JPS59200082A - 液送ポンプ - Google Patents
液送ポンプInfo
- Publication number
- JPS59200082A JPS59200082A JP58075382A JP7538283A JPS59200082A JP S59200082 A JPS59200082 A JP S59200082A JP 58075382 A JP58075382 A JP 58075382A JP 7538283 A JP7538283 A JP 7538283A JP S59200082 A JPS59200082 A JP S59200082A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- thin plate
- liquid
- thickness
- vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B43/04—Pumps having electric drive
- F04B43/043—Micropumps
- F04B43/046—Micropumps with piezoelectric drive
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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】
く技術分野〉
本発明は液体を加圧する振動部に電気を振動に直接変換
する圧電磁器薄板と金属製薄板を貼り合わせたユニモル
フ振動子を用いだ液送ポンプに関する。
する圧電磁器薄板と金属製薄板を貼り合わせたユニモル
フ振動子を用いだ液送ポンプに関する。
〈従来技術〉
従来の液送ポンプは、電動機やソレノイドを使い、羽根
車やピストン又はプランジャーを作動させその回転運動
や往復運動により、液体燃料に遠心力を与えて吐出しｔ
こり、シリング−内容積の拡大と縮小により吐出したり
する構造であった。しかし、この従来のポンプでは、液
体燃料に直積作用する羽根車やピストン又はプランジャ
ー等は、電気信号を与えても自ら運動できず、羽根車や
ピストンは電動機の回転運動を伝達軸により受け、また
プランジャーはツレ／イドに流れる電流による磁界（電
磁力）によりその働終を行うものであるが、このような
中間的な伝達機構を持つことは、ポンプ自体の大型化を
招き、また内部構造を複雑にしていた。
車やピストン又はプランジャーを作動させその回転運動
や往復運動により、液体燃料に遠心力を与えて吐出しｔ
こり、シリング−内容積の拡大と縮小により吐出したり
する構造であった。しかし、この従来のポンプでは、液
体燃料に直積作用する羽根車やピストン又はプランジャ
ー等は、電気信号を与えても自ら運動できず、羽根車や
ピストンは電動機の回転運動を伝達軸により受け、また
プランジャーはツレ／イドに流れる電流による磁界（電
磁力）によりその働終を行うものであるが、このような
中間的な伝達機構を持つことは、ポンプ自体の大型化を
招き、また内部構造を複雑にしていた。
〈先願技術〉
そこで本発明者は、上記の点に鑑み、電気エネルギーを
直接往復運動である振動に変換するユニモルフ振動子を
ポンプの機構部に用いることにより、構造を簡単にし、
小型化した新規な液送ポンプを既に提案した。
直接往復運動である振動に変換するユニモルフ振動子を
ポンプの機構部に用いることにより、構造を簡単にし、
小型化した新規な液送ポンプを既に提案した。
まずその燃料ポンプの一例を、一枚の円板状ユニモルフ
振動子を用いた場合についで図面と共に説明する。
振動子を用いた場合についで図面と共に説明する。
第１．２．３図は夫々液送ポンプの平面図、断面図、底
面図であり、第４，５図は夫々その振動部に用いられる
一枚の圧電磁器薄板に一枚の金属製薄板を貼り合わせた
円板状ユニモルフ振動子の底面図、断面図である。
面図であり、第４，５図は夫々その振動部に用いられる
一枚の圧電磁器薄板に一枚の金属製薄板を貼り合わせた
円板状ユニモルフ振動子の底面図、断面図である。
第１．２．３図において、１は振動部に圧電磁器薄板（
ピエゾ素子）２を用いた円板状のユニモルフ振動子であ
り、三個の構成片３ａ、３ｂ、３ｃからなるポンプ本体
３の内部の液体加圧部４に、その容積を拡大、縮小させ
る如く円板状のユニモルフ振動子１が配置されている。
ピエゾ素子）２を用いた円板状のユニモルフ振動子であ
り、三個の構成片３ａ、３ｂ、３ｃからなるポンプ本体
３の内部の液体加圧部４に、その容積を拡大、縮小させ
る如く円板状のユニモルフ振動子１が配置されている。
５は前記圧電磁器薄板２と共にユニモルフ振動子１を構
成する金属製薄板、６は吐出側逆止弁、７は吸入側逆止
弁、８は吐出側継手、９は導線、１０はユニモルフ振動
子固定リング、１１は吸入側継手である。
成する金属製薄板、６は吐出側逆止弁、７は吸入側逆止
弁、８は吐出側継手、９は導線、１０はユニモルフ振動
子固定リング、１１は吸入側継手である。
上記構造の液送ポンプにおいて、ユニモルフ振動子１に
接続されている導線９に一定周波数の正負の電圧を印加
すると、第５図（ａ）、（ｂ）の如く、ユニモルフ振動
子１は凹凸状に交互に変形する。
接続されている導線９に一定周波数の正負の電圧を印加
すると、第５図（ａ）、（ｂ）の如く、ユニモルフ振動
子１は凹凸状に交互に変形する。
このユニモルフ振動子１の前方に２個の逆止弁６゜７が
あり、ユニモルフ振動子１が＄５図（Ｉ））の如く凹状
に変化するとぎ、吐出側逆止弁６は閉し、吸入側逆止弁
７が開き製本燃料は液体加圧部４に流入する。
あり、ユニモルフ振動子１が＄５図（Ｉ））の如く凹状
に変化するとぎ、吐出側逆止弁６は閉し、吸入側逆止弁
７が開き製本燃料は液体加圧部４に流入する。
次にユニモルフ振動子１が第５図（ａ）の如く平面状な
いし凸状に変化するとき、吸入側逆止弁７は閉じ、吐出
側逆止弁６が開き液体加圧部４にある製本燃料は、吐出
側逆止弁６を通り圧送される。
いし凸状に変化するとき、吸入側逆止弁７は閉じ、吐出
側逆止弁６が開き液体加圧部４にある製本燃料は、吐出
側逆止弁６を通り圧送される。
なおユニモルフ振動子１は導＠９に一定周波数の正負の
電圧を作力１けると、第５図（ａ）、（＋））の如く凹
凸状に交互に変形するが、その大きさΔρは電圧の大き
さに比例したたわみ量で得られ、ポンプの吐出流量を電
圧により制御で外ることになる。
□１上述のようにこの液送ポンプは液体を加圧する振動
部に、電気を振動に直接変換する円板状のユニモル７振
動子１を用いたことを特徴とするものであり、次のよう
な効果が得られる。
電圧を作力１けると、第５図（ａ）、（＋））の如く凹
凸状に交互に変形するが、その大きさΔρは電圧の大き
さに比例したたわみ量で得られ、ポンプの吐出流量を電
圧により制御で外ることになる。
□１上述のようにこの液送ポンプは液体を加圧する振動
部に、電気を振動に直接変換する円板状のユニモル７振
動子１を用いたことを特徴とするものであり、次のよう
な効果が得られる。
（イ）機能及び構造が簡素化され、小型化が可能となる
。
。
（ロ）（幾能部品点数が少なくなり、各部品形状精度の
累積影響度が小さくなり高品質が望める。
累積影響度が小さくなり高品質が望める。
（ハ）従来の中間伝達機構が省け、中間伝達機構におけ
る損失がなくなり高効率が望める。
る損失がなくなり高効率が望める。
（ニ） コスト的に安価なものとなる。
（ホ）往復運動がないため、摩耗なじみによる品質トラ
ブルがない。
ブルがない。
（へ）電圧の大きさによりリニアに吐出量を制御でとる
。
。
しかしながら一般家庭用電源を使用する場合、周波数５
０Ｈｚ、及び６０Ｈｚの両方があり、またユニモルフ振
動子１に接続された二本の導線９には、交流であるため
、正負の電圧が交互に印加される。このような条件下で
、ユニモルフ振動子１の耐久性が問題となる。
０Ｈｚ、及び６０Ｈｚの両方があり、またユニモルフ振
動子１に接続された二本の導線９には、交流であるため
、正負の電圧が交互に印加される。このような条件下で
、ユニモルフ振動子１の耐久性が問題となる。
く目的〉
そこで本発明は、ユニモルフ振動子に正負の許容電圧が
交互に印加されても経時変化を起すことなく、一般家庭
用暖房機として使用する燃料の必要消費量を満足に吐出
できるユニモルフ振動子の圧電磁器薄板と金属製薄板と
の形状について提案するものである。
交互に印加されても経時変化を起すことなく、一般家庭
用暖房機として使用する燃料の必要消費量を満足に吐出
できるユニモルフ振動子の圧電磁器薄板と金属製薄板と
の形状について提案するものである。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を第６図以降について説明する。
第６，７図の如く、本発明のユニモルフ振動子１は液送
ポンプを小型化するために、金属製薄板５の外径５Ｄは
２５〜３０ｍｍの範囲に、かつそれに貼り合わせた圧電
磁器薄板２の外径２Ｄは１８〜２５ｍｍの範囲に設定さ
れている。そしてこのユニモルフ振動子１は、第し２，
３図の如く、液送ポンプに組立てられる。今、このユニ
モルフ振動子１を用いだ液送ポンプの圧力変動による測
定結果の一例を第８図について説明すると、この図で解
るように、電圧の増加に比例しで吐出流量Ｑ及び吐出圧
力Ｐは増加するか、印加電圧にも限界がある。この印加
電圧は、圧電磁器薄板２の製造過程で分極処理した分極
方向が印加する交流の逆電圧により消滅しない許容電圧
範囲でなければならない。そして、その許容電圧は、圧
電磁器薄板２の厚みに比例して大きくなる。圧電磁器薄
板２の材質は、ジルコン酸チタン酸鉛系で圧電定数が比
較的高い圧電磁器材料を使用したものを利用する。
ポンプを小型化するために、金属製薄板５の外径５Ｄは
２５〜３０ｍｍの範囲に、かつそれに貼り合わせた圧電
磁器薄板２の外径２Ｄは１８〜２５ｍｍの範囲に設定さ
れている。そしてこのユニモルフ振動子１は、第し２，
３図の如く、液送ポンプに組立てられる。今、このユニ
モルフ振動子１を用いだ液送ポンプの圧力変動による測
定結果の一例を第８図について説明すると、この図で解
るように、電圧の増加に比例しで吐出流量Ｑ及び吐出圧
力Ｐは増加するか、印加電圧にも限界がある。この印加
電圧は、圧電磁器薄板２の製造過程で分極処理した分極
方向が印加する交流の逆電圧により消滅しない許容電圧
範囲でなければならない。そして、その許容電圧は、圧
電磁器薄板２の厚みに比例して大きくなる。圧電磁器薄
板２の材質は、ジルコン酸チタン酸鉛系で圧電定数が比
較的高い圧電磁器材料を使用したものを利用する。
第９図（ａ）、（ｂ）は夫々６０Ｈｚ、９０■と５０１
（Ｚ、９０〜７における金属製薄板５の厚み［の違いに
よる液送ポンプの特性である。この図で解るように同厚
の圧電磁器薄板２を貼り合わせた五種類の厚さｔの金属
製薄板５の違いにより最大吐出流量と最大吐出圧力が変
わり、金属製薄板５の厚みｔが大きくなると同電圧での
吐出流量は低下する。
（Ｚ、９０〜７における金属製薄板５の厚み［の違いに
よる液送ポンプの特性である。この図で解るように同厚
の圧電磁器薄板２を貼り合わせた五種類の厚さｔの金属
製薄板５の違いにより最大吐出流量と最大吐出圧力が変
わり、金属製薄板５の厚みｔが大きくなると同電圧での
吐出流量は低下する。
しかし圧力変動に対する吐出流量の変化率は小さくなる
。
。
従って、ある一定の許容電圧＼ｊを確保できて、０〜０
．２０ｋｇ／ｃｍ２の吐出圧力を必要とする時のユニモ
ルフ振動子１の圧電磁器薄板２と金属製薄板５の厚みに
ついては、一般家庭用暖房能力である４ ０００ Ｋｃ
ａｌ／ ｈｒ以下の燃料の必要消費量を満足させるため
、金属製薄板５の厚みは、０゜２〜０．５ｍｍ、圧電磁
器薄板２の厚みは、０．４〜０，７ｍｍが妥当となる。
．２０ｋｇ／ｃｍ２の吐出圧力を必要とする時のユニモ
ルフ振動子１の圧電磁器薄板２と金属製薄板５の厚みに
ついては、一般家庭用暖房能力である４ ０００ Ｋｃ
ａｌ／ ｈｒ以下の燃料の必要消費量を満足させるため
、金属製薄板５の厚みは、０゜２〜０．５ｍｍ、圧電磁
器薄板２の厚みは、０．４〜０，７ｍｍが妥当となる。
なお、金属製薄板５が０．６ｍｍ以上になると、吐出流
量が不足し、家庭用暖房器具としての（幾能が無くなる
。
量が不足し、家庭用暖房器具としての（幾能が無くなる
。
〈効果〉
以上の説明から明らかな通り、本発明は、液体を加圧す
る振動部に電気を振動に直接変換する圧電磁器薄板と金
属製薄板とを貼り合わせたユニモルフ振動子を用いだ液
送ポンプにおいて、ポンプ吐出圧力が０〜０．２０ｋｇ
／ｃｍ２の範囲では、前記ユニモルフ振動子の形状寸法
は、前記圧電磁器薄板の厚みが０．４〜０．７ｍｍ、そ
の外径が１８〜２５ｍｍ、前記金属製薄板の厚みが０．
２〜０゜Ｓｍｍ、その外径が２５〜３０ｍｍとされたも
のである。
・〕したがって
、本発明では、ユニモルフ振動子は、５０Ｈｚ又は６０
Ｈｚの交流の許容電圧が印加されたときにも、経時変化
を起すことなく、一般家庭用暖房磯として使用する燃料
の必要消費量を常に満足に吐出し得るという優れた効果
がある。
る振動部に電気を振動に直接変換する圧電磁器薄板と金
属製薄板とを貼り合わせたユニモルフ振動子を用いだ液
送ポンプにおいて、ポンプ吐出圧力が０〜０．２０ｋｇ
／ｃｍ２の範囲では、前記ユニモルフ振動子の形状寸法
は、前記圧電磁器薄板の厚みが０．４〜０．７ｍｍ、そ
の外径が１８〜２５ｍｍ、前記金属製薄板の厚みが０．
２〜０゜Ｓｍｍ、その外径が２５〜３０ｍｍとされたも
のである。
・〕したがって
、本発明では、ユニモルフ振動子は、５０Ｈｚ又は６０
Ｈｚの交流の許容電圧が印加されたときにも、経時変化
を起すことなく、一般家庭用暖房磯として使用する燃料
の必要消費量を常に満足に吐出し得るという優れた効果
がある。
第１図は先願技術の液送ポンプの一部切欠平面図、第２
図は同縦断面図、第３図は同一部切欠底面図、第４図は
同ポンプの振動部に用いられる円板状ユニモルフ振動子
の底面図、第５図（ａ）、（１））はその作用説明図、
第６図は本発明の円板状ユニモルフ振動子１の底面図、
第７図は同側面図、第８図は本発明液送ポンプの実施例
における圧力変動による測定結果を示す線図、第９図（
ａ）は印加電圧６０Ｈｚ、９０ Ｖにおける金属製薄板
の厚みの違いによる圧力変動特性を示す線図、第９図（
１））は同５０Ｈｚ、９０ Ｖでの金属製薄板の厚みの
違いに主る圧力変動特性を示す線図である。 １：ユニモル７振動子、２：圧電磁器薄板、３：ポンプ
本体、４：液体加圧部、５：金属製薄板、６：吐出側逆
止弁、７：吸入側逆止弁、８：吐出側継手、９：導線。 出 願 人 シャープ株式会社 第１図 第４９ 第６図 第５ 図（ａ）
図は同縦断面図、第３図は同一部切欠底面図、第４図は
同ポンプの振動部に用いられる円板状ユニモルフ振動子
の底面図、第５図（ａ）、（１））はその作用説明図、
第６図は本発明の円板状ユニモルフ振動子１の底面図、
第７図は同側面図、第８図は本発明液送ポンプの実施例
における圧力変動による測定結果を示す線図、第９図（
ａ）は印加電圧６０Ｈｚ、９０ Ｖにおける金属製薄板
の厚みの違いによる圧力変動特性を示す線図、第９図（
１））は同５０Ｈｚ、９０ Ｖでの金属製薄板の厚みの
違いに主る圧力変動特性を示す線図である。 １：ユニモル７振動子、２：圧電磁器薄板、３：ポンプ
本体、４：液体加圧部、５：金属製薄板、６：吐出側逆
止弁、７：吸入側逆止弁、８：吐出側継手、９：導線。 出 願 人 シャープ株式会社 第１図 第４９ 第６図 第５ 図（ａ）
Claims (1)
- 液体を加圧する振動部に電気を振動に直接変換する圧電
磁器薄板（２）と金属製薄板（５）とを貼り合わせたユ
ニモルフ振動子（１）を用いだ液送ポンプにおいて、ポ
ンプ吐出圧力が０〜０．２０ｋｇ／ｃｍ２の範囲では、
前記ユニモルフ振動子（１）の形状寸法は、前記圧電磁
器薄板（２）の厚みが０．４〜０．７ｍ口１、その外径
が１８〜２５ｍｍ、前記金属製薄板（５）の厚みが０．
２−０． ５＋ｎｍ、その外径が２５〜３０１１１１１
１とされたことを特徴とする液送ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58075382A JPS59200082A (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 液送ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58075382A JPS59200082A (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 液送ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200082A true JPS59200082A (ja) | 1984-11-13 |
Family
ID=13574581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58075382A Pending JPS59200082A (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 液送ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59200082A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6017279A (ja) * | 1983-07-11 | 1985-01-29 | Tamagawa Seiki Kk | 電歪振動子を用いる気体ポンプ |
-
1983
- 1983-04-27 JP JP58075382A patent/JPS59200082A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6017279A (ja) * | 1983-07-11 | 1985-01-29 | Tamagawa Seiki Kk | 電歪振動子を用いる気体ポンプ |
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