JPH0354383A - 圧電式ポンプ - Google Patents
圧電式ポンプInfo
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- JPH0354383A JPH0354383A JP1186021A JP18602189A JPH0354383A JP H0354383 A JPH0354383 A JP H0354383A JP 1186021 A JP1186021 A JP 1186021A JP 18602189 A JP18602189 A JP 18602189A JP H0354383 A JPH0354383 A JP H0354383A
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- Reciprocating Pumps (AREA)
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。
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、例えば生体内に哩め込んで薬岐を投与する場
合等にポンプとして使用され、圧電振動板の振動により
ポンプ室の内容積を変化させポンプ作用を行う圧電式ポ
ンプに関する。
合等にポンプとして使用され、圧電振動板の振動により
ポンプ室の内容積を変化させポンプ作用を行う圧電式ポ
ンプに関する。
[従来の技術]
従来、圧電式ポンプとして、特開昭61−53476号
公報、実開昭57−30394号公報で示されるものが
ある。これら従来の圧電式ポンプにあっては、そのユニ
モルフ振動子やバイモルフ振動子などの圧電振動板によ
ってポンプ室の少なくとも一つの内面部分を形成する。
公報、実開昭57−30394号公報で示されるものが
ある。これら従来の圧電式ポンプにあっては、そのユニ
モルフ振動子やバイモルフ振動子などの圧電振動板によ
ってポンプ室の少なくとも一つの内面部分を形成する。
また、ポンプ室の吸込み口と吐出口とにそれぞれ逆止弁
を設ける。
を設ける。
そして、上記圧電振動板の電極に電圧を印加することに
より、圧電振動板を変位させて上記ポンプ室の内容積を
変化し、吸込み口から流体を吸い込み、吐出口から吐出
するようになっている。
より、圧電振動板を変位させて上記ポンプ室の内容積を
変化し、吸込み口から流体を吸い込み、吐出口から吐出
するようになっている。
[発明が解決しようとする課題コ
しかしながら、従来の圧電式ポンプにおける圧電振動板
はその各面に1枚の電極を全面的に設ナている。このた
め、その電極に電圧印加すると、圧電振動板の振動板は
その極性に応じて一方向へ曲がるのみである。
はその各面に1枚の電極を全面的に設ナている。このた
め、その電極に電圧印加すると、圧電振動板の振動板は
その極性に応じて一方向へ曲がるのみである。
しかも、圧電振動板の周辺部をその全周縁にわたってポ
ンプ本体側の部材に固定して拘束しているため、圧電振
動板の周辺部における曲げ動作は制限される。したがっ
て、圧電振動板の変位量がより小さくなる。つまり、充
分な吐出流量が得られないという問題点があった。
ンプ本体側の部材に固定して拘束しているため、圧電振
動板の周辺部における曲げ動作は制限される。したがっ
て、圧電振動板の変位量がより小さくなる。つまり、充
分な吐出流量が得られないという問題点があった。
本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的
とするところは、その大きさに比べて圧電振動板の変位
量が大きくなり、充分な吐出量が得られる効率のよい圧
電式ポンプを提供することにある。
とするところは、その大きさに比べて圧電振動板の変位
量が大きくなり、充分な吐出量が得られる効率のよい圧
電式ポンプを提供することにある。
[課題を解決する手段および作用]
上記課題を解決するために本発明は、ポンプ本体に形成
したポンプ室の少なくとも1つの内面部分を圧電振動板
で構成し、この圧電振動仮に電圧を印加することで圧電
振動板を変位させ、上記ポンプ室の内容積を変化させる
ことにより流体の吸い込みと吐出を行う圧電式ポンプに
おいて、上記圧電振動板の電極を、中央部側とポンプ本
体側こ支持される周辺゛部側とに分割し、その中央部側
と周辺部側の各電極に互いに極性が反転した交流電圧を
印加する駆動手段を備えた。
したポンプ室の少なくとも1つの内面部分を圧電振動板
で構成し、この圧電振動仮に電圧を印加することで圧電
振動板を変位させ、上記ポンプ室の内容積を変化させる
ことにより流体の吸い込みと吐出を行う圧電式ポンプに
おいて、上記圧電振動板の電極を、中央部側とポンプ本
体側こ支持される周辺゛部側とに分割し、その中央部側
と周辺部側の各電極に互いに極性が反転した交流電圧を
印加する駆動手段を備えた。
しかし−て、上記中央部と周辺部の各電極に互いに極性
が異なる交流電圧を印加して、圧電振動板を駆動するか
ら、周辺部での拘束支持においても、圧電振動板の変位
量を大きくでき、印加した交流電圧の1サイクル当たり
の圧電振動板の変位により吐出する流量が増えて、十分
な吐出ヱが得られるようになった。
が異なる交流電圧を印加して、圧電振動板を駆動するか
ら、周辺部での拘束支持においても、圧電振動板の変位
量を大きくでき、印加した交流電圧の1サイクル当たり
の圧電振動板の変位により吐出する流量が増えて、十分
な吐出ヱが得られるようになった。
[実施例]
第1図ないし第6図は本発明の第1の実施例を示すもの
である。
である。
第1図は圧電式ポンプ1の全体の構或図である。
すなわち、この圧電式ポンプ1はそのポンプ本体2の下
部内に圧電アクチュエータ3を設けてなり、その圧電ア
クチュエータ3の周縁部分を抑圧リング4によりポンプ
本体2に押し付けて固定し液密約に支持している。ポン
プ本体2の下部には下面側に開放する開口部2aが形成
され、この開口部2aに圧電アクチュエータ3が設置さ
れている。
部内に圧電アクチュエータ3を設けてなり、その圧電ア
クチュエータ3の周縁部分を抑圧リング4によりポンプ
本体2に押し付けて固定し液密約に支持している。ポン
プ本体2の下部には下面側に開放する開口部2aが形成
され、この開口部2aに圧電アクチュエータ3が設置さ
れている。
そして、圧電アクチュエータ3の下面はその開口部2a
から外部に開放している。また、圧電アクチュエータ3
は開口部2aを仕切り、上面側にポンプ本体2の内壁に
面してその内壁との間に密閉したポンプ室5を形成して
いる。つまり、圧電アクチュエータ3はポンプ室5の1
面たる底面を構成している。
から外部に開放している。また、圧電アクチュエータ3
は開口部2aを仕切り、上面側にポンプ本体2の内壁に
面してその内壁との間に密閉したポンプ室5を形成して
いる。つまり、圧電アクチュエータ3はポンプ室5の1
面たる底面を構成している。
ポンプ本体2にはポンプ室5に連通ずる流入口6と吐出
口7が形成されている。この流入口6には流入口金8が
取り付けられている。また、吐出D7には吐出口金9が
取り付1ノられている。さらに、流入口6には逆止弁か
らなる流入弁11が設けられ、流入側へ向けてのみ流す
ようにしている。
口7が形成されている。この流入口6には流入口金8が
取り付けられている。また、吐出D7には吐出口金9が
取り付1ノられている。さらに、流入口6には逆止弁か
らなる流入弁11が設けられ、流入側へ向けてのみ流す
ようにしている。
また、吐出口7には逆止弁からなる吐出弁12が設けら
れ、吐出側へ向けてのみ流すようにしている。
れ、吐出側へ向けてのみ流すようにしている。
第2図は圧電アクチュエータ3の詳細な構造を示してい
る。すなわち、圧電アクチュエータ3は圧電振動板とし
ての、例えばバイモルフ振動子13を第1の絶縁層14
と第2の絶縁層15で挟み込んで1枚の板状に構成して
なるものである。
る。すなわち、圧電アクチュエータ3は圧電振動板とし
ての、例えばバイモルフ振動子13を第1の絶縁層14
と第2の絶縁層15で挟み込んで1枚の板状に構成して
なるものである。
バイモルフ振動子13は、2枚のPZT (ジルコンチ
タン酸鉛)等からなるセラミック板を、その間に金属板
16を挟み込んで貼り合わせるとともに、その上下両面
にAIl蒸着等により電極層を形成している。この電極
層は周辺電極17と中央電極18とに分けられており、
この中央電極1zとク 周辺電極1台は電気的に隔離して設けられている。
タン酸鉛)等からなるセラミック板を、その間に金属板
16を挟み込んで貼り合わせるとともに、その上下両面
にAIl蒸着等により電極層を形成している。この電極
層は周辺電極17と中央電極18とに分けられており、
この中央電極1zとク 周辺電極1台は電気的に隔離して設けられている。
すなわち、バイモルフ振動子13の電極層はポンプ本体
2への固定に使う周辺部1つと、フリー側部分としての
中央部20とに分割されている。そして、中央電極IS
と前記金属板16と、周辺電? 極1@と前記金属板16の各間には、それぞれ駆動用交
流電圧を印加するための第1の制御線21と、第2の制
御線22を別々に接続している。っまり、周辺電極】7
と中央電極18とには個別に駆動用交流電圧を印加する
ことができる。
2への固定に使う周辺部1つと、フリー側部分としての
中央部20とに分割されている。そして、中央電極IS
と前記金属板16と、周辺電? 極1@と前記金属板16の各間には、それぞれ駆動用交
流電圧を印加するための第1の制御線21と、第2の制
御線22を別々に接続している。っまり、周辺電極】7
と中央電極18とには個別に駆動用交流電圧を印加する
ことができる。
このバイモルフ振動子13は第3図および第4図で示す
ような駆動系により駆動される。すなわち、電源23と
、この電源23の駆動用交流電圧を所望の電圧値、周波
数値に設定する制御部24とからなり、所望の電圧値、
周波数値に設定したのち、バイモルフ振動子13におけ
る中央部2oと周辺部21とにおける各電極17.18
にそれぞれ別々に印加する構成である。さらに、このと
き、バイモルフ振動子13における電極層の周辺部19
と制御部24との間には反転器25を設け、バイモルフ
振動子13における電極層の周辺部19へ印加する駆動
用交流電圧の位相を中央部20に印加する駆動用交流電
圧の位相に比べて180@変えるようになっている。
ような駆動系により駆動される。すなわち、電源23と
、この電源23の駆動用交流電圧を所望の電圧値、周波
数値に設定する制御部24とからなり、所望の電圧値、
周波数値に設定したのち、バイモルフ振動子13におけ
る中央部2oと周辺部21とにおける各電極17.18
にそれぞれ別々に印加する構成である。さらに、このと
き、バイモルフ振動子13における電極層の周辺部19
と制御部24との間には反転器25を設け、バイモルフ
振動子13における電極層の周辺部19へ印加する駆動
用交流電圧の位相を中央部20に印加する駆動用交流電
圧の位相に比べて180@変えるようになっている。
次に、上記構成の圧電式ポンブ1の動作を説明する。す
なわち、第3図および第4図で示すような構成の駆動回
路で、バイモルフ振動子13に駆動用交流電圧を印加す
ると、周辺部1つと中央部20とでは印加された電圧の
位相が180’違うので正反対の駆動状態で動作する。
なわち、第3図および第4図で示すような構成の駆動回
路で、バイモルフ振動子13に駆動用交流電圧を印加す
ると、周辺部1つと中央部20とでは印加された電圧の
位相が180’違うので正反対の駆動状態で動作する。
すなわち、第5図(b)で示すように電源23から出た
交流電圧をバイモルフ振動子13に印加するとき、中央
部20、すなわち中央電極18と金属板16との間には
位相を変えずにそのまま印加する。これに対し、周辺部
19、すなわち周辺電極17と金属板16との間には反
転器25を通して、中央部20とは逆向きの極性で印加
する。つまり、各電極17.18には、180”ずれた
位相の電圧が印加する。
交流電圧をバイモルフ振動子13に印加するとき、中央
部20、すなわち中央電極18と金属板16との間には
位相を変えずにそのまま印加する。これに対し、周辺部
19、すなわち周辺電極17と金属板16との間には反
転器25を通して、中央部20とは逆向きの極性で印加
する。つまり、各電極17.18には、180”ずれた
位相の電圧が印加する。
しかして、バイモルフ振動子13は各電極17,18と
金属板16の間に生ずる電位差の向きにより、たわむ向
きが異なる。したがって、第5図(a)で示すように中
央部20がポンプ室5側に膨れるようにたわんだとき、
周辺部19はその中央部20とは逆向きにたわむ。しか
し、周辺部19は、ポンプ本体2との支持固定部分を支
点にしてたわむので、中央部20をポンプ室5側へ持ち
上げるようにたわむ。
金属板16の間に生ずる電位差の向きにより、たわむ向
きが異なる。したがって、第5図(a)で示すように中
央部20がポンプ室5側に膨れるようにたわんだとき、
周辺部19はその中央部20とは逆向きにたわむ。しか
し、周辺部19は、ポンプ本体2との支持固定部分を支
点にしてたわむので、中央部20をポンプ室5側へ持ち
上げるようにたわむ。
第6図は印加する電圧の位相が180’進んだときの状
態を示す。つまり、第5図で示す場合とは逆に中央部2
0が開口部2a外側へ膨れるようにたわむ。
態を示す。つまり、第5図で示す場合とは逆に中央部2
0が開口部2a外側へ膨れるようにたわむ。
そして、この作用により圧電式ポンプ1全体としては次
のように動作する。バイモルフ振動子13が開口部2a
側へたわみ、ポンプ室5内の容積が増えて、ポンプ室5
内の圧力が減ると、流入口6の流入弁11が開いて、ポ
ンプ室5内へ流体が流入する。また、逆向きにバイモル
フ振動子13がポンプ室5側へたわむと、ポンプ室5内
の容積が減り、ポンプ室5内の圧カが増す。このため、
流入弁6が閉じるとともに吐出弁12が開いて、ポンプ
室5から流体を吐き出す。これを繰り返すことにより流
入口6から流体を取り込むとともに順次、吐出口7へ送
り出すポンプ作用が逐行される。
のように動作する。バイモルフ振動子13が開口部2a
側へたわみ、ポンプ室5内の容積が増えて、ポンプ室5
内の圧力が減ると、流入口6の流入弁11が開いて、ポ
ンプ室5内へ流体が流入する。また、逆向きにバイモル
フ振動子13がポンプ室5側へたわむと、ポンプ室5内
の容積が減り、ポンプ室5内の圧カが増す。このため、
流入弁6が閉じるとともに吐出弁12が開いて、ポンプ
室5から流体を吐き出す。これを繰り返すことにより流
入口6から流体を取り込むとともに順次、吐出口7へ送
り出すポンプ作用が逐行される。
以上の構成により、バイモルフ振動子13は周辺部19
で中央部20を持ち上げるように動作するので、その分
,同振動子13の変位量は大きくなった。したがって、
十分な吐出量を得られ、効率が向上するようになった。
で中央部20を持ち上げるように動作するので、その分
,同振動子13の変位量は大きくなった。したがって、
十分な吐出量を得られ、効率が向上するようになった。
また、バイモルフ振動子13を以上のような構成とした
ので、そのバイモルフ振動子13の機械的な強度は一様
である。したがって、動作させるとバイモルフ振動子1
3の変位量は、そのパイモルフ振動子13に加わる負荷
の大きい場合にも充分に大きくなる。したがって、負荷
の大きなときにも十分な吐出量を得られるようになった
。
ので、そのバイモルフ振動子13の機械的な強度は一様
である。したがって、動作させるとバイモルフ振動子1
3の変位量は、そのパイモルフ振動子13に加わる負荷
の大きい場合にも充分に大きくなる。したがって、負荷
の大きなときにも十分な吐出量を得られるようになった
。
加えて、同じ交流電圧を印加したときのバイモルフ振動
子13の変位量が大きいので、流量を制御できる範囲が
広く、また、細い制御が可能である。
子13の変位量が大きいので、流量を制御できる範囲が
広く、また、細い制御が可能である。
第7図は本発明の第2の実施例を示すものである。この
実施例では、第1の制御線21側と第2の制御線22側
とに別々の制御部31.32を設けた駆動系を構成した
ものである。すなわち、電源23よりバイモルフ振動子
13に印加する交流電圧を周辺部19側へ印加する交流
電圧と、中央部20側へ印加する交流電圧とに分けて導
き、周辺部19側へ印加する交流電圧は反転器33によ
り位相を180”ずらしてから第1の制御部31を通し
て印加するようにし、中央部2o側へ印加する交流電圧
は第2の制御部32を通してそのまま印加するように構
或する。
実施例では、第1の制御線21側と第2の制御線22側
とに別々の制御部31.32を設けた駆動系を構成した
ものである。すなわち、電源23よりバイモルフ振動子
13に印加する交流電圧を周辺部19側へ印加する交流
電圧と、中央部20側へ印加する交流電圧とに分けて導
き、周辺部19側へ印加する交流電圧は反転器33によ
り位相を180”ずらしてから第1の制御部31を通し
て印加するようにし、中央部2o側へ印加する交流電圧
は第2の制御部32を通してそのまま印加するように構
或する。
つまり、周辺電極17と中央電極18とに位相を180
’ずらした駆動用交流電圧を個別に印加することができ
る。
’ずらした駆動用交流電圧を個別に印加することができ
る。
このため、第1の制御部31、第2の制御部32で周辺
部19側へ印加する駆動用交流電圧と、中央部20側へ
印加する駆動用交流電圧を独立に制御できる。このため
、例えば、吐出口7側の吐出口金9に接続されるチュー
ブの径が、流入口6側の流入口金8に接続されるチュー
ブの径より細い場合、または中央部20側の電極のアク
チュエー夕を逆方向にたわませる場合のように負荷が大
きい場合には、周辺部19側へ印加する交流電圧を中央
部20側のそれより大きくすることで、バイモルフ振動
子13を充分に変位させることができる。したがって、
この実施例によれば、上記第1の実施例にも増して、大
きな注入圧が得られる強力なポンプとなる。また、バイ
モルフ振動子13の変位量も大きくなるので、流量制御
範囲がさらに広く、より細い制御が可能である。
部19側へ印加する駆動用交流電圧と、中央部20側へ
印加する駆動用交流電圧を独立に制御できる。このため
、例えば、吐出口7側の吐出口金9に接続されるチュー
ブの径が、流入口6側の流入口金8に接続されるチュー
ブの径より細い場合、または中央部20側の電極のアク
チュエー夕を逆方向にたわませる場合のように負荷が大
きい場合には、周辺部19側へ印加する交流電圧を中央
部20側のそれより大きくすることで、バイモルフ振動
子13を充分に変位させることができる。したがって、
この実施例によれば、上記第1の実施例にも増して、大
きな注入圧が得られる強力なポンプとなる。また、バイ
モルフ振動子13の変位量も大きくなるので、流量制御
範囲がさらに広く、より細い制御が可能である。
また、バイモルフ振動子13の代わりにモノモルフ振動
子を使って圧電アクチュエータ3を構成してもよい。
子を使って圧電アクチュエータ3を構成してもよい。
第8図ないし第13図は本発明の第3の実施例を示すも
のである。
のである。
この第3の実施例では、バイモルフ振動子13を第8図
で示すように構成する。すなわち、バイモルフ振動子1
3における長手方向各端縁部分には、それぞれ周辺電極
17を設けて、この部分を支持側周辺部19とする。ま
た、この両周辺電極17に挟まれた中央側部分には上記
周辺電極17とは電気的に分離した中央電極18が設け
られている。そして、この中央電極18の部分を中央部
20とする。さらに、バイモルフ振動子13は絶縁彼覆
35をモールドしている。
で示すように構成する。すなわち、バイモルフ振動子1
3における長手方向各端縁部分には、それぞれ周辺電極
17を設けて、この部分を支持側周辺部19とする。ま
た、この両周辺電極17に挟まれた中央側部分には上記
周辺電極17とは電気的に分離した中央電極18が設け
られている。そして、この中央電極18の部分を中央部
20とする。さらに、バイモルフ振動子13は絶縁彼覆
35をモールドしている。
第9図ないし第13図は上記構成の圧電アクチュエータ
3をポンプ本体2に支持する構造の状態を示す。すなわ
ち、圧電アクチュエータ3の全周縁部はポンプ本体2に
おける開口部2aの内面に形成した支持用溝41に密に
嵌め込まれて支持されている。
3をポンプ本体2に支持する構造の状態を示す。すなわ
ち、圧電アクチュエータ3の全周縁部はポンプ本体2に
おける開口部2aの内面に形成した支持用溝41に密に
嵌め込まれて支持されている。
さらに、圧電アクチュエータ3の長手刀向の各縁部は第
9図および第10図で示すようにそのバイモルフ振動子
13の端縁部分13aを含めて支持用溝41内に嵌め込
んで支持されている。また、圧電アクチュエータ3の長
手方向に直交する向きの左右の各縁部13aは、第11
図および第12図で示すようにそのバイモルフ振動子1
3の部分がかからない範囲で支持用溝41内に嵌め込ん
で支持されている。つまり、圧電アクチュエータ3の長
手方向に直交する向きの左右の各縁部13aはその第1
の絶縁層14と第2の絶縁層15のみが支持用溝41内
に嵌め込んで支持されている。
9図および第10図で示すようにそのバイモルフ振動子
13の端縁部分13aを含めて支持用溝41内に嵌め込
んで支持されている。また、圧電アクチュエータ3の長
手方向に直交する向きの左右の各縁部13aは、第11
図および第12図で示すようにそのバイモルフ振動子1
3の部分がかからない範囲で支持用溝41内に嵌め込ん
で支持されている。つまり、圧電アクチュエータ3の長
手方向に直交する向きの左右の各縁部13aはその第1
の絶縁層14と第2の絶縁層15のみが支持用溝41内
に嵌め込んで支持されている。
このため、この向きではバイモルフ振動子13を直接支
持せず、絶縁層14.15を介して間接的に支持するか
ら、バイモルフ振動子13としては自由周辺42となっ
ている。
持せず、絶縁層14.15を介して間接的に支持するか
ら、バイモルフ振動子13としては自由周辺42となっ
ている。
また、第13図はその平面から見た圧電アクチュエータ
3の支持関係を示す。この第13図中、バイモルフ振動
子13は点線(一部実線で示す。)で示される。そして
、斜線部は支持用溝41内に嵌まり込んで支持される領
域である。つまり、バイモルフ振動子13はその長手方
向に重心Gを挟んで向き合う一組の周辺部19が支持周
辺43として支持用溝41の領域内に位置している。ま
た、重心Gを挟んで向き合う別組の周辺は自由周辺42
として支持用溝41の領域外に位置している。
3の支持関係を示す。この第13図中、バイモルフ振動
子13は点線(一部実線で示す。)で示される。そして
、斜線部は支持用溝41内に嵌まり込んで支持される領
域である。つまり、バイモルフ振動子13はその長手方
向に重心Gを挟んで向き合う一組の周辺部19が支持周
辺43として支持用溝41の領域内に位置している。ま
た、重心Gを挟んで向き合う別組の周辺は自由周辺42
として支持用溝41の領域外に位置している。
しかして、上記支持構成によれば、バイモルフ振動子1
3はその長手方向に重心Gを挟んで向き合う一組の周辺
部l9の端縁のみが支持周辺43として支持用溝41の
領域内に位置し、また、重心Gを挟んで向き合う別組の
周辺は自由周辺42として支持部27の領域外に位置し
ている。したがって、バイモルフ振動子13の全周縁を
ポンプ本体2で拘束した第1の実施例のものよりそのバ
イモルフ振動子13の変位員を大きくてきる。このため
、この圧電式ボンプ1の吐出量がより多くなり、効率の
向上が図れる。
3はその長手方向に重心Gを挟んで向き合う一組の周辺
部l9の端縁のみが支持周辺43として支持用溝41の
領域内に位置し、また、重心Gを挟んで向き合う別組の
周辺は自由周辺42として支持部27の領域外に位置し
ている。したがって、バイモルフ振動子13の全周縁を
ポンプ本体2で拘束した第1の実施例のものよりそのバ
イモルフ振動子13の変位員を大きくてきる。このため
、この圧電式ボンプ1の吐出量がより多くなり、効率の
向上が図れる。
なお、その他の構或および動作は以下に述べるものを除
き、上記実施例のものと同じである。
き、上記実施例のものと同じである。
なお、本発明は上記各実施例のものに限定されない。例
えば、バイモルフ振動子の代わりにモノモルフ振動子を
使って圧電アクチュエー夕を構成してもよい。
えば、バイモルフ振動子の代わりにモノモルフ振動子を
使って圧電アクチュエー夕を構成してもよい。
[発明の目的コ
以上説明したように本発明によれば、圧電式ポンプの圧
電振動板の電極を、中央部側とポンプ本体側に支持され
る周辺部側とに分割し、その中央部側と周辺部側の各電
極に互いに極性が反転した交流電圧を印加する駆動を行
うようにしたから、各電極に互いに極性が異なる交流電
圧を印加して圧電振動板を駆動するときの周辺部での拘
束支持において、圧電振動板の変位量を大きくでき、印
加した交流電圧の1サイクル当たりに圧電振動板による
吐出流量が増える。つまり、圧電振動板の大きさに対す
るその圧電振動板の変位量が相対的に大きくなり、充分
な吐出量が得られ、圧電式ポンプの効率を向上すること
ができる。
電振動板の電極を、中央部側とポンプ本体側に支持され
る周辺部側とに分割し、その中央部側と周辺部側の各電
極に互いに極性が反転した交流電圧を印加する駆動を行
うようにしたから、各電極に互いに極性が異なる交流電
圧を印加して圧電振動板を駆動するときの周辺部での拘
束支持において、圧電振動板の変位量を大きくでき、印
加した交流電圧の1サイクル当たりに圧電振動板による
吐出流量が増える。つまり、圧電振動板の大きさに対す
るその圧電振動板の変位量が相対的に大きくなり、充分
な吐出量が得られ、圧電式ポンプの効率を向上すること
ができる。
第1図ないし第6図は本発明の第1の実施例を示し、第
1図は圧電ポンプの側断面図、第2図はその圧電アクチ
ュエータの展開斜視図、第3図および第4図は圧電アク
チュエー夕の駆動系を示す構成図、第5図(a)は圧電
アクチュエータの湾曲状態を示す側断面図、第5図(b
)はそのときの圧電アクチュエータに印加する駆動信号
の説明図、第6図(a)は圧電アクチュエータの他の湾
曲状態を示す側断面図、第6図(b)はそのときの圧電
アクチュエー夕に印加する駆動信号の説明図である。第
7図は本発明の第2の実施例を示す圧電アクチュエー夕
の駆動系を示す構成図である。 第8図ないし第13図は本発明の第3の実施例を示し、
第8図は圧電アクチュエー夕における圧電振動板の斜視
図、第9図は圧電ポンプの側断面図、第10図は圧電振
動板の支持部の拡大断面図、第11図は圧電ポンプの正
面断面図、第12図は圧電振動板の支持部の拡大断面図
、第13図は圧電アクチュエー夕を一部断面して示す平
面図である。 1・・・圧電式ポンプ、2・・・ポンプ本体、3・・・
圧電アクチュエー夕、5・・・ポンプ室、6・・・流入
口、7・・・吐出口、13・・・バイモルフ振動子、1
7・・・周辺電極、18・・・中央電極、1つ・・・周
辺部、20・・・中央部、 2 1 , 2 2・・・制御線、 2 3 ・・反転器、 2 3 ・・電源、 2 4・・・制御部、 3 3 ・・・反転器、 3 1 , 3 2 ・・制御部。
1図は圧電ポンプの側断面図、第2図はその圧電アクチ
ュエータの展開斜視図、第3図および第4図は圧電アク
チュエー夕の駆動系を示す構成図、第5図(a)は圧電
アクチュエータの湾曲状態を示す側断面図、第5図(b
)はそのときの圧電アクチュエータに印加する駆動信号
の説明図、第6図(a)は圧電アクチュエータの他の湾
曲状態を示す側断面図、第6図(b)はそのときの圧電
アクチュエー夕に印加する駆動信号の説明図である。第
7図は本発明の第2の実施例を示す圧電アクチュエー夕
の駆動系を示す構成図である。 第8図ないし第13図は本発明の第3の実施例を示し、
第8図は圧電アクチュエー夕における圧電振動板の斜視
図、第9図は圧電ポンプの側断面図、第10図は圧電振
動板の支持部の拡大断面図、第11図は圧電ポンプの正
面断面図、第12図は圧電振動板の支持部の拡大断面図
、第13図は圧電アクチュエー夕を一部断面して示す平
面図である。 1・・・圧電式ポンプ、2・・・ポンプ本体、3・・・
圧電アクチュエー夕、5・・・ポンプ室、6・・・流入
口、7・・・吐出口、13・・・バイモルフ振動子、1
7・・・周辺電極、18・・・中央電極、1つ・・・周
辺部、20・・・中央部、 2 1 , 2 2・・・制御線、 2 3 ・・反転器、 2 3 ・・電源、 2 4・・・制御部、 3 3 ・・・反転器、 3 1 , 3 2 ・・制御部。
Claims (1)
- ポンプ本体に形成したポンプ室の少なくとも1つの内面
部分を圧電振動板で構成し、この圧電振動板に電圧を印
加することで圧電振動板を変位させ、上記ポンプ室の内
容積を変化させることにより流体の吸い込みと吐出を行
う圧電式ポンプにおいて、上記圧電振動板の電極を、中
央部側とポンプ本体側に支持される周辺部側とに分割し
、その中央部側と周辺部側の各電極に互いに極性が反転
した交流電圧を印加する駆動手段を備えたことを特徴と
する圧電式ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1186021A JPH0354383A (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 圧電式ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1186021A JPH0354383A (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 圧電式ポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0354383A true JPH0354383A (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=16181009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1186021A Pending JPH0354383A (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 圧電式ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0354383A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008007634A1 (fr) | 2006-07-11 | 2008-01-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Pompe piézoélectrique |
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DE112009000063T5 (de) | 2008-04-17 | 2010-10-21 | Murata Mfg. Co., Ltd., Nagaokakyo-shi | Geschichtetes, piezoelektrisches Element und piezoelektrische Pumpe |
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-
1989
- 1989-07-20 JP JP1186021A patent/JPH0354383A/ja active Pending
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FR3077162A1 (fr) * | 2018-01-22 | 2019-07-26 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Transducteur piezoelectrique |
US11205747B2 (en) | 2018-01-22 | 2021-12-21 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Piezoelectric transducer |
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