[發明專利]液體排出控制裝置

無效

• 申請號: 200580037791.4
• 申請日: 2005-12-19
• 公開（公告）號: CN101052802A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 北原治倫;法上司
• 申請（專利權）人: 松下電工株式會社
• 主分類號: F04B11/00
• 分類號: F04B11/00;F04B43/04
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 王玉雙

技術領域

本發明涉及一種液體排出控制裝置，其具有使用壓電元件作為可移動部件的壓電型隔膜泵。?

背景技術

壓電隔膜泵通過增大和減小泵房的內體積來從吸氣閥吸入工作流體并從排氣閥排出工作流體，其中泵房的內體積的增大和減小是由于壓電元件的隔膜變形而導致的。所述隔膜具有設置在盤形壓電部件的上、下面上的一對電極。當在這兩個電極之間施加電壓時，壓電部件變形，以致隔膜泵的隔膜發生變形，并且工作流體被吸入或排出。至于通過隔膜泵吸入和排出工作流體的使用，可舉例將微量的酒精送至燃料電池或水的靜電噴灑。在這些用途中，不但希望排放噴嘴前端處的液體的液面結構(或表面位置)穩定，而且希望排出液體的流率也穩定。然而，在諸如隔膜泵的往復運動泵中吸入沖程和排出沖程交替操作，以致排出液體的震動量通常變得較大。另一方面，在使用被動閥(passive?valve)的泵中，由于閥門的開關動作導致出現回流。通過使用主動閥(active?valve)能夠降低這種回流，但是會增加成本。?

日本特開平專利公布No.63-275888公開了一種傳統裝置，其使用隔膜、活塞或齒輪泵來防止在管道裝備中流動的液體發生震動。這種傳統裝置包括軟性管道或軟性空心球部件以及彈性部件，其中該彈性部件用于限制該管道或該空心球部件的孔的橫截面面積。當施加壓力使液體流動時，該彈性部件變形，以對應于液體的壓力來改變該管道或該空心球部件的孔的橫截面面積，從而使液體的壓力變化能被緩沖。然而，該彈性部件對壓力變化的反應較慢，所以該軟性管道或空心球部件的內體積變化較慢。因此，這種傳統裝置僅能對相對較大的震動作出反應，而不能對微小的回流作出反應。?

此外，日本特開平專利公布No.10-75856公開了一種傳統的泵裝置，其具有設置在從空氣泵到壓管布置的路線中的長軟管，并且該泵裝置在自然狀?態下具有預定的內部尺寸。當壓力作用于軟管的內部時，軟管受到壓力而膨脹，所以能夠減小液體流的震動。由于該泵裝置使用軟管，所以其不能對微小的回流作出反應。?

此外，日本特開平專利公布No.11-281437公開了一種傳統流量計，其緩沖液流的震動以精確測量流率。然而，該流量計根本沒有考慮回流。?

發明內容

本發明是為解決上述傳統裝置的問題而設計的，其目的是提供一種液體排出控制裝置，其中該裝置使用能夠大大減小液體流震動的壓電型隔膜泵。?

根據本發明一個方案的液體排出控制裝置包括：壓電型隔膜泵，具有控制閥和壓電元件，其中該控制閥由于壓力差而打開和關閉，該壓電元件用作驅動致動器；以及積存器，其與該隔膜泵的出口相連通，并具有液體積聚腔和移動部件，其中該移動部件在彈性變形中具有兩個平衡點，并由于流入到該液體積聚腔中的液體量的變化而在所述兩個平衡點之間彈性變形，以對應于液體量的增加和減少來增大或減小該液體積聚腔的體積，從而能夠減小從該積存器中排出的液體量的變化。?

根據這種結構，當在液體排出操作中該隔膜泵的控制閥被打開時，與該隔膜泵的出口相連通的路線中的液體量迅速增加，并且通過增大該積存器的液體積聚腔的體積能夠緩沖液體量的增加。另一方面，當在液體吸入操作中該隔膜泵的控制閥被關閉時，流向該隔膜泵的液體在與該隔膜泵的出口相連通的路線中發生回流。雖然，由于回流的發生導致在與該隔膜泵的出口相連通的路線中的液體量降低，但是通過減小該積存器的液體積聚腔的體積能夠補償從該積存器的出口要被排出的液體的減少。因此，從該積存器的出口排出的液體量的變化減小，從而使液體能夠平穩地排出。?

由于該積存器的可移動部件在彈性變形中具有兩個平衡點并且在所述兩個平衡點處該可移動部件幾乎不變形，所以由于該積存器的液體積聚腔中的液體量或壓力的變化，該可移動部件在所述兩個平衡點之間變形或位移。因此，該可移動部件的變形或位移能夠快速且平穩地進行。?

附圖說明

圖1為示出根據本發明第一實施例的液體排出控制裝置的示意性結構的剖視圖。?

圖2A為示出在第一實施例的液體排出控制裝置中使用的積存器的可移動部件結構的俯視圖或透視圖。?

圖2B為示出可移動部件的彈性變形的兩個平衡狀態的剖視圖。?

圖3為示出在第一實施例的液體排出控制裝置中使用的壓電型隔膜泵的具體結構的剖視圖。?

圖4A為示出當以反向方向對壓電元件施加電壓時壓電元件變形的示意圖。?

圖4B為示出當以正向方向對壓電元件施加電壓時壓電元件變形的示意圖。?