(57)【要約】【課題】特に、気体用電磁ポンプの駆動時に発生する騒音をより低下させることである。【解決手段】電磁コイル１０により囲繞された管柱シリンダ２５の流入側端部に、流入小孔３７を有する流入キャップ３６を外嵌設し、かつこの流入キャップ３６にさらに嵌合接続する防音ケース３９を設け、この防音ケースは、これに備えた流入口径よりもはるかに大径で、したがってその内容積も比較的厖大であり、かつその内部を区画するその軸心をほぼ直截の障壁に小窓もしくは堰状の流路を備えてなる遮音室３８を構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
戻しばねと補助ばねとの間に圧支され、逆止弁機構を内蔵した電磁プランジャが、電磁コイルに囲繞された管柱シリンダ内を、前記電磁コイルに付勢する断続パルス電流により発生する断続磁気吸引力で摺動往復する容積形貫流ポンプであって、前記管柱シリンダの両端部位にそれぞれ環状磁極と環状磁路を外嵌装して備え、前記環状磁極の端面に対向した電磁プランジャの端面との間の磁気空隙を埋めるように、前記電磁コイルへのパルス電流の導通期間に空隙磁気吸引力と共に発生するソレノイド磁気吸引力とにより、電磁プランジャが環状磁極の内側に進入して管柱シリンダ壁を介して重合して磁気回路のリラクタンスを最小にするような構成とした上、前記管柱シリンダの流入側端部に、流入小孔を有する流入キャップを外嵌設し、かつこの流入キャップにさらに嵌合接続する防音ケースを設け、この防音ケースは、これに備えた流入口径よりもはるかに大径で、したがってその内容積も比較的厖大であり、かつその内部を区画するその軸心をほぼ直截の障壁に小窓もしくは堰状の流路を備えてなる遮音室を構成することを特徴とする気体用電磁ポンプ。
【請求項２】
前記防音ケースの遮音室に備えた障壁は、防音ケースに内嵌装の内嵌筒と一体で、該内嵌筒の軸心線のほぼ直截面上にあり、前記流入口から流入キャップの流入小孔への流体の流れに直面して遮蔽しており、複数の障壁をもって一対として、これらに備えた前記小窓もしくは堰の流路は前記内嵌筒の軸心に対して上下または左右対称で互いに直通しない位置に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の気体用電磁ポンプ。
【請求項３】
前記防音ケースの遮音室にフィルタエレメントを装脱自在に備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の気体用電磁ポンプ。
【請求項４】
前記電磁プランジャを圧支する２つのばねの少なくとも１方のばね座は調心構造としたことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１つに記載の気体用電磁ポンプ。
【請求項５】
前記防音ケースは、ポンプの流入側およびまたは流出側に備えることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１つに記載の気体用電磁ポンプ。
【請求項６】
前記磁気空隙と戻しばねは、ポンプの流入側もしくは流出側に備えることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１つに記載の気体用電磁ポンプ。
【請求項７】
前記電磁プランジャの両端部位にそれぞれ環状帯もしくは環帯状の鍔部の強磁性体面を露呈して残し、その外径寸法を超える外径の弗素系合成樹脂をもってなる環状筒層もしくは被覆を施した潤滑減摩部材を備えたことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１つに記載の気体用電磁ポンプ。
【請求項８】
前記電磁コイルを付勢する電流の電流値、周期、デューテイ比の何れか１つもしくは複数を加減調整して、流体の吐出流量、圧力を可変調整することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１つに記載の気体用電磁ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば近年盛んに実用化が進められている燃料電池のうちの、特に家庭用など小形小電力用向きで、高分子固体電解質形燃料電池（ＰＥＦＣ）などにおける天然ガス、メタノール、ガソリン、プロパン、ブタンなどの成分中に水素を含んだ燃料を改質して水素に転換するときに、ＣＯ2 、ＮＯx 、ＣＯ、ＨＣが少量発生する。この一酸化炭素ＣＯは触媒と相性がよく、吸着して水素発生を阻害する。すなわち、燃料電池にこのガスが供給されると、このＣＯが電極に付着して電気を取り出すことを阻害するＣＯ被毒を阻止するために水素発生器、すなわち改質器の触媒部に空気を少量混入させてＣＯを酸化し、ＣＯ2 （二酸化炭素）として除去する。この空気を供給するため、および他の空気供給用として、また都市ガスを燃料電池に給送するための気体用電磁ポンプおよびこれに一体的に付設し、その駆動時に発生する騒音の防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した燃料電池等向けの気体用電磁ポンプとしては、本願特許出願人によるものがある（特許文献１および２参照）。また、公開されていないが、先行技術として、特願２００３−２３２４２号、特願２００３−１６３１８５号がある。
【０００３】
本願発明における前記磁気回路の構成は、前記特許文献１、先行技術の特願２００３−２３２４２号および特願２００３−１６３１８５号の明細書に記載されているように、磁気空隙と戻しばねの配設位置と電磁プランジャの前記磁気空隙側を含む両端部に環帯状に残して強磁性体の表面を露出させていることは同様であるが、これに接して環状溝をそれぞれ穿設し、そこにプランジャリングを嵌着するのに同時成型する、コスト高になる潤滑減摩部材の具備手段を選ばざるを得ない点が本願のものと相違しかつポンプに一体に付設する本願のような防音ケース付設の意図もない。
【０００４】
また、前記先行技術の特願２００３−２３２４２号および特願２００３−１６３１８５号では、磁気空隙と戻しばねの配設位置がポンプの流入側で、すなわちポンプの流入行程を磁気吸引力によって、吐出行程は該磁気吸引力と吐出圧力によりさらに強く圧縮されてその撓みにより増大した戻しばねの反発力を利用するのみであって、本願発明の場合のようにポンプ駆動時に発生する騒音をより低下させるのが目的であって、しかもポンプの吐出圧力流量も比較的少なくてよい場合に、前記磁気空隙と戻しばねの配設位置を反対に吐出側に配設することができることについての考慮は見出せない。
【０００５】
なおかつ、前記先行技術によるものは、本願発明における障壁に流路を設けた遮音室を有する防音ケースをポンプに一体的に付設したものはない。
【０００６】
また、次に特許文献２に開示されたものは、空気用ポンプを収めたボックス内に通気口を設け、ポンプで発生した音の入口の断面積に比較して空気の流路の断面積が広い膨張室を設けたものであって、本願発明とはポンプと防音ケースとの付設および構造と構成が全然相違したものである。
【０００７】
しかして、上記した先行技術は、磁気回路におけるリラクタンスを減じて磁気吸引力を高め、ポンプ吐出性能を向上し、しかも消費電力を低減しかつ電磁プランジャの摺動磨耗を減少させることをねらいとしているが、市場の要求する耐久性および特にポンプ駆動時の騒音の防止に問題があった。
【０００８】
なおかつ、携帯機器の電源として燃料電池を利用する場合に、この気体用電磁ポンプで空気を送ろうとするには、一層小形に、いわゆるコンパクト化する必要がある。
【特許文献１】特開２００２−１３０１２２号公報（特願２０００−３２５８７２号）および公開以前の手続補正書を含む
【特許文献２】特開２００２−３４３３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、上記先行技術ないし従来技術の問題点を解決するように改良された気体用電磁ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は、戻しばねと補助ばねとの間に圧支され、逆止弁機構を内蔵した電磁プランジャが、電磁コイルにより囲繞された管柱シリンダ内を、前記電磁コイルを付勢する断続パルス電流により発生する断続磁気吸引力で摺動往復する容積形貫流ポンプであって、前記管柱シリンダの両端部位にそれぞれ環状磁極と環状磁路を外嵌装して備え、前記環状磁極の端面に対向した電磁プランジャの端面との間の磁気空隙を埋めるように前記電磁コイルへのパルス電流の導通期間に空隙磁気吸引力と共に発生するソレノイド磁気吸引力とにより、電磁プランジャが環状磁極の内側に進入して管柱シリンダ壁を介して重合して、磁気回路のレラクタンスを最小にするような構成とした上、前記管柱シリンダの流入側端部に流入小孔を有する流入キャップを外嵌設し、かつこの流入キャップにさらに嵌合接続する防音ケースを設け、この防音ケースは、これに備えた流入口よりもはるかに大径で、したがってその内容積も比較的厖大であり、かつその内部を区画するその軸心をほぼ直截の障壁に小窓もしくは堰状の流路を備えてなる遮音室を構成することによって解決される。
【００１１】
そして、前記防音ケースの遮音室に備えた障壁は、防音ケースに内嵌装の内嵌筒と一体で、該内嵌筒の軸心線のほぼ直截面上にあり、前記流入口から流入キャップの流入小孔への流体の流れに直面して遮蔽しており、複数の障壁をもって一対として、これらに備えた前記小窓もしくは堰の流路は、前記内嵌筒の軸心に対して上下または左右対称で互いに流体の流れが直通直線上に存在しない位置に設けられて流れの音響を遮断している。
【００１２】
さらに、前記防音ケースの遮音室には、フィルタエレメントを装脱自在に備えて、その掃除や交換に便利にしてある。
【００１３】
またさらに、電磁プランジャを圧支する前記２つのばねのうち、少なくともその一方のばねのばね座は調心構造として、ばねの経時的座屈による電磁プランジャの摺動往復時の側圧による磨耗等の弊害を予防している。
【００１４】
そしてまた、前記防音ケースは流入側およびまたは流出側にも備えることを可能としてポンプ作動時の騒音を一層減殺できるようにしている。
【００１５】
そしてさらに、磁気空隙と戻しばねはポンプの流入側または流出側に位置して設けることもできる。
【００１６】
そして、またさらに、前記電磁プランジャの両端部位にそれぞれ環状帯もしくは環帯状の鍔部の強磁性体を露出して残し、その外径寸法を超える外径の弗素系樹脂（これに潤滑減摩剤をさらに混合することもある）をもってなる環状筒層もしくは被覆を施した潤滑減摩部材を挿嵌貼着もしくは焼付、貼付被覆などを施し、耐久性を増しかつ交換を容易に可能とした。
【００１７】
また、前記電磁コイルを付勢するパルス電流の電圧、電流値、周期、デューテイ比の何れか１つもしくは複数のものを加減調整して流体の吐出流量、吐出圧力を可変調整できるようにしたことである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の気体用電磁ポンプは、上記のような構成により、就中、その特許出願明細書に記載したように、従来技術、特に本願出願人がさきに提案した先行技術の問題点を解決すべき課題と新規な創意を加えた手段を結集して特許請求の範囲の請求項１に記載のように、電磁コイルにパルス電流を付勢して磁気吸引力発生時に、電磁プランジャは環状磁極の内側に進入して管柱シリンダ壁を介して重なり、漏洩磁気回路を構成するときに磁気回路のリラクタンスを最小にするような構成とした上、該管柱シリンダの流入側端部に流入小孔を有する流入キャップを外嵌設し、かつこの流入キャップにさらに嵌合接続する防音ケースを設け、この防音ケースは、これに備えた流入継手の流入口径よりもはるかに大径で、したがってその内容積も比較的厖大であり、その内部を区画する軸心にほぼ直截の障壁に小窓もしくは堰状の流路を備えてなる遮音室を構成していることで、ポンプの作動時に特にポンプに内蔵した逆止弁機構の弁体開閉音を含む作動騒音を、前記防音ケース内で気体を絞り、また膨張させて騒音を遮断させ、外部に洩れるのを阻止する効果がある。
【００１９】
前記防音ケースに内嵌装の内嵌筒にこれと一体に形成した前記障壁は複数をもって一対として、これらに備えた小窓もしくは堰状の流路は、上下または左右対称で流体の流れが障壁にさえぎられて互いに直線的に直通しない位置に設けられているので、それによって騒音も一層遮断され低減する。
【００２０】
前記防音ケースの遮音室には、フィルタエレメントを装脱自在に備えているので、ポンプ内部への防塵と、フィルタエレメント清掃、点検、交換に便利である。
【００２１】
前記電磁プランジャを圧支する２つのばねの少なくとも１方のばね座は調心構造としたので、ポンプの作動経時的に発生する疲労などのために生じるばねの座屈により電磁プランジャが管柱シリンダ壁に側圧により互いに損耗したり、ポンプの出力が低下したりするのを防止でき寿命も長くなる。
【００２２】
前記防音ケースは、ポンプの流入側に備えて空気が流入する逆止弁機構の弁体開閉時の騒音を阻止するのであるが、都市ガス使用時には不要であり、また吐出側には通常軟質ビニール配管するので、これまた必要としないことが多いが、気体を吸入排出する場合には、騒音防止に防音ケースを流出側に付設して騒音を防ぐことも差し支えない。
【００２３】
前記磁気空隙と戻しばねは、ポンプの流入側に備えると、流入行程時に、磁気吸引力とポンプの吐出時の電磁プランジャの圧力側にかかる吐出圧力とにより戻しばねが一層撓みを増して強く圧縮されていたものが反発力を増して吐出衝程時に働くので、前記先行技術の特願２００３−２３２４２号特許出願明細書の表１、表２、表３をもって説明の欄に記載した通り、磁気回路のリラクタンスを減じて吐出圧力流量の能力を高め、しかも消費電力が少なく、電流値も低下すると電磁コイルの温度上昇も低くなる。
【００２４】
したがって、磁気空隙と戻しばねをポンプの吐出側に配設した場合に比較して、同じ吐出能力でよいならば、同先行技術特願２００３−２３２４２号特許出願明細書においてその図６各図と寸法表について説明しているように、ポンプの小形軽量化を計ることができて経済的である。
【００２５】
しかし、ポンプの吐出流量圧力共に少量でよい場合には、その吐出側に磁気空隙と戻しばねを配設することも差し支えなく、このような使用状態では騒音の発生も少なく、問題とはならない場合もあり得る。
【００２６】
前記電磁プランジャの両端部位にそれぞれ環状帯もしくは環帯状の鍔部の強磁性体面を露出露呈して残し、その外径寸法を超える外径の弗素系合成樹脂（潤滑減摩剤の例えば二硫化モリブデン粉末を混入させることもできる）をもってなる環状筒層もしくは被覆を施した潤滑減摩部材を備えた場合のその外径寸法と前記強磁性体の環状帯もしくは環帯状の鍔部の外径寸法はその一例として前記先行技術の特許文献１にその表１、表２についての説明の欄に記載されているし、本願明細書の発明を実施するための最良の形態の欄においても後述する。しかしながら、前記従来技術で設けるプランジャリングと称する潤滑減摩部材は、環状溝ごとに金型により一々その都度成型嵌着焼付けるので手間がかかり、コスト高であるので、本願発明では筒状に成型または切削加工したものを嵌装貼付または焼付けすることができるように前記露出した強磁性体の鍔付き筒状栓で装着後固定もできる構成として装着除去交換も容易にしてコストダウンを計ったものを提供できるようにした。      
【００２７】
電磁コイルを付勢する断続パルス電流の電圧、電流の周期（周波数）、デューテイ比を加減調整可能としてあるから、流体の吐出圧力、流量を所望値に可変制御できる電磁ポンプを提供できる。
【００２８】
また、本願発明の電磁ポンプは、流体用電磁ポンプの一形態であるダイアフラムポンプに比較して、耐候、耐低温特性、耐磨耗性にすぐれており、前記燃料電池の流体供給用に最適である。もちろん、このポンプは、液体給装時には潤滑減摩特性が気体の場合よりも有利であり、かつ電磁コイルも液体による伝熱性の方がよりすぐれているので、その温度上昇が低減してこれによるポンプの吐出性能と寿命耐久性にも有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲ならびに課題を解決するための手段の欄で述べた通りの概要であるが、以下添付した各図によって詳細に説明する。
【００３０】
図１は本発明の気体用電磁ポンプの一部断面を表す実施の一形態図である。図１において、特許請求の範囲の請求項１に記載したような構成を繰り返すようなことになるが、この気体用電磁ポンプは、戻しばね１４と補助ばね１５との間に圧支され、逆止弁機構（吸入弁）１８を内蔵した電磁プランジャ１２が、電磁コイルにより囲繞された管柱シリンダ２５内を前記電磁コイル１０に付勢する断続パルス電流により発生する断続磁気吸引力で摺動往復する容積形貫流ポンプである。
【００３１】
前記管柱シリンダ２５の両端部位にはそれぞれ環状磁極２６と環状磁路２７とを外嵌装して備え、前記環状磁極２６の端面に対向した電磁プランジャ１２との端面との間の磁気空隙ｇを埋めるように、前記電磁コイル１０へのパルス電流の導通期間に空隙磁気吸引力と共に発生するソレノイド磁気吸引力（電磁コイル１０の軸心上にある中心の磁気中性点ｑの方へ電磁プランジャ１２の磁気中心ｕが吸引される磁力）とにより、電磁プランジャ１２が環状磁極２６の内側に進入して管柱シリンダ２５の壁を介して重合し、磁気回路のリラクタンスを最小にするような構成とした。
【００３２】
その上、前記管柱シリンダ２５の流入側端部に、流入小孔３７を有する流入キャップ３６を外嵌設し、かつこれにさらに嵌合接続する防音ケース３９を設けてある。この防音ケース３９は、これに備えた流入継手４２の流入口４１の口径よりも遥かに大径で、したがってその内容積も比較的厖大であり、その内部を区画する軸心をほぼ直截の障壁５２、５６に小窓５５もしくは堰状の流路５３を備えてなる遮音室３８を構成している。
【００３３】
次に、図２、図３によって防音ケース３９、遮音室３８の説明をする。前記防音ケース３９に備えた遮音室３８は、その断面と側面を示したように、防音ケース３９に内嵌装した内嵌筒５１と一体で、その軸心線のほぼ直截面上にあり、前記流入継手４２の流入口４１から流入キャップ３６の流入小孔３７への流体の流れに直面するように遮蔽しており、複数の障壁５６もしくは堰状障壁５２をもって一対として、これらに備えた前記堰の流路５３または小窓５５は、前記内嵌筒の軸心に対して上下または左右対称で互いに直線的に連通しない位置に設けられている。
【００３４】
また、防音ケース３９の遮音室３８には、例えば網、スポンジ状もしくはフェルトなどからなるフィルタエレメント４０を装脱自在に備えている。
【００３５】
前記電磁プランジャ１２をその静止時に双方からの等しい反発力で圧支している前記２つのばね１４と１５の少なくとも１方のばね座、すなわち例えば戻しばね座１６は、前記流入キャップ３６の軸心中央部位に突出した当接尖端部３５に接合する調心受座１７を有して調心構造としており、その効果は前述した通りである。
【００３６】
また、前記磁気空隙ｇと戻しばね１４を流入側に備えることと、吐出側に備えることもでき、その理由も前述の通りである。
【００３７】
次に、図５、図６、図７によって電磁プランジャ１２、１２′、１２″それぞれ一部縦断した説明図について述べる。何れも残留磁気の無い強磁性体の電磁ステンレス鋼を母材として、図５、図７は鍔部環帯１２３を露出させ露呈し、図６は環状帯１２２を残して露出させ、残りの外周にそれぞれ潤滑減摩部材１３、１３′を焼付けまたは貼着し、被覆して備えている。
【００３８】
図７に示すものは、電磁プランジャ１２″の少なくとも１方の端部に鍔付筒状栓１２４をもって潤滑減摩部材１３を筒状成形するなどして嵌装し、これを貼着した上、電磁プランジャ１２″に装着固定してある。
【００３９】
この鍔状筒状栓２４は、塑性加工後充分光輝磁気焼鈍ができることと、電磁プランジャ１２′よりもさらに良好な強磁性体で残留磁気の無い材質のものが選べて、より吐出性能などの優れた電磁ポンプを得ることもできる。因みに、このような磁性材料は塑性加工によって求むべき磁気特性が損なわれることがある。
【００４０】
前記電磁プランジャ１２、１２′、１２″の外径寸法、すなわち前記鍔部環帯１２３、環状帯１２２の外径寸法Ｄと潤滑減摩部材１３、１３′の外径寸法Ｄ′の関係は磨耗代と磁気回路のリラクタンスの変化による磁気吸引力との関係および環状帯１２２、鍔部環帯１２３の外径露呈部１２３の幅Ｓ，Ｓ′の寸法によって同様磁気吸引力が変動してポンプの吐出性能が変化することは、前述の通りで前記先行技術の特許出願明細書にそれぞれ記載されている通りである。
【００４１】
本願発明の一実施の形態である図１のポンプの電磁プランジャ１２における図５に示すものの潤滑減摩部材の外径Ｄ′と鍔部環帯の外径寸法をＤ、その幅をＳ，Ｓ′としたときの値を例として述べると、
（Ｄ′−Ｄ）／２＝（１６．００−１５．４５）／２  ｍｍ
Ｓ＝Ｓ′＝２．５  ｍｍ
で、この電磁ポンプの運転累計１万時間あたりの（Ｄ′−Ｄ）／２の磨耗代は、部分的に実測最大０，０３ｍｍで耐久性大であった。
【００４２】
また、電磁コイル１０を付勢する電流値、周期、デューテイ比の何れかまたはその複数を加減調整して流体の吐出流量、圧力を可変調整することは、前記先行技術の特許出願明細書にも述べてあり、前述の通りである。
【００４３】
次に、気体用電磁ポンプの一般的構成を簡単に説明する。
そして、本願発明の一実施の形態である図１のものにおける、防音ケース３９を付設したものが、これを付設しない場合に比較して消音効果のあることを図４の音の周波数分析による騒音の比較により説明する。
【００４４】
まず、上述した以外の気体用電磁ポンプの一実施の形態における構成は、ボビン１１に捲装した電磁コイル１０とその上下両端面には、前記環状磁極２６および環状磁路２７に外嵌接触している磁気座金３１が、前記ボビン１１の両端面と、コの字形の外枠継鉄３０との間にそれぞれ介在し、螺子２９を螺締することにより前記流入キャップ３６および吐出口２０を備えた吐出継手体２３に鍔部とともに狭着された磁気座金３１は、前記環状磁極２６、環状磁路２７および電磁プランジャ１２と共に前記磁気空隙ｇを隔てて漏洩磁気回路を構成する。電磁プランジャ１２には、逆止弁機構１８（吸入弁）を内蔵し、吐出継手２１の吐出継手体２３には、吐出弁１９を備えている。
【００４５】
前記流入継手４２をもつ防音ケース３９は例えば合成樹脂成形で、前記流入キャップ３６に外嵌設され、取付ねじ４３をもって螺締結されている。
【００４６】
なお、電磁プランジャ１２を両側から圧支している前記２つのばね１４，１５は互いに圧縮ばねの捲き方向、すなわち右捲き、左捲きに相対的にすることによって、前記電磁プランジャ１２が、側圧で管柱シリンダ２５との間の偏磨耗を阻止し、また両ばね伸縮時のねじれのための回動を抑制し、耐久性を増す。
【００４７】
また、前記環状磁極２６と環状磁路２７との間に、管柱シリンダ２５に外嵌したスペーサ２８を介設してある。
【００４８】
さらにまた、防音ケース３９に内嵌装する内嵌筒５１は互いに噛合い廻止繋止部５４により抑止されている。
【００４９】
つぎに、前記外枠継鉄３０と取付ステー３２との間に合成ゴムなどを主体とした防振部材３３を介設して、ポンプ作動時の振動および騒音を阻止させている。
【００５０】
このような構成の本発明の気体用電磁ポンプは、電磁コイル１０に断続パルス電流を付勢すると、矢印ａのように流入口４１から入った流体が、防音ケース３９、フィルタエレメント４０、遮音室３８、流入キャップ３６の流入小孔３７、管柱シリンダ２５内、電磁プランジャ１２の逆止弁機構１８、吐出継手体２３内の吐出弁１９を経て吐出口２０から矢印ｂに示すように吐出され、図示しない配管をもって要部に供給される。
【００５１】
前記したように、両ばね１４、１５により圧支された電磁プランジャ１２は、いわゆるフリーピストンであって、流入、圧縮吐出する流体の圧力と流動抵抗と磁気吸引力および往復運動時の慣性などによる、いわゆるオーバーシュートによりその行程長と上下死点の位置が変化する。吐出流体が気体であると、圧縮性があるので、非圧縮性の液体の場合に比較して、前記圧力の低いほどその行程長も伸長する一方、吐出圧力が高くなるほど行程長は短くなり、かつ本発明の一実施の形態の図１に示すものの場合は、磁気空隙を短縮し、環状磁極２６寄りに往復行程をして、しかも上死点はその内側に深く進入することは前記先行技術の特許出願明細書にも記載した通りである。
【００５２】
空隙磁気吸引力は、磁気空隙ｇの自乗に反比例するから、磁気空隙ｇの短いほど強く、しかも磁気回路のリラクタンスが少なくなるから、パーミアンスは大となり、電磁コイル１０に流れる電流値も低く消費電力も節約できる。
【００５３】
因みに、空隙磁気吸引力は、電磁プランジャ１２が磁気ヘッドに当接すれば吸着して最大であるが、図１に示す本発明の一実施の形態においては、磁気回路が管柱シリンダ２５の壁を介して電磁プランジャ１２が環状磁極２６内で重合する漏洩磁気回路であるから、リラクタンスを少なくするには、前記重合して磁気飽和状態に近くするための幅、すなわち前記電磁プランジャ１２における環状帯１２２または鍔部環帯１２３におけるＳ，Ｓ′の露呈部とその長さが必要なのである。
【００５４】
序に述べると、燃料電池のシステムとして、一方に空気用ポンプを、他の一方に水素改質ガス用ポンプとして共に気体用電磁ポンプを利用する場合などに、これらを１組として共通の防音ボックスに収納設置する場合にも、本発明の気体用電磁ポンプはこれらが発生する騒音を一層低下させるものである。
【００５５】
なお、図４に示すものは、本発明の図１に示す気体用電磁ポンプ運転時に発生する騒音の周波数と騒音レベルｄＢＡの関係を示す周波数特性を防音ケースの有無で比較した線図である。細線Ｂが防音ケース無し、太線Ａが防音ケース有りで、ポンプは防音ケース無しの場合周波数ピーク１ｋＨz のもので、流入口４１と流入小孔３７、防音ケース３９の内径と内部の長さ寸法は１例として、それぞれ各３、１５、２８、５０ｍｍである。
【００５６】
この防音ケース３９、遮音室３８の各障壁５２または５６とによる仕切遮蔽作用と、流入口４１と遮音室３８における流体の膨張などによる流体が発生する音波への互いの干渉作用などで減音されるのである。
【００５７】
この周波数分析測定にあたり、測定距離は水平１ｍ、
無響室において測定したが、暗騒音１６ｄＢＡ、温度２０°Ｃである。
【００５８】
なお、防音ケース３９無しの場合、前記ピーク時の騒音５０ｄＢＡであり、防音ケース有りの場合、最大３５ｄＢＡであって、騒音は全く低下している。なお、暗騒音１６ｄＢＡで、ポンプの測定値とは１０ｄＢＡ以上の開きがあるから、無視できる。
【００５９】
この測定時の電磁コイル１０へのパルス電流はＤＣ２４Ｖ、周波数２０Ｈz 、ON TIME ８m sec であり、気体の吐出流量 1.0 l/min, 同じく吐出圧力は１０KPa,測定機器はいずれもリオン（株）製周波数分析器ＳＡ−５９Ａ型、精密騒音計ＫＡ−４０型である。          
【００６０】
図４は、横軸に音の周波数ＦＨz 、縦軸に騒音レベルｄＢＡスケールをとった前記気体用電磁ポンプ（図１に示すもの）の音の周波数分析線図で、防音ケースの付設有無の場合を比較したものであり、前記従来技術のものよりも騒音が低い。
【００６１】
また、この気体用電磁ポンプの流入側、吐出側およびまたは電磁コイルの外側或いはこのポンプを収納したケースなどを熱伝導性の良好な軽合金で、外側にフィンをもつ、いわゆるヒートシンクを構成する部材で覆うことも、電磁コイルに発生する温度上昇や電磁プランジャの摺動往復で発生する熱の放散を助けることおよび防音効果もあり、これを施すことも差し支えない。
【００６２】
またさらに、前記防音ケースに障壁を有する内嵌筒に代えてその内部に吸音材を設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による一実施の形態の気体用電磁ポンプの側面を示した断面図である。
【図２】本発明による一実施の形態の気体用電磁ポンプに付設する防音ケースの側面を示す断面図である。
【図３】ａ，ｂ共に本発明による一実施の形態の気体用電磁ポンプに付設する他の防音ケースのそれぞれ底面図である。
【図４】本発明による一実施の形態の気体用電磁ポンプの防音ケースの付設有無における騒音レベルの周波数特性グラフである。
【図５】本発明による一実施の形態の気体用電磁ポンプの電磁プランジャの側面を示す一部断面を表した側断面図である。
【図６】本発明による一実施の形態の気体用電磁ポンプの他の電磁プランジャの一部断面を示す側断面図である。
【図７】本発明による一実施の形態の気体用電磁ポンプのさらに他の電磁プランジャの側断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１                  気体用電磁ポンプ
１０                  電磁コイル
１２、１２′、１２″  電磁プランジャ
１３、１３′          潤滑減摩部材
１４                  戻しばね
１５                  補助ばね
１６                  戻しばね座
１７                  調心受座
１８                  逆止弁機構
１９                  吐出弁
２０                  吐出口
２３                  吐出継手体
２５                  管柱シリンダ
２６                  環状磁極
２７                  環状磁路
３５                  当接尖端部
３６                  流入キャップ
３７                  流入小孔
３８                  遮音室
３９                  防音ケース
４０                  フィルタエレメント
４１                  流入口
５１                  内嵌筒
５２                  堰状障壁
５３                  流路
５５                  小窓
５６                  障壁
１２２                鍔部環帯
１２３                環帯部
１２４                鍔付筒状栓
Ｄ                    鍔部環状帯部外径寸法
Ｄ′                  潤滑減摩部材外径寸法
Ｓ                    鍔部環状帯幅寸法
Ｓ′                  同上
【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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