[发明专利]压电泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电泵，该压电泵具有因压电振子而弯曲变形的隔板。

背景技术

具有因压电振子而弯曲变形的隔板的压电泵由于一般能采用小而薄的结构且消耗电能较小，因此可用作燃料电池的燃料输送用泵等。作为这种压电泵的特性，除了要求所输送的燃料等液体的排出压力、流量以外，还要求将进入泵室的空气排出至泵室外的能力。

对进入泵室的空气(气体)排出至泵室外的能力做了提高的压电泵在专利文献1、2中已被公开。

在专利文献1的压电泵中，壳体的内表面形状构成为，当泵压缩(排出)工序中压电振子达到最大振幅时，在壳体与压电振子之间基本上不产生间隙。即，壳体的内表面被加工成最大振幅时的压电振子的挠曲形状与壳体的内表面形状大致相同。

接着，参照图1对专利文献2的压电泵进行说明。图1是专利文献2的压电泵P的俯视图。该压电泵P包括泵主体、弹性膜、压电元件21和按压板30。在泵主体中形成有构成流入侧阀室的一部分的凹部11、成为泵室12的凹部、构成排出侧阀室的凹部13。在流入侧凹部11与泵室12之间形成有连接通路(流入口)14，在排出侧凹部13与泵室12之间形成有连接通路(排出口)15。

在按压板30中与压电元件21对应的位置形成有开口孔31。在流入端口34设有开闭该流入端口34的流入侧单向阀40。此外，在排出端口35设有开闭该排出端口35的排出侧单向阀41。

在与压电元件21的中央部相向的泵室12的内底面形成有台座部16，在台座部16的外周形成有通向流入口14及排出口15的流路部17。使压电元件21弯曲变形时，由于压电元件21的中央部与台座部16的间隙较窄，因此台座部16上方的液体被朝外周侧的流路部17挤出，空气被引至流路部17。此外，随着泵室12的容积变化，流路部17的液体被朝排出口15排出，空气也一起被排出。

专利文献1：特開平03-031589号公報(日本专利特开平03-031589号公报)

专利文献2：特開2008-163902号公報(日本专利特开2008-163902号公报)

发明内容

发明所要解决的技术问题

在将压电泵形成得较薄的情况下，使用较薄的弹性体片来构成隔板、泵主体，但若片较薄，则如专利文献1所述加工成特定形状是非常困难的。因此，在气泡混入泵室内的情况下，泵自身产生的压力降低，不可能将气泡排出，泵动作可能停止。

此外，根据权利文献2所述那样将吸引空气的流路部设于泵室内周的结构，当泵室内完全是空气时，在将空气朝外部压出的情况下(干启动时)是有效的。不过，压电泵的使用方式并不局限于一旦开始驱动后就一直持续地输送液体的用途。即便进行液体输送开始后暂时停止驱动并开始再次驱动这种断续驱动，也要求能可靠地进行气体的排出及液体的输送的能力。然而，根据专利文献2所述结构的压电泵，在进行断续驱动时，不能获得足够的压力。

本发明的目的在于提供一种即便进行断续驱动也能维持较高的压力及流量来可靠地进行气体的排出及液体的输送的压电泵。

解决技术问题所采用的技术方案

为解决上述技术问题，本发明采用以下结构。

(1)包括：因施加交流电压而振动的压电振子；

因上述压电振子而弯曲变形的隔板；

至少一个壁面由上述隔板构成的泵室；

供液体、气体或液体与气体的混合体即流体流入上述泵室的流入口；

供上述流体从上述泵室排出的排出口；

阻止上述流体朝上述流入口逆流及上述流体从上述排出口逆流的单向阀；以及

设于上述泵室内，在与上述泵室内表面之间产生的间隙内保持上述液体的液体保持用构件。

根据该结构，即便在液体暂时流入泵室内之后停止动作，也能在泵室内表面与液体保持用构件的间隙内保持(吸引)液体。这是因为通过毛细管现象或表面张力能将液体保持于泵室内表面与液体保持用构件的间隙。由于在该状态下，泵室内基本上被液体充满，因此能减小泵室的等效容积。藉此，能提高再次驱动时作用于已进入泵室内的空气等气体的压力(以下称为“空气压力”)。

此外，一般来说，泵室的容积越小，则流路阻力越大，流量减小，但在本申请发明中，由于只是通过被上述液体保持用构件吸引的液体使表面(表观)上的容积减小，且该液体与被搬运的液体相同，因此，基本上不会引起流路阻力的增加。藉此，不会降低所输送液体的流量，能提高空气压力。

(2)上述液体保持用构件是以非固定状态配置于上述泵室内的一个或多个片材。