JP2000130339A - 電磁式ダイヤフラムポンプ - Google Patents
電磁式ダイヤフラムポンプInfo
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- JP2000130339A JP2000130339A JP10322882A JP32288298A JP2000130339A JP 2000130339 A JP2000130339 A JP 2000130339A JP 10322882 A JP10322882 A JP 10322882A JP 32288298 A JP32288298 A JP 32288298A JP 2000130339 A JP2000130339 A JP 2000130339A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 センタープレートを用いてダイヤフラムと振
動子とを接続固定した構造でありながら、耐久性に優れ
た電磁式ダイヤフラムポンプを提供する。 【解決手段】 所定間隙で、一対の電磁石を対向配置
し、それに直角方向に振動子を往復運動させ、振動子両
端部に対向してダイヤフラムを配置した電磁式ポンプ
で、このダイヤフラム40を中央部に円形開口部をもつ
リング状の薄膜部42と、薄膜部の外周部に設けられた
固定用のフランジ部41と、円形開口部43の周縁部に
設けられたビード部44とを有するものとし、ビード部
を1組の円盤形状のセンタープレート70で挟持し、こ
のセンタープレートを振動子の端部に接続固定し、ダイ
ヤフラムのフランジ部を電磁石ケースに固定した。
動子とを接続固定した構造でありながら、耐久性に優れ
た電磁式ダイヤフラムポンプを提供する。 【解決手段】 所定間隙で、一対の電磁石を対向配置
し、それに直角方向に振動子を往復運動させ、振動子両
端部に対向してダイヤフラムを配置した電磁式ポンプ
で、このダイヤフラム40を中央部に円形開口部をもつ
リング状の薄膜部42と、薄膜部の外周部に設けられた
固定用のフランジ部41と、円形開口部43の周縁部に
設けられたビード部44とを有するものとし、ビード部
を1組の円盤形状のセンタープレート70で挟持し、こ
のセンタープレートを振動子の端部に接続固定し、ダイ
ヤフラムのフランジ部を電磁石ケースに固定した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁式ダイヤフラ
ムポンプに関し、特に、対向する電磁石に交流電流を通
電させることにより、対向する電磁石の間に介在された
振動子を交流電源と同じ周波数で往復運動させ、振動子
の両端部に対向するように配置された一対のダイヤフラ
ムの変形を利用し、ダイヤフラムで仕切られるケース内
の容積変化と、弁の作用により圧縮気体を連続的に吐出
させる電磁式ダイヤフラムポンプに関する。このような
電磁式ダイヤフラムポンプは、例えば、曝気式浄化槽の
曝気用、養魚の酸素補給用、泡風呂等のエアー噴気用、
小型コンプレッサー等に用いられる。
ムポンプに関し、特に、対向する電磁石に交流電流を通
電させることにより、対向する電磁石の間に介在された
振動子を交流電源と同じ周波数で往復運動させ、振動子
の両端部に対向するように配置された一対のダイヤフラ
ムの変形を利用し、ダイヤフラムで仕切られるケース内
の容積変化と、弁の作用により圧縮気体を連続的に吐出
させる電磁式ダイヤフラムポンプに関する。このような
電磁式ダイヤフラムポンプは、例えば、曝気式浄化槽の
曝気用、養魚の酸素補給用、泡風呂等のエアー噴気用、
小型コンプレッサー等に用いられる。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば、浄化槽の曝気用や養
魚の酸素補給用のポンプの一つとして、電磁式ダイヤフ
ラムポンプが使用されている。
魚の酸素補給用のポンプの一つとして、電磁式ダイヤフ
ラムポンプが使用されている。
【0003】このような電磁式ダイヤフラムポンプは、
例えば、実開平2−83387号公報等に開示されてい
るように、上部を開放した箱状の電磁石ケースと、この
電磁石ケースの中に対向するように配置され固着された
一対の電磁石と、この一対の電磁石の対向面の間に介在
され電磁石の極性変化に伴い往復運動する振動子を備え
ており、さらに、該振動子の両端部には、対向するよう
に配置された一対のダイヤフラムが形成されている。
例えば、実開平2−83387号公報等に開示されてい
るように、上部を開放した箱状の電磁石ケースと、この
電磁石ケースの中に対向するように配置され固着された
一対の電磁石と、この一対の電磁石の対向面の間に介在
され電磁石の極性変化に伴い往復運動する振動子を備え
ており、さらに、該振動子の両端部には、対向するよう
に配置された一対のダイヤフラムが形成されている。
【0004】そして、電磁式ダイヤフラムポンプは、電
磁石の極性変化に伴い振動子が往復運動し、この振動子
に連結されたダイヤフラムを振動させることによって、
外部空気の圧縮室内への吸入、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作用す
る。
磁石の極性変化に伴い振動子が往復運動し、この振動子
に連結されたダイヤフラムを振動させることによって、
外部空気の圧縮室内への吸入、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作用す
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような電磁式ダイ
ヤフラムポンプに用いられるダイヤフラムは、外周に固
定用のフランジ部をもち中央に開口部をもつ薄膜の円盤
形状に成形されたゴム材質の部材である。このダイヤフ
ラムは、外周のフランジ部が電磁石ケースに固定され、
中央の開口部に1組の円盤形状のセンタープレートを装
着して開口部近傍が圧縮挟持され、このセンタープレー
トを介して振動子の端部に接続固定されている。
ヤフラムポンプに用いられるダイヤフラムは、外周に固
定用のフランジ部をもち中央に開口部をもつ薄膜の円盤
形状に成形されたゴム材質の部材である。このダイヤフ
ラムは、外周のフランジ部が電磁石ケースに固定され、
中央の開口部に1組の円盤形状のセンタープレートを装
着して開口部近傍が圧縮挟持され、このセンタープレー
トを介して振動子の端部に接続固定されている。
【0006】しかし、上述のように振動子の往復運動に
よってダイヤフラムが振動する毎に、ダイヤフラムの薄
膜部のうちセンタープレートにより圧縮挟持されている
境界部はセンタープレートに圧縮延伸状態で接触するの
で、この境界部に応力が集中することになる。このた
め、ダイヤフラムの該境界部での摩耗、屈曲疲労が進行
して、ダイヤフラムの特性劣化や破損が生じ、電磁式ダ
イヤフラムポンプの耐久性低下を来すという問題があ
る。また、ダイヤフラムの上記境界部における摩耗、屈
曲疲労を防止するために、ダイヤフラムとセンタープレ
ートとの間にリング状のポリテトラフルオロエチレン
(商品名テフロン)シートを介装させることが行われて
いるが、テフロンシート自体の耐摩耗性が不十分であ
り、電磁式ダイヤフラムポンプに要求される耐久性を付
与するには至っていない。
よってダイヤフラムが振動する毎に、ダイヤフラムの薄
膜部のうちセンタープレートにより圧縮挟持されている
境界部はセンタープレートに圧縮延伸状態で接触するの
で、この境界部に応力が集中することになる。このた
め、ダイヤフラムの該境界部での摩耗、屈曲疲労が進行
して、ダイヤフラムの特性劣化や破損が生じ、電磁式ダ
イヤフラムポンプの耐久性低下を来すという問題があ
る。また、ダイヤフラムの上記境界部における摩耗、屈
曲疲労を防止するために、ダイヤフラムとセンタープレ
ートとの間にリング状のポリテトラフルオロエチレン
(商品名テフロン)シートを介装させることが行われて
いるが、テフロンシート自体の耐摩耗性が不十分であ
り、電磁式ダイヤフラムポンプに要求される耐久性を付
与するには至っていない。
【0007】このような実状のもとに本発明は創案され
たものであり、その目的は、センタープレートを用いて
ダイヤフラムと振動子とを接続固定した構造でありなが
ら、耐久性に優れた電磁式ダイヤフラムポンプを提供す
ることにある。
たものであり、その目的は、センタープレートを用いて
ダイヤフラムと振動子とを接続固定した構造でありなが
ら、耐久性に優れた電磁式ダイヤフラムポンプを提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は筐体状の電磁石ケースと、該電磁石
ケースの中に対向するように配置された一対の電磁石
と、該一対の電磁石の対向面の間に介在され電磁石の極
性変化に伴い、電磁石の対向方向に対して直角方向に往
復運動する振動子と、該振動子の両端部に対向するよう
に配置された一対の弾性を有するダイヤフラムと、該ダ
イヤフラムにより隔離され、かつ吸入弁および吐出弁を
有する弁ケース本体とを有する電磁式ダイヤフラムポン
プであって、前記ダイヤフラムは、中央部に円形開口部
をもつリング状の薄膜部と、該薄膜部の外周部に設けら
れた固定用のフランジ部と、前記円形開口部の周縁部に
設けられたビード部とを有し、該ビード部を1組の円盤
形状のセンタープレートで挟持し、該センタープレート
が前記振動子の端部に接続固定され、前記外周部のフラ
ンジ部が前記電磁石ケースに固定されているような構成
とした。
るために、本発明は筐体状の電磁石ケースと、該電磁石
ケースの中に対向するように配置された一対の電磁石
と、該一対の電磁石の対向面の間に介在され電磁石の極
性変化に伴い、電磁石の対向方向に対して直角方向に往
復運動する振動子と、該振動子の両端部に対向するよう
に配置された一対の弾性を有するダイヤフラムと、該ダ
イヤフラムにより隔離され、かつ吸入弁および吐出弁を
有する弁ケース本体とを有する電磁式ダイヤフラムポン
プであって、前記ダイヤフラムは、中央部に円形開口部
をもつリング状の薄膜部と、該薄膜部の外周部に設けら
れた固定用のフランジ部と、前記円形開口部の周縁部に
設けられたビード部とを有し、該ビード部を1組の円盤
形状のセンタープレートで挟持し、該センタープレート
が前記振動子の端部に接続固定され、前記外周部のフラ
ンジ部が前記電磁石ケースに固定されているような構成
とした。
【0009】また、本発明は前記1組のセンタープレー
トが、その対向面に前記ビード部の形状に対応したリン
グ状の溝部を有するような構成とした。
トが、その対向面に前記ビード部の形状に対応したリン
グ状の溝部を有するような構成とした。
【0010】また、本発明は前記1組のセンタープレー
トの少なくとも一方のセンタープレートの対向面に間隙
規制用の凸部が設けられているような構成とした。
トの少なくとも一方のセンタープレートの対向面に間隙
規制用の凸部が設けられているような構成とした。
【0011】また、本発明は前記1組のセンタープレー
トの一方の対向面に位置決め係合用の棒状突起が設けら
れ、他方のセンタープレートの対向面に位置決め係合用
の貫通孔部が設けられているような構成とした。
トの一方の対向面に位置決め係合用の棒状突起が設けら
れ、他方のセンタープレートの対向面に位置決め係合用
の貫通孔部が設けられているような構成とした。
【0012】さらに、本発明は前記ダイヤフラムの前記
ビード部近傍の薄膜部が他の部位の薄膜部よりも膜厚が
大きいような構成とした。
ビード部近傍の薄膜部が他の部位の薄膜部よりも膜厚が
大きいような構成とした。
【0013】このような本発明では、1組の円盤形状の
センタープレートがビード部を挟持してダイヤフラムと
一体化されるので、振動子の往復運動によるダイヤフラ
ムの振動において、ダイヤフラムの薄膜部の特定部位に
応力が集中することがなく、振動子の往復運動によるダ
イヤフラムの振動で薄膜部の特定部位に集中する応力か
らダイヤフラムを保護する作用をなす。
センタープレートがビード部を挟持してダイヤフラムと
一体化されるので、振動子の往復運動によるダイヤフラ
ムの振動において、ダイヤフラムの薄膜部の特定部位に
応力が集中することがなく、振動子の往復運動によるダ
イヤフラムの振動で薄膜部の特定部位に集中する応力か
らダイヤフラムを保護する作用をなす。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について添付図面に基づいて詳細に説明する。
について添付図面に基づいて詳細に説明する。
【0015】図1は、本発明の電磁式ダイヤフラムポン
プ1を、個々の主要パーツに分解させた状態を概略的に
示す斜視図である。
プ1を、個々の主要パーツに分解させた状態を概略的に
示す斜視図である。
【0016】図2は、本発明の電磁式ダイヤフラムポン
プの主要部分の必要箇所を、断面で示した正面図、図3
は、本発明の電磁式ダイヤフラムポンプの主要部分の必
要箇所を、断面で示した平面図である。
プの主要部分の必要箇所を、断面で示した正面図、図3
は、本発明の電磁式ダイヤフラムポンプの主要部分の必
要箇所を、断面で示した平面図である。
【0017】図1に示されるように、下部タンク容器5
の上面には、板状の底部基台プレート7が、密封状態と
なるように被着固定される。この板状の底部基台プレー
ト7の略中央付近の上に、電磁石ケース10が設置され
ている。電磁石ケース10は、一般に、底部基台プレー
ト7の上に直接載置されるのではなく、実質的にクッシ
ョン作用が働くように、例えば、防振ゴム9を介して設
置されている。電磁石ケース10は、本実施の形態の場
合、開口部を有する有底容器状の電磁石ケース本体11
と、この開口部を覆うための板状の電磁石ケース蓋体1
5を有し構成される。
の上面には、板状の底部基台プレート7が、密封状態と
なるように被着固定される。この板状の底部基台プレー
ト7の略中央付近の上に、電磁石ケース10が設置され
ている。電磁石ケース10は、一般に、底部基台プレー
ト7の上に直接載置されるのではなく、実質的にクッシ
ョン作用が働くように、例えば、防振ゴム9を介して設
置されている。電磁石ケース10は、本実施の形態の場
合、開口部を有する有底容器状の電磁石ケース本体11
と、この開口部を覆うための板状の電磁石ケース蓋体1
5を有し構成される。
【0018】電磁石ケース10の中には、対向するよう
に配置された一対の電磁石21,25と、この一対の電
磁石21,25の対向面の間に介在され、電磁石の極性
変化に伴い、電磁石の対向方向に対して直角方向に往復
運動する振動子30が挿着される。さらに、振動子30
は、その両端部に連結用シャフト31,31が固定配置
されており、これにより振動子30の両端部に対向する
一対のダイヤフラム40が配置される。
に配置された一対の電磁石21,25と、この一対の電
磁石21,25の対向面の間に介在され、電磁石の極性
変化に伴い、電磁石の対向方向に対して直角方向に往復
運動する振動子30が挿着される。さらに、振動子30
は、その両端部に連結用シャフト31,31が固定配置
されており、これにより振動子30の両端部に対向する
一対のダイヤフラム40が配置される。
【0019】ダイヤフラム40の中央部には、ダイヤフ
ラム電磁石側センタープレート70と、ダイヤフラム弁
ケース側センタープレート80とが、ダイヤフラム40
を挟持した状態で固定されており、これらの結合プレー
ト70,80に実質的に振動子30(連結用シャフト3
1,31)が固定される。
ラム電磁石側センタープレート70と、ダイヤフラム弁
ケース側センタープレート80とが、ダイヤフラム40
を挟持した状態で固定されており、これらの結合プレー
ト70,80に実質的に振動子30(連結用シャフト3
1,31)が固定される。
【0020】ダイヤフラム40の外周面は電磁石ケース
10の側面に固定され、このダイヤフラム40を押しつ
けるように弁ケース本体50および弁ケース蓋体60
が、電磁石ケース10の両側に固着される。
10の側面に固定され、このダイヤフラム40を押しつ
けるように弁ケース本体50および弁ケース蓋体60
が、電磁石ケース10の両側に固着される。
【0021】弁ケース蓋体60は、外部に突出したホー
ス連結部61を備え、この連結部61にL型ゴムホース
90の上部口91が挿着され、L型ゴムホース90の下
部口95は、底部基台プレート7の孔部7aに挿着され
る。
ス連結部61を備え、この連結部61にL型ゴムホース
90の上部口91が挿着され、L型ゴムホース90の下
部口95は、底部基台プレート7の孔部7aに挿着され
る。
【0022】このようにして底部基台プレート7の上
に、配置された電磁石ケース10およびそれに固着され
る上記の主要部材は、外包ケース100によってすっぽ
りと覆われ、外包ケース100の底部は、通常、下部タ
ンク容器5の周縁あるいは底部基台プレート7の周縁と
当接しつつ密封状態に固着される。外包ケース100
は、エアーフィルタ(図示していない)をその上部備
え、外部空気がエアーフィルタを介して外包ケース10
0内部に流入するようにエアーフィルタカバー101に
よりエアーフィルタの固着が行われている。
に、配置された電磁石ケース10およびそれに固着され
る上記の主要部材は、外包ケース100によってすっぽ
りと覆われ、外包ケース100の底部は、通常、下部タ
ンク容器5の周縁あるいは底部基台プレート7の周縁と
当接しつつ密封状態に固着される。外包ケース100
は、エアーフィルタ(図示していない)をその上部備
え、外部空気がエアーフィルタを介して外包ケース10
0内部に流入するようにエアーフィルタカバー101に
よりエアーフィルタの固着が行われている。
【0023】次いで、図2および図3に基づき、本発明
の電磁式ダイヤフラムポンプの基本的構造をさらに詳細
に説明する。
の電磁式ダイヤフラムポンプの基本的構造をさらに詳細
に説明する。
【0024】図2および図3に示されるように、対向し
て配置される一対の電磁石21,25は、それぞれ、E
型の電磁石コア22,26と、電磁石コイル23,27
が巻かれた電磁石ボビン24,28とを備えている。電
磁石ボビン24,28はそれぞれ、両端にフランジ部2
4aおよび28aを有する筒状形態をなし、これらの電
磁石ボビン24,28は、それぞれ、E型の電磁石コア
22,26の中央コア22a,26aに挿入された形態
で組み立てられる。電磁石21,25の電磁石コイル2
3,27には交流電源が接続され、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。
て配置される一対の電磁石21,25は、それぞれ、E
型の電磁石コア22,26と、電磁石コイル23,27
が巻かれた電磁石ボビン24,28とを備えている。電
磁石ボビン24,28はそれぞれ、両端にフランジ部2
4aおよび28aを有する筒状形態をなし、これらの電
磁石ボビン24,28は、それぞれ、E型の電磁石コア
22,26の中央コア22a,26aに挿入された形態
で組み立てられる。電磁石21,25の電磁石コイル2
3,27には交流電源が接続され、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。
【0025】このような一対の電磁石21,25の対向
面の間隙には、電磁石21,25の極性変化に伴い往復
運動する振動子30が電磁石と接触しないように装着さ
れている。振動子30は、本実施の形態の場合、プレー
ト本体部35と、その両端に形成される連結用シャフト
31,31を有し、プレート本体部35には、四角状の
4つの極性の異なる永久磁石36,36(例えばN
極),37,37(例えばS極)が埋設されている。
面の間隙には、電磁石21,25の極性変化に伴い往復
運動する振動子30が電磁石と接触しないように装着さ
れている。振動子30は、本実施の形態の場合、プレー
ト本体部35と、その両端に形成される連結用シャフト
31,31を有し、プレート本体部35には、四角状の
4つの極性の異なる永久磁石36,36(例えばN
極),37,37(例えばS極)が埋設されている。
【0026】振動子30の両端部には、一対の中央穴あ
き円盤状の弾性体(例えばゴム)ダイヤフラム40が対
向するように配置されており、一対のダイヤフラム40
の外周フランジ部41は、弁ケース本体50で挟持され
るようにして電磁石ケース10に固定されている。ダイ
ヤフラム40の内周部45は、ダイヤフラム電磁石側セ
ンタープレート70と、ダイヤフラム弁ケース側センタ
ープレート80とによって挟持された状態で固定されて
おり、これらの結合プレート70,80に振動子30が
固定されている(連結用シャフト31,31の先端部で
螺子止めされている)。
き円盤状の弾性体(例えばゴム)ダイヤフラム40が対
向するように配置されており、一対のダイヤフラム40
の外周フランジ部41は、弁ケース本体50で挟持され
るようにして電磁石ケース10に固定されている。ダイ
ヤフラム40の内周部45は、ダイヤフラム電磁石側セ
ンタープレート70と、ダイヤフラム弁ケース側センタ
ープレート80とによって挟持された状態で固定されて
おり、これらの結合プレート70,80に振動子30が
固定されている(連結用シャフト31,31の先端部で
螺子止めされている)。
【0027】図3に示されるように、電磁石ケース10
に固着される弁ケース本体50および弁ケース蓋体60
により、吸気室150が形成され、この吸気室150
は、連通孔59で電磁石ケース10内部に連通してい
る。吸気室150を区画する弁ケース本体50の吸気側
外側壁51には、吸入弁120が内側から装着されてい
る。この吸入弁120の弁作用により、外側壁51に形
成された弁通気孔121を通して、空気がダイヤフラム
室160に吸入される。ダイヤフラム室160は、ダイ
ヤフラム40と、弁ケース本体50の吸気側外側壁51
と吐出側外側壁55とによって区画されており、吐出側
外側壁55には吐出弁130が外側から装着されてい
る。この吐出弁130の弁作用により、吐出側外側壁5
5に形成された弁通気孔131を通して、ダイヤフラム
室160の空気は、吐出室170に吐出されるようにな
っている。吐出室170に吐出された空気は、L型ゴム
ホース90内を通過して、下部タンク容器5内に入り、
吐出口5a(図1)を通して吐出される。
に固着される弁ケース本体50および弁ケース蓋体60
により、吸気室150が形成され、この吸気室150
は、連通孔59で電磁石ケース10内部に連通してい
る。吸気室150を区画する弁ケース本体50の吸気側
外側壁51には、吸入弁120が内側から装着されてい
る。この吸入弁120の弁作用により、外側壁51に形
成された弁通気孔121を通して、空気がダイヤフラム
室160に吸入される。ダイヤフラム室160は、ダイ
ヤフラム40と、弁ケース本体50の吸気側外側壁51
と吐出側外側壁55とによって区画されており、吐出側
外側壁55には吐出弁130が外側から装着されてい
る。この吐出弁130の弁作用により、吐出側外側壁5
5に形成された弁通気孔131を通して、ダイヤフラム
室160の空気は、吐出室170に吐出されるようにな
っている。吐出室170に吐出された空気は、L型ゴム
ホース90内を通過して、下部タンク容器5内に入り、
吐出口5a(図1)を通して吐出される。
【0028】なお、吸入弁120および吐出弁130の
弁作用は、以下の動作に基づき行われる。すなわち、交
流電源に接続された電磁石21,25の極性変化に伴い
振動子30は、交流電源と同じ周波数で図面の矢印
(イ)および矢印(ロ)方向に往復運動する。この振動
子30の動きに同期して振動子30の両端部に配置され
たダイヤフラム40は、そのダイヤフラム40の中央部
を中心にして振動子30のストロークと同じ変位量で変
形する。これにより、ダイヤフラム室160の容量の変
化が生じ、図3の右方向側のダイヤフラム室160に注
目すると、ダイヤフラム40が矢印(イ)方向に変形し
た場合、ダイヤフラム室160は膨張して負圧になり、
吸入弁120は開いて、空気がダイヤフラム室160内
に吸入される。この逆に、ダイヤフラム40が矢印
(ロ)方向に変形した場合、ダイヤフラム室160は圧
縮され正圧になり、吐出弁130は開いて、空気がダイ
ヤフラム室160内から吐出室170に吐出される。こ
れらの動作が交互に連続的に行われ、圧縮空気が連続的
に吐出される。なお、このような弁機構を含む基本的な
動作原理そのものは、すでに公知の技術となっている。
弁作用は、以下の動作に基づき行われる。すなわち、交
流電源に接続された電磁石21,25の極性変化に伴い
振動子30は、交流電源と同じ周波数で図面の矢印
(イ)および矢印(ロ)方向に往復運動する。この振動
子30の動きに同期して振動子30の両端部に配置され
たダイヤフラム40は、そのダイヤフラム40の中央部
を中心にして振動子30のストロークと同じ変位量で変
形する。これにより、ダイヤフラム室160の容量の変
化が生じ、図3の右方向側のダイヤフラム室160に注
目すると、ダイヤフラム40が矢印(イ)方向に変形し
た場合、ダイヤフラム室160は膨張して負圧になり、
吸入弁120は開いて、空気がダイヤフラム室160内
に吸入される。この逆に、ダイヤフラム40が矢印
(ロ)方向に変形した場合、ダイヤフラム室160は圧
縮され正圧になり、吐出弁130は開いて、空気がダイ
ヤフラム室160内から吐出室170に吐出される。こ
れらの動作が交互に連続的に行われ、圧縮空気が連続的
に吐出される。なお、このような弁機構を含む基本的な
動作原理そのものは、すでに公知の技術となっている。
【0029】本発明における要部は、ダイヤフラム40
の仕様にあり、本発明で用いられるダイヤフラム40
は、中央部に円形開口部をもつリング状の薄膜部と、薄
膜部の外周部に設けられた固定用のフランジ部と、円形
開口部の周縁部に設けられたビード部とを有し、ビード
部を1組の円盤形状のセンタープレートで挟持するよう
になっている。
の仕様にあり、本発明で用いられるダイヤフラム40
は、中央部に円形開口部をもつリング状の薄膜部と、薄
膜部の外周部に設けられた固定用のフランジ部と、円形
開口部の周縁部に設けられたビード部とを有し、ビード
部を1組の円盤形状のセンタープレートで挟持するよう
になっている。
【0030】図4は、本発明の電磁式ダイヤフラムポン
プ1に用いられるダイヤフラム40とセンタープレート
の一例を示すダイヤフラム弁ケース側センタープレート
80側からの正面図であり、図5は図4に示されるダイ
ヤフラム40とセンタープレート70,80のA−A線
矢視の断面図、図6は図5に示されるダイヤフラム40
の斜視図である。また、図7は図5に示されるセンター
プレートの分解した状態の平面図とB−B線矢視および
C−C線矢視の断面図である。
プ1に用いられるダイヤフラム40とセンタープレート
の一例を示すダイヤフラム弁ケース側センタープレート
80側からの正面図であり、図5は図4に示されるダイ
ヤフラム40とセンタープレート70,80のA−A線
矢視の断面図、図6は図5に示されるダイヤフラム40
の斜視図である。また、図7は図5に示されるセンター
プレートの分解した状態の平面図とB−B線矢視および
C−C線矢視の断面図である。
【0031】図4乃至図7において、ダイヤフラム40
は、外周部に設けられた固定用のフランジ部41と、中
央部45に円形開口部43をもつリング状の薄膜部42
と、円形開口部43の周縁部に設けられたビード部44
とを有する。ビード部44の厚みt1は3〜10mm程
度に設定することができ、薄膜部42の厚みt2よりも
2〜6mm程度大きいことが好ましい。また、ビード部
44の幅は1〜5mm程度に設定することができる。な
お、フランジ部41の外側面には複数(図示例では4
個)の位置決め用の凸部41aが設けられ、また、ビー
ド部44の内側面には位置決め用の凸部44aが設けら
れている。
は、外周部に設けられた固定用のフランジ部41と、中
央部45に円形開口部43をもつリング状の薄膜部42
と、円形開口部43の周縁部に設けられたビード部44
とを有する。ビード部44の厚みt1は3〜10mm程
度に設定することができ、薄膜部42の厚みt2よりも
2〜6mm程度大きいことが好ましい。また、ビード部
44の幅は1〜5mm程度に設定することができる。な
お、フランジ部41の外側面には複数(図示例では4
個)の位置決め用の凸部41aが設けられ、また、ビー
ド部44の内側面には位置決め用の凸部44aが設けら
れている。
【0032】ビード部44を介してダイヤフラム40を
挟持しているダイヤフラム電磁石側センタープレート7
0と、ダイヤフラム弁ケース側センタープレート80
は、その対向面70A,80Aにビード部44の形状に
対応したリング状の溝部71,81が設けられている。
また、センタープレート70の対向面70Aの上記リン
グ状の溝部71より外側の部位はなだらかな傾斜部70
aとされ、リング状の溝部71の内側には、間隙規制用
のリング状の凸部72aが設けられ、さらに、この凸部
72aの内側に間隙規制用の凸部72bが設けられてい
る。なお、凸部72aには、上記のダイヤフラム40の
位置決め用の凸部44aに対応した切欠き部72cが形
成されている。一方、センタープレート80の対向面8
0Aの上記リング状の溝部81より外側の部位はなだら
かな傾斜部80aとされ、リング状の溝部81の内側に
は、間隙規制用の凸部82aが設けられている。さら
に、センタープレート70の対向面70Aの上記の間隙
規制用のリング状の凸部72aの上面には、位置決め係
合用の棒状突起73が複数(図示例では等間隔で6本の
棒状突起)突設され、センタープレート80の対向面8
0Aの上記凸部82aの周囲部82bには、位置決め係
合用の貫通孔部83が複数(図示例では等間隔で6個の
貫通孔部)穿設され、各棒状突起73と貫通孔部83
は、対向するように配置されている。なお、センタープ
レート70の非対向面70Bの中心部には、振動子30
の連結用シャフト31を挿入するための孔部74と振動
子30の端部を係合するための溝部75が設けられてい
る。また、センタープレート80の非対向面80B側で
は、各貫通孔部83の開口部位がテーパー状の開放形状
となっており、非対向面80Bの中心部に振動子30の
連結用シャフト31を挿入するための孔部84と螺子埋
設用の溝部85が設けられている。
挟持しているダイヤフラム電磁石側センタープレート7
0と、ダイヤフラム弁ケース側センタープレート80
は、その対向面70A,80Aにビード部44の形状に
対応したリング状の溝部71,81が設けられている。
また、センタープレート70の対向面70Aの上記リン
グ状の溝部71より外側の部位はなだらかな傾斜部70
aとされ、リング状の溝部71の内側には、間隙規制用
のリング状の凸部72aが設けられ、さらに、この凸部
72aの内側に間隙規制用の凸部72bが設けられてい
る。なお、凸部72aには、上記のダイヤフラム40の
位置決め用の凸部44aに対応した切欠き部72cが形
成されている。一方、センタープレート80の対向面8
0Aの上記リング状の溝部81より外側の部位はなだら
かな傾斜部80aとされ、リング状の溝部81の内側に
は、間隙規制用の凸部82aが設けられている。さら
に、センタープレート70の対向面70Aの上記の間隙
規制用のリング状の凸部72aの上面には、位置決め係
合用の棒状突起73が複数(図示例では等間隔で6本の
棒状突起)突設され、センタープレート80の対向面8
0Aの上記凸部82aの周囲部82bには、位置決め係
合用の貫通孔部83が複数(図示例では等間隔で6個の
貫通孔部)穿設され、各棒状突起73と貫通孔部83
は、対向するように配置されている。なお、センタープ
レート70の非対向面70Bの中心部には、振動子30
の連結用シャフト31を挿入するための孔部74と振動
子30の端部を係合するための溝部75が設けられてい
る。また、センタープレート80の非対向面80B側で
は、各貫通孔部83の開口部位がテーパー状の開放形状
となっており、非対向面80Bの中心部に振動子30の
連結用シャフト31を挿入するための孔部84と螺子埋
設用の溝部85が設けられている。
【0033】図8は、このようなダイヤフラム電磁石側
センタープレート70と、ダイヤフラム弁ケース側セン
タープレート80とを、ダイヤフラム40を挟持するよ
うに対向させ、貫通孔部83に棒状突起73を挿入する
ようにして圧着させた状態を示す断面図である。図8に
示されるように、センタープレート70のリング状の凸
部72aは、センタープレート80の対向面80Aの周
囲部82bに当接し、センタープレート70の凸部72
bは、センタープレート80の凸部82aに当接し、こ
れにより、リング状の溝部71と溝部81の対向間隙L
1が常に一定に規制される。この溝部71と溝部81の
対向間隙L1と、上記のビード部44の厚みt1との関
係を、L1≧t1に設定することにより、ダイヤフラム
電磁石側センタープレート70とダイヤフラム弁ケース
側センタープレート80は、ビード部44を圧縮するこ
となく挟持することができる。また、L1<t1(ただ
し、L1>t2)に設定することにより、ダイヤフラム
電磁石側センタープレート70とダイヤフラム弁ケース
側センタープレート80は、薄膜部42を圧縮すること
なくビード部44のみを圧縮挟持することができる。し
たがって、上記いすれも場合も、振動子30の往復運動
によってダイヤフラム40が振動した際に、ダイヤフラ
ム40の薄膜部42はセンタープレート70,80から
圧縮応力を受けず、いずれの部位にも応力が集中するこ
とはなく、ダイヤフラム40の特性劣化や破損が防止さ
れる。なお、貫通孔部83に挿入された棒状突起73の
先端部を、貫通孔部83のテーパー形状部内に溶融固着
することにより、ダイヤフラム40を挟持した状態でセ
ンタープレート70とセンタープレート80を固定する
ことができる。
センタープレート70と、ダイヤフラム弁ケース側セン
タープレート80とを、ダイヤフラム40を挟持するよ
うに対向させ、貫通孔部83に棒状突起73を挿入する
ようにして圧着させた状態を示す断面図である。図8に
示されるように、センタープレート70のリング状の凸
部72aは、センタープレート80の対向面80Aの周
囲部82bに当接し、センタープレート70の凸部72
bは、センタープレート80の凸部82aに当接し、こ
れにより、リング状の溝部71と溝部81の対向間隙L
1が常に一定に規制される。この溝部71と溝部81の
対向間隙L1と、上記のビード部44の厚みt1との関
係を、L1≧t1に設定することにより、ダイヤフラム
電磁石側センタープレート70とダイヤフラム弁ケース
側センタープレート80は、ビード部44を圧縮するこ
となく挟持することができる。また、L1<t1(ただ
し、L1>t2)に設定することにより、ダイヤフラム
電磁石側センタープレート70とダイヤフラム弁ケース
側センタープレート80は、薄膜部42を圧縮すること
なくビード部44のみを圧縮挟持することができる。し
たがって、上記いすれも場合も、振動子30の往復運動
によってダイヤフラム40が振動した際に、ダイヤフラ
ム40の薄膜部42はセンタープレート70,80から
圧縮応力を受けず、いずれの部位にも応力が集中するこ
とはなく、ダイヤフラム40の特性劣化や破損が防止さ
れる。なお、貫通孔部83に挿入された棒状突起73の
先端部を、貫通孔部83のテーパー形状部内に溶融固着
することにより、ダイヤフラム40を挟持した状態でセ
ンタープレート70とセンタープレート80を固定する
ことができる。
【0034】ダイヤフラム電磁石側センタープレート7
0と、ダイヤフラム弁ケース側センタープレート80
は、上述の形態に限定されるものではない。図9は他の
形態のセンタープレートを分解した状態の平面図とD−
D線矢視およびE−E線矢視の断面図である。図9にお
いて、ダイヤフラム電磁石側センタープレート70と、
ダイヤフラム弁ケース側センタープレート80は、その
対向面70A,80Aにビード部44の形状に対応した
リング状の溝部71,81が設けられている。また、セ
ンタープレート70の対向面70Aの上記リング状の溝
部71の内側には、間隙規制用の凸部72が設けられ、
この凸部72には、上記のダイヤフラム40の位置決め
用の凸部44aに対応した切欠き部72cが形成されて
いる。一方、センタープレート80の対向面80Aの上
記リング状の溝部81の内側には、間隙規制用の凸部8
2が設けられている。さらに、センタープレート70の
対向面70Aの上記の間隙規制用の凸部72aの上面に
は、位置決め係合用の棒状突起73が複数(図示例では
等間隔で6本の棒状突起)突設され、センタープレート
80の対向面80Aの凸部82には、位置決め係合用の
貫通孔部83が複数(図示例では等間隔で6個の貫通孔
部)穿設され、各棒状突起73と貫通孔部83は、対向
するように配置されている。なお、センタープレート7
0の非対向面70Bの中心部には、振動子30の連結用
シャフト31を挿入するための孔部74と振動子30の
端部を係合するための溝部75が設けられている。ま
た、センタープレート80の非対向面80B側では、各
貫通孔部83がテーパー状の開放形状となっており、非
対向面80Bの中心部に振動子30の連結用シャフト3
1を挿入するための孔部84と螺子埋設用の溝部85が
設けられている。
0と、ダイヤフラム弁ケース側センタープレート80
は、上述の形態に限定されるものではない。図9は他の
形態のセンタープレートを分解した状態の平面図とD−
D線矢視およびE−E線矢視の断面図である。図9にお
いて、ダイヤフラム電磁石側センタープレート70と、
ダイヤフラム弁ケース側センタープレート80は、その
対向面70A,80Aにビード部44の形状に対応した
リング状の溝部71,81が設けられている。また、セ
ンタープレート70の対向面70Aの上記リング状の溝
部71の内側には、間隙規制用の凸部72が設けられ、
この凸部72には、上記のダイヤフラム40の位置決め
用の凸部44aに対応した切欠き部72cが形成されて
いる。一方、センタープレート80の対向面80Aの上
記リング状の溝部81の内側には、間隙規制用の凸部8
2が設けられている。さらに、センタープレート70の
対向面70Aの上記の間隙規制用の凸部72aの上面に
は、位置決め係合用の棒状突起73が複数(図示例では
等間隔で6本の棒状突起)突設され、センタープレート
80の対向面80Aの凸部82には、位置決め係合用の
貫通孔部83が複数(図示例では等間隔で6個の貫通孔
部)穿設され、各棒状突起73と貫通孔部83は、対向
するように配置されている。なお、センタープレート7
0の非対向面70Bの中心部には、振動子30の連結用
シャフト31を挿入するための孔部74と振動子30の
端部を係合するための溝部75が設けられている。ま
た、センタープレート80の非対向面80B側では、各
貫通孔部83がテーパー状の開放形状となっており、非
対向面80Bの中心部に振動子30の連結用シャフト3
1を挿入するための孔部84と螺子埋設用の溝部85が
設けられている。
【0035】図10は、このようなダイヤフラム電磁石
側センタープレート70と、ダイヤフラム弁ケース側セ
ンタープレート80とを、ダイヤフラム40を挟持する
ように対向させ、貫通孔部83に棒状突起73を挿入す
るようにして圧着させた状態を示す断面図である。図1
0に示されるように、センタープレート70の凸部72
は、センタープレート80の対向面80Aの凸部82に
当接し、これにより、リング状の溝部71と溝部81の
対向間隙L1が常に一定に規制される。この溝部71と
溝部81の対向間隙L1と上記のビード部44の厚みt
1との関係は上述と同様であり、振動子30の往復運動
によってダイヤフラム40が振動した際に、ダイヤフラ
ム40の薄膜部42のいずれの部位にも応力が集中する
ことはなく、ダイヤフラム40の特性劣化や破損が防止
される。
側センタープレート70と、ダイヤフラム弁ケース側セ
ンタープレート80とを、ダイヤフラム40を挟持する
ように対向させ、貫通孔部83に棒状突起73を挿入す
るようにして圧着させた状態を示す断面図である。図1
0に示されるように、センタープレート70の凸部72
は、センタープレート80の対向面80Aの凸部82に
当接し、これにより、リング状の溝部71と溝部81の
対向間隙L1が常に一定に規制される。この溝部71と
溝部81の対向間隙L1と上記のビード部44の厚みt
1との関係は上述と同様であり、振動子30の往復運動
によってダイヤフラム40が振動した際に、ダイヤフラ
ム40の薄膜部42のいずれの部位にも応力が集中する
ことはなく、ダイヤフラム40の特性劣化や破損が防止
される。
【0036】本発明では、ダイヤフラム40のビード部
44近傍に薄膜部42よりも膜厚が大きい肉厚部を設け
てもよい。図11は、このようなダイヤフラム40を示
す図5相当の断面図である。図11において、ダイヤフ
ラム40は、外周部に設けられた固定用のフランジ部4
1と、中央部45に円形開口部43をもつリング状の薄
膜部42と、円形開口部43の周縁部に設けられたビー
ド部44とを有し、ビード部44の近傍外側の薄膜部4
2は肉厚部46とされている。この肉厚部46は、ビー
ド部44を介してダイヤフラム40を挟持しているセン
タープレート70とセンタープレート80により圧縮を
受けない範囲で設定することが好ましい。
44近傍に薄膜部42よりも膜厚が大きい肉厚部を設け
てもよい。図11は、このようなダイヤフラム40を示
す図5相当の断面図である。図11において、ダイヤフ
ラム40は、外周部に設けられた固定用のフランジ部4
1と、中央部45に円形開口部43をもつリング状の薄
膜部42と、円形開口部43の周縁部に設けられたビー
ド部44とを有し、ビード部44の近傍外側の薄膜部4
2は肉厚部46とされている。この肉厚部46は、ビー
ド部44を介してダイヤフラム40を挟持しているセン
タープレート70とセンタープレート80により圧縮を
受けない範囲で設定することが好ましい。
【0037】
【発明の効果】上述してきたように、本発明に用いられ
るダイヤフラムは、中央部に円形開口部をもつリング状
の薄膜部と、薄膜部の外周部に設けられた固定用のフラ
ンジ部と、円形開口部の周縁部に設けられたビード部と
を有し、ビード部を1組の円盤形状のセンタープレート
で挟持し、このセンタープレートを振動子の端部に接続
固定し、ダイヤフラムのフランジ部を電磁石ケースに固
定されるので、振動子の往復運動によってダイヤフラム
が振動した際に、ダイヤフラムの薄膜部のいずれの部位
にも応力が集中することがなく、ダイヤフラムの特性劣
化や破損が防止され、電磁式ダイヤフラムポンプの耐久
性が大幅に向上する。そして、テフロンシート等の耐摩
耗性シートをダイヤフラムとセンタープレートとの間に
介在させることも不要となる。
るダイヤフラムは、中央部に円形開口部をもつリング状
の薄膜部と、薄膜部の外周部に設けられた固定用のフラ
ンジ部と、円形開口部の周縁部に設けられたビード部と
を有し、ビード部を1組の円盤形状のセンタープレート
で挟持し、このセンタープレートを振動子の端部に接続
固定し、ダイヤフラムのフランジ部を電磁石ケースに固
定されるので、振動子の往復運動によってダイヤフラム
が振動した際に、ダイヤフラムの薄膜部のいずれの部位
にも応力が集中することがなく、ダイヤフラムの特性劣
化や破損が防止され、電磁式ダイヤフラムポンプの耐久
性が大幅に向上する。そして、テフロンシート等の耐摩
耗性シートをダイヤフラムとセンタープレートとの間に
介在させることも不要となる。
【図1】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプを、個々の
主要パーツに分解させた状態を概略的に示す斜視図であ
る
主要パーツに分解させた状態を概略的に示す斜視図であ
る
【図2】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプの主要部分
の必要箇所を、断面で示した正面図である。
の必要箇所を、断面で示した正面図である。
【図3】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプの主要部分
の必要箇所を、断面で示した平面図である。
の必要箇所を、断面で示した平面図である。
【図4】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプに用いられ
るダイヤフラムとセンタープレートの一例を示す正面図
である。
るダイヤフラムとセンタープレートの一例を示す正面図
である。
【図5】図4に示されるダイヤフラムとセンタープレー
トのA−A線矢視の断面図である。
トのA−A線矢視の断面図である。
【図6】図4に示されるダイヤフラムの斜視図である。
【図7】図5に示されるセンタープレートの分解した状
態を示し、(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線
矢視およびC−C線矢視の断面図である。
態を示し、(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線
矢視およびC−C線矢視の断面図である。
【図8】図7に示される1組のセンタープレートをダイ
ヤフラムを挟持するように対向させ、貫通孔部に棒状突
起を挿入するようにして圧着させた状態を示す断面図で
ある。
ヤフラムを挟持するように対向させ、貫通孔部に棒状突
起を挿入するようにして圧着させた状態を示す断面図で
ある。
【図9】他の実施形態であるセンタープレートの分解し
た状態を示し、(A)は平面図、(B)は(A)のD−
D線矢視およびE−E線矢視の断面図である。
た状態を示し、(A)は平面図、(B)は(A)のD−
D線矢視およびE−E線矢視の断面図である。
【図10】図9に示される1組のセンタープレートをダ
イヤフラムを挟持するように対向させ、貫通孔部に棒状
突起を挿入するようにして圧着させた状態を示す断面図
である。
イヤフラムを挟持するように対向させ、貫通孔部に棒状
突起を挿入するようにして圧着させた状態を示す断面図
である。
【図11】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプに用いら
れるダイヤフラムの他の例を示す断面図である。
れるダイヤフラムの他の例を示す断面図である。
1…電磁式ダイヤフラムポンプ 10…電磁石ケース 21,25…電磁石 30…振動子 40…ダイヤフラム 41…固定用のフランジ部 42…薄膜部 43…円形開口部 44…ビード部 46…肉厚部 50…弁ケース本体 60…弁ケース蓋体 70…ダイヤフラム電磁石側センタープレート 71…リング状の溝部 72,72a,72b…間隙規制用の凸部 80…ダイヤフラム弁ケース側センタープレート 81…リング状の溝部 82,82a…間隙規制用の凸部 100…外包ケース 105…空気導入口 120…吸入弁 130…吐出弁 150…吸気室 160…ダイヤフラム室 170…吐出室
Claims (5)
- 【請求項1】 筐体状の電磁石ケースと、該電磁石ケー
スの中に対向するように配置された一対の電磁石と、該
一対の電磁石の対向面の間に介在され電磁石の極性変化
に伴い、電磁石の対向方向に対して直角方向に往復運動
する振動子と、該振動子の両端部に対向するように配置
された一対の弾性を有するダイヤフラムと、該ダイヤフ
ラムにより隔離され、かつ吸入弁および吐出弁を有する
弁ケース本体とを有する電磁式ダイヤフラムポンプであ
って、 前記ダイヤフラムは、中央部に円形開口部をもつリング
状の薄膜部と、該薄膜部の外周部に設けられた固定用の
フランジ部と、前記円形開口部の周縁部に設けられたビ
ード部とを有し、該ビード部を1組の円盤形状のセンタ
ープレートで挟持し、該センタープレートが前記振動子
の端部に接続固定され、前記外周部のフランジ部が前記
電磁石ケースに固定されていることを特徴とする電磁式
ダイヤフラムポンプ。 - 【請求項2】 前記1組のセンタープレートは、対向面
に前記ビード部の形状に対応したリング状の溝部を有す
ることを特徴とする請求項1に記載の電磁式ダイヤフラ
ムポンプ。 - 【請求項3】 前記1組のセンタープレートの少なくと
も一方のセンタープレートの対向面に間隙規制用の凸部
が設けられていることを特徴とする請求項1または請求
項2に記載の電磁式ダイヤフラムポンプ。 - 【請求項4】 前記1組のセンタープレートの一方の対
向面に位置決め係合用の棒状突起が設けられ、他方のセ
ンタープレートの対向面に位置決め係合用の貫通孔部が
設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項3
のいずれかに記載の電磁式ダイヤフラムポンプ。 - 【請求項5】 前記ダイヤフラムは、前記ビード部近傍
の薄膜部が他の部位の薄膜部よりも膜厚が大きいもので
あることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか
に記載の電磁式ダイヤフラムポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10322882A JP2000130339A (ja) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 電磁式ダイヤフラムポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10322882A JP2000130339A (ja) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 電磁式ダイヤフラムポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000130339A true JP2000130339A (ja) | 2000-05-12 |
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ID=18148678
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10322882A Pending JP2000130339A (ja) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 電磁式ダイヤフラムポンプ |
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JP (1) | JP2000130339A (ja) |
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1998
- 1998-10-28 JP JP10322882A patent/JP2000130339A/ja active Pending
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