JPH0128312Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案はポンプ用ピエゾ振動子に関し、更に詳
細には、ピエゾ素子への電圧の印加により振動
し、例えばその振動により流体の吸引、圧送動作
を行なう形式のポンプに使用するのに適したピエ
ゾ振動子に関する。

(ロ) 従来技術 ピエゾ素子を用いたポンプは、そのピエゾ素子
に交流電圧を印加することによりピエゾ振動子す
なわち圧電振動子を振動させて該ピエゾ振動子に
より限定されたポンプ室の容積を周基的に変化さ
せ、それによつて流体を送り出すようになつてい
る。

このようなポンプの従来のものとしては特開昭
59−41684号公報或は実開昭59−68192号公報に示
されるものがある。これら公報に記載されたポン
プを含めて従来のピエゾポンプに使用されている
ピエゾ振動子としては、第６図に示されるように
円板状の振動子ａの片面に円板状のピエゾ素子ｂ
を接合しただけのもの、或は、第７図に示される
ようにピエゾ素子ｃを円筒状にしたものがある
が、いずれも使用に際して振動子の周辺部をポン
プ本体内に設けたホルダで固定保持しなければな
らないため十分な振幅で振動させることができ
ず、ポンプの吐出量も十分に得られない問題があ
る。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 本考案が解決しようとする問題は、ピエゾ振動
子の構造を改良することにより大きな振幅で振動
させることが可能でしかもポンプとしての組立を
容易に行なえるようにすることである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 上記問題を解決するための本考案のピエゾ振動
子は、複数のピエゾ素子を平面状に円周方向に隔
てて配置し個々のピエゾ素子を電気的に接続し、
該ピエゾ素子を非導電性の可撓性材料で一体的に
モールドし、該モールド部の中央には通孔および
該通孔を一方向にのみ流体を流す逆止弁を設けて
構成されている。

(ホ) 作用 上記構成のピエゾ振動子において、周辺部を支
えた状態で対の接続端子に電圧を印加すると、中
心部が一方に突出する状態と他方に突出する状態
を交互に繰り返して振動する。そしてピエゾ振動
子の一方の側から他方に通孔および逆止弁を介し
ている。

(ヘ) 実施例 以下図面を参照して本実施例について説明す
る。

第１図および第２図において第１の実施例のピ
エゾ振動子１が示されている。ピエゾ振動子（以
下単に振動子と呼ぶ）１は円板を４等分したよう
な扇形のピエゾ素子２を第２図に示されるように
一平面上に円周方向に隔てて配置し、そのピエゾ
素子２の上下両面の周辺部にはピエゾ素子と電気
的に通じる導体リング３および３′を設け、それ
らピエゾ素子および導体リング３，３′を例えば
ゴムのような伸縮性を有しかつ非導電性の可撓性
材料５で一体的にモールドしてつくられている。

各導体リング３および３′には半径方向外方に
伸びる接続端子４および４′が一体的に形成され、
それらの接続端子４，４′は可撓性材料のモール
ド部から外周に突出している。

モールド部５の中央部には通孔６を限定する中
空円錐体７がモールド部と一体的に形成され、そ
の中空円錐体７の先端には複数（本実施例では４
個）のスリツト８が円周方向に隔てて形成されて
いる。この中空円錐体７は逆止弁として作用し矢
印方向の流体の流れに対してはスリツト８の部分
で開いてその流れを許容し、逆方向の流れに対し
てはスリツト部が閉じて流れを阻止する。モール
ド部５の周辺部両面には環状突部９，９′が形成
されている。

上記構成の振動子において、環状突部９，９′
の部分を押えて両接続端子４，４′間に交流電圧
を印加すると振動子１は中央部が上側に突出した
状態と下に突出した状態とに交互に振動する。

なお、ピエゾ素子２の形状或は枚数は図示のよ
うな場合に限らず任意に決定でき、またピエゾ振
動子の形状の円形のものに限らず任意の形状にで
きる。

第３図および第４図において他の実施例の振動
子１ａが示されている。この振動子１ａではモー
ルド部５ａの中央部に複数の通孔６ａが所望の円
上に円周方向に隔てて形成され、その円の中心部
にはかさ状弁体７ａが嵌合固定されている。この
かさ状弁体７ａは通孔を被う逆止弁として作用す
る。その他の部分の構成は前記第１の実施例と同
じである。

この実施例において、矢印方向の流体の流れに
対して弁体７ａの周辺部８ａがモールド部５ａの
上面から離れて流れを許容するが、逆方向に対し
てはその周辺部８ａが上面に接触して流体の流れ
を阻止する。

第５図において、第１図および第２図に示され
た振動子１を用いたピエゾポンプ１０が示されて
いる。このピエゾポンプ１０は複数（本実施例で
は４個）の振動子１を一対のカバー１１と１２と
の間に挾んで重ね合せ、それらをボルトおよびナ
ツト（いずれも図示せず）により連結される一対
の押えリング１６，１７により固定してつくられ
ている。カバー１１には入口ポート１３がかつカ
バー１２には出口ポート１４が形成されている。

各振動板１の端子４，４′を第５図に示される
ように接続して交流電圧を印加すると下から１番
目および３番目の振動子の中央部が下方に突出す
る状態となるとき下から２番目と４番目の振動子
の中央が上側に突出する状態となつた後これとは
逆の状態になる変形を交互に繰り返す。するとま
ず下側から第１番目と第２番目の振動子の間に限
定されたポンプ室２１内に入口ポート１３を介し
て流体が導入されるとともに下から第３番目と第
４番目の振動子の間に限定されたポンプ室２３に
は第２番目と第３番目の振動子の間に限定された
ポンプ室２２内の流体が流入し、次にポンプ室２
１の流体がポンプ室２２内に流入するとともにポ
ンプ室２３内の流体が出口ポート１４を介して吐
出される。以下振動子１の前述のような連続振動
により流体が入口ポート１３から吸引された出口
ポート１４から吐出される。

なお環状突部を一体に形成しないで、使用の際
にピエゾ振動子間にリング状セパレータを挿入し
てもよい。更に、導体リングを介してピエゾ素子
を電気的に接続しているが、導体リングは必ずし
も必要でなく各ピエゾ素子からリード線を引き出
してもよい。

(ト) 効果 本考案によるピエゾ振動子では次のような効果
を奏することができる。

同じ大きさ（直径）の従来の振動子よりも振
幅を大きくできる。

したがつてポンプに使用した場合同じ大きさ
の従来のポンプよりも吐出量を多くできる。

ピエゾ素子の電気的絶縁ができる。

逆止弁が一体的に形成されているとともに周
辺部に環状突起を形成してあるのでポンプとし
ての組立が容易である。

必要に応じて所望の個数を組合せて使用する
ことによりポンプの吐出圧力を高くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるピエゾ振動子の一実施例
の断面図、第２図は第１図のピエゾ振動子のピエ
ゾ素子の配列を示す図、第３図は本考案のピエゾ
振動子の他の実施例の断面図、第４図は第３図の
ピエゾ振動子のピエゾ素子の配列を示す図、第５
図は第１図のピエゾ振動子を用いてつくつたピエ
ゾポンプの断面図、第６図および第７図は従来の
振動子を示す図である。 １，１ａ：ピエゾ振動子、２，２ａ：ピエゾ素
子、３，３′，３ａ，３′ａ：導体リング、４，
４′，４ａ，４′ａ：接続端子、５，５ａ：モール
ド部、６，６ａ：通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数のピエゾ素子を平面状に円周方向に隔てて
   配置し、個々のピエゾ素子を電気的に接続し、該
   ピエゾ素子を非導電性の可撓性材料で一体的にモ
   ールドし、該モールド部の中央部には通孔および
   該通孔を一方向にのみ流体を流す逆止弁を設けた
   ことを特徴とするポンプ用ピエゾ振動子。