JPH0510157B2 - - Google Patents

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JPH0510157B2
JPH0510157B2 JP59069511A JP6951184A JPH0510157B2 JP H0510157 B2 JPH0510157 B2 JP H0510157B2 JP 59069511 A JP59069511 A JP 59069511A JP 6951184 A JP6951184 A JP 6951184A JP H0510157 B2 JPH0510157 B2 JP H0510157B2
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JP
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voltage
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piezoelectric vibrator
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power supply
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JP59069511A
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JPS60212275A (ja
Inventor
Takemasa Sato
Hidenori Okuyama
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Misuzu Erie Co Ltd
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Misuzu Erie Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はセラミツクス系、有機系の1枚の圧電
体の両面に電極を形成してなる単層型の振動子ま
たは2枚の圧電体を貼り合わせ、その貼り合わせ
面及び両面に電極を設けてなる積層型の振動子
(バイモルフ振動子という)を支持部材に支持し、
該圧電体振動子の電極間に交流電圧を印加してこ
れを振動させるための電源装置に関する。
〔従来技術〕
一般に圧電体振動子の電源装置、特に商用電源
を用いる装置には圧電体振動子の温度がそれ自体
または外部要因により上昇し、圧電体のキユーリ
温度を超えると、分極が消滅して圧電性が失われ
るので、圧電体振動子の温度が所定温度以上にな
つたとき、直ちに圧電体振動子への交流電圧また
は電流を遮断し、常に圧電体の圧電性を確保する
ことが望ましい。
また圧電体振動子の電極間に交流電圧を印加し
て圧電体振動子を振動させることにより、流体を
吸込口より吸込用チエツク弁を通して吸込み、吸
込んだ流体を吐出用チエツク弁を通して吐出口よ
り吐出する圧電体振動子ポンプの場合、この条件
を満たすことが長期の使用に耐える条件となる。
従来装置は電源回路に過渡電圧防止回路を設
け、これによつて電源開閉時の過渡電圧を防止す
ると共に圧電体振動子の近辺に温度センサを設
け、圧電体振動子の温度が所定温度以上になつた
とき該温度センサの検出信号により電源回路を遮
断する構成になつている。
しかしながらこのような従来装置では圧電体振
動子に流れる電流がキユーリ温度直前で急激に増
大し、これに伴つて圧電体振動子の温度も急激に
上昇するので、この温度上昇を温度センサで検出
し、電源回路を遮断したときには、圧電体振動子
の温度はキユーリ温度を超えてしまい、圧電体の
圧電性を確保できなくなるおそれがある。
〔発明の目的〕
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであつ
て、圧電体振動子に流れる電流がキユーリ温度直
前で急激に増大する現象を利用して電源回路を速
やかに遮断し、圧電体振動子の温度がキユーリ温
度を超えないようにして常に圧電体の圧電性を確
保できる圧電体振動子の電源装置を提供すること
を目的とするものである。
〔発明の構成〕
本発明装置は上記の目的を達成するため、第1
図及び第2図示のように電極7,8を有する圧電
体振動子6に交流電圧を印加する圧電体振動子の
電源装置において、外部から供給される、第1の
振幅を有する正弦波交流電圧を受け、前記第1の
振幅より大きい第2の振幅を有するパルス波交流
電圧に交換して出力する波形整形回路2と、前記
圧電体振動子6の電極7,8に接続されたスイツ
チ手段(すなわち常閉接点14a,14b)と、
前記波形整形回路2および前記スイツチ手段に接
続され、前記圧電体振動子6に流れる電流量を検
出し、前記電流量を表す検出信号を発生するとと
もに、前記スイツチ手段に前記パルス波交流電圧
を供給する電流量検出回路(すなわち電流検出−
電圧変換回路12)と、前記パルス波交流電圧お
よび前記検出信号を直流電圧に変換し、その差分
を予め定めた基準値と比較し、前記差分が前記基
準値を超えた場合に判定信号を出力する判定回路
(すなわち電圧検出回路11および電圧比較回路
13)と、前記判定信号に応答して前記スイツチ
手段を開とし、前記圧電体振動子への前記パルス
波交流電圧の供給を遮断する制御手段(すなわち
過電流遮断手段14)とを有することを特徴とす
る。
本発明における圧電体振動子の圧電体として
は、セラミツクス系、有機系の圧電体を用いるこ
とができる。
セラミツクス系の圧電体としてはチタン酸バリ
ウム・チタン酸鉛、チタン酸鉛、ジルコン酸鉛、
チタン・ジルコン酸系、ニオブ酸マグネシウム・
チタンジルコン酸鉛等のものを用いることができ
る。
有機系圧電体としてはPVDFの一軸延伸物、ポ
リアセタール、ポリアミド等の合成樹脂にセラミ
ツクス強誘電体の粉末を混練して成形したもの等
を用いることができる。
本発明における過電流遮断回路10としては、
電源回路に流れる電流を検出し、検出電流が所定
電流以上になつたとき、この過電流によつて電源
回路を遮断できるものであればよく、第1図及び
第2図に示す構成のものに限定されない。
〔実施例の構成〕
第1図は本発明装置の一実施例の構成を示すブ
ロツク線図、第2図はその過電流遮断回路の接続
である。まずその構成を説明する。
第1図において1は交流電源、例えば商用電源
である。交流電源としては所望周波数の電源を用
いることができるが、商用周波数の電源を用いる
のが実施容易であり好ましい。
2は商用電源1に電源スイツチ3とフユーズ4
を介して入力側を接続して波形整形回路である。
この波形整形回路2は例えば商用電源1に入力側
(1次側)が接続され渦電流損失の大きいコアを
使用した電源トランスよりなり、入力するサイン
波電圧の立上り、立下りの部分で損失が大きく、
この部分の波高を低くし、中央部の波高を増大さ
せて第3図示のような振幅の大きいパルス状の交
流電圧を出力するものである。
5は波形整形回路2の出力側の電源回路l1,l2
に介挿した電圧調整回路で、例えば電源回路l1
介挿した粗調整抵抗5aと微調整抵抗5bよりな
り、これらの抵抗5a、5bにより電圧を適当に降
下させて圧電体振動子、例えばバイモルフ振動子
6の電極7,8間に加わる交流電圧を調整するも
のである。
10は電源回路l1,l2に介挿されバイモルフ振
動子6の温度上昇に伴つて増加する電流を検出す
る電流検出手段19と、電源回路l1,l2′に介挿さ
れこの電流検出手段19によつて検出された電流
が所定電流(キユーリ温度時の電流より低い値に
設定される)以上になつたとき、作動して電源回
路に流れる過電流を遮断する過電流遮断手段14
とを備えた過電流遮断回路である。
この過電流遮断回路10は例えば電圧検出回路
11と、電流検出−電圧変換回路12と、これら
の回路11,12の出力電圧の差電圧と所定電圧
を比較し、差電圧が所定電圧以上になつたとき電
圧を出力する電圧比較回路13と、この回路13
の出力電圧により作動して過電流を遮断する過電
流リレ14とよりなる。
電圧検出回路11は第1図、第2図示のように
例えば電源回路l1,l2間に電圧調整抵抗15と分
圧抵抗16の直列回路を接続し、この分圧抵抗1
6の両端に整流素子17と平滑コンデンサ18よ
りなる整流回路を接続してなる。
電流検出−電圧変換回路12は例えば電源回路
l2に介挿した電流検出用可変抵抗19と、この可
変抵抗19に発生する電流に比例した電圧を整流
する整流素子20と平滑コンデンサ21よりなる
整流回路とよりなる。
電圧比較回路13はこれらの回路11,12よ
り得られる出力電圧(直流電圧)を入力しその差
電圧を出力する演算増幅器22と、その入力抵抗
23〜25及びゲイン調整抵抗26と、この演算
増幅器22より出力する差電圧と設定抵抗27に
よつて設定された所定電圧とを比較し、差電圧が
所定電圧以上になつたとき直流電圧を出力するコ
ンパレータ28とよりなる。
過電流リレ14はこのコンパレータ28の出力
電圧で作動し、電源回路l1,l2′に介挿したその常
閉接点14a、14bを開くものである。
29は例えば電源回路l1,l2′に介挿した低抵抗
による過渡電圧防止回路で、電源開閉時の過渡電
圧を低減してバイモルフ振動子6に過渡電圧を加
わらないようにするためのものである。
〔実施例の作用〕
次にその作用を説明する。電源スイツチ3を閉
じると、電源閉時に波形整形回路2、電圧調整回
路5、電流遮断回路10の電流検出用可変抵抗1
9及び常閉接点14a,14b等の電源回路に発生
する過渡電圧は過渡電圧防止回路29により低減
され、バイモルフ振動子6の電極7,8間には加
わらない。電源を開いた時に発生する過渡電圧に
ついても同様である。
電源スイツチ3の閉により商用電圧は(第3図
のa参照)は波形整形回路2により振幅の大きい
パルス状の交流電圧(第3図のb参照)にされ、
その大きさが電圧調整回路5により調整される。
その交流電圧は電流検出−電圧変換回路12の電
流検出用可変抵抗19、常閉接点14a,14b
び過渡電圧防止回路29を経てバイモルフ振動子
6の電極7,8間に加わり、バイモルフ振動子6
は電源周波数、この場合は50Hzまたは60Hzによつ
て決まる振動数で振動する。
一方、電圧調整回路5より出力する交流電圧は
電圧検出回路11の電圧調整抵抗15と分圧抵抗
16によつて分圧され、分圧抵抗16に発生する
交流電圧は整流素子17と平滑コンデンサ18よ
りなる整流回路により直流電圧に変換される。
また電流検出用可変抵抗19にこれに流れる電
流比例した交流電圧が発生し、この交流電圧が整
流素子20と平滑コンデンサ21よりなる電流回
路により直流電圧に変換される。
電圧比較回路13の演算増幅器22はこれらの
直流電圧を入力してこれより増幅した差の直流電
圧を出力する。この直流電圧と設定抵抗27によ
つて設定された所定電圧がコンパレータ28によ
り比較される。
バイモルフ振動子6の温度が所定温度より低い
ときは、バイモルフ振動子6に流れる電流は小さ
く、電流検出用可変抵抗19で検出された電流
も、整流素子20と平滑コンデンサ21よりなる
整流回路より得られる直流電圧も小さく、演算増
幅器22の出力電圧は所定電圧より小さいので、
コンパレータ28は直流電圧を出力しない。その
結果、過電流リレ14は作動せず、その常閉接点
14a,14bは閉じたままである。
バイモルフ振動子6の温度がそれ自体または外
部要因により所定温度以上になると、バイモルフ
振動子6に流れる電流が急激に増加し、演算増幅
器22の出力電圧は所定電圧より大きくなるの
で、コンパレータ28は直流電圧を出力する。そ
の結果、過電流リレ14が直ちに作動し、常閉接
点14a,14bが開かれてバイモルフ振動子6へ
の過電流を遮断し、バイモルフ振動子6の温度上
昇を阻止して常に圧電体9の圧電性が確保される
ことになる。
〔実施例の効果〕
上述のように本発明装置によれば.電源回路
に過渡電圧防止回路29を設けたので、電源開閉
時の過渡電圧を低減しあるいは吸収することがで
き、圧電体9が破損するおそれはない。.また
電源回路に交流電圧を波形整形して振幅の大きい
パルス状の交流電圧を出力する波形整形回路2を
設けたので、この振幅の大きいパルス状の交流電
圧を圧電体振動子(バイモルフ振動子に限らな
い)6の電極7,8間に印加することにより高い
振動エネルギーを得ることができる。.特に電
源回路に過電流遮断回路10を設けたので、圧電
体振動子6の温度上昇に伴つて増加する電流を検
出し検出電流が所定電流以上になつたときこの過
電流を直ちに遮断できるから、常に圧電体9の圧
電性を確保できる効果を奏する。
.また1枚の圧電体の両面に電極を形成して
なる単層型の振動子または第4図示のように2枚
の圧電体9,9を貼り合わせ、その貼り合わせ面
及び両面に電極8,7を設けてなるバイモルフ振
動子6の外周部をケーシング(支持部材)30の
内側周面にゴムシール材31で支持し、この振動
子6の電極7,8間に交流電圧を印加して該振動
子6を振動させることにより流体を吸込口32よ
り吸込用チエツク弁33を通して吸込み、吸い込
んだ流体を吐出用チエツク弁34を通して吐出口
35より吐出する圧電体振動子ポンプの駆動源と
して本発明装置を実施すれば、上記3つの作用効
果を期待できるので、長期の使用に耐える圧電体
振動子ポンプを提供することができる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したことから理解されるように
本発明装置は、電源回路に 介挿され圧電体振動
子6の温度上昇に伴つて増加する電流を検出する
電流検出手段19と、電源回路に介挿されてこの
検出手段19によつて検出された電流が所定電流
以上になつたとき作動して電源回路に流れる過電
流を遮断する過電流遮断手段14とを備えた過電
流遮断回路10を設けたので、圧電体振動子6に
流れる過電流を電流検出手段19によつて検出
し、過電流遮断手段14によつて直ちに遮断でき
るから圧電体振動子6の温度がキユーリ温度を超
えるおそれはなく、常に圧電体9の圧電性を確保
できる効果を奏する。
また圧電体振動子6を用いた圧電体振動子ポン
プに本発明装置を実施することにより過電流が流
れたとき、これを遮断してポンプを停止できるの
で、長期の使用に耐える圧電体振動子ポンプを提
供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例の構成を示すブ
ロツク線図、第2図はその過電流遮断回路の接続
図、第3図は同じくその波形整形回路の作用説明
用波形図、第4図は本発明装置の実施対象である
バイモルフ振動子ポンプの断面図である。 1……交流電源、2……波形整形回路、6……
圧電体振動子(バイモルフ振動子)、7,8……
電極、9……圧電体、10……過電流遮断回路、
14……過電流遮断手段(過電流リレー)、14
,14b……常閉接点、19……電流検出手段
(電流検出用可変抵抗)、29……過渡電圧防止回
路、30……ケーシング(または支持部材)、3
1……ゴムシール材、32……吸込口、33……
吸込用チエツク弁、34……吐出用チエツク弁、
35……吐出口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電極を有する圧電体振動子に交流電圧を印加
    する圧電体振動子の電源装置において、 外部から供給される、第1の振幅を有する正弦
    波交流電圧を受け、前記第1の振幅より大きい第
    2の振幅を有するパルス波交流電圧に交換して出
    力する波形整形回路と、 前記圧電体振動子の電極に接続されたスイツチ
    手段と、 前記波形整形回路および前記スイツチ手段に接
    続され、前記圧電体振動子に流れる電流量を検出
    し、前記電流量を表す検出信号を発生するととも
    に、前記スイツチ手段に前記パルス波交流電圧を
    供給する電流量検出回路と、 前記パルス波交流電圧および前記検出信号を直
    流電圧に変換し、その差分を予め定めた基準値と
    比較し、前記差分が前記基準値を超えた場合に判
    定信号を出力する判定回路と、 前記判定信号に応答して前記スイツチ手段を開
    とし、前記圧電体振動子への前記パルス波交流電
    圧の供給を遮断する制御手段とを有することを特
    徴とする圧電体振動子の電源装置。
JP6951184A 1984-04-06 1984-04-06 圧電体振動子の電源装置 Granted JPS60212275A (ja)

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KR101413536B1 (ko) * 2006-03-08 2014-07-01 가부시키 가이샤 에히메 인료 카로티노이드 고함유 소재, 그 제조 방법 및 그 제품

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