JP2010163929A - ダイヤフラム式ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化が可能で、保護膜の配置数が少なく、単位時間あたりの流体の吐出量が大きいダイヤフラム式ポンプを提供することを課題とする。
【解決手段】ダイヤフラム式ポンプ１は、膜張設口２００と流入口２２ａと流出口２２ｂとポンプ室２４とを有するケース２と、複数の電極膜３００と誘電膜３０１とが積層された伸縮膜３０と伸縮膜３０のポンプ室２４側に配置される保護膜３１とを有する膜部材３と、ポンプ室２４に収容され膜部材３に付勢力を加える導電性の付勢部材４とを備える。低電圧状態においては、付勢部材４が付勢力を蓄積している。高電圧状態においては、膜部材３が面方向に伸張しようとして弛緩し、膜部材３の弛緩量に応じて、付勢部材４が膜部材３を駆動方向に変形させ、ポンプ室２４の容積を増加または減少させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電歪する膜部材を用いて流体を圧送するダイヤフラム式ポンプに関する。

例えば、特許文献１の［図６］には、電歪する膜部材を用いたダイヤフラム式ポンプが開示されている。図７に、同文献記載のダイヤフラム式ポンプの軸方向断面図を示す。図７に示すように、同文献記載のダイヤフラム式ポンプ１００は、第一ケース１０１と、第二ケース１０２と、膜部材１０３と、コイルスプリング１０４と、を備えている。膜部材１０３は、第一ケース１０１と第二ケース１０２との間に介装されている。第一ケース１０１と膜部材１０３との間には、ポンプ室１０５が区画されている。第二ケース１０２と膜部材１０３との間には、スプリング室１０６が区画されている。コイルスプリング１０４は、スプリング室１０６に収容されている。また、コイルスプリング１０４は、第二ケース１０２底壁内面と膜部材１０３との間に、介装されている。

膜部材１０３は、コイルスプリング１０４により、ポンプ室１０５方向に付勢されている。膜部材１０３に電圧を印加すると、膜部材１０３が弛緩する。当該弛緩量に応じて、コイルスプリング１０４の付勢力により、膜部材１０３はポンプ室１０５方向に膨出する。このため、ポンプ室１０５の容積が減少する。したがって、ポンプ室１０５内の流体が外部に送り出される。電圧の印加を解除すると、コイルスプリング１０４の付勢力に抗して、自身の有する弾性復元力により、膜部材１０３が収縮する。このため、ポンプ室１０５の容積が増加する。したがって、外部からポンプ室に流体が流れ込む。このように、同文献記載のダイヤフラム式ポンプ１００は、膜部材１０３を変形させることにより、ポンプ室１０５の容積を増減させている。すなわち、流体を圧送している。

特開２００１−２８６１６２号公報 特開２００１−２６３４８６号公報

しかしながら、同文献記載のダイヤフラム式ポンプ１００によると、ポンプ室１０５とは別に、スプリング室１０６が必要である。このため、ダイヤフラム式ポンプ１００が大型化してしまう。

また、膜部材１０３は、流体の液性やコイルスプリング１０４の付勢力などにより、劣化するおそれがある。膜部材１０３を保護するためには、膜部材１０３の膜厚方向両側（ポンプ室１０５側とスプリング室１０６側）に、合計二枚の保護膜を配置する必要がある。

ところで、特許文献２の［図６］には、弾性体を有する膜部材が開示されている。弾性体は、電極膜の表面に積層されている。弾性体は、膜部材の弾性復元力を増強するために配置されている。

ここで、膜部材１０３保護用の保護膜として、特許文献１のダイヤフラム式ポンプ１００に、特許文献２の弾性体を転用する場合を想定する。保護膜として弾性体を配置すると、流体の吐出圧力を大きくすることができる。その反面、保護膜として弾性体を配置すると、弾性体が膜部材１０３の変形を規制してしまう。このため、不可避的に単位時間あたりの流体の吐出量が小さくなる。

本発明のダイヤフラム式ポンプは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、小型化が可能で、保護膜の配置数が少なく、単位時間あたりの流体の吐出量が大きいダイヤフラム式ポンプを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明のダイヤフラム式ポンプは、膜張設口と、流体が流入する流入口と、該流体が流出する流出口と、該流入口および該流出口に連通するポンプ室と、を有するケースと、複数の電極膜と、複数の該電極膜のうち少なくとも一対の該電極膜の間に介装され、一対の該電極膜間の印加電圧の変化により面方向に伸縮する誘電体エラストマー製の誘電膜と、を有する伸縮膜と、該伸縮膜の該ポンプ室側に配置され該伸縮膜の伸縮を規制しないように伸縮可能な保護膜と、を有し、周縁部が該膜張設口の口縁部に固定された状態で、該膜張設口を封止する膜部材と、該ポンプ室に収容され、該膜部材に、該膜部材の該面方向に対して交差する駆動方向に、付勢力を加える付勢部材と、を備えてなり、該印加電圧が低い低電圧状態においては、該付勢部材が付勢力を蓄積しており、該低電圧状態と比較して該印加電圧が高い高電圧状態においては、該周縁部が該口縁部に固定された状態で、該膜部材が該面方向に伸張しようとして弛緩し、該膜部材の弛緩量に応じて、該付勢部材が、蓄積した該付勢力を解放することにより、該膜部材を該駆動方向に変形させ、該ポンプ室の容積を増加または減少させることを特徴とする（請求項１に対応）。

本発明のダイヤフラム式ポンプによると、付勢部材がポンプ室に収容されている。このため、前出図７に記載のダイヤフラム式ポンプ１００のスプリング室１０６のように、ポンプ室とは別に、付勢部材を収容するための室を設ける必要がない。したがって、小型化が可能である。

また、本発明のダイヤフラム式ポンプによると、伸縮膜を劣化させやすい付勢部材および流体は、共にポンプ室に収容されている。このため、伸縮膜のポンプ室側にのみ保護膜を配置すれば、流体の液性からの伸縮膜の保護と、付勢部材の付勢力からの伸縮膜の保護と、を両立することができる。したがって、保護膜の配置数が少なくなる。

また、本発明のダイヤフラム式ポンプによると、保護膜が伸縮膜の伸縮を規制しない。このため、膜部材の変形が規制されにくい。したがって、単位時間あたりの流体の吐出量が大きくなる。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記保護膜は、前記ポンプ室に表出する前記電極膜と、前記流体および前記付勢部材と、の間の導通を遮断する絶縁性の絶縁膜である構成とする方がよい（請求項２に対応）。本構成によると、流体および付勢部材が導電性を有する場合であっても、電極膜と流体との間、および電極膜と付勢部材との間の導通を遮断することができる。

（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記付勢部材は、コイルスプリングであり、さらに、前記絶縁膜の前記ポンプ室側に配置され、該コイルスプリングの軸方向一端を保持する絶縁性の第一スプリング座部材を備えている構成とする方がよい（請求項３に対応）。本構成によると、さらに確実に、電極膜とコイルスプリングとの絶縁を確保することができる。

（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記ケースは、筒状の側壁部と、該側壁部の軸方向一端に開設される開口と、前記コイルスプリングの軸方向他端を保持する第二スプリング座を有し該側壁部の軸方向他端を封止する底壁部と、を有し、前記膜張設口は該開口であり、前記流入口および前記流出口は、該側壁部および該底壁部のうち少なくとも一方に開設されており、前記ポンプ室は、該ケースと前記膜部材とにより区画されている構成とする方がよい（請求項４に対応）。本構成によると、ダイヤフラム式ポンプの構造が簡単になる。

（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記低電圧状態における前記付勢部材と前記膜部材とのばね定数比は、１以下であり、負荷の無い自然状態の該付勢部材の軸方向全長を１００％として、該付勢部材の該自然状態に対する該低電圧状態の軸方向変形量は、２０％以上である構成とする方がよい（請求項５に対応）。

ここで、付勢部材と膜部材とのばね定数比とは、（付勢部材のばね定数／膜部材のばね定数）をいう。

本構成によると、付勢部材と膜部材とのばね定数比が、１以下に設定されている。ばね定数比を１以下にしたのは、１超過の場合、大きな吐出性能が得にくくなるからである。

また、本構成によると、自然状態の付勢部材の軸方向全長を１００％として、付勢部材の自然状態に対する低電圧状態の軸方向変形量が、２０％以上に設定されている。軸方向変形量を２０％以上にしたのは、２０％未満の場合、低電圧状態と高電圧状態とを切り替える際の膜部材の変形量が小さくなるからである。

本発明によると、小型化が可能で、保護膜の配置数が少なく、単位時間あたりの流体の吐出量が大きいダイヤフラム式ポンプを提供することができる。

本発明の一実施形態となるダイヤフラム式ポンプの低電圧状態における軸方向断面図である。 同ダイヤフラム式ポンプの低電圧状態における斜視図である。 同ダイヤフラム式ポンプの分解斜視図である。 膜部材の伸縮膜の分解斜視図である。 図１の枠Ｖ内の拡大図である。 同ダイヤフラム式ポンプの高電圧状態における軸方向断面図である。 従来のダイヤフラム式ポンプの軸方向断面図である。

以下、本発明のダイヤフラム式ポンプの一つの実施形態である、ダイヤフラム式ポンプについて説明する。

［冷却回路］
まず、本実施形態のダイヤフラム式ポンプが配置される冷却回路について説明する。図１に、本実施形態のダイヤフラム式ポンプの低電圧状態における軸方向断面図を示す。図１に示すように、冷却回路Ｃには、ダイヤフラム式ポンプ１と、流出側逆止弁Ｖｂと、熱源と、放熱器と、流入側逆止弁Ｖａと、が配置されている。冷却回路Ｃには、冷却液が循環している。冷却液は、導電性を有している。冷却液は、本発明の流体に含まれる。冷却液は、ダイヤフラム式ポンプ１から吐出され、流出側逆止弁Ｖｂを通過し、熱源を冷却する。熱源を冷却することにより高温になった冷却液は、放熱器で冷却される。放熱器で冷却された冷却液は、流入側逆止弁Ｖａを通過し、再びダイヤフラム式ポンプ１に流入する。このようにして、冷却液は、冷却回路Ｃを循環している。

［ダイヤフラム式ポンプの構成］
次に、本実施形態のダイヤフラム式ポンプ１の構成について説明する。図２に、本実施形態のダイヤフラム式ポンプの低電圧状態における斜視図を示す。図３に、同ダイヤフラム式ポンプの分解斜視図を示す。

図１〜図３に示すように、本実施形態のダイヤフラム式ポンプ１は、ケース２と、膜部材３と、コイルスプリング４と、第一スプリング座部材６と、流入筒部７ａと、流出筒部７ｂと、を備えている。

（ケース２）
ケース２は、筒部材２０と、底壁部材２１と、を備えている。筒部材２０は、本発明の側壁部に含まれる。底壁部材２１は、本発明の底壁部に含まれる。筒部材２０は、樹脂製であって、円筒状を呈している。筒部材２０は、上端開口と、下端開口２０１と、膜固定溝２０２と、を備えている。上端開口は、本発明の開口に含まれる。上端開口と下端開口２０１とは、上下方向に対向している。上端開口は、膜張設口２００に相当する。膜固定溝２０２は、筒部材２０の外周面の膜張設口２００付近に周設されている。

底壁部材２１は、樹脂製であって、円板状を呈している。底壁部材２１は、筒部材２０の下端開口２０１を封止している。底壁部材２１は、第二スプリング座２１０と、流入筒部固定孔２１１ａと、流出筒部固定孔２１１ｂと、を備えている。流入筒部固定孔２１１ａと流出筒部固定孔２１１ｂとは、底壁部材２１を上下方向に貫通している。流入筒部固定孔２１１ａと流出筒部固定孔２１１ｂとは、底壁部材２１の周方向に、略１８０°対向して配置されている。流入筒部固定孔２１１ａの上端には、流入口２２ａが配置されている。流出筒部固定孔２１１ｂの上端には、流出口２２ｂが配置されている。第二スプリング座２１０は、短軸円柱状を呈している。第二スプリング座２１０は、底壁部材２１上面の略中央から、上方に突出している。

（流入筒部７ａ、流出筒部７ｂ）
流入筒部７ａは、樹脂製であって、円筒状を呈している。流入筒部７ａは、流入筒部固定孔２１１ａに挿入され、固定されている。流入筒部７ａは、流入側逆止弁Ｖａの下流側に配置されている。

流出筒部７ｂは、樹脂製であって、円筒状を呈している。流出筒部７ｂは、流出筒部固定孔２１１ｂに挿入され、固定されている。流出筒部７ｂは、流出側逆止弁Ｖｂの上流側に配置されている。

（膜部材３）
膜部材３は、上方の伸縮膜３０と、下方の絶縁膜３１と、を備えている。膜部材３は、筒部材２０の膜張設口２００に、所定の張力で張設されている。膜部材３の周縁部は、筒部材２０の膜固定溝２０２に入り込んだ状態で、径方向外側からクランプリング３２により締め付けられている。ケース２の内部には、ケース２と膜部材３とにより区画された、ポンプ室２４が配置されている。ポンプ室２４は、流入口２２ａおよび流出口２２ｂに連通している。

膜部材３の積層構造について説明する。図４に、膜部材の伸縮膜の分解斜視図を示す。図５に、図１の枠Ｖ内の拡大図を示す。図４、図５に示すように、伸縮膜３０は、六層の電極膜３００と、五層の誘電膜３０１と、を備えている。六層の電極膜３００と五層の誘電膜３０１とは、電極膜３００が最上層および最下層になるように、上下方向に交互に積層されている。電極膜３００は、導電性カーボンブラックを分散させたゴム製であって、円形の薄膜状を呈している。電極膜３００は、誘電膜３０１の伸縮を規制しないように、伸縮可能である。六層の電極膜３００のうち、三層の電極膜３００は、スイッチＳを介して、電源のプラス側に接続されている。六層の電極膜３００のうち、残りの三層の電極膜３００は、電源のマイナス側に接続されている。プラス側の電極膜３００とマイナス側の電極膜３００とは、誘電膜３０１を介して、上下方向に隣接している。誘電膜３０１は、ニトリルゴム製であって、円形の薄膜状を呈している。誘電膜３０１は、電極膜３００よりも、大径である。絶縁膜３１は、アクリル系ゴム膜である。絶縁膜３１は、円形の薄膜状を呈している。絶縁膜３１は、最下層の電極膜３００の下面に配置されている。絶縁膜３１は、伸縮膜３０の伸縮を規制しないように、伸縮可能である。

（第一スプリング座部材６）
第一スプリング座部材６は、樹脂製であって、短軸の段付き円柱状を呈している。第一スプリング座部材６は、大径部６０と、小径部６１と、を備えている。大径部６０は、円形の平板状を呈している。大径部６０は、絶縁膜３１の下面に固定されている。小径部６１は、大径部６０の下面から下方に突出している。第一スプリング座部材６は、底壁部材２１の第二スプリング座２１０の上方に、第二スプリング座２１０と対向して配置されている。

（コイルスプリング４）
コイルスプリング４は、金属製であって、ポンプ室２４に収容されている。コイルスプリング４の上端（軸方向一端）は、第一スプリング座部材６に固定されている。コイルスプリング４の下端（軸方向他端）は、底壁部材２１の第二スプリング座２１０に固定されている。コイルスプリング４は、自然状態（無負荷状態）に対して軸方向に圧縮された状態で、第一スプリング座部材６と第二スプリング座２１０との間に、介装されている。コイルスプリング４は、膜部材３に、上向きの付勢力を加えている。

［ダイヤフラム式ポンプの動き］
次に、本実施形態のダイヤフラム式ポンプ１の動きについて説明する。図６に、本実施形態のダイヤフラム式ポンプの高電圧状態における軸方向断面図を示す。

（低電圧状態から高電圧状態に切り替える場合の動き）
図１に示す低電圧状態から図６に示す高電圧状態に切り替える場合は、図４に示すスイッチＳを閉成する。スイッチＳを閉成すると、プラス側の三層の電極膜３００と、マイナス側の三層の電極膜３００と、の間に電圧が印加される。このため、誘電膜３０１を介して上下方向に隣接する一対の電極膜３００間に、静電引力が発生する。当該静電引力により、誘電膜３０１は、上下方向（膜厚方向）から圧縮される。並びに、誘電膜３０１は、圧縮された分だけ、径方向（面方向）に伸張しようとする。ここで、誘電膜３０１（つまり膜部材３）の周縁部は、クランプリング３２により、固定されている。このため、誘電膜３０１は、径方向に伸張できず、弛緩する。また、誘電膜３０１に追随して、電極膜３００、絶縁膜３１も弛緩する。したがって、膜部材３全体が弛緩する。

図１に示す低電圧状態において、膜部材３は、コイルスプリング４により、上向きに付勢されている。当該付勢力により、膜部材３は、図６に示すように、上方に膨出する。膜部材３が上方に膨出すると、その分、ポンプ室２４の容積が増加する。ここで、流入側逆止弁Ｖａ、流出側逆止弁Ｖｂは、冷却液を上流側から下流側に流す方向にしか、開かない。このため、ポンプ室２４の容積が増加する場合は、流入側逆止弁Ｖａのみが開弁する。したがって、ポンプ室２４に冷却液が流れ込む。このように、低電圧状態から高電圧状態に切り替えると、ポンプ室２４に冷却液が流れ込む。

（高電圧状態から低電圧状態に切り替える場合の動き）
高電圧状態から低電圧状態に切り替える場合は、図４に示すスイッチＳを開成する。スイッチＳを開成すると、プラス側の三層の電極膜３００と、マイナス側の三層の電極膜３００と、の間の印加電圧が解除される。このため、誘電膜３０１を介して上下方向に隣接する一対の電極膜３００間の静電引力が解除される。したがって、誘電膜３０１は、自身の有する弾性復元力により、コイルスプリング４の付勢力に抗しながら、径方向に収縮し、上下方向に伸張する。また、誘電膜３０１に追随して、電極膜３００、絶縁膜３１も、各自の有する弾性復元力により、コイルスプリング４の付勢力に抗しながら、径方向に収縮し、上下方向に伸張する。したがって、膜部材３全体が径方向に収縮し、上下方向に伸張する。膜部材３は、図１に示すように、略平面状態まで復動する。膜部材３が復動すると、その分、ポンプ室２４の容積が減少する。このため、流出側逆止弁Ｖｂのみが開弁する。したがって、ポンプ室２４から、冷却液が送り出される。このように、高電圧状態から低電圧状態に切り替えると、ポンプ室２４から、冷却液が送り出される。

［作用効果］
次に、本実施形態のダイヤフラム式ポンプ１の作用効果について説明する。本実施形態のダイヤフラム式ポンプ１によると、コイルスプリング４がポンプ室２４に収容されている。このため、ポンプ室２４とは別に、コイルスプリング４を収容するための室を設ける必要がない。したがって、小型化が可能である。

また、本実施形態のダイヤフラム式ポンプ１によると、膜部材３が絶縁膜３１を有している。このため、電極膜３００から、冷却液、コイルスプリング４に、電流が流れるのを防止することができる。

また、本実施形態のダイヤフラム式ポンプ１によると、膜部材３が絶縁膜３１を有している。このため、伸縮膜３０を、冷却液の液性やコイルスプリング４の付勢力から、保護することができる。

また、本実施形態のダイヤフラム式ポンプ１によると、絶縁膜３１の下面に第一スプリング座部材６が固定されている。第一スプリング座部材６は、絶縁性を有している。このため、電極膜３００からコイルスプリング４に電流が流れるのを、より確実に防止することができる。

また、本実施形態のダイヤフラム式ポンプ１によると、導電性を有するコイルスプリング４および冷却液は、共にポンプ室２４に収容されている。このため、伸縮膜３０のポンプ室２４側にのみ絶縁膜３１を配置すれば、電極膜３００と冷却液との絶縁および電極膜３００とコイルスプリング４との絶縁を、両立することができる。並びに、伸縮膜３０のポンプ室２４側にのみ絶縁膜３１を配置すれば、冷却液からの伸縮膜３０の保護およびコイルスプリング４の付勢力からの伸縮膜３０の保護を、両立することができる。したがって、絶縁膜３１の配置数が少なくなる。

また、本実施形態のダイヤフラム式ポンプ１によると、絶縁膜３１が伸縮膜３０の伸縮を規制しない。このため、膜部材３の変形が規制されにくい。したがって、単位時間あたりの冷却液の吐出量が大きくなる。

また、本実施形態のダイヤフラム式ポンプ１によると、流入口２２ａと流出口２２ｂとが、共に底壁部材２１に配置されている。このため、ケース２の径方向全長を小さくすることができる。

＜その他＞
以上、本発明のダイヤフラム式ポンプの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

上記実施形態においては、絶縁膜３１をアクリル系ゴム膜としたが、絶縁膜３１の材質は特に限定しない。誘電膜３０１の伸縮に応じて伸縮可能である方が好ましい。例えば、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、ヒドリン系ゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム等の柔軟なものが好適である。また、絶縁膜３１の材質と誘電膜３０１の材質とを一致（母材のみを一致させる場合を含む）させると、誘電膜３０１の変形に絶縁膜３１の変形が、さらに追従しやすくなる。

また、ケース２の材質は特に限定しない。各種樹脂製、各種金属製としてもよい。また、上記実施形態においては、付勢部材としてコイルスプリング４を配置したが、板ばね、皿ばねなど、他の種類のスプリングを配置してもよい。また、上記実施形態においては、膜部材３をクランプリング３２で固定したが、接着など他の方法で固定してもよい。

また、上記実施形態においては、ダイヤフラム式ポンプ１に、流入口２２ａ、流出口２２ｂを各々一つずつ配置した。しかしながら、ダイヤフラム式ポンプ１に、流入口２２ａ、流出口２２ｂを各々複数配置してもよい。また、流入口２２ａの配置数と流出口２２ｂの配置数とが、一致しなくてもよい。

また、上記実施形態においては、筒部材２０と底壁部材２１とを別体としたが、両部材を一体に形成してもよい。すなわち、ケース２を有底円筒状（カップ状）の一体物としてもよい。こうすると、部品点数が少なくなる。

また、上記実施形態においては、本発明のダイヤフラム式ポンプ１を冷却回路Ｃの冷却液圧送用として具現化したが、ダイヤフラム式ポンプ１の用途は特に限定しない。例えば、燃料、水など、導電性を有する各種流体の圧送に用いてもよい。

また、誘電膜３０１を形成する誘電体エラストマーの種類も特に限定しない。誘電膜３０１は、当該誘電膜３０１を介して上下方向に隣り合う電極膜３００間の静電引力に応じて変形するものであればよい。ニトリルゴムの他、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴムから選ばれる一種以上としてもよい。これらの誘電体エラストマーは、いずれも誘電性、絶縁破壊性が高いため、誘電膜３０１を形成するのに好適である。また、膜部材３における電極膜３００、誘電膜３０１の積層数も特に限定しない。

また、上記実施形態においては、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際ポンプ室２４の容積を増加させ、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際ポンプ室２４の容積を減少させた。しかしながら、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際ポンプ室２４の容積を減少させ、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際ポンプ室２４の容積を増加させてもよい。この場合、コイルスプリング４により、膜部材３に、上下方向に収縮する方向（引っ張り方向）の付勢力を加えればよい。

１：ダイヤフラム式ポンプ、２：ケース、３：膜部材、４：コイルスプリング、６：第一スプリング座部材、７ａ：流入筒部、７ｂ：流出筒部。
２０：筒部材（側壁部）、２１：底壁部材（底壁部）、２２ａ：流入口、２２ｂ：流出口、２４：ポンプ室、３０：伸縮膜、３１：絶縁膜、３２：クランプリング、６０：大径部、６１：小径部。
２００：膜張設口、２０１：下端開口、２０２：膜固定溝、２１０：第二スプリング座、２１１ａ：流入筒部固定孔、２１１ｂ：流出筒部固定孔、３００：電極膜、３０１：誘電膜。
Ｃ：冷却回路、Ｓ：スイッチ、Ｖａ：流入側逆止弁、Ｖｂ：流出側逆止弁。

Claims (5)

1. 膜張設口と、流体が流入する流入口と、該流体が流出する流出口と、該流入口および該流出口に連通するポンプ室と、を有するケースと、
   複数の電極膜と、複数の該電極膜のうち少なくとも一対の該電極膜の間に介装され、一対の該電極膜間の印加電圧の変化により面方向に伸縮する誘電体エラストマー製の誘電膜と、を有する伸縮膜と、該伸縮膜の該ポンプ室側に配置され該伸縮膜の伸縮を規制しないように伸縮可能な保護膜と、を有し、周縁部が該膜張設口の口縁部に固定された状態で、該膜張設口を封止する膜部材と、
   該ポンプ室に収容され、該膜部材に、該膜部材の該面方向に対して交差する駆動方向に、付勢力を加える付勢部材と、を備えてなり、
   該印加電圧が低い低電圧状態においては、該付勢部材が付勢力を蓄積しており、
   該低電圧状態と比較して該印加電圧が高い高電圧状態においては、該周縁部が該口縁部に固定された状態で、該膜部材が該面方向に伸張しようとして弛緩し、該膜部材の弛緩量に応じて、該付勢部材が、蓄積した該付勢力を解放することにより、該膜部材を該駆動方向に変形させ、該ポンプ室の容積を増加または減少させるダイヤフラム式ポンプ。
2. 前記保護膜は、前記ポンプ室に表出する前記電極膜と、前記流体および前記付勢部材と、の間の導通を遮断する絶縁性の絶縁膜である請求項１に記載のダイヤフラム式ポンプ。
3. 前記付勢部材は、コイルスプリングであり、
   さらに、前記絶縁膜の前記ポンプ室側に配置され、該コイルスプリングの軸方向一端を保持する絶縁性の第一スプリング座部材を備えている請求項２に記載のダイヤフラム式ポンプ。
4. 前記ケースは、筒状の側壁部と、該側壁部の軸方向一端に開設される開口と、前記コイルスプリングの軸方向他端を保持する第二スプリング座を有し該側壁部の軸方向他端を封止する底壁部と、を有し、
   前記膜張設口は該開口であり、
   前記流入口および前記流出口は、該側壁部および該底壁部のうち少なくとも一方に開設されており、
   前記ポンプ室は、該ケースと前記膜部材とにより区画されている請求項３に記載のダイヤフラム式ポンプ。
5. 前記低電圧状態における前記付勢部材と前記膜部材とのばね定数比は、１以下であり、
   負荷の無い自然状態の該付勢部材の軸方向全長を１００％として、該付勢部材の該自然状態に対する該低電圧状態の軸方向変形量は、２０％以上である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のダイヤフラム式ポンプ。

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