JP4462447B2 - Liquid cartridge, liquid pump and liquid flow device - Google Patents

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Description

本発明は、液体を貯蔵する液体カートリッジおよび液体ポンプに関する。   The present invention relates to a liquid cartridge and a liquid pump for storing liquid.

液体を貯蔵する容器として、各種の液体カートリッジがある。これらの容器のうち、サイズの小さいものとしては、たとえば、万年筆のインクカートリッジや、インクジェット型プリンタに装備されるインクカートリッジがある。液体カートリッジは、液体が漏出しないように貯蔵することができる。このことによって、液体カートリッジは、液体の運搬、供給など、取り扱いが容易にできるようになっているのが普通である。   There are various liquid cartridges as containers for storing liquid. Among these containers, examples of a small size include a fountain pen ink cartridge and an ink cartridge installed in an ink jet printer. The liquid cartridge can be stored so that liquid does not leak. As a result, the liquid cartridge is usually easily handled such as transporting and supplying the liquid.

液体カートリッジが貯蔵する液体は、単純な液体に限らず、各種の分散体も対象となり多様である。それらのうちの代表的なものとしては、インクを挙げることができる。こういった液体は、貯蔵期間が長くなると、成分が沈降、分離してしまうことがあった。この問題に対しては、たとえば、各種の分散剤を液体に混合するなどの方法が検討されている。また、液体を再分散させる方法としては、液体カートリッジを振とうする方法や、液体カートリッジ内の液体をかくはんする方法が考えられる。このような方法のうち、液体カートリッジ内の液体をかくはんする方法は、液体カートリッジを振とうする方法よりも、これに要する空間スペースを小さくできるため大変有望である。さらに、液体をカートリッジから送出する場合、液体の量を適宜調整したり、遠方まで送出するためにポンピングする必要がある場合がある。   The liquid stored in the liquid cartridge is not limited to a simple liquid, and various types of dispersions are also targeted. A representative example of these is ink. In such a liquid, the components may settle and separate when the storage period becomes long. In order to solve this problem, for example, a method of mixing various dispersants with a liquid has been studied. Further, as a method of redispersing the liquid, a method of shaking the liquid cartridge or a method of stirring the liquid in the liquid cartridge can be considered. Among these methods, the method of stirring the liquid in the liquid cartridge is very promising because the space space required for this can be made smaller than the method of shaking the liquid cartridge. Further, when the liquid is delivered from the cartridge, it may be necessary to appropriately adjust the amount of the liquid or to perform pumping in order to send the liquid far away.

一方、液体を流動させる装置としては、船舶のスクリューや、各種のポンプがある。また、魚類のヒレ等も液体を流動させる装置とみることができる。この種の機構は、液体を効率的に流動させることができるように、形状や動作が選ばれているといえる。魚類のヒレの構造や原理は、これを応用して、ポンプ等に利用されることがある。たとえば、特開平5−272497号公報には、フィン(ヒレ)を回転軸の周りに所定の角度範囲内に往復回転駆動させて液体を流動させるポンプが開示されている。同公報のポンプは、小型で少ない構成要素により構成されるとの記載がある。そして、容器内の液体を流動させるために、同公報のようなポンプの機構を組み合わせることが考えられる。
特開平5−272497号公報
On the other hand, as a device for flowing a liquid, there are a ship screw and various pumps. Fish fins and the like can also be regarded as devices for flowing liquid. It can be said that the shape and operation of this type of mechanism are selected so that the liquid can flow efficiently. The structure and principle of fish fins may be applied to pumps by applying this. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-272497 discloses a pump that causes a liquid to flow by reciprocatingly driving a fin (fin) around a rotation axis within a predetermined angular range. There is a description that the pump of the publication is composed of small and few components. And in order to make the liquid in a container flow, combining the mechanism of a pump like the gazette is considered.
JP-A-5-272497

しかしながら、液体カートリッジ内の液体を流動させたり外部に送出させるためには、上記のようなポンプを組み合わせただけでは未だ機構や動作が大がかりとなって小型化には向かない。また、回転軸を有する機構により駆動されるポンプの場合、回転軸を受けるベアリングや、流体を封止するシーリング等が必要となる。このようなシーリングもまた小型化する際の障害となる。また、スクリュー機構においては、液体の流速を高めるために回転速度を高めると、効率が非常に悪くなるという欠点もあった。   However, in order to cause the liquid in the liquid cartridge to flow or to be sent to the outside, the combination of the pumps as described above still requires a large mechanism and operation and is not suitable for miniaturization. In the case of a pump driven by a mechanism having a rotating shaft, a bearing for receiving the rotating shaft, a sealing for sealing a fluid, and the like are required. Such sealing is also an obstacle to downsizing. Further, the screw mechanism has a drawback that if the rotational speed is increased in order to increase the flow rate of the liquid, the efficiency becomes very poor.

本発明にかかる目的の一つは、液体を流動させるための新規な機構を備え、内部の液体のかくはん、または液体の流動が可能な液体カートリッジを提供することである。   One of the objects of the present invention is to provide a liquid cartridge having a novel mechanism for flowing a liquid and capable of stirring the liquid inside or allowing the liquid to flow.

本発明にかかる目的の一つは、管内の液体を流動させることのできる小型な液体ポンプを提供することである。   One of the objects according to the present invention is to provide a small liquid pump capable of flowing a liquid in a pipe.

本発明にかかる液体カートリッジは、
液体を貯留する容器部と、
前記液体に浸漬され、前記液体を流動させる板状の振動体と、
前記振動体を厚み方向に振動させる駆動部と、
を有し、
前記振動体の面内方向の端部の少なくとも一部は、端に向かって連続的に薄くなっている。
The liquid cartridge according to the present invention is
A container for storing liquid;
A plate-like vibrating body immersed in the liquid and flowing the liquid;
A drive unit for vibrating the vibrating body in a thickness direction;
Have
At least a part of the end portion in the in-plane direction of the vibrating body is continuously thinner toward the end.

このような液体カートリッジは、内部の液体のかくはん、または液体の流動が可能である。   Such a liquid cartridge is capable of stirring the liquid inside or flowing the liquid.

本発明の液体カートリッジにおいて、
さらに、前記容器部に連通する流路部を有することができ、
前記流路部は、内部に前記液体を流通させることができる。
In the liquid cartridge of the present invention,
Furthermore, it can have a flow path part communicating with the container part,
The channel portion can circulate the liquid therein.

本発明の液体カートリッジにおいて、
前記駆動部は、前記振動体を屈曲させて振動させることができる。
In the liquid cartridge of the present invention,
The drive unit can bend and vibrate the vibrating body.

本発明の液体カートリッジにおいて、
前記駆動部は、前記振動体全体の位置を移動させて振動させることができる。
In the liquid cartridge of the present invention,
The drive unit can be vibrated by moving the position of the entire vibrator.

本発明の液体カートリッジにおいて、
少なくとも前記振動体の薄くなっている領域が、前記液体に浸漬され、
前記液体は、前記振動体の厚み方向に垂直な方向、かつ、前記振動体が薄くなってゆく方向に速度成分を有して流動されることができる。
In the liquid cartridge of the present invention,
At least the thinned area of the vibrator is immersed in the liquid,
The liquid can flow with a velocity component in a direction perpendicular to the thickness direction of the vibrating body and in a direction in which the vibrating body becomes thinner.

本発明の液体カートリッジにおいて、
前記駆動部は、圧電素子を有することができる。
In the liquid cartridge of the present invention,
The driving unit may include a piezoelectric element.

本発明の液体カートリッジにおいて、
前記振動体が振動する周波数は、前記振動体の共振周波数、または前記振動体と前記駆動部とを含む全体の共振周波数であることができる。
In the liquid cartridge of the present invention,
The frequency at which the vibrating body vibrates may be a resonance frequency of the vibrating body or an entire resonance frequency including the vibrating body and the driving unit.

本発明にかかる液体ポンプは、
内部を液体が通過する管部と、
前記液体に浸漬され、前記液体を前記管部内で流動させる板状の振動体と、
前記振動体を厚み方向に振動させる駆動部と、
を有し、
前記振動体の面内方向の端部の少なくとも一部は、端に向かって連続的に薄くなっている。
The liquid pump according to the present invention is
A pipe section through which liquid passes;
A plate-like vibrating body that is immersed in the liquid and causes the liquid to flow in the tube portion;
A drive unit for vibrating the vibrating body in a thickness direction;
Have
At least a part of the end portion in the in-plane direction of the vibrating body is continuously thinner toward the end.

このような液体ポンプは、小型化が可能で、管内の液体を流動させることができる。   Such a liquid pump can be miniaturized and can flow the liquid in the pipe.

以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の一例を説明するものである。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the following embodiment demonstrates an example of this invention.

1.第1実施形態
1.1.液体カートリッジ
本実施形態にかかる液体カートリッジ1000について図面を参照しながら説明する。図1は、液体カートリッジ1000を模式的に示す断面図である。図2および図3は、いずれも液体カートリッジ1000の振動体200および駆動部300を模式的に示す斜視図である。図4は、液体カートリッジ1000の振動体200および駆動部300を模式的に示す平面図である。図5は、液体カートリッジ1000の振動体200および駆動部300を模式的に示す断面図である。図4のA−A線に沿った断面が図5に相当する。図6は、駆動部300の基材310が駆動したときの基材310の変形および振動体200の動作を模式的に示す断面図である。図7および図8は、振動体200の一例を示す斜視図である。
1. 1. First embodiment 1.1. Liquid Cartridge A liquid cartridge 1000 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the liquid cartridge 1000. 2 and 3 are perspective views schematically showing the vibrating body 200 and the drive unit 300 of the liquid cartridge 1000. FIG. FIG. 4 is a plan view schematically showing the vibrating body 200 and the drive unit 300 of the liquid cartridge 1000. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the vibrating body 200 and the drive unit 300 of the liquid cartridge 1000. A cross section taken along line AA in FIG. 4 corresponds to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the deformation of the base material 310 and the operation of the vibrating body 200 when the base material 310 of the drive unit 300 is driven. 7 and 8 are perspective views illustrating an example of the vibrating body 200. FIG.

本実施形態の液体カートリッジ1000は、容器部100と、振動体200と、駆動部300とを有する。容器部100は、液体110を貯留することができる。容器部100は、駆動部300を取り付けることができる。容器部100の形状は、内部に液体110を貯留できる形状であれば、図示の例のような断面が矩形である形状に限定されない。容器部100は、液体110を注入する注入口や、液体110を排出する排出口を有していてもよい。容器部100は、液体110を貯留し、液体110の保管、運搬等を可能にする。容器部100の材質は、限定されない。容器部100は、他の部材や液体110に劣化を起こさせないことなどを配慮して、樹脂、金属などとすることができる。   The liquid cartridge 1000 according to the present embodiment includes a container unit 100, a vibrating body 200, and a driving unit 300. The container part 100 can store the liquid 110. The container unit 100 can be attached with the driving unit 300. The shape of the container 100 is not limited to a shape having a rectangular cross section as in the illustrated example as long as the liquid 110 can be stored therein. The container part 100 may have an inlet for injecting the liquid 110 and an outlet for discharging the liquid 110. The container unit 100 stores the liquid 110 and enables storage, transportation, and the like of the liquid 110. The material of the container part 100 is not limited. The container portion 100 can be made of resin, metal, or the like in consideration of preventing other members or the liquid 110 from deteriorating.

液体110は、容器部100に貯留される。液体110は、容器部100の内部の他に、容器部100に連通する流路等があるときは、その部分に存在してもよい。液体110は、流動する物質であればよい。液体110は、たとえば、インク、エマルション、有機溶剤、有機溶液、有機無機混合液、水溶液などとすることができる。液体110は、液相と固相、および液相と液相が分離するような分散体であってもよい。   The liquid 110 is stored in the container unit 100. In addition to the inside of the container part 100, the liquid 110 may exist in that part when there is a flow path or the like communicating with the container part 100. The liquid 110 may be any substance that flows. The liquid 110 can be, for example, an ink, an emulsion, an organic solvent, an organic solution, an organic-inorganic mixed solution, an aqueous solution, or the like. The liquid 110 may be a dispersion in which a liquid phase and a solid phase, and a liquid phase and a liquid phase are separated.

振動体200は、容器部100に貯留された液体110に浸漬される。振動体200は、液体110を流動させることができる(この機構については後述する。)。本例では、振動体200は容器部100の下部に設けられているが、液体110に浸漬しうる位置であれば、容器部100のどの部分に設けられてもよい。   The vibrating body 200 is immersed in the liquid 110 stored in the container unit 100. The vibrating body 200 can cause the liquid 110 to flow (this mechanism will be described later). In this example, the vibrating body 200 is provided in the lower part of the container part 100, but may be provided in any part of the container part 100 as long as it can be immersed in the liquid 110.

駆動部300は、図4および図5に示すように、基材310の上に圧電体層320a,320bを有し、さらにその上に電極330a,330bを有する。図示のように駆動部300には、基材310の上に2つの圧電素子340a,340bが形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the drive unit 300 includes piezoelectric layers 320 a and 320 b on a base material 310, and further includes electrodes 330 a and 330 b thereon. As shown in the drawing, in the driving unit 300, two piezoelectric elements 340a and 340b are formed on a base material 310.

基材310は、駆動部300の基体であり、駆動部300の機械的な出力を外部に取り出すための部材である。基材310の形状は、図示の例では円盤状であり、容器部100と接続することができるように周辺部が圧電体層320a,320bよりも外側に突出している。本例においては、基材310は、容器部100の内壁の一部を兼ねている。基材310は、圧電体層320a,320bにより変形されることができる。圧電体層320a,320bは別体で図示したが、一体に形成すれば尚好ましい。基材310は、変形することにより接続された振動体200などの他の部材を移動させることができる。本実施形態の基材310は、図6に示すように、面外の屈曲変形が可能である。本実施形態では、基材310の中央部に、接続治具312が設けられ、接続治具312を介して振動体200が設けられている。したがって、基材310が変形することにより、振動体200が位置を移動することができる。基材310の材質は、任意であるが、図示の例では、導電性を有する材質を用いている。そのため、基材310は、圧電体層320a,320bに電界を印加するための対となる電極の一方の電極となっている。また、図示の例では、基材310は、その上の圧電体層320a,320bのための共通電極として構成されている。基材310が導電性を有さない材質からなる場合は、圧電体層320a,320bに電界を印加するために、基材310の上に導電層等を設ければよい。   The base material 310 is a base body of the drive unit 300, and is a member for taking out the mechanical output of the drive unit 300 to the outside. The shape of the base material 310 is a disk shape in the illustrated example, and the peripheral portion protrudes outward from the piezoelectric layers 320 a and 320 b so that it can be connected to the container portion 100. In this example, the base material 310 also serves as a part of the inner wall of the container part 100. The substrate 310 can be deformed by the piezoelectric layers 320a and 320b. Although the piezoelectric layers 320a and 320b are illustrated as separate bodies, it is more preferable to form them integrally. The base material 310 can move other members such as the connected vibrator 200 by being deformed. As shown in FIG. 6, the base material 310 of the present embodiment can be bent and deformed out of the plane. In the present embodiment, a connection jig 312 is provided at the center of the base material 310, and the vibrating body 200 is provided via the connection jig 312. Therefore, when the base material 310 is deformed, the vibrating body 200 can move its position. The material of the base material 310 is arbitrary, but in the illustrated example, a conductive material is used. Therefore, the base material 310 is one electrode of a pair of electrodes for applying an electric field to the piezoelectric layers 320a and 320b. In the illustrated example, the substrate 310 is configured as a common electrode for the piezoelectric layers 320a and 320b thereon. In the case where the substrate 310 is made of a material having no conductivity, a conductive layer or the like may be provided on the substrate 310 in order to apply an electric field to the piezoelectric layers 320a and 320b.

圧電体層320a,320bは、基材310の上に設けられる。圧電体層320a,320bは、それぞれ電界が印加されることにより基材310の面内方向に伸縮する。圧電体層320a,320bの伸縮に伴って、基材310が図6に示したように変形する。この変形により振動体200は、厚み方向に振動することができる。圧電体層320a,320bの伸縮は、印加する電圧の極性や、圧電体層320a,320bを分極させる方向により任意に設計することができる。図4および図5の例では、圧電体層320a,320bの分極方向および電極330a,330bに印加される電界の方向が、圧電素子340a,340bが並ぶ方向(A−A線に沿う方向)に伸縮できるように構成されている。圧電体層320a,320bは、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O)、ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti,Nb)O)などの圧電材料から形成されることができる。 The piezoelectric layers 320 a and 320 b are provided on the base material 310. The piezoelectric layers 320a and 320b expand and contract in the in-plane direction of the substrate 310 when an electric field is applied thereto. As the piezoelectric layers 320a and 320b expand and contract, the base material 310 is deformed as shown in FIG. Due to this deformation, the vibrating body 200 can vibrate in the thickness direction. The expansion and contraction of the piezoelectric layers 320a and 320b can be arbitrarily designed depending on the polarity of the applied voltage and the direction in which the piezoelectric layers 320a and 320b are polarized. 4 and 5, the polarization direction of the piezoelectric layers 320a and 320b and the direction of the electric field applied to the electrodes 330a and 330b are in the direction in which the piezoelectric elements 340a and 340b are arranged (the direction along the line AA). It is configured to extend and contract. Piezoelectric layers 320a, 320b, for example lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O 3), formed of a piezoelectric material such as lead zirconate titanate niobate (Pb (Zr, Ti, Nb ) O 3) Can be done.

電極330a,330bは、圧電体層320a,320bを挟んで基材310に対向して設けられる。電極330a,330bは、圧電体層320a,320bに電界を印加するための対となる電極のうちの一方の電極である。電極330a,330bは、基材310を伸縮するための電力を供給する。電極330a,330bは、導電性の材料で形成される。   The electrodes 330a and 330b are provided to face the substrate 310 with the piezoelectric layers 320a and 320b interposed therebetween. The electrodes 330a and 330b are one of a pair of electrodes for applying an electric field to the piezoelectric layers 320a and 320b. The electrodes 330a and 330b supply power for expanding and contracting the base material 310. The electrodes 330a and 330b are formed of a conductive material.

振動体200は、図1ないし図5に示すように、駆動部300の基材310に接続治具312を介して設けられている。振動体200は、駆動部300の変形によって振動体200が移動する方向が振動体200の厚み方向となるように設けられている。振動体200は、厚み方向の位置を連続して移動することができる。このような連続した動作が振動であって、振動の方向は、振動体200の厚み方向に成分を有する方向(図中両方向の矢印で示す振動方向Bに沿う方向)である。振動体200は、駆動部300が動作したときに、厚み方向に動作の成分を有する向きに設けられていればよい。振動体200と基材310との接合は、駆動部300の動作が振動体200に伝達できる限り、接続治具312等の他の部材を介さなくてもよい。   As shown in FIGS. 1 to 5, the vibrating body 200 is provided on the base material 310 of the driving unit 300 via a connection jig 312. The vibrating body 200 is provided such that the direction in which the vibrating body 200 moves due to the deformation of the drive unit 300 is the thickness direction of the vibrating body 200. The vibrating body 200 can move continuously in the thickness direction. Such a continuous operation is vibration, and the direction of vibration is a direction having a component in the thickness direction of the vibrating body 200 (a direction along a vibration direction B indicated by a double arrow in the drawing). The vibrating body 200 only needs to be provided in a direction having an operation component in the thickness direction when the driving unit 300 operates. As long as the operation of the driving unit 300 can be transmitted to the vibration body 200, the vibration body 200 and the base material 310 may not be joined via another member such as the connection jig 312.

次に振動体200の形状について述べる。振動体200は、板状の形状を有する。図7に示すように、振動体200は、面内方向の端部220の少なくとも一部(端部240)が、端E1に向かって連続的に薄くなっている。振動体200は、少なくとも端E1に向かって連続的に薄くなっている部分(端部240)が液体110に浸漬されていればよい。振動体200は、厚み方向Xに垂直な面(図7において点影で示した面)に対して角度φで傾斜した斜面T1および角度ψで傾斜した斜面T2を有している。   Next, the shape of the vibrating body 200 will be described. The vibrating body 200 has a plate shape. As shown in FIG. 7, in the vibrating body 200, at least a part (end portion 240) of the end portion 220 in the in-plane direction is continuously thinner toward the end E1. The vibrating body 200 only needs to be immersed in the liquid 110 at least a portion (end portion 240) that is continuously thinned toward the end E1. The vibrating body 200 has an inclined surface T1 inclined at an angle φ and an inclined surface T2 inclined at an angle ψ with respect to a surface perpendicular to the thickness direction X (the surface indicated by the shadows in FIG. 7).

本実施形態において、板状物体の厚み方向とは、板状物体を内包し、かつ体積が最小となる直方体の最短の辺に沿う方向を指す。ただし、直方体の最短の辺に沿う方向に垂直な面に対して傾斜した斜面を有さない場合については、厚み方向は、前記直方体の2番目に短い辺に沿う方向とする。たとえば、振動体200の形状が、図8に示したような形状である場合には、厚み方向は、原則としては、図8の第2方向となるが、第2方向に垂直な面(図8において点影で示した面)に対して、傾斜した斜面を有さない。そのため、このような場合は、例外として、振動体20の厚み方向は、図8の第1方向とする。   In the present embodiment, the thickness direction of the plate-like object refers to the direction along the shortest side of the rectangular parallelepiped that contains the plate-like object and has the smallest volume. However, in the case where there is no slope inclined with respect to the plane perpendicular to the direction along the shortest side of the rectangular parallelepiped, the thickness direction is the direction along the second shortest side of the rectangular parallelepiped. For example, when the shape of the vibrating body 200 is as shown in FIG. 8, the thickness direction is, in principle, the second direction of FIG. 8, but a plane perpendicular to the second direction (FIG. 8 does not have an inclined slope. Therefore, in such a case, as an exception, the thickness direction of the vibrating body 20 is the first direction in FIG.

次に、振動体200の動作について詳述する。図9(a)、図9(b)および図9(c)は、振動体200の作用を模式的に示した断面図である。図9は、振動体200の斜面T1および斜面T2が、液体に浸漬された状態で、運動する様子を示している。図9(a)および図9(b)は、振動体200が、実線の矢印の示す方向に運動したときの様子である。図9(c)は、振動体200が、実線の両方向の矢印の方向に往復振動した様子を示す。図9(a)〜図9(c)の破線の矢印は、液体の流動の様子を模式的に示している。   Next, the operation of the vibrating body 200 will be described in detail. FIG. 9A, FIG. 9B, and FIG. 9C are cross-sectional views schematically showing the action of the vibrating body 200. FIG. FIG. 9 shows a state in which the inclined surface T1 and the inclined surface T2 of the vibrating body 200 move while being immersed in a liquid. FIGS. 9A and 9B show a state in which the vibrating body 200 moves in the direction indicated by the solid line arrow. FIG. 9C shows a state in which the vibrating body 200 is reciprocally vibrated in the directions of arrows in both directions of the solid line. The broken-line arrows in FIGS. 9A to 9C schematically show how the liquid flows.

図9(a)に示すように、振動体200が矢印の方向に移動したとき、斜面T2側に存在する液体は、斜面T2に押され、斜面T2に沿うような流れを生じる(左側の破線の矢印参照)。一方、このとき、斜面T1側に存在する液体には、斜面T1に引っ張られ、斜面T1に沿った流れを生じる。しかし、斜面T1側の液体は、斜面T1に引っ張られるため、斜面の移動速度が大きいと流れの乱れが大きく、該液体の流れの速度は、斜面T2側の液体の流れの速度よりも小さい(右側の破線の矢印参照)。したがって、振動体200の周囲に生じる液体の流れとしては、斜面T2側および斜面T1側に存在する液体の流れの和となり、振動体200が薄くなる方向に液体の流れを生じる。同様に、図9(b)に示すように、図9(a)と反対の方向に振動体200が移動する場合、振動体200の周囲の液体には、振動体200が薄くなる方向に流れが生じる。   As shown in FIG. 9A, when the vibrating body 200 moves in the direction of the arrow, the liquid present on the inclined surface T2 is pushed by the inclined surface T2 and generates a flow along the inclined surface T2 (the broken line on the left side). See arrow). On the other hand, at this time, the liquid existing on the slope T1 side is pulled by the slope T1, and a flow along the slope T1 is generated. However, since the liquid on the slope T1 side is pulled by the slope T1, the turbulence of the flow is large when the movement speed of the slope is large, and the liquid flow speed is smaller than the liquid flow speed on the slope T2 side ( (See dashed arrow on the right). Therefore, the liquid flow generated around the vibrating body 200 is the sum of the liquid flows existing on the slope T2 side and the slope T1 side, and the liquid flow is generated in the direction in which the vibrating body 200 becomes thinner. Similarly, as shown in FIG. 9B, when the vibrating body 200 moves in the direction opposite to that in FIG. 9A, the liquid around the vibrating body 200 flows in the direction in which the vibrating body 200 becomes thinner. Occurs.

図9(c)では、振動体200が、実線の両方向の矢印の方向に往復振動する。そのため、振動体200の周囲に生じる液体の流れは、図9(a)および図9(b)で示した、合計4本の破線の矢印で表した液体の流れの和となる。したがって、振動体200が厚み方向に振動した場合、振動体200の周囲の液体は、振動体200が薄くなってゆく方向(図中矢印dの方向)に流れを生じることになる。   In FIG.9 (c), the vibrating body 200 reciprocates in the direction of the arrow of the solid line in both directions. Therefore, the liquid flow generated around the vibrating body 200 is the sum of the liquid flows represented by a total of four dashed arrows shown in FIGS. 9A and 9B. Therefore, when the vibrating body 200 vibrates in the thickness direction, the liquid around the vibrating body 200 flows in the direction in which the vibrating body 200 becomes thinner (the direction of the arrow d in the figure).

振動体200が厚み方向に振動され、図9(c)に示したような液体の流れを生じることのできる振動体200の形状は、次のようなものである。(1)振動体200は、面内方向の端部22の少なくとも一部が、端に向かって薄くなっている。(2)振動体200は、振動方向に垂直な面に対して傾斜している斜面を少なくとも1つ有する。そして、該斜面は、平面に限らず曲面であってもよい。   The shape of the vibrating body 200 that can vibrate the liquid 200 as shown in FIG. 9C when the vibrating body 200 is vibrated in the thickness direction is as follows. (1) In the vibrating body 200, at least a part of the end portion 22 in the in-plane direction becomes thinner toward the end. (2) The vibrating body 200 has at least one slope inclined with respect to a plane perpendicular to the vibration direction. The inclined surface is not limited to a flat surface but may be a curved surface.

振動体200および駆動部300を合わせた全体、または、振動体200は、それぞれ共振周波数を有する。上述した振動は、該共振周波数の近傍であると、エネルギーの損失が小さくなり、液体110の流れをより効率よく生じさせることができる。また、振動体200を振動させる周波数は、自由に設定することができる。この振動の周波数は、振動体200や液体カートリッジ100の形状、大きさ、および、液体の性状を考慮して最適化されることができる。たとえば、振動体200を振動させる場合の振動の周波数は、20kHzないし1MHzとすることができる。振動体200は、液体の種類によって、振動の周波数や振幅、斜面の大きさや角度などを適宜調整することにより、液体の流動の特性を変えることができる。   The entirety of the vibrating body 200 and the driving unit 300 or the vibrating body 200 has a resonance frequency. When the vibration described above is in the vicinity of the resonance frequency, energy loss is reduced, and the flow of the liquid 110 can be generated more efficiently. Moreover, the frequency which vibrates the vibrating body 200 can be set freely. The frequency of the vibration can be optimized in consideration of the shape and size of the vibrating body 200 and the liquid cartridge 100 and the properties of the liquid. For example, the frequency of vibration when vibrating the vibrating body 200 can be 20 kHz to 1 MHz. The vibrating body 200 can change the flow characteristics of the liquid by appropriately adjusting the frequency and amplitude of vibration and the size and angle of the slope depending on the type of liquid.

以上のように、振動体200が駆動部300によって振動され、液体110が流動する様子は、図1の破線矢印で示した。振動体200の端部220が薄くなってゆく方向(図1においては振動体200の右方向)に液体の流れが生じている。これにより、容器部100の内部の液体110のかくはん、または流動が可能となる。このように、液体カートリッジ1000は、スクリュー等回転軸を有する機構を有さないため、かくはん、流動のために占有する空間が非常に小さい機構で、容器部100に貯留された液体110をかくはん、流動させることができる。   As described above, the state in which the vibrating body 200 is vibrated by the driving unit 300 and the liquid 110 flows is indicated by the broken-line arrows in FIG. A liquid flow is generated in the direction in which the end portion 220 of the vibrating body 200 becomes thinner (the right direction of the vibrating body 200 in FIG. 1). Thereby, the liquid 110 inside the container part 100 can be stirred or flowed. Thus, since the liquid cartridge 1000 does not have a mechanism having a rotating shaft such as a screw, the liquid 110 stored in the container unit 100 is stirred with a mechanism that occupies a very small space for stirring. It can be made to flow.

1.2.液体カートリッジの製造方法
本実施形態の液体カートリッジ1000は、たとえば、以下のように製造することができる。液体カートリッジ1000は、容器部100、駆動部300および振動体200をそれぞれ製造し、これらを接合することによって製造することができる。
1.2. Liquid Cartridge Manufacturing Method The liquid cartridge 1000 of the present embodiment can be manufactured as follows, for example. The liquid cartridge 1000 can be manufactured by manufacturing the container unit 100, the driving unit 300, and the vibrating body 200, and joining them.

駆動部300の製造方法としては、基材310に圧電体層320a,320bを形成する工程、圧電体層320a,320bの上に電極330a,330bを形成する工程を有することができる。基材310に圧電体層320a,320bを形成する工程は、たとえば、ゾルゲル法、CVD(Chemical Vapor Deposition)によることができる。電極330a,330bを形成する工程は、スパッタ法、蒸着法等にて行うことができる。また、圧電体層320a,320bの分極処理は、基材310および電極330a,330bに電界を印加することにより行うことができる。   The manufacturing method of the driving unit 300 may include a step of forming the piezoelectric layers 320a and 320b on the base material 310 and a step of forming the electrodes 330a and 330b on the piezoelectric layers 320a and 320b. The step of forming the piezoelectric layers 320a and 320b on the substrate 310 can be performed by, for example, a sol-gel method or CVD (Chemical Vapor Deposition). The step of forming the electrodes 330a and 330b can be performed by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like. The polarization treatment of the piezoelectric layers 320a and 320b can be performed by applying an electric field to the base 310 and the electrodes 330a and 330b.

振動体200は、たとえば、金属板を加工することにより製造することができる。上記のように製造した駆動部300と、振動体200との接合は、例えば、溶接、接着、ねじ等治具による固定などにより行うことができる。   The vibrating body 200 can be manufactured, for example, by processing a metal plate. The drive unit 300 manufactured as described above and the vibrating body 200 can be joined by, for example, welding, bonding, or fixing with a jig such as a screw.

容器部100は、たとえば、ポリエチレン等の樹脂を射出成形して製造することができる。そして容器部100に上記の駆動部300および振動体200を組み立て、液体カートリッジ1000を製造することができる。   The container part 100 can be manufactured, for example, by injection molding a resin such as polyethylene. Then, the liquid cartridge 1000 can be manufactured by assembling the driving unit 300 and the vibrating body 200 in the container unit 100.

1.3.変形例
本実施形態の液体カートリッジは、以下に述べるように様々な変形実施が可能である。
1.3. Modified Examples The liquid cartridge of the present embodiment can be variously modified as described below.

図10は、変形例にかかる液体カートリッジ2000を模式的に示す断面図である。図11は、液体カートリッジ2000の振動体200および駆動部300を模式的に示す断面図である。図12は、液体カートリッジ2000の振動体200および駆動部300を模式的に示す平面図である。図12のA−A線断面が図11に相当する。   FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a liquid cartridge 2000 according to a modification. FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing the vibrating body 200 and the drive unit 300 of the liquid cartridge 2000. FIG. 12 is a plan view schematically showing the vibrating body 200 and the drive unit 300 of the liquid cartridge 2000. A cross section taken along line AA in FIG. 12 corresponds to FIG.

液体カートリッジ2000は、駆動部300の構成および動作が液体カートリッジ1000と異なる以外は、液体カートリッジ1000と同様である。液体カートリッジ2000の駆動部300は、図11および図12に示すように、基材310が長手方向に伸縮振動することができ、振動体200が厚み方向に振動するものである。本変形例の駆動部300は、図11および図12に示すように、板状の基材310と、圧電素子340c,340dから構成される。基材310は、圧電素子340c,340dの共通する電極となっている。基材310は、一体的に形成された固定部316を有し、該固定部316を用いて固定部材350によって容器部100に固定されている。図11に示すように、板状の基材310の上および下にそれぞれ1つずつ圧電素子340c,340dが設けられている。各圧電素子は、液体カートリッジ1000と同様に構成されている。基材310に設けられた各圧電素子は、基材310が長手方向(図12においてはA−A線の方向)に伸縮するように駆動される。基材310が長手方向に伸縮すると、振動体200は、厚み方向に位置を移動し、振動することができる(振動体200の移動方向は、図中矢印Bで示した。)。なお、本変形例では、振動部200、接続治具312、および基材310の一部が液体110に浸漬される。そして、基材310が容器部100の壁を図10に示すようなシーリング102によって貫通している。シーリング102は、液体110を漏出させず、かつ基材310の動作を妨げない機能を有している。シーリング102は、たとえば、ゴム等の樹脂材料で構成される。シーリング102は、回転軸等をシーリングするものと異なり、非常に単純な構造を有する。このように駆動部300を変形した液体カートリッジ2000によっても、上述と同様に振動体200が厚み方向に振動され、図中破線の矢印で示したように、容器部100内の液体110をかくはん、または流動させることができる。   The liquid cartridge 2000 is the same as the liquid cartridge 1000 except that the configuration and operation of the drive unit 300 are different from those of the liquid cartridge 1000. In the drive unit 300 of the liquid cartridge 2000, as shown in FIGS. 11 and 12, the base member 310 can be expanded and contracted in the longitudinal direction, and the vibrating body 200 is vibrated in the thickness direction. As shown in FIGS. 11 and 12, the drive unit 300 according to this modification includes a plate-like base material 310 and piezoelectric elements 340 c and 340 d. The base material 310 is an electrode common to the piezoelectric elements 340c and 340d. The base material 310 has an integrally formed fixing portion 316 and is fixed to the container portion 100 by a fixing member 350 using the fixing portion 316. As shown in FIG. 11, piezoelectric elements 340 c and 340 d are respectively provided above and below the plate-like base material 310. Each piezoelectric element is configured similarly to the liquid cartridge 1000. Each piezoelectric element provided on the base material 310 is driven so that the base material 310 expands and contracts in the longitudinal direction (the direction of the line AA in FIG. 12). When the base material 310 expands and contracts in the longitudinal direction, the vibrating body 200 can move in the thickness direction and vibrate (the moving direction of the vibrating body 200 is indicated by an arrow B in the figure). In the present modification, a part of the vibration unit 200, the connection jig 312, and the base material 310 is immersed in the liquid 110. And the base material 310 has penetrated the wall of the container part 100 by the sealing 102 as shown in FIG. The sealing 102 has a function of preventing the liquid 110 from leaking and preventing the operation of the base material 310 from being disturbed. The sealing 102 is made of a resin material such as rubber, for example. The sealing 102 has a very simple structure, unlike the one that seals the rotating shaft and the like. As described above, the vibrating body 200 is also vibrated in the thickness direction by the liquid cartridge 2000 in which the driving unit 300 is deformed in this manner, and the liquid 110 in the container unit 100 is stirred as indicated by the broken arrow in the drawing. Or it can be flowed.

図13は、他の変形例にかかる液体カートリッジ3000を模式的に示す断面図である。図14は、液体カートリッジ3000の振動体200および駆動部300を模式的に示す断面図である。図15は、液体カートリッジ3000の振動体200および駆動部300を模式的に示す平面図である。図15のA−A線断面が図14に相当する。   FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a liquid cartridge 3000 according to another modification. FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing the vibrating body 200 and the drive unit 300 of the liquid cartridge 3000. FIG. 15 is a plan view schematically showing the vibrating body 200 and the drive unit 300 of the liquid cartridge 3000. A cross section taken along line AA in FIG. 15 corresponds to FIG.

液体カートリッジ3000は、振動部200の動作が上述の液体カートリッジ2000と異なる点、容器部100に流路部400が設けられている点以外は、液体カートリッジ2000と同様である。液体カートリッジ3000の振動体200は、図14に示すように、基材310の長手方向と、振動体200が薄くなってゆく方向が一致している。本変形例の駆動部300は、液体カートリッジ2000の場合と同様に、基材310の長手方向に伸縮振動する。図14に示すように、本変形例の振動体200は、重心G1が、基材310の振動のライン314から外れるように設けられている。振動体200には、駆動部300によって駆動された際に回転のモーメントが生じるため、振動体200は、厚み方向に動作の成分を有して振動することができる。したがって、駆動部300によって、振動体200が振動させられると、振動体200は、厚み方向に振動することができる(振動方向は、図13、図14中に矢印Bで示した。)。振動体200は、本変形例においても、液体110に浸漬されており、図13の破線矢印aに示すように、液体110を流動させることができる。   The liquid cartridge 3000 is the same as the liquid cartridge 2000 except that the operation of the vibration unit 200 is different from that of the above-described liquid cartridge 2000 and that the channel unit 400 is provided in the container unit 100. As shown in FIG. 14, in the vibrating body 200 of the liquid cartridge 3000, the longitudinal direction of the base material 310 and the direction in which the vibrating body 200 becomes thinner coincide with each other. As in the case of the liquid cartridge 2000, the drive unit 300 of this modification example performs expansion and contraction vibration in the longitudinal direction of the base material 310. As shown in FIG. 14, the vibrating body 200 of the present modification is provided so that the center of gravity G <b> 1 deviates from the vibration line 314 of the base material 310. Since the vibrating body 200 generates a moment of rotation when driven by the drive unit 300, the vibrating body 200 can vibrate with an operation component in the thickness direction. Therefore, when the vibration body 200 is vibrated by the driving unit 300, the vibration body 200 can vibrate in the thickness direction (the vibration direction is indicated by an arrow B in FIGS. 13 and 14). The vibrating body 200 is also immersed in the liquid 110 in this modified example, and can cause the liquid 110 to flow as shown by a broken line arrow a in FIG.

液体カートリッジ3000は、図13に示すように、流路部400を有することができる。流路部400は、容器部100と一体的に形成することができる。流路部400は、容器部100に貯留されている液体110を外部へ取り出したり、流路部400を通じて液体110を容器部100の内部に導入したりすることができる。本変形例の液体カートリッジ3000では、流路部400は、管状となっており、その内部に液体110を有している。本変形例の液体カートリッジ3000は、流路部400内の液体110に、振動体200が浸漬されている。振動部200が流路部400内で振動すると、破線矢印aの方向に液体110の流れを生じさせるとともに、破線矢印bのような液体110の流れを生じさせることができる。このような流路部400を備えることで、たとえば粘性の大きい液体110を容器部100から取り出すことをより容易に行わせることができる。   As shown in FIG. 13, the liquid cartridge 3000 can have a flow path section 400. The channel part 400 can be formed integrally with the container part 100. The channel part 400 can take out the liquid 110 stored in the container part 100 to the outside, and can introduce the liquid 110 into the container part 100 through the channel part 400. In the liquid cartridge 3000 of this modification, the flow path section 400 is tubular and has the liquid 110 therein. In the liquid cartridge 3000 of this modification, the vibrating body 200 is immersed in the liquid 110 in the flow path section 400. When the vibration part 200 vibrates in the flow path part 400, the flow of the liquid 110 can be generated in the direction of the broken line arrow a, and the flow of the liquid 110 can be generated as shown by the broken line arrow b. By providing such a flow path part 400, for example, it is possible to more easily take out the highly viscous liquid 110 from the container part 100.

2.第2実施形態
2.1.液体ポンプ
本実施形態にかかる液体ポンプ4000について、図面を参照しながら説明する。図16は、液体ポンプ4000およびその使用例を模式的に示す断面図である。
2. Second Embodiment 2.1. Liquid Pump A liquid pump 4000 according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing the liquid pump 4000 and an example of its use.

液体ポンプ4000は、内部を液体110が通過する管部500と、振動体200と、駆動部300と、を有する。振動体200および駆動部300は、上述した液体カートリッジと実質的に同様であるため、詳細な説明を省略する。液体ポンプ4000は、振動体200が厚み方向に振動することで液体110に流れを生じさせることができることを利用したポンプである。   The liquid pump 4000 includes a pipe part 500 through which the liquid 110 passes, a vibrating body 200, and a driving part 300. Since the vibrating body 200 and the driving unit 300 are substantially the same as the liquid cartridge described above, detailed description thereof is omitted. The liquid pump 4000 is a pump that utilizes the fact that the vibration body 200 can generate a flow in the liquid 110 by vibrating in the thickness direction.

管部500は、筒状であり、液体110が内部を通過できる形状を有する。管部500の壁材502は、たとえば、金属、樹脂等で構成される。振動体200は、管部500の内部に設けられる。振動体200は、振動体200が薄くなってゆく方向が、管部500の長手方向(管部500内部を液体110が流動できる方向)に一致するように配置される。壁材502の一部には、開口部504が設けられる。開口部502を通じて、振動体200を配置および振動させるための部材(基材310)が貫通している。開口部502には、第1実施形態で述べたと同様のシーリング506が設けられている。駆動部300の基材310は、振動体200を第1実施形態で述べたと同様に、厚み方向に振動させることができる。液体110に浸漬された振動体200が管部500内で振動することにより、液体110は、管部500の内部で流動することができる。駆動部300は、固定部材350によって、壁材502に固定されている。以上のように液体ポンプ4000が構成される。液体ポンプ4000の製造は、第1実施形態で述べた液体カートリッジの製造方法と同様に、管部500、駆動部300および振動体200をそれぞれ製造し、これらを接合することによって製造することができる。   The pipe part 500 is cylindrical and has a shape that allows the liquid 110 to pass therethrough. The wall material 502 of the pipe part 500 is comprised with a metal, resin, etc., for example. The vibrating body 200 is provided inside the tube unit 500. The vibrating body 200 is disposed so that the direction in which the vibrating body 200 becomes thinner coincides with the longitudinal direction of the tube portion 500 (the direction in which the liquid 110 can flow inside the tube portion 500). An opening 504 is provided in a part of the wall material 502. A member (base material 310) for arranging and vibrating the vibrating body 200 passes through the opening 502. The opening 502 is provided with a sealing 506 similar to that described in the first embodiment. The base material 310 of the drive unit 300 can vibrate the vibrating body 200 in the thickness direction, as described in the first embodiment. The vibrating body 200 immersed in the liquid 110 vibrates in the tube portion 500, so that the liquid 110 can flow inside the tube portion 500. The driving unit 300 is fixed to the wall member 502 by a fixing member 350. The liquid pump 4000 is configured as described above. The liquid pump 4000 can be manufactured by manufacturing the pipe unit 500, the drive unit 300, and the vibrating body 200, respectively, and joining them in the same manner as the liquid cartridge manufacturing method described in the first embodiment. .

以上のように、液体ポンプ4000は、振動体200を厚み方向に振動させる機構により液体110を流動させることができるため、非常に簡易で小型に構成することができる。また、液体ポンプ4000は、管部500内部の液体110を流動させることができることから、液体110を流動させるポンプとして利用できる他に、次に述べるような使用が可能である。   As described above, the liquid pump 4000 can flow the liquid 110 by the mechanism that vibrates the vibrating body 200 in the thickness direction, and thus can be configured to be very simple and small. In addition, since the liquid pump 4000 can flow the liquid 110 inside the pipe portion 500, it can be used as a pump for flowing the liquid 110 and can be used as described below.

図16に示すように、液体ポンプ4000に管等を用いて、熱交換器600を結合することができる。これにより液体110は、液体ポンプ4000によって、循環することができる。このようにすれば、たとえば、循環型の熱交換機構として使用することができる。この場合、熱交換器600は、複数設けられてもよい。   As shown in FIG. 16, the heat exchanger 600 can be coupled to the liquid pump 4000 using a pipe or the like. Thereby, the liquid 110 can be circulated by the liquid pump 4000. If it does in this way, it can be used as a circulation type heat exchange mechanism, for example. In this case, a plurality of heat exchangers 600 may be provided.

図16に示す構成は、占有する空間スペースを非常に小さくすることもできる。したがって、このような液体ポンプ4000は、たとえば、電子機器における放熱機構として利用できる。この場合、液体110としては、熱媒体機能を有する物質を選ぶことができ、熱交換器600としては、各種のチラーを選択することができる。そして、たとえば、電子計算機のCPU等のチップの冷却、プロジェクターのランプ等の熱源の冷却に好適に使用することができる。   The configuration shown in FIG. 16 can also occupy a very small space. Therefore, such a liquid pump 4000 can be used as a heat dissipation mechanism in an electronic device, for example. In this case, a substance having a heat medium function can be selected as the liquid 110, and various chillers can be selected as the heat exchanger 600. For example, it can be suitably used for cooling a chip such as a CPU of an electronic computer and a heat source such as a lamp of a projector.

以上のように、本発明の実施形態について説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。   As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention.

実施形態にかかる液体カートリッジ1000を模式的に示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a liquid cartridge 1000 according to the embodiment. 実施形態の駆動部300および振動体200を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the drive part 300 and the vibrating body 200 of embodiment. 実施形態の駆動部300および振動体200を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the drive part 300 and the vibrating body 200 of embodiment. 実施形態にかかる駆動部300および振動体200を模式的に示す平面図。FIG. 3 is a plan view schematically showing the drive unit 300 and the vibrating body 200 according to the embodiment. 実施形態にかかる駆動部300および振動体200を模式的に示す平面図。FIG. 3 is a plan view schematically showing the drive unit 300 and the vibrating body 200 according to the embodiment. 実施形態の基材310および振動体200の動作を模式的に示す概略図。Schematic which shows typically operation | movement of the base material 310 and the vibrating body 200 of embodiment. 実施形態にかかる振動体200を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the vibrating body 200 concerning embodiment. 実施形態にかかる振動体200を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the vibrating body 200 concerning embodiment. 実施形態にかかる振動体200の作用を模式的に示す概略図。Schematic which shows typically the effect | action of the vibrating body 200 concerning embodiment. 変形例にかかる液体カートリッジ2000を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the liquid cartridge 2000 concerning a modification. 変形例の駆動部300および振動体200を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the drive part 300 and the vibrating body 200 of a modification. 変形例の駆動部300および振動体200を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the drive part 300 and the vibrating body 200 of a modification. 変形例にかかる液体カートリッジ3000を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the liquid cartridge 3000 concerning a modification. 変形例の駆動部300および振動体200を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the drive part 300 and the vibrating body 200 of a modification. 変形例の駆動部300および振動体200を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the drive part 300 and the vibrating body 200 of a modification. 実施形態にかかる液体ポンプ4000を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the liquid pump 4000 concerning embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100 容器部、102 シーリング、110 液体、200 振動体、220,240 端部、300 駆動部、310 基材、312 接続治具、314 ライン、316 固定部、320a〜320f 圧電体層、330a〜330f 電極、340a〜340f 圧電素子、350 固定治具、400 流路部、500 管部、502 壁材、504 開口部、506 シーリング、600 熱交換器、1000〜3000 液体カートリッジ、4000 液体ポンプ、T1,T2 斜面、E1 端、B 振動方向、X 厚み方向、G1 重心 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Container part, 102 Sealing, 110 Liquid, 200 Vibrating body, 220,240 End part, 300 Drive part, 310 Base material, 312 Connection jig, 314 line, 316 Fixing part, 320a-320f Piezoelectric layer, 330a-330f Electrode, 340a to 340f Piezoelectric element, 350 Fixing jig, 400 Channel portion, 500 Tube portion, 502 Wall material, 504 Opening portion, 506 Sealing, 600 Heat exchanger, 1000 to 3000 Liquid cartridge, 4000 Liquid pump, T1, T2 slope, E1 end, B vibration direction, X thickness direction, G1 center of gravity

Claims (7)

液体を貯留する容器部と、
表裏関係にある第1主面および第2主面を有し、前記第1主面が前記液体に接するとともに前記第2主面が前記液体に接さないように前記容器部に設けられた板状の基材と、前記基材を屈曲振動させる圧電素子と、を含む駆動部と、
前記第1主面に接続され、前記液体を流動させる板状の振動体と、
を有し、
前記振動体は、厚み方向に振動され、
前記振動体の厚みは、前記基材から遠ざかるほど小さくなっている、液体カートリッジ。
A container for storing liquid;
A plate having a first main surface and a second main surface that are in a front-back relationship, the first main surface being in contact with the liquid and the second main surface not being in contact with the liquid. A drive unit including a base material and a piezoelectric element that bends and vibrates the base material;
A plate-like vibrating body connected to the first main surface and allowing the liquid to flow;
Have
The vibrator is vibrated in the thickness direction,
The liquid cartridge is such that the thickness of the vibrating body decreases as the distance from the base material increases .
請求項1において、
前記圧電素子は、前記第2主面に設けられる、液体カートリッジ。
In claim 1,
The piezoelectric element is a liquid cartridge provided on the second main surface .
請求項1または請求項2において、
前記振動体は、前記液体に浸漬され、
前記液体は、前記振動体の厚みが小さくなる方向に沿って速度成分を有して流動される、液体カートリッジ。
In claim 1 or claim 2,
The vibrator is immersed in the liquid,
A liquid cartridge in which the liquid flows with a velocity component along a direction in which the thickness of the vibrating body decreases .
請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記容器部は、流路部を有し、
前記流路部において前記液体が流動される、液体カートリッジ。
In any one of Claims 1 to 3,
The container part has a flow path part,
A liquid cartridge in which the liquid flows in the flow path .
請求項1ないし請求項のいずれか一項において、
前記振動体が振動する周波数は、前記振動体の共振周波数、または前記振動体と前記駆動部とを含む全体の共振周波数である、液体カートリッジ。
In any one of Claims 1 thru | or 4 ,
The liquid cartridge is configured such that the frequency at which the vibrating body vibrates is a resonance frequency of the vibrating body or an entire resonance frequency including the vibrating body and the driving unit.
内部を液体が通過する管部と、
前記管部の壁を貫通する板状の基材と、前記基材を伸縮振動させる圧電素子と、を含む駆動部と、
前記基材に接続され、前記液体を流動させる板状の振動体と、
を有し、
前記基材の少なくとも一部および前記振動体は前記液体に浸漬され、
前記振動体は、厚み方向に振動され、
前記振動体の厚みは、前記基材から遠ざかるほど小さくなっている、液体ポンプ。
A pipe section through which liquid passes;
A drive unit including a plate-like base material penetrating the wall of the tube part, and a piezoelectric element for stretching and vibrating the base material;
A plate-like vibrating body connected to the base material for flowing the liquid;
Have
At least a portion of the substrate and the vibrator are immersed in the liquid;
The vibrator is vibrated in the thickness direction,
The thickness of the vibrating body is a liquid pump that decreases as the distance from the base material increases .
液体を収容する容器部と、A container portion for containing a liquid;
前記容器部の壁を貫通する板状の基材と、前記基材を伸縮振動させる圧電素子と、を含む駆動部と、A drive unit including a plate-like base material penetrating the wall of the container part, and a piezoelectric element for stretching and vibrating the base material;
前記基材に接続され、前記液体を流動させる板状の振動体と、  A plate-like vibrating body connected to the base material for flowing the liquid;
を有し、Have
前記基材の少なくとも一部および前記振動体は前記液体に浸漬され、  At least a portion of the substrate and the vibrator are immersed in the liquid;
前記振動体は、厚み方向に振動され、  The vibrator is vibrated in the thickness direction,
前記振動体の厚みは、前記基材から遠ざかるほど小さくなっている、液体流動装置。  The thickness of the said vibrating body is a liquid flow apparatus which is so small that it distances from the said base material.
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