JP2935042B2 - Piezo pump - Google Patents
Piezo pumpInfo
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- JP2935042B2 JP2935042B2 JP1303373A JP30337389A JP2935042B2 JP 2935042 B2 JP2935042 B2 JP 2935042B2 JP 1303373 A JP1303373 A JP 1303373A JP 30337389 A JP30337389 A JP 30337389A JP 2935042 B2 JP2935042 B2 JP 2935042B2
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- piezoelectric pump
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的 産業上の利用分野 本発明は、縦効果型圧電アクチュエータを使用した圧
電ポンプであって、吸入側流路及び吐出側流路にチュー
ブを組み込み機能を上昇させた圧電ポンプの改良に関す
る発明である。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric pump using a longitudinal effect type piezoelectric actuator, and incorporates tubes into a suction side flow path and a discharge side flow path to increase the function. The present invention relates to an improvement in a piezoelectric pump.
従来の技術 従来、圧電ポンプを含む配管において流体の流量特性
を上げるために、(1)第11図に示すように、ケーシン
グ100内に圧電振動子200の周部が固定され、当該圧電振
動子200の電極間に交流電圧eを印加して、当該圧電振
動子200を振動させることにより流体Lを吸入側逆止弁5
0を通して吸い込み、吐出側逆止弁60を通して吐出する
圧電振動子ポンプで、吐出側逆止弁60の吐出口91に、上
部に空間を有する貯溜タンク80が連結してなる圧電振動
子ポンプは存在した。即ち、流路71の一部に貯溜タンク
80が設けられ、当該タンク80の上部が空間70となってい
て空気が溜るようになっている圧電振動子ポンプは存在
した。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to improve fluid flow characteristics in a pipe including a piezoelectric pump, (1) as shown in FIG. 11, a peripheral portion of a piezoelectric vibrator 200 is fixed in a casing 100, and the piezoelectric vibrator 200 is fixed. An AC voltage e is applied between the electrodes 200 to oscillate the piezoelectric vibrator 200 to cause the fluid L to flow through the suction side check valve 5.
There is a piezoelectric vibrator pump that sucks in through 0 and discharges through a discharge-side check valve 60, in which a storage tank 80 having a space above is connected to a discharge port 91 of the discharge-side check valve 60. did. That is, the storage tank
There was a piezoelectric vibrator pump in which a space 80 was provided and an upper portion of the tank 80 was a space 70 so that air could accumulate.
(2)また、第12図に示すように、ケーシング100内に
圧電振動子200の周部を固定し、この圧電振動子200の電
極間に交流電圧eを印加し、当該圧電振動子200を振動
させることにより流体Lを吸入側逆止弁50を通して流体
Lを吸入口90から吸い込み、吐出側逆止弁60を通して流
体Lを吐出口91から吐出する圧電振動子ポンプで、吸入
側逆止弁50の吸入口90側に、上部に空間70を有する貯溜
タンク80を設けると共に、当該貯溜タンク80の空間70内
に空気を閉じ込めた風船190を入れ、当該貯溜タンク80
をケーシング100に連結してなす圧電振動子ポンプは存
在した。即ち、流路71の一部に貯溜タンク80が設けら
れ、当該貯溜タンク80内の空間70に空気を閉じ込めた風
船190を入れた圧電振動子ポンプは存在した。(2) Further, as shown in FIG. 12, the periphery of the piezoelectric vibrator 200 is fixed in the casing 100, and an AC voltage e is applied between the electrodes of the piezoelectric vibrator 200, and the piezoelectric vibrator 200 is A piezoelectric vibrator pump that sucks the fluid L from the suction port 90 by vibrating the fluid L through the suction-side check valve 50 and discharges the fluid L from the discharge port 91 through the discharge-side check valve 60. On the suction port 90 side of 50, a storage tank 80 having a space 70 at the top is provided, and a balloon 190 containing air is inserted into the space 70 of the storage tank 80.
There is a piezoelectric vibrator pump formed by connecting the to the casing 100. That is, there is a piezoelectric vibrator pump in which a storage tank 80 is provided in a part of the flow path 71, and a balloon 190 in which air is trapped in a space 70 in the storage tank 80 exists.
しかしながら、上記(1)及び(2)の圧電振動子ポ
ンプように流路71の一部がタンク形状になっている場合
には、流路71に一部がタンク形状になっている為に、流
路71の断面形状が同一ではなく、その為に流体溜りがで
き、ポンプ室内の流体Lが多くなり、IN→OUTまでのデ
ッドボリュムが大となる欠点がある。However, when a part of the flow path 71 has a tank shape as in the piezoelectric vibrator pumps of the above (1) and (2), since a part of the flow path 71 has a tank shape, The cross-sectional shape of the flow path 71 is not the same, so that there is a drawback that a fluid pool is formed, the fluid L in the pump chamber increases, and the dead volume from IN to OUT becomes large.
また、上記(1)のような貯溜タンク80内に空気風船
が収納されていない圧電振動子ポンプでは、空間70に存
在する空気と移送流体Lが反応して問題が発生する場合
があり、また空気が流体Lに溶け込んでいく場合には時
間経過により空気が貯溜されている空間70の容積が小さ
くなって、空気室の効果に変化が出て、流量が変わって
しまう。Further, in the piezoelectric vibrator pump in which the air balloon is not stored in the storage tank 80 as in the above (1), the air existing in the space 70 and the transfer fluid L may react with each other, causing a problem. When the air dissolves in the fluid L, the volume of the space 70 in which the air is stored becomes smaller with the passage of time, and the effect of the air chamber changes, and the flow rate changes.
更に、上記(2)のように空間70に空気が閉じ込めら
れた風船190が収納されている構成の圧電振動子ポンプ
であっても、風船以外の空気も溜まってしまい、上述と
同様な欠点があると共に、風船190の収納がむずかし
く、風船190の収納方法によっては流路71を塞ぐ恐れが
ある。Further, even in the piezoelectric vibrator pump having the configuration in which the balloon 190 in which the air is confined in the space 70 as in the above (2), air other than the balloon also accumulates. At the same time, it is difficult to store the balloon 190, and depending on the method of storing the balloon 190, the flow path 71 may be blocked.
また、流体と空気が接触している構造では、流体の中
に気泡が混入する欠点がある。Further, the structure in which the fluid and the air are in contact has a drawback that air bubbles are mixed in the fluid.
本発明が解決しようとする課題 本発明は、圧電ポンプ内に形成されている空気室内の
空気と移送流体の接触による問題を解決し、従来の圧電
ポンプの有する特性を落とさずに圧電ポンプの使用位置
による空気室の特性変化を無くした圧電ポンプを提供す
ることを目的とするものである。Problem to be Solved by the Invention The present invention solves the problem caused by the contact between the air in the air chamber formed in the piezoelectric pump and the transfer fluid, and uses the piezoelectric pump without deteriorating the characteristics of the conventional piezoelectric pump. It is an object of the present invention to provide a piezoelectric pump in which a characteristic change of an air chamber due to a position is eliminated.
発明の構成 課題を解決するための手段 本発明は、上記の課題を解決するために、ケーシング
内の断面形状がL形部材に板バネ及び縦効果型圧電アク
チュエータを固定し、前記板バネの上端に固定されると
ともに前記縦効果型圧電アクチュエータにより駆動され
るレバーの先端部に取り付けられている支持部材に取り
付けたコ状連結材と、一端を前記支持部材に係止させる
とともに他端を前記L形部材に係止させたスプリングか
らなる拡大機構の前記コ状連結部材に取り付けられ振動
するダイアフラム上に、吸入側逆止弁及び吐出側逆止弁
を有するポンプ室を設けるとともに前記ポンプ室上に流
体が吸入及び吐出する吸入側流路及び吐出側流路を設
け、前記吸入側流路及び吐出側流路に、筒部、上端フラ
ンジ及び下端フランジを備えるチューブを装着するとと
もに前記チューブの筒部外周面に空気室を設けたことを
特徴とする圧電ポンプ。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to fix a leaf spring and a longitudinal effect type piezoelectric actuator to an L-shaped member having a sectional shape in a casing, And a U-shaped connecting member attached to a support member attached to the tip of a lever driven by the vertical effect type piezoelectric actuator, and one end of which is locked to the support member and the other end of which is L A pump chamber having a suction-side check valve and a discharge-side check valve is provided on the vibrating diaphragm attached to the U-shaped connecting member of the expanding mechanism consisting of a spring locked to a shape member, and the pump chamber is provided on the pump chamber. A tube provided with a suction-side flow path and a discharge-side flow path through which fluid is sucked and discharged, and a tube, an upper end flange and a lower end flange provided in the suction side flow path and the discharge side flow path. The piezoelectric pump is characterized by providing an air chamber in the cylindrical portion outer peripheral surface of the tube with mounting the.
作用 本発明の作用を説明すれば、以下の通りである。Operation The operation of the present invention will be described as follows.
即ち、第1図に示すように、本願発明である圧電ポン
プAは、ケーシング23内に形成されている中空部2に収
納固定された断面形状がL形部材24に、板バネ(図示せ
ず)及び縦効果型圧電アクチュエータ25を取付け、前記
板バネの上端部に取り付けられたレバー先端部31に支持
部材21を介して取り付けられたコ状連結材30、30の先端
にダイアフラム20が固定された拡大機構を備え、この拡
大機構を構成する前記縦効果型圧電アクチュエータ25に
電圧を印加すると、前記圧電アクチュエータ25は振動
し、前記レバー先端部31に取り付けられたコ状連結部材
30、30が連動するためにダイアフラム20が振動する。That is, as shown in FIG. 1, a piezoelectric pump A according to the present invention has a L-shaped member 24 having a sectional shape housed and fixed in a hollow portion 2 formed in a casing 23, and a leaf spring (not shown). ) And a longitudinal effect type piezoelectric actuator 25 are attached, and a diaphragm 20 is fixed to the tips of U-shaped connecting members 30, 30 attached via a support member 21 to a lever tip 31 attached to the upper end of the leaf spring. When a voltage is applied to the longitudinal effect type piezoelectric actuator 25 that constitutes the enlargement mechanism, the piezoelectric actuator 25 vibrates, and a U-shaped coupling member attached to the lever tip 31.
Diaphragm 20 vibrates due to the interlocking of 30,30.
そして、ダイアフラム20が下方に移動したとき、ポン
プ室8、19内及び流体の吸入側流路4は負圧になるの
で、吐出側逆止弁bが閉止状態となり、吸入側逆止弁a
が開放状態になり、チューブ3が矢印e方向に収縮し、
吸入口1より流体が矢印方向gより吸入側流路4及び流
路7、9を通り、ポンプ室8内に流入するが、ダイアフ
ラム20が上方に移動する過程では、ポンプ室8内は正圧
になるので吸入側逆止弁aが閉止状態となり、ポンプ室
8内の流体は、流路10、12及び流路5を通り吐出口2か
ら流出するが、その際吐出側流路5に組み込まれたチュ
ーブ3'が矢印f方向に拡張し、流体を矢印h方向に流出
させることになる。When the diaphragm 20 moves downward, the inside of the pump chambers 8 and 19 and the suction side flow path 4 of the fluid become negative pressure, so that the discharge side check valve b is closed and the suction side check valve a
Is opened, the tube 3 contracts in the direction of arrow e,
Fluid flows from the suction port 1 through the suction side flow path 4 and the flow paths 7 and 9 into the pump chamber 8 in the direction of the arrow g. In the process of moving the diaphragm 20 upward, the pressure inside the pump chamber 8 is positive. , The suction-side check valve a is closed, and the fluid in the pump chamber 8 flows out of the discharge port 2 through the flow paths 10 and 12 and the flow path 5. The expanded tube 3 'expands in the direction of the arrow f, causing the fluid to flow out in the direction of the arrow h.
実施例 以下に本発明を図面に従って詳細に説明する。The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明である圧電ポンプの縦断面図、第2図
本発明の空気室を形成した部分の拡大縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a piezoelectric pump according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a portion where an air chamber according to the present invention is formed.
第1図及び第2図中の符号Aは圧電ポンプ本体を示
し、圧電ポンプAはケーシング23内の中空部22に収納固
定された断面形状がL形部材24に、板バネ(図示せず)
及び縦効果型圧電アクチュエータ25を取付け、前記板バ
ネの上端部に取り付けられたレバー先端部31に支持部材
21を介して取り付けられたコ状連結材30の先端にダイア
フラム20が固定された拡大機構と、前記拡大機構に連動
しダイアフラム支持部材28に支持されているダイアフラ
ム20と、流体が吸入及び吐出し、チューブ3、3'を設け
た吸入側流路4及び吐出側流路5と、ポンプ室形成部材
27に吸入側逆止弁a及び吐出側逆止弁bを有するポンプ
室8、11とから構成されている。符号26は支持部材21を
常時元の位置に戻すためのスプリング、符号29は前記ス
プリング26を係止するためのネジである。1 and 2 denotes a piezoelectric pump main body. The piezoelectric pump A has an L-shaped member 24 having a sectional shape housed and fixed in a hollow portion 22 in a casing 23, and a leaf spring (not shown).
And a vertical effect type piezoelectric actuator 25 is attached, and a supporting member is attached to a lever tip 31 attached to the upper end of the leaf spring.
An enlargement mechanism in which the diaphragm 20 is fixed to the tip of a U-shaped connecting member 30 attached via 21; a diaphragm 20 supported by a diaphragm support member 28 in conjunction with the enlargement mechanism; , Tubes 3, 3 ′, suction side flow path 4 and discharge side flow path 5, and pump chamber forming member
The pump chambers 8 and 11 each have a suction-side check valve a and a discharge-side check valve b. Reference numeral 26 denotes a spring for always returning the support member 21 to the original position, and reference numeral 29 denotes a screw for locking the spring 26.
符号1は流体の吸入口であり、吸入口1から流路4が
形成されていてポンプ室8と流路4との間には、吸入側
逆止弁aが取り付けられ、ポンプ室形成部材27に形成さ
れている流路7、9により吸入側流路4とポンプ室19は
連通している。Reference numeral 1 denotes a fluid suction port, a flow path 4 is formed from the suction port 1, and a suction-side check valve a is attached between the pump chamber 8 and the flow path 4, and a pump chamber forming member 27 is provided. The suction side flow path 4 and the pump chamber 19 communicate with each other by the flow paths 7 and 9 formed in the first direction.
上記吸入側流路4の中間位置には、チューブ3が装着
されていて、前記チューブ3の外側周面には空気室6が
密封されて形成され、当該空気室6には、常時、空気が
貯溜されている。A tube 3 is mounted at an intermediate position of the suction-side flow path 4, and an air chamber 6 is formed in a sealed manner on an outer peripheral surface of the tube 3. It is stored.
また、ポンプ室19と吐出側逆止弁bが取り付けられて
いる部分に形成されている流路10、12により連動してい
る吐出側流路5の中間部に吸入側流路4と同様にチュー
ブ3'が装着されていて、当該チューブ3'の外側周面には
空気室6aが密封形成され、常時、前記空気室6a内に空気
が貯溜されている。このように空気室6、6aに貯溜され
ている空気とチューブ3、3'に形成されている貫通孔3d
を移送する流体とは接触することがないように構成され
ている。Similarly to the suction-side flow path 4, an intermediate portion of the discharge-side flow path 5 linked by the flow paths 10 and 12 formed in the portion where the pump chamber 19 and the discharge-side check valve b are attached. A tube 3 'is mounted, and an air chamber 6a is formed in a sealed manner on the outer peripheral surface of the tube 3', and air is always stored in the air chamber 6a. Thus, the air stored in the air chambers 6, 6a and the through holes 3d formed in the tubes 3, 3 'are formed.
Is configured so as not to come into contact with the fluid for transporting.
このように、吸入側流路4及び吐出側流路5にチュー
ブ3、3'を装着するのは、前記流路4、5の断面形状の
径が同一であった方が、流体が流路4、5を通過する際
の流路抵抗が小さくなるからである。As described above, the tubes 3 and 3 ′ are attached to the suction-side flow path 4 and the discharge-side flow path 5 when the cross-sectional shapes of the flow paths 4 and 5 have the same diameter. This is because the flow path resistance when passing through 4, 5 is reduced.
また、チューブ本体3、3'の筒部3g、3gの外周面に空
気室6、6aを設けたのは、チューブ本体3、3'の伸縮に
よる変形、即ち、空気室6、6aの容積変化により、急な
圧力変化を吸収するからである。The air chambers 6, 6a are provided on the outer peripheral surfaces of the tube portions 3g, 3g of the tube bodies 3, 3 'because of deformation due to expansion and contraction of the tube bodies 3, 3', that is, volume changes of the air chambers 6, 6a. This absorbs sudden pressure changes.
急な圧力変化を吸収するとは、駆動部の負荷を少なく
し、流量特性を上げると共に、吐出される流体の脈流を
小さくすることになる。Absorbing a sudden pressure change means reducing the load on the drive unit, improving the flow characteristics, and reducing the pulsating flow of the fluid to be discharged.
第3図、第3A図、第3B図及び第3C図、第1図の吸入側
流路4及び吐出側流路5の中間位置に装置されているチ
ューブ3、3'を表示した図である。第1図及び第2図に
おいて、符号13、14、15、16、17、18はパッキンを示
す。FIG. 3, FIG. 3A, FIG. 3B, FIG. 3C, and FIG. 3 are diagrams showing tubes 3, 3 ′ provided at an intermediate position between the suction side flow path 4 and the discharge side flow path 5 in FIG. . 1 and 2, reference numerals 13, 14, 15, 16, 17, and 18 indicate packings.
第3図はチューブ3の側面図であり、第3図に示すよ
うに、筒部3g、3gの上端及び下端には上端フランジ3a、
下端フランジ3hが外方に突出して形成されている。第3A
図、第3B図及び第3C図に示すように、前記上端フランジ
3a及び下端フランジ3hの内周面3e、3kには、内方に突出
する突出部3c、3iが形成されているとともに、上端開口
部3f及び下端開口部3lからフランジ3a、3hにかけて平坦
に形成された平坦部3b、3jがある。FIG. 3 is a side view of the tube 3, and as shown in FIG. 3, the upper end and lower end of the cylindrical portions 3g, 3g have upper end flanges 3a,
A lower end flange 3h is formed to protrude outward. 3A
As shown in FIGS. 3B and 3C, the upper end flange
Inwardly projecting portions 3c and 3i are formed on the inner peripheral surfaces 3e and 3k of the lower flange 3a and the lower flange 3h, and are formed flat from the upper opening 3f and the lower opening 3l to the flanges 3a and 3h. There are flat portions 3b and 3j.
そして、チューブ3、3'に形成されている貫通孔3d
は、第3A図に示す平面図から分かるように、筒部3gが凹
凸状に形成されている。Then, the through holes 3d formed in the tubes 3, 3 '
As can be seen from the plan view shown in FIG. 3A, the cylindrical portion 3g is formed in an uneven shape.
前記突出部3c、3iは、チューブ3、3'の内周面3e、3e
に設けなくてもよい。The protrusions 3c and 3i are provided on the inner peripheral surfaces 3e and 3e of the tubes 3 and 3 '.
Need not be provided.
第2図は、本発明の他の実施例の一部縦断面図であ
り、本実施例に使用されているチューブ3、3'は、第4
図、第4A図、第4B図及び第4C図に示した構成のチューブ
3、3'であり、本チューブ3、3'では、筒部3g内に形成
されている貫通孔3dの内径が上下同一径に形成されてい
て、第3図から第3C図に示されているチューブ3、3'の
ように筒部3gが凹凸状に形成されていない。FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of another embodiment of the present invention, and the tubes 3, 3 'used in this embodiment are
FIGS. 4A, 4B, and 4C show tubes 3, 3 'having the configuration shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C. In the tubes 3, 3', the inner diameter of the through-hole 3d formed in the cylindrical portion 3g is They are formed to have the same diameter, and the cylindrical portion 3g is not formed in an uneven shape unlike the tubes 3 and 3 'shown in FIGS. 3 to 3C.
本発明の吸入側流路4及び吐出側流路5に装着される
チューブ3、3'は、前記2つの構成のチューブ3、3'に
限られるものではなく、第5図から第10図に示した構成
のチューブ3、3'のチューブを装着してもよい。The tubes 3, 3 'attached to the suction-side flow path 4 and the discharge-side flow path 5 of the present invention are not limited to the tubes 3, 3' having the above two configurations, and are shown in FIGS. The tubes 3 and 3 'having the structure shown may be mounted.
第5図及び第5A図に示したチューブ3、3'は、上端フ
ランジ3a及び下端フランジ3hが、第3A図及び第4A図に示
したように円形状に形成されていて、筒部3gが三角柱の
形状に形成されているとともに、本チューブ3、3'の貫
通孔3dの断面形状は三角形状に形成されている。The tubes 3 and 3 ′ shown in FIGS. 5 and 5A have an upper end flange 3a and a lower end flange 3h formed in a circular shape as shown in FIGS. 3A and 4A, and a cylindrical portion 3g. The tubes 3, 3 'are formed in a triangular prism shape, and the cross-sectional shapes of the through holes 3d of the tubes 3, 3' are formed in a triangular shape.
第6図及び第6A図に示したチューブ3、3aは、筒部3g
が四角柱状に形成されていて、上端フランジ3a及び下端
フランジ3hは、第3A図及び第4A図に示したように円形状
に形成されている。Tubes 3 and 3a shown in FIGS. 6 and 6A are cylindrical portions 3g.
Are formed in a quadrangular prism shape, and the upper end flange 3a and the lower end flange 3h are formed in a circular shape as shown in FIGS. 3A and 4A.
第7図に示したチューブ3、3aは、筒部3gが円柱状で
あり蛇腹状に形成したものであり、本チューブ3、3'の
貫通孔3dは筒部3gの外観同様にの蛇腹状に形成されてい
る。The tubes 3 and 3a shown in FIG. 7 have a cylindrical portion 3g formed in a bellows shape with a cylindrical shape, and the through holes 3d of the tubes 3 and 3 'have a bellows shape similar to the appearance of the cylindrical portion 3g. Is formed.
第8図に示したチューブ3、3'は、筒部3gの上部の径
を下部の径よりを小径に構成したものであり、本チュー
ブ3、3'の貫通孔3dも外観同様に上部の径を下部の径よ
り小径とした構成である。The tubes 3 and 3 'shown in FIG. 8 are configured such that the diameter of the upper part of the cylindrical portion 3g is smaller than the diameter of the lower part, and the through holes 3d of the tubes 3 and 3' have the upper part as well as the appearance. The diameter is smaller than the diameter of the lower part.
また、第9図に示したチューブ3、3'は、筒部3gの中
央部の径を膨張させ大きくし、筒部3gの上部及び下部の
径を前記筒部3gの中央部よりやや小径とし、貫通孔3dも
また膨張した中央部の径を大径とし、上部及び下部の径
を前記中央部の径より小径に構成してある。Further, the tubes 3, 3 'shown in FIG. 9 have a central portion of the cylindrical portion 3g which is expanded and enlarged, and the diameters of the upper and lower portions of the cylindrical portion 3g are slightly smaller than the central portion of the cylindrical portion 3g. The through hole 3d is also configured such that the diameter of the expanded central portion is large, and the diameters of the upper and lower portions are smaller than the diameter of the central portion.
第10図に示したチューブ3、3'は、筒部3gの中央部の
径を筒部3gの上部及び下部の径より小さくし、貫通孔3d
もまた筒部3g中央部の径を小径とし、筒部3gの上部及び
下部の径を大径にしてある。In the tubes 3 and 3 'shown in FIG. 10, the diameter of the central portion of the cylindrical portion 3g is smaller than the diameter of the upper and lower portions of the cylindrical portion 3g, and the through holes 3d
Also, the diameter of the central portion of the cylindrical portion 3g is made small, and the diameter of the upper and lower portions of the cylindrical portion 3g is made large.
第5図から第10図に示した各チューブ本体3、3'のフ
ランジの内周面には、第3C図及び第4C図に示したように
突部3c、3iを設けてもよい。Projections 3c and 3i may be provided on the inner peripheral surface of the flange of each of the tube bodies 3 and 3 'shown in FIGS. 5 to 10 as shown in FIGS. 3C and 4C.
以上のように、種種の形状のチューブ3、3'があるけ
れども、第4図から第4C図に示した円形状に形成したチ
ューブ3、3′が、圧力の変化による変形時にチューブ
3、3′の筒部3gの伸縮が最も大きい(バネ定数が大き
い)。第3図から第3C図、第5図、第6図、第7図、第
8図、第9図及び第10図に示したチューブ3、3′のよ
うに、筒部3gが変形されているほうがバネ定数は小さ
い。符号13、14、15、16、17、18は、パッキンである。
本発明である圧電ポンプAの流路4、5に装着されてい
るチューブ3、3'の筒部3gの外側周面に設けられた空気
室6、6aは、密封形成されていて、尚かつ、チューブ
3、3'の素材としては、弾性力の非常に弱い素材を使用
することが好ましい。As described above, although there are tubes 3 and 3 'having various shapes, the tubes 3 and 3' formed in a circular shape shown in FIGS. 3g is the largest expansion and contraction (large spring constant). The tube portion 3g is deformed like the tubes 3, 3 'shown in FIGS. 3 to 3C, 5, 5, 6, 7, 8, 9, and 10. The smaller the spring constant. Reference numerals 13, 14, 15, 16, 17, and 18 are packings.
The air chambers 6 and 6a provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 3g of the tubes 3 and 3 'mounted on the flow paths 4 and 5 of the piezoelectric pump A according to the present invention are sealed and formed. It is preferable to use a material having a very low elasticity as the material of the tubes 3 and 3 '.
なぜならば、流路4、5を流れる流体に対する影響力
として、空気室6、6a内に貯溜している空気の弾性力の
方が、チューブ3、3'の弾性力より遥かに大きい方が望
ましいからである。This is because it is desirable that the elastic force of the air stored in the air chambers 6 and 6a is much larger than the elastic force of the tubes 3 and 3 'as the influence on the fluid flowing through the flow paths 4 and 5. Because.
即ち、空気室6、6a内に密封された空気の弾性力の方
が、経時変化も少なく、空気室6、6aの容積を変えるこ
とにより弾力性(バネ定数)を好きな値に設定するこが
可能になるとともに、設計も容易になるからである。That is, the elastic force of the air sealed in the air chambers 6 and 6a has less change with time, and the elasticity (spring constant) can be set to a desired value by changing the volume of the air chambers 6 and 6a. This becomes possible, and the design becomes easy.
本発明は、空気室6、6aを設けた構成の圧電ポンプで
あっても流体の流路4、5の断面の径が著しい相違がな
い構成となっている。空気室6、6aは、ドーナツ形状に
形成すればチューブ3、3'が全方向に伸縮するので好ま
しい。The present invention has a configuration in which the cross-sectional diameters of the fluid flow paths 4 and 5 do not significantly differ even in the piezoelectric pump having the air chambers 6 and 6a. The air chambers 6, 6a are preferably formed in a donut shape because the tubes 3, 3 'expand and contract in all directions.
空気室6、6aの壁面に孔を形成する等の手段により、
上記空気室と大気を連通させてもよい。また、空気室
6、6aには、必要に応じて空気以外の気体を封入しても
よい。By means such as forming holes in the wall surfaces of the air chambers 6 and 6a,
The air chamber may communicate with the atmosphere. Further, the air chambers 6 and 6a may be filled with a gas other than air as needed.
本発明に装着されるチューブ3、3'は、ダイヤフラム
ポンプ等の圧力変化の繰り返し起こるポンプならば、ど
のようなポンプにも使用可能である。The tubes 3, 3 'to be mounted on the present invention can be used for any pump such as a diaphragm pump, which repeatedly changes pressure.
発明の効果 本発明は以上の構成を有するものであるから空気室の
容積が変化しないために長時間運転しても空気が移送流
体に溶け込まないので、流量が長時間安定し、流体が空
気室の空気と接触しないので、反応しないとの効果があ
る。Effect of the Invention Since the present invention has the above configuration, since the volume of the air chamber does not change, the air does not dissolve in the transfer fluid even when operated for a long time. Since it does not come into contact with the air, it has the effect of not reacting.
また、流体の流路形状の変化が無いか、もしくは小さ
いために、流れがスムーズになる。即ち、流量と周波数
特性及び電圧特性の性能がアップすると共に、流体と空
気貯溜室が分離しているので、流体中に気泡が混入せ
ず、使用位置に制限がない。即ち、縦、横、斜め又は逆
さに使用しても性能が落ちることがないとの効果があ
る。Further, since the flow path shape of the fluid does not change or is small, the flow becomes smooth. That is, the performance of the flow rate, the frequency characteristic, and the voltage characteristic are improved, and since the fluid and the air storage chamber are separated, no bubbles are mixed in the fluid, and the use position is not limited. That is, there is an effect that the performance is not deteriorated even when used vertically, horizontally, obliquely or upside down.
更に、流体が溜まっている所がないために、ポンプ内
の洗浄が容易であるとの効果がある。Furthermore, since there is no place where the fluid is stored, there is an effect that the inside of the pump can be easily cleaned.
第1図本発明の縦断面図、第2図本発明の空気室を形成
した部分の拡大縦断面図、第3図はチューブの側面図、
第3A図は第3図に示したチューブの平面図、第3B図は第
3A図中のB−C線縦断面図、第3C図は第3B図中のY部分
の一部拡大縦断面図、第4図は本発明に使用されるチュ
ーブの他の実施例の側面図、第4A図は第4図の平面図、
第4B図は第4A図中のB−C線の縦断面図第4C図は第4B図
中のZ部分の一部拡大縦断面図、第5図はチューブの側
面図、第5A図は第5図のチューブの平面図、第6図はチ
ューブの側面図、第6A図は第6図のチューブの平面図、
第7図.第8図.第9図及び第10図は他例のチューブの
側面図、第11図及び第12図は公知の流体ポンプである。 1……吸入口、2……吐出口、3、3'……チューブ、3a
……上端フランジ、3b、3j……平坦部、3c、3i……突出
物、3e、3k……内周面、3d……貫通孔、3f……上開口
部、3l……下開口部、3g……筒部、3h……下端フラン
ジ、4……吸入側流路、5……吐出側流路、6、6a……
空気室、7、8、9、10、11、12……流路、13、14、1
5、16、17、18……パッキン、19……ポンプ室、20……
ダイアフラム、21……支持部材、22……中空部、23……
ケーシング、24……L形部材、25……縦効果型圧電アク
チュエータ、26……スプリング、27……ポンプ室形成部
材、28……ダイアフラム支持部材、29……ネジ、30……
コ状連結部材、31……レバー先端部、50……吸い込み側
逆止弁、60……吐出逆止弁、70……空間、71……流路、
72……ポンプ室、80……貯留タンク、90……吸入口、91
……吐出口、100……ケーシング、190……風船、200…
…圧電振動子1 is a longitudinal sectional view of the present invention, FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a portion where an air chamber of the present invention is formed, FIG. 3 is a side view of a tube,
FIG. 3A is a plan view of the tube shown in FIG. 3, and FIG.
3A is a vertical cross-sectional view taken along line BC, FIG. 3C is a partially enlarged vertical cross-sectional view of a portion Y in FIG. 3B, and FIG. 4 is a side view of another embodiment of the tube used in the present invention. FIG. 4A is a plan view of FIG. 4,
FIG. 4B is a longitudinal sectional view taken along the line B-C in FIG. 4A. FIG. 4C is a partially enlarged longitudinal sectional view of a portion Z in FIG. 4B, FIG. 5 is a side view of the tube, and FIG. 5 is a plan view of the tube, FIG. 6 is a side view of the tube, FIG. 6A is a plan view of the tube of FIG. 6,
FIG. FIG. 9 and 10 are side views of another example of a tube, and FIGS. 11 and 12 are known fluid pumps. 1 ... suction port, 2 ... discharge port, 3, 3 '... tube, 3a
…… Top flange, 3b, 3j …… Flat part, 3c, 3i …… Protrusion, 3e, 3k …… Inner peripheral surface, 3d …… Through hole, 3f …… Top opening, 3l …… Bottom opening 3g: cylindrical part, 3h: lower end flange, 4: suction side flow path, 5: discharge side flow path, 6, 6a ...
Air chamber, 7, 8, 9, 10, 11, 12 ... Flow path, 13, 14, 1
5, 16, 17, 18 ... packing, 19 ... pump room, 20 ...
Diaphragm, 21 Support member, 22 Hollow part, 23
Casing, 24 L-shaped member, 25 Vertical-effect piezoelectric actuator, 26 Spring, 27 Pump chamber forming member, 28 Diaphragm support member, 29 Screw, 30
U-shaped connecting member, 31 ... Lever tip, 50 ... Suction side check valve, 60 ... Discharge check valve, 70 ... Space, 71 ... Flow path,
72 Pump chamber 80 Storage tank 90 Inlet 91
... discharge port, 100 ... casing, 190 ... balloon, 200 ...
... piezoelectric vibrator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井川 博之 東京都大田区南久が原1丁目13番6号 株式会社日本計器製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−98182(JP,A) 特開 昭56−88979(JP,A) 実開 昭59−54777(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F04B 43/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Igawa 1-13-6, Minakugahara, Ota-ku, Tokyo Nippon Keiki Seisakusho Co., Ltd. (56) References JP-A-60-98182 (JP, A) JP-A Sho 56-88979 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 59-54777 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F04B 43/02
Claims (8)
ネ及び縦効果型圧電アクチュエータを固定し、前記板バ
ネの上端に固定されるとともに前記縦効果型圧電アクチ
ュエータにより駆動されるレバーの先端部に取り付けら
れている支持部材に取り付けたコ状連結材と、一端を前
記支持部材に係止させるとともに他端を前記L形部材に
係止させたスプリングとからなる拡大機構の前記コ状連
結部材に取り付けられ振動するダイアフラム上に、吸入
側逆止弁及び吐出側逆止弁を有するポンプ室を設けると
ともに、前記ポンプ室上に流体が吸入及び吐出する吸入
側流路及び吐出側流路を設け、前記吸入側流路及び吐出
側流路に、筒部、上端フランジ及び下端フランジを備え
るチューブを装着するとともに、前記チューブの筒部外
周面に空気室を設けたことを特徴とする圧電ポンプ。1. A leaf spring and a vertical effect type piezoelectric actuator are fixed to an L-shaped member having a sectional shape in a casing, and a tip of a lever fixed to an upper end of the plate spring and driven by the vertical effect type piezoelectric actuator. The U-shaped connection of an enlargement mechanism comprising a U-shaped connection member attached to a support member attached to a portion and a spring having one end locked to the support member and the other end locked to the L-shaped member. A pump chamber having a suction-side check valve and a discharge-side check valve is provided on a vibrating diaphragm attached to a member, and a suction-side flow path and a discharge-side flow path through which fluid is sucked and discharged on the pump chamber. A tube having a tubular portion, an upper end flange and a lower end flange is attached to the suction side flow passage and the discharge side flow passage, and an air chamber is provided on the outer peripheral surface of the tube portion of the tube. Piezoelectric pump, characterized in that the.
及び下端フランジを円形状に形成するとともに、前記上
下フランジの内周面には突出部を、前記筒部内には凹凸
の貫通孔を形成したチューブとしたことを特徴とする請
求項1に記載の圧電ポンプ。2. The tube portion of the chab is formed in an irregular shape, and the upper and lower flanges are formed in a circular shape. The piezoelectric pump according to claim 1, wherein the piezoelectric pump is formed as a tube.
に、筒部内の貫通孔を円形状に形成したチューブとした
ことを特徴とする請求項1に記載の圧電ポンプ。3. The piezoelectric pump according to claim 1, wherein the tube portion of the tube is formed in a cylindrical shape, and the through hole in the tube portion is formed in a circular shape.
もに、筒部内の貫通孔を四角形状に形成したチューブと
したことを特徴とする請求項1に記載の圧電ポンプ。4. The piezoelectric pump according to claim 1, wherein the tube portion of the tube is formed in a square shape, and the through hole in the tube portion is formed in a square shape.
したチューブとしたことを特徴とする請求項1に記載の
圧電ポンプ。5. The piezoelectric pump according to claim 1, wherein the tube portion and the through hole of the tube are formed in a bellows shape.
部及び貫通孔の上部の径より大きくしたことを特徴とす
る請求項1に記載の圧電ポンプ。6. The piezoelectric pump according to claim 1, wherein the diameter of the lower portion of the tube portion and the through hole is larger than the diameter of the upper portion of the tube portion and the through hole.
及び下部の径より大きく、貫通孔の中央部の径を筒部上
部及び下部の径より大きいチューブとしたことを特徴と
する請求項1に記載の圧電ポンプ。7. The tube according to claim 1, wherein the diameter of the center of the tube is larger than the diameter of the upper and lower portions of the tube, and the diameter of the center of the through hole is larger than the diameter of the upper and lower portions of the tube. The piezoelectric pump according to claim 1, wherein:
及び下部の径よりも小さく、貫通孔の中央部の径を筒部
の上部及び下部の径より小さくしたことを特徴とする請
求項1に項記載の圧電ポンプ。8. The tube according to claim 1, wherein the diameter of the central portion of the tube portion is smaller than the diameters of the upper and lower portions of the tube portion, and the diameter of the central portion of the through hole is smaller than the diameters of the upper and lower portions of the tube portion. The piezoelectric pump according to claim 1, wherein:
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JP1303373A JP2935042B2 (en) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Piezo pump |
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JP1303373A JP2935042B2 (en) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Piezo pump |
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JPH03168374A JPH03168374A (en) | 1991-07-22 |
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ID=17920220
Family Applications (1)
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JPS5688979A (en) * | 1979-12-21 | 1981-07-18 | Nippon Suisou Kogyo Kk | Diaphragm pump for liquid |
JPS5954777U (en) * | 1982-10-04 | 1984-04-10 | 株式会社榎本マイクロポンプ製作所 | electromagnetic liquid pump |
JPS6098182A (en) * | 1983-11-04 | 1985-06-01 | Asahi Okuma Ind Co Ltd | Diaphragm pump |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1303373A patent/JP2935042B2/en not_active Expired - Lifetime
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