JPH0242184A - Piezoelectric type micropump - Google Patents

Piezoelectric type micropump

Info

Publication number
JPH0242184A
JPH0242184A JP19383588A JP19383588A JPH0242184A JP H0242184 A JPH0242184 A JP H0242184A JP 19383588 A JP19383588 A JP 19383588A JP 19383588 A JP19383588 A JP 19383588A JP H0242184 A JPH0242184 A JP H0242184A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric
plate
discharge port
fluid path
support plate
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.)
Granted
Application number
JP19383588A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2671412B2 (en
Inventor
Teruyuki Ikeda
輝幸 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP19383588A priority Critical patent/JP2671412B2/en
Publication of JPH0242184A publication Critical patent/JPH0242184A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2671412B2 publication Critical patent/JP2671412B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

PURPOSE:To dispense with a mechanical check valve by providing piezoelectric members with independent piezoelectric plates on the feed port side and the discharge port side respectively on a plate-shaped member with a fluid path formed with the feed port and the discharge port at both ends to form one face of the fluid path. CONSTITUTION:A protruded section 19 to fix the center section of a piezoelectric member is formed at the center of a plate-shaped supporter frame 8 formed with a feed port 3 and a discharge port 4 at both ends, a linear fluid path 22 to communicate the feed port 3 and the discharge port 4 is formed. Electrodes 11a and 11b are stuck at both ends on a support plate 9 overlappingly stuck with the supporter frame 8, a piezoelectric plate 10 with conducting terminals 12a-12c are stuck at the center to constitute the piezoelectric member. A bellows type coupler 23 formed with multiple grooves on the front and rear faces of the support plate 9 is provided in the peripheral region of a piezoelectric plate 10 on the support plate 9, thereby the curved deformation of the piezoelectric member due to the excitation to the electrodes 11a and 11b is allowed, the pump function can be exerted.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧電型マイクロポンプに関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a piezoelectric micropump.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、金属板の一方に圧電材を貼り付け、この圧電材
に電界を加えることによって、圧電材の分極方向に対し
て加わる電界により、圧電材が面方向に収縮する。この
とき、金属板と圧電材との貼り合わせ面でこの収縮を拘
束するため、全体的には、湾曲した状態に変形させるこ
とが出来る。
Generally, by pasting a piezoelectric material on one side of a metal plate and applying an electric field to the piezoelectric material, the piezoelectric material contracts in the plane direction due to the electric field applied in the polarization direction of the piezoelectric material. At this time, since this contraction is restrained by the bonding surface between the metal plate and the piezoelectric material, the entire structure can be deformed into a curved state.

この構成体に、例えば、可聴周波数の交流電圧を加えれ
ば、この湾曲方向が交互に変わり、この構成体の一部を
固定することで発音体となる。
If, for example, an AC voltage of an audio frequency is applied to this structure, the direction of curvature changes alternately, and by fixing a part of this structure, it becomes a sounding body.

このように、この構成体を利用すれば、発音体だけでは
なく、例えば、接点を動かすリレーやアクチエータの利
用が考えられ、これらに関する種々の応用商品が考案さ
れている。例えば、これらの応用例の一つとして圧電型
マイクロポンプがある。
As described above, if this structure is used, it is possible to use not only a sounding body but also a relay or an actuator that moves contacts, and various applied products related to these have been devised. For example, one of these applications is a piezoelectric micropump.

第8(a)〜(c)は従来の圧電型マイクロポンプを説
明するための断面図である。この圧電型マイクロポンプ
は、第8図(a)に示すように、流体路6が形成された
板部材1の一外壁の一部に圧電バイモルフである振動板
2が取り付けられ、この板部材lの流体路6の両端には
、供給口3及び排出口4が設けられている。また、供給
口3と排出口4には、それぞれに逆流防止弁5b及び5
aが取り付けられている。
8th (a) to (c) are cross-sectional views for explaining a conventional piezoelectric micropump. As shown in FIG. 8(a), in this piezoelectric micropump, a piezoelectric bimorph diaphragm 2 is attached to a part of the outer wall of a plate member 1 in which a fluid path 6 is formed. A supply port 3 and a discharge port 4 are provided at both ends of the fluid path 6 . In addition, the supply port 3 and the discharge port 4 are provided with check valves 5b and 5, respectively.
A is attached.

次に、この圧電型マイクロポンプの動作を説明する。第
8図(a)に示す状態は、流体が流体路6に満ちている
停滞状!ぶである。まず、第8図(b)に示すように、
振動板2に電極(図示せず)を介して電圧を印加すると
、振動板2が撓み、流体は矢印7a及び7cに示ず方向
に流れようとする。このとき、逆流防止弁5bは流れよ
うとする流体圧力により閉じられ、逆流防止弁5aは流
れようとする流体圧力で開けられ、流体は矢印7bに示
す方向に流れる。次に、振動板2に印加した電圧を開放
してやると、第1図(c)に示すように、振動板2は復
元する。この振動板2の復元力により流体に圧力を与え
、供給口3にある逆流防止弁5bが開き、他方の逆流防
止弁5aは閉じ、流体路6に流体を満たす。この動作を
繰返して、流体を一方向に供給する。
Next, the operation of this piezoelectric micropump will be explained. The state shown in FIG. 8(a) is a stagnation state where fluid is filling the fluid path 6! It is. First, as shown in Figure 8(b),
When a voltage is applied to the diaphragm 2 through electrodes (not shown), the diaphragm 2 is bent and the fluid tends to flow in directions not shown by arrows 7a and 7c. At this time, the check valve 5b is closed by the pressure of the fluid trying to flow, the check valve 5a is opened by the pressure of the fluid trying to flow, and the fluid flows in the direction shown by the arrow 7b. Next, when the voltage applied to the diaphragm 2 is released, the diaphragm 2 is restored to its original state as shown in FIG. 1(c). The restoring force of the diaphragm 2 applies pressure to the fluid, the check valve 5b at the supply port 3 opens, and the other check valve 5a closes, filling the fluid path 6 with the fluid. This operation is repeated to supply fluid in one direction.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述した従来の圧電型マイクロポンプでは、−方向に流
体を流すために、供給口及び排出口に逆流防止弁が必要
である9この逆流防止弁は機械的構造のものであるなめ
、小型化するのに限度がある。特に、この圧電型マイク
ロポンプをセラミックで一体化して作る場合には、困難
である。
In the conventional piezoelectric micropump described above, a check valve is required at the supply port and the discharge port in order to flow fluid in the negative direction.9 This check valve is of a mechanical structure, so it can be miniaturized. There are limits to this. This is particularly difficult when the piezoelectric micropump is integrally made of ceramic.

本発明の目的は、かかる機械的な逆流防止弁を必要とし
ない圧電型マイクロボブを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a piezoelectric microbob that does not require such a mechanical check valve.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の圧電型マイクロポンプは、少なくとも二つの板
状部材の内側面で囲まれた流体路と、前記流体路の両端
に形成された少なくとも一組の供給口及び排出口と、前
記流体路を形成する少なくとも一つの前記板状部材に前
記供給口側と前記4JF出口側とに分離してそれぞれに
設けらた圧電部材と、前記圧電部材の前記供給口側ある
いは排出口側に対応する辺の反対側の前記圧電部材の一
辺を前記板状部材に固定するとともに前記圧電材の他の
三辺と前記板状部材と接続するベローズ形継手とを備え
構成される。
The piezoelectric micropump of the present invention includes a fluid path surrounded by inner surfaces of at least two plate-like members, at least one set of supply ports and discharge ports formed at both ends of the fluid path, and a fluid path that is connected to the fluid path. a piezoelectric member provided separately on the supply port side and the 4JF exit side of the at least one plate-shaped member formed, and a side of the piezoelectric member corresponding to the supply port side or the discharge port side; One side of the piezoelectric member on the opposite side is fixed to the plate member, and a bellows type joint is connected to the other three sides of the piezoelectric member to the plate member.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図(a)及び(b)は本発明による第1の実施例を
示す圧電型マイクロポンプの斜視図及び断面図である。
FIGS. 1(a) and 1(b) are a perspective view and a sectional view of a piezoelectric micropump showing a first embodiment of the present invention.

この圧電型マイクロポンプは、第1図に示すように、板
状部材である支持体枠8の両端に供給口3及び排出口4
を設けられており、これらを継なぐ直線的な流体路22
が形成されている。この支持体8を被せるように板状部
材の支持板9が貼り付けられていて、この支持板9の圧
電板10には供給口3側と排出口4側とにそれぞれ電極
11bと電極11aが設けられている。また、この電極
11bと電極11aとの間には、これらの電極に電圧を
印加するための端子12a、12b及び12cが形成さ
れている。更に、電極と圧電板とその下部の支持板とで
なる圧電部材の一辺は端子がある支持板9と連なり、他
の三辺の周囲領域には、支持板9の表裏面に複数の溝で
形成されてなるベローズ形継手23が設けられている。
As shown in FIG. 1, this piezoelectric micropump has a supply port 3 and a discharge port 4 at both ends of a support frame 8, which is a plate-like member.
are provided, and a straight fluid path 22 connecting these
is formed. A support plate 9, which is a plate-like member, is attached to cover the support 8, and the piezoelectric plate 10 of the support plate 9 has an electrode 11b and an electrode 11a on the supply port 3 side and the discharge port 4 side, respectively. It is provided. Further, terminals 12a, 12b, and 12c for applying voltage to these electrodes are formed between the electrode 11b and the electrode 11a. Furthermore, one side of the piezoelectric member consisting of an electrode, a piezoelectric plate, and a support plate below the piezoelectric member is connected to the support plate 9 where the terminal is located, and a plurality of grooves are formed on the front and back surfaces of the support plate 9 in the surrounding area of the other three sides. A bellows type joint 23 is provided.

第2図は第1図の圧電型マイクロポンプの分解斜視図で
ある。次に、この圧電型マイクロポンプの内部構造を説
明すると、この圧電型マイクロポンプは、支持体8と支
持板9及び圧電板10とに分解される。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the piezoelectric micropump shown in FIG. 1. Next, the internal structure of this piezoelectric micropump will be explained. This piezoelectric micropump is disassembled into a support body 8, a support plate 9, and a piezoelectric plate 10.

支持体8には供給口3を形成する第2の満14と排出口
4を形成する溝15が形成され、また、これらの溝を継
ないで流体路となる第1の満13が設けられている。更
に、この二つの渦の間には、圧電部材の一辺を固定する
突出部19が設けられている。
A second groove 14 forming the supply port 3 and a groove 15 forming the discharge port 4 are formed in the support body 8, and a first groove 13 connecting these grooves and forming a fluid path is provided. ing. Furthermore, a protrusion 19 is provided between these two vortices to fix one side of the piezoelectric member.

支持板9には、電極11a及び電極11bが取り付けら
れる領域の周囲、即ち供給口あるいは排出口に面する電
極の一辺を3みその一辺の両端の辺の周囲に、前記それ
ぞれの辺に平行に表側からの講16a及び16bと裏側
からの講17a及び17bが形成されている。この複数
の溝構造を形成することにより、圧電板10を接着する
接着面18の領域でなる圧電部材と、この圧電部材の周
囲の支持板9の領域とを接続する第1図(b)に示すベ
ローズ形継手23を形成したことになる。
The support plate 9 is provided with a support plate 9 around the area where the electrode 11a and the electrode 11b are attached, that is, one side of the electrode facing the supply port or the discharge port. Corners 16a and 16b from the front side and corners 17a and 17b from the back side are formed. By forming this plurality of groove structures, the piezoelectric member formed by the area of the adhesive surface 18 to which the piezoelectric plate 10 is bonded and the area of the support plate 9 around the piezoelectric member are connected to each other as shown in FIG. 1(b). This means that the bellows type joint 23 shown is formed.

圧電板10には、下面に共通電極20が設けられ、上面
には供給口側と排出側とに分離して電極11bと11 
aが形成されている。また、共通電極20は端子12b
に、電極11bは端子12cに及び電極11aに端子1
2aがそれぞれ接続されている。
A common electrode 20 is provided on the lower surface of the piezoelectric plate 10, and electrodes 11b and 11 are provided on the upper surface separately on the supply port side and the discharge side.
a is formed. Further, the common electrode 20 is connected to the terminal 12b.
, the electrode 11b is connected to the terminal 12c and the electrode 11a is connected to the terminal 1.
2a are connected to each other.

これらの構成体を、まず、圧電板10の外形を支持板9
の第1の境界線21aに合せ接着する。
These structures are first adjusted by changing the outer shape of the piezoelectric plate 10 to the support plate 9.
The first boundary line 21a is aligned and adhered.

次に、圧電板10が接着された支持板9は、支持体8の
流体路22となる第1の溝13の側壁と支持板9の第2
の境界線21bと合せ接着する。このことにより第1図
に示した圧電型マイクロポンプとなる。
Next, the support plate 9 to which the piezoelectric plate 10 is bonded is connected to the side wall of the first groove 13 that becomes the fluid path 22 of the support body 8 and the second groove of the support plate 9.
and the boundary line 21b and adhere. This results in the piezoelectric micropump shown in FIG.

次に、この圧電型マイクロポンプの製造方法を説明する
。圧電板10の基板は、マグネシウム・ニオブ酸鉛(P
b (Mgl八Nへ2八)03〕を主成分とする電歪材
料の粉末を有機バインダとともに溶媒中に分散し、スラ
リー状とする。これをドクターブレードを用いたスリッ
プキャスティング法によって、厚さ100μm程度の均
一な厚みの厚電材グリーンシートを製作する。次に、こ
の圧電材グリーンシートを規定の大きさに打ち抜き、電
極11a及びllbと端子12a、12b及び12cを
それぞれ接続するためのスルーホールをポンチで開ける
。次に、圧電材グリーンシーhにスクリーン印刷法によ
り金属ペースl−で印刷して電極11a及びllbを形
成する。次に、この圧電材グリーンシートを金型にはめ
込み、100℃前後の温度で加熱しながら、約250 
k g / c m2の圧力を加えて密度を高めた圧電
材グリーンシーl−にする。次に、プレスにより所定の
寸法に仕上げる。
Next, a method of manufacturing this piezoelectric micropump will be explained. The substrate of the piezoelectric plate 10 is made of magnesium lead niobate (P
Powder of an electrostrictive material containing (Mgl8N28)03] as a main component is dispersed in a solvent together with an organic binder to form a slurry. A thick electric material green sheet having a uniform thickness of about 100 μm is produced using a slip casting method using a doctor blade. Next, this piezoelectric material green sheet is punched out to a specified size, and through holes are punched to connect the electrodes 11a and llb to the terminals 12a, 12b and 12c, respectively. Next, the electrodes 11a and llb are formed by printing a metal paste l- on the piezoelectric material Green Sea h by a screen printing method. Next, this piezoelectric material green sheet is fitted into a mold, and while heated at a temperature of around 100℃, it is heated to about 250℃.
A pressure of kg/cm2 is applied to make a piezoelectric green seal with increased density. Next, it is finished to predetermined dimensions using a press.

次に、酸化雰囲気中で、温度上昇率25℃/時間でゆっ
くり上昇させ、500〜600℃程度で保持し、このシ
ート中の有機物を取り除き、更に、900〜1200℃
で焼成して圧電板10が完成する。
Next, in an oxidizing atmosphere, the temperature is slowly increased at a rate of 25°C/hour, maintained at about 500 to 600°C, organic matter in this sheet is removed, and further heated to 900 to 1200°C.
The piezoelectric plate 10 is completed by firing.

次に、支持板9及び支持体8はステンレス板より製作す
る。この支持体8には、通常の化学的エツチング法によ
り流体路22と供給口3及び排出口4となるそれぞれの
溝を、例えば、深さ0,1〜1mm程度に形成する。ま
た、この実施例で製作した支持体の溝の寸法は、流体路
22の溝幅が20 m mで、深さQ、 2rnmであ
り、供給口3及び排出口4の溝幅は5mmで、深さ0.
2mmであった。更に、二つの流体路22の溝を継なぐ
溝の幅は5mmに製作した。
Next, the support plate 9 and the support body 8 are manufactured from stainless steel plates. In this support 8, grooves that will become the fluid passage 22, the supply port 3, and the discharge port 4 are formed, for example, to a depth of about 0.1 to 1 mm by a common chemical etching method. Further, the groove dimensions of the support body manufactured in this example are as follows: The groove width of the fluid path 22 is 20 mm, the depth Q is 2 nm, and the groove widths of the supply port 3 and the discharge port 4 are 5 mm. Depth 0.
It was 2 mm. Furthermore, the width of the groove connecting the grooves of the two fluid passages 22 was made to be 5 mm.

一方支持板9は厚さ0.05〜Q、1mm程度のステン
レス板より製作する。この板厚を設定したら、前述の支
持体8の溝の深さは、この板厚の315以上の深さが必
要である。
On the other hand, the support plate 9 is made of a stainless steel plate with a thickness of 0.05 to Q and about 1 mm. Once this plate thickness is set, the depth of the groove in the support 8 described above must be 315 mm or more of this plate thickness.

以上のようにして得た支持板9に圧電板10を絶縁性の
エポキシ系接着剤等により接着し、更に、これらの圧電
体に、分極処理として、電極11aと共通電極20、電
極11bと共通電極11bとの間にそれぞれ直流電源を
接続し、1 k v / m mとなる電界を1分間与
える。
The piezoelectric plate 10 is adhered to the support plate 9 obtained in the above manner using an insulating epoxy adhesive or the like, and these piezoelectric bodies are further polarized with the electrode 11a, the common electrode 20, and the common electrode 11b. A DC power source is connected between each electrode 11b and an electric field of 1 kv/mm is applied for 1 minute.

第3図及び第4図は圧電板に与えるドライブ波形図及び
ドライブ回路図、第5図<a)〜(e)は圧電型マイク
ロポンプを動作順を示す断面図である。まず、第5図(
a>の状態はどちらの電極にも電圧がかかっていない状
態で、流体路22の流体は停滞したままである。
3 and 4 are drive waveform diagrams and drive circuit diagrams applied to the piezoelectric plate, and FIGS. 5A to 5E are sectional views showing the order of operation of the piezoelectric micropump. First, Figure 5 (
In the state a>, no voltage is applied to either electrode, and the fluid in the fluid path 22 remains stagnant.

次に、第5図(b)に示す状態は、第4図に示ずI・ラ
ンジスタT r 1に信号S1が入り、トラジスタTr
、が動作し、第3図に示すような電圧Vが、第5図(b
)に示す電極11bに印加する。
Next, in the state shown in FIG. 5(b), which is not shown in FIG. 4, the signal S1 enters the I transistor Tr1, and the transistor Tr
operates, and the voltage V as shown in FIG. 3 is generated as shown in FIG.
) is applied to the electrode 11b shown in FIG.

この電圧印加により圧電板10は撓み流体は矢印の方向
に押し出された状態になる。
By applying this voltage, the piezoelectric plate 10 is bent and the fluid is pushed out in the direction of the arrow.

次C1第5図(c)に示す状態は、第4図に示すトラジ
スタT r 2に信号S2が入り、トランジスタTr2
が動作し、第3図に示す電圧Vが、第5図(C)に示す
電極11aに印加する。この電圧印加により圧電板10
は撓み流体の流れは止められな状態になる。
In the next C1 state shown in FIG. 5(c), the signal S2 enters the transistor Tr2 shown in FIG.
operates, and the voltage V shown in FIG. 3 is applied to the electrode 11a shown in FIG. 5(C). By applying this voltage, the piezoelectric plate 10
is deflected and the flow of fluid becomes unstoppable.

次に、第5図(d)に示す状態は、第4図に示すトラジ
スタTr3に信号SIAが入り、トランジスタTr3が
動作し、第3図に示す電圧Vが抵抗R7を通して放電し
、第5図(d)に示す電極11aに印加された電圧を解
除する。この電圧の解除により圧電板10は復元し、流
体が、矢印に示すように、この圧電板1.0の復元力に
より供給口3より吸出された状態になる。
Next, in the state shown in FIG. 5(d), the signal SIA enters the transistor Tr3 shown in FIG. 4, the transistor Tr3 operates, and the voltage V shown in FIG. 3 is discharged through the resistor R7. The voltage applied to the electrode 11a shown in (d) is released. When this voltage is released, the piezoelectric plate 10 returns to its original state, and the fluid is sucked out from the supply port 3 by the restoring force of the piezoelectric board 1.0, as shown by the arrow.

次に、第5図(e)に示す状態は、第4図に示すトラジ
スタTr4に信号S2Aが入り、トランジスタTr4が
動作し、第3図に示す電圧■が抵抗R2を通して放電し
、第5図(e)に示す電極11aに印加された電圧を解
除する。この電圧の解除により圧電板10は復元し、流
体が、矢印に示すように、この圧電板10の復元力によ
り供給口3より吸出され、排出口4に流れる状態になる
Next, in the state shown in FIG. 5(e), the signal S2A enters the transistor Tr4 shown in FIG. 4, the transistor Tr4 operates, and the voltage ■ shown in FIG. 3 is discharged through the resistor R2. The voltage applied to the electrode 11a shown in (e) is released. When this voltage is released, the piezoelectric plate 10 is restored to its original state, and the fluid is sucked out from the supply port 3 by the restoring force of the piezoelectric board 10 and flows to the discharge port 4, as shown by the arrow.

やがて、この復元力による流体の慣性力を失うと、再び
、第5図(a)の状態に戻る。
Eventually, when the inertia of the fluid due to this restoring force is lost, the state returns to the state shown in FIG. 5(a).

以下同様にして、第5図(a)から(e)といった動作
を連続的に繰返して行うことによって、ポンプ動作が行
なえ得る。なお、この動作で、供給口3 f!IJと排
出口4側との圧電板10をそれぞれ独立に時間をずらし
て動作するので、この動作自体が逆流防止弁の効果を発
揮している。
Similarly, the pump operation can be performed by continuously repeating the operations shown in FIGS. 5(a) to 5(e). Note that with this operation, the supply port 3 f! Since the piezoelectric plates 10 on the IJ and discharge port 4 sides are operated independently at different times, this operation itself exhibits the effect of a check valve.

第6図は本発明の第2の実施例を示す圧電型マイクロポ
ンプの断面図である。この実施例は、支持板9aに7s
25を設けた以外は、第1の実施例と同じである。この
満25を設けることにより、第1の実施例に比べ、支持
板9aと圧電板10aとの接着面積がより少なくなり、
この支持板9aがより可撓性が増し、より低い電圧で動
作出来るという利点がある。
FIG. 6 is a sectional view of a piezoelectric micropump showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the supporting plate 9a has 7s.
The second embodiment is the same as the first embodiment except that 25 is provided. By providing this 25 mm, the bonding area between the support plate 9a and the piezoelectric plate 10a becomes smaller compared to the first embodiment.
This support plate 9a has the advantage that it has increased flexibility and can operate at a lower voltage.

第7図は本発明の第3の実施例を示す圧電型マイクロポ
ンプの斜視図である。この実施例は供給口3と排出口4
とが同一方向になるようにしたものである。また、電極
11a及びllbが設けられた圧電板10bも横に並べ
て形成されている。
FIG. 7 is a perspective view of a piezoelectric micropump showing a third embodiment of the present invention. This embodiment has a supply port 3 and a discharge port 4.
and are in the same direction. Furthermore, piezoelectric plates 10b provided with electrodes 11a and llb are also formed side by side.

この圧電板10bの下部の流体路の間は、仕切り部24
で仕切られ、流体路22bで継なかっている。それ以外
の構造及び動作は第1の実施例と同じである。
A partition portion 24 is provided between the fluid passages at the bottom of the piezoelectric plate 10b.
and are not connected by a fluid path 22b. The other structure and operation are the same as the first embodiment.

以上説明した実施例では、支持板に一枚の圧電板を貼り
付けたユニモルフ構造としたが、圧電板を2層にしたバ
イモルフ構造としてもよい。なお、この場合は、動作電
圧をより低°くすることが出来る利点がある。また、こ
のポンプの外郭体を絶縁性樹脂で覆えば、流体のタンク
内に投げ込むような圧電形マイクロポンプが得られる。
In the embodiments described above, a unimorph structure is used in which one piezoelectric plate is attached to the support plate, but a bimorph structure in which two piezoelectric plates are formed may be used. Note that in this case, there is an advantage that the operating voltage can be lowered. Furthermore, by covering the outer shell of this pump with an insulating resin, a piezoelectric micropump that can be thrown into a fluid tank can be obtained.

更に、この支持体の両面に、流体路を設けて、この機構
も両面に設けることが出来る。
Furthermore, fluid channels can be provided on both sides of the support, and this mechanism can also be provided on both sides.

一方、この圧電形マイクロポンプの応用例として、例え
ば、排出口をノズル状にして、電極に断続的にパルス電
圧をに印加すれば、ノズルから適状の流体が噴出し、ド
ツトプリンタのインフジエラI・等に利用出来る。
On the other hand, as an application example of this piezoelectric micropump, for example, if the discharge port is made into a nozzle shape and a pulse voltage is applied intermittently to the electrode, the appropriate fluid will be ejected from the nozzle and the Infusiera I. It can be used for etc.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、供給口側と排出口側とに
それぞれ独立した圧電板と支持板でなる圧電部材を流体
路壁の一面に形成して設けたので、この圧電部材のそれ
ぞれに時間をずらして電圧を印加してドライブすること
により、流体を逆流することなく一方向に流すことが出
来る。従って、機械的な逆流防止弁を必要としない圧電
型マイクロボン1が得られるという効果がある。
As explained above, in the present invention, a piezoelectric member consisting of an independent piezoelectric plate and a supporting plate is formed on one side of the fluid path wall on the supply port side and the discharge port side, respectively. By applying voltage at different times and driving, the fluid can flow in one direction without flowing backwards. Therefore, it is possible to obtain a piezoelectric microbon 1 that does not require a mechanical check valve.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)及び(b)は本発明による第1の実施例を
示す圧電型マイクロポンプの斜視図及び断面図、第2図
は第1図の圧電型マイクロポンプの分解斜視図、第3図
及び第4図は圧電板に与えるドライブ波形図及びドライ
ブ回路図、第5図(a)〜(e)は圧電型マイクロポン
プを動作順を示す・断面図、第6図は本発明の第2の実
施例を示す圧電型マイクロポンプの断面図、第7図は木
発クロポンプを説明するための断面図である。 1・・・板部材、2・・・振動板、3・・・供給口、4
・・・4JF−出口、5a、5b・・・逆流防止弁、6
.22・・・流体路、7a、7b、7 c−矢印、8.
8a・・・支持体、9.9a、9 b−・・支持板、1
0.10 a−圧電板、11a、1 l b ・・・電
極、12a、12b、12c・・・端子、13・・・第
1の溝、14・・・第2の溝、15・・・第3の溝、1
6a、16 b−・・表側の溝、17a、17b・・・
裏側の溝、18・・・接着面、19・・・突出部、20
・・・共通電極、21a・・・第1の境界線、21b・
・・第2の境界線、23・・・ベローズ形継手、24・
・・仕切り部、25・・・溝。
1(a) and (b) are a perspective view and a sectional view of a piezoelectric micropump showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the piezoelectric micropump of FIG. 1, and FIG. Figures 3 and 4 are drive waveform diagrams and drive circuit diagrams applied to the piezoelectric plate, Figures 5 (a) to (e) are cross-sectional views showing the operating order of the piezoelectric micropump, and Figure 6 is a diagram of the drive waveform applied to the piezoelectric plate. A cross-sectional view of a piezoelectric micropump showing a second embodiment, and FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a wood-based micropump. 1... Plate member, 2... Vibration plate, 3... Supply port, 4
...4JF-outlet, 5a, 5b...return prevention valve, 6
.. 22...Fluid path, 7a, 7b, 7c-arrow, 8.
8a...Support body, 9.9a, 9b-...Support plate, 1
0.10 a-Piezoelectric plate, 11a, 1 lb...electrode, 12a, 12b, 12c...terminal, 13...first groove, 14...second groove, 15... Third groove, 1
6a, 16b--grooves on the front side, 17a, 17b...
Groove on back side, 18...Adhesive surface, 19...Protrusion, 20
...Common electrode, 21a...First boundary line, 21b.
...Second boundary line, 23...Bellows type joint, 24.
...Partition, 25...Groove.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 少なくとも二つの板状部材の内側面で囲まれた流体路と
、前記流体路の両端に形成された少なくとも一組の供給
口及び排出口と、前記流体路を形成する少なくとも一つ
の前記板状部材に前記供給口側と前記排出口側とに分離
してそれぞれに設けらた圧電部材と、前記圧電部材の前
記供給口側あるいは排出口側に対応する辺と反対側の前
記圧電部材の一辺を前記板状部材に固定するとともに前
記圧電材の他の三辺と前記板状部材と接続するベローズ
形継手とを備えたことを特徴とする圧電型マイクロポン
プ。
a fluid path surrounded by inner surfaces of at least two plate-like members; at least one set of supply ports and outlet ports formed at both ends of the fluid path; and at least one of the plate-like members forming the fluid path. a piezoelectric member provided separately on the supply port side and the discharge port side; and one side of the piezoelectric member opposite to the side corresponding to the supply port side or the discharge port side of the piezoelectric member. A piezoelectric micropump comprising a bellows type joint fixed to the plate member and connecting the other three sides of the piezoelectric material to the plate member.
JP19383588A 1988-08-02 1988-08-02 Piezoelectric micro pump Expired - Lifetime JP2671412B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19383588A JP2671412B2 (en) 1988-08-02 1988-08-02 Piezoelectric micro pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19383588A JP2671412B2 (en) 1988-08-02 1988-08-02 Piezoelectric micro pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0242184A true JPH0242184A (en) 1990-02-13
JP2671412B2 JP2671412B2 (en) 1997-10-29

Family

ID=16314529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19383588A Expired - Lifetime JP2671412B2 (en) 1988-08-02 1988-08-02 Piezoelectric micro pump

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2671412B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06137987A (en) * 1992-10-27 1994-05-20 Fuji Giken Kogyo Kk Airtight test device for piping
US6720710B1 (en) * 1996-01-05 2004-04-13 Berkeley Microinstruments, Inc. Micropump
EP1458977B1 (en) * 2002-08-22 2005-04-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Peristaltic micropump
US8308454B2 (en) 2007-03-12 2012-11-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Fluid conveyance device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005012729A1 (en) * 2003-08-04 2007-11-01 日本電気株式会社 Diaphragm pump and cooling system provided with the diaphragm pump

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06137987A (en) * 1992-10-27 1994-05-20 Fuji Giken Kogyo Kk Airtight test device for piping
US6720710B1 (en) * 1996-01-05 2004-04-13 Berkeley Microinstruments, Inc. Micropump
EP1458977B1 (en) * 2002-08-22 2005-04-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Peristaltic micropump
US8308454B2 (en) 2007-03-12 2012-11-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Fluid conveyance device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2671412B2 (en) 1997-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7478899B2 (en) Piezoelectric ink jet module with seal
JP3478297B2 (en) Ink jet recording head
WO2008069266A1 (en) Piezoelectric micro-blower
JP4100202B2 (en) Piezoelectric actuator and liquid jet head
JPH0242184A (en) Piezoelectric type micropump
JP4724905B2 (en) Liquid ejector
WO1999001283A1 (en) Ink jet recording head and method of manufacturing the same
JPH10151739A (en) Ink jet head
JP2004084584A (en) Piezoelectric micropump and its fluid transfer method
JP2841472B2 (en) Piezoelectric element with distortion avoidance function
JPS6038163A (en) Ink jet head
JP2002067310A (en) Liquid jet device
TWI647387B (en) Micro-fluid control device and piezoelectric actuator
CN111216453B (en) Ink jet head
JP3106030B2 (en) Piezoelectric / electrostrictive actuator
JP4882963B2 (en) Image recording apparatus, piezoelectric actuator, and liquid jet head
KR20200056896A (en) Piezoelectric blower and method of manufacturing the same
JP2002283571A (en) Ink jet recording head
JPS60192178A (en) Flow control valve
JP2008105426A (en) Image recorder, piezoelectric actuator, and liquid jet head
JP4940042B2 (en) Piezoelectric pump
JP2004116484A (en) Piezoelectric micropump
JP4168682B2 (en) Electrostrictive actuator
CA2620776C (en) Piezoelectric ink jet module with seal
JP2002283572A (en) Method for manufacturing pressure generation unit of laminate type ink jet recording head

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070711

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080711

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090711

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090711

Year of fee payment: 12