JP2003193979A - ダイヤフラムポンプ - Google Patents
ダイヤフラムポンプInfo
- Publication number
- JP2003193979A JP2003193979A JP2001392699A JP2001392699A JP2003193979A JP 2003193979 A JP2003193979 A JP 2003193979A JP 2001392699 A JP2001392699 A JP 2001392699A JP 2001392699 A JP2001392699 A JP 2001392699A JP 2003193979 A JP2003193979 A JP 2003193979A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- back pressure
- pump
- fluid
- applying means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Abstract
特性の任意設定を可能ととする。 【解決手段】 一面がポンプ室3に面したダイヤフラム
2の駆動手段5による往復動でポンプ室3の内容積を変
化させるダイヤフラムポンプである。ダイヤフラム2の
他面に背圧を加える背圧付与手段6を設ける。背圧をダ
イヤフラム2に加えることで、ポンプ特性を変化させ
る。
Description
プ、殊に圧電素子や電歪ポリマーを利用してダイヤフラ
ムの駆動を行うダイヤフラムポンプに関するものであ
る。に関するものである。
ムの駆動用アクチュエータに圧電素子や電歪ポリマーを
用いたものが提案されており、電歪ポリマーを用いたも
のは電圧印加時のダイヤフラムのモーション管理が困難
なために未だ実用化されていないものの殊に圧電素子を
用いたユニモルフ型ダイヤフラムポンプ(たとえば特開
昭59−200081号公報参照)においては既に実用
化されている。
ムポンプにおけるダイヤフラムのストロークと発生力と
は、ダイヤフラムの駆動用のアクチュエータの能力でほ
ぼ決定されてしまう。しかし、圧電素子をアクチュエー
タとするものや、電歪ポリマーをアクチュエータとする
ものにおいては、その能力の向上が容易ではなく、従っ
て該アクチュエータを用いたダイヤフラムポンプの能力
(ポンプ特性)は低レベルなものに留まっている。
であって、その目的とするところはアクチュエータの能
力に依存していたポンプ特性の任意設定を可能としたダ
イヤフラムポンプを提供するにある。
がポンプ室に面したダイヤフラムの駆動手段による往復
動でポンプ室の内容積を変化させるダイヤフラムポンプ
において、ダイヤフラムの他面に背圧を加える背圧付与
手段を設けていることに特徴を有している。背圧をダイ
ヤフラムに加えることで、ポンプ特性を変化させること
ができるようにしたものである。
ヤフラムである金属薄板に張り合わされた圧電アクチュ
エータや、電歪ポリマーを用いたアクチュエータを好適
に用いることができる。
ヤフラムに加えるもの、負圧の背圧をダイヤフラムに加
えるもののいずれであってもよい。
面に面する気密空間と該気密空間に充填した圧縮性流体
を好適に用いることができる。
きに同期して正圧の背圧と負圧の背圧とを交互に加える
ものを用いてもよく、この場合、ダイヤフラムの他面に
面する気密空間と該気密空間に充填した流体と、流体の
圧力調整手段とからなるものを好適に用いることができ
る。また、この場合の流体は圧縮性流体であっても非圧
縮性流体であってもよい。
基づいて詳述すると、図1において、吸気口11と排気
口12とを備えるとともにこれら吸気口11及び排気口
12に逆止弁13,14を組み付けたベース1に、固着
手段4によってダイヤフラム2の周縁を固定すること
で、ダイヤフラム2とベース1とで囲まれたポンプ室3
を形成しており、ダイヤフラム2の外面にはその往復駆
動用の駆動手段(図示例ではスライダクランク機構)5
と背圧付与手段6とを連結してある。
対して正圧、つまりポンプ室3の内容積を小さくする方
向の圧力を加えるものであっても、負圧、つまりポンプ
室3の内容積を大きくする方向の圧力を加えるものであ
ってもよい。また、図では配設付与手段6をシリンダー
で示しているが、これに限定するものではない。
手段6によって正圧を加えた場合、ポンプの最大到達圧
力を向上させることができ、負圧を加えた場合、ポンプ
の最大流量を向上させることができる。
アクチュエータを用いたものを示している。図3(a)中
の矢印X方向が分極方向である円盤状の圧電素子50の
場合、印加する方向の電圧によって径方向に延びたり縮
んだりするものであり、金属薄板からなるダイヤフラム
2の一面に上記圧電素子50を貼り付けた場合、圧電素
子50の伸縮に伴い、ダイヤフラム2は図3(b)に示す
ように湾曲する。
ーからなるアクチュエータを用いたものを示しており、
図5に示すように絶縁伸縮材料からなる伸縮部51の両
面に導電性伸縮材料からなる電極52,52を設けて、
両電極52,52間に電圧を印加すれば、このアクチュ
エータは厚み方向(電極間の方向)に縮み、直交する方
向に延びる。この動きを利用してダイヤフラム2の駆動
を行うのであるが、図示例では該アクチュエータそのも
のをダイヤフラム2として利用している。
では、ダイヤフラム2のストロークが駆動手段5によっ
て決定されてしまうのに対して、圧電素子や電歪ポリマ
ーを駆動手段5に用いた場合、背圧付与手段6による付
勢でストロークを変化させることができる。また背圧付
与手段6による付勢で発生力のアシストを行うことがで
きる。
エータを用い、背圧付与手段6として圧縮コイルばねを
用いてダイヤフラム2に正圧を加えたものを示してお
り、図7は駆動手段5として圧電素子アクチュエータを
用い、背圧付与手段6として引っ張りコイルばねを用い
てダイヤフラム2に負圧を加えたものを示している。
ものであってもよい。図8はこの場合の一例を示してお
り、一面がポンプ室3に面しているダイヤフラム2の他
面側にケーシング7で覆った気密空間8を設けて、該気
密空間8の内圧を大気圧以上もしくは大気圧以下にして
おくのである。前者であれば正圧を、後者であれば負圧
をダイヤフラム2に加えたことになる。なお、気密空間
8の圧力設定は、ケーシング7に設けた栓70を外して
別途ポンプに接続することで行えばよい。必要に応じて
正圧にするか、負圧にするか、その圧力値はいくらにす
るかを調整することができる。また、ダイヤフラム2に
対して面で背圧を加えることから、ダイヤフラム2の破
損が生じる虞を無くすことができる。
いう点においては、ダイヤフラム2の駆動に合わせて背
圧付与手段6が正圧と負圧を交互に加えるようにしてお
くとよい。つまり、ポンプ室3の内容積を増大させる吸
引時には図9(a)に示すように負圧を加え、ポンプ室3
の内容積を減少させる吐出時には図9(b)に示すように
正圧を加えるのである。これは背圧付与手段6としてシ
リンダーを用いることで簡単に行うことができる。
密空間8を利用した背圧付与手段6を用いた場合にも、
気密空間8に別途ポンプなどからなる流体圧制御手段9
を接続することで発生力のアシスト及びストロークの増
大を行うことができる。この場合、気密空間8を満たす
流体には圧縮性流体だけでなく、非圧縮性流体も用いる
ことができる。また、圧縮性流体を用いる場合、ダイヤ
フラム2との同期ずれを許容することができ、非圧縮性
流体を用いた場合、ダイヤフラム2のモーションアシス
トをダイヤフラム2との同期により確実に行うことがで
きる。
具体例を示しており、ベース1及びケーシング7に透明
アクリル樹脂を用いるとともに、ダイヤフラム2には直
径20.2mm、厚み0.050mmの真鍮製金属薄板
を用い、該ダイヤフラム2に貼り付ける駆動手段5とし
て、直径20.0mm、厚み0.250mmの圧電素子
(C91)の両面に直径18.0mm、厚み0.008
mmの銀焼き付けによる電極を設けたものを用いてい
る。なお、図13に示すように、逆止弁13,14には
厚み0.002mmのポリカーボネートフィルム25を
リング状部材23,24間に挟み込むとともにポリカー
ボネートフィルム25にスリット27を入れたものを用
いている。図中17はOリングである。このものにおい
て、駆動手段5である圧電素子の正極に+400V、負
極に−100Vの電圧を駆動周波数100Hz,矩形波
デューティ40で印加したところ、気密空間8を開放し
た状態(大気圧状態)では最大圧力318mmHg、流
量62ml/minであったものが、気密空間8を加圧
して大気圧に対して90mmHgの正圧を加えたとこ
ろ、最大圧力324mmHg、流量40.8ml/mi
nに変更することができ、気密空間8を減圧して大気圧
に対して−90mmHgの負圧を加えたところ、最大圧
力310mmHg、流量76.3ml/minに変更す
ることができた。
ポンプ室に面したダイヤフラムの駆動手段による往復動
でポンプ室の内容積を変化させるダイヤフラムポンプに
おいて、ダイヤフラムの他面に背圧を加える背圧付与手
段を設けているために、背圧をダイヤフラムに加えてポ
ンプ特性を変化させることができるものであり、この構
成は上記駆動手段が、圧電素子をダイヤフラムである金
属薄板に張り合わせた圧電アクチュエータや、電歪ポリ
マーを用いたアクチュエータである場合、特に好ましい
結果を得ることができる。
イヤフラムに加えるものを用いる場合、ポンプの最大到
達圧力を向上させたり、ポンプ室を圧縮する吐出時のダ
イヤフラムのストローク量の増大や発生力をアシストす
ることができる。
ラムに加えるものを用いる場合には、ポンプの最大流量
を向上させたり、ポンプ室の容積を増大させる吸引時の
ダイヤフラムのストローク量の増大や発生力をアシスト
することができる。
面に面する気密空間と該気密空間に充填した圧縮性流体
を好適に用いることができる。ダイヤフラムに対して面
で背圧を付与することができるために、ダイヤフラムの
一部に背圧が強くかかってしまうことがなく、ダイヤフ
ラムの破損を防止することができる。
きに同期して正圧の背圧と負圧の背圧とを交互に加える
ものを用いたならば、ダイヤフラムの往復動の両方向に
ついて、アシストを行うことができる。この時、背圧付
与手段として、ダイヤフラムの他面に面する気密空間と
該気密空間に充填した流体と、流体の圧力調整手段とか
らなるものを用いれば、ダイヤフラムに背圧を面圧とし
て付与することができて、ダイヤフラムの破損を防止す
ることができ、さらにこの場合の流体として圧縮性流体
を用いれば、ダイヤフラムとの同期ずれを許容すること
ができ、流体として非圧縮性流体を用いれば、ダイヤフ
ラムとの同期によりダイヤフラムの動作アシストを確実
に行うことができる。
面図である。
図、(b)は拡大斜視図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 一面がポンプ室に面したダイヤフラムの
駆動手段による往復動でポンプ室の内容積を変化させる
ダイヤフラムポンプにおいて、ダイヤフラムの他面に背
圧を加える背圧付与手段を設けていることを特徴とする
ダイヤフラムポンプ。 - 【請求項2】 駆動手段が圧電素子を備えてダイヤフラ
ムである金属薄板に張り合わされた圧電アクチュエータ
であることを特徴とする請求項1記載のダイヤフラムポ
ンプ。 - 【請求項3】 駆動手段が電歪ポリマーを用いたアクチ
ュエータであることを特徴とする請求項1記載のダイヤ
フラムポンプ。 - 【請求項4】 背圧付与手段は正圧の背圧をダイヤフラ
ムに加えるものであることを特徴とする請求項1〜3の
いずれかの項に記載のダイヤフラムポンプ。 - 【請求項5】 背圧付与手段は負圧の背圧をダイヤフラ
ムに加えるものであることを特徴とする請求項1〜3の
いずれかの項に記載のダイヤフラムポンプ。 - 【請求項6】 背圧付与手段はダイヤフラムの他面に面
する気密空間と該気密空間に充填した圧縮性流体である
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載の
ダイヤフラムポンプ。 - 【請求項7】 背圧付与手段はダイヤフラムの動きに同
期して正圧の背圧と負圧の背圧とを交互に加えるもので
あることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記
載のダイヤフラムポンプ。 - 【請求項8】 背圧付与手段はダイヤフラムの他面に面
する気密空間と該気密空間に充填した流体と、流体の圧
力調整手段であることを特徴とする請求項7記載のダイ
ヤフラムポンプ。 - 【請求項9】 流体が圧縮性流体であることを特徴とす
る請求項8記載のダイヤフラムポンプ。 - 【請求項10】 流体が非圧縮性流体であることを特徴
とする請求項8記載のダイヤフラムポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001392699A JP3870781B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | ダイヤフラムポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001392699A JP3870781B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | ダイヤフラムポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003193979A true JP2003193979A (ja) | 2003-07-09 |
JP3870781B2 JP3870781B2 (ja) | 2007-01-24 |
Family
ID=27599929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001392699A Expired - Fee Related JP3870781B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | ダイヤフラムポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3870781B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007129401A1 (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | So Ryun Gige Jyu Shiku He Sa | 微動アクチュエータ |
WO2010023876A1 (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-04 | パナソニック株式会社 | 導電性高分子を用いた流体搬送装置 |
JP2010247075A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Seiko Epson Corp | 圧力調整弁、液滴吐出装置 |
CN113769807A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-10 | 青岛全诊生物技术有限公司 | 隔膜式微流控控制装置 |
-
2001
- 2001-12-25 JP JP2001392699A patent/JP3870781B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007129401A1 (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | So Ryun Gige Jyu Shiku He Sa | 微動アクチュエータ |
WO2010023876A1 (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-04 | パナソニック株式会社 | 導電性高分子を用いた流体搬送装置 |
CN102016314A (zh) * | 2008-08-26 | 2011-04-13 | 松下电器产业株式会社 | 使用了导电性高分子的流体运送装置 |
US8449273B2 (en) | 2008-08-26 | 2013-05-28 | Panasonic Corporation | Fluid transporting device using conductive polymer |
JP2010247075A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Seiko Epson Corp | 圧力調整弁、液滴吐出装置 |
CN113769807A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-10 | 青岛全诊生物技术有限公司 | 隔膜式微流控控制装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3870781B2 (ja) | 2007-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2654688C (en) | Piezoelectric pump | |
JP4957480B2 (ja) | 圧電マイクロポンプ | |
US7198250B2 (en) | Piezoelectric actuator and pump using same | |
US6450773B1 (en) | Piezoelectric vacuum pump and method | |
EP1323925A2 (en) | Electroactive polymer actuator and diaphragm pump using the same | |
TWI283102B (en) | Linear actuator | |
US20070263887A1 (en) | Vibration amplification system for piezoelectric actuators and devices using the same | |
TW200307785A (en) | Piezoelectrically driven fluid pump | |
US20060025693A1 (en) | Air pump, living body pressurization air intake and exhaust device, and electronic sphygmomanometer | |
JP5429317B2 (ja) | 圧電マイクロポンプ | |
JP2004517240A (ja) | 圧電アクチュエータおよびそれを用いたポンプ | |
JP3993103B2 (ja) | ダイアフラムポンプ | |
JP2007165664A (ja) | 振動子の配線構造及び圧電ポンプ | |
WO2012140931A1 (ja) | 流体制御装置およびポンプ接続方法 | |
JP2005188355A (ja) | ダイアフラムポンプ | |
JP2003193979A (ja) | ダイヤフラムポンプ | |
JPS61171891A (ja) | 圧電型ポンプ | |
JPH11311184A (ja) | 小型ポンプ | |
JP2006219986A (ja) | 振動式圧縮機 | |
JP6089560B2 (ja) | 気体制御装置 | |
JP4976202B2 (ja) | ダイヤフラムポンプ | |
JPH0821363A (ja) | 振動型ポンプ | |
JP2006204099A (ja) | 電歪ポリマーアクチュエータ | |
JPH0335515B2 (ja) | ||
JPH0335514B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060608 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060620 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20060821 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20060926 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20061009 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091027 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091027 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111027 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111027 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121027 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |