(57)【要約】【課題】  電磁式ポンプの小型化を図るのに有効な技術を提供する。【解決手段】  電磁式ポンプにおいて、電磁石１２０，１３０の電磁石コア１２２，１３２は、電磁コイル１２４，１３４の電磁ポンプ下方側領域において互いに当接するとともに、電磁コイル１２４，１３４の電磁ポンプ上方側領域において互いに当接しないように構成される。【選択図】      図２
2005351151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の圧縮室を区画するとともに、当該圧縮室における流体の吸入動作及び吐出動作を行うように弾性変形可能なダイアフラムと、
前記ダイアフラムに連結され、当該ダイアフラムを吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動するように往復動作可能な振動子と、
前記振動子に対し駆動用の磁力を付与する電磁コイルと、
前記電磁コイルに連接する電磁石コアと、
を有する電磁式ポンプであって、
前記電磁石コアは、その両端部が互いに対向するように延在する長尺状に構成され、当該両端部のうちの少なくとも一端部を前記電磁コイルの挿入孔に挿設した状態で、当該両端部の間に前記振動子を介在させるとともに、前記電磁コイルの電磁ポンプ下方側領域と電磁ポンプ上方側領域のいずれか一方の領域に連続状に延在する電磁石コア延在部を形成し、他方の領域に空間部を形成する構成であることを特徴とする電磁式ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁式ポンプであって、
前記電磁石コアは、一端部側を構成する第１構成コア部と、他端部側を構成する第２構成コア部とを備え、これら第１構成コア部及び第２構成コア部が金属フレームを介して互いに接続されており、その金属フレームとの接続によって当該電磁式ポンプのポンプフレームの一部を構成することを特徴とする電磁式ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の電磁式ポンプであって、
前記電磁石コアは、前記第１構成コア部及び第２構成コア部が互いに分離可能な状態で当接する構成であり、
前記第１構成コア部及び第２構成コア部の各々は、当該電磁式ポンプの側面視につき電磁ポンプ上下方向であって前記振動子の往復動作方向と交差する方向に延在する鋼板を、前記往復動作方向に複数積層させることによって全体としてＣ字形状またはコ字形状を形成する構成であることを特徴とする電磁式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁式ポンプの構築技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気等の流体を吸入して圧縮し高圧化して吐出する電磁式ポンプの構成が公知である（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の電磁式ポンプでは、電磁石コアに取り付けられた電磁コイル（励磁コイル）による極性変化に伴い振動子が往復運動し、この振動子に連結されたダイアフラムを振幅動作させ弾性変化させることによって、当該ダイアフラムにより区画される圧縮室の容積変化が発生する。これにより、圧縮室内への空気の吸入、および吸入した空気の圧縮、吐出という動作が連続的に繰り返されるようになっている。
ところで、特許文献１には、ダイアフラムに取り付けられる固定プレートの小型化によって電磁式ポンプの小型化を図ろうとする技術の開示はあるが、このような電磁式ポンプは、固定プレートを含む多数の構成パーツによって構成されており、当該電磁式ポンプにおいては、各構成パーツの合理的な構造を勘案したうえで小型化を図る要請が高い。
【特許文献１】特開平９−３１７６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電磁式ポンプの小型化を図るのに有効な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。
なお、本発明は、各種の流体を吸入・圧縮して高圧化し、所定の圧力、流量の流体を所望の供給先へと吐出する電磁式ポンプ等に適用され得る。電磁式ポンプの具体例としては、曝気式浄化槽の曝気用エア供給用、養魚の酸素補給用、泡風呂等のエア噴気用などの電磁式ポンプがある。
【０００５】
（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの電磁式ポンプである。請求項１に記載のこの電磁式ポンプは、ダイアフラム、振動子、電磁コイル、電磁石コアを少なくとも備える。
【０００６】
本発明のダイアフラムは、流体の圧縮室を区画するとともに当該圧縮室における流体の吸入動作及び吐出動作を行うように弾性変形可能な機能を有するダイアフラム（diaphragm）である。弾性変形が可能な構成のダイアフラムを利用し、このダイアフラムで区画される圧縮室の容積を変化させることによって流体の吸入動作及び吐出動作を行う。典型的には、板状の弾性材料（ゴム材料、樹脂材料など）によって本発明のダイアフラムが構成される。なお、本発明においてダイアフラムを介して圧縮される「流体」には、空気をはじめとする気体、水をはじめとする液体など、各種の圧縮性流体が包含される。
【０００７】
本発明の振動子は、前記構成のダイアフラムに連結され当該ダイアフラムを吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動可能な機能を有する振動子である。この振動子には、本発明の電磁コイル及び電磁石コアを介してダイアフラム駆動用の磁力が付与される。これにより、振動子は、ダイアフラムを吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動させるように直線的に往復動作する。
なお、本発明では、振動子とダイアフラムとの連結に関し、振動子がダイアフラム以外の部材を介して当該ダイアフラムに間接的に固定される態様、あるいはダイアフラムに直接的に固定される態様を包含する。
【０００８】
本発明の電磁コイルは、当該電磁コイルに連接する電磁石コアとともに電磁石を構成する。典型的には、交流電源から電磁コイルに電力が供給されることによって電磁石コアに磁力が発生し、これにより振動子が往復動作する。本発明では、振動子の両側に一対の電磁コイルを対向状に配置する構成や、振動子の一方の側部のみに電磁コイルを配置する構成を用いることができる。
【０００９】
本発明の電磁石コアは、その両端部が互いに対向するように延在する長尺状に構成され、当該両端部のうちの少なくとも一端部を電磁コイルの挿入孔に挿設した状態で、当該両端部の間に振動子を介在させるとともに、一端部と他端部との間で、電磁コイルの電磁ポンプ下方側領域と電磁ポンプ上方側領域のいずれか一方の領域に連続状に延在する電磁石コア延在部を形成し、他方の領域に、空間部を形成するように構成される。電磁コイルの電磁ポンプ下方側領域に電磁石コア延在部が形成される場合には、電磁ポンプ上方側領域に空間部が形成され、反対に電磁コイルの電磁ポンプ上方側領域に電磁石コア延在部が形成される場合には、電磁ポンプ下方側領域に空間部が形成されることとなる。電磁石コア延在部は、電磁コイルの電磁ポンプ下方側領域または電磁ポンプ上方側領域において切れ目のない一体状の延在部分によって連続状に構成されてもよいし、あるいは複数の延在部分が互いに当接することによって連続状に構成されてもよい。空間部は、電磁石コアが電磁ポンプ下方側領域または電磁ポンプ上方側領域において延在しない、もしくは延在はするが互いに当接しない構成によって形成される。
【００１０】
請求項１に記載の電磁式ポンプのこのような構成によれば、電磁石コアが空間部を形成することで、空間部の大きさに対応した分、電磁石コアを小型化及び軽量化することが可能となる。結果として、電磁式ポンプ全体の小型化及び軽量化が図られる。また、電磁ポンプ下方側領域または電磁ポンプ上方側領域に形成される空間部は、電気配線等の配置スペースや、電磁コイルから発生する上向き流れの熱を排出するための排熱スペースとして効果的に用いられる。一方で、本発明の電磁石コアは、一端部と他端部との間で連続状に延在する電磁石コア延在部によって効率的な磁気経路が維持されることとなり、消費電力を抑えることが可能となる。
【００１１】
（本発明の第２発明）
前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの電磁式ポンプである。請求項２に記載のこの電磁式ポンプでは、請求項１に記載の電磁石コアは、一端部側を構成する第１構成コア部と、他端部側を構成する第２構成コア部とを備え、これら第１構成コア部及び第２構成コア部が、電磁コイルの電磁ポンプ下方側領域と電磁ポンプ上方側領域のいずれか一方の領域において互いに当接するように構成される。また、この電磁石コアは、第１構成コア部及び第２構成コア部が金属フレームを介して互いに接続されており、その金属フレームとの接続によって当該電磁式ポンプのポンプフレームの一部を構成するようになっている。すなわち、本発明の電磁石コアは、電磁式ポンプのポンプフレームとして兼用化され、これにより電磁石コアの分だけポンプフレームの占める領域を減らすことが可能となる。
請求項２に記載の電磁式ポンプのこのような構成によれば、ポンプフレームの占める領域を減らすことによって電磁式ポンプ全体の小型化及び軽量化を図ることができるうえに、電磁石コアは、本来の機能である磁気経路を形成する機能に加え、ポンプフレームの一部を形成する機能を有するため合理的である。
【００１２】
（本発明の第３発明）
前記課題を解決する本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの電磁式ポンプである。請求項３に記載のこの電磁式ポンプでは、請求項２に記載の電磁石コアは、第１構成コア部及び第２構成コア部が互いに分離可能な状態で当接する構成になっている。そして、第１構成コア部及び第２構成コア部の各々は、電磁式ポンプの側面視につき電磁ポンプ上下方向であって振動子の往復動作方向と交差する方向に延在する鋼板を、当該往復動作方向に複数積層させることによって全体としてＣ字形状またはコ字形状を形成する。なお、本明細書でいう「Ｃ字形状」または「コ字形状」の電磁石コアとは、当該電磁石コアの全部または一部が「Ｃ字形状」または「コ字形状」の部位を少なくとも有していれば足りる。
請求項３に記載の電磁式ポンプのこのような構成によれば、第１構成コア部や第２構成コア部を構成する各鋼板の延在方向の大きさを拡張ないし縮小することによって、振動子に付与される磁気力を可変とすることが可能となる。従って、各鋼板の延在方向の大きさを拡張させることによって当該鋼板の積層数を減らすことが可能となり、これにより鋼板の積層精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の電磁式ポンプによれば、特に電磁石コアの構成に関し、電磁コイルの電磁ポンプ下方側領域と電磁ポンプ上方側領域のいずれか一方の領域に一端部と他端部との間で連続状に延在する電磁石コア延在部を形成し、他方の領域に空間部を形成する構成によって、電磁石コアの小型化及び軽量化を図り、ひいては電磁式ポンプ全体の小型化及び軽量化を図ることが可能とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明における「電磁式ポンプ」の一実施の形態である電磁式ポンプ１００の構成等を図面に基づいて説明する。この電磁式ポンプ１００は、流体としての空気を吸入し、圧縮して高圧化し、吐出する機能を有し、いわゆる「電磁式ダイアフラム（diaphragm）」と称呼されるタイプのポンプを構成する。この電磁式ポンプ１００は、吐出する空気の風量や圧力によっては、電磁式ダイアフラムブロワ、電磁式ダイアフラムコンプレッサーとも称呼される。この電磁式ポンプ１００は、典型的には、曝気式浄化槽の曝気用エア供給用、養魚の酸素補給用、泡風呂等のエア噴気用として用いられる。
【００１５】
図１には、本発明の電磁式ポンプの一実施の形態である電磁式ポンプ１００の平面図であって、その主要部分の断面構造が示される。
【００１６】
図１に示すように、電磁式ポンプ１００はそのケーシング１０１内に、ポンプ機構部１１０を収容する。このポンプ機構部１１０は、防振手段（防振ゴムなど）を介してポンプ基台プレート（図示省略）上に配置される。
【００１７】
ポンプ機構部１１０は、板状の電磁石ケース板１１１を２片備え、これら電磁石ケース板１１１を図１中の左右に互いに対向状に配置することによって電磁石ケースが形成される。当該電磁石ケースによって区画される領域内には、図１中の上下に互いに対向状に配置された一対の電磁石（ソレノイド）１２０，１３０と、この一対の電磁石１２０，１３０の対向面の間に介在する振動子１４０が挿着されている。電磁石１２０，１３０の電磁石コア１２２，１３２は、２片の電磁石ケース板１１１の各挟持片１１１ａによって両側（図１中の左右）から挟持された状態で、取付けボルト１２５によって当該電磁石ケース板１１１に取付け固定されている。また、各電磁石ケース板１１１の外側面には、ダイアフラム機構部１５０，１５０を介して弁ケース体１１２，１１２が配置されている。なお、電磁石ケース板１１１は、典型的には鉄材料（金属材料）によって構成され、電磁石１２０，１３０に接続されることによって当該電磁石１２０，１３０による磁気経路の一部を形成する。この電磁石ケース板１１１が、本発明における「金属フレーム」に対応している。
【００１８】
電磁石１２０，１３０は、各々電磁コイル（励磁コイル）１２４，１３４が巻かれた電磁石ボビン１２３，１３３と、当該電磁コイル１２４，１３４に連接する電磁石コア１２２，１３２を備えている。この電磁コイル１２４，１３４が、本発明における「電磁コイル」に対応しており、電磁石コア１２２及び電磁石コア１３２によって、本発明における「電磁石コア」が構成される。なお、詳細については後述するが、電磁石コア１２２，１３２は、その第１延在部１２２ａ，１３２ａが電磁コイル１２４，１３４に挿入されることによって、当該電磁コイル１２４，１３４を保持するように構成されている。電磁石１２０，１３０の電磁コイル１２４，１３４には交流電源（図示省略）が接続され、交流電源の周波数と同一回数の磁極の変化（極性変化）が生じるようになっている。この電磁石１２０，１３０は、電磁石コア１２２，１３２において振動子１４０に対しダイアフラム機構部１５０，１５０駆動用の磁力を付与する機能を有する。
【００１９】
振動子１４０は、その両端に連結用シャフト１４１，１４１を備えており、各連結用シャフト１４１によって固定されたダイアフラム機構部１５０を介して、一対の電磁石１２０，１３０の対向面の間隙に、これら電磁石１２０，１３０と接触しないように装着されている。この振動子１４０には、その振動子本体に極性の異なる永久磁石（Ｎ極及びＳ極）が埋設されており、一対の電磁石１２０，１３０の極性変化に伴い、当該振動子１４０が図１中の矢印１０方向ないし矢印１２方向へ往復動作（振動）する構成になっている。この振動子１４０が、本発明における「振動子」に対応している。
【００２０】
各ダイアフラム機構部１５０は、振動子１４０の延在方向と直交する方向に延在する円盤状のダイアフラム１５２を備え、このダイアフラム１５２の外周縁が本体部１５１に止着されている。このダイアフラム１５２は、空気の吸入動作及び吐出動作を行うように弾性変形可能なゴム材料によって形成されている。このダイアフラム１５２が、本発明における「ダイアフラム」に対応している。また、このダイアフラム１５２は、その両面が２つの円盤状のセンタープレート、すなわち、電磁石１２０，１３０側の第１センタープレート１５３と、弁ケース体１１２側の第２センタープレート１５４とによって挟持され、第１センタープレート１５３及び第２センタープレート１５４は振動子１４０の連結用シャフト１４１に固定されている。従って、ダイアフラム１５２は、第１センタープレート１５３及び第２センタープレート１５４によって挟持された状態で、実質的（間接的）に振動子１４０に連結される。
【００２１】
各弁ケース体１１２には、吸入室１１３、吐出室１１４、圧縮室１１５が形成される。各弁ケース体１１２において、吸入室１１３と圧縮室１１５とを区画する区画壁１１２ａには吸入弁１１６が設けられ、吐出室１１４と圧縮室１１５とを区画する区画壁１１２ｂには吐出弁１１７が設けられている。圧縮室１１５は、ダイアフラム１５２によって区画される空気の圧縮領域であり、本発明における「圧縮室」に対応している。
【００２２】
吸入弁１１６は、弾性を有するゴム材料によって構成され、区画壁１１２ａに形成された連通孔を開放ないし閉鎖する吸入用の弁体（吸入弁機構）を有する。同様に、吐出弁１１７は、弾性を有するゴム材料によって構成され、区画壁１１２ｂに形成された連通孔を開放ないし閉鎖する吐出用の弁体（吐出弁機構）を有する。吸入弁１１６の弁体が開放された状態では、吸入室１１３と圧縮室１１５とが連通される一方、当該弁体が閉鎖された状態では、吸入室１１３と圧縮室１１５との連通が阻止される。吐出弁１１７の弁体が開放された状態では、吐出室１１４と圧縮室１１５とが連通される一方、当該弁体が閉鎖された状態では、吐出室１１４と圧縮室１１５との連通が阻止される。
【００２３】
ここで、図２には図１中の電磁石１２０，１３０のＡ−Ａ線断面における構造が示され、図３には図２中の電磁石１２０を矢印Ｂ方向からみた様子が示される。
【００２４】
図２に示すように、電磁石ボビン１２３，１３３の電磁コイル１２４，１３４は、振動子１４０の両側（図２中の左右）に、所定の隙間をもって互いに対向状に配置される。
一方、電磁石コア１２２，１３２は、２つの電磁石コア１２２及び電磁石コア１３２が互いに分離可能であるとともに、装着状態ではこれら２つの電磁石コアが下方側の端部において互いに当接することによって一体状に構成される。これら２つの電磁石コア１２２及び電磁石コア１３２によって一体状に構成される電磁石コアは、その両端部が互いに対向するように延在する長尺状に構成され、当該両端部の間に振動子１４０が介在させる構成であるとともに、電磁石コア全体としての側面視が「Ｃ字形状」を形成する。また、電磁石コア１２２，１３２は、各々、第１延在部１２２ａ，１３２ａ、第２延在部１２２ｂ，１３２ｂ及び第３延在部１２２ｃ，１３２ｃを備え、各電磁石コアの側面視が「Ｃ字形状」または「コ字形状」を形成する。
【００２５】
ここで、図３に示す電磁石コア１２２は、図２に示すような平面視が「Ｃ字形状」または「コ字形状」の珪素鋼板を、電磁ポンプ上下方向であって振動子１４０の往復動作方向と交差する方向に延在させ、当該往復動作方向（図３中の左右方向）に複数積層させた積層構造であり、全体としてブロック状となるように構成されている。この珪素鋼板が、本発明における「鋼板」に対応している。
【００２６】
図４には、振動子１４０の往復動作方向、電磁石コア１２２における珪素鋼板の延在方向、及び当該珪素鋼板の積層方向の関係が示される。
図４に示すように、本実施の形態では、振動子１４０の往復動作方向（図４中の左右方向）は、電磁石コア１２２における珪素鋼板の延在方向と直交する一方、電磁石コア１２２における珪素鋼板の積層方向に合致するように構成されている。本実施の形態では、縦長状に形成された電磁石ボビン（図３中の電磁石ボビン１２３）の短片部が、電磁石コア１２２における積層方向に対応している。
なお、特に図示しないものの、図２に示す電磁石コア１３２も図３及び図４に示す電磁石コア１２２と同様の積層構造を有する。
【００２７】
図２に戻って、電磁石コア１２２，１３２の第１延在部１２２ａ，１３２ａは、電磁コイル１２４，１３４に形成された挿入孔１２４ａ，１３４ａに挿設された状態で水平方向（図中の左右方向）に延在する部位である。また、第２延在部１２２ｂ，１３２ｂは、電磁石ボビン１２３，１３３の側方において垂直方向（図中の上下方向）に延在する部位である。また、第３延在部１２２ｃ，１３２ｃは、電磁石ボビン１２３，１３３の電磁ポンプ下方側において水平方向（図中の左右方向）に延在する部位である。第２延在部１２２ｂ，１３２ｂ及び第３延在部１２２ｃ，１３２ｃは、電磁コイル１２４，１３４の外部において第１延在部１２２ａ，１３２ａに連接する部位である。
ここで、本実施の形態の電磁石コア１２２の第１延在部１２２ａが、本発明における一端部を構成し、電磁石コア１３２の第１延在部１３２ａが、本発明における他端部を構成する。また、本実施の形態の電磁石コア１２２が、本発明における「一端部側を構成する第１構成コア部」に対応しており、電磁石コア１３２が、本発明における「他端部側を構成する第２構成コア部」に対応している。
【００２８】
なお、本実施の形態では、電磁石コア１２２，１３２は、電磁コイル１２４，１３４の電磁ポンプ下方側領域において、第３延在部１２２ｃ，１３２ｃが連続状に延在するとともに、これら第３延在部１２２ｃ及び第３延在部１３２ｃが互いに突き当たる（当接する）構造になっている。これら第３延在部１２２ｃ及び第３延在部１３２ｃによって、本発明における「電磁石コア延在部」が構成される。このように電磁石コア１２２と電磁石コア１３２が互いに突き当たる突き当て構造を用いることによって、電磁石１２０，１３０による効率的な磁気経路が維持されることとなり、突き当て構造を有していないタイプの電磁石に比して消費電力が抑えられる。
【００２９】
前述のように、電磁石１２０，１３０は、電磁石コア１２２，１３２の第２延在部１２２ｂ，１３２ｂが、金属フレームである電磁石ケース板１１１の挟持片１１１ａによって挟持された状態で電磁石ケース板１１１に対し保持される。このとき、電磁石ケース板１１１と一体状に構成される電磁石コア１２２，１３２は、本来の機能である磁気経路を形成する機能に加え、ポンプ機構部１１０のポンプフレームの一部を形成する機能を有することとなり、ポンプフレームとして兼用化される。
また、このとき各電磁石ケース板１１１の上側及び下側は開放された構成になっている。具体的には、図２及び図３に示すように、電磁石１２０，１３０の電磁ポンプ上方側領域に上部空間領域１１８が形成され、電磁石１２０，１３０の電磁ポンプ下方側領域に下部空間領域１１９が形成されることとなり、電磁石１２０，１３０の上方及び下方が電磁石ケース板１１１によって遮へいされないようになっている。電磁石コア１２２，１３２は、下部空間領域１１９において連続状に延在する一方、上部空間領域１１８において空間部を形成し延在しない構成になっている。この上部空間領域１１８が、本発明における「空間部」に対応している。
【００３０】
本実施の形態のこのような構成によれば、電磁石１２０，１３０の電磁コイル１２４，１３４から発生した熱は、上部空間領域１１８において電磁石コア１２２，１３２及び電磁石ケース板１１１によって遮へいされることがなく、また下部空間領域１１９において電磁石ケース板１１１によって遮へいされることがない。従って、電磁コイル１２４，１３４から発生した熱は、上部空間領域１１８及び下部空間領域１１９を通じて排出されることとなり空冷効果が高まることとなる。このような作用効果は、少なくとも、電磁石コア１２２，１３２の各々を、全体として側面視が「Ｃ字形状」または「コ字形状」となるように構成し、また電磁石コア１２２の第３延在部１２２ｃと電磁石コア１３２の第３延在部１３２ｃとが互いに突き当たるように構成することによって得られる。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、電磁石１２０，１３０のポンプ上方側及びポンプ下方側を電磁石ケース板１１１によって囲まない構成、更には電磁石コア１２２，１３２をポンプフレームとして兼用化する構成によって、電磁石コア１２２，１３２の分だけ電磁石ケース板１１１自体を小型化及び軽量化することができる。一方、電磁石コア１２２，１３２は、上部空間領域１１８において延在しない構成であるため、当該上部空間領域１１８に電磁石コアが延在する構成に比して、電磁石コアの小型化及び軽量化が可能となる。かくして、電磁石ケース板１１１に加えて電磁石コア１２２，１３２の小型化及び軽量化をも図ることができ、ひいては電磁式ポンプ１００全体の小型化及び軽量化が図られることとなる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、電磁石１２０，１３０の上方に位置する上部空間領域１１８を、電気配線等の配置スペースや、電磁コイル１２４，１３４から発生する上向き流れの熱を排出するための排熱スペースとして有効利用することが可能である。
【００３３】
また、本実施の形態によれば、電磁石コア１２２，１３２は、２片の電磁石ケース板１１１の各挟持片１１１ａによって挟持された状態で、取付けボルト１２５によって当該電磁石ケース板１１１に取付け固定される構成であるため、電磁石ケース板１１１による電磁石ケースの形成と、電磁石コア１２２，１３２の固定をあわせ行うことができ、組み付け工数を減らすことが可能となる。
【００３４】
次に、上記構成の電磁式ポンプ１００の動作を、図１、図５及び図６を参照しつつ説明する。
図１において、交流電源に接続された電磁石１２０，１３０の極性変化に伴い振動子１４０は、交流電源と同じ周波数で図１中の矢印１０及び矢印１２方向に往復動作する。この振動子１４０の往復動作に同期して当該振動子１４０の両端側に配置されたダイアフラム１５２，１５２は、その外周部分が本体部１５１側に固定された状態で、その中央部が振動子１４０のストロークと同じ変位量で往復動作方向に関し弾性変形する。
【００３５】
ここで、図５には、本実施の形態の電磁式ポンプ１００において振動子１４０が矢印１０方向に動作した場合の様子が模式的に示される。
図５に示すように、振動子１４０の矢印１０方向への動作によって図中右側のダイアフラム１５２が図中の矢印１０方向に弾性変形した場合、図中右側の圧縮室１１５が負圧になり、右側の吸入弁１１６が開放されて、吸入空気が右側の吸入室１１３から右側の圧縮室１１５へと吸入される（吸入動作）。また、振動子１４０の矢印１０方向への動作によって図中左側のダイアフラム１５２が矢印１０方向に弾性変形した場合、図中左側の圧縮室１１５は圧縮され正圧になり、左側の吐出弁１１７が開放されて、吐出空気が左側の圧縮室１１５から左側の吐出室１１４へと吐出される（吐出動作）。
【００３６】
一方、図６には、本実施の形態の電磁式ポンプ１００において振動子１４０が矢印１２方向に動作した場合の様子が模式的に示される。
図６に示すように、振動子１４０の矢印１２方向への動作によって図中左側のダイアフラム１５２が矢印１２方向に弾性変形した場合、図中左側の圧縮室１１５が負圧になり、左側の吸入弁１１６が開放されて、吸入空気が左側の吸入室１１３から左側の圧縮室１１５へと吸入される（吸入動作）。また、振動子１４０の矢印１２方向への動作によって図中右側のダイアフラム１５２が矢印１２方向に弾性変形した場合、図中右側の圧縮室１１５は圧縮され正圧になり、右側の吐出弁１１７が開放されて、吐出空気が右側の圧縮室１１５から右側の吐出室１１４へと吐出される（吐出動作）。
【００３７】
図５及び図６を用いて説明したように、一対のダイアフラム１５２，１５２による上記の吸入動作及び吐出動作が交互に連続的に行われることによって、吸入室１１３から吸入弁１１６を介して圧縮室１１５へ吸入され、圧縮室１１５において圧縮され高圧化された空気は、吐出弁１１７を介して吐出室１１４へ送られ、所定の圧力及び流量の空気が所望の供給先（浄化槽等）へ連続的に供給されることとなる。
【００３８】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００３９】
上記実施の形態では、分離可能な２つの電磁石コア１２２及び電磁石コア１３２を突き合わせて一体状に構成する場合について記載したが、本発明では、２つの電磁石コア１２２及び電磁石コア１３２を１つの電磁石コアによって一体状に構成することもできる。このような電磁石コアは、例えば、電磁石コア１２２を構成する珪素鋼板と電磁石コア１３２を構成する珪素鋼板とを合わせた大きさの珪素鋼板を、電磁ポンプ上下方向であって振動子１４０の往復動作方向と交差する方向に延在させ、当該往復動作方向に複数積層させることによって形成することができる。２つの電磁石コア１２２及び電磁石コア１３２を１つの電磁石コアによって一体状に構成するこのような構成は、電磁石コアの突き合わせを必要としないため、組み立てが容易であり、また振動子１４０が介在する両端部の間の間隔を一定にすることが可能となる。
【００４０】
また、上記実施の形態では、電磁石コア１２２，１３２は、下部空間領域１１９において連続状に延在する一方、上部空間領域１１８において空間部を形成する場合について記載したが、本発明では、電磁石コアが上部空間領域１１８において連続状に延在する一方、下部空間領域１１９において空間部を形成するように構成することもできる。
【００４１】
また、上記実施の形態では、左右一対の電磁石ボビン１２３，１３３を設ける場合について記載したが、本発明では、必要に応じて片方の電磁石ボビンを省略することもできる。この場合、左右一対の電磁石ボビン１２３，１３３のうち、例えば電磁石ボビン１３３を省略し、電磁石コア１２２の第１延在部１２２ａは電磁コイル１２４の挿入孔１２４ａに挿設されるが、電磁石コア１３２の第１延在部１３２ａは電磁コイルに挿設されないような構成を用いることができる。このような構成によれば、左右一対の電磁石ボビンを設ける場合に比して、電磁石ボビン同士の結線が不要であり、組み立て性の向上を図るのに有効であるうえ、ボビン抜けやリード線切れ等の不具合が発生する可能性を抑えることが可能となる。
【００４２】
また、上記実施の形態では、全体として側面視が「Ｃ字形状」または「コ字形状」の電磁石コア１２２，１３２について記載したが、本発明では、電磁石コアの全部または一部が「Ｃ字形状」ないし「コ字形状」の部位を少なくとも有していれば足り、例えば「Ｃ字形状」または「コ字形状」の電磁石コア１２２，１３２に別の延在部が付加された構成の電磁石コアを用いることができる。
【００４３】
また、上記実施の形態では、電磁石コア１２２，１３２が電磁式ポンプ１００のポンプフレームとして兼用化される場合について記載したが、本発明では、電磁石コア１２２，１３２は、電磁式ポンプ１００のポンプフレームと独立して構成されてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、電磁石ケース板１１１を鉄材料によって構成する場合について記載したが、本発明では、この電磁石ケース板１１１を、鉄材料以外の金属材料や、樹脂材料によって構成することもできる。
【００４５】
また、上記実施の形態では、複数の鋼板を積層させた構成の電磁石コア１２２，１３２について記載したが、本発明では、必要に応じて塊状の構成の電磁石コアを用いることもできる。
【００４６】
また、上記実施の形態では、振動子１３０の両端部にダイアフラム１５２を配置した構成の電磁式ポンプ１００について記載したが、振動子１３０の一端部にのみダイアフラム１５２が配置された構成の電磁式ポンプに対し本発明を適用することもできる。
【００４７】
また、上記実施の形態では、流体として空気を吸入し、圧縮して高圧化し、吐出する電磁式ポンプ１００について記載したが、本発明を空気以外の気体や液体を扱う電磁式ポンプの構成に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の電磁式ポンプの一実施の形態である電磁式ポンプ１００の平面図であって、その主要部分の断面構造を示す図である。
【図２】図１中の電磁石１２０，１３０のＡ−Ａ線断面における構造を示す図である。
【図３】図２中の電磁石１２０を矢印Ｂ方向からみた様子を示す図である。
【図４】振動子１４０の往復動作方向、電磁石コア１２２における珪素鋼板の延在方向、及び当該珪素鋼板の積層方向の関係を示す図である。
【図５】本実施の形態の電磁式ポンプ１００において振動子１４０が矢印１０方向に動作した場合の様子を模式的に示す図である。
【図６】本実施の形態の電磁式ポンプ１００において振動子１４０が矢印１２方向に動作した場合の様子を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００…電磁式ポンプ
１０１…ケーシング
１１０…ポンプ機構部
１１１…電磁石ケース板
１１１ａ…挟持片
１１２…弁ケース体
１１３…吸入室
１１４…吐出室
１１５…圧縮室
１１６…吸入弁
１１７…吐出弁
１１８…上部空間領域
１１９…下部空間領域
１２０，１３０…電磁石
１２２，１３２…電磁石コア
１２２ａ，１３２ａ…第１延在部
１２２ｂ，１３２ｂ…第２延在部
１２２ｃ，１３２ｃ…第３延在部
１２３，１３３…電磁石ボビン
１２４，１３４…電磁コイル
１４０…振動子
１４１…連結用シャフト
１５０…ダイアフラム機構部
１５１…本体部
１５２…ダイアフラム
１５３…第１センタープレート
１５４…第２センタープレート
【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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