JP2011144795A - 電磁駆動マグネットピストンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】絶対漏れてはならないポンプにおいて、吐出圧力、吐出量、動力効率の向上、流量制御ができるポンプが求められている。
【解決手段】電磁力を利用してシリンダーチュウブ１内に永久磁石９、１０を利用したマグネットピストンを遊嵌してシリンダーチュウブ１外部の電磁極２、３、４の磁束を一工程毎に切り替えてマグネットピストン自体が往復移動するので電磁極２、３、４の磁束の切替数だけマグネットピストンの運転が出来る。これにより、デジタル運転、定量吐出も可能であり、ピストンポンプであるのにピストンロッドとグランドパッキンが無いため、ポンプ本体からの流体漏れを生じないため、高価な流体や毒性の強い流体、そしてフイルターへの圧送等、回転原動機を必要としないので、動力効率の上昇も見込まれる。
【選択図】図１

Description

この発明はネオジウム磁石のような強力な永久磁石と電磁極板との組み合わせによるものである。

従来のピストンポンプのほとんどはピストンロッドとグランドパッキンでありそのほとんどが回転原動機からクランク機構により駆動されておりシリンダー内圧が高ければ高いほどグランドパッキンとピストンロッドの擦動部分からシリンダー内圧物が漏れ出す場合が多く見受けられる、これが水蒸気や空気であればよいが有害物質や可燃物であれば現代のような環境重視の状況下でわもはや使用不可能である、絶対漏れを生じないポンプとして圧縮空気で駆動するダイヤフラムポンプ、マグネットカップリングをかいして電動機で駆動するポンプ、交流電源で駆動するリニアコンプレッサー等種々存在するがそのシール材の耐久性の問題とか吐出圧が低いとか流量制御が行いにくいとか色々問題点も存在する。

絶対外部漏れを生じないピストンポンプとはピストンロッドとグランドパッキンをなくすことである。

課題お解決するための手段

図とともに説明する
この電磁駆動マグネットピストンポンプはピストン本体中心部（７）に永久磁石を配置しその両側（９）ピストンＮ磁極（１０）ピストンＳ磁極そして両端に（１１）ウエアリング兼ピストンパッキンを（１５）スタツドボルトで貫通し（２０）締結したものを一 組の永久磁石とみなし、これおマグネットピストンとよぶ、を（１）シリンダー内に挿入する、次に（１）シリンダーチュウブを（２）Ａ電磁極板（３）Ｂ電磁極板（４）Ｃ電磁極板に穴を穿ち図のように（１９）シリンダーチュウブ補強リングとともに貫入する、この（１９）シリンダーチュウブ補強リングはシリンダー内圧を０．７Ｍｐａ程度以上必要なときに用いる、これは（１）シリンダーチュウブの肉厚を出来るだけ薄くして外部電磁極と内部マグネットピストン磁極との間隙お少しでも少なくして磁界強度の減衰を防ぐ手段である。（１）シリンダーチュウブ両端は（１３）エンドブラケットで封止する。電磁コイルに電源を印加しない状態ではマグネットピストンが左側に寄り（１）シリンダーチュウブ外の（２）Ａ電磁極（３）Ｂ電磁極を吸引して静止している（５）Ａ電磁コイルと（６）Ｂ電磁コイルに（２）Ａ電磁極板が磁極性Ｎ（３）Ｂ電磁極板が磁極性Ｓに（４）Ｃ電磁極板が磁極性Ｎに帯磁するよう直流電源を印加すると（１）シリンダーチュウブ内の（９）ピストンＮ磁極と（２）Ａ電磁極板（１０）ピストンＳ磁極と（３）Ｂ電磁極板は同極となるので反発し合いマグネットシリンダーは右方え移動し、隣り合う（３）（４）に吸引され（あ）内の流体を押し出し停止するそしてマグネットピストン端部の（２０）締結ナット付近よりの漏洩磁気に（１３）エンドブラケット内の（１４）導磁棒が磁化され（１７）磁気センサを作動させその信号により（５）Ａ電磁コイルと（６）Ｂ電磁コイルの電源を遮断する、次に（６）Ｂ電磁コイルと（５）Ａ電磁コイルに（４）Ｃ電磁極板が磁極性Ｓに（３）Ｂ電磁極板が磁極性Ｎに（２）Ａ電磁極板が磁極性Ｓに帯磁するよう直流電源を印加する、この場合も（４）Ｃ電磁極板と（１０）ピストンＳ磁極（３）Ｂ電磁極板と（９）ピストンＮ磁極はそれぞれ同極となり互いに反発し合いマグネットシリンダーは左方え移動すると同時に隣り合う（３）（２）の磁極に吸引（イ）内の流体を押し出し停止する、そして先と同様に（２０）締結ナット付近よりの漏洩磁気に（１３）エンドブラケット内の（１６）導磁棒が磁化され（１８）磁気センサを作動その信号により（６）Ｂ電磁コイルと（５）Ａ電磁コイルの電源を遮断する、連続運転を行うばあいは順次電源お切替て行う。（１）シリンダー内圧を高くする必要がある時はマグネットピストンの永久磁石とピストン磁極と電磁コイルおよび電磁極板を増やしてゆく。前述のように電源の切替によってマグネットピストンの運転サイクル調節ができるので流量制御やデジタル運転も可能である

発明の効果

前述のようにシリンダーチュウブ内のピストンを作動させるのにシリンダー外部からの動力伝達方式が不要なため回転原動機よりの回転変換装置やピストンロッド及びグランドパッキンによる動力損失を減じると共にシリンダー部分よりの外部漏れがなく高価な薬品、有毒、可燃性の流体を安全に圧送できるとともに流量制御も可能である。

断面図 断面図

（１）シリンダーチュウブ （２）Ａ電磁極 （３）Ｂ電磁極 （４）Ｃ電磁極 （５）Ａ電磁コイル （６）Ｂ電磁コイル （７）ピストン永久磁石 （８）繋鉄 （９）ピストンＮ磁極 （１０）ピストンＳ磁極 （１１）ウエアリング兼パツキン （１５）マグネツトピストン締結ボルト （１６）導磁棒 （１７）（１８）磁気センサ （１９）シリンダーチュウブ補強リング （２０）締結ナット （２１）電磁極板締結ボルト （ア）（イ）流体室

Claims (1)

1. 図面の簡単な説明 断面図「１」によって説明する、（１）シリンダーチュウブ（２）Ａ電磁極（３）Ｂ電磁極（４）Ｃ電磁極（５）Ａ電磁コイル（６）Ｂ電磁コイル（７）ピストン永久磁石（８）繋鉄（９）ピストンＮ磁極、（１０）ピストンＳ磁極（１１）ウエアリング（１２）Ｏリング（１３）エンドブラケット（１４）導磁棒（１５）マグネットピストン締結ボルト（１６）導磁棒（１７）（１８）磁気センサ（１９）シリンダーチュウブ補強リング（２０）締結ナット（２１）電磁極板締結ボルトである．

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