JP6555874B2 - 電磁式ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、電磁式ポンプの構築技術に関するものである。

特開２００９−０５７９４１号公報には、空気等の流体を吸入して圧縮し高圧化して吐出する電磁式ポンプが開示されている。この電磁式ポンプにおいては、電磁石コアに取り付けられた電磁コイル（励磁コイル）による極性変化に伴い振動子が往復運動し、この振動子に連結されたダイアフラムを弾性変化させることによって、当該ダイアフラムにより区画される圧縮室の容積変化が発生する。これにより、圧縮室内の空気を吐出することができる。

特開２００９−０５７９４１号公報

ところで、上記の電磁式ポンプにおいては、電磁石および永久磁石の磁力の強さ、あるいは電磁石と振動子の距離によっては振動子が電磁石に吸着される可能性があるため、振動子が電磁石に吸着されないように制御する必要があり、この点において更なる改善が見込める。本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電磁式ポンプにおいて振動子の確実な駆動に関する改善技術を提供することを目的とする。

上記課題は本発明により解決される。本発明に係る電磁式ポンプの好ましい形態によれば、各種の流体を吸入して所望の供給先へと吐出する電磁式ポンプが構成される。電磁式ポンプの具体例としては、曝気式浄化槽の曝気用エア供給用、養魚の酸素補給用、泡風呂等のエア噴気用などの電磁式ポンプがある。

この電磁式ポンプは、所定の第１方向に延在するとともに、第１方向に交差する第２方向につき、当該第２方向に関する所定の断面積を有する芯部材と、芯部材に巻かれたコイルとを備えた電磁石と、第１方向に関して、芯部材から離間して配置され、電磁石によって第２方向に往復状に駆動される振動子と、電磁石と振動子の間に設定された中間空間と、第２方向に関する振動子の駆動によって、内部の流体の圧力が変動される圧力室を有する。芯部材は、電磁石を構成する各種磁性材料が用いられる。芯部材の所定の断面積は、電磁石の磁力を規定するための有効断面積として規定される。また、コイルは、芯部材に直接巻かれることに限られず、コイル保持部材に巻かれたコイルの内部を芯部材が貫通するように配置されることで、芯部材の外側に巻かれたコイルが配置されてもよい。この電磁式ポンプにおいては、圧力室内の流体の圧力変動に基づいて、当該流体が圧力室から吐出されるように構成されている。「流体」としては、液体、気体等の各種の圧縮性流体が包含される。

さらに、電磁式ポンプは、電磁石の磁力によって、第１方向に関して振動子が芯部材に向かって移動された場合に、振動子と芯部材の接触面積が芯部材の断面積よりも小さくなるように、中間空間に配置された接触面積低減機構を有する。なお、「振動子と芯部材の接触面積」は、振動子と芯部材が接触しない場合には、接触面積がゼロとして定義される。

本発明によれば、振動子を確実に駆動するように、電磁石が発生する磁力を高めること、または振動子と電磁石の距離を縮めることができる。これにより磁気効率を向上させた電磁式ポンプを構成することができる。さらに、電磁石の磁力によって振動子が電磁石に引き寄せられた場合であっても、接触面積低減機構によって振動子と電磁石の接触面積が低減されることで、振動子の駆動が維持される。すなわち、磁力の大きさによって振動子の駆動が阻害されることなく、振動子が確実に駆動される。また、接触面積低減機構が設けられているため、電磁石が磁力を発生する有効断面積として規定される芯部材の断面積よりも振動子と芯部材の接触面積が小さくなる。そのため、振動子が電磁石に引き寄せられて芯部材と接触するような場合であっても、芯部材の有効断面積である構成に比べて、振動子と芯部材の互いの摩耗が低減される。以上により、電磁式ポンプにおいて、磁気効率の向上と、振動子と電磁石の接触による影響の低減が両立される。

また本発明によれば、芯部材は、振動子に対向する端面を有している。典型的には、芯部材の端面の面積が、芯部材の所定の断面積として定義される。接触面積低減機構は、芯部材の端面に設けられ、振動子に向かって突出する突部として構成されている。そして、振動子が芯部材に向かって移動された場合に、振動子と突部が当接するように構成されている。この形態によれば、振動子と突部が当接することで、振動子と芯部材の端面の面接触が回避される。そのため、振動子と芯部材の接触面積は、芯部材の端面の面積よりも小さくなり、振動子と芯部材の摩耗が抑制される。以上の通り、接触面積低減機構は、振動子に当接することで、第１方向に関する振動子の芯部材に向かう移動を規制するため、振動子移動規制機構とも称する。この場合において、振動子と当接する突部は、先端部がＲ状に形成され、突部が芯部材あるいは振動子と面接触しないように構成されていることが好ましい。すなわち、接触面積低減機構は、芯部材の端面あるいは当該端面に対向する振動子の面との面接触を回避する構造を有することが好ましい。
なお、芯部材と突部は、一体状に構成される。

本発明に係る電磁式ポンプの更なる形態によれば、電磁石は、第１方向に関して、所定の間隔を空けて対向状に配置された第１電磁石および第２電磁石を有する。そして、振動子は、第１電磁石と第２電磁石の間に配置されている。
中間空間は、振動子と第１電磁石の間の第１中間空間と、振動子と第２電磁石の間の第２中間空間で構成されている。そして、突部は、第１中間空間と第２中間空間に配置されている。好ましくは、突部は、第１中間空間に配置された複数の突状要素と、第２中間空間に配置された複数の突状要素で構成される。したがって、振動子が第１電磁石と第２電磁石のうちどちらの電磁石に近づくように移動された場合であっても、振動子と芯部材の端面の接触面積を芯部材の端面の面積よりも小さくすることができる。

本発明に係る電磁式ポンプの更なる形態によれば、電磁石と振動子を収容するケーシングを有することができる。振動子は、当接部を有することができる。ケーシングは、当接部と当接可能な検知部を有することができる。当該構成にあっては、当接部と検知部は、異常状態検出手段を構成することができる。

本発明によれば、電磁式ポンプにおいて振動子の確実な駆動に関する改善技術が提供される。

本発明の実施形態に係る電磁式ポンプの全体構成を示す平断面図である。 電磁式ポンプの側断面図である。 電磁石、振動子および振動低減機構を示す側面図である。 振動低減機構の別の形態を示す図３相当の側面図である。 振動低減機構のさらに別の形態を示す図３相当の側面図である。 振動低減機構のさらに別の形態を示す図３相当の側面図である。 振動低減機構のさらに別の形態を示す図３相当の側面図である。

以下に、本発明の実施形態として、電磁式ポンプ１００の構成を図１〜図７を参照して説明する。この電磁式ポンプ１００は、流体としての空気を吸入し、圧縮して高圧化し、吐出する機能を有する。この電磁式ポンプ１００は、典型的には、曝気式浄化槽の曝気するためのエアを供給するためのポンプ、養魚の酸素補給用のポンプ、泡風呂等のエア噴気用のポンプとして用いられる。

（電磁式ポンプの構成）
図１には、電磁式ポンプ１００の平断面図が示される。図１に示すように、電磁式ポンプ１００は、ポンプ機構部１１０を収容するケーシング１０１を有する。ポンプ機構部１１０は、防振手段（防振ゴムなど）を介してポンプ基台プレート（図示省略）上に配置される。

図１および図２に示すように、ポンプ機構部１１０は、電磁石ケース１１１、電磁石１２０，１３０、振動子１４０、およびダイアフラム機構部１５０を主体として構成されている。電磁石１２０，１３０は、図１の上下方向に関して所定の間隔を空けて対向状に電磁石ケース１１１に固定されている。なお、図２に示すように、電磁石１２０，１３０の下部領域（電磁石コア１２２，１３２の下部領域）においては、電磁石１２０，１３０は互いに連接されている。この電磁石１２０と電磁石１３０の間の領域には、振動子１４０が配置されている。この電磁石１２０，１３０が、本発明における「電磁石」に対応する実施構成例である。また、電磁石１２０および電磁石１３０がそれぞれ、本発明における「第１電磁石」および「第２電磁石」に対応する実施構成例である。

電磁石ケース１１１は、電磁石１２０，１３０を保持するように設けられている。また、電磁石ケース１１１の外側面（図１における電磁石ケース１１１の右側と左側）には、ダイアフラム機構部１５０を保持する弁ケース体１１２が取り付けられている。この電磁石ケース１１１は、典型的には鉄材料（金属材料）によって構成され、電磁石１２０，１３０に接続されて電磁石１２０，１３０による磁気経路の一部を形成する。

電磁石１２０，１３０は、電磁石コア１２２，１３２、および電磁コイル（励磁コイル）１２４，１３４が巻かれた電磁石ボビン１２３，１３３を主体として構成されている。この電磁石コア１２２，１３２がおよび電磁コイル１２４，１３４が、それぞれ本発明における「芯部材」および「コイル」に対応する実施構成例である。電磁石コア１２２，１３２は、図１の上下方向に延在する磁性体材料で形成されており、電磁石ボビン１２３，１３３に挿入され、電磁石ボビン１２３，１３３に巻かれた電磁コイル１２４，１３４を保持する。電磁石コア１２２，１３２の端面１２２ａ，１３２ａは、振動子１４０の移動方向（図１の左右方向）に平行な面として定義される。すなわち、電磁石コア１２２の端面１２２ａと電磁石コア１３２の端面１３２ａが互いに平行に対向するように電磁石コア１２２，１３２が配置されている。電磁コイル１２４，１３４には交流電源（図示省略）が接続され、交流電源の周波数と同一回数の磁極の変化（極性変化）が生じるようになっている。この電磁石１２０，１３０は、振動子１４０に対してダイアフラム機構部１５０を駆動するための磁力を付与する。この電磁石コア１２２，１３２が延在する図１の上下方向が、本発明における「第１方向」に対応する実施構成例である。

図３に示すように、電磁石コア１２２，１３２は、２つの電磁石コア１２２および電磁石コア１３２が互いに分離可能であるとともに、装着状態ではこれら２つの電磁石コアが下方側（図３の下側）の端部が互いに当接することによって一体状に構成される。これら２つの電磁石コア１２２及び電磁石コア１３２によって一体状に構成される電磁石コアは、上方側（図３の上側）の端面１２２ａ，１３２ａが互いに対向するように構成され、両端面１２２ａ，１３２ａの間に振動子１４０が配置される。この電磁石コア全体としての側面視が「Ｃ字形状」を形成する。この電磁石コアは、平面視「Ｃ字形状」の珪素鋼板を、複数積層した積層構造であり、全体としてブロック状となるように構成されている。このように電磁石コア１２２と電磁石コア１３２の下側領域が互いに突き当たる突き当て構造を採用することによって、電磁石１２０，１３０による効率的な磁気経路が維持されることとなり、突き当て構造を有していない構成の電磁石に比して消費電力が抑えられる。この電磁石コア１２２，１３２の端面１２２ａ，１３２ａが、本発明における「端面」に対応する実施構成例である。

また、図２に示すように、電磁石１２０，１３０を保持する電磁石ケース１１１の上側及び下側は開放されている。具体的には、図１に示すように、電磁石１２０，１３０は、電磁石コア１２２，１３２のうち、上側領域と下側領域を繋ぐ側方領域が電磁石ケース１１１に保持されている。したがって、図２に示すように、電磁石コア１２２，１３２の上方領域および下側領域は電磁石ケース１１１に当接せず、電磁石コア１２２，１３２より上方および下方が電磁石ケース１１１によって遮蔽されないように構成されている。このような構成により、電磁石１２０，１３０の電磁コイル１２４，１３４から発生した熱は、電磁石１２０，１３０の上方および下方に排出され、電磁石コイル１２４，１３４が効率的に冷却される。このような作用効果は、少なくとも、電磁石コア１２２，１３２の各々を、全体として側面視が「Ｃ字形状」となるように構成し、また電磁石コア１２２，１３２の下側領域が互いに突き当たるように構成することによって得られる。

振動子１４０は、電磁石コア１２２，１３２の端面１２２ａ，１３２ａの間に、両端面１２２ａ，１３２ａに平行に図１の左右方向に延在する板状部材である。振動子１４０には、極性の異なる永久磁石１４１ａ，１４１ｂ（Ｎ極及びＳ極）が埋設されており、電磁石１２０，１３０の極性変化に伴い、振動子１４０が図１の矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向へ往復動作（振動）する。振動子１４０の右側端部および左側端部には、それぞれダイアフラム機構部１５０が連結されており、振動子１４０の図１の左右方向の振動によってダイアフラム機構部１５０が駆動される。この振動子１４０が、本発明における「振動子」に対応する実施構成例である。また、振動子１４０が延在する図１の左右方向が、本発明における「第２方向」に対応する実施構成例である。

図１および図２に示すように、ダイアフラム機構部１５０は、ダイアフラム１５２、センタープレート１５３を主体として構成されている。ダイアフラム１５２は、振動子１４０が延在する図１の左右方向と直交する方向に延在する円盤状の部材であり、弾性変形可能なゴム材料によって形成されている。ダイアフラム１５２の外周縁は、弁ケース体１１２に固定されて保持されている。このダイアフラム１５２は、振動子１４０に接続された円盤状のセンタープレート１５３に挟持されている。

図２に示すように、弁ケース体１１２には、吸入弁１１３、吐出弁１１４が設けられている。弁ケース体１１２内部には、吸気弁１１３、吐出弁１１４、およびダイアフラム１５２で囲まれる圧縮室１１５が形成されている。また、弁ケース体１１２には、圧縮室１１５から吐出弁１１４を通じて供給対象（例えば、浄化槽）に対して供給される空気が通過する空気供給路１１６が形成されている。圧縮室１１５は、本発明における「圧縮室」に対応している。

吸入弁１１３および吐出弁１１４は、弾性材料であるゴムによってそれぞれ形成されている。吸入弁１１３は、圧縮室１１５と電磁式ポンプ１００の外部を連通する連通孔を開放および閉鎖する弁体を構成する。吸入弁１１４は、圧縮室１１５と空気供給路１１６を連通する連通孔を開放および閉鎖する弁体を構成する。吸入弁１１３が開放された状態では、電磁式ポンプ１００の外部と圧縮室１１５とが連通され、吸入弁１１３が閉鎖された状態では、電磁式ポンプ１００の外部と圧縮室１１５との連通が遮断される。吐出弁１１４が開放された状態では、圧縮室１１５と空気供給路１１６が連通され、吐出弁１１４が閉鎖された状態では、圧縮室１１５と空気供給路１１６の連通が遮断される。

（電磁式ポンプの動作）
図１において、交流電源に接続された電磁石１２０，１３０の極性変化に伴い振動子１４０は、交流電源と同じ周波数で図１の左右方向に往復動作する。振動子１４０の往復動作に伴って、ダイアフラム１５２は、その中央部が振動子１４０のストロークと同じ変位量で左右方向に弾性変形する。このダイアフラム１５２の弾性変形によって、圧縮室１１５内の空気に圧力変動が生じる。この圧縮室１５５が、本発明における「圧力室」に対応する実施構成例である。

図２における左右方向に関するダイアフラム１５２の弾性変形によって、圧縮室１１５内の空気の圧力が大気圧よりも低くなると、吸入弁１１３が開放されて、外部から圧縮室１１５内に空気が供給される。これにより、圧縮室１１５内の空気の圧力が大気圧と等しくなり、吸入弁１１３の復元力によって吸入弁１１３が閉じられる。その後、ダイアフラム１５２の反対方向への弾性変形によって、圧縮室１１５内の空気が圧縮されることで、吐出弁１１４が開放されて、圧縮室１１５内の空気が空気供給路１１６に排出される。これにより、空気供給路１１６の先端に配置された空気供給対象（浄化槽等）に向かって吐出される。その後、吐出弁１１４の復元力によって吐出弁１１４が閉じられて、一連の吐出動作が完了する。この吐出動作は、右側のダイアフラム機構部１５０と左側のダイアフラム機構部１５０によって交互に行われる。また、それぞれのダイアフラム機構部１５０による吐出動作は、図２の左右方向に関するダイアフラム１５２の往復弾性変形（振動子１４０の往復移動）に伴って、複数回に繰り返される。

振動子１４０は、所定の範囲内で移動するように構成され、例えば、ダイアフラム１５２のゴムの劣化等によって振動子１４０の可動範囲が所定の範囲を超えた場合には、電磁式ポンプ１００の異常状態であると判断される。この異常状態を判別するために、図２に示すように、振動子１４０には、当接部１４５が設けられている。一方、ケーシング１０１（図示省略）には、異常状態検出手段１９０が取り付けられている。異常状態検出手段１９０は、当接部１４５と当接可能な検知部１９１を有し、電磁式ポンプ１００が通常状態である場合には、当接部１４５と検知部１９１は当接しない。一方、電磁式ポンプ１００が異常状態である場合には、振動子１４０の可動範囲が所定の範囲を超えて、当接部１４５が検知部１９１に当接する。これにより、電磁式ポンプ１００が異常状態であることが検出され、電磁式ポンプ１００の駆動が停止される。

（接触面積低減機構の構成）
以上の構成の電磁式ポンプ１００において、電磁石１２０，１３０によって生じる磁力は、電磁石コア１２２，１３２の断面積に比例する。そのため、振動子１４０の駆動させるための磁力を大きくすることで、振動子１４０が確実に往復移動し、ダイアフラム機構部１５０が駆動される。一方で、電磁石１２０，１３０によって生じる磁力を大きくするために、電磁石コア１２２，１３２の断面積を大きくすると、磁力によって振動子１４０が電磁石コアにくっつき、振動子１４０の往復移動を阻害してしまう。また、例えば、ダイアフラム１５２のゴムの劣化等によって、ダイアフラム１５２に不具合が生じた場合には、振動子１４０が所定の位置（初期設定位置）に保持されなくなってしまう。特に、振動子１４０が電磁石１２０，１３０にくっついた場合には、異常状態検出手段１９０によって振動子１４０やダイアフラム１５２の異常状態を検出することができなくなってしまう。

また、振動子１４０が電磁石コアにくっついた状態で振動子１４０を駆動させると、振動子１４０と電磁石コアとの摩擦により、振動子１４０および電磁石コア１２２または電磁石コア１３２が摩耗してしまう可能性がある。すなわち、振動子１４０を確実に往復移動させるために、電磁石１２０，１３０が発生する磁力は大きい方が好ましいが、振動子１４０と電磁石１２０，１３０が接触しないあるいは接触しても摩耗を低減するように構成することが望まれる。そこで、本実施形態においては、振動子１４０が所定の位置から外れた場合であっても、振動子１４０と電磁コアの接触面積が電磁石コア１２２，１３２の有効断面積（端面１２２ａ，１３２ａの面積）よりも小さくなるように、接触面積低減機構が設けられている。なお、振動子１４０と電磁コアが接触しない場合には、振動子１４０と電磁コアの接触面積はゼロと定義される。この接触面積低減機構は、振動子１４０と電磁石１２０，１３０の間の空間に配置されている。この接触面積低減機構は、説明の便宜上、図１および図２においては図示が省略されている。

具体的には、図３に示すように、電磁石コア１２２，１３２の端面１２２ａ，１３２ａには、端面１２２ａ，１３２ａから振動子１４０に向かって突出する突出部１２５，１３５が設けられている。この突出部１２５，１３５は、側面視で三角形状に形成された、振動子１４０の移動方向に延在する三角柱として構成されている。この突出部１２５，１３５は、電磁石コア１２２，１３２と同じ鋼板によって一体状に構成され、電磁石コア１２２，１３２の一部として形成されている。したがって、突出部１２５，１３５は、電磁石コア１２２，１３２を形成する際に、同時に形成される。

振動子１４０が初期設定位置から電磁石１２０または電磁石１３０の磁力によって引き寄せられて振動子１４０の法線方向に移動した場合であっても、振動子１４０は、突出部１２５または突出部１３５の頂部に線接触し、振動子１４０が電磁石コア１２２，１３２の有効断面積を有する端面１２２ａ，１３２ａと面接触することが回避される。その結果、振動子１４０と電磁石コア１２２，１３２の摩耗が抑制される。なお、突出部１２５，１３５の頂部には、円弧状のＲ部分が設けられており、振動子１４０と接触による突出部１２５，１３５の摩耗を低減する。

なお、突出部の形状は、側面視で三角形状に限られず、例えば、図４に示すように、突出部１２６，１３６の外表面が側面視で円弧状に形成されていてもよい。また、図５に示すように、複数の突出部１２７，１３７が形成されていてもよい。図３〜図５に示すいずれの構成においても、突出部１２５，１２６，１２７，１３５，１３６，１３７は、電磁石コア１２２，１３２と一体状に形成されるため、突出部を形成することによって部品点数が増加することがない。なお、突出部１２７，１３７の頂部には、円弧状のＲ部分が設けられており、振動子１４０と接触による突出部１２７，１３７の摩耗を低減する。この突出部１２５，１２６，１２７，１３５，１３６，１３７が、本発明における「突部」に対応する実施構成例である。

一方で、接触面積低減機構としては、振動子１４０側に設けられていてもよい。具体的には、図６に示すように、振動子１４０の電磁石１２０に対向する面には、当該面から突出する突出部１４２が設けられており、振動子１４０の電磁石１３０に対向する面には、当該面から突出する突出部１４３が設けられている。この突出部１４２，１４３は、振動子１４０と一体状に振動子１４０の一部として形成される。なお、突出部１４２，１４３の形状は、側面視で三角形状に形成されているが、これには限られず、突出部１４２，１４３の外表面が側面視で円弧状に形成されていてもよい。また、振動子１４０の各面に複数の突出部がそれぞれ形成されていてもよい。この突出部１４２，１４３によって、振動子１４０と電磁石コア１２２，１３２の端面１２２ａ，１３２ａの面接触が回避され、振動子１４０と電磁石コア１２２，１３２の摩耗が抑制される。また、突出部１４２，１４３は、振動子１４０と一体状に形成されるため、突出部を形成することによって部品点数が増加することがない。なお、突出部１４２，１４３は、永久磁石１４１ａ，１４１ｂの少なくともいずれか一方に当該永久磁石の一部として形成されていてもよい。

さらに、他の形態の接触面積低減機構が図７に示される。図７に示すように、電磁石ボビン１２３，１３３に突出部１２８，１３８が振動子１４０に向かって突出するように設けられている。この突出部１２８，１３８によって、振動子１４０と電磁石コア１２２，１３２の端面１２２ａ，１３２ａの面接触が回避され、振動子１４０と電磁石コア１２２，１３２の摩耗が抑制される。

以上の実施形態によれば、接触面積低減機構として電磁石１２０と振動子１４０の間の空間に配置された突出部および電磁石１３０と振動子１４０の間の空間に配置された突出部が設けられていることで、振動子１４０と電磁石１２０，１３０の電磁石コア１２２，１３２の電磁石としての有効な断面は、平行に保持されつつ、振動子１４０と電磁石コア１２２，１３２（端面１２２ａ，１３２ａ）の面接触が回避される。そのため、振動子および電磁石コアの端面が互いに平行な平面として構成されており、振動子と電磁石コアの端面が面接触する可能性がある従来の電磁式ポンプに比べて、振動子１４０および電磁石コア１２２，１３２の接触面積が低減され、これにより振動子１４０および電磁石コア１２２，１３２の摩耗が抑制される。

以上の実施形態では、接触面積低減機構は、電磁石コア１２２，１３２、振動子１４０、または電磁石ボビン１２３，１３３と同じ材質で一体状に形成されていたが、これには限られない。例えば、接触面積低減機構としての突出部は、非磁性体の金属等や樹脂材料等で形成されており、電磁石コア１２２，１３２、振動子１４０、または電磁石ボビン１２３，１３３に対して接着やネジ等の固定手段を用いて固定されていてもよい。

また、以上の実施形態では、左右一対の電磁石ボビン１２３，１３３（電磁コイル１２４，１３４）が設けられていたが、これには限られない。例えば、片方の電磁石ボビンのみを設けてもよい。この場合、電磁石コア１２２，１３２は、一体状に連結される。また一方で、電磁石コア１２２，１３２が一体状に連結され、側面視で「Ｃ字形状」に構成されていたが、これには限られず、例えば、電磁石コア１２２，１３２が連結されておらず、離間して配置されていてもよい。この場合には、それぞれの電磁石コア１２２，１３２に対して電磁石ボビン１２３，１３３（電磁コイル１２４，１３４）が設けられる。

また、以上の実施形態では、複数の鋼板を積層させた電磁石コア１２２，１３２を適用したが、必要に応じて塊状の電磁石コアを適用してもよい。

また、以上の実施形態では、振動子１３０の両端部にダイアフラム１５２を配置した構成の電磁式ポンプ１００について記載したが、振動子１３０の一端部にのみダイアフラム１５２が配置された構成の電磁式ポンプに対し本発明を適用することもできる。

また、以上の実施形態では、流体として空気を吸入し、圧縮して高圧化し、吐出する電磁式ポンプ１００について記載したが、本発明を空気以外の気体や液体を扱う電磁式ポンプの構成に適用してもよい。

１００ 電磁式ポンプ
１０１ ケーシング
１１０ ポンプ機構部
１１１ 電磁石ケース
１１２ 弁ケース体
１１３ 吸入弁
１１４ 吐出弁
１１５ 圧縮室
１１６ 空気供給路
１２０ 電磁石
１２２ 電磁石コア
１２２ａ 端面
１２３ 電磁石ボビン
１２４ 電磁コイル
１２５ 突出部
１２６ 突出部
１２７ 突出部
１２８ 突出部
１３０ 電磁石
１３２ 電磁石コア
１３２ａ 端面
１３３ 電磁石ボビン
１３４ 電磁コイル
１３５ 突出部
１３６ 突出部
１３７ 突出部
１３８ 突出部
１４０ 振動子
１４１ａ 永久磁石
１４１ｂ 永久磁石
１４２ 突出部
１４３ 突出部
１４５ 当接部
１５０ ダイアフラム機構部
１５１ 本体部
１５２ ダイアフラム
１５３ センタープレート
１５４ センタープレート
１９０ 異常状態検出手段
１９１ 検出部

Claims (3)

1. 流体を吐出する電磁式ポンプであって、
   所定の第１方向に延在するとともに、前記第１方向に交差する第２方向に関する所定の断面積を有する芯部材と、前記芯部材に巻かれたコイルとを備えた電磁石と、
   前記第１方向に関して、前記芯部材から離間して配置され、前記電磁石によって前記第２方向に往復状に駆動される振動子と、
   前記電磁石と前記振動子の間に設定された中間空間と、
   前記第２方向に関する前記振動子の駆動によって、内部の流体の圧力が変動される圧力室と、を有し、
   前記圧力室内の流体の圧力変動に基づいて、当該流体が前記圧力室から吐出されるように構成されており、
   さらに、前記電磁石の磁力によって、前記第１方向に関して前記振動子が前記芯部材に向かって移動された場合に、前記振動子と前記芯部材の接触面積が前記芯部材の前記断面積よりも小さくなるように、前記中間空間に配置された接触面積低減機構を有し、
   前記芯部材は、前記振動子に対向する端面を有し、
   前記接触面積低減機構は、前記端面に設けられ、前記振動子に向かって突出する突部として構成されており、
   前記振動子が前記芯部材に向かって移動された場合に、前記振動子と前記突部が当接するように構成されており、
   前記芯部材と前記突部は、一体状に構成されることを特徴とする電磁式ポンプ。
2. 請求項１に記載の電磁式ポンプであって、
   前記電磁石は、前記第１方向に関して、所定の間隔を空けて対向状に配置された第１電磁石と第２電磁石を有し、
   前記振動子は、前記第１電磁石と前記第２電磁石の間に配置されており、
   前記中間空間は、前記振動子と前記第１電磁石の間の第１中間空間と、前記振動子と前記第２電磁石の間の第２中間空間で構成されており、
   前記突部は、前記第１中間空間と前記第２中間空間に配置されていることを特徴とする電磁式ポンプ。
3. 請求項１または２に記載の電磁ポンプであって、
   前記電磁石と前記振動子を収容するケーシングを有し、
   前記振動子は、当接部を有し、
   前記ケーシングは、前記当接部と当接可能な検知部を有し、
   前記当接部と前記検知部は、異常状態検出手段を構成することを特徴とする電磁式ポンプ。
   

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