JP2001090665A - 電磁式ダイヤフラムポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の小型化、コストダウンが図れ、さらに
は給排気効率の良い電磁式ダイヤフラムポンプを提供す
る。 【解決手段】 弾性を有するディスク状のダイヤフラム
と、該ダイヤフラムで仕切られたダイヤフラム室とを有
するポンプ室体と、前記ポンプ室体のダイヤフラムを往
復運動させるための振動構成手段が設けられた電磁式ダ
イヤフラムポンプであって、前記ダイヤフラム室には実
質的に、吸気口および排気口が形成され、前記吸気口お
よび排気口に連結される吸気のための一方弁である吸気
弁、および排気のための一方弁である排気弁が、配管を
介し前記ダイヤフラム室と離隔して設置された一方弁室
に形成されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、ダイヤフラムの変形を利用し、
ダイヤフラムを備えるダイヤフラム室内の容積変化と、
ダイヤフラム室に配管を介して離隔され別体として取り
付けられた弁の作用により、圧縮空気を連続的に排出
（吐出）させる電磁式ダイヤフラムポンプに関する。こ
のような電磁ダイヤフラムポンプは、例えば、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。

【０００３】このような従来の電磁式ダイヤフラムポン
プの一例を示す概略構成図が図５に示される。なお、基
本的な構成の理解が容易となり、具体的作用がより分か
りやすくなるようにとの配慮から、図５には、構成の要
部のみしか記載されていない（例えば、箱状の電磁石ケ
ース等は記載が省略されている）。

【０００４】図５に示されるように、従来の電磁式ダイ
ヤフラムポンプ１００は、ダイヤフラム１１０に、連結
軸１２２を固定し、この連結軸１２２に永久磁石１３
１，１３５を固定した振動子１２０を電磁石１５０の磁
界中に置き、交流電源１６０による交流を印加させ磁極
を変化せしめることで磁石との吸引力、反発力を交互に
発生させ、これにより、連結軸１２２を往復運動（矢印
(イ)‐(イ)方向）させ、ダイヤフラムを振動（図中点線
で表示）させている。このような手法により、ダイヤフ
ラム室１７０内への空気の吸気および排気が、ダイヤフ
ラム室１７０に実質的に固着（厳密にはダイヤフラムケ
ースに固着）された吸気弁１８１および排気弁１８５を
介して連続的に行なわれるようになっている。

【０００５】このような基本構造に類似する構造とし
て、（１）ばねを用いて振動子の吸引は磁力で行い、反
発(リターン)は、リターンばねで行い往復運動させるも
のや、（２）ダイヤフラムは、片側のみに設置するもの
や、（３）ダイヤフラムの代わりにピストンを軸に固定
し往復運動させるものなどが従来より知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のいずれの構造においても、一方弁である吸気弁１
８１および排気弁１８５は、ダイヤフラム室１７０のダ
イヤフラムケースに固着されているために以下のような
不都合が生じている。すなわち、

【０００７】（１）吸気弁および排気弁の大きさが給排
気量で制限されるため、最終的にダイヤフラムケースの
大きさが弁の大きさに左右され、装置の小型化が困難で
ある。

【０００８】（２）弁部品交換時に弁部品（弁体）だけ
でなく、ダイヤフラムケースも合わせて交換しなければ
ならないことが多い。すなわち、何らかの理由でダイヤ
フラムが破損した場合、振動子の振動量の異常や、偏り
などが発生して、ダイヤフラムケースや弁を破損させて
しまう場合が多い。従って、ダイヤフラムの交換時には
ダイヤフラムケースも一緒に交換せざるをえないことが
多いが、弁一体型の場合には弁機構の付いた複雑な形状
の（高価な）ダイヤフラムケースや異常のない弁まで交
換することが必要となってしまうことが多い。

【０００９】（３）各ダイヤフラムポンプ室（ダイヤフ
ラム室）ごとに吸気弁および排気弁ガ少なくとも１組必
要であり、使用する弁の数を減らすことができない。換
言すればコストダウンが困難である。

【００１０】（４）装置の構成上、ダイヤフラムケース
のどこに弁機構を置くか、位置の制約が必然的に生じ、
給排気効率の良いダイヤフラムケース形状の設計ができ
ない。

【００１１】このような実状のもとに本発明は創案され
たものであって、その目的は、装置の小型化、コストダ
ウンが図れ、さらには給排気効率などのポンプ性能の改
善が図れる電磁式ダイヤフラムポンプを提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、弾性を有するディスク状のダイヤフラ
ムと、該ダイヤフラムで仕切られたダイヤフラム室とを
有するポンプ室体と、前記ポンプ室体のダイヤフラムを
往復運動させるための振動構成手段が設けられた電磁式
ダイヤフラムポンプであって、前記ダイヤフラム室には
実質的に、吸気口および排気口が形成され、前記吸気口
および排気口に連結される吸気のための一方弁である吸
気弁、および排気のための一方弁である排気弁が、配管
を介し前記ダイヤフラム室と離隔して設置された一方弁
室に形成されてなるように構成される。

【００１３】本発明の好ましい態様として、前記ダイヤ
フラム室が少なくとも１対形成され、各吸気口に接続さ
れる配管は、一方弁室の吸気弁に接続され、各排気口に
接続される配管は一方弁室の排気弁に接続されてなるよ
うに構成される。

【００１４】本発明の好ましい態様として、前記少なく
とも１対形成されたダイヤフラム室は、直列的に対向配
置され、前記振動構成手段を作用させることにより対向
するダイヤフラムが鏡像関係の往復運動をしてなるよう
に構成される。

【００１５】本発明の好ましい態様として、前記振動構
成手段は、ダイヤフラムの略中央部に取り付けられた永
久磁石と、該永久磁石と対向配置された電磁石を有して
構成される。

【００１６】本発明の好ましい態様として、前記振動構
成手段は、ダイヤフラムの略中央部に取り付けられ、片
側に突出した棒状の永久磁石と、該永久磁石の周りを包
囲するように配置された電磁石を有して構成される。

【００１７】本発明の好ましい態様として、前記振動構
成手段は、ダイヤフラムの略中央部に取り付けられた被
磁石吸引コア体と、該被磁石吸引コア体と対向配置され
た電磁石およびリターンばねを有して構成される。

【００１８】本発明における前記対向配置されたダイヤ
フラムの鏡像関係の往復運動は、互いのダイヤフラムが
接近したり、離れたりする運動を交互に繰り返す運動と
して構成される。

【００１９】また、本発明は、弾性を有するディスク状
のダイヤフラムと、該ダイヤフラムを挟持するようにダ
イヤフラムの両側にそれぞれ形成されるとともに、当該
ダイヤフラムで仕切られた一対のダイヤフラム室と、前
記ダイヤフラムの略中央部、および少なくとも一方のダ
イヤフラム室の隔壁の外方に形成され、ダイヤフラムを
振動させるための振動構成手段と、を有する電磁式ダイ
ヤフラムポンプであって、前記各ダイヤフラム室には、
実質的に、吸気口および排気口がそれぞれ形成され、前
記吸気口および排気口に連結される吸気のための一方弁
である吸気弁、および排気のための一方弁である排気弁
が、配管を介し前記ダイヤフラム室と離隔して設置され
た一方弁室に形成され、前記振動構成手段を作用させる
ことによりダイヤフラムが往復運動をして、その両側に
配置されたダイヤフラム室がそれぞれポンプ室として作
用してなるように構成される。

【００２０】本発明の好ましい態様として、前記吸気口
に接続される配管は、一方弁室の吸気弁に接続され、排
気口に接続される配管は一方弁室の排気弁に接続されて
なるように構成される。

【００２１】本発明の好ましい態様として、前記振動構
成手段は、ダイヤフラムの略中央部に取り付けられた永
久磁石と、一方のダイヤフラム室の隔壁を介して、前記
永久磁石と対向配置された電磁石を有して構成される。

【００２２】本発明の好ましい態様として、前記振動構
成手段は、ダイヤフラムの略中央部に取り付けられ、片
側に突出した棒状の永久磁石と、一方のダイヤフラム室
の隔壁を介して、前記永久磁石の周りを包囲するように
配置された電磁石を有して構成される。

【００２３】本発明の好ましい態様として、前記振動構
成手段は、ダイヤフラムの略中央部に取り付けられた被
磁石吸引コア体と、一方のダイヤフラム室の隔壁を介し
て、前記被磁石吸引コア体と対向配置された電磁石およ
びリターンばねを有して構成される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。

【００２５】図１には、本発明の電磁式ダイヤフラムポ
ンプ１の好適な第１の実施形態が示される。なお、電磁
式ダイヤフラムポンプ１の基本的な構成の理解が容易と
なり、具体的作用がより分かりやすくなるようにとの配
慮から、図１には、発明の構成の要部のみしか記載され
ていない（例えば、箱状の電磁石ケース等は記載が省略
されている）。

【００２６】図１に示されるように、本発明の電磁式ダ
イヤフラムポンプ１は、電磁石９１を介して、２つのポ
ンプ室体１１，１５が直列的に対向配置されている。

【００２７】片側のポンプ室体１１は、図１に示される
ように、弾性を有するディスク状のダイヤフラム４１
と、このダイヤフラム４１に被着するように形成された
容器状のダイヤフラム隔壁２１によって、ダイヤフラム
４１を含むダイヤフラム室３１が形成されている。

【００２８】ダイヤフラム室３１（厳密には、ダイヤフ
ラム隔壁２１）には、一対の吸気口８１および排気口８
３が内部と連通するように形成されている。吸気口８１
は配管７１を介して一方弁室６に連結されており、排気
口８３は配管７３を介して一方弁室８に連結されてい
る。一方弁室６には吸気のための一方弁である吸気弁６
ａが設置されており、矢印方向への流通のみが可能なよ
うになっている。すなわち、吸気弁６ａは、外部からの
空気をダイヤフラム室３１内に吸気できる一方弁であ
る。

【００２９】他方、一方弁室８には排気のための一方弁
である排気弁８ａが設置されており、矢印方向への流通
のみが可能なようになっている。すなわち、排気弁８ａ
は、ダイヤフラム室３１内の空気を外部に排気（吐出）
することができる一方弁である。なお、２つの一方弁室
６，８は図示のごとく一体的に形成されていてもよい
し、個別に２つに完全に分離されていてもよい。

【００３０】さらに本実施の形態において、ダイヤフラ
ム４１の中央には、ダイヤフラム４１に固着された一対
のセンタープレート６１，６２を介して、永久磁石５１
が固着されている。この永久磁石５１は、図示のごとく
図面の右側がＮ極、図面の左側がＳ極となっている。

【００３１】このようなポンプ室体１１と対をなす他方
のポンプ室体１５も実質的に前記のポンプ室体１１と同
じ構造である。すなわち、図１に示されるようにポンプ
室体１５は、弾性を有するディスク状のダイヤフラム４
５と、このダイヤフラム４５に被着されるように形成さ
れた容器状のダイヤフラム隔壁２５によって、ダイヤフ
ラム４５を含むダイヤフラム室３５が形成されている。

【００３２】ダイヤフラム室３５（厳密には、ダイヤフ
ラム隔壁２５）には、一対の吸気口８５および排気口８
７が内部と連通するように形成されている。吸気口８５
は配管７５を介して一方弁室６に連結されており、排気
口８７は配管７７を介して一方弁室８に連結されてい
る。

【００３３】また、ダイヤフラム４５の中央には、ダイ
ヤフラム４５に固着された一対のセンタープレート６
５，６６を介して、永久磁石５５が固着されている。こ
の永久磁石５５は、図示のごとく図面の右側がＮ極、図
面の左側がＳ極となっている。

【００３４】このように対向配置された２つのポンプ室
体１１，１５の間には、電磁石９１が介在される。電磁
石９１は、磁石となりうる棒状の磁心コア９１ａと、こ
の磁心コア９１ａに巻かれたコイル９１ｂと、コイル９
１ｂに通電される交流電源９１ｃとを備えている。そし
て、交流電源により交流が印加されると、棒状の磁心コ
ア９１ａの両端は、Ｎ極−Ｓ極へと交互に変動する。

【００３５】この実施の形態において、棒状の磁心コア
９１ａの一方端（図面左側）は、ダイヤフラムに固着さ
れた永久磁石５１と対向配置されており、また、棒状の
磁心コア９１ａの他方端(図面右側)は、ダイヤフラムに
固着された永久磁石５５と対向配置されている。なお、
電磁石９１は、場合によっては、磁心コア９１ａを設け
ずに、巻き線コイル９１ｂのみからの構成としてもよ
い。

【００３６】図１に示される実施の形態において、ダイ
ヤフラム４１，４５を振動させる振動構成手段は、ダイ
ヤフラム４１の略中央部に取り付けられた永久磁石５１
と、ダイヤフラム４５の略中央部に取り付けられた永久
磁石５５と、これらの永久磁石５１，５５と対向配置さ
れた電磁石９１との組み合わせである。本発明における
第１の実施形態(図１)においては、対向するダイヤフラ
ム４１，４５が鏡像関係の往復運動できるように永久磁
石および電磁石の磁極設計が行われている。すなわち、
前述したように、永久磁石５１，５５の磁極を中央に設
置される電磁石９１に対し、Ｎ，Ｓ極を逆になるように
配置し、左室３１のダイヤフラム４１が外側に動くとき
には（ストローク位置Ｓ１）、右室３５のダイヤフラム
４５も外側に動き（ストローク位置Ｓ４）、次に左室３
１のダイヤフラム４１が内側に動くときには（ストロー
ク位置Ｓ２）、右室３５のダイヤフラム４５も内側（ス
トローク位置Ｓ３）に動くような関係、すなわち鏡像関
係の往復運動（互いのダイヤフラムが接近したり、離れ
たりする運動を交互に繰り返す運動）をするように設計
されている。つまり、図１に示されるポンプ構造におい
て、電磁石９１に交流が印加されると、磁力の吸引、反
発を交互に繰り返し、ダイヤフラム４１，４５は、互い
に外方に広がったり（ストローク位置Ｓ１およびＳ
４）、互いに中央に向けて接近したり（ストローク位置
Ｓ２およびＳ３）する運動を繰り返す。なお、図中、点
線で示される部分は、ダイヤフラム４１，４５の振動状
態を模式的に描いたものであり、ストローク幅Ｄで示し
ている。

【００３７】ダイヤフラム４１，４５が、互いに外方に
広がってストローク位置Ｓ１およびＳ４にある時、ダイ
ヤフラム室３１，３５内の空気は圧縮され陽圧となるた
めに、吸気弁６ａは「閉」の状態となり、排気弁８ａは
「開」の状態となり、ダイヤフラム室内の空気は、矢印
（α）方向に排気される。これとは反対に、ダイヤフラ
ム４１，４５が、互いに中央に接近してストローク位置
Ｓ２およびＳ３にある時、ダイヤフラム室３１，３５内
の空気は膨張され陰圧となるために、吸気弁６ａは
「開」の状態となり、排気弁８ａは「閉」の状態とな
り、外部空気は、矢印（β）方向に吸気される。

【００３８】このように吸気弁６ａ、および排気弁８ａ
を、ダイヤフラム室３１，３５から離隔して設置するこ
とにより、ダイヤフラム室３１，３５を含むポンプ室１
１，１５の装置設計の自由度が増し、装置の小型化、コ
ストダウンが図れる。給排気効率等のポンプの性能も向
上する。

【００３９】また、より好ましい態様として、ダイヤフ
ラム４１，４５が鏡像関係の往復運動するような構成と
することにより、ダイヤフラムにより発生する互いの振
動を打ち消し合うことができ、低振動のポンプの実現が
可能となる。

【００４０】図２には、本発明の電磁式ダイヤフラムポ
ンプ２の第２の実施形態が示される。図２に示される実
施の形態が図１に示される実施の形態と異なる主な点
は、振動構成手段の構成にある。すなわち、図２に示さ
れる実施形態では、ダイヤフラム４１の略中央部に取り
付けられ、片側に突出した棒状の永久磁石５７と、一方
のダイヤフラム室３１´のダイヤフラム隔壁２１´を介
して、前記永久磁石５７の周りを包囲するように配置さ
れた電磁石９４を有して構成される。この場合、電磁石
９４は巻き線コイルのみの形態とされる。また、ダイヤ
フラム隔壁２１´は、棒状の永久磁石５７が振動可能な
ように、外方に筒状に出っ張ったいわゆる逃がし部分２
１ａ´を備えており、この筒状の逃がし部分２１ａ´の
上に巻き線コイルが巻かれ電磁石９４が形成される。

【００４１】このような図面の左側に位置するポンプ室
体１１´の構造に準じて図面の右側に位置するポンプ室
体１５´も同様に構成される。すなわち、ポンプ室体１
５´および振動構成手段は、ダイヤフラム４５の略中央
部に取り付けられ、片側に突出した棒状の永久磁石５８
と、一方のダイヤフラム室３５´のダイヤフラム隔壁２
５´を介して、前記永久磁石５８の周りを包囲するよう
に配置された電磁石９５を有して構成される。この場
合、電磁石９５は巻き線コイルのみの形態とされる。ま
た、ダイヤフラム隔壁２５´は、棒状の永久磁石５８が
振動可能なように、外方に筒状に出っ張ったいわゆる逃
がし部分２５ａ´を備えており、この筒状の逃がし部分
２５ａ´の上に巻き線コイルが巻かれ電磁石９５が形成
される。このような第２の実施形態においても、一方弁
室６，８に含まれる吸気弁６ａ、および排気弁８ａは、
前述した第１の実施形態と同様にダイヤフラム室３１
´，３５´から離隔して設置されている。これによりダ
イヤフラム室３１´，３５´を含むポンプ室１１´，１
５´の装置設計の自由度が増し、装置の小型化、コスト
ダウンが図れる。給排気効率等のポンプの性能も向上す
る。

【００４２】さらに、第２の実施形態においても、対向
するダイヤフラムが鏡像関係の往復運動できるように永
久磁石および電磁石の磁極設計が行われていることが望
ましい。

【００４３】図２に示される実施の形態では、永久磁石
５７と電磁石９４および永久磁石５８と電磁石９５との
距離をかなりの距離まで接近させることができるので、
ダイヤフラム４１，４５の駆動力をさらに増強すること
ができる。なお、図２示される部材の番号が図１のそれ
と同一のものは、互いに同一部材を示している。

【００４４】上記の各実施の形態の説明では、振動構成
手段は、ダイヤフラムの略中央部に取り付けられた永久
磁石を必ず備えていたが、永久磁石の代替として鉄など
の磁力の影響受ける被磁石吸引コア体を用いても良い。
この場合には、永久磁石と対向配置された電磁石に加え
て、さらに吸引を解除してダイヤフラムを押し戻すいわ
ゆる「リターンばね」が必要となる。この場合にも、こ
れらの振動構成手段は、対向するダイヤフラム４１，４
５が鏡像関係の往復運動できるように設計・配置するこ
とが望ましい。

【００４５】上記の各実施の形態は、ダイヤフラムの片
側だけにダイヤフラム室を形成させた例を挙げて説明し
てきたが、これに限定されることなくダイヤフラムの両
側にそれぞれダイヤフラム室を形成させたものであって
もよい。以下、説明する。

【００４６】図３には、本発明の電磁式ダイヤフラムポ
ンプ３の好適な第３の実施形態が示される。なお、図１
および図２と同様に電磁式ダイヤフラムポンプ３の基本
的な構成の理解が容易となり、具体的作用がより分かり
やすくなるようにとの配慮から、図３には発明の構成の
要部のみしか記載されていない。

【００４７】図３に示されるように、本発明の電磁式ダ
イヤフラムポンプ３は、電磁石９１を介して、２つのポ
ンプ室体１２，１６が対向配置されている。このポンプ
室体１２、１６は、両側に２つ設置しなければならない
という必然性はなく、少なくともどちらか一方、設置し
てあれば本発明の構成には十分である。

【００４８】片側のポンプ室体１２は、図３に示される
ように、弾性を有するディスク状のダイヤフラム４１
と、このダイヤフラム４１を挟持するようにダイヤフラ
ム４１の両側にそれぞれ形成された容器状のダイヤフラ
ム隔壁２１，２２によって、ダイヤフラム４１で仕切ら
れた一対のダイヤフラム室３１，３２が形成されてい
る。

【００４９】各ダイヤフラム室３１，３２（厳密には、
ダイヤフラム隔壁２１，２２）には、それぞれ、一対の
吸気口８１および排気口８３と、一対の吸気口８２およ
び排気口８４が内部と連通するように形成されている。
吸気口８１は配管７１を介して一方弁室６に連結されて
おり、排気口８３は配管７３を介して一方弁室８に連結
されている。吸気口８２は配管７２を介して一方弁室７
に連結されており、排気口８４は配管７４を介して一方
弁室９に連結されている。一方弁室６および一方弁室７
には、吸気のための一方弁である吸気弁６ａおよび吸気
弁７ａがそれぞれ設置されており、矢印方向への流通の
みが可能なようになっている。すなわち、吸気弁６ａお
よび吸気弁７ａは、外部からの空気をダイヤフラム室３
１およびダイヤフラム室３２内にそれぞれ吸気できる一
方弁である。

【００５０】また、一方弁室８および一方弁室９には排
気のための一方弁である排気弁８ａおよび排気弁９ａが
それぞれ設置されており、矢印方向への流通のみが可能
なようになっている。すなわち、排気弁８ａおよび排気
弁９ａは、ダイヤフラム室３１およびダイヤフラム室３
２内の空気を外部に排気（吐出）することができる一方
弁である。なお、４つの一方弁室６，７，８，９は図示
のごとく一体的に形成されていてもよいし、個別に４つ
に完全に分離されていてもよい。なお、２つの一方弁室
６，７を一まとめにして、一つの吸気弁を有する一方弁
室とするとともに、残りの２つの一方弁室８，９をさら
に一まとめにして、一つの排気弁を有する一方弁室とし
てもよい。これによりさらに弁の数を減らすことが可能
になる。

【００５１】さらに本実施の形態において、ダイヤフラ
ム４１の中央には、ダイヤフラム４１に固着された一対
のセンタープレート６１，６２を介して、永久磁石５１
が固着されている。この永久磁石５１は、図示のごとく
図面の右側がＮ極、図面の左側がＳ極となっている。

【００５２】このようなポンプ室体１２と対をなしてい
るもう一方のポンプ室体１６も実質的に、前記のポンプ
室体１２と同じ構造である。すなわち、図３に示される
ようにポンプ室体１６は、弾性を有するディスク状のダ
イヤフラム４５と、このダイヤフラム４５を挟持するよ
うにダイヤフラム４５の両側にそれぞれ形成された容器
状のダイヤフラム隔壁２５，２６によって、ダイヤフラ
ム４５で仕切られた一対のダイヤフラム室３５，３６が
形成されている。

【００５３】そして、各ダイヤフラム室３５，３６（厳
密には、ダイヤフラム隔壁２５，２６）には、それぞ
れ、一対の吸気口８５および排気口８７と、一対の吸気
口８６および排気口８８が内部と連通するように形成さ
れている。吸気口８５は配管７５を介して一方弁室６に
連結されており、排気口８７は配管７７を介して一方弁
室８に連結されている。吸気口８６は配管７６を介して
一方弁室７に連結されており、排気口８８は配管７８を
介して一方弁室９に連結されている。

【００５４】また、ダイヤフラム４５の中央には、ダイ
ヤフラム４５に固着された一対のセンタープレート６
５，６６を介して、永久磁石５５が固着されている。こ
の永久磁石５５は、図示のごとく図面の右側がＮ極、図
面の左側がＳ極となっている。

【００５５】このように対向配置された２つのポンプ室
体１２，１６の間には、電磁石９１が介在される。電磁
石９１は、磁石となりうる棒状の磁心コア９１ａと、こ
の磁心コア９１ａに巻かれたコイル９１ｂと、コイル９
１ｂに通電される交流電源９１ｃとを備えている。そし
て、交流電源により交流が印加されると、棒状の磁心コ
ア９１ａの両端は、Ｎ極−Ｓ極へと交互に変動する。

【００５６】また、棒状の磁心コア９１ａの一方端は、
ダイヤフラム隔壁２２を介して、永久磁石５１と対向配
置されており、また、棒状の磁心コア９１ａの他方端
は、ダイヤフラム隔壁２６を介して、永久磁石５５と対
向配置されている。

【００５７】なお、電磁石９１は、場合によっては、磁
心コア９１ａを設けずに、巻き線コイル９１ｂのみから
の構成としてもよい。

【００５８】図３に示される実施の形態において、ダイ
ヤフラム４１，４５を振動させる振動構成手段は、ダイ
ヤフラム４１の略中央部に取り付けられた永久磁石５１
と、ダイヤフラム室３２の隔壁２２を介して、永久磁石
５１と対向配置された電磁石９１との組み合わせ、並び
に、ダイヤフラム４５の略中央部に取り付けられた永久
磁石５５と、ダイヤフラム室３６の隔壁２６を介して、
永久磁石５５と対向配置された電磁石９１との組み合わ
せということになる。仮に、ポンプ室体を１つしか設け
ない場合には（例えば、ポンプ室体１２のみ）、振動構
成手段は、ダイヤフラム４１の略中央部に取り付けられ
た永久磁石５１と、ダイヤフラム室３２の隔壁２２を介
して、永久磁石５１と対向配置された電磁石９１との組
み合わせのみということになる。

【００５９】図３に示される構造のもとに、電磁石９１
に交流が印加されると、磁力の吸引、反発を交互に繰り
返し、ダイヤフラム４１，４５は、互いに外方に広がっ
たり（ストローク位置Ｓ１およびＳ４）、互いに中央に
向けて接近したり（ストローク位置Ｓ２およびＳ３）す
る運動を繰り返す。なお、図中、点線で示される部分
は、ダイヤフラム４１，４５の振動状態を模式的に描い
たものであり、ストローク幅Ｄで示している。

【００６０】ダイヤフラム４１，４５が、互いに外方に
広がってストローク位置Ｓ１およびＳ４にある時、ダイ
ヤフラム室３１，３５内の空気は圧縮され陽圧となるた
めに、吸気弁６ａは「閉」の状態となり、排気弁８ａは
「開」の状態となり、ダイヤフラム室内の空気は矢印
（α）方向に排気される。この逆に、ダイヤフラム室３
２，３６内の空気は膨張され陰圧となるために、吸気弁
７ａは「開」の状態となり、排気弁９ａは「閉」の状態
となり、外部空気が矢印（β）方向に吸気されダイヤフ
ラム室に流入する。

【００６１】この動きとは反対に、ダイヤフラム４１，
４５が、互いに中央に接近してストローク位置Ｓ２およ
びＳ３にある時、ダイヤフラム室３１，３５内の空気は
膨張され陰圧となるために、吸気弁６ａは「開」の状態
となり、排気弁８ａは「閉」の状態となり、外部空気は
矢印（β）方向に吸気されダイヤフラム室に流入する。
この逆に、ダイヤフラム室３２，３６内の空気は圧縮さ
れ陽圧となるために、吸気弁７ａは「閉」の状態とな
り、排気弁９ａは「開」の状態となり、ダイヤフラム室
内の空気は矢印（α）方向に排気される。

【００６２】このように吸気弁６ａ，７ａおよび排気弁
８ａ，９ａを、ダイヤフラム室３１，３２，３５，３６
から離隔して設置することにより、ダイヤフラム室３
１，３２，および３５、３６を含むポンプ室１２，１６
の装置設計の自由度が増し、装置の小型化、コストダウ
ンが図れる。給排気効率等のポンプの性能も向上する。

【００６３】なお本発明の場合、ダイヤフラム４１，４
５のストロークは、ストローク位置Ｓ１およびＳ３と、
ストローク位置Ｓ２およびＳ４との組み合わせの動きで
あってもよい。

【００６４】なお、図３に示される第３の実施形態にお
いては、ダイヤフラムの両側をそれぞれポンプ室として
使用するために、従来の片側ポンプ室構造（例えば図
５）に比べて、同一のストロークで２倍近い吐出量（排
気量）を得ることができる。換言すれば、従来の１／２
のストロークで従来の片側ポンプ室と同等の吐出量（排
気量）を得ることができ、そのため、消費電力の低減
と、ポンプの耐久性が格段と向上するという効果も得ら
れる。

【００６５】図４には、本発明の電磁式ダイヤフラムポ
ンプ４の第４の実施形態が示される。図４に示される実
施の形態が図３に示される実施の形態と異なる主な点
は、振動構成手段の構成にある。すなわち、図４に示さ
れる実施形態では、ダイヤフラム４１の略中央部に取り
付けられ、片側に突出した棒状の永久磁石５７と、一方
のダイヤフラム室３１´のダイヤフラム隔壁２１´を介
して、前記永久磁石５７の周りを包囲するように配置さ
れた電磁石９４を有して構成される。この場合、電磁石
９４は巻き線コイルのみの形態とされる。また、ダイヤ
フラム隔壁２１´は、棒状の永久磁石５７が振動可能な
ように、外方に筒状に出っ張ったいわゆる逃がし部分２
１ａ´を備えており、この筒状の逃がし部分２１ａ´の
上に巻き線コイルが巻かれ電磁石９４が形成される。

【００６６】図４に示される実施の形態では、永久磁石
５７と電磁石９４との距離をかなりの距離まで接近させ
ることができるので、ダイヤフラム４１の駆動力をさら
に増強することができる。なお、図４示される部材の番
号が図３のそれと同一のものは、互いに同一部材を示し
ている。また、図面では示されていないが、振動構成手
段を備えたポンプ室体１２´をラインＬに対して鏡像関
係となるようにもう一つ形成して、図３と同様に、２つ
のポンプ室体を備えた電磁式ダイヤフラムポンプとして
もよいことはもちろんである。なお、図４において、配
管を介し前記ダイヤフラム室と離隔して設置された一方
弁室の配置は図３の場合と同様であるので、これらの図
面への記載は省略してある。

【００６７】

【発明の効果】本発明は、弾性を有するディスク状のダ
イヤフラムと、該ダイヤフラムで仕切られたダイヤフラ
ム室とを有するポンプ室体と、前記ポンプ室体のダイヤ
フラムを往復運動させるための振動構成手段が設けられ
た電磁式ダイヤフラムポンプであって、前記ダイヤフラ
ム室には実質的に、吸気口および排気口が形成され、前
記吸気口および排気口に連結される吸気のための一方弁
である吸気弁、および排気のための一方弁である排気弁
が、配管を介し前記ダイヤフラム室と離隔して設置され
た一方弁室に形成されるように構成されているので、装
置の小型化、弁体の共通化に伴うコストダウンが図れ、
さらには給排気効率等のポンプ性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプの好適な第
１の実施形態を示す概略構成図である。

【図２】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプの好適な第
２の実施形態を示す概略構成図である。

【図３】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプの好適な第
３の実施形態を示す概略構成図である。

【図４】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプの好適な第
４の実施形態を示す概略構成図である。

【図５】従来の電磁式ダイヤフラムポンプの概略構成図
である。

【符号の説明】

１，２，３，４…電磁式ダイヤフラムポンプ ６，７，８，９…一方弁室 ６ａ，７ａ…吸気弁 ８ａ，９ａ…排気弁 ４１，４５…ダイヤフラム ３１，３１´，３５…ダイヤフラム室 ２１，２１´，２２，２５，２６…ダイヤフラム隔壁 ５１，５５，５７，５８…永久磁石 ７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８…配
管 ９１，９４，９５…電磁石

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性を有するディスク状のダイヤフラム
   と、該ダイヤフラムで仕切られたダイヤフラム室とを有
   するポンプ室体と、 前記ポンプ室体のダイヤフラムを往復運動させるための
   振動構成手段が設けられた電磁式ダイヤフラムポンプで
   あって、 前記ダイヤフラム室には実質的に、吸気口および排気口
   が形成され、 前記吸気口および排気口に連結される吸気のための一方
   弁である吸気弁、および排気のための一方弁である排気
   弁が、配管を介し前記ダイヤフラム室と離隔して設置さ
   れた一方弁室に形成されてなることを特徴とする電磁式
   ダイヤフラムポンプ。
2. 【請求項２】 前記ダイヤフラム室が少なくとも１対形
   成され、各吸気口に接続される配管は、一方弁室の吸気
   弁に接続され、各排気口に接続される配管は一方弁室の
   排気弁に接続されてなる請求項１に記載の電磁式ダイヤ
   フラムポンプ。
3. 【請求項３】 前記少なくとも１対形成されたダイヤフ
   ラム室は、直列的に対向配置され、前記振動構成手段を
   作用させることにより対向するダイヤフラムが鏡像関係
   の往復運動をしてなるように構成される請求項２に記載
   の電磁式ダイヤフラムポンプ。
4. 【請求項４】 前記振動構成手段は、ダイヤフラムの略
   中央部に取り付けられた永久磁石と、該永久磁石と対向
   配置された電磁石を有して構成される請求項１ないし請
   求項３のいずれかに記載の電磁式ダイヤフラムポンプ。
5. 【請求項５】 前記振動構成手段は、ダイヤフラムの略
   中央部に取り付けられ、片側に突出した棒状の永久磁石
   と、該永久磁石の周りを包囲するように配置された電磁
   石を有して構成される請求項１ないし請求項３のいずれ
   かに記載の電磁式ダイヤフラムポンプ。
6. 【請求項６】 前記振動構成手段は、ダイヤフラムの略
   中央部に取り付けられた被磁石吸引コア体と、該被磁石
   吸引コア体と対向配置された電磁石およびリターンばね
   を有して構成される請求項１ないし請求項３のいずれか
   に記載の電磁式ダイヤフラムポンプ。
7. 【請求項７】 前記対向配置されたダイヤフラムの鏡像
   関係の往復運動は、互いのダイヤフラムが接近したり、
   離れたりする運動を交互に繰り返す運動である請求項３
   に記載の電磁式ダイヤフラムポンプ。
8. 【請求項８】 弾性を有するディスク状のダイヤフラム
   と、 該ダイヤフラムを挟持するようにダイヤフラムの両側に
   それぞれ形成されるとともに、当該ダイヤフラムで仕切
   られた一対のダイヤフラム室と、 前記ダイヤフラムの略中央部、および少なくとも一方の
   ダイヤフラム室の隔壁の外方に形成され、ダイヤフラム
   を振動させるための振動構成手段と、を有する電磁式ダ
   イヤフラムポンプであって、 前記各ダイヤフラム室には、実質的に、吸気口および排
   気口がそれぞれ形成され、 前記吸気口および排気口に連結される吸気のための一方
   弁である吸気弁、および排気のための一方弁である排気
   弁が、配管を介し前記ダイヤフラム室と離隔して設置さ
   れた一方弁室に形成され、前記振動構成手段を作用させ
   ることによりダイヤフラムが往復運動をして、その両側
   に配置されたダイヤフラム室がそれぞれポンプ室として
   作用してなることを特徴とする電磁式ダイヤフラムポン
   プ。
9. 【請求項９】 前記吸気口に接続される配管は、一方弁
   室の吸気弁に接続され、排気口に接続される配管は一方
   弁室の排気弁に接続されてなる請求項８に記載の電磁式
   ダイヤフラムポンプ。
10. 【請求項１０】 前記振動構成手段は、ダイヤフラムの
    略中央部に取り付けられた永久磁石と、一方のダイヤフ
    ラム室の隔壁を介して、前記永久磁石と対向配置された
    電磁石を有して構成される請求項８または請求項９に記
    載の電磁式ダイヤフラムポンプ。
11. 【請求項１１】 前記振動構成手段は、ダイヤフラムの
    略中央部に取り付けられ、片側に突出した棒状の永久磁
    石と、一方のダイヤフラム室の隔壁を介して、前記永久
    磁石の周りを包囲するように配置された電磁石を有して
    構成される請求項８または請求項９に記載の電磁式ダイ
    ヤフラムポンプ。
12. 【請求項１２】 前記振動構成手段は、ダイヤフラムの
    略中央部に取り付けられた被磁石吸引コア体と、一方の
    ダイヤフラム室の隔壁を介して、前記被磁石吸引コア体
    と対向配置された電磁石およびリターンばねを有して構
    成される請求項８または請求項９に記載の電磁式ダイヤ
    フラムポンプ。