JP2006097626A - Electromagnetic vibration type diaphragm pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁振動式ダイアフラムポンプに係り、さらに詳しくは、主として室内用エアマットやエアベッドへのエアの吸排、養魚用水槽や家庭用浄化槽などへの酸素供給、又は公害監視における検査ガスのサンプリングなどに利用される電磁振動式ダイアフラムポンプに関する。 The present invention relates to an electromagnetic vibration type diaphragm pump, and more specifically, mainly sucks and discharges air to an indoor air mat or air bed, supplies oxygen to a fish tank or domestic septic tank, or samples a test gas in pollution monitoring. The present invention relates to an electromagnetic vibration type diaphragm pump used for such as.
電磁石と永久磁石との磁気的相互作用に基づく、永久磁石を備えた可動子の振動を利用して流体を吸引、吐出する電磁振動式ダイアフラムポンプとして、例えば図7(a)及び図7(b)に示されるようなポンプがある。
このポンプ50は、二方に対向して配置されている電磁石2,3からなる電磁石部4と、永久磁石5,6を備えた可動子7と、可動子7の両端に連結されたダイアフラム8,9と、電磁石部4の両端側にそれぞれ固定されたダイアフラム台10,11及びポンプケース12,13と、上記のダイアフラム8,9とポンプケース12,13との間に形成される圧縮室14,15とから構成されている。そして、電磁石2,3は、E型の鉄芯16,17に巻線したコイル部18,19を組み込んで完成させたものであり、上記の可動子7は、鉄芯16,17間に形成される空隙部に配置されている。
As an electromagnetic vibration type diaphragm pump that attracts and discharges fluid using vibration of a mover provided with a permanent magnet based on a magnetic interaction between an electromagnet and a permanent magnet, for example, FIG. 7A and FIG. There is a pump as shown in
The
また、縦断面形状E形のヨーク内に、相隣る部分に同極が発生するように2個のコイルを配設し、ヨーク内に可動子を軸方向往復動自在に介装し、可動子は、軸方向に着磁した永久磁石の両端に磁極片を装着して形成し軸に固着され、可動子は軸の両端にダイアフラムを結合して弾性支持する構成の電磁振動装置も知られている。(特許文献1参照)。
上記で述べた構成のいずれも図7に示したように、可動子7は、両端をダイアフラム8,9によって弾性支持されて空隙部に配置されており、ダイアフラム8,9には振動子の往復推進力、振動子を支える振動子支持力を支えている。
このため、可動子7は、往復推進力による軸方向の応力だけでなく、振動子支持による軸垂直方向の応力が発生し、ダイアフラム8,9に不規則な方向に応力が発生するため、亀裂等の破損が発生しやすくなるという問題がある。
As shown in FIG. 7 for any of the configurations described above, the movable element 7 is elastically supported at both ends by the diaphragms 8 and 9 and is disposed in the gaps. Supports propulsive force and vibrator support force to support the vibrator.
For this reason, the mover 7 generates not only the axial stress due to the reciprocating thrust, but also the axial vertical stress due to the vibrator support, and the diaphragms 8 and 9 generate stress in an irregular direction. There is a problem that damage such as the above is likely to occur.
本発明は、ダイアフラムにかかる不規則な方向の応力を低減して、ダイアフラムの長寿命化が図れる電磁振動式ダイアフラムポンプを提供するものである。 The present invention provides an electromagnetic vibration type diaphragm pump capable of reducing the stress in an irregular direction applied to the diaphragm and extending the life of the diaphragm.
本発明は、次のものに関する。
(1)永久磁石と、永久磁石から生じる磁力に対して相互に吸引又は反発する電磁石との磁気力により往復移動可能な可動子を有するポンプ本体と、上記可動子の両端部に結合され圧縮室内に設けられたダイアフラムとを備え、電源周波数に応じて前記可動子を往復移動させて上記ダイアフラムを振動させることにより空気を吸入し、この空気を吐出するダイアフラム式ポンプにおいて、前記可動子を板バネにより支持してなる電磁振動式ダイアフラムポンプ。
(2)可動子を支持する板バネが、複数枚の板バネを重ね合わせたものである上記(1)記載の電磁振動式ダイアフラムポンプ。
(作用)
The present invention relates to the following.
(1) A pump body having a mover capable of reciprocating by a magnetic force between a permanent magnet and an electromagnet that attracts or repels the magnetic force generated from the permanent magnet, and a compression chamber coupled to both ends of the mover. In a diaphragm pump that sucks air by reciprocating the mover according to a power supply frequency and vibrating the diaphragm, and discharges the air, the mover is moved to a leaf spring. Electromagnetic vibration type diaphragm pump supported by.
(2) The electromagnetic vibration diaphragm pump according to (1), wherein the leaf spring supporting the mover is a laminate of a plurality of leaf springs.
(Function)
可動子を支持する板バネにより、ダイアフラム振動時の軸方向以外の変形を抑制する。 Deformation other than in the axial direction during diaphragm vibration is suppressed by a leaf spring that supports the mover.
本発明の電磁振動式ダイアフラムポンプによれば、可動子を支持する板バネにより、ダイアフラム振動時に軸方向以外の変形が抑制されて、亀裂等による破損の発生が低減し、ダイアフラムの長寿命化が図れる。
また、可動子と電磁石の間の隙間を小さくすることができポンプの運転効率が向上する。
According to the electromagnetic vibration type diaphragm pump of the present invention, the leaf spring supporting the mover suppresses deformation other than the axial direction during diaphragm vibration, reduces the occurrence of breakage due to cracks and the like, and extends the life of the diaphragm. I can plan.
Moreover, the clearance gap between a needle | mover and an electromagnet can be made small, and the operating efficiency of a pump improves.
可動子を支持する板バネは、バネ定数を変えることでポンプの運転効率を向上することができるように、複数枚の板バネを重ね合わせるようにするのが好ましい。
板バネの厚さは、1枚の厚みが0.4〜0.6mm程度とされる。
It is preferable that the leaf springs that support the mover are overlapped with each other so that the operation efficiency of the pump can be improved by changing the spring constant.
The thickness of the leaf spring is such that the thickness of one sheet is about 0.4 to 0.6 mm.
以下、図1〜図6を参照しながら本発明による電磁振動式ダイアフラムポンプの実施例を具体的に説明する。
図1は本発明による電磁振動式ダイアフラムポンプの一実施例を示し、図1(a)は縦断面図、図1(b)は横断面図、図2〜図5は図1に示した電磁振動式ダイアフラムポンプに使用する板バネの形状の例を示す正面図、図6は電磁振動式ダイアフラムポンプに使用する板バネの枚数変更による各周波数毎の力率を示す図である。
起立である。
Hereinafter, embodiments of the electromagnetic vibration type diaphragm pump according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 1 shows an embodiment of an electromagnetic vibration type diaphragm pump according to the present invention. FIG. 1 (a) is a longitudinal sectional view, FIG. 1 (b) is a transverse sectional view, and FIGS. 2 to 5 are electromagnetic views shown in FIG. FIG. 6 is a front view showing an example of the shape of a leaf spring used in the vibration diaphragm pump, and FIG. 6 is a view showing the power factor for each frequency by changing the number of leaf springs used in the electromagnetic vibration diaphragm pump.
Standing up.
図1(a)及び(b)において、電磁振動式ダイアフラムポンプ1は、電磁石部4と、電磁石部4内の空隙部に所定の間隔をおいて挿通されるフェライト系磁石、希土類系ボンド磁石又は希土類磁石などの永久磁石5,6を備えた可動子7と、電磁石部4の両端側にそれぞれ固定されるダイアフラム台10,11と、電磁石部4にスペーサ20〜23を挟んでネジ止めされている板バネ24,25と、ダイアフラム台10,11とポンプケース12,13により挟着され、可動子7の両端部に取り付けられるダイアフラム8,9から構成されている。
1 (a) and 1 (b), an electromagnetic vibration type diaphragm pump 1 includes an
上記のポンプケース12,13は、吸引室26,27、吐出室28,29及び圧縮室14,15からなるポンプ部30,31を有しており、吸引室26,27は圧縮室14,15と連通するために、吸入口32,33と逆止弁34,35からなる弁座部36,37を有し、吐出室28,29は、吐出口38,39と逆止弁40,41からなる弁座部42,43をそれぞれ備えている。
The
そして、この実施例の電磁振動式ダイアフラムポンプ1では、電磁石部4と永久磁石5,6との磁気的相互作用に基づいて、可動子7の振動に連動してダイアフラム8,9がポンプ部30,31で圧力を発生し、ポンプ作用を行うので、吸入口32,33から吸引された外部のエアは、吸引室26、27を通過したのち、圧縮室14,15を経由して、吐出室28,29に入り、吐出口38,39から吐出される。
In the electromagnetic vibration type diaphragm pump 1 of this embodiment, the diaphragms 8 and 9 are linked to the vibration of the mover 7 based on the magnetic interaction between the
次に、図1(a)及び(b)に示した電磁振動式ダイアフラムポンプにおいて可動子7を支持する板バネ24,25の形状を説明すると、図2に示すように、板バネ24,25は鋼製で、八文字状の形をしており、図1(b)中に示すように板バネ24,25の上端部44と下端部45は電磁石部4との間にスペーサ20〜23を挟んでネジ止めし、板バネ24,25の中心部46は可動子7とナット47,48により挟んで固定している。
なお、板バネ24,25の形状としては図2に示した形状に限らず、図3に示すように一文字形状で上下2点を固定するもの、図4に示すように十文字形状で上下左右4点を支持するもの、あるいは図5に示すように略円盤状としてもよく、可動子7の重量に合わせて適切な形状を選ぶことができ、さらには、波板等を用いることもできる。
また、板バネ24,25の固定方法は、上記で説明したスペーサを挟んだネジ止め以外に、電磁石部4とダイアフラムケースで挟着する方法などがある。
Next, the shape of the leaf springs 24 and 25 that support the mover 7 in the electromagnetic vibration type diaphragm pump shown in FIGS. 1A and 1B will be described. As shown in FIG. Is made of steel and has an eight-letter shape. As shown in FIG. 1B, the upper end 44 and the
The shape of the
The plate springs 24 and 25 may be fixed by a method of clamping the
上記で説明した板バネ24,25により、ダイアフラム8,9に掛かる可動子7の重力を低減することができるが、さらには、板バネを複数枚重ね合わせた板バネとすることでバネ定数を変え、下記の固有振動数の式に基づき、可動子の重量と板バネ、空気バネ、ダイアフラムの各々の合計のバネ定数を調整して、可動子の往復運動の周期と電源周波数を共振させることができる。
f=(1/2π)×(√(k/m))
f:共振周波数
k:バネ定数
m:可動子の重量
Although the
f = (1 / 2π) × (√ (k / m))
f: resonance frequency
k: Spring constant
m: Weight of the mover
図6に、吐出風量80L/min、吐出圧14.7kPa、電源電圧100Vで、電磁振動式ダイアフラムポンプを運転したときに、板バネの枚数を変えた時の各電源周波数での力率を示す。この図から分かるように、板バネ1枚のときはバネ定数が低いため、運転効率の良いことを示す力率が高い点は電源周波数50Hzにピークが発生しているが、板バネ4枚のときはバネ定数が高いため、力率が高い点が電源周波数60Hzにピークが発生している。 FIG. 6 shows the power factor at each power frequency when the number of leaf springs is changed when the electromagnetic vibration diaphragm pump is operated at a discharge air volume of 80 L / min, a discharge pressure of 14.7 kPa, and a power supply voltage of 100 V. . As can be seen from this figure, since the spring constant is low when one leaf spring is used, the peak at the power frequency of 50 Hz occurs at the point where the power factor indicating that the driving efficiency is good. When the spring constant is high, the point where the power factor is high has a peak at the power supply frequency of 60 Hz.
また、可動子7は、上記で説明した板バネ24,25により支持されているため、可動子7は軸垂直方向には移動しない。このため、可動子7と電磁石2,3の隙間を小さくすることができ、より効率良く永久磁石5,6と電磁石2,3の磁気的相互作用を伝えることができる。
なお、上記の可動子7と電磁石2,3の隙間としては、好ましくは2.5mm以下、さらに好ましくは1mm以下とされる。
Further, since the mover 7 is supported by the
The gap between the mover 7 and the
1 電磁振動式ダイアフラムポンプ 2,3 電磁石
4 電磁石部 5,6 永久磁石
7 可動子 8,9 ダイアフラム
10,11 ダイアフラム台 12,13 ポンプケース
14,15 圧縮室 16,17 鉄芯
18,19 コイル部 20,21,22,23 スペーサ
24,25 板バネ 26,27 吸引室
28,29 吐出室 30,31 ポンプ部
32,33 吸入口 34,35 逆止弁
36,37 弁座部 38,39 吐出口
40,41 逆止弁 42,43 弁座部
44 上端部 45 下端部
46 中心部 47,48 ナット
50 電磁振動式ダイアフラムポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electromagnetic vibration
Claims (2)
2. The electromagnetic vibration type diaphragm pump according to claim 1, wherein the leaf spring supporting the movable element is a laminate of a plurality of leaf springs.
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