(57)【要約】【課題】弁の開閉に伴う流体の水撃作用を緩和して静音化を図った電磁式容積型ポンプを提供する。【解決手段】弁体４０が弁座４１に対して相対的移動して接離動する当該弁体４０が最も開弁した位置で弁部４２と着座部４４との隙間が最小となる部位の流れに直交する流路断面積Ａが、弁体４０と開口部内壁面との間に形成される流路のうち最小径となる流路断面積Ｂと同等に形成される。【選択図】図２
2005315093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ室内で電磁駆動により可動子を往復動させて流体を送出及び吸込する動作を繰り返す電磁式容積型ポンプにおいて、
ポンプ室の流体送出側開口部と流体吸込側開口部とで流体圧の変化のみで開閉する逆止弁が逆向きに設けられ、弁体が弁座に対して相対的移動して接離動する当該弁体が最も開弁した位置で弁部と着座部との隙間が最小となる部位の流れに直交する流路断面積が、弁に形成される流路のうち最小径となる流路断面積と同等に形成されることを特徴とする電磁式容積型ポンプ。
【請求項２】
弁体が接離動する弁座に連続して弁体の移動方向を流体の流れの向きに一致させるためのガイド部が弁体の移動範囲より長く形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁式容積型ポンプ。
【請求項３】
弁体が最も開弁した位置でガイド部との間に形成される流路断面積が、弁体と着座部との間に形成される流路断面積より大きくなるようにガイド部が形成されることを特徴とする請求項２記載の電磁式容積型ポンプ。
【請求項４】
ポンプ室内で電磁駆動により可動子を往復動させて流体を送出及び吸込する動作を繰り返す電磁式容積型ポンプにおいて、
ポンプ室の流体送出側開口部と流体吸込側開口部とで流体圧の変化のみで開閉する逆止弁が逆向きに設けられ、弁座に着座する弁体の弁部は可撓性を有し、当該弁部が接離動する着座部の形状はテーパー面若しくはＲ面形状に形成されていることを特徴とする電磁式容積型ポンプ。
【請求項５】
弁体の平面視外形が円形の一部に凹部又は凸部が形成されているか若しくは楕円形であることを特徴とする請求項４記載の電磁式容積型ポンプ。
【請求項６】
弁体が弁座に着座する着座部の平面視外形が円形の一部に凹部又は凸部が形成されているか若しくは楕円形であることを特徴とする請求項４記載の電磁式容積型ポンプ。
【請求項７】
ポンプ室の送出側開口部と吸込側開口部とで流体圧の変化のみで開閉する逆止弁が逆向きに設けられ、当該ポンプ室内で電磁駆動により可動子を往復動させて流体を送出及び吸込する動作を繰り返す電磁式容積型ポンプにおいて、
電磁駆動により往復動する可動子が反転する際に、当該可動子に作用する推力が平均推力の１／３以下になるように駆動電圧又は駆動電流が調整されることを特徴とする電磁式容積型ポンプ。
【請求項８】
可動子が反転した直後の当該可動子に作用する推力が平均推力以下となるように駆動回路又は磁気回路が調整されていることを特徴とする請求項８記載の電磁式容積型ポンプ。                            
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁式容積型ポンプに関し、より詳細には気体、液体等の流体の輸送に使用されるポンプ室内で電磁駆動により可動子を往復動させて流体を送出及び吸込する動作を繰り返す電磁式容積型ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ室の容積変化により流体を送出若しくは吸込が行われる容積型ポンプにおいては、例えばシリンダ内に往復動可能に設けられた可動子を作動させると、ポンプ室内の流体を送出及び吸込が行われる。この流体の送出及び吸込が行われるポンプ室の流路（シリンダ開口部）には逆止弁が向きを逆にして設けられる。一般に逆止弁は、弁体をピンなどを支点軸にして開閉するもの（図示せず）や図７（ａ）においてゴム板などの弾性変形可能な弁体１０１をシリンダ開口部が形成された弁座１０２に開閉するように設けられるスイング弁、図７（ｂ）においてシリンダ室１０３の内壁に形成された弁座１０４に球状の弁体１０５を流体圧に応じてシリンダ室１０３内を自由に移動可能に設けられるボール弁（特許文献１参照）、図７（ｃ）において鋼球等の弁体１０６がコイルバネ１０７により付勢されて弁座１０８を閉止し流体圧により開弁する強制弁（特許文献２参照）、或いは通電により電磁力を弁体（可動子）に作用させて弁を開閉する電磁弁（図示せず）などが用いられる。
【特許文献１】特開平７−１４５８７１号
【特許文献２】特開平１０−２２０６０５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した容積型ポンプに設けられる逆止弁において、例えば吸込側の逆止弁が開弁して流体がポンプ室内へ順方向に流れ込んでいる場合、可動子（ピストン）の動作が反転すると、順方向に流れていた流体が一時的に逆方向に流れて弁が閉じる。弁が閉じると、逆方向に流れていた流体が弁に衝突して閉弁する弁の周囲に高い流体圧が発生して水撃作用が生ずる。この水撃作用による高い圧力変動により流路を構成する部品を破損させたり、騒音の原因となったりする。特に、ボール弁は、流体の流体圧のみによって閉弁するために、逆方向の流れが大きくなり、圧力変動に伴う水撃音が大きく耳障りな騒音となり易い。
【０００４】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、弁の開閉に伴う流体の水撃作用を緩和して静音化を図った電磁式容積型ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
第１の構成は、ポンプ室内で電磁駆動により可動子を往復動させて流体を送出及び吸込する動作を繰り返す電磁式容積型ポンプにおいて、ポンプ室の流体送出側開口部と流体吸込側開口部とで流体圧の変化のみで開閉する逆止弁が逆向きに設けられ、弁体が弁座に対して相対的移動して接離動する当該弁体が最も開弁した位置で弁部と着座部との隙間が最小となる部位の流れに直交する流路断面積が、弁に形成される流路のうち最小径となる流路断面積と同等に形成されることを特徴とする。
また、弁体が接離動する弁座に連続して弁体の移動方向を流体の流れの向きに一致させるためのガイド部が弁体の移動範囲より長く形成されていることを特徴とする。
また、弁体が最も開弁した位置でガイド部との間に形成される流路断面積が、弁体と着座部との間に形成される流路断面積より大きくなるようにガイド部が形成されることを特徴とする。
第２の構成は、ポンプ室内で電磁駆動により可動子を往復動させて流体を送出及び吸込する動作を繰り返す電磁式容積型ポンプにおいて、ポンプ室の流体送出側開口部と流体吸込側開口部とで流体圧の変化のみで開閉する逆止弁が逆向きに設けられ、弁座に着座する弁体の弁部は可撓性を有し、当該弁部が接離動する着座部の形状はテーパー面若しくはＲ面形状に形成されていることを特徴とする。
また、弁体の平面視外形が円形の一部に凹部又は凸部が形成されているか若しくは楕円形であることを特徴とする。或いは、弁体が弁座に着座する着座部の平面視外形が円形の一部に凹部又は凸部が形成されているか若しくは楕円形であることを特徴とする。
また、第３の構成は、ポンプ室の送出側開口部と吸込側開口部とで流体圧の変化のみで開閉する逆止弁が逆向きに設けられ、当該ポンプ室内で電磁駆動により可動子を往復動させて流体を送出及び吸込する動作を繰り返す電磁式容積型ポンプにおいて、電磁駆動により往復動する可動子が反転する際に、当該可動子に作用する推力が平均推力の１／３以下になるように駆動電圧又は駆動電流が調整されることを特徴とする。
また、可動子が反転した直後の当該可動子に作用する推力が平均推力以下となるように駆動回路又は磁気回路が調整されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上述した電磁式容積型ポンプを用いれば、弁体が弁座に対して相対的移動して接離動する当該弁体が最も開弁した位置で弁部と着座部との隙間が最小となる部位の流れに直交する流路断面積が、弁に形成される流路のうち最小径となる流路断面積と同等に形成されるため、弁体と着座部との隙間を小さくして流体が逆流する時間を短くし閉弁する際の流体の速度を遅くすることにより、水撃作用による圧力上昇を軽減して水撃音を小さくし、静音化を図ることができる。また、弁体が最も開弁した位置において弁部と着座部との隙間が最小となる部位の流れに直交する流路断面積を小さくすればするほど、弁体を通過する際の流体の圧力損失が増加してポンプ効率が低下するが、当該流路断面積が弁に形成される流路断面積のうち最小径となる流路断面積と同等に形成されていれば、閉弁する際に弁体と着座部との隙間を順方向に流れる流体の流速が必要以上に大きくならず、圧力損失をあまり増加せずに水撃作用に伴う騒音を低減することができる。
また、弁座に着座する弁体の弁部は可撓性を有しているので、弁体が着座する際に撓むことにより流路の体積変化が緩やかになり、更には弁部が着座する着座部の形状はテーパー面若しくはＲ面形状に形成されていることによっても閉弁する際の流路の体積変化が緩やかになり、経時的に圧力上昇の傾きが緩やかに推移するため、水撃作用により発生する騒音の周波数を耳障りにならない程度まで低減することができる。
加えて、弁体の平面視外形が円形の一部に凹部又は凸部が形成されているか若しくは楕円形であると、或いは弁体が弁座に着座する着座部の平面視外形が円形の一部に凹部又は凸部が形成されているか若しくは楕円形であると、弁部の一部が着座部へ着座しても弁体が完全に閉弁するまでに当該着座した弁部が撓む必要があるため、流速がゆっくり変化して零になるため圧力上昇が緩和され、水撃音を低減することができる。
また、弁体が接離動する弁座に連続して弁体の移動方向を流体の流れの向きに一致させるためのガイド部が弁体の移動範囲より長く形成されている場合には、閉弁する際に弁体の軸方向の移動をガイド部でガイドすることで、弁体が逆流する流体の流れを受け易く弁が短時間で閉じ、これにより弁体が閉じるときの流速を小さくして、水撃による圧力上昇を軽減して騒音を小さくすることができる。また、弁体が最も開弁した位置でガイド部との間に形成される流路断面積が、弁体と着座部との間に形成される流路断面積より大きくなるようにすると、流路の圧力損失を軽減できる。
また、電磁駆動により往復動する可動子が反転する際に、可動子に作用する推力が平均推力の１／３以下になるように駆動電圧又は駆動電流を調整したり、電磁コイルに流れる交番電流の通電方向を切り換える際に、可動子に作用する推力が平均推力より小さくなるように駆動電圧又は駆動電流を調整することによっても、弁体が開弁して流体が順方向へ流れている状態から可動子の移動方向を反転させる際に、一時的に逆流する流体の流速を小さくして水撃作用による圧力上昇を軽減し、静音化を図ることができる。
以上のように、弁の流路断面積を調整する第１の構成、弁体が開閉する際の流路の体積変化を許容する第２の構成、可動子が反転する際の推力を調整する第３の構成の何れによっても、更にはこれらの組み合わせによる相乗効果によって、弁の開閉に伴う流体の水撃作用を緩和して静音化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明に係る電磁式容積型ポンプの最良の実施形態について添付図面とともに詳細に説明する。本実施形態の電磁式容積型ポンプは円筒状に形成したシリンダ内にマグネット（永久磁石）を備えた可動子をシリンダの軸線方向に摺動可能に配置し、シリンダの外周に配置した電磁コイルの電磁力を可動子に作用させ、可動子を往復動させることによってポンプ作用をなすように構成したものである。
【０００８】
図１において、電磁式容積型ポンプの全体構成について説明する。先ず可動子１０の構成について説明する。可動子１０は密閉されたシリンダ内に収容されてシリンダの軸線方向に往復動可能に設けられている。可動子１０は円板状に形成したマグネット１２とマグネット１２を厚さ方向に挟持する一対のインナーヨーク１４ａ、１４ｂとからなる。マグネット１２は一方の面をＮ極、他方の面をＳ極として、厚さ方向（図１の上下方向）に磁化されている永久磁石である。インナーヨーク１４ａ、１４ｂは磁性材によって形成され、各々のインナーヨーク１４ａ、１４ｂの周縁部に短筒状に起立したフランジ部１４ｃの外周面はマグネット１２から発生した磁束の可動子１０側の磁束作用面となる。
【０００９】
次に、図１において固定子１６の構成について説明する。一対の非磁性材からなる上ケース１８ａと下ケース１８ｂとの間に非磁性材料（例えば樹脂材、ステンレスなどの金属材）からなる筒状のシリンダ筒２０が嵌め込まれて上下開口端が閉止されたシリンダが形成される。このシリンダ筒２０内に上述した可動子１０が往復動可能に収容されている。なお、シリンダは上ケース１８ａと下ケース１８ｂとを組み合せて熱圧着して形成することもできる。
【００１０】
このように、シリンダの両端面は上ケース１８ａと下ケース１８ｂによって閉止され、可動子１０の移動方向両側面と上下ケース１８ａ、１８ｂの内壁面との間に各々ポンプ室２２ａ、２２ｂが形成される。なお、可動子１０はシリンダ筒２０の内面に接触した状態で、気密あるいは液密にシールした状態で摺動する。この可動子１０の摺動性を良好にするため、インナーヨーク１４ａ、１４ｂの外周面にフッ素樹脂コーティングやＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）コーティング等の潤滑性と防錆力を兼ね備えたコーティングを施すことや、可動子１０が周方向に回ることを防止する回り止めを設けても良い。
【００１１】
尚、上下ケース１８ａ、１８ｂの端面（内壁面）には図示しないダンパーが取り付けられていても良い。可動子１０のインナーヨーク１４ａ、１４ｂの端面であって、上下ケース１８ａ、１８ｂの内壁面に当接する部位に設けてもよい。
【００１２】
シリンダの上端面に相当する上ケース１８ａの吸込用開口部及び送出用開口部には、吸込用逆止弁２４ａ及び送出用逆止弁２６ａがポンプ室２２ａを開閉可能に設けられている。シリンダの下端面に相当する下ケース１８ｂの吸込用開口部及び送出用開口部には、吸込用逆止弁２４ｂ及び送出用逆止弁２６ｂがポンプ室２２ｂを開閉可能に設けられている。吸込用逆止弁２４ａ、２４ｂと送出用逆止弁２６ａ、２６ｂとは開口部に逆向きに各々取り付けられている。
【００１３】
上ケース１８ａには循環する流体のポンプへの吸込口３２と、ポンプより流体を送り出す送出口３４が形成されている。上ケース１８ａと下ケース１８ｂには、吸込口３２と吸込用逆止弁２４ａ、２４ｂとの間を連通する吸込用流路２８ａ、２８ｂが各々設けられている。また、上ケース１８ａと下ケース１８ｂには、送出用逆止弁２６ａ、２６ｂと送出口３４との間を連通する送出用流路３０ａ、３０ｂが各々設けられている。
【００１４】
図１において、シリンダ筒２０の周囲には空芯の電磁コイル３６ａ、３６ｂが嵌め込まれている。電磁コイル３６ａ、３６ｂはシリンダの軸線方向に若干離間させ、シリンダ筒２０の軸線方向の中心位置に対して均等位置となるように配置されている。なお、電磁コイル３６ａと電磁コイル３６ｂとは巻き線方向が逆向きであり、同一電源による通電によって、互いに逆向きの電流が流れるように設定されている。電磁コイル３６ａ、３６ｂの巻き線方向を逆向きにしているのは、マグネット１２の磁束と鎖交する電磁コイル３６ａ、３６ｂに流れる電流に作用する電磁力が重畳して反力として可動子１０に作用し、この反力が推力になるためである。
【００１５】
アウターヨーク３８は、電磁コイル３６ａ、３６ｂの外周囲を囲んで筒状に設けられている。アウターヨーク３８には磁性材が用いられ、電磁コイル３６ａ、３６ｂに鎖交する磁束数を増やして電磁力を効果的に可動子１０に作用させるために設けられる。また、可動子１０を構成するインナーヨーク１４ａ、１４ｂの周辺部にフランジ部１４ｃを軸線方向に起立して設けられているので、マグネット１２から発生した磁束をインナーヨーク１４ａ、１４ｂからアウターヨーク３８に至る磁気回路の磁気抵抗を下げるためである。これにより、可動子１０から作用する総磁束量を増加させる（磁束が通過する磁路を確保する）と共に、マグネット１２が発生した磁束が電磁コイル３６ａ、３６ｂに流れる電流と軸線方向に対して直角に鎖交させることで、可動子１０に軸線方向の推力を効果的に発生させることができる。また、本構成による可動子１０は発生推力に比して質量が軽くなるため、高速応答が可能となり、出力流量も増加できる。
電磁コイル３６ａ、３６ｂおよびアウターヨーク３８は、上ケース１８ａと下ケース１８ｂとを組み合わせる際に、上ケース１８ａと下ケース１８ｂに設けた嵌合溝にシリンダ筒２０を嵌合させることによって、該シリンダ筒２０と同芯に組み付けることができる。
【００１６】
可動子１０は、電磁コイル３６ａ、３６ｂに交番電流を通電することにより、電磁コイル３６ａ、３６ｂによって発生する電磁力の作用により往復駆動（上下動）される。電磁コイル３６ａ、３６ｂに作用する電磁力は、電磁コイル３６ａ、３６ｂへの通電方向によって可動子１０を一方向と他方向へ押動するから、図示しない制御部により、電磁コイル３６ａ、３６ｂへの通電時間、通電方向を制御することによって可動子１０を適宜ストロークで往復駆動させることができる。
【００１７】
なお、シリンダ内における可動子１０の移動位置を検出するセンサを設けておき、センサの検知信号に基づいて可動子１０の往復動を制御することもできる。例えば、シリンダ筒２０の外部に可動子１０の移動位置を検知する磁気検知センサを設ける方法、図示しないダンパーに感圧センサを設けて、可動子１０がダンパーに接触した時点を検知する方法等が可能である。本実施形態の電磁式ポンプでは可動子１０の移動ストロークが比較的小さいがポンプ室２２ａ、２２ｂは比較的広い面積を確保することができるから、可動子１０を高速で往復動させることによって一定の流量を確保することが可能である。
【００１８】
次に、弁の開閉に伴う水撃作用を緩和するためのポンプ室２２ａ、２２ｂに設けられる逆止弁の構成及び可動子の駆動動作について図２乃至図６を参照して説明する。以下では、４箇所に設けられた逆止弁のうち、ポンプ室２２ａの送出側に設けられる送出用逆止弁２６ａを例にして説明する。
【００１９】
図２（ａ）（ｂ）において、弁体４０は弁座４１に着座して流路を遮る弁部４２と、弁体４０が流体圧で流されるのを防止する抜けとめ部４３とが設けられている。弁体４０は弁座４１に接離動する弁部４２とそれ以外の部位とが複数の部品から構成されていても良い。また、弁体４０の平面形状は流体の流路と平行な一の軸芯（本実施例では抜け止め部４３に相当）を有する円形状に形成されている。弁部４２と抜けとめ部４３とは異種材料若しくは硬度が異なるゴム材料の組み合せが用いられる。具体的には弁座４１に着座する弁部４２は可撓性を有する変形し易い材料若しくは軟質ゴム材などが好適に用いられる。また、抜け止め部４３には変形し難い材料若しくは硬質ゴム材などが用いられる。弁部４２は、ゴム材の硬度を変えるほかにゴム材の厚さを薄く形成するようにしても良い。
【００２０】
また、弁体４０が弁座４１に対して相対的移動して接離動する当該弁体４０が最も開弁した位置で弁部４２と着座部４４との隙間が最小となる部位の流れに直交する流路断面積Ａ（図２（ａ）参照）が、弁に形成される流路のうち最小径となる流路断面積Ｂ（図２（ｂ）斜線部参照）と同等になるように形成される。弁体４０と着座部４４との隙間を小さくして流体が逆流する時間を短くして閉弁する際の弁体４０の速度を遅くすることにより、水撃作用による圧力上昇を軽減して水撃音を小さくし、静音化を図ることができる。上記流路断面積Ａ小さくすればするほど、弁体４０を通過する際の流体の圧力損失が増加してポンプ効率が低下するが、当該流路断面積Ａが弁に形成される流路のうち最小径となる流路断面積Ｂと同等に形成されていれば、開弁した状態で、弁体４０と着座部４４との隙間を順方向へ流れる流体の流速が必要以上に大きくならず、圧力損失をあまり増加せずに水撃作用に伴う騒音を低減することができる。この流路断面積ＡとＢとを同等にすることは弁を通過する流体の圧力損失を低減させるうえで重要である。即ち、流路の圧力損失は流速変化量の二乗に比例する。弁の流速は、弁の前後の流路の流速より速くなるので、弁の圧力損失は、（弁の中の（弁を通過する）最大流速−弁の前後の流路の流速）のニ乗に比例する。弁の中の最大流速が大きくならなければ、弁の圧力損失はあまり大きくならない。例えば逆止弁２６ａが開いたとき弁部４２と着座部４４との流路断面積Ａが、Ａを除いた部分の流路断面積の中で最も小さい流路断面積Ｂ（流体の入口部分）より小さければ弁の中での最大流速は流路断面積Ｂにより決まるので、弁の圧力損失はあまり大きくならない。流路断面積Ａが流路断面積Ｂより小さくなると、弁の圧力損失は流路断面積Ａによりきまるので流路断面積Ａが小さくなるのに伴い弁の圧力損失は急激に大きくなる。尚、弁体４０の外径寸法や開口部寸法には公差があり、特に弁部４２は可撓性を有して変形することから流路断面積Ａ≒流路断面積Ｂであり、少なくとも±３０％の公差範囲に収まるようにするのが望ましい。
【００２１】
また、弁座４１に着座する弁体４０の弁部４２は可撓性を有しているので、図３のように弁体４０が着座部４４へ着座した後、弁体４０付近の流体圧が一時的高くなるが図４のように弁部４２が撓むことにより流路の体積変化が緩やかになり、更には弁部４０が着座する着座部４４の形状が図２（ａ）のようなテーパー面若しくはＲ面形状に形成されていることによっても、閉弁する際の流路の体積変化が緩やかになり、経時的に圧力上昇の傾きが緩やかに推移するため、水撃作用により発生する騒音の周波数を耳障りにならない程度まで低減することができる。例えば、閉弁する際に発生する水撃音の周波数が２ｋＨｚ〜４ｋＨｚ程度の人間の耳には耳障りな音に対して、あまり耳障りでない３００Ｈｚ程度になることにより、静音化することができる。
【００２２】
加えて、図５に示すように弁体４０の平面視外形（弁部４２の外形）が円形の一部に凹部又は凸部４２ａが形成されているか若しくは楕円形である（或いは弁体４０が弁座に着座する着座部４４の平面視外形が円形の一部に凹部又は凸部が形成されているか若しくは楕円形である）と、弁部４２の凸部４２ａが着座部４４へ着座しても（図３参照）、弁体４０が完全に閉弁するまでに当該凸部４２ａが撓む必要があるため（図４参照）、流速がゆっくり変化して零になるため圧力上昇が緩和され、水撃音を低減することができる。
【００２３】
また、図２（ａ）において、弁体４０が接離動する弁座４１に連続して弁体４０の移動方向を流体の流れの向きに一致させるためのガイド部４５が弁体４０の移動範囲より長く形成されている。閉弁する際に弁体４０の軸方向の移動をガイド部４５でガイドすることで、弁体４０が逆流する流体の流れを受け易く弁が短時間で閉じ、これにより弁体４０が閉じるときの流速を小さくして、水撃による圧力上昇を軽減して騒音を小さくすることができる。また、流路の圧力損失を軽減するため、弁体４０が最も開弁した位置でガイド部４５との間に形成される流路断面積Ｃは、弁体４０と着座部４４との間に形成される流路断面積Ａより大きくなるように（Ｃ＞Ａ）ガイド部４５は形成される。但し、流路断面積Ｃは、あまり大きくすると弁体４０のガイド機能が損なわれるのでガイド機能が維持できる範囲とする必要がある。
【００２４】
また、図１において、電磁駆動により往復動する可動子１０が反転する際に、可動子１０に作用する推力が平均推力の１／３以下になるように駆動電圧又は駆動電流を調整するのが好ましい。更には、可動子１０が反転した直後の当該可動子１０に作用する推力が平均推力以下となるように駆動回路又は磁気回路が調整されているのが望ましい（図６参照）。ここで磁気回路とは可動子１０や固定子１６の構造をいい、例えば電磁コイル３６ａ、３６ｂに流れる電流値が同じでも、可動子１０が移動範囲の上方若しくは下方に移動した際の推力を中央位置より減じるような構成にする（例えば磁束密度を減らすようにする）ことが考えられる。
これにより、弁体４０が開弁して流体が順方向へ流れている状態から可動子１０の移動方向を反転させる際に、一時的に逆流する流体の流速を小さくして水撃作用による圧力上昇を軽減し、静音化を図ることができる。
【００２５】
上述した電磁式容積型ポンプの動作について説明すると、電磁コイル３６ａ、３６ｂによって可動子１０を往復動させることにより、ポンプ室２２ａ、２２ｂに交互に流体が吸込され、送出される作用によってなされる。すなわち、図１の状態で、可動子１０が下方に移動すると、一方のポンプ室２２ａには吸込用逆止弁２４ａが流体圧により開弁して流体が導入され、同時に他方のポンプ室２２ｂの送出用逆止弁２６ｂが流体圧により開弁して流体が送出される。また、逆に可動子１０が上方に移動すると、一方のポンプ室２２ａの送出用逆止弁２６ａが流体圧により開弁して流体が送出され、他方のポンプ室２２ｂの吸込用逆止弁２４ｂが開弁して流体が導入される。こうして、可動子１０がどちらの側へ移動する際にも流体の吸込排出がなされ、流体の脈動を抑え、効率的に流体を輸送することが可能となる。
【００２６】
また、本実施形態の電磁式容積型ポンプは気体あるいは水や不凍液などの流体の輸送に使用することができ、流体の種類が限定されるものではない。また流体輸送用ポンプとして使用する際に、可動子１０が一つでは輸送圧力が不足するような場合には、マグネット１２とインナーヨーク１４ａ、１４ｂからなる同形の単位可動子を複数個連結した多段型の可動子１０を使用するようにしても良い。単位可動子を多段に連結することによって、大きな推力を備えた可動子１０とすることができ、所要の輸送圧力を備えた電磁式容積型ポンプとすることができる。
【００２７】
また、電磁コイル２６ａ、２６ｂの軸線方向端面には磁性材からなるヨークを介在させても良い。この場合には、電磁コイル２６ａ、２６ｂの軸方向両端面に隣接するヨークとアウターヨーク３８により磁気回路が形成されるので漏れ磁束を減らして磁束を有効に活用でき、電磁コイル２６ａ、２６ｂへの通電により鎖交する磁束数を確実に増やしてポンプ出力効率の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る電磁式容積型ポンプの全体構成を示す断面図である。
【図２】逆止弁の構造を示す説明図である。
【図３】逆止弁が着座した状態の説明図である。
【図４】逆止弁が撓んだ状態の説明図である。
【図５】弁部の平面視外形を示す説明図である。
【図６】可動子の変位と推力との関係を示すグラフ図である。
【図７】従来の弁の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  可動子
１２  マグネット
１４ａ、１４ｂ  インナーヨーク
１４ｃ  フランジ部
１６  固定子
１８ａ  上ケース
１８ｂ  下ケース
２０  シリンダ筒
２２ａ、２２ｂ  ポンプ室
２４ａ、２４ｂ  吸込用逆止弁
２６ａ、２６ｂ  送出用逆止弁
２８ａ、２８ｂ  吸込用流路
３０ａ、３０ｂ  送出用流路
３２  吸込口
３４  送出口
３６ａ、３６ｂ  電磁コイル
３８  アウターヨーク
４０  弁体
４１  弁座
４２  弁部
４２ａ  凸部
４３  抜け止め部
４４  着座部
４５  ガイド部                            
【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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