JP5028802B2 - Piezoelectric liquid transporter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器及び電子部品等の発熱体を冷却するための冷却装置を構成する小型薄型の圧電型液体搬送器に関する。 The present invention relates to a small and thin piezoelectric liquid transporter that constitutes a cooling device for cooling a heating element such as an electric device and an electronic component.
圧電振動子の振動により液体を吸入及び圧送して搬送する圧電ポンプは、従来は一般に、図5のような構造をしている。図5に示すように、従来の圧電ポンプは、流体の流入口27及び流出口28が形成されたポンプ筐体部26にインナープレート30がはめ込まれており、このインナープレート30の周縁に沿ってポンプ室密閉シール23が配置され、このポンプ室密閉シール23を支持として、バイモルフ型圧電振動子22が載置され、更にその上部にはポンプ蓋部21が設置され、このポンプ蓋部21によりポンプ筐体部26が封止されている。
Conventionally, a piezoelectric pump that sucks and conveys liquid by vibration of a piezoelectric vibrator generally has a structure as shown in FIG. As shown in FIG. 5, in the conventional piezoelectric pump, an
そして、バイモルフ型圧電振動子22の下面、インナープレートの上面、及びポンプ室密閉シール23で囲まれ、ポンプ室密閉シール23により密封された空間は、ポンプ室29を形成する。また、流入口27から流入した液体がポンプ室を経て流出口28から流出するようにインナープレート30には流入弁24及び流出弁25が設けられている。圧電振動子は、2枚の圧電セラミック22aが弾性板22bの上下面に固着されたバイモルフ型であり、接水モールド22cを被覆して構成されている。
The space surrounded by the lower surface of the bimorph
次に、従来の圧電ポンプの動作について説明する。電圧を印加するとバイモルフ型圧電振動子22は上下方向に振動し、これによりポンプ室29内は連続的に交互に減圧状態、加圧状態となり、流入弁24と流出弁25とが交互に開閉し、流体は流入口27からポンプ室29へ流入し、ポンプ室29から流出口28へと流出する。
Next, the operation of the conventional piezoelectric pump will be described. When a voltage is applied, the bimorph type
図5に示す従来例においては、ポンプ室に入り込む液体の漏れに対して、圧電振動子の支持を行うともに外部への漏れシールとなる密閉シール(例えば、Oリングゴム)を蓋と筐体との間に配置し、蓋と筐体の締め付け力により潰すことで液漏れさせないように施されている。また、従来技術として、特許文献1乃至3では、図5に示した基本的な圧電ポンプに対し、吐出圧をあげたり、また、圧電体の絶縁劣化対策等を施したりしている。
In the conventional example shown in FIG. 5, a sealing seal (for example, an O-ring rubber) that supports the piezoelectric vibrator and serves as a leakage seal to the outside against a liquid leak entering the pump chamber is provided between the lid and the casing. It arrange | positions between, and it is given so that it may not leak by crushing with the fastening force of a lid | cover and a housing | casing. Also, as conventional techniques, in
特許文献1では、圧電振動子が貼り付けられたダイアフラムをポンプ筐体に取り付ける際に、溶接により封止固定することにより、液漏れに対する強固な対策を行い、このような固定とすることで、ダイアフラムの振動の支持点を強固に固定することになり、その結果、ダイアフラムの中心部の変位が大きくなり、吐出流量の増大が実現できると記載されている。
In
特許文献2では、弾性シールド材で被覆された圧電振動子に対して、流体と接触する接液面から徐々に水分が弾性シールド材に浸透することで圧電体の絶縁劣化が起こってしまうという従来の問題点に対する対策として、ポンプ室側である接液面側に金属皮膜を形成した絶縁膜を圧電振動子に貼り付けた構成のもの、及び接液面とは反接液側の圧電体も含めて全体を絶縁膜で覆った構成のものが開示されている。 According to Patent Document 2, with respect to a piezoelectric vibrator coated with an elastic shield material, the insulation deterioration of the piezoelectric body occurs due to water gradually penetrating into the elastic shield material from the liquid contact surface in contact with the fluid. As a countermeasure against this problem, there is a structure in which an insulating film in which a metal film is formed on the liquid contact surface side that is the pump chamber side is attached to the piezoelectric vibrator, and a piezoelectric body on the liquid contact side opposite to the liquid contact surface The thing of the structure which covered the whole with the insulating film is disclosed.
特許文献3では、従来技術におけるポンプ室の密閉シールの密閉性の脆さにより、ポンプ室内の液体が振動板を回り込んでポンプ室の反対側に漏れ、圧電振動子が液体に触れてしまい、絶縁低下・破壊を起こすという問題に対し、逆止弁を備えたインナープレートと、圧電振動子を接着させたカートリッジとをOリングゴムを介して強固に締め付けることで、ポンプ室内の液漏れを完全に封止させることを目的とした構成のものが開示されている。 In Patent Document 3, due to the brittleness of the hermetic seal of the pump chamber in the prior art, the liquid in the pump chamber wraps around the diaphragm and leaks to the opposite side of the pump chamber, and the piezoelectric vibrator touches the liquid. To solve the problem of insulation deterioration and breakdown, the inner plate equipped with a check valve and the cartridge with the piezoelectric vibrator attached are firmly tightened with an O-ring rubber to completely prevent liquid leakage in the pump chamber. The thing of the structure aiming at making it seal is disclosed.
しかしながら、上述の従来の技術には以下に示すような問題点がある。 However, the conventional techniques described above have the following problems.
圧電ポンプに対し大流量化、薄型化を施そうとすると、圧電振動子に印加される電界は非常に大きくなる。圧電振動子が湿気に曝される状態において、大電界が印加され続けると電極のマイグレーションが発生し、振動子の絶縁劣化が生じ、終にはショート破壊が起こってしまう。圧電ポンプでは、圧電振動子はポンプ室の上又は下に配置されるため、直接ではないものの、そのすぐ近傍に液体が存在することになり、圧電振動子は湿気に曝されやすい環境にある。 If an attempt is made to increase the flow rate and thickness of the piezoelectric pump, the electric field applied to the piezoelectric vibrator becomes very large. When a large electric field continues to be applied in a state where the piezoelectric vibrator is exposed to moisture, electrode migration occurs, insulation deterioration of the vibrator occurs, and short-circuit breakdown eventually occurs. In the piezoelectric pump, since the piezoelectric vibrator is disposed above or below the pump chamber, liquid is present in the immediate vicinity of the piezoelectric vibrator, but the piezoelectric vibrator is easily exposed to moisture.
また、ポンプ室内の液体は、本発明の技術応用範囲である冷却装置内では、温度上昇する場合があり、この温度上昇により液体内の水分が気化してしまう。そして、気化した水蒸気は、ポンプ室の密閉シール部又は圧電振動子の接水部を透過し、圧電振動子のセラミック部に触れてしまうという問題点があった。そこで、圧電振動子とポンプ室内の液体からの水蒸気との耐湿分離、更には外気との耐湿分離構造が、圧電ポンプの大流量化、薄型化には重要となる。 In addition, the temperature of the liquid in the pump chamber may increase in the cooling device, which is the technical application range of the present invention, and the water in the liquid vaporizes due to this temperature increase. The vaporized water vapor passes through the hermetic seal portion of the pump chamber or the water contact portion of the piezoelectric vibrator, and has a problem that it touches the ceramic portion of the piezoelectric vibrator. Therefore, moisture-resistant separation between the piezoelectric vibrator and water vapor from the liquid in the pump chamber, and further moisture-resistant separation structure from the outside air are important for increasing the flow rate and reducing the thickness of the piezoelectric pump.
ポンプ室内の液体からの水蒸気と圧電振動子とを耐湿分離したものとしては、特許文献1に開示された技術があり、接水部にダイアフラムとして金属プレートを配置した圧電ポンプが記載されている。しかし、金属プレートでは剛性が大きすぎるため、圧電振動子の変位拘束が強くなり、ポンプとしての流量は、高々数十cc程度であり、大流量化は困難である。
As a technique for moisture-proof separation of water vapor from a liquid in a pump chamber and a piezoelectric vibrator, there is a technique disclosed in
また、特許文献2では、接液面側に金属皮膜を形成した絶縁膜を圧電振動子に固着させたもの、また、その絶縁膜で圧電振動子を覆い包んだものが示されているが、この場合、金属皮膜が接水しているため、金属皮膜の腐食、又は電気的な漏電の可能性等、信頼性に課題があり、ポンプとしての寿命も高々2、3年程度しかもたないという問題点があった。 In Patent Document 2, an insulating film in which a metal film is formed on the wetted surface side is fixed to a piezoelectric vibrator, and a piezoelectric vibrator is covered with the insulating film. In this case, since the metal film is in contact with water, there are problems in reliability, such as corrosion of the metal film or the possibility of electrical leakage, and the pump life is only about 2 to 3 years. There was a problem.
更に、特許文献3では、圧電振動子を剛性のあるカートリッジに接着し、そのカートリッジとインナープレートとでポンプ室の密閉シールであるOリングをしっかりと潰すことで、密閉性を高めたものが開示されている。しかし、この構造では、カートリッジの剛性を確保するために、厚さが増加し、薄型化には限界が生じてしまう。 Further, Patent Document 3 discloses a device that has improved sealing performance by bonding a piezoelectric vibrator to a rigid cartridge and firmly crushing an O-ring that is a sealing seal of the pump chamber with the cartridge and the inner plate. Has been. However, with this structure, the thickness increases in order to ensure the rigidity of the cartridge, and there is a limit to the reduction in thickness.
そこで、圧電ポンプの信頼性を高め、5乃至10年程度の長期寿命を実現するためには、圧電ポンプ内の圧電振動子が高湿度に曝されない構造の開発が要求されている。 Therefore, in order to improve the reliability of the piezoelectric pump and realize a long life of about 5 to 10 years, it is required to develop a structure in which the piezoelectric vibrator in the piezoelectric pump is not exposed to high humidity.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、圧電振動子が高湿度に曝されない構造による、高信頼性で、小型薄型化が可能で、かつ、大流量の特性をもつ圧電型液体搬送器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and has a structure in which a piezoelectric vibrator is not exposed to high humidity, is highly reliable, can be reduced in size and thickness, and has a large flow rate characteristic. An object is to provide a liquid transporter.
本発明の第1の観点に係る圧電型液体搬送器は、開口部を有するポンプ筐体と、前記開口部を覆うように配置された接水シートと、この接水シートと前記ポンプ筐体内壁とで囲まれた空間として形成されたポンプ室と、前記接水シート上に固着された圧電振動子と、前記ポンプ筐体に設けられ前記ポンプ室に流体が流入する流入口及び前記ポンプ室から流体が流出する流出口と、前記ポンプ筐体に固定されて前記圧電振動子の上部に配置されるポンプ蓋部と、を有し、前記圧電振動子の屈曲振動により前記ポンプ室の容積を可変にすることで流体を前記流入口から吸引し前記流出口から排出するポンプ機能を有し、前記接水シートは片面に金属箔が形成された樹脂シートからなり、前記接水シートは、接水側が前記樹脂シートとなるように前記ポンプ筐体の側壁上端部まで覆うように配置され、前記ポンプ筐体の側壁上端部にある前記接水シートの上には、さらに、透湿性の低い耐湿シートが設けられ、前記樹脂シート、前記金属箔及び前記透湿性の低い耐湿シートが、前記ポンプ筐体と前記ポンプ蓋部との間に挟み込まれていることを特徴とする。 A piezoelectric liquid transporter according to a first aspect of the present invention includes a pump housing having an opening, a water contact sheet disposed so as to cover the opening, the water contact sheet, and an inner wall of the pump housing. And a pump chamber formed as a space surrounded by the water contact sheet, a piezoelectric vibrator fixed on the water contact sheet, an inlet provided in the pump housing and into which the fluid flows into the pump chamber, and the pump chamber An outlet through which fluid flows out, and a pump lid fixed to the pump housing and disposed on the top of the piezoelectric vibrator, the volume of the pump chamber being variable by bending vibration of the piezoelectric vibrator The fluid contact sheet has a pump function of sucking fluid from the inlet and discharging from the outlet, the water contact sheet is made of a resin sheet having a metal foil formed on one side, and the water contact sheet is water contact Front so that the side is the resin sheet It is arranged so as to cover up to the upper end of the side wall of the pump casing, and on the water contact sheet at the upper end of the side wall of the pump casing, a moisture-resistant sheet having low moisture permeability is further provided, the resin sheet, The metal foil and the moisture-resistant sheet having low moisture permeability are sandwiched between the pump casing and the pump lid .
本発明においては、片面に金属箔が形成された樹脂シートからなる接水シートを、接水面が樹脂シートとなるようにして圧電振動子とポンプ室との間に配置することにより、接水シートがポンプ室内の液体から発生した水蒸気の透過を遮断し、圧電振動子とポンプ室とが耐湿分離構造となるため、水蒸気が圧電振動子に影響を及ぼすことがない。 In the present invention, a water contact sheet made of a resin sheet having a metal foil formed on one side is disposed between the piezoelectric vibrator and the pump chamber so that the water contact surface becomes a resin sheet. Blocks the permeation of water vapor generated from the liquid in the pump chamber, and the piezoelectric vibrator and the pump chamber have a moisture-resistant separation structure, so that the water vapor does not affect the piezoelectric vibrator.
流入口及び流出口には、夫々、流入口からのポンプ内部への流体の流入を許してその逆の流体流を許さない逆止弁、及びポンプ外部への流体の流出を許してその逆の流体流を許さない逆止弁を設けることができる。 The inlet and outlet respectively have a check valve that allows fluid to flow into the pump from the inlet and not vice versa, and allows the fluid to flow out of the pump and vice versa. A check valve can be provided that does not allow fluid flow.
ポンプ室の側面は密封シールからなり、この密封シールは前記圧電振動子を支持すると共に、前記ポンプ室を密封することができる。 A side surface of the pump chamber is formed of a hermetic seal, and the hermetic seal can support the piezoelectric vibrator and seal the pump chamber.
また、接水シートはポンプ室の開口部よりも大きいと好適である。 The water contact sheet is preferably larger than the opening of the pump chamber.
圧電振動子には電圧を印加して振動させる電極が設けられており、圧電振動子の支持部であるポンプ室の外周に対して、電極の外周がポンプ室の外周の内側に位置していてもよい。これにより、支持部を介して圧電振動子に加わる応力の作用箇所と電界の印加箇所とが集中することがないため、電極のマイグレーションの進行が抑制される。 The piezoelectric vibrator is provided with an electrode for applying a voltage to vibrate, and the outer circumference of the electrode is located inside the outer circumference of the pump chamber with respect to the outer circumference of the pump chamber which is a support portion of the piezoelectric vibrator. Also good. Thereby, since the application part of the stress applied to the piezoelectric vibrator via the support part and the application part of the electric field do not concentrate, the progress of electrode migration is suppressed.
接水シートは、金属箔の厚さが前記圧電振動子の厚さの0.3乃至3%であり、樹脂シートの厚さが前記圧電振動子の厚さの5乃至15%とすることができる。これにより、ポンプの流量等の性能を極端に落とすことなく、ポンプ全体厚の極薄型化が実現可能となる。 In the water contact sheet, the thickness of the metal foil is 0.3 to 3% of the thickness of the piezoelectric vibrator, and the thickness of the resin sheet is 5 to 15% of the thickness of the piezoelectric vibrator. it can. As a result, it is possible to achieve an extremely thin pump overall thickness without drastically reducing the performance such as the flow rate of the pump.
本発明によれば、片面に金属箔が貼り付けられた樹脂シートからなる接水シートを、接水面が樹脂シートとなるようにして圧電振動子とポンプ室との間に配置することにより、接水シートがポンプ室内の液体から発生した水蒸気の透過を遮断し、圧電振動子とポンプ室とが耐湿分離構造となるため、水蒸気が圧電振動子に影響を及ぼすことがない。これにより、圧電振動子の寿命、即ち圧電型液体搬送器の寿命として、5年乃至10年程度の長寿命が実現可能となる。 According to the present invention, a water contact sheet made of a resin sheet with a metal foil attached on one side is disposed between the piezoelectric vibrator and the pump chamber so that the water contact surface becomes a resin sheet. Since the water sheet blocks the permeation of water vapor generated from the liquid in the pump chamber and the piezoelectric vibrator and the pump chamber have a moisture-resistant separation structure, the water vapor does not affect the piezoelectric vibrator. As a result, a long life of about 5 to 10 years can be realized as the life of the piezoelectric vibrator, that is, the life of the piezoelectric liquid transporter.
次に、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る圧電型液体搬送器の断面図であり、図2は、その部分拡大図である。また、図3は、本実施形態における圧電振動子の(a)上面図、及び(b)断面構成図であり、図4は、圧電振動子の電極位置を示した図である。 Next, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view of a piezoelectric liquid transporter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view thereof. 3A and 3B are a top view and a cross-sectional configuration diagram of the piezoelectric vibrator according to the present embodiment, respectively, and FIG. 4 is a diagram illustrating electrode positions of the piezoelectric vibrator.
図3は、接水樹脂シート10が接着され一体化されたバイモルフ型圧電振動子12の(a)上面図、及び(b)断面構成図である。図3に示すように、正方状の接水樹脂シート10の上面である非接水側の面上には、この接水樹脂シート10を覆うように厚さが例えば約10〜20μmの金属箔11が貼り付けられており、この金属箔11が形成された接水樹脂シート10の上面には、円板状のバイモルフ型圧電振動子12が強固な接着剤により接着されている。接水樹脂シート10は、例えばフッ素樹脂(テフロン(登録商標))シートからなる。また、金属箔11は、例えばAl(アルミニウム)又はCu(銅)箔である。バイモルフ型圧電振動子12は、弾性板22bの上下面に圧電セラミック22aを固着して構成されており、更にその上面を覆うようにして接水樹脂シート10が接着されている。また、バイモルフ型圧電振動子12下部に設けられた接水樹脂シート10の面積はバイモルフ型圧電振動子12の水平断面積より大きく、図3(a)に示すように、正方状の接水樹脂シート10の内側に円板状のバイモルフ型圧電振動子12が設けられている。また、図3では、接水樹脂シート10はバイモルフ型圧電振動子12の上側にも接着されているが、これは振動の対称性を考慮して形成したものであり、これを形成しなくても対称性は損なわれるものの、ポンプとしての特性には大きな影響を及ぼすものではない。
3A is a top view and FIG. 3B is a cross-sectional configuration diagram of the bimorph
図1に示すように、本発明の実施形態に係る圧電型液体搬送器においては、凹形状をなすポンプ筐体部1の内底面上に、ポンプ底部の密封シールとしてポンプ底部液漏れシール2が貼られており、その上部には弁穴貫通プレート3が重なるようにして配置されている。ポンプ筐体部1の底面には、流体の流入口6及び流出口7が形成されており、これらは鉛直方向にポンプ底部液漏れシール2と弁穴貫通プレート3とを貫通し、流入口6及び流出口7に連通する所定の箇所には、弁穴貫通プレート3に設けられた流入弁4及び流出弁5が夫々配置されている。流入弁4は、流入口6からのポンプ内部への流体の流入を許してその逆の流体流を許さず、流出弁5は、ポンプ外部への流体の流出を許してその逆の流体流を許さない逆止弁である。
As shown in FIG. 1, in the piezoelectric liquid transporter according to the embodiment of the present invention, a pump bottom liquid leakage seal 2 is provided on the inner bottom surface of the
弁穴貫通プレート3の外周部上には、ポンプ筐体部1の側壁と共に圧電振動子の支持部をなすポンプ室密封シール8が配置されており、この上部には、図3に示した接水樹脂シート10が接着され一体化されたバイモルフ型圧電振動子12が載置されている。接水樹脂シート10は、例えばフッ素樹脂(テフロン(登録商標))シートである。このとき、バイモルフ型圧電振動子12の下部に形成された接水樹脂シート10は、ポンプ筐体部1を上側から封止するように、ポンプ筐体部1の側壁上端部まで覆うように配置されている。そして、弁穴貫通プレート3の上面と、バイモルフ型圧電振動子12下部に形成された接水樹脂シート10と、ポンプ室密封シール8とで囲まれ、ポンプ室密閉シール8により密封された空間はポンプ室9を形成している。
On the outer periphery of the valve hole penetrating plate 3, a pump
更に、接水樹脂シート10が接着され一体化されたバイモルフ型圧電振動子12の上部には、ポンプ蓋部15が配置され、ポンプ筐体部1とネジ締めにより締め付け固定されるが、その際に、図2に拡大して示すように、バイモルフ型圧電振動子12上部に設けられた接水樹脂シート10とポンプ蓋部15との間には、例えばシリコンゴム又はフッ素ゴム等からなる振動ダンパー材14を介し、また、バイモルフ型圧電振動子12下部に設けられた接水樹脂シート10とポンプ蓋部15との間であって、ポンプ筐体部1の側壁上端部には、例えばフッ素ゴム又はエチレンプロピレンゴム等からなる透湿性の低い耐湿シートゴム13を介して固定している。耐湿シートゴム13には、例えば0.4mm厚のフッ素ゴムを用いている。
Further, a
また、図4に示すように、バイモルフ型圧電振動子12の下部には、圧電振動子に電圧を印加する圧電振動子の電極20が形成されている。本実施形態においては、ポンプ室密閉シール8と接水樹脂シート10との接点である支持部が、圧電振動子の電極20の外周の外側に位置するような寸法にて圧電振動子の電極20が形成されている。即ち、振動の支持となるポンプ室の外周の内側に圧電振動子の電極外周が位置している。
As shown in FIG. 4, an
本実施形態においては、圧電振動子接水部に配置された接水樹脂シートの厚さとして、金属箔の厚さは圧電振動子全体の厚さの0.3〜3%、樹脂部の厚さは5〜15%程度とする。具体的には、接水樹脂シート10には、0.2mm厚のフッ素樹脂(テフロン(登録商標))シートを用い、金属箔11には、12μm厚のAl箔を形成することで、圧電振動子の変位量は120μmp−p(マイクロメータ ピーク トゥ ピーク)が得られ、ポンプの流量も200cc/分を超える流量が得られており、圧電振動子の変位拘束は比較的少ないものである。
In the present embodiment, as the thickness of the water contact resin sheet disposed in the piezoelectric vibrator water contact portion, the thickness of the metal foil is 0.3 to 3% of the total thickness of the piezoelectric vibrator, and the thickness of the resin portion. The thickness is about 5 to 15%. Specifically, a 0.2 mm-thick fluororesin (Teflon (registered trademark)) sheet is used for the water-
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る圧電型液体搬送器の動作について説明する。バイモルフ型圧電振動子12に交流電界を印加することで、圧電振動子を屈曲振動させ、その屈曲振動をもとに、ポンプ室9の体積が増加したときは、流体を流入口6から流入弁4を介してポンプ室9に吸い込み、その後ポンプ室9の体積が減少したときには、流出弁5を介して流体を流出口7から流出させ、このように、流入弁4及び流出弁5が交互に動作して吸引及び吐出がなされ、液体が搬送される。また、ポンプ室9内の液体から発生した水蒸気がポンプ室9上部の接水樹脂シート10を透過したとしても、接水樹脂シート10の圧電振動子側には金属箔11が貼り付けられているため、圧電振動子側には侵入することはない。
Next, the operation of the piezoelectric liquid transporter according to this embodiment configured as described above will be described. By applying an alternating electric field to the bimorph type
次に、本実施形態の効果について説明する。本発明の圧電型液体搬送器は、電子機器の冷却装置に組み込まれることを想定しており、この場合、ポンプ室9内の液体の温度は、80℃近くになる場合もある。このような温度上昇時には、液体内の水分が水蒸気化して、ポンプ室9を形成している樹脂部分から水蒸気が透過してしまう。このとき、金属箔11は、接水樹脂シート10内を透過した水蒸気がバイモルフ型圧電振動子12に触れることが無いように耐湿分離する効果がある。また、接水樹脂シート10は金属よりは剛性も低いことから、圧電振動子の変位をさほど拘束しないで済む効果がある。なお、金属箔11を接水面に配することにより同様の効果を得ることも可能であるが、この場合は金属箔が液体に触れることになり、金属箔の腐食などの信頼性が損なわれるという問題が生じてしまうので、本実施形態では接水側と反対側としている。
Next, the effect of this embodiment will be described. The piezoelectric liquid transporter of the present invention is assumed to be incorporated in a cooling device for electronic equipment. In this case, the temperature of the liquid in the pump chamber 9 may be close to 80 ° C. When the temperature rises, the water in the liquid is turned into water vapor, and the water vapor is transmitted from the resin portion forming the pump chamber 9. At this time, the
また、本実施形態においては、接水樹脂シート10とポンプ蓋部15との間に耐湿シートゴム13を配置して、ポンプ蓋部15とポンプ筐体部1とをネジ締め固定している。これは、バイモルフ型圧電振動子12に対して、外気からの湿度進入の防止を図ったものである。この耐湿シートゴム13の有無により、バイモルフ型圧電振動子12の耐湿ショート寿命は変化し、耐湿シートゴム13が無い場合には2、3年程度であったものが、存在する場合には5乃至10年という飛躍的な寿命改善がなされる。
In the present embodiment, the moisture-
また、圧電振動子の振動により、ポンプ室密閉シール8を潰すような圧力が応力となって圧電振動子の外周部に印加されることになるが、振動の支持となるポンプ室の外周の内側に圧電振動子の電極外周が位置しているため、その応力集中箇所と電界印加箇所とが重ならず、電極のマイグレーション進行を抑制する効果がある。
In addition, the pressure that crushes the pump chamber
また、金属箔11の厚さは圧電振動子全体の厚さの0.3〜3%、節水樹脂シートの厚さは5〜15%程度とすることにより、ポンプの流量等の性能を極端に落とすことなく、ポンプの極薄型化が実現可能となる。
The thickness of the
なお、圧電振動子に対する湿気の遮断方法として、ポンプ蓋部とポンプ筐体部との接合において、例えば、溶接、巻き締め接合、又はかしめ接合等による接合により、圧電振動子の設置周囲への湿度遮断が更に強固となることは明かであり、本発明をより効果的にするものである。 In addition, as a method for blocking moisture from the piezoelectric vibrator, in the joining of the pump lid portion and the pump housing portion, for example, the humidity around the installation location of the piezoelectric vibrator by welding, winding fastening, caulking joining, or the like. It is clear that the blocking is further strengthened, which makes the present invention more effective.
本発明によれば、ノートパソコン等の電子機器及び電子部品の冷却装置として好適に使用することができる。 According to the present invention, it can be suitably used as a cooling device for electronic devices such as notebook computers and electronic components.
1;ポンプ筐体部
2;ポンプ底部液漏れシール
3;弁穴貫通プレート
4;流入弁
5;流出弁
6;流入口
7;流出口
8;ポンプ室密封シール
9;ポンプ室
10;接水樹脂シート
11;金属箔
12;バイモルフ型圧電振動子
12a;圧電セラミック
12b;弾性板
13;耐湿シートゴム
14;振動子ダンパー材
15;ポンプ蓋部
20;圧電振動子の電極
21;ポンプ蓋部
22;バイモルフ型圧電振動子
22a;圧電セラミック
22b;弾性板
22c;接水モールド
23;ポンプ室密閉シール
24;流入弁
25;流出弁
26;ポンプ筐体部
27;流入口
28;流出口
29;ポンプ室
30;インナープレート
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