泵裝置以及使用該泵裝置的內窺鏡裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供能夠小型化且能夠得到足夠的流量的泵裝置以及使用該泵裝置的內窺鏡裝置。一種在構成流路壁面的至少一部分的第一撓性薄膜上產生在流路的長度方向上傳播的行波并輸送流路內的流體的泵裝置，具有：激振部件，通過在面外方向上對第一撓性薄膜的指定部位激振來產生行波。另外，第一撓性薄膜構成封入了非壓縮性流體的腔室的一部分，第二撓性薄膜構成腔室的其他部分，通過作用于第二撓性薄膜的激振機構在第二撓性薄膜中產生行波，通過伴隨著在第二撓性薄膜中產生的行波的非壓縮性流體的位移在第一撓性薄膜中產生行波，在第一撓性薄膜中產生的行波的面外位移比在第二撓性薄膜中產生的行波的面外位移實質上大。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及泵裝置以及使用該泵裝置的內窺鏡裝置。
技術介紹
以往，提出了使構成流路壁面的至少一部分的撓性構件中產生行波并通過在與流路內的液體的界面上產生的蠕動運動來送液的方法(專利文獻1、非專利文獻I)。由于使用此方法的泵裝置不需要單向閥(check valve)等復雜的機構，所以適于小型化。如果能夠實現小型的泵裝置，則能夠實現簡單且可靠性高的冷卻機構，該冷卻機構是如下結構將此泵裝置配置在內窺鏡前端部，并使冷媒在從內窺鏡前端部向后方延伸的閉環流路中循環。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2003-286958號公報非專利文獻非專利文獻1:《日本AEM學會雜志》Vol. 13，No. 4 (2005)，P. 310 31
技術實現思路
專利技術所要解決的課題但是，為了將泵裝置裝入到內窺鏡裝置的前端部而希望小型化至截面積是幾mm2左右以下，但在上述的以往泵裝置中難以小型化至該水平。專利文獻I所述的泵裝置的問題點在于，為了產生行波而需要多個促動器。這就阻礙了泵裝置身的小型化和成本降低，并且還需要多條驅動用配線。特別是由于空間的限制難以在內窺鏡的軸部中穿過多條配線。在非專利文獻I所述的泵裝置中，為了得到足夠的流量需要產生振幅大的行波，但單純地安裝大位移的激振機構會導致泵裝置的大型化。本專利技術是鑒于上述問題而做出的，其目的在于提供一種能夠小型化并能夠得到足夠的流量的泵裝置以及使用該泵裝置的內窺鏡裝置。用于解決課題的手段為了解決上述課題并達到目的，本專利技術的第一方式涉及的泵裝置，是一種在構成流路壁面的至少一部分的第一撓性薄膜中產生在流路的長度方向上傳播的行波并輸送流路內的流體的泵裝置，其特征在于，具有激振部件，通過在面外方向上對第一撓性薄膜的指定部位激振來產生行波。本專利技術的第二方式涉及的泵裝置，是一種在構成流路壁面的至少一部分的第一撓性薄膜中產生在流路的長度方向上傳播的行波并輸送流路內的流體的泵裝置，其特征在于，第一撓性薄膜構成封入了非壓縮性流體的腔室的一部分，第二撓性薄膜構成腔室的其他部分，通過作用于第二撓性薄膜的激振機構在第二撓性薄膜中產生行波，通過伴隨著在第二撓性薄膜中產生的行波的非壓縮性流體的位移在第一撓性薄膜中產生行波，在第一撓性薄膜中產生的行波的面外位移比在第二撓性薄膜中產生的行波的面外位移實質上大。較為理想的是，在本專利技術的第二方式涉及的泵裝置中，作用于第二撓性薄膜的激振機構通過在面外方向上對第二撓性薄膜的指定部位激振來產生行波。較為理想的是，在本專利技術的第二方式涉及的泵裝置中，腔室是在具有開口的板狀構件的兩個主面上相互相對置地形成第一撓性薄膜與第二撓性薄膜的結構。并且，較為理想的是，在第一撓性薄膜上層疊具有比板狀構件的開口小的開口的板狀或薄膜狀構件。本專利技術涉及的內窺鏡裝置的特征在于，在具有冷卻結構的內窺鏡裝置中，在從配置了電子設備的前端部起在內窺鏡的長度方向上延伸的循環流路的一部分上配置上述泵裝直。專利技術的效果本專利技術涉及的泵裝置以及使用該泵裝置的內窺鏡裝置起到了能夠小型化并能夠得到足夠的流量的效果。附圖說明圖1是表示裝配了第一實施方式涉及的微型泵后的狀態的立體圖。圖2是表示第一實施方式涉及的微型泵的結構的分解立體圖。圖3是示意性地表示微型泵工作時的狀態的、沿著圖1的II1-1II線的剖視圖。圖4是表示微型泵的內部結構的、沿著圖1的IV-1V線的剖視圖。圖5是表示將第一實施方式的微型泵應用于內窺鏡裝置時的概略結構的立體圖。圖6是表示第一實施方式涉及的水冷單元的結構的立體圖。圖7是表示第二實施方式涉及的微型泵的結構的、沿著上下方向的剖視圖。圖8表示第二實施方式涉及的微型泵的結構的、從第二 PDMS (聚二甲基硅氧烷)膜側觀察的立體圖。圖9是表示第三實施方式涉及的微型泵的結構的立體圖。圖10是部分分解第三實施方式涉及的微型泵來表示的立體圖。圖11是進一步分解圖10來表示的立體圖。具體實施例方式以下基于附圖來詳細說明本專利技術涉及的泵裝置以及使用該泵裝置的內窺鏡裝置的實施方式。另外，本專利技術并不限定于以下的實施方式。首先，本專利技術涉及的泵裝置通過向撓性薄膜的端部施加面外位移來產生行波。由此，能夠用單一的促動器來使泵工作。并且，本專利技術涉及的泵裝置具有面外位移增大機構，通過在激振機構與流路之間封入非壓縮性流體的腔室來增大面外位移。由此，即使是小位移的激振機構也能夠得到足夠的送液流量。(第一實施方式)(微型泵的構造)說明作為第一實施方式涉及的泵裝置的微型泵的結構。圖1是表示裝配了第一實施方式涉及的微型泵100后的狀態的立體圖。圖2是表示微型泵100的結構的分解立體圖。圖3是示意性地表示微型泵100工作時的狀態的、沿著圖1的II1-1II線的剖視圖。圖4是表示微型泵100的內部構造的、沿著圖1的IV-1V線的剖視圖。在此，圖3是沿著微型泵100的包含流路111的長度方向的剖視圖。如圖2 圖4所示，微型泵100構成為從高度方向上側依次疊置PDMS流體通道110，形成流路111 ;鈦蓋120，在與流路111相對應的位置具有開口部121 ;第一 PDMS膜130，作為第一撓性薄膜；硅基板140，在與鈦蓋120的開口部121相對應的位置形成有腔室141 ;第二 PDMS膜150，作為第二撓性薄膜；以及促動器160。PDMS流體通道110、鈦蓋120、第一 PDMS膜130、硅基板140、第二 PDMS膜150具有以流路111延伸的方向為長度方向(圖2的L方向)的大致相同的矩形的平面形狀，通過例如粘接來固定。在此，PDMS是聚二甲基硅氧烷。如圖4所示，用開口部121的內壁以及第一 PDMS膜130來構成流路111的下部，該開口部121在厚度方向上貫穿鈦蓋120。因此，流路111由PDMS流體通道110的內壁、開口部121的內壁以及第一 PDMS膜130形成。此流路111中收容輸送的流體F1。如圖4所示，腔室141構成為在厚度方向上貫穿硅基板140，并分別用第一 PDMS膜130覆蓋上表面、用第二 PDMS膜150覆蓋下表面。因此，腔室141由第一 PDMS膜130、硅基板140的內壁以及第二 PDMS膜150形成。在此腔室141中填充非壓縮性流體F2。如圖2、圖3所示，在第二 PDMS膜150的下表面接觸配置了接壓構件161，該接壓構件161在彎曲型的壓電式的促動器160的作用下位移。接壓構件161固定在長板狀的促動器160的端部上表面，并且配置在作為腔室141的長度方向的一個端部側的、與流路111相對應的位置。在微型泵100中，促動器160和接壓構件161構成激振機構。另外，鈦蓋120、第一 PDMS膜130、硅基板140、第二 PDMS膜150以及腔室141內的非壓縮性流體F2構成激振部件。接壓構件161通過向促動器160通電并使其振動來在面外方向上對第二 PDMS膜150的端部激振(圖3的振動V)。在第二 PDMS膜150中，通過此激振來產生在流路111延伸方向上的行波。由于在腔室141內充滿了非壓縮性流體F2，所以通過在第二 PDMS膜150中產生的行波在第一 PDMS膜130也產生了對應的行波。因此，分別將腔室141內的非壓縮性流體F2在圖3的W方向上傳送、將流路111內的流體Fl在圖3的T方向上傳送。在此，面外方向是本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.10.06 JP 2010-2268651.一種泵裝置，其特征在于， 在構成流路壁面的至少一部分的第一撓性薄膜中產生在流路的長度方向上傳播的行波并輸送上述流路內的流體， 上述泵裝置具有 激振部件，通過在面外方向上對上述第一撓性薄膜的指定部位激振來產生上述行波。2.一種泵裝置，其特征在于， 在構成流路壁面的至少一部分的第一撓性薄膜中產生在流路的長度方向上傳播的行波并輸送上述流路內的流體， 上述第一撓性薄膜構成封入了非壓縮性流體的腔室的一部分， 第二撓性薄膜構成上述腔室的其他部分， 通過作用于上述第二撓性薄膜的激振機構，在上述第二撓性薄膜中產生行波， 通過伴隨著在上述第二撓性薄膜中產生的行波的上述非壓縮性流體的位移，在上述第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：三木則尚，岡山哲之，中原溪次朗，吉村香，安永新二，
申請(專利權)人：學校法人慶應義塾，奧林巴斯株式會社，
類型：
國別省市：