JPH0364700A - 超音波ポンプ - Google Patents
超音波ポンプInfo
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- JPH0364700A JPH0364700A JP19901389A JP19901389A JPH0364700A JP H0364700 A JPH0364700 A JP H0364700A JP 19901389 A JP19901389 A JP 19901389A JP 19901389 A JP19901389 A JP 19901389A JP H0364700 A JPH0364700 A JP H0364700A
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- Japan
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- pump
- vibrator
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- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Reciprocating Pumps (AREA)
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。
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、振動子の振動によってポンプ部を振動させて
流体を送る超音波ポンプに関する。
流体を送る超音波ポンプに関する。
[従来技術]
従来、圧電セラミックを使用したポンプとしては、第4
図に示すように、ケースlの上部にバイモルフ2を設け
、ケースlの流入口3に球状弁4を設け、ケース1の流
入口3に対向した部分に流出口5を設け、該流出口5に
球状弁6を設けたバイモルフポンプが提案されている。
図に示すように、ケースlの上部にバイモルフ2を設け
、ケースlの流入口3に球状弁4を設け、ケース1の流
入口3に対向した部分に流出口5を設け、該流出口5に
球状弁6を設けたバイモルフポンプが提案されている。
このバイモルフポンプは、バイモルフ2が点線で示すよ
うに、上側に反転した時に、流出口の球状弁6が閉じ、
流入口3の球状弁4が開いて流入口3より流体が矢印の
ように流れ込み、バイモルフ2が実線のように下側に反
転したとき1球状弁4が閉じて流体の逆流を防ぎ、流出
口5の流体弁6が開いて流体を送り出すものである。
うに、上側に反転した時に、流出口の球状弁6が閉じ、
流入口3の球状弁4が開いて流入口3より流体が矢印の
ように流れ込み、バイモルフ2が実線のように下側に反
転したとき1球状弁4が閉じて流体の逆流を防ぎ、流出
口5の流体弁6が開いて流体を送り出すものである。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、この従来のポンプでは、バイモルフ2を
高周波で振動させると、球状弁4.6がその振動に追い
つかないため、低周波の振動で駆動を行っているので、
効率が非常に悪いという問題があった。また、機械的な
弁では、20KHz以上の超音波領域の繰り返し周波数
の弁を作ることは非常に困難であった。
高周波で振動させると、球状弁4.6がその振動に追い
つかないため、低周波の振動で駆動を行っているので、
効率が非常に悪いという問題があった。また、機械的な
弁では、20KHz以上の超音波領域の繰り返し周波数
の弁を作ることは非常に困難であった。
本発明は、ポンプ部の細孔と、ポンプ部と振動子の振動
端面とによって弁作用を行わせ、ポンプ部の空洞部にお
いて、振動子の振動圧を効率良く作用させるようにした
超音波ポンプを提供することを目的とするものである。
端面とによって弁作用を行わせ、ポンプ部の空洞部にお
いて、振動子の振動圧を効率良く作用させるようにした
超音波ポンプを提供することを目的とするものである。
[発明が解決しようとする課IIコ
本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも一端
に細孔を設け、かつ、細孔に連なる空洞部を設けたポン
プ部の他端を振動子の振動端面に接触させ、前記振動子
の発振部の周囲と前記ポンプ部の他端の周囲とを注入口
を設けた弾性体で気密に保持し、前記振動子の振動によ
って注入孔から流入した流体を前記空洞部に導びき、前
記細孔から噴出させるようにした超音波ポンプにおいて
。
に細孔を設け、かつ、細孔に連なる空洞部を設けたポン
プ部の他端を振動子の振動端面に接触させ、前記振動子
の発振部の周囲と前記ポンプ部の他端の周囲とを注入口
を設けた弾性体で気密に保持し、前記振動子の振動によ
って注入孔から流入した流体を前記空洞部に導びき、前
記細孔から噴出させるようにした超音波ポンプにおいて
。
前記ポンプ部と前記振動子の振動端面との対面部におい
て、前記ポンプ部の外周から空洞部に微小角度のテーパ
ーを設け、かつ、前記ポンプ部の長さが液中の波長のほ
ぼ1/4波長となるように振動子を振動させるものであ
る。
て、前記ポンプ部の外周から空洞部に微小角度のテーパ
ーを設け、かつ、前記ポンプ部の長さが液中の波長のほ
ぼ1/4波長となるように振動子を振動させるものであ
る。
また、ポンプ部の前記空洞部と前記細孔との接続部にお
いて、開き角度が90’のテーパーを設けたものである
。
いて、開き角度が90’のテーパーを設けたものである
。
さらに、空洞部は前記微小角度のテーパー部と細孔との
間に大径部と小径部とを設けたものである。
間に大径部と小径部とを設けたものである。
また、空洞部は前記微小角度のテーパー部と前記細孔と
の間に傾斜部を設けたものである。
の間に傾斜部を設けたものである。
[作用]
本発明によれば、ポンプ部の高さが液中の波長のほぼ1
74波長となるように、発振器から振動子に供給する信
号の発振周波数を設定すると、振動子の振動端面での振
幅が最大となり、ポンプ部の細孔の端面で最小となるの
で、ポンプ部の空洞部内の流体を効率良く噴出させるこ
とができるとともに、ポンプ部と振動子との接触部で弁
作用を行わせ、かつ、ポンプ部と振動子との接触部近傍
で、ポンプ部に振動子の振動端面から微小角度のテーパ
ー部を設けることにより注入口からの流体の流入効率を
良くする。
74波長となるように、発振器から振動子に供給する信
号の発振周波数を設定すると、振動子の振動端面での振
幅が最大となり、ポンプ部の細孔の端面で最小となるの
で、ポンプ部の空洞部内の流体を効率良く噴出させるこ
とができるとともに、ポンプ部と振動子との接触部で弁
作用を行わせ、かつ、ポンプ部と振動子との接触部近傍
で、ポンプ部に振動子の振動端面から微小角度のテーパ
ー部を設けることにより注入口からの流体の流入効率を
良くする。
[実施例]
第1図を参照すると、本発明の実施例の超音波ポンプで
は、圧電素子7,8と金属ブロック9゜10とからなる
ランジュバン型の振動子11が設けられ、この振動子1
1の圧電素子7.8の端子に発振器12が接続され、さ
らに、振動子11の振動端面11′にポンプ部13が載
置されている。
は、圧電素子7,8と金属ブロック9゜10とからなる
ランジュバン型の振動子11が設けられ、この振動子1
1の圧電素子7.8の端子に発振器12が接続され、さ
らに、振動子11の振動端面11′にポンプ部13が載
置されている。
このポンプ13と振動子11との接触部分は流体の注入
口14を設けた弾性体15によって気密に保持されてい
る。また、ポンプ部13は一端から内部に細孔工6が設
けられ、この細孔16からテーパー部17が連なり、さ
らに、テーパー部17から空洞部18が連なって形成さ
れ、さらに、この空洞部18は小径部18aと大径部1
8bによって形成されている。また、ポンプ部13の外
周の接触部19は、第2図に示すように、振動子11の
振動端面11′と接触され、さらに、接触部19から内
側の空洞部18にかけて、振動子の振動端面11′に対
して微小間隙になるようにテーパー部20が設けられて
いる。なお、細孔16に連なるテーパー部17はその開
き角度がほぼ90度になるように構成することによって
、振動子11から発生した振動により押し上げられた流
体がポンプ部13の中心方向、即ち細孔方向へ向かうよ
うにする。
口14を設けた弾性体15によって気密に保持されてい
る。また、ポンプ部13は一端から内部に細孔工6が設
けられ、この細孔16からテーパー部17が連なり、さ
らに、テーパー部17から空洞部18が連なって形成さ
れ、さらに、この空洞部18は小径部18aと大径部1
8bによって形成されている。また、ポンプ部13の外
周の接触部19は、第2図に示すように、振動子11の
振動端面11′と接触され、さらに、接触部19から内
側の空洞部18にかけて、振動子の振動端面11′に対
して微小間隙になるようにテーパー部20が設けられて
いる。なお、細孔16に連なるテーパー部17はその開
き角度がほぼ90度になるように構成することによって
、振動子11から発生した振動により押し上げられた流
体がポンプ部13の中心方向、即ち細孔方向へ向かうよ
うにする。
このように構成した本実施例の超音波ポンプでは、ポン
プ部13の高さhが液中の波長のほぼ↓/4波長(λ)
となるように発振器12の周波数を設定して振動子11
を振動させると、振動子11の振動端面11’で振動の
振幅が最大となり、細孔上6の部分で振幅が最小となる
ので、空洞部18内の流体が振動子11の振動によって
押されて流出し易くなるとともに、振動子11の振動に
よってポンプ部13が微小な上下運動をして、ポンプ部
13の接触部19と振動子11の振動端面11′が接触
したり、開いたりすることによりポンプの弁として作用
し、流体を効率良く流入させることができる。
プ部13の高さhが液中の波長のほぼ↓/4波長(λ)
となるように発振器12の周波数を設定して振動子11
を振動させると、振動子11の振動端面11’で振動の
振幅が最大となり、細孔上6の部分で振幅が最小となる
ので、空洞部18内の流体が振動子11の振動によって
押されて流出し易くなるとともに、振動子11の振動に
よってポンプ部13が微小な上下運動をして、ポンプ部
13の接触部19と振動子11の振動端面11′が接触
したり、開いたりすることによりポンプの弁として作用
し、流体を効率良く流入させることができる。
第3図を参照すると、本発明の実施例の超音波ポンプに
おいて、7.8は圧電素子、9.10は金属ブロック、
11はランジュバン型の振動子、12は発振器、13は
ポンプ部、14は注入口。
おいて、7.8は圧電素子、9.10は金属ブロック、
11はランジュバン型の振動子、12は発振器、13は
ポンプ部、14は注入口。
工5は弾性体、16は細孔、17はテーパー部。
18は空洞部、19は接触部、20はテーパー部であり
、これらの構成は上記実施例とほぼ同じであるので説明
は省鴫するが、本実施例では、空洞部18はテーパー部
17と20の間で傾斜している。
、これらの構成は上記実施例とほぼ同じであるので説明
は省鴫するが、本実施例では、空洞部18はテーパー部
17と20の間で傾斜している。
このように構成した本実施例においても、上記実施例と
同様に作用させることができる。
同様に作用させることができる。
[発明の効果]
本発明は、以上のように構成されているので、ポンプ部
の接触部によって弁作用を行わせるため、従来例のよう
に機械的な弁を必要とせず、また、ポンプ部の高さが液
中の波長のほぼ1/4波長となるように振動子に入力す
る信号の周波数を設定することにより、振動子の振動端
面で最大振幅となり、ポンプ部の細孔で最小振幅となる
ので、空洞部の流体は振動子の振動により効率良く押さ
れるとともに、ポンプ部の細孔から効率良く噴出すると
いう利点がある。
の接触部によって弁作用を行わせるため、従来例のよう
に機械的な弁を必要とせず、また、ポンプ部の高さが液
中の波長のほぼ1/4波長となるように振動子に入力す
る信号の周波数を設定することにより、振動子の振動端
面で最大振幅となり、ポンプ部の細孔で最小振幅となる
ので、空洞部の流体は振動子の振動により効率良く押さ
れるとともに、ポンプ部の細孔から効率良く噴出すると
いう利点がある。
第1図は本発明の実施例の超音波ポンプの一部断面側面
図、第2図は第1図の超音波ポンプの一部拡大図、第3
図は本発明の他の実施例の超音波ポンプの一部断面側面
図、第4図は従来の圧電セラミックを使用したポンプの
断面図である。 7.8は圧電素子、9.10は金属ブロック、11・・
・ランジュバン型の振動子、12・・・発振器、13・
・・ポンプ部、14・・・注入口、15・・・弾性体、
16・・・細孔、エフ・・・テーパー部、18・・・空
洞部、19・・・接触部、20・・・テーパー部。 第1図
図、第2図は第1図の超音波ポンプの一部拡大図、第3
図は本発明の他の実施例の超音波ポンプの一部断面側面
図、第4図は従来の圧電セラミックを使用したポンプの
断面図である。 7.8は圧電素子、9.10は金属ブロック、11・・
・ランジュバン型の振動子、12・・・発振器、13・
・・ポンプ部、14・・・注入口、15・・・弾性体、
16・・・細孔、エフ・・・テーパー部、18・・・空
洞部、19・・・接触部、20・・・テーパー部。 第1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 少なくとも一端に細孔を設け、かつ、細孔に連なる
空洞部を設けたポンプ部の他端を振動子の発振部に接触
させ、前記振動子の振動端面の周囲と前記ポンプ部の他
端の周囲とを注入口を設けた弾性体で気密に保持し、前
記振動子の振動によって注入孔から流入した流体を前記
空洞部に導びき、前記細孔から噴出させるようにした超
音波ポンプにおいて、前記ポンプ部と前記振動子の振動
端面との対面部において、前記ポンプ部の外周から空洞
部に微小角度のテーパー部を設け、かつ、前記ポンプ部
の高さが液中の波長のほぼ1/4波長となるように振動
子を振動させることを特徴とする超音波ポンプ。 2 前記ポンプ部の前記空洞部と前記細孔との接続部に
おいて、開き角度が90゜のテーパー部を設けたことを
特徴とする請求項1記載の超音波ポンプ。 3 前記空洞部は前記微小角度のテーパー部と前記細孔
との間に大径部と小径部とを設けたことを特徴とする請
求項1記載の超音波ポンプ。 4 前記空洞部は前記微小角度のテーパー部と前記細孔
との間に傾斜部を設けたことを特徴とする請求項1記載
の超音波ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1199013A JP2945932B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 超音波ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1199013A JP2945932B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 超音波ポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0364700A true JPH0364700A (ja) | 1991-03-20 |
JP2945932B2 JP2945932B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=16400660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1199013A Expired - Fee Related JP2945932B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 超音波ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2945932B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6010316A (en) * | 1996-01-16 | 2000-01-04 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Acoustic micropump |
JP2014181609A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Toshiba Corp | 流体ポンプ |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49106904U (ja) * | 1972-12-29 | 1974-09-12 | ||
JPS61265398A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体駆動装置 |
JPS62195499A (ja) * | 1985-06-29 | 1987-08-28 | Keisuke Honda | 超音波ポンプ |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP1199013A patent/JP2945932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49106904U (ja) * | 1972-12-29 | 1974-09-12 | ||
JPS61265398A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体駆動装置 |
JPS62195499A (ja) * | 1985-06-29 | 1987-08-28 | Keisuke Honda | 超音波ポンプ |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6010316A (en) * | 1996-01-16 | 2000-01-04 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Acoustic micropump |
JP2014181609A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Toshiba Corp | 流体ポンプ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2945932B2 (ja) | 1999-09-06 |
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Legal Events
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FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 Year of fee payment: 9 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |