[发明专利]流体泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种适于输送气体或液体等流体的流体泵。

背景技术

在专利文献1中公开有现有的压电泵。图1是表示专利文献1的压电泵在第三阶共振模态下的泵抽取动作的图。压电泵包括：泵主体10；隔片20，该隔片20的外周部固定于泵主体10；压电元件23，该压电元件23粘贴在上述隔片20的中央部；第一开口部11，该第一开口部11形成在泵主体10的与隔片20的大致中央部处相对的部位上；以及第二开口部12，该第二开口部12形成在隔片20的中央部与外周部的中间区域上、或形成在泵主体的与该中间区域相对的部位上，隔片20是金属板，压电元件23覆盖第一开口部11且形成为不会到达第二开口部12的大小，通过对压电元件23施加规定频率的电压，就可使隔片20的与第一开口部11相对的部分和隔片20的与第二开口部12相对的部分朝相反方向弯曲变形，以从第一开口部11和第二开口部12中的一方吸入流体，并从另一方排出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/069264号册子

发明内容

发明所要解决的技术问题

在具有图1所示结构的压电泵中，结构简单且能形成得较薄，因而可用作例如燃料电池系统的空气输送用泵。

但是，由于作为组装目的地(日文：組み込み先)的电子设备通常具有小型化的趋势，因此，相应地要求压电泵在不降低泵的能力(流量和压力)的情况下更加小型化。此外，伴随着组装目的地的电子设备的电源电压降低，驱动电压也被要求低电压化。由于越是小型化，另外越是降低驱动电压，则越是会使泵的能力(流量和压力)降低，因此，若要在维持泵的能力的同时小型化、或是在不大型化的同时提高泵的能力，则在现有结构的流体泵中存在限度。

此外，在具有隔片的现有结构的流体泵中，为增大流量而增大隔片是有效的，但这样不仅增大了流体泵整体的尺寸，也出现因相适应的动作频率较低而发出可听声(日文：可聴音)这样的问题。

本发明的目的在于提供一种小型、低背且泵能力高的流体泵。

解决技术问题所采用的技术方案

由于现有的流体泵是使具有可承受压力的硬度的隔片驱动且隔片的外周部固定于泵主体的结构，因此，驱动电压越高，所得到的压力越小，流量越小。基于这点，本发明的流体泵是如下所述构成的。

本发明的流体泵包括：

致动器，该致动器的周边部实质上没有受到约束，且从中心部至周边部发生弯曲振动；

平面部，该平面部以靠近且相对的方式配置于上述致动器；以及

一个或多个中心通气孔，这些中心通气孔配置在上述平面部中的、与上述致动器相对的致动器相对区域的中心或中心附近。

这样，由于致动器的周边部(当然中心部也)实质上没有受到约束，因此，使随着致动器的弯曲振动而引起的损失减少，不仅能小型、低背，还可得到较高的压力和较大的流量。

若将上述致动器设为圆板状，则处于旋转对称形(同心圆状)的振动状态，因此，在致动器与平面部之间不会产生不需要的间隙，从而可提高作为泵的动作效率。

上述平面部的致动器相对区域中的例如中心或中心附近为能弯曲振动的薄板部，周边部为实质上受到约束的厚板部。

根据上述结构，由于伴随着致动器的振动，以通气孔为中心的相对面的薄板部分也发生振动，因此，能实质上增加振动幅度，藉此，能使压力和流量增加。

此外，包括盖板部，该盖板部以与上述薄板部相对的方式与上述厚板部接合，上述薄板部和上述厚板部一起形成内部空间，在上述盖板部上形成有使上述内部空间与流体泵筐体的外部连通的通气槽。

根据上述结构，可使所能产生的压力和流量即泵能力大幅提高。在上述结构中，可以想到通过盖板部来抑制在平面部的中心通气孔附近因致动器与平面部的薄板部的振动而产生压力波或合成射流。

此外，通过在致动器相对区域的周边部分设置一个或多个周边通气孔，就可利用在致动器相对区域的周边部处产生的正压，从而可在相同面上进行抽吸、排出。

此外，若上述致动器为被弹性结构以隔着一定间隙的方式保持在该致动器与上述平面部之间的结构，则能根据负荷变动来使致动器与平面部间的间隙自动变化。例如，对于致动器来说，在低负荷时，能积极地确保间隙来使流量增大，在高负荷时，使弹簧端子挠曲来自动减少致动器与平面部之间的相对区域的间隙，从而能在较高的压力下进行动作。