JP6126948B2 - Piezoelectric pump - Google Patents
Piezoelectric pump Download PDFInfo
- Publication number
- JP6126948B2 JP6126948B2 JP2013180085A JP2013180085A JP6126948B2 JP 6126948 B2 JP6126948 B2 JP 6126948B2 JP 2013180085 A JP2013180085 A JP 2013180085A JP 2013180085 A JP2013180085 A JP 2013180085A JP 6126948 B2 JP6126948 B2 JP 6126948B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- drive
- rubber magnet
- liquid contact
- joined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 72
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 46
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 10
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 6
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004713 Cyclic olefin copolymer Substances 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 3
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009640 blood culture Methods 0.000 description 2
- 239000012930 cell culture fluid Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004159 blood analysis Methods 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Reciprocating Pumps (AREA)
Description
本発明は、接液部を駆動部から着脱可能とし、接液部を滅菌処理し或いは簡単に取り外して使い捨てることができる接液部分離型の圧電ポンプに関する。 The present invention relates to a wetted part separation type piezoelectric pump in which a wetted part can be attached to and detached from a drive part, and the wetted part can be sterilized or easily removed and discarded.
従来、各種の液体を比較的小流量で送液する小形のポンプとして、圧電素子などにより振動をダイヤフラムに付与して駆動するダイヤフラム振動型ポンプ装置が、各種の分野で使用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a small pump for feeding various liquids at a relatively small flow rate, a diaphragm vibration type pump device that is driven by applying vibration to the diaphragm by a piezoelectric element or the like has been used in various fields.
この種のポンプ装置は、内部を流れる液体に対し、特に衛生を保つ必要があるとき、ポンプ内を滅菌する必要がある。 This type of pump device needs to sterilize the inside of the pump especially when it is necessary to maintain hygiene with respect to the liquid flowing inside.
例えば、ポンプ装置を細胞培養装置などで使用し、培養液などを滅菌状態でポンプにより送液する場合、ポンプを使用する前に、ポンプ内を滅菌処理する必要がある。或いは、流す液体を交換するたびに、ポンプの接液部を使い捨てる必要がある。 For example, when a pump device is used in a cell culture device or the like and a culture solution or the like is sent by a pump in a sterilized state, the inside of the pump needs to be sterilized before the pump is used. Alternatively, it is necessary to dispose the wetted part of the pump every time the liquid to be flowed is replaced.
このため、従来、液体を流すポンプ本体と吐出チューブを含む収液部と、圧電素子及びダイヤフラムを設けたポンプアクチュエータを含む駆動部と、を分離可能とし、分離した収液部を滅菌処理する構造の給液装置が、下記特許文献1において提案されている。
For this reason, conventionally, it is possible to separate a liquid collection unit including a pump body and a discharge tube through which a liquid flows and a drive unit including a pump actuator provided with a piezoelectric element and a diaphragm, and sterilizing the separated liquid collection unit A liquid supply apparatus is proposed in
しかし、上記従来の給液装置は、収液部と駆動部が分離可能に構成されることから、収液部と駆動部を組み付けたとき、そのポンプ本体側のポンプ膜とポンプアクチュエータ側の振動体を接触させるために、両面テープなどの面接合部材を着脱ごとに使用する。 However, since the conventional liquid supply device is configured such that the liquid collection unit and the drive unit are separable, when the liquid collection unit and the drive unit are assembled, vibrations on the pump membrane on the pump body side and the pump actuator side are present. In order to bring the body into contact, a surface bonding member such as a double-sided tape is used for each attachment / detachment.
このように、上記給液装置は、ポンプ膜と駆動部の振動体との接合に、両面テープなどの面接合部材を使用するため、不十分な接合状態が生じやすく、そのような場合、駆動部の振動体の振動がポンプ膜に伝達しにくくなって、伝達効率が低下し、ポンプの運転効率が低くなる。 As described above, the liquid supply device uses a surface bonding member such as a double-sided tape for bonding the pump membrane and the vibrator of the driving unit, and thus an insufficient bonding state is likely to occur. The vibration of the vibrating part of the part becomes difficult to be transmitted to the pump membrane, the transmission efficiency is lowered, and the operation efficiency of the pump is lowered.
そこで、従来、上記特許文献2において、両面テープなどの面接合部材を使用せずに、駆動ユニットと被駆動ユニットを接合させる構造の圧電ダイヤフラムポンプが提案されている。この圧電ダイヤフラムポンプは、圧電素子と駆動ダイヤフラムを備えた駆動ユニットと、ゴムシートなどの従動膜をポンプ室に張設した被駆動ユニットとを接合させて、ポンプ室の従動膜を圧電素子により振動させ、駆動する。
Therefore, in the above-described
また、この圧電ダイヤフラムポンプは、被駆動ユニットのポンプ室の従動膜を膨出形状とし、駆動ユニットの駆動ダイヤフラムを、従動膜の膨出形状に対応した凹状形状とし、被駆動ユニットの膨出形状のポンプ室の従動膜を、駆動ユニットの凹状形状の駆動ダイヤフラムに嵌合させて接合し、駆動ダイヤフラムの振動をポンプ室の従動膜に伝達する。 In addition, this piezoelectric diaphragm pump has a driven membrane in the pump chamber of the driven unit having a bulging shape, and the driving diaphragm of the driving unit has a concave shape corresponding to the bulging shape of the driven membrane. The driven membrane of the pump chamber is fitted and joined to the concave drive diaphragm of the drive unit, and the vibration of the drive diaphragm is transmitted to the driven membrane of the pump chamber.
然るに、この従来の圧電ダイヤフラムポンプは、ポンプ室の従動膜と駆動ユニットの駆動ダイヤフラムとの接合に、両面テープなどの面接合部材を使用しないため、ポンプ室側の被駆動ユニットと駆動ユニットの着脱を、比較的簡便に行うことができるものの、ポンプ室の膨出形状の従動膜と凹状形状の駆動ダイヤフラムを単純に嵌め合わせて接合させるのみであるため、接合状態によっては、接合面に隙間が生じやすく、駆動ユニットの振動の伝達効率が低下し、ポンプの運転効率が低下する課題があった。 However, this conventional piezoelectric diaphragm pump does not use a surface bonding member such as a double-sided tape for joining the driven membrane of the pump chamber and the drive diaphragm of the drive unit, so that the driven unit on the pump chamber side and the drive unit can be attached and detached. However, depending on the joining state, there is a gap on the joint surface because the swelled follower membrane of the pump chamber and the concave drive diaphragm are simply fitted and joined. There is a problem that the vibration transmission efficiency of the drive unit is lowered and the pump operation efficiency is lowered.
本発明は、上述の課題を解決するものであり、接液部と駆動部との接合を確実に行い且つ容易に分離することができ、高い伝達効率で駆動部から接液部へ振動を伝達し、ポンプの運転効率を向上させることができる圧電ポンプを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and can reliably and easily separate the liquid contact portion and the drive portion, and transmits vibration from the drive portion to the liquid contact portion with high transmission efficiency. And it aims at providing the piezoelectric pump which can improve the operation efficiency of a pump.
本発明に係る圧電ポンプは、ポンプ室を覆うダイヤフラムを有した接液部と、該接液部に接合して該ダイヤフラムに振動を付与する圧電素子を有した駆動部とを備えた圧電ポンプにおいて、
該接液部は、該ダイヤフラムの外側面に取着された磁性体金属からなる磁性体ダイヤフラムを備え、
該駆動部は、該圧電素子が取着された金属板と、該金属板の外側面に取着されたゴム磁石シートとを備え、
該接液部と該駆動部を接合したとき、該接液部の該磁性体ダイヤフラムが該駆動部の該ゴム磁石シートの磁気により該ゴム磁石シートの外側面に吸着されて接合することを特徴とする。
A piezoelectric pump according to the present invention is a piezoelectric pump including a liquid contact portion having a diaphragm that covers a pump chamber, and a drive portion having a piezoelectric element that is bonded to the liquid contact portion and applies vibration to the diaphragm. ,
The liquid contact portion includes a magnetic diaphragm made of a magnetic metal attached to the outer surface of the diaphragm,
The drive unit includes a metal plate to which the piezoelectric element is attached, and a rubber magnet sheet attached to the outer surface of the metal plate,
When the wetted part and the drive part are joined, the magnetic diaphragm of the wetted part is attracted to and joined to the outer surface of the rubber magnet sheet by the magnetism of the rubber magnet sheet of the drive part. And
この発明によれば、接液部と駆動部を接合したとき、接液部の磁性体ダイヤフラムが、駆動部のゴム磁石シートの磁気により、ゴム磁石シートの外側面に吸着されて、接液部と駆動部が接合されるので、接液部と駆動部の接合と分離を確実に且つ容易に行なうことができる。また、接合状態で駆動部の圧電素子が駆動された時、駆動部の圧電素子の振動が磁性体ダイヤフラムを通して接液部のポンプ室を覆うダイヤフラムに高い伝達効率で伝達され、ポンプの運転効率を向上させることができる。 According to this invention, when the liquid contact part and the drive part are joined, the magnetic diaphragm of the liquid contact part is attracted to the outer surface of the rubber magnet sheet by the magnetism of the rubber magnet sheet of the drive part. Therefore, the liquid contact part and the drive part can be joined and separated reliably and easily. In addition, when the piezoelectric element of the drive unit is driven in the joined state, vibration of the piezoelectric element of the drive unit is transmitted with high transmission efficiency to the diaphragm covering the pump chamber of the wetted part through the magnetic material diaphragm, thereby improving the operation efficiency of the pump. Can be improved.
ここで、上記ゴム磁石シートは、ネオジム磁石粉末と合成ゴムを混合してシート状に成形したネオジムラバーマグネットから構成することが好ましい。このネオジムラバーマグネット製のゴム磁石シートを用いた駆動部は、接合時、接液部の磁性体ダイヤフラムに強力に吸着され、圧電素子の振動を非常に高い伝達効率で接液部のダイヤフラムに伝達することができる。 Here, the rubber magnet sheet is preferably composed of a neodymium rubber magnet formed by mixing neodymium magnet powder and synthetic rubber into a sheet shape. The drive unit using the rubber magnet sheet made of neodymium rubber magnet is strongly adsorbed by the magnetic diaphragm of the wetted part during joining, and the vibration of the piezoelectric element is transmitted to the diaphragm of the wetted part with very high transmission efficiency. can do.
また、上記圧電ポンプにおいて、上記駆動部のケース本体の接合側に、スペーサが上記ゴム磁石シートの外周部に取り付けられ、該スペーサの内側における該ゴム磁石シートの外側面に、板状凹部が形成され、接液部と駆動部の接合時、該板状凹部に該接液部の該ダイヤフラムが嵌入するように構成することができる。
これによれば、簡単な接合操作で、駆動部のゴム磁石シートの外側面を接液部のダイヤフラムに、正確に位置決めして接合することができる。
Further, in the piezoelectric pump, a spacer is attached to the outer peripheral portion of the rubber magnet sheet on the joint side of the case main body of the drive unit, and a plate-like recess is formed on the outer surface of the rubber magnet sheet inside the spacer. In addition, the diaphragm of the liquid contact portion can be inserted into the plate-shaped recess when the liquid contact portion and the drive portion are joined.
According to this, the outer surface of the rubber magnet sheet of the drive unit can be accurately positioned and joined to the diaphragm of the liquid contact unit by a simple joining operation.
また、上記圧電ポンプにおいて、上記接液部のケース本体と駆動部のケース本体は、各々、薄い板状に形成されるとともに、各々の外形形状が接合時に同一の外形形状となるように同じ外形輪郭線を有して形成することが好ましい。これによれば、接液部と駆動部の接合を簡単且つ正確に行なうことができる。 In the piezoelectric pump, the case main body of the liquid contact part and the case main body of the drive part are each formed in a thin plate shape, and have the same outer shape so that each outer shape becomes the same outer shape when joined. It is preferable to form with an outline. According to this, joining of a liquid-contact part and a drive part can be performed easily and correctly.
さらに、上記接液部のケース本体及びダイヤフラムは、オートクレーブによる滅菌処理が可能な耐熱性合成樹脂材料(例えば、環状オレフィンコポリマー)から成形することが好ましい。これによれば、取り外した接液部を、オートクレーブの蒸気加熱により滅菌処理することができるので、血液や細胞培養液など滅菌処理の必要な液体を送液するポンプとして簡便に使用することができる。 Furthermore, the case main body and the diaphragm of the liquid contact part are preferably molded from a heat-resistant synthetic resin material (for example, a cyclic olefin copolymer) that can be sterilized by an autoclave. According to this, since the removed liquid contact part can be sterilized by steam heating of the autoclave, it can be easily used as a pump for feeding a liquid requiring sterilization such as blood or cell culture solution. .
本発明の圧電ポンプによれば、接液部と圧電素子により駆動する駆動部との接合及び分離を容易に行うことができ、接合は確実に行なわれ、駆動部から接液部への振動の伝達効率が高くなり、ポンプの運転効率を向上させることができる。 According to the piezoelectric pump of the present invention, the liquid contact portion and the drive portion driven by the piezoelectric element can be easily joined and separated, and the joining is reliably performed, and vibration from the drive portion to the liquid contact portion is prevented. The transmission efficiency is increased, and the operation efficiency of the pump can be improved.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。この圧電ポンプは、図1、2に示すように、ポンプ室11を覆うダイヤフラム12を有した接液部1と、接液部1に接合してダイヤフラム12に振動を付与する圧電素子22を有した駆動部2とを備え、接液部1と駆動部2とを容易に分離可能としたダイヤフラム式の圧電ポンプである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, this piezoelectric pump has a
概略的には、圧電ポンプの接液部1は、ダイヤフラム12の外側面に取着された磁性体金属からなる磁性体ダイヤフラム13を備えて構成される。ポンプを駆動する駆動部2は、圧電素子22が取着された金属板24と、金属板24の外側面に取着されたゴム磁石シート23とを備えて構成される。接液部1と駆動部2は接合されて使用され、接液部1の磁性体ダイヤフラム13が駆動部2のゴム磁石シート23の磁気によりゴム磁石シート23の外側面に吸着されて接合する構造である。
Schematically, the
接液部1のケース本体10は、図3、4,5などに示すように、略正方形の板状に形成され、その正面外形形状は、接合される駆動部2の外形形状と同じに、つまり同じ外形輪郭線を有して形成される。接液部1のケース本体10の正面側には、液体を吸入する吸入口部14と液体を吐出する吐出口部15が突出して設けられている。吸入口部14及び吐出口部15は通路を通して内部のポンプ室11に連通する。
As shown in FIGS. 3, 4, 5, etc., the case
図8に示すように、接液部1には、ケース本体10の背面側に、厚さの薄い円板状空間としてポンプ室11が設けられ、吸入口部14の吸入孔14a及び吐出口部15の吐出孔15aが通路を通してポンプ室11に連通される。吸入孔14aには、板ゴムなどから形成される吸入弁14bが設けられ、吐出孔15aには、同様の吐出弁15bが設けられる。接液部1のポンプ室11の外側(背面側)は、ダイヤフラム12によって覆われ、ダイヤフラム12の外側(背面側)には、磁性体ダイヤフラム13が接着される。磁性体ダイヤフラム13は、接液部1と駆動部2との接合時、駆動部2のゴム磁石シート23が密に吸着するために設けられ、磁性体ダイヤフラム13には例えばマルテンサイト系或いはフェライト系のステンレス板が使用される。
As shown in FIG. 8, the
これにより、接液部1のポンプ室11では、ダイヤフラム12及び磁性体ダイヤフラム13に振動が印加され、振動によってポンプ室11内に負圧が発生すると、吸入弁14bが開いて、吸入口部14から液体がポンプ室11内に吸入され、振動によってポンプ室11内に正圧が発生すると、吐出弁15bが開いて、ポンプ室11内の液体が吐出口部15から吐出される構造となっている。
As a result, in the
この接液部1のケース本体10とダイヤフラム12は、例えば、COC(環状オレフィンコポリマー)等の耐熱性合成樹脂材料から成形され、また、吸入弁14bと吐出弁15bは耐熱性のゴムから成形され、これにより、取り外した接液部1を、オートクレーブの蒸気加熱或いは酸化エチレンガスによる滅菌処理ができるようになっている。これにより、本圧電ポンプは、血液や細胞培養液などの液体を送液する滅菌処理の可能なポンプとして使用することができる。
The
一方、上記のように、ポンプを駆動する駆動部2は、圧電素子22が取着された金属板24と、金属板24の外側面に取着されたゴム磁石シート23とを備えて構成される。駆動部2のケース本体20は、図3、6,7などに示すように、略正方形の板状で内部に薄い空間を設けて形成され、その正面視の外形形状は、接合される接液部1の外形形状(外形輪郭線)と同じに形成される。ケース本体20内には、金属板24の裏面に接着された圧電素子22が配設され、金属板24の外側面(背面側)には、ゴム磁石シート23が接着される。
On the other hand, as described above, the
ゴム磁石シート23には、合成ゴムにネオジム磁石の粉末を混合してシート状に成形したネオジムラバーマグネットが使用される。ネオジムラバーマグネット製のゴム磁石シート23は、非常に強力な磁力を発生するため、接液部1に駆動部2を接合させたとき、接液部1の磁性体ダイヤフラム13がゴム磁石シート23に確実に吸着され、圧電素子22の振動を高い伝達効率で接液部1のダイヤフラム12に伝達するようになっている。
As the
圧電素子22が一面に接着された金属板24は、リン青銅などのばね弾性を有した薄い金属板から形成され、圧電素子22の振動によって良好に振動し、その振動を、ゴム磁石シート23を介して接液部1のダイヤフラム12に印加する構造である。
The
また、導電性を有する金属板24は、圧電素子22の一方の電極部を兼用しており、外部から接続される電源線29は、この金属板24と圧電素子22の外側面に設けた電極部に接続される。電源線29は図示しない電源回路に接続され、圧電素子22には、電源回路から、例えば電圧60〜250V(p−p)、10〜60Hzの周波数の交流電圧が印加され、圧電素子22が駆動される。
Further, the
図3、8に示すように、駆動部2のケース本体20の内側には、矩形枠状のスペーサ21がケース本体20の外縁部に添ってゴム磁石シート23の外周部を囲うように設けられる。この枠状のスペーサ21は、その内側に板状凹部25が形成され、接液部1と駆動部2の接合時、この板状凹部25内に接液部1のダイヤフラム12が嵌入するようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 8, a
また、スペーサ21内の板状凹部25の形状は、図2,8に示すように、接液部1のダイヤフラム12及び磁性体ダイヤフラム13が位置決めされた状態で、嵌入するように形成される。これにより、接液部1と駆動部2が接合されたとき、接液部1のダイヤフラム12及び磁性体ダイヤフラム13が、板状凹部25内に、正確に位置決めされて嵌入し、磁性体ダイヤフラム13がゴム磁石シート23に対し正確に位置決めされて吸着されるようになっている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 8, the shape of the plate-
上記のように、駆動部2のケース本体20は、図3、6,7に示す如く、略正方形の板状で内部に薄い空間を設けて形成され、その外形形状は、接合される接液部1の外形形状と同じに形成される。また、図1のように、接液部1と駆動部2が接合された場合、各々のケース本体10,20の外形形状は、接合時に同一の外形形状となるように同じ外形輪郭線を有して形成され、特に、ケース本体10,20の正面視で現れる4つの角部は、3つの角部が三角形に切除され、右上の1つの角部のみが直角角部として形成される。
As described above, the case
これにより、使用者が接液部1と駆動部2を接合する際、視覚的に容易に確認可能な、3つの三角形の角部と1つの直角状の角部を容易に合わせるように接合することができ、使用者が接液部1と駆動部2を接合したとき、簡単且つ正確に位置合わせされた状態で両者を接合できるようになっている。
As a result, when the user joins the wetted
上記構成の圧電ポンプは、接液部1と駆動部2を接合した大きさが、例えば約25mm×約25mmで、厚さを約6mmとする、非常に小型の圧電ポンプとして製作され、血液や細胞培養液などを送液するポンプとして分析装置などで使用される。
The piezoelectric pump having the above structure is manufactured as a very small piezoelectric pump having a size in which the
接液部1のケース本体10の吸入口部14には、図示しない吸入チューブが接続され、吐出口部15には吐出チューブが接続され、駆動部2から導出される電源線29は図示しない電源回路に接続される。接液部1と駆動部2は、図1,2のように接合した状態で使用され、接合状態では、接液部1の磁性体ダイヤフラム13が駆動部2のゴム磁石シート23に、確実に吸着された状態となる。
A suction tube (not shown) is connected to the
電源回路から電源を供給して圧電ポンプの駆動部2を駆動すると、交流電圧が圧電素子22に印加され、圧電素子22は、その交流電圧の周波数に応じた周波数(例えば10Hz〜60Hz)で振動し、その振動が金属板24及びゴム磁石シート23を介して、接液部1の磁性体ダイヤフラム13及びダイヤフラム12に伝達され、ポンプ室11に接するダイヤフラム12が振動する。
When power is supplied from the power supply circuit to drive the
このとき、ダイヤフラム12の振動によって、ポンプ室11内に負圧が生じると、吐出弁15bが閉じて吸入弁14bが開き、吸入口部14の吸入孔14aから液体がポンプ室11内に入り、ポンプ室11内に正圧が生じると、吸入弁14bが閉じて吐出弁15bが開き、吐出口部15から液体が吐出され、液体の送液が行なわれる。
At this time, when a negative pressure is generated in the
このときのポンプの送液流量は、圧電素子22に供給される電源の交流電圧(例えば60〜250Vp−p)または周波数(例えば10〜60Hz)を制御することにより、調整される。このように、接液部1と駆動部2の接合状態で、駆動部2のゴム磁石シート23が接液部1のダイヤフラム12の磁性体ダイヤフラム13に密に吸着され、ゴム磁石シート23には金属板24を介して圧電素子22が接着されるので、圧電素子22が駆動された時、駆動部2の圧電素子22の振動が磁性体ダイヤフラム13を通して接液部1のポンプ室11を覆うダイヤフラム12に高い伝達効率で伝達され、これによりポンプは高い運転効率で送液を行うことができる。
The pumping liquid flow rate at this time is adjusted by controlling the AC voltage (for example, 60 to 250 Vp-p) or the frequency (for example, 10 to 60 Hz) of the power source supplied to the
そして、血液分析や細胞培養液の送液の1工程が終了し、別の血液や培養液を送液する場合、接液部1を駆動部2から取り外し、使い捨てる。このとき、接液部1は駆動部2に対しゴム磁石シート23の磁力により強力に吸着されているため、取り外し操作が難しい場合が考えられるが、接液部1のケース本体10と駆動部2のスペーサ21との間の接合部分に、例えば使用者が爪をかけることができる程度の小隙間や小凹部を設けておけば、使用者はそこに爪をかけて接液部1を剥がすように分離することができる。
When one step of blood analysis or cell culture solution feeding is completed and another blood or culture solution is fed, the wetted
また、接液部1はオートクレーブの高圧蒸気或いは酸化エチレンガスにより滅菌処理されるが、そこには圧電素子などの電気部品は含まれず、そのケース本体10、ダイヤフラム12、磁性体ダイヤフラム13、吸入弁14b、吐出弁15bは耐熱性を有しているため、劣化せずに良好に滅菌処理することができる。
Further, the wetted
そして、再度、圧電ポンプを使用する際、滅菌後の接液部1を駆動部2に接合させて再び図1の状態として使用する。このとき、図8に示すように、接液部1のケース本体10と駆動部2のケース本体20とが同じ外形形状(外形輪郭線)で形成され、且つ接液部1のダイヤフラム12と磁性体ダイヤフラム13が、それに対応した形状を持つ駆動部2のスペーサ21内の板状凹部25に嵌入されるので、使用者は、接液部1のケース本体10と駆動部2のケース本体20の外周の各辺を合わせるように接合させれば、接液部1のダイヤフラム12と磁性体ダイヤフラム13が駆動部2の板状凹部25内に正確に位置決めされた状態で嵌入し、磁性体ダイヤフラム13がゴム磁石シート23の外側面に正確に吸着されて、接液部1と駆動部2を良好に接合することができる。
When the piezoelectric pump is used again, the sterilized
このように、接液部1と駆動部2を接合したとき、接液部1の磁性体ダイヤフラム13が、駆動部2のゴム磁石シート23の磁気により、ゴム磁石シート23の外側面に吸着されて、接液部1と駆動部2が接合されるので、接液部1と駆動部2の接合を確実に且つ容易に行なうことができる。また、接液部1のダイヤフラム12と駆動部2のゴム磁石シート23の内側の圧電素子22の位置合わせも正確に行なうことができ、簡単な操作で接液部1と駆動部2の接合と分離を容易に行うことができる。
Thus, when the wetted
1 接液部
2 駆動部
10 ケース本体
11 ポンプ室
12 ダイヤフラム
13 磁性体ダイヤフラム
14 吸入口部
14a 吸入孔
14b 吸入弁
15 吐出口部
15a 吐出孔
15b 吐出弁
20 ケース本体
21 スペーサ
22 圧電素子
23 ゴム磁石シート
24 金属板
25 板状凹部
29 電源線
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該接液部は、該ダイヤフラムの外側面に取着された磁性体金属からなる磁性体ダイヤフラムを備え、
該駆動部は、該圧電素子が取着された金属板と、該金属板の外側面に取着されたゴム磁石シートとを備え、
該接液部と該駆動部を接合したとき、該接液部の該磁性体ダイヤフラムが該駆動部の該ゴム磁石シートの磁気により該ゴム磁石シートの外側面に吸着されて接合することを特徴とする圧電ポンプ。 In a piezoelectric pump comprising a liquid contact portion having a diaphragm covering the pump chamber, and a drive portion having a piezoelectric element that is bonded to the liquid contact portion and imparts vibration to the diaphragm.
The liquid contact portion includes a magnetic diaphragm made of a magnetic metal attached to the outer surface of the diaphragm,
The drive unit includes a metal plate to which the piezoelectric element is attached, and a rubber magnet sheet attached to the outer surface of the metal plate,
When the wetted part and the drive part are joined, the magnetic diaphragm of the wetted part is attracted to and joined to the outer surface of the rubber magnet sheet by the magnetism of the rubber magnet sheet of the drive part. Piezoelectric pump.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013180085A JP6126948B2 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Piezoelectric pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013180085A JP6126948B2 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Piezoelectric pump |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015048753A JP2015048753A (en) | 2015-03-16 |
JP6126948B2 true JP6126948B2 (en) | 2017-05-10 |
Family
ID=52698975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013180085A Expired - Fee Related JP6126948B2 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Piezoelectric pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6126948B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54108912A (en) * | 1978-02-15 | 1979-08-27 | Matsushita Electric Works Ltd | Pumping device |
JP2006207436A (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Matsushita Electric Works Ltd | Piezoelectric diaphragm pump |
DE102007045637A1 (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-02 | Robert Bosch Gmbh | Microdosing device for dosing small amounts of a medium |
-
2013
- 2013-08-30 JP JP2013180085A patent/JP6126948B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015048753A (en) | 2015-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108884823B (en) | Valve, gas control device, and sphygmomanometer | |
JP5761455B2 (en) | Cooling device, heating cooling device | |
US20200330658A1 (en) | Negative pressure wound therapy device | |
US10864306B2 (en) | Negative-pressure wound therapy apparatus | |
JP5759480B2 (en) | Magnetic coupling for aerosol generators | |
CN108138759B (en) | Fluid control device, pressure reducing device, and pressurizing device | |
KR101783088B1 (en) | Sterilisable pump unit | |
JPWO2009145064A1 (en) | Piezoelectric micro blower | |
JP6428769B2 (en) | Inhaler | |
EP3144570A1 (en) | Valve and fluid control device | |
WO2008069266A1 (en) | Piezoelectric micro-blower | |
JP6126948B2 (en) | Piezoelectric pump | |
JP6213677B2 (en) | Inhaler | |
CN103511230A (en) | Double-cavity type electric actuator valveless micropump | |
CN208380823U (en) | A kind of fluid pump and exciting element | |
JP2013528096A (en) | Milking pump | |
JP6103131B2 (en) | Fluid control device | |
JP2505726Y2 (en) | Disposal piezoelectric pump | |
JP4416036B2 (en) | Electric razor with treatment agent discharge mechanism | |
US20140296893A1 (en) | Liquid ejection device and medical apparatus | |
JP2018068779A (en) | Liquid feeding mechanism and peritoneal dialyzer with liquid feeding mechanism | |
JP2542620Y2 (en) | Piezo pump | |
WO2012140932A1 (en) | Active valve and fluid control device | |
JP2017225910A (en) | Production apparatus of droplet and production method of droplet | |
JP4103562B2 (en) | Piezoelectric diaphragm pump and electric shaver with treatment agent discharge mechanism using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160617 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170303 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170314 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170410 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6126948 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |