JP3485551B2

JP3485551B2 - 電磁振動型ポンプ

Info

Publication number: JP3485551B2
Application number: JP2001228154A
Authority: JP
Inventors: 郁夫大家; 浩一小室
Original assignee: Techno Takatsuki Co Ltd
Current assignee: Techno Takatsuki Co Ltd
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2004-01-13
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: JP2003042072A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁振動型ポンプに
関する。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、養魚用水槽や家庭浄化槽な
どにおける酸素補給、また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型ポンプに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電磁石と永久磁石との磁気的
相互作用に基づく、該永久磁石を備えた振動子の振動を
利用して流体を吸引、吐出する電磁振動型ポンプとし
て、たとえば図６に示されるようなダイヤフラム式のポ
ンプがある。

【０００３】このポンプは、二方に対向して配置されて
いる電磁石１５１からなる電磁石部と、永久磁石１５２
を備えた振動子１５３と、該振動子１５３の両端に連結
されたダイヤフラム１５４と、前記電磁石部の両端側に
それぞれ固定されたダイヤフラム台１５４ａおよびポン
プケーシング１５５と、前記ダイヤフラム１５４とポン
プケーシング１５５とのあいだに形成されるポンプ圧縮
室１５６とから構成されている。そして、前記電磁石１
５１は、Ｅ型の鉄心１５７に捲線したコイル部１５８を
組み込んで完成させたものであり、前記振動子１５３
は、該鉄心１５７間に形成される空隙部１５９に配置さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記電磁石１５１は、
それぞれ鉄心１５７にコイル部１５８を組み込んでいる
ため、電磁石部全体が大きくなり、ポンプを小型化する
のが難しいとともに、ポンプの製作費が高くなりやす
い。また、ポンプ自体の框体が密閉状態ではないので、
騒音が高いという問題がある。

【０００５】本発明は、叙上の事情に鑑み、ポンプの小
型化、低騒音化および生産コストの低減を図ることがで
きる電磁振動型ポンプを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁振動型ポン
プは、電磁石部と、該電磁石部内に支持され、磁石を備
えた振動子と、前記電磁石部の両側部に固定されるポン
プケーシング部とを有してなる電磁振動型ポンプであっ
て、前記電磁石部が、主鉄心の内周凹部に組み込まれる
捲線コイル部からなる電磁石と、捲線コイル部が省略さ
れた補助鉄心と、前記主鉄心と補助鉄心を空隙を隔てて
対向させ、外表面に樹脂がモールドされた框体部とから
なり、前記電磁石部の内周部に、前記框体部の成形前に
組み込まれた電磁石部の鉄心位置決め具が配置されてな
ることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の電磁振動型ポンプを説明する。

【０００８】図１は本発明の電磁振動型ポンプの一実施
の形態を示す斜視図、図２は図１のポンプの分解斜視
図、図３は電磁石の分解斜視図、図４は大径鉄心の分解
斜視図、図５は図１の振動子の平面図である。

【０００９】図１〜５に示されるように、本発明の一実
施の形態にかかわる電磁振動型ポンプは、電磁石部１
と、該電磁石部１内の空隙部Ｓに所定の間隔をおいて配
置される、フェライト磁石または稀土類磁石などの磁石
２を備えた矩形断面の振動子３と、該振動子３の両端に
連結されるダイヤフラム４と、前記電磁石部１の両端部
にそれぞれ固定されるポンプケーシング部５から構成さ
れている。このポンプケーシング部５は、ポンプケーシ
ング６とこのポンプケーシング６の側面側にパッキン７
を挟んで固着される側面蓋部（弁室蓋部）８とからな
る。この側面蓋部８には、ポンプ本体を容易に取付部位
に取り付けられるように、取付け脚９が一体化されてい
る。なお、１０は段付きクッションであり、ポンプ部の
振動を吸収する。前記ポンプケーシング６は、さらに吸
引室１１、吐出室１２および圧縮室１３からなるポンプ
部を有しており、吸引室１１は、前記圧縮室１２と連通
するために、吸入口１４と吸入弁１５を、吐出室１２は
吐出口１６と吐出弁１７をそれぞれ備えている。

【００１０】前記電磁石部１は、２極１コイルタイプで
あって、大径鉄心（主鉄心）１８の内周凹部に組み込ま
れる捲線コイル部１９からなる電磁石２０と、捲線コイ
ル部が省略された小径鉄心（補助鉄心）２１と、前記大
径鉄心１８および小径鉄心２１の内周部に配置される鉄
心保持具（中子）２２と、外表面に樹脂がモールドされ
た框体部２３とから構成されている。なお、図２におい
ては、前記電磁石２０、小径鉄心２１および鉄心保持具
２２をわかりやすくするために、框体部２３から取り出
して示している。

【００１１】前記鉄心保持具２２は、大径鉄心１８およ
び小径鉄心２１の位置決めを確実にするとともに、モー
ルド時に大径鉄心１８および小径鉄心２１を適切に保持
している。前記大径鉄心１８および小径鉄心２１は、位
置決めと取り付けを容易にするために、鉄心保持具２２
に結合されているのが好ましい。これにより、外表面に
樹脂をモールドするときに、モールド時の型への挿入が
容易で、かつ高いモールド時の樹脂圧力に耐えるように
することができる。

【００１２】また、電磁石部１は外表面に框体部２３が
一体成形されているため、電磁石部１を構成する鉄心１
８、２１、捲線コイル部１９および鉄心保持具２２が強
固に結合され、ガタつきがなくなり、剛性が高められる
とともに、この剛性の向上により、振動が抑制され、ポ
ンプ部から発生する騒音を低減させることができる。ま
た、框体部２３の左右側面部には、框体部２３を成形す
る際にダイヤフラム４を取り付けるためのダイヤフラム
取付部２４を同時に一体化成形しているので、ダイヤフ
ラム台の部品が２個減るとともに、組立工数を二工程減
らせることができ、これにより、製造原価を低減させる
ことができる。なお、本実施の形態では、前記鉄心保持
具２２により大径鉄心１８および小径鉄心２１が保持さ
れているが、金型の持具で保持できる場合はこの鉄心保
持具を省くこともできる。

【００１３】前記框体部２３には、図２に示されるよう
に、小径鉄心２１の背部に吸気口用のタンク部２５と排
気口用のタンク部２６が、框体部２３を成形する際に同
時に形成されている。また、このタンク部２５、２６
は、１つの凹部を振動方向と並行に隔壁２７により区画
されており、サイレンサー機能を有する。また、タンク
部２５、２６には、吸入部２８および排出部２９を有す
る蓋３０がパッキン３１を介して固着されている。ま
た、前記タンク部２５、２６にフェルトまたはポリエス
テル繊維などからなるフィルターを配置することによ
り、空気がフィルター内を通過するときに塵などの不純
物が取り除かれるため、清浄な空気を排出することがで
きる。前記框体部２３の材料としては、成形材料である
耐熱性で低収縮率のＢＭＣ（バルクモールドコンパウン
ド）を用いるのが望ましく、たとえば不飽和ポリエステ
ル系のＢＭＣなどを用いることができる。

【００１４】前記大径鉄心１８および小径鉄心２１は、
図５に示されるように、断面がＥ型を呈しており、外方
ヨーク部１８ａ、２１ａと、該外方ヨーク部１８ａ、２
１ａの両端部位に配置されるサイドポール部１８ｂ、２
１ｂと、該サイドポール部１８ｂ、２１ｂのあいだに配
置されるセンターポール部（主極）１８ｃ、２１ｃとか
ら構成されている。大径鉄心１８のセンターポール部１
８ｃは、捲線コイル部１９が組み込みやすいように外方
ヨーク部１８ａとは別体で作製されている。また、内周
極部には、互いに向き合う方向にＬ字状に屈曲された磁
極部が形成されている。なお、１９ａはコイルエンド
（絶縁材）、１９ｂは鉄心絶縁カラー、１９ｃは端子板
である。

【００１５】なお、本実施の形態では、大径鉄心１８お
よび小径鉄心２１が予め珪素鋼鈑製のステータコアを複
数枚積層して作製されているが、本発明においては、こ
れに限定されることはなく、積層したブロックを所定の
形状にワイヤーカットで作製することもできる。

【００１６】前記鉄心保持具２２は、前記矩形断面の磁
石（２極）の振動子３が挿通するための矩形の角孔部３
２を有し、対向する外周壁部に極部開口に嵌る４個のブ
リッジ部３３と２個の支持部３４が形成されている。な
お、鉄心保持具２２の材料としては、モールド時の１５
０度位の熱に耐えられる耐熱性樹脂またはアルミニウム
などの非磁性体金属などを用いることができる。本実施
の形態では、鉄心保持具２２の内部空洞部の断面は、振
動子の断面と同じ矩形にされているが、磁石の性能、た
とえばフェライト磁石のように起磁力の小さい磁石を採
用する場合は磁石厚が過大にならないように、幅寸法を
大にして磁束量を増大させる。なお、内部空洞部の断面
が扁平になりすぎると、振動子の強度低下やダイヤフラ
ムとの結合に支障を生ずるので、３ｍｍ以上の適度の厚
さが必要である。

【００１７】前記振動子３は、両端部に植え込まれたね
じ３５を有する断面が矩形の非磁性部材３６と、該非磁
性部材３６に埋め込まれた矩形の磁石２とからなる。前
記ダイヤフラム４は前記ねじ５にナット３８により固定
されている。なお、３７ａはモールド時に磁石２を支え
る穴であり、３７ｂは軽量化のための開口である。

【００１８】なお、本実施の形態におけるポンプケーシ
ング６は、図２に示されるように、吸引室１１と吐出室
１２とが、ほぼＸ字状の隔壁４１により上下方向および
左右方向に分割され、吸引室１１に隣接して吸音用の共
鳴形サイレンサーを形成する空洞部４２が形成されてい
る。そして、少なくとも前記タンク部２５から吸引室１
１および該吸引室１１から空洞部４２に通じる隔壁４１
ならびにタンク部２６から吐出室１２に通じる隔壁４１
には、それぞれ貫通溝４３が形成されている。本実施の
形態では、タンク部２５に吸入された空気の吸入音に対
し、空洞部４２が共鳴形消音部として作用するので、吸
入音が吸音される。前記貫通溝４３の形状としては、空
洞部４２と連通する形状であれば、とくに限定されるも
のではなく、たとえば切り欠いた溝または孔とすること
ができる。また隔壁４１の貫通溝４３の数についても、
とくに限定されるものではなく、適宜選定することがで
きる。

【００１９】また、吸気側のタンク部２５と排出側のタ
ンク部２６の左右にそれぞれポンプケーシング６が取り
付けられているが、弁１５、１７が取り付けられる部位
の吸入口１４、吐出口１６のバルブ孔を表裏同形状とし
ておくことにより、左右の弁１５、１７の入替えを行な
えば、ポンプケーシング６を共用化できる。すなわち、
右側ポンプケーシングを基準として、弁座の方向が決ま
ったとき、左側ポンプケーシングは弁の方向を右側と反
対にすればよいので、弁の形を共用できる形にしておく
ことでポンプケーシングを共用化することができる。こ
の場合、共鳴サイレンサー用の貫通溝（切欠き）の形成
位置は変更になるので、貫通溝は金型では形成せず後加
工する。

【００２０】本実施の形態では、図１〜２に示されるよ
うに吸入部２８および排出部２９がポンプ本体の一方に
設けられているので、外観がよくなるとともに、配管が
簡単であるので、ポンプの応用に際して、大きな設計の
自由度を得ることができる。また、樹脂成形により漏電
を防止することができる。さらに可燃性ガスの昇圧に際
しては、ポンプ全体が完全に密閉された構造であるた
め、ガス漏れによる発火などの危険性もない。

【００２１】なお、これまでの実施の形態では、振動子
の両端に円盤型ダイヤフラムが連結された電磁振動式ダ
イヤフラムポンプについて説明したが、本発明において
は、これに限定されるものではなく、円盤型ダイヤフラ
ムの外側に前記振動子の振動に連動して、圧力を発生
し、ポンプ作用を行なうコルゲーション付きダイヤフラ
ムが連結されている電磁振動式ダイヤフラムポンプ、振
動子の両端部に設けられるピストンとポンプケーシング
に形成されるシリンダー部からなるピストン式電磁振動
型ポンプ、またはこのピストン式電磁振動型ポンプの振
動子の両端部がコルゲーション付き十字形バネで支持さ
れているピストン式電磁振動型ポンプなどに適用するこ
ともできる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
電磁石部を小型化にできるとともに、低コストのポンプ
を得ることができる。また、框体部およびタンク部によ
り、低騒音のポンプとなるとともに、該框体部により安
全性（感電防止および発火防止）の高いポンプとするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁振動型ポンプの一実施の形態を示
す斜視図である。

【図２】図１のポンプの分解斜視図である。

【図３】図１の電磁石の分解斜視図である。

【図４】大径鉄心の分解斜視図である。

【図５】図１の振動子の側面図である。

【図６】従来の電磁振動式ダイヤフラムポンプの一例を
示す縦断面図である。

【符号の説明】１電磁石部２磁石３振動子４ダイヤフラム５ポンプケーシング部６ポンプケーシング７パッキング８側面蓋部９取付け脚１０段付きクッション１８大径鉄心１９捲線コイル部２０電磁石２１小径鉄心２２鉄心保持具２３框体部２４ダイヤフラム取付部２５吸気口用のタンク部２６排気口用のタンク部２７隔壁２８吸入部２９排出部３０蓋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−185473（ＪＰ，Ａ) 特開2001−132647（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−109287（ＪＰ，Ｕ) 実開昭64−51782（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−117513（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 45/047 B06B 1/04 F04B 45/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁石部と、該電磁石部内に支持され、
磁石を備えた振動子と、前記電磁石部の両側部に固定さ
れるポンプケーシング部とを有してなる電磁振動型ポン
プであって、前記電磁石部が、主鉄心の内周凹部に組み
込まれる捲線コイル部からなる電磁石と、捲線コイル部
が省略された、補助鉄心と、前記主鉄心と補助鉄心を空
隙を隔てて対向させ、外表面に樹脂がモールドされた框
体部とからなり、前記電磁石部の内周部に、前記框体部
の成形前に組み込まれた電磁石部の鉄心位置決め具が配
置されてなる電磁振動型ポンプ。
【請求項２】前記框体部に、ダイヤフラムを取り付け
るための取付部が一体成形されてなる請求項１記載の電
磁振動型ポンプ。
【請求項３】前記補助鉄心の背部に吸気口用のタンク
部と排気口用のタンク部とが設けられてなる請求項１ま
たは２記載の電磁振動型ポンプ。
【請求項４】前記ポンプケーシング内の吸引室と吐出
室とが隔壁により上下方向の部位に形成されるととも
に、前記隔壁により吸引室に隣接して空洞部が形成され
ており、前記吸引室、空洞部および吐出室を区画する隔
壁に貫通溝が形成されてなる請求項１、２または３記載
の電磁振動型ポンプ。