JPS635184A - ピエゾポンプ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポンプ室を形成する一対の振動板を電圧の印
加により歪を生ずる圧電セラミック板で振動させて、吸
入口からポンプ室内に吸入した流体を吐出口から吐出す
るようにしたピエゾポンプに関する。

従来の技術及び発明が解決しようとする問題点ピエゾポ
ンプは、枠の一側と他側に一対の振動板を間隔を空けて
張設して、その両振動板の間に、枠に設けた吸入口と吐
出口を介して外部に連通ずるポンプ室を形成するととも
に、両振動板の外側の面に、電極層を表裏両面に形成し
た圧電セラミック板を夫々貼着し、その両圧電セラミッ
ク板の電極層を交流電源に接続して、両圧電セラミック
板に伸びと縮みを交互に繰り返させ、両振動板を対応面
が互いに離間する方向と接近する方向に交互に撓ませて
ポンプ室の容積を交互に増減させることによって、吸入
口からポンプ室内に吸入した流体を吐出口から吐出する
ようになっている。

ところで、このようなピエゾポンプの振動板の駆動用に
用いる圧電セラミック板は、その材質により、一定電圧
を印加した場合における伸び量と縮み量が温度の変化に
よって変化する温度特性が異なっていて、例えば、第２
図の特性線図の曲線ａのように、伸び量と縮み量が高温
領域で大きく低温領域に向うに従って小さくなる特性を
示すものと、逆に、低温領域で大きく高温領域に向うに
従って小さくなるものとがあり、−対の振動板の駆動用
として、上記した曲線ａで示す特性の圧電セラミック板
を用いると、高温領域で振動板の撓み量が大きくてポン
プ室の容積の変化が大きく、低温領域に向うに従って振
動板の撓み量が小さくなってポンプ室の容積変化が小さ
くなることから、ポンプ室から吐出される流体の流量が
、第３図の曲線Ａに示すように、高温領域で大きく低温
領域に向うに従って小さくなり、−方、曲線すで示す特
性の圧電セラミック板を用いると、逆に、第３１４の曲
線Ｂに示すように、流体の流量が、低温領域で大きく高
温領域に向うに従って小さくなり、いずれにしても、温
度の変化によって流体の流量が大きく変化する不具合が
あった。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するための手段として、本発明のピ
エゾポンプは、両圧電セラミック板が、一定電圧を印加
した場合における伸び量と縮み量が温度の変化によって
変化する温度特性を、互いに異にしている構成、とした
。

作用及び効果 本発明は上記の構成になり、−方の振動板に、伸び量と
縮み量が高温領域で大きく低温領域に向うに従って小さ
くなる温度特性の圧電セラミック板を貼着し、他方の振
動板に、逆の特性の圧電セラミック板を貼着、すること
により、−方の振動板の撓み量が大きくなる温度領域は
ど、他方の振動板の撓み量が逆に小さく抑えられて、面
振動板の合計の撓み量が高温領域から低温領域にわたっ
て平均化し、これによりポンプ室の容積変化が略一定に
保たれて、温度の変化に拘らず安定した流体流量を得る
ことができる効果がある。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図において、１はポンプ本体を構成する合成樹脂製
の枠であって、この枠ｌ内の厚さ方向の中央部に、真直
な流通路３となるスリットを直径方向に形成した取付板
２が形成され、枠１の流通路３の両端部の外側に、逆止
弁４を装着した流体の吸入口５と吐出口６とが形成され
て、夫々連通孔７．７によって流通路３に連通されてい
るとともに、取付板２の上下両面に、金属薄板からなる
一対の振動板９がシールリング１０を介して当てられて
、その外側をリング形の抑圧体１１で押し付けられて張
設され、面振動板９の間にポンプ室１２が形成されてい
る。

各振動板９の外側の面には、交流電圧を印加することに
より半径方向の伸びと縮みを生ずる円板形の圧電セラミ
ック板１４が、その表裏両面に電極被膜を溶着して、夫
々接着剤で貼着されておす各圧電セラミック板１４は夫
々材質を異にしていて、一定電圧を印加した場合におけ
る伸び量と縮み量が温度の変化によって変化する温度特
性が、−方の圧電セラミック板１４ａは、第２図の曲線
ａで示すように、伸び量と縮み量が高温領域で大きく低
温領域に向うに従って小さくなる特性であり、他方の圧
電セラミック板１４ｂは、同図の曲線すで示すように、
伸び量と縮み量が低温領域で大きく高温領域に向うに従
って小さくなる逆の特性となっている。

そして、枠１に植設した一対の電極棒１６．１６の一方
に１両振動板９．９が、他方に１両圧電セラミック板１
４ａ、１４ｂの外側の電極被膜が、夫々リード線１７．
１８で接続され、枠１の上下両面に蓋板１９が被せられ
て図示しない締結具で締め付けられている。

本実施例は上記の構造になり、電極棒１６．１６を交流
電源に接続して１両圧電セラミック板１４ａ、１４ｂに
交流電圧を印加すると、両圧電セラミック板１４ａ、１
４ｂが半径方向の伸びと縮みを交互に生じて、面振動板
９．９が外側に膨らんで撓み、内側に凹んで撓むのを交
互に繰り返して、ポンプ室１２の容積が交互に増減し、
これにより、吸入口５からポンプ室１２内に吸入された
流体が流通路３を通って吐出口６から吐出されるのであ
って、ここに、各圧電セラミック板１４ａ、１４ｂの温
度特性が異なり、高温領域では、−方の圧電セラミック
板１４ａの伸び量と縮み量が大きく、他方の圧電セラミ
ック板１４ｂの伸び量と縮み量が小さくて、圧電セラミ
ック板１４ａを貼着した側の振動板９ａの撓み量が大き
くて圧電セラミック板１４ｂを貼着した側の振動板９ｂ
の撓み量が小さく、温度が下がるに従って、圧電セラミ
ック板１４ａの伸び量と縮み量が次第に小さくなって振
動板９ａの撓み量が小さくなるのに対し、圧電セラミッ
ク板１４ｂの伸び量と縮み量が次第に大きくなって振動
板９ｂの撓み量が大きくなり、途中で逆転して、低温領
域では振動板９ａの撓み量が小さく振動板９ｂの撓み量
が大きくなり、これにより面振動板９ａ、９ｂの合計の
撓み量が高温領域から低温領域にわたって平均化されて
、ポンプ室１２の容積変化が略一定に保たれ、第３図の
曲線Ｘに示すように、高温から低温にわたる全温度領域
において、流体の流量が略一定となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は圧電セラ
ミック板の温度特性線図、第３図は温度と流体の流量の
関係を示す線図である。 １：枠　５：吸入口　６：吐出口　９ａ、９ｂ＝振動板
　１２：ポンプ室　１４ａ、１４ｂ＝圧電セラミツク板
　１６：電極棒　１７．１８：リード線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 枠の一側と他側に一対の振動板を間隔を空けて張設して
   、該両振動板の間に、前記枠に設けた吸入口と吐出口を
   介して外部に連通するポンプ室を形成するとともに、前
   記両振動板の外側の面に、電極層を表裏両面に形成した
   圧電セラミック板を夫々貼着し、該両圧電セラミック板
   の前記電極層を交流電源に接続して、前記両圧電セラミ
   ック板に伸びと縮みを交互に繰り返させ、前記両振動板
   を対応面が互いに離間する方向と接近する方向に交互に
   撓ませて前記ポンプ室の容積を交互に増減させることに
   よつて、前記吸入口から前記ポンプ室内に吸入した流体
   を前記吐出口から吐出するようにしたピエゾポンプにお
   いて、前記両圧電セラミック板が、一定電圧を印加した
   場合における伸び量と縮み量が温度の変化によつて変化
   する温度特性を、互いに異にしていることを特徴とする
   ピエゾポンプ