[发明专利]压电泵及斯特林制冷库

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电泵以及斯特林制冷库(StirlingRefrigerator/Freezer)，特别是涉及能在负压/正压状态下使流体高效地循环的压电泵及备有该压电泵的斯特林制冷库。

背景技术

作为使介质循环的泵，长期以来使用压电泵，该压电泵使用石英或铌酸锂等的压电元件。

图6是表示现有压电泵一个例子的剖视图。参照图6，压电泵106如图6所示，备有壳体132、以及该壳体132内的工作空间134与背压空间135。这里，工作空间134与背压空间135通过压电元件136隔开。另外，在工作空间134侧的壳体上，设置有吸引介质的入口部137和排出该介质的出口部138。在背压空间135侧的壳体上，设置有用于调整背压空间135的压力的背压孔135A。此外，在入口部137与出口部138上，分别设置有使介质不产生逆流的单向阀139、140。

上述压电泵106工作时，将电信号施加给压电元件136。由此，压电元件136沿着图6中的虚线箭头的方向进行振动运动。此外，这时，压电元件136的端部固定在壳体132上，压电元件136一边变形成凸面形状一边进行振动运动。其结果是，工作空间134的体积变动，工作空间134内的压力对应于压电元件136的变形状态变动，吸入/排出介质。

在这里，通过上述压电元件136的变形，背压空间135的体积也发生变化，其结果是，当背压空间135的压力变动时，产生与压电元件136的运动方向相反方向的力，结果，降低了压电泵106的工作效率。与此相对，为了使背压空间135的压力与压电元件136的变形状态无关地保持一定，在壳体132的背压空间135侧设置有背压孔135A。

另外，作为将基于逆斯特林循环的热交换用于制冷库的例子，有例如记载在特开2003-50073号公报(现有技术例1)中的技术等。

在现有技术例1中，公开了一种斯特林冷冻系统，其特征在于，包括将基于逆斯特林循环的工作气体的压缩热散出到外部用的高温部；从外部吸收基于逆斯特林循环的工作气体的膨胀热用的低温部；以及由闭合回路构成的低温侧循环回路，该闭合回路以构成热虹吸的方式，将与低温部热结合的低温侧冷凝器和多个低温侧蒸发器连结在一起，该系统将输送低温部低温热能的低温热能输送介质封入低温侧循环回路内。在这里，高温部的热量通过高温侧热交换循环(散热系统)散出。高温侧热交换循环包括通过配管连接的高温侧蒸发器和高温侧冷凝器，根据热虹吸原理输送、散出热。

此外，在注册实用新型第2505727号公报(现有技术例2)中，公开了一种压电泵，该压电泵包括：壳体、设置在壳体内部的压电振动器以及设置在压电振动器的单侧泵室中的吸入用、排出用的单向阀。在该压电泵中，泵室和相对压电振动器位于上述泵室相反侧的反泵室连通。

专利文献1：特开2003-50073号公报。

专利文献2：注册实用新型第2505727号公报。

但是，在上述压电泵中，存在着以下问题。

在图6所示的压电泵中，使用以在内部形成空间的方式对置的多个部件构成壳体。这里，多个部件间的密封一般情况下用O形环等实现。在这样的结构中，由于工作介质会慢慢地泄漏，所以，在回路内压力低于大气压或高于大气压的状态(在本申请说明书中，称作负压状态或正压状态)的密闭系统中长期使用是不可能的。这样的问题也不能通过现有技术例2的压电泵得以解决。

另外，用于压电泵的压电元件耐热性低，所以，在为了提高密封性而通过熔接将上述多个部件接合在一起的情况下，怎样才能使得该熔接热难以传递给压电元件就成了课题。通过降低传递到压电元件上的热量，该压电元件的性能提高，其结果，流体的循环效率将得以提高。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题提出的，本发明的目的是提供一种在负压/正压状态下使流体高效地循环的压电泵及斯特林制冷库。

本发明的压电泵包括：将多个金属制部件接合形成的壳体；将壳体内的空间分隔为第1及第2内部空间的压电元件；以及设置在壳体与压电元件之间，并保持压电元件的非金属制第1及第2内部部件。

构成壳体的多个金属制部件，优选通过熔接接合在一起。由于该部件通过熔接接合在一起，所以可提高对工作介质泄漏的耐久性。其结果是，可提供一种在以低于或高于大气压的压力运转的密闭系统中能长期使用的压电泵。另外，通过在金属制壳体与压电元件之间设置非金属制内部部件，将壳体与压电元件隔离，可抑制熔接热向压电元件的传递。