JP4383207B2 - 流体ポンプ - Google Patents
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Description
図6に示す流体ポンプAにおいて、中空の箱型のケーシング100の上部内側にその中空部を上下に仕切るようにPZTなどの板状の圧電振動子101が内蔵され、図6においてこの圧電振動子101の下部側に空間部102が、その上部側にポンプ室103が形成され、前記圧電振動子101は通電によりその厚さ方向に往復振動することでポンプ室103の容積を可変できるように構成されている。
なお、圧電振動子101には図示略の駆動回路から駆動電圧が印加されるように構成されており、この駆動電圧の印加によって圧電振動子101が往復振動されるようになっている。
本発明の流体ポンプは、圧電素子によって往復振動されるダイヤフラムと、該ダイヤフラムを収容したケース本体とを有し、前記ケース本体の内部に前記ダイヤフラムがその周辺部を挟持された状態で振動自在に収容され、該ケース本体の一部に前記ダイヤフラムの一面側に位置するポンプ室が形成され、前記ポンプ室には前記ダイヤフラムと対向する位置に該ポンプ室に通じる吸入部と排出部とが形成され、前記吸入部に逆止弁型の吸入弁が、前記排出部に逆止弁型の排出弁が各々設けられてなり、前記吸入部には、前記ポンプ室を区画する吸入側隔壁部が形成され、前記排出部には、前記ポンプ室を区画する排出側隔壁部が形成され、前記吸入弁および前記排出弁は、それぞれ前記吸入側隔壁部および前記排出側隔壁部に設けられた中心孔に挿入され、前記吸入側隔壁部および前記排出側隔壁部には、それぞれ前記中心孔から放射状に配置された前記吸入部および前記排出部をなす複数の透孔が設けられ、前記吸入弁は、前記中心孔に挿入される棒状の係止部と、該係止部の前記ダイヤフラム側に形成されて前記複数の透孔を覆う円板状の頭部とからなり、前記排出弁は、前記中心孔に挿入される棒状の係止部と、該係止部の前記ダイヤフラム側の反対側に形成されて前記複数の透孔を覆う円板状の頭部とからなり、前記排出側隔壁部が、前記吸入側隔壁部よりも前記ダイヤフラム寄りに配置され、前記吸入弁と前記排出弁とが、相互に横並びに配置され、前記吸入弁の頭部から前記ダイヤフラムまでの隙間と前記排出弁の係止部底部から前記ダイヤフラムまでの隙間とが略同距離であることを特徴とする。
以下、本発明の第1の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施形態の流体ポンプは、排出部を吸入部よりもダイヤフラム側に配置されてなるものである。図1には本実施形態の流体ポンプの断面模式図を示し、図2には図1の流体ポンプの要部の平面模式図を示す。
吸入部4は、吸入側隔壁部11と、この吸入側隔壁部11に取り付けられた吸入弁6とから構成され、一方、排出部5は、排出側隔壁部12と、排出側隔壁部12に取り付けられた排出弁7とから構成されている。そして、排出側隔壁部12が吸入側隔壁部11よりもダイヤフラム2寄りに配置されている。このようにして、排出部5が吸入部4よりもダイヤフラム2寄りに配置されている。
一方、吸入弁が「開」の状態になった場合、吸入弁6の頭部6aの周辺部と吸入側隔壁部11との距離をtとすると、吸入弁6と吸入側隔壁部11とがなす隙間の面積は、頭部6aの外周長と隙間tの積であるから、t×2r1πとなる。
上記隙間の面積(t×2r1π)は、最大で透孔の流路断面積の合計(6×(0.56r1/2)2π)と同程度であればよい。従って(t×2r1π)≦(6×(0.56r1/2)2π)となり、t≦0.24r1となる。
次に、本発明の第2実施形態の流体ポンプ21について説明する。本実施形態の流体ポンプは、排出部および吸入部をダイヤフラムに対して傾斜させて設けてなるものである。図4には本実施形態の流体ポンプの断面模式図を示す。なお図4に示す構成要素のうち、図1ないし図3に示した第1の実施形態の流体ポンプの構成要素と同一の構成要素には、図1ないし図3に記した符号と同一の符号をつけて、その説明を省略する。
吸入部24は、吸入側隔壁部21と、この吸入側隔壁部21に取り付けられた吸入弁26とから構成され、一方、排出部25は、排出側隔壁部22と、排出側隔壁部22に取り付けられた排出弁27とから構成されている。そして、排出側隔壁部22が吸入側隔壁部21よりもダイヤフラム2寄りに配置されている。このようにして、排出部25が吸入部24よりもダイヤフラム2寄りに配置されている。吸入側隔壁部21と排出側隔壁部22との間に生じる段差Dは、第1の実施形態の場合と同様に、吸入弁26の頭部26bの半径をr1としたときに、r1の10%以上24%以下の範囲に設定されている。
更に、吸入隔壁部21および排出隔壁部22を傾斜させることで、傾斜させない場合と比べてポンプ室23の内容積を若干広げることができ、吐出量を向上させることができる。
Claims (1)
- 圧電素子によって往復振動されるダイヤフラムと、該ダイヤフラムを収容したケース本体とを有し、前記ケース本体の内部に前記ダイヤフラムがその周辺部を挟持された状態で振動自在に収容され、該ケース本体の一部に前記ダイヤフラムの一面側に位置するポンプ室が形成され、前記ポンプ室には前記ダイヤフラムと対向する位置に該ポンプ室に通じる吸入部と排出部とが形成され、前記吸入部に逆止弁型の吸入弁が、前記排出部に逆止弁型の排出弁が各々設けられてなり、
前記吸入部には、前記ポンプ室を区画する吸入側隔壁部が形成され、前記排出部には、前記ポンプ室を区画する排出側隔壁部が形成され、
前記吸入弁および前記排出弁は、それぞれ前記吸入側隔壁部および前記排出側隔壁部に設けられた中心孔に挿入され、
前記吸入側隔壁部および前記排出側隔壁部には、それぞれ前記中心孔から放射状に配置された前記吸入部および前記排出部をなす複数の透孔が設けられ、
前記吸入弁は、前記中心孔に挿入される棒状の係止部と、該係止部の前記ダイヤフラム側に形成されて前記複数の透孔を覆う円板状の頭部とからなり、
前記排出弁は、前記中心孔に挿入される棒状の係止部と、該係止部の前記ダイヤフラム側の反対側に形成されて前記複数の透孔を覆う円板状の頭部とからなり、
前記排出側隔壁部が、前記吸入側隔壁部よりも前記ダイヤフラム寄りに配置され、
前記吸入弁と前記排出弁とが、相互に横並びに配置され、
前記吸入弁の頭部から前記ダイヤフラムまでの隙間と前記排出弁の係止部底部から前記ダイヤフラムまでの隙間とが略同距離であることを特徴とする流体ポンプ。
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