KR101378760B1 - Electromagnetic diaphragm pump - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자석과, 전자석의 극성 변화에 따라 진동하는 진동자와, 진동자의 단부에 배치된 다이어프램과, 다이어프램의 둘레가장자리부를 협지하여 고정하는 제1 협지 부재 및 제2 협지 부재를 가지고, 다이어프램은 그 둘레가장자리부에 있어서, 제1 막면에 대하여 수직 방향으로 돌출된 링형상의 비드부를 가지고, 제1 협지 부재는 비드부를 수납하는 오목부를 가지고, 제2 협지 부재는 비드부가 형성되어 있지 않은 다이어프램의 제2 막면을 압압하는 압압면을 가지고, 제2 협지 부재의 상기 압압면은 단면형상이 만곡형상부를 가지는 제1 압압 볼록부와, 단면형상이 예각형상의 돌기를 구비하는 제2 압압 볼록부를 가지고, 제1 압압 볼록부는 제2 압압 볼록부보다 내측에 배치되어 있고, 제1 압압 볼록부는 비드부의 기부가 차지하는 에리어에 완전히 포함되는 위치 관계에 있거나, 또는 그 에리어의 일부와 중복되는 위치 관계에 있도록 형성되어 있거나, 또는 비드부의 기부가 차지하는 에리어를 완전히 포함하는 위치 관계에 있도록 구성되어 있으므로, 다이어프램의 외주부 둘레가장자리를 보다 완강하게 유지할 수 있어 다이어프램의 외주부로부터 느슨함이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 장시간 사용에 의해서도 토출량이 변화하지 않고, 누설 방지 효과도 향상되며, 또한 다이어프램을 유지하고 있는 부품이 다른 부품과 격돌할 우려가 생기지 않는다.The present invention has an electromagnet, a vibrator vibrating in response to a change in polarity of the electromagnet, a diaphragm disposed at an end of the vibrator, and a first clamping member and a second clamping member for pinching and fixing the circumferential edge of the diaphragm. At the circumferential edge portion, the ring-shaped bead portion protrudes in a direction perpendicular to the first membrane surface, the first clamping member has a recess for accommodating the bead portion, and the second clamping member is formed of a diaphragm in which no bead portion is formed. 2 has a pressing surface for pressing the membrane surface, the pressing surface of the second sandwiching member has a first pressing convex portion having a cross-sectional shape having a curved shape portion, and a second pressing convex portion having a cross-sectional shape having an acute angle projection; The first pressing convex portion is disposed inward from the second pressing convex portion, and the first pressing convex portion is completely located in an area occupied by the base of the bead portion. It is formed so as to be in a positional relationship that is included or overlaps with a part of the area, or is configured to be in a positional relationship that completely includes the area occupied by the base of the bead portion, so that the edge around the outer periphery of the diaphragm is more rigid. It is possible to maintain the diaphragm to prevent loosening from the outer circumference of the diaphragm, so that the discharge amount does not change even when used for a long time, the leakage prevention effect is improved, and the parts holding the diaphragm may collide with other parts. Does not occur.
Description
본 발명은 예를 들면 가정용 연료 전지를 위한 전자식 다이어프램 펌프, 유체로서 LPG 등의 연료 가스나 공기 압송용의 전자식 다이어프램 펌프에 관한 것으로, 특히 장시간 사용에 의해서도 토출량이 변화하지 않고, 또한 다이어프램을 유지하고 있는 부품이 다른 부품과 격돌할 우려가 없는 전자식 다이어프램 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to, for example, an electronic diaphragm pump for a domestic fuel cell, an electronic diaphragm pump for pumping fuel gas such as LPG or air as a fluid, and in particular, the discharge amount does not change even when used for a long time, and the diaphragm is maintained. The present invention relates to an electronic diaphragm pump in which there is no fear that the part that is present will collide with another part.
종래부터 전자석에 의해 진동자를 진동시켜 다이어프램을 변위시켜, 유체를 흡입 및 토출(배출)시키는 전자식 다이어프램 펌프가 알려져 있다.Background Art Conventionally, an electromagnetic diaphragm pump that vibrates a vibrator by an electromagnet to displace the diaphragm and sucks and discharges (discharges) a fluid is known.
이러한 전자식 다이어프램 펌프에 있어서, 통상적으로 다이어프램은 외주부에 형성된 비드(고정용의 돌출물)를 외주 방향으로 끌어당긴 상태에서 펌프 본체에 장착되어 있다.In such an electronic diaphragm pump, the diaphragm is normally attached to the pump main body in the state which pulled the bead (fixed protrusion) formed in the outer peripheral part to the outer peripheral direction.
그러나, 장시간 구동시키고 있으면 다이어프램은 요동 중심으로 되어 있는 중심부에 끌어당겨져 서서히 다이어프램의 외주부로부터 느슨함이 발생하는 일이 있다. 이렇게 하여 다이어프램의 외주부로부터 느슨함이 발생하면, 본래의 다이어프램의 진폭량이 얻어지지 않아 토출 유량이 저하되거나, 다이어프램을 유지하고 있는 부품이 다른 부품과 격돌하거나 하는 등의 문제가 발생할 우려가 있다.However, if it is driven for a long time, the diaphragm may be attracted to the center portion which is the pivot center, and loosening may occur gradually from the outer peripheral portion of the diaphragm. In this way, when looseness arises from the outer peripheral part of a diaphragm, the magnitude | size of the original diaphragm cannot be obtained, and there exists a possibility that a problem may arise, such as discharge flow rate falling, or the part holding the diaphragm collides with another part.
이러한 문제에 대하여 다이어프램을 유지하는 유지부에 리브를 설치하여, 이 리브에 의해 다이어프램을 보다 강하게 끼워넣어 다이어프램의 느슨함 대책을 시행한 기술이 개시되어 있다. 예를 들면, JP 공개특허공보 2006-112368호에는 맥동식 다이어프램 연료 펌프에 대해서, 간편한 구성을 사용하여, 제조 비용을 저렴하게 하면서, 내장한 다이어프램의 어긋남이나 느슨함의 발생을 회피하여, 기밀성을 확보함과 아울러 적당한 다이어프램의 장력을 유지시키는 것을 목적으로 하여, 펌프 본체와 다이어프램 커버체의 중첩부에 있어서, 일방의 단면에 환형상으로 설치된 걸어맞춤 오목부 및 다른 일방의 단면에 환형상으로 돌출설치되어 걸어맞춤 오목부와 단면 형상이 대략 일치하며 다이어프램을 끼우고 걸어맞춰지는 걸어맞춤 볼록부로 이루어지는 걸어맞춤 구조의 제안이 이루어져 있다. 또한, 다이어프램은 비드를 가지지 않는 평판형상으로 되어 있고, 펌프 본체와 다이어프램 커버체의 접합시에 이 걸어맞춤 구조로 다이어프램의 둘레가장자리부를 끼워넣음으로써 다이어프램을 원심 방향으로 신장시켜 소정의 장력을 부여하면서 고정하여 이루어지는 걸어맞춤 구조의 제안이 이루어져 있다.To solve such a problem, a technique is disclosed in which a rib is provided in a holding portion for holding a diaphragm, the diaphragm is more strongly inserted by the rib, and a countermeasure for loosening of the diaphragm is taken. For example, JP-A-2006-112368 discloses a pulsating diaphragm fuel pump that uses a simple configuration to reduce manufacturing costs while avoiding displacement or looseness of the built-in diaphragm, thereby ensuring airtightness. In addition, in the overlapping portion of the pump main body and the diaphragm cover, for the purpose of maintaining proper tension of the diaphragm, the engagement recesses provided in an annular shape on one end face and protruding in an annular shape on the other end face are provided. Therefore, there has been proposed a fastening structure consisting of a fastening convex portion in which a fastening recess and a cross-sectional shape are substantially coincident with the diaphragm. In addition, the diaphragm has a flat plate shape having no beads, and when the pump body and the diaphragm cover are joined, the diaphragm is inserted into the circumferential edge of the diaphragm to extend the diaphragm in the centrifugal direction to impart a predetermined tension. A proposal of a fastening structure made by fixing is made.
그러나, 상기한 JP 공개특허공보 2006-112368호에 개시되어 있는 2중으로 돌출설치된 어긋남 방지용의 리브는 그 단면형상이 모두 만곡형상인 것이다. 그 때문에, 당해 리브만에 의해 다이어프램의 둘레가장자리부를 강고하게 유지하여 어긋남을 방지하는 것은 곤란하다고 할 수 있다. 이러한 유지력 부족을 돕기 위해서 특허문헌 1에서는 걸어맞춤 볼록부와 걸어맞춤 오목부의 걸어맞춤 종료시에 당해 걸어맞춤 구조에 의해 다이어프램을 2개소에서 거의 직각으로 굴곡된 상태에서 고정하도록 되어 있고, 이것에 의해 끼움에 의한 고정을 강고한 것으로 하여, 장기간에 걸친 사용에도 어긋남이나 덜컥거림이 발생하지 않고 양호한 장력을 유지할 수 있게 되어 있다. 그러나, 내면측에서 거의 직각으로 굴곡된 개소에서는 응력 집중이 발생하기 쉬워, 이 부분에서의 다이어프램의 끊어짐이 발생하기 쉬워진다는 문제가 생길 수 있다.However, the double anti-shift ribs disclosed in the above-mentioned JP Published Patent Application No. 2006-112368 are all curved in cross section. Therefore, it can be said that it is difficult to keep the circumferential edge of the diaphragm firmly and prevent the shift by the rib only. In order to assist such a lack of holding force,
이러한 실상하에서 본 발명은 창안된 것으로서, 그 목적은 비드를 가지는 다이어프램을 사용한 전자식 다이어프램 펌프에 있어서, 다이어프램의 외주 둘레가장자리부를 보다 완강하게 유지할 수 있고 다이어프램의 외주부로부터 느슨함이 발생하는 것을 방지하여, 장시간 사용에 의해서도 토출량이 변화하지 않고, 누설 방지 효과도 향상되며, 또한 다이어프램을 유지하고 있는 부품이 다른 부품과 격돌할 우려가 없는 전자식 다이어프램 펌프를 제공하는 것에 있다. 덧붙이면, 상기한 선행 기술문헌 1은 비드를 가지지 않는 평판형상의 다이어프램을 대상으로 하는 것이며, 게다가 본원이 대상으로 하고 있는 전자식의 펌프와는 상이한 맥동식 다이어프램 펌프이다.Under the circumstances, the present invention has been invented, and an object thereof is an electronic diaphragm pump using a diaphragm having a bead, which can more firmly hold the outer periphery of the diaphragm and prevent looseness from occurring at the outer periphery of the diaphragm. It is an object of the present invention to provide an electronic diaphragm pump in which the discharge amount does not change even when used for a long time, the leakage preventing effect is improved, and the parts holding the diaphragm do not collide with other parts. In addition, the above-mentioned
이러한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프는, 전자석과, 전자석의 극성 변화에 따라 진동하는 진동자와, 진동자의 단부에 배치된 다이어프램과, 다이어프램의 둘레가장자리부를 협지하여 고정하는 제1 협지 부재 및 제2 협지 부재를 가지고, 상기 다이어프램은 그 둘레가장자리부에 있어서, 제1 막면에 대하여 수직 방향으로 돌출된 링형상의 비드부를 가지고, 상기 제1 협지 부재는 상기 비드부를 수납하는 오목부를 가지고, 상기 제2 협지 부재는 상기 비드부가 형성되어 있지 않은 다이어프램의 제2 막면을 압압하는 압압면을 가지고, 당해 제2 협지 부재의 상기 압압면은 단면형상이 만곡형상부를 가지는 제1 압압 볼록부와, 단면형상이 예각형상의 돌기를 구비하는 제2 압압 볼록부를 가지고, 상기 제1 압압 볼록부는 상기 제2 압압 볼록부보다 내측에 배치되어 있고, 제1 압압 볼록부는 상기 비드부의 기부가 차지하는 에리어(area)에 완전히 포함되는 위치 관계에 있거나, 또는 그 에리어의 일부와 중복하는 위치 관계에 있도록 형성되어 있거나, 또는 상기 비드부의 기부가 차지하는 에리어를 완전히 포함하는 위치 관계에 있도록 구성된다.In order to solve such a problem, the electromagnetic diaphragm pump of the present invention is an electromagnet, a vibrator vibrating in response to a change in polarity of the electromagnet, a diaphragm disposed at an end of the vibrator, and a first clamping device for pinching and fixing the circumferential edge of the diaphragm. And a second holding member, wherein the diaphragm has a ring-shaped bead projecting in a direction perpendicular to the first membrane surface at the circumferential portion thereof, and the first holding member has a recess for accommodating the bead portion. And the second holding member has a pressing surface for pressing the second membrane surface of the diaphragm in which the bead portion is not formed, and the pressing surface of the second holding member has a first pressing convex portion having a curved portion in cross section; And a second pressing convex portion having a cross-sectional shape having an acute-shaped projection, wherein the first pressing convex portion is the second It is arrange | positioned inside a press convex part, and a 1st press convex part is formed in the positional relationship completely contained in the area occupied by the base part of the said bead part, or is formed in the positional relationship which overlaps with a part of the area, Or in a positional relationship completely including an area occupied by the base of the bead portion.
또, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 바람직한 태양으로서, 상기 제2 압압 볼록부는 상기 비드부의 기부가 차지하는 에리어를 벗어난 외측의 다이어프램을 압압하도록 형성된다.Moreover, as a preferable aspect of the electronic diaphragm pump of this invention, the said 2nd press convex part is formed so that the diaphragm of the outer side outside the area occupied by the base of the said bead part may be pressed.
또, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 바람직한 태양으로서, 상기 제1 압압 볼록부의 폭을 W1으로 하고, 상기 비드부의 기부가 차지하는 에리어의 폭을 Wb로 한 경우, W1/Wb=0.4~1.0이 되도록 구성된다.Moreover, as a preferable aspect of the electronic diaphragm pump of this invention, when the width | variety of the said 1st press convex part is made into W1, and the width | variety of the area occupied by the base of the said bead part is set to Wb, it is comprised so that W1 / Wb may be 0.4-1.0. do.
또, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 바람직한 태양으로서, 상기 비드부 그 자체의 두께를 Tb, 다이어프램 외주부의 두께를 Th, 상기 제1 압압 볼록부의 높이를 H1, 상기 제2 압압 볼록부의 높이를 H2로 한 경우, H1/(Tb+Th)=0.05~0.12, H2/Th=0.1~0.3이 되도록 구성된다.Moreover, as a preferable aspect of the electronic diaphragm pump of this invention, the thickness of the said bead part itself is Tb, the thickness of the outer diaphragm part Th, the height of the said 1st press convex part is H1, and the height of the said 2nd press convex part is H2. In one case, H1 / (Tb + Th) = 0.05 to 0.12, and H2 / Th = 0.1 to 0.3.
또, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 바람직한 태양으로서, 상기 제1 압압 볼록부의 폭을 W1, 높이를 H1으로 하고, 상기 제2 압압 볼록부의 폭을 W2, 높이를 H2로 한 경우, H1/W1=0.2~0.5, H2/W2=0.5~2.0이 되도록 구성된다.Moreover, as a preferable aspect of the electronic diaphragm pump of this invention, when the width | variety of the said 1st press convex part is set to W1, height is H1, and the width | variety of the said 2nd press convex part is set to W2 and height is set to H2, H1 / W1 = 0.2 to 0.5, and H2 / W2 = 0.5 to 2.0.
또, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 바람직한 태양으로서, 상기 제1 압압 볼록부 및 상기 제2 압압 볼록부는 상기 제2 협지 부재의 압압면에 링형상으로 배치된다.Moreover, as a preferable aspect of the electronic diaphragm pump of this invention, the said 1st press convex part and the said 2nd press convex part are arrange | positioned at the press surface of the said 2nd clamping member in ring shape.
또, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 바람직한 태양으로서, 상기 제1 압압 볼록부 및 상기 제2 압압 볼록부는 상기 제2 협지 부재의 압압면에 동심원이 되도록 배치된다.Moreover, as a preferable aspect of the electronic diaphragm pump of this invention, the said 1st press convex part and the said 2nd press convex part are arrange | positioned so that it may become concentric with the press surface of the said 2nd clamping member.
또, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 바람직한 태양으로서, 상기 다이어프램은 그 둘레가장자리부에 있어서, 내측으로 돌출된 링형상의 비드부를 구비하고, 상기 제1 협지 부재는 다이어프램의 내측에 위치하는 다이어프램대이며, 상기 제2 협지 부재는 다이어프램의 외측에 위치하는 다이어프램 유지부이도록 구성된다.Moreover, as a preferable aspect of the electronic diaphragm pump of this invention, the said diaphragm is provided with the ring-shaped bead part which protruded inward in the peripheral part part, and the said 1st clamping member is a diaphragm stand located inside the diaphragm. The second clamping member is configured to be a diaphragm holding part located outside the diaphragm.
또, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 바람직한 태양으로서, 상기 다이어프램은 그 둘레가장자리부에 있어서, 외측으로 돌출된 링형상의 비드부를 구비하고, 상기 제1 협지 부재는 다이어프램의 외측에 위치하는 다이어프램 유지부이며, 상기 제2 협지 부재는 다이어프램의 내측에 위치하는 다이어프램대이도록 구성된다.Moreover, as a preferable aspect of the electronic diaphragm pump of this invention, the said diaphragm is provided with the ring-shaped bead part which protruded outward in the peripheral part part, and the said 1st clamping member is a diaphragm holding part located in the outer side of a diaphragm. The second clamping member is configured to be a diaphragm stand positioned inside the diaphragm.
또, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 바람직한 태양으로서, 상기 다이어프램 유지부는 밸브를 구비하는 밸브 케이스 본체로서 기능을 하고, 흡입 밸브 및 토출 밸브를 가지도록 구성된다.Moreover, as a preferable aspect of the electronic diaphragm pump of this invention, the said diaphragm holding part functions as a valve case main body provided with a valve, and is comprised so that it may have an intake valve and a discharge valve.
또, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 바람직한 태양으로서, 흡입 밸브 및 토출 밸브는 각각 얇은 원형상의 밸브 우산부와, 이 밸브 우산부의 중앙부로부터 돌출되는 밸브 고정축을 구비하여 이루어지도록 구성된다.Moreover, as a preferable aspect of the electronic diaphragm pump of this invention, a suction valve and a discharge valve are comprised so that each may have a thin circular valve umbrella part and the valve fixed shaft which protrudes from the center part of this valve umbrella part.
또, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 바람직한 태양으로서, 상기 밸브 케이스 본체는 밸브 부착 구멍부 및 흡입 또는 토출을 위한 연통구멍이 형성된 격벽을 구비하고, 상기 밸브 고정축이 밸브 부착 구멍부에 삽입장착되고, 상기 얇은 원형상의 밸브 본체가 연통구멍의 통기의 개폐 밸브 기능을 하여 이루어지도록 구성된다.Moreover, as a preferable aspect of the electronic diaphragm pump of this invention, the said valve case main body is provided with the valve attachment hole part and the partition wall in which the communication hole for suction or discharge was formed, The said valve fixed shaft is inserted in the valve attachment hole part, The thin circular valve body is configured to function as an open / close valve for venting the communication hole.
본 발명의 전자식 다이어프램 펌프는 상기와 같이 구성되어 있으므로, 다이어프램의 외주부 둘레가장자리를 보다 완강하게 유지할 수 있어 다이어프램의 외주부로부터 느슨함이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 장시간 사용에 의해서도 토출량이 변화하지 않고, 누설 방지 효과도 향상되며, 또한 다이어프램을 유지하고 있는 부품이 다른 부품과 격돌할 우려가 생기지 않는다는 매우 우수한 효과가 발현된다. 특히, 제2 압압 볼록부가 제1 압압 볼록부보다 외측에 배치되어 있기 때문에, 장시간의 사용에 의해서도, 다이어프램이 당해 압압부로부터 끊어지는 일이 없다.Since the electronic diaphragm pump of this invention is comprised as mentioned above, the edge of the outer periphery of a diaphragm can be hold | maintained more firmly, and it can prevent that looseness arises from the outer periphery of a diaphragm, and discharge amount does not change even by using for a long time. In addition, the leakage preventing effect is also improved, and a very excellent effect is exhibited that the parts holding the diaphragm do not collide with other parts. In particular, since the second pressing convex portion is disposed outside the first pressing convex portion, the diaphragm does not break from the pressing portion even by using for a long time.
도 1은 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프를 각각의 주요 파트로 분해한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 주요 부분의 필요 개소를 단면으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 주요 부분의 필요 개소를 단면으로 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 2의 A부의 부분 단면 확대도이며, 제1 협지 부재 및 제2 협지 부재를 사용하여, 다이어프램의 둘레가장자리부를 협지하여 고정하려고 하기 직전의 상태를 나타내는 부분 단면 확대도이다. 이 시점에서 제1 협지 부재 및 제2 협지 부재는 접합되어 있지 않다.
도 5는 도 2의 A부의 부분 단면 확대도이며, 제1 협지 부재 및 제2 협지 부재를 사용하여, 다이어프램의 둘레가장자리부를 협지하여 고정한 상태를 나타내는 부분 단면 확대도이다.
도 6은 도 5에 준하는 도면이며, 도 5에 나타내는 상태의 변형예를 나타내는 부분 단면 확대도이다.
도 7은 도 5에 준하는 도면이며, 도 5에 나타내는 상태의 변형예를 나타내는 부분 단면 확대도이다.
도 8은 도 5에 준하는 도면이며, 도 5에 나타내는 상태의 변형예를 나타내는 부분 단면 확대도이다.
도 9A, 도 9B 및 도 9C는 각각 제1 압압 볼록부의 적합한 형상을 예시하는 단면도이다.
도 10A 및 도 10B는 각각 제2 압압 볼록부의 형상을 예시하는 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a state in which the electromagnetic diaphragm pump of the present invention is disassembled into main parts. FIG.
Fig. 2 is a plan view showing a necessary portion of a main portion of the electromagnetic diaphragm pump of the present invention in cross-section.
Fig. 3 is a side view showing, in cross section, a necessary portion of the main part of the electronic diaphragm pump of the present invention.
4 is a partial cross-sectional enlarged view of the portion A of FIG. 2, and is a partial cross-sectional enlarged view showing a state immediately before the peripheral portion of the diaphragm is to be clamped and fixed using the first clamping member and the second clamping member. At this point, the first clamping member and the second clamping member are not joined.
FIG. 5 is a partial cross-sectional enlarged view of a portion A of FIG. 2, and is a partial cross-sectional enlarged view showing a state where the circumferential edge portion of the diaphragm is clamped and fixed using the first clamping member and the second clamping member.
It is a figure corresponding to FIG. 5, and is a partial cross section enlarged view which shows the modification of the state shown in FIG.
FIG. 7: is a figure corresponding to FIG. 5, and is a partial cross-sectional enlarged view which shows the modification of the state shown in FIG.
It is a figure corresponding to FIG. 5, and is a partial cross section enlarged view which shows the modification of the state shown in FIG.
9A, 9B and 9C are cross-sectional views illustrating suitable shapes of the first pressing convex portions, respectively.
10A and 10B are cross-sectional views illustrating the shapes of the second pressing convex portions, respectively.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
또한, 본 발명은 이하에 설명하는 형태에 한정되지 않고, 기술사상을 일탈하지 않는 범위에 있어서 각종 변형을 행하여 실시하는 것이 가능하다. 또, 첨부 도면에 있어서는, 설명을 위해서 상하, 좌우의 축척을 과장하여 도시하는 경우가 있고, 실제의 것과는 축척이 상이한 경우가 있다.Further, the present invention is not limited to the embodiment described below, but can be carried out by various modifications within the scope not deviating from the technical idea. In addition, in the accompanying drawings, scales of up, down, left and right may be exaggerated for illustration, and scale may differ from an actual thing.
도 1은 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프(1)를 각각의 주요 파트로 분해한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 주요 부분의 필요 개소를 단면으로 나타낸 평면도, 도 3은 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 주요 부분의 필요 개소를 단면으로 나타낸 측면도이다.1 is a perspective view schematically showing a state in which the
도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프(1)는 본체 프레임(10) 내에 배치된 한 쌍의 전자석(20)과, 이 한 쌍의 전자석(20)의 대향면 사이에 개재된 진동자(30)와, 이 진동자(30)의 양단부에 배치된 한 쌍의 다이어프램(40)과, 다이어프램의 (외주) 둘레가장자리부를 협지하여 고정하는 제1 협지 부재(50) 및 제2 협지 부재(60)를 가지고 구성되어 있다.As shown in FIGS. 1-3, the
본체 프레임(10)은 도시하는 본 실시형태에 한정되는 것은 아니지만, 본 실시형태에서는 한 쌍의 전자석(20) 등을 상부로부터 삽입하기 위한 상부 개구부(13)와, 진동자(30) 등을 삽입할 수 있고 또한 제1 협지 부재(50) 및 제2 협지 부재(60)를 내측에 장착할 수 있는 1쌍의 측면 개구부(15)를 가지고 있다. 또, 본체 프레임(10)의 내부에는 펌프가 운반하는 유동 대상인 유체를 흡입하는 인풋 연결구(18)에 연통하고 있는 연통로(도시하지 않음) 및 유체를 토출하는 아웃풋 연결구(19)에 연통하는 연통로(도시하지 않음)가 각각 별도의 형태로 형성되어 있다.Although the
본 발명의 구성을 더욱 상세하게 설명한다.The configuration of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 전자식 다이어프램 펌프(1)는 본체 프레임(10)의 내측에 배치된 한 쌍의 전자석(20)의 극성 변화에 따라, 전자석(20)의 대향하는 방향에 대하여 진동자(30)가 대략 직각 방향으로 왕복 운동할 수 있도록 구성되어 있다. 진동자(30)는 그 양단부에 연결용 샤프트(31)가 고정 배치되어 있고, 상기 서술한 바와 같이 진동자(30)의 양단부에는 대향하는 한 쌍의 다이어프램(40)이 배치·고정되어 있다.In the
다이어프램(40)의 내주부에 위치하는 대략 중앙부에는 제1 센터 플레이트(71)와, 제2 센터 플레이트(75)가 협지된 상태로 고정되어 있고, 이들 결합된 센터 플레이트(71, 75)에 실질적으로 진동자(30)(연결용 샤프트(31, 31))가 고정된다.The
상기 서술한 바와 같이 다이어프램(40)의 둘레가장자리부는 제1 협지 부재(50) 및 제2 협지 부재(60)에 의해 협지되어 고정된다. 또한, 제1 협지 부재(50) 및 제2 협지 부재(60)는 본체 프레임(10)의 측면 개구부(15) 내에 장착되어 고정되도록 구성되어 있다.As mentioned above, the peripheral part of the
도 1~도 3에 나타내는 실시형태에 있어서 그 구성을 보다 구체적으로 하면, 다이어프램(40)은 그 둘레가장자리부에 있어서, 내측으로 돌출된 링형상의 비드부(45)를 구비하고, 제1 협지 부재(50)는 다이어프램(40)의 내측에 위치하는 다이어프램대(50)로서 구성되어 있고, 제2 협지 부재(60)는 다이어프램(40)의 외측에 위치하는 다이어프램 유지부(60)로서 구성되어 있다.1 to 3, the
다이어프램(40)의 외측에 위치하는 다이어프램 유지부(60)는 밸브를 구비하는 밸브 케이스 본체로서 기능을 가짐과 아울러, 다이어프램(40)의 둘레가장자리부를 누르도록 하여 케이싱 패킹(80) 및 케이싱 커버(85)와 함께 본체 프레임(10)의 측면에 고착된다.The
밸브 케이스 본체로서 기능을 가지는 다이어프램 유지부(60)에는 흡입 밸브(120) 및 토출 밸브(130)가 각각 각 소정의 기능(흡입 및 토출)을 하도록 소정의 방향으로 부착되어 있다. 이것에 대해서는 나중에 상세히 서술한다.The
도 2 및 도 3을 참조하면서, 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프(1)의 기본적 구조에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.The basic structure of the
도 2에 나타내는 바와 같이, 대향하여 배치되는 한 쌍의 전자석(20)은 각각 E형의 전자석 코어(22)와, 이 코어(22)에 전자석용의 코일(23)이 감긴 전자석 보빈(24)을 가지고 구성된다. 전자석(20)의 전자석용의 코일(23)에는 도시하지 않는 교류 전원이 접속되어, 교류 전원의 주파수와 동일 횟수의 자극의 변화(극성 변화)가 발생하도록 되어 있다.As shown in FIG. 2, the pair of
상기 서술한 바와 같이 한 쌍의 전자석(20)의 대향면의 간극에는 전자석(20)의 극성 변화에 따라 왕복 운동하는 진동자(30)가 전자석(20)과 접촉하지 않도록 장입되어 있다. 진동자(30)는 본 실시형태의 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이 플레이트 본체부(35)와, 그 양단에 형성되는 연결용 샤프트(31)를 가지고, 플레이트 본체부(35)에는 예를 들면 사각형상의 극성이 상이한 영구자석(36(예를 들면 N극), 37(예를 들면 S극))이 부착되어 있다.As described above, the
도 2에 나타내는 바와 같이, 본체 프레임(10)의 측면 개구부(15) 중에 고착되는 다이어프램 유지부(60)의 오목부와, 케이싱 패킹(80)을 통하여 형성되는 케이싱 커버(85)에 의해, 구획된 흡기실(150)이 형성된다. 이 흡기실(150)은 도시하지 않는 연통로를 경유하여 인풋 연결구(18)에 연통하고 있다. 대략 마찬가지의 수법으로, 도 2에 나타내는 바와 같이 본체 프레임(10)의 측면 개구부(15)에 고착되는 다이어프램 유지부(60)와, 케이싱 패킹(80)을 통하여 형성되는 케이싱 커버(85)에 의해 구획된 토출실(170)이 형성된다. 이 토출실(170)은 도시하지 않는 연통로를 경유하여 아웃풋 연결구(19)에 연통하고 있다. 흡기실(150)과 토출실(170)은 격벽(69)에 의해 구획되어 있다.As shown in FIG. 2, it partitions by the recessed part of the
흡기실(150)을 구획하는 다이어프램 유지부(60)의 칸막이벽(61)에는 도시하는 바와 같이 흡입 밸브(120)가 내측으로부터 장착되어 있다. 흡입 밸브(120)는 시일 밸브로서 기능하는 얇은 원형상의 밸브 우산부(121)와, 이 밸브 우산부(121)의 중앙부로부터 돌출하는 밸브 고정축(125)을 구비하여 구성된다. 밸브 고정축(125)은 칸막이벽(61)에 형성된 고정 구멍에 장착·고정된다(도 2). 도시하지 않지만, 밸브 고정축(125)의 선단부에는 통상 고정 후의 빠짐 방지를 위한 돌기형상의 걸음부를 형성해 두는 것이 바람직하다. 또한, 밸브 우산부(121)의 밸브 고정축(125)이 위치하는 측의 평면이 소위 (밸브) 시일 평면을 구성한다.As shown in the figure, a
이러한 흡입 밸브(120)의 밸브 작용에 의해, 도 2에 나타내는 바와 같이 칸막이벽(61)에 형성된 밸브 통기공(62)을 통과시켜, 인풋 연결구(18)로부터 유입되는 유체가 다이어프램실(160)에 흡입된다. 다이어프램실(160)은 실질적으로 다이어프램(40)과, 다이어프램 유지부(60)의 내부의 면(특히 칸막이벽(61))에 의해 구획되어 있다. 그리고, 다이어프램실(160)에 흡입된 유체는 다이어프램 유지부(60)의 칸막이벽(61)에 외측으로부터 장착된 토출 밸브(130)의 밸브 작용에 의해, 칸막이벽(61)에 형성된 밸브 통기공(63)을 통과시켜, 토출실(170)에 들어가고, 도시하지 않는 연통로를 경유하여 아웃풋 연결구(19)로부터 토출되도록 되어 있다.By such a valve action of the
토출 밸브(130)의 형태 그 자체는 상기 서술한 흡입 밸브(120)와 기본적으로 동일하며, 그 구성은 도 2에 나타내는 바와 같이 시일 밸브로서 기능하는 얇은 원형상의 밸브 우산부(131)와, 이 밸브 우산부(131)의 중앙부로부터 돌출하는 밸브 고정축(135)을 구비하여 구성된다. 밸브 고정축(135)은 칸막이벽(61)에 형성된 고정 구멍에 장착·고정된다(도 2). 밸브 고정축(135)의 선단부에는 통상적으로 고정 후의 빠짐 방지를 위한 돌기형상의 걸음부를 형성해 두는 것이 바람직하다. 또한, 밸브 우산부(131)의 밸브 고정축(135)이 위치하는 측의 평면이 소위 (밸브) 시일 평면을 구성한다.The form itself of the
흡입 밸브(120) 및 토출 밸브(130)의 밸브 작용에 대해서 더욱 설명한다. 교류 전원에 접속된 전자석(20)의 극성 변화에 따라 진동자(30)는 교류 전원과 동일한 주파수에서 도 2나 도 3에 나타내는 화살표(α) 및 화살표(β) 방향으로 왕복 운동한다. 이 진동자(30)의 움직임에 동기하여 진동자(30)의 양단부에 배치된 다이어프램(40)은 그 다이어프램(40)의 중앙부를 중심으로 하여 진동자(30)의 스트로크와 동일한 변위량으로 변형한다. 이것에 의해 다이어프램실(160)의 용량의 변화가 생기고, 도 2의 (β)방향측의 다이어프램실(160)에 주목하면, 다이어프램(40)이 화살표(α) 방향으로 변형한 경우, 다이어프램실(160)은 팽창하여 부압이 되고, 흡입 밸브(120)는 열려, 유체가 다이어프램실(160) 내에 흡입된다. 반대로, 다이어프램(40)이 화살표(β) 방향으로 변형한 경우, (β)방향측의 다이어프램실(160)은 압축되어 정압이 되고, 토출 밸브(130)는 열려, 유체가 다이어프램실(160) 내로부터 토출실(170)로 토출된다. 이들 동작이 교대로 연속적으로 행해져, 유체가 연속적으로 토출된다.The valve action of the
또한, 본 발명에서 사용되는 흡입 밸브(120) 및 토출 밸브(130)의 구체적 형태, 예를 들면, 밸브 우산부(121(131))의 외경의 크기나 두께 등은 전자식 다이어프램 펌프의 사양에 따라 적당히 설정하도록 하면 된다. 또, 사용하는 흡입 밸브(120) 및 토출 밸브(130)의 수에 대해서도 마찬가지이다. 흡입 밸브(120) 및 토출 밸브(130)를 구성하는 고무 재질에 특별히 제한은 없다. 예를 들면, EPDM이나 실리콘 고무를 적합한 예로서 들 수 있다.In addition, the specific shape of the
(본 발명의 주요부의 설명)(Description of main parts of the present invention)
도 1~도 7을 참조하면서 본 발명의 전자식 다이어프램 펌프의 주요부에 대해서 설명한다.The main part of the electronic diaphragm pump of this invention is demonstrated, referring FIGS.
도 4는 도 2의 A부 근방의 부분 단면 확대도이며, 제1 협지 부재(50) 및 제2 협지 부재(60)를 사용하여, 다이어프램(40)의 외주 둘레가장자리부를 협지하여 고정하려고 하기 직전의 상태를 나타내는 부분 단면 확대도이다. 이 시점에서 제1 협지 부재(50) 및 제2 협지 부재(60)는 접합되어 있지 않다.4 is a partial cross-sectional enlarged view near the portion A in FIG. 2, and is immediately attempted to sandwich and fix the outer circumferential edge of the
도 5는 도 2의 A부 근방의 부분 단면 확대도이며, 제1 협지 부재(50) 및 제2 협지 부재(60)를 사용하여, 다이어프램(40)의 외주 둘레가장자리부를 협지하여 고정한 상태를 나타내는 부분 단면 확대도이다.FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view near the portion A in FIG. 2, illustrating a state in which the outer circumferential edge portion of the
도 6은 도 5에 준하는 도면이며, 도 5에 나타내는 상태의 변형예를 나타내는 부분 단면 확대도이다. 도 7은 도 5에 준하는 도면이며, 도 5에 나타내는 상태의 변형예를 나타내는 부분 단면 확대도이다. 도 8은 도 5에 준하는 도면이며, 도 5에 나타내는 상태의 변형예를 나타내는 부분 단면 확대도이다.It is a figure corresponding to FIG. 5, and is a partial cross section enlarged view which shows the modification of the state shown in FIG. FIG. 7: is a figure corresponding to FIG. 5, and is a partial cross-sectional enlarged view which shows the modification of the state shown in FIG. It is a figure corresponding to FIG. 5, and is a partial cross section enlarged view which shows the modification of the state shown in FIG.
본 발명의 주요부는 막면에 수직 방향으로 돌출된 링형상의 비드부(45)를 구비하는 다이어프램(40)의 둘레가장자리부를 협지하여 고정하는 고정 부재, 즉 제1 협지 부재(50) 및 제2 협지 부재(60)의 구성에 있다.The main part of the present invention is a fixing member, ie, the first clamping
도 1~도 8에 나타내는 실시형태에 있어서는, 다이어프램(40)의 내측에 위치하는 다이어프램대(50)가 제1 협지 부재(50)에 해당하고, 다이어프램(40)의 외측에 위치하는 다이어프램 유지부(60)가 제2 협지 부재(60)에 해당한다.In the embodiment shown in FIGS. 1 to 8, the
또, 본 실시형태에 있어서의 다이어프램(40)은 그 둘레가장자리부에 있어서, 내측(제1 협지 부재(50)측:다이어프램대(50)측)으로 돌출된 링형상의 비드부(45)를 구비하고 있다. 즉, 다이어프램(40)의 둘레가장자리부에 있어서, 다이어프램 평면을 구성하는 제1 막면(41)에 대하여 수직 방향으로 돌출된 링형상의 비드부(45)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서의 제1 막면(41)은 다이어프램(40)의 내측면을 나타내고 있다.Moreover, the
다이어프램(40)을 구성하는 고무 재질에 특별히 제한은 없지만, 내열성이나 내식성이 우수하고, 가요성도 우수한 불소 고무, NBR을 적합한 예로서 들 수 있다.Although there is no restriction | limiting in particular in the rubber material which comprises the
도 4나 도 5에 나타내는 바와 같이, 다이어프램대(50)는 그 둘레가장자리부에 다이어프램(40)의 링형상의 비드부(45)를 수납하는 오목부(55)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 다이어프램대(50)는 그 둘레가장자리부에 다이어프램(40)의 외주단부(49)를 수납하기 위한 오목부(59)를 구비하고, 오목부(59)에 다이어프램(40)의 외주단부(49)를 수납했을 때에, 비드부(45)가 형성되어 있지 않은 측인 다이어프램의 제2 막면(42)과 다이어프램대(50)의 최외면(52)이 대략 동일 평면이 되도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the
제2 협지 부재인 다이어프램 유지부(60)는 그 둘레가장자리부에 있어서 다이어프램(40)의 제2 막면(42)(비드부(45)가 형성되어 있지 않은 측)을 압압할 수 있는 압압면(62)을 구비하고 있다. 이 압압면(62)은 단면형상이 만곡형상부를 가지는 제1 압압 볼록부(66)와, 단면형상이 예각형상의 돌기를 구비하는 제2 압압 볼록부(67)를 가지고 있다.The
돌출된 형태인 제1 압압 볼록부(66) 및 제2 압압 볼록부(67)는 다이어프램 유지부(60)의 둘레가장자리부에 형성된 압압면(62)에 링형상으로 형성되어 있다. 특히 링형상으로 형성되는 제1 압압 볼록부(66) 및 제2 압압 볼록부(67)는 동심원이 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.The 1st press
「단면형상이 만곡형상부를 가진다」는 예를 들면 도 9A에 나타내는 바와 같이 후라이팬(pan)을 씌운 것 같은 형상이나, 도 9B에 나타내는 바와 같이 사다리꼴의 상변의 각부에 만곡을 형성시킨 형상이나, 도 9C에 나타내는 바와 같이 원 또는 타원의 호의 일부를 잘라낸 형상인 것 등을 구체적인 형태를 나타내는 적합예로서 들 수 있다."The cross-sectional shape has a curved shape part" means, for example, a shape in which a frying pan is covered as shown in FIG. 9A, or a shape in which curved portions are formed in each of the trapezoidal upper sides as shown in FIG. 9B, As shown to FIG. 9C, the thing etc. which cut out a part of arc of a circle or an ellipse are mentioned as a suitable example which shows a specific form.
「단면형상이 예각형상의 돌기를 구비한다」는 예를 들면 도 10A에 나타내는 바와 같이 단면 삼각형상인 것을 적합예로서 들 수 있다. 이 경우, 단면의 삼각형은 정삼각형이나 이등변삼각형에 한정되지 않고, 이들을 변형시킨 불균일한 변형 삼각형으로 할 수 있다.As a suitable example, "the cross-sectional shape is provided with the acute-shaped protrusion" is a cross-sectional triangular shape, for example as shown to FIG. 10A. In this case, the triangle of the cross section is not limited to an equilateral triangle or an isosceles triangle, and may be a nonuniform deformation triangle in which these are deformed.
또한, 예각의 선단부가 뾰족한 정도는 예각형상을 만드는 방법 예를 들면 성형 수법 등에 따라 지배될 수 있지만, 본 발명에서는 특히 수지 성형을 기본으로 하는 것이며, 수지 성형 수법에 기초하는 정도의 뾰족함을 구비하고 있으면 된다. 도 10A에 나타내는 바와 같이 선단의 예각 θ는 30~90도, 바람직하게는 45~60도로 하는 것이 좋다. 이 각도가 30도 미만이 되고, 너무 지나치게 작아지면 다이어프램의 단열(斷裂)이라는 문제가 생기는 경향이 있다. 한편 이 각도가 90도를 넘어, 각도가 지나치게 커지면 압압력의 저하라는 문제가 생기는 경향이 있다.The sharpness of the tip of the acute angle may be governed by a method of making an acute shape, for example, a molding method, etc., but in the present invention, it is based on resin molding in particular, and has a sharpness on the basis of the resin molding method. All you have to do is. As shown in FIG. 10A, the acute angle θ of the tip is 30 to 90 degrees, preferably 45 to 60 degrees. If this angle becomes less than 30 degrees and becomes too small, there exists a tendency for the problem of heat insulation of a diaphragm to arise. On the other hand, when this angle exceeds 90 degrees, when an angle becomes too large, there exists a tendency for the problem that a pressure pressure falls.
또한, 제조의 용이성, 부재의 컴팩트화를 도모한다는 관점을 고려하면, 제2 압압 볼록부(67)는 도 10A에 나타내는 바와 같이 1개의 예각을 구비하는 것 같은 구성이 바람직하지만, 예를 들면, 도 10B에 나타내는 바와 같이 복수의 예각의 부분(예를 들면 2 이상)을 구비하도록 구성할 수도 있다.In view of the ease of manufacture and the compactness of the member, the second press
제1 압압 볼록부(66)는 제2 압압 볼록부(67)보다 내측에 배치되어 있다. 그리고 제1 압압 볼록부(66)는 (1) 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어에 완전히 포함되는 위치 관계에 있거나, (2) 또는 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어의 일부와 중복하는 위치 관계에 있거나, (3) 또는 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어를 완전히 포함하는 위치 관계에 있도록 형성되어 있다. 이들의 어느 하나의 관계를 만족함으로써 비드부(45)를 수납하는 오목부(55) 중에 탄성체인 비드부(45)를 눌러 퍼지게 하여 오목부(55)의 벽면에 압압시켜 유지력을 향상시킨다는 효과가 충분히 발현된다.The 1st press
이러한 관계에 대해서 추가로 도 5~도 8을 참조하면서 상세하게 설명한다.This relationship will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 8.
(1) 제1 압압 볼록부(66)가 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어에 완전히 포함되는 위치 관계에 있는 것은 예를 들면 도 5에 나타내는 상태를 말한다. 즉, 도 5의 단면도에 있어서, 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어의 폭(Wb) 중에, 제1 압압 볼록부(66)의 폭(W1)이 완전히 포함되어 있는 위치 관계의 상태를 말한다. 즉, Wb>W1로서, 제1 압압 볼록부(66)가 압압하는 장소 밑에는 반드시 비드부(45)가 존재하고 있는 경우이다.(1) The 1st press
(2) 제1 압압 볼록부(66)가 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어의 일부와 중복하는 위치 관계에 있는 것은 예를 들면 도 6 또는 도 7에 나타내는 상태를 말한다. 즉, 도 6 또는 도 7의 단면도에 있어서, 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어의 폭(Wb) 중에, 제1 압압 볼록부(66)의 폭(W1)의 일부가 겹쳐 있는 위치 관계의 상태를 말한다. 즉, 제1 압압 볼록부(66)가 압압하는 장소 밑에는 반드시 비드부(45)의 일부가 존재하고 있는 경우이다. 덧붙이면, 도 6에 나타내는 상태는 제1 압압 볼록부(66)가 비드부(45)와의 관계에 있어서 포함 관계로부터 약간 외측으로 튀어나온 경우이며, 도 7에 나타내는 상태는 제1 압압 볼록부(66)가 비드부(45)와의 관계에 있어서 포함 관계로부터 조금 내측으로 튀어나온 경우이다. 조립 부재의 컴팩트화를 도모하고, 장치 전체의 컴팩트화를 도모한다는 점에서는 도 7에 나타내는 상태에 있는 쪽이 바람직하다고 할 수 있다. 즉, 비드부(45)보다 더욱 외주측으로 연장되는 길이의 단축화를 도모하는 것이 가능해지기 때문이다.(2) The 1st press
또한, 도 6이나 도 7에 나타내는 케이스는 Wb>W1이므로 폭(Wb) 내로의 폭(W1)의 중복 비율, 즉, 폭(W1)의 어느 정도의 비율이 폭(Wb)에 들어 있는지를 중복 비율(δ0)로서 나타낸다. δ0의 값은 50% 이상, 특히 60~100%로 하는 것이 바람직하다.In addition, since the case shown in FIG. 6 or FIG. 7 is Wb> W1, the overlap ratio of the width W1 into the width Wb, that is, the proportion of the width W1 is included in the width Wb. It is shown as the ratio (δ 0 ). The value of δ 0 is preferably 50% or more, particularly 60 to 100%.
(3) 제1 압압 볼록부(66)가 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어를 완전히 포함하는 위치 관계에 있는 것은 예를 들면 도 8에 나타내는 상태를 말한다. 즉, 도 8의 단면도에 있어서, 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어의 폭(Wb)은 제1 압압 볼록부(66)의 폭(W1)에 의해 완전히 포함되어 있는 위치 관계의 상태를 말한다. 즉, Wb≤W1로서, 제1 압압 볼록부(66)가 압압하는 장소 밑에는 반드시 비드부(45)의 전체를 포함한다.(3) The 1st press
또한, 도 8에 나타내는 상태로부터, 제1 압압 볼록부(66)와 비드부(45)의 상대적인 위치 관계를 적당히 도면의 좌우로 옮김으로써, 상기 (2)에서 설명한 바와 같이 제1 압압 볼록부(66)가 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어의 일부와 중복하는 위치 관계를 형성할 수 있다. 또한, 중복하는 위치 관계를 형성하게 된 경우, 도 8에 나타내는 경우의 폭(Wb) 내로의 폭(W1)과의 중복 비율은 Wb≤W1이므로, 폭(Wb)에 대하여 어느 정도의 비율로 폭(W1)이 들어있는지를 중복 비율(δ1)로서 나타낸다. δ1의 값은 50% 이상, 특히 60~100%로 하는 것이 바람직하다.In addition, from the state shown in FIG. 8, by moving the relative positional relationship of the 1st press
상기한 (1)~(3) 중에서 특히 바람직한 것은 (1)의 태양이다. 비드부(45)를 수납하는 오목부(55) 중에 탄성체인 비드부(45)를 눌러 퍼지게 하여 오목부(55)의 벽면에 압압시켜 유지력을 향상시킨다는 효과가 매우 현저하게 발현되는 경향이 있기 때문이다.Especially preferable among said (1)-(3) is the aspect of (1). Since the effect of improving the holding force by pressing and spreading the
한편, 다른 한쪽의 예각형상의 돌기를 구비하는 제2 압압 볼록부(67)는 도 5~도 8에 나타내는 바와 같이 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어를 벗어난 외측(도면의 우측)의 다이어프램을 압압하도록 형성되어 있다. 즉, 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어의 폭(Wb) 중에, 제2 압압 볼록부(67)의 폭(W2)이 포함되어 있지 않고, 완전히 외측의 벗어난 위치에 존재하고 있다(제2 압압 볼록부(67)가 압압하는 장소 밑에는 비드부(45)가 존재하지 않는다). 이러한 위치 구성으로 함으로써, 제2 압압 볼록부(67)를 효과적으로 다이어프램 내에 파고들게 할 수 있고, 상기한 제1 압압 볼록부(66)와의 유지 효과와 더불어 유지력 증강의 상승적인 효과를 발현시킨다.On the other hand, as shown in FIGS. 5-8, the 2nd press
다음에 비드부(45) 및 제1 압압 볼록부(66) 및 제2 압압 볼록부(67)의 크기 관계 등에 대해서 도 5~도 8을 참조하면서 설명한다.Next, the magnitude | size relationship etc. of the
상기 서술한 제1 압압 볼록부(66)의 폭을 W1로 하고, 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어의 폭을 Wb로 한 경우, W1/Wb=0.4~1.0, 보다 바람직하게는 0.6~0.8이 된다.When the width of the first pressing
W1/Wb>1, W1/Wb<1, W1=Wb 등의 관계가 생각될 수 있는데, 비드부(45)를 수납하는 오목부(55) 중에 탄성체인 비드부(45)를 눌러 퍼지게 하여 오목부(55)의 벽면에 압압시켜 유지력을 향상시킨다는 관점에서 보면 W1<Wb의 관계로 하도록 하는 것이 특히 바람직하다.A relationship such as W1 / Wb> 1, W1 / Wb <1, W1 = Wb, etc. may be considered, but the
또, 도 5에 나타내는 바와 같이 비드부(45) 그 자체의 두께를 Tb, 다이어프램 외주부의 두께를 Th, 제1 압압 볼록부(66)의 높이를 H1, 제2 압압 볼록부(67)의 높이를 H2로 한 경우, H1/(Tb+Th)=0.05~0.12의 범위, 보다 바람직하게는 0.08~0.1의 범위로 설정하는 것이 좋고, H2/Th=0.1~0.3의 범위, 보다 바람직하게는 0.15~0.25의 범위로 설정하는 것이 좋다.In addition, as shown in FIG. 5, the thickness of the
또, 도 5에 나타내는 비드부(45)를 벗어난 외측(도면의 우측)의 다이어프램(40)의 길이(Lo)와, 비드부(45) 그 자체의 두께(Tb)의 비율은 Lo/Tb=0.5~1.0로 하는 것이 좋다.Moreover, the ratio of the length Lo of the
또, 제1 압압 볼록부(66)의 폭을 W1, 높이를 H1으로 하고, 제2 압압 볼록부(67)의 폭을 W2, 높이를 H2로 한 경우, H1/W1=0.2~0.5, 보다 바람직하게는 0.3~0.4, H2/W2=0.5~2.0, 보다 바람직하게는 0.8~1.2의 범위로 설정하는 것이 좋다.In addition, when the width of the first pressing
또한, 제1 압압 볼록부(66)의 폭(W1) 및 제2 압압 볼록부(67)의 폭(W2)은 전자식 다이어프램 펌프의 설계 사양에 따라 적당히 설정하도록 하면 되지만, 통상적으로 W1의 값은 1.0~2.0mm정도가 되고, W2의 값은 0.3~1.0mm정도가 된다.In addition, although the width W1 of the 1st press
또한, 상기 서술한 전자식 다이어프램 펌프의 실시 태양은 다이어프램(40)이 그 둘레가장자리부에 있어서 내측으로 돌출된 링형상의 비드부(45)를 구비하고, 제1 협지 부재가 다이어프램(40)의 내측에 위치하는 다이어프램대(50)로서 구성되며, 제2 협지 부재가 다이어프램(40)의 외측에 위치하는 다이어프램 유지부(60)로서 구성되는 것이었다.In addition, the above-described embodiment of the electronic diaphragm pump includes a ring-shaped
그러나, 이 실시형태에 한정되지 않고, 비드부(45)의 돌출 방향을 180도 바꾼 것, 즉 다이어프램(40)이 그 둘레가장자리부에 있어서 외측으로 돌출된 링형상의 비드부를 구비하고, 제1 협지 부재를 다이어프램의 외측에 위치하는 다이어프램 유지부로 하고, 제2 협지 부재를 다이어프램의 내측에 위치하는 다이어프램대로서 구성하도록 해도 된다. 이 경우 다이어프램의 제1 막면은 외측의 면이 되고, 다이어프램 유지부에 비드부를 수납하는 오목부가 형성되며, 다이어프램대에 다이어프램의 제2 막면을 압압하는 압압면이 형성되고, 이 압압면에 제1 압압 볼록부와, 제2 압압 볼록부가 형성된다.However, the present invention is not limited to this embodiment, and the projecting direction of the
덧붙이면, 보충 설명이 되지만, 도 1에 있어서, 부호 91, 95는 밸브 커버, 부호 201은 프레임 패킹, 부호 202는 프레임 커버, 부호 211은 탱크 패킹, 부호 212는 탱크 커버, 부호 220은 방진 고무, 부호 230은 브래킷, 부호 241, 245는 다이어프램 보호 시트를 나타낸다.In addition, although it becomes supplementary explanation, in FIG. 1, the code |
〔실시예〕[Examples]
이하, 구체적 실시예를 나타내고, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific examples are shown and the present invention will be described in more detail.
(실시예 1)(Example 1)
도 5에 나타내는 바와 같은 본 발명의 주요부 구성인 제1 협지 부재(50) 및 제2 협지 부재(60)를 구비하는 전자식 다이어프램 펌프를 제작했다(실시예 1 샘플). 즉, 제1 압압 볼록부(66)(도 9A에 나타내는 형태)는 (1) 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어에 완전히 포함되는 위치 관계에 있고, 다른 한쪽의 예각형상의 돌기를 구비하는 제2 압압 볼록부(67)(도 10A에 나타내는 형태이며, θ=53°)는 비드부(45)의 기부가 차지하는 에리어를 벗어난 외측(도면의 우측)의 다이어프램(EPDM)을 압압하도록 구성했다.The electronic diaphragm pump provided with the
도 5에 있어서의 각 치수비는 이하와 같이 했다.Each dimension ratio in FIG. 5 was as follows.
W1/Wb=0.6W1 / Wb = 0.6
H1/W1=0.3H1 / W1 = 0.3
H2/W2=1.0H2 / W2 = 1.0
H1/(Tb+Th)=0.1H1 / (Tb + Th) = 0.1
H2/Th=0.2H2 / Th = 0.2
Lo/Tb=0.7Lo / Tb = 0.7
(비교예 1)(Comparative Example 1)
상기한 실시예 1 샘플에 있어서, 제2 압압 볼록부(67)를 설치하지 않았다. 즉, 제1 압압 볼록부(66)만 구비하는 구성으로 했다. 그 이외에는 상기한 실시예 1 샘플과 마찬가지로 하여 전자식 다이어프램 펌프를 제작했다(비교예 1 샘플).In the above Example 1 sample, the second pressing
상기한 실시예 1 샘플 및 비교예 1 샘플에 대해서, 장기의 연속 가동의 내구성 시험을 했더니, 분명히 우위차가 있고, 실시예 1 샘플 쪽이 현격히 내구성이 우수한 것이 확인되었다.When the durability test of the long-term continuous operation was performed about the above-mentioned Example 1 sample and the comparative example 1 sample, it was confirmed that there is an obvious difference, and the Example 1 sample was remarkably excellent in durability.
상기한 결과로부터 본 발명의 효과는 분명하다. 즉, 본 발명은 전자석과, 전자석의 극성 변화에 따라 진동하는 진동자와, 진동자의 단부에 배치된 다이어프램과, 다이어프램의 둘레가장자리부를 협지하여 고정하는 제1 협지 부재 및 제2 협지 부재를 가지고, 상기 다이어프램은 그 둘레가장자리부에 있어서 제1 막면에 대하여 수직 방향으로 돌출된 링형상의 비드부를 가지고, 상기 제1 협지 부재는 상기 비드부를 수납하는 오목부를 가지고, 상기 제2 협지 부재는 상기 비드부가 형성되어 있지 않은 다이어프램의 제2 막면을 압압하는 압압면을 가지고, 당해 제2 협지 부재의 상기 압압면은 단면형상이 만곡형상부를 가지는 제1 압압 볼록부와, 단면형상이 예각형상의 돌기를 구비하는 제2 압압 볼록부를 가지고, 상기 제1 압압 볼록부는 상기 제2 압압 볼록부보다 내측에 배치되어 있고, 제1 압압 볼록부는 상기 비드부의 기부가 차지하는 에리어에 완전히 포함되는 위치 관계에 있거나, 또는 그 에리어의 일부와 중복하는 위치 관계에 있도록 형성되어 있거나, 또는 상기 비드부의 기부가 차지하는 에리어를 완전히 포함하는 위치 관계에 있도록 구성되어 있으므로, 다이어프램의 외주부 둘레가장자리를 보다 완강하게 유지할 수 있고 다이어프램의 외주부로부터 느슨함이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 장시간 사용에 의해서도 토출량이 변화하지 않고, 누설 방지 효과도 향상되며, 또한 다이어프램을 유지하고 있는 부품이 다른 부품과 격돌할 우려가 생기지 않는다는 매우 우수한 효과가 발현된다.The effect of this invention is clear from the above result. That is, the present invention has an electromagnet, a vibrator vibrating according to the change in polarity of the electromagnet, a diaphragm disposed at the end of the vibrator, and a first clamping member and a second clamping member for pinching and fixing the circumferential edge of the diaphragm. The diaphragm has a ring-shaped bead portion projecting in a direction perpendicular to the first membrane surface at its circumferential portion, the first clamping member has a recess for accommodating the bead portion, and the second clamping member is formed with the bead portion. It has a pressing surface which presses the 2nd membrane surface of the diaphragm which is not made, The said pressing surface of the said 2nd clamping member is provided with the 1st press convex part whose cross section shape has a curved shape, and a cross section shape is provided with an acute-shaped protrusion. It has a 2nd press convex part, The said 1st press convex part is arrange | positioned inside a said 2nd press convex part, and a 1st press convex part is It is formed to be in a positional relationship completely contained in the area occupied by the base of the bead portion, or formed to be in a positional relationship overlapping with a part of the area, or configured to be in a positional relationship completely including the area occupied by the base of the bead part. Therefore, the edge around the outer periphery of the diaphragm can be held more firmly, and looseness can be prevented from occurring from the outer periphery of the diaphragm. Thus, the discharge amount does not change even after long use, and the leakage preventing effect is also improved, and the diaphragm is held. A very good effect is realized that the part being made does not have a possibility of colliding with another part.
본 발명은 가정용 연료 전지를 위한 전자식 다이어프램 펌프, 유체로서 LPG 등의 연료 가스나 공기 압송용의 전자식 다이어프램 펌프 등, 유체 수송에 관한 장치 기술의 분야에 이용할 수 있다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the field of device technology related to fluid transportation, such as an electronic diaphragm pump for a domestic fuel cell, a fuel gas such as LPG as a fluid, or an electronic diaphragm pump for pumping air.
Claims (12)
상기 다이어프램은 그 둘레가장자리부에 있어서, 제1 막면에 대하여 수직 방향으로 돌출된 링형상의 비드부를 가지고,
상기 제1 협지 부재는 상기 비드부를 수납하는 오목부를 가지고,
상기 제2 협지 부재는 상기 비드부가 형성되어 있지 않은 다이어프램의 제2 막면을 압압하는 압압면을 가지고,
당해 제2 협지 부재의 상기 압압면은 단면형상이 만곡형상부를 가지는 제1 압압 볼록부와, 단면형상이 예각형상의 돌기를 구비하는 제2 압압 볼록부를 가지고,
상기 제1 압압 볼록부는 상기 제2 압압 볼록부보다 내측에 배치되어 있고, 제1 압압 볼록부는 상기 비드부의 기부가 차지하는 에리어에 완전히 포함되는 위치 관계에 있거나, 또는 그 에리어의 일부와 중복되는 위치 관계에 있도록 형성되어 있거나, 또는 상기 비드부의 기부가 차지하는 에리어를 완전히 포함하는 위치 관계에 있는 것을 특징으로 하는 전자식 다이어프램 펌프.An electromagnet, a vibrator vibrating in response to a change in polarity of the electromagnet, a diaphragm disposed at an end of the vibrator, and a first clamping member and a second clamping member for pinching and fixing the circumferential edge of the diaphragm,
The diaphragm has a ring-shaped bead that protrudes in a direction perpendicular to the first membrane surface at the peripheral portion thereof.
The first sandwiching member has a recess for accommodating the bead portion,
The second holding member has a pressing surface for pressing the second membrane surface of the diaphragm in which the bead portion is not formed,
The pressing surface of the second sandwiching member has a first pressing convex portion having a cross-sectional shape having a curved shape portion, and a second pressing convex portion having a cross-sectional shape having an acute-shaped protrusion,
The first pressing convex portion is disposed inward from the second pressing convex portion, and the first pressing convex portion is in a positional relationship completely contained in an area occupied by the base of the bead portion, or a positional relationship overlapping with a part of the area. An electronic diaphragm pump, wherein the diaphragm pump is formed so as to be in a position or is in a positional relationship that completely includes an area occupied by the base of the bead portion.
상기 제1 협지 부재는 다이어프램의 내측에 위치하는 다이어프램대이며, 상기 제2 협지 부재는 다이어프램의 외측에 위치하는 다이어프램 유지부인 것을 특징으로 하는 전자식 다이어프램 펌프.2. The diaphragm according to claim 1, wherein the diaphragm has a ring-shaped bead that protrudes inward,
And the first clamping member is a diaphragm stand positioned inside the diaphragm, and the second clamping member is a diaphragm holding part positioned outside the diaphragm.
상기 제1 협지 부재는 다이어프램의 외측에 위치하는 다이어프램 유지부이며, 상기 제2 협지 부재는 다이어프램의 내측에 위치하는 다이어프램대인 것을 특징으로 하는 전자식 다이어프램 펌프.2. The diaphragm according to claim 1, wherein the diaphragm has a ring-shaped bead that protrudes outward from the peripheral portion thereof.
And the first clamping member is a diaphragm holding part located outside the diaphragm, and the second clamping member is a diaphragm stand positioned inside the diaphragm.
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