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JP2005201176A - Pump and liquid fuel feeding mechanism using this - Google Patents

Pump and liquid fuel feeding mechanism using this Download PDF

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JP2005201176A
JP2005201176A JP2004009554A JP2004009554A JP2005201176A JP 2005201176 A JP2005201176 A JP 2005201176A JP 2004009554 A JP2004009554 A JP 2004009554A JP 2004009554 A JP2004009554 A JP 2004009554A JP 2005201176 A JP2005201176 A JP 2005201176A
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JP
Japan
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fluid
pump
valve
sheet member
pump chamber
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Withdrawn
Application number
JP2004009554A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Yamagata
一芳 山縣
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pump and a liquid fuel feeding mechanism using the pump having long service life and capable of increasing discharge amount of fluid and of completely preventing a backflow of the fluid. <P>SOLUTION: In this pump 1, magnetic flux generated by carrying a current in a coil 4 acts on magnetic flux of a magnet 3 to enable vibration of the coil 4. A pump chamber 8 is provided with a suction part having a first valve 9a capable of sucking fluid and a discharge part having a second valve 11b capable of discharging the sucked fluid. When the coil 4 is vibrated by carrying a current in the coil 4, a diaphragm 6 is vibrated, and the pump chamber 8 repeats expansion and contraction and sucks fluid via the first valve 9a of the suction part. The sucked fluid can be discharged outside via the second valve 11b of the discharge part. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液体燃料を確実に燃料電池に供給することができるポンプおよびこれを用いた液体燃料供給機構に関する。   The present invention relates to a pump that can reliably supply liquid fuel to a fuel cell and a liquid fuel supply mechanism using the pump.

従来のポンプを、図6に示すような特許文献1に記載のもので説明すると、筐体55a、55bには、吸入流路52aおよび吐出流路52bからなる流路52、および台座部53、および座グリ部54、連絡孔61a、61b等が設けられている。また、透孔56a、56bが形成されたメンブレンバルブ7が筐体55a、55b間に狭持されて、ネジ等で筐体55a、55bが締結されて一体化されている。
前記流路52の吸入流路52aの端部には、上の座グリ部54と下の台座部53とメンブレンバルブ57の透孔56aで逆流を防止するための吸入弁(図示せず)が形成され、流路52の吐出流路52bの端部には、下の座グリ部54とメンブレンバルブ57の透孔56bと上の台座部53にて逆流を防止する吐出弁(図示せず)が形成されている。
A conventional pump will be described with reference to Patent Document 1 as shown in FIG. 6. Cases 55 a and 55 b include a flow path 52 including a suction flow path 52 a and a discharge flow path 52 b, and a pedestal portion 53, Further, a counterbore portion 54, communication holes 61a and 61b, and the like are provided. Further, the membrane valve 7 in which the through holes 56a and 56b are formed is sandwiched between the casings 55a and 55b, and the casings 55a and 55b are fastened and integrated by screws or the like.
A suction valve (not shown) for preventing backflow through the upper counterbore part 54, the lower base part 53, and the through hole 56a of the membrane valve 57 is provided at the end of the suction flow path 52a of the flow path 52. A discharge valve (not shown) formed at the end of the discharge flow path 52b of the flow path 52 to prevent backflow by the lower spot facing portion 54, the through hole 56b of the membrane valve 57, and the upper pedestal portion 53. Is formed.

また、上下の筐体55a、55bの少なくとも一方の流路52の周縁に沿って凹部(図示せず)が形成され、この凹部にゴム等のOリング(図示せず)が嵌め込みされている。前記Oリングによって、流路52の密閉性が維持されて、流体漏れを防止できる。そして、上の筐体55a上に圧電素子からなるダイアフラム(図示せず)が配設され、筐体55aとダイアフラムとの間にポンプ室(図示せず)が密閉されて形成されている。   A recess (not shown) is formed along the periphery of at least one flow path 52 of the upper and lower casings 55a and 55b, and an O-ring (not shown) such as rubber is fitted in the recess. With the O-ring, the airtightness of the flow path 52 is maintained, and fluid leakage can be prevented. A diaphragm (not shown) made of a piezoelectric element is disposed on the upper housing 55a, and a pump chamber (not shown) is hermetically formed between the housing 55a and the diaphragm.

このような従来のポンプの動作は、圧電素子からなるダイアフラムに電圧を印加すると、ダイアフラムが屈曲してポンプ室が膨張し、吐出弁が閉じられると共に、吸入弁が開いた状態となり、吸入流路52aから吸入された流体がポンプ室に充満する。その後ダイアフラムが縮むことでポンプ室が圧縮されると、吸入弁が閉じられると共に、吐出弁が開いた状態となり、吐出流路52bから流体が外部の装置(図示せず)に供給されるようになっている。
特開2001−173568号公報 特回2003−083256号公報
In the operation of such a conventional pump, when a voltage is applied to a diaphragm made of a piezoelectric element, the diaphragm is bent, the pump chamber is expanded, the discharge valve is closed, and the suction valve is opened. The fluid sucked from 52a fills the pump chamber. Then, when the pump chamber is compressed by contracting the diaphragm, the suction valve is closed and the discharge valve is opened, so that fluid is supplied from the discharge flow path 52b to an external device (not shown). It has become.
JP 2001-173568 A Japanese Patent No. 2003-083256

しかし、特許文献1に記載の従来のポンプは、ダイアフラムが圧電素子からなるので、ダイアフラムは、繰り返しの屈曲で疲労破壊が発生するおそれがあった。
また、ダイアフラムの屈曲率を大きくすることが難しいので、1回の屈曲による流体の吐出を多くすることができなかった。
また、流体の逆流を防止するための吸入弁および吐出弁は、孔56a、56bで構成されているので、それぞれの孔56a、56bを形成した部分のメンブレンバルブ57が台座部53または座グリ部54に部分的密着するので、台座部53または座グリ部54にウネリ等があると、流体の逆流を完全に防止することが難しかった。
本発明は前述のような課題を解決して、長寿命であり、流体の吐出量を多くすることができると共に、流体の逆流を完全に防止することができるポンプおよびこれを用いた流体供給機構を提供することを目的とする。
However, in the conventional pump described in Patent Document 1, since the diaphragm is made of a piezoelectric element, there is a possibility that the diaphragm is subject to fatigue failure due to repeated bending.
In addition, since it is difficult to increase the bending rate of the diaphragm, it has been impossible to increase the discharge of fluid by one bending.
In addition, since the suction valve and the discharge valve for preventing the back flow of the fluid are configured by the holes 56a and 56b, the membrane valve 57 in the part in which the holes 56a and 56b are formed is the pedestal portion 53 or the spot facing portion. 54, it is difficult to completely prevent the backflow of fluid if there is a sag or the like in the pedestal 53 or the counterbore 54.
The present invention solves the problems as described above, has a long life, can increase the discharge amount of fluid, and can completely prevent backflow of fluid, and fluid supply mechanism using the same The purpose is to provide.

前記課題を解決するための第1の解決手段として本発明のポンプは、磁石とこの磁石を囲む周囲に配設したコイルとからなる駆動部と、この駆動部と対向する側に形成したポンプ室とを備え、前記駆動部は、前記磁石が磁性材料からなるヨークに固着されると共に、前記コイルが前記磁石と対向する側に配設した弾性変形自在のダイアフラムに固着され、前記コイルに通電することにより発生する磁束が前記磁石の磁束に作用して前記コイルが振動可能になっており、
前記ポンプ室には、流体を吸入可能な吸入部と、吸入した前記流体を吐出可能な吐出部とを有し、前記コイルに通電して前記コイルを振動させると前記ダイアフラムが振動して前記ポンプ室が膨張と収縮を繰り返し、前記吸入部を介して前記流体を吸入すると共に、吸入した前記流体を前記吐出部を介して外部に吐出可能になっていることを特徴とすることを特徴とする。
As a first means for solving the above-mentioned problems, the pump of the present invention includes a drive unit comprising a magnet and a coil disposed around the magnet, and a pump chamber formed on the side facing the drive unit. And the drive unit is configured such that the magnet is fixed to a yoke made of a magnetic material, and the coil is fixed to an elastically deformable diaphragm disposed on a side facing the magnet, and the coil is energized. The magnetic flux generated by this acts on the magnetic flux of the magnet so that the coil can vibrate,
The pump chamber has a suction part capable of sucking fluid and a discharge part capable of discharging the sucked fluid. When the coil is energized to vibrate the coil, the diaphragm vibrates and the pump The chamber is repeatedly expanded and contracted to suck the fluid through the suction portion, and the sucked fluid can be discharged to the outside through the discharge portion. .

また、前記課題を解決するための第2の解決手段として、前記吸入部には、前記ポンプ室に吸入した前記流体が逆流するのを防止するための第1弁が形成され、前記吐出部には、前記ポンプ室から吐出下前記流体が逆流するのを防止するための第2弁が形成されていることを特徴とする。   Further, as a second solving means for solving the above problem, the suction portion is formed with a first valve for preventing the fluid sucked into the pump chamber from flowing backward, Is characterized in that a second valve is formed to prevent the fluid from flowing backward from the pump chamber.

また、前記課題を解決するための第3の解決手段として、前記ポンプ室は、前記ダイアフラムと対向する側に、フィルム状の第1シート部材が配設されると共に、この第1シート部材の外側にフィルム状の第2シート部材が配設され、前記第1弁は、前記第1シート部材に形成されて、前記第2シート部材に形成した第1孔を遮蔽可能になっており、
前記第2弁は、前記第2シート部材に形成されて、前記第1シート部材に形成した第2孔を遮蔽可能になっていることを特徴とする。
Further, as a third means for solving the above problems, the pump chamber has a film-like first sheet member disposed on the side facing the diaphragm, and an outer side of the first sheet member. A film-like second sheet member is disposed, and the first valve is formed in the first sheet member so as to shield the first hole formed in the second sheet member;
The second valve is formed in the second seat member so as to be able to shield a second hole formed in the first seat member.

また、前記課題を解決するための第4の解決手段として、前記第1、第2シート部材の間には、所定厚さの第2スペーサが配設され、この第2スペーサには、前記第1孔が対向する位置に第1開口部が形成されると共に、第2孔が対向する位置に第2開口部が形成され、前記だい2スペーサを前記第1、第2シート部材で狭持すると、前記第1弁が前記第1開口部を、前記第2弁が前記第2開口部をそれぞれ直接遮蔽可能になっていることを特徴とする。   As a fourth means for solving the problem, a second spacer having a predetermined thickness is disposed between the first and second sheet members, and the second spacer includes the second spacer. When the first opening is formed at the position where the first hole is opposed and the second opening is formed at the position where the second hole is opposed, the two spacers are sandwiched between the first and second sheet members. The first valve can directly shield the first opening, and the second valve can directly shield the second opening.

また、前記課題を解決するための第5の解決手段として、前記第1、第2弁は、舌片状で弾性変形可能にそれぞれ形成されていることを特徴とする。   Further, as a fifth solving means for solving the above-mentioned problems, the first and second valves are each formed in a tongue-like shape so as to be elastically deformable.

また、前記課題を解決するための第6の解決手段として本発明の流体供給機構は、請求項1乃至5記載のポンプを用い、前記駆動部の駆動によって流体を吸入および吐出可能になっており、前記第1弁と対向する部分には、吸入流路が形成されて前記ポンプ室に流体を吸入可能になっていると共に、前記第2弁と対向する部分には、吐出流路が形成されて前記ポンプ室に吸入した前記流体を外部に吐出可能になっていることを特徴とする。   As a sixth means for solving the above problems, the fluid supply mechanism of the present invention uses the pump according to any one of claims 1 to 5 and is capable of sucking and discharging fluid by driving the driving unit. A suction channel is formed in a portion facing the first valve so that fluid can be sucked into the pump chamber, and a discharge channel is formed in a portion facing the second valve. The fluid sucked into the pump chamber can be discharged to the outside.

また、前記課題を解決するための第7の解決手段として、前記第2シート部材と対向する前記ポンプ室と反対側には所定厚さの第2スペーサが配設され、前記第2スペーサには、スリット状の溝部が形成されると共に、前記第2シート部材と反対側に第3シート部材が配設され、前記第2シート部材と第3シート部材とで前記第2スペーサを狭持することにより前記吸入流路と前記吐出流路とが形成されていることを特徴とする。   Further, as a seventh solving means for solving the above-described problem, a second spacer having a predetermined thickness is disposed on the opposite side of the pump chamber facing the second sheet member, A slit-like groove is formed, a third sheet member is disposed on the opposite side of the second sheet member, and the second spacer is sandwiched between the second sheet member and the third sheet member. Thus, the suction channel and the discharge channel are formed.

また、前記課題を解決するための第8の解決手段として、前記流体は液体燃料からなり、前記吸入流路には、前記液体燃料を貯蔵したタンクが装着可能になっており、前記吐出流路には、前記ポンプ室によって吐出された前記液体燃料を供給可能な燃料電池が装着可能になっていることを特徴とする。   Further, as an eighth means for solving the above-mentioned problem, the fluid is made of liquid fuel, and a tank storing the liquid fuel can be attached to the suction flow path, and the discharge flow path Is characterized in that a fuel cell capable of supplying the liquid fuel discharged by the pump chamber can be mounted.

本発明のポンプは、コイルに通電して前記コイルを振動させるとダイアフラムが振動してポンプ室が膨張と収縮を繰り返し、吸入部を介して流体を吸入すると共に、吸入した流体を吐出部を介して外部に吐出可能になっているので、ダイアフラムをゴム等の弾性変形自在の部材を用いることができ、ダイアフラムが疲労破壊することが無く長寿命とすることができる。
また、磁石とコイルとで駆動部が形成されているので、ポンプ室の体積を大きくすることができ、流体の吐出量を多くすることができる。
In the pump of the present invention, when the coil is energized and the coil is vibrated, the diaphragm vibrates, the pump chamber repeatedly expands and contracts, sucks the fluid through the suction portion, and sucks the sucked fluid through the discharge portion. Since the diaphragm can be discharged to the outside, an elastically deformable member such as rubber can be used for the diaphragm, and the diaphragm can be long-lived without fatigue failure.
Moreover, since the drive part is formed by the magnet and the coil, the volume of the pump chamber can be increased, and the amount of fluid discharged can be increased.

また、吸入部には、ポンプ室に吸入した流体が逆流するのを防止するための第1弁と、吐出部には、ポンプ室から吐出した流体が逆流するのを防止するための第2弁が形成されているので、第1、第2弁とにより流体の逆流を防止して確実に外部に吐出することができる。   A first valve for preventing the fluid sucked into the pump chamber from flowing backward in the suction portion, and a second valve for preventing the fluid discharged from the pump chamber from flowing backward in the discharge portion. Since the first and second valves are formed, the fluid can be prevented from backflowing and reliably discharged to the outside.

また、第1弁は、第1シート部材に形成されて、前記第2シート部材に形成した第1孔を遮蔽可能になっており、第2弁は、第2シート部材に形成されて、第2シート部材に形成した第2孔を遮蔽可能になっているので、第1、第2弁で確実に流体の逆流を防止できる。   The first valve is formed in the first seat member so as to shield the first hole formed in the second seat member, and the second valve is formed in the second seat member, Since the second hole formed in the two-seat member can be shielded, the backflow of the fluid can be reliably prevented by the first and second valves.

また、第1シート部材と第2シート部材とで第1スペーサを狭持することにより、第1弁が第1開口部を、第2弁が第2開口部をそれぞれ直接遮蔽可能になっているので、流体の逆流を確実に防止できる。   Further, by holding the first spacer between the first sheet member and the second sheet member, the first valve can directly shield the first opening and the second valve can directly shield the second opening. Therefore, the back flow of the fluid can be reliably prevented.

また、第1弁は、舌片状で弾性変形可能に第1シート部材に形成され、第2弁は、舌片状で弾性変形可能に前記第2シート部材に形成されているので、舌片状の第1、第2弁によって、更に確実に流体の逆流を防止できる。   Further, the first valve is formed in the first sheet member so as to be elastically deformed in the shape of a tongue, and the second valve is formed in the second sheet member so as to be elastically deformed in the shape of a tongue. The backflow of the fluid can be prevented more reliably by the first and second valves.

また、本発明の流体供給機構は、請求項1乃至5記載のポンプを用い、駆動部の駆動によって流体を吸入および吐出可能になっており、第1弁と対向する部分には、吸入流路が形成されたポンプ室に流体を吸入可能になっていると共に、第2弁と対向する部分には、吐出流路が形成されてポンプ室に吸入した流体を外部に吐出可能になっているので、流体を確実に吸入して外部に吐出することができる。   The fluid supply mechanism of the present invention uses the pump according to any one of claims 1 to 5 and is capable of sucking and discharging fluid by driving a drive unit. A suction channel is provided at a portion facing the first valve. Since the fluid can be sucked into the pump chamber in which the fluid is formed, a discharge passage is formed in the portion facing the second valve so that the fluid sucked into the pump chamber can be discharged to the outside. The fluid can be reliably sucked and discharged to the outside.

また、第2スペーサには、スリット状の溝部が形成されと共に、第2シート部材と反対側に第3シート部材が配設され、第2シート部材と第3シート部材とで第2スペーサを狭持することにより吸入流路と吐出経路とが形成されているので、第2シート部材、第2スペーサ、第3シート部材を順番に積層することで流路を形成することができる。そのために、薄型で組立が容易な流体供給機構を提供で
る。
The second spacer is formed with a slit-shaped groove, and a third sheet member is disposed on the opposite side of the second sheet member. The second spacer is narrowed by the second sheet member and the third sheet member. Since the suction flow path and the discharge path are formed by holding, the flow path can be formed by sequentially stacking the second sheet member, the second spacer, and the third sheet member. Therefore, a fluid supply mechanism that is thin and easy to assemble can be provided.

また、流体は液体燃料からなり、吸入流路には、液体燃料を貯蔵したタンクが装着可能になっており、吐出流路には、ポンプ室によって液体燃料を供給可能な燃料電池が装着可能になっているので、タンク内の液体燃料をポンプで確実に燃料電池に供給することができる。   In addition, the fluid is composed of liquid fuel, and a tank storing liquid fuel can be attached to the suction passage, and a fuel cell capable of supplying liquid fuel by a pump chamber can be attached to the discharge passage. Therefore, the liquid fuel in the tank can be reliably supplied to the fuel cell by the pump.

本発明のポンプおよびこれを用いた液体燃料供給機構を図1〜図5に基づいて説明する。図1は本発明に関するポンプの要部断面斜視図であり、図2は図1の要部分解断面斜視図であり、図3は本発明のポンプを用いた液体燃料供給機構の斜視図であり、図4は本発明に係わる流路を説明する分解斜視図であり、図5は本発明に関するポンプを用いた液体燃料供給機構を説明する構成図である。   A pump of the present invention and a liquid fuel supply mechanism using the pump will be described with reference to FIGS. 1 is a cross-sectional perspective view of the main part of the pump according to the present invention, FIG. 2 is an exploded cross-sectional perspective view of the main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of a liquid fuel supply mechanism using the pump of the present invention. FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating the flow path according to the present invention, and FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a liquid fuel supply mechanism using a pump according to the present invention.

まず、本発明に関するポンプ1は、図1、図2に示すように、最上部に駆動部が形成され、この駆動部は、磁性材料からなるヨーク2が配設され、このヨーク2には、外形が略矩形状のつば部2aが形成され、このつば部2aの中央部を図示上方に突出させて、所定高さの凹部2bが形成されている。前記つば部2aの4隅には、支持孔2cが形成されている。
また、ヨーク2には、凹部2bの天井面に円柱状の永久磁石からなる磁石3が接着剤等で固着され、磁石3の外側に円筒状のコイル4が配設されて、ポンプ1の駆動部が形成されている。
First, in the pump 1 according to the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, a driving part is formed at the uppermost part, and this driving part is provided with a yoke 2 made of a magnetic material. A collar portion 2a having a substantially rectangular outer shape is formed, and a central portion of the collar portion 2a is protruded upward in the figure to form a concave portion 2b having a predetermined height. Support holes 2c are formed at the four corners of the flange portion 2a.
In addition, a magnet 3 made of a columnar permanent magnet is fixed to the yoke 2 with an adhesive or the like on the ceiling surface of the recess 2 b, and a cylindrical coil 4 is disposed outside the magnet 3 to drive the pump 1. The part is formed.

前記磁石3は、凹部2bの深さと略同等の高さ寸法に形成され、コイル4は、磁石3の高さより低く形成されて、図示下部のFPC(フレキシブル基板)5に接着剤等で固着されている。このような、ポンプ1の駆動部は、FPC5に形成した配線パターン(図示せず)をコイル4に接続して、コイル4の交流電流を通電することにより発生する磁束が、磁石3の磁束に作用してコイル4が図示上下動するようになっている。
また、FPC5の下部には、所定厚さで板状のゴム等からなるダイアフラム6が配設され、このダイアフラム6は、下部のポンプスペーサ7に狭持されるようになっている。前記ポンプスペーサ7は上下に一対は移設されて、内部に円形状で所定の体積のポンプ室8が形成されている。
このようなポンプ室8は、コイル4が上下動してダイアフラム6が振動することによりポンプ室8内が収縮または膨張するようになっている。
The magnet 3 is formed to have a height approximately equal to the depth of the recess 2b, and the coil 4 is formed to be lower than the height of the magnet 3 and is fixed to an FPC (flexible substrate) 5 at the bottom of the figure with an adhesive or the like. ing. Such a drive unit of the pump 1 connects a wiring pattern (not shown) formed in the FPC 5 to the coil 4, and the magnetic flux generated by energizing the alternating current of the coil 4 becomes the magnetic flux of the magnet 3. By acting, the coil 4 moves up and down in the drawing.
In addition, a diaphragm 6 made of a plate-like rubber or the like having a predetermined thickness is disposed below the FPC 5, and the diaphragm 6 is sandwiched between the pump spacers 7 below. A pair of pump spacers 7 are moved up and down, and a pump chamber 8 having a circular shape and a predetermined volume is formed inside.
Such a pump chamber 8 is configured such that the inside of the pump chamber 8 contracts or expands when the coil 4 moves up and down and the diaphragm 6 vibrates.

前記ポンプ8を構成するダイアフラム6と対向する図示下方側には、フィルム状の第1シート部材9が配設されている。前記第1シート部材9には、ポンプ室8の吸入部を構成する舌片状に形成されて弾性変形可能な第1弁9aが形成され、この第1弁9aの右隣に、供給部を構成する孔9bとが、ポンプ室8に包含される位置に形成されている。
また、第1シート部材9の下部には、第1シート部材9より厚い第1スペーサ10が配設され、この第1スペーサ10には、第1弁9bと対向する位置に吸入部を構成する第1開口部10aが形成され、第1孔9bと対向する位置に第2開口部10bが形成されている。
A film-like first sheet member 9 is disposed on the lower side in the figure facing the diaphragm 6 constituting the pump 8. The first seat member 9 is formed with a first valve 9a that is elastically deformed and is formed in the shape of a tongue that forms the suction portion of the pump chamber 8, and a supply portion is provided on the right side of the first valve 9a. The hole 9b which comprises is formed in the position included in the pump chamber 8. FIG.
A first spacer 10 thicker than the first sheet member 9 is disposed below the first seat member 9, and the first spacer 10 constitutes a suction portion at a position facing the first valve 9b. A first opening 10a is formed, and a second opening 10b is formed at a position facing the first hole 9b.

また、第1スペーサ10の下部には、フィルム状の第2シート部材11が配設され、この第2スペーサ11には、第1開口部10aと対向する位置に孔11aが形成され、第2開口部10bと対向する位置に、供給部を構成する舌片状で弾性変形可能な第2弁11bが形成されている。
このようなポンプ1は、コイル4を上下動させてポンプ室8が収縮すると、第1弁9aが上方に弾性変形して、外部の貯蔵部材である後述するタンク30から流体である例えば液体燃料をポンプ室8に吸入可能になっている。
Further, a film-like second sheet member 11 is disposed below the first spacer 10, and a hole 11a is formed in the second spacer 11 at a position facing the first opening 10a. A second valve 11b that is elastically deformable in the form of a tongue piece that constitutes the supply portion is formed at a position facing the opening 10b.
In such a pump 1, when the coil 4 is moved up and down and the pump chamber 8 is contracted, the first valve 9a is elastically deformed upward, and fluid such as liquid fuel is supplied from a tank 30 described later as an external storage member. Can be sucked into the pump chamber 8.

また、ポンプ室8に吸入した流体である液体燃料は、コイル4の上下動でポンプ室8が収縮すると、第1弁9aが第1開口部10aを遮蔽して、第1開口部10aから外部に逆流するのを防止するようになっている。
また、ポンプ室8が収縮すると、第2弁11bが弾性変形して第2開口部10bが開放される。このことによりポンプ室8内の液体燃料が吐出されて外部の装置である例えば後述する燃料電池31側に供給可能になっている。
即ち、ポンプ室8の吸入部には、ポンプ室8に吸入した流体が吸入部から貯蔵部材に逆流するのを防止するための第1弁9aと、ポンプ室8の吐出部には、ポンプ室8から外部の装置に供給した流体がポンプ室8に逆流するのを防止するための第2弁11bとが形成されている。
Further, when the pump chamber 8 contracts due to the vertical movement of the coil 4, the liquid fuel that is the fluid sucked into the pump chamber 8 shields the first opening 10 a from the first opening 10 a and externally passes through the first opening 10 a. To prevent backflow.
When the pump chamber 8 contracts, the second valve 11b is elastically deformed and the second opening 10b is opened. As a result, the liquid fuel in the pump chamber 8 is discharged and can be supplied to an external device such as a fuel cell 31 described later.
That is, the suction portion of the pump chamber 8 includes a first valve 9a for preventing the fluid sucked into the pump chamber 8 from flowing back from the suction portion to the storage member, and the discharge portion of the pump chamber 8 includes the pump chamber. A second valve 11 b is formed for preventing the fluid supplied from 8 to the external device from flowing back to the pump chamber 8.

このような構成のポンプ1を用いた本発明の流体供給機構21は、図1、図2に示すように、第2シート部材11に沿って第1流路22が形成されている。前記第1流路22は、流体をポンプ室8に吸入するための吸入流路22aと、ポンプ室8に吸入した流体を吐出して外部の装置、例えば燃料電池等に供給可能な吐出流路22bが形成されている。
そして、第2シート部材11の図示下部には、第2シート部材11に沿って所定厚さの第2スペーサ23が配設され、この第2スペーサ23には、第1流路22を構成する第1、第2溝部23a、23bがスリット状に形成されている。
また、第2スペーサ23には、図4に示すように、第1流路22と対向する部分に、後述する第2流路25を構成する第3溝部23cがスリット状に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fluid supply mechanism 21 of the present invention using the pump 1 having such a configuration has a first flow path 22 formed along the second sheet member 11. The first flow path 22 includes a suction flow path 22a for sucking fluid into the pump chamber 8, and a discharge flow path capable of discharging the fluid sucked into the pump chamber 8 and supplying the fluid to an external device such as a fuel cell. 22b is formed.
A second spacer 23 having a predetermined thickness is disposed along the second sheet member 11 at the lower portion of the second sheet member 11 in the figure, and a first flow path 22 is formed in the second spacer 23. The first and second groove portions 23a and 23b are formed in a slit shape.
In addition, as shown in FIG. 4, the second spacer 23 is formed with a third groove 23 c that forms a second flow path 25 described later in a slit shape in a portion facing the first flow path 22.

また、第2スペーサ23の下部には、フィルム状の第3シート部材24が配設され、第2スペーサ23を、第3シート部材24とポンプ1側の第2シート部材11とでサンドイッチ状に狭持することで、第1、第2、第3溝部23a、23b、23cの上下が密閉されて、第1流路22と第2流路25とが形成されている。そして、第1流路22の吸入流路22aは、第1弁9aと対向する位置に第1開口部10a、第1孔11aを介して形成され、吐出流路22bは、第2弁11bと対向する位置に形成されている。   A film-like third sheet member 24 is disposed below the second spacer 23, and the second spacer 23 is sandwiched between the third sheet member 24 and the second sheet member 11 on the pump 1 side. By sandwiching, the upper and lower sides of the first, second, and third groove portions 23a, 23b, and 23c are sealed, and the first flow path 22 and the second flow path 25 are formed. The suction flow path 22a of the first flow path 22 is formed at a position facing the first valve 9a via the first opening 10a and the first hole 11a, and the discharge flow path 22b is connected to the second valve 11b. It is formed in the position which opposes.

前述したような第1、第2流路22、25を有する本発明の流体供給機構21は、第2シート部材11が、ポンプ1側の部品を兼ねて、ポンプ1が一体化されて組立されている。そのために、部品点数を少なくすることができると共に薄型、小型とすることができる。
そして、ポンプ1およびポンプ1を用いた流体供給機構21の組立は、ポンプ1側のヨーク2の支持孔2cに棒状のリベット26を挿入し、このリベット26が、それぞれの部材に形成した支持孔(図示せず)および第3シート部材24の支持孔24aを挿通して、第3シート部材24の下部に配設した他方の狭持部材(図示せず)とからリベット26の下端部が突出する。
前記ヨーク2の支持孔2cから突出するリベット26の上端部と他方の狭持部材から突出するリベット26の下端部とをカシメ付けて、本発明のポンプ1が流体供給機構21に一体化されて組み立てられている。
In the fluid supply mechanism 21 of the present invention having the first and second flow paths 22 and 25 as described above, the pump 1 is integrated and assembled with the second sheet member 11 also serving as a component on the pump 1 side. ing. Therefore, the number of parts can be reduced and the thickness and size can be reduced.
The assembly of the fluid supply mechanism 21 using the pump 1 and the pump 1 is performed by inserting a rod-like rivet 26 into the support hole 2c of the yoke 2 on the pump 1 side, and the rivet 26 is formed in the support hole formed in each member. (Not shown) and the lower end portion of the rivet 26 protrude from the other holding member (not shown) disposed under the third sheet member 24 through the support hole 24a of the third sheet member 24. To do.
The upper end portion of the rivet 26 protruding from the support hole 2c of the yoke 2 and the lower end portion of the rivet 26 protruding from the other holding member are caulked so that the pump 1 of the present invention is integrated with the fluid supply mechanism 21. It is assembled.

また、図3に示すように、ポンプ1以外の部分は、FPC5上に板状の一方の狭持部材27が配設され、この一方の狭持部材27に複数のリベット26を挿通する。そして、一方の狭持部材27と、第3シート部材24の下部の他方の狭持部材(図示せず)とから突出するリベット26の両端部をカシメ付けて、ポンプ1を一体形成した本発明の流体供給機構21が組み立てられている。
このように組み立てられた流体供給機構21は、リベット26をカシメ付けることで、それぞれの部材が互いに圧接狭持されて、ポンプ室8および第1、第2流路22、25が密閉されている。
Further, as shown in FIG. 3, in a portion other than the pump 1, one plate-like holding member 27 is disposed on the FPC 5, and a plurality of rivets 26 are inserted into the one holding member 27. Further, the present invention has been integrally formed with the pump 1 by caulking both ends of the rivet 26 protruding from one holding member 27 and the other holding member (not shown) below the third sheet member 24. The fluid supply mechanism 21 is assembled.
In the fluid supply mechanism 21 assembled in this manner, the rivets 26 are caulked so that the respective members are pressed against each other and the pump chamber 8 and the first and second flow paths 22 and 25 are sealed. .

また、本発明の流体供給機構21は、図5の構成図に示すように、第1流路22の吸入流路22aの端部には、吸入口28が形成され、吐出流路22bの端部には、供給口29が形成されている。
そして、吸入口28には、流体を内部に貯蔵したタンク30が装着可能になっており、供給口29には、外部の装置である例えば燃料電池31が装着可能になっている。
また、第2流路25には、燃料電池31側に取り出し口32が形成されて燃料電池31に装着可能になっていると共に、タンク30側に排出口33が形成されてタンク30に装着可能になっている。
Further, as shown in the block diagram of FIG. 5, the fluid supply mechanism 21 of the present invention has a suction port 28 formed at the end of the suction flow path 22a of the first flow path 22, and the end of the discharge flow path 22b. A supply port 29 is formed in the part.
A tank 30 storing fluid therein can be attached to the suction port 28, and a fuel cell 31, for example, an external device can be attached to the supply port 29.
Further, the second flow path 25 has a take-out port 32 formed on the fuel cell 31 side and can be attached to the fuel cell 31, and a discharge port 33 is formed on the tank 30 side and can be attached to the tank 30. It has become.

前記タンク30および燃料電池31を装着した本発明の流体供給機構21の動作を説明すると、外部のスイッチ(図示せず)を操作してポンプ1のコイル4に所定周波数の交流電流を通電することにより、コイル4に発生する磁束が磁石3の磁束に作用して、コイル4が図示上下に振動する。
そして、振動するコイル4が、図1に示す上方に移動した時は、FPC5とダイアフラム6とを介してポンプ室8が膨張して内部の圧力が低下する。
このポンプ室8の圧力が低下することで、舌片状の第1弁9aがポンプ室8側に弾性変形する。
すると、タンク30内の液体燃料が吸入口28から、第1流路22の吸入流路22aを介して、第2シート部材11の第1孔11aおよび第1スペーサ10の第1開口部10aを通過してポンプ室8内に吸入される。
The operation of the fluid supply mechanism 21 of the present invention equipped with the tank 30 and the fuel cell 31 will be described. An external switch (not shown) is operated to supply an alternating current of a predetermined frequency to the coil 4 of the pump 1. Thus, the magnetic flux generated in the coil 4 acts on the magnetic flux of the magnet 3, and the coil 4 vibrates up and down in the drawing.
When the vibrating coil 4 moves upward as shown in FIG. 1, the pump chamber 8 expands via the FPC 5 and the diaphragm 6, and the internal pressure decreases.
As the pressure in the pump chamber 8 decreases, the tongue-shaped first valve 9a is elastically deformed toward the pump chamber 8 side.
Then, the liquid fuel in the tank 30 passes through the first hole 11 a of the second sheet member 11 and the first opening 10 a of the first spacer 10 from the suction port 28 through the suction flow path 22 a of the first flow path 22. It passes through and is sucked into the pump chamber 8.

その後、コイル4への通電方向が反転すると、コイル4が図示下方に移動してポンプ室8が圧縮される。このポンプ室8が圧縮されて内部の圧力が大きくなると、第1シート部材9の第2孔9bおよび第1スペーサ10の第2開口部10bを介して液体燃料が第2弁11bを図示下方に弾性変形させる。
このことにより、ポンプ室8に吸入された液体燃料が吐出流路22bに押し出される。
そして、コイル4が繰り返し振動してポンプ室8が膨張/圧縮を繰り返すことで、液体燃料は、供給口29を介して燃料電池31内部のセルを複数積層したスタックに供給されて、所望の電圧の電気を発電することができる。
Thereafter, when the energization direction to the coil 4 is reversed, the coil 4 is moved downward in the drawing and the pump chamber 8 is compressed. When the pump chamber 8 is compressed and the internal pressure increases, the liquid fuel moves the second valve 11b downward through the second hole 9b of the first sheet member 9 and the second opening 10b of the first spacer 10 in the drawing. Elastically deform.
As a result, the liquid fuel sucked into the pump chamber 8 is pushed out to the discharge passage 22b.
The coil 4 repeatedly vibrates and the pump chamber 8 repeats expansion / compression, so that the liquid fuel is supplied to the stack in which a plurality of cells inside the fuel cell 31 are stacked through the supply port 29 to obtain a desired voltage. Can generate electricity.

また、電気を発電した後の液体燃料の廃液は、供給口29から供給される液体燃料に押されて、取り出し口32から第2流路25に排出される。
この第2流路25に排出された廃液は、排出口33からタンク30内の廃液室(図示せず)に戻される。
尚、本発明のポンプ1の実施の形態では、第1、第2シート部材9、11間に第1スペーサ10を狭持したもので説明したが、第1スペーサ10を使わないで、第1弁9aが直接第2シート部材11の第1孔11aを遮蔽/開放、および第2弁11bが直接第1シート部材9の第2孔9bを遮蔽/開放するようにしたものでも良い。
Further, the liquid fuel waste liquid after generating electricity is pushed by the liquid fuel supplied from the supply port 29 and discharged from the take-out port 32 to the second flow path 25.
The waste liquid discharged to the second flow path 25 is returned from the discharge port 33 to a waste liquid chamber (not shown) in the tank 30.
In the embodiment of the pump 1 according to the present invention, the first spacer 10 is sandwiched between the first and second sheet members 9 and 11, but the first spacer 10 is not used and the first spacer 10 is used. The valve 9a may directly shield / open the first hole 11a of the second sheet member 11, and the second valve 11b may directly shield / open the second hole 9b of the first sheet member 9.

本発明に関するポンプの要部断面斜視図である。It is a principal part cross-sectional perspective view of the pump regarding this invention. 図1の要部分解断面斜視図である。It is a principal part disassembled cross-section perspective view of FIG. 本発明のポンプを用いた液体燃料供給機構の斜視図である。It is a perspective view of the liquid fuel supply mechanism using the pump of this invention. 本発明に係わる流路を説明する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view explaining the flow path concerning this invention. 本発明に関するポンプを用いた液体燃料供給機構を説明する構成図である。It is a block diagram explaining the liquid fuel supply mechanism using the pump regarding this invention. 従来のポンプを説明する要部分解斜視図である。It is a principal part disassembled perspective view explaining the conventional pump.

符号の説明Explanation of symbols

1:本発明のポンプ
2:ヨーク
3:磁石
4:コイル
6:ダイアフラム
8:ポンプ室
9:第1シート部材
10:第1スペーサ
11:第2シート部材
21:本発明の流体供給機構
22:第1流路
23:第2スペーサ
24:第3シート部材
25:第2流路
26:リベット
1: Pump of the present invention 2: Yoke 3: Magnet 4: Coil 6: Diaphragm
8: pump chamber 9: first sheet member 10: first spacer 11: second sheet member 21: fluid supply mechanism 22 of the present invention: first flow path 23: second spacer 24: third sheet member 25: second Channel 26: Rivet

Claims (8)

磁石とこの磁石を囲む周囲に配設したコイルとからなる駆動部と、この駆動部と対向する側に形成したポンプ室とを備え、前記駆動部は、前記磁石が磁性材料からなるヨークに固着されると共に、前記コイルが前記磁石と対向する側に配設した弾性変形自在のダイアフラムに固着され、前記コイルに通電することにより発生する磁束が前記磁石の磁束に作用して前記コイルが振動可能になっており、
前記ポンプ室には、流体を吸入可能な吸入部と、吸入した前記流体を吐出可能な吐出部とを有し、前記コイルに通電して前記コイルを振動させると前記ダイアフラムが振動して前記ポンプ室が膨張と収縮を繰り返し、前記吸入部を介して前記流体を吸入すると共に、吸入した前記流体を前記吐出部を介して外部に吐出可能になっていることを特徴とすることを特徴とするポンプ。
A drive unit comprising a magnet and a coil disposed around the magnet and a pump chamber formed on the side facing the drive unit, the drive unit being fixed to a yoke made of a magnetic material At the same time, the coil is fixed to an elastically deformable diaphragm disposed on the side facing the magnet, and magnetic flux generated by energizing the coil acts on the magnetic flux of the magnet so that the coil can vibrate. And
The pump chamber has a suction part capable of sucking fluid and a discharge part capable of discharging the sucked fluid. When the coil is energized to vibrate the coil, the diaphragm vibrates and the pump The chamber is repeatedly expanded and contracted to suck the fluid through the suction portion, and the sucked fluid can be discharged to the outside through the discharge portion. pump.
前記吸入部には、前記ポンプ室に吸入した前記流体が逆流するのを防止するための第1弁が形成され、前記吐出部には、前記ポンプ室から吐出下前記流体が逆流するのを防止するための第2弁が形成されていることを特徴とする請求項1記載のポンプ。 The suction portion is formed with a first valve for preventing the fluid sucked into the pump chamber from flowing backward, and the discharge portion prevents the fluid from flowing backward from the pump chamber under discharge. The pump according to claim 1, wherein a second valve is formed. 前記ポンプ室は、前記ダイアフラムと対向する側に、フィルム状の第1シート部材が配設されると共に、この第1シート部材の外側にフィルム状の第2シート部材が配設され、前記第1弁は、前記第1シート部材に形成されて、前記第2シート部材に形成した第1孔を遮蔽可能になっており、
前記第2弁は、前記第2シート部材に形成されて、前記第1シート部材に形成した第2孔を遮蔽可能になっていることを特徴とする請求項2記載のポンプ。
In the pump chamber, a film-like first sheet member is disposed on the side facing the diaphragm, and a film-like second sheet member is disposed outside the first sheet member. The valve is formed in the first sheet member and can shield the first hole formed in the second sheet member,
3. The pump according to claim 2, wherein the second valve is formed in the second sheet member so as to shield a second hole formed in the first sheet member.
前記第1、第2シート部材の間には、所定厚さの第2スペーサが配設され、この第2スペーサには、前記第1孔が対向する位置に第1開口部が形成されると共に、第2孔が対向する位置に第2開口部が形成され、前記第2スペーサを前記第1、第2シート部材で狭持すると、前記第1弁が前記第1開口部を、前記第2弁が前記第2開口部をそれぞれ直接遮蔽可能になっていることを特徴とする請求項3記載のポンプ。 A second spacer having a predetermined thickness is disposed between the first and second sheet members, and a first opening is formed in the second spacer at a position facing the first hole. When the second opening is formed at a position where the second holes face each other and the second spacer is sandwiched between the first and second sheet members, the first valve opens the first opening and the second opening. 4. The pump according to claim 3, wherein the valve is capable of directly shielding each of the second openings. 前記第1、第2弁は、舌片状で弾性変形可能にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項3または4記載のポンプ。 The pump according to claim 3 or 4, wherein each of the first and second valves is formed in a tongue shape so as to be elastically deformable. 請求項1乃至5記載のポンプを用い、前記駆動部の駆動によって流体を吸入および吐出可能になっており、前記第1弁と対向する部分には、吸入流路が形成されて前記ポンプ室に流体を吸入可能になっていると共に、前記第2弁と対向する部分には、吐出流路が形成されて前記ポンプ室に吸入した前記流体を外部に吐出可能になっていることを特徴とする流体供給機構。 The pump according to any one of claims 1 to 5, wherein fluid can be sucked and discharged by driving the driving unit, and a suction channel is formed in a portion facing the first valve, and the pump chamber is formed in the pump chamber. A fluid can be sucked, and a discharge channel is formed in a portion facing the second valve so that the fluid sucked into the pump chamber can be discharged to the outside. Fluid supply mechanism. 前記第2シート部材と対向する前記ポンプ室と反対側には所定厚さの第2スペーサが配設され、前記第2スペーサには、スリット状の溝部が形成されると共に、前記第2シート部材と反対側に第3シート部材が配設され、前記第2シート部材と第3シート部材とで前記第2スペーサを狭持することにより前記吸入流路と前記吐出流路とが形成されていることを特徴とする請求項6記載の流体供給機構。 A second spacer having a predetermined thickness is disposed on the opposite side of the pump chamber facing the second sheet member, and a slit-like groove is formed in the second spacer, and the second sheet member The third sheet member is disposed on the opposite side, and the suction channel and the discharge channel are formed by sandwiching the second spacer between the second sheet member and the third sheet member. The fluid supply mechanism according to claim 6. 前記流体は液体燃料からなり、前記吸入流路には、前記液体燃料を貯蔵したタンクが装着可能になっており、前記吐出流路には、前記ポンプ室によって吐出された前記液体燃料を供給可能な燃料電池が装着可能になっていることを特徴とする請求項6記載の流体供給機構。
The fluid is composed of liquid fuel, a tank storing the liquid fuel can be attached to the suction passage, and the liquid fuel discharged by the pump chamber can be supplied to the discharge passage. 7. The fluid supply mechanism according to claim 6, wherein a simple fuel cell can be mounted.
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