泵组件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种既能减少部件数量又能简化制造工序的泵组件及其制造方法。泵组件(1)具备：泵(2)，具备压电元件(4)和与压电元件(4)的动作相对应地喷出流体的喷出机构(5)；阀机构(3)，安装于泵(2)。在多个金属板(22至37)沿预先设定的层叠方向相层叠的状态下，对该多个金属板(22至37)进行扩散接合从而分别形成喷出机构(5)及阀机构(3)，而且它们通过扩散接合相互被固定。

Pump assembly and manufacturing method thereof

The present invention provides a pump assembly capable of reducing the number of components and simplifying the manufacturing process and the manufacturing method thereof. The pump assembly (1) comprises a pump (2), a ejecting mechanism (5) which has a piezoelectric element (4) and a fluid corresponding to the action of the piezoelectric element (4), and a valve mechanism (3) mounted on the pump (2). In a plurality of metal plates (22 to 37) along the stacking direction of the preset phase stacking state, to the plurality of metal plates (22 to 37) and diffusion bonding were formed by the ejection mechanism (5) and a valve mechanism (3), and they are to be fixed by diffusion bonding.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】泵组件及其制造方法
本专利技术涉及一种具备容积式泵和阀机构的泵组件，所述容积式泵通过使泵室内的容积变化而喷出流体，所述阀机构在泵的上游侧的压力上升时限制流过所述泵的流体的流动。
技术介绍
作为所述泵组件，已知例如专利文献1记载的微型泵的组合体。所述组合体具备：泵，具备压电元件和根据该压电元件的动作喷出流体的喷出机构；基板，安装有所述泵；以及垫圈，设置于泵和基板之间。喷出机构具备：泵主体；泵侧隔膜，其与泵主体之间划分泵室；流入阀，设置于流入通道，该流入通道以与泵室相连接的方式形成在泵主体；以及流出阀，设置于流出通道，该流出通道以与泵室相连接的方式形成在泵主体。泵侧隔膜与压电元件的动作相对应地振动，以使泵室的容积反复进行增加和减少。流入阀在所述流入阀的上游侧的压力比泵室内的压力高时打开。流出阀在泵室内的压力比流出阀的下游侧的压力高时打开。因此，在通过泵侧隔膜的振动从而泵室内的容积增加时流入阀打开，并且流出阀关闭，流体经由流入通道被吸引到泵室内。另一方面，在通过泵侧隔膜的振动从而泵室内的容积减少时流入阀关闭，并且流出阀打开，流体经由流出通道从泵室流出。如上所述，流入阀及流出阀都在其上游侧的压力比下游侧的压力高时打开，因此在泵的上游侧的压力上升时，流体有可能意外地通过流出通道而流出。于是，基板具备阀机构，用于限制在流入通道内的压力上升时的流体流动。具体而言，阀机构具备：阀机构主体，具备连接于流入通道的流入侧连接通道和连接于流出通道的流出侧连接通道；以及阀侧隔膜，设置于所述阀机构主体，用于将流入侧连接通道和流出侧通道相隔开。在流入侧连接通道内的压力比流出侧连接通道内的压力高时，阀侧隔膜借助该压力差被向关闭流出侧连接通道的方向压入。据此，在泵的上游侧的压力上升时，限制通过流出侧通道的流体流动。然而，在专利文献1记载的泵组件中，泵通过垫圈安装于阀机构(基板)。垫圈是用于密封泵和阀机构之间的部件，在通过丝网印刷提供未固化的弹性体之后，将未固化的弹性体加热并固化，从而形成该垫圈。如此，因为专利文献1的泵组件设有垫圈，所以该泵组件的部件数量较多，进而还需要用于在泵和阀机构之间形成垫圈的工序，使得泵组件的制造工序变得非常麻烦。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开公报特开2013-117213号
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种既能减少部件数量又能简化制造工序的泵组件及其制造方法。为了解决上述问题，本专利技术提供的泵组件，包括：泵，具备压电元件和与所述压电元件的动作相对应地喷出流体的喷出机构；以及阀机构，安装于所述泵，其中，所述喷出机构具备：泵主体；泵侧隔膜，其与所述泵主体之间划分泵室；至少一个流入阀，设置在以与所述泵室相连接的方式形成于所述泵主体的流入通道；以及流出阀，设置在以与所述泵室相连接的方式形成于所述泵主体的流出通道，所述阀机构具备：阀机构主体，具有与所述流入通道相连接的流入侧连接通道和与所述流出通道相连接的流出侧连接通道；以及阀侧隔膜，设置于所述阀机构主体，用于将所述流入侧连接通道和所述流出侧连接通道相隔开，所述流入阀在该流入阀的上游侧的压力比所述泵室内的压力高时打开，所述流出阀在所述泵室内的压力比所述流出阀的下游侧的压力高时打开，在所述流入侧连接通道内的压力比所述流出侧连接通道内的压力高时，所述阀侧隔膜限制通过所述流出侧连接通道的流体流动，所述喷出机构及所述阀机构分别具备在沿预先设定的层叠方向相层叠的状态下彼此被扩散接合的多个金属板，而且，所述喷出机构及所述阀机构通过扩散接合相互被固定。此外，本专利技术的泵组件的制造方法包括：准备工序，准备用于形成所述喷出机构及所述阀机构的多个金属板；接合工序，对所述多个金属板进行扩散接合；以及安装工序，将所述压电元件安装在所述喷出机构。根据本专利技术，既能减少泵组件的部件数量，又能简化制造工序。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式所涉及的泵组件的整体结构的立体图。图2是图1表示的泵组件的俯视图。图3是沿图2的III-III线剖视图。图4是表示图2所示的泵组件的动作的剖视图，示出流体流入泵室后的状态。图5是表示图2所示的泵组件的动作的剖视图，示出流体从泵室流出后的状态。图6是表示图2所示的泵组件的动作的剖视图，示出通过阀侧隔膜限制了流体流出的状态。图7是图1的泵组件的分解立体图。图8是图7的空腔部分的分解立体图。图9是图7的中间部分的分解立体图。图10是图7的阀体部分的分解立体图。图11是将图2的一部分放大表示的剖视图。图12是表示为了制造第1实施方式所涉及的泵组件可使用的连接金属板的一个例子的俯视图。图13是表示第1实施方式的变形例的相当于图2的图。图14是表示第1实施方式的变形例的相当于图2的图。图15是表示第1实施方式所涉及的泵组件的流量和压力(背压)之间的关系的图表。图16是表示第1实施方式所涉及的泵组件的流量和频率之间的关系的图表。图17是为了说明第1实施方式所涉及的泵组件的排气而表示时间和流量之间的关系的图表。图18是本专利技术的第2实施方式所涉及的泵组件的中间部分的分解立体图。图19是本专利技术的第2实施方式所涉及的泵组件的阀体部分的分解立体图。图20是将沿图18的XX线的剖视图和沿图19的XX线的剖视图组合起来的图。图21是沿图18的XXI线的剖视图，其中追加了空腔部分。图22是表示第1实施方式的流入阀的俯视图。图23是表示第2实施方式的流入阀的俯视图。图24是表示从阀侧隔膜侧观察第1实施方式的阀体部分中第14至第16金属板的状态的俯视图。图25是表示从阀侧隔膜侧观察第2实施方式的阀体部分中第14至第15金属板的状态的俯视图。图26是表示第2实施方式所涉及的泵组件的流量和压力(背压)之间的关系的图表。图27是表示第2实施方式所涉及的泵组件的流量和频率之间的关系的图表。图28是表示第2实施方式所涉及的泵组件中的流入阀的变形例的俯视图。图29是表示第2实施方式所涉及的泵组件中的流入阀的变形例的俯视图。图30是表示第2实施方式所涉及的泵组件中的流入阀的变形例的俯视图。具体实施方式下面，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。以下的实施方式是将本专利技术具体化的例子，并不用于限定本专利技术的技术范围。＜第1实施方式(图1至图12)＞参照图1至图3，对本专利技术的第1实施方式所涉及的泵组件1进行说明。其中，图2是在省略了图1的泵组件1中的压电元件4的状态下的俯视图。泵组件1具备：喷出流体的泵2；以及在泵2的上游侧的流体压力增加时限制通过泵2的流体流出的阀机构3。泵2具备压电元件4和与压电元件4的动作相对应地喷出流体的喷出机构5。喷出机构5具备：泵主体8；泵侧隔膜9，其与泵主体8之间划分泵室S1；流入阀14，设置于四个流入通道(图3中只示出一个)13，该流入通道13以与泵室S1相连接的方式形成于泵主体8；以及流出阀17，设置于流出通道，该流出通道以与泵室S1相连接的方式形成于泵主体8。泵室S1是俯视呈大致圆形的空间(参照图2)。流出通道16是俯视时与泵室S1的中心相连接的通道。四个流入通道13以泵室S1的中心轴J(参照图3)为中心每隔90°设置一个。流入通道13具有从沿着中心轴J(与后面叙述的金属板22至37的层叠方向平行的轴)俯视泵组件1时配置在泵室S1的内侧的部分、以及俯视时配置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵组件，其特征在于包括：泵，具备压电元件和与所述压电元件的动作相对应地喷出流体的喷出机构；以及阀机构，安装于所述泵，其中，所述喷出机构具备：泵主体；泵侧隔膜，其与所述泵主体之间划分泵室；至少一个流入阀，设置在以与所述泵室相连接的方式形成于所述泵主体的流入通道；以及流出阀，设置在以与所述泵室相连接的方式形成于所述泵主体的流出通道，所述阀机构具备：阀机构主体，具有与所述流入通道相连接的流入侧连接通道和与所述流出通道相连接的流出侧连接通道；以及阀侧隔膜，设置于所述阀机构主体，用于将所述流入侧连接通道和所述流出侧连接通道相隔开，所述流入阀在该流入阀的上游侧的压力比所述泵室内的压力高时打开，所述流出阀在所述泵室内的压力比所述流出阀的下游侧的压力高时打开，在所述流入侧连接通道内的压力比所述流出侧连接通道内的压力高时，所述阀侧隔膜限制流过所述流出侧连接通道的流体的流动，所述喷出机构及所述阀机构分别具备在沿预先设定的层叠方向相层叠的状态下彼此被扩散接合的多个金属板，而且，所述喷出机构及所述阀机构通过扩散接合相互被固定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.17 JP 2015-0288891.一种泵组件，其特征在于包括：泵，具备压电元件和与所述压电元件的动作相对应地喷出流体的喷出机构；以及阀机构，安装于所述泵，其中，所述喷出机构具备：泵主体；泵侧隔膜，其与所述泵主体之间划分泵室；至少一个流入阀，设置在以与所述泵室相连接的方式形成于所述泵主体的流入通道；以及流出阀，设置在以与所述泵室相连接的方式形成于所述泵主体的流出通道，所述阀机构具备：阀机构主体，具有与所述流入通道相连接的流入侧连接通道和与所述流出通道相连接的流出侧连接通道；以及阀侧隔膜，设置于所述阀机构主体，用于将所述流入侧连接通道和所述流出侧连接通道相隔开，所述流入阀在该流入阀的上游侧的压力比所述泵室内的压力高时打开，所述流出阀在所述泵室内的压力比所述流出阀的下游侧的压力高时打开，在所述流入侧连接通道内的压力比所述流出侧连接通道内的压力高时，所述阀侧隔膜限制流过所述流出侧连接通道的流体的流动，所述喷出机构及所述阀机构分别具备在沿预先设定的层叠方向相层叠的状态下彼此被扩散接合的多个金属板，而且，所述喷出机构及所述阀机构通过扩散接合相互被固定。2.根据权利要求1所述的泵组件，其特征在于：所述阀机构主体还具备阀座，该阀座用于让所述阀侧隔膜接触从而限制通过所述流出侧连接通道的流体流动，所述阀侧隔膜与所述阀座隔开间隔地设置，并且，该阀侧隔膜具有当所述流入侧连接通道内的压力比所述流出侧连接通道内的压力高时发生变形而与所述阀座接触的弹性。3.根据权利要求1或2所述的泵组件，其特征在于：所述多个金属板包含：泵室用金属板，形成有用于界定所述泵室的泵室用孔；阀侧隔膜用金属板，包含所述阀侧隔膜；流入侧界定用金属板，被接合于所述阀侧隔膜用金属板，并形成有用于界定所述阀侧隔膜向所述流入侧连接通道侧的可动区域的流入侧界定孔；以及流出侧界定用金属板，被接合于所述阀侧隔膜用金属板，并形成有用于界定所述阀侧隔膜向所述流出侧连接通道侧的可动区域的流出侧界定孔，在沿所述层叠方向俯视所述泵组件时，所述流入侧界定孔及所述流出侧界定孔配置于所述泵室用孔的内侧。4.根据权利要求3所述的泵组件，其特征在于：所述流入侧界定用金属板及所述流出侧界定用金属板之中接近所述泵室用金属板的接近金属板，除了具备所述流入侧界定孔或所述流出侧界定孔之外仅具备多个通道形成用孔，以便形成所述流入侧连接通道及所述流出侧连接通道，在俯视时，所述多个通道形成用孔配置于所述泵室用孔的外侧。5.根据权利要求4所述的泵组件，其特征在于：所述多个金属板具有与所述接近金属板之中靠近所述泵室用金属板的一侧面上相接合的邻接金属板，所述邻接金属板具备连通孔，该连通孔具有与所述多个通道形成用孔之中的第1通道形成用孔的周缘部相贴紧的周缘部。6.根据权利要求1或2所述的泵组件，其特征在于：所述多个金属板包含：阀侧隔膜用金属板，包含所述阀侧隔膜；以及凹金属板，被接合于所述阀侧隔膜用金属板，并形成有包含界定部的界定凹部，用于界定所述阀侧隔膜的可动区域，所述阀侧隔膜用金属板具有第1连接孔，该第1连接孔在沿所述层叠方向俯视所述泵组件时位于所述界定部的外侧并连接于所述界定凹部，而且，该第1连接孔在俯视时比所述界定部小，所述凹金属板具有第2连接孔，在俯视时，该第2连接孔位于所述界定部的外侧并连接于所述界定凹部，而且，该第2连接孔在俯视时比所述界定部小，所述界定凹部具备一对伸出部，在俯视时，该一对伸出部分别从所述界定部向所述第1连接孔及所述第2连接孔延伸，并具有让其顶端随着朝向所述第1连接孔及所述第2连接孔逐渐变小的形状，所述凹金属板具备突起部，在俯视时，该突起部在将所述第1连接孔和所述第2连接孔相连接的线上且与所述界定部相重叠的位置处，从所述界定凹部的底面向所述阀侧隔膜突出。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的泵组件，其特征在于：所述多个金属板具备包含所述泵侧隔膜的泵侧隔膜用金属板，所述压电元件具备用于连接电源的连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆间正行，椛泽康成，金乙泫，
申请(专利权)人：大研医器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP