JP2009062947A - Liquid diaphragm pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動するダイヤフラムによってポンプ作用を得る液体ダイヤフラムポンプに関する。 The present invention relates to a liquid diaphragm pump that obtains a pumping action by a vibrating diaphragm.
液体ダイヤフラムポンプは、周縁を液密に保持したダイヤフラムの表裏のいずれか一方にポンプ室を形成し、このポンプ室に連なる一対の流路(吸入ポートと吐出ポート)に、流れ方向の異なる一対の逆止弁(ポンプ室への流体流を許す逆止弁とポンプ室からの流体流を許す逆止弁)を設けている。ダイヤフラムを振動させると、ポンプ室の容積が変化し、この容積変化に伴い一対の逆止弁の一方が閉じて他方が開く動作を繰り返すことから、ポンプ作用が得られる。このような液体ダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムとして圧電振動子を用いると小型にできるため、本出願人は、水冷ノート型パソコンの冷却水循環ポンプとして用いる圧電ポンプを開発中である。
この液体ダイヤフラムポンプでは従来、ダイヤフラムを挟んでポンプ室と反対側の室は、大気室(空気室)としていた。しかし、ポンプ室の反対側を大気室とすると、次の問題があることが分かった。 Conventionally, in this liquid diaphragm pump, the chamber opposite to the pump chamber across the diaphragm is an atmospheric chamber (air chamber). However, when the opposite side of the pump chamber is the atmospheric chamber, it has been found that there are the following problems.
すなわち、ダイヤフラムは、運転中常時ポンプ室側の液体圧力を受けて大気室側に突出する方向の力を受けているのに対し、大気室には液体圧力が作用しない。このため、ダイヤフラムに対する力の加わり方が過度に不均等になり、これがダイヤフラムの破損あるいは短寿命化の原因になる。 That is, the diaphragm always receives the liquid pressure on the pump chamber side during operation and receives a force in the direction of projecting to the atmosphere chamber side, whereas the liquid pressure does not act on the atmosphere chamber. For this reason, the way in which force is applied to the diaphragm becomes excessively uneven, which causes damage to the diaphragm or shortens its life.
さらに、ダイヤフラムとして一般に用いられる圧電振動子には、加えて次の問題があることが明らかになった。圧電振動子は、導電性金属板からなる金属シムの表裏の一面に圧電体層を設けたユニモルフ型、及び両面に圧電体層を設けたバイモルフ型が知られており、さらに本出願人は、圧電体層を電気的に並列または直列に接続した複数層としたマルチモルフ型を提案している(特願2007-35879号)が、いずれのタイプの圧電振動子も導電性金属薄板からなる少なくとも一枚のシムと少なくとも一層の圧電体層との交互積層構造を有する点では共通である。そして、どのタイプの圧電振動子を用いるにしても従来、液体に触れるポンプ室側には金属製のシムを位置させ、大気室側に圧電体層を位置させていた。ところが、大気室側に圧電体層を設けた圧電振動子は、長期間使用すると、該大気室側の圧電体層にクラック(割れ)が発生する可能性があることが判明した。 Further, it has been clarified that the piezoelectric vibrator generally used as a diaphragm has the following problems. Piezoelectric vibrators are known as a unimorph type in which a piezoelectric layer is provided on one surface of a metal shim made of a conductive metal plate, and a bimorph type in which a piezoelectric layer is provided on both sides. A multimorph type has been proposed (Japanese Patent Application No. 2007-35879) in which a plurality of piezoelectric layers are electrically connected in parallel or in series (Japanese Patent Application No. 2007-35879). At least one type of piezoelectric vibrator is made of a conductive metal thin plate. This is common in that it has an alternately laminated structure of one shim and at least one piezoelectric layer. Then, no matter what type of piezoelectric vibrator is used, conventionally, a metal shim is positioned on the side of the pump chamber that comes into contact with the liquid, and a piezoelectric layer is positioned on the side of the atmospheric chamber. However, it has been found that a piezoelectric vibrator provided with a piezoelectric layer on the atmosphere chamber side may cause cracks in the piezoelectric layer on the atmosphere chamber side when used for a long period of time.
本発明は従って、ダイヤフラムの表裏のいずれか一方に、液体圧力を受けるポンプ室を形成するダイヤフラムポンプにおいて、ダイヤフラムが表裏にアンバランスな圧力を受けることがない(少ない)ダイヤフラムポンプを得ることを目的とする。
また、本発明は、ダイヤフラムとして圧電振動子を用いた液体圧電ポンプにおいて、圧電振動子の圧電体層にクラックが生じにくい圧電ポンプを得ることを目的とする。
さらに本発明は、ダイヤフラムを挟着してポンプ室を形成するアッパハウジングとロアハウジングを合成樹脂製とするとき、該ハウジング回りの流路形成が容易で、ダイヤフラムの破損防止構造を容易に構成できる液体ダイヤフラムポンプを得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a diaphragm pump in which a pump chamber that receives liquid pressure is formed on either one of the front and back sides of the diaphragm, so that the diaphragm does not receive unbalanced pressure on the front and back sides. And
Another object of the present invention is to obtain a piezoelectric pump in which cracks are unlikely to occur in a piezoelectric layer of a piezoelectric vibrator in a liquid piezoelectric pump using a piezoelectric vibrator as a diaphragm.
Further, according to the present invention, when the upper housing and the lower housing that form the pump chamber by sandwiching the diaphragm are made of a synthetic resin, it is easy to form a flow path around the housing, and a structure for preventing the diaphragm from being damaged can be easily configured. The object is to obtain a liquid diaphragm pump.
本発明者は、従来大気室としていた室に吸入ポートまたは吐出ポートの液体を自由状態で導くだけで、ダイヤフラムの表裏に加わる圧力バランスを改善できるとの知見に達して本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、アッパハウジングとロアハウジングの間に挟着され、該ロアハウジングとの間にポンプ室を形成するダイヤフラム;ロアハウジングに、上記ポンプ室に連ならせて形成した吸入ポートと吐出ポート;吸入ポートとポンプ室の間にあって該吸入ポートからポンプ室への流体流を許容しその逆の流体流を防ぐ逆止弁;及び吐出ポートとポンプ室の間にあって該ポンプ室から吐出ポートへの流体流を許容しその逆の流体流を防ぐ逆止弁;を有し、上記ダイヤフラムを振動させてポンプ作用を得る液体ダイヤフラムポンプにおいて、アッパハウジングとダイヤフラムとの間に、上記ポンプ室の反対側に位置させて液室を形成し、アッパハウジングとロアハウジングに跨らせて、液室と、吸入ポートと吐出ポートの少なくとも一方とを連通させる自由液流路を設け、該自由液流路を介して、該吸入ポートまたは吐出ポート内と液室との間で液体を自由に移動可能としたことを特徴としている。
The present inventor has completed the present invention by reaching the knowledge that the pressure balance applied to the front and back of the diaphragm can be improved only by guiding the liquid in the suction port or the discharge port in a free state to a chamber that has been conventionally used as an atmospheric chamber. is there.
That is, the present invention relates to a diaphragm sandwiched between an upper housing and a lower housing and forming a pump chamber between the lower housing; a suction port formed in the lower housing and connected to the pump chamber, and a discharge A check valve between the suction port and the pump chamber that allows fluid flow from the suction port to the pump chamber and prevents the reverse flow; and between the discharge port and the pump chamber to the discharge port In a liquid diaphragm pump that obtains a pumping action by vibrating the diaphragm, it is opposite to the pump chamber between the upper housing and the diaphragm. Forming a liquid chamber on the side, straddling the upper housing and the lower housing, and at least one of the liquid chamber, the suction port and the discharge port The free liquid flow path communicating provided, said through free liquid passage is characterized in that a freely movable liquid between the suction inlet port or discharge port and the liquid chamber.
量産品では、アッパハウジングとロアハウジングは、ともに合成樹脂材料の成形品から形成するのがよい。この場合には、アッパハウジングには、上記液室と、この液室に連なる、該アッパハウジングの外面に開口する外部開口穴と、この外部開口穴に連通しロアハウジング側に開口する接続穴とを設け、ロアハウジングには、この接続穴内に挿入される流路突起を設け、この流路突起内に、吸入ポートと吐出ポートのいずれか一方をアッパハウジングの外部開口穴に連通させる内部通路を形成し、この内部通路と外部開口穴によって自由液流路を構成するのが好ましい。 In mass-produced products, both the upper housing and the lower housing are preferably formed from a molded product of a synthetic resin material. In this case, the upper housing includes the liquid chamber, an external opening hole that opens to the outer surface of the upper housing, and a connection hole that opens to the lower housing side. The lower housing is provided with a flow passage protrusion to be inserted into the connection hole, and an internal passage for communicating either the suction port or the discharge port with the external opening hole of the upper housing is provided in the flow passage protrusion. It is preferable to form the free liquid flow path by the internal passage and the external opening hole.
この態様では、アッパハウジングの接続穴にロアハウジングの流路突起を挿入するだけで液密な自由液流路が構成されるように、ロアハウジングの流路突起には、太径部と、この太径部の上部に位置する細径部と、この太径部と細径部を分ける軸線に対して直交しない環状斜面とを設け、アッパハウジングの外部開口穴には、該アッパハウジングの外面に開口する大径穴と、この大径穴より内側に位置する小径穴と、この大径穴と小径穴の境界に位置する流路突起の環状斜面に対応する軸線に対して直交しない環状斜面とを設け、流路突起の細径部に嵌めたOリングがこの両環状斜面の間に圧縮挟着されて液密を保持するようにすることができる。 In this aspect, the flow projection of the lower housing includes the large-diameter portion and the large-diameter portion so that the liquid-tight free liquid flow channel is configured simply by inserting the flow projection of the lower housing into the connection hole of the upper housing. A narrow-diameter portion located at the upper portion of the large-diameter portion and an annular inclined surface that is not orthogonal to the axis that divides the large-diameter portion and the thin-diameter portion are provided, and the outer opening hole of the upper housing has A large-diameter hole that opens, a small-diameter hole located inside the large-diameter hole, and an annular slope that is not orthogonal to the axis corresponding to the annular slope of the channel protrusion located at the boundary between the large-diameter hole and the small-diameter hole; And an O-ring fitted to the narrow diameter portion of the channel protrusion is compressed and sandwiched between the two annular inclined surfaces to maintain liquid tightness.
ダイヤフラムは、具体的には例えば、導電性金属薄板からなる少なくとも一枚のシムと少なくとも一層の圧電体層との交互積層構造を有する圧電振動子から構成し、かつ、そのシムを液室側に位置させるのがよい。シムと圧電体層との間、あるいは圧電体層の表裏には、シムと圧電体層を接着する接着層あるいは圧電体層に通電するための電極層が存在するが、これらの接着剤層と電極層は、積層構造の要素としては含んでいない。また各圧電体層は、単層構造の他、複数層を電気的に直列または並列に接続した複数層構造のいずれでもよい。 Specifically, the diaphragm is composed of a piezoelectric vibrator having an alternately laminated structure of at least one shim made of a conductive metal thin plate and at least one piezoelectric layer, and the shim is disposed on the liquid chamber side. It is good to be located. Between the shim and the piezoelectric layer, or on the front and back of the piezoelectric layer, there is an adhesive layer for bonding the shim and the piezoelectric layer, or an electrode layer for energizing the piezoelectric layer. The electrode layer is not included as an element of the laminated structure. Each piezoelectric layer may have a single layer structure or a multiple layer structure in which a plurality of layers are electrically connected in series or in parallel.
圧電振動子の好ましい一態様においては、シムは、その表裏に圧電体層を有するメインシムと、このメインシムの表裏の圧電体層のうち液室側の圧電体層上に積層した保護シムとを有している。 In a preferred aspect of the piezoelectric vibrator, the shim includes a main shim having piezoelectric layers on the front and back sides thereof, and a protective shim laminated on the piezoelectric layer on the liquid chamber side of the piezoelectric layers on the front and back sides of the main shim. is doing.
保護シムは、液室側圧電体層全体を覆う大径とするのが好ましいが、平面円形の液室側圧電体が受ける引張応力は、その中央部が最も大きく周縁部に行くに従って小さくなることを考慮すると、液室側圧電体層の周縁部を露出させるような小径とすることも可能である。 The protective shim preferably has a large diameter covering the entire liquid chamber side piezoelectric layer, but the tensile stress received by the flat circular liquid chamber side piezoelectric material is the largest at the center and decreases as it goes to the periphery. In consideration of the above, it is possible to make the diameter small so as to expose the peripheral edge portion of the liquid chamber side piezoelectric layer.
保護シムは、具体的には、厚さ5〜500μmの導電性金属薄板、例えばステンレスまたは42アロイ等から構成するのがよい。 Specifically, the protective shim is preferably composed of a conductive metal thin plate having a thickness of 5 to 500 μm, such as stainless steel or 42 alloy.
本発明は、ダイヤフラムの表裏のいずれか一方に、液体圧力を受けるポンプ室を形成する液体ダイヤフラムポンプにおいて、ダイヤフラムのポンプ室とは反対側に液室を形成し、この液室に、吸入ポートまたは吐出ポートの液体を自由状態で導くようにしたので、ダイヤフラムの表裏に加わる圧力バランスを改善することができ、ダイヤフラムの破損を防止し、長寿命化を達成できる。 The present invention provides a liquid diaphragm pump that forms a pump chamber that receives liquid pressure on one of the front and back sides of a diaphragm, and a liquid chamber is formed on the opposite side of the diaphragm from the pump chamber. Since the liquid in the discharge port is guided in a free state, the pressure balance applied to the front and back of the diaphragm can be improved, the diaphragm can be prevented from being damaged, and a longer life can be achieved.
本実施形態は、本発明をダイヤフラムとして圧電振動子を用いた圧電液体ポンプに適用した実施形態である。この圧電液体ポンプ20は、図1ないし図3に示すように、合成樹脂材料の成形品からなるロアハウジング21とアッパハウジング22とを有し、ロアハウジング21は、下方の分割ロアハウジング21Dと上方の分割ロアハウジング(ミドルハウジング)21Uからなっている。分割ロアハウジング21Dと分割ロアハウジング21Uは、一体に形成してもよい。
The present embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to a piezoelectric liquid pump using a piezoelectric vibrator as a diaphragm. As shown in FIGS. 1 to 3, the
分割ロアハウジング21Dには、冷却水(液体)の吸入ポート24と吐出ポート25が開口している。分割ロアハウジング21Uとアッパハウジング22の間には、一対の環状狭着部材(Oリング27、ガイド28)を介して、圧電振動子10が液密に狭着支持されていて、該圧電振動子10と分割ロアハウジング21Uとの間にポンプ室Pを構成し、該圧電振動子10とアッパハウジング22との間に液室Aを構成している。圧電振動子10のポンプ室P側には、環状電極端子29が密着している。
A cooling water (liquid)
分割ロアハウジング21Dと分割ロアハウジング21Uには、吸入ポート24とポンプ室Pを連通させる吸入流路30、及びポンプ室Pと吐出ポート25を連通させる吐出経路31がそれぞれ形成されており、分割ロアハウジング21Uには、この吸入流路30と吐出流路31にそれぞれ逆止弁(アンブレラ)32、33が設けられている。逆止弁32は、吸入ポート24からポンプ室Pへの流体流を許してその逆の流体流を許さない吸入側逆止弁であり、逆止弁33は、ポンプ室Pから吐出ポート25への流体流を許してその逆の流体流を許さない吐出側逆止弁である。図示実施形態の逆止弁32、33は、同一の形態であり、流路に接着もしくは溶着固定される穴あき基板32a、33aに、弾性材料からなるアンブレラ32b、33bを装着してなっている。
The divided
また分割ロアハウジング21Dには、吸入流路30及び吐出経路31とは隔離させた位置に矩形状の収納凹部21aが形成されており、この収納凹部21aと分割ロアハウジング21Uの間に、圧電振動子10を駆動制御するドライバ回路基板26が液密に収納されている。このドライバ回路基板26は、分割ロアハウジング21Dと分割ロアハウジング21Uが一体で成形される場合は、ロアハウジングの裏側から収納され、適宜蓋がされる。
The divided
圧電ポンプ20は、圧電振動子10が正逆に弾性変形(振動)すると、ポンプ室Pの容積が拡大する行程では、吸入側逆止弁32が開いて吐出側逆止弁33が閉じるため、吸入ポート24からポンプ室P内に液体が流入する。一方、ポンプ室Pの容積が減少する行程では、吐出側逆止弁33が開いて吸入側逆止弁32が閉じるため、ポンプ室Pから吐出ポート25に液体が流出する。したがって、圧電振動子10を正逆に連続させて弾性変形(振動)させることで、ポンプ作用が得られる。
When the
平面円形をなす圧電振動子(ダイヤフラム)10は、図1、図3、図4に示すように、メインシム11の表裏に圧電体層12f、12rが積層接着された構造となっており、液室A側に面する圧電体層12fの上には保護シム13が積層接着され、ポンプ室P側に面する圧電体層12rの上には、カバーフィルム14が積層接着されている。表側(液室A側)の圧電体層12fはメインシム11の径よりも小さく形成され、ガイド28は、メインシム11の表側(液室A側)の圧電体層12fの外形部外側部分に位置してメインシム11を狭着支持する。なお、図2においては、圧電振動子10の圧電体層12f、12r、メインシム11、カバーフィルム14は省略して表している。
The piezoelectric vibrator (diaphragm) 10 having a planar circular shape has a structure in which
メインシム11は、厚さ30〜500μm程度のステンレスや42アロイ等からなる導電性金属薄板であり、圧電体層12f、12rを支持するための剛性を有している。
The
メインシム11の表裏の圧電体層12f、12rは、例えば厚さ50〜500μm程度のPZT(Pb(Zr、Ti)O3)等の圧電材料から構成されるもので、表裏方向に分極処理が施されている。表裏の圧電体層12f、12rの分極方向は同一方向である。このような圧電振動子はバイモルフ型(パラレル接続)として周知である。各圧電体層12f、12rの表裏に同一の交番電界が与えられると、圧電体層12f、12rの表裏の一方が伸びて他方が縮むサイクルが繰り返され、シム11(圧電振動子10)が中央部の振幅が最も大きくなるように振動する。
The
保護シム13は、メインシム11と同様に、厚さ5〜500μm程度のステンレスや42アロイ等からなる導電性金属薄板である。この保護シム13は、液室A側の圧電体層12f全体を覆う径を有している。この保護シム13を設けることにより、液室A側の圧電体層12fに加わる引張応力を緩和し、クラックの発生を防止することができる。なお、圧電振動子10は上述のように表側(液室A側)の圧電体層12fはメインシム11の径よりも小さく形成され、ガイド28が、メインシム11の表側(液室A側)圧電体層12fの外形部外側部分にメインシム11を狭着支持する構造となっているが、表側(液室A側)圧電体層12fをメインシム11と同径とし、ガイド28が表側(液室A側)圧電体層12f上に当接する構造であっても良い。
Like the
カバーフィルム14は、ポンプ室P側に位置する圧電体層12r上に積層接着して、ポンプ室P内に出入りする流体から該圧電体層12rを保護するものである。このカバーフィルム14は、厚さ10〜100μm程度の合成樹脂フィルム、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)から構成されている。
The
圧電振動子10の裏に位置する環状電極端子29は、メインシム11の裏の圧電体層12rの露出面と環状に接触して電気的に導通している。さらに圧電振動子10の表に位置する保護シム13はメインシム11の表の圧電体層12の露出面と同心円状に接触して電気的に導通している。メインシム11、保護シム13及び環状電極端子29はそれぞれ、周縁部に配線接続用の配線突起11a、13a及び29aを有し、分割ロアハウジング21Uには、この配線突起11a、13a及び29aに対応する突出凹部22aがポンプ室Pに連なって形成されている。
The
環状電極端子29の径は、Oリング27の径と実質的に同一径であり、両者は平面的に見て交差することがない。すなわち、環状電極端子29とOリング27は、その少なくとも一部がその全周に沿って重なる関係、あるいはOリング27が環状電極端子29を全周に渡って押圧できるように形成されている関係である。従ってOリング27と環状電極端子29が重なったとき、Oリング27は一平面内に位置し、微小な凹凸が生じることはなく、Oリング27に生じる微小な凹凸が液密性能に悪影響を与えることがない。
The diameter of the
本実施形態では、吐出ポート25と液室Aとが、ロアハウジング21とアッパハウジング22に跨らせて形成した自由液流路40を介して連通している。この自由液流路40を図1、図2、図5及び図6について説明する。アッパハウジング22には、液室Aを形成する凹部22aと、この凹部22aと平行に延び、その内端部が連通路22bを介して凹部22aに連通する外部開口穴41が形成されている。この外部開口穴41は、アッパハウジング22の外面に開口する大径穴41aと、この大径穴41aより内側に位置する小径穴41bと、この大径穴41aと小径穴41bの境界に位置する軸線に対して直交しない環状斜面41cとを有している。また、アッパハウジング22には、この外部開口穴41の環状斜面41c部分に位置させて、該外部開口穴41と直交して連通し、ロアハウジング21側に開口する接続穴42が形成されている。これらの外部開口穴41と接続穴42は、成形型(抜き型)によりアッパハウジング22と一体に成形できる。
In the present embodiment, the
ロアハウジング21には、このアッパハウジング22の接続穴42に嵌まる流路突起43が形成されている。図6は、この流路突起43の形状を示している。詳細には、流路突起43は、分割ロアハウジング21Dと一体に成形されていて、太径部43aと、この太径部43aの上部に位置する細径部43bと、この太径部43aと細径部43bを分ける(の境界を定める)軸線に対して直交しない環状斜面43cとを有し、その軸部に、吐出ポート25と連通する内部流路44が形成されている。分割ロアハウジング21Uには、この流路突起43の太径部43aを挿通する挿通穴45が形成されている。この流路突起43も、成形型(抜き型)により分割ロアハウジング21Dと一体に成形できる。
The
外部開口穴41の環状斜面41cと流路突起43の環状斜面43cとは対応関係にあり、図示例では、環状斜面41c(環状斜面43c)は、外部開口穴41(流路突起43)の軸線に対して45゜をなしている。この角度は、30゜〜60゜程度の範囲で変えることができる。流路突起43の細径部43bの周囲(環状斜面43cの上)には、Oリング46が嵌められており、流路突起43を接続穴42に嵌めると、外部開口穴41の環状斜面41cと流路突起43の環状斜面43cとの間に、Oリング46が挟着されて圧縮され、内部流路44と小径穴41bによって、液密な自由液流路40が形成される。
The annular
上記構成の本圧電ポンプ20は、メインシム11の配線突起11aと保護シム13の配線突起13aの間(表側圧電体層12fの表裏間)、及びメインシム11の配線突起11aと環状電極端子29の配線突起29aの間(裏側圧電体層12rの表裏間)にそれぞれ交番電界を与えると、圧電振動子10が正逆に弾性変形(振動)する。すると、上述のように、吸入ポート24からポンプ室Pに液体が吸入され、続いてポンプ室Pから吐出ポート25に吐出されるポンプ作用が繰り返される。このポンプ作用に際し、液室Aは自由液流路40を介して吐出ポート25と連通しているため、ポンプ室Pの容積が拡大する工程では、液室Aから吐出ポート25に液体が流れ、ポンプ室Pの容積が縮小する工程では、吐出ポート25から液室Aに液体が流れる。いずれの状態でも、液室Aには、吐出ポートPの液体圧力が自由状態で及ぼされるため、圧電振動子10の表裏に加わる圧力のアンバランスが改善される。この効果は、液室Aが空気室であった従来品と比較すると明らかである。
The
また、圧電振動子10には、ポンプ室P側から常時液体圧力が加わり、その結果、液室A側の圧電体層12fには引張応力が加わる。液室Aに吐出ポート25の自由液体圧力を導いた本実施形態は、液室A側の圧電体層12fに加わる引張応力を緩和する作用を期待でき、さらに本実施形態によれば、液室A側の圧電体層12fに積層接着した保護シム13がこの引張応力によく抵抗する。すなわち、圧電体層12fに加わる引張応力は、保護シム13によって緩和され、圧電体層12fにクラックが発生するのを防止し、あるいは圧電体層12fの寿命を長くすることができる。
In addition, liquid pressure is constantly applied to the
以上の実施形態では、液室Aに連なる自由液流路40を吐出ポート25と連通させたが、吸入ポート24に連通させてもよい。
In the above embodiment, the free
また、図示実施形態によると、分割ロアハウジング21Uと21Dを組み合わせ、分割ロアハウジング21Dの流路突起43をアッパハウジング22の接続穴42に嵌めるだけで、外部開口穴41の環状斜面41cと流路突起43の環状斜面43cとの間にOリング46を圧縮し、内部流路44と小径穴41bによって、液密な自由液流路40が形成されるという利点がある。しかし、例えば、外部開口穴41の開口端を別の部材によって塞ぐことで液密を保持することも可能である。
Further, according to the illustrated embodiment, by combining the divided
以上の実施形態では、ダイヤフラムとして圧電振動子を例示したが、本発明は他の振動するダイヤフラムを用いた液体ポンプに広く適用できる。 In the above embodiment, the piezoelectric vibrator is exemplified as the diaphragm. However, the present invention can be widely applied to liquid pumps using other vibrating diaphragms.
上記実施形態では、ハウジングに便宜上「アッパ」「ロア」の名前を付けたが、使用状態でのそれを限定するものではないことは明らかである。 In the above embodiment, the names “upper” and “lower” are given to the housing for the sake of convenience. However, it is obvious that the housing is not limited thereto.
10 圧電振動子
11 メインシム
11a 配線突起
12 12f 12r 圧電体層
13 保護シム
13a 配線突起
14 カバーフィルム
20 圧電ポンプ
21 ロアハウジング
21D 分割ロアハウジング
21U 分割ロアハウジング(ミドルハウジング)
22 アッパハウジング
22a 凹部
22b 連通路
24 吸入ポート
25 吐出ポート
29 環状電極端子
29a 配線突起
30 吸入流路
31 吐出流路
32 33 逆止弁
40 自由液流路
40 外部開口穴
41a 大径穴
41b 小径穴
41c 環状斜面
42 接続穴
43 流路突起
43a 太径部
43b 細径部
43c 環状斜面
44 内部流路
45 挿通穴
46 Oリング
A 液室
P ポンプ室
DESCRIPTION OF
22
Claims (6)
上記ロアハウジングに、上記ポンプ室に連ならせて形成した吸入ポートと吐出ポート;
上記吸入ポートとポンプ室の間にあって該吸入ポートからポンプ室への流体流を許容しその逆の流体流を防ぐ逆止弁;及び
上記吐出ポートとポンプ室の間にあって該ポンプ室から吐出ポートへの流体流を許容しその逆の流体流を防ぐ逆止弁;
を有し、上記ダイヤフラムを振動させてポンプ作用を得る液体ダイヤフラムポンプにおいて、
アッパハウジングとダイヤフラムとの間に、上記ポンプ室の反対側に位置させて液室を形成し、
上記アッパハウジングとロアハウジングに跨らせて、上記液室と、吸入ポートと吐出ポートの少なくとも一方とを連通させる自由液流路を設け、該自由液流路を介して、該吸入ポートまたは吐出ポート内と液室との間で液体を自由に移動可能としたことを特徴とする液体ダイヤフラムポンプ。 A diaphragm sandwiched between the upper housing and the lower housing and forming a pump chamber between the lower housing;
A suction port and a discharge port formed in the lower housing and connected to the pump chamber;
A check valve between the suction port and the pump chamber that allows fluid flow from the suction port to the pump chamber and prevents reverse fluid flow; and between the discharge port and the pump chamber to the discharge port A check valve that allows fluid flow of the fluid and prevents reverse fluid flow;
In a liquid diaphragm pump that obtains a pump action by vibrating the diaphragm,
A liquid chamber is formed between the upper housing and the diaphragm on the opposite side of the pump chamber,
A free liquid channel that communicates the liquid chamber and at least one of the suction port and the discharge port is provided across the upper housing and the lower housing, and the suction port or the discharge port is provided via the free liquid channel. A liquid diaphragm pump characterized in that liquid can freely move between a port and a liquid chamber.
該アッパハウジングは、上記液室と、この液室に連なる、該アッパハウジングの外面に開口する外部開口穴と、この外部開口穴に連通しロアハウジング側に開口する接続穴とを有し、
上記ロアハウジングは、上記接続穴内に挿入される流路突起を有し、この流路突起内に、上記吸入ポートと吐出ポートのいずれか一方をアッパハウジングの上記外部開口穴に連通させる内部通路が形成されており、
これら内部通路及び外部開口穴が上記自由液流路を構成する液体ダイヤフラムポンプ。 2. The liquid diaphragm pump according to claim 1, wherein the upper housing and the lower housing are both formed of a synthetic resin material,
The upper housing has the liquid chamber, an external opening hole that opens to the outer surface of the upper housing, and a connection hole that opens to the lower housing side and communicates with the external opening hole.
The lower housing has a flow path protrusion inserted into the connection hole, and an internal passage that communicates either the suction port or the discharge port with the external opening hole of the upper housing is formed in the flow path protrusion. Formed,
A liquid diaphragm pump in which the internal passage and the external opening constitute the free liquid flow path.
アッパハウジングの外部開口穴は、該アッパハウジングの外面に開口する大径穴と、この大径穴より内側に位置する小径穴と、この大径穴と小径穴の境界に位置する上記流路突起の環状斜面に対応する軸線に対して直交しない環状斜面とを有し、
上記流路突起の細径部に嵌めたOリングがこの両環状斜面の間に圧縮挟着されて液密を保持する液体ダイヤフラムポンプ。 3. The liquid diaphragm pump according to claim 2, wherein the flow path protrusion of the lower housing has a large diameter portion, a small diameter portion located above the large diameter portion, and an axis that divides the large diameter portion and the small diameter portion. An annular slope that is not orthogonal to the
The outer opening hole of the upper housing includes a large-diameter hole that opens to the outer surface of the upper housing, a small-diameter hole that is located inside the large-diameter hole, and the flow path protrusion that is located at the boundary between the large-diameter hole and the small-diameter hole. An annular slope that is not orthogonal to the axis corresponding to the annular slope,
A liquid diaphragm pump in which an O-ring fitted to a narrow diameter portion of the flow path protrusion is compressed and sandwiched between both annular inclined surfaces to maintain liquid tightness.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007233536A JP2009062947A (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | Liquid diaphragm pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007233536A JP2009062947A (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | Liquid diaphragm pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009062947A true JP2009062947A (en) | 2009-03-26 |
Family
ID=40557736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007233536A Withdrawn JP2009062947A (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | Liquid diaphragm pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009062947A (en) |
-
2007
- 2007-09-10 JP JP2007233536A patent/JP2009062947A/en not_active Withdrawn
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