JPS6291676A - マイクロポンプ - Google Patents
マイクロポンプInfo
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- JPS6291676A JPS6291676A JP23025785A JP23025785A JPS6291676A JP S6291676 A JPS6291676 A JP S6291676A JP 23025785 A JP23025785 A JP 23025785A JP 23025785 A JP23025785 A JP 23025785A JP S6291676 A JPS6291676 A JP S6291676A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- piezoelectric
- piezoelectric bimorph
- flow
- furnished
- Prior art date
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- Pending
Links
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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圧′厄バ
イモルフ型マイクロポンプに関する。
イモルフ型マイクロポンプに関する。
（従来の技術）
従来知られているマイクロポンプは、メカニカルなもの
では羽根車を回転させるものや、ビニール管々どに外部
から圧力を加えて変形させてしぼり出すような運動全す
るものがあった。あるいは圧電セラｉクク全利用したも
のでは流路途中に設けたポンプ機能全果たす長方体容器
の相同う一対の面を、圧電ボイモルフ素子で構成したも
ので周辺を固定した圧電バイモルフ振動板の屈曲撮動連
動により流体を輸送するものであった。
では羽根車を回転させるものや、ビニール管々どに外部
から圧力を加えて変形させてしぼり出すような運動全す
るものがあった。あるいは圧電セラｉクク全利用したも
のでは流路途中に設けたポンプ機能全果たす長方体容器
の相同う一対の面を、圧電ボイモルフ素子で構成したも
ので周辺を固定した圧電バイモルフ振動板の屈曲撮動連
動により流体を輸送するものであった。
（発明の解決しようとする問題点）
しかし、従来のマイクロポンプの場合以下の様な問題点
が掲げられる。メカニカルなマイクロポンプでは、いず
れの場合も動力部とポンプ部は別々江なっており、小型
化全図るには限度がある。
が掲げられる。メカニカルなマイクロポンプでは、いず
れの場合も動力部とポンプ部は別々江なっており、小型
化全図るには限度がある。
また、流量の制御は羽根車の回転速度をごく遅くするか
、あるいは、ビニール管て加える力全加減するとかいっ
た方法が考えられるが、いずれの場合も流量全精確にコ
ントロールすることは難しい。
、あるいは、ビニール管て加える力全加減するとかいっ
た方法が考えられるが、いずれの場合も流量全精確にコ
ントロールすることは難しい。
また、圧電バイモルフを利用したものではポンプ部動力
部が一体で小型化は可能であるが、流量のコントロール
に関しては、例えば水を運ぶ場合は、毎分ｌｓｏｍ／程
度と制御できる範囲が狭くなってしまう。
部が一体で小型化は可能であるが、流量のコントロール
に関しては、例えば水を運ぶ場合は、毎分ｌｓｏｍ／程
度と制御できる範囲が狭くなってしまう。
（問題点全解決するｔめの手段）
本発明は１個あるいは２個以上の圧電バイモルフ素子が
流路途中に設けた密閉容器中に、流れと平行に々るよう
に配置さね、ており、さらに該圧電バイモルフ素子の一
端が固定されていることｆｔ特徴とするマイクロポンプ
である。
流路途中に設けた密閉容器中に、流れと平行に々るよう
に配置さね、ており、さらに該圧電バイモルフ素子の一
端が固定されていることｆｔ特徴とするマイクロポンプ
である。
（作用）
管路よりポンプ部への流入口断面に、スリット板を設け
、この目かぐし部分に流れに平行に圧電バイモルフ素子
を固定する。このバイモルフ素子に交流電圧全印加する
とたわみ振動運動が誘起される。このたわみ振動で周り
の流体は押し流されポンプとしての機能が実現する。
、この目かぐし部分に流れに平行に圧電バイモルフ素子
を固定する。このバイモルフ素子に交流電圧全印加する
とたわみ振動運動が誘起される。このたわみ振動で周り
の流体は押し流されポンプとしての機能が実現する。
このように本発明によるマイクロポンプでは、動力部と
ポンプ部が一体となった簡単な構造になっている。また
、従来の圧電バイモルフ型のポンプに見られるような逆
流防止用の弁が不要になっている。従って従来に比べ大
幅々小型化が図られる。
ポンプ部が一体となった簡単な構造になっている。また
、従来の圧電バイモルフ型のポンプに見られるような逆
流防止用の弁が不要になっている。従って従来に比べ大
幅々小型化が図られる。
ま之流量のコントロールも、圧電バイモルフ素子の駆動
車のピーク値と、周波数を適当に選ぶことにより広範な
流量を簡単に選べ、ぢ。但し実用に供するぼけ周波数ン
ま５０〜６０ Ｈｚに定められるためｉ、Ｈ正ピーク値
だけのコントロールとなる。さて、この際、流量と密接
′に、関わる圧電バイモルフ振動板の先端での変位δは
次式で与えられる。
車のピーク値と、周波数を適当に選ぶことにより広範な
流量を簡単に選べ、ぢ。但し実用に供するぼけ周波数ン
ま５０〜６０ Ｈｚに定められるためｉ、Ｈ正ピーク値
だけのコントロールとなる。さて、この際、流量と密接
′に、関わる圧電バイモルフ振動板の先端での変位δは
次式で与えられる。
この式で、Ｋ：比例定数＋ ｄ３１：圧電定数、ｌ：バ
イモルフ素子長、ｔ：バイモルフ素子厚み Ｖ ａ印加
電圧 従って変位と電圧はりニア彦関係（（あり流量ニーｉ、
、簡単にコントロールできる。
イモルフ素子長、ｔ：バイモルフ素子厚み Ｖ ａ印加
電圧 従って変位と電圧はりニア彦関係（（あり流量ニーｉ、
、簡単にコントロールできる。
（実施例１）
第１図は本発明の構戊例全示す断面図である。
流体管路４の途中にポンプ容゛器３が形成されており、
ポンプ部の入口にはスリット板１を配置しこの目〈ら部
分知、圧電バイモルフ素子２を垂直に立て固定する。該
素子２は第２図に示すように矢印の方向に分極された圧
電セラミクス５全２枚はり合わせ、片方は分極方向に、
他方は分極と逆方向に電界が作用する様に結線してなる
。この際使用する圧電セラミックスは、従来知られてい
るＰＺＴ系セラミックスである。該圧電セラミックス５
に交流電界を印加すると、素子はたわみ振動運動を始め
、ポンプとして働いた。原理的には、一つの圧電バイモ
ルフ素子２でポンプ機能を実現することは可能であるが
、さらにポンプの効率全土げるためには、もう一つの圧
電バイモルフ素子を上記とは逆相に運動するように、設
置する。さらにベアの圧電バイモルフ素子を準備すれば
より大きな流量のコントロールも可能である。
ポンプ部の入口にはスリット板１を配置しこの目〈ら部
分知、圧電バイモルフ素子２を垂直に立て固定する。該
素子２は第２図に示すように矢印の方向に分極された圧
電セラミクス５全２枚はり合わせ、片方は分極方向に、
他方は分極と逆方向に電界が作用する様に結線してなる
。この際使用する圧電セラミックスは、従来知られてい
るＰＺＴ系セラミックスである。該圧電セラミックス５
に交流電界を印加すると、素子はたわみ振動運動を始め
、ポンプとして働いた。原理的には、一つの圧電バイモ
ルフ素子２でポンプ機能を実現することは可能であるが
、さらにポンプの効率全土げるためには、もう一つの圧
電バイモルフ素子を上記とは逆相に運動するように、設
置する。さらにベアの圧電バイモルフ素子を準備すれば
より大きな流量のコントロールも可能である。
上記述べた通り、構造が非常に単純であるため従来のマ
イクロポンプより大幅に小型化されポンプ部の寸法は５
Ｘ ５ Ｘ ３ｔα程度のものが実現される。
イクロポンプより大幅に小型化されポンプ部の寸法は５
Ｘ ５ Ｘ ３ｔα程度のものが実現される。
（実施例２）
構造その他は、実施例１と同様であるが使用する圧電バ
イモルフ素子金、従来知られるＰＺＴ系の圧電セラミッ
クスと恒弾性金属等を使った振動板をはり合わせた形の
ものにする。この構成でも実施例１と同様の効果を得た
。
イモルフ素子金、従来知られるＰＺＴ系の圧電セラミッ
クスと恒弾性金属等を使った振動板をはり合わせた形の
ものにする。この構成でも実施例１と同様の効果を得た
。
（発明の効果）
このように、ポンプ部と動力部が一体となったために構
造が簡単に彦り、逆流防止弁も不要のため、従来より大
幅な小型化が可能である。、−また広範な流量も印加す
る電圧値により簡単にコントロールできる。
造が簡単に彦り、逆流防止弁も不要のため、従来より大
幅な小型化が可能である。、−また広範な流量も印加す
る電圧値により簡単にコントロールできる。
第１図は本発明による圧電バイモルフ型マイクロポンプ
の全体の構成例を示す断面図、第２図は圧電バイモルフ
素子の例を示す断面図。 図中１はスリット板、２は圧′亀バイモルフ素子、３は
ポンプ容器、４は流体管路、５は圧電セラミックスをそ
れぞれ示す。 代理人−１１へ辻内原 晋 ゛亭 １
図 享Ｚ図 ５、圧嘴詐こラミックス 昭和 年 月 日 １、事件の表示 昭和６０年 特許願 第２３０２５
７号２ 発明の名、称 マイクロポンプ ３ 補正をする者 事件との関係 出 願 人 東京都港区芝五丁目３３番１号 （４２３）日本電気株式会社 代表者 関 本 忠 弘 ４ 代 理 人 ５ 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第３頁第１６行目〜１８行目に［また、従
来の〜ている。Ｊとあるのを削除する。
の全体の構成例を示す断面図、第２図は圧電バイモルフ
素子の例を示す断面図。 図中１はスリット板、２は圧′亀バイモルフ素子、３は
ポンプ容器、４は流体管路、５は圧電セラミックスをそ
れぞれ示す。 代理人−１１へ辻内原 晋 ゛亭 １
図 享Ｚ図 ５、圧嘴詐こラミックス 昭和 年 月 日 １、事件の表示 昭和６０年 特許願 第２３０２５
７号２ 発明の名、称 マイクロポンプ ３ 補正をする者 事件との関係 出 願 人 東京都港区芝五丁目３３番１号 （４２３）日本電気株式会社 代表者 関 本 忠 弘 ４ 代 理 人 ５ 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第３頁第１６行目〜１８行目に［また、従
来の〜ている。Ｊとあるのを削除する。
Claims (1)
- １個あるいは２個以上の圧電バイモルフ素子が流路途中
に設けた密閉容器中に、流れと平行になるように配置さ
れており、さらに該圧電バイモルフ素子の一端が固定さ
れていることを特徴とするマイクロポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23025785A JPS6291676A (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 |
|---|---|---|---|
| JP23025785A JPS6291676A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | マイクロポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6291676A true JPS6291676A (ja) | 1987-04-27 |
Family
ID=16904966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23025785A Pending JPS6291676A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | マイクロポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6291676A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6419184A (en) * | 1987-07-13 | 1989-01-23 | Nec Corp | Piezoelectric type micro-pump |
| WO2000052336A1 (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Pump |
| JP2007162514A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Kyocera Corp | 流体アクチュエータ並びにこれを用いた発熱装置及び分析装置 |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP23025785A patent/JPS6291676A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6419184A (en) * | 1987-07-13 | 1989-01-23 | Nec Corp | Piezoelectric type micro-pump |
| WO2000052336A1 (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Pump |
| US6565331B1 (en) | 1999-03-03 | 2003-05-20 | Ngk Insulators, Ltd. | Pump |
| US6666658B2 (en) | 1999-03-03 | 2003-12-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Microfluidic pump device |
| US6682318B2 (en) | 1999-03-03 | 2004-01-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Pump |
| JP2007162514A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Kyocera Corp | 流体アクチュエータ並びにこれを用いた発熱装置及び分析装置 |
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