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泵的制作方法

文档序号:24941446发布日期:2021-05-04 11:34
泵的制作方法

本发明涉及泵,特别是涉及具备压电体的泵。



背景技术:

以往,将具备压电体的泵用作气体、液体等流体的吸引装置或者加压装置。泵存在通过振动板的振动至少部分地实现闭合针对泵室的进气口或者排气口的阀芯的功能的泵。

例如,专利文献1记载有不具备阀芯的泵。泵通过粘贴有压电体的振动板的振动来实施进气和排气。

专利文献1:日本特许第5177331号

然而,在通过振动板的振动至少部分地实现阀芯的功能的泵中,存在如下问题:与泵室中的压力变化对应地产生流体从进气口和排气口向泵室的回流,使泵流量和泵压力减少。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于在通过压电体驱动的泵中提供减少流体的回流的泵。

为了实现上述目的,根据本发明的一方面,是一种泵,具备:

振动板,其在第1主面连接压电体;

罩,其具有顶板和侧壁,上述顶板同上述振动板的与上述第1主面相反侧的第2主面对置,并具有开口部,上述侧壁包围上述顶板与上述振动板之间的空间并与上述顶板的外周部连接;

支承部,其与上述侧壁连接,并支承上述振动板的外周;

开口,其形成于上述侧壁与上述振动板之间;以及

突起,其在上述顶板、上述侧壁和上述振动板中任一者上设置为向上述空间内突出,

在从与上述顶板的主面和上述振动板的第2主面相对置的朝向正交的方向剖视时,上述突起设置于上述顶板的上述开口部与上述侧壁之间。

根据本发明所涉及的泵,能够在通过压电体驱动的泵中提供减少流体的回流的泵。

附图说明

图1是实施方式1的泵的示意性的剖视图。

图2a是从顶板侧观察的泵的分解立体图。

图2b是从压电体侧观察的泵的分解立体图。

图3a是实施方式1的泵的仰视图。

图3b是图3a的a-a线的剖视图。

图4是振动单元的俯视图。

图5a是表示在泵动作期间的振动板的位移的说明图。

图5b是表示在泵动作期间的振动板的位移的说明图。

图5c是表示在泵动作期间的振动板的位移的说明图。

图5d是表示在泵动作期间的振动板的位移的说明图。

图5e是表示在泵动作期间的振动板的位移的说明图。

图5f是表示在泵动作期间的振动板的位移的说明图。

图5g是表示在泵动作期间的振动板的位移的说明图。

图5h是表示在泵动作期间的振动板的位移的说明图。

图6是实施方式2的泵的示意性的剖视图。

图7是实施方式2的变形例的泵的示意性的剖视图。

图8是实施方式3的泵的示意性的剖视图。

图9是实施方式4的泵的示意性的剖视图。

图10是实施方式5的泵的示意性的剖视图。

图11是变形例的泵的示意性的剖视图。

图12是变形例的泵的示意性的剖视图。

图13a是变形例的泵的示意性的剖视图。

图13b是从顶板侧观察的泵的分解立体图。

图13c是从压电体侧观察的泵的分解立体图。

图14是阀的俯视图。

图15是变形例的振动单元的俯视图。

图16是变形例的振动单元的俯视图。

图17是变形例的振动单元的俯视图。

具体实施方式

本发明的一方面的泵具备:振动板,其在第1主面连接压电体;罩,其具备顶板和侧壁,上述顶板同上述振动板的与上述第1主面相反侧的第2主面对置,并具有开口部,上述侧壁包围上述顶板与上述振动板之间的空间并与上述顶板的外周部连接;支承部,其与上述侧壁连接,并支承上述振动板的外周;开口,其形成于上述侧壁与上述振动板之间;以及突起,其在上述顶板、上述侧壁和上述振动板中任一者上设置为向上述空间内突出,在从与上述顶板的主面和上述振动板的第2主面所对置的朝向正交的方向剖视时,上述突起设置于上述顶板的上述开口部与上述侧壁之间。

根据这样的结构,通过突起,能够抑制流体向由顶板、侧壁、振动板围起的空间的回流,得到较大的泵流量和泵压力。

另外,也可以是,上述振动板为圆板形状。根据这样的结构,屈曲振动从主面中心至外周以同心圆状产生。

另外,也可以是,上述支承部具有沿着上述振动板的外周缘的梁形状。根据这样的结构,能够进一步增大振动板的外周缘的位移,因此,能够提高回流的抑制效果,能够提高泵流量和泵压力。

另外,也可以是,上述支承部具有梁部、连接上述振动板与上述梁部的第1连结部、连接上述侧壁与上述梁部的第2连结部,上述支承部设置有三个以上的多个,各个上述支承部隔开间隔设置。支承部设置有三个以上,各个支承部隔开间隔设置,因此,还能够适当地支承振动中的振动板。

另外,也可以是,上述支承部的平均厚度比上述振动板的平均厚度薄。另外,也可以是,上述支承部的杨氏模量比上述振动板的杨氏模量低。根据这样的结构,能够使支承部比振动板挠性高。

另外,也可以是,上述突起设置于上述顶板或者上述侧壁。根据这样的结构,突起不与振动板、支承部连接,因此,振动板的振动没有向突起泄漏而突起的振动小,因此,振动能量的损失小。

另外,也可以是,上述突起与上述振动板之间的最短距离比上述振动板与上述顶板之间的平均间隔短。根据这样的结构,能够提高流体的回流的抑制效果,因此,能够提高泵流量和泵压力。

另外,也可以是,上述突起与上述振动板对置。根据这样的结构,能够提高流体的回流的抑制效果,因此,能够提高泵压力。

另外,也可以是,上述顶板是具有对称点的中心对称形状,且开口部没有位于该对称点,并且上述顶板的开口部以环状形成。根据这样的结构,泵室的中心由于振动位移大,所以压力变动也大。由于顶板的对称点位于泵室的中心,遮挡泵室的中心的区域,所以泵室内部的压力变动变大,能够得到较大的泵流量和泵压力。

另外,也可以是,上述突起的同上述顶板对置的面与上述顶板连结。根据这样的结构,突起附近的气流的湍流小,流动损失小。

另外,也可以是,在上述顶板的上述开口部的外侧具有凹部。根据这样的结构,能够不使开口部的内侧的气流变乱并减少开口部的空气阻力。

另外,也可以是,在上述振动板的比振动的波节靠中央侧,且在上述顶板的靠上述振动板侧具有凹陷部。根据这样的结构,在振动板的振动位移成为最大的中央部,振动板与顶板之间的间隔比其他部位长,因此,空气阻力减少,振动位移增大。作为其结果,泵流量和泵压力增大。

另外,也可以是,在被上述振动板和上述顶板夹着的空间中,在比上述开口部靠外侧处,具有由膜状构件形成的阀。根据这样的结构,回流的抑制效果高,因此,能够得到较高的泵压力。

另外,也可以是,上述阀具有抑制从形成于上述侧壁与上述振动板之间的上述开口朝向上述顶板的上述开口部的方向的流体的功能。根据这样的结构,能够进一步提高由突起产生的回流的抑制效果,因此,能够进一步提高泵压力。

另外,也可以是,上述阀的内侧固定于振动板或者顶板,上述阀在外侧具有由可动的膜形成的可动部。根据这样的结构,能够抑制从振动板侧向顶板侧流动的气流。

另外,也可以是,上述阀的上述可动部具有与上述突起对置的部分。

另外,也可以是,上述阀的上述可动部的外端与上述突起对置。

以下,参照附图对本发明所涉及的泵进行说明。此外,附图中,对具有实质相同的功能、构成的构件标注相同的附图标记,且存在说明书中省略其说明的情况。另外,附图为了容易理解,主体地示意性地示出各个构成要素。

此外,以下说明的实施方式均表示本发明的一具体例,本发明不限定于该结构。另外,以下的实施方式中具体示出的数值、形状、构成、步骤、步骤的顺序等示出一个例子,不是限定本发明。针对以下的实施方式的构成要素中的表示最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素,作为任意的构成要素来说明。另外,在所有实施方式中,各变形例的结构也相同,也可以将各变形例所记载的结构分别组合。

(实施方式1)

首先,参照图1对实施方式1的泵1的构造概略地进行说明。图1是实施方式1的泵1的示意性的剖视图。此外,以下的说明中,作为通过泵1而流动的流体,将空气列举为例子进行说明,但不局限于此,流体也可以是除空气以外的气体,也可以是液体。

泵1具备压电体3、辅助板5、振动板7、将振动板7支承为能够振动的支承部9、包围与振动板7之间的空间的罩10。罩10具备:连接有支承部9的外端的侧壁11和与侧壁11的上端连接的顶板31。

压电体3通过在由压电材料构成的薄板的两主面设置电极而构成。压电体3在上下主面各自的大致整个面设置有未图示的电极膜。压电体3为圆板状,且粘贴于辅助板5的中央部的下表面。

辅助板5配置于压电体3与振动板7之间。辅助板5的上表面粘贴于振动板7的中央部的下表面。此外,也可以构成为,泵1不具备辅助板5,压电体3粘贴于振动板7的中央部的下表面。

振动板7例如是sus301那样的金属制。振动板7在其第1主面7a经由辅助板5而连接有压电体3。在压电体3的上下主面各自的电极膜之间施加有来自外部电源的例如20khz左右的矩形波状、正弦波状的驱动电压。另外,振动板7为圆板形状,因此,在振动板7、辅助板5和压电体3,以主面法线方向为振幅方向的屈曲振动从主面中心至外周以旋转对称形(同心圆状)产生。

振动板7与顶板31对置并离开顶板31一定距离。振动板7的同第1主面7a相反侧的第2主面7b与顶板31之间的空间构成泵室15。支承部9将振动板7使其外周缘向侧壁11连接并使振动板7能够振动。

顶板31具有:与振动板7对置的第1主面31a、与第1主面31a相反侧的第2主面31b、在第2主面31b侧形成的环状的凹部31c、从凹部31c的底面向泵室15贯通并以环状排列的多个开口部31d。另外,顶板31在第1主面31a侧的中央部具有向第2主面方向凹陷的圆筒状的凹陷部31e。顶板31是具有对称点31f的中心对称形状,且开口部31d没有位于对称点31f。对称点31f是顶板31的与振动板7的中心cl对置的位置,例如是顶板31的中心。此外,图1是从与顶板31的第1主面31a和振动板7的第2主面31b相对置的朝向正交的方向剖视的图。

侧壁11包围顶板31的靠振动板7侧的泵室15并与顶板31的外周部连接。侧壁11例如具有圆筒形状。因此,罩10同振动板7的与第1主面31a相反侧的面对置,并具有开口部31d,并且经由支承部9而与振动板7的外周部连接。此外,顶板31和侧壁11也可以分别成为单独构件而构成罩10,也可以作为一体物而构成罩10。

在振动板7与侧壁11之间,具有将泵室15与压电体3侧的外部空间连通的开口17。由此,从顶板31的开口部31d向泵室15被吸引的空气从开口17排出。

泵1还在泵室15内且在从顶板31的开口部31d至开口17为止的流路fp中具备使流路截面积变窄的突起19。突起19例如从顶板31的第1主面31a起向振动板7侧以环状突出。突起19从顶板31的第1主面31a遍及整周形成。此外,多个突起19隔开比振动板7与顶板31之间的间隔小的间隙而以环状形成。

突起19设置于比顶板31的开口部31d靠径向外侧。而且,突起19配置于比压电体3的外周缘靠外侧处。对于振动板7与顶板31之间的间隔而言,压电体3的外侧的平均间隔小于压电体3的外周部的间隔。由此,压电体3的径向外侧的厚度薄,位移量大,因此,流路阻力的增减大,在泵室15中流动的空气的整流效果变大。

对振动板7的半径rd、从泵1和振动板7的中心cl至突起19为止的距离rn、从振动板7的中心cl至振动板7的振动时的波节为止的距离rv之间的关系进行说明。距离rn位于比距离rv靠径向外侧处。距离rv处于半径rd的55%以上且71%以下的范围内,且一般存在于63%的位置。突起19位于比振动板7的波节靠外侧的位置处,从而在振动板7形成位移的部位,流路fp变窄,能够得到空气的整流效果。

顶板31的开口部31d形成于以泵室15的中心cl为起点半径rd的45%以上且81%以下的范围。泵室15内的压力分布遵从第1类贝塞尔函数,因此,在该范围的区域中,接近压力分布的波节。因此,没有从开口部31d产生流体泄漏,能够得到较高的泵流量和泵压力。

另外,在距离rn处于半径rd的90%以上的情况下,满足距离rv(波节)至距离rn的平均间隔小于比半径rd靠外侧处的振动板7与顶板31之间的平均间隔这种关系。在这种情况下,使振动板7的第2波腹附近的位移较大的部位的流路缩窄,因此,能够提高空气的整流效果。

接下来,参照图2a~图4,对实施方式1的泵1的具体结构例更详细地进行说明。图2a是从顶板31侧观察的泵1的分解立体图。图2b是从压电体3侧观察的泵1的分解立体图。图3a是从振动板侧观察的顶板31和侧壁11的俯视图。图3b是图3a的a-a线的剖视图。图4是振动单元23的俯视图。

泵1通过将压电体3、辅助板5、振动单元23、侧壁板21和顶板31依次层叠而构成,压电体3、辅助板5、振动单元23、侧壁板21和顶板31是多个板状构件。泵1的整体的厚度例如是1mm左右的低矮的结构。

侧壁板21具有形成泵室15的圆状的开口21a和包围开口21a的周围的侧壁部11a。

振动单元23具有振动板7、支承部9、侧壁部11b和开口17。振动板7俯视时为例如圆板形状,且配置于振动单元23的中央。侧壁部11b俯视时为框状,且绕着振动板7配置。支承部9具有沿着振动板7的外周缘延伸的梁形状的梁部25,并将振动板7与侧壁部11b连结。振动板7配置为其中心与顶板31的凹陷部31e对置。振动板7比支承部9厚。通过侧壁板21的侧壁部11a和振动单元23的侧壁部11b构成侧壁11。

支承部9在振动单元23设置有三个以上的多个,各个支承部9隔开间隔设置。支承部9具备:梁形状的梁部25、在振动板7的径向上延伸且将梁部25与振动板7连接的第1连结部27、在振动板7的径向上延伸且将梁部25与侧壁部11b连接的第2连结部29。第1连结部27以120°间隔配置。这样支承部9具有较长的梁部25,因此,以比振动板7挠性高的形状形成,振动板7的外周缘能够振动。此外,为了使支承部9比振动板7挠性高,也可以使支承部9的平均厚度比振动板7的平均厚度薄,也可以使支承部9成为容易比振动板7弯曲的材质。另外,支承部9的杨氏模量也可以比振动板7的杨氏模量低。

开口17具有:形成于振动板7与侧壁部11b之间的第1开口17a和形成于梁部25与侧壁部11b之间的第2开口17b。第1开口17a沿着振动板7的外周缘形成。第2开口17b沿着梁部25形成。在振动单元23中,第1开口17a和第2开口17b均在层叠方向上贯通。

振动板7例如直径13mm且厚度0.5mm。压电体3例如直径11mm且厚度0.05mm。顶板31例如直径17mm且厚度0.25mm。中央部的振动板7与顶板31之间的间隔例如为0.15mm。突起19的内径为12mm且厚度为0.12mm。

接下来,参照图5a~图5h对泵1的驱动进行说明。图5a~图5h是表示在泵1动作期间的振动板的位移的说明图。在泵1中,若对外部连接端子通以交流的驱动电压,则压电体3欲在面内方向上各向同性地伸缩,在压电体3和振动板7的层叠体上,以同心圆状产生厚度方向的屈曲振动。在该屈曲振动中,侧壁部11b成为固定部,振动板7的中心成为第1振动的波腹,振动板7的外周缘成为第2振动的波腹。振动板7的中心与振动板7的外周缘成为相反方向的振动。

图5a是振动板7的中心最远离顶板31的状态。在该状态下,振动板7的外周缘接近顶板31。接下来,如图5b所示,若振动板7的中心稍微接近顶板31,则振动板7的外周侧比振动板7的波节远离顶板31,因此,在振动板7的外周缘中,产生从外侧朝向中心的气流。图5c、图5d也相同。

结果,如图5e所示,成为振动板7的中心最接近顶板31的状态。在该状态下,振动板7的外周缘离开顶板31。

接下来,如图5f所示,若振动板7的中心开始从最接近顶板31的状态起开始离开,则振动板7的外周侧比振动板7的波节接近顶板31,在振动板7的外周缘处,产生从中心朝向外侧的气流。图5g、图5h也相同。

此处,支承部9成为挠性高的形状,因此,振动板7的外周缘容易受到空气阻力的影响。因此,在图5a至图5h的过程中,振动板7的外周缘由于空气阻力而使位移延迟。因此,在图5b、5c、5d的状态下,振动板7的外周缘比图5g、5f、5e的状态接近顶板31。因此,在图5b、5c、5d的状态下,振动板7的外周缘的流路比图5g、5f、5e的状态窄,因此,流路阻力大。由此,图5b、5c、5d的状态下的从振动板7的外侧朝向中心的气流,比图5g、5f、5e的状态下的从振动板7的中心朝向外侧的气流小。因此,在从图5a转变至图5h再返回图5a的周期中,产生从振动板7的中心朝向外侧的气流,产生从顶板31的开口部31d向开口17的气流。

接下来,如图5g所示,振动板7的中心进一步离开顶板31,即便成为振动板7的中心部与顶板31大致平行的状态,振动板7的外周缘也成为向离开顶板31的方向翘曲的状态。此时,泵室15内成为比图5f的状态小的正压的状态。

如图5h所示,若振动板7的中心进一步离开顶板31,则泵室15内成为进一步比图5g的状态小的正压的状态。振动板7的外周缘的位移比振动板7的中心的位移延迟,因此,振动板7的外周缘成为从顶板31向下翘曲的状态。其后,泵1再次转变为图5a所示的状态。这样,泵1依次转变图5a~图5h所示的状态,实现泵动作。

根据实施方式1的泵1,支承部9也可以比振动板7挠性高。根据该结构,振动板7的外周缘的位移增大,因此,能够进一步抑制回流,能够提高泵流量和泵压力。

另外,支承部9具有沿着振动板7的外周缘的梁形状。根据该结构,能够进一步增大振动板7的外周缘的位移,因此,能够提高流体回流的抑制效果,能够提高泵流量和泵压力。

另外,支承部9具有梁部25、将振动板7与梁部25连接的第1连结部27、将侧壁11与梁部25连接的第2连结部29,支承部9设置有三个以上的多个,各个支承部9隔开间隔设置。根据该结构,能够适当地支承振动的振动板7。

另外,突起19与振动板7对置。根据该结构,能够提高流体的回流的抑制效果,因此,能够提高泵压力。

另外,顶板31是具有对称点31f的中心对称形状,且开口部31d没有位于对称点31f,并且顶板31的开口部31d以环状形成。根据该结构,泵室15的中心振动位移大,因此,压力变动也大。对称点31f亦即顶板31的中心被遮挡,遮挡压力变动大的区域,因此,泵室15内部的压力变动变大,能够得到较大的泵流量和泵压力。

另外,突起19的同顶板31对置的面与顶板31连结。根据该结构,突起19附近的气流的湍流小,流动损失小。

另外,在顶板31的开口部31d的外侧具有凹部31c。根据该结构,能够不使开口部31d的内侧的气流变乱且减少开口部31d的空气阻力。

另外,在振动板7的比振动的波节靠中央侧,且在顶板31的内侧的主面具有凹陷部31e。根据该结构,在振动位移成为最大的振动板7的中央部中,振动板7与顶板31之间的间隔长,因此,空气阻力减少,振动位移增大。作为其结果,泵流量和泵压力增大。

(实施方式2)

接下来,参照图6和图7对本发明的实施方式2的泵1a、1b进行说明。图6是实施方式2的泵1a的示意性的剖视图。图7是实施方式2的变形例的泵1b的示意性的剖视图。

对于实施方式2的泵1a而言,突起19在振动板7的外侧同顶板31或者侧壁11连接。在这一方面,实施方式1的泵1与实施方式2的泵1a不同。因此,实施方式2的泵1a除了这方面以外的结构与实施方式1的泵1共用。

如图6所示,泵1a的突起19a从侧壁11起向顶板31与振动板7之间延伸。另外,如图7所示,泵1b的突起19b具有l字形,且在振动板7的外侧与顶板31连接。

如以上那样,根据实施方式2和实施方式2的变形例的结构,也能够防止向泵室15的回流。另外,突起19a、19b没有与振动板7、支承部9连接,因此,振动板7的振动没有向突起19a、19b泄漏,能够减少振动能量的损失。

(实施方式3)

接下来,参照图8对本发明的实施方式3的泵1b进行说明。图8是实施方式3的泵1b的示意性的剖视图。

实施方式3的泵1b没有在顶板31设置凹部31c和凹陷部31e。在这一方面,与实施方式1的泵1、实施方式3的泵1c不同。除这方面以外的结构与实施方式1的泵1、实施方式3的泵1c共用。

这样,根据实施方式3的泵1c,也能够防止流体向泵室15的回流。

(实施方式4)

接下来,参照图9对本发明的实施方式4的泵1d进行说明。图9是实施方式4的泵1d的示意性的剖视图。

对于实施方式4的泵1d而言,突起19d设置于振动板7。在这一方面,与实施方式1的泵1、实施方式4的泵1d不同。针对除了这方面和以下记载的事项以外的结构,实施方式4的泵1c与实施方式1的泵1共用。

这样,实施方式4的泵1d也可以是,突起19d设置于振动板7。根据实施方式4的泵1d,也能够防止流体向泵室15的回流。

(实施方式5)

接下来,参照图10对本发明的实施方式5的泵1e进行说明。图10是实施方式4的泵1e的示意性的剖视图。

对于实施方式4的泵1e而言,突起19e设置于振动板7的外侧。在这一方面,与实施方式1的泵1、实施方式4的泵1e不同。针对除了这方面以外的结构,实施方式4的泵1e与实施方式1的泵1共用。

这样,实施方式4的泵1e设置为,突起19e在振动板7的外侧从顶板31和侧壁11起向泵室15内突出。振动板7的外周缘与突起19e之间的距离比振动板7与顶板31之间的距离短即可。根据实施方式4的泵1e,也能够防止向泵室15的回流。

接下来,参照图11、图12,对上述的实施方式的泵的效果进行说明。图11、图12表示变形例的泵的示意剖视图。

图11所示的泵1f具有使实施方式1的泵1的突起19延伸至侧壁11而得到的突起19f。在泵1f中,其他结构与泵1相同。该泵1f的泵性能为:在驱动电压为30vpp时,泵流量为0.52l/min,泵压力为5kpa。

另外,图10所示的实施方式5的泵1e的泵性能为:在驱动电压为30vpp时,泵流量为2.13l/min,泵压力为1.1kpa。

图12所示的泵1g是用于比较对象的结构,不具有突起19。在泵1g中,其他结构与泵1相同。该泵1g的泵性能为:在驱动电压为30vpp时,泵流量为1.79l/min,泵压力为0.7kpa。

能够通过泵流量和泵压力之积来简易地判断泵的输出性能。因此,对于泵的输出性能而言,与不具有突起的泵1g相比,具有突起19f的泵1f、具有突起19e的泵1e更高。振动板7的外端与突起19e、19f之间的距离越短,则回流防止效果越高。由此,与图12所示的泵1g相比,图10、图11分别所示的泵1e、1f回流防止效果更高,能够提高泵的输出性能。

根据上述的各实施方式的泵1-1f,具备:振动板7,其在第1主面7a连接压电体3;罩10,其具备顶板31和侧壁11,上述顶板31与振动板7的同第1主面7a相反侧的第2主面7b对置且具有开口部31d,上述侧壁11包围顶板31与振动板7之间的泵室15并与顶板31的外周部连接;支承部9,其与侧壁11连接,并支承振动板7的外周;开口17,其在侧壁11与振动板7之间沿着振动板7的外周形成;以及突起19-19f,其在顶板31、侧壁11和振动板7任一个上设置,向泵室15突出,在从与顶板的第1主面31a和振动板7的第2主面7b相对置的朝向正交的方向剖视时,突起19-19f设置于顶板31的开口部31d与侧壁11之间。根据该结构,能够通过突起19-19f抑制回流,能够得到较大的泵流量及泵压力。

此外,在各实施方式中,示出侧壁11与顶板31无间隙地连接的情况,但也可以是在不有损泵的能力的范围内在具备设置间隙的情况。

另外,同样,在各实施方式中示出侧壁11自身不具有开口的情况,但也可以是在不有损泵的能力的范围内在一部分设置开口这种情况。

另外,突起19-19b、19e、19f设置于顶板31或者侧壁11。另外,突起19-19f与振动板7之间的最短距离比振动板7与顶板31之间的平均间隔短。根据该结构,能够提高流体的回流的抑制效果,因此,能够提高泵流量和泵压力

接下来,参照图13a~图14,说明如下情况:在被振动板7和顶板31夹着的空间中,在比开口部31d靠外侧处具有由膜状构件形成的阀33的泵1。图13a是变形例的泵1的示意性的剖视图。图13b是从顶板侧观察的变形例的泵1的分解立体图。图13c是从压电体侧观察的变形例的泵1的分解立体图。图14是阀33的俯视图。通过设置有阀33,能够提高回流的抑制效果,能够得到较高的泵压力。

膜状的阀33如图14那样为圆环形状,并具有内周附近粘合于振动板7的粘合部33a和外周附近成为自由端的可动部33b。此外,阀33也可以取代粘合于振动板7而粘合于顶板31。粘合部33a经由固定构件35粘贴在振动板7的比开口部31d靠外侧的面上。因此,几乎不抑制从开口部31d向开口17的气流,相对于此,能够抑制从开口17向开口部31d流动的气流。因此,提高由突起19产生的回流抑制效果,能够提高流量、压力。固定构件35例如为粘接片。如图13a~图13c所示,若在振动板7安装阀33,则能够提高回流防止效果,提高泵的输出性能。此时,若阀33的可动部33b的局部与突起19对置,则回流防止效果高。并且,阀33的可动部33b的外端也可以与突起19对置。在驱动电压为30vpp时,泵流量1.4l/min,泵压力5.6kpa。此外,在图13a~图13c中,阀33为圆环形状,但也可以为圆板形状。这样,阀33的内侧固定于振动板7或者顶板31,阀33在外侧具有由可动的膜形成的可动部33b。可动部33b能够抑制从开口17向开口部31d流动的气流。阀33的可动部33b具有与突起19对置的部分。由此,通过与可动部33b的同突起19对置的部分接近或者接触,能够更加抑制从开口17向开口部31d流动的气流。另外,阀33的可动部33b的外端也可以与突起19对置。

本发明不局限于上述实施方式,能够如以下那样变形实施。

(1)在上述各实施方式中,振动单元23具有三个支承部9,但不局限于此。振动单元23也可以具有四个以上的支承部9。如图15所示,例如,振动单元23a按每90°配置有支承部9。

(2)在上述各实施方式中,也可以如图16所示,振动单元23分叉地连接有振动板7和支承部9b的梁部25。即,在振动单元23b中,通过两个第1连结部27,将振动板7和梁部25连结。另外,也可以是,梁部25和侧壁部11b通过一个第2连结部29连结。另外,也可以如图17所示,成为具有支承部9c沿着侧壁部11b形成且梁部25以环状形成的构造的振动单元23c。振动单元23c的开口17c具有形成于振动板7与梁部25之间的第1开口17c和第2开口17b。第1开口17c沿着振动板7的外周缘形成,且在层叠方向上贯通。

(3)在上述各实施方式中,支承部9具有梁部25,但梁部不是必需的。也可以是,支承部9由例如聚酰亚胺等树脂那样弹性模量比振动板7低的材料形成。或者,也可以是,支承部9以比振动板7薄的形状形成。在任一个情况下,均与具有较长的梁部25的形状相同,支承部9比振动板7挠性高,因此,振动板7的外周缘以能够振动的状态被支承,得到相同的效果。

工业上的可利用性

本发明能够应用于具备压电体的泵。

附图标记说明

1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g...泵;3...压电体;5...辅助板;7...振动板;7a...第1主面;7b...第2主面;9、9b...支承部;10...罩;11...侧壁;11a...侧壁部;11b...侧壁部;15...泵室;17...开口;17a、17c...第1开口;17b...第2开口;19、19a、19b、19d、19e、19f...突起;21...侧壁板;21a...开口;23、23a、23b...振动单元;25...梁部;27...第1连结部;29...第2连结部;31...顶板;31a...第1主面;31b...第2主面;31c...凹部;31d...开口部;31e...凹陷部;31f...对称点;33...阀;33a...粘合部;33b...可动部;35...固定构件;cl...中心;fp...流路。

再多了解一些
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