JP2008537057A - ポンプ - Google Patents
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- F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B45/047—Pumps having electric drive
-
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F7/00—Pumps displacing fluids by using inertia thereof, e.g. by generating vibrations therein
Abstract
Description
1以上のアクチュエータと、
2つの端壁と、
側壁と、
使用時に流体を含むと共に、前記端壁及び側壁により境界を仕切られた実質的に円柱状の形状を有するような空洞と、
前記空洞の壁を経る少なくとも2つの開口であって、これら開口の少なくとも1つが弁付き開口であるような少なくとも2つの開口と、
を有し、
前記空洞の半径a及び高さhが、
a/h>1.2及び
h2/a>4×10−10m
なる不等式を満足し、
前記アクチュエータが前記端壁の一方又は両方の、これら端壁の面に実質的に垂直な方向の振動運動を生じさせ、
これにより、使用時において、前記端壁の軸方向の振動が前記空洞内において流体圧の半径方向の振動を励起させるような流体ポンプが提供される。
のような特性を持つベッセル関数を示す。この場合、駆動される端壁12の中心が対向する端壁13から離れるように移動するにつれて、該駆動される端壁12の外側部分は対向する端壁13に向かって移動するようにされる。この場合、駆動される端壁及び当該空洞内の圧力振動はモード/形状が合致されており、該空洞11の容積は略一定に留まる。
・空洞共振周波数 − 好ましくは、500Hz以上、
・幾何学的増幅係数 − 好ましくは、10より大、
・粘性境界層の厚さ − 好ましくは、空洞の厚さの半分未満、
・空洞壁の変位は、空洞の厚さより小さくなければならない、
・空洞の容積 − 好ましくは、1cm3未満。
11 空洞
12 端壁
13 端壁
14 側壁
15 流入口の開口
16 吐出口の開口
20 アクチュエータ
21 第1の空洞
22 第2の空洞
23 アクチュエータ
Claims (17)
- 1以上のアクチュエータと、
2つの端壁と、
側壁と、
使用時に流体を含むと共に、前記端壁及び側壁により境界を仕切られた実質的に円柱状の形状を持つ空洞と、
前記空洞の壁を通る少なくとも2つの開口であって、これら開口のうちの少なくとも1つが弁付き開口であるような開口と、
を有するような流体ポンプであって、
前記空洞の半径a及び高さhが、
(a/h)が1.2より大きい、且つ、
(h2/a)が4×10−10mより大きい、
なる不等式を満足し、
前記アクチュエータは、使用時に、前記端壁の一方又は両方の、これら端壁の面に実質的に垂直な方向の振動運動を生じさせ、
これにより、使用時に、前記端壁の軸方向振動が前記空洞内の流体の圧力の半径方向振動を励起させ、
前記空洞の半径aが、更に、
を満足し、ここで、c_minは115m/sであり、c_maxは1970m/sであり、fは動作周波数であり、k0は定数(k0=3.83)であり、
使用時において、駆動される前記端壁の運動及び前記空洞内の圧力振動はモード/形状が合致しており、前記振動運動の周波数が前記空洞における半径方向圧力振動の最低共振周波数の20%以内であるような流体ポンプ。 - 前記比(a/h)が20より大きいような請求項1に記載のポンプ。
- 前記空洞の容積が10ml未満であるような請求項1又は請求項2に記載のポンプ。
- 使用時において、前記振動運動の周波数が前記空洞における前記半径方向圧力振動の最低共振周波数に等しいような請求項1に記載のポンプ。
- 使用時において、前記空洞における前記半径方向流体圧力振動の最低共振周波数が500Hzより高いような請求項1ないし4の何れか一項に記載のポンプ。
- 前記端壁の一方又は両方が、これら端壁が中心において最小距離により、縁部においては最大距離により離隔されるような切頭円錐形状を有しているような請求項1ないし5の何れか一項に記載のポンプ。
- 前記アクチュエータが圧電デバイスであるような請求項1ないし6の何れか一項に記載のポンプ。
- 前記アクチュエータが磁歪デバイスであるような請求項1ないし6の何れか一項に記載のポンプ。
- 前記アクチュエータがソレノイドを含むような請求項1ないし8の何れか一項に記載のポンプ。
- 前記端壁の運動が前記空洞内の圧力振動にモード/形状が合致しているような請求項1ないし9の何れか一項に記載のポンプ。
- 前記端壁の運動の振幅がベッセル関数の形態に近いような請求項1ないし10の何れか一項に記載のポンプ。
- 前記空洞の壁における如何なる弁無し開口も、該空洞の中心から0.63aプラス又はマイナス0.2aの距離に配置され、ここでaが前記空洞の半径であるような請求項1ないし11の何れか一項に記載のポンプ。
- 前記空洞の壁における如何なる弁付き開口も、前記端壁の中心の近傍に配置されているような請求項1ないし12の何れか一項に記載のポンプ。
- 前記比(h2/a)が10−7メートルより大きく、作動する前記流体が気体であるような請求項1ないし4の何れか一項に記載のポンプ。
- 2つのポンプの前記空洞が共通の空洞端壁により分離されているような請求項1ないし14の何れか一項に記載の一対のポンプ。
- 前記共通の空洞端壁がアクチュエータにより形成されているような請求項15に記載の一対のポンプ。
- 前記ポンプが直列又は並列に接続されているような請求項1ないし16の何れか一項に記載の一対のポンプ。
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