(57)【要約】【課題】駆動周波数での共振を防ぎ、騒音の増加を抑制した電磁振動型ダイヤフラムポンプを提供する。【解決手段】ポンプ本体７の荷重と第１防振体１５の個数４個により定められる支持荷重と、硬度及び形状から定められる第１防振体のバネ定数とで決まる固有振動数が、ポンプ本体７の駆動周波数４８Ｈｚと異なるように粘弾性材料の硬度を６０としている。これにより、第１防振体１５の硬度を６０とすることで、第１防振体１５が支持するポンプ本体７の支持荷重に対し硬度を適切に設定することができ、定められる固有振動数を供給周波数とずらして設定することができ各々異なる系で駆動周波数との共振を防ぐことができ、共振による騒音を抑制できる。【選択図】図１
2018127959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラムを用いて流体を送り出すポンプ本体と、前記ポンプ本体の下方に配置され前記ポンプ本体からの吐出流体の脈動を低減するタンク部と、前記ポンプ本体を前記タンク部に支持し前記ポンプ本体から前記タンク部に伝わる振動を低減する粘弾性材料からなる第１防振体とを備え、
前記ポンプ本体の荷重と前記第１防振体の個数により定められる支持荷重と、前記粘弾性材料の硬度及び前記第１防振体の形状から定められるバネ定数とで決まる固有振動数が、前記ポンプ本体の駆動周波数と異なるように、前記粘弾性材料の硬度及び前記第１防振体の形状を設定した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】
前記タンク部の底面に前記タンク部から前記ダイヤフラムポンプを設置する土台に伝わる振動を低減する粘弾性材料からなる第２防振体を備え、
前記ダイヤフラムポンプの荷重と前記第２防振体の個数により定められる支持荷重と、前記第２防振体の前記粘弾性材料の硬度及び前記第２防振体の形状から定められるバネ定数とで決まる固有振動数が、前記ポンプ本体の駆動周波数と異なるように、前記第２防振体の前記粘弾性材料の硬度及び前記第２防振体の形状を設定したことを特徴とする請求項１に記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項３】
前記第１防振体と前記第２防振体の前記粘弾性材料の硬度を３０以上８０以下としたことを特徴とする請求項２記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項４】
前記第１防振体と前記第２防振体は、形状が同一で、それぞれの防振体を構成する前記粘弾性材料の硬度が異なることを特徴とする請求項２または３に記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプ。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の電磁振動型ダイヤフラムポンプを搭載した燃料電池システム。
【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及びそれを用いた燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、小容量分散発電が容易であり、ＮＯＸやＳＯＸなどの有害物質の発生がなく、しかも低騒音、または寒冷地方でも適用可能というメリットを有する燃料電池システムが家庭用としても注目されている。
【０００３】
家庭用の燃料電池システムは、外気を導入する気体供給部については、構造が簡単で、摺動部を持たず、耐久性に優れ、コストが安価なことから、電磁振動型ダイヤフラムポンプが一般的によく使用されている。
【０００４】
電磁振動型ダイヤフラムポンプは、交流電源の電源周波数でダイヤフラムの往復運動回数が決まり、また電磁石の消費電力でダイヤフラムの振幅量が決まる。そのため、発電量の変動に対応するある領域の流量に対して、電源周波数における電磁振動型ダイヤフラムポンプの振動により騒音が大きくなる。また、流量性能を満足させようとすると電力消費が増加する。
【０００５】
よって、燃料電池システムが使用可能な発電範囲（例えば２００Ｗ〜７５０Ｗ）において共振すると騒音が大きくなり、使用者、近隣住居者に対し不便を与えることになる。
【０００６】
したがって、使用者、近隣住居者の不便さを解消するために、燃料電池システムの発電可能範囲において電磁振動型ダイヤフラムポンプの共振などによる振動と騒音を抑制した気体供給部を燃料電池システムに搭載することが不可欠となっている。
【０００７】
このような燃料電池システムの電磁振動型ダイヤフラムポンプの共振などによる振動と騒音を抑制する従来技術としては、燃料電池に空気または燃料ガスである反応ガスを供給する電磁振動型ダイヤフラムポンプが動作する周波数を所定の周波数に固定し、かつ、電磁振動型ダイヤフラムポンプに供給する電圧波形のデューティー比を変えて、燃料電池に供給する反応ガスの流量を制御し、デューティー比が所定の値以下になったことにより電磁振動型ダイヤフラムポンプのダイヤフラムのストローク変化の脈動で発生した振幅変化による共振・共鳴による騒音が発生すると、周波数を所定の周波数より変えるよう制御することにより、ダイヤフラムのストローク変化の脈動で発生した振幅変化による共振・共鳴による騒音を抑制するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
図７は、特許文献１に開示された従来の燃料電池システムを示すものである。図８は、特許文献２に開示された従来の電磁振動型ダイヤフラムポンプを示す詳細構成図である。図９、図１０は、特許文献１に開示された従来の燃料電池システムの特性図である。
【０００９】
図７に示すように、燃料電池システム１０１は、水素製造用原料１０２から水蒸気改質反応により水素を含む改質ガスを得て、改質ガス中の一酸化炭素と酸素を反応させる選択酸化反応を行って、選択酸化反応により一酸化炭素濃度が低減された改質ガスと空気中の酸素を用いて発電を行う。
【００１０】
空気１０３は、筺体１０４内に導入する外気吸込み口１０５から導入される。外気吸込み口１０５から導入した空気１０３は、流路１０６によって燃料電池１０７及び選択酸化
空気に供給される。流路１０６には、空気１０３を圧送する電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８と、流路１０６を流れる空気の流量を検知する流量計１０９と、空気１０３の異物を捕捉するフィルタ１１０が配設されている。
【００１１】
第２の流路１２１には、第２の流量計１２２と燃料昇圧ブロワ１１８が配置される。水素生成装置１１７は、改質部を有し、燃料昇圧ブロワ１１８で圧送した炭化水素ガス（例えば、天然ガスやプロパンガスなど）である水素製造用原料を、改質反応（例えば、水蒸気改質反応や酸化改質反応など）で改質し、水素を含む改質ガスを生成する。
【００１２】
また、燃料電池１０７は複数の電池セルが積み重ねられて構成され、電池セルのアノード極１１５とカソード極１１６と、これら電極の間に配置された固体高分子である電解質とを有している。
【００１３】
アノード極１１５には水素生成装置１１７の改質部で改質された改質ガスを導入させ、カソード極１１６には空気１０３を電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８により導入させることで、各電池セルにおいて電気化学的な発電反応が行われる。
【００１４】
燃料電池システム１０１は、燃料電池１０７からの直流電力を交流電力に変換するインバータ１１９と、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８に供給する周波数と電圧を制御する制御部１２０を有する。
【００１５】
図８に示すように、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８は、電磁石１１１とロッド１１２に固着した永久磁石１１４の相互作用によりロッド１１２が往復運動（Ｘ方向）するが、ロッド１１２の先端に取り付けたダイヤフラムゴム１１３の往復運動により空気１０３を圧送する。
【００１６】
以上のように構成された燃料電池システムについて、以下その動作、作用を説明する。
【００１７】
図７、図８において燃料電池システム１０１の発電工程において酸化剤は、発電量に応じて流量計１０９で検知した空気流量値が制御部１２０に入力され、所定の流量になるように電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８に供給する周波数（以後、供給周波数と呼ぶ）と電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８に供給する電圧（以後、供給電圧と呼ぶ）を出力している。
【００１８】
制御部１２０は、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８への供給電圧が所定の電圧になった場合に、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の供給周波数を増加または低下して制御する。
【００１９】
これにより、往復運動型ポンプ８の流量が変化したときの電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８のダイヤフラムのストローク変化の脈動で発生した振幅変化による共振・共鳴による騒音を抑制することが可能となる。
【００２０】
図９に示すように、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の供給周波数を制御して、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の共振点をずらして運転することができるので、コスト、設置スペースに影響を及ぼすことなく電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の騒音を低減することができる。
【００２１】
また、制御部１２０は、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８への供給電圧が所定の電圧になった場合に、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の供給周波数を増加して制御する。
【００２２】
これにより、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の流量が変化したときの電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８のダイヤフラムのストローク変化の脈動で発生した振幅変化による共振・共鳴による騒音を抑制し、且つ消費電力を低減することが可能となる。
【００２３】
図９、図１０に示すように、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の供給周波数を制御して、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の共振点をずらして運転することができるので、コスト、設置スペースに影響を及ぼすことなく電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の騒音および消費電力を低減することができる。
【００２４】
図１１は、燃料電池システムの動作を示すフローチャートである。
【００２５】
図１１において、まず、ＳＴＥＰ１で定格運転中、例えば電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の供給周波数を所定の周波数の４４Ｈｚで運転する。次にＳＴＥＰ２で電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８から吐出される空気を流量計１０９で検知し、流量ごとに設定したデューティー比で往復運動型ポンプを運転する。
【００２６】
次にＳＴＥＰ３で、流量計の検知流量≦所定の流量ならば、ＳＴＥＰ４に移り、流量計の検知流量≦所定の流量でなければ、ＳＴＥＰ２に戻る。
【００２７】
ＳＴＥＰ４では、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８のデューティー比を減少させ、さらにＳＴＥＰ５で電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の供給周波数を所定値（４４Ｈｚ）から増加（５０Ｈｚ）または低下（４０Ｈｚ）して運転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２０１３−２２２６０６号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４９９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
しかしながら、上記従来の構成では、電磁振動型ダイヤフラムポンプ１０８の駆動部とケーシングからなるポンプ本体を支持する粘弾性材料からなる第１防振体を単に硬度を低くし柔らかくしても、ポンプ本体の支持加重との関係から得られる系の固有振動数と駆動周波数の比である振動数比が１近傍となり共振して防振効果が得られるどころか逆に共振しポンプ全体の振動及びそれに伴う騒音が増加するという課題があった。
【００３０】
また、往復振動型ダイヤフラムポンプ全体を土台等の他部材に設置する際に振動伝達を抑制するために第２防振体を設けて駆動周波数を増減すると、第２防振体のポンプ全体の支持荷重との関係から得られる振動系の固有振動数と一致し振動数比が１となり共振してしまい、燃料電池システムの振動及び騒音が増加するという課題があった。
【００３１】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、駆動周波数での共振を防ぎ、騒音の増加を抑制した電磁振動型ダイヤフラムポンプ及びそれを用いた燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記従来の課題を解決するために本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムを用いて流体を送り出すポンプ本体と、前記ポンプ本体の下方に配置され前記ポンプ本体からの吐出流体の脈動を低減するタンク部と、前記ポンプ本体を前記タンク部に支持
し前記ポンプ本体から前記タンク部に伝わる振動を低減する粘弾性材料からなる第１防振体と、を備え、前記ポンプ本体の荷重と前記第１防振体の個数により定められる支持荷重と、前記粘弾性材料の硬度及び前記第１防振体の形状から定められるバネ定数とで決まる固有振動数が、前記ポンプ本体の駆動周波数と異なるように、前記粘弾性材料の硬度及び前記第１防振体の形状を設定したものである。
【００３３】
かかる構成とすることにより、電磁駆動部とケーシングからなるポンプ本体を防振支持するための粘弾性材料からなる第１防振体が支持する支持加重を考慮し、硬度を適切に設定することで形状影響と合わせて定められる固有振動数を駆動周波数とずらして設定することができ、駆動周波数での共振を防ぎ、騒音の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプは、駆動部を有するポンプ本体を防振支持する第１防振体を有する振動系の固有振動数を、駆動振動数とずらして設定することでポンプ本体の共振を抑え、振動およびそれに伴う騒音を抑制して電磁振動型ダイヤフラムポンプの低騒音化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電磁振動型ダイヤフラムポンプの構成を示す側面図
【図２】同実施の形態に係る電磁振動型ダイヤフラムポンプの構成を示す縦断面図
【図３】同実施の形態に係る硬度４０、６０の第１防振体の振動伝達特性を示す特性図
【図４】同実施の形態に係る硬度４０、６０の第２防振体の振動伝達特性を示す特性図
【図５】同実施の形態に係る第１防振体の硬度を４０、６０の２種類として、第２防振体の硬度を６０の１種類とした場合のポンプ１の単体騒音評価の１／３ＯＣＴ周波数特性の５０Ｈｚ、１００ｚの結果を示す特性図
【図６】同実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す縦断面図
【図７】従来の燃料電池システムを示す概略構成図
【図８】従来の電磁振動型ダイヤフラムポンプの詳細構成図
【図９】従来の燃料電池システムに係る特性図
【図１０】従来の燃料電池システムに係る特性図
【図１１】従来の燃料電池システムの動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３６】
第１の発明は、ダイヤフラムを用いて流体を送り出すポンプ本体と、前記ポンプ本体の下方に配置され前記ポンプ本体からの吐出流体の脈動を低減するタンク部と、前記ポンプ本体を前記タンク部に支持し前記ポンプ本体から前記タンク部に伝わる振動を低減する粘弾性材料からなる第１防振体とを備え、前記ポンプ本体の荷重と前記第１防振体の個数により定められる支持荷重と、前記粘弾性材料の硬度及び前記第１防振体の形状から定められるバネ定数とで決まる固有振動数が、前記ポンプ本体の駆動周波数と異なるように前記粘弾性材料の硬度及び前記第１防振体の形状を設定したことを特徴としたものである。
【００３７】
かかる構成とすることにより、電磁駆動部とケーシングからなるポンプ本体を防振支持するための粘弾性材料からなる第１防振体が支持する支持加重を考慮し、硬度を適切に設定することで、形状影響と合わせて定められる固有振動数を駆動周波数とずらして設定することができ、駆動周波数での共振を防ぎ、共振による騒音の増加を抑制することができる。
【００３８】
第２の発明は、特に、第１の発明に加えて、前記タンク部の底面に前記タンク部から前記ダイヤフラムポンプを設置する土台等の他部材に伝わる振動を低減する粘弾性材料からなる第２防振体を備え、前記ダイヤフラムポンプの荷重と前記第２防振体の個数により定められる支持荷重と、前記第２防振体の前記粘弾性材料の硬度及び前記第２防振体の形状から定められるバネ定数とで決まる固有振動数が、前記ポンプ本体の駆動周波数と異なるように、前記第２防振体の前記粘弾性材料の硬度及び前記第２防振体の形状を設定したことを特徴としたものである。
【００３９】
かかる構成とすることにより、ポンプ全体を土台等の他部材に設置する際に振動伝達を抑制するために設けた第２の防振体が支持する支持加重を考慮し、硬度を適切に設定することで、形状影響と合わせて定められる固有振動数を駆動周波数とずらして設定することができ、ポンプ全体と土台等の他部材からなる系の駆動周波数での共振を防ぐことができる。
【００４０】
第３の発明は、特に、第２の発明において、第１防振体と第２防振体の粘弾性材料の硬度を３０以上８０以下としたことを特徴とするものである。
【００４１】
かかる構成とすることにより、第１防振体と第２防振体の硬度を３０から８０の間で第１防振体が支持するポンプポン体の支持荷重、第２防振体が支持するポンプ全体の支持加重といった、各々異なる支持荷重に対し硬度を適切に設定することができ、形状影響と合わせて定められる各々の固有振動数を駆動周波数とずらして設定することができ各々異なる系で駆動周波数との共振を防ぐことができる。
【００４２】
第４の発明は、特に、第２の発明または第３の発明において、前記第１防振体と前記第２防振体は、形状が同一でそれぞれの防振体を構成する粘弾性材料の硬度が異なることを特徴としたものである。
【００４３】
かかる構成とすることにより、第１防振体と第２防振体の硬度を第１防振体が支持するポンプポン体の支持荷重、第２防振体が支持するポンプ全体の支持加重といった、各々異なる支持荷重に対し硬度を適切に設定することができ、硬度のみを変えることで定められる各々の固有振動数を駆動周波数とずらして設定することができ各々異なる系で駆動周波数との共振を防ぐことができ、１つの電磁振動型ダイヤフラムポンプで、防振体の金型を複数持つことなく、金型費の削減と金型のメンテナスにかかる費用と工数を削減でき、ポンプの量産コストの低減と、防振体の量産時のメンテナンスに係る不具合の発生率を低減できる。
【００４４】
第５の発明は、第２の発明から第４の発明のいずれか１項に記載のダイヤフラムポンプを搭載した燃料電池システムであることを特徴とするものである。
【００４５】
かかる構成とすることにより、ポンプ全体と土台等の他部材からなる系の駆動周波数での共振を防ぎ、ポンプと他部材との共振による騒音の増加を抑制することができる電磁振動型ダイヤフラムポンプ及びそれを用いた燃料電池システムを実現することができる。
【００４６】
以下、本発明による実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００４７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電磁振動型ダイヤフラムポンプの構成を示す側面図である。図２は、同実施の形態に係る電磁振動型ダイヤフラムポンプの構成を示す縦断面図である。
【００４８】
図１、図２に示すように、実施の形態１の電磁振動型ダイヤフラムのポンプ１（以下、ポンプと略する）は、平板状の非磁性体からなる支持部２ａに２個の磁石（永久磁石）２ｂ１、２ｂ２が設けられ、支持部２ａの中心軸両端側に取付けネジ部２ｃが固定された振動子２と、振動子２の両端に設けられた取付けネジ部２ｃに固定される一対の円盤状のダイヤフラム３と、磁石２ｂ１、２ｂ２と対向して設けられる電磁石（電磁石４ａと、図示はしていないが、図２手前側に配置された磁石２ｂ１、２ｂ２と対向する電磁石）と、ダイヤフラム３のそれぞれの外周に固着され、ダイヤフラム３のそれぞれの外側を覆ってダイヤフラム３と、１対のアンブレラバルブ５を内部に有するケーシング６が両側に配置接合されたポンプ本体７を有している。
【００４９】
また、ポンプ本体７の下方に配置され、ポンプ本体７と吸込パイプ８ａ、吐出パイプ８ｂで連結されたタンク部９を有している。
【００５０】
ここで、ポンプ本体７の下部に接合された吸込パイプ８ａ、吐出パイプ８ｂは、各々弾性材料からなるグロメット１０ａ、１０ｂを介して、タンク部９に挿入されている。そして、タンク部９内部には、ポンプ１の吐出口１１と吸込口１２に流路が分かれるように仕切り１３が配置されている。
【００５１】
また、さらに、ポンプ１において、ポンプ本体７はハウジング１４に覆われており、ハウジング１４はタンク部９の上部に取り付けられている。ここで、電磁駆動するポンプ本体７とタンク部９の間には、ポンプ本体７とタンク部９を離間して支持し粘弾性材料からなる第１防振体１５が複数個配置されている。
【００５２】
ここで、第１防振体１５は振動を主に防振する部分は、内部に空洞を有さない中実の球状を呈している。そして、粘弾性材料としては、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）やフッ素ゴムなどを用いることができる。また、ゴム硬度は３０から８０の間で設定した硬度となるようにしている。ここでは、硬度を６０としている。
【００５３】
また、さらに、ポンプ１と、ポンプ１を設置する燃料電池システム１６の内部の土台１７との間にはポンプ本体７とタンク部９を離間して支持し粘弾性材料からなる第２防振体１８が複数個配置されている。
【００５４】
ここで、第２防振体１８は振動を主に防振する部分は、内部に空洞を有さない中実の球状を呈した第１防振体１５と同形状をしている。
【００５５】
第２防振体１８も、粘弾性材料としては、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）やフッ素ゴムなどを用いることができる。また、ゴム硬度は３０から８０の間で設定した硬度となるようにしている。ここでは、硬度を４０としている。
【００５６】
以上のように構成されたポンプ１について、以下その動作、作用を説明する。
【００５７】
電磁石（４ａ等）に駆動周波数４８Ｈｚで所定の交流電流を流すと、振動子２の支持部２ａに設けられた磁石２ｂ１、２ｂ２との磁気的作用により、磁石２ｂ１、２ｂ２との間で吸引、反発力が生じて振動子２が軸方向に往復運動する。
【００５８】
これによりダイヤフラム３を振動し、それに合わせてケーシング６内の１対のアンブレラバルブ５が開閉してポンプ本体７が吸込パイプ８ａ、吐出パイプ８ｂから流体を吸入あるいは吐出する。
【００５９】
そして、ポンプ本体７の下方に配置されたタンク部９の中で仕切り１３により形成された拡大と縮小及び屈折を行う流路にて吐出する流体の脈動を低減する。
【００６０】
また、ポンプ本体７はハウジング１４に覆われており、ハウジング１４はタンク部９の上部に取り付けられている。そして、電磁駆動するポンプ本体７とタンク部９の間には、ポンプ本体７とタンク部９を離間して支持し粘弾性材料からなる第１防振体１５が複数個配置されているのでハウジング１４にポンプ本体７の振動が直接伝達せず、ハウジング１４でポンプ本体７の騒音を遮音する。
【００６１】
ここで、（数１）から（数５）を用いて、（表１）の硬度４０、６０の各種特性値に従って、（表２）のポンプ本体７側の重量を１．９ｋｇ、支持点を４個すると、図３で示すように、硬度４０に比べ、硬度６０の方が振動伝達率が４８Ｈｚ近傍で低下しており、ポンプ本体７の荷重と第１防振体１５の個数４個により定められる支持荷重と、硬度及び形状から定められる第１防振体のバネ定数とで決まる固有振動数が、ポンプ本体７の駆動周波数４８Ｈｚと異なるように粘弾性材料の硬度を６０としている。
【００６２】
【数１】
2018127959.tif 000003
【００６３】
【数２】
2018127959.tif 000004
【００６４】
【数３】
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【００６５】
【数４】
2018127959.tif 000006
【００６６】
【数５】
2018127959.tif 000007
【００６７】
【表１】
2018127959.tif 000008
【００６８】
【表２】
2018127959.tif 000009
また、（数１）から（数５）を用いて、（表１）の硬度４０、６０の条件に従って、（表２）のポンプ１全体側の重量を３．３ｋｇ、支持点を４個すると、図４で示すように、硬度４０に比べ硬度６０の方が振動伝達率が８Ｈｚ近傍で低下しており、さらにそれ以上の高周波でも低下している。
【００６９】
ポンプ１全体の荷重と第２防振体１８の個数４個により定められる支持荷重と、硬度及び形状から定められる第２防振体のバネ定数とで決まる固有振動数が、ポンプ１全体の駆動周波数４８Ｈｚと異なるように粘弾性材料の硬度を４０としている。
【００７０】
したがって、第１防振体１５の硬度を６０とし、第２防振体１８の硬度を４０とすることで、第１防振体１５が支持するポンプ本体７の支持荷重、第２防振体１８が支持するポンプ１全体の支持加重といった、各々異なる支持荷重に対し硬度を適切に設定することができ、定められる各々の固有振動数を供給周波数とずらして設定することができ各々異なる系で駆動周波数との共振を防ぐことができ、共振による騒音を抑制できる。
【００７１】
そして、図５で示すように、第１防振体１５の硬度を４０、６０の２種類として、第２防振体１８の硬度を６０の１種類とした場合のポンプ１の単体騒音（ポンプ側方、距離１ｍでの評価）評価で、第１防振体で硬度６０が硬度４０に比べ、１／３ＯＣＴ周波数特性における５０Ｈｚは△７ｄＢ以上低下しており、１００Ｈｚは＋０．９ｄＢとほぼ差がない結果であった。
【００７２】
また、さらに、第１、第２の防振体の金型を複数持つことなく、金型費の削減と金型のメンテナスにかかる費用と工数を削減でき、ポンプ１の量産コストの低減と、第１、第２の防振体の量産時のメンテナンスに係る不具合の発生率を低減できる。
【００７３】
そして、次に、図６で示すようにポンプ１を燃料電池システム１６に搭載した場合の構成と動作、作用を説明するが、重複を避けるためポンプ１と燃料電池システム１６以外は従来例と同一の番号を付し説明を割愛する。
【００７４】
ここで、供給周波数４０Ｈｚから５０Ｈｚ（さらに上限を６０Ｈｚとしても）では、図３で示すように第１防振体１５の硬度は４０に比べ６０の方が固有振動数が外れ振動伝達率が低下しており、共振による振動の増加、および騒音の増加を抑制できる。
【００７５】
尚、本実施の形態では粘弾性材料として、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）やフッ素ゴムのゴム材料としたが、高分子ポリマー、シリコーンを用いたゲル材料を用いても良い。また、防振体としては、金属製のバネ材でも同様の効果を得られる。
【００７６】
以上のように本実施の形態においては、ポンプ全体および土台等の他部材からなる系の駆動周波数での共振を防ぎ、騒音の増加を抑制することができる往復運動型の電磁振動型ダイヤフラムポンプ及びそれを用いた燃料電池システムを提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の電磁振動型ダイヤフラムポンプは、低コストで低騒音化が図れるなど、実用性の高く、特に、往復運動型のポンプに最適であり、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電を行なう燃料電池システムを用いた家庭用コージェネシステム、及び家庭用洗浄槽の曝気用、養魚用水槽の酸素補給用、泡風呂のエア噴気用などに適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１  ポンプ
２  振動子
２ａ  支持部
２ｂ１、２ｂ２  磁石
２ｃ  ネジ部
３  ダイヤフラム
４ａ  電磁石
５  １対のアンブレラバルブ
６  ケーシング
７  ポンプ本体
８ａ  吸込パイプ
８ｂ  吐出パイプ
９  タンク部
１０ａ、１０ｂ  グロメット
１１  吐出口
１２  吸込口
１３  仕切り
１４  ハウジング
１５  第１防振体
１６  燃料電池システム
１７  土台
１８  第２防振体
１０２  水素製造用原料
１０３  流体（空気）
１０４  筐体
１０５  外気吸込み口
１０６  流路
１０７  燃料電池
１０９  流量計
１１０  フィルタ
１１５  アノード極
１１６  カソード極
１１７  水素生成装置
１１８  燃料昇圧ブロワ
１１９  インバータ
１２０  制御部
１２１  第２の流路
１２２  第２の流量計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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