CN1291158C - 泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种泵，通过用小的消耗电力振动振动板，能够高效率地向外部排出流体，并可使泵小型化。本发明的泵(P)，在泵室(12)的外侧，在与振动板(9)对置的一侧配置装在筒体(3a)内的电磁铁(6)，在振动板(9)上固定了安装在筒体(3a)的一端部的第1振子(3b)，筒体(3a)与电磁铁(6)的磁极转换同步振动，并通过第1振子(3b)振动振动板(9)，吸入阀(17)能够开闭吸入孔(15)，并且，排出阀(18)能够开闭排出孔(16)。

Description

泵

技术领域

本发明涉及一种泵，特别涉及适合利用振动板的振动向泵室内吸入流体和向室外排出流体的泵。

背景技术

如根据图6说明现有的燃料供给用泵的一例，以往的泵K，在外壳32内埋设配置缠绕了线圈31a的多个电磁铁31。

此外，在相互对置的电磁铁31之间，在棒状的振子34上以一定间隔安装配置有一对永久磁铁33。

此外，在振子34的两端部安装了薄板状的振动板35，该振动板35被夹持固定在配设于振动板35外侧的泵壳36和外壳32之间。

在上述泵壳36上夹着填密料37a固定盖体37，形成了相互独立封闭的吸入室38和排出室39。

此外，在吸入室38形成用于与泵室40连通的吸入口41，且配置有可开闭吸入口41的吸入阀42。

此外，在排出室39形成用于与泵室40连通的排出口43，且配置有可开闭排出口43的排出阀44。

由此，根据电磁铁31与永久磁铁33的相互磁作用，连接在振子34上的振动板35振动，而从外部通过吸入室38向泵室40吸入流体，并将吸入泵室40的流体通过排出室39从排出口45向外部排出，如此能够供给流体。

这样的以往的泵体K，由于在外壳32的左右配设有2个泵室40，因此，通过使2个振动板35振动，可从左右的排出口45排出大量流体。

专利文献：特开2002-106472号公报。

这样的现有泵K，由于使用多个电磁铁31，存在电力消耗大的问题。

此外，泵K中，由于在外壳32的左右两侧分别配设有吸入室38、排出室39、泵室40，很难实现小型化。因此，例如不适合用作向便携式电子设备用燃料电池供给燃料的小型泵。

发明内容

本发明是针对上述问题而提出的，目的是提供一种泵，用小的消耗电力振动振动板，能够高效率地向外部排出流体，并可使泵小型化。

作为解决上述问题的第1方案，本发明的泵，具有泵室、可限制向上述泵室内吸入流体的吸入阀、可限制向上述泵室外排出吸入到上述泵室内的上述流体的排出阀；在上述泵室上，形成可吸入上述流体的吸入孔和可排出从该吸入孔吸入的上述流体的排出孔，并具有可向上述流体施加吸入力及排出力的振动板；在上述泵室的外侧，在与上述振动板对置的一侧，配置装在筒体中的电磁铁，在上述振动板上固定有安装在上述筒体的一端部的第1振子，通过上述筒体与电磁铁的磁极转换同步地振动，并经由上述第1振子使上述振动板振动，由此上述吸入阀能够开闭上述吸入孔，并且，排出阀能够开闭上述排出孔，其特征在于，在与上述第1振子对置侧的上述筒体的另一端部固定有第2振子，上述第1、第2振子与上述电磁铁磁极的转换同步地被上述电磁铁吸附或排斥而使上述筒体进行活塞运动，由此上述振动板振动。

此外，作为解决上述问题的第2方案，其特征在于，在与上述第1振子对置侧的上述筒体的另一端部固定第2振子，上述第1、第2振子与上述电磁铁磁极的转换同步地被上述电磁铁吸附或排斥而使上述筒体进行活塞运动，由此上述振动板振动。

此外，作为解决上述问题的第3方案，其特征在于，若上述振动板通过上述第1振子向被上述电磁铁吸附的方向振动，则上述泵室内的气压降低而从上述吸入孔吸入上述流体，并且，上述排出阀关闭上述排出孔。

此外，作为解决上述问题的第4方案，其特征在于，若上述振动板通过上述第1振子向排斥上述电磁铁的方向振动，则上述泵室内的气压升高而上述吸入阀关闭上述吸入孔，并且，从上述排出孔排出从上述吸入孔吸入的上述流体。

此外，作为解决上述问题的第5方案，其特征在于，在上述吸入阀及上述排出阀关闭上述吸入孔及上述排出孔时，上述流体不逆流。

附图说明

图1是本发明泵的主要部分剖视图。

图2是图1的2-2线剖视图。

图3是本发明泵的平面图。

图4是说明本发明泵的动作的主要部分剖视图。

图5是说明本发明的泵动作的主要部分剖视图。

图6是说明现有泵的示意图。

具体实施方式

下面根据图1～图5说明本发明的泵。图1是本发明泵的主要部分剖视图，图2是图1的2-2线剖视图，图3是本发明泵的平面图，图4、图5是说明本发明泵的动作的主要部分剖视图。

首先，本发明的泵P上，如图2所示，配置有外形为略圆筒状的泵本体部1。在该泵本体部1上配设内部为空洞状的由树脂材料等构成的第1外壳2。该第1外壳2，如图1所示，在空洞内部的图示右侧具有侧壁2a，图示左侧则被开放。在上述侧壁2a上形成有可进入外气的通气口2b。

此外，在第1外壳2的空洞内部，配设活塞部件3，该活塞部件3沿着第1外壳2的空洞内部，配设成在图示的左右方向上自由振动。

上述活塞部件3具有圆筒状筒体3a，在该筒体3a的图示左侧的一端部固定第1振子3b，在图示右侧的另一端部固定第2振子3c，在该第2振子3c上形成有通气孔3d。上述第1振子3b及第2振子3c分别由树脂材料成形加工形成。

此外，在第1外壳2的空洞内部，如图2所示，以一定的高度突出形成2个突起2c、2c，在该突起2c、2c上，用第1外壳2侧的螺钉5拧紧固定了电磁铁6。即，电磁铁6固定在第1外壳2的空洞内部。

以覆盖该电磁铁6的外周部的方式，配设活塞部件3的筒体3a，该筒体3a沿着电磁铁6的外周部，在图1所示的左右方向上自由振动。

此外，电磁铁6上形成有：铁芯6a、在该铁芯6a的图示上下的第1磁极6b和第2磁极6c。在上述铁芯6a上卷绕用2点虚线表示的线圈7，通过从外部的磁铁端子8向线圈7外加一定频率的电压，在电磁铁6的第1磁极6b和第2磁极6c之间产生周期性的电磁力。

即，通过对线圈7外加一定频率的电压，使第1磁极6b和第2磁极6c的N极和S极周期性地转换。

此外，在第1外壳2的图示左侧的开放端部，配设由薄板状不锈钢等具有弹性的材料等构成的振动板9，该振动板9由中央部的铆钉固定在第1振子3b上。

此外，在安装了振动板9的第1外壳2的图示左侧外周部，通过压入或粘接等安装有第2外壳11。并且，用第2外壳11和第1外壳2夹持振动板7，第2外壳11内部的泵室12的图示右侧被遮蔽。

此外，在第2外壳11上，通过隔壁11a，在泵室12的图示左侧，分别独立形成吸入室13和排出室14。

此外，泵室12和吸入室13由形成在隔壁11a上的吸入孔15连结，泵室12和排出室14由形成在隔壁11a上的排出孔16连结。

此外，在吸入孔15上固定有由具有弹性的橡胶等构成的伞状的吸入阀17，该吸入阀17的中心轴的基部被卡在隔壁11a上，并且，位于泵室12侧的伞部分能够遮蔽吸入孔15。

此外，在排出孔16上固定有与吸入阀17同材质、同形状的排出阀18，该排出阀18的中心轴的基部被卡在隔壁11a上，并且，位于排出室14侧的伞状部分能够遮蔽排出孔16。

此外，在第2外壳11的图示左端部，固定遮蔽吸入室13和排出室14的遮蔽板19。在该遮蔽板19上，分别突出形成有吸入侧接头19b和排出侧接头19d，吸入侧接头19b形成与吸入室13连结的吸入口19a，排出侧接头19d形成与排出室14连结的排出口19c。

此外，对于固定在第1振子3b上的永久磁铁4，例如，将与电磁铁6的第1磁极6b对置的一侧作为S极，与第2磁极6c对置的一侧作为N极。对于固定在第2振子3c上的永久磁铁4，例如，将与第1磁极6b对置的一侧作为N极，与第2磁极6c对置的一侧作为S极。

如根据图4、5说明如此构成的本发明的泵P的动作，首先，如在泵室12吸入甲醇等液体燃料流体时，通过从磁铁端子8向线圈7外加一定频率的电压，如图4所示，第1磁极6b成为N极，第2磁极6c成为S极。

于是，在第1磁极6b和第2磁极6c，吸附第1振子3b侧的永久磁铁4，同时，排斥第2振子3c侧的永久磁铁4。

由此，活塞部件3向图示右方向振动，振动板9被向右方向拉伸而变形。

通过振动板9向右方向变形，泵室12内部的体积增大，泵室12内的气压比外部的气压降低，吸入阀17的伞部外周部从隔壁11a稍微离开。

由此，对外部的流体施加吸力，流体经由吸入口19a被吸入到吸入室13，再从吸入室13通过吸入孔15，向箭头方向侵入，流入到泵室12内。

由于该吸入工作中的排出室14内的气压比泵室12增高，排出阀18遮蔽排出孔16，防止排出室14内的流体向泵室12侧逆流。

另外，如通过吸入孔15增大体积的泵室12内流入预定量的流体，则由外部的控制部(未图示)，通过磁铁端子8转换电磁铁6的磁极。由此，如图5所示，第1磁极6b成为S极，第2磁极6c成为N极。

于是，相对于第1磁极6b和第2磁极6c，排斥第1振子3b侧的永久磁铁4，同时第2振子3c侧的永久磁铁4被吸附。

由此，活塞部件3向图示左方向振动，振动板9被向左方向挤压而变形。

通过振动板9向左方向变形，泵室12内部的体积变小，泵室12内的气压比外部气压增高，排出阀18的伞部外周部从隔壁11a稍微离开。

由此，对泵室12中的流体施加排出力，流体从排出孔16向箭头方向排出，然后从排出口19c排到外部。

由于该排出工作中的泵室内的压力比吸入室13高，因此，吸入阀17遮蔽吸入孔15，防止泵室12内的流体向吸入室13侧逆流。

这样的本发明的泵P，与电磁铁6的磁极的转换同步振动活塞部件3，同时振动振动板9。通过振动板9的振动，泵室12内的气压比外部升高或降低，因此，能够使吸入阀17及排出阀18可靠工作，例如，能够向外部的燃料电池高效率地供给甲醇等液体燃料流体。

此外，由于用电磁体6吸引/排斥固定在第1振子3b和第2振子3c双方的永久磁铁4，所以，即使外加给线圈7的电力小，也能够确实高速振动活塞部件3。

因此，能够用1个泵室排出多量流体。此外，由于泵室12为1个，所以结构简单且能实现小型化。

此外，在本发明中，采用第1振子3b及第2振子3c两个振子进行了说明，但也可以只采用第1振子3b。

即，在第1振子3b上固定振动板9，在筒体3a的一端部安装该第1振子3b，通过向收纳在可振动的筒体3a的电磁铁6供给预定频率的电力，筒体3a能够独立于电磁铁6而振动，并使振动板9振动。

这样的泵P，可以只用第1振子3b振动活塞部件3，能够减少部件数量，并能实现小型化。

作为如上所述的本发明的泵P的使用例，最近，以大气污染等环境问题为背景，谋求不引起环境污染的清洁电力供应装置。作为其中一例，正在开发通过分解化学反应作为燃料的甲醇可得到所希望的电力的燃料电池。

这样的燃料电池，例如在汽车用的蓄电池等多种领域，都期待着其实用性。此外，近年来，作为便携式电子设备用的蓄电池，也产生采用小型燃料电池的新想法。

在这样的便携式电子设备用的小型燃料电池中，采用本发明的泵P，能够在短时间内供给由甲醇等流体构成的燃料。

如上所述，本发明的泵P，通过与电磁铁磁极的转换同步振动筒体，并通过第1振子振动振动板，由此吸入阀能够开闭吸入孔，且排出阀能够开闭排出孔，所以能够利用筒体的振动可靠振动振动板。因此，通过可靠运转吸入阀及排出阀，能够高效率地向外部供给流体。

此外，通过第1振子及第2振子与电磁铁磁极的转换同步地被电磁铁吸附或排斥，来使筒体进行活塞运动而振动振动板，所以，能够用固定在第1振子及第2振子双方上的永久磁铁使筒体进行活塞运动，能够提供低耗电的泵。

如果振动板通过第1振子向被电磁铁吸附的方向振动，则由于泵室内的气压比外部气压低而从吸入孔吸入流体，并且排出阀关闭排出孔，所以能够可靠地从吸入孔吸入流体。此外，由于此时用排出阀关闭排出孔，所以向外部排出的流体不在泵室内逆流。

此外，如果振动板通过第1振子向排斥电磁铁的方向振动，则由于泵室内的气压升高而吸入阀关闭吸入孔，并且从吸入孔吸入的流体从排出孔排出，所以能够将吸入到泵室内的流体可靠地从排出孔排出。

此外，在吸入阀及排出阀关闭吸入孔及排出孔时，流体不逆流，能够提供流体无吸入损耗及排出损耗的高效率的泵。

Claims (1)

1.一种泵，具有泵室、可限制向上述泵室内吸入流体的吸入阀、可限制向上述泵室外排出吸入到上述泵室内的上述流体的排出阀；在上述泵室上，形成可吸入上述流体的吸入孔和可排出从该吸入孔吸入的上述流体的排出孔，并具有可向上述流体施加吸入力及排出力的振动板；在上述泵室的外侧，在与上述振动板对置的一侧，配置装在筒体中的电磁铁，在上述振动板上固定有安装在上述筒体的一端部的第1振子，通过上述筒体与电磁铁的磁极转换同步地振动，并经由上述第1振子使上述振动板振动，由此上述吸入阀能够开闭上述吸入孔，并且，排出阀能够开闭上述排出孔，其特征在于，

在与上述第1振子对置侧的上述筒体的另一端部固定有第2振子，上述第1、第2振子与上述电磁铁磁极的转换同步地被上述电磁铁吸附或排斥而使上述筒体进行活塞运动，由此上述振动板振动。

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