JPH0727053A - 圧電ポンプ - Google Patents
圧電ポンプInfo
- Publication number
- JPH0727053A JPH0727053A JP22045393A JP22045393A JPH0727053A JP H0727053 A JPH0727053 A JP H0727053A JP 22045393 A JP22045393 A JP 22045393A JP 22045393 A JP22045393 A JP 22045393A JP H0727053 A JPH0727053 A JP H0727053A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- pressure chamber
- pump
- node
- piezoelectric element
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、振幅動作で流体を移送する圧電ポン
プにおいて、少なくとも一つの振動の腹付近および節付
近にそれぞれ圧力室を設け、簡素で小型なポンプを実現
する。 【構成】本発明は、２枚の振動板を対向させて配置し、
それぞれの振動板の節付近に入出力側圧力室、および２
枚が共通する腹付近に中心部圧力室を設け、二つの振動
で弁機能と圧送機能を持たせたことを特徴とする。
プにおいて、少なくとも一つの振動の腹付近および節付
近にそれぞれ圧力室を設け、簡素で小型なポンプを実現
する。 【構成】本発明は、２枚の振動板を対向させて配置し、
それぞれの振動板の節付近に入出力側圧力室、および２
枚が共通する腹付近に中心部圧力室を設け、二つの振動
で弁機能と圧送機能を持たせたことを特徴とする。
Description
【産業上の利用分野】本発明はポンプに係わり、特に圧
電ポンプに関する。。
電ポンプに関する。。
【従来の技術】従来の圧電ポンプは特開平４−５１９６
４で示されるように振動部と制御弁がそれぞれ独立して
配設されていた。
４で示されるように振動部と制御弁がそれぞれ独立して
配設されていた。
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ポ
ンプの構造が複雑であり、装置が大きくならざるを得な
かった。本発明の目的は小型ポンプを実現することにあ
る。
ンプの構造が複雑であり、装置が大きくならざるを得な
かった。本発明の目的は小型ポンプを実現することにあ
る。
【課題を解決するための手段】上記目的は、振幅動作で
流体を移送する圧電ポンプにおいて、少なくとも一つの
振動の腹付近および節付近にそれぞれ圧力室を設けるこ
とにより達成される。
流体を移送する圧電ポンプにおいて、少なくとも一つの
振動の腹付近および節付近にそれぞれ圧力室を設けるこ
とにより達成される。
【作用】一つの振動で、各圧力室は、振動の節付近が弁
の機能、および腹付近が流体移送力を生み、簡素で小型
なポンプが実現できる。
の機能、および腹付近が流体移送力を生み、簡素で小型
なポンプが実現できる。
【実施例】以下，本発明の一実施例を第１図、第２図お
よび第３図により説明する。第１図は圧電ポンプの説明
のための断面図である。本圧電ポンプの構成はポンプ本
体５（図の斜線部分）の上面（Ａ）および下面（Ｂ）
に、それぞれ圧電素子１および２を接着固定した振動板
３および４をポンプ本体にボルトナット７で固定させた
ものである。実際には、振動板は長方形または楕円形に
近い形をしており、６本のボルトでポンプ本体５に固定
されている（平面図省略）。また振動板の外周囲部分は
ボルト位置を含めポンプ内の流体が漏れない手段が講じ
てある。しかし第１図に示す圧電素子の接着面付近の振
動板３，４はポンプ本体５とは固着されていない。図に
おいて振動板は外周囲（ボルト位置）を振動の節、中心
部を振動の腹として屈曲振動する。図において、移送流
体は管路継手または円形チューブ６でポンプに接続され
る。ポンプ内の圧力室は入出力側８と９、および中心部
１０の３室に分けられる。断面図が示すように８および
９は振動板３，４の振幅の少ない所（節付近）で開口さ
れており、１０は振幅の最大の所（腹付近）で両方の振
動板に向かって開口されている。つまり圧電素子が膨ら
めば振動板３，４と本体５の間に隙間を生じ、入出力側
圧力室と中心部圧力室が結ばれる。また圧力室８，９は
圧力室１０に比べ振動板に占める開口面積が小さく、圧
電素子が収縮すると圧力室８，９の開口部は閉じられる
が圧力室１０ではさらに深く圧力室を押圧する動作とな
る。以上が圧電ポンプの機械的構成であるが、次ぎに電
気的駆動方法について説明する。第３図はＡ面Ｂ面それ
ぞれの圧電素子の駆動電圧波形を示すものである。図に
おいてＡはＢに対して位相が９０度遅れている。図のよ
うに説明のための番号を４分の１周期毎につける。第２
図は圧電ポンプの断面図を模式的に示したものであり、
駆動電圧波形の４分の１周期毎に対応したＡＢ両面の振
動板の動きを示す。第１時点ではＡ面は膨らみＢ面は駆
動されない。第２時点ではＢ面は膨らみＡ面は駆動され
ない。第３時点ではＡ面は収縮しＢ面は駆動されない。
第４時点ではＢ面は収縮しＡ面は駆動されない。以上の
４状態を１周期毎に繰り返すことにより、流体を図にお
いて左から右へ移送する。１から２への状態では圧力室
１０において流体はＡ面からＢ面へ移動する。ただしＡ
面は収縮しＢ面は膨張するので圧力室の体積量は変わら
ない。２から３への移行状態では圧力室は収縮し、圧力
室９が開口している間、流体は圧力室９から吐出され
る。３から４への状態では圧力室１０の体積量は変わら
ない。４から１への移行状態では圧力室の体積は膨張
し、かつ圧力室８が開口されるので流体が３から１０へ
流入する。以上の動作を繰り返すことによって図中左か
ら右へ流体を移送する。また流体を逆方向に移送する場
合はＢをＡに対して位相を９０度遅らせる。既に気がつ
くようにＡ面、Ｂ面あるいはＡＢ両面を収縮させるよう
に圧電素子を駆動させれば、流体の流れは止まる。両面
を膨張させれば流体の流路が開く「弁」としての動作を
させることもできる。また振動板の駆動周波数は圧電ポ
ンプの形状および流体の密度や圧力差を考慮した共振周
波数で駆動することにより高いポンプ効率を得ることが
できる。また逆止弁のない比較的簡単な構造のためポン
プ内部を例えばステンレスのような耐腐食性の良い部材
だけで構成することもできる。
よび第３図により説明する。第１図は圧電ポンプの説明
のための断面図である。本圧電ポンプの構成はポンプ本
体５（図の斜線部分）の上面（Ａ）および下面（Ｂ）
に、それぞれ圧電素子１および２を接着固定した振動板
３および４をポンプ本体にボルトナット７で固定させた
ものである。実際には、振動板は長方形または楕円形に
近い形をしており、６本のボルトでポンプ本体５に固定
されている（平面図省略）。また振動板の外周囲部分は
ボルト位置を含めポンプ内の流体が漏れない手段が講じ
てある。しかし第１図に示す圧電素子の接着面付近の振
動板３，４はポンプ本体５とは固着されていない。図に
おいて振動板は外周囲（ボルト位置）を振動の節、中心
部を振動の腹として屈曲振動する。図において、移送流
体は管路継手または円形チューブ６でポンプに接続され
る。ポンプ内の圧力室は入出力側８と９、および中心部
１０の３室に分けられる。断面図が示すように８および
９は振動板３，４の振幅の少ない所（節付近）で開口さ
れており、１０は振幅の最大の所（腹付近）で両方の振
動板に向かって開口されている。つまり圧電素子が膨ら
めば振動板３，４と本体５の間に隙間を生じ、入出力側
圧力室と中心部圧力室が結ばれる。また圧力室８，９は
圧力室１０に比べ振動板に占める開口面積が小さく、圧
電素子が収縮すると圧力室８，９の開口部は閉じられる
が圧力室１０ではさらに深く圧力室を押圧する動作とな
る。以上が圧電ポンプの機械的構成であるが、次ぎに電
気的駆動方法について説明する。第３図はＡ面Ｂ面それ
ぞれの圧電素子の駆動電圧波形を示すものである。図に
おいてＡはＢに対して位相が９０度遅れている。図のよ
うに説明のための番号を４分の１周期毎につける。第２
図は圧電ポンプの断面図を模式的に示したものであり、
駆動電圧波形の４分の１周期毎に対応したＡＢ両面の振
動板の動きを示す。第１時点ではＡ面は膨らみＢ面は駆
動されない。第２時点ではＢ面は膨らみＡ面は駆動され
ない。第３時点ではＡ面は収縮しＢ面は駆動されない。
第４時点ではＢ面は収縮しＡ面は駆動されない。以上の
４状態を１周期毎に繰り返すことにより、流体を図にお
いて左から右へ移送する。１から２への状態では圧力室
１０において流体はＡ面からＢ面へ移動する。ただしＡ
面は収縮しＢ面は膨張するので圧力室の体積量は変わら
ない。２から３への移行状態では圧力室は収縮し、圧力
室９が開口している間、流体は圧力室９から吐出され
る。３から４への状態では圧力室１０の体積量は変わら
ない。４から１への移行状態では圧力室の体積は膨張
し、かつ圧力室８が開口されるので流体が３から１０へ
流入する。以上の動作を繰り返すことによって図中左か
ら右へ流体を移送する。また流体を逆方向に移送する場
合はＢをＡに対して位相を９０度遅らせる。既に気がつ
くようにＡ面、Ｂ面あるいはＡＢ両面を収縮させるよう
に圧電素子を駆動させれば、流体の流れは止まる。両面
を膨張させれば流体の流路が開く「弁」としての動作を
させることもできる。また振動板の駆動周波数は圧電ポ
ンプの形状および流体の密度や圧力差を考慮した共振周
波数で駆動することにより高いポンプ効率を得ることが
できる。また逆止弁のない比較的簡単な構造のためポン
プ内部を例えばステンレスのような耐腐食性の良い部材
だけで構成することもできる。
【発明の効果】本発明によれば、ポンプ構造が小型にな
るだけでなく、時には流路の方向を変えまたは弁機能と
しても動作し、流体をフレキシブルに操作できる。
るだけでなく、時には流路の方向を変えまたは弁機能と
しても動作し、流体をフレキシブルに操作できる。
【図１】本発明の一実施例を表す圧電ポンプの断面図で
ある。
ある。
【図２】圧電ポンプの動作状態を示す図である。
【図３】圧電素子の駆動電圧波形を示す図である。
１、２ 圧電素子 ３，４ 振動板 ５ ポンプ本体 ６ 接続チューブ ７ ボルトナット ８，９ 入出力側圧力室 １０ 中心部圧力室
Claims (3)
- 【請求項１】 振幅動作で流体を移送する圧電ポンプに
おいて、少なくとも一つの振動の腹付近および節付近に
それぞれ圧力室を設けたことを特徴とする圧電ポンプ。 - 【請求項２】 ２枚の振動板を対向させて配置し、それ
ぞれの振動板の節付近に入出力側圧力室、および２枚が
共通する腹付近に中心部圧力室を設けた請求項１記載の
圧電ポンプ。 - 【請求項３】 ２枚の振動板をそれぞれ位相の異なる交
流波形で駆動する請求項１記載の圧電ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22045393A JPH0727053A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 圧電ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22045393A JPH0727053A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 圧電ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727053A true JPH0727053A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=16751359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22045393A Pending JPH0727053A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 圧電ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727053A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002533619A (ja) * | 1998-12-23 | 2002-10-08 | バテル・メモリアル・インスティテュート | 圧電マイクロポンプ |
| WO2013084579A1 (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | オムロンヘルスケア株式会社 | 電子血圧計 |
| WO2013187270A1 (ja) * | 2012-06-11 | 2013-12-19 | 株式会社村田製作所 | ブロア |
| US8906544B2 (en) | 2009-12-24 | 2014-12-09 | Gs Yuasa International Ltd. | Terminal section for storage battery, nut for terminal of the same terminal section for storage battery, lid for storage battery with the same terminal section for storage battery, and storage battery |
| US8980467B2 (en) | 2008-04-25 | 2015-03-17 | Gs Yuasa International, Ltd. | Storage battery |
| US9368781B2 (en) | 2011-06-27 | 2016-06-14 | Gs Yuasa International Ltd. | Terminal portion for storage batteries, plastic encapsulated terminal for storage batteries, method for producing the same, storage battery provided with terminal portion, and automobile equipped with storage battery |
| WO2020003154A1 (de) * | 2018-06-26 | 2020-01-02 | Mst Innovation Gmbh | Verbesserte mikropumpe |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP22045393A patent/JPH0727053A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002533619A (ja) * | 1998-12-23 | 2002-10-08 | バテル・メモリアル・インスティテュート | 圧電マイクロポンプ |
| US8980467B2 (en) | 2008-04-25 | 2015-03-17 | Gs Yuasa International, Ltd. | Storage battery |
| US8906544B2 (en) | 2009-12-24 | 2014-12-09 | Gs Yuasa International Ltd. | Terminal section for storage battery, nut for terminal of the same terminal section for storage battery, lid for storage battery with the same terminal section for storage battery, and storage battery |
| US9368781B2 (en) | 2011-06-27 | 2016-06-14 | Gs Yuasa International Ltd. | Terminal portion for storage batteries, plastic encapsulated terminal for storage batteries, method for producing the same, storage battery provided with terminal portion, and automobile equipped with storage battery |
| WO2013084579A1 (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | オムロンヘルスケア株式会社 | 電子血圧計 |
| JP2013121370A (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-20 | Omron Healthcare Co Ltd | 電子血圧計 |
| US9723999B2 (en) | 2011-12-09 | 2017-08-08 | Omron Healthcare Co., Ltd. | Electronic blood pressure meter |
| WO2013187270A1 (ja) * | 2012-06-11 | 2013-12-19 | 株式会社村田製作所 | ブロア |
| WO2020003154A1 (de) * | 2018-06-26 | 2020-01-02 | Mst Innovation Gmbh | Verbesserte mikropumpe |
| US20210340969A1 (en) * | 2018-06-26 | 2021-11-04 | Mst Innovation Gmbh | Improved micropump |
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