JP2003028068A

JP2003028068A - 圧電ポンプ

Info

Publication number: JP2003028068A
Application number: JP2001216352A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Adachi; 祐介足立; Toru Ninomiya; 徹二宮; Yuko Okano; 祐幸岡野; Katsumi Imada; 勝巳今田; Atsushi Komatsu; 敦小松
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2003-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】電子機器の冷却システムに適した十分な吐出
流量が安定して得られる圧電ポンプを提供することを目
的とする。【解決手段】筐体１と、この筐体１の開口部に封止固
定したダイヤフラム２と、このダイヤフラム２を駆動す
る圧電振動子４と、筐体１の内部に設けた弁５ａ，５ｂ
とを有し、筐体１とダイヤフラム２とは溶接部３により
封止固定した圧電ポンプであり、ダイヤフラム２と筐体
１との封止固定を溶接により行うので、ダイヤフラム２
を強固に固定でき、ダイヤフラム２の中心部の変位が大
きくなるので、吐出流量が増大し、また、ダイヤフラム
２は平板状でないのでダイヤフラム２全体の剛性が小さ
くなり、ダイヤフラム２の変位が大きくなり吐出流量の
増大が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はたとえば電子機器の
冷却システムを構成する小型の圧電ポンプに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧電ポンプの断面図を図５に示
す。

【０００３】図５のように従来の圧電ポンプは構成され
ていた。すなわち筐体１０１と平板状の金属のダイヤフ
ラム１０２とを接着剤１０３で封止接着し、ダイヤフラ
ム１０２の一方の面には両面に電極を有する圧電振動子
１０４を貼り付けて固定され、筐体１０１の内部に第１
弁１０５ａと第２弁１０５ｂとが第１弁押え板１０６
ａ、第２弁押え板１０６ｂとともに設けられている。ポ
ンプ室１１０は、筐体１０１とこの筐体１０１の上方に
おいて外周部を接着剤１０３で封止固定したダイヤフラ
ム１０２と筐体１０１の内部の第１弁１０５ａ、第２弁
１０５ｂ、第１弁押え板１０６ａ、および第２弁押え板
１０６ｂで囲まれた空間である。

【０００４】また、筐体１０１には液体の流入口１０７
ａ、流出口１０７ｂが第１弁１０５ａ、第２弁１０５ｂ
の下方に設けられている。圧電振動子１０４はリード線
１０８により電源１０９に接続されている。

【０００５】次に、従来の圧電ポンプの動作について説
明する。電源１０９からリード線１０８を介して圧電振
動子１０４に交流電圧が印加されると、圧電振動子１０
４は上下方向に連続的に変形し、ダイヤフラム１０２が
上下方向に連続的に撓む。これにより、ポンプ室１１０
内は連続的に交互に減圧状態、加圧状態となり、第１弁
１０５ａと第２弁１０５ｂは連続的に交互に開閉し、液
体は流入口１０７ａから流入し流出口１０７ｂへ圧送さ
れ流出する。この一連の動作により、圧電ポンプは容積
形ポンプとして機能する。図において、矢印は液体の流
れる方向を示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の圧電ポンプは、ダイヤフラム１０２と筐体１０１の
封止は、接着剤１０３により接着封止されていた。接着
剤１０３は金属と比較して弾性が小さいので、ダイヤフ
ラム１０２の固定が十分でなく、結果としてダイヤフラ
ム１０２の変位が小さく、十分な吐出流量が得られなか
った。

【０００７】また、ダイヤフラム１０２は平板状の金属
であるために、上下に変形するには剛性が大きく、結果
としてダイヤフラム１０２の変位が小さく十分な吐出流
量が得られなかった。

【０００８】さらに、気泡等が侵入しポンプ室１１０内
に滞留した場合、ダイヤフラム１０２により発生した圧
力が流体に伝わらず十分な吐出流量が得られなかった。

【０００９】上記のように、従来の圧電ポンプは吐出流
量が小さく、十分な流量が得られないという問題点を有
していた。

【００１０】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
で、十分な吐出流量が安定して得られる圧電ポンプを提
供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に以下の構成を有するものである。

【００１２】本発明の請求項１に記載の発明は、特に、
流体の流入口および流出口と開口部とを設けた筐体と、
この筐体の前記開口部に封止固定したダイヤフラムと、
このダイヤフラムに設けたダイヤフラムを駆動する圧電
振動子と、筐体の内部に設けた少なくとも一つの弁とを
有し、筐体とダイヤフラムとは溶接により封止固定した
圧電ポンプであり、ダイヤフラムと筐体との封止固定を
溶接により行うので、ダイヤフラムを強固に固定でき、
ダイヤフラムの中心部の変位が大きくなるので、吐出流
量の増大が実現できるという作用効果が得られる。

【００１３】本発明の請求項２に記載の発明は、特に、
電気溶接を用いてダイヤフラムと筐体とを封止固定した
請求項１に記載の圧電ポンプであり、ダイヤフラムの封
止固定時に圧電振動子に高熱を加えることなく溶接で
き、熱による圧電振動子の劣化がないので、吐出流量の
増大が実現できるという作用効果が得られる。

【００１４】本発明の請求項３に記載の発明は、特に、
流体の流入口および流出口と開口部とを設けた筐体と、
この筐体の前記開口部に封止固定したダイヤフラムと、
このダイヤフラムに設けたダイヤフラムを駆動する圧電
振動子と、筐体の内部に設けた少なくとも一つの弁とを
有し、ダイヤフラムは平板状でない圧電ポンプであり、
ダイヤフラム全体の剛性が小さくできるので、ダイヤフ
ラムの変位が大きくなり吐出流量の増大が実現できると
いう作用効果が得られる。

【００１５】本発明の請求項４に記載の発明は、特に、
ダイヤフラムは圧電振動子を設けた面が凸状である請求
項３に記載の圧電ポンプであり、ダイヤフラム全体の剛
性が小さくできるので、ダイヤフラムの変位が大きくで
き吐出流量の増大が実現できるとともに、ポンプ室の容
積が大きくなりポンプ室内の流体の量を多くできるの
で、熱容量が大きくなり外気温の変化によるポンプの特
性への影響を小さくできるという作用効果が得られる。

【００１６】本発明の請求項５に記載の発明は、特に、
ダイヤフラムは圧電振動子を設けた面が凹状である請求
項３に記載の圧電ポンプであり、ダイヤフラム全体の剛
性が小さくできるので、ダイヤフラムの変位が大きくで
き吐出流量の増大が実現できるとともに、小形で薄形の
圧電ポンプが実現できるという作用効果が得られる。

【００１７】本発明の請求項６に記載の発明は、特に、
ダイヤフラムは圧電振動子の外周部分が凹凸形状である
請求項３に記載の圧電ポンプであり、ダイヤフラム全体
の剛性が小さくできるので、ダイヤフラムの変位が大き
くでき吐出流量の増大が実現できるとともに、温度など
の影響により筐体が変形した場合でも、その応力が圧電
振動子の外周の凹凸部分で吸収され圧電振動子に加わる
ことがないので圧電振動子の特性が安定し信頼性が向上
するという作用効果が得られる。

【００１８】本発明の請求項７に記載の発明は、特に、
流体の流入口および流出口と開口部とを設けた筐体と、
この筐体の前記開口部に封止固定したダイヤフラムと、
このダイヤフラムに設けたダイヤフラムを駆動する圧電
振動子と、筐体の内部に設けた少なくとも一つの弁とを
有し、筐体とダイヤフラムと弁とで囲まれるポンプ室の
内面に流体に対する濡れ性を向上させる処理をした圧電
ポンプであり、ポンプ室の内部に気泡が滞留しにくくな
りダイヤフラムからの圧力が流体に安定して伝わるの
で、吐出流量が安定するという作用効果が得られる。

【００１９】本発明の請求項８に記載の発明は、特に、
流体に対する濡れ性を向上させる処理は鏡面研磨である
請求項７に記載の圧電ポンプであり、鏡面研磨によりポ
ンプ室内面の表面エネルギーが大きくできるので、ポン
プ室の内部の流体に対する濡れ性が向上し、ポンプ室の
内部に気泡が滞留しにくくなりダイヤフラムからの圧力
が流体に安定して伝わるので、吐出流量が安定するとい
う作用効果が得られる。

【００２０】本発明の請求項９に記載の発明は、特に、
流体に対する濡れ性を向上させる処理は親水性の材質の
塗布である請求項７に記載の圧電ポンプであり、親水性
の材質を塗布することにより、ポンプ室の内部の流体に
対する濡れ性が向上し、ポンプ室の内部に気泡が滞留し
にくくなりダイヤフラムからの圧力が流体に安定して伝
わるので、吐出流量が安定するとともに、流体によるポ
ンプ室内の腐食が防止できるという作用効果が得られ
る。

【００２１】本発明の請求項１０に記載の発明は、特
に、流体に対する濡れ性を向上させる処理はＵＶ処理で
ある請求項７に記載の圧電ポンプであり、ＵＶ処理をす
ることによりポンプ室の内面の表面エネルギーが大きく
できるので、ポンプ室の内部の流体に対する濡れ性が向
上し、ポンプ室の内部に気泡が滞留しにくくなりダイヤ
フラムからの圧力が流体に安定して伝わるので、吐出流
量が安定するとともに、有機物等によるポンプ室の内面
の汚れがＵＶ処理により除去できるという作用効果が得
られる。

【００２２】本発明の請求項１１に記載の発明は、特
に、流体に対する濡れ性を向上させる処理はプラズマ処
理である請求項７に記載の圧電ポンプであり、プラズマ
処理をすることによりポンプ室の内面の表面エネルギー
が大きくできるので、ポンプ室の内部の流体に対する濡
れ性が向上し、ポンプ室の内部に気泡が滞留しにくくな
りダイヤフラムからの圧力が流体に安定して伝わるの
で、吐出流量が安定するとともに、有機物等によるポン
プ室の内面の汚れがＵＶ処理よりもさらに強力に除去で
きるという作用効果が得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、実施の形
態１を用いて本発明の特に請求項１，２，３，４，７，
８に記載の発明について説明する。

【００２４】図１は本発明の実施の形態１における圧電
ポンプの断面図である。

【００２５】図１において、１は筐体であり、この筐体
１には流体の流入口１ａ、流出口１ｂ、流入口１ａと流
出口１ｂとを分離する分離壁１ｃおよび開口部が設けて
あり、この開口部は金属のダイヤフラム２で封止し、筐
体１とダイヤフラム２とは溶接部３で固定し、ダイヤフ
ラム２の一方の凸状の面には両面に電極を有する圧電振
動子４を貼り付けてある。また、筐体１の内部には、第
１弁５ａと第２弁５ｂとを第１弁押え板６ａ、第２弁押
え板６ｂとともに取付けてある。７はポンプ室であり、
このポンプ室７は筐体１とダイヤフラム２と第１弁５
ａ、第２弁５ｂ、第１弁押え板６ａおよび第２弁押え板
６ｂで囲まれた空間であり、ポンプ室７の内面は鏡面加
工を施してある。図１において矢印は液体の流れる方向
を示している。

【００２６】次に、本発明の実施の形態１における圧電
ポンプの製造方法について説明する。まず、ステンレス
板をプレス加工して、直径の約７０％の中央部分を平面
として凸状の打ち出し加工を施した。さらにこの凹側の
面を鏡面研磨してダイヤフラム２を作製した。また、こ
のダイヤフラム２の外周端の部分には、電気溶接用のプ
ロジェクションを形成した。このプロジェクションは幅
５０から２００μｍ、高さ５０から２００μｍのリング
状の突起で、ダイヤフラム２を筐体１に電気溶接により
封止固定する時に、このプロジェクションが溶融し、ダ
イヤフラム２と筐体１との良好な接合を得るためのもの
である。

【００２７】続いて、上記ダイヤフラム２の凸部の平面
に、圧電セラミックの両面に電極を形成した円板状の圧
電振動子４をエポキシ系の接着剤で接着固定した。

【００２８】一方、ステンレス鋼を切削加工して、液体
の流入口１ａ、流出口１ｂ、流入口１ａと流出口１ｂと
を分離する分離壁１ｃおよび開口部を設け、この内壁面
を鏡面研磨して筐体１を作製した。

【００２９】また、ステンレス板を所望形状に加工しそ
の表面を鏡面研磨して、第１弁５ａ、第２弁５ｂ、第１
弁押え板６ａ、第２弁押え板６ｂをそれぞれ作製した。
続いて、これら第１弁５ａ、第２弁５ｂ、第１弁押え板
６ａ、第２弁押え板６ｂを上記の筐体１の内部に取付け
て固定した。

【００３０】次に、この筐体１の開口部を封止するよう
に上記の圧電振動子４を接着固定したダイヤフラム２の
外周部分を筐体１に当接し、電気溶接法によりダイヤフ
ラム２と筐体１とを溶接して封止固定した。その後、半
田付けにより圧電振動子４の一方の電極およびダイヤフ
ラム２にリード線（図示せず）を接続し、本発明の実施
の形態１における圧電ポンプ１１を得た。

【００３１】なお、ダイヤフラム２と筐体１との溶接は
上記の電気溶接法のほかにアーク溶接法等により行って
も良いが、電気溶接法はアーク溶接法等に比較して圧電
振動子４の熱による劣化が少ないという利点がある。

【００３２】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態１における圧電ポンプ１１の動作について、図
２を参照して説明する。

【００３３】なお、図２は本発明の実施の形態１におけ
る圧電ポンプの動作測定を説明するための模式図であ
り、本発明の実施の形態１における圧電ポンプ１０を用
いた冷却装置を組込んだノートパソコンの模式図であ
る。

【００３４】図２において、１１は圧電ポンプ、１２は
吸熱器、１３は放熱器であり、圧電ポンプ１１、吸熱器
１２および放熱器１３の間は、液体の流路１４で接続し
閉回路循環サイクルを形成し、この中に水とエチレング
リコールの混合物の液体を充填し、この液体を冷媒とし
て冷却装置を構成している。この冷却装置は、ノートパ
ソコン本体１５内で、吸熱器１２はＣＰＵなどの発熱体
１６に伝熱パッド１６ａを介して密着させ、放熱器１３
は表示部１７に収納している。

【００３５】以上のように構成された冷却装置の動作
を、図１および図２を参照しながら圧電ポンプ１１を中
心として説明する。

【００３６】電源からリード線を介して圧電振動子４に
交流電圧が印加されると圧電振動子４が上方向に撓む。
この時まず第１弁５ａの開放端が上方へ移動し、第１弁
押え板６ａと第１弁５ａの間に隙間が生じ、流入口１ａ
から流入した液体冷媒がこの隙間からポンプ室７へ流入
する。この時第２弁５ｂは上方に存在する第２弁押え板
６ｂにより閉じたままである。次いで圧電振動子４が下
方に撓むと、第２弁５ｂの開放端が下方へ移動し、第２
弁押え板６ｂと第２弁５ｂとの間に隙間が生じ、この隙
間からポンプ室７の液体冷媒が流出し、流出口１ｂから
吸熱器１２側へ圧送される（図１の矢印は液体冷媒の流
れる方向を示す）。

【００３７】圧電振動子４を上下方向に連続的に撓ませ
ることにより、上記動作が繰返し行われ、液体冷媒が圧
電ポンプ１１−吸熱器１２−放熱器１３−圧電ポンプ１
１という閉回路循環サイクルにより形成された冷却装置
内を循環することになるのである。圧電ポンプ１１で押
し出された液体溶媒は、吸熱器１２において発熱体１６
の熱を吸収し、放熱器１３へ移動し放熱器１３で放熱し
再び冷却されて圧電ポンプ１１に戻ってくる。これを繰
り返すことによりノートパソコン内で発生した熱を外部
へ放出する。この液体冷媒は、放熱器１３で最も低温と
なり放熱器１３から圧電ポンプ１１へ流入し吸熱器１２
へ流出される。

【００３８】図２の冷却装置を組込んだノートパソコン
を用いて、本発明の実施の形態１における圧電ポンプ１
１の動作測定を行った結果、図５に示した従来の圧電ポ
ンプでは、駆動電圧４０Ｖｒｍｓ、駆動周波数５０Ｈｚ
において、吐出流量が約１５ｃｃ／ｍｉｎであったが、
本発明の実施の形態１における圧電ポンプ１１では、吐
出流量が約３０ｃｃ／ｍｉｎに増大し、十分な冷却能力
を実現することができた。

【００３９】以上のように、本発明の実施の形態１にお
ける圧電ポンプ１１では、ダイヤフラム２の筐体１との
封止固定が溶接工法により強固に接着されているので、
ダイヤフラム２の中心部の変位が大きくなり、また、ダ
イヤフラム２は凸状の加工が施してありダイヤフラム２
全体の剛性が下がるので、ダイヤフラム２の変位を大き
くでき吐出流量の増大が実現できた。

【００４０】また、ポンプ室７の内面は鏡面研磨加工が
施してあるので、液体冷媒に対する塗れ性が向上し気泡
が付着しにくく、吐出流量の変動がなく安定した流量が
実現できた。

【００４１】なお、本実施の形態１では圧電振動子４と
して、単層の円板状の圧電セラミックを用いた構成を説
明したが、内部電極を設けた積層構造の圧電振動子を用
いることで、より低電圧による駆動で同一の流量が得ら
れる。

【００４２】また、本実施の形態１では圧電振動子４と
して圧電セラミックを用いたが、圧電性を有する単結晶
や樹脂等でも同様の効果が得られる。

【００４３】なお、本実施の形態１ではダイヤフラム２
に圧電振動子４を接着した構成で説明したが、ダイヤフ
ラム２上にスパッタ、ゾルゲル法等の方法で圧電性を有
する物質を形成しても、同様の効果が得られる。

【００４４】（実施の形態２）以下、実施の形態２を用
いて本発明の特に請求項５，９に記載の発明について説
明する。

【００４５】図３は本発明の実施の形態２における圧電
ポンプの断面図である。

【００４６】図３を用いて本発明の実施の形態２におけ
る圧電ポンプについて、その構成および製造方法を説明
する。図３に示すように、本発明の実施の形態２におけ
る圧電ポンプが実施の形態１と異なる点はダイヤフラム
２２の形状とポンプ室２７の内面の処理であり、実施の
形態１と同一の構成および製造方法については同一の符
号を付し詳細な説明を省略する。

【００４７】まず、ステンレス板をプレス加工して、直
径の約７０％の中央部分を平面として凹状の打ち出し加
工を施し、さらにこの凸側の面を鏡面研磨してダイヤフ
ラム２２を作製した。また、このダイヤフラム２２の外
周端の部分には、実施の形態１と同様に電気溶接用のプ
ロジェクションを形成した。

【００４８】続いて、上記ダイヤフラム２２の凹部の平
面に、圧電セラミックの両面に電極を形成した円板状の
圧電振動子４をエポキシ系の導電性接着剤で接着固定し
た。さらに、このダイヤフラム２２のポンプ室２７の内
面となる凸側の面にアクリル系の親水性ポリマーを塗布
した。

【００４９】一方、実施の形態１と同様に、ステンレス
鋼を切削加工、鏡面研磨して筐体１を作製し、ステンレ
ス板を所望形状に加工しその表面を鏡面研磨して、第１
弁５ａ、第２弁５ｂ、第１弁押え板６ａ、第２弁押え板
６ｂをそれぞれ作製した。

【００５０】続いて、これら第１弁５ａ、第２弁５ｂ、
第１弁押え板６ａ、第２弁押え板６ｂを上記の筐体１の
内部に取付けて固定し、これら筐体１、第１弁５ａ、第
２弁５ｂ、第１弁押え板６ａおよび第２弁押え板６ｂの
それぞれのポンプ室２７の内面となる面にアクリル系の
親水性ポリマーを塗布した。

【００５１】次に、実施の形態１と同様に、筐体１の開
口部を封止するように上記のダイヤフラム２２の外周部
分を筐体に当接し、電気溶接法によりダイヤフラム２２
と筐体１とを溶接して封止固定した。その後、半田付け
により圧電振動子４の一方の電極およびダイヤフラム２
２にリード線（図示せず）を接続し、本発明の実施の形
態２における圧電ポンプ２０を得た。

【００５２】実施の形態１と同様に、図２の冷却装置を
組込んだノートパソコンを用いて、本発明の実施の形態
２における圧電ポンプ２０の動作測定を行った結果、駆
動電圧４０Ｖｒｍｓ、駆動周波数５０Ｈｚにおいて、吐
出流量約２５ｃｃ／ｍｉｎが得られ、十分な冷却能力を
実現することができた。

【００５３】以上のように本発明の実施の形態２におけ
る圧電ポンプ２０は、図３に示したように薄形に構成で
きるとともに吐出流量の増大が実現できた。

【００５４】また、ポンプ室２７の内面にアクリル系の
親水性ポリマーを塗布し液体冷媒に対する塗れ性を向上
させたので、気泡が付着しにくく、吐出流量の変動がな
く安定した流量が実現できた。

【００５５】（実施の形態３）以下、実施の形態３を用
いて本発明の特に請求項６，１０に記載の発明について
説明する。

【００５６】図４は本発明の実施の形態３における圧電
ポンプの断面図である。

【００５７】図４を用いて本発明の実施の形態３におけ
る圧電ポンプについて、その構成と製造方法を説明す
る。図４に示すように、本発明の実施の形態３における
圧電ポンプが実施の形態１と異なる点はダイヤフラム３
２の形状とポンプ室３７の内面の処理であり、実施の形
態１と同一の構成および製造方法については同一の符号
を付し詳細な説明を省略する。

【００５８】まず、ステンレス板をプレス加工して、直
径の約７０％の中央部分を平面としてその周囲に凹凸状
の溝加工を施しダイヤフラム３２を作製した。また、こ
のダイヤフラム３２の外周端の部分には、実施の形態１
と同様に電気溶接用のプロジェクションを形成した。

【００５９】続いて、上記ダイヤフラム３２の中央の平
面部分に、圧電セラミックの両面に電極を形成した円板
状の圧電振動子４をエポキシ系の導電性接着剤で接着固
定した。さらに、このダイヤフラム３２のポンプ室３７
の内面となる面を鏡面研磨した後、１ｋＷの高圧水銀灯
の紫外光を３０ｃｍの距離から１０秒間照射してＵＶ処
理を施した。

【００６０】一方、実施の形態１と同様に、ステンレス
鋼を切削加工、鏡面研磨して筐体１を作製し、ステンレ
ス板を所望形状に加工しその表面を鏡面研磨して、第１
弁５ａ、第２弁５ｂ、第１弁押え板６ａ、第２弁押え板
６ｂをそれぞれ作製した。

【００６１】続いて、これら第１弁５ａ、第２弁５ｂ、
第１弁押え板６ａ、第２弁押え板６ｂを上記の筐体１の
内部に取付けて固定し、これら筐体１、第１弁５ａ、第
２弁５ｂ、第１弁押え板６ａおよび第２弁押え板６ｂの
それぞれのポンプ室３７の内面となる面に、上記と同様
に１ｋＷの高圧水銀灯の紫外光を３０ｃｍの距離から１
０秒間照射してＵＶ処理を施した。

【００６２】次に、実施の形態１と同様に、筐体１の開
口部を封止するように上記のダイヤフラム３２の外周部
分を筐体１に当接し、電気溶接法によりダイヤフラム３
２と筐体１とを溶接して封止固定した。その後、半田付
けにより圧電振動子４の一方の電極およびダイヤフラム
３２にリード線（図示せず）を接続し、本発明の実施の
形態３における圧電ポンプ３０を得た。

【００６３】実施の形態１と同様に、図２の冷却装置を
組込んだノートパソコンを用いて、本発明の実施の形態
３における圧電ポンプ３０の動作測定を行った結果、駆
動電圧４０Ｖｒｍｓ、駆動周波数５０Ｈｚにおいて、吐
出流量約２５ｃｃ／ｍｉｎが得られ、十分な冷却能力を
実現することができた。

【００６４】以上のように、本発明の実施の形態３にお
ける圧電ポンプ３０では、吐出流量の増大が実現でき、
また、ポンプ室３７の内面にＵＶ処理を施し液体冷媒に
対する塗れ性を向上させるとともにポンプ室３７の内面
の有機物による汚れが除去され気泡が付着しにくく、吐
出流量の変動がなく安定した流量が実現できた。

【００６５】（実施の形態４）以下、実施の形態４を用
いて本発明の特に請求項１１に記載の発明について説明
する。

【００６６】本発明の実施の形態４における圧電ポンプ
が実施の形態３と異なる点は、ポンプ室３７の内面の処
理であり、その他は実施の形態３と同一の構成および製
造方法であるので、同一な部分については説明を省略し
図４を用いて説明する。

【００６７】ポンプ室３７の内面の処理として、実施の
形態３のＵＶ処理に代えて、プラズマ処理を施した。プ
ラズマ処理は、ダイヤフラム３２のポンプ室３７の内面
となる面と、筐体１、第１弁５ａ、第２弁５ｂ、第１弁
押え板６ａおよび第２弁押え板６ｂのそれぞれのポンプ
室２５の内面となる面をキーエンス社製プラズマ照射器
ＳＴ−７０００型により１秒間プラズマ照射して行っ
た。

【００６８】次に、実施の形態３と同様に、筐体１の開
口部を封止するようにプラズマ処理したダイヤフラム３
２の外周部分を筐体１に当接し、電気溶接法によりダイ
ヤフラム３２と筐体１とを溶接して封止固定した。その
後、半田付けにより圧電振動子４の一方の電極およびダ
イヤフラム３２にリード線（図示せず）を接続し、本発
明の実施の形態４における圧電ポンプ３０を得た。

【００６９】実施の形態１と同様に、図２の冷却装置を
組込んだノートパソコンを用いて、本発明の実施の形態
４における圧電ポンプ３０の動作測定を行った結果、駆
動電圧４０Ｖｒｍｓ、駆動周波数５０Ｈｚにおいて、吐
出流量約２５ｃｃ／ｍｉｎが得られ、十分な冷却能力を
実現することができた。

【００７０】以上のように、本発明の実施の形態４にお
ける圧電ポンプ３０もまた、吐出流量の増大が実現で
き、また、ポンプ室３７の内面にプラズマ処理を施し液
体冷媒に対する塗れ性を向上してあるので、気泡が付着
しにくく、吐出流量の変動がなく安定した流量が実現で
きた。また、プラズマ処理は有機物による汚れをＵＶ処
理に比較してより強力に除去できるという効果があっ
た。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明は、流体の流入口お
よび流出口と開口部とを設けた筐体と、この筐体の前記
開口部に封止固定したダイヤフラムと、このダイヤフラ
ムに設けたダイヤフラムを駆動する圧電振動子と、筐体
内部に設けた少なくとも一つの弁とを有し、筐体とダイ
ヤフラムとは溶接により封止固定した圧電ポンプであ
り、ダイヤフラムと筐体との封止固定を溶接により行う
ので、ダイヤフラムを強固に固定でき、ダイヤフラムの
中心部の変位が大きくすることができるので、吐出流量
が増大する。

【００７２】また、ダイヤフラムは平板状でない圧電ポ
ンプであり、ダイヤフラム全体の剛性が小さくできるの
で、ダイヤフラムの変位が大きくなり吐出流量の増大が
実現できる。

【００７３】さらに、筐体とダイヤフラムと弁とで囲ま
れるポンプ室の内面は、流体に対する濡れ性を向上させ
る処理をした圧電ポンプであり、ポンプ室の内部に気泡
が滞留しにくくなりダイヤフラムからの圧力が流体に安
定して伝わるので、安定した吐出流量が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における圧電ポンプの断
面図

【図２】同圧電ポンプの動作測定を説明するための模式
図

【図３】本発明の実施の形態２における圧電ポンプの断
面図

【図４】本発明の実施の形態３，４における圧電ポンプ
の断面図

【図５】従来の圧電ポンプの断面図

【符号の説明】１筐体１ａ流入口１ｂ流出口１ｃ分離壁２，２２，３２ダイヤフラム３溶接部４圧電振動子５ａ第１弁５ｂ第２弁６ａ第１弁押え板６ｂ第２弁押え板７，２７，３７ポンプ室１１，２０，３０圧電ポンプ１２吸熱器１３放熱器１４液体の流路１５ノートパソコン本体１６発熱体１６ａ伝熱パッド１７表示部

フロントページの続き (72)発明者岡野祐幸大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者今田勝巳大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者小松敦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 3H077 AA02 BB10 CC02 CC09 DD06 EE01 FF03 FF07 FF08 FF09 FF36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体の流入口および流出口と開口部とを
設けた筐体と、この筐体の前記開口部に封止固定したダ
イヤフラムと、このダイヤフラムに設けたダイヤフラム
を駆動する圧電振動子と、筐体の内部に設けた少なくと
も一つの弁とを有し、筐体とダイヤフラムとは溶接によ
り封止固定した圧電ポンプ。
【請求項２】溶接は電気溶接である請求項１に記載の
圧電ポンプ。
【請求項３】流体の流入口および流出口と開口部とを
設けた筐体と、この筐体の前記開口部に封止固定したダ
イヤフラムと、このダイヤフラムに設けたダイヤフラム
を駆動する圧電振動子と、筐体の内部に設けた少なくと
も一つの弁とを有し、ダイヤフラムは平板状でない構成
とした圧電ポンプ。
【請求項４】ダイヤフラムは圧電振動子を設けた面が
凸状である請求項３に記載の圧電ポンプ。
【請求項５】ダイヤフラムは圧電振動子を設けた面が
凹状である請求項３に記載の圧電ポンプ。
【請求項６】ダイヤフラムは圧電振動子の外周部分が
凹凸形状である請求項３に記載の圧電ポンプ。
【請求項７】流体の流入口および流出口と開口部とを
設けた筐体と、この筐体の前記開口部に封止固定したダ
イヤフラムと、このダイヤフラムに設けたダイヤフラム
を駆動する圧電振動子と、筐体の内部に設けた少なくと
も一つの弁とを有し、筐体とダイヤフラムと弁とで囲ま
れるポンプ室の内面に流体に対する濡れ性を向上させる
処理をした圧電ポンプ。
【請求項８】流体に対する濡れ性を向上させる処理は
鏡面研磨である請求項７に記載の圧電ポンプ。
【請求項９】流体に対する濡れ性を向上させる処理は
親水性の材質の塗布である請求項７に記載の圧電ポン
プ。
【請求項１０】流体に対する濡れ性を向上させる処理
はＵＶ処理である請求項７に記載の圧電ポンプ。
【請求項１１】流体に対する濡れ性を向上させる処理
はプラズマ処理である請求項７に記載の圧電ポンプ。