and the piezoelectric material 2 by about 0.1 to 0.2 mm.

【0047】ここで、上述してきた圧電ダイヤフラムポ
ンプのダイヤフラム1の膜状電極14及び膜状電極14
に連結する端子部16の圧電材料2への固着方法の例を
図16に示す。図16(a)では、膜状電極14が導電
ペースト15で形成され、膜状電極14に連結する端子
部16が短冊状の金属箔30で形成されたものである。
図16(b)では、膜状電極14及び端子部16が金属
箔30で一体に形成されたものである。この2例におい
てはどちらも、導電体と樹脂とを混練させた導電ペース
ト15を圧電材料2の弾性板3の設置面と反対側の面に
亘って塗布して焼き付けるものである。導電ペースト1
5に焼き付け処理を施すと導電ペースト15に含有して
いる樹脂が気化して圧電材料2の表面に膜状に導電体が
残るものである。この焼き付け処理をした後の圧電材料
2の表面に残った導電ペースト15は樹脂の含有する割
合が少なくなり、電気抵抗の少ないよい導電材となるも
のであり、図16(a)では、上記焼き付け処理を施し
た導電ペースト15の圧電材料2の表面に残った膜状の
導電体を膜状電極14としているのである。なお、本例
では導電ペースト15として、銀粉体と樹脂を混練させ
た銀ペーストを用いている。
Here, the membrane electrode 14 and the membrane electrode 14 of the diaphragm 1 of the piezoelectric diaphragm pump described above are used.
FIG. 16 shows an example of a method of fixing the terminal portion 16 connected to the piezoelectric material 2 to the piezoelectric material 2. In FIG. 16A, the film electrode 14 is formed of a conductive paste 15, and the terminal 16 connected to the film electrode 14 is formed of a strip-shaped metal foil 30.
In FIG. 16B, the film electrode 14 and the terminal portion 16 are formed integrally with a metal foil 30. In both of these examples, a conductive paste 15 in which a conductor and a resin are kneaded is applied and baked over the surface of the piezoelectric material 2 opposite to the surface on which the elastic plate 3 is provided. Conductive paste 1
When baking treatment is performed on the resin material 5, the resin contained in the conductive paste 15 is vaporized, and the conductor remains in the form of a film on the surface of the piezoelectric material 2. The conductive paste 15 remaining on the surface of the piezoelectric material 2 after the baking treatment becomes a good conductive material having a small amount of resin and a small electric resistance. In FIG. The film-shaped conductor remaining on the surface of the piezoelectric material 2 of the processed conductive paste 15 is used as the film-shaped electrode 14. In this embodiment, a silver paste obtained by kneading silver powder and a resin is used as the conductive paste 15.

【0048】また、この導電ペースト15に焼き付け処
理を施す際には、図16(a)の端子部16の金属箔3
0や図16(b)の膜状電極14及び端子部16を形成
する金属箔30を上記導電ペースト15に接触させて行
うものであり、上述したように焼き付け処理が施された
導電ペースト15は樹脂が気化し、圧電材料2の表面に
導電ペースト15の導電体が膜状に固着されて残るもの
であるが、このとき、上記焼き付け処理された導電ペー
スト15を介して図16(a)の端子部16や図16
(b)の膜状電極14及び端子部16が圧電材料2に固
着されるものである。このように導電ペースト15に焼
き付け処理を施すことで、導電ペースト15に含有され
た樹脂を気化させ圧電材料2の表面に残す導電体によ
り、導電ペースト15の電気抵抗を低下させて膜状電極
14を形成させたり、金属箔30から形成した膜状電極
14や端子部16の圧電材料2への固着を行わせること
ができるものである。
When the conductive paste 15 is baked, the metal foil 3 of the terminal portion 16 shown in FIG.
The metal paste 30 for forming the film-like electrode 14 and the terminal portion 16 shown in FIG. 16B or FIG. 16B is brought into contact with the conductive paste 15. The resin is vaporized, and the conductor of the conductive paste 15 is fixed on the surface of the piezoelectric material 2 in the form of a film and remains, but at this time, the conductive paste 15 of FIG. 16 and FIG.
(B) The film-like electrode 14 and the terminal portion 16 are fixed to the piezoelectric material 2. By performing the baking treatment on the conductive paste 15 in this manner, the electric resistance of the conductive paste 15 is reduced by the conductor remaining on the surface of the piezoelectric material 2 by evaporating the resin contained in the conductive paste 15 to reduce the film-like electrode 14. Or to fix the film-like electrodes 14 and the terminal portions 16 formed of the metal foil 30 to the piezoelectric material 2.

【0049】また、図17に示すように導電ペースト1
5の焼き付け処理は真空雰囲気中や希ガス雰囲気31中
で行われることが好ましいものである。このようにする
ことで、膜状電極14や端子部16に用いられる金属箔
30を圧電材料2に固着させる際、つまり、導電ペース
ト15に焼き付け処理を施す際に、上記金属箔30が酸
化されることを防ぎ、圧電ダイヤフラムポンプの出力性
能の低下を防ぐことができるものである。
Further, as shown in FIG.
5 is preferably performed in a vacuum atmosphere or a rare gas atmosphere 31. In this way, when the metal foil 30 used for the film electrode 14 and the terminal portion 16 is fixed to the piezoelectric material 2, that is, when the conductive paste 15 is baked, the metal foil 30 is oxidized. That is, it is possible to prevent the output performance of the piezoelectric diaphragm pump from being lowered.

【0050】また、ここで、上述したように圧電材料2
に導電ペースト15を介して膜状電極14や膜状電極1
4と連結する端子部16を構成する金属箔30を接合
し、その後、上記金属箔30の厚さを薄くするようにエ
ッチングすることも好ましい。つまり、金属箔30は用
意する段階(圧電材料2に接合される前)では適度な扱
い易い厚さに形成しておき、上記金属箔30を導電ペー
スト15を介して圧電材料2に接合した後に、所定の厚
さにするようにエッチングして薄い金属箔30にするも
のである。金属箔30を薄く形成するのは、金属箔30
の剛性を低くしてダイヤフラム1の成形時に金属箔30
が圧電材料2の歪み変形を拘束しないようにするためで
あるが、圧電材料2に接合する前から薄い金属膜30に
しておくと圧電材料2への接合作業の際に扱いにくいも
のである。そこで、本工法にあるように、圧電材料2に
接合するのに適度な扱い易い厚さを有した金属箔30を
用いることは、上記接合を容易に行うことができるもの
であり、そして、圧電材料2に接合した金属箔30を薄
くするようにエッチングすることで寸法精度の高い金属
箔30の形成が望めるものである。このエッチングとし
ては、湿式エッチングよりもイオンビームを用いたエッ
チングを行う方が好ましく、イオンビームのエッチング
によると金属箔30全面を均一に薄くすることができる
ものである。なお、金属箔30としては、図16(a)
に示すように膜状電極14が導電ペースト15で形成さ
れ、膜状電極14に連結する端子部16が金属箔30で
構成されたもの、図16(b)に示すように膜状電極1
4及び膜状電極14に連結する端子部16が一体化した
金属箔30で構成されたもの、があるが、この工法は上
記両方の金属箔30の形成に適用できるものである。
Here, as described above, the piezoelectric material 2
To the film electrode 14 or the film electrode 1 via the conductive paste 15
It is also preferable that the metal foil 30 constituting the terminal portion 16 connected to the metal foil 4 is joined, and thereafter, the etching is performed so that the thickness of the metal foil 30 is reduced. In other words, the metal foil 30 is formed in a moderately easy-to-handle thickness at the stage of preparation (before being joined to the piezoelectric material 2), and after the metal foil 30 is joined to the piezoelectric material 2 via the conductive paste 15. Is etched to a predetermined thickness to form a thin metal foil 30. The reason why the metal foil 30 is formed thin is that the metal foil 30
Of the metal foil 30 when the diaphragm 1 is formed.
This is to prevent the strain deformation of the piezoelectric material 2 from being restricted. However, if the thin metal film 30 is formed before joining to the piezoelectric material 2, it is difficult to handle the joining operation to the piezoelectric material 2. Therefore, the use of the metal foil 30 having a suitable and easy-to-handle thickness for bonding to the piezoelectric material 2 as in the present method makes it possible to perform the bonding easily. By etching the metal foil 30 bonded to the material 2 so as to be thin, it is possible to form the metal foil 30 with high dimensional accuracy. As this etching, it is preferable to perform etching using an ion beam rather than wet etching. According to the ion beam etching, the entire surface of the metal foil 30 can be uniformly thinned. In addition, as the metal foil 30, FIG.
As shown in FIG. 16 (b), the film-like electrode 14 is formed of a conductive paste 15 and the terminal 16 connected to the film-like electrode 14 is formed of a metal foil 30. As shown in FIG.
4 and the terminal portion 16 connected to the film-like electrode 14 may be constituted by an integrated metal foil 30, but this method can be applied to the formation of both the metal foils 30.

【0051】また、圧電材料2に導電ペースト15を介
して連続した金属箔30'を被覆し、その後、上記金属
箔30'を所定の形状にエッチングすることも好ましい
ものである。つまり、金属箔30'は用意する段階(圧
電材料2に接合される前)では適度な扱い易い形状のも
のでよく(ここでは連続した形状にしている)、上記金
属箔30'を導電ペースト15を介して圧電材料2に接
合した後に、上記面一形状の金属箔30'を所定の形状
の金属箔30にするようにエッチングするものである。
この工法は、連続した形状の金属箔30'を導電ペース
ト15を介して圧電材料2に接合する際には精度を求め
なくて済み、連続した形状の金属箔30'は圧電材料2
に容易に接合できるものであり、また、ダイヤフラム1
形成の最後の工程において連続した形状の金属箔30'
をエッチングして所定の形状の金属箔30に形成させる
ので、所定の形状の金属箔30には高い寸法精度を得る
ことができるものである。例えば、図16(a)のよう
に金属箔30で構成した端子部16が筐体4に設けた溝
部18に収納されるような圧電ダイヤフラムポンプで
は、特に端子部16の寸法精度が求められるものである
が、本工法はこのような金属箔30に高い寸法精度が求
められる場合において特に有効である。ここで、図18
には、連続した形状の金属箔30'を圧電材料2に導電
ペースト15を介して接合し、その後に、上記金属箔3
0'をエッチングして図16(a)のような端子部16
の金属箔30に形成するものが示されているが、勿論、
連続した形状の金属箔30'を図16(b)のような膜
状電極14及び端子部16が一体化した金属箔30にす
るようにエッチングすることもできるものである。
It is also preferable to coat the piezoelectric material 2 with a continuous metal foil 30 ′ via the conductive paste 15 and then to etch the metal foil 30 ′ into a predetermined shape. In other words, the metal foil 30 ′ may have an appropriate shape that is easy to handle (before being joined to the piezoelectric material 2) (in this case, the metal foil 30 ′ is formed in a continuous shape). After bonding to the piezoelectric material 2 through the metal foil 30, the metal foil 30 ′ having the same surface shape is etched so that the metal foil 30 has a predetermined shape.
This method does not require accuracy when joining the continuous-shaped metal foil 30 ′ to the piezoelectric material 2 via the conductive paste 15.
And can be easily joined to the diaphragm.
A metal foil 30 'having a continuous shape in the last step of formation
Is etched to form a metal foil 30 having a predetermined shape, so that a high dimensional accuracy can be obtained for the metal foil 30 having a predetermined shape. For example, in the case of a piezoelectric diaphragm pump in which the terminal portion 16 made of the metal foil 30 is housed in the groove portion 18 provided in the housing 4 as shown in FIG. However, this method is particularly effective when high dimensional accuracy is required for such a metal foil 30. Here, FIG.
In this case, a metal foil 30 ′ having a continuous shape is bonded to the piezoelectric material 2 via the conductive paste 15, and thereafter, the metal foil 3
0 ′ is etched to form a terminal portion 16 as shown in FIG.
Is formed on the metal foil 30 of FIG.
The metal foil 30 'having a continuous shape can be etched so as to form the metal foil 30 in which the film-like electrode 14 and the terminal portion 16 are integrated as shown in FIG.

【0052】[0052]

【発明の効果】上記のように本発明の請求項1記載の圧
電ダイヤフラムポンプにあっては、圧電材料と弾性板と
でダイヤフラムを形成し、流路を形成された筐体の上に
上記ダイヤフラムを設置し、ダイヤフラムの屈曲変位に
より流体を吸排気する圧電ダイヤフラムポンプにおい
て、分極した圧電材料に上記圧電材料の分極方向と同方
向に電界を印加することでダイヤフラムが筐体と反対側
の上方に凸状に屈曲変位をするようにしたので、分極し
た圧電材料に上記圧電材料の分極方向と同方向に電界を
印加させ、その電界の強さを強くしても、上記圧電材料
の分極方向と同方向に印加する電界は圧電材料の分極を
促進させるように圧電材料に働くことから圧電材料の分
極を壊すことはないものであり、圧電材料の分極方向と
同方向に圧電材料に印加する電界の強さを強くしてダイ
ヤフラムの屈曲変位量を支障なく増大させることがで
き、それに伴い圧電ダイヤフラムポンプのポンプ出力の
増大を容易に図ることができるものである。
As described above, in the piezoelectric diaphragm pump according to the first aspect of the present invention, a diaphragm is formed by a piezoelectric material and an elastic plate, and the diaphragm is mounted on a housing in which a flow path is formed. In a piezoelectric diaphragm pump that sucks and exhausts fluid by bending displacement of the diaphragm, an electric field is applied to the polarized piezoelectric material in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material, so that the diaphragm moves upward on the opposite side to the housing. Since the bending displacement is performed in a convex shape, an electric field is applied to the polarized piezoelectric material in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material, and even if the strength of the electric field is increased, the polarization direction of the piezoelectric material is changed. The electric field applied in the same direction acts on the piezoelectric material so as to promote the polarization of the piezoelectric material, so it does not break the polarization of the piezoelectric material. Strongly the intensity of the electric field pressure can be increased without any trouble flexural displacement amount of the diaphragm, in which it is possible to easily achieve an increase in the pump output of the piezoelectric diaphragm pump accordingly.

【0053】また、本発明の請求項2記載の圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1の効果に加えて、筐体の上面
に溝部を設け、ダイヤフラムに設けた膜状電極に連結す
る端子部を上記溝部に収納し、ダイヤフラムを筐体の上
面に隙間無く設置したので、ダイヤフラムに設けた膜状
電極を筐体側にしてダイヤフラムを筐体に設置した場合
に、上記膜状電極に連結する端子部を筐体の上面に設け
た溝部に収納してダイヤフラムを筐体の上面に隙間無く
設置することができ、ダイヤフラムと筐体との間に配置
したチャンバーの気密性を向上させることができ、圧電
ダイヤフラムポンプの圧縮比を向上させてポンプ出力を
向上させることができる。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, a groove is provided on the upper surface of the housing, and the terminal for connecting to the membrane electrode provided on the diaphragm is provided. Since the diaphragm was placed in the groove and the diaphragm was installed on the upper surface of the housing without any gap, when the membrane electrode provided on the diaphragm was placed on the housing side and the diaphragm was installed on the housing, the terminal portion connected to the membrane electrode was removed. The piezoelectric diaphragm can be housed in the groove provided on the upper surface of the housing and the diaphragm can be installed on the upper surface of the housing without any gap, and the airtightness of the chamber disposed between the diaphragm and the housing can be improved. The pump output can be improved by increasing the compression ratio of the pump.

【0054】また、本発明の請求項3記載の圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1の効果に加えて、ダイヤフラ
ムに設けた膜状電極が圧電材料の一面全体を被覆し、膜
状電極に連結する端子部と膜状電極を金属箔で一体に形
成したので、端子部及び膜状電極を平面上に形成するこ
とでダイヤフラムを筐体の上面に隙間無く設置すること
ができるものであり、ダイヤフラムと筐体との間に配置
したチャンバーの気密性を向上させることができ、圧電
ダイヤフラムポンプの圧縮比を向上させてポンプ出力を
向上させることができる。
In the piezoelectric diaphragm pump according to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the membrane electrode provided on the diaphragm covers the whole surface of the piezoelectric material and is connected to the membrane electrode. Since the terminal portion and the film-like electrode are integrally formed of metal foil, the diaphragm can be installed on the upper surface of the housing without any gap by forming the terminal portion and the film-like electrode on a plane, and the The airtightness of the chamber disposed between the housing and the housing can be improved, and the compression ratio of the piezoelectric diaphragm pump can be improved to improve the pump output.

【0055】また、本発明の請求項4記載の圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1の効果に加えて、ダイヤフラ
ムの外周に沿った形状のOリングの表面に導電性を有す
る導電膜を被覆させ、ダイヤフラムの膜状電極と筐体と
の間に上記Oリングを介在させたので、ダイヤフラムの
外周に沿った形状のOリングをダイヤフラムの膜状電極
と筐体との間に介在させてダイヤフラムを筐体に設置す
ることから、ダイヤフラムを筐体に隙間なく設置するこ
とができるものであり、その際に、表面に導電性を有す
る導電膜を被覆させたOリングをダイヤフラムの膜状電
極と筐体との間に介在させているので、上記膜状電極へ
の電気的接続が保持されて膜状電極の導電不良を避ける
ことができるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, in addition to the effect of the first aspect, the surface of the O-ring shaped along the outer periphery of the diaphragm is coated with a conductive film having conductivity. Since the above-mentioned O-ring was interposed between the membrane electrode of the diaphragm and the housing, the O-ring having a shape along the outer periphery of the diaphragm was interposed between the membrane electrode of the diaphragm and the housing to form the housing. Since it is installed on the body, the diaphragm can be installed in the housing without any gaps. In this case, an O-ring coated on the surface with a conductive film having conductivity is connected to the membrane electrode of the diaphragm and the housing. Therefore, the electrical connection to the above-mentioned film-shaped electrode is maintained, so that the poor conductivity of the film-shaped electrode can be avoided.

【0056】また、本発明の請求項5記載の圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1の効果に加えて、ダイヤフラ
ムの外周に沿った形状のOリングを導電性材料の微粒子
を分散混入して形成し、ダイヤフラムの膜状電極と筐体
との間に上記Oリングを介在させたので、ダイヤフラム
の外周に沿った形状のOリングをダイヤフラムの膜状電
極と筐体との間に介在させてダイヤフラムを筐体に設置
することから、ダイヤフラムを筐体に隙間なく設置する
ことができるものであり、その際に、Oリングがダイヤ
フラムと筐体の間で挟持されてその形状が変形した場合
にも、導電性材料の微粒子を分散混入して形成したOリ
ングはその全体において導電性を持たせてあるので、膜
状電極との電気的接続が確実に保持され、膜状電極の導
電不良を避けることができるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, in addition to the effect of the first aspect, an O-ring shaped along the outer periphery of the diaphragm is formed by dispersing and mixing fine particles of a conductive material. Since the O-ring is interposed between the membrane electrode of the diaphragm and the housing, the O-ring shaped along the outer periphery of the diaphragm is interposed between the membrane electrode of the diaphragm and the housing to form the diaphragm. Since the diaphragm is installed in the housing, the diaphragm can be installed in the housing without any gap.In this case, even when the O-ring is sandwiched between the diaphragm and the housing and its shape is deformed, Since the O-ring formed by dispersing and mixing the fine particles of the conductive material has conductivity as a whole, the electrical connection with the film-shaped electrode is securely maintained, and the poor conductivity of the film-shaped electrode can be avoided. It is those that can.

【0057】また、本発明の請求項6記載の圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1の効果に加えて、ダイヤフラ
ムの外周に沿った形状で、且つ、断面扁平のシールリン
グを導電性材料の微粒子を分散混入した樹脂膜で形成
し、ダイヤフラムの膜状電極と筐体との間に上記シール
リングを介在させたので、上述したOリング同様にこの
シールリングはダイヤフラムを筐体に隙間無く設置させ
るシール材として働くものなので、ダイヤフラムを筐体
に隙間無く設置することができるものであり、例えば、
上述したOリングが微小なもので製造や入手が困難だっ
たり、また、上記Oリングを収納する円形溝部を製造す
るのが困難な場合には、上記Oリングの代わりに上記シ
ールリングを使用することが有効であり、このとき例え
ば、上記シールリングを筐体の上に塗布した樹脂膜とす
ると、上記Oリングを筐体に収納する溝部等を穿設する
ようなことはしなくてもよくなり、圧電ダイヤフラムポ
ンプの製造性も大幅に向上するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, in addition to the effect of the first aspect, a seal ring having a shape along the outer periphery of the diaphragm and having a flat cross section is formed by removing fine particles of a conductive material. It is formed of a resin film mixed and dispersed, and the seal ring is interposed between the membrane electrode of the diaphragm and the housing. Therefore, like the O-ring described above, this seal ring seals the diaphragm in the housing without any gap. Because it works as a material, the diaphragm can be installed in the housing without gaps, for example,
When it is difficult to manufacture or obtain the above-mentioned O-ring due to its small size, or when it is difficult to manufacture a circular groove for accommodating the O-ring, use the seal ring instead of the O-ring. In this case, for example, if the seal ring is a resin film applied on the housing, it is not necessary to form a groove for accommodating the O-ring in the housing. Thus, the productivity of the piezoelectric diaphragm pump is greatly improved.

【0058】また、本発明の請求項7記載の圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項4乃至請求項6のいずれかの効
果に加えて、ダイヤフラムの周縁を筐体に固定するダイ
ヤフラム押さえ枠を透明な熱可塑性樹脂で形成したの
で、上記ダイヤフラム押さえ枠の上方から照射したレー
ザー光は透明なダイヤフラム押さえ枠を通過し、上記レ
ーザー光がダイヤフラム押さえ枠と筐体との接触部分で
熱可塑性樹脂のダイヤフラム押さえ枠を溶かしてダイヤ
フラム押さえ枠と筐体とを溶着させることができるもの
であり、圧電ダイヤフラムポンプの製造性が向上するも
のである。
According to the piezoelectric diaphragm pump of the present invention, in addition to the effect of any one of the fourth to sixth aspects, the diaphragm holding frame for fixing the peripheral edge of the diaphragm to the housing is made of a transparent heat-transmissive frame. Since it is formed of a thermoplastic resin, the laser light irradiated from above the diaphragm holding frame passes through the transparent diaphragm holding frame, and the laser light is applied to the diaphragm holding frame of the thermoplastic resin at the contact portion between the diaphragm holding frame and the housing. Is melted to weld the diaphragm holding frame and the housing, thereby improving the manufacturability of the piezoelectric diaphragm pump.

【0059】また、本発明の請求項8記載の圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1または請求項2のいずれかの
効果に加えて、ダイヤフラムに設けた膜状電極が圧電材
料の一面の外周部分以外に亘って被覆したので、圧電材
料の外周部分での膜状電極と電極を兼ねる弾性板との間
で生じる恐れのある放電が起こりにくい構造にすること
ができ、上記放電を抑えて圧電ダイヤフラムポンプの効
率の向上を図ることができる。
According to the piezoelectric diaphragm pump of the present invention, in addition to the effect of any one of the first and second aspects, in addition to the effect of the first or second aspect, the film-shaped electrode provided on the diaphragm is formed on a portion other than the outer peripheral portion of one surface of the piezoelectric material. The piezoelectric diaphragm pump can be structured such that a discharge that may occur between the film-shaped electrode and the elastic plate also serving as an electrode at the outer peripheral portion of the piezoelectric material is unlikely to occur. Efficiency can be improved.

【0060】また、本発明の請求項9記載の圧電ダイヤ
フラムポンプは、請求項1または請求項2または請求項
8のいずれかの効果に加えて、ダイヤフラムに設けた膜
状電極、上記膜状電極に連結する端子部、電極の機能を
持たせた弾性板の少なくとも1つに放電を抑制するため
に表面に酸化皮膜等で形成した絶縁部を設けたので、膜
状電極及び膜状電極に連結する端子部と電極の機能を持
たせた弾性板との間で発生する恐れのある放電を上記酸
化皮膜等で形成した絶縁部で遮断させることができ、上
記放電を抑えて圧電ダイヤフラムポンプの効率の向上を
図ることができる。
According to the piezoelectric diaphragm pump of the ninth aspect of the present invention, in addition to the effect of any one of the first, second and eighth aspects, a film-like electrode provided on the diaphragm, In order to suppress discharge, at least one of the terminal part and the elastic plate having the function of an electrode is provided with an insulating part made of an oxide film or the like on the surface, so that it is connected to the film electrode and the film electrode. The discharge which may occur between the terminal portion to be formed and the elastic plate having the function of the electrode can be interrupted by the insulating portion formed by the oxide film or the like, and the discharge is suppressed to reduce the efficiency of the piezoelectric diaphragm pump. Can be improved.

【0061】また、本発明の請求項10記載の圧電ダイ
ヤフラムポンプは、請求項9の効果に加えて、弾性板及
び圧電材料より外径の大きなリング状の絶縁板を圧電材
料の外周縁に配置したので、上記弾性板及び圧電材料よ
り外径の大きなリング状に形成した絶縁板が膜状電極及
び膜状電極に連結する端子部と弾性板との間で生じる恐
れのある放電を圧電材料の外周縁部分で遮断することが
でき、上記放電を抑えて圧電ダイヤフラムポンプの効率
の向上を図ることができる。
According to a tenth aspect of the present invention, in addition to the effect of the ninth aspect, in addition to the effect of the ninth aspect, an elastic plate and a ring-shaped insulating plate having an outer diameter larger than that of the piezoelectric material are arranged on the outer peripheral edge of the piezoelectric material. Therefore, the elastic plate and the insulating plate formed into a ring shape having a larger outer diameter than the piezoelectric material generate a discharge that may occur between the elastic plate and the film electrode and the terminal portion connected to the film electrode. The discharge can be suppressed at the outer peripheral edge portion, and the discharge can be suppressed, and the efficiency of the piezoelectric diaphragm pump can be improved.

【0062】また、本発明の請求項11記載の圧電ダイ
ヤフラムポンプの製造方法は、圧電材料に弾性板を積層
貼着してダイヤフラムを形成し、流路を形成した筐体と
反対方向の上方に上記弾性板を位置させてダイヤフラム
を筐体の上に載設し、圧電材料の筐体側の一面に導電ペ
ーストを塗布すると共に焼き付けし、少なくとも金属箔
で形成した端子部を上記焼き付けされた導電ペーストで
圧電材料に接合させたので、ダイヤフラムの圧電材料の
筐体側の電極を形成するのに、導電ペーストを圧電材料
に塗布して焼き付けし、導電ペーストの導電体を圧電材
料に残すことで圧電材料の筐体側の一面に電極を容易に
形成することができるものであり、また、上記電極に連
結させる金属箔の端子部を圧電材料に設ける場合や一体
化した金属箔で膜状電極及び端子部を圧電材料に設ける
場合でも上記導電ペーストの焼き付けの際に同時に導電
ペーストを介して圧電材料に固着させることができるの
で、圧電ダイヤフラムポンプの製造を簡略化することが
できるものである。
Further, according to a method of manufacturing a piezoelectric diaphragm pump according to claim 11 of the present invention, an elastic plate is laminated and adhered to a piezoelectric material to form a diaphragm, and the diaphragm is formed upward in a direction opposite to a casing in which a flow path is formed. The diaphragm is placed on the housing with the elastic plate positioned, and a conductive paste is applied and baked on one surface of the piezoelectric material on the housing side, and at least a terminal portion formed of a metal foil is baked on the conductive paste. In order to form the electrode on the housing side of the piezoelectric material of the diaphragm, a conductive paste is applied to the piezoelectric material and baked to leave the conductive material of the conductive paste on the piezoelectric material. An electrode can be easily formed on one surface of the housing side of the case, and a terminal portion of a metal foil to be connected to the electrode is provided on a piezoelectric material, or a film is formed of an integrated metal foil. Even when the electrodes and the terminals are provided on the piezoelectric material, the electrodes can be fixed to the piezoelectric material via the conductive paste at the same time as the conductive paste is baked, so that the manufacture of the piezoelectric diaphragm pump can be simplified. .

【0063】また、本発明の請求項12記載の圧電ダイ
ヤフラムポンプの製造方法は、請求項11の効果に加え
て、導電ペーストの焼き付けは真空雰囲気あるいは希ガ
ス雰囲気の中で行われるので、膜状電極や端子部に用い
られる金属箔を圧電材料に固着させる際、つまり、導電
ペーストに焼き付け処理を施す際に、上記金属箔が酸化
されることを防ぎ、圧電ダイヤフラムポンプの出力性能
の低下を防ぐことができるものである。
In the method for manufacturing a piezoelectric diaphragm pump according to the twelfth aspect of the present invention, in addition to the effect of the eleventh aspect, the baking of the conductive paste is performed in a vacuum atmosphere or a rare gas atmosphere. When the metal foil used for the electrodes and terminals is fixed to the piezoelectric material, that is, when the conductive paste is baked, the metal foil is prevented from being oxidized, and the output performance of the piezoelectric diaphragm pump is prevented from deteriorating. Is what you can do.

【0064】また、本発明の請求項13に係る圧電ダイ
ヤフラムポンプの製造方法は、請求項11または請求項
12のいずれかにおいて、圧電材料に導電ペーストを介
して膜状電極や膜状電極と連結する端子部を構成する金
属箔を接合し、その後、上記金属箔の厚さを薄くするよ
うにエッチングするので、圧電材料に接合するのに扱い
易い厚さを有した金属箔を用いて圧電材料に上記金属箔
を接合させればよくて金属箔の圧電材料への接合作業も
容易に行うことができるものであり、また、圧電材料へ
の接合後にエッジングされて形成された薄い形状の金属
箔には高い寸法精度を得ることができるものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a piezoelectric diaphragm pump according to any one of the eleventh and twelfth aspects, wherein the piezoelectric material is connected to the film-shaped electrode or the film-shaped electrode via a conductive paste. Since the metal foil constituting the terminal portion to be bonded is joined and then etched so as to reduce the thickness of the metal foil, the piezoelectric material is formed using a metal foil having a thickness that is easy to handle for joining to the piezoelectric material. The metal foil may be bonded to the piezoelectric material, and the bonding of the metal foil to the piezoelectric material can be easily performed.The thin metal foil formed by being edged after the bonding to the piezoelectric material is formed. Can obtain high dimensional accuracy.

【0065】また、本発明の請求項14に係る圧電ダイ
ヤフラムポンプの製造方法は、請求項11または請求項
12のいずれかにおいて、圧電材料に導電ペーストを介
して連続した形状の金属箔を被覆し、その後、上記金属
箔を所定の形状にエッチングするので、連続した形状の
金属箔を導電ペーストを介して圧電材料に接合する際に
は精度を求めないで容易に接合することができ、また、
ダイヤフラム形成の最後の工程に連続した形状の金属箔
をエッチングして所定の形状の金属箔に形成させること
で、所定の形状の金属箔には高い寸法精度を得ることが
できるものである。
A method of manufacturing a piezoelectric diaphragm pump according to a fourteenth aspect of the present invention is the method according to the eleventh or twelfth aspect, wherein the piezoelectric material is covered with a metal foil having a continuous shape via a conductive paste. Thereafter, since the metal foil is etched into a predetermined shape, the metal foil having a continuous shape can be easily bonded to the piezoelectric material via the conductive paste without requiring precision, and
By etching a metal foil having a shape continuous with the last step of forming a diaphragm to form a metal foil having a predetermined shape, high dimensional accuracy can be obtained for the metal foil having a predetermined shape.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の圧電ダイヤフラムポンプの実施の形態
の例を示すもので、(a)は側面断面図であり、(b)
はダイヤフラムの上面側から見た斜視図であり、(c)
はダイヤフラムの下面側から見た斜視図であり、(d)
はダイヤフラムの動作説明図である。
FIG. 1 shows an example of an embodiment of a piezoelectric diaphragm pump according to the present invention, in which (a) is a side sectional view and (b).
FIG. 3 is a perspective view of the diaphragm as viewed from the top side, and FIG.
FIG. 4 is a perspective view of the diaphragm viewed from the lower surface side, and FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation of the diaphragm.

【図2】同上の筐体を示すものであり、(a)は分解斜
視図であり、(b)は斜視図である。
FIGS. 2A and 2B show the same housing, in which FIG. 2A is an exploded perspective view and FIG. 2B is a perspective view.

【図3】同上の圧電ダイヤフラムポンプの斜視図であ
り、(a)はダイヤフラムの斜視図であり、(b)は圧
電ダイヤフラムポンプの全体斜視図である。
FIGS. 3A and 3B are perspective views of the same piezoelectric diaphragm pump, FIG. 3A is a perspective view of the diaphragm, and FIG. 3B is an overall perspective view of the piezoelectric diaphragm pump.

【図4】同上の実施の形態の他例を示す側面断面図であ
る。
FIG. 4 is a side sectional view showing another example of the above embodiment.

【図5】同上の実施の形態の他例を示すものであり、
(a)は側面図であり、(b)はダイヤフラムの上面側
から見た斜視図であり、(c)はダイヤフラムの下面側
から見た斜視図である。
FIG. 5 illustrates another example of the above embodiment.
(A) is a side view, (b) is a perspective view seen from the upper surface side of the diaphragm, (c) is a perspective view seen from the lower surface side of the diaphragm.

【図6】同上の実施の形態の他例を示すものであり、
(a)は側面断面図であり、(b)は(a)のA−A線
断面図であり、(c)は(b)のB−B線断面図であ
る。
FIG. 6 shows another example of the above embodiment.
(A) is a side sectional view, (b) is a sectional view taken along line AA of (a), and (c) is a sectional view taken along line BB of (b).

【図7】同上の実施の形態の他例を示すものであり、
(a)は側面断面図であり、(b)は(a)のC−C線
断面図であり、(c)は(b)のD−D線断面図であ
る。
FIG. 7 shows another example of the above embodiment,
(A) is a side sectional view, (b) is a sectional view taken along line CC of (a), and (c) is a sectional view taken along line DD of (b).

【図8】同上の実施の形態の他例を示すものであり、
(a)は側面断面図であり、(b)は(a)のE−E線
断面図であり、(c)は(b)のF−F線断面図であ
る。
FIG. 8 shows another example of the above embodiment,
(A) is a side sectional view, (b) is a sectional view taken along line EE of (a), and (c) is a sectional view taken along line FF of (b).

【図9】同上の実施の形態の他例を示す側面断面図であ
る。
FIG. 9 is a side sectional view showing another example of the above embodiment.

【図10】同上の実施の形態の他例を示すものであり、
(a)はダイヤフラムの上面側から見た斜視図であり、
(b)はダイヤフラムの下面側から見た斜視図であり、
(c)は、ダイヤフラムの側面図である。
FIG. 10 shows another example of the above embodiment.
(A) is a perspective view seen from the upper surface side of the diaphragm,
(B) is a perspective view seen from the lower surface side of the diaphragm,
(C) is a side view of the diaphragm.

【図11】同上の実施の形態の他例を示すものであり、
(a)はダイヤフラムの上面図であり、(b)は(a)
のG−G線断面図である。
FIG. 11 shows another example of the above embodiment.
(A) is a top view of a diaphragm, (b) is (a)
FIG. 7 is a sectional view taken along line GG of FIG.

【図12】同上の実施の形態の他例を示すものであり、
(a)はダイヤフラムの上面側から見た斜視図であり、
(b)はダイヤフラムの下面側から見た斜視図であり、
(c)は、ダイヤフラムの側面図である。
FIG. 12 shows another example of the above embodiment.
(A) is a perspective view seen from the upper surface side of the diaphragm,
(B) is a perspective view seen from the lower surface side of the diaphragm,
(C) is a side view of the diaphragm.

【図13】同上の実施の形態の他例を示すものであり、
(a)はダイヤフラムの上面から見た斜視図であり、
(b)はダイヤフラムの側面図である。
FIG. 13 shows another example of the above embodiment,
(A) is a perspective view seen from the upper surface of the diaphragm,
(B) is a side view of the diaphragm.

【図14】同上の実施の形態の他例を示すものであり、
(a)はダイヤフラムの上面側から見た斜視図であり、
(b)はダイヤフラムの下面側から見た斜視図であり、
(c)はダイヤフラムの側面断面図である。
FIG. 14 shows another example of the above embodiment.
(A) is a perspective view seen from the upper surface side of the diaphragm,
(B) is a perspective view seen from the lower surface side of the diaphragm,
(C) is a side sectional view of the diaphragm.

【図15】同上の実施の形態の他例を示すものであり、
(a)はダイヤフラムの上面図であり、(b)はダイヤ
フラムの側面図、(c)は(b)のH部分の拡大図であ
る。
FIG. 15 shows another example of the above embodiment,
(A) is a top view of a diaphragm, (b) is a side view of a diaphragm, (c) is an enlarged view of H part of (b).

【図16】同上の圧電ダイヤフラムポンプのダイヤフラ
ム部分の製造方法を説明する説明図であり、(a)は膜
状電極が導電ペーストで形成され、膜状電極に連結する
端子部が短冊状の金属箔で形成されたダイヤフラムを下
側から見た斜視図であり、(b)は膜状電極及び端子部
が金属箔で一体に形成されたダイヤフラムを下側から見
た斜視図である。
16A and 16B are explanatory diagrams for explaining a method of manufacturing a diaphragm portion of the above piezoelectric diaphragm pump. FIG. 16A is a diagram in which a film-shaped electrode is formed of a conductive paste, and a terminal connected to the film-shaped electrode is a strip-shaped metal. It is the perspective view which looked at the diaphragm formed from foil from the lower side, and (b) is the perspective view which looked at the diaphragm which the film-form electrode and the terminal part were integrally formed by the metal foil from the lower side.

【図17】同上の圧電ダイヤフラムポンプのダイヤフラ
ム部分の製造方法を説明する説明図であり、(a)は膜
状電極が導電ペーストで形成され、膜状電極に連結する
端子部が短冊状の金属箔で形成されたダイヤフラムを下
側から見た斜視図であり、(b)は膜状電極及び端子部
が金属箔で一体に形成されたダイヤフラムを下側から見
た斜視図である。
17A and 17B are explanatory diagrams illustrating a method of manufacturing a diaphragm portion of the above piezoelectric diaphragm pump. FIG. 17A is a diagram in which a film-shaped electrode is formed of a conductive paste and a terminal connected to the film-shaped electrode is a strip-shaped metal. It is the perspective view which looked at the diaphragm formed from foil from the lower side, and (b) is the perspective view which looked at the diaphragm which the film-form electrode and the terminal part were integrally formed by the metal foil from the lower side.

【図18】同上の圧電ダイヤフラムポンプのダイヤフラ
ム部分の製造方法を説明する説明図であり、(a)は連
続した形状の金属箔をダイヤフラムに接合する状態を示
した斜視図であり、(b)は連続した形状の金属箔をエ
ッチングして所定の形状の金属箔に形成した状態を示す
ダイヤフラムを上面側から見た斜視図であり、(c)は
(b)の状態のダイヤフラムを下面側から見た斜視図で
あり、(d)は上述した方法で製造された圧電ダイヤフ
ラムポンプの側面断面図である。
18A and 18B are explanatory views illustrating a method for manufacturing a diaphragm portion of the piezoelectric diaphragm pump, in which FIG. 18A is a perspective view illustrating a state in which a continuous-shaped metal foil is joined to the diaphragm, and FIG. FIG. 3 is a perspective view of a diaphragm showing a state in which a continuous shape of metal foil is etched to form a metal foil of a predetermined shape, as viewed from above, and FIG. It is the perspective view seen, and (d) is a side sectional view of the piezoelectric diaphragm pump manufactured by the above-mentioned method.

【図19】従来技術の圧電ダイヤフラムポンプを示す側
面図である。
FIG. 19 is a side view showing a conventional piezoelectric diaphragm pump.

【図20】従来技術の圧電ダイヤフラムポンプの構造を
示すもので、(a)は分解斜視図であり、(b)は吸入
バルブ室の側面断面図であり、(c)は排気バルブ室の
側面断面図である。
20A and 20B show the structure of a conventional piezoelectric diaphragm pump, wherein FIG. 20A is an exploded perspective view, FIG. 20B is a side sectional view of an intake valve chamber, and FIG. 20C is a side view of an exhaust valve chamber. It is sectional drawing.

【図21】従来技術の圧電ダイヤフラムポンプの動作を
説明する説明図であり、(a)は側面断面図であり、
(b)は流入バルブ室の側面断面図である。
FIGS. 21A and 21B are explanatory views illustrating the operation of a conventional piezoelectric diaphragm pump, wherein FIG. 21A is a side sectional view,
(B) is a side sectional view of the inflow valve chamber.

【図22】従来技術の圧電ダイヤフラムポンプの動作を
説明する説明図であり、(a)は側面断面図であり,
(b)は排出バルブ室の側面断面図である。
FIG. 22 is an explanatory view for explaining the operation of the piezoelectric diaphragm pump according to the related art, where (a) is a side sectional view,
(B) is a side sectional view of the discharge valve chamber.

【図23】従来技術の圧電ダイヤフラムポンプの動作を
説明する説明図であり、(a)はダイヤフラムの内部に
生じる力を示した説明図であり、(b)はダイヤフラム
の屈曲変形を示す側面断面図である。
23A and 23B are explanatory diagrams illustrating the operation of a conventional piezoelectric diaphragm pump, wherein FIG. 23A is an explanatory diagram illustrating a force generated inside the diaphragm, and FIG. 23B is a side cross-sectional view illustrating bending deformation of the diaphragm; FIG.

【図24】従来技術の圧電ダイヤフラムポンプの動作を
説明する説明図であり、(a)はダイヤフラムの内部に
生じる力を示した説明図であり、(b)はダイヤフラム
の屈曲変形を示す側面断面図である。
24A and 24B are explanatory diagrams illustrating the operation of a conventional piezoelectric diaphragm pump, wherein FIG. 24A is an explanatory diagram illustrating a force generated inside the diaphragm, and FIG. 24B is a side cross-sectional view illustrating bending deformation of the diaphragm; FIG.

【図25】従来技術の圧電ダイヤフラムポンプの動作を
説明する説明図であり、(a)(b)は圧電材料の歪み
変形を説明する説明図である。
FIGS. 25A and 25B are explanatory views illustrating the operation of a conventional piezoelectric diaphragm pump, and FIGS. 25A and 25B are explanatory views illustrating distortion deformation of a piezoelectric material.

【図26】従来技術の圧電ダイヤフラムポンプの動作を
説明する説明図であり、(a)(b)は圧電材料に印加
する電界の方向と圧電材料の分極方向とを示した概略側
面図である。
FIGS. 26A and 26B are explanatory views illustrating the operation of a conventional piezoelectric diaphragm pump. FIGS. 26A and 26B are schematic side views showing the direction of an electric field applied to a piezoelectric material and the polarization direction of the piezoelectric material. .

【図27】圧電材料の歪み変形量と圧電材料に印加する
電界の大きさの関係を表すグラフである。
FIG. 27 is a graph showing the relationship between the amount of strain deformation of a piezoelectric material and the magnitude of an electric field applied to the piezoelectric material.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ダイヤフラム 2 圧電材料 3 弾性板 4 筐体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diaphragm 2 Piezoelectric material 3 Elastic plate 4 Housing

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電材料と弾性板とでダイヤフラムを形
成し、流路を形成された筐体の上に上記ダイヤフラムを
設置し、ダイヤフラムの屈曲変位により流体を吸排気す
る圧電ダイヤフラムポンプにおいて、分極した圧電材料
に上記圧電材料の分極方向と同方向に電界を印加するこ
とでダイヤフラムが筐体と反対側の上方に凸状に屈曲変
位をするようにしたことを特徴とする圧電ダイヤフラム
ポンプ。
1. A piezoelectric diaphragm pump in which a diaphragm is formed by a piezoelectric material and an elastic plate, the diaphragm is installed on a casing having a flow path formed therein, and a fluid is sucked and exhausted by bending displacement of the diaphragm. A piezoelectric diaphragm pump characterized in that an electric field is applied to the piezoelectric material in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric material so that the diaphragm bends upwardly on the opposite side to the housing.
【請求項2】 筐体の上面に溝部を設け、ダイヤフラム
に設けた膜状電極に連結する端子部を上記溝部に収納
し、ダイヤフラムを筐体の上面に隙間無く設置したこと
を特徴とする請求項1に記載の圧電ダイヤフラムポン
プ。
2. A groove is provided on an upper surface of a housing, a terminal portion connected to a membrane electrode provided on the diaphragm is housed in the groove, and the diaphragm is installed on the upper surface of the housing without a gap. Item 2. The piezoelectric diaphragm pump according to item 1.
【請求項3】 ダイヤフラムに設けた膜状電極が圧電材
料の一面全体を被覆し、膜状電極に連結する端子部と膜
状電極を金属箔で一体に形成したことを特徴とする請求
項1に記載の圧電ダイヤフラムポンプ。
3. A film-like electrode provided on a diaphragm covers an entire surface of a piezoelectric material, and a terminal portion connected to the film-like electrode and the film-like electrode are integrally formed of a metal foil. 4. The piezoelectric diaphragm pump according to 1.
【請求項4】 ダイヤフラムの外周に沿った形状のOリ
ングの表面に導電性を有する導電膜を被覆させ、ダイヤ
フラムの膜状電極と筐体との間に上記Oリングを介在さ
せたことを特徴とする請求項1に記載の圧電ダイヤフラ
ムポンプ。
4. A surface of an O-ring shaped along the outer periphery of the diaphragm is coated with a conductive film having conductivity, and the O-ring is interposed between the membrane electrode of the diaphragm and the housing. The piezoelectric diaphragm pump according to claim 1, wherein
【請求項5】 ダイヤフラムの外周に沿った形状のOリ
ングを導電性材料の微粒子を分散混入して形成し、ダイ
ヤフラムの膜状電極と筐体との間に上記Oリングを介在
させたことを特徴とする請求項1に記載の圧電ダイヤフ
ラムポンプ。
5. An O-ring having a shape along the outer periphery of a diaphragm formed by dispersing and mixing fine particles of a conductive material, and interposing the O-ring between a membrane electrode of the diaphragm and a housing. The piezoelectric diaphragm pump according to claim 1, wherein:
【請求項6】 ダイヤフラムの外周に沿った形状で、且
つ、断面扁平のシールリングを導電性材料の微粒子を分
散混入した樹脂膜で形成し、ダイヤフラムの膜状電極と
筐体との間に上記シールリングを介在させたことを特徴
とする請求項1に記載の圧電ダイヤフラムポンプ。
6. A seal ring having a shape along the outer periphery of the diaphragm and having a flat cross section is formed of a resin film in which fine particles of a conductive material are dispersed and mixed, and the seal ring is formed between the membrane electrode of the diaphragm and the housing. The piezoelectric diaphragm pump according to claim 1, wherein a seal ring is interposed.
【請求項7】 ダイヤフラムの周縁を筐体に固定するダ
イヤフラム押さえ枠を透明な熱可塑性樹脂で形成したこ
とを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれかに記載
の圧電ダイヤフラムポンプ。
7. The piezoelectric diaphragm pump according to claim 4, wherein a diaphragm holding frame for fixing a peripheral edge of the diaphragm to the housing is formed of a transparent thermoplastic resin.
【請求項8】 ダイヤフラムに設けた膜状電極が圧電材
料の一面の外周部分以外に亘って被覆したことを特徴と
する請求項1または請求項2のいずれかに記載の圧電ダ
イヤフラムポンプ。
8. The piezoelectric diaphragm pump according to claim 1, wherein the membrane-like electrode provided on the diaphragm covers a portion other than an outer peripheral portion of one surface of the piezoelectric material.
【請求項9】 ダイヤフラムに設けた膜状電極、上記膜
状電極に連結する端子部、電極の機能を持たせた弾性板
の少なくとも1つに放電を抑制するために表面に酸化皮
膜等で形成した絶縁部を設けたことを特徴とする請求項
1または請求項2または請求項3または請求項8に記載
の圧電ダイヤフラムポンプ。
9. An oxide film or the like is formed on the surface of at least one of a membrane electrode provided on the diaphragm, a terminal portion connected to the membrane electrode, and an elastic plate having an electrode function to suppress discharge. 9. The piezoelectric diaphragm pump according to claim 1, wherein the insulating portion is provided.
【請求項10】 弾性板及び圧電材料より外径の大きな
リング状の絶縁板を圧電材料の外周縁に配置したことを
特徴とする請求項9に記載の圧電ダイヤフラムポンプ。
10. The piezoelectric diaphragm pump according to claim 9, wherein an elastic plate and a ring-shaped insulating plate having an outer diameter larger than that of the piezoelectric material are arranged on an outer peripheral edge of the piezoelectric material.
【請求項11】 圧電材料に弾性板を積層貼着してダイ
ヤフラムを形成し、流路を形成した筐体と反対方向の上
方に上記弾性板を位置させてダイヤフラムを筐体の上に
載設し、圧電材料の筐体側の一面に導電ペーストを塗布
すると共に焼き付けし、少なくとも金属箔で形成した端
子部を上記焼き付けされた導電ペーストで圧電材料に接
合させることを特徴とする圧電ダイヤフラムポンプの製
造方法。
11. A diaphragm is formed by laminating and attaching an elastic plate to a piezoelectric material, and the elastic plate is positioned above the housing in which a flow path is formed in a direction opposite to the housing, and the diaphragm is mounted on the housing. Manufacturing a piezoelectric diaphragm pump, wherein a conductive paste is applied and baked on one surface of the piezoelectric material on the housing side, and at least a terminal portion formed of a metal foil is joined to the piezoelectric material with the baked conductive paste. Method.
【請求項12】 導電ペーストの焼き付けは真空雰囲気
あるいは希ガス雰囲気の中で行われることを特徴とする
請求項11に記載の圧電ダイヤフラムポンプの製造方
法。
12. The method according to claim 11, wherein the baking of the conductive paste is performed in a vacuum atmosphere or a rare gas atmosphere.
【請求項13】 圧電材料に導電ペーストを介して膜状
電極や膜状電極と連結する端子部を構成する金属箔を接
合し、その後、上記金属箔の厚さを薄くするようにエッ
チングすることを特徴とする請求項11または請求項1
2のいずれかに記載の圧電ダイヤフラムポンプの製造方
法。
13. A method for bonding a film-shaped electrode or a metal foil constituting a terminal portion connected to the film-shaped electrode to a piezoelectric material via a conductive paste, and thereafter performing etching to reduce the thickness of the metal foil. Claim 11 or Claim 1 characterized by the following:
3. The method for manufacturing the piezoelectric diaphragm pump according to any one of 2.
【請求項14】 圧電材料に導電ペーストを介して連続
した形状の金属箔を被覆し、その後、上記金属箔を所定
の形状にエッチングすることを特徴とする請求項11ま
たは請求項12のいずれかに記載の圧電ダイヤフラムポ
ンプの製造方法。
14. The piezoelectric material is covered with a metal foil having a continuous shape via a conductive paste, and thereafter, the metal foil is etched into a predetermined shape. 3. The method for manufacturing a piezoelectric diaphragm pump according to item 1.
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