JPH02293040A - 流体の定量圧送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流体を圧送するポンプを駆動回路の交流出力に
より駆動し流体を圧送する装置２特に圧電ポンプを駆動
回路の交流出力により駆動し流体を圧送する装置におい
て、圧電ポンプによって圧送される流体の粘度に応じて
交流出力電圧を設定し、当該流体の粘度に適応した電圧
値で圧電ポンプを駆動して定量の流体を圧送する方法に
関する。

〔従来の技術〕

従来は流体の圧送を電動ポンプで行っており、特に高粘
性流体に適するものとしてはギヤポンプベーンポンプ，
スクリューポンプ等の回転ポンプを用いて流体を圧送す
るようにしていた。

また、圧電ポンプによって流体を圧送する場合には圧電
ポンプを一定電圧により駆動し流体を圧送するようにし
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記回転ポンプを用いる方法にあっては、
高粘性流体に適しているが、大形で重量が大きくなり、
消費エネルギーが増大し効率が低下するばかりでなく、
流体を必然的に攪拌，混諌しながら圧送することになる
ので、流体物性を変化させるという課題がある。

また圧電ポンプを用いて流体を圧送する方法にあっては
、小形，軽量，低消費エネルギー化を図り、流体物性を
変えることなく、流体を圧送することができるが、圧電
ポンプを一定電圧により駆動しているため、流体の粘度
が増大すると、吐出量が減少し、粘度が減少すると吐出
量が増大し流体の粘度の変化によって吐出量が変化する
という課題がある。

〔発明の概要〕

本発明は圧電ポンプの利点を生かし、流体の粘度の変化
によって吐出量が変化するという課題を解決し、流体の
粘度が変化しても一定の吐出量が得られるようにした流
体の圧送方法を提供しようとするものである。

即ち、本発明方法は第１図示のように圧電ポンプ１の圧
電振動子２に駆動回路３の交流出力を印加して圧電ポン
プ１を駆動し流体を圧送する装置において、圧電ポンプ
１の圧電振動子２の吸込み，吐出側とは反対側に、当該
圧電振動子２と平行に圧電振動子２の振幅を検出する変
位検出圧電素子４を設け、この検出圧電素子４の出力を
前記駆動回路３の電圧調節部５に入力して前記圧電ポン
プ１により圧送される流体の粘度変化に伴う検出圧電素
子４の出力偏差がなくなるように当該調節部５を調節し
、前記検出圧電素子４の出力を設定値に自動制御するよ
うにしたものである。

このような方法を実施することにより圧電ポンプ１の圧
電振動子２の振幅を変位検出圧電素子４により検出し、
この検出電圧を駆動回路３の電圧調節部５に入力してそ
のときの駆動回路３の出力電圧において標準液体を送給
したとき得られる検出電圧との偏差がなくなるように電
圧調節部５を調節することになるので、圧電ポンプ１に
より定量の流体を圧送することができることになる。

〔発明の具体的説明〕

以下図面により本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明方法を実施するための装置の一例を示す
構成説明図である。

第１図において２は圧電振動子で、例えばセラミノクス
系または高分子系の２枚の圧電膜６，６を貼り合わせ、
その貼り合わせ面及び両外面にそれぞれ膜状電極７ａ　
．　７ｂを形成し、これらの電極７ａ，７ｂにそれぞれ
リード線８ａ　．　８ｂを接続せしめ、全体を絶縁層９
で被覆してなる積層型のものである。

圧電ポンプｌはこの圧電振動子２の外周部をケーシング
１０の内周に固定し、圧電振動子２の一面に対向するケ
ーシング部に吸込み口１１と吐出口１２を設け、この吸
込み口１１と吐出口１２にそれぞれ吸込み側，吐出側チ
ェソク弁１３　．　１４を設けてなる。

１５　．　１６はそれぞれ吸込み口１１と吐出口１２に
連結した吸込み，吐出流体配管、１７は吐出流体配管１
６に設けられた流量検出器である。

圧電振動子２の吸込み，吐出側とは反対側に圧電振動子
２と平行に変位検出圧電素子４が圧電振動子２に添設さ
れている。

変位検出圧電素子４は例えば圧電振動子２のストローク
変位を検出する圧電変位センサであり、圧電振動子２の
振動による変位を電圧として検出するもので、例えば圧
電膜１８の両面に膜状電極１９ａ　，　１９ｂを設け、
この両膜状電極１９ａ　，　１９ｂにそれぞれリード線
２０ａ　，　２０ｂを接続してなる。

３は圧電ポンプ１の駆動回路で、これより出力する交流
電圧により圧電ポンプ１が駆動される。

５はこの駆動回路３の電圧調節部で、電圧検出圧電素子
４の出力が入力されて流体の粘度に応じた設定値との偏
差がなくなるように調節される。２１は粘度設定器で、
粘度を電圧値に設定する。

上記の構成において圧電ポンプ１の圧電振動子２の電極
７ａ　．　７ｂ間にリード線８ａ　，　８ｂを通して駆
動回路３より出力する交流電圧が印加され、圧電振動子
２が振動せしめられる。圧電振動子２の振動により吸込
み流体配管１５，吸込み口１１及び吸込み側チェック弁
１３を介して流体が吸込まれ、この吸込まれた涛体は吐
出側チェック弁１４，吐出口ｌ２及び吐出流体配管１６
を介して吐出されることになる。

圧電振動子２の振動による変位（入力電圧の大きさ，即
ち振幅に比例する）が変位検出圧電素子４により電圧と
して検出され、この検出電圧がリード線２０ａ　，　２
０ｂを介して駆動回路３の電圧調節部５に入力される。

電圧調節部には、標準液体を送給するときの駆動電圧と
変位検出圧電素子４の出力との関係が記憶されており、
入力される変位検出圧電素子と駆動電圧との関係が比較
され、その偏差がなくなるように電圧調節部５が修正さ
れて圧電ポンプ１により定量の流体が圧送されることに
なる。

第２図は電圧検出圧電素子の出力と粘度の関係を示す説
明図で、各種流体について圧電振動子２の電極７ａ　，
　？ｂ間に駆動回路３の出力電圧、例えば商用電源の周
波数６０ド２の電圧１００Ｖを加え、当該圧電振動子２
に流れる電流と．電圧検出圧電素子４の出力電圧を測定
した結果（下記第１表）をグラフにしたものである． 第　　１　　表 この第２図及び第１表より明らかなように、流体粘度が
増大すると、電圧検出圧電素子４の出力電圧，換言すれ
ば圧電振動子２の振幅（入力電圧）、延いては圧電ポン
プｌの吐出量が低下し、流体粘度が減少すると、圧電素
子４の出力電圧、換言すれば圧電振動子２の振幅（入力
電圧）、延いては圧電ポンプ１の吐出量が増大するので
、流体粘度に応じて圧電ポンプ１の吐出量が変化し、吐
出盟を一定に制御することかできることになる。

また、時間の経過と共に粘度が変わり、印刷の色が変化
する印刷インキを圧送している装置において、その粘度
を電圧変化として検出し、この検出電圧により希釈液を
圧送するポンプの入力電圧を調節することにより、印刷
インキを希釈させて常に一定の粘度の流体を圧送できる
ようにすることもできる。

上述の説明より明らかなように本発明によれば、圧電ポ
ンプ１の圧電振動子２への入力電圧を電圧検出圧電素子
４により検出し、この検出電圧を駆動回路３の電圧調節
部５に入力して標準の流体の設定値と比較し、その偏差
がなくなるように電圧調節部５を調節することになるの
で、圧電ポンプ１により定量の流体を圧送することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置の一例を示す
構成説明図、第２図は電圧検出圧電素子の出力と粘度の
関係を示す説明図である。 ｌ・・・・・・圧電ポンプ、２・・・・・・圧電振動子
、３・・・・・・駆動回路、４・・・・・・変位検出圧
電素子、５・・・・・・電圧調節部、２１・・・・・・
粘度設定器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧電ポンプ１の圧電振動子２に駆動回路３の交流出力を
   印加して圧電ポンプ１を駆動し流体を圧送する装置にお
   いて、圧電ポンプ１の圧電振動子２の吸込み、吐出側と
   は反対側に、当該圧電振動子２と平行に圧電振動子２の
   振幅を検出する変位検出圧電素子４を設け、この検出圧
   電素子４の出力を前記駆動回路３の電圧調節部５に入力
   して前記圧電ポンプ１により圧送される流体の粘度変化
   に伴う検出圧電素子４の出力偏差がなくなるように当該
   調節部５を調節し、前記検出圧電素子４の出力を設定値
   に自動制御するようにした流体の定量圧送方法。