JP3035854B2 - 逆止弁を有しない流体ポンプ - Google Patents
逆止弁を有しない流体ポンプInfo
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- fluid
- displacement device
- fluid pump
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B19/00—Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
- F04B19/006—Micropumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/0009—Special features
- F04B43/0027—Special features without valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B43/04—Pumps having electric drive
- F04B43/043—Micropumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
- F04B7/04—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving in which the valving is performed by pistons and cylinders coacting to open and close intake or outlet ports
Description
【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、流体ポンプに関するものである。
従来の技術 液体や気体を移送するために容積移送式ポンプ（posi
tive−displacement pump）を使用することが知られ、
この容積移送式ポンプは、周期的に動く変位器（displa
cer）と、ピンストまたはダイヤフラムと、２つの受動
逆止弁（passive check valves）とを備えている。ピス
トンまたはダイヤフラムの周期的な動きにより、液体は
入口弁を通してポンプ室に引き込まれ、出口弁を通して
上記ポンプ室から排出される。移送の方向は、弁の配置
により予め決定されている。このような弁配置を持つポ
ンプのポンピング方向を反転させるには、これら公知の
ポンプでは外部から弁の作動方向を変化させる必要があ
り、高額な費用も必要となる。このようなポンプは、例
えばJarolav and Monika Ivantysyn著「Hydro−statisc
he Pumpen und Motoren」,Vogel Buchverlag著「Ｗrz
burg,1993」で紹介されている。
tive−displacement pump）を使用することが知られ、
この容積移送式ポンプは、周期的に動く変位器（displa
cer）と、ピンストまたはダイヤフラムと、２つの受動
逆止弁（passive check valves）とを備えている。ピス
トンまたはダイヤフラムの周期的な動きにより、液体は
入口弁を通してポンプ室に引き込まれ、出口弁を通して
上記ポンプ室から排出される。移送の方向は、弁の配置
により予め決定されている。このような弁配置を持つポ
ンプのポンピング方向を反転させるには、これら公知の
ポンプでは外部から弁の作動方向を変化させる必要があ
り、高額な費用も必要となる。このようなポンプは、例
えばJarolav and Monika Ivantysyn著「Hydro−statisc
he Pumpen und Motoren」,Vogel Buchverlag著「Ｗrz
burg,1993」で紹介されている。
このタイプのポンプで、小型の構造を持ち少ないポン
プ流量（pumped streams）を移送するものは、マイクロ
ポンプと呼ばれている。このようなポンプの変位器は、
典型的にはダイヤフラムとして作られている。参照文献
としてP.Gravesen.J.Branebjerg.O.S.Jensen著「Microf
luids−A review;Micro Mechanics Europe Neuchatel,1
993,143頁−164頁がある。変位器は異なる機構によって
駆動されることができる。圧電駆動機構はH.T.G.Van Li
ntel,F.C.M.Van de Pol.S.Bouwstra著「A Piezoelectri
c Micropump Based on Micromachining of Silicon,Sen
sors ＆ Actuators,15,153頁〜167頁,1988年」、S.Shoj
i,S.Nakagawa,M.Esashi著「Micropump and sample inje
ctor for integrated chemical analyzing systems;Sen
sors and Actuators,A21−A23（1990）,189頁〜192
頁」、E.Stemme,G.Stemme著「A valveless diffuser/no
zzle based fluid pump;Sensors ＆ Actuators A,39（1
993）,159頁〜167頁」、T.Gerlach,H.Wurmus著「Workin
g principle and performance of the dynamic micropu
mp;Proc.MEMS'95;（1995）,221頁〜226頁;Amsterdam,Th
e Netherlands」に開示されている。変位器を駆動する
ための熱流体機構（thermopneumatic mechanisms）はF.
C.M.Van de Pol,H.T.G.Van Lintel,M.Elwenspoek,J.H.
J.Fluitman著「A Termo−pneumatic Micropump Based o
n Micro−engineering Techniques,Sensors ＆ Actuato
rs,A21−A23,198頁〜202頁（1990）」、B.Bstgens,W.
Bacher,W.Menz,W.K.Schomburg著「Micropump manufactu
red by thermoplastic molding;Proc.MEMS'94;（199
4）,18頁〜21頁」に開示されている。静電機構（electr
ostatic mechanism）は、R.Zengerle,W.Geiger,M.Richt
er,J.Ulich,S.Kluge,A.Richter著「Application of Mic
ro Diaphragm Pumps in Microfluid System;Proc.Actua
tor'94;15.−17.6.1994;Bremen,Germany;25頁〜29頁」
に開示されている。さらに、変位器は熱機構的に、ある
いは磁気的に駆動されることが可能である。
プ流量（pumped streams）を移送するものは、マイクロ
ポンプと呼ばれている。このようなポンプの変位器は、
典型的にはダイヤフラムとして作られている。参照文献
としてP.Gravesen.J.Branebjerg.O.S.Jensen著「Microf
luids−A review;Micro Mechanics Europe Neuchatel,1
993,143頁−164頁がある。変位器は異なる機構によって
駆動されることができる。圧電駆動機構はH.T.G.Van Li
ntel,F.C.M.Van de Pol.S.Bouwstra著「A Piezoelectri
c Micropump Based on Micromachining of Silicon,Sen
sors ＆ Actuators,15,153頁〜167頁,1988年」、S.Shoj
i,S.Nakagawa,M.Esashi著「Micropump and sample inje
ctor for integrated chemical analyzing systems;Sen
sors and Actuators,A21−A23（1990）,189頁〜192
頁」、E.Stemme,G.Stemme著「A valveless diffuser/no
zzle based fluid pump;Sensors ＆ Actuators A,39（1
993）,159頁〜167頁」、T.Gerlach,H.Wurmus著「Workin
g principle and performance of the dynamic micropu
mp;Proc.MEMS'95;（1995）,221頁〜226頁;Amsterdam,Th
e Netherlands」に開示されている。変位器を駆動する
ための熱流体機構（thermopneumatic mechanisms）はF.
C.M.Van de Pol,H.T.G.Van Lintel,M.Elwenspoek,J.H.
J.Fluitman著「A Termo−pneumatic Micropump Based o
n Micro−engineering Techniques,Sensors ＆ Actuato
rs,A21−A23,198頁〜202頁（1990）」、B.Bstgens,W.
Bacher,W.Menz,W.K.Schomburg著「Micropump manufactu
red by thermoplastic molding;Proc.MEMS'94;（199
4）,18頁〜21頁」に開示されている。静電機構（electr
ostatic mechanism）は、R.Zengerle,W.Geiger,M.Richt
er,J.Ulich,S.Kluge,A.Richter著「Application of Mic
ro Diaphragm Pumps in Microfluid System;Proc.Actua
tor'94;15.−17.6.1994;Bremen,Germany;25頁〜29頁」
に開示されている。さらに、変位器は熱機構的に、ある
いは磁気的に駆動されることが可能である。
上述の文献にも開示されているように、受動逆止弁ま
たは特殊なフローノズル（flow nozzles）が弁として使
用される。マイクロポンプの移送方向は、上記弁を強制
的に制御することなく、単に上記弁の共振周波数より高
い周波数で制御することにより、逆転することができ
る。このような主旨で、R.Zengerle,S.Kluge,M.Richte
r,A.Richter著「A Bidirectional Silicon Micropump;P
roc.MEMS'95;Amsterdam,Netherlands;19頁〜24頁」、J.
Ulrich,H.Fller,R.Zengerle著「Static and dynamic
flow simulation through a KOH−etched micro valve;
Proc.TRANSDUCERS'95,Stockholm,Sweden（1995）,17頁
〜20頁」が参照される。この効果は、変位器の動きと上
記弁の開放状態との間の位相差（phase displacement）
に起因している。この位相差が90度を越えると、弁の開
放状態は、通常の流れモードにおけるその状態に対して
反周期的（anticyclic）になり、ポンピング方向が逆転
される。大型のポンプが用いられた時に必要とされるで
あろう外部からの弁の作動方向の変換作業は、省略する
ことができる。変位器と弁との明らかな位相差は、一方
ではポンプの駆動周波数に依存しており、他方では可動
弁部材の液体中（liquid surroundings）での共振周波
数に依存している。
たは特殊なフローノズル（flow nozzles）が弁として使
用される。マイクロポンプの移送方向は、上記弁を強制
的に制御することなく、単に上記弁の共振周波数より高
い周波数で制御することにより、逆転することができ
る。このような主旨で、R.Zengerle,S.Kluge,M.Richte
r,A.Richter著「A Bidirectional Silicon Micropump;P
roc.MEMS'95;Amsterdam,Netherlands;19頁〜24頁」、J.
Ulrich,H.Fller,R.Zengerle著「Static and dynamic
flow simulation through a KOH−etched micro valve;
Proc.TRANSDUCERS'95,Stockholm,Sweden（1995）,17頁
〜20頁」が参照される。この効果は、変位器の動きと上
記弁の開放状態との間の位相差（phase displacement）
に起因している。この位相差が90度を越えると、弁の開
放状態は、通常の流れモードにおけるその状態に対して
反周期的（anticyclic）になり、ポンピング方向が逆転
される。大型のポンプが用いられた時に必要とされるで
あろう外部からの弁の作動方向の変換作業は、省略する
ことができる。変位器と弁との明らかな位相差は、一方
ではポンプの駆動周波数に依存しており、他方では可動
弁部材の液体中（liquid surroundings）での共振周波
数に依存している。
発明が解決しようとする課題 この実例の欠点の１つは、上記弁を構成するに際し、
液体中での機械的な共振と、流体抵抗と、流体容量（fl
uidic capacity）、すなわち弾性的な容積変化と、構造
的寸法と、これら弁の機械的安定性との間に妥協点を見
出さなければならないという点である。さらに、ポンピ
ング動作に影響を与える可撓性があるこれらパラメータ
を互いに独立して最適な値に調整できず、これらパラメ
ータの一部はポンプ形状の更なる望ましい小型化にとっ
て対立することになる。
液体中での機械的な共振と、流体抵抗と、流体容量（fl
uidic capacity）、すなわち弾性的な容積変化と、構造
的寸法と、これら弁の機械的安定性との間に妥協点を見
出さなければならないという点である。さらに、ポンピ
ング動作に影響を与える可撓性があるこれらパラメータ
を互いに独立して最適な値に調整できず、これらパラメ
ータの一部はポンプ形状の更なる望ましい小型化にとっ
て対立することになる。
受動逆止弁を持つポンプを使用した際に伴う一般的な
欠点は、スイッチオフされた時に、上記ポンプは移送す
べき媒体を封鎖しない点である。上記弁の予荷重（pret
ension）によって入力圧が出力圧より高くなれば、ポン
ピングされるべき媒体はポンプを通して流れることにな
る。
欠点は、スイッチオフされた時に、上記ポンプは移送す
べき媒体を封鎖しない点である。上記弁の予荷重（pret
ension）によって入力圧が出力圧より高くなれば、ポン
ピングされるべき媒体はポンプを通して流れることにな
る。
特殊なフローノズルを用いたマイクロポンプの場合、
10〜20％の範囲で最大ポンプ効率が非常に低くなるとい
う欠点がある。
10〜20％の範囲で最大ポンプ効率が非常に低くなるとい
う欠点がある。
逆止弁を持つ上述の形式のマイクロポンプは、例えば
EP0568902A2に開示されている。このマイクロポンプ
は、ダイヤフラムの往復動作によって駆動される。この
ダイヤフラムの動きは、ダイヤフラムとキャリヤ部品と
によって形成されるポンプ室の容積変化をもたらす。マ
イクロポンプの出口および入口には、それぞれ出口弁と
入口弁とが設けられている。
EP0568902A2に開示されている。このマイクロポンプ
は、ダイヤフラムの往復動作によって駆動される。この
ダイヤフラムの動きは、ダイヤフラムとキャリヤ部品と
によって形成されるポンプ室の容積変化をもたらす。マ
イクロポンプの出口および入口には、それぞれ出口弁と
入口弁とが設けられている。
WO−Ａ−87/07218には、第１圧電励起層（piezoelect
rically excitable layer）とこの励起層に固着された
支持層とからなる電気的に制御可能なダイヤフラムを備
えた、圧電駆動される圧力発生手段（pressure−genera
ting means）が開示されている。上記ダイヤフラムは圧
電励起される周辺領域と圧電励起される中央領域とを有
しており、上記両領域は次のように制御される。つま
り、ダイヤフラムの変形を起こさせるために、上記ダイ
ヤフラムはその周辺領域において逆方向の収縮（transv
erse contraction）によりその長さが短くなり、その中
央領域において長さが増大するように制御される。さら
に、WO−Ａ−87/07218は、内部結合（interconnected）
された３枚の上述のタイプのダイヤフラムを利用した流
体ポンプを開示しており、第１のダイヤフラムは入口弁
として機能し、第２のダイヤフラムは可変な穴空間の範
囲を定めるために機能し、第３のダイヤフラムは出口弁
として機能している。
rically excitable layer）とこの励起層に固着された
支持層とからなる電気的に制御可能なダイヤフラムを備
えた、圧電駆動される圧力発生手段（pressure−genera
ting means）が開示されている。上記ダイヤフラムは圧
電励起される周辺領域と圧電励起される中央領域とを有
しており、上記両領域は次のように制御される。つま
り、ダイヤフラムの変形を起こさせるために、上記ダイ
ヤフラムはその周辺領域において逆方向の収縮（transv
erse contraction）によりその長さが短くなり、その中
央領域において長さが増大するように制御される。さら
に、WO−Ａ−87/07218は、内部結合（interconnected）
された３枚の上述のタイプのダイヤフラムを利用した流
体ポンプを開示しており、第１のダイヤフラムは入口弁
として機能し、第２のダイヤフラムは可変な穴空間の範
囲を定めるために機能し、第３のダイヤフラムは出口弁
として機能している。
FR−Ａ−2478220は、可動プレートを持つ可撓性ダイ
ヤフラムを異なる終端位置へ動かすための２つの駆動手
段が設けられたポンプを開示している。上記ダイヤフラ
ムは中央入口開口部を持つキャリアプレートに取り付け
られている。上記ダイヤフラムには出口開口部が設けら
れている。入口開口部から出口開口部へのポンプ効果
は、ダイヤフラムを適切に制御することにより生み出す
ことができる。
ヤフラムを異なる終端位置へ動かすための２つの駆動手
段が設けられたポンプを開示している。上記ダイヤフラ
ムは中央入口開口部を持つキャリアプレートに取り付け
られている。上記ダイヤフラムには出口開口部が設けら
れている。入口開口部から出口開口部へのポンプ効果
は、ダイヤフラムを適切に制御することにより生み出す
ことができる。
上記従来技術に基づいて、本発明の目的は、簡単な構
造を持ち、かつ逆止弁を含まない効率のよい流体ポンプ
を提供することにある。
造を持ち、かつ逆止弁を含まない効率のよい流体ポンプ
を提供することにある。
課題を解決するための手段 上記目的は、請求項1,10および16に記載された逆止弁
を有しない流体ポンプによって達成される。
を有しない流体ポンプによって達成される。
本発明にかかる流体ポンプは、受動弁でも能動弁で
も、いかなる逆止弁をも必要としない。さらに、本発明
にかかる流体ポンプは、流体を両方向に能動的に封鎖す
るために用いることができる。本発明にかかるポンプの
場合には、移送方向の反転は、外部から強制的に弁を制
御することなく、かつ受動逆止弁の共振を利用すること
なく実行できる。本発明にかかるポンプによって達成で
きるポンピング効率は、変位器を第１および第２終端位
置に移動させるタイムシーケンスを制御することによ
り、すなわち、クロック比（clock ratio）を制御する
ことにより最高の状態を達成できる。達成可能なポンピ
ング効率はまた、第１および第２開口部の断面積を調整
することにより最適化させることができる。
も、いかなる逆止弁をも必要としない。さらに、本発明
にかかる流体ポンプは、流体を両方向に能動的に封鎖す
るために用いることができる。本発明にかかるポンプの
場合には、移送方向の反転は、外部から強制的に弁を制
御することなく、かつ受動逆止弁の共振を利用すること
なく実行できる。本発明にかかるポンプによって達成で
きるポンピング効率は、変位器を第１および第２終端位
置に移動させるタイムシーケンスを制御することによ
り、すなわち、クロック比（clock ratio）を制御する
ことにより最高の状態を達成できる。達成可能なポンピ
ング効率はまた、第１および第２開口部の断面積を調整
することにより最適化させることができる。
さらに、本発明は自己吸入式（self−priming）流体
ポンプ、例えば自己吸入式マイクロポンプを、マイクロ
ポンプの中に発生する無駄容積（dead volume）、すな
わちポンピングプロセスに寄与することなくただ流動す
るだけの容積を劇的に減少させることにより、提供する
ことができるという発見に基づいている。ポンプ駆動手
段の簡単な制御による自動吸入（autofilling）は、こ
のようにして再現可能となる。
ポンプ、例えば自己吸入式マイクロポンプを、マイクロ
ポンプの中に発生する無駄容積（dead volume）、すな
わちポンピングプロセスに寄与することなくただ流動す
るだけの容積を劇的に減少させることにより、提供する
ことができるという発見に基づいている。ポンプ駆動手
段の簡単な制御による自動吸入（autofilling）は、こ
のようにして再現可能となる。
本発明のさらなる展開は、従属請求項の中で開示され
る。
る。
発明の実施の形態 添付した図面を参照しながら、本発明の望ましい実施
例を以下に詳細に説明する。異なる図面においても、同
一の要素については同一の参照番号を付した。
例を以下に詳細に説明する。異なる図面においても、同
一の要素については同一の参照番号を付した。
図１は本発明にかかる第１実施例の概要断面図を示
し、 図２は図１に示されたポンプの重要なポンピング・パ
ラメータを示し、 図３は図１と図２に示されたポンプの個々の構成要素
を過渡的（transient）なプロセスを示し、 図４は図１のポンプのポンピングサイクルの間におけ
るグラフ表示であり、 図５は流体ポンプの断面図を示し、 図６は他の流体ポンプの断面図を示し、 図７はさらに他の流体ポンプの断面図を示し、 図８はポンプ室と変位器との間にフィードバックが存
在する場合における個々の構成要素の過渡的なプロセス
を示し、 図９は本発明にかかるポンプの第２実施例を示し、 図10は本発明にかかるポンプの第３実施例のポンピン
グサイクルの間におけるグラフ表示であり、 図11は本発明にかかる流体ポンプの第４実施例の断面
図を示し、 図12は本発明にかかる流体ポンプの第５実施例の断面
図を示し、 図13は本発明にかかる流体ポンプの第６実施例の断面
図を示し、 図14は図11のポンプのポンピングサイクルの間におけ
るグラフ表示であり、 図15は図13のポンプのポンピングサイクルの間におけ
るグラフ表示である。
し、 図２は図１に示されたポンプの重要なポンピング・パ
ラメータを示し、 図３は図１と図２に示されたポンプの個々の構成要素
を過渡的（transient）なプロセスを示し、 図４は図１のポンプのポンピングサイクルの間におけ
るグラフ表示であり、 図５は流体ポンプの断面図を示し、 図６は他の流体ポンプの断面図を示し、 図７はさらに他の流体ポンプの断面図を示し、 図８はポンプ室と変位器との間にフィードバックが存
在する場合における個々の構成要素の過渡的なプロセス
を示し、 図９は本発明にかかるポンプの第２実施例を示し、 図10は本発明にかかるポンプの第３実施例のポンピン
グサイクルの間におけるグラフ表示であり、 図11は本発明にかかる流体ポンプの第４実施例の断面
図を示し、 図12は本発明にかかる流体ポンプの第５実施例の断面
図を示し、 図13は本発明にかかる流体ポンプの第６実施例の断面
図を示し、 図14は図11のポンプのポンピングサイクルの間におけ
るグラフ表示であり、 図15は図13のポンプのポンピングサイクルの間におけ
るグラフ表示である。
図１は本発明にかかるポンプの第１実施例を示す。こ
のポンプは、プレート状の構造を持つポンプ本体10と、
このポンプ本体に接続部18を介して固定され、かつその
構造は使用される材料に依存する変位器（displacer）1
2とを備える。ポンプ室14は、ポンプ本体10の凹部によ
り構成される。さらに、２つの開口部、即ち第１開口部
15と第２開口部16とが上記ポンプ本体に設けられてお
り、これらの開口部にはポンピングされるべき流体の流
路が接続されるようになっている。第１実施例において
は、ポンプ本体10の厚みを薄くすることにより弾性バッ
ファ13がダイヤフラムとして設けられており、上記ダイ
ヤフラムは、圧力に依存して変形可能である。
のポンプは、プレート状の構造を持つポンプ本体10と、
このポンプ本体に接続部18を介して固定され、かつその
構造は使用される材料に依存する変位器（displacer）1
2とを備える。ポンプ室14は、ポンプ本体10の凹部によ
り構成される。さらに、２つの開口部、即ち第１開口部
15と第２開口部16とが上記ポンプ本体に設けられてお
り、これらの開口部にはポンピングされるべき流体の流
路が接続されるようになっている。第１実施例において
は、ポンプ本体10の厚みを薄くすることにより弾性バッ
ファ13がダイヤフラムとして設けられており、上記ダイ
ヤフラムは、圧力に依存して変形可能である。
変位器12は、駆動手段（図示せず）により、２つの終
端位置（end positions）の間を周期的に往復駆動され
ることができる。第１終端位置において変位器12は、ポ
ンプの通常の作動状態では入口を構成する第１開口部15
を閉じる。第２終端位置においては、変位器12は第１開
口部15を開放状態にする。ポンプの通常の作動状態では
出口を構成する第２開口部16は、変位器12の位置にかか
わらず、ポンピングサイクル全体を通して開いている。
端位置（end positions）の間を周期的に往復駆動され
ることができる。第１終端位置において変位器12は、ポ
ンプの通常の作動状態では入口を構成する第１開口部15
を閉じる。第２終端位置においては、変位器12は第１開
口部15を開放状態にする。ポンプの通常の作動状態では
出口を構成する第２開口部16は、変位器12の位置にかか
わらず、ポンピングサイクル全体を通して開いている。
以下に、図１に示すポンプのポンピングメカニズムを
詳細に説明する。この説明において、第１開口部15は入
口開口部と見なされ、第２開口部16は出口開口部と見な
される。図２の中で、ポンピングメカニズムを説明する
上で必要となる重要なパラメータが示される。
詳細に説明する。この説明において、第１開口部15は入
口開口部と見なされ、第２開口部16は出口開口部と見な
される。図２の中で、ポンピングメカニズムを説明する
上で必要となる重要なパラメータが示される。
まず、静水圧（hydrostatic pressure）p1が入口側に
作用し、静水圧p2が出口側に作用し、静水圧ｐがポンプ
室に作用すると仮定する。２つの開口部を通る流量（fl
ow rate）は、開口部15ではφe,開口部16ではφａと示
す。変位器の休止位置は第１終端位置、すなわち第１実
施例において入口の開口部を閉じる位置と対応するが、
この変位器は、駆動手段を作動させることにより第２終
端位置に移動され、その結果ポンプ室の容積は所定の容
積量dV＊だけ変化する。圧力に依存した弾性バッファの
容積変化（volume displacement）をVbufferと示す。ダ
イヤフラム13がポンプ室14から外部へ向かって膨らむ時
には正の負荷を受け、上記ダイヤフラムが上記ポンプ室
14の内部に向かって変形する時には、負の負荷を受け
る。
作用し、静水圧p2が出口側に作用し、静水圧ｐがポンプ
室に作用すると仮定する。２つの開口部を通る流量（fl
ow rate）は、開口部15ではφe,開口部16ではφａと示
す。変位器の休止位置は第１終端位置、すなわち第１実
施例において入口の開口部を閉じる位置と対応するが、
この変位器は、駆動手段を作動させることにより第２終
端位置に移動され、その結果ポンプ室の容積は所定の容
積量dV＊だけ変化する。圧力に依存した弾性バッファの
容積変化（volume displacement）をVbufferと示す。ダ
イヤフラム13がポンプ室14から外部へ向かって膨らむ時
には正の負荷を受け、上記ダイヤフラムが上記ポンプ室
14の内部に向かって変形する時には、負の負荷を受け
る。
次の式に従えば、ポンプ室の容積は、ポンプ室14の基
本容積V0と、変位器12の撓みによる容積Vdisplacerと、
バッファ容積Vbufferとから成る。
本容積V0と、変位器12の撓みによる容積Vdisplacerと、
バッファ容積Vbufferとから成る。
Ｖpump chamber＝V0＋Vbuffer（ｐ）＋V
displacer （１） そして、ポンプ室の容積の変化dVpump chamberは、次
の式で示される。
displacer （１） そして、ポンプ室の容積の変化dVpump chamberは、次
の式で示される。
dVpump chamber＝dV0(p)+dVbuffer(p)+dV
displacer （２） ポンプ室の容積の連続の式（continuity equation）
は、次のようになる。
displacer （２） ポンプ室の容積の連続の式（continuity equation）
は、次のようになる。
dVpump chamber/dt＝φｅ（p1−ｐ）−φａ（ｐ−
p2） （３） 全体のポンピングサイクルは、４つのステップに分け
ることができる。即ち、簡略化して考えれば、一時的な
状態は、式（２）と式（３）とに基づいて計算できる。
以下に、ポンプの個々の構成要素の４つのステップにお
ける一時的な動きと、その動きから生まれるポンピング
効果とを説明する。そのポンピングサイクルの中で、ポ
ンプ室は基本的に非圧縮性媒体、例えばdV0/dp０の液
体で完全に満たされている。
p2） （３） 全体のポンピングサイクルは、４つのステップに分け
ることができる。即ち、簡略化して考えれば、一時的な
状態は、式（２）と式（３）とに基づいて計算できる。
以下に、ポンプの個々の構成要素の４つのステップにお
ける一時的な動きと、その動きから生まれるポンピング
効果とを説明する。そのポンピングサイクルの中で、ポ
ンプ室は基本的に非圧縮性媒体、例えばdV0/dp０の液
体で完全に満たされている。
dV0（ｐ）＝［dV0（ｐ）/dp］dp＝０ （４） ステップ1:（図４のａ〜ｂ参照） 第１終端位置、つまり変位器12が入口開口部15を閉じ
る終端位置から始まり、上記変位器12は非常に短い時間
dt０のうちに所定量dV＊だけ上向きに動く。この結
果、これに対応する弾性バッファの容積変化、つまりダ
イヤフラム13のポンプ室内へ変形を生む。なぜなら、ポ
ンプ室の内容物は非圧縮性であると仮定されているし、
また、変位器12の容積変化は短時間dt０のうちに流体
の流れφe,φａによって埋め合わせられないからであ
る。dt０だと仮定した場合、式（３）から、dV
pump chamber０という結果になるし、また、式
（２），（４）からdVbuffer＝−dVdisplacer＝−dV＊
という結果になる。変化したバッファ容積は、ポンプ室
14の中で、指数Vbuffer（ｐ）を介して計算されること
ができる負の圧力を生み出す。
る終端位置から始まり、上記変位器12は非常に短い時間
dt０のうちに所定量dV＊だけ上向きに動く。この結
果、これに対応する弾性バッファの容積変化、つまりダ
イヤフラム13のポンプ室内へ変形を生む。なぜなら、ポ
ンプ室の内容物は非圧縮性であると仮定されているし、
また、変位器12の容積変化は短時間dt０のうちに流体
の流れφe,φａによって埋め合わせられないからであ
る。dt０だと仮定した場合、式（３）から、dV
pump chamber０という結果になるし、また、式
（２），（４）からdVbuffer＝−dVdisplacer＝−dV＊
という結果になる。変化したバッファ容積は、ポンプ室
14の中で、指数Vbuffer（ｐ）を介して計算されること
ができる負の圧力を生み出す。
ステップ2:（吸い上げ段階−図４のｃ参照） ポンプ室の中で発生した負の圧力により、入口開口部
と出口開口部とを通じて流体の流れが発生する。ポンプ
室内に流入した流体の量によって、バッファ容積は緩和
され、その結果、上記バッファ容積によって生み出され
た負の圧力は減少する。このポンピング段階でのポンプ
室の圧力の一時的な状態は、式（２）と（３）から以下
のような結果となる。
と出口開口部とを通じて流体の流れが発生する。ポンプ
室内に流入した流体の量によって、バッファ容積は緩和
され、その結果、上記バッファ容積によって生み出され
た負の圧力は減少する。このポンピング段階でのポンプ
室の圧力の一時的な状態は、式（２）と（３）から以下
のような結果となる。
dp/dt＝［φｅ(p１-p)-φａ(p-p２)］／［dVbuffer/d
p］ （５） もし入口開口部と出口開口部とにおける流体抵抗が等
しく、かつ静水圧p1とp2とが大気圧に相当するものであ
れば、入口開口部と出口開口部とを通って同量の流体が
ポンプ室14に流入するであろう。
p］ （５） もし入口開口部と出口開口部とにおける流体抵抗が等
しく、かつ静水圧p1とp2とが大気圧に相当するものであ
れば、入口開口部と出口開口部とを通って同量の流体が
ポンプ室14に流入するであろう。
ステップ3:（図４のｄ参照） 第２終端位置、つまり入口開口部が開放状態になって
いた終端位置から始まり、変位器は次に非常に短い時間
dt０のうちに所定量dVdisplacer＝−dV＊だけ下向き
に動く。この時、入口開口部は閉じられる。この変位器
12の下向き運動の結果、これに対応する弾性バッファの
容積変化、つまり第１実施例ではダイヤフラム13のポン
プ室14外側への変形を生む。なぜなら、ポンプ室の内容
物は非圧縮性であると仮定されているし、また、変位器
12の容積変化は上記短時間のうちに開口部15,16を通る
流体の流れφe,φａによって埋め合わせられないからで
ある。もしこの一時的な展開がdt０の時間内に起こる
とすれば、式（３）からdVpump chamber０という結果
になるし、また、式（２），（４）からdVbuffer＝−dV
displacer＝＋dV＊という結果になる。変形されたバッ
ファ容積は、ポンプ室の中で、バッファの圧力指数V
buffer（ｐ）を基にして計算されることができる過剰圧
力を生み出す。
いた終端位置から始まり、変位器は次に非常に短い時間
dt０のうちに所定量dVdisplacer＝−dV＊だけ下向き
に動く。この時、入口開口部は閉じられる。この変位器
12の下向き運動の結果、これに対応する弾性バッファの
容積変化、つまり第１実施例ではダイヤフラム13のポン
プ室14外側への変形を生む。なぜなら、ポンプ室の内容
物は非圧縮性であると仮定されているし、また、変位器
12の容積変化は上記短時間のうちに開口部15,16を通る
流体の流れφe,φａによって埋め合わせられないからで
ある。もしこの一時的な展開がdt０の時間内に起こる
とすれば、式（３）からdVpump chamber０という結果
になるし、また、式（２），（４）からdVbuffer＝−dV
displacer＝＋dV＊という結果になる。変形されたバッ
ファ容積は、ポンプ室の中で、バッファの圧力指数V
buffer（ｐ）を基にして計算されることができる過剰圧
力を生み出す。
ステップ4:（ポンピング段階−図４のｅ参照） ステップ３の後で、入口開口部15は変位器12により閉
じられる。この結果、ポンプ室14の過剰圧力により生み
出される流体の流れは、出口開口部16を通してのみポン
プ室から出てゆくことができる。ポンプ室外へ流出した
流体の量に従い、バッファ容積は緩和され、その結果、
上記バッファ容積によって生み出された過剰圧力は減少
する。この段階でのポンプ室の圧力の一時的な状態は、
式（２）と（３）から以下のような結果となる。
じられる。この結果、ポンプ室14の過剰圧力により生み
出される流体の流れは、出口開口部16を通してのみポン
プ室から出てゆくことができる。ポンプ室外へ流出した
流体の量に従い、バッファ容積は緩和され、その結果、
上記バッファ容積によって生み出された過剰圧力は減少
する。この段階でのポンプ室の圧力の一時的な状態は、
式（２）と（３）から以下のような結果となる。
dp/dt＝［−φａ（ｐ−p2）］／［dVbuffer/dp］
（６） 上述の説明から分かるように、流量dV＊はステップ２
の間に入口開口部15と出口開口部16とを通って吸い込ま
れるが、他方では、ステップ４の間に出口開口部16のみ
を通って排出される。もし、入口開口部と出口開口部と
における流体抵抗が等しく、かつポンプが負荷を受けず
に作動した時、即ちp2＝p1＝０の時、１つのサイクル全
体を通した正味バランス（net balance）に従い、排出
量dV＊の50％は入口15から出口16へと送られる。
（６） 上述の説明から分かるように、流量dV＊はステップ２
の間に入口開口部15と出口開口部16とを通って吸い込ま
れるが、他方では、ステップ４の間に出口開口部16のみ
を通って排出される。もし、入口開口部と出口開口部と
における流体抵抗が等しく、かつポンプが負荷を受けず
に作動した時、即ちp2＝p1＝０の時、１つのサイクル全
体を通した正味バランス（net balance）に従い、排出
量dV＊の50％は入口15から出口16へと送られる。
式（５）と（６）との比較から、ステップ２の吸い上
げ段階は、ステップ４のポンピング段階よりも高速で進
行することが分かる。この原因は、吸い上げ段階におい
てポンプ室14に発生する負の圧力は両方の開口部15,16
を通じて解消されるのに対し、ポンピング段階において
ポンプ室14に発生する過剰圧力は一つの開口部、すなわ
ち出口開口部16のみを通じて解消されるからである。
げ段階は、ステップ４のポンピング段階よりも高速で進
行することが分かる。この原因は、吸い上げ段階におい
てポンプ室14に発生する負の圧力は両方の開口部15,16
を通じて解消されるのに対し、ポンピング段階において
ポンプ室14に発生する過剰圧力は一つの開口部、すなわ
ち出口開口部16のみを通じて解消されるからである。
入口開口部と出口開口部の流体抵抗を変化させること
により、つまり、２つの開口部の断面を変えることによ
り、ポンプ効率を変化させることができる。特に、出口
側に作用する流体抵抗を入口側に作用する流体抵抗より
も大きくすることにより、負荷成し（load−free）の場
合において、その効率を優に50％以上増大させることが
できる。その理由は、吸い上げ段階の間に、出口からポ
ンプ室へと流れ戻る流体がずっと少量になるからであ
る。しかし、出口側における流体抵抗の増加は、式
（６）に従えば、それに相当するポンピング段階の延長
という結果をもたらす。
により、つまり、２つの開口部の断面を変えることによ
り、ポンプ効率を変化させることができる。特に、出口
側に作用する流体抵抗を入口側に作用する流体抵抗より
も大きくすることにより、負荷成し（load−free）の場
合において、その効率を優に50％以上増大させることが
できる。その理由は、吸い上げ段階の間に、出口からポ
ンプ室へと流れ戻る流体がずっと少量になるからであ
る。しかし、出口側における流体抵抗の増加は、式
（６）に従えば、それに相当するポンピング段階の延長
という結果をもたらす。
クロック比（変位器が第１終端位置にある時間と第２
終端位置にある時間との比）を50％以外に選択すること
により、つまり、変位器を第１および第２終端位置まで
駆動させるタイムシーケンスを制御することにより、変
位器制御の上で、異なる持続時間を持つ吸い上げ段階と
ポンピング段階とを考案することができる。つまり、出
口側において流体抵抗が増加した場合には、変位器が制
御される方法によって吸い上げ段階が短縮させられ、他
方ではポンピング段階が延長されるということを意味す
る。
終端位置にある時間との比）を50％以外に選択すること
により、つまり、変位器を第１および第２終端位置まで
駆動させるタイムシーケンスを制御することにより、変
位器制御の上で、異なる持続時間を持つ吸い上げ段階と
ポンピング段階とを考案することができる。つまり、出
口側において流体抵抗が増加した場合には、変位器が制
御される方法によって吸い上げ段階が短縮させられ、他
方ではポンピング段階が延長されるということを意味す
る。
図３では、図１に示したポンプの経時的なプロセスが
図表の形で示される。
図表の形で示される。
曲線Ａは、ポンピングサイクル中のステップ1,2,3,4
における変位器の運動シーケンスを示す。変位器はステ
ップ１の中で非常に高速で上向きにたわみ、到達した位
置でステップ２の間止まっている。この時、入口開口部
は開放状態となっている。ステップ３では、変位器は非
常に高速で下向きに動き、それによって入口開口部を閉
じ、ステップ４の間そのままの状態を保つ。
における変位器の運動シーケンスを示す。変位器はステ
ップ１の中で非常に高速で上向きにたわみ、到達した位
置でステップ２の間止まっている。この時、入口開口部
は開放状態となっている。ステップ３では、変位器は非
常に高速で下向きに動き、それによって入口開口部を閉
じ、ステップ４の間そのままの状態を保つ。
曲線Ｂは、図１の実施例ではダイヤフラム13からなる
バッファの反応を示す。このダイヤフラム13の形をとる
弾性バッファ要素は、圧力状態に従って変形することが
できる。ステップ１の間に、変位器の容積変化はバッフ
ァの変形によって埋め合わせられる。ステップ２の間、
入口開口部と出口開口部とのそれぞれを通した流体の流
れによって、バッファの変形は少なくなる。ステップ３
では、バッファ要素は下向きに変形し、このようにして
変位器の急速な容積変化を埋め合わせる。ステップ４の
間、この変形は出口開口部を通じた流体の流れによって
再び少なくなる。
バッファの反応を示す。このダイヤフラム13の形をとる
弾性バッファ要素は、圧力状態に従って変形することが
できる。ステップ１の間に、変位器の容積変化はバッフ
ァの変形によって埋め合わせられる。ステップ２の間、
入口開口部と出口開口部とのそれぞれを通した流体の流
れによって、バッファの変形は少なくなる。ステップ３
では、バッファ要素は下向きに変形し、このようにして
変位器の急速な容積変化を埋め合わせる。ステップ４の
間、この変形は出口開口部を通じた流体の流れによって
再び少なくなる。
曲線Ｃは、ポンプ室の圧力を示す。ポンプ室の圧力は
バッファの変形に依存しているので、その特徴はバッフ
ァによって引き起こされる容積変化の特徴とほぼ対応し
ている。
バッファの変形に依存しているので、その特徴はバッフ
ァによって引き起こされる容積変化の特徴とほぼ対応し
ている。
曲線Ｄは、入口開口部を通る流量を明確に示す。曲線
Ｄから整流効果（rectifier effect）を推論することが
できる。なぜなら、入口はステップ３で閉じられ、ステ
ップ４では閉じたままになって、その間にポンプ室内に
過剰圧力が作用するからである。ポンプ室から入口側へ
逆戻りしようとする流体の流れは、このように防止され
る。
Ｄから整流効果（rectifier effect）を推論することが
できる。なぜなら、入口はステップ３で閉じられ、ステ
ップ４では閉じたままになって、その間にポンプ室内に
過剰圧力が作用するからである。ポンプ室から入口側へ
逆戻りしようとする流体の流れは、このように防止され
る。
曲線Ｅは、出口開口部を通る流量を示す。出口開口部
は、変位器がいずれの終端位置にある時にも開いている
ので、流体はステップ２においてもステップ４において
も上記出口開口部を通って流動する。入口開口部と出口
開口部とを通る流体の正味移送量（net transport）
は、曲線ＤまたはＥのうちの何れかの積分（integral）
によって求められる。通常の作動モードでは、正味移送
量は入口から出口へと向かう。
は、変位器がいずれの終端位置にある時にも開いている
ので、流体はステップ２においてもステップ４において
も上記出口開口部を通って流動する。入口開口部と出口
開口部とを通る流体の正味移送量（net transport）
は、曲線ＤまたはＥのうちの何れかの積分（integral）
によって求められる。通常の作動モードでは、正味移送
量は入口から出口へと向かう。
図４の中では、図１に示された第１実施例にかかるポ
ンプのポンピングサイクル内での様々なステップにおけ
る様子が示される。
ンプのポンピングサイクル内での様々なステップにおけ
る様子が示される。
図5,図6,図７は、流体ポンプの他の実施例を示す。
図５は、ポンプ本体40の中にバッファ43が配置された
場合のポンプを示す。ポンプ本体40は、底壁40aと側壁4
0bとを備え、これらは共に一つの凹所を構成する。この
凹所は、上記側壁40bと底壁40aとで囲まれ、図５の中で
は上面となる一面が開放面となっている。底壁が円形で
ある場合には、側壁は管状構造に構成される。入口開口
部45と出口開口部46は底壁を貫通して延びている。変位
器42は上記凹所の中に配置され、凹所をその開放面にお
いて閉じている。この変位器42は、上記凹所の中で駆動
手段（図示せず）より矢印19によって示される方向にピ
ストンのように動かされる。
場合のポンプを示す。ポンプ本体40は、底壁40aと側壁4
0bとを備え、これらは共に一つの凹所を構成する。この
凹所は、上記側壁40bと底壁40aとで囲まれ、図５の中で
は上面となる一面が開放面となっている。底壁が円形で
ある場合には、側壁は管状構造に構成される。入口開口
部45と出口開口部46は底壁を貫通して延びている。変位
器42は上記凹所の中に配置され、凹所をその開放面にお
いて閉じている。この変位器42は、上記凹所の中で駆動
手段（図示せず）より矢印19によって示される方向にピ
ストンのように動かされる。
ポンプ室44が、変位器42の凹部とポンプ本体40とで構
成される。弾性バッファ43はポンプ本体40の中、すなわ
ちポンプ本体40の側壁40bの中に形成されている。その
ため、側壁40bはポンプ室44と接する領域において、ダ
イヤフラムのような構造を持つ厚みの薄い部分を有す
る。
成される。弾性バッファ43はポンプ本体40の中、すなわ
ちポンプ本体40の側壁40bの中に形成されている。その
ため、側壁40bはポンプ室44と接する領域において、ダ
イヤフラムのような構造を持つ厚みの薄い部分を有す
る。
図６はさらなる流体ポンプを示す。この流体ポンプの
ポンプ本体50は、弾性バッファが上記ポンプ本体の中に
形成されていないという点を除けば、図５に示された流
体ポンプのポンプ本体40と同一の構造を持つ。ポンプ本
体50はその中に、矢印19の方向にピストンのように動く
変位器52を備えている。断面から見れば、変位器52はＨ
型をしており、このＨの一つの足はポンプ本体50の入口
開口部55を閉じるために使われる突出部52aを備えてい
る。ポンプ本体50の出口開口部56は常に開いている。変
位器52はポンプ本体50の開放面を閉じるように構成され
ている。ポンプ本体50の形状に依存して、上記変位器は
任意の円形，多角形，長円形等の形状を有することがで
きる。
ポンプ本体50は、弾性バッファが上記ポンプ本体の中に
形成されていないという点を除けば、図５に示された流
体ポンプのポンプ本体40と同一の構造を持つ。ポンプ本
体50はその中に、矢印19の方向にピストンのように動く
変位器52を備えている。断面から見れば、変位器52はＨ
型をしており、このＨの一つの足はポンプ本体50の入口
開口部55を閉じるために使われる突出部52aを備えてい
る。ポンプ本体50の出口開口部56は常に開いている。変
位器52はポンプ本体50の開放面を閉じるように構成され
ている。ポンプ本体50の形状に依存して、上記変位器は
任意の円形，多角形，長円形等の形状を有することがで
きる。
上記変位器52の形状を基にして、ポンプ室54が変位器
52とポンプ本体50との間に形成されている。図５を参照
しながら説明したポンプとは対照的に、弾性バッファが
ポンプ本体50の中に形成されておらず、変位器52の中に
形成されている。この場合では、弾性バッファは変位器
52の中でダイヤフラム53として構成されている。
52とポンプ本体50との間に形成されている。図５を参照
しながら説明したポンプとは対照的に、弾性バッファが
ポンプ本体50の中に形成されておらず、変位器52の中に
形成されている。この場合では、弾性バッファは変位器
52の中でダイヤフラム53として構成されている。
図７はさらに別の流体ポンプを示す。図７では、図６
の中で対応する部品するについては同一の参照番号を付
した。ポンプ本体は、図６に示されたポンプ本体と同一
である。弾性バッファ要素63は変位器62の中に配置さ
れ、この弾性バッファ要素63は、変位器62とポンプ本体
50とで形成されるポンプ室64に接する境界面を持つ。こ
のポンプが作動する時は、弾性バッファ要素63は圧縮お
よび拡張され、その結果、上述の作動モードが得られ
る。
の中で対応する部品するについては同一の参照番号を付
した。ポンプ本体は、図６に示されたポンプ本体と同一
である。弾性バッファ要素63は変位器62の中に配置さ
れ、この弾性バッファ要素63は、変位器62とポンプ本体
50とで形成されるポンプ室64に接する境界面を持つ。こ
のポンプが作動する時は、弾性バッファ要素63は圧縮お
よび拡張され、その結果、上述の作動モードが得られ
る。
これまでに示された弾性バッファに加え、弾性バッフ
ァ要素の機能は、ポンプ室の中の弾性媒体によっても果
たすことが可能である。その例として、液体を満たした
室内に閉じ込められた気体、または、ポンプ室内のゴム
状材料が挙げられる。この場合、変位器またはポンプ本
体の一部を成し、かつポンプ室との境界部を持つ弾性ダ
イヤフラムは、不要にすることができる。もしポンピン
グされる媒体が圧縮性ならば、つまり例えば気体である
ならば、バッファの機能はこの媒体そのものによって果
たされるので、この場合、バッファの役目を果たす機械
部品を追加する必要がない。この場合、上述のステップ
１およびステップ３における変位器のストロークは、ま
ずポンプ室の中の弾性媒体またはポンピングされる媒体
そのものの拡張および圧縮によりそれぞれ埋め合わせら
れる。ステップ２とステップ４のそれぞれにおいては、
その媒体の体積変化は、開口部を通した流体の流れによ
り緩和されるが、この様子は先に第１実施例を参照しな
がら説明した通りである。さらに言えば、気体のみをポ
ンピングするような気体用ポンプを作るには、１つの変
位器と２つの開口部を準備し、その変位器が２つの開口
部のうちの１つを周期的に閉じるようにすれば十分であ
る。
ァ要素の機能は、ポンプ室の中の弾性媒体によっても果
たすことが可能である。その例として、液体を満たした
室内に閉じ込められた気体、または、ポンプ室内のゴム
状材料が挙げられる。この場合、変位器またはポンプ本
体の一部を成し、かつポンプ室との境界部を持つ弾性ダ
イヤフラムは、不要にすることができる。もしポンピン
グされる媒体が圧縮性ならば、つまり例えば気体である
ならば、バッファの機能はこの媒体そのものによって果
たされるので、この場合、バッファの役目を果たす機械
部品を追加する必要がない。この場合、上述のステップ
１およびステップ３における変位器のストロークは、ま
ずポンプ室の中の弾性媒体またはポンピングされる媒体
そのものの拡張および圧縮によりそれぞれ埋め合わせら
れる。ステップ２とステップ４のそれぞれにおいては、
その媒体の体積変化は、開口部を通した流体の流れによ
り緩和されるが、この様子は先に第１実施例を参照しな
がら説明した通りである。さらに言えば、気体のみをポ
ンピングするような気体用ポンプを作るには、１つの変
位器と２つの開口部を準備し、その変位器が２つの開口
部のうちの１つを周期的に閉じるようにすれば十分であ
る。
ポンピング機構についての上記説明の中では、強制的
に制御された容積変位器が、この変位器の位置とポンプ
室の圧力との間にフィードバックがない場合における基
本要素（basis）として扱われてきた。この種のポンプ
では、非常に高い力密度（force density）を伴う駆動
機構が必要となる。ポンピング機構は、上記のようなフ
ィードバックまたはカップリングが存在する場合におい
ても機能する。
に制御された容積変位器が、この変位器の位置とポンプ
室の圧力との間にフィードバックがない場合における基
本要素（basis）として扱われてきた。この種のポンプ
では、非常に高い力密度（force density）を伴う駆動
機構が必要となる。ポンピング機構は、上記のようなフ
ィードバックまたはカップリングが存在する場合におい
ても機能する。
図８には、ポンプ室と変位器との間にフィードバック
がある場合、すなわち変位器が強制的に制御されていな
い場合における個々の部品、例えば図１に示された実施
例の部品の経時的なプロセスが示されている。この場
合、変位器はステップ１ではその最終的な終端位置に完
全に到達せずに、ステップ２の終わりに近い時点になっ
てやっと上記終端位置に到達するであろう。また、変位
器はステップ３の終わりの時点で入口開口部を完全に閉
じる必要がなく、代わりに、圧力が次第に均衡していく
ステップ４の間に入口開口部が完全に閉じられれば十分
である。ポンピング効果を高めるためには、非常に短時
間dt０の間に、変位器を非常に急速に制御することが
有効であろうが、これは絶対に必要というわけではな
い。
がある場合、すなわち変位器が強制的に制御されていな
い場合における個々の部品、例えば図１に示された実施
例の部品の経時的なプロセスが示されている。この場
合、変位器はステップ１ではその最終的な終端位置に完
全に到達せずに、ステップ２の終わりに近い時点になっ
てやっと上記終端位置に到達するであろう。また、変位
器はステップ３の終わりの時点で入口開口部を完全に閉
じる必要がなく、代わりに、圧力が次第に均衡していく
ステップ４の間に入口開口部が完全に閉じられれば十分
である。ポンピング効果を高めるためには、非常に短時
間dt０の間に、変位器を非常に急速に制御することが
有効であろうが、これは絶対に必要というわけではな
い。
本発明の長所の一つとして、追加的な費用を掛けず
に、ポンプのスイッチがオフの状態において、変位器が
入口開口部を閉じることにより流体の両方向への流動が
不可能となるような位置に変位器の位置を設定できると
いうことがある。もし変位器が強制的に制御され、かつ
その位置がポンプ室内に作用する圧力の影響を受けない
とすれば、追加的な費用を掛けずに流体の流れが両方向
において止められるという効果を生むことになるであろ
う。もし変位器の位置とポンプ室の圧力との間にフィー
ドバックが存在すれば、変位器の駆動手段は、変位器を
入口開口部の上に積極的に押し出し、その結果流体の流
れが積極的に防がれるように設計することができる。も
し変位器が圧電駆動される（piezoelectrically drive
n）変位器、例えば圧電積層アクチュエータ（piezostac
k actuator），圧電ディスク（piezodisk）または圧電
曲げ変位器（piezo−bending converter）によって作動
される変位器ならば、これは作動電圧の極性反転（pola
rity reversal）だけで済むことになるであろう。
に、ポンプのスイッチがオフの状態において、変位器が
入口開口部を閉じることにより流体の両方向への流動が
不可能となるような位置に変位器の位置を設定できると
いうことがある。もし変位器が強制的に制御され、かつ
その位置がポンプ室内に作用する圧力の影響を受けない
とすれば、追加的な費用を掛けずに流体の流れが両方向
において止められるという効果を生むことになるであろ
う。もし変位器の位置とポンプ室の圧力との間にフィー
ドバックが存在すれば、変位器の駆動手段は、変位器を
入口開口部の上に積極的に押し出し、その結果流体の流
れが積極的に防がれるように設計することができる。も
し変位器が圧電駆動される（piezoelectrically drive
n）変位器、例えば圧電積層アクチュエータ（piezostac
k actuator），圧電ディスク（piezodisk）または圧電
曲げ変位器（piezo−bending converter）によって作動
される変位器ならば、これは作動電圧の極性反転（pola
rity reversal）だけで済むことになるであろう。
本発明のさらなる長所として、本発明にかかる流体ポ
ンプのポンピング方向が反転可能であることが挙げられ
る。当該環境の中で、つまりポンピングされるべき流体
の中で、変位器がバッファの機械的共振（mechanical r
esonance）より高い周波数で制御される時には、バッフ
ァ要素の拡張または圧縮と入口開口部の開放状態との間
に90゜以上の位相変位（phase displacement）が得られ
る。なお、上記開放状態は変位器の位置により決定され
る。さらに言えば、ポンプ室内にあるバッファは、入口
開口部が閉じた状態の時にポンプ媒体を受け取り、入口
開口部と出口開口部が開放状態の時にポンプ媒体を排出
する。その結果、ポンピングの方向が上述のポンピング
方向とは反対になる。この場合、出口開口部から入口開
口部へとポンピング方向が反転される。
ンプのポンピング方向が反転可能であることが挙げられ
る。当該環境の中で、つまりポンピングされるべき流体
の中で、変位器がバッファの機械的共振（mechanical r
esonance）より高い周波数で制御される時には、バッフ
ァ要素の拡張または圧縮と入口開口部の開放状態との間
に90゜以上の位相変位（phase displacement）が得られ
る。なお、上記開放状態は変位器の位置により決定され
る。さらに言えば、ポンプ室内にあるバッファは、入口
開口部が閉じた状態の時にポンプ媒体を受け取り、入口
開口部と出口開口部が開放状態の時にポンプ媒体を排出
する。その結果、ポンピングの方向が上述のポンピング
方向とは反対になる。この場合、出口開口部から入口開
口部へとポンピング方向が反転される。
従来の二方向マイクロポンプと比較して有利な点は、
（ｉ）受動弁（passive valves）が完全に不要となるこ
と、（ii）受動逆止弁（passive check valve）の共振
の場合とは異なり、バッファの共振周波数は、弁の流体
抵抗、流体容積（fluidic capacity），弁の大きさとそ
の機械的安定性などの、他の重要な要素とは独立して調
整できること、である。
（ｉ）受動弁（passive valves）が完全に不要となるこ
と、（ii）受動逆止弁（passive check valve）の共振
の場合とは異なり、バッファの共振周波数は、弁の流体
抵抗、流体容積（fluidic capacity），弁の大きさとそ
の機械的安定性などの、他の重要な要素とは独立して調
整できること、である。
さらに、本実施例によれば、共振周波数は200ヘルツ
未満の範囲まで減少させることができる。そのため、変
位器の電気的，機械的制御にかかる費用も実質的に減少
するであろう。これと対照的に、受動弁の場合の共振は
2000ヘルツから6000ヘルツの範囲内にある。共振周波数
の減少によって、変位器に作用する慣性力はずっと小さ
くなる。加えて、上記機構は少量ずつ送り出す極めて微
細なポンプの中で実現できるだけでなく、他の極めて微
細な構造設計の中においても実現できる。
未満の範囲まで減少させることができる。そのため、変
位器の電気的，機械的制御にかかる費用も実質的に減少
するであろう。これと対照的に、受動弁の場合の共振は
2000ヘルツから6000ヘルツの範囲内にある。共振周波数
の減少によって、変位器に作用する慣性力はずっと小さ
くなる。加えて、上記機構は少量ずつ送り出す極めて微
細なポンプの中で実現できるだけでなく、他の極めて微
細な構造設計の中においても実現できる。
本発明にかかる流体ポンプのさらなる長所は、上記流
体ポンプがマイクロポンプとして作られたときに得るこ
とができる。従来型の構造を持つマイクロポンプは液体
と気体とを送ることができるが、これらのマイクロポン
プはいずれも自己吸入（self−priming）作用を有しな
い。すなわち、従来型のポンプは、気体が充満したポン
プ室の中の気体を、ポンピングの過程の中で独自に液体
に置き換えることはできない。これにより、従来型のポ
ンプを実際に使用することがより困難になる。以下に、
自己吸入効果を有しない理由を詳細に説明する。
体ポンプがマイクロポンプとして作られたときに得るこ
とができる。従来型の構造を持つマイクロポンプは液体
と気体とを送ることができるが、これらのマイクロポン
プはいずれも自己吸入（self−priming）作用を有しな
い。すなわち、従来型のポンプは、気体が充満したポン
プ室の中の気体を、ポンピングの過程の中で独自に液体
に置き換えることはできない。これにより、従来型のポ
ンプを実際に使用することがより困難になる。以下に、
自己吸入効果を有しない理由を詳細に説明する。
受動逆止弁を有するマイクロポンプにおいて、毛細管
力（capillary forces）、つまり毛細管現象によって発
生する力は重要な要素である。液位が入口弁に到達する
とすぐ、そして液位が可動弁部材，弁フラップ（valve
flap）または弁ダイヤフラムを濡らすとすぐに、毛細管
力が働いて、弁部材の動きを強く制限し、弾性弁部材を
動かすために必要とされる力を実質的に増大させること
になる。可動弁部材の全体が液体で完全に囲まれるまで
は、これらの力は中和されないであろうし、ポンプは通
常のポンピングモードにならないであろう。
力（capillary forces）、つまり毛細管現象によって発
生する力は重要な要素である。液位が入口弁に到達する
とすぐ、そして液位が可動弁部材，弁フラップ（valve
flap）または弁ダイヤフラムを濡らすとすぐに、毛細管
力が働いて、弁部材の動きを強く制限し、弾性弁部材を
動かすために必要とされる力を実質的に増大させること
になる。可動弁部材の全体が液体で完全に囲まれるまで
は、これらの力は中和されないであろうし、ポンプは通
常のポンピングモードにならないであろう。
従来のマイクロポンプの受動逆止弁は外部から制御さ
れないので、駆動力は毛細管力を抑えるために直接使用
させることが不可能である。むしろまず、駆動力によっ
てポンプ室内の気体を圧縮または拡張される必要があ
り、そして気体の圧力を介してのみ毛細管力を抑えるた
めの力を弁に伝えることになる。このような圧縮性の気
体を介した間接的な力の伝達は、圧力によって作用され
る可動弁部材の上の正味表面（net surface）が非常に
小さいという事実と合わさって、駆動力が逆止弁に伝え
られた時点で大きな損失を生み、かつ現存するマイクロ
ポンプの自己吸入効果を妨げる。
れないので、駆動力は毛細管力を抑えるために直接使用
させることが不可能である。むしろまず、駆動力によっ
てポンプ室内の気体を圧縮または拡張される必要があ
り、そして気体の圧力を介してのみ毛細管力を抑えるた
めの力を弁に伝えることになる。このような圧縮性の気
体を介した間接的な力の伝達は、圧力によって作用され
る可動弁部材の上の正味表面（net surface）が非常に
小さいという事実と合わさって、駆動力が逆止弁に伝え
られた時点で大きな損失を生み、かつ現存するマイクロ
ポンプの自己吸入効果を妨げる。
マイクロポンプがそのポンピング方向を決定するため
に逆止弁に代えてノズルを備えた場合には、ポンピング
方向にあるそれぞれのノズルの流体抵抗が、このポンピ
ング方向とは逆方向にあるものよりも小さい時に限りポ
ンピング効果が発生する。これはつまり、入口ノズルに
とって、ポンピングサイクル全体で平均化した場合、ポ
ンプ室に入る体積流量（volume flow rate）はポンプ室
から出てゆく体積流量よりも多くなければならないとい
う意味になる。しかし、液体のメニスカス（meniscus）
が入口ノズルに到達するとすぐに、ノズルの流体抵抗が
液体のより高い密度により劇的に変化する。典型的な密
度変動値（density variation value）を1000と仮定す
ると、流体抵抗は（1000）1/230を因数（factor）と
して変動するであろう。液体はポンピング方向にノズル
を通して流れなければならないので、体積流量はポンピ
ング方向とは逆方向の体積流量よりもずっと小さい。な
ぜなら、この場合、ノズルを通して流れるものは気体だ
からである。この状況において、ポンピング効果が崩
れ、そのため自己吸入効果が得られなくなる。
に逆止弁に代えてノズルを備えた場合には、ポンピング
方向にあるそれぞれのノズルの流体抵抗が、このポンピ
ング方向とは逆方向にあるものよりも小さい時に限りポ
ンピング効果が発生する。これはつまり、入口ノズルに
とって、ポンピングサイクル全体で平均化した場合、ポ
ンプ室に入る体積流量（volume flow rate）はポンプ室
から出てゆく体積流量よりも多くなければならないとい
う意味になる。しかし、液体のメニスカス（meniscus）
が入口ノズルに到達するとすぐに、ノズルの流体抵抗が
液体のより高い密度により劇的に変化する。典型的な密
度変動値（density variation value）を1000と仮定す
ると、流体抵抗は（1000）1/230を因数（factor）と
して変動するであろう。液体はポンピング方向にノズル
を通して流れなければならないので、体積流量はポンピ
ング方向とは逆方向の体積流量よりもずっと小さい。な
ぜなら、この場合、ノズルを通して流れるものは気体だ
からである。この状況において、ポンピング効果が崩
れ、そのため自己吸入効果が得られなくなる。
上述した公知のマイクロポンプとは対照的に、本発明
にかかるポンプではアクチュエータが毛細管力を抑える
ために直接使用されることができる。液体によって濡ら
された部品へ力が駆動機構から直接伝えられるので、ず
っと大きな力が毛細管力を抑えるために利用できる。そ
れで、変位器は濡れに関係なく働くことができる。
にかかるポンプではアクチュエータが毛細管力を抑える
ために直接使用されることができる。液体によって濡ら
された部品へ力が駆動機構から直接伝えられるので、ず
っと大きな力が毛細管力を抑えるために利用できる。そ
れで、変位器は濡れに関係なく働くことができる。
図９は本発明にかかるポンプの第２実施例を示す。
この実施例では、変位器82は第２ポンプ本体90の一部
になっている。第２ポンプ本体90は厚みが厚い部分と薄
い部分89とを備え、変位器82のための弾性サスペンショ
ンを構成するようになっている。第２ポンプ本体90は接
合部88を介してポンプ本体80に固定されている。ポンプ
室84はポンプ本体80と変位器82と第２ポンプ本体90との
曲の毛細管現象を生じる狭い隙間（ここでは毛細管ギャ
ップ（capillary gap）と呼ぶ）として形成されてい
る。ポンプ本体80は、上記変位器82が第１終端位置にあ
る時にはそれによって閉じられるような入口開口部85を
備えている。変位器82は矢印19の方向に働くことができ
る。第２ポンプ本体90は２つの出口開口部86aと86bとを
備える。この実施例のバッファは、上記ポンプ本体80の
中に設けられたダイヤフラムとして構成されている。
になっている。第２ポンプ本体90は厚みが厚い部分と薄
い部分89とを備え、変位器82のための弾性サスペンショ
ンを構成するようになっている。第２ポンプ本体90は接
合部88を介してポンプ本体80に固定されている。ポンプ
室84はポンプ本体80と変位器82と第２ポンプ本体90との
曲の毛細管現象を生じる狭い隙間（ここでは毛細管ギャ
ップ（capillary gap）と呼ぶ）として形成されてい
る。ポンプ本体80は、上記変位器82が第１終端位置にあ
る時にはそれによって閉じられるような入口開口部85を
備えている。変位器82は矢印19の方向に働くことができ
る。第２ポンプ本体90は２つの出口開口部86aと86bとを
備える。この実施例のバッファは、上記ポンプ本体80の
中に設けられたダイヤフラムとして構成されている。
別の実施例においては、変位器82のための弾性サスペ
ンションとしての役目を果たす薄肉部分89がバッファと
なり得る。この時、ポンプ本体80の中のバッファは省略
できる。この場合、もし薄肉部分89が図９で示されるよ
りも大きければ好都合である。
ンションとしての役目を果たす薄肉部分89がバッファと
なり得る。この時、ポンプ本体80の中のバッファは省略
できる。この場合、もし薄肉部分89が図９で示されるよ
りも大きければ好都合である。
この実施例のように、ポンプ室84の高さが毛細管ギャ
ップとされている時は、液体のメニスカスがこのギャッ
プに接したとたんに上記ポンプ室が自動的に満たされる
であろう。このようにポンプ室の高さを小さくすること
は、従来の逆止弁付マイクロポンプでは不可能である。
なぜなら、ポンプ室の高さを毛細管ギャップ程度にすれ
ば、逆止弁が動作するスペースを確保できず、弁の動き
を制限するからである。フローノズルを備えたマイクロ
ポンプにおいては、ポンプ室の高さが劇的に小さくなっ
た時にはポンプ室が追加的な流体抵抗を生み出すであろ
う。このポンプ室の内部の流体抵抗はノズルの流体抵抗
よりも大きくなるので、ノズルの望ましい方向に基づい
たポンピング効果は失われる。
ップとされている時は、液体のメニスカスがこのギャッ
プに接したとたんに上記ポンプ室が自動的に満たされる
であろう。このようにポンプ室の高さを小さくすること
は、従来の逆止弁付マイクロポンプでは不可能である。
なぜなら、ポンプ室の高さを毛細管ギャップ程度にすれ
ば、逆止弁が動作するスペースを確保できず、弁の動き
を制限するからである。フローノズルを備えたマイクロ
ポンプにおいては、ポンプ室の高さが劇的に小さくなっ
た時にはポンプ室が追加的な流体抵抗を生み出すであろ
う。このポンプ室の内部の流体抵抗はノズルの流体抵抗
よりも大きくなるので、ノズルの望ましい方向に基づい
たポンピング効果は失われる。
これまでに説明した実施例の中では、ポンプの通常の
作動状態では出口開口部に相当する第２開口部は、常に
開いている。
作動状態では出口開口部に相当する第２開口部は、常に
開いている。
図10では、本発明にかかるポンプの第３実施例が、ポ
ンピングサイクルの様々なステップにおいて示される。
ンピングサイクルの様々なステップにおいて示される。
図10に示されるポンプの中では、変位器の中にバッフ
ァが形成され、変位器とバッファが、ポンプ室を形成す
るためポンプ本体を覆っている一つのダイヤフラムの別
の領域として構成されるようになっている。ポンプ本体
の構造は、そこにバッファが形成されていない点を除け
ば、第１実施例におけるポンプ本体の構造と同様であ
る。本発明にかかるこのようなポンプの構造により、製
造過程をより簡単にすることができる。
ァが形成され、変位器とバッファが、ポンプ室を形成す
るためポンプ本体を覆っている一つのダイヤフラムの別
の領域として構成されるようになっている。ポンプ本体
の構造は、そこにバッファが形成されていない点を除け
ば、第１実施例におけるポンプ本体の構造と同様であ
る。本発明にかかるこのようなポンプの構造により、製
造過程をより簡単にすることができる。
さらに本発明は、逆止弁を一つも必要とせず、かつ外
部から弁の作動方向を変化させることなくポンピング方
向を逆転させることができる新しい機構に基づいたポン
プを提供する。そのため、本発明にかかるポンプはずっ
と簡素な構造を持つ。同時に、この変位器は、ポンプが
スイッチオフされた時、流体がポンプの中を通って両方
向に流れるのを受動的あるいは能動的に防ぐという目的
で使用することができる。
部から弁の作動方向を変化させることなくポンピング方
向を逆転させることができる新しい機構に基づいたポン
プを提供する。そのため、本発明にかかるポンプはずっ
と簡素な構造を持つ。同時に、この変位器は、ポンプが
スイッチオフされた時、流体がポンプの中を通って両方
向に流れるのを受動的あるいは能動的に防ぐという目的
で使用することができる。
本発明はまた、ポンピング方向を逆転されつつある時
に長所を発揮するようなポンプを提供する。本発明によ
れば、従来の場合では弁であり本発明ではバッファ要素
となる機械的な部品の共振は、弁の流体抵抗，大きさ，
流体容積，機械的安定性などとは独立して調整できる。
これは、一方では部品をさらに小型化する可能性を生
み、他方では共振周波数の平均を下げる可能性を生む。
従来型のマイクロポンプの場合では、これら２つの効果
は相反するものでる。
に長所を発揮するようなポンプを提供する。本発明によ
れば、従来の場合では弁であり本発明ではバッファ要素
となる機械的な部品の共振は、弁の流体抵抗，大きさ，
流体容積，機械的安定性などとは独立して調整できる。
これは、一方では部品をさらに小型化する可能性を生
み、他方では共振周波数の平均を下げる可能性を生む。
従来型のマイクロポンプの場合では、これら２つの効果
は相反するものでる。
典型的な共振周波数が2000〜3000ヘルツの範囲内にあ
る従来型マイクロポンプとは対照的に、本発明にかかる
ポンプのポンピング方向の反転は、40ヘルツという周波
数において既に実現可能とされている。このように、変
位器の電気的，機械的制御に必要な経費は実質的に削減
されるであろう。加えて、変位器に作用している慣性力
はずっと小さく、かつ本発明の機構は極微小なポンプの
みならず巨大な構造の中でも実現できる。
る従来型マイクロポンプとは対照的に、本発明にかかる
ポンプのポンピング方向の反転は、40ヘルツという周波
数において既に実現可能とされている。このように、変
位器の電気的，機械的制御に必要な経費は実質的に削減
されるであろう。加えて、変位器に作用している慣性力
はずっと小さく、かつ本発明の機構は極微小なポンプの
みならず巨大な構造の中でも実現できる。
フローノズルを備えたポンプと比較して、逆止弁を必
要とせずに機能する本発明のポンプの効率は、１ポンピ
ングサイクル当たり50％以上高くなる。
要とせずに機能する本発明のポンプの効率は、１ポンピ
ングサイクル当たり50％以上高くなる。
本発明にかかるポンプがマイクロメカニカルポンプと
して構成されている場合には、そのポンプは変位器が含
まれる単一構造の部品と２つの開口部を持つ基板とで構
成することができる。これらの簡素な構造により、シス
テム全体の組立が問題なく行われる。パイレックスガラ
ス（商標）から成る基本構造の場合、構造化された（st
ructured）シリコン部品を、ポンプ本体としての役目を
果たすパイレックスの基本本体に対して、陽極結合（an
odic bonding）することができる。基本構造内の開口部
は簡単な孔としてまたは任意の形状で作ることができ
る。これは、フローノズルを製造する場合と比較すれ
ば、経費を実質的に削減することになる。さらに、マイ
クロポンプの基本的な構造は、円形または任意の形状を
持つことができる。
して構成されている場合には、そのポンプは変位器が含
まれる単一構造の部品と２つの開口部を持つ基板とで構
成することができる。これらの簡素な構造により、シス
テム全体の組立が問題なく行われる。パイレックスガラ
ス（商標）から成る基本構造の場合、構造化された（st
ructured）シリコン部品を、ポンプ本体としての役目を
果たすパイレックスの基本本体に対して、陽極結合（an
odic bonding）することができる。基本構造内の開口部
は簡単な孔としてまたは任意の形状で作ることができ
る。これは、フローノズルを製造する場合と比較すれ
ば、経費を実質的に削減することになる。さらに、マイ
クロポンプの基本的な構造は、円形または任意の形状を
持つことができる。
マイクロポンプに使用できる材料は、シリコンの他
に、金属，プラスチック材料，ガラス，セラミック材料
など、ほとんど全ての材料が挙げられる。プラスチック
材料の射出成形（injection moulding）による簡単な製
造が可能であるし、他に金属のダイカスト（die castin
g）による製造なども可能である。
に、金属，プラスチック材料，ガラス，セラミック材料
など、ほとんど全ての材料が挙げられる。プラスチック
材料の射出成形（injection moulding）による簡単な製
造が可能であるし、他に金属のダイカスト（die castin
g）による製造なども可能である。
マイクロポンプの駆動、すなわち変位器の駆動は、全
ての公知の作動方法、例えば圧電を利用する方法（piez
oelectrically）、気圧を利用する方法（pneumaticall
y）、熱と気圧を利用する方法（thermopneumaticall
y）、熱機構を利用する方法（thermomechanically）、
静電気を利用する方法（electrostatically）、磁力を
利用する方法（magnetically）、磁歪を利用する方法
（magnetostrictively）、または水圧を利用する方法
（hydraulically）などにより実現可能である。
ての公知の作動方法、例えば圧電を利用する方法（piez
oelectrically）、気圧を利用する方法（pneumaticall
y）、熱と気圧を利用する方法（thermopneumaticall
y）、熱機構を利用する方法（thermomechanically）、
静電気を利用する方法（electrostatically）、磁力を
利用する方法（magnetically）、磁歪を利用する方法
（magnetostrictively）、または水圧を利用する方法
（hydraulically）などにより実現可能である。
例えばバッファダイヤフラムの中に集積された集積セ
ンサ（integrated sensors）を介して制御回路を構成す
ることができ、この制御回路によりマイクロポンプの駆
動はそれぞれの最適な作動レンジに制御される。
ンサ（integrated sensors）を介して制御回路を構成す
ることができ、この制御回路によりマイクロポンプの駆
動はそれぞれの最適な作動レンジに制御される。
本発明にかかるポンプの使用範囲は、マイクロ流体素
子工学（microfluidics）および流体素子工学（fluidic
s）に関係する範囲全体に及ぶ。なぜなら、媒体は二方
向に送られることも、また静止状態で封鎖されることも
可能であるからである。サイズが非常に小さいので、医
療，化学および解析技術の分野において、非常に微量の
混合および投薬（dosage）システムの構築を可能にす
る。「センサとアクチュエータ」,B,6（1992）,57−60
頁の、B.H.van de Schoot,S.Jeanneret,A.van den Berg
およびN.F.de Roojiによる「シリコン集積小型化学解析
システム（A silicon integrated miniature chemical
analysis system）」によれば、この種の応用には２つ
のポンプが使用されている。一方、もし本発明にかかる
ポンプが使用されたならば、ただ１個のポンプで十分で
あろう。本発明のポンプ原理は、構造上のサイズの広い
範囲において一般的に使用に適しているので、射出成形
技術は多くの場合において費用を節約する生産技術とし
て用いられることができる。
子工学（microfluidics）および流体素子工学（fluidic
s）に関係する範囲全体に及ぶ。なぜなら、媒体は二方
向に送られることも、また静止状態で封鎖されることも
可能であるからである。サイズが非常に小さいので、医
療，化学および解析技術の分野において、非常に微量の
混合および投薬（dosage）システムの構築を可能にす
る。「センサとアクチュエータ」,B,6（1992）,57−60
頁の、B.H.van de Schoot,S.Jeanneret,A.van den Berg
およびN.F.de Roojiによる「シリコン集積小型化学解析
システム（A silicon integrated miniature chemical
analysis system）」によれば、この種の応用には２つ
のポンプが使用されている。一方、もし本発明にかかる
ポンプが使用されたならば、ただ１個のポンプで十分で
あろう。本発明のポンプ原理は、構造上のサイズの広い
範囲において一般的に使用に適しているので、射出成形
技術は多くの場合において費用を節約する生産技術とし
て用いられることができる。
図11は本発明にかかる自己吸入流体ポンプの第４実施
例を示す。この流体ポンプはポンプ本体110を備え、そ
こにはダイヤフラム114の形をとる変位器114が接続手段
112により取り付けられている。ダイヤフラム114は変位
器がポンプ本体110に固定される部分において厚肉領域
を持つことができる。ダイヤフラム114は、図11に示さ
れた位置でかつ以下の記述では第１終端位置と呼ばれる
位置から第２終端位置に向かって駆動手段116により動
くことができる。この駆動手段116は、圧電を利用する
（piezoelectric）、気圧を利用する（pneumatic）、熱
と気圧を利用する（thermopneumatic）、熱機構を利用
する（thermomechanical）、静電気を利用する（electr
ostatic）、磁力を利用する（magnetic）、磁歪を利用
する（magnetostrictive）、または水圧を利用する（hy
draulic）駆動手段により実現可能である。この実施例
では、ポンプ本体110は２つの開口部118,120を備え、例
えば入口と出口の流体流路（図示せず）に接続されてい
てもよい。図11に示されたポンプでは、開口部118は入
口開口部を構成し、開口部120は出口開口部を構成す
る。ポンプを作動させるために、ダイヤフラム114は、
入口開口部118の上で望ましくは直接的に駆動手段116に
接続されている。ポンプの作動は、以下に図14を参照し
ながら説明する。駆動手段を確実に取り付けるために、
ダイヤフラム114は、駆動手段116に接続される部分にお
いて厚肉の領域を持つことができる。
例を示す。この流体ポンプはポンプ本体110を備え、そ
こにはダイヤフラム114の形をとる変位器114が接続手段
112により取り付けられている。ダイヤフラム114は変位
器がポンプ本体110に固定される部分において厚肉領域
を持つことができる。ダイヤフラム114は、図11に示さ
れた位置でかつ以下の記述では第１終端位置と呼ばれる
位置から第２終端位置に向かって駆動手段116により動
くことができる。この駆動手段116は、圧電を利用する
（piezoelectric）、気圧を利用する（pneumatic）、熱
と気圧を利用する（thermopneumatic）、熱機構を利用
する（thermomechanical）、静電気を利用する（electr
ostatic）、磁力を利用する（magnetic）、磁歪を利用
する（magnetostrictive）、または水圧を利用する（hy
draulic）駆動手段により実現可能である。この実施例
では、ポンプ本体110は２つの開口部118,120を備え、例
えば入口と出口の流体流路（図示せず）に接続されてい
てもよい。図11に示されたポンプでは、開口部118は入
口開口部を構成し、開口部120は出口開口部を構成す
る。ポンプを作動させるために、ダイヤフラム114は、
入口開口部118の上で望ましくは直接的に駆動手段116に
接続されている。ポンプの作動は、以下に図14を参照し
ながら説明する。駆動手段を確実に取り付けるために、
ダイヤフラム114は、駆動手段116に接続される部分にお
いて厚肉の領域を持つことができる。
図11に示された自己吸入式（self−priming），自己
注入式（self−filling）マイクロポンプが公知のマイ
クロポンプと異なる点は、作動時において、第２開口部
120が閉じている間に第１開口部118を開き、逆に、第１
開口部118が閉じている間に第２開口部120を開くという
点である。図11に示されたポンプでは、どの時点におい
ても、118または120のどちらか一つの開口部のみが開い
ており、もう一つの開口部は閉じている。非作動状態の
時は、118および120の両方の開口部が閉じているので、
ポンプ媒体は確実に封鎖される。
注入式（self−filling）マイクロポンプが公知のマイ
クロポンプと異なる点は、作動時において、第２開口部
120が閉じている間に第１開口部118を開き、逆に、第１
開口部118が閉じている間に第２開口部120を開くという
点である。図11に示されたポンプでは、どの時点におい
ても、118または120のどちらか一つの開口部のみが開い
ており、もう一つの開口部は閉じている。非作動状態の
時は、118および120の両方の開口部が閉じているので、
ポンプ媒体は確実に封鎖される。
図12は、本発明にかかる流体ポンプの第５実施例を示
す。この流体ポンプはポンプ本体110を備え、そこには
接続手段112によりダイヤフラム124が取り付けられてい
る。しかしこの実施例の中では、毛細管ギャップ126が
ダイヤフラムとポンプ本体の間に形成されている。変位
器すなわちダイヤフラム124が静止位置にある時に、開
口部118と120を閉じるために、ダイヤフラムは両開口部
の位置に厚肉の領域を備えており、この厚肉の領域はポ
ンプ本体110のプレート表面に対面している。ダイヤフ
ラムにはまた、駆動手段116が取り付けられている。
す。この流体ポンプはポンプ本体110を備え、そこには
接続手段112によりダイヤフラム124が取り付けられてい
る。しかしこの実施例の中では、毛細管ギャップ126が
ダイヤフラムとポンプ本体の間に形成されている。変位
器すなわちダイヤフラム124が静止位置にある時に、開
口部118と120を閉じるために、ダイヤフラムは両開口部
の位置に厚肉の領域を備えており、この厚肉の領域はポ
ンプ本体110のプレート表面に対面している。ダイヤフ
ラムにはまた、駆動手段116が取り付けられている。
ダイヤフラム124の上側、つまりポンプ本体とは反対
側に構造部分（structured portions）を形成すること
ができ、この構造部分はバッファ容積の最適な順応（ad
aptation）と排出（evacuation）とを可能にする。加え
て、ポンプ本体の上面すなわちダイヤフラム124に対面
する上面、あるいはダイヤフラムの下面にある構造部分
は、例えば流動通路として構成されてもよく、ポンプの
充満および排出が最高の方法で行われるように使用され
ることができる。
側に構造部分（structured portions）を形成すること
ができ、この構造部分はバッファ容積の最適な順応（ad
aptation）と排出（evacuation）とを可能にする。加え
て、ポンプ本体の上面すなわちダイヤフラム124に対面
する上面、あるいはダイヤフラムの下面にある構造部分
は、例えば流動通路として構成されてもよく、ポンプの
充満および排出が最高の方法で行われるように使用され
ることができる。
図12に示された実施例に代えて、ポンプ本体110に設
けられた開口部118と120には、それを囲むように盛り上
がった部分が設けられてもよい。この場合、開口部118
と120とを閉じるために作られた、ポンプ本体110に対面
する厚肉の領域を、ダイヤフラム124に設ける必要がな
くなるであろう。
けられた開口部118と120には、それを囲むように盛り上
がった部分が設けられてもよい。この場合、開口部118
と120とを閉じるために作られた、ポンプ本体110に対面
する厚肉の領域を、ダイヤフラム124に設ける必要がな
くなるであろう。
図13は本発明にかかる流体ポンプの第６実施例を示
す。図13に示されたポンプでは、ポンプ本体110と変位
器を構成するダイヤフラム136との間に毛細管ギャップ
が形成されている。本発明のこの実施例では、２つの開
口部118と120とが、ダイヤフラム136の中心軸（central
axis）の異なる側に、互いに間隔を開けて配置されて
いるということが重要である。本発明にかかるポンプの
この非対称的な構造により、本発明にかかるマイクロポ
ンプの自己吸入式かつ自動注入式の作動が可能となる。
す。図13に示されたポンプでは、ポンプ本体110と変位
器を構成するダイヤフラム136との間に毛細管ギャップ
が形成されている。本発明のこの実施例では、２つの開
口部118と120とが、ダイヤフラム136の中心軸（central
axis）の異なる側に、互いに間隔を開けて配置されて
いるということが重要である。本発明にかかるポンプの
この非対称的な構造により、本発明にかかるマイクロポ
ンプの自己吸入式かつ自動注入式の作動が可能となる。
図11に示されたポンプのポンピングサイクルを、図14
を参照しながら以下に説明する。ここで、図12に示され
た本発明の実施例も、作動時には同様のポンピングサイ
クルを行うことを記述しておく。
を参照しながら以下に説明する。ここで、図12に示され
た本発明の実施例も、作動時には同様のポンピングサイ
クルを行うことを記述しておく。
図14のａでは、ポンプはその休止位置において示され
ており、その位置は図11でも示された通りである。この
位置では、両方の開口部が閉じられているので、媒体は
完全に封鎖される。
ており、その位置は図11でも示された通りである。この
位置では、両方の開口部が閉じられているので、媒体は
完全に封鎖される。
図14のｂから分かるように、次に変位器すなわちダイ
ヤフラム114は、その休止位置から図14のｂの中で矢印
で示される方向に部分的に上方に動かされる。それで、
入口開口部である開口部118が開かれ、一方出口開口部
である開口部120は閉じられたままになる。図14のｂで
示される位置は、変位器の第２終端位置と考えることが
できる。
ヤフラム114は、その休止位置から図14のｂの中で矢印
で示される方向に部分的に上方に動かされる。それで、
入口開口部である開口部118が開かれ、一方出口開口部
である開口部120は閉じられたままになる。図14のｂで
示される位置は、変位器の第２終端位置と考えることが
できる。
図14のｃでは、ポンピングされるべき媒体が、変位器
の上方への移動により、どのようにして入口開口部すな
わち開口部118を通して上記変位器の上方移動により形
成されたポンプ室に導かれるかを示す。この後、変位器
は、図14のｄから分かるように、急にかつ部分的に下方
へ動かされ、入口開口部は閉じられる。変位器の変形す
なわちダイヤフラム114の変形により、流入した流体容
積に対応するバッファ容積が、ダイヤフラムとポンプ本
体との間に構成され、その結果、出口開口部が開放され
る。
の上方への移動により、どのようにして入口開口部すな
わち開口部118を通して上記変位器の上方移動により形
成されたポンプ室に導かれるかを示す。この後、変位器
は、図14のｄから分かるように、急にかつ部分的に下方
へ動かされ、入口開口部は閉じられる。変位器の変形す
なわちダイヤフラム114の変形により、流入した流体容
積に対応するバッファ容積が、ダイヤフラムとポンプ本
体との間に構成され、その結果、出口開口部が開放され
る。
図14のｅに見られるように、バッファ容積は出口開口
部すなわち開口部120を通して空にされる。その結果、
ポンピングされるべき媒体は「排出」されるか、あるい
はむしろ「ローリング排出（rolling displacement）」
を通して移送される。
部すなわち開口部120を通して空にされる。その結果、
ポンピングされるべき媒体は「排出」されるか、あるい
はむしろ「ローリング排出（rolling displacement）」
を通して移送される。
図14のａ〜ｅを参照しながら上述したポンピング機構
では、ポンピングの方向は入口開口部118から出口開口
部120へ向かうものとなる。変位器および流体システム
から成るシステム全体の共振周波数を越える周波数ま
で、駆動周波数を上げることにより、ポンピングの方向
は反転させることができる。入口と出口の開口部がそこ
で同様に反転する、すなわち入口開口部118が出口開口
部になり、かつ出口開口部120が入口開口部になるであ
ろうことは明らかである。
では、ポンピングの方向は入口開口部118から出口開口
部120へ向かうものとなる。変位器および流体システム
から成るシステム全体の共振周波数を越える周波数ま
で、駆動周波数を上げることにより、ポンピングの方向
は反転させることができる。入口と出口の開口部がそこ
で同様に反転する、すなわち入口開口部118が出口開口
部になり、かつ出口開口部120が入口開口部になるであ
ろうことは明らかである。
本発明にかかる流体ポンプにより、それぞれのポンピ
ングサイクルの間に一つの開口部を通して流入される媒
体の容積は、第２開口部を通して排出される媒体の容積
に相当する。公知のマイクロポンプとは対照的に、本発
明にかかるポンプの場合に発生する逆流（return flo
w）と無駄容積（dead volume）、すなわちポンピングプ
ロセスに何ら寄与せずにただ流動するだけの容積は、こ
の場合、ゼロに近づく。その結果、本発明にかかるマイ
クロポンプでは、ダイヤフラムの変形とそれに伴う開口
部の開放とに結び付いた自動注入動作（autofilling）
は、駆動手段の簡単な制御により再現可能になる。
ングサイクルの間に一つの開口部を通して流入される媒
体の容積は、第２開口部を通して排出される媒体の容積
に相当する。公知のマイクロポンプとは対照的に、本発
明にかかるポンプの場合に発生する逆流（return flo
w）と無駄容積（dead volume）、すなわちポンピングプ
ロセスに何ら寄与せずにただ流動するだけの容積は、こ
の場合、ゼロに近づく。その結果、本発明にかかるマイ
クロポンプでは、ダイヤフラムの変形とそれに伴う開口
部の開放とに結び付いた自動注入動作（autofilling）
は、駆動手段の簡単な制御により再現可能になる。
図15は、図13に示された本発明にかかるポンプの第６
実施例のポンピングサイクルを示す。図15のａは、ダイ
ヤフラム136が休止位置からスタートして、駆動手段116
によりまず下方に動き開口部118を閉じる様子を示す。
説明をより簡単にするために、開口部118を入口開口部
と呼び、開口部120を出口開口部と呼ぶ。図15のａに示
されたダイヤフラム136の位置は、第１終端位置と呼ぶ
ことができる。
実施例のポンピングサイクルを示す。図15のａは、ダイ
ヤフラム136が休止位置からスタートして、駆動手段116
によりまず下方に動き開口部118を閉じる様子を示す。
説明をより簡単にするために、開口部118を入口開口部
と呼び、開口部120を出口開口部と呼ぶ。図15のａに示
されたダイヤフラム136の位置は、第１終端位置と呼ぶ
ことができる。
図15のｂから分かるように、ダイヤフラム136はその
後、急速に上方に動く。この場合、常に１つの開口部が
閉じて他の開口部が開くという前述の作動状態とは異な
り、図15のｂとｃとから分かるように、ここでは両方の
開口部が短時間の間、開くという状態が発生する。しか
し、異なる量の媒体が上記両開口部を通して流動する。
なぜなら、開口部の高さ、すなわち開口部の上部にダイ
ヤフラムが延びる距離が異なるからであり、またこれ
は、流体抵抗も異なるという意味でもある。つまり、入
口開口部118を通る流体の流量は出口開口部120を通る流
体の流量よりも大きい。これは、図15のｃの中に異なる
太さの矢印で示されている。
後、急速に上方に動く。この場合、常に１つの開口部が
閉じて他の開口部が開くという前述の作動状態とは異な
り、図15のｂとｃとから分かるように、ここでは両方の
開口部が短時間の間、開くという状態が発生する。しか
し、異なる量の媒体が上記両開口部を通して流動する。
なぜなら、開口部の高さ、すなわち開口部の上部にダイ
ヤフラムが延びる距離が異なるからであり、またこれ
は、流体抵抗も異なるという意味でもある。つまり、入
口開口部118を通る流体の流量は出口開口部120を通る流
体の流量よりも大きい。これは、図15のｃの中に異なる
太さの矢印で示されている。
図15のｄから分かるように、ダイヤフラム136はその
後、急に下方に動き、その結果、開口部118は閉じられ
る。ポンプ容積はダイヤフラムとポンプ本体との間に形
成される。図15のｅから分かるように、上記ポンプ容積
はその後、変位器が逆方向に変形することにより開口部
120を通して空にされる。
後、急に下方に動き、その結果、開口部118は閉じられ
る。ポンプ容積はダイヤフラムとポンプ本体との間に形
成される。図15のｅから分かるように、上記ポンプ容積
はその後、変位器が逆方向に変形することにより開口部
120を通して空にされる。
図15を参照しながら作動が説明され、かつ図13に示さ
れた流体ポンプの場合、そこに存在する無駄容積は、図
11および図12で示された本発明の第４および第５実施例
の場合の中で存在した無駄容積よりも大きい。そこで、
図13および図15を参照しながら説明された本発明の第６
実施例は、図11および図12を参照しながら説明された本
発明の実施例よりも効率が低い。
れた流体ポンプの場合、そこに存在する無駄容積は、図
11および図12で示された本発明の第４および第５実施例
の場合の中で存在した無駄容積よりも大きい。そこで、
図13および図15を参照しながら説明された本発明の第６
実施例は、図11および図12を参照しながら説明された本
発明の実施例よりも効率が低い。
図11および図12にかかるマイクロポンプは、一定の駆
動周波数で自動的に満たされることができる。ポンピン
グされるべき媒体がポンプ空間またはポンプ室を満た
し、かつ出口開口部に存在する時、変位器を駆動する駆
動手段の駆動周波数は、液体媒体がポンプ吐出されてい
る時には10を因数（factor）として減少させることがで
きる。なぜなら、この時、もはや気体を排出する必要は
なく、液体媒体のみを排出すればよいからである。
動周波数で自動的に満たされることができる。ポンピン
グされるべき媒体がポンプ空間またはポンプ室を満た
し、かつ出口開口部に存在する時、変位器を駆動する駆
動手段の駆動周波数は、液体媒体がポンプ吐出されてい
る時には10を因数（factor）として減少させることがで
きる。なぜなら、この時、もはや気体を排出する必要は
なく、液体媒体のみを排出すればよいからである。
上記ポンプ機構の基本は、変位器の変形と開口部の配
置とにある。ポンピングされるべき媒体は、開口部118
を通して導入され、かつ開口部120に向かって「排出」
されるか、または「ローリング排出」によって移送され
る。
置とにある。ポンピングされるべき媒体は、開口部118
を通して導入され、かつ開口部120に向かって「排出」
されるか、または「ローリング排出」によって移送され
る。
本発明におけるポンプ本体と変位手段とは、望ましく
はシリコンより構成されることができる。さらに加え
て、これらは射出成形によってもまた製造することがで
きる。当該技術分野において公知のあらゆる駆動源を駆
動手段として使用することができる。本マイクロポンプ
の特性である変位器、ポンプ室の圧、変位器容積の変
化、および流量の過渡的カーブ形状は、容易に導きだす
ことができる。
はシリコンより構成されることができる。さらに加え
て、これらは射出成形によってもまた製造することがで
きる。当該技術分野において公知のあらゆる駆動源を駆
動手段として使用することができる。本マイクロポンプ
の特性である変位器、ポンプ室の圧、変位器容積の変
化、および流量の過渡的カーブ形状は、容易に導きだす
ことができる。
上述の流体ポンプに代えて、変位器ダイヤフラムとポ
ンプ本体プレートとの間の毛細管ギャップは、ポンプ本
体プレートの中の凹部で形成することも可能である。
ンプ本体プレートとの間の毛細管ギャップは、ポンプ本
体プレートの中の凹部で形成することも可能である。
図11〜図13に記載された発明によれば、まず最初に、
逆止弁のないポンプを製造したり、自己吸入、すなわち
自己注入型マイクロポンプを製造することを可能にす
る。ポンピングされるべき媒体を両方向に移送するだけ
でなく、静止状態で封鎖することもできるので、この発
明にかかるポンプの使用分野は、マイクロ流体素子工学
または流体素子工学の全範囲に及ぶものである。さら
に、この発明にかかるポンプは、非常に僅かの費用で製
造できるとともに、極めて小さな構造上の寸法で製造で
きる。このような小さな寸法に基づいて、本発明は医
療，化学および分析技術分野において、微小な混合およ
び投薬システムの構造を実現できる。つまり、この関連
で使用されるこの発明のポンプは良好な効率を有する。
逆止弁のないポンプを製造したり、自己吸入、すなわち
自己注入型マイクロポンプを製造することを可能にす
る。ポンピングされるべき媒体を両方向に移送するだけ
でなく、静止状態で封鎖することもできるので、この発
明にかかるポンプの使用分野は、マイクロ流体素子工学
または流体素子工学の全範囲に及ぶものである。さら
に、この発明にかかるポンプは、非常に僅かの費用で製
造できるとともに、極めて小さな構造上の寸法で製造で
きる。このような小さな寸法に基づいて、本発明は医
療，化学および分析技術分野において、微小な混合およ
び投薬システムの構造を実現できる。つまり、この関連
で使用されるこの発明のポンプは良好な効率を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−149778（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−86388（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−47675（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04B 43/00 - 47/14
Claims (20)
- 【請求項１】ポンプ本体（10,80）と、 駆動手段によって第１終端位置と第２終端位置とに変位
されるべく用いられる変位器（12,82）と、 この変位器と上記ポンプ本体との間に形成されるポンプ
室（14,84）とを備え、 上記ポンプ室（14,84）は逆止弁を有しない第１開口部
（15,85）と第２開口部（16,86a,86b）とを介して入口
と出口とに流体的に連結され、 上記変位器（12,82）はポンプ本体（10,80）に固定され
たプレート状またはダイヤフラム状の部材で構成され、 上記ポンプ本体（10,80）にはポンプ室（14,84）を構成
する凹部が設けられ、 上記ポンプ室と境界を接する弾性バッファ（13,83）が
設けられ、 上記駆動手段の作動力は変位器（12,82）の上記第１開
口部（15,85）と対向する部分に作用するものであり、 上記変位器（12,82）はその第１終端位置において第１
開口部（15,85）を閉じ、かつ第２終端位置において第
１開口部（15,85）を開放状態とし、 上記駆動手段は上記変位器（12,82）を第２終端位置か
ら第１終端位置へ動作させることにより、上記変位器
（12,82）の動きに基づいて上記バッファ（13,83）の変
形を引き起こし、バッファの変形により第２開口部（1
6,86a,86b）を介して流体を排出または流入させること
を特徴とする逆止弁を有しない流体ポンプ。 - 【請求項２】請求項１に記載の流体ポンプであって、 上記バッファ（13,83）は、上記ポンプ本体（10,80）の
１つの壁に薄肉領域を設けることにより、ダイヤフラム
として構成されていることを特徴とする流体ポンプ。 - 【請求項３】請求項１に記載の流体ポンプであって、 上記バッファは、上記変位器の中に薄肉領域を設けるこ
とにより、ダイヤフラムとして構成されていることを特
徴とする流体ポンプ。 - 【請求項４】請求項１に記載の流体ポンプであって、 上記バッファはポンプ室内の弾性媒体で形成されている
ことを特徴とする流体ポンプ。 - 【請求項５】請求項１に記載の流体ポンプであって、 上記ポンプ本体（80）には上記変位器（82）を一体に構
成した第２ポンプ本体（90）が取り付けられ、 上記ポンプ室（84）は上記ポンプ本体（80）と上記変位
器（82）と上記第２ポンプ本体（90）との間に形成さ
れ、 上記第２ポンプ本体（90）には変位器（82）のための弾
性サスペンションとなる薄肉部（89）が設けられている
ことを特徴とする流体ポンプ。 - 【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の流体
ポンプであって、 上記変位器（12,82）は、このポンプがスイッチオフさ
れた時、両方向に第１開口部を受動的または能動的に閉
じることを特徴とする流体ポンプ。 - 【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の流体
ポンプであって、 上記変位器（12,82）をバッファ（13,83）の共振周波数
以下の周波数で作動させることにより、流体を第１開口
部（15,85）を介して流入させ、第２開口部（16,86a,86
b）を介して排出するようにし、 上記変位器（12,82）をバッファ（13,83）の共振周波数
より高い周波数で作動させることにより、流体を第２開
口部（16,86a,86b）を介して流入させ、第１開口部（1
5,85）を介して排出するようにしたことを特徴とする流
体ポンプ。 - 【請求項８】請求項１ないし７のいずれかに記載の流体
ポンプであって、 上記ポンプ室（84）は毛細管ギャップとして構成されて
いることを特徴とする流体ポンプ。 - 【請求項９】請求項１に記載の流体ポンプであって、 上記変位器とバッファとは、ポンプ室を構成するために
ポンプ本体を覆う単一のダイヤフラムの異なる領域とし
て構成されていることを特徴とする流体ポンプ。 - 【請求項１０】ポンプ本体（110）と、 上記ポンプ本体（110）に対してその周囲が流体漏れな
く取り付けられ、かつ駆動手段（116）によって第１終
端位置と第２終端位置とに駆動される可撓性の変位器
（114,124）とを備え、 上記ポンプ本体（110）と可撓性変位器（114,124）は、
第１開口部（118）と第１開口部から間隔をあけて配置
された第２開口部（120）とを介して入口と出口とに流
体的に連結されたポンピング空間を構成しており、 上記変位器（114,124）はその第１終端位置で第1,第２
開口部（118,120）を閉じており、 上記駆動手段（116）の作動力は可撓性変位器（114,12
4）の上記第１開口部（118）と対向する部分に作動する
ように構成され、 上記変位器（114,124）が上記駆動手段（116）によって
第１終端位置から第２終端位置へ作動された時、上記変
位器が第１開口部（118）を開き、第２開口部（120）を
実質的に閉じた状態を維持し、 上記駆動手段（116）が上記変位器（114,124）を第２終
端位置から第１終端位置へ動作させることで、上記変位
器の弾性変形によって変位器とポンプ本体との間でバッ
ファ室が形成され、第２開口部（120）を介して流体を
バッファ室から排出またはバッファ室へ流入させること
を特徴とする、逆止弁を有しない流体ポンプ。 - 【請求項１１】請求項10に記載の流体ポンプであって、 上記ポンプ本体（110）はプレート状に形成され、変位
器（114）はダイヤフラム状に形成され、変位器（114）
が第１終端位置にある時に、変位器（114）がポンプ本
体（110）の主面上で静止するように構成されているこ
とを特徴とする逆止弁を有しない流体ポンプ。 - 【請求項１２】請求項10に記載の流体ポンプであって、 上記ポンプ本体（110）はプレート状に形成され、変位
器（124）はダイヤフラム状に形成され、上記ポンプ本
体（110）の主面と上記変位器（124）との間に毛細管ギ
ャップ（126）が形成されることを特徴とする逆止弁を
有しない流体ポンプ。 - 【請求項１３】請求項10に記載の流体ポンプであって、 第1,第２開口部（118,120）はポンプ本体（110）に設け
られ、変位器（124）には上記ポンプ本体（110）に向か
って突出する第1,第２の厚肉領域が設けられ、変位器
（124）が第１終端位置にある時、上記第1,第２の厚肉
領域が第1,第２の開口部を閉じることを特徴とする逆止
弁を有しない流体ポンプ。 - 【請求項１４】請求項10に記載の流体ポンプであって、 第1,第２開口部（118,120）はポンプ本体（110）に設け
られ、上記変位器（114,124）が第１終端位置において
第1,第２の開口部（118,120）を閉じるように、上記第
1,第２開口部（118,120）の周囲には突出部が設けられ
ることを特徴とする逆止弁を有しない流体ポンプ。 - 【請求項１５】請求項10ないし14のいずれかに記載の流
体ポンプであって、 上記ポンプがスイッチオフされた時、変位器（114,12
4）は第1,第２開口部（118,120）を受動的または能動的
に閉じることを特徴とする逆止弁を有しない流体ポン
プ。 - 【請求項１６】ポンプ本体（110）と、 上記ポンプ本体（110）に対してその周囲が流体漏れな
く取り付けられ、かつ駆動手段（116）によって第１終
端位置と第２終端位置とに駆動される可撓性の変位器
（136）とを備え、 上記ポンプ本体（110）と可撓性変位器（136）は、第１
開口部（118）と第２開口部（120）とを介して入口と出
口とに流体的に連結されたポンピング空間を構成してお
り、 上記変位器（136）が第１終端位置にある時には第１開
口部（118）を閉じ、上記変位器（136）が第２終端位置
にある時には第１開口部（118）を開放状態とし 上記第１開口部（118）と第２開口部（120）は、変位器
（136）の中心軸を間にして異なる側に互いに間隔をあ
けて配置されており、 上記駆動手段（116）の作動力は、上記変位器（136）を
第１と第２の終端位置に動かすために、上記変位器（13
6）の第１開口部（118）に対向する部分に作用し、 上記駆動手段は上記変位器を第２終端位置から第１終端
位置へ動作させることで、上記変位器の弾性変形によっ
て変位器とポンプ本体との間でバッファ室が形成され、
第２開口部（120）を介して流体をバッファ室から排出
またはバッファ室へ流入させることを特徴とする、逆止
弁を有しない流体ポンプ。 - 【請求項１７】請求項16に記載の流体ポンプであって、 上記変位器（136）が第２終端位置にある時、第１およ
び第２の開口部（118,120）は共に開放状態となり、第
１開口部（118）を通る流体の流量は第２開口部（120）
を通る流体の流量より大きいことを特徴とする逆止弁を
有しない流体ポンプ。 - 【請求項１８】請求項10ないし17のいずれかに記載の流
体ポンプであって、 上記駆動手段が変位器を第２終端位置から第１終端位置
へ動作させる時、上記バッファ室内の流体は第２開口部
（120）を介して排出されることを特徴とする逆止弁を
有しない流体ポンプ。 - 【請求項１９】請求項16に記載の流体ポンプであって、 上記ポンプ本体（110）はプレート状に形成され、変位
器（136）はダイヤフラム状に形成され、上記ポンプ本
体（110）の主面と上記変位器（136）との間に毛細管ギ
ャップが形成されることを特徴とする逆止弁を有しない
流体ポンプ。 - 【請求項２０】請求項10ないし19のいずれかに記載の流
体ポンプであって、 上記変位器（114,124,136）をその共振周波数以下の周
波数で作動させることにより、流体を第１開口部（11
8）を介して流入させ、第２開口部（120）を介して排出
するようにし、 上記変位器（114,124,136）をその共振周波数より高い
周波数で作動させることにより、流体を第２開口部（12
0）を介して流入させ、第１開口部（118）を介して排出
するようにしたことを特徴とする逆止弁を有しない流体
ポンプ。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9631730B2 (en) | 2012-04-19 | 2017-04-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Valve and fluid control apparatus |
Families Citing this family (70)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19802368C1 (de) * | 1998-01-22 | 1999-08-05 | Hahn Schickard Ges | Mikrodosiervorrichtung |
| DE19933458B4 (de) * | 1999-07-15 | 2015-08-20 | Eppendorf Ag | Einrichtungen und Systeme zum Handhaben von Flüssigkeitsproben |
| US6485273B1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-11-26 | Mcnc | Distributed MEMS electrostatic pumping devices |
| US6590267B1 (en) | 2000-09-14 | 2003-07-08 | Mcnc | Microelectromechanical flexible membrane electrostatic valve device and related fabrication methods |
| US7198250B2 (en) * | 2000-09-18 | 2007-04-03 | Par Technologies, Llc | Piezoelectric actuator and pump using same |
| CN1269637C (zh) * | 2000-09-18 | 2006-08-16 | 帕尔技术有限责任公司 | 一种压电致动器和使用压电致动器的泵 |
| US6644944B2 (en) | 2000-11-06 | 2003-11-11 | Nanostream, Inc. | Uni-directional flow microfluidic components |
| WO2002053290A2 (en) * | 2001-01-08 | 2002-07-11 | President And Fellows Of Harvard College | Valves and pumps for microfluidic systems and method for making microfluidic systems |
| US6743636B2 (en) * | 2001-05-24 | 2004-06-01 | Industrial Technology Research Institute | Microfluid driving device |
| US6715733B2 (en) * | 2001-08-08 | 2004-04-06 | Agilent Technologies, Inc. | High temperature micro-machined valve |
| US20040073175A1 (en) * | 2002-01-07 | 2004-04-15 | Jacobson James D. | Infusion system |
| DE10202996A1 (de) * | 2002-01-26 | 2003-08-14 | Eppendorf Ag | Piezoelektrisch steuerbare Mikrofluidaktorik |
| US6561224B1 (en) | 2002-02-14 | 2003-05-13 | Abbott Laboratories | Microfluidic valve and system therefor |
| US7094040B2 (en) * | 2002-03-27 | 2006-08-22 | Minolta Co., Ltd. | Fluid transferring system and micropump suitable therefor |
| DE10224750A1 (de) | 2002-06-04 | 2003-12-24 | Fresenius Medical Care De Gmbh | Vorrichtung zur Behandlung einer medizinischen Flüssigkeit |
| WO2004081390A1 (de) * | 2003-03-11 | 2004-09-23 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Normal doppelt geschlossenes mikroventil |
| DE602005003106T2 (de) * | 2004-01-21 | 2008-08-21 | Imi Vision Ltd., Alcester | Getränkespender |
| AU2005207103A1 (en) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Imi Vision Limited | Fluid metering with a disposable membrane type pump unit |
| US20050225201A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-13 | Par Technologies, Llc | Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same |
| US7287965B2 (en) * | 2004-04-02 | 2007-10-30 | Adaptiv Energy Llc | Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same |
| US7312554B2 (en) * | 2004-04-02 | 2007-12-25 | Adaptivenergy, Llc | Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same |
| US7290993B2 (en) * | 2004-04-02 | 2007-11-06 | Adaptivenergy Llc | Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same |
| US7458222B2 (en) * | 2004-07-12 | 2008-12-02 | Purity Solutions Llc | Heat exchanger apparatus for a recirculation loop and related methods and systems |
| WO2006012509A2 (en) * | 2004-07-23 | 2006-02-02 | Afa Controls, Llc | Methods of operating microvalve assemblies and related structures and related devices |
| GB0419050D0 (en) * | 2004-08-26 | 2004-09-29 | Munster Simms Eng Ltd | A diaphragm and a diaphragm pump |
| US7258533B2 (en) * | 2004-12-30 | 2007-08-21 | Adaptivenergy, Llc | Method and apparatus for scavenging energy during pump operation |
| US20060147329A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-06 | Tanner Edward T | Active valve and active valving for pump |
| US20060232166A1 (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-19 | Par Technologies Llc | Stacked piezoelectric diaphragm members |
| US20060232171A1 (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-19 | Par Technologies, Llc | Piezoelectric diaphragm assembly with conductors on flexible film |
| US7717682B2 (en) * | 2005-07-13 | 2010-05-18 | Purity Solutions Llc | Double diaphragm pump and related methods |
| US8197231B2 (en) | 2005-07-13 | 2012-06-12 | Purity Solutions Llc | Diaphragm pump and related methods |
| US20070075286A1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-05 | Par Technologies, Llc | Piezoelectric valves drive |
| US20070129681A1 (en) * | 2005-11-01 | 2007-06-07 | Par Technologies, Llc | Piezoelectric actuation of piston within dispensing chamber |
| WO2007061610A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-31 | Par Technologies, Llc | Human powered piezoelectric power generating device |
| US20070122299A1 (en) * | 2005-11-29 | 2007-05-31 | Chih-Yung Wen | Valveless micro impedance pump |
| JP4638820B2 (ja) * | 2006-01-05 | 2011-02-23 | 財団法人神奈川科学技術アカデミー | マイクロポンプ及びその製造方法 |
| DE102006002924B3 (de) * | 2006-01-20 | 2007-09-13 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg | Fluidhandhabungsvorrichtung und Verfahren zum Handhaben eines Fluids |
| US7550810B2 (en) * | 2006-02-23 | 2009-06-23 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | MEMS device having a layer movable at asymmetric rates |
| EP2037124A1 (en) | 2006-12-09 | 2009-03-18 | Murata Manufacturing Co. Ltd. | Piezoelectric pump |
| US20080246367A1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-10-09 | Adaptivenergy, Llc | Tuned laminated piezoelectric elements and methods of tuning same |
| JP4873075B2 (ja) * | 2007-03-12 | 2012-02-08 | 株式会社村田製作所 | 流体移送装置 |
| US8016260B2 (en) * | 2007-07-19 | 2011-09-13 | Formulatrix, Inc. | Metering assembly and method of dispensing fluid |
| US8038640B2 (en) * | 2007-11-26 | 2011-10-18 | Purity Solutions Llc | Diaphragm pump and related systems and methods |
| CN105344389B (zh) * | 2008-05-16 | 2018-01-02 | 哈佛大学 | 微流体系统、方法和装置 |
| DK2138233T3 (da) * | 2008-06-02 | 2011-01-31 | Boehringer Ingelheim Micropart | Mikrofluid foliestruktur til dosering af væsker |
| US8100293B2 (en) * | 2009-01-23 | 2012-01-24 | Formulatrix, Inc. | Microfluidic dispensing assembly |
| US20100211002A1 (en) * | 2009-02-18 | 2010-08-19 | Davis David L | Electromagnetic infusion pump with integral flow monitor |
| US8197235B2 (en) * | 2009-02-18 | 2012-06-12 | Davis David L | Infusion pump with integrated permanent magnet |
| US8353864B2 (en) * | 2009-02-18 | 2013-01-15 | Davis David L | Low cost disposable infusion pump |
| US8192401B2 (en) | 2009-03-20 | 2012-06-05 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Medical fluid pump systems and related components and methods |
| US20100282766A1 (en) * | 2009-05-06 | 2010-11-11 | Heiko Arndt | Low-Dead Volume Microfluidic Component and Method |
| US8230744B2 (en) | 2009-05-06 | 2012-07-31 | Cequr Sa | Low-dead volume microfluidic circuit and methods |
| JP5494658B2 (ja) * | 2009-05-25 | 2014-05-21 | 株式会社村田製作所 | バルブ、流体装置及び流体供給装置 |
| JP2012533357A (ja) | 2009-07-15 | 2012-12-27 | フレゼニウス メディカル ケア ホールディングス インコーポレーテッド | 医療用流体カセットおよびその関連システムおよび方法 |
| WO2011146069A1 (en) | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection device including recirculation system |
| US10132303B2 (en) * | 2010-05-21 | 2018-11-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating fluid flow in a fluidic network |
| US9963739B2 (en) | 2010-05-21 | 2018-05-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Polymerase chain reaction systems |
| GB201101870D0 (en) | 2011-02-03 | 2011-03-23 | The Technology Partnership Plc | Pump |
| US9624915B2 (en) | 2011-03-09 | 2017-04-18 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Medical fluid delivery sets and related systems and methods |
| CA2833537C (en) | 2011-04-21 | 2019-07-30 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Fastening mechanisms for medical fluid pumping systems and related devices and methods |
| JP5682513B2 (ja) * | 2011-09-06 | 2015-03-11 | 株式会社村田製作所 | 流体制御装置 |
| US9610392B2 (en) | 2012-06-08 | 2017-04-04 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Medical fluid cassettes and related systems and methods |
| US9500188B2 (en) | 2012-06-11 | 2016-11-22 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Medical fluid cassettes and related systems and methods |
| JP6172711B2 (ja) * | 2012-07-05 | 2017-08-02 | 国立研究開発法人理化学研究所 | マイクロチップ用の流体制御デバイスおよびその利用 |
| US9561323B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-02-07 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Medical fluid cassette leak detection methods and devices |
| US10117985B2 (en) | 2013-08-21 | 2018-11-06 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Determining a volume of medical fluid pumped into or out of a medical fluid cassette |
| CN106030108B (zh) * | 2014-02-21 | 2018-02-23 | 株式会社村田制作所 | 流体控制装置以及泵 |
| WO2016013390A1 (ja) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | 株式会社村田製作所 | 流体制御装置 |
| DE102016217435B4 (de) * | 2016-09-13 | 2018-08-02 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg | Fluidpumpe und Verfahren zum Betreiben einer Fluidpumpe |
| IT201900005804A1 (it) * | 2019-04-15 | 2020-10-15 | St Microelectronics Srl | Valvola microfluidica a membrana ad attuazione piezoelettrica e relativo procedimento di fabbricazione |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR957405A (ja) * | 1950-02-20 | |||
| US3661060A (en) * | 1970-08-05 | 1972-05-09 | Duriron Co | Diaphragms for high pressure compressors and pumps |
| FR2210722B1 (ja) * | 1973-11-26 | 1975-06-06 | Poclain Sa | |
| CS167689B1 (ja) * | 1973-12-10 | 1976-04-29 | ||
| FR2478220A1 (fr) * | 1980-03-17 | 1981-09-18 | Evrard Robert | Pompe et procede de pompage d'un fluide |
| NL8302860A (nl) * | 1983-08-15 | 1985-03-01 | Stichting Ct Voor Micro Elektr | Piezo-elektrische micropomp. |
| DE3618106A1 (de) * | 1986-05-30 | 1987-12-03 | Siemens Ag | Piezoelektrisch betriebene fluidpumpe |
| IL84286A (en) * | 1987-10-26 | 1992-07-15 | D F Lab Ltd | Diaphragm and diaphragm-actuated fluid-transfer control device |
| JPH02149778A (ja) | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Seiko Epson Corp | 圧電マイクロポンプ |
| CH679555A5 (ja) * | 1989-04-11 | 1992-03-13 | Westonbridge Int Ltd | |
| JPH02283877A (ja) | 1989-04-21 | 1990-11-21 | Mitsubishi Kasei Corp | 振動子ポンプ及びその運転方法 |
| JPH02308988A (ja) | 1989-05-23 | 1990-12-21 | Seiko Epson Corp | 圧電マイクロポンプ |
| CA2065735A1 (en) | 1990-07-10 | 1992-01-11 | Harald T. G. Van Lintel | Valve and micropump incorporating said valve |
| JPH0486388A (ja) | 1990-07-27 | 1992-03-18 | Seiko Epson Corp | 圧電マイクロポンプの流路構成 |
| JPH05272457A (ja) * | 1992-01-30 | 1993-10-19 | Terumo Corp | マイクロポンプおよびその製造方法 |
| JPH0647675A (ja) | 1992-07-30 | 1994-02-22 | I N R Kenkyusho:Kk | ショットブラスト粒 |
| DE4332720C2 (de) * | 1993-09-25 | 1997-02-13 | Karlsruhe Forschzent | Mikromembranpumpe |
| JPH0842457A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-13 | Aisin Seiki Co Ltd | マイクロポンプ |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP09511614A patent/JP3035854B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-03 AT AT96930157T patent/ATE174406T1/de active
- 1996-09-03 DE DE59600973T patent/DE59600973D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-03 WO PCT/EP1996/003863 patent/WO1997010435A2/de active IP Right Grant
- 1996-09-03 EP EP96930157A patent/EP0826109B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-03 US US09/043,236 patent/US6227824B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9631730B2 (en) | 2012-04-19 | 2017-04-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Valve and fluid control apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0826109B1 (de) | 1998-12-09 |
| ATE174406T1 (de) | 1998-12-15 |
| JPH10511165A (ja) | 1998-10-27 |
| WO1997010435A3 (de) | 1997-05-09 |
| DE59600973D1 (en) | 1999-01-21 |
| EP0826109A2 (de) | 1998-03-04 |
| WO1997010435A2 (de) | 1997-03-20 |
| US6227824B1 (en) | 2001-05-08 |
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