JP7063413B2 - ポンプユニット - Google Patents

Description

本発明は、複数の圧電ポンプを備えたポンプユニットに関する。

従来、容積式のポンプの一種である圧電ポンプが知られている。圧電ポンプは、圧電素子が貼り付けられた振動板によってポンプ室の少なくとも一部が規定されてなるものであり、当該圧電素子に所定周波数の交流電圧を印加することで振動板を共振周波数で駆動し、これによりポンプ室に圧力変動を生じさせて流体の吸入および吐出を可能にするものである。

このような圧電ポンプが開示された文献として、たとえば、国際公開第２０１６／１７５１８５号（特許文献１）が挙げられる。

特許文献１に開示の圧電ポンプにあっては、ノズルが設けられたバルブ筐体と、当該底部に流路孔が設けられたポンプ筐体と、バルブ筐体とポンプ筐体とに挟持されたダイヤフラムとを備える。ポンプ筐体内には、圧電素子が貼り付けられた振動板が配置されている。ポンプ筐体の底部には、気体を吸引するため流路孔が設けられている。振動板を振動させることにより、流路孔から吸引された気体をノズルから排出することができる。なお、上記圧電ポンプは、ノズル側から気体を吸引し、流路孔から気体が排出されるように構成されていてもよい。

国際公開第２０１６／１７５１８５号

ここで、特許文献１に記載のような圧電ポンプにあっては、単体ではポンプ流量がある程度限られている。このため、ポンプ流量を高めたい場合には、複数の圧電ポンプを並列接続にて用いることが考えられる。

一般的に、圧電ポンプに用いられるポンプ筐体は、底面が略平坦に構成されているため、当該底面に設けられた流路孔にチューブ等を接続することが困難となる。このため、複数の圧電ポンプを並列接続にて用いるにあたり、複数の圧電ポンプをどのように組み付けるのかが問題となる。

さらに、圧電ポンプにおいては、振動板を振動させることにより熱が生成される。生成された熱によって圧電ポンプの温度が上昇した場合には、圧電ポンプが故障することが起こり得る。このため、複数の圧電ポンプのそれぞれにおいて、放熱性を確保することも問題となる。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、複数の圧電ポンプの並列接続時の組付け性および放熱性を両立可能なポンプユニットを提供することにある。

本開示に基づくポンプユニットは、第１流路をそれぞれ有し、流体を吸引または吐出可能にする複数の圧電ポンプと、複数の上記第１流路の各々に接続させるための第２流路を有する流路形成部材と、上記複数の圧電ポンプの各々で発生する熱を放熱する放熱部と、を備える。上記放熱部は、上記複数の圧電ポンプの各々と上記流路形成部材との間に配置されている。上記放熱部には、上記第１流路と上記第２流路とを接続する貫通孔が設けられている。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記流路形成部材は、互いに相対する第１面および第２面を有していてもよい。この場合には、上記放熱部および上記複数の圧電ポンプは、上記第１面側に配置されていてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記放熱部は、単数の放熱板によって構成されていてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記放熱部は、その一部が上記流路形成部材からはみ出すように設けられていてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記流路形成部材は、上記複数の圧電ポンプが配置される側に向けて開放された開放部を規定する枠部を含んでいてもよい。この場合には、上記第１面は、上記枠部の一端側に位置する端面であってもよい。さらに、上記放熱部は、上記開放部を覆うように上記第１面上に配置され、複数の締結部材によって上記第１面に締結されていてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記枠部は、複数の角部を含んでいてもよい。この場合には、上記放熱部は、上記複数の角部において上記第１面に締結されていることが好ましい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記枠部は、上記第２流路を上記流路形成部材の外部に連通させる連通孔部が設けられた第１辺部と、当該第１辺部に対向する第２辺部と、上記第１辺部および上記第２辺部の一端同士を接続する第３辺部と、上記第１辺部および上記第２辺部の他端同士を接続する第４辺部とを含んでいてもよい。この場合には、上記第２辺部は、中央に上記第１辺部に向けて凹む第１凹部を有していてもよく、上記第３辺部は、中央に上記第４辺部に向けて凹む第２凹部を有していてもよい。また、上記第４辺部は、中央に上記第３辺部に向けて凹む第３凹部を有していてもよい。さらに、この場合には、上記第１凹部の凹み量は、上記第２凹部および上記第３凹部の凹み量よりも大きくてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットは、上記放熱部との間で上記複数の圧電ポンプを挟持する補助放熱部をさらに備えていてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記流路形成部材は、互いに相対する第１面および第２面を有していてもよい。また、上記放熱部は、上記第１面側に配置される第１放熱部と、上記第２面側に配置される第２放熱部とを含んでいてもよい。この場合には、上記複数の圧電ポンプは、上記第１面側に配置された１つ以上の圧電ポンプと、上記第２面に配置された１つ以上の圧電ポンプとを含んでいてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記第１放熱部および上記第２放熱部の各々は、１枚の放熱板によって構成されていてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記第１面側に配置された１つ以上の圧電ポンプと、上記第２面側に配置された１つ以上の圧電ポンプとは、互いに向かい合うように配置されていてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記第１放熱部および上記第２放熱部の少なくとも一方は、その一部が上記流路形成部材からはみ出すように設けられていてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記流路形成部材は、上記第１面が設けられた一端部側と上記第２面が設けられた他端部側を有し、上記一端部側から上記他端部側にかけて開口する開口部が設けられ枠部を含んでいてもよい。この場合には、上記第１放熱部は、上記一端部側において上記開口部を覆うように上記第１面上に配置されていてもよく、上記第２放熱部は、上記他端部側において上記開口部を覆うように上記第２面上に配置されていてもよい。また、上記第１放熱部および上記第２放熱部は、複数の締結部材によって上記第１面および上記第２面に締結されていてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記枠部は、複数の角部を含んでいてもよい。この場合には、上記第１放熱部および上記第２放熱部は、上記複数の角部において上記第１面および上記第２面に締結されることが好ましい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記枠部は、上記第２流路を上記流路形成部材の外部に連通させる連通孔部が設けられた第１辺部と、当該第１辺部に対向する第２辺部と、上記第１辺部および上記第２辺部の一端同士を接続する第３辺部と、上記第１辺部および上記第２辺部の他端同士を接続する第４辺部とを含んでいてもよい。この場合には、上記第２辺部は、中央に上記第１辺部に向けて凹む第１凹部を有していてもよく、上記第３辺部は、中央に上記第４辺部に向けて凹む第２凹部を有していてもよい。また、上記第４辺部は、中央に上記第３辺部に向けて凹む第３凹部を有していてもよい。さらに、この場合には、上記第１凹部の凹み量は、上記第２凹部および上記第３凹部の凹み量よりも大きくてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットは、上記第１放熱部との間で上記第１面側に配置された上記１つ以上の圧電ポンプを挟持する第１補助放熱部と、上記第２放熱部との間で上記第２面側に配置された上記１つ以上の圧電ポンプを挟持する第２補助放熱部と、をさらに備えていてもよい。

上記本開示に基づくポンプユニットにあっては、上記流路形成部材には、当該流路形成部材と上記放熱部とが対向している部分において、上記放熱部を露出させるための欠除部が設けられていてもよい。

本発明によれば、複数の圧電ポンプの並列接続時の組付け性および放熱性を両立可能なポンプユニットを提供することができる。

実施の形態１に係るポンプユニットの斜視図である。 図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿った概略断面図である。 実施の形態１に係る圧電ポンプの分解斜視図である。 実施の形態１に係る流路形成部材の斜視図である。 実施の形態２に係るポンプユニットの概略断面図である。 実施の形態３に係るポンプユニットの斜視図である。 実施の形態４に係るポンプユニットの一部を示す平面図である。 実施の形態５に係るポンプユニットの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るポンプユニットの斜視図である。なお、図１においては、便宜上のため、後述する第１放熱部６１および第１補助放熱部６３を二点鎖線で示している。図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿った概略断面図である。図１および図２を参照して、実施の形態１に係るポンプユニット１００について説明する。

図１および図２に示すように、ポンプユニット１００は、複数の圧電ポンプ１を流路形成部材５０に組み付けることで構成されるものである。ポンプユニット１００は、複数の圧電ポンプ１、流路形成部材５０、放熱部６０、第１補助放熱部６３、第２補助放熱部６４、ならびに、複数の締結部材７０を備える。

複数の圧電ポンプ１の各々は、流体を吸引または吐出可能に設けられている。圧電ポンプ１は、筐体２と、振動ユニット１６とを備える。

筐体２は、互いに向かい合う天井部２ａおよび底部２ｂを含。筐体２は、扁平な略箱形形状を有する。筐体２には、第１流路孔２ｄと第２流路孔２ｅが設けられている。具体的には、第１流路孔２ｄは、天井部２ａから突出するように設けられた外部接続部としてのノズル２ｃに設けられている。第２流路孔２ｅは、底部２ｂに設けられている。筐体２に形成される内部空間Ｓ１は、第１流路孔２ｄと第２流路孔２ｅとを連通させる第１流路として機能する。すなわち、圧電ポンプ１は、第１流路を有する。

筐体２の内部には、振動ユニット１６が配置されている。振動ユニット１６は、振動板１４と圧電素子１５とを含む。圧電素子１５は、振動板１４に貼り付けられている。圧電素子１５は、振動板１４を振動させるものである。

圧電素子１５に駆動電圧が印加されることにより、振動板１４が振動する。これにより、第１流路としての内部空間Ｓ１内に圧力変動が生じ、第２流路孔２ｅから吸い込まれた流体が、第１流路孔２ｄから吐出される。なお、振動板１４の振動条件を変更し、第１流路孔２ｄから吸い込まれた流体を第２流路孔２ｅから吐出してもよい。圧電ポンプ１の詳細な構成については、図３を用いて後述する。

流路形成部材５０は、枠部５１とノズル部５２とを含む。流路形成部材５０は、互いに相対する第１面５０ａおよび第２面５０ｂを有する。第１面５０ａは、枠部５１の一端部側に設けられている。第２面５０ｂは、枠部５１の他端部側に設けられている。

枠部５１には、一端部側から他端部側にかけて開口する開口部５３が設けられている。当該開口部５３は、後述するように第１放熱部６１および第２放熱部６２によって覆われることにより、第２流路として機能する。すなわち、流路形成部材５０は、第２流路を有する。第２流路は、複数の圧電ポンプ１が有する第１流路の各々に接続させるための流路である。

枠部５１には、ノズル部５２が設けられている。ノズル部５２は、枠部５１の外部に突出するように設けられている。ノズル部５２は、流路形成部材５０の外部に開口部５３を連通させる連通孔部として機能する。

放熱部６０は、複数の圧電ポンプ１の各々で発生する熱を放熱させる。放熱部６０は、複数の圧電ポンプ１の各々と流路形成部材５０との間に配置されている。放熱部６０には、上述の第１流路（内部空間Ｓ１）と第２流路（開口部５３）とを接続する貫通孔が設けられている。

具体的には、放熱部６０は、第１放熱部６１と、第２放熱部６２とを含む。第１放熱部６１および第２放熱部６２は、たとえば単数の放熱板によって構成されている。なお、第１放熱部６１および第２放熱部６２は、独立した複数の放熱板によって構成されていてもよい。また、第１放熱部６１および第２放熱部６２は、放熱グリス等を含んでいても良い。

第１放熱部６１は、流路形成部材５０の第１面５０ａ側に配置されている。第１放熱部６１は、枠部５１の一端部側において開口部５３を覆うように第１面５０ａ上に配置されている。第１放熱部６１は、後述するように複数の締結部材７０によって第１面５０ａに締結されている。

第１放熱部６１には複数の貫通孔６１ａが設けられている。複数の貫通孔６１ａは、圧電ポンプ１の第２流路孔２ｅに対応する位置に設けられている。貫通孔６１ａは、第１流路（内部空間Ｓ１）と第２流路（開口部５３）とを接続する。

第２放熱部６２は、流路形成部材５０の第２面５０ｂ側に配置されている。第２放熱部６２は、枠部５１の他端部側において開口部５３を覆うように第２面５０ｂ上に配置されている。第２放熱部６２は、後述するように複数の締結部材７０によって第２面５０ｂに締結されている。

第２放熱部６２には複数の貫通孔６２ａが設けられている。複数の貫通孔６２ａは、圧電ポンプ１の第２流路孔２ｅに対応する位置に設けられている。貫通孔６２ａは、第１流路（内部空間Ｓ１）と第２流路（開口部５３）とを接続する。

ここで、上述の複数の圧電ポンプ１は、流路形成部材５０の第１面５０ａ側に配置された複数の圧電ポンプ１Ａと、流路形成部材５０の第２面５０ｂ側に配置された複数の圧電ポンプ１Ｂとを含む。

実施の形態１においては、複数の圧電ポンプ１Ａの個数および複数の圧電ポンプ１Ｂの個数は、４個ずつであるが、これに限定されず、複数の圧電ポンプ１Ａの個数および複数の圧電ポンプ１Ｂの個数は、それぞれ１つ以上であればよい。

複数の圧電ポンプ１Ａは、行列状に並んで配置されている。複数の圧電ポンプ１Ａは、同一平面上に配置されている。具体的には、複数の圧電ポンプ１Ａは、底部２ｂが第１放熱部６１に当接するように、第１放熱部６１上に配置されている。このように複数の圧電ポンプ１Ａを第１放熱部６１に当接されることにより、複数の圧電ポンプ１Ａで発生した熱を、第１放熱部６１から放熱することができる。

複数の圧電ポンプ１Ｂは、行列状に並んで配置されている。複数の圧電ポンプ１Ｂは、同一平面上に配置されている。具体的には、複数の圧電ポンプ１Ｂは、底部２ｂが第２放熱部６２に当接するように、第２放熱部６２上に配置されている。このように複数の圧電ポンプ１Ｂを第２放熱部６２に当接されることにより、複数の圧電ポンプ１Ｂで発生した熱を、第２放熱部６２から放熱することができる。

なお、複数の圧電ポンプ１Ａと複数の圧電ポンプ１Ｂは、千鳥状に配置されてもよい。複数の圧電ポンプ１Ａと複数の圧電ポンプ１Ｂの配置は、適宜変更することができる。

後述するように、第１放熱部６１および第２放熱部６２の少なくとも一方は、その一部が流路形成部材５０からはみ出すように設けられている。実施の形態１では、第１放熱部６１および第２放熱部６２は、それぞれの一部が流路形成部材５０からはみ出す。これにより、第１放熱部６１および第２放熱部６２が外気と接触する面積が増加し、効率よく放熱することができる。

特に、複数の圧電ポンプ１が用いられる場合には発熱量が多くなる。このため、上記のように第１放熱部６１および第２放熱部６２が外気と接触する面積を増加させることにより効果的に放熱を行なうことができる。

さらに、複数の圧電ポンプ１Ａと、複数の圧電ポンプ１Ｂとが、互いに向かい合うように配置される場合には、発熱箇所が集中する。この場合であっても、上記のように第１放熱部６１および第２放熱部６２が外気と接触する面積を増加させることにより、効果的に放熱を行なうことができる。

第１補助放熱部６３は、第１放熱部６１と平行に配置される。第１補助放熱部６３は、複数の圧電ポンプ１Ａの天井部２ａに載置される。第１補助放熱部６３は、第１放熱部６１との間で複数の圧電ポンプ１Ａを挟持する。これにより、複数の圧電ポンプ１Ａの姿勢を安定して、固定することができる。また、第１補助放熱部６３からも、複数の圧電ポンプ１Ａで発生した熱を放熱できるため、放熱が促進される。

第１補助放熱部６３は、複数の圧電ポンプ１Ａが有するノズル２ｃを外部に露出させるための複数の貫通孔６３ａを有する。第１補助放熱部６３が天井部２ａに載置された状態においては、ノズル２ｃは、貫通孔６３ａを貫通する。

第２補助放熱部６４は、第２放熱部６２と平行に配置される。第２補助放熱部６４は、複数の圧電ポンプ１Ｂの天井部２ａに載置される。第２補助放熱部６４は、第２放熱部６２との間で複数の圧電ポンプ１Ｂを挟持する。これにより、複数の圧電ポンプ１Ｂの姿勢を安定して、固定することができる。また、第２補助放熱部６４からも、複数の圧電ポンプ１Ｂで発生した熱を放熱できるため、放熱が促進される。

第２補助放熱部６４は、複数の圧電ポンプ１Ｂが有するノズル２ｃを外部に露出させるための複数の貫通孔６４ａを有する。第２補助放熱部６４が天井部２ａに載置された状態においては、ノズル２ｃは、貫通孔６４ａを貫通する。

第１補助放熱部６３および第２補助放熱部６４は、たとえば単数の放熱板によって構成されている。なお、第１補助放熱部６３および第２補助放熱部６４は、独立した複数の放熱板によって構成されていてもよい。

複数の締結部材７０の各々は、ボルト７１およびナット７２を含む。第１補助放熱部６３、第１放熱部６１、枠部５１、第２放熱部６２、第２補助放熱部６４が配列される配列方向の一方側からこれら第１補助放熱部６３、第１放熱部６１、枠部５１、第２放熱部６２、第２補助放熱部６４を貫通するようにボルト７１を挿入し、当該配列方向の他方側からボルト７１の先端にナット７２を嵌め込む。そして、ナット７２を締め付ける。これにより、第１補助放熱部６３および第１放熱部６１、ならびに、第２放熱部６２、第２補助放熱部６４が枠部５１に固定される。さらに、複数の圧電ポンプ１Ａが、第１補助放熱部６３と第１放熱部６１とに挟持され、複数の圧電ポンプ１Ｂが、第２補助放熱部６４と第２放熱部６２とに挟持される。

図３は、実施の形態１に係る圧電ポンプの分解斜視図である。図３を参照して、実施の形態１に係る圧電ポンプ１について説明する。

圧電ポンプ１は、カバー板１１、流路板１２、対向板１３、振動板１４、圧電素子１５、絶縁板１７、給電板１８、ダイヤフラム５、およびバルブ筐体４を備え、これらを順に積層することで構成される。なお、カバー板１１からバルブ筐体４に向かう方向と上方向とし、バルブ筐体４からカバー板１０に向う方向を下方向とする。

上述した圧電ポンプ１の筐体２は、ポンプ筐体３と、バルブ筐体４とによって構成されている。ポンプ筐体３は、カバー板１１、流路板１２、対向板１３、振動板１４、圧電素子１５、絶縁板１７、給電板１８を順に積層することで構成される。

カバー板１１には、流路孔３１（第２流路孔２ｅ）が設けられている。流路板１２には、上記流路孔３１に連通する流路孔３２が設けられている。対向板１３には、流路孔３２に連通する流路孔３３が設けられている。また、対向板１３には、外部接続端子６Ａが設けられている。

振動板１４には、流路孔３３に連通する流路孔３４が設けられており、その内部に振動部１４ａが設けられている。流路孔３４は、円形状を有し、振動部１４ａは、円板形状を有する。振動部１４ａは、振動可能に設けられている。

圧電素子１５は、円板形状を有する。圧電素子１５の下面は、振動部１４ａに当接し、対向板１３を介して外部接続端子６Ａに接続されている。圧電素子１５の上面は、後述する内部接続端子７に当接し、給電板１８を介して外部接続端子６Ｂに接続されている。外部接続端子６Ａ、６Ｂ間に電圧を印加することにより、圧電素子１５に駆動電圧が印加される。これにより、振動部１４ａが振動する。

絶縁板１７は、振動板１４と給電板１８との間を電気的に絶縁する。絶縁板１７は、流路孔３４に連通する円形の流路孔３７を有する。流路孔３７は、圧電素子１５を上方に露出させるように設けられている。

給電板１８には流路孔３８が設けられている。給電板１８は、流路孔３８の内部に向けて延在する内部接続端子７と、外部に向けて延在する外部接続端子６Ｂとを有する。

ダイヤフラム５は、柔軟性を有し、平膜状の形状を有する。ダイヤフラム５は、ポンプ筐体３とバルブ筐体４との間に挟まれている。ダイヤフラム５は、ポンプ筐体３からバルブ筐体４に流れた流体が、ポンプ筐体３に逆流することを防止する。ダイヤフラム５には、孔部５ａが設けられている。

バルブ筐体４は、圧電ポンプ１の上部を構成する。バルブ筐体４には、上述のノズル２ｃが設けられている。

ポンプ筐体３においては、流路孔３２、３３、３４、３７、３８が連通することで内部空間が形成される。バルブ筐体４の内部空間と当該ポンプ筐体３の内部空間とによって上述の筐体２内の内部空間Ｓ１が形成される。

上記のように、圧電素子１５に駆動電圧が印加されることにより、ポンプ筐体３の内部空間に圧力変動が生じ、ポンプ筐体３から流体がバルブ筐体４に向けて流動する。この場合に、ダイヤフラム５の中央部がポンプ筐体３からバルブ筐体４側に向けて押圧される。この際、上記孔部５ａが、給電板１８から離れ、当該孔部５ａを介してバルブ筐体４の内部空間と当該ポンプ筐体３の内部空間とが連通する。また、ダイヤフラム５は、バルブ筐体４に設けられた複数の孔部４１に当接し、複数の孔部４１を塞ぐ。これにより、バルブ筐体４の内部空間に流動した流体は、ノズル２ｃから排出される。

一方で、流体が逆流してバルブ筐体４側からポンプ筐体３側に向かう場合には、ダイヤフラム５が、ポンプ筐体３側に向けて押圧される。この際、上記孔部５ａが、給電板１８に当接するとともに、ダイヤフラム５が、複数の孔部４１から離間する。これにより、バルブ筐体４の内部空間と当該ポンプ筐体３の内部空間とが遮断され、逆流する流体が、孔部４１から排出される。なお、第１補助放熱部６３および第２補助放熱部６４には、孔部４１に対応する位置に貫通孔が設けられており、孔部４１から排出された流体は、当該貫通孔を通ってポンプユニット１００の外部に排出される。

図４は、実施の形態１に係る流路形成部材の斜視図である。図４を参照して、実施の形態１に係る流路形成部材５０について説明する。

図４に示すように、流路形成部材５０における枠部５１は、第１辺部５４、第２辺部５５、第３辺部５６、および第４辺部５７を含む。第１辺部５４には、第２流路（開口部５３）を流路形成部材５０の外部に連通させる連通部としてのノズル部５２が設けられている。第１辺部５４は、略直線状に設けられている。ノズル部５２は、第１辺部５４の中央部に設けられている。

第２辺部５５は、第１辺部５４に対向して配置されている。第２辺部５５は、中央部に第１辺部５４に向けて凹む第１凹部５５ａを有する。

第３辺部５６は、第１辺部５４と第２辺部５５の一端同士を接続する。第３辺部５６は、中央部に第４辺部５７に向けて凹む第２凹部５６ａを有する。

第４辺部５７は、第１辺部５４と第２辺部５５の他端同士を接続する。第４辺部５７は、第３辺部５６に対向して配置される。第４辺部５７は、中央部に第３辺部５６に向けて凹む第３凹部５７ａを有する。

このように第１凹部５５ａ、第２凹部５６ａ、第３凹部５７ａが設けられることにより、第１放熱部６１および第２放熱部６２は、上述のように、流路形成部材５０から外部に向けてはみ出すこととなる。

また、第１凹部５５ａの凹み量は、第２凹部５６ａおよび第３凹部５７ａの凹み量よりも大きい。これにより、枠部５１内の空間を第３辺部５６側と第４辺部５７側に分割しつつ、枠部５１内の空間を狭めることができる。さらに、分割された空間部において、第２凹部５６ａおよび第３凹部５７ａを設けることにより、第３辺部５６側の空間および第４辺部５７側の空間をさらに狭めることができる。この結果、流路形成部材５０における第２流路の容積を小さくできるため、吸引または吐出の応答性を高めることができる。

枠部５１は、複数の角部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を有する。角部Ｃ１は、第１辺部５４と第３辺部５６との接続部に設けられている。角部Ｃ２は、第３辺部５６と第２辺部５５との接続部に設けられている。角部Ｃ３は、第２辺部５５と第４辺部５７との接続部に設けられている。角部Ｃ４は、第４辺部５７と第１辺部５４との接続部に設けられている。

第１放熱部６１は、少なくとも複数の角部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４において、上記複数の締結部材７０によって第１面５０ａに固定されている。第２放熱部６２は、少なくとも複数の角部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４において、上記複数の締結部材７０によって第２面５０ｂに固定されている。

具体的には、角部Ｃ１には貫通孔ｈ１が設けられている。角部Ｃ２には貫通孔ｈ２が設けられている。角部Ｃ３には貫通孔ｈ３が設けられている。角部Ｃ４には貫通孔ｈ４が設けられている。

第１放熱部６１、第２放熱部６２、第１補助放熱部６３、および第２補助放熱部６４のそれぞれにも、これら貫通孔ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４に対応する位置に貫通孔が設けられている。

第１補助放熱部６３、第１放熱部６１、枠部５１、第２放熱部６２、および第２補助放熱部６４を積層して、貫通孔に上述のボルト７１を挿入し、ボルト７１の先端側をナット７２で締め付ける。これにより、第１補助放熱部６３および第１放熱部６１、ならびに第２補助放熱部６４および第２放熱部６２が、複数の角部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４において、枠部５１に固定される。

複数の角部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４において、第１放熱部６１および第２放熱部６２を枠部５１に固定することで、第１放熱部６１および第２放熱部６２と枠部５１との密着性を高めることができる。これにより、枠部５１の開口部５３を第１放熱部６１および第２放熱部６２で塞いだ際に、開口部５３内の気密性を確保することができる。

さらに、枠部５１は、本体部５１１と、本体部５１１の上面側に設けられたシール部５１２と、本体部５１１の下面側に設けられたシール部５１３とを含む。本体部５１１は、剛性を確保するために樹脂部材で設けられている。シール部５１２、５１３は、第１放熱部６１と枠部５１、ならびに、第２放熱部６２と枠部５１との密着性を高める。これにより、枠部５１の開口部５３を第１放熱部６１および第２放熱部６２で塞いだ際に、開口部５３内の気密性をさらに、確保することができる。シール部５１２、５１３は、たとえば弾性変形可能なシート部材、またはパッキン等のゴム部材を用いることができる。

なお、実施の形態１においては、複数の角部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４以外でも、第１凹部５５ａに貫通孔ｈ５を設け、第１凹部５５ａにも第１放熱部６１および第２放熱部６２を固定することができる。このように固定する場合には、第１放熱部６１および第２放熱部６２と枠部５１との密着性をさらに高めることができる。この結果、さらに開口部５３内の気密性を確保することができる。

以上のように、実施の形態１に係るポンプユニット１００にあっては、流路形成部材５０と、複数の圧電ポンプ１の各々との間に放熱部６０が配置されるように、圧電ポンプ１を流路形成部材５０に組み付ける。さらに、放熱部６０に貫通孔を設け、当該貫通孔によって、流路形成部材５０が有する第２流路と、圧電ポンプ１が有する第１流路とを接続する。

このため、流体が流れる流路を確保しつつ、複数の圧電ポンプ１を流路形成部材５０に組み付けることができる。さらに、流路形成部材５０と、複数の圧電ポンプ１の各々との間に放熱部６０が配置されることにより、複数の圧電ポンプ１の各々で発生した熱を放熱部６０から放熱することができる。

このように実施の形態１に係るポンプユニット１００にあっては、複数の圧電ポンプ１の組付け性および放熱性を両立することができる。

（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に係るポンプユニットの概略断面図である。図５を参照して、実施の形態２に係るポンプユニット１００Ａについて説明する。

図５に示すように、実施の形態２に係るポンプユニット１００Ａは、実施の形態１に係るポンプユニット１００と比較して、流路形成部材５０の第２面５０ｂ側において開口部５３が閉じられており、第１面５０ａ側にのみ複数の圧電ポンプ１が配置されている点において主として相違する。このため、実施の形態２に係るポンプユニット１００Ａにおいては、第２放熱部６２および第２補助放熱部６４は設けられていない。その他の構成については、実施の形態１とほぼ同様であるため、ここではその説明を省略する。

このように構成される場合であっても、実施の形態２に係るポンプユニット１００Ａは、実施の形態１に係るポンプユニット１００とほぼ同様の効果が得られる。

（実施の形態３）
図６は、実施の形態３に係るポンプユニットの斜視図である。なお、図６においては、便宜上のため、実施の形態１に対応する第１補助放熱部６３、第２補助放熱部６４、および複数の締結部材７０について省略している。図６を参照して、実施の形態３に係るポンプユニット１００Ｂについて説明する。

図６に示すように、実施の形態３に係るポンプユニット１００Ｂは、実施の形態１に係るポンプユニット１００と比較して、流路形成部材５０の大きさおよび形状が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

流路形成部材５０の枠部５１には、実施の形態１と比較して凹み部が設けられておらず、これにより、枠部５１は、矩形枠状に設けられている。さらに、枠部５１は、当該枠部５１の中心軸方向から見た場合に、放熱部６０よりも外径が小さくなっている。すなわち、実施の形態２に係る枠部５１の幅は、実施の形態１に係る枠部５１の幅より小さくなっている。これにより、第１放熱部６１および第２放熱部６２が、枠部５１からはみ出している。

このように構成される場合であっても、実施の形態３に係るポンプユニット１００Ｂは、実施の形態１とほぼ同様の効果が得られる。

（実施の形態４）
図７は、実施の形態４に係るポンプユニットの一部を示す平面図である。図７は、流路形成部材５０と、複数の圧電ポンプ１と、第１放熱部６１とが組み付けられた状態にて、流路形成部材５０側からポンプユニット１００Ｃを見た平面図である。図７を参照して、実施の形態４に係るポンプユニット１００Ｃについて説明する。

図７に示すように、実施の形態４に係るポンプユニット１００Ｃは、実施の形態１に係るポンプユニット１００と比較した場合に、流路形成部材５０において枠部５１Ｃの形状が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

枠部５１Ｃは、幹部５１Ｃ１と、複数の枝部５１Ｃ２とを含む。幹部５１Ｃ１は、第１放熱部６１の中央に重なるように略直線状に設けられている。枝部５１Ｃ２は、圧電ポンプ１に設けられた複数の第２流路孔２ｅに接続可能に設けられている。

このように構成される場合であっても、実施の形態４に係るポンプユニット１００Ｃは、実施の形態１とほぼ同様の効果が得られる。また、流路形成部材５０における第２流路の容積を小さくできるため、吸引または吐出の応答性を高めることができる。

（実施の形態５）
図８は、実施の形態５に係るポンプユニットの斜視図である。なお、図８においては、便宜上のため、後述する第１放熱部６１、第２放熱部６２、第３放熱部６５、および第４放熱部６６を二点鎖線で示している。図８を参照して、実施の形態５に係るポンプユニット１００Ｄについて説明する。

図８に示すように、実施の形態５に係るポンプユニット１００Ｄは、実施の形態１に係るポンプユニット１００と比較した場合に、流路形成部材５０Ｄの形状、複数の圧電ポンプ１の配置、放熱部６０Ｄの構成が主として相違する。また、補助放熱部が設けられていない点において相違する。

実施の形態５においては、流路形成部材５０Ｄは、中空のブロック形状を有する。流路形成部材５０Ｄは、略直方体形状を有し、内部に第２流路となる空間部が形成されている。当該空間部は、ノズル部５２に連通している。

流路形成部材５０Ｄは、第１方向において、互いに相対する第１面５０ａおよび第２面５０ｂ、第１方向と直交する第２方向において、互いに相対する第３面５０ｃおよび第４面５０ｄを有する。

ポンプユニット１００Ｄは、放熱部６０Ｄとして、第１放熱部６１、第２放熱部６２、第３放熱部６５、および第４放熱部６６を備える。

第１放熱部６１、第２放熱部６２、第３放熱部６５、および第４放熱部６６の各々は、たとえば単数の放熱板によって構成されている。第１放熱部６１は、第１面５０ａ側に配置される。第２放熱部６２は、第２面５０ｂ側に配置される。第３放熱部６５は、第３面５０ｃ側に配置される。第４放熱部６６は、第４面５０ｄ側に配置される。

複数の圧電ポンプ１は、複数の圧電ポンプ１Ａ、複数の圧電ポンプ１Ｂ、複数の圧電ポンプ１Ｃ、および複数の圧電ポンプ１Ｄを含む。圧電ポンプ１Ａ、圧電ポンプ１Ｂ、圧電ポンプ１Ｃ、圧電ポンプ１Ｄの個数は、それぞれ２個であるが、これに限定されず、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。

複数の圧電ポンプ１Ａは、第１面５０ａ側に配置されている。複数の圧電ポンプ１Ｂは、第２面５０ｂ側に配置されている。複数の圧電ポンプ１Ｃは、第３面５０ｃ側に配置されている。複数の圧電ポンプ１Ｄは、第４面５０ｄ側に配置されている。

複数の圧電ポンプ１Ａは、熱伝導性の接着剤等によって、第１放熱部６１に固定されている。複数の圧電ポンプ１Ｂは、熱伝導性の接着剤等によって、第２放熱部６２に固定されている。複数の圧電ポンプ１Ｃは、熱伝導性の接着剤等によって、第３放熱部６５に固定されている。複数の圧電ポンプ１Ｄは、熱伝導性の接着剤等によって、第４放熱部６６に固定されている。

この場合においては、第１面５０ａ、第２面５０ｂ、第３面５０ｃ、および第４面５０ｄのそれぞれにおいて、複数の圧電ポンプ１Ａ、複数の圧電ポンプ１Ｂ、複数の圧電ポンプ１Ｃ、および複数の圧電ポンプ１Ｄの第２流路孔２ｅに対応する位置に貫通孔が設けられている。また、第１放熱部６１、第２放熱部６２、第３放熱部６５、および第４放熱部６６のそれぞれにおいて、複数の圧電ポンプ１Ａ、複数の圧電ポンプ１Ｂ、複数の圧電ポンプ１Ｃ、および複数の圧電ポンプ１Ｄの第２流路孔２ｅに対応する位置に貫通孔が設けられている。

これにより、第１放熱部６１、第２放熱部６２、第３放熱部６５、および第４放熱部６６のそれぞれに設けられた貫通孔によって、流路形成部材５０Ｄの空間部（第２流路）と、複数の圧電ポンプ１の内部空間（第１流路）とが接続される。

流路形成部材５０Ｄには、当該流路形成部材５０Ｄと放熱部６０Ｄ（第１放熱部６１、第２放熱部６２、第３放熱部６５、および第４放熱部６６）とが対向している部分において、放熱部を露出させるための欠除部５０Ｄ１が設けられている。これにより、流路形成部材５０Ｄと、放熱部６０Ｄとの間に隙間が形成されることとなり、放熱部６０Ｄの一部が外部に露出する。

このように構成される場合であっても、実施の形態５に係るポンプユニット１００Ｄは、実施の形態１に係るポンプユニット１００とほぼ同様の効果が得られる。また、実施の形態５に係るポンプユニット１００Ｄにあっては、圧電ポンプ１の個数を増加させることができるため、ポンプユニット１００Ｄの吸引能力、または吐出能力を向上させることができる。

なお、実施の形態５においては、流路形成部材５０Ｄは、中空の直方体形状を有する場合を例示して説明したが、これに限定されず、第２流路が形成される限り、中空の角柱形状であってもよい。また、実施の形態５において、複数の補助放熱部をさらに設けてもよい。

上述した複数の実施の形態における特徴部分を適宜組み合わせることは、当初から予定されている。たとえば、実施の形態１から４においては、実施の形態５のように補助放熱部を省略してもよい。また、実施の形態１から４においては、本発明の趣旨を逸脱しない限り、複数の締結部材７０に代えて、接着剤等を用いてもよい。

上述した実施の形態１から５に係るポンプユニットは、たとえば、口腔ケア吸引器に使用することができる。なお、ポンプユニットの使用例は、口腔ケア吸引器に限定されず、流体を吐出または吸引するポンプに使用することができる。

以上、今回発明された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 圧電ポンプ、２ 筐体、２ａ 天井部、２ｂ 底部、２ｃ ノズル、２ｄ 第１流路孔、２ｅ 第２流路孔、３ ポンプ筐体、４ バルブ筐体、５ ダイヤフラム、５ａ 孔部、６Ａ，６Ｂ 外部接続端子、７ 内部接続端子、１１ カバー板、１２ 流路板、１３ 対向板、１４ 振動板、１４ａ 振動部、１５ 圧電素子、１６ 振動ユニット、１７ 絶縁板、１８ 給電板、３１，３２，３３，３４，３７，３８ 流路孔、４１ 孔部、５０，５０Ｄ 流路形成部材、５０Ｄ１ 欠除部、５０ａ 第１面、５０ｂ 第２面、５０ｃ 第３面、５０ｄ 第４面、５１，５１Ｃ 枠部、５１Ｃ１ 幹部、５１Ｃ２ 枝部、５２ ノズル部、５３ 開口部、５４ 第１辺部、５５ 第２辺部、５５ａ 第１凹部、５６第３辺部、５６ａ 第２凹部、５７ 第４辺部、５７ａ 第３凹部、６０，６０Ｄ 放熱部、６１ 第１放熱部、６１ａ，６２ａ 貫通孔、６２ 第２放熱部、６３ 第１補助放熱部、６４ 第２補助放熱部、６５ 第３放熱部、６６ 第４放熱部、７０ 締結部材、７１ ボルト、７２ ナット、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ ポンプユニット、５１１ 本体部、５１２，５１３ シール部。

Claims (17)

1. 第１流路をそれぞれ有し、流体を吸引または吐出可能にする複数の圧電ポンプと、
   複数の前記第１流路の各々に接続させるための第２流路を有する流路形成部材と、
   前記複数の圧電ポンプの各々で発生する熱を放熱する放熱部と、を備え、
   前記放熱部は、前記複数の圧電ポンプの各々と前記流路形成部材との間に配置されており、
   前記放熱部には、前記第１流路と前記第２流路とを接続する貫通孔が設けられている、ポンプユニット。
2. 前記流路形成部材は、互いに相対する第１面および第２面を有し、
   前記放熱部および前記複数の圧電ポンプは、前記第１面側に配置されている、請求項１項に記載のポンプユニット。
3. 前記放熱部は、単数の放熱板によって構成されている、請求項２に記載のポンプユニット。
4. 前記放熱部は、その一部が前記流路形成部材からはみ出すように設けられている、請求項２または３に記載のポンプユニット。
5. 前記流路形成部材は、前記複数の圧電ポンプが配置される側に向けて開放された開放部を規定する枠部を含み、
   前記第１面は、前記枠部の一端側に位置する端面であり、
   前記放熱部は、前記開放部を覆うように前記第１面上に配置され、複数の締結部材によって前記第１面に固定されている、請求項２から４のいずれか１項に記載のポンプユニット。
6. 前記枠部は、複数の角部を含み、
   前記放熱部は、前記複数の角部において前記第１面に固定されている、請求項５に記載のポンプユニット。
7. 前記枠部は、前記第２流路を前記流路形成部材の外部に連通させる連通孔部が設けられた第１辺部と、当該第１辺部に対向する第２辺部と、前記第１辺部および前記第２辺部の一端同士を接続する第３辺部と、前記第１辺部および前記第２辺部の他端同士を接続する第４辺部とを含み、
   前記第２辺部は、中央に前記第１辺部に向けて凹む第１凹部を有し、
   前記第３辺部は、中央に前記第４辺部に向けて凹む第２凹部を有し、
   前記第４辺部は、中央に前記第３辺部に向けて凹む第３凹部を有し、
   前記第１凹部の凹み量は、前記第２凹部および前記第３凹部の凹み量よりも大きい、請求項５または６に記載のポンプユニット。
8. 前記放熱部との間で前記複数の圧電ポンプを挟持する補助放熱部をさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載のポンプユニット。
9. 前記流路形成部材は、互いに相対する第１面および第２面を有し、
   前記放熱部は、前記第１面側に配置される第１放熱部と、前記第２面側に配置される第２放熱部とを含み、
   前記複数の圧電ポンプは、前記第１面側に配置された１つ以上の圧電ポンプと、前記第２面に配置された１つ以上の圧電ポンプとを含む、請求項１に記載のポンプユニット。
10. 前記第１放熱部および前記第２放熱部の各々は、１枚の放熱板によって構成されている、請求項９に記載のポンプユニット。
11. 前記第１面側に配置された１つ以上の圧電ポンプと、前記第２面側に配置された１つ以上の圧電ポンプとは、互いに向かい合うように配置されている、請求項９または１０に記載のポンプユニット。
12. 前記第１放熱部および前記第２放熱部の少なくとも一方は、その一部が前記流路形成部材からはみ出すように設けられている、請求項９から１１のいずれか１項に記載のポンプユニット。
13. 前記流路形成部材は、前記第１面が設けられた一端部側と前記第２面が設けられた他端部側を有し、前記一端部側から前記他端部側にかけて開口する開口部が設けられ枠部を含み、
    前記第１放熱部は、前記一端部側において前記開口部を覆うように前記第１面上に配置され、
    前記第２放熱部は、前記他端部側において前記開口部を覆うように前記第２面上に配置され、
    前記第１放熱部および前記第２放熱部は、複数の締結部材によって前記第１面および前記第２面に固定されている、請求項９から１２のいずれか１項に記載のポンプユニット。
14. 前記枠部は、複数の角部を含み、
    前記第１放熱部および前記第２放熱部は、前記複数の角部において前記第１面および前記第２面に固定されている、請求項１３に記載のポンプユニット。
15. 前記枠部は、前記第２流路を前記流路形成部材の外部に連通させる連通孔部が設けられた第１辺部と、当該第１辺部に対向する第２辺部と、前記第１辺部および前記第２辺部の一端同士を接続する第３辺部と、前記第１辺部および前記第２辺部の他端同士を接続する第４辺部とを含み、
    前記第２辺部は、中央に前記第１辺部に向けて凹む第１凹部を有し、
    前記第３辺部は、中央に前記第４辺部に向けて凹む第２凹部を有し、
    前記第４辺部は、中央に前記第３辺部に向けて凹む第３凹部を有し、
    前記第１凹部の凹み量は、前記第２凹部および前記第３凹部の凹み量よりも大きい、請求項１３または１４に記載のポンプユニット。
16. 前記第１放熱部との間で前記第１面側に配置された前記１つ以上の圧電ポンプを挟持する第１補助放熱部と、
    前記第２放熱部との間で前記第２面側に配置された前記１つ以上の圧電ポンプを挟持する第２補助放熱部と、をさらに備える、請求項９から１５のいずれか１項に記載のポンプユニット。
17. 前記流路形成部材には、当該流路形成部材と前記放熱部とが対向している部分において、前記放熱部を露出させるための欠除部が設けられている、請求項１に記載のポンプユニット。

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