JPH0842457A - マイクロポンプ - Google Patents

マイクロポンプ

Info

Publication number
JPH0842457A
JPH0842457A JP6175811A JP17581194A JPH0842457A JP H0842457 A JPH0842457 A JP H0842457A JP 6175811 A JP6175811 A JP 6175811A JP 17581194 A JP17581194 A JP 17581194A JP H0842457 A JPH0842457 A JP H0842457A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
space
thin plate
vibrating member
input port
port
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
Application number
JP6175811A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeharu Omi
海 武 晴 大
Yoshihiro Naruse
瀬 好 廣 成
Takahiro Yamada
田 孝 弘 山
Kinji Tsukahara
原 金 二 塚
Mitsuhiro Ando
藤 充 宏 安
Katsuya Tsuchimoto
本 勝 也 土
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.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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 Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP6175811A priority Critical patent/JPH0842457A/ja
Priority to US08/507,836 priority patent/US5611676A/en
Publication of JPH0842457A publication Critical patent/JPH0842457A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04—Pumps having electric drive
    • F04B43/043—Micropumps
    • F04B43/046—Micropumps with piezoelectric drive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力圧の変動による送出流速の変動の抑止。
停止中の流出の抑止。小型とし，組立てを容易にし，製
品のばらつきを小さくする。 【構成】入力ポ−ト(25)，出力ポ−ト(27)，入力ポ−ト
(25)と出力ポ−ト(27)の間の流体通流空間(22)，流体通
流空間(22)と入力ポ−ト(25)の間を開閉するための第１
振動部材(30,72,70)，流体通流空間(22)と出力ポ−ト(2
7)の間を開閉するための第２振動部材(30,82,80)、およ
び、流体通流空間(22)を縮小/拡大するための少くとも
１つの第３振動部材(10,92,90)を備えるマイクロポンプ
において、前記流体通流空間(22)の外の、第１振動部材
(30,72,70)が振動する空間(41)に入力ポ−ト(25)の流体
圧と実質上同圧の圧力を与える圧力補正手段(50,61,68)
を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吐出流量が極く少い、
いわゆるマイクロポンプに関し、特に、これに限定する
意図ではないが、バイモルフ圧電振動子など小型薄振動
子を吐出駆動に用いるマイクロポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のマイクロポンプの１つに、入力
ポ−トと出力ポ−トの間に流体通流空間を設け、入力ポ
−トから出力ポ−トに至る流体通流路に沿って、３個以
上の振動子を配設し、これらの振動子を順次に位相がず
れた関係で振動駆動するものがある。入力ポ−トに近い
位置の第１振動子と出力ポ−トに近い位置の第２振動子
の間に、流体通流空間を縮小／拡大する１以上の第３組
の振動子を配設し、第２振動子で出力ポ−トを閉じかつ
第１振動子を入力ポ−ト開に駆動し、第３組の振動子を
吸入駆動し、そして第２組の振動子を出力ポ−トを開く
方向に駆動すると共に第１振動子を入力ポ−トを閉じる
方向に駆動し、そして第３組の振動子を吐出駆動し、次
に第２組の振動子で出力ポ−トを閉じ、これを繰返すよ
うに、第１組の振動子，第３組の振動子および第２組の
振動子を順次に所定の位相差をもって駆動することによ
り、入力ポ−トから出力ポ−トへの流体駆動を行なうこ
とができる。この種のマイクロポンプの１つが特開平２
−１４９７７８号公報に提示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のマイクロポンプ
では、第１振動子が、入力ポ−トと流体通流空間との間
を開閉するように振動するが、入力ポ−トと流体通流空
間との間を閉じるための振動子の力は弱く、入力ポ−ト
に高圧が加わると、この圧力で振動子が開方向に押され
て閉鎖不全となり、入力ポ−トの高圧が出力ポ−トに伝
播する。例えば、入力ポ−トの圧力（入力圧）が変動す
ると、それが高い区間に高圧が出力ポ−トに現われ、出
力ポ−ト圧が変動する。マイクロポンプは、微小流量
（流出量／時間、すなわち微小流速）ではあるが、定流
量（定流速）であることが必要とされる用途が多く、入
力ポ−トの圧力変動にもかかわらず、定流速を維持する
ことが望まれる。例えば、連続的な化学反応又は分析の
ために試薬を定速で連続的に供給する場合，微量を計量
するため、ポンピング時間により供給量を管理する場
合、あるいは病人にコンスタントに微量薬液を注入する
場合など、厳密な供給流量管理が必要である。また、マ
イクロポンプは、当然のことながら、小型，組立てが容
易，製品のばらつきが小さい等が要望される。
【０００４】本発明は、入力圧の変動による送出流速の
変動が小さいマイクロポンプを提供することを第１の目
的とし、加えて、小型，組立てが容易，製品のばらつき
が小さい等のマイクロポンプを提供することを第２の目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力ポ−ト(2
5)，出力ポ−ト(27)，入力ポ−ト(25)と出力ポ−ト(27)
の間の流体通流空間(22)，流体通流空間(22)と入力ポ−
ト(25)の間を開閉するための第１振動部材(30,72,70)，
流体通流空間(22)と出力ポ−ト(27)の間を開閉するため
の第２振動部材(30,82,80)、および、流体通流空間(22)
を縮小/拡大するための少くとも１つの第３振動部材(1
0,92,90)を備えるマイクロポンプにおいて、前記流体通
流空間(22)の外の、第１振動部材(30,72,70)が振動する
空間(41)に入力ポ−ト(25)の流体圧と実質上同圧の圧力
を与える圧力補正手段(50,61,68)を備えることを特徴と
する。
【０００６】本発明の好ましい実施例は、板厚方向に貫
通する入力ポ−ト(25)と出力ポ−ト(27)を相対的に離し
て形成し、入力ポ−ト(25)の近くに板厚方向に貫通する
吸入通流口(24)およびその開口を包囲する吸入弁座(23)
を形成し、出力ポ−ト(27)の近くに板厚方向に貫通する
吐出通流口(29)およびその開口を包囲する吐出弁座(28)
を形成した中間板(20);中間板(20)の、吸入弁座(23)が
突出する側の空間にあって、入力ポ−ト(25)および吸入
弁座(23)に対向する薄板(30)、および、該薄板(30)が固
着された振動子(70)を含む第１振動部材(30,72,70)；中
間板(20)の、吐出弁座(28)が突出する側の空間にあっ
て、出力ポ−ト(27)および吐出弁座(28)に対向する薄板
(30)、および、該薄板(30)が固着された振動子(80)を含
む第２振動部材(30,82,80)；中間板(20)に関して第１振
動部材(30,72,70)の反対側の面に対向し中間板（２０）
と共に、吸入通流口（２４）および吐出通流口(29)に連
通する流体通流空間(22)を区画する薄板(10)、および、
該薄板(10)が固着された振動子(90)を含む第３振動部材
(10,92,90);第１振動部材(30,72,70)の薄板(30)に関し
て中間板(20)とは反対側に第１振動部材(30,72,70)が振
動する空間(41)を形成したカバ−部材(40);および、第
１振動部材(30,72,70)が振動する空間(41)に入力ポ−ト
(25)の流体圧と実質上同圧の圧力を与える圧力補正手段
(50,61,68)；を備える。加えて、吸入通流口(24)の、第
１振動部材(30,72,70)の薄板(30)に対向する開口面積
は、該薄板(30)の、第１振動部材が振動する空間(41)に
接する面積より小さい。更には、第３振動部材(10,92,9
0)の、流体通流空間(22)を拡げる方向の移動を制限する
ストッパ手段(3)を備える。
【０００７】なお、カッコ内には、理解を容易にするた
めに、図面に示し後述する実施例の対応要素に付した記
号を、参考までに記入した。
【０００８】
【作用】本発明のマイクロポンプによれば、第２振動部
材(30,82,80)で出力ポ−ト(27)と流体通流空間(22)の間
を閉じかつ第１振動部材(30,72,70)を入力ポ−ト(25)と
流体通流空間(22)の間を開に駆動し、第３振動部材(10,
92,90)を吸入(流体通流空間22の拡大)駆動し、そして第
２振動部材(30,82,80)を(27)と流体通流空間(22)の間を
開く方向に駆動すると共に第１振動部材(30,72,70)を入
力ポ−ト(25)と流体通流空間(22)の間を閉じる方向に駆
動し、そして第３振動部材(10,92,90)を吐出(流体通流
空間22の縮小)駆動し、次に第２振動部材(30,82,80)で
出力ポ−ト(27)と流体通流空間(22)の間を閉じ、これを
繰返すように、第１振動部材(30,72,70)，第３振動部材
(10,92,90)および第２振動部材(30,82,80)を順次に所定
の位相差をもって駆動することにより、入力ポ−ト(25)
から出力ポ−ト(27)へ流体を駆動する。
【０００９】ところで、圧力補正手段(50,61,68)が、流
体通流空間(22)の外の、第１振動部材(30,72,70)が振動
する空間(41)に入力ポ−ト(25)の流体圧と実質上同圧の
圧力（以下単に入力ポ−ト圧と称す）を与えるので、第
１振動部材(30,72,70)の空間(41)に接する部位には常時
入力ポ−ト圧が加わっており、第１振動部材(30,72,70)
が入力ポ−ト(25)と流体通流空間(22)の間を閉に駆動し
ているとき、第１振動部材(30,72,70)には閉駆動力に加
えて入力ポ−ト圧が閉方向の力として加わっており、入
力ポ−ト(25)の圧力が変動して高圧が開方向に第１振動
部材(30,72,70)に加わっても、これが相殺され、第１振
動部材(30,72,70)は入力ポ−ト(25)と流体通流空間(22)
の間を開かない。すなわち、入力ポ−ト圧の変動による
出力ポ−ト圧の変動（出力流量の変動）を生じない。
【００１０】本発明の好ましい実施例では、吸入通流口
(24)の、第１振動部材(30,72,70)の薄板(30)に対向する
開口面積は、該薄板(30)の、第１振動部材が振動する空
間(41)に接する面積より小さいので、吐出動作によって
流体通流空間(22)の圧力が上昇しても、この圧力によっ
て第１振動部材(30,72,70)の薄板(30)が吸入通流口(24)
から離れる方向に駆動されることはなく、流体通流空間
(22)から流体が吸入通流口(24)を経て入力ポ−ト(25)に
逆流することがない。
【００１１】更に、第３振動部材(10,92,90)の、流体通
流空間(22)を拡げる方向の移動を制限するストッパ手段
(3)を備えるので、第３振動部材(10,92,90)の吸入スト
ロ−クがこのストッパ手段(3)で規定される。これによ
りポンプの吐出量がより正確に一定となる。
【００１２】更に、入力ポ−ト(25)，吸入通流口(24)，
吸入弁座(23)，出力ポ−ト(27)，吐出通流口(29)および
吐出弁座(28)を形成した中間板(20)の表および裏に第１
振動部材(30,72,70)の薄板(30)および第３振動部材(10,
92,90)の薄板(10)を配置しており、中間板(20)は、例え
ばＳｉ板などの微細加工ができるものとしてフォトエッ
チング等の加工で形成できるので、全体として小型のポ
ンプを得ることができ、しかも組立てが容易で、ポンピ
ング特性のばらつきが小さいポンプを得ることができ
る。
【００１３】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【００１４】
【実施例】図１に、本発明の一実施例の外観を示す。こ
の実施例は、幅（ｘ方向）が３０ｍｍ、長さ（ｙ方向）
が２６ｍｍ、厚み（ｚ方向）が６．４ｍｍの方形であ
り、この方形より、吸入管８，吐出管９および補正圧力
管６８が突出している。
【００１５】図２に、図１の２Ａ−２Ａ線断面（図１中
に２点鎖線で示す断面）を示す。なお、厚み（ｚ方向）
が極く小さいシ−ト状の構成要素が多く、それらの厚み
を図面上で表現しにくいので、図２においては、ｚ方向
を、ｘ，ｙ方向の１０／３倍に拡大して示す。後に触れ
る図５〜図７および図１２〜図１５においても、このよ
うに、ｚ方向の寸法を、ｘ，ｙ方向の１０／３倍に拡大
して示している。
【００１６】図１および図２を参照すると、下面にガラ
ス薄板１０が接合され上面にガラス薄板３０が接合され
た、中間板であるＳｉ薄板２０が、合成樹脂製の下板１
の上面に形成されている４角形の残底穴に挿入されて、
ガラス薄板１０が下板１の該残底穴の底面に接合されて
いる。下板１の上面とガラス薄板３０の上面に、合成樹
脂製の上板４０の下面が接合され、これにより、下板
１，ガラス薄板１０，Ｓｉ薄板２０，ガラス薄板３０お
よび上板４０が一体となっている。
【００１７】図３には図２の３Ａ−３Ａ線断面を、図４
には図２の４Ａ−４Ａ線断面を、図５には図２の５Ａ−
５Ａ線断面を、図６には図２の６Ａ−６Ａ線断面を、図
７には図２の７Ａ−７Ａ線断面を示す。
【００１８】下板１には、図２，図４および図６に示す
ように、その上面の４角形の残底穴に連続する小開口の
４角形の有底穴２があり、この穴２の底面よりストッパ
３が突出している。この有底穴２にバイモルフ圧電振動
子９０が収納され、その一端が接着剤９１（図４，図
６）でガラス薄板１０の下面に固着されている。振動子
９０の他端すなわち自由端は、スペ−サ９２（図４，図
６）を介してガラス薄板１０の下面に固着されている。
ストッパ３とスペ−サ９２は、ｘ，ｙ座標面上で同一位
置にあり、ｚ方向には離れている。下板１には、ｙ方向
に延びるパイプ通し穴４および６ならびにそれらに連続
する入力ポ−ト通路５および出力ポ−ト通路７（図２，
図４）が開けられており、パイプ通し穴４および６に、
それぞれ吸入管８および吐出管９が圧入されている。吸
入管８は入力ポ−ト通路５に、吐出管９は出力ポ−ト通
路７に連通している。
【００１９】下側のガラス薄板１０の下面を図１１に示
す。このガラス薄板１０には、入力ポ−ト通路５および
出力ポ−ト通路７に整合する貫通穴１５および１７が開
けられている。
【００２０】Ｓｉ薄板２０の下面を図９に示す。Ｓｉ薄
板２０の下面には、流体通流空間用の、中心の正方形か
らｘ方向に突出する矩形突出部を有する有底穴２２が形
成されており、そのｘ，ｙ座標上での中心位置は、スペ
−サ９２（図４，図６）の中心位置に合致する。Ｓｉ薄
板２０には、それを厚み方向に貫通する極小形の入力ポ
−ト（穴）２５および出力ポ−ト（穴）２７が開けられ
ており、入力ポ−ト２５は、ガラス薄板１０の穴１５に
整合し、出力ポ−ト２７はガラス薄板１０の穴１７に整
合する。すなわち入力ポ−ト２５は吸入管８に連通し、
出力ポ−ト２７は吐出管９に連通する。Ｓｉ薄板２０に
は更に、有底穴２２の矩形突出部の端に位置する、厚み
方向に貫通する吸入通流口２４および吐出通流口２９が
開けられている。
【００２１】Ｓｉ薄板２０の上面を図８に示す。Ｓｉ薄
板２０の上面には、正方形であって、吸入通流口２４を
中心とし入力ポ−ト２５が開いた、入力ポ−ト連通空間
用の有底穴２１があり、また、同様に正方形であって、
吐出通流口２９を中心とし出力ポ−ト２７が開いた、出
力ポ−ト連通空間用の有底穴２６がある。有底穴２１
は、吸入通流口２４周りの小領域を外したものであり、
該小領域部ではＳｉ薄板２０の上面がそのまま残ってい
る。この小領域部が吸入弁座２３である。同様に、有底
穴２６は、吐出通流口２９周りの小領域を外したもので
あり、該小領域部ではＳｉ薄板２０の上面がそのまま残
っている。この小領域部が吐出弁座２８である。 上述
のＳｉ薄板２０の、有底穴２２，貫通穴２５，２７，２
４，２９および有底穴２１，２６は、公知のマスキング
技術およびエッチング技術により形成されたものであ
る。
【００２２】上側のガラス薄板３０の下面は、大略で言
うとＳｉ薄板２０の上面に接合されているが、吸入弁座
２３および吐出弁座２８には接合していない。これによ
りガラス薄板３０は、吸入弁座２３および吐出弁座２８
に対してｚ方向に移動（振動）しうる。上側のガラス薄
板３０の上面を図１０に示す。
【００２３】図２および図３に示すように、上板４０の
下面には２個の開口４１および４６が開けられており、
それぞれにバイモルフ圧電振動子７０および８０が収納
されている。振動子７０の一端は接着剤７１（図３，図
５）でガラス薄板３０の上面に固着されている。振動子
７０の他端すなわち自由端は、スペ−サ７２（図３，図
５）を介してガラス薄板３０の上面に固着されている。
スペ−サ７２は、ｘ，ｙ座標面上で吸入通流口２４と同
一位置にあり、ｚ方向には離れている。振動子８０の一
端は接着剤８１（図３，図７）でガラス薄板３０の上面
に固着されている。振動子８０の他端すなわち自由端
は、スペ−サ８２（図３，図７）を介してガラス薄板３
０の上面に固着されている。スペ−サ８２は、ｘ，ｙ座
標面上で吐出通流口２９と同一位置にあり、ｚ方向には
離れている。
【００２４】上板４０の開口４６は図２および図７に示
すように有底開口であるが、開口４１は、それより大き
い、上板４０の表面まで貫通する開口４９（図２）に連
続しており、開口４９の底（開口４１との境界部）にば
ね定数の小さいベロ−ズ５０が固着され、このベロ−ズ
５０が、開口４１と４９とを遮断している。開口４９に
は、下面に有底穴６１（図２，図５）を形成した合成樹
脂製の蓋体６０が挿入され接着材で開口４９の内壁面に
接合されている。蓋体６０には、図５に示すように、ｙ
方向に延びる通流穴６２が開けられており、この通流穴
６２が有底穴６１に連通する。通流穴６２の太径部に
は、補正圧力管６８が圧入されており、補正圧力管６８
は通流穴６２を通して有底穴６１の内空間に連通してい
る。
【００２５】なお、バイモルフ圧電振動子７０，８０，
９０の電極には、接着剤７１，８１，９１が付けられる
部位で電気リ−ド（図示せず）が接続されており、これ
らの電気リ−ドは、上板４０又は下板１に開けた小穴
（図示せず）を通してポンプの外部に引き出され、該小
穴と電気リ−ドの間の空間は接着剤で気密に閉じられて
いる。これらの電気リ−ドは、ポンピング駆動電気回路
（図示せず）に、コネクタを介して接続される。ポンピ
ング駆動電気回路は、バイモルフ圧電振動子７０，９０
および８０に、この順に順次に位相がずれたサイン波又
はパルス波電圧（以下駆動電圧）を印加する。
【００２６】次に、以上に説明した本発明の一実施例
の、薬液源（図示せず）の薬液を吸入しそして吐出する
用途での使用態様を、説明する。まず、吸入管８および
補正圧力管６８を薬液源に接続する。一個の２股チュ−
ブ又は２股分岐管を用いて分岐管の１つを吸入管８に、
もう１つの分岐管を補正圧力管６８に接続し、元部を薬
液源に接続するのが好ましい。図１２〜図１５に、ポン
ピング動作を説明用に簡略化した断面図（図２対応）を
示す。
【００２７】ポンプ停止中には、図１２に示すように、
バイモルフ圧電振動子７０，９０および８０には駆動電
圧が与えられないので、それらは原形（ポンプ製作によ
り定まる形状）を維持しており、第１のバイモルフ圧電
振動子７０および第２のバイモルフ圧電振動子８０は、
薄板３０を弁座２３および２８に加圧するように押して
おり、第３のバイモルフ圧電振動子９０はストッパ３を
押している。ポンピング駆動電気回路が、バイモルフ圧
電振動子７０，９０および８０に、この順に順次に位相
がずれた駆動電圧を与えると、次の(1)〜(4)が繰返えさ
れ、薬液が吸入管８から吸入されて吐出管９に吐出され
る。
【００２８】(1) ある時間区間で、第１の振動子７０が
ガラス薄板３０を押して吸入通流口２４を閉じている状
態で、第２の振動子８０が吐出通流口２９を開く方向に
移動し、かつ第３の振動子９０が有底穴２２とガラス薄
板１０で区画される空間すなわち流体通流空間（２２）
を縮める方向に移動して、流体通流空間（２２）の薬液
が、有底穴２６と薄板３０で区画される空間すなわち吐
出空間（２６）に流れる（図１３）。
【００２９】(2) 次の時間区間で、第３の振動子９０が
流体通流空間（２２）を縮めたまま、第１の振動子７０
がガラス薄板３０を引き上げて吸入通流口２４から離
し、かつ第２の振動子８０がガラス薄板３０を押して吐
出通流口２９を閉じる。この過程で、有底穴２１と薄板
３０で区画される空間すなわち吸入空間（２１）に入力
ポ−ト２５を通して薬液が吸入されると共に、有底穴２
６と薄板３０で区画される吐出空間（２６）の薬液が出
力ポ−ト２７を通して吐出される。
【００３０】(3) 次の時間区間で、第１の振動子７０が
吸入通流口２４を開き、第２の振動子８０が吐出通流口
２９を閉じた状態で、第３の振動子９０が有底穴２２と
ガラス薄板１０で区画される流体通流空間（２２）を拡
げる方向に移動する（図１４）。この過程で、吸入空間
（２１）の薬液が流体通流空間（２２）に吸入される。 (4) 次の時間区間で、第１の振動子７０が吸入通流口２
４を閉じる（図１２）。薬液源あるいはそれとポンプと
を結ぶ２股チュ−ブ又は２股管において液圧変動があっ
た場合、入力ポ−ト２５の液圧が変動する。ポンプの停
止中（図１２）に入力ポ−ト２５の液圧が高くなって吸
入空間（２１）の圧力が上昇して、仮に、薄板３０が上
に押されて吸入通流口が開くと、高圧が流体通流空間
（２２）に伝播し、この高圧が吐出通流口２９に加わっ
て吐出空間（２６）に漏れて出力ポ−ト２７を通して吐
出管９に漏れる。すなわち意図しない薬液の流出を生ず
る。しかし上述の実施例では、入力ポ−ト２５に加わる
液圧が、補正圧力管６８および通流穴６２を通して、有
底穴６１とベロ−ズ５０で区画された補正圧空間（６
１）に加わるので、入力ポ−ト２５に加わる液圧が高い
ときにはベロ−ズ５０が、振動子７０が収納された開口
４１の内空間を縮めるように膨出しこれにより該内空間
の圧力が上昇する。該内空間の圧力は薄板３０の上面
に、吸入通流口２４を閉じる方向に作用し、吸入通流口
２４側から薄板３０の下面に作用する吸入通流口２４を
開く方向の圧力と向き合い、入力圧の変動による薄板３
０の吸入通流口２４を開く方向の移動を抑止する。これ
により、ポンプ停止中に吸入管８の液圧変動があって
も、吐出管９からの薬液の流出（漏れ）を生じない。ま
た上記(1)〜(4)を繰返すポンプ駆動中においても、振動
子７０が吸入通流口２４を閉じている時間区間において
入力圧の変動による高い圧力で吸入通流口２４が開くこ
とがないので、入力圧の変動による吐出流量の変動が小
さい。
【００３１】以上に説明した実施例においては、吸入管
８とは別個の補正圧力管６８を備えているが、補正圧力
管６８および通流穴６２を省略して、代りに、下板１，
上板４０および蓋体６０に、吸入管８に有底穴６１を連
通とする流路を形成してもよい。また、用途によって
は、ベロ−ズ５０を省略してもよい。
【００３２】以上に説明した実施例においては、下板
１，上板４０および蓋体６０は合成樹脂であるが、これ
らはガラス，金属あるいはＳｉとしてもよい。中間板で
あるＳｉ薄板２０は、用途によっては合成樹脂の射出成
形物あるいは切削加工物とすることもでき、また、ガラ
ス又は金属をエッチング加工又は機械的に加工したもの
とすることもできる。ガラス薄板１０および３０は、合
成樹脂シ−トあるいはＳｉ薄板あるいは金属薄板又は金
属箔とすることもできる。振動子７０，８０および９０
は、バイメタルあるいは形状記憶材として、ヒ−タ，発
光素子あるいは光ファイバを振動駆動手段として、熱又
は光を振動子に与えるものとしてもよい。自己発熱性の
バイメタルを用いる場合には、それに電気リ−ドを接続
して通電するようにすればよい。ベロ−ズ５０は、ガラ
ス，合成樹脂，金属などのダイアフラムとしてもよい。
上述の実施例では、振動子収納空間（２，４１，４６）
には空気が入っているが、用途によっては、それらの空
間に、他の気体又は液体（例えばシリコ−ンオイル，ハ
イドロカ−ボン，パ−フロロカ−ボン）を封入してもよ
い。
【００３３】
【発明の効果】圧力補正手段(50,61,68)が、流体通流空
間(22)の外の、第１振動部材(30,72,70)が振動する空間
(41)に入力ポ−ト(25)の流体圧と実質上同圧の圧力（以
下単に入力ポ−ト圧と称す）を与えるので、第１振動部
材(30,72,70)の空間(41)に接する部位には常時入力ポ−
ト圧が加わっており、第１振動部材(30,72,70)が入力ポ
−ト(25)と流体通流空間(22)の間を閉に駆動していると
き、第１振動部材(30,72,70)には閉駆動力に加えて入力
ポ−ト圧が閉方向の力として加わっており、入力ポ−ト
(25)の圧力が変動して高圧が開方向に第１振動部材(30,
72,70)に加わっても、これが相殺され、第１振動部材(3
0,72,70)は入力ポ−ト(25)と流体通流空間(22)の間を開
かない。すなわち、入力ポ−ト圧の変動による出力ポ−
ト圧の変動（出力流量の変動）を生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例の外観を示す斜視図であ
る。
【図２】 図１の２Ａ−２Ａ線断面（図１中に２点鎖線
で示す断面）を示し、ｚ方向は、ｘ，ｙ方向の１０／３
倍に拡大して示す。
【図３】 図２の３Ａ−３Ａ線断面である。
【図４】 図２の４Ａ−４Ａ線断面である。
【図５】 図２の５Ａ−５Ａ線断面であり、ｚ方向は、
ｘ，ｙ方向の１０／３倍に拡大して示す。
【図６】 図２の６Ａ−６Ａ線断面であり、ｚ方向は、
ｘ，ｙ方向の１０／３倍に拡大して示す。
【図７】 図２の７Ａ−７Ａ線断面であり、ｚ方向は、
ｘ，ｙ方向の１０／３倍に拡大して示す。
【図８】 図２に示すＳｉ薄板２０の上面を示す平面図
である。
【図９】 図２に示すＳｉ薄板２０の下面を示す平面図
である。
【図１０】 図２に示すガラス薄板３０の上面を示す平
面図である。
【図１１】 図２に示すガラス薄板１０の下面を示す平
面図である。
【図１２】 図２に相当する概略断面図であり、ポンプ
停止中の状態を示す。
【図１３】 図２に相当する概略断面図であり、ポンプ
駆動中のある状態を示す。
【図１４】 図２に相当する概略断面図であり、ポンプ
駆動中の他の状態を示す。
【符号の説明】
１：下板 ２：有底穴 ３：ストッパ ４：パイプ通し穴 ５：入力ポ−ト通路 ６：パイプ通し穴 ７：出力ポ−ト通路 ８：吸入管 ９：吐出管 １０：ガラス薄板 １５：貫通穴 １７：貫通穴 ２０：Ｓｉ薄板 ２１：有底穴 ２２：有底穴 ２３：吸入弁座 ２４：吸入通流口 ２５：入力ポ−ト ２６：有底穴 ２７：吐出ポ−ト ２８：吐出弁座 ２９：吐出通流口 ３０：ガラス薄板 ４０：上板 ４１：開口 ４６：開口 ５０：ベロ−ズ ６０：蓋体 ６１：有底穴 ６２：通流穴 ６８：補正圧力管 ７０：バイモルフ
圧電振動子 ７１：接着剤 ７２：スペ−サ ８０：バイモルフ圧電振動子 ８１：接着剤 ８２：スペ−サ ９０：バイモルフ
圧電振動子 ９１：接着剤 ９２：スペ−サ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚 原 金 二 愛知県刈谷市八軒町５丁目50番地 株式会 社アイシン・コスモス研究所内 (72)発明者 安 藤 充 宏 愛知県刈谷市八軒町５丁目50番地 株式会 社アイシン・コスモス研究所内 (72)発明者 土 本 勝 也 愛知県刈谷市八軒町５丁目50番地 株式会 社アイシン・コスモス研究所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入力ポ−ト(25)，出力ポ−ト(27)，入力ポ
    −ト(25)と出力ポ−ト(27)の間の流体通流空間(22)，流
    体通流空間(22)と入力ポ−ト(25)の間を開閉するための
    第１振動部材(30,72,70)，流体通流空間(22)と出力ポ−
    ト(27)の間を開閉するための第２振動部材(30,82,80)、
    および、流体通流空間(22)を縮小／拡大するための少く
    とも１つの第３振動部材(10,92,90)を備えるマイクロポ
    ンプにおいて、 前記流体通流空間(22)の外の、第１振動部材(30,72,70)
    が振動する空間(41)に入力ポ−ト(25)の流体圧と実質上
    同圧の圧力を与える圧力補正手段(50,61,68)を備えるこ
    とを特徴とするマイクロポンプ。
  2. 【請求項２】第１振動部材(30,72,70)は、第１振動部材
    が振動する空間(41)と入力ポ−ト(25)に連通する空間を
    遮断する薄板(30)および第１振動部材が振動する空間(4
    1)にあって該薄板(30)が固着された振動子(70)を含む、
    請求項１記載のマイクロポンプ。
  3. 【請求項３】入力ポ−ト(25)に連通する空間と流体通流
    空間(22)との間の、薄板(30)によって開閉される吸入通
    流口(24)の、薄板(30)に対向する開口面積は、薄板(30)
    の、第１振動部材が振動する空間(41)に接する面積より
    小さい、請求項２記載のマイクロポンプ。
  4. 【請求項４】第３振動部材(10,92,90)の拡大方向の移動
    を制限するストッパ手段(3)を更に備える、請求項１，
    請求項２又は請求項３記載のマイクロポンプ。
  5. 【請求項５】板厚方向に貫通する入力ポ−ト(25)と出力
    ポ−ト(27)を相対的に離して形成し、入力ポ−ト(25)の
    近くに板厚方向に貫通する吸入通流口(24)およびその開
    口を包囲する吸入弁座(23)を形成し、出力ポ−ト(27)の
    近くに板厚方向に貫通する吐出通流口(29)およびその開
    口を包囲する吐出弁座(28)を形成した中間板(20);中間
    板(20)の、吸入弁座(23)が突出する側の空間にあって、
    入力ポ−ト(25)および吸入弁座(23)に対向する薄板(3
    0)、および、該薄板(30)が固着された振動子(70)を含む
    第１振動部材(30,72,70)；中間板(20)の、吐出弁座(28)
    が突出する側の空間にあって、出力ポ−ト(27)および吐
    出弁座(28)に対向する薄板(30)、および、該薄板(30)が
    固着された振動子(80)を含む第２振動部材(30,82,80)；
    中間板(20)に関して第１振動部材(30,72,70)の反対側の
    面に対向し中間板(20)と共に、吸入通流口(24)および吐
    出通流口(29)に連通する流体通流空間(22)を区画する薄
    板(10)、および、該薄板(10)が固着された振動子(90)を
    含む第３振動部材(10,92,90);第１振動部材(30,72,70)
    の薄板(30)に関して中間板(20)とは反対側に第１振動部
    材(30,72,70)が振動する空間(41)を形成したカバ−部材
    (40);および、 第１振動部材(30,72,70)が振動する空間(41)に入力ポ−
    ト(25)の流体圧と実質上同圧の圧力を与える圧力補正手
    段(50,61,68)；を備えるマイクロポンプ。
  6. 【請求項６】吸入通流口(24)の、第１振動部材(30,72,7
    0)の薄板(30)に対向する開口面積は、該薄板(30)の、第
    １振動部材が振動する空間(41)に接する面積より小さ
    い、請求項５記載のマイクロポンプ。
  7. 【請求項７】第３振動部材(10,92,90)の、流体通流空間
    (22)を拡げる方向の移動を制限するストッパ手段(3)を
    更に備える、請求項５又は請求項６記載のマイクロポン
    プ。
JP6175811A 1994-07-27 1994-07-27 マイクロポンプ Pending JPH0842457A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6175811A JPH0842457A (ja) 1994-07-27 1994-07-27 マイクロポンプ
US08/507,836 US5611676A (en) 1994-07-27 1995-07-27 Micropump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6175811A JPH0842457A (ja) 1994-07-27 1994-07-27 マイクロポンプ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0842457A true JPH0842457A (ja) 1996-02-13

Family

ID=16002653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6175811A Pending JPH0842457A (ja) 1994-07-27 1994-07-27 マイクロポンプ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5611676A (ja)
JP (1) JPH0842457A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013513066A (ja) * 2009-12-07 2013-04-18 デバイオテック・ソシエテ・アノニム マイクロポンプ用の可撓性エレメント

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3035854B2 (ja) * 1995-09-15 2000-04-24 ハーン−シッカート−ゲゼルシャフト フア アンゲワンテ フォルシュンク アインゲトラーゲナー フェライン 逆止弁を有しない流体ポンプ
DE19546570C1 (de) * 1995-12-13 1997-03-27 Inst Mikro Und Informationstec Fluidpumpe
IL116628A0 (en) * 1995-12-31 1996-03-31 Bronstein Rafael A miniature multichannel piezoelectric pumping apparatus and methods of microdosing infusion introduction and inhalation
DE19648695C2 (de) * 1996-11-25 1999-07-22 Abb Patent Gmbh Vorrichtung zur automatischen und kontinuierlichen Analyse von Flüssigkeitsproben
US6247908B1 (en) * 1998-03-05 2001-06-19 Seiko Instruments Inc. Micropump
US6908770B1 (en) * 1998-07-16 2005-06-21 Board Of Regents, The University Of Texas System Fluid based analysis of multiple analytes by a sensor array
US6368079B2 (en) * 1998-12-23 2002-04-09 Battelle Pulmonary Therapeutics, Inc. Piezoelectric micropump
US6448090B1 (en) 1999-07-09 2002-09-10 Orchid Biosciences, Inc. Fluid delivery system for a microfluidic device using alternating pressure waveforms
ATE346287T1 (de) 1999-07-16 2006-12-15 Univ Texas Verfahren und vorrichtung zur zuführung von proben zu einer chemischen sensormatrix
US7022517B1 (en) 1999-07-16 2006-04-04 Board Of Regents, The University Of Texas System Method and apparatus for the delivery of samples to a chemical sensor array
WO2001055704A1 (en) 2000-01-31 2001-08-02 Board Of Regents, The University Of Texas System System for transferring fluid samples through a sensor array
US6589229B1 (en) 2000-07-31 2003-07-08 Becton, Dickinson And Company Wearable, self-contained drug infusion device
US20020098122A1 (en) * 2001-01-22 2002-07-25 Angad Singh Active disposable microfluidic system with externally actuated micropump
WO2002061392A2 (en) * 2001-01-31 2002-08-08 Board Of Regents, The University Of Texas System Method and apparatus for the confinement of materials in a micromachined chemical sensor array
US20040073175A1 (en) * 2002-01-07 2004-04-15 Jacobson James D. Infusion system
EP1502097A2 (en) 2002-04-26 2005-02-02 Board of Regents, The University of Texas System Method and system for the detection of cardiac risk factors
US6827559B2 (en) * 2002-07-01 2004-12-07 Ventaira Pharmaceuticals, Inc. Piezoelectric micropump with diaphragm and valves
DE10238564B4 (de) * 2002-08-22 2005-05-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Pipettiereinrichtung
DE602004003316T2 (de) * 2003-09-12 2007-03-15 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon Membranpumpe für Kühlluft
CN100427759C (zh) * 2003-09-12 2008-10-22 清华大学 双压电梁驱动的膜片气泵
US8105849B2 (en) * 2004-02-27 2012-01-31 Board Of Regents, The University Of Texas System Integration of fluids and reagents into self-contained cartridges containing sensor elements
US8101431B2 (en) * 2004-02-27 2012-01-24 Board Of Regents, The University Of Texas System Integration of fluids and reagents into self-contained cartridges containing sensor elements and reagent delivery systems
WO2007053186A2 (en) 2005-05-31 2007-05-10 Labnow, Inc. Methods and compositions related to determination and use of white blood cell counts
EP1899450A4 (en) * 2005-06-24 2010-03-24 Univ Texas SYSTEMS AND METHODS INCLUDING INCLUDED CASSETTES WITH DEFINITION SYSTEMS AND LIQUIDITY SUPPLY SYSTEMS
US20090215646A1 (en) * 2005-07-01 2009-08-27 The Board Of Regents Of The University Of Texas Sy System and method of analyte detection using differential receptors
US20080300798A1 (en) * 2007-04-16 2008-12-04 Mcdevitt John T Cardibioindex/cardibioscore and utility of salivary proteome in cardiovascular diagnostics
TWI625462B (zh) * 2017-01-05 2018-06-01 研能科技股份有限公司 微型氣壓動力裝置
GB2585497B (en) * 2018-04-10 2022-11-30 Murata Manufacturing Co Fluid control device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02149778A (ja) * 1988-11-30 1990-06-08 Seiko Epson Corp 圧電マイクロポンプ
DE69106240T2 (de) * 1990-07-02 1995-05-11 Seiko Epson Corp Mikropumpe und Verfahren zur Herstellung einer Mikropumpe.
JP2855846B2 (ja) * 1990-11-22 1999-02-10 ブラザー工業株式会社 圧電ポンプ
US5288214A (en) * 1991-09-30 1994-02-22 Toshio Fukuda Micropump

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013513066A (ja) * 2009-12-07 2013-04-18 デバイオテック・ソシエテ・アノニム マイクロポンプ用の可撓性エレメント

Also Published As

Publication number Publication date
US5611676A (en) 1997-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0842457A (ja) マイクロポンプ
US6227809B1 (en) Method for making micropumps
JP3948493B2 (ja) マイクロポンプ
JP3536860B2 (ja) 容積可変型ポンプ
JP4531563B2 (ja) 蠕動マイクロポンプ
US5336062A (en) Microminiaturized pump
JP3718724B2 (ja) マイクロポンプ
US5085562A (en) Micropump having a constant output
Xie et al. Surface micromachined electrostatically actuated micro peristaltic pump
US6010316A (en) Acoustic micropump
JP4873014B2 (ja) 圧電マイクロブロア
US5171132A (en) Two-valve thin plate micropump
US8746130B2 (en) Diaphragm pump
Nguyen et al. Hybrid-assembled micro dosing system using silicon-based micropump/valve and mass flow sensor
WO2010035862A1 (ja) 圧電ポンプ
WO2007086296A1 (ja) ダイヤフラムポンプ
JPH10110681A (ja) マイクロポンプおよびポンプシステム
CN111373658B (zh) 用于接合流体材料的感测器的方法和装置
Cousseau et al. Improved micro-flow regulator for drug delivery systems
US20070048155A1 (en) Fluid transportation system
Smits Piezoelectric micropump with microvalves
Tracey et al. Dual independent displacement-amplified micropumps with a single actuator
JP2912372B2 (ja) 液体マイクロバルブ
JPH06117377A (ja) 定量ポンプ
JP3020488B2 (ja) 液体マイクロポンプ