JPWO2009072434A1

JPWO2009072434A1 - 圧電ポンプ

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Publication number: JPWO2009072434A1
Application number: JP2009511286A
Authority: JP
Inventors: 俊吾金井
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: CN101622451B; US20090214362A1; EP2241757B1; WO2009072434A1; CN101622451A; JP4840505B2; US8210831B2; EP2241757A1; EP2241757A4

Abstract

【課題】バイモルフ構造の圧電素子を用いたダイヤフラム式の圧電ポンプにおいて、圧電素子の変位を阻害する要因を取り除き、効率のよい圧電ポンプを提供する。【解決手段】ポンプ本体１０との間でポンプ室１２を形成するダイヤフラム２１と、ダイヤフラムの表面に対面接着された圧電素子２２とを備えた圧電ポンプであって、圧電素子２２は複数の圧電体層を積層したバイモルフ型圧電素子であり、圧電素子の厚み方向中間部に自発的に変位しない中性層２２ｂが設けられている。圧電素子を含むダイヤフラム全体の中立面Ｆｄが圧電素子の中性層２２ｂ内に位置しているため、圧電素子２２が効率よく変位できる。【選択図】図５

Description

本発明は圧電素子に電圧を印加してダイヤフラムを屈曲変位させることにより、流体を輸送する圧電ポンプに関するものである。

ノートパソコンなどの小型電子機器の冷却水輸送用ポンプや燃料電池の燃料輸送用ポンプなどに、圧電マイクロポンプが用いられている。圧電マイクロポンプは、圧電素子への電圧印加により屈曲変形するダイヤフラムを用いたポンプであり、構造が簡単で、薄型に構成でき、かつ低消費電力であるという利点がある。

従来の圧電マイクロポンプのダイヤフラムユニット（ダイヤフラムに圧電素子を貼り付けたもの）は、ダイヤフラムに単板圧電素子を貼り付けたユニモルフ構造のものと、ダイヤフラムに積層型圧電素子を貼り付けたバイモルフ構造のものとが代表的である。特に、液圧ポンプのようにダイヤフラムユニットを比較的低周波数で駆動する場合には、ユニモルフ構造に比べてバイモルフ構造の方が効率がよいが、空圧ポンプのようにダイヤフラムユニットを高周波数で駆動する場合には、ユニモルフ構造の方が有利である。

ユニモルフ構造の場合、面方向に伸縮する圧電素子を伸縮しないダイヤフラムに貼り付けたものであり、一般に屈曲変位の中立面が圧電素子中に存在する。ここでいう中立面とは、ダイヤフラムユニット全体が屈曲変形したとき、ダイヤフラムユニット内での圧縮及び引張の応力が０となる面である。中立面が圧電素子中に存在すると、圧電素子の一部分が屈曲変位に対してブレーキをかけるような動作を行うことから、ダイヤフラムユニットの変位が小さくなったり、無駄な発熱が生じるという問題がある。

特許文献１には、ユニモルフ構造のダイヤフラムユニットを用いたインクジェット式記録ヘッドが開示されている。この場合、ダイヤフラム及び圧電素子の厚みを適切に設定することによって、駆動の中立面をダイヤフラム内に位置させ、圧電素子の一部分が屈曲変位に対してブレーキをかけるような動きをするのを抑制している。

一方、バイモルフ構造の圧電素子にダイヤフラムを貼り付けたダイヤフラムユニットの場合、圧電素子自体が屈曲変位をするので、ダイヤフラム及び圧電素子の厚みをどのように設定しても、ダイヤフラム内に中立面を位置させることはできない。そのため、圧電素子の一部が屈曲変位に対してブレーキをかけるような動きとなり、変位が小さくなり、ポンプ効率が損なわれるとともに、無駄な発熱が大きくなる。
特開２００１−２６０３４８号公報

そこで、本発明の好ましい実施形態の目的は、バイモルフ構造の圧電素子を用いたダイヤフラム式の圧電ポンプにおいて、圧電素子の変位を阻害する要因を取り除き、効率のよい圧電ポンプを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、開口部を有するポンプ本体と、前記開口部を閉じるべくポンプ本体に固定され、ポンプ本体との間でポンプ室を形成するダイヤフラムと、ダイヤフラムの表面に対面接着された圧電素子とを備え、前記圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子を含むダイヤフラムを屈曲変位させる圧電ポンプにおいて、前記圧電素子は複数の圧電体層を積層したバイモルフ型圧電素子であり、前記複数の圧電体層のうち、前記圧電素子の厚み方向中間に位置する少なくとも１層が前記電圧印加によって自発的に変位しない中性層であり、前記圧電素子を含むダイヤフラム全体の中立面が前記圧電素子の中性層内に位置していることを特徴とする圧電ポンプを提供する。

バイモルフ型圧電素子は、電圧印加により伸びる層と縮む層とを積層したものであり、圧電素子に印加される駆動電圧の強度及び分極度が一様である場合、厚み方向中央（伸びる層と縮む層の間）が伸縮反転面となる。しかし、バイモルフ型圧電素子をダイヤフラムに貼り付けた場合には、ダイヤフラムユニット（ダイヤフラム＋圧電素子）の中立面が圧電素子の厚み方向中央からずれてしまうため、圧電素子の一部分が屈曲変位に対してブレーキをかけるような動作となる。つまり、伸びようとしている層の一部に圧縮応力が作用し、逆に縮もうとしている層の一部に引張応力が作用する。そこで、本発明では、圧電素子の厚み方向中間部に自発的に変位しない中性層を設け、圧電素子とダイヤフラムとを接着した状態での中立面を中性層内に合わせ込むことで、圧電素子の一部分が屈曲変位に対してブレーキをかけるような動きを無くすことができる。特に、ダイヤフラムや圧電体層の厚みのバラツキ、ダイヤフラムと圧電体層との接着状態のバラツキにより、中立面が圧電素子の厚み方向中央からずれる量がばらついても、中性層の厚み分があるので、中立面を安定して中性層厚み内に位置させることができる。

本圧電ポンプに使用される圧電素子は、複数の圧電体層を積層したものである。すなわち、圧電素子は、グリーンシート状態の圧電セラミック層を電極を間にして積層圧着し、焼成し、その後分極したものである。そのため、従来のような焼成済みの圧電板を接着剤によって貼り合わせたバイモルフ型圧電素子に比べて、薄型化できるとともに、駆動電圧を低くでき、小型で低駆動電圧のポンプを実現できる。圧電素子を構成する複数の圧電体層のうち、圧電素子の厚み方向中間に位置する少なくとも１層が電圧印加によって自発的に変位しない中性層である。ここで、電圧印加によって自発的に変位しない中性層には、次の３種類がある。第１は厚み方向に分極されているが電界が作用しない層、第２は分極されておらず電界が作用する層、第３は分極されておらず電界も作用しない層である。電界が作用しないとは、中性層の両面の電極が同一電位（グランドも含む）である場合である。いずれの場合も、圧電素子に電圧が印加された時、中性層は自発的に伸縮しない。

中性層に代えて樹脂や金属などの非圧電体層を設けることも可能であるが、その場合には、非圧電体層を間にして２つの圧電体層を貼り合わせる必要があり、製造が困難になるとともに、中立面のばらつきなど品質も一定せず、かつ厚みも厚くなる。これに対し、中性層を他の層と同じ圧電体層で形成すれば、圧電素子を構成する全ての圧電体層を一括して積層でき、製造が容易で、品質が一定し、かつ厚みも薄くできる。

前述のように、中性層は必ずしも分極しておく必要はないが、中性層を含む全ての圧電体層を厚み方向に分極し、中性層を電圧印加によって電界が加わらない層とするのが望ましい。例えば中性層だけを未分極層とした場合、分極時に分極層と未分極層（中性層）との境界で分極度差による歪みや応力が発生し、クラック等が発生する可能性がある。また、駆動時にも分極時の残留応力によって、分極層と未分極層との境界でクラック等が発生しやすくなる可能性がある。これに対し、中性層も他の圧電体層と同様に分極しておけば、分極度差による歪みや応力を抑制でき、クラック等の発生を防止できる。

一般に、ダイヤフラムユニットの中立面は圧電素子の厚み方向中央に対してダイヤフラム側に偏った位置となる。この偏り量はダイヤフラムのヤング率や厚みによって異なる。そこで、中性層を間にして、ダイヤフラム側の圧電体層の積層数をダイヤフラム側と反対側の圧電体層の積層数より少なくしてもよい。つまり、中性層を圧電素子の厚み方向中央ではなく、ダイヤフラム側に寄った位置に設けてある。これによって、中性層の厚みが薄い場合でも、中立面を中性層の中に容易に位置させることができる。

発明の好ましい実施形態の効果

以上のように、本発明によれば、バイモルフ構造の圧電素子を利用した圧電ポンプにおいて、圧電素子の厚み方向中間部に自発的に変位しない中性層を設け、圧電素子を含むダイヤフラム全体の中立面がこの中性層内に位置するように設定したので、ダイヤフラム全体が屈曲変位したとき、圧電素子に変位を阻害する部分が発生するのを抑制でき、効率のよい圧電ポンプを実現できる。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明に係る圧電ポンプの第１実施例を示す。ここで、図１は圧電ポンプの全体平面図であり、図２は図１のII−II断面図、図３は図１のIII−III断面図である。

この圧電ポンプ１は、ポンプ本体１０と、ダイヤフラムユニット２０（ダイヤフラム２１に圧電素子２２を貼り付けたもの）と、押え板１８とを備えている。ポンプ本体１０は、金属材料または樹脂材料のような高剛性材料で形成されている。ポンプ本体１０とダイヤフラムユニット２０との間にポンプ室１２が形成されている。ポンプ本体１０と押え板１８との間には、ポンプ室１２と接続流路１４を介して連通した流入側弁室１１と、ポンプ室１２と接続流路１５を介して連通した排出側弁室１３とが形成されている。流入側弁室１１には流入側逆止弁１６が配置されている。流入側逆止弁１６は、流入側ポートから流入側弁室１１への流体の流れは許容するが、逆方向への流れを阻止するように機能する。排出側弁室１３には排出側逆止弁１７が配置されている。排出側逆止弁１７は、ポンプ室１２から排出側弁室１３への流体の流れは許容するが、逆方向への流れを阻止するように機能する。

ポンプ室１２は平面方向の寸法に比べて高さ方向の寸法の小さい扁平な空間であり、ポンプ本体１０に形成された凹型の開口部１０ａをダイヤフラム２１で閉じることによって形成されている。ポンプ本体１０としては金属材料を用いてもよいし、樹脂材料を用いてもよい。ここではポンプ室１２を平面視円形状としたが、方形状でもよい。

ダイヤフラム２１は弾性を有する薄板よりなり、ポンプ本体１０の上面のほぼ全面に配置され、押え板１８との間で接着固定されている。ダイヤフラム２１の材質は特に限定されないが、ガラスエポキシ板、樹脂シート、ゴムシート等のような比較的低ヤング率で厚さの薄い板が望ましい。このようなダイヤフラムを用いた場合、圧電体の動きを阻害しないので、変位量が大きくなる。逆に、金属薄板などの高ヤング率のダイヤフラムを用いれば、変位量は低下するが、圧力の高いポンプが得られる。ダイヤフラム２１の外表面（ポンプ室１２と反対側の面）に圧電素子２２が対面接着されている。本実施例では、圧電素子２２の面積をポンプ室１２の面積より大きくしたが、圧電素子２２の面積がポンプ室１２の面積以下であってもよい。本実施例のダイヤフラム２１は、ポンプ本体１０の上面のほぼ全面に配置されているため、ポンプ室１２内の液体が圧電素子２２に接触するのを防止する保護シートとしての役割のほかに、ポンプ室１２からの液漏れを防止するパッキンとしての役割も有する。押え板１８には、圧電素子２２と対応する箇所に窓孔１９が形成されており、圧電素子２２の背面側はポンプ室１２の外部へ開放されている。

図４，図５は圧電素子２２の一例の構造を示し、図４は分極時、図５は駆動時である。この圧電素子２２は、３層の圧電セラミックスよりなる圧電体層２２ａ〜２２ｃを電極２３，２４を間にして積層・焼成し、表裏面に電極２５，２６を形成した後、分極したものである。圧電素子２２は図５に示すように、ダイヤフラム２１の表面に対面接着されている。

分極時には、図４に示すように、２つの直流電源２７，２８を直列接続し、直流電源２７のプラス側を表側電極２５に接続し、直流電源２８のマイナス側を裏側電極２６に接続し、層間電極２３，２４を２つの直流電源２７，２８の間であってかつグランドに接続する。このように直流電界を印加することにより、中間の圧電体層２２ｂを除いて両側の圧電体層２２ａ，２２ｃが厚み方向に同一方向に分極（図４に矢印Ｐで示す）される。図４では、電極２３〜２６が全面電極である例を示したが、例えばポンプ室１２と対応する部分だけの部分電極であってもよい。中間の圧電体層２２ｂは中性層であり、分極されない。この実施例では、中性層２２ｂは圧電素子２２の厚み方向の中央に位置し、かつその厚みが他の圧電体層２２ａ，２２ｃとほぼ同一厚みである例を示したが、中性層２２ｂの厚みおよび位置は、後述する中立面Ｆｄが中性層２２ｂの中に位置するように設定される。

駆動時には、図５に示すように、交流電源２９の一端側を表裏の電極２５，２６に接続し、交流電源２９の他端側を層間電極２３，２４に接続する。これによって、図５に破線矢印で示すような電界Ｅが作用し、上側の圧電体層２２ａが伸びるとき、下側の圧電体層２２ｃは縮み、ダイヤフラムユニット２０は上に凸に屈曲する。電界方向が逆転すると、上側の圧電体層２２ａが縮み、下側の圧電体層２２ｃが伸びるため、ダイヤフラムユニット２０は下に凸に屈曲する。このようにして、ダイヤフラムユニット２０は屈曲振動する。中性層２２ｂは未分極であるため、自発的に伸縮しないが、図５のように配線した場合には、中性層２２ｂの両側の層間電極２３，２４が同一電位であるため、たとえ中性層２２ｂがいずれかの方向に分極されていても、伸縮することはない。

ダイヤフラムユニット２０が屈曲変形するとき、圧縮及び引張の応力が０となる面である中立面Ｆｄが存在する。圧電素子２２がダイヤフラム２１に貼り付けられているため、中立面Ｆｄは圧電素子２２の厚み方向中央よりもダイヤフラム２１側に偏った位置となる。本発明では、中立面Ｆｄを圧電素子２２の中性層２２ｂ内に合わせ込んであるため、圧電素子２２の中に屈曲変位に対してブレーキをかける部分がなくなり、ダイヤフラムユニット２０の変位量を大きく取れ、ポンプ効率が向上する。中立面Ｆｄの合わせ込みは、中性層２２ｂの材質及び厚み、ダイヤフラム２１の材質（ヤング率）及び厚み等に依存する。

図６は従来のダイヤフラムユニットと本発明のダイヤフラムユニットの中立面Ｆｄを比較して図示したものである。従来のダイヤフラムユニット（ａ）は、２層の圧電体層１００ａ，１００ｂを積層したバイモルフ型圧電素子１００をダイヤフラム１１０に貼り付けたものであり、本発明のダイヤフラムユニット（ｂ）は、図５に示すように中間に中性層２２ｂを持つ３層構造の圧電素子２２をダイヤフラム２１に貼り付けたものである。

従来のダイヤフラムユニット（ａ）の場合、屈曲変位の中立面Ｆｄが圧電素子の厚み方向中央Ｆｐからダイヤフラム１１０側にずれ、下側の圧電体層１００ｂの中にある。例えば上側の圧電体層１００ａが伸び、下側の圧電体層１００ｂが縮むとき、ダイヤフラムユニット（ａ）は上に凸に変位するが、圧電体層１００ｂ内における中立面Ｆｄと中央Ｆｐとの間の領域では、縮もうとするにも拘わらず、伸ばそうとする力（引張応力）が作用する。そのため、圧電素子１００の一部分が屈曲変位に対してブレーキをかけるような動作となる。

一方、本発明のダイヤフラムユニット（ｂ）の場合には、中立面Ｆｄが中性層２２ｂの中に位置しているため、上側の圧電体層２２ａが伸び、下側の圧電体層２２ｂが縮むとき（ダイヤフラムユニット（ｂ）が上に凸に変位するとき）、圧電体層２２ａ〜２２ｃの中に伸び方向と縮み方向の力が相反する部分が存在しない。そのため、圧電素子２２が自由に屈曲変位でき、圧電素子２２ひいてはダイヤフラムユニットの変位量を大きくすることができる。

図７，図８は本発明の第２実施例を示す。図７は圧電素子３０の分極時、図８はダイヤフラムユニットの駆動時を示す。この実施例では、圧電素子３０が８層の圧電体層３１ａ〜３１ｈの積層構造であり、厚み方向中央の２つの圧電体層３１ｄ，３１ｅが中性層である。この例では、中性層３１ｄ，３１ｅの間に電極が設けられていないが、電極が設けられていても構わない。圧電素子３０はダイヤフラム３４の上に貼り付けられている。

分極時には、図７に示すように、２つの直流電源３５，３６を直列接続し、直流電源３５のプラス側を電極３３ｂ，３３ｄに接続し、直流電源３６のマイナス側を電極３３ｅ，３３ｇに接続し、他の電極３３ａ，３３ｃ，３３ｆ，３３ｈを２つの直流電源３５，３６の間であってかつグランドに接続する。このように直流電界を印加することにより、厚み方向中央より上側（ダイヤフラム３４の反対側）の圧電体層３１ａ〜３１ｄは、厚み方向に隣り合う圧電体層同士が互いに逆方向に分極される。同様に、厚み方向中央より下側（ダイヤフラム３４側）の圧電体層３１ｅ〜３１ｈも、厚み方向に隣り合う圧電体層同士が互いに逆方向に分極される。中央の中性層３１ｄ，３１ｅは厚み方向に同一方向に分極される。実線矢印Ｐが分極方向を示す。上述のような方法で分極すると、少ない配線数で、どの圧電体層にも一様に分極することができ、１層当たりの分極度を同等にすることができる。

駆動時には、図８に示すように、上から１番目の電極３３ａ，３番目の電極３３ｃ、６番目の電極３３ｆ、８番目の電極３３ｈを交流電源３２の一端側に接続し、上から２番目の電極３３ｂ，４番目の電極３３ｄ、５番目の電極３３ｅ、７番目の電極３３ｇを交流電源３２の他端側に接続する。そのため、図８の破線矢印Ｅで示すように電界が印加され、上側の３層の圧電体層３１ａ〜３１ｃが伸びるとき、下側の３層の圧電体層３１ｆ〜３１ｈが縮み、ダイヤフラムユニットが上に凸に変位する。電界方向が逆転すると、ダイヤフラムユニットは下に凸に変位する。中性層３１ｄ，３１ｅは厚み方向に分極されているが、両面の電極３３ｄ，３３ｅが同一電位であるため、駆動電界が印加されず、自発的に変位しない。

この実施例の場合も、中立面Ｆｄが中性層３１ｄ，３１ｅの中に位置しているので、圧電素子３０に屈曲変位を邪魔する部分が存在せず、ダイヤフラムユニットの変位量を大きくすることができる。また、中性層３１ｄ，３１ｅが他の圧電体層３１ａ〜３１ｃ及び３１ｆ〜３１ｈと同様に厚み方向に分極されており、１層当たりの分極度が同等となっている。そのため、圧電素子全体が一様な分極状態となり、中性層３１ｄ，３１ｅと他の圧電体層３１ｃ，３１ｆとの境界で分極度差による歪みや残留応力が少ない。また、屈曲時の伸縮領域と中性領域との界面での応力を緩和でき、クラック等の発生を防止できる効果がある。

図９は本発明にかかるダイヤフラムユニットの第３実施例を示す。この実施例は第２実施例の変形例である。圧電素子４０が９層の圧電体層４１ａ〜４１ｉの積層構造であり、厚み方向中間の２つの圧電体層４１ｅ，４１ｆが中性層である。この例も、中性層４１ｅ，４１ｆの間に電極が設けられていないが、電極が設けられていても構わない。圧電素子４０の表裏面および層間に電極４３ａ〜４３ｉが設けられている。圧電素子４０はダイヤフラム４４の上に貼り付けられている。

上から１番目の電極４３ａ，３番目の電極４３ｃ、５番目の電極４３ｅ、６番目の電極４３ｆ，８番目の電極４３ｈが交流電源４２の一端側に接続され、上から２番目の電極４３ｂ，４番目の電極４３ｄ、７番目の電極４３ｇが交流電源４２の他端側に接続されている。そのため、図９の破線矢印Ｅで示すように電界が印加され、上側の４層の圧電体層４１ａ〜４１ｄが伸びるとき、下側の３層の圧電体層４１ｇ〜４１ｉが縮み、ダイヤフラムユニットが上に凸に変位する。電界方向が逆転すると、ダイヤフラムユニットは下に凸に変位する。中性層４１ｅ，４１ｆは厚み方向に分極されているが、両面の電極４３ｅ，４３ｆが同一電位であるため、駆動電界が印加されず、自発的に変位しない。

この実施例では、中性層４１ｅ，４１ｆより上側の圧電体層の数と下側の圧電体層の数とを異ならせてある。具体的には、上側の圧電体層を４層とし、下側の圧電体層を３層としてある。図８に示すように、中性層３１ｄ，３１ｅが圧電素子３０の厚み方向中央にある場合、中立面Ｆｄは圧電素子３０の厚み方向中央よりもダイヤフラム３４側に偏るため、中立面Ｆｄが駆動層である圧電体層３１ｆに近づき、圧電体層３１ｆの変位に対する抵抗となる可能性がある。これに対し、図９に示すように、上側の圧電体層数と下側の圧電体層数を異ならせ、ダイヤフラムと反対側に位置する圧電体層数を多くした場合には、中立面Ｆｄを中性層４１ｅ，４１ｆのほぼ中央に位置させることが可能になり、中性層４１ｅ，４１ｆの両側に位置する駆動層（圧電体層）４１ｄ，４１ｇの変位に対する抵抗を小さくできる。

図９は中性層の両側の圧電体層数を変えた一例を示したに過ぎず、上側の圧電体層の数及び下側の圧電体層の数は、中立面Ｆｄの合わせ込みに応じて任意に設定できる。つまり、ダイヤフラム４４の厚みと材質（ヤング率）に応じて中立面Ｆｄの位置が変わるので、それに応じて中性層の両側の圧電体層数を選択すればよい。また、中性層の両側の圧電体層数を変えずに、ダイヤフラムと反対側に位置する圧電体層に印加する駆動電界の強度又は分極度を、ダイヤフラム側に位置する圧電体層に印加する駆動電界の強度又は分極度よりも高くすることによって調整してもよいし、ダイヤフラムと反対側に位置する圧電体層の厚みを、駆動電界の強度や分極度を一定にしたまま、厚くすることによって調整してもよい。

図１〜図３では、ポンプ本体１０を平板状に形成し、流入側弁室１１と、ポンプ室１２および排出側弁室１３を同一平面上に配列した構造を示したが、これに限るものではない。図１〜図３に示す圧電ポンプの場合、薄型に構成できるので、ノートパソコンや携帯機器のような小型電子機器の冷却水輸送用ポンプや燃料電池の燃料輸送用ポンプなどに好適である。

本発明に係る圧電ポンプの第１実施例の断面図である。図１のII−II線断面図である。図１のIII −III 線断面図である。圧電素子の一例の分極時の断面図である。圧電素子の一例の駆動時の断面図である。従来のダイヤフラムユニットと本発明のダイヤフラムユニットの中立面の位置を示す図である。本発明の第２実施例における圧電素子の分極時の断面図である。図７に示す圧電素子を用いたダイヤフラムユニットの駆動時の断面図である。本発明に係る圧電ポンプに使用されるダイヤフラムユニットの第３実施例の駆動時の断面図である。

符号の説明

１圧電ポンプ
１０ポンプ本体
１２ポンプ室
２０ダイヤフラムユニット
２１ダイヤフラム
２２圧電素子
２２ａ，２２ｃ圧電体層（駆動層）
２２ｂ圧電体層（中性層）
Ｆｄ中立面

Claims

開口部を有するポンプ本体と、前記開口部を閉じるべくポンプ本体に固定され、ポンプ本体との間でポンプ室を形成するダイヤフラムと、ダイヤフラムの表面に対面接着された圧電素子とを備え、前記圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子を含むダイヤフラムを屈曲変位させる圧電ポンプにおいて、
前記圧電素子は複数の圧電体層を積層したバイモルフ型圧電素子であり、
前記複数の圧電体層のうち、前記圧電素子の厚み方向中間部に位置する少なくとも１層が前記電圧印加によって自発的に変位しない中性層であり、
前記圧電素子を含むダイヤフラム全体の中立面が前記圧電素子の中性層内に位置していることを特徴とする圧電ポンプ。
前記中性層を含む全ての圧電体層が厚み方向に分極され、
前記中性層は前記電圧印加によって電界が加わらない層であることを特徴とする請求項１に記載の圧電ポンプ。
前記中性層を間にして、前記ダイヤフラム側の圧電体層の積層数をダイヤフラム側と反対側の圧電体層の積層数より少なくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電ポンプ。