JPS6291675A - マイクロポンプ - Google Patents
マイクロポンプInfo
- Publication number
- JPS6291675A JPS6291675A JP23025685A JP23025685A JPS6291675A JP S6291675 A JPS6291675 A JP S6291675A JP 23025685 A JP23025685 A JP 23025685A JP 23025685 A JP23025685 A JP 23025685A JP S6291675 A JPS6291675 A JP S6291675A
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- JP
- Japan
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- thin plates
- fluid
- displacement
- convex
- pump
- 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
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
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- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- 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、医用機器や化学分析機器へ応用されるマイク
ロポンプに関する。
ロポンプに関する。
（従来の技術）
従来、マイクロポンプは、ビニール管などに外部から圧
力を加えて変形させ、変形による体積減少分だけ流体が
輸送されるという機構の機械的ポンプがあった。
力を加えて変形させ、変形による体積減少分だけ流体が
輸送されるという機構の機械的ポンプがあった。
あるいは、圧電セラミック全利用したものでは圧電ベイ
モルフ素子を対向して配置し、バイモルフ素子を逆相で
変位させることにより、両バイモルフ素子間の流体を排
除するものであった。
モルフ素子を対向して配置し、バイモルフ素子を逆相で
変位させることにより、両バイモルフ素子間の流体を排
除するものであった。
（発明が解決しようとする問題点）
機械的カマイクロポンプの場合、輸送される流量を精確
（てコントロールすることは、動作原理から明らかなよ
うに困難であった。また圧７３（バイモルフ素子を利用
したものは共振周波数で駆動しないとバイモルフの変位
量が小さいため、輸送される流量が極端に小さくなる。
（てコントロールすることは、動作原理から明らかなよ
うに困難であった。また圧７３（バイモルフ素子を利用
したものは共振周波数で駆動しないとバイモルフの変位
量が小さいため、輸送される流量が極端に小さくなる。
また流＋に全任意にコントロールするのは困難である。
本発明の目的は、この問題点を解決したマイクロポンプ
を提供することにある。
を提供することにある。
（問題点全解決するための手段）
本発明はその一部がコンベックス状に加工された恒弾性
の薄板と、該薄板に接して積付けられた変位発生手段と
を備えているマイクロポンプである。
の薄板と、該薄板に接して積付けられた変位発生手段と
を備えているマイクロポンプである。
（作用）
本発明では、一部分がコンベックス状に加工された恒弾
性金属薄板に圧電縦効果を利用して変位する圧電アクチ
ュエータの積層体、あるいは横効果を利用した圧電アク
チュエータ、あるいは電歪効果素子がはりつけられてい
る。さらに比較的大きな流ｔを得たい時には、アクチュ
エータの変位全機械的に搏犬する機構がはりつけられる
。周知のようにコンベックス形状の板は、双安定の位置
がある。従って圧電アクチュエータの伸縮によりコンベ
ックス薄板に変位のきっかけ金与えると安定位置まで一
気に変位をする。
性金属薄板に圧電縦効果を利用して変位する圧電アクチ
ュエータの積層体、あるいは横効果を利用した圧電アク
チュエータ、あるいは電歪効果素子がはりつけられてい
る。さらに比較的大きな流ｔを得たい時には、アクチュ
エータの変位全機械的に搏犬する機構がはりつけられる
。周知のようにコンベックス形状の板は、双安定の位置
がある。従って圧電アクチュエータの伸縮によりコンベ
ックス薄板に変位のきっかけ金与えると安定位置まで一
気に変位をする。
この結果、１回の駆動で排除される流量は一定に保たれ
る。さらに、圧電アクチェエータの駆動周波数全変える
ことによりコンベックス状薄板の変位周期も適当に選べ
る。即ち流量のコントロールが可能と彦る。但し、フン
ペックス状薄板が変位全完了するに要する時間より短か
い周期でのアクチュエータの駆動は意味がない事は明ら
かである。従って正確にはこの周期内でステップ的に流
ｔをコントロールすることができる。
る。さらに、圧電アクチェエータの駆動周波数全変える
ことによりコンベックス状薄板の変位周期も適当に選べ
る。即ち流量のコントロールが可能と彦る。但し、フン
ペックス状薄板が変位全完了するに要する時間より短か
い周期でのアクチュエータの駆動は意味がない事は明ら
かである。従って正確にはこの周期内でステップ的に流
ｔをコントロールすることができる。
（実施例）
第１図は本発明の構成例を示す全体の断面図である。ポ
ンプの入口、出口には、それぞれ矢印の方向に動く弁１
，２がついている。弁１，２ｆ″ｉストッパー５により
それぞれ運動を制限されている。
ンプの入口、出口には、それぞれ矢印の方向に動く弁１
，２がついている。弁１，２ｆ″ｉストッパー５により
それぞれ運動を制限されている。
入口の弁Ｉｔコンベックス薄板３，４がポンプ内容積を
減少する方向に変位した時′に、Ｖ′ｉ封止、コンベッ
クス薄板３がポンプ内容積を増大させる方向に変位した
時にはフリーと力るように作用する。
減少する方向に変位した時′に、Ｖ′ｉ封止、コンベッ
クス薄板３がポンプ内容積を増大させる方向に変位した
時にはフリーと力るように作用する。
出口弁２ｆｉ上記とは逆に作用し、この弁１，２より流
体は一方向にのみ流れるようになる。
体は一方向にのみ流れるようになる。
次に、流体の輸送機構部について説明する。エリンバ々
ど恒弾性金属のコンベックス状薄板３゜４ｒｉポンプ内
容積を減少する方向に変位した位置で１圧電アクチュエ
ータに電界を印加しない状態で、拡大機構の先端部をコ
ンベックス薄板３，４に接着する。そこで電界を印加す
ると圧電アクチュエータは伸び拡大機構先端部は、薄板
３，４をポンプ内容積が増大する方向に引張るように変
位する。この時弁１が開き、流体が流入する。（この時
弁２は封止されている）次に印加する電界全零に戻すと
、拡大機構先端はポンプ内容積を減少するようにコンベ
ックス薄板３，４全変位させる。
ど恒弾性金属のコンベックス状薄板３゜４ｒｉポンプ内
容積を減少する方向に変位した位置で１圧電アクチュエ
ータに電界を印加しない状態で、拡大機構の先端部をコ
ンベックス薄板３，４に接着する。そこで電界を印加す
ると圧電アクチュエータは伸び拡大機構先端部は、薄板
３，４をポンプ内容積が増大する方向に引張るように変
位する。この時弁１が開き、流体が流入する。（この時
弁２は封止されている）次に印加する電界全零に戻すと
、拡大機構先端はポンプ内容積を減少するようにコンベ
ックス薄板３，４全変位させる。
この時弁１は封止され、弁２が開き、流体が排出される
。この一連の動作により、ポンプとしての機能が実現さ
れる。
。この一連の動作により、ポンプとしての機能が実現さ
れる。
ここで変位拡大機構について説明する。第２図に構成例
の断面図を示す。平行に配置した角材９の間に圧ｌ厩素
子がはさみこまれ、固定された構成となっている。
の断面図を示す。平行に配置した角材９の間に圧ｌ厩素
子がはさみこまれ、固定された構成となっている。
原理は次の通ゆである。圧電アクチュエータ素子１０に
電界を印加して発生した変位Δｌは支点情６金介してこ
の原理によゆ拡大される。
電界を印加して発生した変位Δｌは支点情６金介してこ
の原理によゆ拡大される。
コンベックス状薄板３，４に接着される拡大機構先端７
，８で得られる変位をｌＸ とすると、Δｌの大きさは
、グリーンシート法により炸裂された積層圧電アクチュ
エータ（形状２ｘ３ｘ９ｔｎ２層間１１５μｍ）の場合
、ＩＫ物程変の電界全印加すると８μｍ程度となる。１
２／ｌｌは希望する流量の大きさにエリ調節すれば良い
。
，８で得られる変位をｌＸ とすると、Δｌの大きさは
、グリーンシート法により炸裂された積層圧電アクチュ
エータ（形状２ｘ３ｘ９ｔｎ２層間１１５μｍ）の場合
、ＩＫ物程変の電界全印加すると８μｍ程度となる。１
２／ｌｌは希望する流量の大きさにエリ調節すれば良い
。
ここで、コンベックス状の部分全含む薄板全２０ｘ２０
ｘＯ，ｌ ｔ ｗｘ、、コンベックス部分を曲率半径
Ｒ＝１５６門程度の球面とし、また、ポンプ駆動部をお
おうボックスｆｊｒ：２０ｘ２０ｘ２０ｍの立方体とす
る。
ｘＯ，ｌ ｔ ｗｘ、、コンベックス部分を曲率半径
Ｒ＝１５６門程度の球面とし、また、ポンプ駆動部をお
おうボックスｆｊｒ：２０ｘ２０ｘ２０ｍの立方体とす
る。
この時、流れろ流体を非圧縮流体と仮定して、体積変化
分がすべて流体の排除にまわるとすると１サイクルの駆
動により輸送される量は約１２−程度と々る。これに駆
動周波数を乗ずれば毎秒あ九りの流量が得られる。
分がすべて流体の排除にまわるとすると１サイクルの駆
動により輸送される量は約１２−程度と々る。これに駆
動周波数を乗ずれば毎秒あ九りの流量が得られる。
尚、コンベックス状薄板３は１枚だけでもポンプ機能が
実現されるのは言うまでも々い。
実現されるのは言うまでも々い。
また実施例では変位発生手段はアクチュエータ金利用し
た変位拡大機構の例を示したが、アクチュエータのみを
用Ａてもよい。
た変位拡大機構の例を示したが、アクチュエータのみを
用Ａてもよい。
（発明の効果）
以上述べたように、駆動周波数によりステップ的に流量
の精確なフントロールが可能と々る。
の精確なフントロールが可能と々る。
第１図は、本発明によるマイクロポンプの全体を構成例
を示す断面図、第２図は変位拡大機構の構成例を示す断
面図。 図中、１，２は弁、３，４はコンベククス状薄板、５は
ストッパー、６は支点軸、７，８は拡大機構の先端、９
は角材、１０２アクチュエータ素亭 １ 図 ５、ストッｌマー
を示す断面図、第２図は変位拡大機構の構成例を示す断
面図。 図中、１，２は弁、３，４はコンベククス状薄板、５は
ストッパー、６は支点軸、７，８は拡大機構の先端、９
は角材、１０２アクチュエータ素亭 １ 図 ５、ストッｌマー
Claims (3)
- （１）微小量の流体を輸送するポンプにおいて、一部が
コンベックス状に加工された恒弾性の薄板と、該薄板に
接続して取付けられた変位発生手段とを備えたことを特
徴とするマイクロポンプ。 - （２）恒弾性の薄板は２枚が対向して配置されている特
許請求の範囲第１項記載のマイクロポンプ。 - （３）変位発生手段はアクチュエータ又はアクチュエー
タを組込んだ変位拡大機構である特許請求の範囲第１項
又は第２項記載のマイクロポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23025685A JPS6291675A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | マイクロポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23025685A JPS6291675A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | マイクロポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6291675A true JPS6291675A (ja) | 1987-04-27 |
Family
ID=16904950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23025685A Pending JPS6291675A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | マイクロポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6291675A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01266376A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-24 | Res Dev Corp Of Japan | 液体マイクロバルブとマイクロポンプ |
| US7302970B2 (en) | 2002-09-10 | 2007-12-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid delivery device |
| CN105736333A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-07-06 | 蚌埠移山压缩机制造有限公司 | 一种低噪音空气压缩机 |
| JP2018031290A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | ポンプ装置および基板処理装置 |
| WO2023023133A1 (en) * | 2021-08-17 | 2023-02-23 | Meta Platforms Technologies, Llc | Fluid pump having a polyvinylidene fluoride membrane |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP23025685A patent/JPS6291675A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01266376A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-24 | Res Dev Corp Of Japan | 液体マイクロバルブとマイクロポンプ |
| US7302970B2 (en) | 2002-09-10 | 2007-12-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid delivery device |
| CN105736333A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-07-06 | 蚌埠移山压缩机制造有限公司 | 一种低噪音空气压缩机 |
| JP2018031290A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | ポンプ装置および基板処理装置 |
| US10790165B2 (en) | 2016-08-24 | 2020-09-29 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Pump apparatus and substrate treating apparatus |
| WO2023023133A1 (en) * | 2021-08-17 | 2023-02-23 | Meta Platforms Technologies, Llc | Fluid pump having a polyvinylidene fluoride membrane |
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