WO2019202831A1 - ポンプ装置 - Google Patents
ポンプ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019202831A1 WO2019202831A1 PCT/JP2019/005337 JP2019005337W WO2019202831A1 WO 2019202831 A1 WO2019202831 A1 WO 2019202831A1 JP 2019005337 W JP2019005337 W JP 2019005337W WO 2019202831 A1 WO2019202831 A1 WO 2019202831A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- piezoelectric pump
- pump
- piezoelectric
- ratio
- input power
- Prior art date
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 210000004251 human milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000020256 human milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
- F04B17/003—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by piezoelectric means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B23/00—Pumping installations or systems
- F04B23/04—Combinations of two or more pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B23/00—Pumping installations or systems
- F04B23/04—Combinations of two or more pumps
- F04B23/06—Combinations of two or more pumps the pumps being all of reciprocating positive-displacement type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/04—Motor parameters of linear electric motors
- F04B2203/0401—Current
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/04—Motor parameters of linear electric motors
- F04B2203/0402—Voltage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/04—Motor parameters of linear electric motors
- F04B2203/0408—Power
Definitions
- the present invention relates to a pump device.
- the pump device of Patent Document 1 is a pump device in which a plurality of piezoelectric pumps are connected in series.
- the pump device drives each piezoelectric pump with a phase difference in input power between adjacent piezoelectric pumps in a plurality of piezoelectric pumps. Thereby, the pulsation of pressure when a plurality of piezoelectric pumps are connected in series is relieved.
- the piezoelectric pump used in the pump device of Patent Document 1 has a structure in which a piezoelectric element is bonded to a metal plate. By supplying AC power to these, a bending deformation in a unimorph mode is caused to transport air. Do.
- Piezo-electric pumps bend and deform piezoelectric elements and metal plates at high speeds, and the pump temperature rise rate is higher than other types of pumps.
- the pump may break down, and as a result, the reliability of the pump device may be lowered.
- the piezoelectric pumps are connected in series, since the high-temperature air heated by the upstream piezoelectric pump is supplied to the downstream piezoelectric pump, the temperature of the downstream piezoelectric pump tends to increase. Therefore, when the piezoelectric pumps are connected in series, the temperature of the pump on the downstream side becomes high and exceeds the heat resistant temperature of the pump, and the pump is likely to break down, and as a result, the reliability of the pump device may be reduced. is there.
- an object of the present invention is to provide a pump device that improves the reliability by solving the above-mentioned problems.
- a pump device includes a first piezoelectric pump, a second piezoelectric pump connected in series upstream of the first piezoelectric pump, and the first piezoelectric pump.
- a drive unit that supplies AC input power to the pump and the second piezoelectric pump, and a distribution ratio of the input power from the drive unit that supplies each of the first piezoelectric pump and the second piezoelectric pump.
- a distribution setting unit for setting wherein the distribution setting unit sets a ratio of input power to the second piezoelectric pump to input power to the first piezoelectric pump greater than 1 and 1.57 or less. Set.
- the pump device of the present invention includes a first piezoelectric pump, a second piezoelectric pump connected in series upstream of the first piezoelectric pump, the first piezoelectric pump, and the second piezoelectric pump.
- a drive unit for supplying AC input power to the piezoelectric pump;
- a distribution setting unit for setting a distribution ratio of an input current value from the drive unit to be supplied to each of the first piezoelectric pump and the second piezoelectric pump;
- the distribution setting unit sets the ratio of the input current value to the second piezoelectric pump to the input current value to the first piezoelectric pump greater than 1 and 1.25 or less.
- the pump device of the present invention it is possible to prevent the piezoelectric pumps connected in series from becoming excessively high in temperature and improve the reliability.
- Diagram showing schematic configuration of pump device The figure which shows the conditions and result of Example 1 performed using the pump apparatus of FIG. The figure which shows the relationship between the power ratio in Example 1, and the temperature of a pump.
- the figure which shows the relationship between the pressure and flow volume of the piezoelectric pump in Example 1 (conventional example) The figure which shows the relationship between the pressure and flow volume of the piezoelectric pump in Example 1 (comparative example)
- the figure which shows the relationship between the pressure and flow volume of the piezoelectric pump in Example 1 (Example)
- the figure which shows the relationship between the pressure and flow volume of the piezoelectric pump in Example 1 The figure which shows the relationship between the pressure and flow volume of the piezoelectric pump in Example 1 (Example)
- the figure which shows the relationship between the pressure and flow volume of the piezoelectric pump in Example 1 (Example) The figure which shows the relationship between the pressure and flow volume of the piezoelectric pump in Example 1 (Example)
- the first piezoelectric pump, the second piezoelectric pump connected in series upstream of the first piezoelectric pump, the first piezoelectric pump, and the second A drive unit that supplies AC input power to the piezoelectric pump of the first and second, and a distribution setting unit that sets a distribution ratio of the input power from the drive unit that is supplied to each of the first piezoelectric pump and the second piezoelectric pump.
- the distribution setting unit sets a ratio of input power to the second piezoelectric pump with respect to input power to the first piezoelectric pump to be larger than 1 and 1.57 or less.
- the first piezoelectric pump and the second piezoelectric pump can be heated in a well-balanced manner by suppressing the temperature increase of the first piezoelectric pump with respect to the temperature increase of the second piezoelectric pump.
- the risk that any one of the piezoelectric pumps becomes higher than the heat-resistant temperature can be suppressed, the failure of the piezoelectric pump can be suppressed, and the reliability of the pump device can be improved.
- the pump device according to the first aspect, wherein the first piezoelectric pump and the second piezoelectric pump have the same rated output.
- the first piezoelectric pump and the second piezoelectric pump generate heat in a well-balanced manner, so that one of the piezoelectric pumps has a temperature higher than the heat-resistant temperature. Can be further suppressed, and the reliability of the pump device can be further improved.
- the distribution setting unit sets a ratio of input power to the second piezoelectric pump to input power to the first piezoelectric pump to 1.1 or more and 1.38 or less.
- the pump device according to the first aspect or the second aspect to be set is provided. According to such a configuration, the first piezoelectric pump and the second piezoelectric pump generate heat in a more balanced manner, thereby further suppressing the risk that any one of the piezoelectric pumps will have a temperature higher than the heat resistant temperature. Reliability can be further improved.
- the first piezoelectric pump, the second piezoelectric pump connected in series upstream of the first piezoelectric pump, the first piezoelectric pump, and the second A drive unit that supplies AC input power to the piezoelectric pump of the first and second, and a distribution setting unit that sets a distribution ratio of an input current value from the drive unit that is supplied to each of the first piezoelectric pump and the second piezoelectric pump.
- the distribution setting unit sets the ratio of the input current value to the second piezoelectric pump to the input current value to the first piezoelectric pump to be greater than 1 and 1.25 or less.
- a pump device is provided.
- the temperature increase of the first piezoelectric pump with respect to the temperature increase of the second piezoelectric pump can be suppressed, and the first piezoelectric pump and the second piezoelectric pump can generate heat in a balanced manner.
- the risk that any one of the piezoelectric pumps becomes higher than the heat-resistant temperature can be further suppressed, the failure of the piezoelectric pump can be suppressed, and the reliability of the pump device can be improved.
- the distribution setting unit sets the ratio of the input current value to the second piezoelectric pump to the input power to the first piezoelectric pump from 1.05 to 1.17.
- the pump device according to the fourth aspect is set. According to such a configuration, the first piezoelectric pump and the second piezoelectric pump generate heat in a more balanced manner, thereby further suppressing the risk that any one of the piezoelectric pumps will have a temperature higher than the heat resistant temperature. Reliability can be further improved.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a pump device 2 according to the embodiment.
- a suction object 12 is connected to the second piezoelectric pump 6.
- the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 are pumps connected in series with each other.
- the first piezoelectric pump 4 is disposed on the downstream side, and the second piezoelectric pump 6 is disposed on the upstream side.
- Another pump is not provided between the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 and is directly connected to each other.
- the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 in the present embodiment are both piezoelectric pumps using piezoelectric elements (may be referred to as “micro blower”, “micro pump”, etc.). Specifically, it has a structure in which a piezoelectric element (not shown) is bonded to a metal plate (not shown), and AC power is supplied to the piezoelectric element and the metal plate to cause bending deformation in the unimorph mode. To transport air.
- a piezoelectric pump incorporates a diaphragm (not shown) having a valve function for restricting the air flow in one direction.
- first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 piezoelectric pumps having the same specifications are used.
- the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 are manufactured by the same manufacturer, have the same product number, and have the same parameters such as rated output (ie, flow rate per unit time) and size. is there.
- rated output ie, flow rate per unit time
- size size. is there.
- rated output ie, flow rate per unit time
- size size.
- the drive unit 8 is a battery that supplies input power to the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6.
- the drive unit 8 includes a first drive unit 8A and a second drive unit 8B.
- the first drive unit 8 A supplies input power to the first piezoelectric pump 4
- the second drive unit 8 B supplies input power to the second piezoelectric pump 6.
- the driving unit 8 of the present embodiment supplies alternating input power to the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6.
- the piezoelectric elements of the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 bend and deform in a unimorph mode.
- a controller 9 is connected to the drive unit 8.
- the control device 9 is a member that controls each of the first drive unit 8A and the second drive unit 8B. Specifically, the control device 9 controls electric power, voltage, current, and the like input from the drive unit 8 to each of the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6.
- the control device 9 is composed of, for example, MCU (Micro Controller Unit).
- the distribution setting unit 10 is configured by the drive unit 8 and the control device 9.
- the distribution setting unit 10 has a function of setting a distribution ratio of input power supplied from the driving unit 8 to each of the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6.
- the distribution setting unit 10 is not limited to the one having the control device 9, but may be one that sets an input voltage with a resistor, or one that sets a step-up ratio. Any distribution setting unit 10 may be used as long as it has a function of setting the distribution ratio of the input power.
- the distribution setting unit 10 of the present embodiment may have a function of setting a distribution ratio of “input current value”.
- the input current value is a parameter that is generally proportional to the deformation speed of the piezoelectric element of the piezoelectric pump. By adjusting the input current value, the deformation speed of the piezoelectric element can be adjusted and the pump can be prevented from malfunctioning.
- the suction object 12 is an object in which air is sucked by the second piezoelectric pump 6 of the pump device 2.
- the suction object 12 is, for example, a breast milk pump or a nasal aspirator, but may be any other suction object.
- the fluid to be sucked is air, but may be any fluid other than air.
- the pump device 2 By sucking air from the suction object 12 by the pump device 2, negative pressure is generated inside the suction object 12.
- the pump device 2 having such a configuration functions as a so-called “negative pressure pump”.
- input power is supplied to the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 from the first driving unit 8A and the second driving unit 8B, respectively.
- the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 are driven by the supply of input power, the piezoelectric element is bent and deformed at a high speed, and air is transported.
- the second piezoelectric pump 6 sucks air from the suction target 12 and pressurizes the sucked air to supply it to the first piezoelectric pump 4.
- the air sucked into the first piezoelectric pump 4 is further pressurized inside the first piezoelectric pump 4 and exhausted to the outside through the discharge port 4a.
- the temperature of the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 rises in the process of pressurizing air inside.
- the second piezoelectric pump 6 is sucked when air of 50 ° C. is sucked from the suction object 12, for example.
- the air is heated to, for example, about 60 ° C.
- This air is sucked into the first piezoelectric pump 4, heated to, for example, about 70 degrees inside the first piezoelectric pump 4, and then discharged from the discharge port 4a.
- the distribution setting unit 10 sets the distribution ratio so that the input power to the second piezoelectric pump 6 is larger than the input power to the first piezoelectric pump 4. ing.
- the distribution ratio of the input power to the first piezoelectric pump 4 to be low, the temperature increase of the first piezoelectric pump 4 with respect to the temperature increase of the second piezoelectric pump 6 is suppressed, and the first piezoelectric pump 4 is suppressed.
- the pump 4 and the second piezoelectric pump 6 can generate heat with a good balance. Heat generation in a balanced manner means that the amount of heat generated by each pump is determined so that the maximum temperatures of the two pumps are balanced with each other.
- Piezoelectric pumps are more exothermic than other types of pumps and are prone to failure due to thermal damage. For this reason, by setting the input power as described above, it is possible to more effectively exhibit the effect of suppressing the heat generation of the first piezoelectric pump 4 and suppressing the failure.
- the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 have the same rated output. For this reason, the exothermic property with respect to the input electric power of the 1st piezoelectric pump 4 and the 2nd piezoelectric pump 6 becomes comparable. In such a case, the effect of causing the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 to generate heat in a balanced manner by setting the input power as described above can be more effectively exhibited.
- the distribution setting unit 10 sets the input current value to the second piezoelectric pump 6 to be larger than the input current value to the first piezoelectric pump 4.
- the deformation speed of the piezoelectric element is approximately proportional to the current value of the input power. Therefore, by setting the distribution ratio of the input current value as described above, the deformation of the piezoelectric element of the first piezoelectric pump 4 is reduced. Can be suppressed. Therefore, even when the heat-resistant temperature of the first piezoelectric pump 4 is increased and the temperature of the first piezoelectric pump 4 is increased, failure due to deformation of the piezoelectric element can be effectively prevented.
- first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 have the same specifications and the same rated output as in this embodiment, there may be a difference in actual output performance due to manufacturing errors. is there. In such a case, a low output performance may be employed for the second piezoelectric pump 6 and a high output performance may be employed for the first piezoelectric pump 4. Thereby, even if a large electric power is input to the second piezoelectric pump 6, the failure of the second piezoelectric pump 6 can be suppressed.
- Example 1 of the embodiment will be described.
- Example 1 is an example in which the present inventors conducted an experiment on the temperature rise of the piezoelectric pumps 4 and 6 by using the pump device 2 of the embodiment shown in FIG. The experimental conditions and results are as shown in FIG.
- the “environment temperature” column represents the temperature around the pump device 2 (unit: ° C.).
- the temperature of the air contained in the suction object 12 shown in FIG. 1 is substantially the same as the environmental temperature.
- the column “input power” is an input power value supplied from the drive unit 8 to each of the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 (unit: W).
- the column “temperature” is the surface temperature of each of the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 after a predetermined time has elapsed (in this embodiment, 5 minutes).
- the column “power ratio” indicates the ratio of the input power supplied to the second piezoelectric pump 6 to the input power supplied to the first piezoelectric pump 4, that is, “(input power of the second piezoelectric pump 6)”. / (Input power of the first piezoelectric pump 4) ".
- the column “current ratio” indicates the ratio of the input current value supplied to the second piezoelectric pump 6 to the input current value supplied to the first piezoelectric pump 4, that is, “(input of the second piezoelectric pump 6). Current) / (input current of the first piezoelectric pump 4) ".
- Both the power ratio and the current ratio are set in advance by the distribution setting unit 10 before the pump device 2 is operated and air is transported by the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6.
- the power ratio is changed while the total value of the input power is maintained at 3.78 W.
- the higher temperature of both pumps” column indicates the higher one of the values in the “Temperature” column (unit: ° C.). As this temperature is lowered, the temperature rise of the pump device 2 as a whole can be suppressed and the reliability can be improved.
- the “flow rate” column represents the flow rate of air output from the pump device 2, that is, the flow rate of air discharged from the first piezoelectric pump 4 (unit: L / min).
- the column “pressure” represents the internal pressure of each of the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 after a predetermined time has elapsed (unit: kPa).
- FIG. 3 shows the power ratio on the horizontal axis and the higher temperature [° C.] of both pumps on the vertical axis.
- the value of the power ratio when the value of the power ratio is set to be greater than 1 and 1.57 or less, the higher temperature of both pumps can be kept lower than when the value of the power ratio is 1. Yes.
- the temperature increase of the first piezoelectric pump 4 can be effectively suppressed, and the first piezoelectric pump 4 and the second piezoelectric pump 6 can generate heat in a more balanced manner.
- the “current ratio” is set larger than 1 and 1.25 or less
- the “power ratio” is set larger than 1 and 1.57.
- the deformation speed of the piezoelectric element is approximately proportional to the current value of the input power
- the deformation of the piezoelectric element of the first piezoelectric pump 4 can be suppressed by setting the current ratio as described above. Therefore, even when the temperature of the first piezoelectric pump 4 rises, failure due to deformation of the piezoelectric element can be effectively prevented.
- the power ratio value is set to 1.1 to 1.38, and when the current ratio value is set to 1.05 to 1.17, the higher temperature of both pumps. Is kept even lower. Thereby, the temperature rise of the 1st piezoelectric pump 4 can be suppressed effectively, and the 1st piezoelectric pump 4 and the 2nd piezoelectric pump 6 can be made to generate heat with a good balance.
- 4A, 4B, 5A to 5D, and 6 all show the internal pressure [kPa] of each pump on the horizontal axis and the flow rate [L / min] of each pump on the vertical axis.
- 4A corresponds to a conventional example having a power ratio of 1
- FIG. 4B corresponds to a comparative example having a power ratio of 0.91.
- 5A to 5D all correspond to the embodiments
- FIG. 5A is an embodiment having a power ratio of 1.10
- FIG. 5B is an embodiment having a power ratio of 1.21
- FIG. 5C is an embodiment having a power ratio of 1.38.
- FIG. 5D corresponds to an example with a power ratio of 1.57.
- FIG. 6 corresponds to a comparative example with a power ratio of 1.74.
- the total pressure value is kept constant at 20 kPa.
- the internal pressure of the first piezoelectric pump 4 is 10 kPa and the internal pressure of the second piezoelectric pump 6 is 10 kPa when the power ratio is 1 in FIG. 4A. .
- the power ratio is 0.91 in FIG. 4B
- the internal pressure of the first piezoelectric pump 4 is 10.5 kPa
- the internal pressure of the second piezoelectric pump 6 is 9.5 kPa.
- the pump A constant flow rate of air can be output from the device 2. In this way, the performance of the pump device 2 can be maintained.
- the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
- the distribution setting unit 10 sets the distribution ratio of “input power”
- the present invention is not limited to such a case, and as described above, the distribution of “input current value” is performed.
- a ratio may be set. Even in such a case, by setting the current ratio value shown in FIG. 2 to be greater than 1 and not more than 1.25, the power ratio value was set to be greater than 1 and not more than 1.57. The same effect as the case can be produced.
- the suction target 12 is connected to the second piezoelectric pump 6 and the pump device 2 is used as a negative pressure pump.
- the present invention is not limited to such a case.
- a pressure object such as a cuff may be connected to the discharge port 4 a of the first piezoelectric pump 4 and used as a pressure pump.
- the present invention is not limited to this, and three or more piezoelectric pumps may be provided. Good.
- the same effect can be obtained if the input power of any adjacent piezoelectric pump in the plurality of piezoelectric pumps is set to be smaller on the downstream side than on the upstream side. At this time, it is not necessary to set the input power between all adjacent piezoelectric pumps in this way, and if the input power between at least two adjacent piezoelectric pumps has such a setting, the same effect can be obtained. Can do.
- the present invention is not limited to such a case. Any driving unit may be used as long as it can drive the two piezoelectric pumps 4 and 6.
- a common driving unit may be provided for the two piezoelectric pumps 4 and 6.
- the present invention is useful for a pump device.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
ポンプ装置は、第1の圧電ポンプと、第1の圧電ポンプの上流側に直列的に接続された第2の圧電ポンプと、第1の圧電ポンプおよび第2の圧電ポンプに交流の入力電力を供給する駆動部と、第1の圧電ポンプと第2の圧電ポンプのそれぞれに供給する駆動部からの入力電力の分配割合を設定する分配設定部と、を備え、分配設定部は、第1の圧電ポンプへの入力電力に対する第2の圧電ポンプへの入力電力の割合を、1よりも大きく1.57以下に設定する。
Description
本発明は、ポンプ装置に関する。
従来より、空気等の流体を輸送するためのポンプ装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1のポンプ装置は、複数の圧電ポンプを直列に接続したポンプ装置である。当該ポンプ装置は、複数の圧電ポンプにおいて隣接する圧電ポンプ同士の入力電力に位相差をつけて各圧電ポンプを駆動する。これにより、複数の圧電ポンプを直列に接続した場合の圧力の脈動を緩和する。
特許文献1のポンプ装置に用いられる圧電ポンプは、圧電素子を金属板に貼り合わせた構造を有し、これらに交流電力を供給することによりユニモルフモードの屈曲変形を生じさせて、空気の輸送を行う。
圧電ポンプは、圧電素子と金属板を高速で屈曲変形させるものであり、他の種類のポンプに比べてポンプの温度上昇率が高い。ポンプの温度が高くなってポンプの耐熱温度を超えるとポンプが故障する可能性があり、結果としてポンプ装置の信頼性が低下するおそれがある。
特に圧電ポンプを直列に接続した場合、上流側の圧電ポンプで熱せられた高温の空気が下流側の圧電ポンプに供給されるため、下流側の圧電ポンプは温度が高くなりやすい。そのため、圧電ポンプを直列に接続した場合は、下流側のポンプの温度が高くなってポンプの耐熱温度を超え、ポンプが故障する可能性が高く、結果としてポンプ装置の信頼性が低下するおそれがある。
従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、信頼性を向上させたポンプ装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明のポンプ装置は、第1の圧電ポンプと、前記第1の圧電ポンプの上流側に直列的に接続された第2の圧電ポンプと、前記第1の圧電ポンプおよび前記第2の圧電ポンプに交流の入力電力を供給する駆動部と、前記第1の圧電ポンプと前記第2の圧電ポンプのそれぞれに供給する前記駆動部からの前記入力電力の分配割合を設定する分配設定部と、を備え、前記分配設定部は、前記第1の圧電ポンプへの入力電力に対する前記第2の圧電ポンプへの入力電力の割合を、1よりも大きく1.57以下に設定する。
また、本発明のポンプ装置は、第1の圧電ポンプと、前記第1の圧電ポンプの上流側に直列的に接続された第2の圧電ポンプと、前記第1の圧電ポンプおよび前記第2の圧電ポンプに交流の入力電力を供給する駆動部と、前記第1の圧電ポンプと前記第2の圧電ポンプのそれぞれに供給する前記駆動部からの入力電流値の分配割合を設定する分配設定部と、を備え、前記分配設定部は、前記第1の圧電ポンプへの入力電流値に対する前記第2の圧電ポンプへの入力電流値の割合を、1よりも大きく1.25以下に設定する。
本発明のポンプ装置によれば、直列接続した圧電ポンプが過度に高温になるのを防ぎ、信頼性を向上させることができる。
本発明の第1態様によれば、第1の圧電ポンプと、前記第1の圧電ポンプの上流側に直列的に接続された第2の圧電ポンプと、前記第1の圧電ポンプおよび前記第2の圧電ポンプに交流の入力電力を供給する駆動部と、前記第1の圧電ポンプと前記第2の圧電ポンプのそれぞれに供給する前記駆動部からの前記入力電力の分配割合を設定する分配設定部と、を備え、前記分配設定部は、前記第1の圧電ポンプへの入力電力に対する前記第2の圧電ポンプへの入力電力の割合を、1よりも大きく1.57以下に設定する、ポンプ装置を提供する。
このような構成によれば、第2の圧電ポンプの温度上昇に対する第1の圧電ポンプの温度上昇を抑制して、第1の圧電ポンプと第2の圧電ポンプをバランス良く発熱させることができる。これにより、いずれかの圧電ポンプが耐熱温度以上の高温になるリスクを抑制し、圧電ポンプの故障を抑制することができ、ポンプ装置の信頼性を向上させることができる。
本発明の第2態様によれば、前記第1の圧電ポンプおよび前記第2の圧電ポンプは定格出力が同じである、第1態様に記載のポンプ装置を提供する。このような構成によれば、前述したような入力電力の設定を行って第1の圧電ポンプと第2の圧電ポンプがバランス良く発熱することにより、いずれかの圧電ポンプが耐熱温度以上の高温になるリスクをさらに抑制し、さらにポンプ装置の信頼性を向上させることができる。
本発明の第3態様によれば、前記分配設定部は、前記第1の圧電ポンプへの入力電力に対する前記第2の圧電ポンプへの入力電力の割合を、1.1以上1.38以下に設定する、第1態様又は第2態様に記載のポンプ装置を提供する。このような構成によれば、第1の圧電ポンプと第2の圧電ポンプがよりバランス良く発熱することにより、いずれかの圧電ポンプが耐熱温度以上の高温になるリスクをさらに抑制し、ポンプ装置の信頼性をさらに向上させることができる。
本発明の第4態様によれば、第1の圧電ポンプと、前記第1の圧電ポンプの上流側に直列的に接続された第2の圧電ポンプと、前記第1の圧電ポンプおよび前記第2の圧電ポンプに交流の入力電力を供給する駆動部と、前記第1の圧電ポンプと前記第2の圧電ポンプのそれぞれに供給する前記駆動部からの入力電流値の分配割合を設定する分配設定部と、を備え、前記分配設定部は、前記第1の圧電ポンプへの入力電流値に対する前記第2の圧電ポンプへの入力電流値の割合を、1よりも大きく1.25以下に設定する、ポンプ装置を提供する。このような構成によれば、第2の圧電ポンプの温度上昇に対する第1の圧電ポンプの温度上昇を抑制して、第1の圧電ポンプと第2の圧電ポンプをバランス良く発熱させることができる。これにより、いずれかの圧電ポンプが耐熱温度以上の高温になるリスクをさらに抑制し、圧電ポンプの故障を抑制することができ、ポンプ装置の信頼性を向上させることができる。
本発明の第5態様によれば、前記分配設定部は、前記第1の圧電ポンプへの入力電力に対する前記第2の圧電ポンプへの入力電流値の割合を、1.05以上1.17以下に設定する、第4態様に記載のポンプ装置を提供する。このような構成によれば、第1の圧電ポンプと第2の圧電ポンプがよりバランス良く発熱することにより、いずれかの圧電ポンプが耐熱温度以上の高温になるリスクをさらに抑制し、ポンプ装置の信頼性をさらに向上させることができる。
(実施の形態)
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
<全体構成>
図1は、実施の形態におけるポンプ装置2の概略構成を示す図である。
図1は、実施の形態におけるポンプ装置2の概略構成を示す図である。
図1に示すポンプ装置2は、第1の圧電ポンプ4と、第2の圧電ポンプ6と、駆動部8と、制御装置9と、分配設定部10とを備える。第2の圧電ポンプ6には、吸引対象物12が接続されている。
第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6は、互いに直列的に接続されたポンプである。第1の圧電ポンプ4が下流側に配置され、第2の圧電ポンプ6が上流側に配置されている。第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6の間には別のポンプは設けられておらず、互いに直接的に接続されている。
本実施の形態における第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6はともに、圧電素子を用いた圧電ポンプである(「マイクロブロア」、「マイクロポンプ」等と称してもよい。)。具体的には、圧電素子(図示せず)を金属板(図示せず)に貼り合わせた構造を有し、圧電素子および金属板に交流電力を供給することにより、ユニモルフモードの屈曲変形を生じさせて空気の輸送を行う。このような圧電ポンプには、空気の流れを一方向に制限するバルブ機能のダイヤフラム(図示せず)が内蔵されている。
本実施の形態ではさらに、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6として、同じ仕様の圧電ポンプを用いている。第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6は同じ製造者により製造されたものであり、品番が同じであって、定格出力(すなわち単位時間当たりの流量)およびサイズ等のパラメータも同じである。品番、定格出力等を確認する際には、圧電ポンプの製造者または販売者が公表しているカタログ、あるいは圧電ポンプの製造者または販売者と客先との間で締結された製品仕様書などに基づいて確認してもよい。第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6は同じ仕様であることにより、入力電力が同じ場合には同程度の発熱性となる(すなわち単位時間当たりの温度上昇率が同程度)。
駆動部8は、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6に入力電力を供給するバッテリーである。本実施の形態では、駆動部8は、第1の駆動部8Aと、第2の駆動部8Bとを備える。第1の駆動部8Aは第1の圧電ポンプ4に入力電力を供給し、第2の駆動部8Bは第2の圧電ポンプ6に入力電力を供給する。
本実施の形態の駆動部8は、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6に対して交流の入力電力を供給する。交流の入力電力により駆動されることで、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6の圧電素子はユニモルフモードの屈曲変形を行う。
駆動部8には制御装置9が接続されている。制御装置9は、第1の駆動部8Aおよび第2の駆動部8Bのそれぞれを制御する部材である。具体的には、制御装置9は、駆動部8から第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6のそれぞれへ入力する電力、電圧、電流などを制御する。制御装置9は例えば、MCU(Micro Controller Unit)から成る。
本実施の形態では、駆動部8および制御装置9によって、分配設定部10が構成される。分配設定部10は、駆動部8から第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6のそれぞれに供給する入力電力の分配割合を設定する機能を有する。分配設定部10は制御装置9を有するものに限らず、抵抗で入力電圧を設定するものでもよく、あるいは、昇圧比を設定するものでもよい。入力電力の分配割合を設定する機能を有するものであれば、任意の形態の分配設定部10を用いてもよい。
本実施の形態の分配設定部10は、「入力電流値」の分配割合を設定する機能を有するものでも良い。入力電流値は、圧電ポンプの圧電素子の変形速度に概ね比例するパラメータである。入力電流値を調整することで、圧電素子の変形速度を調整し、ポンプの故障を防止することができる。
吸引対象物12は、ポンプ装置2の第2の圧電ポンプ6によって空気が吸引される対象物である。吸引対象物12は例えば、母乳搾乳器、鼻水吸引器などであるが、その他の任意の吸引対象物であってもよい。吸引対象の流体は空気であるが、空気以外の任意の流体であってもよい。
ポンプ装置2によって吸引対象物12から空気を吸引することで、吸引対象物12の内部に負圧が生じる。このような構成を有するポンプ装置2はいわゆる「負圧ポンプ」として機能する。
上述したポンプ装置2の構成によれば、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6に対して、第1の駆動部8Aおよび第2の駆動部8Bからそれぞれ入力電力が供給される。入力電力の供給によって第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6が駆動され、圧電素子が高速で屈曲変形を起こし、空気が輸送される。
第2の圧電ポンプ6は吸引対象物12から空気を吸引するとともに、吸引した空気を内部で加圧して第1の圧電ポンプ4へ供給する。第1の圧電ポンプ4に吸引された空気は第1の圧電ポンプ4の内部でさらに加圧され、排出口4aを介して外部に排気される。
上記動作において、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6は内部で空気を加圧する過程で温度が上昇していく。例えば第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6がともに1.9Wの入力電圧で駆動した場合、第2の圧電ポンプ6は吸引対象物12から例えば50℃の空気を吸い込むと、吸い込まれた空気は例えば約60℃まで加熱される。この空気は第1の圧電ポンプ4に吸い込まれ、第1の圧電ポンプ4の内部で例えば約70度まで加熱された後、排出口4aから排出される。
このように、上流側の第2の圧電ポンプ6から下流側の第1の圧電ポンプ4に空気が供給される際に、第1の圧電ポンプ4には第2の圧電ポンプ6で熱せられた空気が供給される。このため、第1の圧電ポンプ4は第2の圧電ポンプ6よりも温度が高くなりやすい。
これに対して本実施の形態では、分配設定部10によって、第1の圧電ポンプ4への入力電力よりも第2の圧電ポンプ6への入力電力の方が大きくなるように分配割合を設定している。このように第1の圧電ポンプ4への入力電力の分配割合を低く設定することで、第2の圧電ポンプ6の温度上昇に対する第1の圧電ポンプ4の温度上昇を抑制し、第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6をバランス良く発熱させることができる。バランス良く発熱とは、2つのポンプの最高温度が互いに均衡するようにそれぞれのポンプの発熱量が定まることをいう。特に第1の圧電ポンプ4の温度が過度に上昇することを抑制することで、ポンプの内部で金属同士を接着する接着剤が剥がれる、あるいは圧電素子が割れる等の故障を抑制することができる。このようにして、ポンプ装置2の信頼性を向上させることができる。
圧電ポンプの場合は他の種類のポンプと比べて発熱性が高く、熱ダメージによる故障が生じやすい。このため、前述したような入力電力の設定を行って、第1の圧電ポンプ4の発熱を抑えて故障を抑制する効果をより効果的に発揮することができる。
また本実施の形態では、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6は定格出力が同じである。このため、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6の入力電力に対する発熱性は同程度となる。このような場合、前述したような入力電力の設定を行って第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6をバランス良く発熱させる効果をより効果的に発揮することができる。
本実施の形態では、分配設定部10は、第2の圧電ポンプ6への入力電流値が第1の圧電ポンプ4への入力電流値よりも大きくなるように設定している。圧電ポンプの場合、圧電素子の変形速度は概ね入力電力の電流値に比例するため、前述したような入力電流値の分配割合を設定することで、第1の圧電ポンプ4の圧電素子の変形を抑制できる。そのため第1の圧電ポンプ4の耐熱温度が上がり、第1の圧電ポンプ4の温度が上昇した場合でも、圧電素子の変形による故障を効果的に防止することができる。
なお、本実施の形態のように第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6が同じ仕様であり定格出力が同じ場合でも、製造上の誤差によって、実際の出力性能に差が生じる場合がある。このような場合には、出力性能の低いものを第2の圧電ポンプ6に採用し、出力性能の高いものを第1の圧電ポンプ4に採用してもよい。これにより、第2の圧電ポンプ6へ大きい電力を入力しても、第2の圧電ポンプ6の故障を抑制することができる。
次に、実施の形態の実施例1について説明する。
実施例1は、本発明者らが、図1に示す実施の形態のポンプ装置2を用いて、圧電ポンプ4、6の温度上昇に関する実験を行ったものである。実験の条件および結果は、図2に示す通りである。
図2において、「環境温度」の欄は、ポンプ装置2を配置した周囲の温度を表す(単位:℃)。図1に示す吸引対象物12の中に含まれている空気の温度は、環境温度と略同じである。「入力電力」の欄は、駆動部8から第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6のそれぞれに供給した入力電力値である(単位:W)。「温度」の欄は、所定時間経過後(本実施の形態では5分)における第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6のそれぞれの表面温度である。「電力比」の欄は、第1の圧電ポンプ4に供給される入力電力に対する第2の圧電ポンプ6に供給される入力電力の割合、すなわち、「(第2の圧電ポンプ6の入力電力)/(第1の圧電ポンプ4の入力電力)」である。「電流比」の欄は、第1の圧電ポンプ4に供給される入力電流値に対する第2の圧電ポンプ6に供給される入力電流値の割合、すなわち、「(第2の圧電ポンプ6の入力電流)/(第1の圧電ポンプ4の入力電流)」である。
なお、電力比、電流比はともに、ポンプ装置2を運転して第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6によって空気を輸送する前に、分配設定部10により予め設定されている。実施例1では、入力電力の合計値を3.78Wに維持しながら、電力比を変化させている。
「両ポンプの高い方の温度」の欄は、「温度」の欄の値のうちの高い方の温度を表す(単位:℃)。この温度が低くなるほど、ポンプ装置2全体としての温度上昇を抑制して信頼性を向上させることができる。「流量」の欄は、ポンプ装置2が出力する空気の流量、すなわち、第1の圧電ポンプ4が排出する空気の流量を表す(単位:L/min)。「圧力」の欄は、所定時間経過後における第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6のそれぞれの内部圧力を表す(単位:kPa)。
図2に示すように、電力比および電流比の値と、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6の温度の値に相関関係があることがわかる。具体的には、電力比および電流比の値が大きくなるほど、第1の圧電ポンプ4の温度が下がり、第2の圧電ポンプ6の温度が高くなっている。
さらに電力比および電流比の値と、両ポンプの高い方の温度にも相関関係があることがわかる。具体的には、電力比および電流比の値が1の場合と比較して、電力比および電流比の値が1よりも大きくかつ所定の値以下である場合には、両ポンプの高い方の温度が低くなっている。この関係を図3に示す。
図3は、横軸に電力比を表し、縦軸に両ポンプの高い方の温度[℃]を表す。図3に示すように、電力比の値を1よりも大きくかつ1.57以下に設定した場合には、電力比の値が1の場合よりも両ポンプの高い方の温度が低く抑えられている。このような電力比の設定により、第1の圧電ポンプ4の温度上昇を効果的に抑制し、第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6をよりバランス良く発熱させることができる。
また図2に示す結果によれば、「電流比」に関しても、1よりも大きくかつ1.25以下に設定することで、「電力比」が1よりも大きくかつ1.57に設定された場合と同様の効果を奏することができる。また圧電ポンプの場合、圧電素子の変形速度は概ね入力電力の電流値に比例するため、前述したような電流比に設定することで、第1の圧電ポンプ4の圧電素子の変形を抑制できる。そのため、第1の圧電ポンプ4の温度が上昇した場合でも、圧電素子の変形による故障を効果的に防止することができる。
さらに電力比の値を1.1以上かつ1.38以下に設定した場合、並びに、電流比の値を1.05以上かつ1.17以下に設定した場合には、両ポンプの高い方の温度がさらに低く抑えられている。これより、第1の圧電ポンプ4の温度上昇を効果的に抑制し、第1の圧電ポンプ4と第2の圧電ポンプ6をよりバランス良く発熱させることができる。
図2に示すように、電力比および電流比を変化させた場合でも、ポンプ装置2の出力である流量は0.6L/minに維持されている。またポンプの内部圧力の値は、入力電力の大小に伴って変化している。図2の結果における圧力と流量の関係について、図4A、図4B、図5A~図5D、図6を用いて説明する。
図4A、図4B、図5A~図5D、図6はいずれも、横軸に各ポンプの内部圧力[kPa]を示し、縦軸に各ポンプの流量[L/min]を示す。図4Aは、電力比1の従来例に対応し、図4Bは、電力比0.91の比較例に対応する。図5A~図5Dはいずれも実施例に対応し、図5Aは電力比1.10の実施例、図5Bは電力比1.21の実施例、図5Cは電力比1.38の実施例、図5Dは電力比1.57の実施例にそれぞれ対応する。図6は電力比1.74の比較例に対応する。
図4A~図6に示すように、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6のいずれにおいても、ポンプの内部圧力および出力される空気の流量は概ね反比例の関係にある。
流量の値をいずれの値に設定した場合でも、圧力の合計値は20kPaで一定に保たれる。例えば、流量の値を0.6mL/minに設定したとき、図4Aの電力比1の場合、第1の圧電ポンプ4の内部圧力は10kPa、第2の圧電ポンプ6の内部圧力は10kPaである。同様に、図4Bの電力比0.91の場合、第1の圧電ポンプ4の内部圧力は10.5kPa、第2の圧電ポンプ6の内部圧力は9.5kPaである。図5A~図5D、図6の値については、図2に示す通りであるため、説明を省略する。
上記結果の通り、電力比の合計値を一定としながら入力電力の分配割合を変えた場合も、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6の内部圧力の合計を一定に保ちながら、ポンプ装置2から一定流量の空気を出力することができる。このようにしてポンプ装置2の性能を保つことができる。
以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されない。例えば、実施の形態では、分配設定部10が「入力電力」の分配割合を設定するものである場合について説明したが、このような場合に限らず、前述したように「入力電流値」の分配割合を設定するものであってもよい。このような場合であっても、図2に示した電流比の値を1よりも大きく1.25以下に設定することで、電力比の値を1よりも大きくかつ1.57以下に設定した場合と同様の効果を奏することができる。
また実施の形態では、第2の圧電ポンプ6に吸引対象物12を接続してポンプ装置2を負圧ポンプとして用いる場合について説明したが、このような場合に限らない。例えば、吸引対象物12の代わりに、第1の圧電ポンプ4の排出口4aにカフなどの加圧対象物を接続して加圧ポンプとして用いてもよい。
また実施の形態では、第1の圧電ポンプ4および第2の圧電ポンプ6という2つの圧電ポンプを設ける場合について説明したが、このような場合に限らず、3つ以上の圧電ポンプを設けてもよい。この場合、複数の圧電ポンプにおける任意の隣接する圧電ポンプの入力電力を上流側よりも下流側が小さくなるように設定すれば、同様の効果を奏することができる。このとき全ての隣接する圧電ポンプ同士の入力電力をこのように設定する必要はなく、少なくとも2つの隣接する圧電ポンプ同士の入力電力がこのような設定になっていれば、同様の効果を奏することができる。
また実施の形態では、駆動部8として2つの駆動部8A、8Bを設ける場合について説明したが、このような場合に限らない。2つの圧電ポンプ4、6を駆動できるものであれば任意の形態の駆動部を用いてもよい。例えば、2つの圧電ポンプ4、6に対して共通の1つの駆動部を設けるようにしてもよい。
本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は、本開示の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
本発明は、ポンプ装置に有用である。
2 ポンプ装置
4 第1の圧電ポンプ
4a 排出口
6 第2の圧電ポンプ
8 駆動部
8A 第1の駆動部
8B 第2の駆動部
9 制御装置
10 分配設定部
12 吸引対象物
4 第1の圧電ポンプ
4a 排出口
6 第2の圧電ポンプ
8 駆動部
8A 第1の駆動部
8B 第2の駆動部
9 制御装置
10 分配設定部
12 吸引対象物
Claims (5)
- 第1の圧電ポンプと、
前記第1の圧電ポンプの上流側に直列的に接続された第2の圧電ポンプと、
前記第1の圧電ポンプおよび前記第2の圧電ポンプに交流の入力電力を供給する駆動部と、
前記第1の圧電ポンプと前記第2の圧電ポンプのそれぞれに供給する前記駆動部からの前記入力電力の分配割合を設定する分配設定部と、を備え、
前記分配設定部は、前記第1の圧電ポンプへの入力電力に対する前記第2の圧電ポンプへの入力電力の割合を、1よりも大きく1.57以下に設定する、ポンプ装置。 - 前記第1の圧電ポンプおよび前記第2の圧電ポンプは定格出力が同じである、請求項1に記載のポンプ装置。
- 前記分配設定部は、前記第1の圧電ポンプへの入力電力に対する前記第2の圧電ポンプへの入力電力の割合を、1.1以上1.38以下に設定する、請求項1又は2に記載のポンプ装置。
- 第1の圧電ポンプと、
前記第1の圧電ポンプの上流側に直列的に接続された第2の圧電ポンプと、
前記第1の圧電ポンプおよび前記第2の圧電ポンプに交流の入力電力を供給する駆動部と、
前記第1の圧電ポンプと前記第2の圧電ポンプのそれぞれに供給する前記駆動部からの入力電流値の分配割合を設定する分配設定部と、を備え、
前記分配設定部は、前記第1の圧電ポンプへの入力電流値に対する前記第2の圧電ポンプへの入力電流値の割合を、1よりも大きく1.25以下に設定する、ポンプ装置。 - 前記分配設定部は、前記第1の圧電ポンプへの入力電流値に対する前記第2の圧電ポンプへの入力電流値の割合を、1.05以上1.17以下に設定する、請求項4に記載のポンプ装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020513987A JP6874903B2 (ja) | 2018-04-19 | 2019-02-14 | ポンプ装置 |
CN201980013507.1A CN111727319B (zh) | 2018-04-19 | 2019-02-14 | 泵装置 |
US16/999,708 US11639714B2 (en) | 2018-04-19 | 2020-08-21 | Pump device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018-080808 | 2018-04-19 | ||
JP2018080808 | 2018-04-19 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US16/999,708 Continuation US11639714B2 (en) | 2018-04-19 | 2020-08-21 | Pump device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019202831A1 true WO2019202831A1 (ja) | 2019-10-24 |
Family
ID=68239492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/005337 WO2019202831A1 (ja) | 2018-04-19 | 2019-02-14 | ポンプ装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11639714B2 (ja) |
JP (1) | JP6874903B2 (ja) |
CN (1) | CN111727319B (ja) |
WO (1) | WO2019202831A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022209704A1 (ja) * | 2021-04-02 | 2022-10-06 | 株式会社村田製作所 | 流体制御装置 |
DE112020000997B4 (de) | 2019-04-25 | 2024-01-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Pumpvorrichtung mit einer ersten und zweiten piezoelektrischen Pumpe mit unterschiedlichen Eingangsleistungen |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3818379A4 (en) * | 2018-07-03 | 2021-08-25 | Siemens Healthcare Diagnostics Inc. | PIEZOELECTRIC MINIATURE AIR PUMP FOR GENERATING A PULSATION-FREE AIR FLOW FOR THE APPROXIMATION OF A PIPETTING DEVICE |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003320020A (ja) * | 2002-05-02 | 2003-11-11 | Nikkiso Co Ltd | ダイアフラムポンプ |
JP2004169706A (ja) * | 2004-02-02 | 2004-06-17 | Konica Minolta Holdings Inc | 流体輸送システム |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6400066B1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-06-04 | Siemens Automotive Corporation | Electronic compensator for a piezoelectric actuator |
US7094040B2 (en) * | 2002-03-27 | 2006-08-22 | Minolta Co., Ltd. | Fluid transferring system and micropump suitable therefor |
US7312554B2 (en) * | 2004-04-02 | 2007-12-25 | Adaptivenergy, Llc | Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same |
US7290993B2 (en) * | 2004-04-02 | 2007-11-06 | Adaptivenergy Llc | Piezoelectric devices and methods and circuits for driving same |
TW200903975A (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-16 | Micro Base Technology Corp | Piezoelectric miniature pump and its driving circuit |
JP5145177B2 (ja) * | 2008-09-12 | 2013-02-13 | 株式会社K&Y | 輸液ポンプシステム |
JP5220679B2 (ja) | 2009-04-20 | 2013-06-26 | 住友重機械工業株式会社 | ハイブリッド型作業機械及びハイブリッド型作業機械の制御方法 |
JP5557056B2 (ja) * | 2011-11-30 | 2014-07-23 | アイシン精機株式会社 | ポンプ制御ユニット |
-
2019
- 2019-02-14 JP JP2020513987A patent/JP6874903B2/ja active Active
- 2019-02-14 CN CN201980013507.1A patent/CN111727319B/zh active Active
- 2019-02-14 WO PCT/JP2019/005337 patent/WO2019202831A1/ja active Application Filing
-
2020
- 2020-08-21 US US16/999,708 patent/US11639714B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003320020A (ja) * | 2002-05-02 | 2003-11-11 | Nikkiso Co Ltd | ダイアフラムポンプ |
JP2004169706A (ja) * | 2004-02-02 | 2004-06-17 | Konica Minolta Holdings Inc | 流体輸送システム |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112020000997B4 (de) | 2019-04-25 | 2024-01-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Pumpvorrichtung mit einer ersten und zweiten piezoelektrischen Pumpe mit unterschiedlichen Eingangsleistungen |
US11939970B2 (en) | 2019-04-25 | 2024-03-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Control arrangement for first and second piezoelectric pumps positioned in series |
WO2022209704A1 (ja) * | 2021-04-02 | 2022-10-06 | 株式会社村田製作所 | 流体制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111727319A (zh) | 2020-09-29 |
CN111727319B (zh) | 2022-08-30 |
US20200378373A1 (en) | 2020-12-03 |
JPWO2019202831A1 (ja) | 2020-12-10 |
JP6874903B2 (ja) | 2021-05-19 |
US11639714B2 (en) | 2023-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2019202831A1 (ja) | ポンプ装置 | |
JP5999200B2 (ja) | 流体制御装置およびポンプ接続方法 | |
CN107023457A (zh) | 微型流体控制装置 | |
JP6065160B2 (ja) | ブロア | |
JP2014523503A5 (ja) | ||
TW201804083A (zh) | 用於降低負載鎖定件內的壓力的方法及相關的幫浦單元 | |
JP2016136496A (ja) | 燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法 | |
TW201728835A (zh) | 適用於壓電致動泵浦之驅動電路之控制方法及其驅動電路 | |
WO2020217934A1 (ja) | ポンプ装置 | |
JP2013080765A (ja) | 冷却装置 | |
JP6615132B2 (ja) | 真空ポンプシステム | |
JPH07301182A (ja) | 圧電ポンプの駆動方法 | |
JP2013167196A (ja) | 圧縮機システムおよびその運転制御方法 | |
JP6136140B2 (ja) | モータ制御装置および電動ポンプユニット | |
JP6770024B2 (ja) | 真空ポンプの回転子を熱する方法 | |
JP2005233421A (ja) | 静水圧システム内の動力損失減少用改良型チャージ・補助回路 | |
CN109944779B (zh) | 一种cpu水冷***循环泵 | |
JP6104702B2 (ja) | 蒸気生成システム | |
JP2011027057A (ja) | 圧電ポンプ及びその駆動方法 | |
WO2010024488A1 (en) | Chemical liquid feeding device | |
KR102234374B1 (ko) | 드라이 진공 펌프 장치, 그 제어 방법 및 제어 프로그램 | |
JP2006312900A (ja) | 圧縮ガス供給装置 | |
JP6400402B2 (ja) | 可変速水力発電制御装置および制御方法 | |
KR102195809B1 (ko) | 전동 압축기의 제어방법 | |
US11542951B2 (en) | Gas compressor and control method therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19788583 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2020513987 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19788583 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |