電磁振動型ダイヤフラムポンプ
【課題】コンパクトな構造で高圧化を実現でき、組立作業が簡単な電磁振動型ダイヤフラムポンプを提供する。
【解決手段】フレーム内に側極の鉄心をもたない少なくとも1つの電磁石と、永久磁石を保持した複数の振動子と、前記振動子の両端に連結されたダイヤフラムを介して設けられたポンプケーシングとからなる電磁振動型ポンプであって、電磁石の磁路が、略C型鉄心とI型鉄心からなり、略C型鉄心の開口した両対向面間にI型鉄心が配設され、C型鉄心の両端部およびI型鉄心に巻線が巻回されて、第1および第2電磁石と中央電磁石が形成され、振動子がI型鉄心と前記略C型鉄心との間を移動可能に設けられ、振動子の両端が、それぞれダイヤフラムと連結され、ポンプケーシング部の上に設けられた気体通路タンク部が吸入ノズルおよび吐出ノズルを介してポンプケーシング部と連通している。
【解決手段】フレーム内に側極の鉄心をもたない少なくとも1つの電磁石と、永久磁石を保持した複数の振動子と、前記振動子の両端に連結されたダイヤフラムを介して設けられたポンプケーシングとからなる電磁振動型ポンプであって、電磁石の磁路が、略C型鉄心とI型鉄心からなり、略C型鉄心の開口した両対向面間にI型鉄心が配設され、C型鉄心の両端部およびI型鉄心に巻線が巻回されて、第1および第2電磁石と中央電磁石が形成され、振動子がI型鉄心と前記略C型鉄心との間を移動可能に設けられ、振動子の両端が、それぞれダイヤフラムと連結され、ポンプケーシング部の上に設けられた気体通路タンク部が吸入ノズルおよび吐出ノズルを介してポンプケーシング部と連通している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は電磁振動型ダイヤフラムポンプに関する。さらに詳しくは、主として自動車や船舶などの移動室内用あるいは一般室内用エアマットへのエア吸排、養魚用水槽や家庭浄化槽などにおける酸素補給、または公害監視における検査ガスのサンプリングなどに利用される電磁振動型ダイヤフラムポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
電磁ダイヤフラム式ポンプを複数台連結する場合に、複数台のポンプを一体に連結することによって吐出量を増大することはできるが、それに伴って寸法が大きくなる。例えば、複数台のポンプを一体に組み込んで屋外用のブロワ等として使用することを想定した場合、防滴のためにハウジングを設ける必要がある。このような場合に、特に、ハウジングをも含めた装置全体が大型化して設置場所が制限されることから、小型化の要請がある。また、複数台のポンプ同士の電気配線が複雑になるという問題点もある。
【0003】
このため、複数の圧縮部を有する電磁ダイヤフラム式ポンプにおいて、前記複数の圧縮部が単一のケーシングで覆われ、該各圧縮部が、永久磁石を保持した振動子と、周縁部がケーシングに固定され、中心部が前記振動子の両端に固定されたダイヤフラムであって、前記振動子を前記ケーシングに対して該ダイヤフラムの直交方向に振動自在に支持するための一対のダイヤフラムと、前記振動子を挟み、前記永久磁石に対して前記振動子の振動方向に予定量偏倚させて磁極が配置されたフィールドコアと、前記フィールドコアに巻回されたコイルと、前記ダイヤフラムを一壁面とし、前記振動子の振動方向両側に配置された圧縮室と、前記圧縮室に設けられた弁付き吸入口と、前記圧縮室に設けられた弁付き吐出口とをそれぞれの圧縮部毎に具備するとともに、前記フィールドコアのうち、隣接する圧縮部の各振動子間に配置されたもの同士は一体的に形成されており、かつ、前記コイルに交流を供給して前記フィールドコアの磁極を励磁し、前記永久磁石を該磁極に交互に吸引・反発させることによって前記ダイヤフラムを振動させる電源回路手段を具備したものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
特許文献1によれば、交流によって励磁された磁極に振動子の永久磁石が交互に吸引・反発されて振動子は振動する。この振動子をケーシングに支持するダイヤフラムが振動子とともに振動して圧縮室は拡張・収縮される。これによって圧縮室に流体が吸入され、圧縮された吐出口から吐出される。
【0005】
また、特許文献1は、前記電源回路手段が、前記複数の振動子のうちの少なくとも1つが、他のものとは偏倚方向が反対方向になるように前記コイルに交流電流の半波を供給するよう構成されているので、複数フィールドコアのいくつかが、振動子のうち少なくとも1つが他と反対方向に偏倚されるように交流が供給されるので、すべての振動子が同時に同方向に偏倚するのと異なり、発生する振動が互いに相殺され、低減される。
【0006】
さらに、特許文献1は、隣接する前記複数のダイヤフラムを一体的に覆って前記圧縮室の他の壁面を形成するヘッドカバーを具備し、前記吸入口および吐出口を前記ヘッドカバーに形成しているので、この単一のヘッドカバーを取り外すことによって前記ダイヤフラムにアクセスすることが可能である。
【0007】
【特許文献1】特開2000−54964号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
叙上の特許文献1に記載された電磁振動型ダイヤフラムポンプの場合、構造が複雑で小型化できず、コストが高く、振動は低減できるものの騒音の低減が困難であるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の目的は、コンパクトな構造で高圧化を実現でき、そのうえ取りつけ位置決めがよく、組立作業が簡単な電磁振動型ダイヤフラムポンプを提供することである。
【0010】
本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプは、フレーム内に側極の鉄心をもたない少なくとも1つの電磁石と、
永久磁石を保持した複数の振動子と、
前記振動子の両端に連結されたダイヤフラムを介して設けられたポンプケーシングと
からなる電磁振動型ポンプであって、
前記電磁石の磁路が、略C型鉄心とI型鉄心からなり、
前記略C型鉄心の開口した両対向面間に前記I型鉄心が配設され、
前記C型鉄心の両端部および前記I型鉄心に巻線が巻回されて、第1および第2電磁石と中央電磁石が形成され、
前記I型鉄心と前記略C型鉄心とが機械的に接合されておらず、前記振動子がI型鉄心と前記略C型鉄心との間を移動可能に設けられ、
前記振動子の両端が、それぞれポンプケーシング部の内部空間と気密に遮断するダイヤフラムと連結され、
前記ポンプケーシング部に吸入ノズルと吐出ノズルとが設けられ、
前記ポンプケーシング部の上に設けられた気体通路タンク部が前記吸入ノズルおよび吐出ノズルを介してポンプケーシング部と連通している
ことを特徴としている。
【0011】
また、前記フレームが有底状のケースからなり、磁性体材料からなることが好ましい。
【0012】
また、前記略C型鉄心が一体形状を備えていることが好ましい。
【0013】
また、前記略C型鉄心は、略コ字状の形状を有し、それぞれ一端を長くした2つの鉄心が互い違いかつ当該長くした一端同士を接合することによっても得られる。
【0014】
また、前記電磁石のI型鉄心に巻線が巻回されていなくてもよい。
【0015】
また、前記電磁石の略C型鉄心に巻線が巻回されていなくてもよい。
【0016】
また、前記ポンプケーシング部と前記中央電磁石の巻枠に凹凸を設け、該中央電磁石が各ポンプケーシング部間を橋渡しの構造で装着固定されてなることが好ましい。
【0017】
また、前記振動子が電磁石の鉄心の対向面と直角方向で互いに逆方向に振動することが好ましい。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、コンパクトな構造で高圧化を実現でき、そのうえ取りつけ位置決めがよく、組立作業が簡単な電磁振動型ダイヤフラムポンプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
添付図面を参照しながら本発明の実施の形態にかかわる電磁振動型ダイヤフラムポンプ(以下、ポンプという)を以下に詳細に説明する。
【0020】
図1は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるC型鉄心の両端とI型鉄心に巻線が巻回された構造例を示す説明図、図2は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるC型鉄心の両端に巻線が巻回されI型鉄心には巻線が巻回されていない構造例を示す説明図、図3は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるI型鉄心に巻線が巻回されC型鉄心の両端には巻線が巻回されていない構造例を示す説明図、図4は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプのフレーム内にC型鉄心の両端とI型鉄心とに巻線が巻回され、振動子がC型鉄心とI型鉄心との間に設けられ、かつ各ポンプケーシング間に設けられた構造を示す説明図、図5は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの動作原理を示す説明図、図6は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの動作原理を示す説明図、図7は図4の構造の詳細説明図、図8は通気路の接続方法を示す説明図、図9は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの外観を示す斜視図、図10は中央電磁石が各ポンプケーシング部間を橋渡しの構造で装着固定された状態を示す説明図、図11は本発明のポンプの特性を示すグラフである。
【0021】
本発明の実施の形態にかかわるポンプ1は、フレーム2内に側極の鉄心をもたない少な第1電磁石3および第2電磁石4と中央電磁石5と、永久磁石6を保持した2つの振動子7と、前記振動子7の両端に連結されたダイヤフラム8(図7参照)を介して設けられたポンプケーシングPCR1、PCL1、PCR2、PCL2とから構成される。
【0022】
なお、フレーム2は有底状のケースから構成されており、電磁波防止の観点から磁性体材料から製造されることが好ましい。
【0023】
前記第1および第2電磁石3、4の磁路は略C型鉄心9から構成され、中央電磁石5の磁路はI型鉄心10から構成される。前記C型鉄心9の両端部および前記I型鉄心10に巻線12が巻回されることによって、第1および第2電磁石3、4と中央電磁石5が形成されるのである(図5、6参照)。
【0024】
なお、図2および3を参照すると、本実施の形態のポンプ1は、電磁石のI型鉄心10に巻線が巻回されていないもの、電磁石の略C型鉄心9の両端に巻線が巻回されていないものも含まれる。
【0025】
また、略C型鉄心9は一体形状を備えているものでもよく、図2(b)および(c)に示されるように、略コ字状の形状を有し、それぞれ一端を長くした2つの鉄心9x、9yが互い違いかつ当該長くした一端同士を接合することによって得られたものでもよい。
【0026】
また、前記略C型鉄心9の開口した両対向面9a、9b間にはI型鉄心10が配設されている。前記I型鉄心10と略C型鉄心9とは機械的に接合されておらず、前記振動子7a、7bがI型鉄心10と略C型鉄心9との間を移動可能に設けられている。
【0027】
図7を参照すると前記振動子7a、7bの両端には螺子7cによってダイヤフラム8が固着されている。そして、前記振動子7a、7bの両端はそれぞれポンプケーシング部PCR1、PCL1の内部空間と、ポンプケーシング部PCR2、PCL2の内部空間と気密に遮断するダイヤフラム8と連結されている。
【0028】
本実施の形態においては、図10を参照すると、ポンプケーシング部PCR1、PCL1、PCR2、PCL2と前記中央電磁石5は、前記中央電磁石5の巻枠5Fに凹凸5eを設け、該中央電磁石5がポンプケーシング部PCR1、PCL1間およびポンプケーシング部PCR2、PCL2間を橋渡しの構造で装着固定されて、ポンプケーシング部PCR1、PCL1間およびポンプケーシング部PCR2、PCL2間を橋渡しの構造で装着固定されている。
【0029】
前記ポンプケーシング部PCR1には吸入ノズルS1aおよび吐出ノズルD1a、ポンプケーシング部PCL1には吸入ノズルS1bおよび吐出ノズルD1b、ポンプケーシング部PCR2には吸入ノズルS2aおよび吐出ノズルD2a、ポンプケーシング部PCL2には吸入ノズルS2bおよび吐出ノズルD2bがそれぞれ設けられており、ポンプケーシング部PCR1、PCL1、PCR2、PCL2の上に設けられた気体通路タンク部20が前記吸入ノズルS1a、S1b、S2a、S2bおよび吐出ノズルD1a、D1b、D2a、D2bを介してポンプケーシング部PCR1、PCL1、PCR2、PCL2と連通している(図4参照)。
【0030】
叙上の構成により、本発明のポンプ1は、図5および6に示されるように、交流によって励磁された第1および第2電磁石3、4および中央電磁石5の磁極に振動子7の永久磁石6が交互に吸引・反発されて振動子7が振動する。振動子7をポンプケーシング部PCR1、PCL1、PCR2、PCLに支持されたダイヤフラム8が振動子とともに振動して圧縮室C1、C2、C3およびC4は膨張・収縮し、圧縮室C1、C2、C3およびC4に流体が吸入ノズルS1a、S1b、S2a、S2bから吸入し、圧縮され吐出ノズルD1a、D1b、D2a、D2bから吐出される。
【0031】
つぎに、図8を参照すると、本発明のポンプ1に吸入された流体をポンプケーシング部PCR1とPCL1とに導入し、圧縮した流体をポンプケーシング部PCR2とPCL2とに導入して圧縮したのち吐出するようにすると(図8(a)および(b)参照)、吐出量(風量l/min)と吐出圧力(kPa)双方に優れた特性が得られる(図11の参照符号K参照)。
【0032】
本発明のポンプ1に吸入された流体をポンプケーシング部PCL1およびPCL2と、ポンプケーシング部PCR1およびPCR2とにそれぞれ導入して、圧縮したのち吐出するようにすると(図8(c)参照)、吐出量(風量l/min)だけが際立って優れた特性が得られる(図11の参照符号L参照)。
【0033】
図8を参照すると、本発明のポンプ1に吸入された流体をポンプケーシング部PCR1に導入し、圧縮した流体をポンプケーシング部PCL1に導入してさらに圧縮した流体をポンプケーシング部PCL2に導入してさらに圧縮した流体をポンプケーシング部PCL2に導入してポンプケーシング部PCR2に導入して圧縮したのち吐出するようにすると(図8(d)参照)、吐出圧力(kPa)だけが際立って優れた特性が得られる(図11の参照符号M参照)。
【0034】
つぎに、図5を参照すると、第1電磁石3と中央電磁石5との間に設けられる振動子6aに固定される永久磁石6aと6bの極性と、中央電磁石5と第2電磁石4との間に設けられる振動子6bに固定される永久磁石6aと6bの極性とを反転させると、振動子7a、7bが、第1および第2電磁石3、4の鉄心9の対向面と直角方向で互いに逆方向(矢印X方向と矢印Y方向、矢印X’方向と矢印Y’方向)に振動(アクティブ駆動)することができる。このようにすることにより、振動および騒音を低減させることができるという利点がある。
【0035】
図6を参照すると、第1電磁石3と中央電磁石5との間に設けられる振動子6aに固定される永久磁石6aと6bの極性と、中央電磁石5と第2電磁石4との間に設けられる振動子6bに固定される永久磁石6aと6bの極性とを同一にしてもよい。この場合、振動子7a、7bが、第1および第2電磁石3、4の鉄心9の対向面と直角方向で互いに同方向(矢印X方向およびY方向、矢印X’方向およびY’方向)に振動子7a、7bが駆動する。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるC型鉄心の両端とI型鉄心に巻線が巻回された構造例を示す説明図である。
【図2】(a)は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるC型鉄心の両端に巻線が巻回されI型鉄心には巻線が巻回されていない構造例を示す説明図であり、(b)および(c)はC型鉄心の変形例を示す説明図である。
【図3】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるI型鉄心に巻線が巻回されC型鉄心の両端には巻線が巻回されていない構造例を示す説明図である。
【図4】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプのフレーム内にC型鉄心の両端とI型鉄心とに巻線が巻回され、振動子がC型鉄心とI型鉄心との間に設けられ、かつ各ポンプケーシング間に設けられた構造を示す説明図である。
【図5】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの動作原理を示す説明図である。
【図6】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの動作原理を示す説明図である。
【図7】図4の構造の詳細説明図である。
【図8】通気路の接続方法を示す説明図である。
【図9】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの外観を示す斜視図である。
【図10】中央電磁石が各ポンプケーシング部間を橋渡しの構造で装着固定された状態を示す説明図である。
【図11】本発明のポンプの特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【0037】
1 ポンプ
2 フレーム
3 第1電磁石
4 第2電磁石
5 中央電磁石
6、6a、6b 永久磁石
7、7a、7b 振動子
7c 螺子
8 ダイヤフラム
9 略C型鉄心
10 I型鉄心
12 巻線
PCR1、PCR2、
PCL1、PCL2 ポンプケーシング部
【技術分野】
【0001】
本発明は電磁振動型ダイヤフラムポンプに関する。さらに詳しくは、主として自動車や船舶などの移動室内用あるいは一般室内用エアマットへのエア吸排、養魚用水槽や家庭浄化槽などにおける酸素補給、または公害監視における検査ガスのサンプリングなどに利用される電磁振動型ダイヤフラムポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
電磁ダイヤフラム式ポンプを複数台連結する場合に、複数台のポンプを一体に連結することによって吐出量を増大することはできるが、それに伴って寸法が大きくなる。例えば、複数台のポンプを一体に組み込んで屋外用のブロワ等として使用することを想定した場合、防滴のためにハウジングを設ける必要がある。このような場合に、特に、ハウジングをも含めた装置全体が大型化して設置場所が制限されることから、小型化の要請がある。また、複数台のポンプ同士の電気配線が複雑になるという問題点もある。
【0003】
このため、複数の圧縮部を有する電磁ダイヤフラム式ポンプにおいて、前記複数の圧縮部が単一のケーシングで覆われ、該各圧縮部が、永久磁石を保持した振動子と、周縁部がケーシングに固定され、中心部が前記振動子の両端に固定されたダイヤフラムであって、前記振動子を前記ケーシングに対して該ダイヤフラムの直交方向に振動自在に支持するための一対のダイヤフラムと、前記振動子を挟み、前記永久磁石に対して前記振動子の振動方向に予定量偏倚させて磁極が配置されたフィールドコアと、前記フィールドコアに巻回されたコイルと、前記ダイヤフラムを一壁面とし、前記振動子の振動方向両側に配置された圧縮室と、前記圧縮室に設けられた弁付き吸入口と、前記圧縮室に設けられた弁付き吐出口とをそれぞれの圧縮部毎に具備するとともに、前記フィールドコアのうち、隣接する圧縮部の各振動子間に配置されたもの同士は一体的に形成されており、かつ、前記コイルに交流を供給して前記フィールドコアの磁極を励磁し、前記永久磁石を該磁極に交互に吸引・反発させることによって前記ダイヤフラムを振動させる電源回路手段を具備したものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
特許文献1によれば、交流によって励磁された磁極に振動子の永久磁石が交互に吸引・反発されて振動子は振動する。この振動子をケーシングに支持するダイヤフラムが振動子とともに振動して圧縮室は拡張・収縮される。これによって圧縮室に流体が吸入され、圧縮された吐出口から吐出される。
【0005】
また、特許文献1は、前記電源回路手段が、前記複数の振動子のうちの少なくとも1つが、他のものとは偏倚方向が反対方向になるように前記コイルに交流電流の半波を供給するよう構成されているので、複数フィールドコアのいくつかが、振動子のうち少なくとも1つが他と反対方向に偏倚されるように交流が供給されるので、すべての振動子が同時に同方向に偏倚するのと異なり、発生する振動が互いに相殺され、低減される。
【0006】
さらに、特許文献1は、隣接する前記複数のダイヤフラムを一体的に覆って前記圧縮室の他の壁面を形成するヘッドカバーを具備し、前記吸入口および吐出口を前記ヘッドカバーに形成しているので、この単一のヘッドカバーを取り外すことによって前記ダイヤフラムにアクセスすることが可能である。
【0007】
【特許文献1】特開2000−54964号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
叙上の特許文献1に記載された電磁振動型ダイヤフラムポンプの場合、構造が複雑で小型化できず、コストが高く、振動は低減できるものの騒音の低減が困難であるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の目的は、コンパクトな構造で高圧化を実現でき、そのうえ取りつけ位置決めがよく、組立作業が簡単な電磁振動型ダイヤフラムポンプを提供することである。
【0010】
本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプは、フレーム内に側極の鉄心をもたない少なくとも1つの電磁石と、
永久磁石を保持した複数の振動子と、
前記振動子の両端に連結されたダイヤフラムを介して設けられたポンプケーシングと
からなる電磁振動型ポンプであって、
前記電磁石の磁路が、略C型鉄心とI型鉄心からなり、
前記略C型鉄心の開口した両対向面間に前記I型鉄心が配設され、
前記C型鉄心の両端部および前記I型鉄心に巻線が巻回されて、第1および第2電磁石と中央電磁石が形成され、
前記I型鉄心と前記略C型鉄心とが機械的に接合されておらず、前記振動子がI型鉄心と前記略C型鉄心との間を移動可能に設けられ、
前記振動子の両端が、それぞれポンプケーシング部の内部空間と気密に遮断するダイヤフラムと連結され、
前記ポンプケーシング部に吸入ノズルと吐出ノズルとが設けられ、
前記ポンプケーシング部の上に設けられた気体通路タンク部が前記吸入ノズルおよび吐出ノズルを介してポンプケーシング部と連通している
ことを特徴としている。
【0011】
また、前記フレームが有底状のケースからなり、磁性体材料からなることが好ましい。
【0012】
また、前記略C型鉄心が一体形状を備えていることが好ましい。
【0013】
また、前記略C型鉄心は、略コ字状の形状を有し、それぞれ一端を長くした2つの鉄心が互い違いかつ当該長くした一端同士を接合することによっても得られる。
【0014】
また、前記電磁石のI型鉄心に巻線が巻回されていなくてもよい。
【0015】
また、前記電磁石の略C型鉄心に巻線が巻回されていなくてもよい。
【0016】
また、前記ポンプケーシング部と前記中央電磁石の巻枠に凹凸を設け、該中央電磁石が各ポンプケーシング部間を橋渡しの構造で装着固定されてなることが好ましい。
【0017】
また、前記振動子が電磁石の鉄心の対向面と直角方向で互いに逆方向に振動することが好ましい。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、コンパクトな構造で高圧化を実現でき、そのうえ取りつけ位置決めがよく、組立作業が簡単な電磁振動型ダイヤフラムポンプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
添付図面を参照しながら本発明の実施の形態にかかわる電磁振動型ダイヤフラムポンプ(以下、ポンプという)を以下に詳細に説明する。
【0020】
図1は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるC型鉄心の両端とI型鉄心に巻線が巻回された構造例を示す説明図、図2は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるC型鉄心の両端に巻線が巻回されI型鉄心には巻線が巻回されていない構造例を示す説明図、図3は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるI型鉄心に巻線が巻回されC型鉄心の両端には巻線が巻回されていない構造例を示す説明図、図4は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプのフレーム内にC型鉄心の両端とI型鉄心とに巻線が巻回され、振動子がC型鉄心とI型鉄心との間に設けられ、かつ各ポンプケーシング間に設けられた構造を示す説明図、図5は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの動作原理を示す説明図、図6は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの動作原理を示す説明図、図7は図4の構造の詳細説明図、図8は通気路の接続方法を示す説明図、図9は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの外観を示す斜視図、図10は中央電磁石が各ポンプケーシング部間を橋渡しの構造で装着固定された状態を示す説明図、図11は本発明のポンプの特性を示すグラフである。
【0021】
本発明の実施の形態にかかわるポンプ1は、フレーム2内に側極の鉄心をもたない少な第1電磁石3および第2電磁石4と中央電磁石5と、永久磁石6を保持した2つの振動子7と、前記振動子7の両端に連結されたダイヤフラム8(図7参照)を介して設けられたポンプケーシングPCR1、PCL1、PCR2、PCL2とから構成される。
【0022】
なお、フレーム2は有底状のケースから構成されており、電磁波防止の観点から磁性体材料から製造されることが好ましい。
【0023】
前記第1および第2電磁石3、4の磁路は略C型鉄心9から構成され、中央電磁石5の磁路はI型鉄心10から構成される。前記C型鉄心9の両端部および前記I型鉄心10に巻線12が巻回されることによって、第1および第2電磁石3、4と中央電磁石5が形成されるのである(図5、6参照)。
【0024】
なお、図2および3を参照すると、本実施の形態のポンプ1は、電磁石のI型鉄心10に巻線が巻回されていないもの、電磁石の略C型鉄心9の両端に巻線が巻回されていないものも含まれる。
【0025】
また、略C型鉄心9は一体形状を備えているものでもよく、図2(b)および(c)に示されるように、略コ字状の形状を有し、それぞれ一端を長くした2つの鉄心9x、9yが互い違いかつ当該長くした一端同士を接合することによって得られたものでもよい。
【0026】
また、前記略C型鉄心9の開口した両対向面9a、9b間にはI型鉄心10が配設されている。前記I型鉄心10と略C型鉄心9とは機械的に接合されておらず、前記振動子7a、7bがI型鉄心10と略C型鉄心9との間を移動可能に設けられている。
【0027】
図7を参照すると前記振動子7a、7bの両端には螺子7cによってダイヤフラム8が固着されている。そして、前記振動子7a、7bの両端はそれぞれポンプケーシング部PCR1、PCL1の内部空間と、ポンプケーシング部PCR2、PCL2の内部空間と気密に遮断するダイヤフラム8と連結されている。
【0028】
本実施の形態においては、図10を参照すると、ポンプケーシング部PCR1、PCL1、PCR2、PCL2と前記中央電磁石5は、前記中央電磁石5の巻枠5Fに凹凸5eを設け、該中央電磁石5がポンプケーシング部PCR1、PCL1間およびポンプケーシング部PCR2、PCL2間を橋渡しの構造で装着固定されて、ポンプケーシング部PCR1、PCL1間およびポンプケーシング部PCR2、PCL2間を橋渡しの構造で装着固定されている。
【0029】
前記ポンプケーシング部PCR1には吸入ノズルS1aおよび吐出ノズルD1a、ポンプケーシング部PCL1には吸入ノズルS1bおよび吐出ノズルD1b、ポンプケーシング部PCR2には吸入ノズルS2aおよび吐出ノズルD2a、ポンプケーシング部PCL2には吸入ノズルS2bおよび吐出ノズルD2bがそれぞれ設けられており、ポンプケーシング部PCR1、PCL1、PCR2、PCL2の上に設けられた気体通路タンク部20が前記吸入ノズルS1a、S1b、S2a、S2bおよび吐出ノズルD1a、D1b、D2a、D2bを介してポンプケーシング部PCR1、PCL1、PCR2、PCL2と連通している(図4参照)。
【0030】
叙上の構成により、本発明のポンプ1は、図5および6に示されるように、交流によって励磁された第1および第2電磁石3、4および中央電磁石5の磁極に振動子7の永久磁石6が交互に吸引・反発されて振動子7が振動する。振動子7をポンプケーシング部PCR1、PCL1、PCR2、PCLに支持されたダイヤフラム8が振動子とともに振動して圧縮室C1、C2、C3およびC4は膨張・収縮し、圧縮室C1、C2、C3およびC4に流体が吸入ノズルS1a、S1b、S2a、S2bから吸入し、圧縮され吐出ノズルD1a、D1b、D2a、D2bから吐出される。
【0031】
つぎに、図8を参照すると、本発明のポンプ1に吸入された流体をポンプケーシング部PCR1とPCL1とに導入し、圧縮した流体をポンプケーシング部PCR2とPCL2とに導入して圧縮したのち吐出するようにすると(図8(a)および(b)参照)、吐出量(風量l/min)と吐出圧力(kPa)双方に優れた特性が得られる(図11の参照符号K参照)。
【0032】
本発明のポンプ1に吸入された流体をポンプケーシング部PCL1およびPCL2と、ポンプケーシング部PCR1およびPCR2とにそれぞれ導入して、圧縮したのち吐出するようにすると(図8(c)参照)、吐出量(風量l/min)だけが際立って優れた特性が得られる(図11の参照符号L参照)。
【0033】
図8を参照すると、本発明のポンプ1に吸入された流体をポンプケーシング部PCR1に導入し、圧縮した流体をポンプケーシング部PCL1に導入してさらに圧縮した流体をポンプケーシング部PCL2に導入してさらに圧縮した流体をポンプケーシング部PCL2に導入してポンプケーシング部PCR2に導入して圧縮したのち吐出するようにすると(図8(d)参照)、吐出圧力(kPa)だけが際立って優れた特性が得られる(図11の参照符号M参照)。
【0034】
つぎに、図5を参照すると、第1電磁石3と中央電磁石5との間に設けられる振動子6aに固定される永久磁石6aと6bの極性と、中央電磁石5と第2電磁石4との間に設けられる振動子6bに固定される永久磁石6aと6bの極性とを反転させると、振動子7a、7bが、第1および第2電磁石3、4の鉄心9の対向面と直角方向で互いに逆方向(矢印X方向と矢印Y方向、矢印X’方向と矢印Y’方向)に振動(アクティブ駆動)することができる。このようにすることにより、振動および騒音を低減させることができるという利点がある。
【0035】
図6を参照すると、第1電磁石3と中央電磁石5との間に設けられる振動子6aに固定される永久磁石6aと6bの極性と、中央電磁石5と第2電磁石4との間に設けられる振動子6bに固定される永久磁石6aと6bの極性とを同一にしてもよい。この場合、振動子7a、7bが、第1および第2電磁石3、4の鉄心9の対向面と直角方向で互いに同方向(矢印X方向およびY方向、矢印X’方向およびY’方向)に振動子7a、7bが駆動する。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるC型鉄心の両端とI型鉄心に巻線が巻回された構造例を示す説明図である。
【図2】(a)は本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるC型鉄心の両端に巻線が巻回されI型鉄心には巻線が巻回されていない構造例を示す説明図であり、(b)および(c)はC型鉄心の変形例を示す説明図である。
【図3】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプに適用されるI型鉄心に巻線が巻回されC型鉄心の両端には巻線が巻回されていない構造例を示す説明図である。
【図4】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプのフレーム内にC型鉄心の両端とI型鉄心とに巻線が巻回され、振動子がC型鉄心とI型鉄心との間に設けられ、かつ各ポンプケーシング間に設けられた構造を示す説明図である。
【図5】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの動作原理を示す説明図である。
【図6】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの動作原理を示す説明図である。
【図7】図4の構造の詳細説明図である。
【図8】通気路の接続方法を示す説明図である。
【図9】本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプの外観を示す斜視図である。
【図10】中央電磁石が各ポンプケーシング部間を橋渡しの構造で装着固定された状態を示す説明図である。
【図11】本発明のポンプの特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【0037】
1 ポンプ
2 フレーム
3 第1電磁石
4 第2電磁石
5 中央電磁石
6、6a、6b 永久磁石
7、7a、7b 振動子
7c 螺子
8 ダイヤフラム
9 略C型鉄心
10 I型鉄心
12 巻線
PCR1、PCR2、
PCL1、PCL2 ポンプケーシング部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フレーム内に側極の鉄心をもたない少なくとも1つの電磁石と、
永久磁石を保持した複数の振動子と、
前記振動子の両端に連結されたダイヤフラムを介して設けられたポンプケーシングと
からなる電磁振動型ポンプであって、
前記電磁石の磁路が、略C型鉄心とI型鉄心からなり、
前記略C型鉄心の開口した両対向面間に前記I型鉄心が配設され、
前記C型鉄心の両端部および前記I型鉄心に巻線が巻回されて、第1および第2電磁石と中央電磁石が形成され、
前記I型鉄心と前記略C型鉄心とが機械的に接合されておらず、前記振動子がI型鉄心と前記略C型鉄心との間を移動可能に設けられ、
前記振動子の両端が、それぞれポンプケーシング部の内部空間と気密に遮断するダイヤフラムと連結され、
前記ポンプケーシング部に吸入ノズルと吐出ノズルとが設けられ、
前記ポンプケーシング部の上に設けられた気体通路タンク部が前記吸入ノズルおよび吐出ノズルを介してポンプケーシング部と連通している
ことを特徴とする電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項2】
前記フレームが有底状のケースからなり、磁性体材料からなる請求項1記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項3】
前記略C型鉄心が一体的に形成されてなる請求項1または2記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項4】
前記略C型鉄心が、略コ字状の形状を有し、それぞれ一端を長くした2つの鉄心が互い違いかつ当該長くした一端同士を接合することによって得られてなる請求項1または2記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項5】
前記電磁石のI型鉄心に巻線が巻回されていない請求項1、2、3または4記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項6】
前記電磁石の略C型鉄心に巻線が巻回されていない請求項1、2、3または4記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項7】
前記ポンプケーシング部と前記中央電磁石の巻枠に凹凸を設け、該中央電磁石が各ポンプケーシング部間を橋渡しの構造で装着固定されてなる請求項1、2、3、4、5または6記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項8】
前記振動子が電磁石の鉄心の対向面と直角方向で互いに逆方向に振動する請求項1、2、3、4、5、6または7記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項1】
フレーム内に側極の鉄心をもたない少なくとも1つの電磁石と、
永久磁石を保持した複数の振動子と、
前記振動子の両端に連結されたダイヤフラムを介して設けられたポンプケーシングと
からなる電磁振動型ポンプであって、
前記電磁石の磁路が、略C型鉄心とI型鉄心からなり、
前記略C型鉄心の開口した両対向面間に前記I型鉄心が配設され、
前記C型鉄心の両端部および前記I型鉄心に巻線が巻回されて、第1および第2電磁石と中央電磁石が形成され、
前記I型鉄心と前記略C型鉄心とが機械的に接合されておらず、前記振動子がI型鉄心と前記略C型鉄心との間を移動可能に設けられ、
前記振動子の両端が、それぞれポンプケーシング部の内部空間と気密に遮断するダイヤフラムと連結され、
前記ポンプケーシング部に吸入ノズルと吐出ノズルとが設けられ、
前記ポンプケーシング部の上に設けられた気体通路タンク部が前記吸入ノズルおよび吐出ノズルを介してポンプケーシング部と連通している
ことを特徴とする電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項2】
前記フレームが有底状のケースからなり、磁性体材料からなる請求項1記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項3】
前記略C型鉄心が一体的に形成されてなる請求項1または2記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項4】
前記略C型鉄心が、略コ字状の形状を有し、それぞれ一端を長くした2つの鉄心が互い違いかつ当該長くした一端同士を接合することによって得られてなる請求項1または2記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項5】
前記電磁石のI型鉄心に巻線が巻回されていない請求項1、2、3または4記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項6】
前記電磁石の略C型鉄心に巻線が巻回されていない請求項1、2、3または4記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項7】
前記ポンプケーシング部と前記中央電磁石の巻枠に凹凸を設け、該中央電磁石が各ポンプケーシング部間を橋渡しの構造で装着固定されてなる請求項1、2、3、4、5または6記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項8】
前記振動子が電磁石の鉄心の対向面と直角方向で互いに逆方向に振動する請求項1、2、3、4、5、6または7記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2006−307813(P2006−307813A)
【公開日】平成18年11月9日(2006.11.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−134604(P2005−134604)
【出願日】平成17年5月2日(2005.5.2)
【出願人】(390006286)株式会社テクノ高槻 (17)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年11月9日(2006.11.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年5月2日(2005.5.2)
【出願人】(390006286)株式会社テクノ高槻 (17)
【Fターム(参考)】
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