WO2007086296A1

WO2007086296A1 - ダイヤフラムポンプ

Info

Publication number: WO2007086296A1
Application number: PCT/JP2007/050644
Authority: WO
Inventors: Shigeru Sugiyama; Yorihisa Okamoto; Hidekazu Urano; Yosuke Fukuhara
Original assignee: Star Micronics Co., Ltd.
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2007-08-02
Also published as: JP2007198165A

Abstract

　仕切板１０の両側に、樹脂ダイヤフラム３１、金属ダイヤフラム３２、圧電素子３３の接合体であるアクチュエータ３０を配置して、各アクチュエータ３０と仕切板１０との間の空間をポンプ室３４として区画し、「２つのアクチュエータ：２つのポンプ室」のダイヤフラムポンプを構成する。仕切板１０に、各ポンプ室３４を連通する吸入側連通路１４ａおよび吐出側連通路１４ｂを形成し、さらにこれら連通路１４ａ，１４ｂから側面方向に延びる吸入流路１５ａおよび吐出流路１５ｂを貫通形成する。ポンプ室３４の周囲において樹脂ダイヤフラム３１を仕切板１０にレーザ溶着して各流路１５ａ，１５ｂに干渉しない封止部４１を形成し、シール性を確保して接合状態を均質なものとする。この構成によって、ポンプ特性にバラツキが生じることなく、十分なシール性をもったダイヤフラムポンプを提供することができる。

Description

明細書

ダイヤフラムポンプ

技術分野

[0001] 本発明は、ダイヤフラムを駆動することによって流体をポンプ室内に吸入して圧送するダイヤフラムポンプに係り、特にマイクロポンプとして好適なダイヤフラムポンプに関する。

背景技術

[0002] 医療分野の医薬投与や燃料電池の燃料供給、ある!、は印刷機器のインク供給等の技術分野にぉ、ては、高、精度で定量の流体や気体を圧送するマイクロポンプが用いられており、そのようなポンプとしては、ダイヤフラム等の可撓性を有する薄膜を駆動して振動させることによりポンプ作用を発揮するポンプがある。そして、この種のポンプとして、一対の薄膜の間に仕切部材を配置して、各薄膜と仕切部材との間の一方を吸入側ポンプ室、他方を吐出側ポンプ室とし、両ポンプ室を連通させた構成のものがある（特許文献 1〜3)。このような 2室構造のポンプは、各薄膜を逆位相で駆動して吸入側ポンプ室と吐出側ポンプ室を交互に拡大 Z縮小させることにより、吸入側ポンプ室への流体の吸入、吸入側ポンプ室に吸入した流体の吐出側ポンプ室への送り込み、吐出側ポンプ室力ポンプ外部への流体の吐出、が繰り返し行われる。

[0003] また、 2室構造のポンプとしては、仕切部材にポンプ室どうしを連通させる連通路と、この連通路に通じる吸入 Z吐出流路を形成し、各薄膜を同位相で駆動して各ボンプ室を同時に拡大 Z縮小して、これらポンプ室に吸入口から吸入 Z吐出流路を経て吸入した流体を吸入 z吐出流路に戻して吐出口から吐出する構造のものも知られている（特許文献 4)。

[0004] 特許文献 1 :実開平 7— 10480号公報

特許文献 2：特開 2003 - 320020号公報

特許文献 3：特開 2003 - 322085号公報

特許文献 4：特開 2005— 54658号公報

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0005] 上記 2室構造のポンプにぉ、て一対のダイヤフラム等の薄膜を仕切部材に固着させる手段としては、例えば、シール材の Oリングを間に挟んだネジ止め（特許文献 1) や、接着剤によって接着する (特許文献 4)といった手段が採られている。ところが、ネジ止め手段は、複数のネジを 1つ 1つ締め付けていく必要があるので煩雑であること力生産性が低ぐし力も小型化には不向きであるという欠点がある。また、ネジの締め付け状態を一定にすることが難しいため薄膜の動作が一律になりにくぐ製品間において流量等のポンプ特性にバラツキが発生する可能性が比較的高い。一方、接着手段は固着が容易で、なおかつ小型化にも好適ではあるものの、余剰の接着剤が溢れて不必要な部分に付着し、薄膜の動作に悪影響を及ぼすことが懸念され、また、シール性も十分でな、場合がある。

[0006] よって本発明は、小型化が図られるとともに十分な流量が確保されながら、ダイヤフラムと仕切部材とを、容易に、かつポンプ特性のバラツキが生じることなぐしかも十分なシール性をもって固着させることができるダイヤフラムポンプを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明は、所定の間隔を空けて平行に配置される一対のダイヤフラムと、これら一対のダイヤフラムの間に配置されて、自身と各ダイヤフラムとの間にポンプ室を一対の状態に区画する仕切部材と、ポンプ室の周囲に設けられて仕切部材と一対のダイャフラムとがレーザ溶着によって接合された封止部と、各ダイヤフラムにそれぞれ設けられ、これらダイヤフラムを駆動して一対のポンプ室の容積を変更させる駆動手段と、仕切部材に形成されて一対のポンプ室を互いに連通する連通路と、仕切部材の内部に形成されて前記連通路に連通する吸入流路および吐出流路とを備えることを特徴としている。

[0008] 本発明のダイヤフラムポンプにおける一対のダイヤフラムは、仕切部材から離れる方向に橈んでポンプ室が拡大する吸入動作と、仕切部材に近付く方向に橈んでボンプ室が縮小する吐出動作とが、ともに同期して同じ動作が生じるように駆動される。すなわち各ダイヤフラムは同位相で駆動され、吸入動作の時には、流体は吸入流路から連通路を経て、拡大して負圧となっている各ポンプ室内に流れ込む。次いでポンプ室が縮小するとポンプ室内の流体は吐出流路を経てポンプ外に吐出される。このような一対のダイヤフラムの駆動に伴う吸入 Z吐出動作の繰り返しによってポンプ作用が連続的に生じ、流体は圧送される。

[0009] 本発明によると、一対のダイヤフラムと仕切部材とは、ポンプ室の周囲の封止部でレーザ溶着することにより互いに接合される。このためダイヤフラムと仕切部材とを容易に、かつ一定の接合状態をもって接合させることができ、その結果として生産性の向上が図られる。また、レーザ溶着によって一定の接合状態が得られることによりダイャフラムの動作を一律とすることができ、その結果、製品間にバラツキが生じに《なり

、高品質で安定した製品を得ることができる。

[0010] また、 2つのポンプ室が仕切部材の両側に配置されており、これらポンプ室を連通する連通路が仕切部材に設けられてポンプ内にあるので、小型化が図られる。また、封止部はポンプ室の周囲に配されており、一方、吸入流路および吐出流路は仕切部材の内部に貫通するような状態で形成されて、るため、これら流路が封止部には干渉せず、その結果、レーザ溶着を確実かつ容易に行えるとともに仕切部材とダイヤフラムとのシール性が確保される。

[0011] 上記のように 2つのポンプ室が仕切部材の両側に配置されていることは、流量の向上にもつながる。これは、単にポンプ室の容積を増大させてそのポンプ室の容積を 1 つのダイヤフラムで増減させる構成では、圧縮比が大きくならず、例えば液体圧送の際に気泡がポンプ室に入った場合、ポンプ圧はその気泡を圧縮する作用に費やされて液体圧送に有効に作用しないといった現象が起きる。し力しながら、本発明のようにポンプ室を 2室に分けることにより圧縮比が確保され、例え気泡がポンプ室内に入つたとしても、ポンプ圧力は液体を圧送するように有効に作用する。このような理由から、本発明のダイヤフラムポンプによれば小型ながら流量の向上が図られるのである

[0012] 本発明では、上記レーザ溶着を容易として安定した生産性を得るために、仕切部材の少なくとも封止部に対応する部分をレーザ光吸収材料で形成し、一方、一対のダイヤフラムの少なくとも封止部に対応する部分をレーザ光透過材料で形成した形態が好ましい。この形態では、ダイヤフラムのレーザ光透過材料でできた部分にレーザ光を透過させて仕切部材のレーザ光吸収材料を溶融させ、その溶融材料がダイヤフラムに溶着して両者が接合する。レーザ光の吸収材料および透過材料としては、前者が黒色の榭脂、後者が透明な榭脂が、それぞれ好適に用いられる。

[0013] 本発明では、吸入流路に連通路への流体の吸入のみを許容する吸入側逆止弁を設け、吐出流路に連通路力の流体の吐出のみを許容する吐出側逆止弁を設ける形態は、流体の吸入、吐出の流れに逆流が生じず効率のよいポンプ作用を得ることができることから好ま、形態とされる。

[0014] 一対のポンプ室を連通するために仕切部材に形成される連通路は 1つでもよいが、流体の流動方向を吸入側と吐出側とでそれぞれ一方向に定めてポンプ作用の効率化を図る観点から、吸入側連通路と吐出側連通路との 2つに分けられた形態が好ましい。さらにこの形態では、吸入側連通路および吐出側連通路を、仕切部材の中心よりも、該仕切部材における吸入流路および吐出流路の開口側に偏って配置した形態が望ましい。その理由は、吸入流路および吐出流路の長さが比較的短くなるからであり、これはすなわち、デッドスペースが少なくなつて圧縮比が向上することにつながり、また、仕切部材を金型を用いた射出成形で製造する場合、吸入流路および吐出流路を形成するためのピン状の中子を短くすることができ、したがってこれら中子が破損しにくくなるからである。

[0015] 本発明では、仕切部材に、吸入流路に連通する吸入口と吐出流路に連通する吐出口とがそれぞれ形成されたカバー部材を、吸入側逆止弁および吐出側逆止弁を仕切部材との間に挟んで保持した状態で、レーザ溶着によって接合した形態を含む。この形態では、カバー部材を仕切部材にレーザ溶着すると同時に各逆止弁を装着することができ、各逆止弁を仕切部材に接合する手間やそのための接着剤等の接合材料が不要となり、生産性の向上が図られる。また、仕切部材とカバー部材との間のシール性が確保される。この形態では、仕切部材の少なくともカバー部材との接合部分をレーザ光吸収材料で形成し、カバー部材の少なくとも仕切部材との接合部分をレーザ光透過材料で形成すると、上記のように仕切部材とダイヤフラムをこれらの材料で形成した場合と同様にレーザ溶着が容易で安定した生産性を得ることができること力好ましい。

発明の効果

[0016] 本発明によれば、一対のダイヤフラムの間に仕切部材を配置して仕切部材と各ダイャフラムの間にポンプ室を一対の状態に区画し、各ダイヤフラムと仕切部材とをレーザ溶着で接合したので、小型化が図られるとともに十分な流量が確保されながら、ダィャフラムと仕切部材とを、容易に、かつポンプ特性のバラツキが生じることなぐしかも十分なシール性をもって固着させることができるといった効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態

[0017] 以下、図面を参照して本発明を具体化した一実施形態を説明する。

図 1は一実施形態に係る液体圧送用のダイヤフラムポンプ（以下、ポンプと略称） 1 を示しており、（a)は一部断面平面図、（b)は（a)の B— B線矢視図、（c)は (a)の C— C線矢視図である。また、図 2はポンプ 1の分解斜視図である。これら図に示すように、ポンプ 1は、矩形薄板状の仕切板 (仕切部材） 10の表面側と裏面側に同じ構成のァクチユエータ 30が貼り付けられたもので、仕切板 10の厚さの中央を対称中心面として表裏対称に構成されてヽる。

[0018] 図 1 (a) , (b)および図 2に示すように、仕切板 10は、矩形板状の本体部 11を主たる部分としており、この本体部 11の一辺に、表裏方向に突出する長方形状の接続板部 12がー体に形成されている。接続板部 12には、吸入管 21Aおよび吐出管 21Bを有するパイプユニット (カバー部材） 20がレーザ溶着によって接合されている。

[0019] 仕切板 10の本体部 11の両面には、浅い円形の凹所 13がそれぞれ形成されており、これら凹所 13内には、表裏面に貫通する断面円形の 2つの孔 14a, 14bが、接続板部 12の延びる方向に所定の間隔をおいて形成されている。これら孔 14a, 14bの軸方向は本体部 11の厚さ方向と平行であり、一方が吸入側連通路 14aとされ、他方が吐出側連通路 14bとされている。

[0020] 図 1 (a)に示すように、凹所 13の中心 Oは本体部 11の中心にほぼ一致しており、各連通路 14a, 14bは本体部 11の中心よりも接続板部 12側に偏った位置に、かつ中心カゝら等距離の位置に形成されている。仕切板 10の内部には、接続板部 12の外部から、吸入側連通路 14aおよび吐出側連通路 14bに貫通する吸入流路 15aおよび吐出流路 15bが形成されている。これら流路 15a, 15bは、接続板部 12に直交する方向に延びており、かつ仕切板 10の厚さの中央に形成されて!、る。

[0021] 上記ノイブユニット 20は、接続板部 12と同形状 ·同寸法の長方形状のユニット板部 20aの外面側に、該外面に直交する吸入管 21Aと吐出管 21Bとが長手方向に間隔をおいて形成されたものである。図 1 (a)に示すように、吸入管 21Aおよび吐出管 21 Bの先端は吸入口 21aおよび吐出口 21bとされ、パイプユニット 20内には、吸入口 2 laおよび吐出口 21bからユニット板部 20aの内面 (仕切板 10の接続板部 12への接合面）にわたつて吸入流路 22aおよび吐出流路 22bがそれぞれ貫通形成されて、る。これら吸入流路 22aおよび吐出流路 22bは、パイプユニット 20のユニット板部 20a が接続板部 12に合わせて接合された状態で、仕切板 10側の吸入流路 15aおよび吐出流路 15bに、それぞれ連通している。

[0022] 図 1 (a)に示すように、仕切板 10側およびパイプユニット 20側の各吸入流路 15a, 2 2a、吐出流路 15b、 22bは連続し、 1つの吸入流路 16Aおよび 1つの吐出流路 16B を構成する。そして、これら吸入流路 16A、吐出流路 16Bは、仕切板 10とパイプュ- ット 20の間に挟んで設けられた吸入側逆止弁 17Aおよび吐出側逆止弁 17Bによつて開閉させられる。

[0023] 吸入側逆止弁 17Aは、液体を吸入口 21aから吸入側連通路 14a方向へ吸入する流れのみを許容し、吸入流路 16Aで液体の排出が起こらないようにするものである。吐出側逆止弁 17Bは、液体を吐出側連通路 14bから吐出口 21b方向へ排出する流れのみを許容し、吐出流路 16Bで液体の吸入が起こらないようにするものである。各逆止弁 17A, 17Bは弾性を有する薄板状のゴム等によりなるもので、図 1 (c)に示すように、可動するべローズ状の弁本体 17cの一端に固定片 17dが形成されており、固定される固定片 17dに対して弁本体 17cが橈んで流路を開閉するように作用する。

[0024] 図 1 (a)に示すように、パイプユニット 20側の吸入流路 22aの内部側 (接続板部 12 側）の開口 23aの周囲には、矩形状の浅い凹所が弁座 24aとして形成されている。一方、仕切板 10側の吸入流路 15aの外部側 (接続板部 12側）の開口 18aの周囲であつて弁座 24aへの対向面には、矩形凹所 18が形成されている。弁座 24aには、吸入側逆止弁 17Aが嵌め込まれている。この逆止弁 17Aは、固定片 17dが、対向する接続板部 12の外面と弁座 24aとに圧縮状態で挟まれており、これによつて弁本体 17c が矩形凹所 18側に揺動可能とされた片持ちの装着状態が保持されている。そして、通常は弁本体 17cがパイプユニット 20側の吸入流路 22aの開口 23aを閉塞している

[0025] また、仕切板 10側の吐出流路 15bの外部側の開口 18bの周囲には、矩形状の浅い凹所が弁座 19bとして形成されている。一方、パイプユニット 20側の吐出流路 22b の内部側の開口 23bの周囲であって弁座 19bへの対向面には、矩形凹所 23が形成されている。弁座 19bには、吐出側逆止弁 17Bが嵌め込まれている。この逆止弁 17 Bは、固定片 17dが、対向するパイプユニット 20のユニット板部 20aの内面 (接続板部 12との接合面）と弁座 19bとに圧縮状態で挟まれており、これによつて弁本体 17c が矩形凹所 23側に揺動可能とされた片持ちの装着状態が保持されている。そして、通常は弁本体 17cが仕切板 10側の吐出流路 15bの開口 18bを閉塞している。

[0026] 吸入側逆止弁 17Aによると、吸入口 21aから吸入される液体の流動圧を受けると弁本体部 17cが仕切板 10側に橈んで矩形凹所 18a内に入り込み、これによつて開口 2 3aが開き、吸入流路 16Aが開通状態となる。この時、吐出側逆止弁 17Bは弁本体 1 7cが吸入圧で仕切板 10側に引き込まれて弁座 19bに密着し、これによつて仕切板 1 0側の開口 18bが塞がれ、吐出流路 16Bは閉塞する。

[0027] また、吐出側逆止弁 17Bによると、吐出側連通路 14bから吐出流路 15bを経て流動してくる液体の流動圧を受けると弁本体 17cがパイプユニット 20側に橈んで矩形凹所 23内に入り込み、これによつて開口 18bが開き、吐出流路 16Bが開通状態となる。この時、吸入側逆止弁 17Aは弁本体 17cが吐出圧で仕切板 10側に押し付けられて弁座 24aに密着し、これによつてパイプユニット 20側の開口 23aが塞がれ、吸入流路 16 Aは閉塞する。

[0028] 次に、上記ァクチユエータ 30を説明する。

仕切板 10の表側および裏側にそれぞれ設けられた同一構成のァクチユエータ 30 は、図 1 (b)および図 2に示すように、榭脂製薄膜からなる矩形状の榭脂ダイヤフラム 31に、圧電素子 33が貼り合わせられた金属製薄膜からなる矩形状の金属ダイヤフラム 32を貼り合わせてなるものである。榭脂ダイヤフラム 31への金属ダイヤフラム 32の接合、および金属ダイヤフラム 32への圧電素子 33の接合は、いずれも接着剤による接着でなされている。金属ダイヤフラム 32は、図 2に示すように複数の円弧状のスリツト 32aが形成されることにより、それらスリット 32aの内側が可動部 32b、外側が固定部 32cとされ、可動部 32bの表面に圧電素子 33が接着されて!、る。

[0029] 仕切板 10の両面であって凹所 13の周囲の平面 13dには、ァクチユエータ 30の榭脂ダイヤフラム 31が合わせられ、この榭脂ダイヤフラム 31を仕切板 10にレーザ溶着することによって接合されている。このようにァクチユエータ 30が仕切板 10に接合されることにより、凹所 13はァクチユエータ 30に塞がれ、それら凹所 13がポンプ室 34として区画されている。ァクチユエータ 30は、圧電素子 33に所定のサイン波や矩形波等の交流信号 (駆動信号)が与えられると、各ダイヤフラム 31, 32が仕切板 10に対して離れたり近付いたりする方向に橈んで振動し、図 3 (a)に示すように仕切板 10から離れる方向に橈むとポンプ室 34の容積が増大し、反対に図 3 (b)に示すように仕切板 10に近付く方向に橈むとポンプ室 34の容積が減少する。

[0030] ァクチユエータ 30の榭脂ダイヤフラム 31が仕切板 10にレーザ溶着された部分は、図 1 (a)および図 2に示すように、ポンプ室 34の周囲に所定の幅をもって環状に形成された封止部 41とされて、る。封止部 41は全周にわたつて切れ目なく連続しており、ポンプ室 34内の液体が仕切板 10と榭脂ダイヤフラム 31との間から外部に漏出するおそれがな!、ように、封止部 41にお、て仕切板 10と榭脂ダイヤフラム 31とが液密的にレーザ溶着されている。

[0031] ここで、ポンプ 1を構成する各要素の材質について述べておくと、仕切板 10、榭脂ダイヤフラム 31、パイプユニット 20は、 COC (シクロォレフイン'コポリマー：環状ォレフィン共重合体）、 PC (ポリカーボネート）、 PP (ポリプロピレン)等の、レーザ溶着に適した榭脂が好適に用いられる。また、金属ダイヤフラム 32はリン青銅やステンレス等が好適に用いられる。

[0032] 以上が一実施形態のポンプ 1の構成であり、このポンプ 1は次のようにして組み立てられる。

まず、仕切板 10に各榭脂ダイヤフラム 31を位置決めして重ね合わせ、榭脂ダイヤフラム 31側力も封止部 41に相当する箇所に YAGレーザ、半導体レーザ等のレーザ光線を照射し、仕切板 10に榭脂ダイヤフラム 31をレーザ溶着する。続いて、予め圧電素子 33が接着された金属ダイヤフラム 32を接着剤によって榭脂ダイヤフラム 31に接着する。次いで、各逆止弁 17A, 17Bを各弁座 24a, 19bに嵌め込み、パイプュ- ット 20を仕切板 10の接続板部 12に位置決めして合わせる。

[0033] そして、まずパイプユニット 20側からレーザ光線を各弁座 24a, 19bの周囲に相当する箇所に照射して、パイプユニット 20のユニット板部 20aを仕切板 10の接続板部 1 2にレーザ溶着する。これによつて各逆止弁 17A, 17Bは、固定片 17dがパイプュ- ット 20と仕切板との間に挟まれた装着状態が保持される。また、パイプユニット 20のユニット板部 20aと仕切板 10の接続板部 12との間から液体が外部に漏出するおそれがないように弁座 19b, 24a,矩形凹所 18, 23の周囲が封止される。次に、パイプユニット 20のユニット板部 20aの周縁部分を、同様にして仕切板 10の接続板部 12にレーザ溶着する。接続板部 12へのノイブユニット 20のレーザ溶着部分は、図 1 (a) 〜（c)の符号 42で示すように、接続板部 12の縁よりもやや内側で長方形状とされる。また、各逆止弁 17A, 17Bを保持して封止するためのレーザ溶着部分は、図 1 (a)〜 (c)の符号 43で示しており、これも長方形状とされている。

[0034] 本実施形態のポンプ 1では、各ァクチユエータ 30の圧電素子 33に対し、各ァクチュエータ 30の榭脂ダイヤフラム 31および金属ダイヤフラム 32が、仕切板 10から離れる方向に橈んでポンプ室 34が拡大する吸入動作と、仕切板 10に近付く方向に橈んでポンプ室 34が縮小する吐出動作とが、ともに同期して同じ動作が生じるように、すなわち同位相で駆動されるように上記交流電流が与えられる。同位相で駆動することにより、ァクチユエータ 30が 2つあっても駆動用の回路を単純に制御することができるといった利点がある。液体の吸入動作および吐出動作は、以下の通りになされる。

[0035] [ 1 ]液体吸入動作：図 3 (a)

各ァクチユエータ 30の榭脂ダイヤフラム 31および金属ダイヤフラム 32が仕切板 10 力も離れる方向に橈み、各ポンプ室 34の容積が増大してこれらポンプ室 34内が負圧になり、吸入側逆止弁 17Aが開き、吐出側逆止弁 17Bは閉じる。液体はパイプュニット 20の吸入口 21aから吸入流路 16A (パイプユニット 20側の吸入流路 22aと仕切板 10側の吸入流路 15a)を通って吸入側連通路 14aに入り、さらにこの吸入側連通路 14aから分岐して仕切板 10の両側の各ポンプ室 34内に吸引される。

[0036] [2]液体吐出動作：図 3 (b)

各ァクチユエータ 30の各ダイヤフラム 31, 32が仕切板 10に近付く方向に橈み、各ポンプ室 34の容積が減少してポンプ室 34内は正圧になり、吸入側逆止弁 17Aが閉じ、吐出側逆止弁 17Bは開く。そして、各ポンプ室 34内に溜まっていた液体力吐出側連通路 14bを経て吐出流路 15bに流入して合流し、さらに開いている吐出側逆止弁 17Bを通ってパイプユニット 20側の吐出流路 17Bを流れ、吐出口 21bから吐出される。

[0037] 以上の吸入 Z吐出の動作が繰り返されることによってポンプ作用が連続的に生じ、液体が圧送される。この吸入 Z吐出動作はポンプ 1内に液体が充満している時に生じるものであるが、内部に液体が充満していない初期の状態力液体を吸引する自己吸引時には、上記のポンプ作用によって内部の空気が吐出されていくことにより液体が徐々に吸入されていく。

[0038] 本実施形態のポンプ 1によると、一対のァクチユエータ 30 (厳密にはァクチユエータ 30を構成する榭脂ダイヤフラム 31)と仕切板 10とは、ポンプ室 34の周囲においてレ一ザ溶着され封止部 41が形成されることにより互いに接合される。このためァクチュエータ 30と仕切板 10とを容易に、かつ一定の接合状態をもって接合させることができ、その結果として生産性の向上が図られる。また、レーザ溶着によって一定の接合状態が得られることによりァクチユエータ 30の動作を一律とすることができ、その結果、製品間にバラツキが生じにくくなり、高品質で安定した製品を得ることができる。

[0039] また、 2つのポンプ室 34が仕切板 10の両側に配置されており、これらポンプ室 34を連通する吸入側および吐出側の各連通路 14a, 14bが仕切板 10に形成されてボンプ 1内にあるので、小型化が図られる。また、封止部 41はポンプ室 34の周囲に配されており、一方、吸入流路 15aおよび吐出流路 15bは仕切板 10の内部を貫通して形成されているため、これら流路 15a, 15bが封止部 41には干渉せず、その結果、ァクチユエータ 30の榭脂ダイヤフラム 31を仕切板 10にレーザ溶着することを確実かつ容易に行えるとともに、仕切板 10と榭脂ダイヤフラム 31とのシール性が確保される。さらにこれらの構成によって圧縮比を大きくすることができ、このため、例え気泡がポンプ室 34内に入ったとしても、ポンプ圧力は液体を圧送するように有効に作用し、その結果、小型ながら流量の向上が図られる。

[0040] また、仕切板 10においては、吸入側連通路 14aおよび吐出側連通路 14bが、仕切板 10の本体部 11の中心よりも吸入流路 15aおよび吐出流路 15bの開口 18a, 18b 側にそれぞれ偏って配置されている。このため、それら吸入流路 15aおよび吐出流路 15bの長さは比較的短くなり、これは、デッドスペースが少なくなつて圧縮比が向上するという利点を招来する。加えて、仕切板 10を金型を用いた射出成形で製造する場合、吸入流路 15aおよび吐出流路 15bを形成するためのピン状の中子を短くすることができることになり、このように中子が短くなることは中子が破損しにくくなることにつながり、その結果、仕切板 10を製造しやすくなり、また歩留まりも向上するといつた利点が生じる。なお、図 1 (a)に示すように、仕切板 10の両面に、各連通路 14a, 14b の開口から中心側にせり出して湾曲し、これら開口をつなぐ U字状の浅い溝 13cを形成すると、この溝 13cを液体が流動することにより流動抵抗が低下するので好ましい。また、吐出時にはポンプ室 34の容積が減少する力この溝 13cによって液体の流路が確保されるとヽつた利点もある。

[0041] また、吸入側逆止弁 17Aおよび吐出側逆止弁 17Bは、これら逆止弁 17A, 17Bの周囲部分の仕切板 10にパイプユニット 20をレーザ溶着することにより装着されるので、各逆止弁 17A, 17Bを仕切板 10あるいはパイプユニット 20に接合する手間やそのための接着剤等の接合材料が不要となり、生産性の向上が図られる。また、仕切板 1 0とパイプユニット 20との間のシール性が確保される。

[0042] なお、レーザ溶着で互いに接合される仕切板 10と榭脂ダイヤフラム 31、パイプュ- ット 20のうち、仕切板 10をレーザ光吸収材料で形成し、一方、仕切板 10にレーザ溶着で接合される榭脂ダイヤフラム 31およびパイプユニット 20をレーザ光透過材料で形成すると、レーザ光透過材料にレーザ光を透過させてレーザ光吸収材料カゝらなる仕切板 10を溶融させ、その溶融材料をレーザ光透過材料側に溶着させて接合させることができる。このように材料を選択することにより、レーザ溶着が容易となって安定した生産性を得ることができる。

[0043] レーザ光の吸収材料および透過材料としては、上記 COC榭脂等であって、前者が黒色、後者が透明といったように、色によってレーザ光線の吸収性および透過性を与えることができる。すなわち本実施形態では、仕切板 10が黒色の榭脂で形成され、榭脂ダイヤフラム 31およびパイプユニット 20が透明な榭脂で形成されることが 1つの形態として挙げられる。なお、全体がこのような色でなくてもよぐ仕切板 10にあっては、少なくとも、榭脂ダイヤフラム 31がレーザ溶着される封止部 41と、パイプユニット 20のレーザ溶着部分 42, 43に対応する部分が黒色榭脂（レーザ光線吸収部材)で形成されていればよい。また、榭脂ダイヤフラム 31にあっては封止部 41、パイプュ- ット 20にあっては仕切板 10へのレーザ溶着部分 42, 43に対応する部分が、それぞれ透明樹脂（レーザ光線透過部材)で形成されて、ればよ、。

図面の簡単な説明

[0044] [図 1]本発明の一実施形態に係るダイヤフラムポンプであって、（a)は一部断面平面図、（b)は（a)の B— B線矢視図、（c)は（a)の C— C線矢視図である。

[図 2]—実施形態のダイヤフラムポンプの分解斜視図である。

[図 3]—実施形態のダイヤフラムポンプの（a)吸入時、（b)吐出時の断面図である。符号の説明

[0045] 1…ダイヤフラムポンプ

10…仕切板 (仕切部材）

14a…吸入側連通路

14b…吐出側連通路

16 A…吸入流路

16Β· ··吐出流路

17A…吸入側逆止弁

17Β· ··吐出側逆止弁

18a…吸入流路の開口

18b…吐出流路の開口

20· ··パイプユニット (カバー部材）

30· ··ァクチユエータ

31· ··榭脂ダイヤフラム …金属ダイヤフラム···圧電素子 (駆動手段)···ポンプ室

…封止部

， 43···レーザ溶着部分

Claims

請求の範囲

[1] 所定の間隔を空けて平行に配置される一対のダイヤフラムと、

これら一対のダイヤフラムの間に配置されて、自身と各ダイヤフラムとの間にポンプ室を一対の状態に区画する仕切部材と、

前記ポンプ室の周囲に設けられて前記仕切部材と前記一対のダイヤフラムとがレ一ザ溶着によって接合された封止部と、

前記各ダイヤフラムにそれぞれ設けられ、これらダイヤフラムを駆動して前記一対のポンプ室の容積を変更させる駆動手段と、

前記仕切部材に形成されて前記一対のポンプ室を互いに連通する連通路と、前記仕切部材の内部に形成されて前記連通路に連通する吸入流路および吐出流路とを備えることを特徴とするダイヤフラムポンプ。

[2] 前記仕切部材の少なくとも前記封止部に対応する部分がレーザ光吸収材料で形成され、前記一対のダイヤフラムの少なくとも前記封止部に対応する部分がレーザ光透過材料で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のダイヤフラムポンプ。

[3] 前記吸入流路には前記連通路への流体の吸入のみを許容する吸入側逆止弁が設けられ、前記吐出流路には前記連通路力の流体の吐出のみを許容する吐出側逆止弁が設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載のダィャフラムポンプ。

[4] 前記連通路は、吸入側連通路と吐出側連通路とに分けられていることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれかに記載のダイヤフラムポンプ。

[5] 前記吸入側連通路および前記吐出側連通路は、前記仕切部材の中心よりも、該仕切部材における前記吸入流路および前記吐出流路の開口側に偏って配置されていることを特徴とする請求の範囲第 4項に記載のダイヤフラムポンプ。

[6] 前記仕切部材に、前記吸入流路に連通する吸入口と、前記吐出流路に連通する吐出口とがそれぞれ形成されたカバー部材が、前記吸入側逆止弁および前記吐出側逆止弁を仕切部材との間に挟んで保持した状態で、レーザ溶着によって接合されさらに、前記仕切部材の少なくとも前記カバー部材との接合部分がレーザ光吸収材料で形成され、前記カバー部材の少なくとも前記仕切部材との接合部分がレーザ光透過材料で形成されてヽることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 5項の、ずれかに記載のダイヤフラムポンプ。