JP2000240561A - Solenoid pump - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する分野】本発明は、例えば暖房、給湯、調
理などに用いられる燃焼装置の燃料供給の用途、洗浄装
置の洗浄液供給の用途など、多様な液体供給の用途に用
いられる電磁ポンプに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic pump used for a variety of liquid supply applications such as a fuel supply application for a combustion device used for heating, hot water supply, cooking, etc., and a cleaning liquid supply application for a cleaning device.
【0002】[0002]
【従来の技術】[基本構成と動作状況] この種の電磁
ポンプは、吸入口から吸入流路とポンプ室と吐出流路を
経て吐出口に至る液体流路を構成する筒状体と、この筒
状体内部に往復運動可能状態に備えられるプランジャ
と、上記ポンプ室入口に備える逆止弁と同室出口に備え
る逆止弁の、少なくとも2個の弁を備え、上記プランジ
ャを往動せしめる電磁コイルと、上記プランジャを復動
させる付勢手段を備え、プランジャの吐出方向への運動
により吐出流路の液体を吐出口から外部に供給するとと
もに、吸入口から吸入流路に液体を吸入する構成からな
る。2. Description of the Related Art [Basic Configuration and Operational State] This type of electromagnetic pump has a tubular body that forms a liquid flow path from a suction port to a discharge port through a suction flow path, a pump chamber, and a discharge flow path. An electromagnetic coil for moving the plunger forward, including at least two valves, a plunger provided in a reciprocating state inside the cylindrical body, and a check valve provided at the inlet of the pump chamber and a check valve provided at the outlet of the same chamber. And a biasing means for returning the plunger, wherein the liquid in the discharge flow path is supplied to the outside from the discharge port by the movement of the plunger in the discharge direction, and the liquid is sucked into the suction flow path from the suction port. Become.
【0003】この電磁ポンプの使用にあたっては、吸入
口はタンクなどの液体供給源の液体に、吐出口は液体供
給先に、直接あるいは延長管を介してそれぞれ連通せし
め、吐出口を上位置、吸入口を下位置に、筒状体がほぼ
直立した状態に設置し、駆動にあたっては断続パルス電
力からなる駆動電力を電磁コイルに供給し、プランジャ
を往復運動せしめることにより、ポンプ機能を発揮す
る。ポンプ設置後の最初の駆動開始時において、ポンプ
内部の液体流路は空気で満たされた状態にあるため、プ
ランジャの往復運動は空打ち状態となるが、この空打ち
動作により、ポンプ内部の空気を吐出側に押し出し、吸
入流路内に負圧を生じて供給源の液体を吸い上げ、ポン
プ内部が液体に置き換わり、次いで、吐出口から液体を
吐出するに至る。駆動停止にあたっては、駆動電力の供
給を停止することにより、プランジャの往復運動が停止
し、液体吐出が停止する。駆動停止中は、逆止弁の作用
でポンプ内部の液体が保存され、再駆動時には空打ち動
作なしで直ちに液体を吐出する動作状況を示す。しか
し、駆動停止中に設置状態の電磁ポンプを取り外して再
設置した場合、タンク内の液体が枯渇して吸入流路の端
末が空気中に暴露した場合など、特殊な条件が与えられ
た場合は、ポンプ内の液体が再び空気に置き換わること
があり、このような状態から駆動開始するときは、最初
の使用時と同様に空打ち状態から始まる動作状況を示
す。空打ち状態から始まる動作を特に空打ちスタートと
呼ぶ。When using this electromagnetic pump, the suction port is connected to the liquid of a liquid supply source such as a tank, and the discharge port is connected to the liquid supply destination directly or via an extension pipe. A pump function is provided by placing the mouth at a lower position and setting the tubular body in a substantially upright state, and supplying driving power consisting of intermittent pulse power to the electromagnetic coil upon driving, and causing the plunger to reciprocate. At the start of the first drive after the installation of the pump, the liquid flow path inside the pump is in a state of being filled with air, so the reciprocating motion of the plunger is in an idling state. Is pushed out to the discharge side, a negative pressure is generated in the suction flow path to suck up the liquid of the supply source, the inside of the pump is replaced with the liquid, and then the liquid is discharged from the discharge port. In stopping the driving, by stopping the supply of the driving power, the reciprocating motion of the plunger is stopped, and the liquid discharge is stopped. While the driving is stopped, the liquid inside the pump is preserved by the action of the check valve, and the operation state is such that the liquid is immediately discharged without the idling operation at the time of re-driving. However, if special conditions are given, such as when the installed electromagnetic pump is removed and reinstalled while the drive is stopped, or when the liquid in the tank is depleted and the end of the suction channel is exposed to the air, The liquid in the pump may be replaced with air again, and when the driving is started from such a state, the operation state starts from the idling state as in the first use. The operation starting from the idle hit state is particularly called an idle hit start.
【0004】この種の電磁ポンプを量産装置の一部に利
用するにあたっては、個々のポンプそれぞれが、予め定
めた使用条件下で、予め定めた1種類または多種類の駆
動電力を与えることにより、予め定めた吐出量を実現す
る品質と、ポンプ自体と関連部に要するコスト性に優れ
ることが要求される。この要求を満足するためには、
ポンプ個体の吐出量特性の再現性、ポンプ個体間の吐
出量特性の均一性、ポンプ使用条件に関する許容性、
ポンプ駆動に要する省電力性、を必要とする。When using this kind of electromagnetic pump as a part of a mass production apparatus, each pump applies one or more kinds of predetermined driving power under predetermined use conditions. It is required to be excellent in quality to realize a predetermined discharge amount and to be excellent in cost required for the pump itself and related parts. To satisfy this requirement,
Reproducibility of discharge characteristics of individual pumps, uniformity of discharge characteristics between individual pumps, tolerance for pump operating conditions,
Power saving required for driving the pump is required.
【0005】上記のポンプ個体の吐出量特性の再現性
は、ポンプ1個の吐出量を一定条件で複数回測定したと
き、測定結果がほぼ一定の吐出量を示す再現性が必要
で、測定の度に大きく異なる測定結果を示すようでは実
用に適合しない。上記のポンプ個体間の吐出量特性の
均一性は、同一品質に属するポンプ複数個の吐出量を一
定条件で測定したときの測定結果がほぼ一定の吐出量を
示す均一性が必要で、同一品番のポンプに関わらず、ポ
ンプ1個毎に大きく異なる吐出量を示すようでは実用に
適合しない。上記のポンプ使用条件に関する許容性
は、ポンプに与えられる使用条件の変化による吐出量変
化が充分小さいことが必要で、例えば、実用時に与えら
れる許容範囲内の吸入揚程の相異により、吐出量が大き
く変化するようでは実用に適合しない。上記の駆動電
力の省電力性は、ポンプの電磁コイルとポンプ駆動電源
部の電力容量とコストに直接的に影響する。[0005] The reproducibility of the discharge rate characteristics of the individual pumps described above requires reproducibility in which, when the discharge rate of one pump is measured a plurality of times under constant conditions, the measurement result shows a substantially constant discharge rate. It is not suitable for practical use if it shows measurement results that differ greatly each time. The above-mentioned uniformity of the discharge amount characteristics among the individual pumps requires uniformity in which a measurement result obtained by measuring the discharge amounts of a plurality of pumps belonging to the same quality under a constant condition shows a substantially constant discharge amount. Irrespective of the pumps described above, it is not suitable for practical use if the discharge amount differs greatly for each pump. The above-mentioned tolerance for the operating conditions of the pump requires that the change in the discharge amount due to the change in the operating conditions given to the pump is sufficiently small.For example, the difference in the suction head within the allowable range given in practical use causes the discharge amount to vary. It does not fit practical use if it changes greatly. The above-described power saving of the driving power directly affects the power capacity and cost of the electromagnetic coil of the pump and the pump driving power supply unit.
【0006】上記に記載した吐出量の再現性に関する
従来技術は、電磁ポンプの吐出流路にオリフィスを設置
する設計上の手段により、空打ちスタート時に吐出量が
急変し、吐出量の再現性を低下した問題を改善した技術
である。上記に記載した電磁ポンプ個体間の吐出量特
性の均一性に関しては、本来はポンプ製造工程において
組み込まれた品質により、必要な均一性を満足すること
が求められるが、吐出流路にオリフィスを設置する従来
技術を実施したことにより、オリフィス自体の寸法誤差
や面粗度誤差が極めて敏感に吐出量に影響し、吐出量特
性の均一性を悪化せしめる結果を招いた。このために必
要な均一性を確保するために、ポンプ個体毎に吐出量を
調整する工程を必要とした。この調整工程は、例えば、
特公平7−101033号公報「石油燃焼器の燃料供給
用電磁ポンプの製造方法」に開示された技術のように、
一旦大きいめの吐出量に製造したポンプの調整前吐出量
を個々に測定し、この調整前吐出量と目標吐出量との偏
差の大きさに応じた抵抗値の固定抵抗器を選択して電磁
コイルに直列位置に設置することにより要求に合致する
吐出量を実現する技術で、目的の均一性は得られるが、
複雑で手数のかかる技術である。上記に記載したポン
プの使用条件に関する許容性については、上記の吐出流
路へのオリフィスを設置する技術により、同時に、吸入
揚程変化による吐出量変化を縮小する効果をも併せ有す
る従来技術である。上記に関する駆動電力の省電力性
については、吐出流路にオリフィスを設置することによ
り、特に吸入揚程が小さい領域での駆動電力の大幅な増
大を招いた。上記の従来技術を要約すると、吐出流路に
オリフィスを設置することにより、上記とに対応す
る効果を得たが、一定の吐出量を得るに要する電力を増
大し、オリフィス自体の寸法や面粗度などのわずかな誤
差が極めて大きな吐出量誤差を生ずる欠点を生じ、この
ために電磁コイルと駆動電源部の電力容量を増大する必
要を生じ、ポンプ個体間の吐出量の均一性を悪化し、特
殊な吐出量調整工程を必要とし、生産効率の低下とコス
トの大幅な高騰を招いた。The above-mentioned prior art relating to the reproducibility of the discharge amount is based on the design means of installing an orifice in the discharge flow path of the electromagnetic pump. It is a technology that has improved the problems that have fallen. Regarding the uniformity of the discharge rate characteristics between the individual electromagnetic pumps described above, it is originally required to satisfy the required uniformity by the quality incorporated in the pump manufacturing process, but an orifice is installed in the discharge flow path. As a result, the dimensional error and the surface roughness error of the orifice itself affect the ejection amount very sensitively, resulting in a deterioration in the uniformity of the ejection amount characteristic. In order to ensure the required uniformity for this purpose, a step of adjusting the discharge amount for each individual pump is required. This adjustment step includes, for example,
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-101033 "Method of manufacturing electromagnetic pump for fuel supply of petroleum combustor",
Measure the discharge volume before adjustment of the pump once manufactured to a larger discharge amount individually, select a fixed resistor with a resistance value according to the magnitude of the deviation between this discharge amount before adjustment and the target discharge amount, and A technology that achieves the desired discharge rate by installing it in series with the coil, achieving the desired uniformity,
This is a complicated and time-consuming technique. The above-described tolerance regarding the operating conditions of the pump is a conventional technique having the effect of reducing the change in the discharge amount due to the change in the suction head by the technique of installing the orifice in the discharge flow path at the same time. Regarding the power-saving property of the drive power related to the above, the provision of the orifice in the discharge flow path caused a large increase in drive power particularly in a region where the suction lift is small. To summarize the above prior art, the effect corresponding to the above was obtained by installing an orifice in the discharge flow path, but the power required to obtain a constant discharge amount was increased, and the size and surface roughness of the orifice itself were increased. A slight error such as a degree causes a drawback that an extremely large discharge amount error occurs.Therefore, it becomes necessary to increase the power capacity of the electromagnetic coil and the drive power supply unit, and the uniformity of the discharge amount among the individual pumps is deteriorated. A special discharge amount adjustment process was required, resulting in a decrease in production efficiency and a sharp rise in cost.
【0007】[従来例1]従来例1は、この種電磁ポン
プの最も基本的な形式の従来例で、図11は従来例1の
構成を示す縦断面図である。91は電磁コイル、92は
電磁コイル91の入力端子、93は磁路、94と95は
一対の磁極である。96は筒状体で、吐出口97を有す
る吐出筒98とシリンダ99と吸入口100を有する吸
入筒101が一体構成されてなる。102は逆止弁、1
03は逆止弁102の弁座、104は逆止弁102の弁
スプリング、105はプランジャで、プランジャ本体1
06、逆止弁107、弁座108、弁スプリング109
と一体構成され、シリンダ99内で弁座103と受座1
10間に、一対の支持スプリング111と112に平衡
支持され、往復運動可能状態に保持されている。113
と114はOリング、115はフィルタである。116
はポンプ室で、逆止弁107がこのポンプ室の入口を構
成し、逆止弁102がポンプ室116の出口を構成して
なる。117はポンプ室116の吸入口側に構成する吸
入流路、118はポンプ室116の吐出口側に構成する
吐出流路、119は液体流路で、吸入流路117とポン
プ室116と吐出流路118からなる。[Conventional Example 1] Conventional Example 1 is a conventional example of the most basic type of this type of electromagnetic pump, and FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing the structure of Conventional Example 1. 91 is an electromagnetic coil, 92 is an input terminal of the electromagnetic coil 91, 93 is a magnetic path, and 94 and 95 are a pair of magnetic poles. Reference numeral 96 denotes a cylindrical body in which a discharge cylinder 98 having a discharge port 97, a cylinder 99, and a suction cylinder 101 having a suction port 100 are integrally formed. 102 is a check valve, 1
03 is a valve seat of the check valve 102; 104 is a valve spring of the check valve 102; 105 is a plunger;
06, check valve 107, valve seat 108, valve spring 109
And the valve seat 103 and the seat 1 in the cylinder 99.
Between them, they are equilibrium supported by a pair of support springs 111 and 112, and are held in a reciprocable state. 113
And 114 are O-rings and 115 is a filter. 116
Is a pump chamber, the check valve 107 forms an inlet of the pump chamber, and the check valve 102 forms an outlet of the pump chamber 116. Reference numeral 117 denotes a suction flow path formed on the suction port side of the pump chamber 116, 118 denotes a discharge flow path formed on the discharge port side of the pump chamber 116, and 119 denotes a liquid flow path. Road 118.
【0008】[従来例2]従来例2は、従来例1の吐出
流路にオリフィスを付加して、この部分の流路抵抗を増
大設計することにより、空打ちスタート時の吐出量の変
化量を縮小するとともに、吸入揚程変化による吐出量変
化特性を平坦化した従来例である。図12は従来例2の
構成を示す縦断面図である。従来例1から変更された部
分を中心に従来例2の構成を説明すると、120がオリ
フィスで、吐出流路118に設置してなる。他部は従来
例1と重複するために説明を省略する。[Conventional Example 2] In Conventional Example 2, an orifice is added to the discharge flow path of Conventional Example 1 to increase the flow path resistance in this portion, so that the amount of change in the discharge amount at the start of idling is increased. This is a conventional example in which the characteristic of the discharge amount change due to the change of the suction lift is flattened while reducing the suction amount. FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the conventional example 2. The configuration of Conventional Example 2 will be described focusing on the parts changed from Conventional Example 1. An orifice 120 is provided in discharge passage 118. The description of other parts is omitted because they are the same as in the first conventional example.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来技術の基本形式を
なす従来例1の電磁ポンプにおいては、空打ち時の吐出
量の再現性が悪く、このためにポンプ個体の吐出量が確
定しないので、吐出量の均一性のための調整を実施して
も調整精度が悪く、吸入揚程変化による吐出量変化が大
きいなどの欠点があり、実用的には吐出量精度の低い用
途に限って用いられた。この欠点を改良するために吐出
流路にオリフィスを付加した従来例2においては、空打
ち時の吐出量の再現性が実用上許容される程度に改善さ
れたが、オリフィスの寸法と面粗度のわずかな誤差も極
めて敏感に大きな吐出量誤差を生ずるため、吐出量の均
一性のための吐出量調整工程を必要とした。上記のオリ
フィス設置により吸入揚程変化による吐出量変化特性も
かなり平坦化されたが、反面、電力効率を低減し、ポン
プの電磁コイルと駆動電源回路の電力容量増大措置を必
要とし、コストの大幅な高騰を生じた。本発明において
は、上記の欠点を改善し、空打ち時に発生する吐出量誤
差を解消して、吐出量の再現性を向上し、使用条件、例
えば、タンクでの液位変化による吸入揚程の変化による
吐出量変化率を縮小し、同時に電力効率を向上し、吐出
量の均一性を悪化する原因を解消することにより、コス
トの大幅な低減を実現する高品質の電磁ポンプを提供す
ることとした。なお、この種電磁ポンプは、ポンプ動作
がプランジャの往復運動によるために、この運動に伴う
振動騒音が外部にもたらされる欠点があった。In the electromagnetic pump of the prior art 1 which is a basic type of the prior art, the reproducibility of the discharge amount at the time of idling is poor, and the discharge amount of the individual pump is not determined. Even if the adjustment for the uniformity of the discharge amount is performed, there is a drawback that the adjustment accuracy is poor and the change in the discharge amount due to a change in the suction head is large. . In Conventional Example 2 in which an orifice was added to the discharge flow path to improve this drawback, the reproducibility of the discharge amount at the time of idling was improved to a practically acceptable level, but the size and surface roughness of the orifice were reduced. Since a slight error in the above-mentioned method causes a large ejection amount error very sensitively, an ejection amount adjustment process for uniformity of the ejection amount is required. The orifice installation also significantly flattened the discharge volume change characteristics due to the suction head change, but on the other hand, reduced power efficiency and required measures to increase the power capacity of the electromagnetic coil of the pump and the drive power supply circuit, resulting in a significant cost increase. Soaring. In the present invention, the above-mentioned drawbacks are improved, the error of the discharge amount occurring during the idling is eliminated, the reproducibility of the discharge amount is improved, and the use condition, for example, the change of the suction head due to the liquid level change in the tank. To provide a high-quality electromagnetic pump that achieves a significant reduction in cost by reducing the rate of change of the discharge amount due to the above, simultaneously improving the power efficiency, and eliminating the cause of the deterioration of the uniformity of the discharge amount. . In addition, this kind of electromagnetic pump has a drawback that since the pump operation is caused by the reciprocating movement of the plunger, the vibration noise accompanying this movement is brought to the outside.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の電磁ポンプ
は、吸入口から吸入流路とポンプ室と吐出流路を経て吐
出口に至る液体流路を構成する筒状体と、この筒状体内
部に往復運動可能状態に備えられるプランジャと、上記
ポンプ室入口に備える逆止弁と同室出口に備える逆止弁
の、少なくとも2個の弁を備え、上記プランジャを往動
せしめる電磁コイルと、上記プランジャを復動させる付
勢手段を備え、プランジャの吐出方向への運動により吐
出流路の液体を吐出口から外部に供給するとともに、吸
入口から吸入流路に液体を吸入する構成からなる電磁ポ
ンプに、重力方向が上記吸入流路に連通し、他方向が気
密構成からなる空気室を設置した構成を特徴とするもの
である(請求項1)。SUMMARY OF THE INVENTION An electromagnetic pump according to the present invention comprises: a tubular body forming a liquid flow path from a suction port to a discharge port via a suction flow path, a pump chamber, and a discharge flow path; An electromagnetic coil for reciprocating the plunger, a check valve provided at the pump chamber inlet and a check valve provided at the chamber outlet, and at least two valves for moving the plunger forward and backward; An electromagnetic pump having a biasing means for returning the plunger, supplying liquid in the discharge flow path to the outside from the discharge port by movement of the plunger in the discharge direction, and sucking the liquid from the suction port into the suction flow path. In addition, an air chamber having a gravity direction communicating with the suction flow path and an airtight structure in the other direction is provided (claim 1).
【0011】本発明の電磁ポンプは、上記記載の電
磁ポンプであって、付勢手段が、プランジャの吐出口側
と吸入口側に、1対のコイルスプリングを圧設した構成
を特徴とするものである(請求項2)。An electromagnetic pump according to the present invention is the above-described electromagnetic pump, wherein the biasing means has a pair of coil springs press-fitted on the discharge port side and the suction port side of the plunger. (Claim 2).
【0012】本発明の電磁ポンプは、上記記載の電
磁ポンプであって、空気室が吸入流路の連通する連通位
置と吸入口の間にオリフィス(狭隘流路)を設置した構
成を特徴とするものである(請求項3)。An electromagnetic pump according to the present invention is the above-described electromagnetic pump, wherein an orifice (a narrow flow path) is provided between a suction position and a communication position where an air chamber communicates with a suction flow path. (Claim 3).
【0013】本発明の電磁ポンプは、上記記載の電
磁ポンプであって、付勢手段が、プランジャの吐出口側
に圧設されたコイルスプリングからなるとともに、上記
プランジャの吸入口側端部と、このプランジャ端部が当
接する当接部が、プランジャ停止位置で上記液体流路を
閉塞し、プランジャ運動位置で同流路を開通する閉塞弁
を構成することを特徴とするものである(請求項4)。An electromagnetic pump according to the present invention is the above-described electromagnetic pump, wherein the urging means comprises a coil spring press-fitted on the discharge port side of the plunger, and an end of the plunger on the suction port side. The abutting portion with which the end of the plunger abuts constitutes a closing valve that closes the liquid flow path at the plunger stop position and opens the same flow path at the plunger movement position. 4).
【0014】本発明の電磁ポンプは、上記記載の電
磁ポンプであって、付勢手段が、プランジャの吸入口側
に圧設されたコイルスプリングからなるとともに、上記
プランジャの吐出口側端部と、このプランジャ端部が当
接する当接部が、プランジャ停止位置で上記液体流路を
閉塞し、プランジャ運動位置で同流路を開通する閉塞弁
を構成することを特徴とするものである(請求項5)。An electromagnetic pump according to the present invention is the above-described electromagnetic pump, wherein the urging means comprises a coil spring press-fitted on the suction port side of the plunger, and an end of the plunger on the discharge port side. The abutting portion with which the end of the plunger abuts constitutes a closing valve that closes the liquid flow path at the plunger stop position and opens the same flow path at the plunger movement position. 5).
【0015】本発明の電磁ポンプは、上記記載の電
磁ポンプであって、ポンプ室入口に備える逆止弁が、上
記プランジャに一体構成され、上記のポンプ室出口に備
える逆止弁が上記筒状体と一体構成されてなることを特
徴とするものである(請求項6)。The electromagnetic pump according to the present invention is the above-described electromagnetic pump, wherein a check valve provided at a pump chamber inlet is integrally formed with the plunger, and a check valve provided at the pump chamber outlet is provided with the cylindrical valve. It is characterized by being integrally formed with the body (claim 6).
【0016】本発明の電磁ポンプは、上記記載の電
磁ポンプであって、ポンプ室入口に備える逆止弁が、上
記筒状体と一体構成され、上記のポンプ室出口に備える
逆止弁が上記プランジャに一体構成されてなることを特
徴とするものである(請求項7)。The electromagnetic pump according to the present invention is the above-described electromagnetic pump, wherein a check valve provided at an inlet of the pump chamber is formed integrally with the cylindrical body, and a check valve provided at an outlet of the pump chamber is provided as the above. It is characterized by being integrally formed with the plunger (claim 7).
【0017】[0017]
【作用】この種電磁ポンプの理論上の吐出量は、プラン
ジャの断面積とプランジャ動力と負荷のバランスで決定
されるストローク長さと往復運動の回数と効率の積で示
される。効率はプランジャとシリンダの間のクリアラン
スを逆流することによって生ずる損失などを差し引いた
比率である。このうちプランジャ断面積とプランジャ動
力と往復運動の回数と効率は、ポンプ個体と駆動電源条
件が特定される限り一定であるから、この限りで発生す
る吐出量の変動は、負荷の変動に起因する。The theoretical discharge amount of this type of electromagnetic pump is represented by the product of the stroke length, the number of reciprocating movements, and the efficiency determined by the balance between the cross-sectional area of the plunger, the plunger power and the load. The efficiency is a ratio obtained by subtracting a loss caused by backflow of the clearance between the plunger and the cylinder. Among them, the cross-sectional area of the plunger, the plunger power, and the number and efficiency of the reciprocating motion are constant as long as the individual pump and the drive power supply condition are specified. Therefore, the fluctuation of the discharge amount generated within this range is caused by the fluctuation of the load. .
【0018】[従来例における空打ち安定性不良の改善
作用の解析結果]従来例1の電磁ポンプについて、空打
ちなしの条件で実施した吐出量測定の結果は、他の条件
を一定に保持する限り、ほぼ一定の吐出量測定結果を示
すが、ポンプ内部の液体流路を一旦空気に置き換えて、
空打ちスタートを実施した場合に、同一供試体にも関わ
らず、急変した吐出量測定結果を示すことがある。この
空打ち時に限って発生する吐出量誤差は、吐出流路にオ
リフィスを設置した従来例2の電磁ポンプで改善され
た。ただし、この改善手段により一定吐出量を得るに要
する駆動電力が増大した。[Analysis Results of Improving Effect of Insufficient Stability Failure in Conventional Example] With respect to the electromagnetic pump of Conventional Example 1, the results of the discharge amount measurement performed under the condition of no emptying hold other conditions constant. As long as the results show a nearly constant discharge rate measurement, the liquid flow path inside the pump is temporarily replaced with air,
When a blank shot start is performed, a sudden change in the discharge amount measurement result may be shown in spite of the same specimen. The discharge amount error that occurs only during idling is improved by the electromagnetic pump of Conventional Example 2 in which an orifice is provided in the discharge passage. However, the driving power required to obtain a constant discharge amount was increased by this improvement means.
【0019】本発明に至る検討のなかで、従来例1にお
ける空打ち安定性不良の原因を工学的に検討した結果、
空打ちスタート時に発生する吐出量誤差の原因は、吸入
流路に介在する気泡の有無や大きさが、空打ちスタート
の機会に変化することであることが判明した。この気泡
は、気泡自体の浮力や液体の流れにより、短時間に吐出
口から排出される一過性気泡もあるが、流路の澱み部に
入った気泡や、固体表面に吸着した気泡などは、同一位
置に長時間とどまる滞留性気泡となる。この種電磁ポン
プにおいては、プランジャが吐出方向に移動する時に、
吐出流路の液体を押し上げる仕事と、吸入流路の液体を
引き上げる仕事を行うが、吸入流路に気泡が介在した場
合は、プランジャの移動によって吸入流路に発生する負
圧により気泡が膨張し、この膨張により吸入流路の液体
を吸い上げる仕事の一部が軽減され、この負荷軽減に相
当するプランジャのストローク長さが増して吐出量を増
大する作用をなす。一旦膨張した気泡は異なる時間帯で
元の体積に復帰し、このときに一旦軽減された吸入流路
の液体吸い上げが補填され、気泡が滞留する限り同じ作
用を繰り返し行う。介在する気泡は極く小さいので、1
回のストロークで生ずる吐出量誤差は極く少量に過ぎな
いが、同様の作用が長時間継続された吐出量誤差がスト
ローク回数分集積され、気泡の有無と大きさに応じた吐
出量誤差を生じ、この気泡状態が空打ちスタートの機会
に急変することによって吐出量が急変するわけである。In the study leading to the present invention, as a result of engineeringly examining the cause of the poor hitting stability in Conventional Example 1,
It has been found that the cause of the discharge amount error occurring at the time of the start of the blanking is that the presence or absence and the size of the air bubbles interposed in the suction passage change at the opportunity of the start of the blanking. Some of these bubbles are transient bubbles that are discharged from the discharge port in a short time due to the buoyancy of the bubbles themselves and the flow of the liquid.However, bubbles that have entered the stagnation portion of the flow path or bubbles that have adsorbed to the solid surface , Resulting in stagnant bubbles staying at the same position for a long time. In this type of electromagnetic pump, when the plunger moves in the discharge direction,
It performs the work of pushing up the liquid in the discharge flow path and the work of pulling up the liquid in the suction flow path.If air bubbles are present in the suction flow path, the bubbles expand due to the negative pressure generated in the suction flow path due to the movement of the plunger. Due to this expansion, a part of the work of sucking the liquid in the suction passage is reduced, and the stroke length of the plunger corresponding to the reduction of the load is increased to increase the discharge amount. Once expanded, the bubbles return to their original volume in different time zones. At this time, the reduced liquid suction in the suction channel is compensated for, and the same action is repeated as long as the bubbles stay. Since the intervening bubbles are extremely small,
The discharge amount error generated in one stroke is only a very small amount, but the discharge amount error in which the same operation is continued for a long time is accumulated for the number of strokes, and a discharge amount error corresponding to the presence and size of bubbles is generated. When the bubble state suddenly changes at the time of the idling start, the discharge amount suddenly changes.
【0020】従来例2においては、吐出流路にオリフィ
スを設置することにより、空打ち安定性不良を改善した
が、吐出流路に設置したオリフィスは、プランジャスト
ロークに対する固定性の負荷であり、吸入流路に介在す
る気泡は変動性負荷を意味し、固定性負荷の大きさを変
動性負荷の大きさに対して充分大きく設定することによ
り、気泡による吐出量への影響度を低減する作用によ
り、空打ちスタートの機会に生ずる気泡状態の変化に起
因する吐出量の変化を比率的に縮小し、空打ち安定性不
良を改善した。しかし、固定性負荷を充分大きく設定し
たことにより、一定の吐出量を得るために要する駆動電
力を増大する必要を生じ、電力効率の低下を生じた。In the prior art 2, an orifice was provided in the discharge flow path to improve the poor hitting stability. However, the orifice provided in the discharge flow path is a fixed load to the plunger stroke, and Bubbles interposed in the flow path mean a fluctuating load, and by setting the magnitude of the fixed load sufficiently large with respect to the magnitude of the fluctuating load, the effect of reducing the influence of the bubbles on the discharge amount can be obtained. In addition, the change in the ejection amount due to the change in the bubble state occurring at the time of the start of the blanking is reduced proportionally, and the poor blanking stability is improved. However, when the fixed load is set sufficiently large, it is necessary to increase the driving power required to obtain a constant discharge amount, and the power efficiency is reduced.
【0021】[本発明における電力効率改善作用]本発
明の電磁ポンプにおける電力効率の改善作用について述
べる。本発明の電磁ポンプにおいては、吸入流路に空気
室を設置する。空気室の空気は、プランジャが吐出口方
向に移動するときに、吸入流路に生ずる負圧増大で膨張
し、吸入流路の液体を引き上げる仕事の一部を軽減す
る。軽減された仕事は、プランジャが吸入口方向に移動
する時間帯で、空気体積が復帰するとともに軽減された
仕事分が補填される。この作用による仕事量の軽減は、
すなわち負荷の軽減であり、これによりプランジャのス
トローク長さが増大し、これに見合う吐出量の増大がな
される。吸入流路に設置した空気室の空気量と吐出量増
加量の関係は、空気量の大きさに従って吐出量変化量を
増し、空気量効果の飽和点に向かって収斂する特性を示
す。この特性を図13に「空気量と吐出量の関係曲線」
として示す。この曲線は、一定の駆動電力下において吸
入流路に設けた空気室の空気量と吐出量との関係を示し
たもので、上記の空気室を設置することにより、一定の
駆動電力で吐出量が増大することを示し、また、一定の
吐出量を得るに要する電力が減少することを示し、空気
量を充分大きく設定することにより、空気量の誤差が吐
出量誤差に及ぼす影響を極めて小さくすることができる
ことを示している。[Effect of Improving Power Efficiency in the Present Invention] The effect of improving the power efficiency of the electromagnetic pump of the present invention will be described. In the electromagnetic pump of the present invention, an air chamber is provided in the suction passage. When the plunger moves in the direction of the discharge port, the air in the air chamber expands due to an increase in the negative pressure generated in the suction flow path, thereby reducing a part of the work of lifting the liquid in the suction flow path. The reduced work is a time zone in which the plunger moves in the direction of the suction port, the air volume is restored, and the reduced work is compensated. The reduction in the amount of work due to this effect
That is, the load is reduced, whereby the stroke length of the plunger is increased, and the discharge amount is correspondingly increased. The relationship between the amount of air in the air chamber provided in the suction passage and the amount of increase in the amount of discharge shows a characteristic that the amount of change in the amount of discharge increases in accordance with the amount of air and converges toward the saturation point of the air amount effect. This characteristic is shown in FIG. 13 in the "Relationship curve between air amount and discharge amount".
As shown. This curve shows the relationship between the amount of air in the air chamber provided in the suction passage and the amount of discharge under a certain amount of driving power. Indicates that the power required to obtain a constant discharge amount decreases, and by setting the air amount sufficiently large, the effect of the error of the air amount on the discharge amount error is extremely small. Indicates that it can be done.
【0022】[本発明における空打ちスタート時の吐出
量急変欠点の改善作用]次ぎに空打ちスタート時に吐出
量が急変する現象の改善作用について述べる。この現象
は、吸入流路における気泡の有無および大小が一定しな
いことに起因する吐出量変化である。空気室を設置しな
い電磁ポンプ(例えば従来例1)において、吸入流路に
或る大きさの気泡が介在した場合の吐出量変化と、本発
明の電磁ポンプ(例えば実施例1)において、同量の気
泡が介在した場合の吐出量変化を図13に示す。同図上
で、空気室がないポンプに空気量Q1なる気泡が介在し
た場合と、気泡が介在しない場合とで、吐出量誤差Aが
生ずる。これに対し、空気量QXの空気室を設置したポ
ンプにおいて、同じ大きさの気泡(空気量Q2、Q1=
Q2)が介在した場合と、介在しない場合とで、吐出量
誤差Bが生ずる。空気室がないポンプに生ずる吐出量誤
差Aに対して、空気室が設定されたポンプに生ずる吐出
量誤差Bは、大差をもってB<Aの関係にある。同様に
介在する気泡の有無と大小がさまざまに変化した場合、
あらゆる空気量設定値において、空気室を設置したポン
プに生ずる吐出量誤差の大きさは、同じ気泡条件下で、
空気室を設置しないポンプに生ずる吐出量誤差の大きさ
に対して小さいことが理解され、空気室の空気量を充分
大きく設定することにより、大差をもって吐出量誤差を
改善し得ることが判る。[Improvement of Defects in Rapid Change of Discharge Amount at Start of Idling] Next, improvement of the phenomenon that the discharge amount changes suddenly at the start of idling will be described. This phenomenon is a change in the discharge amount due to the presence / absence and the size of the bubbles in the suction flow path being not constant. In an electromagnetic pump without an air chamber (for example, Conventional Example 1), the change in the discharge amount when air bubbles of a certain size intervene in the suction flow passage is the same as that in the electromagnetic pump of the present invention (for example, Example 1). FIG. 13 shows a change in the discharge amount when the air bubbles are interposed. In the drawing, a discharge amount error A occurs between a case where air bubbles having the air amount Q1 intervenes in a pump having no air chamber and a case where air bubbles do not intervene. On the other hand, in a pump provided with an air chamber having an air amount QX, bubbles of the same size (air amounts Q2, Q1 =
A discharge amount error B occurs when Q2) intervenes and when it does not intervene. A discharge amount error B occurring in a pump having an air chamber is substantially smaller than a discharge amount error A occurring in a pump having no air chamber. Similarly, if the presence and absence of air bubbles and the size change variously,
For all air volume settings, the magnitude of the discharge error that occurs in the pump with the air chamber is
It is understood that the discharge amount error is small with respect to the magnitude of the discharge amount error generated in the pump having no air chamber, and it is understood that the discharge amount error can be improved with a large difference by setting the air amount of the air chamber sufficiently large.
【0023】[本発明における吸入揚程変化による吐出
量変化の平坦化作用]本発明の電磁ポンプに設置した吸
入流路の空気室は、プランジャが吐出方向に移動すると
き、吸入流路に生ずる負圧により空気室の空気が膨張
し、この膨張により吸入流路の液体を引き上げる仕事の
一部を軽減し、その分プランジャのストローク長さが大
きくなる。一旦膨張した気泡は遅れた時間帯で元の体積
に復帰し、吐出ストロークの度に同じ作用を繰り返し行
うので、上記のプランジャストローク長さが、毎回スト
ロークに継続維持され、吐出量増大効果を実現する。こ
の作用は、吸入揚程が小さい条件では、吸入流路の液体
を引き上げる仕事量が小さいので、吐出量増大効果も小
さいが、吸入揚程の変化に従って吐出量増大効果が拡大
され、この結果、吸入揚程変化による吐出量変化を平坦
化する効果を持つ。[Effect of Flattening of Change in Discharge Amount Due to Change in Suction Head in the Present Invention] The air chamber of the suction flow passage installed in the electromagnetic pump of the present invention has a negative pressure generated in the suction flow passage when the plunger moves in the discharge direction. The pressure causes the air in the air chamber to expand, and this expansion reduces a part of the work of drawing up the liquid in the suction passage, and the stroke length of the plunger increases accordingly. Once expanded, the bubble returns to its original volume in the delayed time zone, and the same action is repeated for each discharge stroke, so that the plunger stroke length is maintained continuously for each stroke, realizing the effect of increasing the discharge amount. I do. The effect of this effect is that when the suction head is small, the work of pulling up the liquid in the suction flow path is small, so that the effect of increasing the discharge amount is small. However, the effect of increasing the discharge amount is expanded according to the change of the suction head. This has the effect of flattening the change in the discharge amount due to the change.
【0024】参考までに、従来例2の吐出流路に設置し
たオリフィスは、オリフィスを通過する液体の流量が大
きい程、オリフィス両端の差圧が大きく、吐出量減少効
果が大きく発揮されるので、この従来技術も吸入揚程の
変化による吐出量変化を平坦化する効果を有している。
しかし、従来技術が一定の駆動電力下での吐出量を減少
する方向に平坦化する作用をなすに対して、本発明技術
は一定電力下での吐出量を増大する方向に平坦化する作
用をなし、この作用方向の相異が両技術の電力効率の相
異の原因を構成する。For reference, in the orifice installed in the discharge channel of the conventional example 2, the larger the flow rate of the liquid passing through the orifice, the larger the differential pressure between both ends of the orifice, and the greater the effect of reducing the discharge amount. This prior art also has an effect of flattening a change in the discharge amount due to a change in the suction head.
However, while the prior art has a function of flattening in a direction to reduce the discharge amount under a constant driving power, the present invention technology has a function of flattening in a direction to increase the discharge amount under a constant power. None, this difference in direction of action constitutes a source of power efficiency differences between the two technologies.
【0025】[本発明における振動騒音減少作用]この
種の電磁ポンプにおいては、プランジャの往復運動によ
り、間欠的に液体吸入と吐出を実施するので、これに伴
う振動騒音が外部に伝達あるいは放射されて、振動騒音
を発生する欠点があったが、本発明の電磁ポンプにおい
ては、吸入流路に設置した空気室の空気が、上記の振動
騒音を吸収緩和し、外部に伝達あるいは放射する振動騒
音を低減する作用をなす。なお、別途、吐出流路に気体
ダンパ手段を設置した電磁ポンプを提案済みであるが、
吸入流路と吐出流路にそれぞれ空気室あるいは気体ダン
パ手段を設置することにより、より高度な効果を得るこ
とができる。[Vibration Noise Reduction Function of the Present Invention] In this type of electromagnetic pump, the liquid is intermittently sucked and discharged by the reciprocating motion of the plunger, so that the vibration noise is transmitted or radiated to the outside. However, in the electromagnetic pump of the present invention, the air in the air chamber installed in the suction passage absorbs and reduces the vibration noise and transmits or radiates the noise to the outside. The effect is to reduce. In addition, separately, an electromagnetic pump in which a gas damper is installed in the discharge channel has been proposed,
By installing an air chamber or a gas damper means in each of the suction flow path and the discharge flow path, higher effects can be obtained.
【0026】[本発明におけるその他の作用]本発明の
電磁ポンプにおいては、重力方向が吸入流路に連通し、
浮力方向が気密構成からなる空気室を設置する。この空
気室の容積を充分大きく設計することにより、空気室自
体の寸法誤差、ポンプ設置姿勢の傾き、空打ち時に混入
する気泡などによる空気量の誤差がもたらす吐出量誤差
を実用上皆無に近く縮小することができる。また、この
電磁ポンプの空打ちスタート時において、空気室には空
気が、液体流路には液体が、それぞれ自動的に配置さ
れ、特別の分配機能構成を必要としない。空気室の空気
と液体流路の液体は直接連通し、連通面の位置が固定的
に限定されることがないので、環境温度および液体温度
などの影響で空気室の空気体積が変化した場合、装置の
傾きによりポンプが実用上許容される程度の傾いた姿勢
をなす場合などにおいても、それぞれの状況において自
動的に適正な連通面位置を構成し、作用機能が損なわれ
ることがない。また、空気室は運動する部品あるいは部
分が全く存在しない構成からなるので、空気室の機能性
が運動する部品の共振などの振動特性、応答性などの慣
性特性の影響を受けることなく、さらに、故障などの不
具合を生じ難い。空気室設置に伴うコスト増大がほぼ皆
無であり、吐出流路のオリフィスを廃止することによる
コスト減少、一定の吐出量を得るための電磁コイルの電
力容量の低減によるコスト減少、駆動電源部の電力容量
の低減によるコスト減少、吐出量調整工程の不要化によ
るコスト減少などにより、コストの大幅な減少を実現す
ることが可能となる。[Other Actions of the Present Invention] In the electromagnetic pump of the present invention, the direction of gravity communicates with the suction flow path.
An air chamber whose buoyancy direction is airtight is installed. By designing the volume of the air chamber to be sufficiently large, the dimensional error of the air chamber itself, the inclination of the installation position of the pump, and the discharge amount error caused by the error of the air amount due to air bubbles mixed during blanking are reduced to practically negligible. can do. In addition, at the time of start of idling of the electromagnetic pump, air is automatically arranged in the air chamber, and liquid is automatically arranged in the liquid flow path, so that a special distribution function configuration is not required. Since the air in the air chamber and the liquid in the liquid flow path communicate directly with each other, and the position of the communication surface is not fixedly limited, when the air volume of the air chamber changes due to environmental temperature and liquid temperature, Even in the case where the pump is inclined to the degree that is practically allowable due to the inclination of the device, for example, an appropriate communication surface position is automatically configured in each situation, and the operation function is not impaired. In addition, since the air chamber has a configuration in which there are no moving parts or parts, the functionality of the air chamber is not affected by vibration characteristics such as resonance of the moving parts, inertia characteristics such as responsiveness, and It is hard to cause troubles such as breakdowns. There is almost no cost increase due to the installation of the air chamber, cost reduction by eliminating the orifice of the discharge flow path, cost reduction by reducing the power capacity of the electromagnetic coil to obtain a constant discharge amount, power of the drive power supply unit A large reduction in cost can be realized by a reduction in cost due to a reduction in capacity, a reduction in cost due to the elimination of a discharge amount adjustment step, and the like.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電磁ポンプの
実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は
以下に示す実施形態に限定されるものではなく、上記の
手段により上記の作用が有効に実現できることが容易に
理解し得る各種構成の電磁ポンプに実施することが可能
である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the electromagnetic pump according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, and The present invention can be implemented in various types of electromagnetic pumps that can easily understand that the operation can be effectively realized.
【0028】[実施例1] 実施例1は、従来例1の電
磁ポンプに吸入流路に連通する空気室を設置した実施例
で、その縦断面図を図1に示す。1は電磁コイル、2は
電磁コイル1の入力端子、3は磁路、4と5は一対の磁
極である。6は筒状体で、吐出口7を有する吐出筒8と
シリンダ9と吸入口10を有する吸入筒11を一体構成
してなる。12は逆止弁、13は逆止弁12の弁座、1
4は逆止弁12の弁スプリングで上記筒状体6に一体構
成されてなる。15はプランジャで、プランジャ本体1
6、逆止弁17、弁座18、弁スプリング19を一体構
成されてなる。プランジャ15と弁座13の間に支持ス
プリング21が圧設され、プランジャ15と受座20の
間に支持スプリング22が圧設され、プランジャ15は
一対の支持スプリング21と22の間に、往復運動可能
状態に平衡支持されてなる。電磁コイル1に駆動電力の
パルスが入力することにより、プランジャ15は吐出口
方向に往動し、この時に生じた支持スプリング21と2
2の非平衡状態により、駆動電力パルスが終了時に復動
するように構成されており、一対の支持スプリング21
と22は、プランジャ15を復動せしめる付勢手段を構
成する。23と24はOリング、25はOリング押さえ
である。26はポンプ室で、プランジャ15に一体構成
された逆止弁17がこのポンプ室の入口を構成し、筒状
体6に一体構成された逆止弁12がポンプ室の出口を構
成してなる。27はポンプ室26の吸入口側に構成する
吸入流路、28はポンプ室26の吐出口側に構成する吐
出流路、29は液体流路で吸入流路27とポンプ室26
と吐出流路28からなる。30は空気室で、重力方向の
連通部31で吸入流路27に連通し、他方向は固体壁面
とOリング24により気密に構成された空間からなる。
32はフィルタで吸入口10に設置されて固形物の侵入
を防止する。この実施例1の電磁ポンプは吸入口10を
下位置に、吐出口7を上位置に、筒状体6がほぼ直立し
た姿勢に設置されて用いられる。[Embodiment 1] Embodiment 1 is an embodiment in which an air chamber communicating with a suction flow passage is installed in the electromagnetic pump of Conventional Example 1, and a longitudinal sectional view thereof is shown in FIG. 1 is an electromagnetic coil, 2 is an input terminal of the electromagnetic coil 1, 3 is a magnetic path, and 4 and 5 are a pair of magnetic poles. Reference numeral 6 denotes a cylindrical body, which is integrally formed with a discharge cylinder 8 having a discharge port 7, a cylinder 9 and a suction cylinder 11 having a suction port 10. 12 is a check valve, 13 is a valve seat of the check valve 12, 1
Reference numeral 4 denotes a valve spring of the check valve 12, which is integrally formed with the cylindrical body 6. 15 is a plunger, and the plunger body 1
6. The check valve 17, the valve seat 18, and the valve spring 19 are integrally formed. A support spring 21 is press-fitted between the plunger 15 and the valve seat 13, a support spring 22 is press-fitted between the plunger 15 and the receiving seat 20, and the plunger 15 reciprocates between the pair of support springs 21 and 22. It is equilibrium supported in a possible state. When a pulse of driving power is input to the electromagnetic coil 1, the plunger 15 moves forward in the direction of the discharge port, and the support springs 21 and 2 generated at this time move forward.
2 is configured to return when the driving power pulse ends at the end of the non-equilibrium state of the pair of support springs 21.
And 22 constitute an urging means for moving the plunger 15 back. 23 and 24 are O-rings, and 25 is an O-ring holder. Reference numeral 26 denotes a pump chamber. The check valve 17 integrated with the plunger 15 forms an inlet of the pump chamber, and the check valve 12 integrally formed with the tubular body 6 forms an outlet of the pump chamber. . Reference numeral 27 denotes a suction flow path formed on the suction port side of the pump chamber 26, reference numeral 28 denotes a discharge flow path formed on the discharge port side of the pump chamber 26, and reference numeral 29 denotes a liquid flow path.
And a discharge channel 28. Numeral 30 denotes an air chamber, which communicates with the suction flow path 27 through a communication part 31 in the direction of gravity, and has a space formed airtight by a solid wall surface and an O-ring 24 in the other direction.
Reference numeral 32 denotes a filter which is installed at the suction port 10 to prevent intrusion of solid matter. The electromagnetic pump according to the first embodiment is used with the suction port 10 at the lower position, the discharge port 7 at the upper position, and the tubular body 6 installed in a substantially upright posture.
【0029】図2は実施例1のポンプ動作に際して、液
体流路29に液体が満たされ、空気室30には空気が保
持された状況を示す分配説明図で、液体が分配された部
分を黒塗りで示し、空気が分配された部分を白抜きで示
した。液体流路29に対する液体の分配と、空気室30
に対する空気の分配は、空打ちスタート時に際して自動
的に実施され、以後この配置が維持され、次回の空打ち
スタート時には改めて実施されるように構成されてい
る。空気室30に保持された空気は、プランジャ15の
往復運動により吸入流路27に生ずる圧力変化を連通部
31から直接感受し、対応する体積変化を実施する。FIG. 2 is a distribution explanatory view showing a state where the liquid is filled in the liquid flow path 29 and the air is held in the air chamber 30 during the pump operation of the first embodiment. The area where air was distributed was shown in white. The distribution of the liquid to the liquid flow path 29 and the air chamber 30
Is automatically performed at the time of start of idle driving, this arrangement is maintained thereafter, and is performed again at the start of next idle driving. The air held in the air chamber 30 directly receives a pressure change generated in the suction passage 27 by the reciprocating motion of the plunger 15 from the communication portion 31 and performs a corresponding volume change.
【0030】実施例1の電磁ポンプは、上記の直立姿勢
に設置され、吸入口10を液体供給源、例えばタンク中
の液体に直接浸積するか、あるいは吸入口10から延長
される延長管の端末口を供給源の液体に浸積し、同時
に、吐出口7を直接に、あるいは吐出口7から延長する
延長管を供給先に向かって設置して構成される。ポンプ
動作に際しては、入力端子2を通じて電磁コイル1に駆
動電力パルスを供給することにより、電磁コイル1に発
生する電磁力によりプランジャ15を吐出口7の方向に
吸引する。このプランジャの往動により、ポンプ室26
の容積が縮小し、内部流体を加圧して逆止弁12を押し
開き、吐出口7方向に排出する。この時同時に、吸入流
路に負圧を生じて吸入流路内の流体を引き上げ、支持ス
プリング21および22からなる付勢手段に蓄勢する。
次いで、駆動電力パルスの終了により、支持スプリング
21および22の復元力でプランジャ15を吸入口10
方向に復動するので、ポンプ室26の容積が増大し、ポ
ンプ室内に負圧を生じ、逆止弁17を開いて吸入口方向
の流体をポンプ室内に吸入する。駆動電力パルスを反復
供給することにより、上記のプランジャ15の往復運動
を反復継続し、供給源液体を供給先に向かって反復吐出
して供給することができる。The electromagnetic pump according to the first embodiment is installed in the above-described upright position, and the suction port 10 is directly immersed in a liquid supply source, for example, a liquid in a tank, or an extension pipe extending from the suction port 10. The terminal port is immersed in the liquid of the supply source, and at the same time, the discharge port 7 is provided directly or an extension pipe extending from the discharge port 7 is installed toward the supply destination. When the pump operates, a driving power pulse is supplied to the electromagnetic coil 1 through the input terminal 2 so that the plunger 15 is sucked in the direction of the discharge port 7 by the electromagnetic force generated in the electromagnetic coil 1. The forward movement of the plunger causes the pump chamber 26
Is reduced, the internal fluid is pressurized, the check valve 12 is pushed open, and discharged in the direction of the discharge port 7. Simultaneously with this, a negative pressure is generated in the suction flow path, and the fluid in the suction flow path is pulled up and stored in the urging means including the support springs 21 and 22.
Then, at the end of the driving power pulse, the plunger 15 is moved by the restoring force of the support springs 21 and 22 into the suction port 10.
As a result, the volume of the pump chamber 26 increases, a negative pressure is generated in the pump chamber, and the check valve 17 is opened to suck the fluid in the direction of the suction port into the pump chamber. By repeatedly supplying the driving power pulse, the reciprocating motion of the plunger 15 can be continuously repeated, and the supply liquid can be repeatedly discharged and supplied toward the supply destination.
【0031】この電磁ポンプの実用においては、動作開
始時の液体流路29内の内部流体が空気であるケース
と、同内部流体が液体であるケースの両方のケースがあ
る。内部流体が空気であるケースは、この電磁ポンプが
ヴァージン状態から動作する場合、供給源液体が枯渇し
たことにより液体流路内が液体吐出とともに空気に置き
換わった場合、電磁ポンプを一旦設置部から取り外した
ことにより内部液体が流出した場合などがこのケースに
相当し、動作開始後の暫時の間は、内部空気がポンプ動
作により吐出口方向に排出されて吸入流路27内に負圧
を生じ、これにより吸入口方向から液体が吸入されて液
体流路29内の流体が空気から液体に置き換わり、次い
で液体が吐出口7から吐出されるに至る。このとき空気
室30の空気は液体に置き換わることなく保存され、液
体流路には液体が、空気室には空気が自動的に配分され
る。動作開始時の液体流路29の内部流体が液体である
ケースは、この電磁ポンプが液体吐出状態で駆動停止
し、停止中に逆止弁の逆止作用により液体流路内の液体
が逆流することなく保持され、暫時の後再駆動された場
合などがこのケースに相当し、空気排出挙動なしで駆動
当初から液体が吐出される。このケースにおいても空気
室30内の空気は失われることなく保存される。In practical use of this electromagnetic pump, there are both a case where the internal fluid in the liquid flow path 29 at the start of operation is air and a case where the internal fluid is liquid. In the case where the internal fluid is air, when the electromagnetic pump is operated from the virgin state, when the supply liquid is depleted and the liquid inside the liquid flow path is replaced with air together with the liquid discharge, the electromagnetic pump is once removed from the installation part This case corresponds to the case where the internal liquid has flowed out, and for a while after the start of the operation, the internal air is discharged in the direction of the discharge port by the pump operation to generate a negative pressure in the suction flow path 27, As a result, the liquid is sucked in from the suction port direction, the fluid in the liquid flow path 29 is replaced with the liquid from the air, and then the liquid is discharged from the discharge port 7. At this time, the air in the air chamber 30 is stored without being replaced by the liquid, and the liquid is automatically distributed to the liquid flow path and the air is automatically distributed to the air chamber. In the case where the internal fluid of the liquid flow path 29 is liquid at the start of the operation, the electromagnetic pump stops driving in the liquid discharge state, and the liquid in the liquid flow path flows backward due to the check action of the check valve during the stop. Such a case corresponds to this case, for example, when the liquid is held without being discharged and then re-driven after a while, and the liquid is discharged from the beginning of the driving without the air discharging behavior. Also in this case, the air in the air chamber 30 is stored without being lost.
【0032】図3は、実施例1と従来例1および従来例
2の電磁ポンプを、直流24Vをパルス時間2.1ms
ec、周波数30Hzにスイッチングした断続パルス電
力で駆動し、同一供給液体で実施した吐出量/吸入揚程
特性の試験データである。実施例1は吸入流路に空気室
30を設置する点で従来例1および従来例2と異なる。
図3において、実線は供試体が実施例1の場合、破線は
従来例1(オリフィスなし、空気室なし)の場合、一点
鎖線は従来例2(オリフィスあり、空気室なし)の場合
を示す。表1および表2は、吸入揚程変化による吐出量
変化の大きさと、同一駆動電力での吐出量をわかりやす
く編集したものである。表3は、空打ちスタートを6回
実施して各回の吐出量を測定し、最大値と最小値の差を
バラツキ巾として記載したものである。FIG. 3 shows the electromagnetic pumps according to the first embodiment, the prior art examples 1 and 2, and a DC 24 V pulse time of 2.1 ms.
ec is test data of the discharge amount / suction head characteristic, which was driven by the intermittent pulse power switched to the frequency of 30 Hz and performed with the same supply liquid. The first embodiment differs from the first and second conventional examples in that an air chamber 30 is provided in the suction passage.
In FIG. 3, the solid line indicates the case where the specimen is the embodiment 1, the broken line indicates the case of the conventional example 1 (without orifice, no air chamber), and the dashed line indicates the case of the conventional example 2 (with orifice, no air chamber). Tables 1 and 2 are compiled for easy understanding of the magnitude of the change in the discharge amount due to the change in the suction head and the discharge amount at the same drive power. Table 3 shows the results of measurement of the discharge amount in each of the six times of the idling start, and the difference between the maximum value and the minimum value as a variation width.
【表1】 [Table 1]
【表2】 [Table 2]
【表3】 表1より、吸入揚程の変化による吐出量変化特性におい
て、実施例1は従来例1より顕著に優れ、吐出流路にオ
リフィスを設けた従来例2とほぼ同水準の特性を示す。
また、表2より、電力効率において、実施例1は従来例
1ならびに従来例2を大きく改善したものといえる。表
3より、実施例1の空打ち安定性は、従来例2をやや上
回り、従来例1を顕著に改善する結果を示した。上記に
より、吸入揚程変化による吐出量変化特性、吐出量/電
力効率、空打ち安定性の総合成績で、実施例1は従来例
1および従来例2を大きく改善する試験結果を示した。
特に吸入揚程120−cmで同一駆動電力による吐出量
が従来例1および従来例2のおよそ2倍に達する試験デ
ータを得たことは電力効率の改善上特筆に値することで
ある。[Table 3] From Table 1, it can be seen that in the discharge amount change characteristic due to the change of the suction head, the first embodiment is remarkably superior to the first conventional example, and shows substantially the same level of characteristics as the second conventional example in which the orifice is provided in the discharge passage.
From Table 2, it can be said that the power efficiency of the first embodiment is greatly improved over the first and second conventional examples. Table 3 shows that the idle hitting stability of Example 1 was slightly higher than that of Conventional Example 2 and significantly improved that of Conventional Example 1. As described above, Example 1 showed test results that greatly improve Conventional Example 1 and Conventional Example 2 in the overall performance of discharge amount change characteristics due to suction head change, discharge amount / power efficiency, and idling stability.
In particular, the fact that the test data in which the discharge amount with the same driving power is approximately twice as large as that of the conventional example 1 and the conventional example 2 at the suction head of 120-cm is worthy of special mention in improving the power efficiency.
【0033】[実施例2]実施例2は、実施例1の電磁
ポンプにオリフィスを付加した実施例である。図4は実
施例2の縦断面図で、33がオリフィスで、このオリフ
ィスは、空気室が吸入流路に連通する連通位置と吸入口
の間に設置されたオリフィスで、この部分の流動抵抗を
増大した設計となっている。他部の構成は実施例1と同
様であり、重複を避けるために説明を省略する。[Embodiment 2] Embodiment 2 is an embodiment in which an orifice is added to the electromagnetic pump of Embodiment 1. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the second embodiment. Reference numeral 33 denotes an orifice. This orifice is an orifice provided between a communication position where an air chamber communicates with a suction flow path and a suction port. It has an increased design. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted to avoid duplication.
【0034】図5は、実施例2と従来例1および従来例
2の電磁ポンプを、直流24Vをパルス時間2.1ms
ec、周波数30Hzにスイッチングした電力で駆動
し、同一供給液体で実施した吐出量/吸入揚程特性の試
験データである。実施例2は吸入流路に空気室を備え、
その上流側にオリフィスを備える点で従来例1および従
来例2と異なる。図5において、実線は供試体が実施例
2の場合、破線は従来例1(オリフィスなし、空気室な
し)の場合、一点鎖線は従来例2(オリフィスあり、空
気室なし)の場合を示す。表4および表5は、吸入揚程
変化による吐出量変化の大きさと、同一駆動電力での吐
出量をわかりやすく編集したものである。表6は、空打
ちスタートを6回実施して各回の吐出量を測定し、最大
値と最小値の差をバラツキ巾として記載したものであ
る。FIG. 5 shows the electromagnetic pumps of the embodiment 2, the conventional example 1 and the conventional example 2 applied with a direct current of 24 V and a pulse time of 2.1 ms.
ec is test data of the discharge amount / suction head characteristic, which was driven by the electric power switched to the frequency of 30 Hz and was carried out with the same supply liquid. Embodiment 2 includes an air chamber in the suction flow path,
It differs from Conventional Examples 1 and 2 in that an orifice is provided on the upstream side. In FIG. 5, the solid line indicates the case where the test piece is the embodiment 2, the broken line indicates the case of the conventional example 1 (without orifice, no air chamber), and the dashed line indicates the case of the conventional example 2 (with orifice, no air chamber). Tables 4 and 5 are compiled for easy understanding of the magnitude of the change in the discharge amount due to the change in the suction head and the discharge amount at the same drive power. Table 6 shows the results of measuring the ejection amount for each of the six times of performing the blanking start, and describing the difference between the maximum value and the minimum value as a variation width.
【表4】 [Table 4]
【表5】 [Table 5]
【表6】 実施例2は、本発明の電磁ポンプの空気室が吸入流路に
連通する連通位置と吸入口の間にオリフィスを設置し、
この部分の吸入流路を高流動抵抗に設計した実施例であ
る。このような設計においても、吸入揚程の変化による
吐出量変化特性において、吐出量/電力効率特性におい
て、空打ちスタート時の吐出量安定性において、実施例
1に示した特性に対して本質的な差異を生じることな
く、従来例に対して格段に優れた本発明の優位性が実現
されている。特に吸入揚程変化による吐出量変化特性を
平坦化する効果については、実施例1、従来例2を凌駕
し、最も優れた成績を示した。[Table 6] In the second embodiment, an orifice is installed between a communication position where the air chamber of the electromagnetic pump of the present invention communicates with the suction flow path and the suction port,
This is an embodiment in which the suction flow passage in this portion is designed to have high flow resistance. Even in such a design, in the discharge amount change characteristic due to the change of the suction head, in the discharge amount / power efficiency characteristic, and in the discharge amount stability at the time of start of idling, it is essential to the characteristic shown in the first embodiment. The advantage of the present invention, which is much better than the conventional example, is realized without any difference. In particular, the effect of flattening the discharge amount change characteristic due to the change of the suction head is superior to that of the first embodiment and the conventional example 2, and has the best performance.
【0035】[実施例3]実施例3は、ポンプ室入口の
逆止弁を筒状体と一体構成し、ポンプ室出口の逆止弁を
プランジャに一体構成した実施例である。図6は実施例
2の構成を示す縦断面図で、36はプランジャで、プラ
ンジャ本体37、逆止弁38、弁座39、弁スプリング
40が一体構成されてなり、一対の支持スプリング40
と41により平衡支持されてなる。42は逆止弁で弁座
43,弁スプリング44とともに筒状体45に一体構成
されてなり、46はポンプ室である。逆止弁42はポン
プ室46の入口を構成し、逆止弁38は同室46の出口
を構成してなる。[Embodiment 3] Embodiment 3 is an embodiment in which the check valve at the pump chamber inlet is formed integrally with the cylindrical body, and the check valve at the pump chamber outlet is formed integrally with the plunger. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the structure of the second embodiment. Reference numeral 36 denotes a plunger, which comprises a plunger body 37, a check valve 38, a valve seat 39, and a valve spring 40 integrally formed.
And 41 are equilibrium supported. Reference numeral 42 denotes a check valve which is formed integrally with the cylindrical body 45 together with the valve seat 43 and the valve spring 44, and 46 denotes a pump chamber. The check valve 42 constitutes an inlet of the pump chamber 46, and the check valve 38 constitutes an outlet of the same chamber 46.
【0036】他の構成、機能、空気室を設置したことに
よる効果などは、実施例1と同様で、重複を避けるため
に説明を省略し、本実施例の構成と機能の特徴を本項末
尾に記載する。Other configurations, functions, effects of the air chambers, and the like are the same as those in the first embodiment, and the description is omitted to avoid duplication. It describes in.
【0037】[実施例4]実施例4は、付勢手段として
の支持スプリングを、プランジャの吐出側に限定し、プ
ランジャの吸入口側の端部に閉塞弁を設置した実施例で
ある。図7は実施例4の構成を示す縦断面図で、51は
プランジャ52の吐出口側に圧設された支持スプリン
グ、53がプランジャ52の吸入口側の端部に設けられ
た閉塞弁、54は上記閉塞弁の弁座で筒状体55に一体
構成されてなる。閉塞弁53は、圧設された支持スプリ
ング51の復元力を閉弁力として利用した構成からな
り、プランジャ52停止時において液体流路56を強力
に閉塞し、プランジャ52の運動中は液体流路56の閉
塞を解いて、ポンプ作用を阻害しない。[Fourth Embodiment] In a fourth embodiment, the support spring as the urging means is limited to the discharge side of the plunger, and a closing valve is provided at the end of the plunger on the suction port side. FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the structure of the fourth embodiment. Reference numeral 51 denotes a support spring press-fitted on the discharge port side of the plunger 52; 53, a closing valve provided at an end of the plunger 52 on the suction port side; Is a valve seat of the closing valve, which is integrally formed with the tubular body 55. The closing valve 53 has a configuration in which the restoring force of the pressurized support spring 51 is used as a valve closing force. The closing valve 53 strongly closes the liquid flow path 56 when the plunger 52 is stopped. Unblocks 56 and does not interfere with pump action.
【0038】実施例4の電磁ポンプは、吸入揚程の大き
な場面で、交流電源を半波整流した電力などで駆動さ
れ、特にポンプ動作に伴う振動騒音が問題になることが
多いポンプであるので、空気室設置による圧力振動の減
衰効果を観測するために、実施例4の構造を基本として
空気室を設置した場合と、空気室を設置しなかった場合
について、吸入流路の液体に生ずる圧力振動を測定し
た。その結果を図14ないし図17に示す。図14と図
15は空気室設置のポンプの場合、図16と図17は空
気室を設置しないポンプの場合で、AC110Vで60
Hzと50Hzを半波整流した電源で駆動した場合の吸
入流路の液体に生ずる圧力振動を検出し、オシロスコー
プにより同一感度で観察した結果を示す。いずれも空気
室の設置により、圧力振動が顕著に減衰していることが
示されている。他の構成、機能、空気室を設置したこと
による効果などは、実施例1と同様で、重複を避けるた
めに説明を省略し、本実施例の構成と機能の特徴を本項
末尾に記載する。The electromagnetic pump of the fourth embodiment is driven by half-wave rectified power of an AC power supply in a situation where the suction lift is large. In particular, the vibration noise caused by the pump operation often causes a problem. In order to observe the damping effect of the pressure vibration due to the installation of the air chamber, the pressure vibration generated in the liquid in the suction flow path was measured when the air chamber was installed based on the structure of the fourth embodiment and when the air chamber was not installed. Was measured. The results are shown in FIGS. 14 and 15 show the case of a pump having an air chamber, and FIGS. 16 and 17 show the case of a pump without an air chamber.
The figure shows the results of detecting pressure oscillations occurring in the liquid in the suction channel when driven by a power supply that has half-wave rectified the frequency of 50 Hz and 50 Hz, and observed with an oscilloscope at the same sensitivity. In each case, it is shown that the pressure vibration is significantly attenuated by the installation of the air chamber. Other configurations, functions, effects of the installation of the air chamber, and the like are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted to avoid duplication, and the features of the configuration and functions of the present embodiment will be described at the end of this section. .
【0039】[実施例5]実施例5は、実施例3と実施
例4を折衷した実施例である。図8は実施例5の構成を
示す縦断面図で、61はプランジャ62の吐出口側に圧
設された支持スプリング、63はプランジャ62の吸入
口側端部に構成された閉塞弁、64は閉塞弁63の弁
座、65はプランジャ62に一体構成され、ポンプ室6
6の出口を構成する逆止弁、67は筒状体68に一体構
成され、ポンプ室66の入口を構成する逆止弁である。
他の構成、機能、空気室を設置したことによる効果など
は、実施例1および実施例4と同様で、重複を避けるた
めに説明を省略し、本実施例の構成と機能の特徴を本項
末尾に記載する。[Embodiment 5] Embodiment 5 is an embodiment in which Embodiment 3 and Embodiment 4 are compromised. FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the structure of the fifth embodiment. Reference numeral 61 denotes a support spring press-fitted on the discharge port side of the plunger 62; 63, a closing valve formed at the end of the plunger 62 on the suction port side; The valve seat 65 of the closing valve 63 is integrally formed with the plunger 62 and the pump chamber 6
A check valve 67 that constitutes the outlet of the valve 6 is a check valve that is integrally formed with the cylindrical body 68 and that constitutes the inlet of the pump chamber 66.
Other configurations, functions, effects of the air chambers, and the like are the same as those in the first and fourth embodiments. The description is omitted to avoid duplication, and the features of the configuration and functions of the present embodiment are described in this section. Write at the end.
【0040】[実施例6]実施例6は、実施例5を逆方
向に構成した実施例である。図9は実施例6の構成を示
す縦断面図で、71はプランジャ72の吐出口側に圧設
された支持スプリング、73はプランジャ72の吐出口
側端部に構成された閉塞弁、74は筒状体75に一体構
成され、ポンプ室76の出口を構成する逆止弁、77は
閉塞弁73と逆止弁74両方の弁座、78はプランジャ
72に一体構成されポンプ室76の入口を構成する逆止
弁である。他の構成、機能、空気室を設置したことによ
る効果などは、実施例1および実施例4と同様で、重複
を避けるために説明を省略し、本実施例の構成と機能の
特徴を本項末尾に記載する。[Embodiment 6] Embodiment 6 is an embodiment in which Embodiment 5 is configured in the reverse direction. FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the sixth embodiment. Reference numeral 71 denotes a support spring press-fitted on the discharge port side of the plunger 72; 73, a closing valve formed on the discharge port side end of the plunger 72; A check valve which is integrally formed with the cylindrical body 75 and forms an outlet of the pump chamber 76, 77 is a valve seat of both the closing valve 73 and the check valve 74, and 78 is integrally formed with the plunger 72 to connect the inlet of the pump chamber 76. It is a check valve to constitute. Other configurations, functions, effects of the air chambers, and the like are the same as those in the first and fourth embodiments. The description is omitted to avoid duplication, and the features of the configuration and functions of the present embodiment are described in this section. Write at the end.
【0041】[実施例7]実施例7は、実施例3と実施
例6の折衷構成の実施例である。図10は実施例7の構
成を示す縦断面図で、81はプランジャ82の吸入口側
に圧設された支持スプリング、83はプランジャ82の
吐出口側端部に構成された閉塞弁、84は閉塞弁83の
弁座、85は筒状体86に一体構成され、ポンプ室87
の入口を構成する逆止弁、88は逆止弁85の弁座、8
9はプランジャ82に一体構成され、ポンプ室87の出
口を構成する逆止弁である。他の構成、機能、空気室を
設置したことによる効果などは、実施例1および実施例
4と同様で、重複を避けるために説明を省略し、本実施
例の構成と機能の特徴を本項末尾に記載する。[Embodiment 7] Embodiment 7 is an embodiment of a compromise between Embodiment 3 and Embodiment 6. FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the structure of the seventh embodiment. Reference numeral 81 denotes a support spring press-fitted on the suction port side of the plunger 82; 83, a closing valve formed on the discharge port side end of the plunger 82; The valve seat 85 of the closing valve 83 is integrally formed with the cylindrical body 86, and the pump chamber 87 is formed.
A check valve constituting an inlet of the valve, 88 is a valve seat of the check valve 85, 8
Reference numeral 9 denotes a check valve integrally formed with the plunger 82 and forming an outlet of the pump chamber 87. Other configurations, functions, effects of the air chambers, and the like are the same as those in the first and fourth embodiments. The description is omitted to avoid duplication, and the features of the configuration and functions of the present embodiment are described in this section. Write at the end.
【0042】[各実施例の特徴]上記の各実施例の構成
上と機能上の特徴をまとめると次の通りである。上記
の実施例には、プランジャが1対の支持スプリングによ
り平衡支持された構成(実施例1、実施例2、実施例
3)と、プランジャの1方に支持スプリングを配し、他
方に閉塞弁を配した構成(実施例4乃至実施例7)が存
在する。前者の構成では、プランジャの往復運動の全行
程にわたって、固体または弾性体の衝突を生じないが、
後者の構成では、復動行程の最終位置で閉塞弁が弁座に
衝突する構成である。前者の場合は駆動電力の如何に関
わらず、衝突音を発生することなく広範囲の駆動電力調
節が可能で、このために広範囲な吐出量調節が容易に実
施できる特徴があるが、後者の場合は、プランジャを往
動せしめるパルスと次のパルスの間隔時間が限度以下の
ときは、プランジャの復動時に閉塞弁と弁座が衝突に至
ることなく次の往動過程に入るが、上記の間隔時間が限
度を越えるときは、復動の度に閉塞弁が弁座に衝突し、
その度に衝突音を発生する欠点を生じる。従って、パル
ス間の間隔時間の選択に制限を生じ、広範囲な吐出量調
節に適合しない特徴がある。上記の実施例には、閉塞
弁を有しない構成(実施例1、実施例2、実施例3)
と、閉塞弁を備えた構成(実施例4乃至実施例7)が存
在する。ポンプ動作停止時の液体流路の閉塞機能は、前
者の構成では、逆止弁の閉塞機能にとどまるが、後者の
構成では、逆止弁に加えて閉塞弁の強力な閉塞機能を有
する。上記の実施例には、ポンプ室内に支持スプリン
グを備える構成(実施例1、同2、同3、同4、同6)
と、ポンプ室内に支持スプリングを備えない構成(実施
例5、同7)が存在する。前者の構成では、支持スプリ
ングを収容するためのスペースが、ポンプ動作時のデッ
ドスペースを構成し、一定のプランジャストロークでの
圧縮率が低く、空打ちストローク時にポンプ室内空気を
排出する能力が小さく、空打ちストロークの終了に時間
を要する欠点があり、限界吸入揚程も低い。後者の構造
では、デッドスペースが少ないので、同一のプランジャ
ストロークでも高圧縮率を実現し、ポンプ室内空気の排
出機能に優れ、空打ちストロークが短時間に終了する特
徴があり、限界吸入揚程も高い。閉塞弁の閉弁方向が
吸入口方向である構成(実施例4と実施例5)と、閉塞
弁の閉弁方向が吐出口方向である構成(実施例6と実施
例7)が存在する。吸い上げられた液体がポンプ動作停
止時にタンクに戻る流れを阻止する弁機能で、前者の構
成では、液体の戻り圧力の方向と、閉塞弁が閉弁する方
向が一致するので極めて優れた閉塞機能を有するが、後
者の構成では、支持スプリングの閉弁圧が、上記の液体
戻り圧力を上回る限度内での閉塞機能を有する。しか
し、タンクが高所設置されたケースで、ポンプ動作停止
時にヘッド差圧により吐出方向に液体が移動する流れを
阻止する機能で、前者の構成では、支持スプリングの閉
弁圧が液体のヘッド差圧を上回る限度内での閉塞機能を
有し、後者の構造では閉弁方向とヘッド差圧方向が一致
するので極めて優れた閉塞機能を有する。空気室の連
通位置と吸入口の間にオリフィスを設置した構成(実施
例2)は、オリフィス設置位置の吸入流路が異なる流動
抵抗に設計された場合も、本発明の本質の作用効果が失
われないことを確認するとともに、当該部にオリフィス
を設置することにより、空気室単独設置の場合に比較
し、吸入揚程/吐出量特性の勾配をさらに平坦化し得る
ことを示したものである。[Characteristics of each embodiment] The constitutional and functional characteristics of each embodiment described above are summarized as follows. In the above embodiment, the plunger is equilibrium supported by a pair of support springs (Embodiment 1, Embodiment 2, and Embodiment 3), the support spring is arranged on one side of the plunger, and the closing valve is provided on the other side. (Examples 4 to 7). In the former configuration, there is no solid or elastic collision during the entire reciprocating stroke of the plunger,
In the latter configuration, the closing valve collides with the valve seat at the final position of the return stroke. In the former case, regardless of the driving power, a wide range of driving power adjustment can be performed without generating a collision sound, and therefore, there is a feature that a wide range of discharge amount adjustment can be easily performed. If the interval time between the pulse that moves the plunger forward and the next pulse is less than the limit, the plunger goes back into the next forward movement process without causing a collision between the closing valve and the valve seat when the plunger moves back. When exceeds the limit, the closing valve collides with the valve seat every time
Each time, there is a disadvantage that a collision sound is generated. Therefore, there is a characteristic that the selection of the interval time between the pulses is limited, and is not suitable for a wide range of discharge amount adjustment. In the above embodiment, a configuration having no blocking valve (Embodiment 1, Embodiment 2, Embodiment 3)
And a configuration (Examples 4 to 7) including a closing valve. In the former configuration, the function of closing the liquid flow path when the operation of the pump is stopped is limited to the closing function of the check valve. However, the latter configuration has a strong closing function of the closing valve in addition to the check valve. In the above embodiment, a configuration in which a support spring is provided in the pump chamber (Embodiments 1, 2, 3, 4, and 6)
And a configuration in which no support spring is provided in the pump chamber (Examples 5 and 7). In the former configuration, the space for accommodating the support spring constitutes a dead space during the operation of the pump, has a low compression ratio at a constant plunger stroke, and has a small capacity to discharge air from the pump chamber at the time of an idle stroke. There is a disadvantage that it takes time to finish the idle stroke, and the limit suction lift is low. The latter structure has a small dead space, realizes a high compression ratio even with the same plunger stroke, has an excellent function of discharging air from the pump chamber, has a feature that the idle stroke is completed in a short time, and has a high limit suction lift. . There are a configuration in which the closing direction of the closing valve is the suction port direction (Examples 4 and 5), and a configuration in which the closing direction of the closing valve is the discharge port direction (Examples 6 and 7). This is a valve function that prevents the sucked-up liquid from returning to the tank when the pump operation stops.In the former configuration, the direction of the return pressure of the liquid and the direction in which the closing valve closes match, so an extremely excellent closing function is provided. However, the latter configuration has a closing function within a limit that the valve closing pressure of the support spring exceeds the liquid return pressure described above. However, in the case where the tank is installed at a high place, the function to prevent the flow of liquid moving in the discharge direction due to the head differential pressure when the pump operation is stopped.In the former configuration, the valve closing pressure of the support spring causes the head differential pressure of the liquid to decrease. It has a closing function within the limit exceeding the pressure, and the latter structure has a very excellent closing function because the valve closing direction and the head differential pressure direction match. In the configuration in which the orifice is installed between the communication position of the air chamber and the suction port (Example 2), even when the suction flow path at the orifice installation position is designed to have a different flow resistance, the essential effects of the present invention are lost. It is confirmed that the gradient of the suction lift / discharge amount characteristic can be further flattened by installing an orifice in the corresponding portion, as compared with a case where only the air chamber is installed, while confirming that the air chamber does not move.
【0043】なお、この種電磁ポンプの実用において、
駆動電力を調節することにより吐出量を調節する使用方
法が用いられることが多いが、本発明の電磁ポンプにお
いても、駆動電力を調節することにより、上記の本発明
の作用効果の本質を失うことなく、吐出量を調節するこ
とができる。In practical use of this kind of electromagnetic pump,
A usage method of adjusting the discharge amount by adjusting the drive power is often used. However, even in the electromagnetic pump of the present invention, the essential effects of the present invention are lost by adjusting the drive power. In addition, the discharge amount can be adjusted.
【0044】[0044]
【発明の効果】本発明の電磁ポンプは、吸入流路に空気
室を設置した構成によるため、上記の各項で記載したよ
うに、従来のこの種電磁ポンプに比較して空打ちスター
ト時の吐出量の安定性と、吸入揚程の変化下における吐
出量の安定性において優れ、電力効率が高いので、一定
吐出量を得るに要する駆動電力を低減することができる
特徴を有し、このためにポンプの電磁コイルと駆動電源
部の電力容量低減と小型化によるコスト低減が可能であ
る。従来設置されていた吐出流路のオリフィスを廃止す
ることにより、オリフィスの高精度加工法を不要化し、
オリフィスに起因する吐出量誤差の増大をなくし、目標
吐出量の精度によっては吐出量調整工程を省略あるいは
簡易化することにより、いづれも従来コストを大幅に低
減することが可能である。また、空気室の空気の緩衝作
用により、プランジャの往復運動に起因する振動騒音を
吸収緩和する効果により、ポンプ使用装置全体の低振動
化、低騒音化に寄与するところが大きい。Since the electromagnetic pump of the present invention has a structure in which an air chamber is provided in the suction passage, as described in each of the above sections, the electromagnetic pump at the time of idling start compared with the conventional electromagnetic pump of this type. It is excellent in the stability of the discharge amount and the stability of the discharge amount under the change of the suction head, and has a characteristic that the power efficiency is high, so that the driving power required to obtain a constant discharge amount can be reduced. The cost can be reduced by reducing the power capacity and the size of the electromagnetic coil of the pump and the drive power supply unit. By eliminating the orifice of the discharge flow path that was conventionally installed, the high-precision machining method of the orifice becomes unnecessary,
Eliminating an increase in the ejection amount error caused by the orifice and omitting or simplifying the ejection amount adjustment step depending on the accuracy of the target ejection amount can greatly reduce the conventional cost in any case. Further, the effect of absorbing and mitigating the vibration noise caused by the reciprocating motion of the plunger by the buffering action of the air in the air chamber greatly contributes to lowering the vibration and noise of the entire pump using apparatus.
【0045】本発明の手段は構造上簡単であり、作用状
態が明瞭であるので、多様な構造の同種ポンプに実施し
た場合の具体的な構成と効果を、あらかじめ容易に考察
し得る特徴があり、従って、本明細書に記載した実施例
と細部構成の異なるこの種電磁ポンプにおいて、本願明
細書に記載した手段を応用し、所定の作用効果を実現す
ることが可能である。Since the means of the present invention is simple in structure and has a clear operation state, the present invention has a feature that the specific configuration and effect when applied to the same type pump of various structures can be easily considered in advance. Therefore, in this type of electromagnetic pump having a detailed configuration different from that of the embodiment described in this specification, it is possible to realize a predetermined operation and effect by applying the means described in this specification.
【図1】実施例1の縦断面図FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment.
【図2】実施例1の空気と液体の分配説明図FIG. 2 is a diagram illustrating the distribution of air and liquid according to the first embodiment.
【図3】実施例1の吐出量/吸入揚程特性図FIG. 3 is a characteristic diagram of a discharge amount / a suction head according to the first embodiment.
【図4】実施例2の縦断面図FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a second embodiment.
【図5】実施例2の吐出量/吸入揚程特性図FIG. 5 is a characteristic diagram of a discharge amount / a suction head according to a second embodiment.
【図6】実施例3の縦断面図FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a third embodiment.
【図7】実施例4の縦断面図FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a fourth embodiment.
【図8】実施例5の縦断面図FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a fifth embodiment.
【図9】実施例6の縦断面図FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a sixth embodiment.
【図10】実施例7の縦断面図FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a seventh embodiment.
【図11】従来例1の縦断面図FIG. 11 is a longitudinal sectional view of Conventional Example 1.
【図12】従来例2の縦断面図FIG. 12 is a longitudinal sectional view of Conventional Example 2.
【図13】空気室設置ポンプの気泡による吐出量誤差の
縮小作用の説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of a function of reducing a discharge amount error due to bubbles of an air chamber installation pump.
【図14】吸入流路の液体の圧力振動観測結果FIG. 14 shows the result of pressure oscillation observation of the liquid in the suction channel.
【図15】 同上FIG. 15
【図16】 同上FIG. 16
【図17】 同上FIG. 17
1・・・電磁コイル 6・・・筒状体 7・・・吐出口 10・・・吸入口 12・・・逆止弁 15・・・プランジャ 17・・・逆止弁 21・・・支持スプリング 22・・・支持スプリング 24・・・Oリング 25・・・0リング押さえ 26・・・ポンプ室 27・・・吸入流路 28・・・吐出流路 29・・・液体流路 30・・・空気室 31・・・連通部 33・・・オリフィス 36・・・プランジャ 46・・・ポンプ室 51・・・支持スプリング 52・・・プランジャ 53・・・閉塞弁 54・・・弁座 55・・・筒状体 61・・・支持スプリング 62・・・プランジャ 63・・・閉塞弁 64・・・弁座 65・・・逆止弁 66・・・ポンプ室 67・・・逆止弁 68・・・筒状体 71・・・支持スプリング 72・・・プランジャ 73・・・閉塞弁 74・・・逆止弁 75・・・筒状体 76・・・ポンプ室 78・・・逆止弁 81・・・支持スプリング 82・・・プランジャ 83・・・閉塞弁 85・・・逆止弁 86・・・筒状体 89・・・逆止弁 91・・・電磁コイル 96・・・筒状体 97・・・吐出口 100・・吸入口 102・・逆止弁 105・・プランジャ 107・・逆止弁 111・・支持スプリング 112・・支持スプリング 116・・ポンプ室 117・・吸入流路 118・・吐出流路 119・・液体流路 120・・オリフィス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electromagnetic coil 6 ... Cylindrical body 7 ... Discharge port 10 ... Suction port 12 ... Check valve 15 ... Plunger 17 ... Check valve 21 ... Support spring 22 ... Supporting spring 24 ... O-ring 25 ... O-ring holder 26 ... Pump chamber 27 ... Suction flow path 28 ... Discharge flow path 29 ... Liquid flow path 30 ... Air chamber 31 Communication part 33 Orifice 36 Plunger 46 Pump chamber 51 Support spring 52 Plunger 53 Closing valve 54 Valve seat 55・ Cylindrical body 61 ・ ・ ・ Support spring 62 ・ ・ ・ Plunger 63 ・ ・ ・ Closure valve 64 ・ ・ ・ Valve seat 65 ・ ・ ・ Check valve 66 ・ ・ ・ Pump chamber 67 ・ ・ ・ Check valve 68 ・ ・・ Cylindrical body 71 ・ ・ ・ Support spring 72 ・ ・ ・ Plunger 7 ... Closing valve 74 ... Check valve 75 ... Cylinder body 76 ... Pump chamber 78 ... Check valve 81 ... Support spring 82 ... Plunger 83 ... Closing valve 85 ... check valve 86 ... cylindrical body 89 ... check valve 91 ... electromagnetic coil 96 ... cylindrical body 97 ... discharge port 100 ... suction port 102 ... check valve 105 plunger 107 check valve 111 support spring 112 support spring 116 pump chamber 117 suction passage 118 discharge passage 119 liquid passage 120 orifice
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H069 AA01 BB02 CC04 DD05 DD15 DD31 EE04 EE07 EE47 3H071 AA01 BB01 CC15 CC17 CC21 DD03 DD14 DD32 DD89 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H069 AA01 BB02 CC04 DD05 DD15 DD31 EE04 EE07 EE47 3H071 AA01 BB01 CC15 CC17 CC21 DD03 DD14 DD32 DD89
Claims (7)
を経て吐出口に至る液体流路を構成する筒状体と、この
筒状体内部に往復運動可能状態に備えられるプランジャ
と、上記ポンプ室入口に備える逆止弁と同室出口に備え
る逆止弁の、少なくとも2個の弁を上記筒状体と上記プ
ランジャにそれぞれ一体構成し、上記プランジャを往動
せしめる電磁コイルと、上記プランジャを復動させる付
勢手段を備え、プランジャの吐出方向に向かう運動によ
り、吐出流路の液体を吐出口から外部に供給するととも
に、吸入口から吸入流路に液体を吸入する構成からなる
電磁ポンプにおいて、重力方向が上記吸入流路に連通
し、他方向が気密構成からなる空気室を備えてなること
を特徴とする電磁ポンプ。1. A cylindrical body constituting a liquid flow path from a suction port to a discharge port via a suction flow path, a pump chamber, and a discharge flow path, and a plunger provided in the cylindrical body so as to be able to reciprocate. An electromagnetic coil configured to integrally form at least two valves of the check valve provided at the inlet of the pump chamber and the check valve provided at the outlet of the pump chamber with the cylindrical body and the plunger, respectively, to move the plunger forward; An electromagnetic device comprising an urging means for returning the plunger to supply the liquid in the discharge flow path from the discharge port to the outside by the movement of the plunger in the discharge direction, and to suck the liquid from the suction port into the suction flow path. An electromagnetic pump comprising: a pump having an air chamber having a gravity direction communicating with the suction flow path and an airtight structure in the other direction.
吸入口側にそれぞれ圧設された1対のコイルスプリング
からなることを特徴とする請求項1記載の電磁ポンプ。2. The electromagnetic pump according to claim 1, wherein said urging means comprises a pair of coil springs press-fitted respectively on the discharge port side and the suction port side of the plunger.
位置と吸入口の間にオリフィスを設置してなることを特
徴とする請求項1記載の電磁ポンプ。3. An electromagnetic pump according to claim 1, wherein said air chamber is provided with an orifice between a communication position communicating with a suction flow passage and a suction port.
圧設されたコイルスプリングからなるとともに、上記プ
ランジャの吸入口側の端部と、このプランジャ端部が当
接する当接部が、プランジャ停止位置で上記液体流路を
閉塞し、プランジャ運動位置で同流路を開通する閉塞弁
を構成することを特徴とする請求項1記載の電磁ポン
プ。4. The urging means comprises a coil spring press-fitted on the discharge port side of the plunger, and an end of the plunger on the suction port side and a contact portion with which the end of the plunger abuts. 2. The electromagnetic pump according to claim 1, wherein a closing valve that closes the liquid flow path at a plunger stop position and opens the flow path at a plunger movement position is configured.
圧設されたコイルスプリングからなるとともに、上記プ
ランジャの吐出口側の端部と、このプランジャ端部が当
接する当接部が、プランジャ停止位置で上記液体流路を
閉塞し、プランジャ運動位置で同流路を開通する閉塞弁
を構成することを特徴とする請求項1記載の電磁ポン
プ。5. The device according to claim 1, wherein the urging means comprises a coil spring press-fitted on the suction port side of the plunger, and an end of the plunger on the discharge port side and a contact portion with which the end of the plunger abuts. 2. The electromagnetic pump according to claim 1, wherein a closing valve that closes the liquid flow path at a plunger stop position and opens the flow path at a plunger movement position is configured.
プランジャに一体構成され、上記のポンプ室出口に備え
る逆止弁が上記筒状体と一体構成されてなることを特徴
とする請求項1記載の電磁ポンプ。6. A check valve provided at the inlet of the pump chamber is formed integrally with the plunger, and a check valve provided at the outlet of the pump chamber is formed integrally with the cylindrical body. Item 7. The electromagnetic pump according to Item 1.
筒状体と一体構成され、上記のポンプ室出口に備える逆
止弁が上記プランジャに一体構成されてなることを特徴
とする請求項1記載の電磁ポンプ。7. A check valve provided at the inlet of the pump chamber is formed integrally with the cylindrical body, and a check valve provided at the outlet of the pump chamber is formed integrally with the plunger. Item 7. The electromagnetic pump according to Item 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11045035A JP2000240561A (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Solenoid pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11045035A JP2000240561A (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Solenoid pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000240561A true JP2000240561A (en) | 2000-09-05 |
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ID=12708103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11045035A Pending JP2000240561A (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Solenoid pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000240561A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010286160A (en) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Panasonic Corp | Hot water storage water heater |
JP2014188105A (en) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Oji Holdings Corp | Absorbent pad and disposable diaper |
-
1999
- 1999-02-23 JP JP11045035A patent/JP2000240561A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010286160A (en) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Panasonic Corp | Hot water storage water heater |
JP2014188105A (en) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Oji Holdings Corp | Absorbent pad and disposable diaper |
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