JPH10220357A

JPH10220357A - 圧電ポンプ

Info

Publication number: JPH10220357A
Application number: JP2709097A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiko Nishimura; 哲彦西村; Tomonobu Tomita; 知伸冨田; Hitoshi Aihara; 仁志相原; Katsuhiro Mizuno; 勝弘水野
Original assignee: Kasei Optonix Ltd
Current assignee: Kasei Optonix Ltd
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 1998-08-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ケーシングからの溶剤の溶出もなく、送液の
流量及び吐出圧の経時変化の少ない耐久性に優れた圧電
ポンプを提供する。【解決手段】円形状圧電体１５の直径をＡとし、ケ−
シング部材等、特にポンプ弁座ユニット２の最も厚みの
大なる部分の厚みをＢとする時、Ｂ／Ａの比（Ｃ）が１
／２５より小さくなるように設計する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧電体を用いた圧電
ポンプに関し、更に詳しくは、ケトン等の有機溶剤等を
圧送する圧電ポンプであって、圧電体及び弁座ユニット
の形状を改良して、ポンプ性能を向上させた圧電ポンプ
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の圧電ポンプは、例えば、
実開昭２−69080号記載のようなポンプがあった。従来
の圧電ポンプは、主に、ポンプ吸い込み・吐出用ユニッ
トと、ポンプ弁座ユニットと、ポンプアクチュエータユ
ニットとを備えて構成され、これらの材質としては、一
般にポリプロピレン（以下、ＰＰ）樹脂、ポリ弗化ビニ
リデン（以下、ＰＶＤＦ）系樹脂が主として用いられて
いた。

【０００３】しかしながら、この種の圧電ポンプを、化
学分析用、バイオ化学や半導体の分野において使用する
場合、純度の高い有機溶剤等を圧送するようなときに
は、ポンプを構成するケーシングがＰＰ、ＰＶＤＦを使
用しているため、ケーシングの素材が被搬送体である有
機溶剤により侵蝕されることによる、被搬送体である有
機溶剤中への溶出が問題となっていた。

【０００４】このため、ケーシングの材質をＰＰ、ＰＶ
ＤＦ樹脂から、より耐薬品性の高いポリ四フッ化エチレ
ン系樹脂（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシフッ素
（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂に変更することが考えられる
が、これらのフッ素樹脂は材質が柔らかいため、１００
０時間程度の長時間連続してポンプを使用すると、送液
の流量及び吐出圧が低下するという欠点があり、ポンプ
の耐久性に問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ケー
シング素材からの被搬送流体への溶出もなく、送液の流
量及び吐出圧の経時変化の少ない耐久性に優れた圧電ポ
ンプを提供することを目的としたものである。特に、送
液中への不純物の混入を嫌う分析、バイオ、医療等の分
野での使用や、ケトンのように極性の強い液体の搬送に
適した、耐久性に優れた圧電ポンプを提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するするための手段】上記目的を達成する
ために、本発明は、被搬送体の駆動源である圧電体（１
５）をケーシング内に装填してなり、該ケーシング内に
被搬送体の吸い込み及び吐出用逆止弁を有するポンプ弁
座ユニット（２）を備えた圧電ポンプであって、少なく
ともポンプ弁座ユニット（２）はＰＦＡ系樹脂、ＰＴＦ
Ｅ系樹脂、ＦＥＰ系樹脂もしくはＥＴＦＥ系樹脂からな
り、かつ、圧電体（１５）は円形状であり、圧電体（１
５）の直径をＡとし、ポンプ弁座ユニット（２）の最厚
部分の厚みをＢとすると、Ｂ／Ａの比（Ｃ）がＣ＞１
／２５の関係にあることを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の圧電ポンプ
において、上記ケーシング内に、ポンプアクチュエータ
ユニット（３）と、ポンプアクチュエータユニット
（３）に着脱可能に取り付けられ、吸い込み口（８ａ）
及び吐出口（８ｂ）を有するポンプ吸い込み・吐出用ユ
ニット（１）と、これらのポンプ吸い込み・吐出用ユニ
ットユニット及びポンプアクチュエータユニット（１、
３）間に設けられ、吸い込み側及び吐出側逆止弁（９
ａ、９ｂ）を有するポンプ弁座ユニット（２）とを備
え、ポンプアクチュエータユニット（３）は、外囲器
（１０）の内側に、圧電体（１５）からなる圧電振動子
（１２）の外周部を支持し、この圧電振動子（１２）の
電極（１３ａ、１３ｂ）に接続されたリード線（１４
ａ、１４ｂ）を外囲器（１０）より引き出してなること
を特徴とする。

【０００８】かかる構成により、圧電ポンプを構成する
ポンプ吸い込み・吐出用ユニット（１）、ポンプアクチ
ュエータユニット（３）、ポンプ弁座ユニット（２）等
の圧電ポンプを構成するケーシングの材質は、耐有機溶
剤性の観点から、少なくともポンプ弁座ユニット（２）
をＰＦＡ系樹脂、ＰＴＦＥ系樹脂、ＦＥＰ系樹脂もしく
はＥＴＦＥ系樹脂とすることにより、溶剤の溶出が防止
することができる。更に、圧電ポンプに使用される円形
状圧電体（１５）の寸法との間の相関を実験により検証
することにより、円形状圧電体１５の直径をＡとし、上
記ポンプ弁座ユニット２の最厚部分の厚みをＢとする
時、Ｂ／Ａの比（Ｃ）がＣ＞１／２５の関係にあると
きに、送液の流量及び吐出圧の経時変化の少ない耐久性
に優れたものとなることが実証された。

【０００９】なお、円形状圧電体（１５）の直径Ａと
は、円形状圧電体（１５）の実際の外形直径ではなく、
ポンプアクチュエータユニット（３）の内側に固定支持
された円形状圧電体（１５）の外周縁近傍の圧電体（１
５）の固定支持部分を除いた部分のことであり、ポンプ
作動中、円形状圧電体（１５）が反復湾曲動作すること
により、実際に被搬送流体を押圧する部分の直径をいう
ものとする（図２参照）。本明細書では、円形状圧電体
（１５）の直径Ａとは、全て上述の部分をいうこととす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を、図面に基づいて説明する。各図面において、図１
は、本発明の圧電ポンプの縦断面図、図２は図１の分解
断面図である。まず、図１に示すように、本発明の圧電
ポンプは、基本的に、ポンプ吸い込み・吐出用ユニット
１と、ポンプ弁座ユニット２と、ポンプアクチュエータ
ユニット３と、圧電素子部１８とを備えて構成される。
なお、圧電素子部１８は、被覆材１１、圧電振動子１
２、膜状電極１３ａ，１３ｂ、リード線１４ａ，１４
ｂ、圧電体１５等により構成されるものである。また、
ポンプ室は、ポンプ弁座ユニット２と、ポンプアクチュ
エータユニット３と、圧電素子部１８とから構成され
る。ポンプ吸い込み・吐出用ユニット１は、ポンプアク
チュエータユニット３に着脱可能に取付けられ、上面
に、吸い込み口８ａ及び吐出口８ｂを開口形成してな
る。

【００１１】ポンプ弁座ユニット２は、ポンプ吸い込み
・吐出用ユニット１と、ポンプアクチュエータユニット
３との間に設けらられ、吸い込み側、吐出側に対応する
逆止弁９ａ、９ｂを有してなる。また、圧電ポンプ構成
部材の中、少なくともポンプ弁座ユニット２はペルフル
オロアルコキシフッ素（以下、ＰＦＡ）系樹脂、ポリ四
フッ化エチレン（以下、ＰＴＦＥ）系樹脂、四フッ化エ
チレン六フッ化プロピレン共重合体（以下、ＦＥＰ）系
樹脂もしくはエチレン四フッ化エチレン共重合体（以
下、ＥＴＦＥ）系樹脂製で構成されるのが、耐薬品性の
観点より好ましい。特に、成形性の観点から、ＰＦＡ，
ＦＥＰ，ＥＴＦＥ系樹脂で構成されるのが好ましい。従
って、ポンプ弁座ユニット２の吸い込み側、吐出側に対
応する逆止弁９ａ、９ｂも、ケトン等の強有機溶媒にも
強い耐薬品性に優れたフッ素系の材質から構成されるこ
とになる。又、同様に、ポンプ吸い込み・吐出用ユニッ
ト１と、ポンプアクチュエータユニット３も、ＰＦＡ、
ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、若しくは、ＥＴＦＥ系樹脂で構成さ
れるのが、耐薬品性の観点より好ましい。特に、成形性
の観点から、ＰＦＡ，ＦＥＰ，ＥＴＦＥ系樹脂で構成さ
れるのが好ましい。

【００１２】ポンプアクチュエータユニット３は、外囲
器１０の内側に、圧電体１５、圧電振動子１２、被覆材
１１、膜状電極１３ａ，１３ｂ等から構成される圧電素
子部１８の外周部を支持し、この圧電振動子１２の上に
形成された膜状電極１３ａ、１３ｂに接続されたリード
線１４ａ、１４ｂを外囲器１０より引き出して構成され
る。

【００１３】ここで、圧電素子部１８は、円板状が好ま
しく、かつ圧電振動子１２も、円板状の形状が好まし
い。圧電素子部１８の中心と、圧電振動子１２の中心
は、ほぼ合わされて、被覆材１１によって被覆されてお
り、圧電振動子１２の直径は、円柱状ポンプ室１６の水
平断面である円面の直径と同じか若干大きいことが好ま
しい。

【００１４】ここで、圧電振動子１２は、弾性体エラス
トマモールドからなる被覆材１１により被覆されてい
る。更に、好ましくは、搬送流体に接触する面には、フ
ッ素系の耐薬品性に優れたフィルム等によりラミネート
するのが良い。また、圧電振動子１２は、円板状の１
枚、若しくは、複数枚の高分子系あるいは、セラミック
ス系の圧電体１５の両面に、膜状電極１３ａ，１３ｂ
を、蒸着、焼き付け等により電極を形成した後、分極を
行ったものを用いる。そして、リン青銅等の金属シム板
（図示せず）の両面に、上記の分極した圧電体１５を貼
り合わせたバイモルフ素子とする。これらの貼り合わせ
面及び外面に膜状電極１３ａ、１３ｂを設けて、これら
の膜状電極１３ａ、１３ｂにそれぞれリード線１４ａ、
１４ｂを接続して構成される。なお、圧電振動子１２
は、シム板に貼り合わせる圧電体１５、１枚の膜状電極
にそれぞれリード線を接続してなる単層型のもの（ユニ
モルフ型）であっても良く、用途により使い分けるもの
とする。又、圧電体１５は、圧電歪み定数の大きなＰＺ
Ｔ系の圧電セラミックスを用いるのが良い。

【００１５】圧電体１５は、その比誘電率が２０００〜
５０００程度のアクチュエータを用いると、変位が大き
くなるので、ポンプ使用時に、より大きい流量並びに吐
出圧が得られるため、より好ましい。さて、圧電体１５
は円形状であり、圧電体１５の直径をＡとし、ポンプ弁
座ユニット２の最厚部分の厚みをＢとする時、Ｂ／Ａの
比（Ｃ）がＣ＞１／２５となるように設計されている。
なお、ポンプ弁座ユニット２は、ポンプアクチュエータ
ユニット３及び圧電素子部１８とで、ポンプ室を構成す
る部品であるが、一般にこのような部材を樹脂で射出成
形する場合には、成形性等のため、リブ等が設けられて
おり、その薄板状の形状の厚みも一定でなく、部分的に
厚みが異なるというように、形状が複雑となっており、
部分的にその厚みが異なるが、ポンプ弁座ユニット２の
中の最も厚みの大なる部分をＢとする。そして、円形状
の圧電体１５の直径Ａとの間にＢ／Ａの比が、Ｃ＞１／
２５となるように設計するようにする。これは、このポ
ンプ弁座ユニット２は、圧電振動子１２が振動し、送液
する液体の圧力を受け止めるため、曲げ応力を受けるよ
うになるが、曲げ応力を受け止める曲げ剛性は、ポンプ
弁座ユニット２の厚みに、強く影響するためである。従
って、上述のＣ＞１／２５となるように設計すること
が、送液する流体の流量及び吐出圧等のポンプ性能の経
時安定性を達成する上で、極めて重要となる。

【００１６】本実施の形態では、少なくともポンプ弁座
ユニット２を、ＰＦＡ系樹脂、ＰＴＦＥ系樹脂、ＦＥＰ
系樹脂もしくはＥＴＦＥ系樹脂製としているが、他のポ
ンプ構成ユニット、ポンプ吸い込み・吐出用ユニット１
及びポンプアクチュエータユニット３も、ＰＦＡ系樹
脂、ＰＴＦＥ系樹脂、ＦＥＰ系樹脂もしくはＥＴＦＥ系
樹脂製としてもよい。本発明のケーシングに使用する材
質としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ等が
ある。特に、ケーシングの素材としては、上述の樹脂の
中でも、ＰＦＡ系樹脂、ＰＴＦＥ系樹脂、ＦＥＰ系樹脂
及びＥＴＦＥ系樹脂のいずれかを用いたとき、種々の搬
送液に対して耐液侵食性が良好で、送液中に被搬送液の
汚染がなく、より好ましい。

【００１７】上述したように、円形状圧電体１５の直径
をＡとし、ケーシング部材等、ポンプ弁座ユニット２の
最も厚みの大なる部分の厚みをＢとする時、Ｂ／Ａの比
（Ｃ）が１／２５より大きくなるように設計することに
よって、特に、得られる圧電ポンプの温度特性が改善さ
れ、長時間、高温下でポンプを駆動させた時も性能の低
下が著しく改善されることが実験により確認された。こ
れにより、搬送流体の送液の流量及び吐出圧の経時不安
定性が改善され、経時変化の少ない耐久性に優れた圧電
ポンプが得られる。

【００１８】更に、本実施例では、搬送流体の送液する
部分及び部品を、強有機溶媒に対して強い耐薬品性に優
れた材料で構成しているので、被搬送流体が有機溶媒で
あっても、その有機溶媒により侵食されることもなく、
被搬送流体が汚染される恐れもなくなる。

【００１９】

【実施例】

（実施例１）実施例１では、ポンプ弁座ユニット２及び
ポンプ吸い込み・吐出用ユニット１及びポンプアクチュ
エータユニット３からなる各ケーシングの素材としてペ
ルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）を用い、こ
れらのユニットの最も厚みの大なる部分が下表１に示さ
れた寸法のものを用い、図１に示した構造の圧電ポンプ
を製作した。

【００２０】圧電振動子１２は、直径５２ｍｍのリン青
銅シム板の両面に、厚みが０．６７ｍｍで直径５２ｍ
ｍ、横の圧電歪定数３００×１０^-12ｍ／ｖのＰＺＴ系
セラミックスを２枚貼り合わせたバイモルフ型振動子で
あり、周囲を弾性体エラストマモールド加工し、被覆し
た後、更に、フッ素系のフィルムをポンプ室面に貼り合
わせ圧電素子部１８とした。また、図１に示すように、
シール用Ｏリング１７も、ケトン等の溶媒に強い耐薬品
性の高い材質とした。

【００２１】ここで、ポンプ室は、直径５０ｍｍであ
り、圧電素子部１８の中心と、円形状のポンプ室の中心
をほぼ合わせて、圧電素子部１８をポンプアクチュエー
タユニット３内に設置している。圧電素子部１８の内、
ポンプ室部分の円形部の直径Ａは、５０ｍｍとなる。弁
座ユニットの厚みＢは、３ｍｍであり、Ｂ／Ａは０．０
６であり、１／２５（０．０４）より大きくなるように
設計した。

【００２２】かかる圧電ポンプを常温で、ケトンを被搬
送流体とし、２００ｖ及び５０Ｈｚの交流電源により１
０００時間駆動させた後、そのポンプ性能を比較検討し
た。具体的には、駆動開始直後に対する各ポンプの吐出
圧変化率（％）及び流量の変化率（％）並びに１０００
時間駆動後のポンプのケーシングの変形の度合いであ
る。

【００２３】これらのポンプ性能のうち流量変化率及び
吐出圧変化率は、下記の式のように算出される。ここ
で、ケトンを搬送した場合、１分間に流れる流量を測定
したものを流量値とし、また、ポンプの出口を塞いで、
流量をゼロとした時の出口側の圧力を測定したものを吐
出圧とした。ポンプの流量変化率＝｛１−（1000時間駆動後の流量値
／駆動直後の流量値）｝×１００ポンプの吐出圧変化率＝｛１−（1000時間駆動後の吐出
圧／駆動直後の吐出圧）｝×１００これらのポンプ性能を求めたものを表１に示した。劣化
のない理想的なポンプの場合には、上述の両変化率はゼ
ロであり、この値が小さい程、耐久性に優れたポンプで
ある。また、ケーシングの変形は、形状センサーによ
り、計測するものとする。

【００２４】

【表１】

【００２５】（実施例２）実施例２では、ポンプ弁座ユ
ニット２及びポンプ吸い込み・吐出用ユニット１及びポ
ンプアクチュエータユニット３からなる各ケーシングの
素材としてペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦ
Ａ）を用い、実施例１と同様な構造の圧電ポンプを製作
した。

【００２６】圧電振動子１２は、直径３２ｍｍのリン青
銅シム板の両面に、厚みが０．６７ｍｍで直径３２ｍ
ｍ、横の圧電歪み定数３００×１０^-12ｍ／ｖのＰＺＴ
系セラミックスを２枚貼り合わせたバイモルフ型振動子
であり、周囲を弾性体エラストマモールド加工し、被覆
した後、更に、フッ素系のフィルムをポンプ室面に貼り
合わせ圧電素子部１８とした。また、図１に示すよう
に、シール用Ｏリング１７も、ケトン等の溶媒に強い耐
薬品性の高い材質とした。

【００２７】ここで、ポンプ室は、直径３０ｍｍであ
り、圧電素子部１８の中心と、円形状のポンプ室の中心
をほぼ合わせて、圧電素子部１８をポンプアクチュエー
タユニット３内に設置している。圧電素子部１８の内、
ポンプ室部分の円形部の直径Ａは、３０ｍｍとなる。弁
座ユニットの最大厚みＢは、２ｍｍであり、Ｂ／Ａは
０．０６７であり、実施例１よりも更に大きく、１／２
５（０．０４）より大きくなるように設計した。

【００２８】かかる圧電ポンプを常温で、ケトンを被搬
送流体とし、２００ｖ及び５０Ｈｚの交流電源により１
０００時間駆動させた後、実施例１と同様に、そのポン
プ性能を求めた。（比較例１）ポンプ弁座ユニット２及びポンプ吸い込み
・吐出用ユニット１及びポンプアクチュエータユニット
３からなる各ケーシングの素材としてペルフルオロアル
コキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）を用い、実施例１と同様な
構造の圧電ポンプを製作した。

【００２９】圧電振動子１２は、直径５２ｍｍのリン青
銅シム板の両面に、厚みが０．６７ｍｍで直径５２ｍ
ｍ、横の圧電歪み定数３００×１０^-12ｍ／ｖのＰＺＴ
系セラミックスを２枚貼り合わせたバイモルフ型振動子
であり、周囲を弾性体エラストマモールド加工し、被覆
した後、更に、フッ素系のフィルムをポンプ室面に貼り
合わせ圧電素子部１８とした。また、図１に示すよう
に、シール用Ｏリング１７も、ケトン等の溶媒に強い耐
薬品性の高い材質とした。

【００３０】ここで、ポンプ室は、直径５０ｍｍであ
り、圧電素子部１８の中心と、円形状のポンプ室の中心
をほぼ合わせて、圧電素子部１８をポンプアクチュエー
タユニット３内に設置している。圧電素子部１８の内、
ポンプ室部分の円形部の直径Ａは、５０ｍｍとなる。弁
座ユニットの最大厚み（Ｂ）は、１．５ｍｍであり、Ｂ
／Ａは０．０３であり、実施例１よりも更に大きく、１
／２５（０．０４）より小さくなるように設計した。

【００３１】かかる圧電ポンプを常温で、ケトンを被搬
送流体とし、２００ｖ及び５０Ｈｚの交流電源により１
０００時間駆動させた後、実施例１と同様に、そのポン
プ性能を求めた。（比較例２）ポンプ弁座ユニット２及びポンプ吸い込み
・吐出用ユニット１及びポンプアクチュエータユニット
３からなる各ケーシングの素材としてペルフルオロアル
コキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）を用い、実施例１と同様な
構造の圧電ポンプを製作した。

【００３２】圧電振動子１２は、直径３２ｍｍのリン青
銅シム板の両面に、厚みが０．６７ｍｍで直径３２ｍ
ｍ、横の圧電歪み定数３００×１０^-12ｍ／ｖのＰＺＴ
系セラミックスを２枚貼り合わせたバイモルフ型振動子
であり、周囲を弾性体エラストマモールド加工し、被覆
した後、更に、フッ素系のフィルムをポンプ室面に貼り
合わせ圧電素子部１８とした。また、図１に示すよう
に、シール用Ｏリング１７も、ケトン等の溶媒に強い耐
薬品性の高い材質とした。

【００３３】ここで、ポンプ室は、直径３０ｍｍであ
り、圧電素子部１８の中心と、円形状のポンプ室の中心
をほぼ合わせて、圧電素子部１８をポンプアクチュエー
タユニット３内に設置している。圧電素子部１８の内、
ポンプ室部分の円形部の直径Ａは、３０ｍｍとなる。弁
座ユニットの最大厚み（Ｂ）は、１．０ｍｍであり、Ｂ
／Ａは０．０３３であり、１／２５（０．０４）より小
さくなるように設計した。

【００３４】かかる圧電ポンプを常温で、ケトンを被搬
送流体とし、２００ｖ及び５０Ｈｚの交流電源により２
０００時間駆動させた後、実施例１と同様に、そのポン
プ性能を求めた。（結果）表１に示すように、圧電ポンプのポンプ弁座ユ
ニット２の厚み（Ｂ）と圧電振動子１２の直径（Ａ）と
の比（Ｃ＝Ｂ／Ａ）を１／２５より大きく設計してな
る、実施例１及び２の圧電ポンプは、この比（Ｃ）を１
／２５より小さく設計してなる、従来の各比較例１及び
２の圧電ポンプに比べて、ポンプの吐出圧の変化率並び
に流量の変化率が、いずれも少なく、ポンプ性能が格段
に優れていることがわかった。

【００３５】また、比較例１及び２では、ケーシングの
変形が観測されたのに対し、実施例１及び２では、ケー
シングの変形も観測されないことが実証された。これ
は、比較例１、２では、ポンプ室部分の曲げ剛性が十分
ではなく、用いられる円形圧電体の直径に対し、ポンプ
室を構成する素材の厚みが相対的に小さいために、ケー
シングの変形が生じることによるものである。

【００３６】このように、ポンプ弁座ユニット２は、リ
ブ等があり部分的にその厚みが異なるが、この部分的厚
みが異なる形状を有するポンプ弁座ユニット２の中の最
も厚みの大なる部分をＢとし、円形状の圧電体の直径Ａ
との間にＢ／Ａの比（Ｃ）がＣ＞１／２５となるように
設計した時、得られるポンプの性能の経時的変化が最も
良好となることが確認された。なお、１０００時間駆動
後の搬送流体である液体であるケトンからは、ケーシン
グからの不純物の溶出は観測されなかった。

【００３７】

【発明の効果】本発明の圧電ポンプは、被搬送体の駆動
源である圧電体（１５）をケーシング内に装填してな
り、該ケーシング内に被搬送体の吸い込み及び吐出を用
逆止弁を有するポンプ弁座ユニット（２）を備えた圧電
ポンプであって、少なくともポンプ弁座ユニット（２）
は、ペルフルオロアルコキシフッ素（ＰＦＡ）系樹脂、
ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）系樹脂、四フッ化エ
チレン六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）系樹脂も
しくはエチレン四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）
系樹脂からなり、かつ、圧電体（１５）は円形状であ
り、圧電体（１５）の直径をＡとし、ポンプ弁座ユニッ
ト（２）の最厚部分の厚みをＢとすると、Ｂ／Ａの比
（Ｃ）がＣ＞１／２５の関係にある構成としたので、
従来のＰＰやＰＶＤＦを使用したポンプに比較して、ケ
トン等の強有機溶剤に対しても、耐薬品性に優れ、か
つ、流量や吐出圧の経時安定性に優れ、更に、ケーシン
グの変形もなく耐久性に優れた圧電ポンプが得られると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電ポンプの一実施形態を示す縦断面
図である。

【図２】図１の分解断面図である。

【符号の説明】

１ポンプ吸い込み・吐出ユニット２ポンプ弁座ユニット３ポンプアクチュエータユニット８ａ吸い込み口８ｂ吐出口９ａ吸い込み側逆止弁９ｂ吐出側逆止弁１０外囲器１１被覆材１２圧電振動子１３ａ、１３ｂ膜状電極１４ａ、１４ｂリード線１５圧電体１６ポンプ室１７シール用Ｏリング１８圧電素子部（被覆材１１、圧電振動子１２、膜
状電極１３ａ，１３ｂ、リード線１４ａ，１４ｂ、圧電
体１５）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水野勝弘神奈川県小田原市成田1060番地化成オプトニクス株式会社小田原工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被搬送体の駆動源である圧電体（１５）
をケーシング内に装填してなり、該ケーシング内に被搬
送体の吸い込み及び吐出用逆止弁を有するポンプ弁座ユ
ニット（２）を備えた圧電ポンプであって、少なくともポンプ弁座ユニット（２）は、ペルフルオロ
アルコキシフッ素（ＰＦＡ）系樹脂、ポリ四フッ化エチ
レン（ＰＴＦＥ）系樹脂、四フッ化エチレン六フッ化プ
ロピレン共重合体（ＦＥＰ）系樹脂もしくはエチレン四
フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）系樹脂からなり、
かつ、圧電体（１５）は円形状であり、圧電体（１５）
の直径をＡとし、ポンプ弁座ユニット（２）の最厚部分
の厚みをＢとすると、Ｂ／Ａの比（Ｃ）がＣ＞１／２
５の関係にあることを特徴とする圧電ポンプ。
【請求項２】請求項１の圧電ポンプにおいて、上記ケーシング内に、ポンプアクチュエータユニット
（３）と、ポンプアクチュエータユニット（３）に着脱
可能に取り付けられ、吸い込み口（８ａ）及び吐出口
（８ｂ）を有するポンプ吸い込み・吐出用ユニット
（１）と、これらのポンプ吸い込み・吐出用ユニットユ
ニット及びポンプアクチュエータユニット（１、３）間
に設けられ、吸い込み側及び吐出側逆止弁（９ａ、９
ｂ）を有するポンプ弁座ユニット（２）とを備え、ポンプアクチュエータユニット（３）は、外囲器（１
０）の内側に、圧電体（１５）からなる圧電振動子（１
２）の外周部を支持し、この圧電振動子（１２）の電極
（１３ａ、１３ｂ）に接続されたリード線（１４ａ、１
４ｂ）を外囲器（１０）より引き出してなることを特徴
とする圧電ポンプ。