(57)【要約】【課題】ポンプ全体を小型化することができる電磁振動形ダイヤフラムポンプを提供する。【解決手段】電磁石をフレーム内に対向して配置する電磁石部と、該電磁石間の空隙部に挿入されるとともに、磁石を固定した振動子と、該振動子の左右端部に固着されるダイヤフラムと、該ダイヤフラムを支持するポンプケーシング部とを有する電磁振動形ダイヤフラムポンプであって、前記ポンプケーシング部における吸入弁および吐出弁が、ポンプケーシング部の互いに対向する側部に配置されている。【選択図】　　　　図１
2004036404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁石をフレーム内に対向して配置する電磁石部と、該電磁石間の空隙部に挿入されるとともに、磁石を固定した振動子と、該振動子の左右端部に固着されるダイヤフラムと、該ダイヤフラムを支持するポンプケーシング部とを有する電磁振動形ダイヤフラムポンプであって、前記ポンプケーシング部における吸入弁および吐出弁が、ポンプケーシング部の互いに対向する側部に配置されてなる電磁振動形ダイヤフラムポンプ。
【請求項２】
前記側部が前記ダイヤフラムに対しほぼ垂直である請求項１記載の電磁振動形ダイヤフラムポンプ。
【請求項３】
前記フレームが前記電磁石の外表面にモールドされた樹脂成形体であるとともに、該樹脂成形体に吸気用タンクおよび排気用タンクが形成されてなる請求項１または２記載の電磁振動形ダイヤフラムポンプ。
【請求項４】
前記ポンプケーシング部に取付脚が一体成形されている請求項３記載の電磁振動形ダイヤフラムポンプ。
【請求項５】
前記ポンプケーシング部の全体を覆う脚付カバーが装着されている請求項３記載の電磁振動形ダイヤフラムポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁振動形ダイヤフラムポンプに関する。さらに詳しくは、主として室内用エアマットやエアベッドへのエアの吸排、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形ダイヤフラムポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電磁石の交流通電によって発生する交番電磁力とダイヤフラムのバネ力との協調により振動を継続し、ポンプ作用を行なうダイヤフラム式のポンプがある。このポンプは、たとえば図６に示されるように、フレーム１００内に対向して配置されている鉄心１０１ａと捲線コイル部１０１ｂとからなる電磁石部１０１と、該鉄心１０１ａのあいだの空隙部Ｓに配置される、磁石１５２を備えた振動子１５３と、該振動子１５３の両端に連結されたダイヤフラム１５４と、前記電磁石部１０１の両端部にそれぞれ固定されたポンプケーシング部１５５とから構成されている。
【０００３】
このポンプケーシング部１５５は、さらに吸引室１５６、吐出室１５７および圧縮室（ポンプ室）１５８からなるポンプ部を有している。また、該吸引室１５６から圧縮室１５８に空気を流入させるための吸入口１５９と吸入弁１６０を備えるとともに、圧縮室１５８から吐出室１５７に圧縮空気を流出させるための吐出口１６１と吐出弁１６２を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のポンプにあっては、前記吸入弁１６０および吐出弁１６２がダイヤフラム１５４に対し平行な圧縮室１５８の底部（ポンプヘッド）に取り付けられている。したがって、前記吸引室１５６および吐出室１５７は、圧縮室１５８と同程度の容積を占めるとともに、ポンプ全体の横方向寸法は、圧縮室１５８、吸引室１５６および吐出室１５７の合計寸法であるので、ポンプ全体が長大となり、小形化するのが難しいという問題がある。
【０００５】
本発明は、叙上の事情に鑑み、ポンプ全体を小型化することができる電磁振動形ダイヤフラムポンプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁振動形ダイヤフラムポンプは、電磁石をフレーム内に対向して配置する電磁石部と、該電磁石間の空隙部に挿入されるとともに、磁石を固定した振動子と、該振動子の左右端部に固着されるダイヤフラムと、該ダイヤフラムを支持するポンプケーシング部とを有する電磁振動形ダイヤフラムポンプであって、前記ポンプケーシング部における吸入弁および吐出弁が、ポンプケーシング部の互いに対向する側部に配置されてなることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の電磁振動形ダイヤフラムポンプを説明する。
【０００８】
図１に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわる電磁振動形ダイヤフラムポンプは、ポンプ本体カバー１、電磁石部２、振動子３、該振動子３の左右端部に固着されるダイヤフラム４および該ダイヤフラム４を支持するポンプケーシング部５から構成されている。このポンプケーシング部５は、さらに吸引室６、吐出室７および圧縮室８からなるポンプ部を有している。また、該吸引室６から圧縮室８に空気を流入させるための吸入口９と吸入弁１０を備えるとともに、圧縮室８から吐出室７に圧縮空気を流出させるための吐出口１１と吐出弁１２を備えている。前記ポンプケーシング部５における吸入弁１０および吐出弁１２は、圧縮室８の底部５ａの回りの、互いに対向するポンプケーシング部５の側部、本実施の形態では、前記ダイヤフラム４に対しほぼ垂直な側部５ｂに配置されている。なお、本実施の形態では、吸入弁１０および吐出弁１２がダイヤフラム４に対しほぼ垂直な側部５ｂに配置されているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、たとえば底部に向かって互いの間隔が狭くなる（近づく）形状の側部に配置することもできる。
【０００９】
前記電磁石部２としては、フレーム１３と、該フレーム１３内に対向して配置した一対のＥ型鉄心１４および該鉄心１４に組み込まれる捲線コイル部１５からなる電磁石１６とからなるものが用いられている。前記フレーム１３は、アルミニウムダイカストまたは押出し加工などにより成形された成形体である。前記振動子３は、電磁石１６間の空隙部Ｓに挿入されており、磁石１７が非磁性体１８に所定の間隔で４ブロック（セット）固定されている４磁石振動子とされている。この４個の磁石１７は、平板状のフェライト磁石または稀土類磁石などである。この振動子３は、非磁性体１８の端部ねじ部１８ａに保持金具類１９により前記ダイヤフラム４に固着され、電磁石部２内に支持されている。前記振動子３の両端部の２個の磁石１７の幅寸法は、中央部の２個の磁石１７の幅寸法の約１／２にされている。
【００１０】
本実施の形態にかかわるポンプは、前記電磁石１６と磁石１７との磁気的相互作用に基づく、該磁石１７を備えた振動子３の振動を利用して流体を吸引、吐出する。
【００１１】
なお、本実施の形態にかかわるポンプは、外観のデザイン上、ポンプ本体全体を覆い、騒音を遮断するためにポンプ本体カバー１が装着されているが、該カバー１は性能面に関係がないので、省くことができる。
【００１２】
また、振動子３が４磁石振動子にされているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、２個の平板状磁石を所定の間隔を置いて配置する２磁石振動子とすることができる。また、前記一対の電磁石１６は、２次元形電磁石にされているが、対向して配置される一対のＥ型小径鉄心（補助鉄心）、該一対のＥ型小径鉄心とは直交する位置に配置される一対のＥ型大径鉄心（主鉄心）および該Ｅ型大径鉄心の内周凹部に組み込まれる捲線コイル部から構成される立体形電磁石を用いることもできる。この立体形電磁石を用いる場合、振動子の磁石形状は立方体となる。
【００１３】
本実施の形態にかかわるポンプは、吸入弁１０および吐出弁１２をダイヤフラム４に対しほぼ垂直な側部５ｂに配置することによって、図１と図６を比較すると明らかなように、ポンプ全体の横寸法（図１の左右方向の長さ）は、ほぼ従来のポンプの横寸法（図６の左右方向の長さ）より１個分のポンプケーシング部１５５に相当する寸法が短縮される。このため、本実施の形態では、ポンプケーシング部５の寸法の縮小により、ポンプ全体を小型化することができる。なお、図１において、鉄心１４の長さは構造上、４つの磁石１７を用いているため、２磁石振動子方式のポンプの鉄心長さより長くなるが、ポンプケーシング部５の寸法の縮小により、ポンプ全体の寸法は従来のポンプより縮小することができる。２磁石振動子を用いるときは、鉄心の取付け寸法の変更で鉄心長さを縮小すれば、さらなる縮小が可能となる。
【００１４】
本実施の形態のポンプケーシング部は、容易に従来型のポンプケーシング部と置き換えることができるため、従来型のポンプの改造が容易である。なお、底部の厚さを厚くしたり、または底部にリブを付けて剛性を高めるなどして、騒音を低下せしめることもできる。
【００１５】
また、本実施の形態では、フレーム１３がアルミニウムダイカストなどにより成形された成形体にされているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、樹脂成形体にすることができる。すなわち図３〜４に示されるように、フレーム２１を前記電磁石１６の外表面にモールドされた樹脂成形体とすることができる。このフレーム２１の材質としては、成形材料である、耐熱性で低収縮率のＢＭＣ（バルクモールドコンパウンド）を用いるのが望ましく、たとえば不飽和ポリエステル系のＢＭＣなどを用いることができる。なお、図３において、Ｓは空隙部であり、わかり易くするために振動子およびダイヤフラムは省略している。
【００１６】
フレーム２１を樹脂成形体とすることにより、左右のポンプケーシング部２２のポンプ室に繋がる第１通気用タンク部２３と第２通気用タンク部２４および前記ダイヤフラム４を取り付けるリング状溝２５を同時成形することができる。この第１通気用タンク部２３には、吸引口２６ａを有する蓋２６が取り付けられるとともに、第２通気用タンク部２４には、吐出口２７ａを有する蓋２７が取り付けられている。
【００１７】
前記ポンプケーシング部２２としては、取付脚２８が一体に成形されたポンプケーシング本体２９と、吸入口３０が形成され、吸入弁３１が配置される上部の側部３２と、吐出口３３が形成され、吐出弁３４が配置される下部の側部３２と、吸引室および吐出室を形成するための外側部３５とから構成されるものを用いることができる。この側部３２および外側部３５は接着などで取り付けられている。前記ポンプケーシング部２２のポンプ室に繋がる、吸引室と第１通気用タンク部２３および吐出室と第２通気用タンク部２４がフレーム２１およびポンプケーシング部２２にそれぞれ形成される通路３６、３７および３８により連通している。また、底部２２ａの背面に補強リブ３９を形成することにより、剛性を高めて、騒音を低下させている。
【００１８】
本実施の形態では、吸入弁３１および吐出弁３４をダイヤフラムに対しほぼ垂直な側部３２に配置することにより、ポンプ全体を小形化することができるとともに、フレーム２１を樹脂成形体とすることにより、内部に吸気通路３６および排気通路３７が形成されるため、外観がよくなる。
【００１９】
なお、本実施の形態では、図５に示されるようなポンプ取付け用の脚４１の付いた金属性の脚付カバー４２を、前記取付脚２８を省いたポンプケーシング部の全体を覆うように装着させることにより、遮音効果を向上させ、さらに低騒音化を図ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、両側ポンプ部の体積を従来の片側ポンプ部の体積で賄えるので、ポンプ全体を小型化することができる。これにより、ポンプシステム全体をコンパクトにまとめることができる。
【００２１】
また、ポンプの取付脚をポンプケーシング部に一体で樹脂成形させることにより、部品点数を低減し、コストを削減させることができる。また、金属性の脚付カバーをポンプケーシング部に装着させることにより、さらに騒音を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁振動形ダイヤフラムポンプの一実施の形態を示す横断面図である。
【図２】図１の吸気弁および吐出弁の側面図である。
【図３】本発明の電磁振動形ダイヤフラムポンプの他の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図４】図３のポンプケーシング部の分解斜視図である。
【図５】脚付カバーの一例を示す斜視図である。
【図６】従来の電磁振動形ダイヤフラムポンプを示す横断面図である。
【符号の説明】
１　　ポンプ本体カバー
２　　電磁石部
３　　振動子
４　　ダイヤフラム
５、２２　　ポンプケーシング部
５ａ、２２ａ　底部
５ｂ、３２　　側部
６　　吸引室
７　　吐出室
８　　圧縮室
９、３０　　吸入口
１０、３１　　吸入弁
１１、３３　　吐出口
１２、３４　　吐出弁
１３、２１　　フレーム
１４　　鉄心
１５　　捲線コイル部
１６　　電磁石
１７　　磁石
１８　　非磁性体
１８ａ　端部ねじ部
１９　　保持金具類
２３　　第１通気用タンク部
２４　　第２通気用タンク部
２５　　リング状溝
２６、２７　　蓋
２６ａ　吸引口
２７ａ　吐出口
２８　　取付脚
２９　　ポンプケーシング本体
３５　　外側部
３６、３７、３８　　通路
６９　　補強リブ
４１　　脚
４２　　脚付カバー
【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】
2004036404.tif 000007
【図６】
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