JP4103682B2 - 圧電ダイヤフラム型ポンプ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電素子をアクチュエータとして用いた圧電ダイヤフラム型ポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
圧電素子を用いた圧電ダイヤフラム型ポンプは、ダイヤフラムのたわみが増減し、ポンプ室の内容積が増減することで吸入側の弁(吸入弁)より動作流体を吸入し、吐出側の弁より動作流体を吐出するものである。ダイヤフラムのたわみの増減は、円盤状の圧電素子の上下面に設けられた電極に電圧が印加されて電流が流れることにより、圧電素子が伸縮することで実現される。
【0003】
圧電素子をアクチュエータとして使用する際におけるダイヤフラム構造を用いるメリットは、径方向の微小な変位を厚み方向の大変位に変換可能であるため、低い印加電圧で圧電素子を駆動させることができることである。
【0004】
一方、デメリットとして発生する力は変位に逆比例して小さくなることが挙げられる。
【0005】
一般に液体を吐出するポンプにおいては、動作流体による内部の汚染が大きな問題となる。例えばアルコールに粉体等の固形物を含有したものの場合、ポンプ内部に液体が残留すると、液体の各種成分が弁や流路となるパイプ等の構成部材に付着したり、場合によっては溶かしたりする可能性がある。
【0006】
これにより弁の開閉が定常に行われなかったり。弁の劣化が発生したりして、ポンプの寿命を著しく低下させる原因になるものと考えられる。このようなポンプの寿命低下の解決方法の一つとして、動作流体が流れる部分を交換する構造のものが提供されている(例えば、特許文献1)。
【0007】
【特許文献1】
実用新案登録第2542620号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、動作流体が流れる部分を交換する構造のダイヤフラムの場合、動作流体による汚染、弁の劣化等が発生した場合、弁を含めたユニットを交換することでポンプの動作が回復する。
【0009】
しかし圧電素子を用いたダイヤフラムを駆動源とした場合、例えば直径20mmのダイヤフラムの場合その変位量は0.1mm程度と非常に小さい。また発生力も小さいため、変位を効率に被駆動側に伝達する必要ある。
【0010】
ところが上記の従来の交換式構造のダイヤポンプは、アクチュエータに大きな変位を必要とするものであって、駆動側の発生力の伝達効率が低いものであった。
【0011】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、駆動ダイヤフラムの振動を効率良く被駆動ダイヤフラムに伝達することができる圧電ダイヤフラム型ポンプを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項1の発明では、圧電素子板と金属板とで構成される駆動ダイヤフラム、該駆動ダイヤフラムを支持する支持筐体より構成される駆動ユニットと、被駆動ダイヤフラム、該被駆動ダイヤフラムの固定部、前記被駆動ダイヤフラムと固定部とにより形成される内部空間に対して、動作流体の吸入及び吐出に対して開閉動作を行う吸入弁及び吐出弁、各弁を介して前記内部空間に連通し、前記吸入弁への流体の吸入、及び吐出弁からの流体の吐出を導く管路を有し外部との配管接続部を司るパイプを備えた被駆動ユニットと、該被駆動ユニットを前記駆動ユニットに取り外し自在に固定する固定筐体と、から成り、前記駆動ユニットの駆動ダイヤフラムの周部と該周部に当接する被駆動ユニットの固定部との間が密閉され、前記駆動ダイヤフラムと被駆動ダイヤフラムとの間に、前記駆動ダイヤフラムの振動を前記被駆動ダイヤフラムに伝達する伝達媒質を封入する密閉空間を形成しており、前記伝達媒質が液体であって、前記液体は可塑性を有する袋状の容器に封入されていることを特徴とする。
【0013】
請求項1の発明によれば、密閉空間内の封入した伝達媒質により、駆動ダイヤフラムの振動を効率良く被駆動ダイヤフラムに伝達することができる。また、液体からなる伝達媒質が流出しないので、組立時に密閉空間への封入作業が容易に行える。
【0014】
請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記液体が振動により外皮が破壊される複数の容器に封入されていることを特徴とする。
【0015】
請求項2の発明によれば、請求項1と同様な作用効果がある。
【0016】
請求項3の発明では、請求項1の発明において、記液体が粘性の高い材料からなることを特徴とする。
【0017】
請求項3の発明によれば、組立前に、被駆動ダイヤフラムに塗布しておいても流動しにくいため、組立時に密閉空間への封入作業が容易に行える。
【0018】
請求項4の発明では、請求項1の発明において、前記駆動ダイヤフラムが前記駆動ユニットの支持筐体に弾性部材若しくは低弾性率の部材を介して支持される構成を有することを特徴とする。
【0019】
請求項4の発明によれば、部材の弾性力や変形を利用して容易に被駆動ユニット2を駆動ユニットの支持筐体に支持させることができる。
【0020】
請求項5の発明では、請求項1の発明において、前記被駆動ユニットに駆動ユニットの組み付け状態から取り外すための取り外し手段を設けていることを特徴とする。
【0021】
請求項5の発明によれば、被駆動ユニットの交換時に、被駆動ユニットを駆動ユニットから容易に取り外しができる。
【0022】
請求項6の発明では、請求項1の発明において、前記駆動ユニットに対する被駆動ユニットの当接面を少なくとも鏡面加工が施した面としていることを特徴とする。
【0023】
請求項6の発明によれば、密閉性の向上と、被駆動ユニットの駆動ユニットからの取り外しをが容易になる。
【0024】
請求項7の発明では、請求項1の発明において、前記被駆動ダイヤフラムは、表面の少なくとも一部に駆動ダイヤフラムの金属板面に吸着させるための凸凹形状を有することを特徴とする。
【0025】
請求項7の発明によれば、被駆動ダイヤフラムと駆動ダイヤフラムとが密着し、密閉空間の容積を小さくすることができる。
【0026】
請求項8の発明では、請求項1の発明において、前記被駆動ユニットの固定部と前記被駆動ダイヤフラムとが同一材料により一体形成されていることを特徴とする。
【0027】
請求項8の発明によれば、固定部と被駆動ダイヤフラムとを一つの部材として作製できるため、部品数の削減とコストの低減が図れる。
【0028】
請求項9の発明では、請求項8の発明において、前記被駆動ダイヤフラムと固定部の形成材料が弾性材料であることを特徴とする。
【0029】
請求項9の発明によれば、請求項8の発明の効果に加えて、固定部と駆動ユニットとの当接面の密閉性が向上する。
【0030】
請求項10の発明では、請求項1において、前記吸入弁及び吐出弁は、少なくともアルコール系成分または油系成分を含む動作流体による腐食、膨潤、変質に対する耐液性を有することを特徴とする。
【0031】
請求項10の発明によれば、アルコール系成分又は油系成分の動作流体による弁の耐久性が向上し、被駆動ユニットの寿命を延ばすことができる。
【0032】
また請求項11の発明では、請求項10の発明において、前記吸入弁及び吐出弁は、少なくともアルコール系成分または油系成分を含む動作流体による腐食、膨潤、変質に対する耐液性を有するゴム系材料または樹脂系材料または金属系材料により形成されていることを特徴とする。
【0033】
請求項11の発明によれば、請求項10の発明の効果を、ゴム系材料または樹脂系材料または金属系材料により形成された弁で得ることができる。
【0034】
請求項12の発明では、請求項10の発明において、前記吸入弁及び吐出弁の基材表面に、少なくともアルコール系成分または油系成分を含む動作流体による腐食、膨潤、変質に対する耐液性を有するように表面処理を施していることを特徴とする。
【0035】
請求項12の発明によれば、表面処理を施すことで、請求項10の発明の効果を得る弁を実現できる。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下本発明を参考例及び実施形態により説明する。
(参考例1)
図2は本参考例の分解斜視図を示しており、本参考例の圧電ダイヤフラム型ポンプPは、駆動ユニット1と、被駆動ユニット2と、固定筐体3の3つのブロックを組み合わせること構成されるもので、被駆動ユニット2を取り外しできるようになっている。
【0037】
ここで駆動ユニット1は、例えば真鍮板のような円形の金属板10及びこの金属板10の一方の面(図では上面)の中央部に同心状に貼り付けた円板状の圧電素子板11からなる駆動ダイヤフラム12と、駆動ダイヤフラム12を内部に配置する孔部13を中央に設けた円盤状の支持筐体14とで構成される。
【0038】
支持筐体14はPPS等の剛性を有する樹脂成形品からなり、孔部13の内周壁と支持筐体14の外壁との間には図3に示すように中空部14aが周方向に形成されている。そして孔部13は図において上部の内周壁15aの内側壁面が下部の内周壁15bの内壁面より中心方向に突出して下側の内径よりも上側の内径を小さな径としたもので、下部の内周壁15bの上端と、この上端と対向する上部の内周壁15aの下面との間に全周に亘って駆動ダイヤフラム12の金属板10の外周部を差し込む、内周壁15bの上端と内周壁15aの対向下面とで挟持する開口を形成し、これら内周壁15a、15bで駆動ダイヤフラム12の仮支持部としている。
【0039】
駆動ダイヤフラム12は、金属板10と圧電素子板11の熱膨張率の差によりたわみを持つ。通常そのためみは図のように上向きの湾曲である。
【0040】
被駆動ユニット2は、例えばHNBR製の被駆動ダイヤフラム22と、PPS等の剛性を持つ合成樹脂成形で形成され、図3において上面開口部に配置される被駆動ダイヤフラム22の外周部を固定し、下面開口部をPPSにより形成された円板状の底体24で被蔽される環状の固定部たるユニット本体20とで構成され、被駆動ダイヤフラム22と、底体24で閉塞された内部空間がポンプ室23を構成する。
【0041】
このポンプ室23の底体24には吸入用管路、吐出用管路の一部を担う貫通孔24a,24bが開口している。
【0042】
ここで両管路は、ポンプ室23の底体24の外面に取り付けられるPPSから形成された円板状の基板21の下面に一体に突出形成された外部との配管接続部を司る導通パイプ26a、26bの透孔と、底体24の貫通孔24a,24bとで構成されている。
【0043】
ここで導通パイプ26a,26bは、基板21の一面(図において下面)より一体に突出形成され、夫々の上端を基板21の他面(上面)に開口しており、基板21を吸入弁27a、吐出弁27bを図2に示すように形成した弁ベース25を載せた状態で上記底体24の下面に固定することにより、導電パイプ26a、26bの透孔は上記吸入弁27a、吐出弁27bを介在させた形で、底体24の貫通孔24a,24bからポンプ室23に連通し、上述の吸入用管路、吐出用管路を構成する。
【0044】
固定筐体3はPPSからなる合成樹脂成形品であって、外径が駆動ユニット1の支持筐体14の外径と略同じ円環状に形成され、中央部には上記孔部13の下部開口の内径と同じ内径を有し、被駆動ユニット2のユニット本体20の下部を嵌合する嵌合凹部30を設け、また嵌合凹部30の中央部にはユニット本体20の下面より突出している導通パイプ26a、26bを外部へ臨ませる孔31を設けている。
【0045】
而して圧電ダイヤフラム型ポンプPを組み立てるに際しては、被駆動ユニット2のユニット本体20の下部を固定筐体3の嵌合凹部30に嵌合するとともに、ユニット本体20の上部を駆動ユニット1の支持筐体14の孔部13の下面開口より嵌合することで、固定筐体3の上面と駆動ユニット1の支持筐体14の下面とを当接させ、駆動ユニット1と固定筐体3との間に被駆動ユニット2を収納すする。
【0046】
この状態で、支持筐体14の上面に開口した螺子挿通孔16より固定螺子4を挿通して支持筐体14の下面に開口した螺子挿通孔(図示せず)から固定筐体3の上面に開口した螺子孔32に固定螺子4の先部の螺子部を螺子込んで締め付けることで、被駆動ユニット2を駆動ユニット1と固定筐体3との間で固定する。これにより所望の圧電ダイヤフラム型ポンプPが完成することになる。
【0047】
そして、上記締め付けにより被駆動ユニット2のユニット本体20の上面が駆動ダイヤフラム12の金属板10の下面に押圧密着し、支持筐体14の内周壁15aの下面との間で金属板10を挟持する。これにより図1に示すように駆動ダイヤフラム12の金属板10の下面と被駆動ダイヤフラム22の上面との間に形成される空間が密閉空間5となり、本参考例では、この密封空間5に空気が封入された状態となり、この空気が駆動ダイヤフラム12の振動を被駆動ダイヤフラム22に伝達する伝達物質となる。
【0048】
尚本参考例の吸入弁27a、吐出弁27bは弁ベース25に並設されるもので、図4(a)(b)に示す片持ち型の弁27、或いは同図(c)に示すスリット型の弁27を用いる。図4(b)は上側が負圧となって弁27が開き管路側からの動作流体が矢印のように流れ込んでいる状態を示す。同図(c)は弁27の膜が上側に変形しスリット270から動作流体が矢印のように流れ込んでいる状態を示す。
【0049】
本参考例では,対象とする動作流体をアルコール系成分と油系成分等の複数の成分を含む液体とする。例えば,エタノール,水,プロピレングリコール,メントール,ヒマシ油等を成分に含むものの場合である。これらの場合、動作流体の各種成分が弁に付着したり場合によっては溶かしたりする可能性がある。例えば、ポリカーボネイトで弁を作成した場合、動作流体中に常温で60日間保持すると、体積膨張,変質が起きる恐れがある。また、シリコンゴム、ニトリルゴム(NBR)においても、膨張による体積増加が顕著である。これらにより、弁の開閉が正常に行われなかったり、弁の劣化が発生したりして、ポンプの寿命を著しく低下させる原因になると考えられる。
【0050】
そこで本参考例では、吸入弁27a、吐出弁27bを水素添加のNBRで構成した。この材料の場合、体積膨張は10%前後であり、弁としての機能に影響は見られず、弁の膨張によるポンプの能力低下を防止し、寿命の向上を実現できる。
【0051】
液体に含まれるアルコール系成分及びプロビレングリコール等の油系成分による腐食,膨潤,変質に対する耐液性を有するポンプの弁の材料として、ゴム系材料として例えば,FKM,FPM等のフッ素ゴム,エチレンプロピレンゴム,スチレンゴム,ブチルゴム等を用いてもよい。
【0052】
また、ゴム系材料以外に、例えば,PTFE(4フッ化エチレン樹脂),ポリサルフォンの他,ポリエチレン,ポリアミド,ポリイミド,ポリプロピレン,PVDF(ポリビニリデンフルオライド),ポリグリコール,ポリスチレン等の樹脂系材料を用いてもよい。
【0053】
また、動作流体の粘性抵抗が大きく表面が粗い場合、内部管路の表面近傍ではよどみが発生しやすい。そこで例えば、弁27をNBRで製作し、その表面にPTFE等の耐腐食性樹脂膜で被覆すれば、弁表面での摩擦の低減が可能となり、その結果表面層近傍の動作流体の流れが滑らかとなり、弁27への流体成分の付着が低減できる。
【0054】
また、弁27と弁ベース25の接触部では.ポンプ停止時に接触し続けている場合、凝着が発生する可能性がある。そこで例えば,図5に示すよう舌状片持ち型でNBRからなる弁27において、その表面の改質として,例えばCl,Brによるハロゲン化処理を行って改質部271を形成する。或いは例えば、HNBRで弁27を形成した場合にはその表面の改質として、2次加硫処理処理を行う。
【0055】
これらの処理により,弁27の表面の反応性を小さくし、凝着を防止できる。また弁座との接触する表面側に潤滑剤を塗布し,表面の潤滑状態を改善することでも,凝着を防止できる。潤滑剤としてはたとえばMoS2やグラファイト等をトルエンやキシレンの溶媒に溶かしたものを塗布し、高温環境下で硬化させればよい。
【0056】
またアルコール成分による弁の劣化を防止する場合には弁周辺に加熱用コイルを設け、この加熱用コイルで弁部位を高温にして弁周辺のアルコール成分を揮発させるようにすれば良い。
【0057】
尚金属系材料の弁としては図6(a)(b)に示すように両端が閉塞され、一端側に流入孔29aを、他端側に流出孔29bを形成し、内部に内径より小さな直径の金属製(例えばステンレス製)ボールからなる弁27をバネ29cで流入孔29a方向に付勢した状態で納めた筒部29を管路内に設ける。この場合流出孔29b側が負圧となると、動作流体により図6(a)に示すように27がバネ29cの付勢力に抗して筒部29内を上昇し、流入孔29aを開く。これにより矢印で示すように流入孔29a→筒部29内→流出孔29bを介して動作流体が流入し、また流出孔29b側が正圧となった場合には、図6(b)に示すように弁27がバネ29cの付勢力により下降して流入孔29aを閉成するようなっている。
【0058】
さて、上述のように組立が完成した圧電ダイヤフラム型ポンプPを駆動する場合に、駆動ダイヤフラム12の圧電素子板11に交番する電圧を印加して交番電流を流す。この交番電流により圧電素子板11が直径方向に伸縮し、この伸縮により金属板10が板厚方向に振動する。この振動は密閉空間5内の空気からなる伝達物質を介して被駆動ダイヤフラム22に伝達され、被駆動ダイヤフラム22が振動することになり、この振動によりポンプ室23の容積を拡縮する。これによりポンプ室23の容積が小さくなって正圧状態となると、吐出弁27bを開成してポンプ室23内の動作流体を吐出用管路を通じて外部へ吐出させる。そしてポンプ室23の容積が拡大して負圧状態となると、吐出弁27bが閉成し、流入弁27aが開成することになり、これにより動作流体が流入用管路を通じてポンプ室23内に流入することになる。以上の動作を繰り返すことで、動作流体が流入用管路からポンプ室23を介して吐出用管路へ送り出されることになる。
【0059】
さて、使用時間が長くなると、被駆動ユニット2を交換する必要が出てきた場合には、固定螺子4を緩めて固定筐体3の固定状態を解除し、この固定筐体3を外せば、被駆動ユニット2を新しい被駆動ユニット2に取り替えることができる。そして再び固定筐体3を用いて被駆動ユニット2を駆動ユニット1に固定することで、新しい被駆動ユニット2に取り替えた圧電ダイヤフラム型ポンプPが得られることになる。
【0060】
ところで被駆動ユニット2のユニット本体20の上面が駆動ダイヤフラム12の金属板10の下面を押圧することで固定する構成であるため、ポンプ室23の容積Vは駆動ダイヤフラム12の固定位置内の部分により決まることになる。ここで直径20mmの被駆動ダイヤフラム22を図7(a)(b)に示すように中心で0.1mmで振動させるように駆動ダイヤフラム12の圧電素子板11に交番電流を流した場合において、上述の容積Vを計算すると、例えば直径20mmの部分で固定している場合には約15mm3であるが、直径15mmの位置では約5mm3となり,70%近く減少する。図8は直径Dとポンプ室23の容積変動の関係を示す。
【0061】
そして圧電ダイヤフラム型ポンプにおいては、ポンプ室23の容積変動により発生する圧力差により吸入弁27a、吐出弁27bが開閉するため、固定位置をより外周側に設定することで、弁の開閉に必要な変位量が小さくなるため、圧電素子板11に印加する駆動電圧の低減と、一振動当たりの流量が増加するため、駆動周波数の低減、更にポンプ室23の容積変動が大きくなることによる吐出力、吸引力の増加が期待できる。
【0062】
そこで、本参考例では、なるべく上記直径Dを大きくする形で固定位置を決めている。
【0063】
(参考例2)
上記参考例1は、伝達物質として密閉空間5内で組立時に封入される空気を用いているが、本参考例では、密閉空間5に封入する空気の体積を小さくすることで、空気の圧縮性の影響を少なくし、それにより被駆動ダイヤフラム22の駆動ダイヤフラム12への追従性を高めるようにしたものである。
【0064】
その空気体積を小さくする方法の例を下記に示す。
【0065】
例1
図9(a)(b)に示すように固定筐体3と、ユニット本体20とに組み合わせ時に連通する空気抜き用孔7a,7bを貫通させ、ユニット本体20側の空気抜き用孔7aの一端を駆動ダイヤフラム12の上方で密閉空間5内に臨む位置に開口させている。
【0066】
而して本例では駆動ユニット1,被駆動ユニット2,固定筐体3の組み付け後、固定筐体3の外周面に開口した空気抜き用孔7bから排気ポンプ8により密閉空間5を排気し、この排気により密閉空間5内の空気の体積を小さくする。この後空気抜き孔7bの開口を封止するようにして排気ポンプ8を外せば、所望の圧電ダイヤフラム型ポンプPが完成することになる。空気を抜く方法としては排気ポンプを用いる他に加熱膨張等で空気を密閉空間5から抜くようにしても良い。
【0067】
例2
例1では密閉空間5内の空気を強制的に排気する方法であるが、本例では、図10(a)に示すように被駆動ダイヤフラム22を固定しているユニット本体20上面の一部を、内側から外側に亘り下り勾配の斜面20aとし、更にこの斜面20aに連続する斜面22aを被駆動ダイヤフラム22の中央部から外周縁にかけて図10(b)に示すように形成した被駆動ユニット2を用いることで、密閉空間5内の伝達物質である空気の体積を減らすようにしたものである。
【0068】
つまり駆動ユニット1の支持筐体14の孔部13にユニット本体20の上部を嵌め込む際に、駆動ダイヤフラム12の金属板10の下面側の湾曲凹部と被駆動ダイヤフラム22の上面との間に形成される空間内の空気を、金属板10の下面にユニット本体20の上面が当接して密閉空間5となるまでの過程で、被駆動ダイヤフラム22の上面が駆動ダイヤフラム12の金属板11の下面に近づくことによる両フラム間12,22の空間容積の減少に伴って、斜面22a,20aに沿って矢印に示すよう外部に排気される。そして、最終的に密閉空間5の容積、つまり封入する空気の体積を参考例1の場合に比して減少させることができる。
【0069】
尚上記斜面の代わりにユニット本体20の上面に排出用の溝を設けたり、一部非対称の部分を設けて空気を抜け易くしても良い。
【0070】
例3
例1では密閉空間5内の空気を強制的に排気する方法であるが、本例では、図11(a)に示すように駆動ダイヤフラム12の金属板10の湾曲下面に沿うように被駆動ダイヤフラム22の形状を上面中央部が上方に突出するように撓ませるようにユニット本体20に固定した被駆動ユニット2を用いることで、密閉空間5内の伝達物質である空気の体積を減らすようにしたものである。
【0071】
つまり図11(b)に示すように、被駆動ユニット2を駆動ユニット1と固定狭隘3の間に配設した状態、駆動ダイヤフラム12の金属板10の下面と被駆動ダイヤフラム22の上面との距離が小さくなり両者間で形成される密閉空間5の容積が小さくなるようにしたものである。従って密閉空間5に封入される伝達物質たる空気の体積は参考例1の場合に比べて小さくなる。
【0072】
尚被駆動ダイヤフラム22を撓ませる代わりに、被駆動ダイヤフラム22の厚さを外周部から中央部に徐々に厚くすることで、上面形状を駆動ダイヤフラム12の金属体11の下面の湾曲形状に沿う形としても勿論良い。
【0073】
例4
上記例3のように被駆動ダイヤフラム22を撓ませた状態でユニット本体20に固定する代わりに、被駆動ユニット2を駆動ユニット1へ組み付ける際に、図12(a)に示すように大気圧下で平面となる被駆動ダイヤフラム22をポンプ室23内の圧力を高めることで、上方へ向けて湾曲させ、駆動ダイヤフラム12の金属板11の下面湾曲形状に沿わせる形状とし、これにより例3と同様に密閉空間5の容積を小さくできるようにしたものである。
【0074】
尚ポンプ室23内の圧力を高める方法としては、図12(b)に示すように吸入用管路側から加圧ポンプ100で加圧した空気或いは水やシリコンオイルのような液体、或いは実際に用いる動作流体を送り込む方法がある。
【0075】
本例の場合、被駆動ダイヤフラム22をユニット本体20に平坦状で固定できるため、撓ませた状態で固定する場合に比して被駆動ユニット2の作製が容易である。
【0076】
例5
上記例4ではポンプ室23の内部圧力を高めて被駆動ダイヤフラム22を変形させる方法を採用しているが、本参考例では、ユニット本体20の樹脂材料が持つ変形性を利用することで、被駆動ユニット2の組み込み時にユニット本体20を変形させ、被駆動ダイヤフラム22を上述と同様に駆動ダイヤフラム12の金属板11の下面湾曲形状に沿った形状とする点に特徴がある。
【0077】
つまり、図13(a)に示すように被駆動ダイヤフラム22を固定している本体ユニット20の上部外周壁に突起200を一体に形成したものである。尚突起200の外面は上端から下端に亘り下り傾斜となった斜面で形成している。
【0078】
而して被駆動ユニット2のユニット本体20を駆動ユニット1の支持筐体14の孔部13に下面開口から嵌めこむ際、突起200が支持筐体14の内周壁15bの壁面に押されてユニット本体20が内方向に変形して被駆動ダイヤフラム22をその中央部が上向きに突出するように撓ませる。つまり被駆動ダイヤフラム22の形状を駆動ダイヤフラム12の金属板11の下面湾曲形状に沿った形状とするのである。
【0079】
従って、本例では、例4のようにポンプ室23の内圧を高めるための操作を必要とせず、密閉空間5内の伝達物質である空気の体積を小さくすることができるので、組立コストも安価となる。また例4と同様に被駆動ダイヤフラム22をユニット本体20に平坦状で固定できるため、被駆動ユニット2の作製も容易である。
【0080】
(実施形態1)
上記参考例1、2では伝達物質として密閉空間5内に封入された空気を用いているが、本実施形態は示すように圧縮性の液体(水、シリコンオイル、アルコール等)を密閉空間5内に封入し、この液体を伝達物質としたものである。この液体の封入する場合の例を次に説明する。
【0081】
例a
本例の場合には、被駆動ユニット2を駆動ユニット1に組み込む際に、予め被駆動ダイヤフラム22の上面に液体60を滴下しておいて、組立時に形成される密閉空間5に図14に示すように伝達物質とて密閉空間5に封入する。
【0082】
例b
本例では、図15(a)に示すように外形が円盤形状で可塑性を有する袋状容器600内に予め水、シリコンオイル、エタノール等の液体61を封入した外形が円盤形状の袋状容器600を、被駆動ユニット2を駆動ユニット1に組み込む際に、予め被駆動ダイヤフラム22の上面に載置しておき、密閉空間5が形成されたときに液体61を封入している袋状容器610を密閉空間5内に納めるようにしている。この場合図15(b)のように袋状容器610の周囲の空間には空気61が存在し、この空気も袋状容器600内の液体60とともに駆動ダイヤフラム12の振動を被駆動ダイヤフラム22に伝達する伝達媒質を構成する。
【0083】
尚袋状容器600の形成材料としては、可塑性を有する材料であれば良く、例えばポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフラタート等を用いる。
【0084】
本例の場合、袋状容器600内に伝達媒質となる液体60を封入しているので、取り扱い易く、組立作業が容易に行える。
【0085】
尚袋状容器600を図16に示すように予め被駆動ユニット2の被駆動ダイヤフラム22の上面に取り付けて、被駆動ユニット2をこの袋状容器610を含めた一つの部材として取り扱えるようにし、被駆動ユニット2の交換を含めた組立時において、部材供給とともに伝達媒質の供給が同時に行えて作業性を高めることもできる。
【0086】
例c
上記例bでは、伝達媒質を構成する液体61を一つの大きな袋状容器600に封入した形で、密閉空間5内に収納しているが、本例では、図17(a)に示すように駆動ダイヤフラム12の振動で外皮が破壊される材質からなる小さな容器(薬品用カプセルやゼリー状の低弾性材料からなるカプセル)601にシリコンオイルのような液体61を封入したものを用いる。
【0087】
つまり、本例では、被駆動ユニット2を駆動ユニット1に組み込む際に、図17(b)に示すように予め被駆動ダイヤフラム22の上面に複数の容器601を載置しておき、密閉空間5が形成されたときに液体61を封入している袋状容器610を密閉空間5内に納めるようにしている。
【0088】
そして組み合わせた後、駆動ダイヤフラム12の振動で各容器601の外皮が破壊され、中のシリコンオイルからなる液体61と空気とで密閉空間5が満たされ、これら液体61,60が駆動ダイヤフラム12の振動を被駆動ダイヤフラム22に伝達する伝達媒質を構成する。尚組立完了後の断面図は図16(b)を参照することとし、ここでは省略する。
【0089】
本例の場合、封入する液体61の取り扱いが容易となる。
【0090】
尚伝達媒質としてワセリンのような粘性の高い油系液体を用いても良く、この場合組み付け前に被駆動ダイヤフラム22の表面に塗布するのであるが、被駆動ユニット2の向きが変わっても流動しにくく、また滴下しないため、容器に封入しなくても取り扱い易い。
【0091】
また水分を多く含ませゼリー状(ゲル状)となったゼラチンを伝達媒質としても良い。この場合ゲル状であるため液体のまま使用する場合に比べて取り扱いが容易となり、組立性が向上する。
【0092】
これら粘性の高い油系液体やゼラチン等を用いた場合は、水のような液体からなる伝達媒質を密閉空間5に封入した場合と密閉空間5の断面図は同じであるので、図示は省略する。
(実施形態2)
上記参考例1,2の駆動ユニット1では、支持筐体14に一体に形成された内周壁15a、15bにより駆動ダイヤフラム12の金属板10の外周部を挟持することで仮支持する構成であったが、本実施形態は、支持筐体14とは異なる材料で仮支持部を下記のように形成したものである。
【0093】
尚以下の説明では、仮支持部を中心とした要部について説明し、伝達媒質や、被駆動ユニット2の構成、固定筐体3の構成は、参考例1,2に準ずるものを使用すれば良いので、ここでは特に図示及び説明はしない。
【0094】
例i
本例は、支持筐体14の形成材料(PPS)とは異なる弾性材料(例えばNBR、フッ素ゴム系等のゴム系材料やその他の環状の弾性体により孔部13の内周壁15a、15bを図18(a)のよう形成したものである。
【0095】
つまり、駆動ユニット1を組み立てる際に、駆動ダイヤフラム12の金属板10の外周部を弾性材料からなる内周壁15a、15b間に弾性を利用して差し込むことが容易に行えるので、駆動ダイヤフラム12の支持筐体14への組み付け作業性が向上する。
【0096】
そして、図18(b)のように圧電ダイヤフラム型ポンプPの組立完成状態では、ユニット本体20の上面で金属板10の下面を押し上げるため、内周壁15aが圧縮され、支持筐体14の孔部13の上面開口に臨む位置から垂下させた垂下片15cの下端が金属板10の上面に当たることになり、これによりユニット本体20の上面と、内周壁15aの下面及び垂下片14aの下端面とで金属板10の外周部が挟持固定される。従って駆動ダイヤフラム12は駆動時に上記挟持固定部位を固定端として振動することとなり、内周壁15bは振動を阻害しない。
【0097】
例ii
上記例iでは弾性体で形成した内周壁15a,15b間で駆動ダイヤフラム12の金属板10の外周部を挟持する仮支持部を設けているが、本例では下側の内周壁15bを図19(a)に示すように弾性係数の小さい材料により形成するとともに、同様に弾性係数の小さい材料により形成した支持片15dを、その下端が支持筐体14と一体に形成された上側の内周壁15aの下端面よりも下方に位置するように支持筐体14の中空部14aの天井面から垂下させ、この支持片15dの下面と、内周壁15bの上面との間で、駆動ダイヤフラム12の金属板10の外周部を挟持させる構成としている。尚弾性係数の小さい材料として、例えばウレタンを採用する。勿論弾性係数の小さい材料であればウレタン以外でも良い。
【0098】
而して弾性係数の低い材料により形成した支持片15d及び内周壁15bにより仮支持部を構成しているので、駆動ユニット1を組み立てる際に、駆動ダイヤフラム12の金属板10の外周部を、内周壁15b、支持片15d間に差し込むことが容易に行え、駆動ダイヤフラム12の支持筐体14への組み付け作業性が向上する。
【0099】
そして、図19(b)のように圧電ダイヤフラム型ポンプPの組立完成状態では、ユニット本体20の上面で金属板10の下面を押し上げるため、支持片15dが圧縮され、支持筐体14と一体の内周壁15aの下面が金属板10の上面に当接することになり、これによりユニット本体20の上面と、内周壁15aの下面とで金属板10の外周部が挟持固定される。従って駆動ダイヤフラム12は駆動時に上記挟持固定部位を固定端として振動することとなり、支持片15dは振動を阻害しない。
【0100】
例iii
本例では、図20(a)に示すように孔部13の内周壁15aを無くし、支持筐体14の外周壁の内面にウレタン等の弾性係数の小さい材料からなる仮支持体17を配設し、この仮支持体17に駆動ダイヤフラム12の金属板10の外周先端部を食い込ませて挟持させる構成としている。
【0101】
而して弾性係数の低い材料により形成した仮支持体17を設けているので、駆動ユニット1を組み立てる際に、駆動ダイヤフラム12の金属板10の外周先端部を、容易に仮支持体17に食い込ませることができ、駆動ダイヤフラム12の支持筐体14への組み付け作業性が向上する。また背面が支持筐体14の外周壁により規制されている仮支持体17に金属板10の外周先端部を仮支持させるため、実施形態1及び参考例1,2,例i,例iiのような差し込みによる仮支持では起きやすい駆動ダイヤフラム12の位置ずれが防止される。
【0102】
そして図20(b)のように圧電ダイヤフラム型ポンプPの組立完成状態では、ユニット本体20の上面で金属板10の下面を押し上げる際に、仮支持体17を変形させることができ、そのため支持筐体14と一体の内周壁15aの下面が金属板10の上面に当接することになり、これによりユニット本体20の上面と、内周壁15aの下面とで金属板10の外周部が挟持固定される。従って駆動ダイヤフラム12は駆動時に上記挟持固定部位を固定端として振動することになり、振動を阻害しない。また駆動ユニット1における駆動ダイヤフラム12の位置ずれが防止されるため、両ダイヤフラム12,22間の位置ずれによる振動のばらつきを無くすことができ、その結果ポンプとしての能力を安定化できる。
(実施形態3)
本実施形態は、被駆動ダイヤフラム22と、駆動ダイヤフラム12との密着性を高めるための密着手段を設けたものであり、以下にその密着手段の例を説明する。
【0103】
尚以下の説明では、参考例1の構成に密着手段を採用した例について説明するが、被駆動ユニット2の構成、固定筐体3の構成は、実施形態1,2或いは参考例1,2に準ずるものを使用すれば良いので、これらの構成は特に限定されるものではない。
【0104】
つまり、本実施形態では、被駆動ダイヤフラム22をポリカーボネイトフィルムで形成し、その表面にエキシマレーザにより微小な窪み220を図21(a)に示すように形成し、駆動ユニット1と被駆動ユニット2とを組み合わせるともに、駆動ダイヤフラム12に被駆動ダイヤフラム22を押しつけることで窪み220が吸盤として作用し、被駆動ダイヤフラム22は図21(b)に示すように駆動ダイヤフラム12の金属板10に密着する。この場合密閉空間5は密着部位以外の両ダイヤフラム12,22間の空隙により形成される。尚伝達媒質としては、空気のような気体(あるいは水のような液体)であれば支障なく上述のように両ダイヤフラム12,22を密着させることことができる。
【0105】
(実施形態4)
上記各実施形態及び参考例では、被駆動ダイヤフラム22は、ユニット本体20とは別材料により形成したものであったが、本実施形態は、ユニット本体20及び被駆動ダイヤフラム22を同一材料で一体に形成して、部品数の削減とコストの低減を図った点に特徴がある。
【0106】
尚被駆動ユニット2以外の構成は、参考例1に準ずるものとする。勿論他の実施形態及び参考例の構成を用いても勿論良い。
【0107】
例A
本例は、例えば耐薬品性の高い合成樹脂材料(例えばポリイミド、ポリカーボネイト等)により、図22(a)に示すようにユニット本体20と被駆動ダイヤフラム22とを一体成形し、ユニット本体20の上面及び被駆動ダイヤフラムの外周部上面を連続した下り傾斜の斜面20bとしてある。
【0108】
図22(b)は上記のユニット本体20と被駆動ダイヤフラム22とを一体にしたものを用いた被駆動ユニット2を組み込んだ本実施形態の圧電ダイヤフラム型ポンプPの断面図を示しており、本実施形態もユニット本体20の斜面20bからなる上面と、駆動ユニット1の支持筐体14の孔部13の内周壁15aの下面との間で金属板10を挟持固定する。そしてこの挟持固定部位を固定端として振動する駆動ダイヤフラム12の振動と同一の振動モードでユニット本体20と一体の被駆動ダイヤフラム22も追従して振動することになる。
【0109】
例B
本例は、可塑性の高い合成樹脂材料(例えばポリテトラフルオロエチレンやポリエチレン等)により、被駆動ユニット2のユニット本体20と被駆動ダイヤフラム22とを一体性成形したものであり、組み込む前ではユニット本体20及び被駆動ダイヤフラム22の表面は図23(a)に示すように平坦面となっている。
【0110】
而して上記のユニット本体20と被駆動ダイヤフラム22とを一体にしたものを用いた被駆動ユニット2を組み込むと、本実施形態ではユニット本体20の上面と、駆動ユニット1の支持筐体14の孔部13の内周壁15aの下面との間で金属板10を挟持固定する際にユニット本体20が押圧力で塑性変形して、挟持固定部位の密閉性を高めることになる。尚断面形状は図22(b)と同じとなるためここでは図示を省略する。
【0111】
そしてこの挟持固定部位を固定端として振動する駆動ダイヤフラム12の振動と同一の振動モードでユニット本体20と一体の被駆動ダイヤフラム22も追従して振動することになる。
【0112】
例C
例Bでは可塑性の高い合成樹脂材料(例えばポリテトラフルオロエチレンやポリエチレン等)により、ユニット本体20と被駆動ダイヤフラム22とを一体性成形しているが、本実施形態はゴム系材料(例えばHNBR)で一体成形したものである。
【0113】
而して本実施形態も、ユニット本体20の上面と、駆動ユニット1の支持筐体14の孔部13の内周壁15aの下面との間で金属板10を挟持固定する際にユニット本体20が押圧力で塑性変形して、挟持固定部位の密閉性を高めることになる。
【0114】
そしてこの挟持固定部位を固定端として振動する駆動ダイヤフラム12の振動と同一の振動モードでユニット本体20と一体の被駆動ダイヤフラム22も追従して振動することになる。
【0115】
尚組立前は図23と、また組立完成状態は図22(b)と同じであるので本例の図示は省略する。
【0116】
例D
本例は、上記例A乃至Cにおいて、被駆動ダイヤフラム22を、耐薬品性の高い合成樹脂材料(ポリイミドやポリカーボネイト等)で形成し、この被駆動ダイヤフラム22の表面に可塑性の高い合成樹脂材料(ポリテトラフルオロエチレンやポリエチレン等)からなるフィルム22aを積層して図24に示すような2層構造としたものであって、ユニット本体20の上面と、駆動ユニット1の支持筐体14の孔部13の内周壁15aの下面との間で金属板10を挟持固定する際に、フィルム22aが塑性変形して、挟持固定部位の密閉性を高め、またポンプ室23内の腐食に対しては被駆動ダイヤフラム22により耐久性を持たせている。
【0117】
尚組立完成状態の断面構造は積層構造以外は図22(b)と同じであるので、図示は省略する。
【0118】
また本例の積層構成は、被駆動ダイヤフラム22がユニット本体20と同一材料で一体成形されていない別体構成の場合にも適用できるのは言うまでもない。
(実施形態5)
ところで、被駆動ユニット2を交換する場合に固定螺子4を緩めて固定筐体3を外し、その後被駆動ユニット2を駆動ユニット1から取り外すのであるが、この被駆動ユニット2の取り外しを容易にするために、図25(a)に示すようにユニット本体20に取り外し用タブ201を一体に設け、駆動ユニット1の支持筐体14内にに組み込んだ状態で取り外し用タブ201が図25(b)に示すように外部に突出するようにしてある。
【0119】
つまり被駆動ユニット2を交換するに当たって、固定筐体3を外した後に取り外し用タブ201を手でひくことで、被駆動ユニット2のユニット本体20を縮径方向に変形させ、駆動ユニット2の支持筐体14の孔部13からの取り外しを容易するものである。
(実施形態6)
上記実施形態5では被駆動ユニット2の駆動ユニット1からの取り外しを容易にするために取り外し用タブ201を設けていたが、図26(a)に示すようにユニット本体20の外面から内面に至る切欠202を上下方向に形成し、駆動ユニット1の支持筐体14の孔部13に嵌め込んだときに、図26(b)に示すように切欠202を埋める方向にユニット本体20が変形するようにしてある。この変形により密閉性を確保し、しかも駆動ユニット1から被駆動ユニット2を取り外す際にはこの切欠202を利用してユニット本体20を手で変形させることで取り外しを容易にする。
【0120】
尚切欠202の代わりにユニット本体20の周壁の一部を破れ易くし、駆動ユニット1から被駆動ユニット2を取り外す際に、その部分が先に切れるようにしても良い。
(実施形態7)
駆動ユニット1からの被駆動ユニット2の取り外しを容易にするために、ユニット本体20の上面を図27(a)に示すように鏡面加工(例えば鏡面加工したポリカーボネイトの層203を形成する)を施しても良い。これにより図27(b)に示すように駆動ダイヤフラム12の金属板10の下面と、鏡面加工層203との密着性(密閉性)が向上し、しかも当接面間の引き外しが容易となり、そのため被駆動ユニット2を駆動ユニット1から容易に取り外せることになる。
【0121】
尚ポリカーボネイト以外にポリアセタールの層で鏡面加工を施しても良く、また二次加硫したNBR等のゴム系材料を用いてユニット本体20の上面部を形成しても同様な効果が得られる。
【0122】
(実施形態8)
実施形態3乃至5の圧電ダイヤフラム型ポンプPは駆動ユニット1からの被駆動ユニット2の取り外すを容易にするための構造を備えたものであるが、本実施形態は、図28に示すように固定筐体13を外した後、駆動ユニット1の圧電素子板11に交流電源ACの電圧を印加して、矢印方向に振動させることでユニット本体20の上面と金属板10との当接面と密閉空間5とで空気を流動させ、取り外しを容易するものである。尚この振動方法を利用して組立時に密閉空間5の空気を排気するようにしても良い。
【0123】
本実施形態では、取り外しを容易にするための構造を特に必要としない。
【0124】
尚参考例2以降の被駆動ユニット2の断面図で底部位の断面構造を一部省略しているが、参考例1に準ずるものとする。
【0125】
【発明の効果】
請求項1の発明は、密閉空間内の封入した伝達媒質により、駆動ダイヤフラムの振動を効率良く被駆動ダイヤフラムに伝達することができる。また、液体からなる伝達媒質が流出しないので、組立時に密閉空間への封入作業が容易に行える。
【0126】
請求項2の発明は、請求項1と同様な作用効果がある。
【0127】
請求項3の発明は、組立前に、被駆動ダイヤフラムに塗布しておいても流動しにくいため、組立時に密閉空間への封入作業が容易に行える。
【0128】
請求項4の発明は、部材の弾性力や変形を利用して容易に被駆動ユニット2を駆動ユニットの支持筐体に支持させることができる。
【0129】
請求項5の発明は、被駆動ユニットの交換時に、被駆動ユニットを駆動ユニットから容易に取り外しができる。
【0130】
請求項6の発明は、密閉性の向上と、被駆動ユニットの駆動ユニットからの取り外しをが容易になる。
【0131】
請求項7の発明は、被駆動ダイヤフラムと駆動ダイヤフラムとが密着し、密閉空間の容積を小さくすることができる。
【0132】
請求項8の発明は、固定部と被駆動ダイヤフラムとを一つの部材として作製できるため、部品数の削減とコストの低減が図れる。
【0133】
請求項9の発明は、請求項8の発明の効果に加えて、固定部と駆動ユニットとの当接面の密閉性が向上する。
【0134】
請求項10の発明は、アルコール系成分又は油系成分の動作流体による弁の耐久性が向上し、被駆動ユニットの寿命を延ばすことができる。
【0135】
請求項11の発明は、ゴム系材料または樹脂系材料または金属系材料により形成された弁で得ることができる。
【0136】
請求項12の発明は、表面処理を施すことで、請求項10の発明の効果を得る弁を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】参考例1の組立完成後の要部の拡大断面図である。
【図2】参考例1の分解斜視図である。
【図3】参考例1の分解状態の断面図である。
【図4】(a)は参考例1の吸入弁、吐出弁に用いる弁の一例の閉成状態を示す拡大斜視図である。
(b)は参考例1の一例の開成状態を示す拡大斜視図である。
(c)は参考例1の吸入弁、吐出弁に用いる弁の他例の閉成状態を示す拡大斜視図である。
【図5】参考例1の吸入弁、吐出弁に用いる弁のその他の例の開成状態を示す拡大断面図である。
【図6】(a)は参考例1の吸入弁、吐出弁に用いる弁の別の例の開成状態を示す拡大斜視図である。
(b)は参考例1の別の例の閉成状態を示す拡大斜視図である。
【図7】参考例1のダイヤフラムの固定位置とポンプ特性の説明図である。
【図8】参考例1のダイヤフラムの固定位置の直径とポンプ室の容積変動の説明図である。
【図9】参考例2の例1の説明図である。
【図10】(a)は参考例2の例2の被駆動ユニットの断面図である。
(b)は参考例2の例2の組立時の説明図である。
【図11】(a)は参考例2の例3の被駆動ユニットの断面図である。
(b)は参考例2の例3の組立完成状態の断面図である。
【図12】(a)は参考例2の例4の被駆動ユニットの断面図である。
(b)は参考例2の例4の組立時の説明図である。
【図13】(a)は参考例2の例5の被駆動ユニットの断面図である。
(b)は参考例2の例5の組立完成状態の断面図である。
【図14】実施形態1の例aの組立完成状態の断面図である。
【図15】(a)は実施形態1の例bに用いる伝達媒質を封入した袋状容器の拡大斜視図である。
(b)は実施形態1の例bの組立完成状態の断面図である。
【図16】実施形態1の例cに用いる被駆動ユニットの断面図である。
【図17】(a)は実施形態1の例cに用いる伝達媒質を封入した袋状容器の拡大断面図である。
(b)は実施形態1の例cに用いる袋状容器の使用説明図である。
【図18】(a)は実施形態2の例iの駆動ユニットの要部拡大断面図である。
(b)は実施形態2の例iの組立完成状態のの要部拡大断面図である。
【図19】(a)は実施形態2の例iiの駆動ユニットの要部拡大断面図である。
(b)は実施形態2の例iiの組立完成状態のの要部拡大断面図である。
【図20】(a)は実施形態2の例iiiの駆動ユニットの要部拡大断面図である。
(b)は実施形態2の例iiiの組立完成状態のの要部拡大断面図である。
【図21】(a)は実施形態3の駆動ユニットの要部拡大断面図である。
(b)は実施形態3の組立完成状態のの要部拡大断面図である。
【図22】(a)は実施形態4の例Aの被駆動ユニットの要部拡大断面図である。
(b)は実施形態3の例Aの組立完成状態のの要部拡大断面図である。
【図23】実施形態4の例Bの被駆動ユニットの要部拡大断面図である
【図24】実施形態4の例Dの被駆動ユニットの要部拡大断面図である
【図25】(a)は実施形態5の被駆動ユニットの斜視図である。
(b)は実施形態5の被駆動ユニットを組み込んだ状態の駆動ユニットの斜視図である。
【図26】(a)は実施形態6の被駆動ユニットの斜視図である。
(b)は実施形態6の被駆動ユニットを組み込んだ状態の駆動ユニットの斜視図である。
【図27】(a)は実施形態7の被駆動ユニットの断面図である。
(b)は実施形態7の被駆動ユニットを組み込んだ状態の駆動ユニットの断面図である。
【図28】実施形態8の被駆動ユニットの取り外し方法の説明図である。
【符号の説明】
1 駆動ユニット
10 金属板
11 圧電素子板
12 駆動ダイヤフラム
13 孔部
14 支持筐体
16 螺子挿通孔
2 被駆動ユニット
20 ユニット本体
22 被駆動ダイヤフラム
24 底体
26a、26b 導通パイプ
25 弁ベース
Claims (12)
- 圧電素子板と金属板とで構成される駆動ダイヤフラム、該駆動ダイヤフラムを支持する支持筐体より構成される駆動ユニットと、
被駆動ダイヤフラムと、該被駆動ダイヤフラムの固定部、前記被駆動ダイヤフラムと固定部とにより形成される内部空間に対して、動作流体の吸入及び吐出に対して開閉動作を行う吸入弁及び吐出弁、各弁を介して前記内部空間に連通し、前記吸入弁への流体の吸入、及び吐出弁からの流体の吐出を導く管路を有し外部との配管接続部を司るパイプを備えた被駆動ユニットと、
該被駆動ユニットを前記駆動ユニットに取り外し自在に固定する固定筐体と、から成り、
前記駆動ユニットの駆動ダイヤフラムの周部と該周部に当接する被駆動ユニットの固定部との間が密閉され、前記駆動ダイヤフラムと被駆動ダイヤフラムとの間に、前記駆動ダイヤフラムの振動を前記被駆動ダイヤフラムに伝達する伝達媒質を封入する密閉空間を形成しており、前記伝達媒質が液体であって、前記液体は可塑性を有する袋状の容器に封入されていることを特徴とする圧電ダイヤフラム型ポンプ。 - 前記液体は振動により外皮が破壊される複数の容器に封入されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
- 前記液体は粘性の高い材料からなることを特徴とする請求項1に記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
- 前記駆動ダイヤフラムが前記駆動ユニットの支持筐体に弾性部材若しくは低弾性率の部材を介して支持される構成を有することを特徴とする請求項1に記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
- 前記被駆動ユニットに駆動ユニットの組み付け状態から取り外すための取り外し手段を設けることを特徴とする請求項1に記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
- 前記駆動ユニット又は被駆動ユニットの互いの当接面に鏡面加工が施されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
- 前記被駆動ダイヤフラムは、表面の少なくとも一部に駆動ダイヤフラムの金属板面に吸着させるための凸凹形状を有することを特徴とする請求項1に記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
- 前記被駆動ユニットの固定部と前記被駆動ダイヤフラムとが同一材料により一体形成されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
- 前記被駆動ダイヤフラムと固定部の形成材料が弾性材料であることを特徴とする請求項8に記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
- 前記吸入弁及び吐出弁は、少なくともアルコール系成分または油系成分を含む動作流体による腐食、膨潤、変質に対する耐液性を有することを特徴とする請求項1に記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
- 前記吸入弁及び吐出弁は、少なくともアルコール系成分または油系成分を含む動作流体による腐食、膨潤、変質に対する耐液性を有するゴム系材料または樹脂系材料または金属系材料により形成されていることを特徴とする請求項10に記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
- 前記吸入弁及び吐出弁の基材表面に、少なくともアルコール系成分または油系成分を含む動作流体による腐食、膨潤、変質に対する耐液性を有するように表面処理を施していることを特徴とする請求項10に記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
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JP2003149788A JP4103682B2 (ja) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | 圧電ダイヤフラム型ポンプ |
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