KR20050043620A - 펌프 - Google Patents

Abstract

신뢰성의 향상을 용이하게 도모할 수 있는 펌프를 제공한다.

왕복 구동 기구 (2) 의 구동력으로 작동하는 진동판 (3) 의 진동에 의해 유체의 흡입과 토출을 교대로 실시할 수 있는 펌프 (1) 로서, 진동판 (3) 의 동작을 검출하는 동작 검출수단 (35) 을 형성한다.

Description

펌프 {PUMP}

본 발명은 진동판의 진동을 이용하여 유체의 흡입과 토출을 교대로 실시하는 데 적합한 펌프에 관한 것이다.

종래부터, 펌프의 일종으로 영구 자석과 이 영구 자석에 대향하여 형성된 전자석과의 자기적 상호작용에 기초하여 영구 자석을 구비한 가동자를 왕복이동시켜 이 가동자에 연결된 진동판을 진동시킴으로써 유체를 흡인, 토출하는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 평7-279852호 참조).

이러한 펌프 중 하나로서, 본 출원인은 작은 소비전력으로 진동판을 진동시켜 유체를 효율적으로 외부로 토출할 수 있는 동시에 소형화가 가능한 펌프를 제안하였다 (예를 들어 일본 특허출원 2002-367621호 참조).

이 펌프는, 전자석의 극성 전환에 의해 영구 자석을 구비한 가동축을 축방향으로 왕복진동이 자유롭게 형성한 것이며, 최근의 휴대 가능한 전자기기용 소형 연료전지에서의 메틸알코올 등의 유체로 이루어지는 연료공급펌프에 적합한 것이다.

그런데, 최근에는 각종 장치의 신뢰성 향상이 요구되고 있어, 각종 장치의 신뢰성 향상 중 하나로서 진동판의 진동을 이용하여 유체의 흡입과 토출을 교대로 실시하는 펌프에서도 신뢰성 향상이 요구되고 있다.

본 발명은 이 점을 감안하여 이루어진 것으로, 신뢰성 향상을 용이하게 도모할 수 있는 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 서술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 펌프의 특징은, 왕복 구동 기구의 구동력으로 작동하는 진동판의 진동에 의해 유체의 흡입과 토출을 교대로 실시할 수 있는 펌프로서, 상기 진동판의 동작을 검출하는 동작 검출수단이 형성되어 있는 점에 있다.

본 발명의 펌프에서는, 상기 왕복 구동 기구가, 전자석과 이 전자석에 대향하여 형성된 영구 자석을 구비하고, 축방향으로 왕복이동 가능하게 되어, 상기 진동판에 연결되어 있는 가동축을 구비하며, 상기 동작 검출수단이 상기 영구 자석의 위치를 검출하는 홀 IC 인 것이 바람직하다.

그리고, 이러한 구성을 채용함으로써 홀 IC 에 의해 영구 자석의 위치를 검출할 수 있기 때문에, 홀 IC 가 검출한 영구 자석의 위치에 기초하여 진동판의 동작을 보다 용이하고 확실하게 검출할 수 있다.

이하, 본 발명을 도면에 나타내는 실시형태에 의해 설명한다.

도 1 은 본 발명에 관한 펌프의 제 1 실시형태의 요부를 나타내는 확대 단면도이다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 펌프 (1) 는 왕복 구동 기구 (2) 와, 이 왕복 구동 기구 (2) 의 구동력으로 작동하는 진동판으로서의 다이어프램 (3) 과, 이 다이어프램 (3) 의 진동에 의해 유체의 흡입과 토출을 교대로 실시할 수 있는 펌프 본체 (4) 를 구비하고 있다. 이 펌프 (1) 에서는, 다이어프램 (3) 을 사이에 두고 도 1 의 좌우 방향에 나타내는 축방향의 도 1 우측에 왕복 구동 기구 (2) 가 배치되고, 도 1 좌측에 유체의 흡입과 토출을 실시하는 펌프 본체 (4) 가 배치되어 있다.

상기 왕복 구동 기구 (2) 는, 전자석 (5) 과, 이 전자석 (5) 에 대향하여 형성된 영구 자석 (6) 을 구비하는 가동축 (7) 을 구비하고 있다.

상기 전자석 (5) 은 고정자로서 기능하는 것이며, 자성체에 의해 원통형으로 형성된 통형상 철심 (8) 의 직경방향 외측에 비자성체로 형성된 코일 유지부재 (9) 를 통하여 코일 (10) 을 배치함으로써 형성되어 있다. 이 전자석 (5) 은, 외부 전원에 의한 소정 주파수의 전압을 도시하지 않은 단자를 통하여 코일 (10) 에 인가함으로써, 전자석 (5) 의 자극의 극성, 자세하게는 통형상 철심 (8) 의 우측단에 형성되는 제 1 자극 (11) 과, 통형상 철심 (8) 의 좌측단에 형성되는 제 2 자극 (12) 의 각각의 서로 다른 극성을 주기적으로 전환할 수 있게 되어 있다.

즉, 코일 (10) 에 소정 주파수의 전압을 인가함으로써, 예를 들어 제 1 자극 (11) 의 극성을 S 극, N 극, S 극, N 극 ···의 순서로 주기적으로 전환할 수 있으며, 제 2 자극 (12) 의 극성을 제 1 자극 (11) 의 극성 전환과 동일한 타이밍으로, N 극, S 극, N 극, S 극 ···의 순서로 주기적으로 전환할 수 있게 되어 있다.

상기 코일 유지부재 (9) 는, 통형상 철심 (8) 의 외주에 고착되는 소직경 통형상부 (13) 를 갖고 있다. 그리고, 소직경 통형상부 (13) 의 외주 우측단에는 직경방향 외측을 향한 고리형 제 1 접속벽 (14) 이 연장 형성되어 있고, 제 1 접속벽 (14) 의 우측단면의 외주 근방에는 제 1 접속벽 (14) 의 외경보다 소직경으로 된 제 1 대직경 통형상부 (15) 가 축방향을 따라 연장 형성되어 있다. 이 제 1 접속벽 (14) 의 하부는 후술하는 홀 IC (16) 를 배치하기 위하여 제 1 대직경 통형상부 (15) 의 외주를 넘는 부분이 잘려나가 있다. 즉, 제 1 접속벽 (14) 의 하부는 이빠진 원형으로 잘려 있다. 또한, 소직경 통형상부 (13) 의 외주 좌측단에는 직경방향 외측을 향한 고리형 제 2 접속벽 (17) 이 연장 형성되어 있고, 제 2 접속벽 (17) 의 좌측단면 외주에는 제 2 대직경 통형상부 (18) 가 축방향을 따라 연장 형성되어 있다. 또한, 제 1 접속벽 (14), 제 2 접속벽 (17) 및 제 2 대직경 통상부 (18) 는 각각의 외경치수가 동일하게 형성되어 있다. 그리고, 코일 유지부재 (9) 의 소직경 통형상부 (13) 의 외주에 도 1 의 2점 쇄선으로 나타내는 코일 (10) 이 거의 원통형을 이루도록 감겨 있다.

상기 가동축 (7) 은 가동자로서 기능하는 것이며, 수지 또는 오스테나이트계 스테인리스 등의 비자성체로 형성되어 있다. 이 가동축 (7) 은 축방향으로 소정의 스트로크, 예를 들어 0.6㎜ 정도의 스트로크로 왕복이동(진동) 가능하게 배치되어 있다. 이 가동축 (7) 은, 통형상 철심 (8) 의 내부 구멍에 헐겁게 끼워진 막대형 축 본체 (19) 를 갖고 있다. 이 축 본체 (19) 의 축방향에 위치하는 길이 치수는 통형상 철심 (8) 의 길이 치수보다 길게 형성되어 있고, 양단이 항상 통형상 철심 (8) 의 내부 구멍으로부터 돌출되도록 형성되어 있다.

상기 축 본체 (19) 의 우측에는, 축 본체 (19) 보다 직경이 작은 소직경부 (20) 가 형성되어 있고, 이 소직경부 (20) 에는 비자성체로 형성된 제 1 자석 홀더 (21) 가 배치되어 있다. 이 제 1 자석 홀더 (21) 는, 소직경부 (20) 의 외주에 고착되는 원통형 기통부 (22) 와, 이 기통부 (22) 외주의 우측단에서 직경방향 외측으로 연장 돌출된 플랜지부 (23) 에 의해, 전체적으로 거의 계단식 통형상으로 형성되어 있다. 그리고, 플랜지부 (23) 의 선단은 상기 코일 유지부재 (9) 의 제 1 대직경 통형상부 (15) 의 내부 구멍에 맞닿아 슬라이딩 가능하게 형성되어 있고, 가동축 (7) 의 축심을 통형상 철심 (8) 의 축심과 거의 일치시킬 수 있게 되어 있다.

상기 기통부 (22) 의 외주에는, 영구 자석 (6) 으로서의 고리형으로 형성된 제 1 자석 (24) 이 유지되어 있다. 이 제 1 자석 (24) 은, 우측단이 N 극, 좌측단이 S 극이 되도록 축방향으로 착자되어 있는 동시에 그 좌측단면의 거의 전체 영역이 상기 전자석 (5) 의 일부를 구성하는 통형상 철심 (8) 의 우측단면, 즉 전자석 (5) 의 제 1 자극 (11) 과 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 제 1 자석 (24) 의 외주에는, 방진 고무 등에 의해 거의 고리형으로 형성된 제 1 댐퍼 (25) 가 유지되어 있다. 이 제 1 댐퍼 (25) 의 외경치수는 제 1 자석 (24) 홀더 (21) 의 플랜지부 (23) 의 외경치수보다 작게 형성되어 있다. 그리고, 제 1 댐퍼 (25) 의 좌측단면은 제 1 자석 (24) 의 좌측단면보다 좌측으로 돌출되어 있고, 가동축 (7) 이 축방향을 따라 좌측으로 이동하였을 때, 제 1 댐퍼 (25) 의 좌측단면을 상기 코일 유지부재 (9) 의 제 1 접속벽 (14) 의 우측단면에 맞닿게 함으로써 충격흡수 및 이동위치의 제어를 동시에 할 수 있게 되어 있다.

또, 플랜지부 (23) 의 외주에는 복수의 오목부가 축방향을 따라 형성되어 있고, 가동축 (7) 의 왕복이동에 수반되는 플랜지부 (23) 와 제 1 대직경 통형상부 (15) 의 내부 구멍과의 접촉면적을 적게 하여 프릭션의 증가를 방지할 수 있게 되어 있다.

상기 축 본체 (19) 의 좌측에는 축 본체 (19) 보다 직경이 큰 대직경부 (26) 가 형성되어 있고, 이 대직경부 (26) 에는 비자성체로 형성된 제 2 자석 홀더 (27) 가 배치되어 있다. 이 제 2 자석 홀더 (27) 는 대직경부 (26) 의 외주에 고착되는 원통형 기통부 (28) 와, 이 기통부 (28) 외주의 좌측단으로부터 직경방향 외측으로 연장 돌출된 플랜지부 (29) 에 의해 전체적으로 거의 계단식 통형상으로 형성되어 있다. 그리고, 기통부 (28) 의 외주에는 영구 자석 (6) 으로서의 고리형으로 형성된 제 2 자석 (30) 이 유지되어 있다. 이 제 2 자석 (30) 은, 우측단이 S 극, 좌측단이 N 극이 되도록 축방향으로 착자되어 있는 동시에 그 우측단면의 거의 전체 영역이 상기 전자석 (5) 의 일부를 구성하는 통형상 철심 (8) 의 좌측단면, 즉 전자석 (5) 의 제 2 자극 (12) 과 대향하도록 배치되어 있다.

상기 제 2 자석 (30) 의 외주에는, 방진 고무 등에 의해 거의 고리형으로 형성된 제 2 댐퍼 (31) 가 유지되어 있다. 이 제 2 댐퍼 (31) 의 우측단면은 제 2 자석 (30) 의 우측단면보다 우측으로 돌출되어 있고, 도 1 에 나타내는 가동축 (7) 이 축방향을 따라 오른쪽으로 이동하였을 때 제 2 댐퍼 (31) 의 우측단면을 상기 코일 유지부재 (9) 의 제 2 접속벽 (17) 의 좌측단면에 맞닿게 함으로써 충격흡수 및 이동위치의 제어를 동시에 할 수 있게 되어 있다.

상기 대직경부 (26) 의 좌측에는 고리형의 축헤드부 (32) 가 형성되어 있다. 그리고, 제 2 자석 홀더 (27) 의 좌측단면과 가동축 (7) 의 축헤드부 (32) 의 우측단면에 의해 다이어프램 (3) 의 내주 가장자리부분이 끼워져 있다. 이로써, 가동축 (7) 의 일단, 본 실시형태에서는 가동축 (7) 의 좌측단부에 다이어프램 (3) 이 연결되어 있다.

상기 전자석 (5) 의 외주에는 수지 등의 비자성체에 의해 원통형으로 형성된 제 1 케이스 (33) 가 배치되어 있고, 이 제 1 케이스 (33) 의 우측단에는 왕복 구동 기구 (2) 의 우측단부를 덮는 제 2 케이스 (34) 가 배치되어 있다. 이 제 2 케이스 (34) 는, 좌측단이 개구로 된 거의 옆으로 누운 컵형상으로 형성되어 있는 동시에, 축방향 중심에는 외기가 침입할 수 있는 통기구 (34a) 가 형성되어 있다. 또한, 제 2 케이스 (34) 는 상기 코일 유지부재 (9) 의 제 1 접속벽 (14) 과 거의 동일하게 도 1 하부가 이빠진 원형으로 잘려 있다. 그리고, 제 2 케이스 (34) 의 잘린 부분이 형성된 부위에는 홀 IC (16) 가 배치되어 있다. 이 홀 IC (16) 는 자기센서인 홀 소자와 증폭, 판별 등의 신호 처리회로를 원 칩화한 것으로, 자석의 위치를 비접촉으로 검출할 수 있게 되어 있다.

상기 홀 IC (16) 에 의해 본 실시형태의 다이어프램 (3) 의 동작을 검출하는 동작 검출수단 (35) 이 구성되어 있다.

상기 홀 IC (16) 는, 코일 유지부재 (9) 의 제 1 대직경 통형상부 (15) 를 사이에 두고 제 1 자석 (24) 의 외주면과 대향하도록 도 1 우측단측 하부에 고정배치되어 있다. 또한, 홀 IC (16) 는 CPU 및 메모리 등으로 형성된 도시하지 않은 적당한 감시수단에 전기적으로 접속되어 있어 홀 IC (16) 의 출력을 모니터링할 수 있게 되어 있다.

또, 홀 IC (16) 의 배치위치로는 제 1 자석 (24) 의 우측단면과 대향하는 위치이어도 되고, 다이어프램 (3) 에 연결된 가동축 (7) 과 함께 왕복이동하는 영구 자석 (6) 의 위치를 검출할 수 있는 위치이면 된다.

또한, 홀 IC (16) 는 펌프 (1) 의 설치부에 배치해도 되지만, 펌프 (1) 자체에 배치하는 것이 별도 부품으로 한 경우보다 설치 및 취급의 편리성을 용이하게 향상시킬 수 있다는 의미에서 바람직하다.

상기 다이어프램 (3) 은 비자성체이면서 탄성을 갖는 소재, 예를 들어 고무유사 탄성체, 수지, 오스테나이트계 스테인리스 등의 비자성금속 등에 의해 전체적으로 거의 고리형의 박막형으로 형성되어 있다. 또, 다이어프램 (3) 의 단면형상으로는, 설계 컨셉 등의 필요에 따라 파형 등의 종래 공지된 각종 형상에서 선택 사용할 수 있다.

상기 펌프 본체 (4) 는, 외부 케이스 (37) 와 내부 케이스 (38) 를 갖고 있다. 이들 케이스 (37, 38) 는 각각 우측단이 개구로 된 거의 옆으로 누운 컵형상으로 형성되어 있고, 각각의 개구단이 왕복 구동 기구 (2) 와 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 외부 케이스 (37) 의 내부 공간에 내부 케이스 (38) 가 수납되어 있고, 외부 케이스 (37) 의 내부 구멍의 개구단 부분이 상기 코일 유지부재 (9) 의 제 2 대직경 통상부 (18) 의 외주에 고착되어 있다. 그리고, 내부 케이스 (38) 의 개구단과 상기 코일 유지부재 (9) 의 제 2 대직경 통상부 (18) 의 단면에 의해 다이어프램 (3) 의 외주부분이 끼워져 있는 동시에, 다이어프램 (3) 에 의해 내부 케이스 (38) 의 내부 공간에 의해 형성된 펌프실 (39) 의 개구가 폐색되어 있다.

또, 다이어프램 (3) 의 외주부분은 가동축 (7) 의 축심이 통형상 철심 (8) 의 축심과 거의 일치하도록 내부 케이스 (38) 의 개구단과 코일 유지부재 (9) 의 제 2 대직경 통상부 (18) 의 단면으로 고정되어 있다.

상기 펌프실 (39) 의 왼쪽 옆에 위치하는 내부 케이스 (38) 와 외부 케이스 (37) 사이에는 도 1 하방에 나타내는 흡입실 (40) 과 도 1 상방에 나타내는 토출실 (41) 이 각각 독립적으로 형성되어 있다. 그리고, 펌프실 (39) 과 흡입실 (40) 은, 내부 케이스 (38) 의 좌측단측에 배치되어 있는 측벽 (38a) 에 그 두께 방향으로 관통하도록 형성된 흡입 구멍 (42) 에 의해 접속되어 있고, 펌프실 (39) 과 토출실 (41) 은 흡입 구멍 (42) 과 마찬가지로 측벽 (38a) 에 그 두께 방향으로 관통하도록 형성된 토출구멍 (43) 에 의해 접속되어 있다.

상기 내부 케이스 (38) 의 측벽 (38a) 의 흡입 구멍 (42) 근방에는 고무유사 탄성체에 의해 거의 우산 형상으로 형성된 흡입 밸브 (44) 의 기축부 (基軸部) 가 유지되어 있다. 이 흡입 밸브 (44) 는 체크 밸브로서 기능하는 것이며, 펌프실 (39) 측에 배치된 우산부가 흡입 구멍 (42) 을 차폐할 수 있게 되어 있다. 또한, 내부 케이스 (38) 측벽 (38a) 의 토출구멍 (43) 근방에는, 고무유사 탄성체에 의해 거의 우산 형상으로 형성된 토출 밸브 (45) 의 기축부가 유지되어 있다. 이 토출 밸브 (45) 도 흡입 밸브 (44) 와 마찬가지로 체크 밸브로서 기능하는 것이며, 토출실 (41) 측에 배치된 우산부가 토출구멍 (43) 을 차폐할 수 있게 되어 있다.

상기 외부 케이스 (37) 의 외주면에는, 흡입실 (40) 에 연이어 통하는 흡입 노즐 (46) 과, 토출실 (41) 에 연이어 통하는 토출 노즐 (47) 이 직경방향 외측을 향해 각각 돌출 형성되어 있다.

또, 영구 자석 (6) 으로서의 제 2 자석 (30) 은, 가동축 (7) 을 왕복이동시키기 위해 꼭 필요한 것은 아니지만, 전자석 (5) 의 2 개 자극의 자력을 효율적으로 유효하게 사용할 수 있고, 이로 인해 가동축 (7), 나아가서는 다이어프램 (3) 의 구동 효율을 향상시킬 수 있다는 의미에서 배치하는 것이 바람직하다.

이어서, 상기 서술한 구성으로 이루어지는 본 실시형태의 작용에 관해 설명한다.

도 1 은 본 실시형태의 펌프 (1) 에서의 유체의 흡입상태 (이하, 간단히 흡입상태라 함) 를 나타내고 있다. 이 흡입상태에서는, 가동축 (7) 이 도 1 우측으로 이동(진동)되고 있으며, 이 가동축 (7) 이 우측으로 이동함으로써 다이어프램 (3) 의 내주가 우측으로 당겨져 변형되고 있다. 이 다이어프램 (3) 의 변형에 의해 펌프실 (39) 의 용적이 증가하여 펌프실 (39) 의 압력이 저하하고, 흡입 밸브 (44) 의 우산부 외주부가 내부 케이스 (38) 의 측벽 (38a) 의 우측단면으로부터 이간되고 있다. 그 결과, 외부의 유체가 흡입 노즐 (46) 로부터 흡입실 (40) 로 흡입되는 동시에 흡입 구멍 (42) 을 통하여 펌프실 (39) 에 유입된다.

또, 이러한 흡입동작 중에서의 펌프실 (39) 내의 압력 저하는 토출실 (41) 의 압력을 펌프실 (39) 내의 압력보다 높게 하기 때문에, 토출 밸브 (45) 의 우산부 외주부가 내부 케이스 (38) 의 측벽 (38a) 의 좌측단면에 맞닿아 토출구멍 (43) 을 차폐하여, 토출실 (41) 의 내부에 존재하는 유체가 역류하여 펌프실 (39) 에 유입되는 것을 방지하고 있다.

또, 흡입상태에서는 가동축 (7) 과 함께 양 자석 홀더가 함께 우측으로 이동하고 있으며, 이들 자석 홀더의 우측에 대한 최대 이동위치는, 제 2 자석 (30) 홀더 (27) 에 배치된 제 2 댐퍼 (31) 의 우측단면을 통형상 철심 (8) 의 좌측단면에 맞닿게 함으로써 확실하고 용이하게 제어할 수 있게 되어 있다.

그리고, 흡입 구멍 (42) 을 통하여 용적이 증대한 펌프실 (39) 에 유체가 소정량 유입되면, 도시하지 않은 제어부에서의 제어지령에 기초하여 전자석 (5) 의 자극의 극성이 전환된다. 즉, 제 1 자극 (11) 을 N 극으로 하고 제 2 자극 (12) 을 S 극으로 하도록 코일 (10) 에 전류를 흘린다.

그러면, 전자석 (5) 의 제 1 자극 (11) 과 이 제 1 자극 (11) 과 대향하는 제 1 자석 (24) 의 좌측단면 사이에는 서로 다른 극이 대향하기 때문에 상호간에 인력이 발생하고, 제 2 자극 (12) 과 이 제 2 자극 (12) 과 대향하는 제 2 자석 (30) 의 우측단면 사이에는 서로 동극 (同極) 이 대향하기 때문에, 상호간에 척력이 발생한다. 이 인력과 척력에 의해 가동축 (7) 이 좌측으로 이동한다.

그리고, 가동축 (7) 이 좌측으로 이동함으로써 다이어프램 (3) 의 내주가 좌측으로 당겨져 변형되고, 이 다이어프램 (3) 의 변형에 의해 펌프실 (39) 의 용적이 감소하고 펌프실 (39) 의 압력이 상승하여 토출 밸브 (45) 의 우산부 외주부가 내부 케이스 (38) 의 측벽 (38a) 의 좌측단면에서 이간된다. 그 결과, 펌프실 (39) 의 유체에 압력이 부여되어 펌프실 (39) 의 유체가 토출구멍 (43) 을 통하여 토출실 (41) 로 토출되는 동시에 토출 노즐 (47) 을 통하여 외부에 토출되어, 펌프 (1) 는 유체를 토출하는 토출상태가 된다.

또, 이러한 토출동작 중에서의 펌프실 (39) 내의 압력 상승은 흡입실 (40) 의 압력을 펌프실 (39) 내의 압력보다 높게 하기 때문에, 흡입 밸브 (44) 의 우산부 외주부가 내부 케이스 (38) 의 측벽 (38a) 의 우측단면에 맞닿아 흡입 구멍 (42) 을 차폐하여, 펌프실 (39) 의 내부에 존재하는 유체가 역류하여 흡입실 (40) 에 유입되는 것을 방지하고 있다.

또, 유체의 토출상태 (이하, 간단히 토출상태라 함) 에서는, 제 1 자석 홀더 (21) 및 제 2 자석 홀더 (27) 가 함께 좌측으로 이동하고 있으며, 이들 자석 홀더 (21, 27) 의 좌측에 대한 최대 이동위치는, 제 1 자석 (24) 홀더 (21) 에 배치된 제 1 댐퍼 (25) 의 좌측단면을 통형상 철심 (8) 의 우측단면에 맞닿게 함으로써 확실하고 용이하게 제어할 수 있게 되어 있다.

그리고, 토출구멍 (43) 을 통하여 용적이 감소한 펌프실 (39) 의 유체가 외부로 소정량 유출되면, 도시하지 않은 제어부에서의 제어지령에 기초하여 전자석 (5) 의 자극의 극성이 전환된다. 즉, 제 1 자극 (11) 을 S 극, 제 2 자극 (12) 을 N 극으로 하도록 코일 (10) 에 전류를 흘린다. 그러면, 각부는 역방향으로 동작하여 도 1 에 나타내는 토출상태로 복귀한다.

이하, 전자석 (5) 의 자극의 극성을 주기적으로 전환함으로써 가동축 (7) 을 축방향으로 왕복이동시켜 다이어프램 (3) 을 진동시키고, 이로 인해 유체의 흡입과 토출을 교대로 반복할 수 있다.

이 때, 전자석 (5) 의 각 자극 극성의 전환에 동기하여, 가동축 (7) 과 함께 제 1 자석 (24) 이 축방향으로 왕복이동(진동) 하면, 홀 IC (16) 가 제 1 자석 (24) 의 이동에 의한 자속밀도의 변화를 검출한다.

즉, 홀 IC (16) 는 제 1 자석 (24) 이 왕복이동한 경우, 자속밀도가 높은 제 1 자석 (24) 이 접근한 위치와 자속밀도가 낮은 제 1 자석 (24) 이 이간된 위치의 두 가지 검출신호를 교대로 출력한다. 이 출력신호를 도시하지 않은 감시장치로 모니터링함으로써, 가동축 (7) 에 연결되어 있는 다이어프램 (3) 이 동작하고 있는 것을 확인할 수 있다.

이것은, 홀 IC (16) 의 출력을 전자석 (5) 의 자극 극성의 전환 타이밍과 함께 감시함으로써 펌프 (1) 의 동작 이상을 용이하고 확실하게 검출할 수 있다.

이와 같이 본 실시형태의 펌프 (1) 에 의하면, 하나의 전자석 (5) 자극의 전환에 동기하여 가동축 (7) 에 연동하여 왕복이동하는 제 1 자석 (24) 및 제 2 자석 (30) 으로 이루어지는 한 쌍의 영구 자석 (6) 을, 전자석 (5) 과의 사이에 작용하는 인력 및 척력을 사용하여 한 쪽 영구 자석 (6) 의 흡인과 다른 쪽 영구 자석 (6) 의 반발을 동시에 실시함으로써 다이어프램 (3) 을 진동시키고 있기 때문에, 코일 (10) 에 인가하는 전력이 적더라도 다이어프램 (3) 을 확실하고 용이하게 고속 진동시킬 수 있다.

또, 본 실시형태의 펌프 (11) 에 의하면, 펌프실 (39) 이 하나이기 때문에 구조가 간단한 동시에 소형화를 용이하게 도모할 수 있다.

그리고, 본 실시형태의 펌프 (1) 에 의하면, 진동판으로서의 다이어프램 (3) 의 동작을 검출하는 동작 검출수단 (35) 이 형성되어 있기 때문에, 신뢰성 향상을 용이하게 도모할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 펌프 (1) 에 의하면, 왕복 구동 기구 (2) 가 전자석 (5) 과 이 전자석 (5) 에 대향하여 형성된 영구 자석 (6) 을 구비하고, 축방향으로 왕복이동 가능하게 되어, 진동판으로서의 다이어프램 (3) 에 연결되어 있는 가동축 (7) 을 구비하며, 동작 검출수단 (35) 이 영구 자석 (6) 의 위치를 검출하는 홀 IC (16) 인 구성으로 되어 있기 때문에, 전자석 (5) 의 각 자극 극성의 전환에 동기하여 다이어프램 (3) 이 연결된 가동축 (7) 과 함께 축방향으로 왕복이동(진동)하는 제 1 자석 (24) 의 위치를 홀 IC (16) 에 의해 용이하고 확실하게 검출할 수 있다. 그 결과, 제 1 자석 (24) 의 위치에 기초하여 가동축 (7) 에 연결된 다이어프램 (3) 의 동작을 보다 용이하고 확실하게 확인할 수 있기 때문에, 펌프 (1) 의 신뢰성을 보다 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태의 펌프 (1) 의 홀 IC (16) 에 의하면, 동작 검출수단 (35) 의 소형화를 용이하게 도모할 수 있는 동시에 먼지 등의 영향을 받지 않기 때문에 폭넓은 설치환경에 대응할 수 있으며, 게다가 환경온도에 대한 적응범위도 넓게 할 수 있다.

도 2 는 본 발명에 관한 펌프의 제 2 실시형태의 요부를 나타내는 부분 확대단면도이다.

본 실시형태의 펌프 (1A) 는 동작 검출수단 (35) 으로서 광센서를 사용한 것이다.

구체적으로 설명하면, 도 2 에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 펌프 (1A) 에서의 동작 검출수단 (35A) 은, 제 1 자석 홀더 (21) 의 외주에 차폐판 (49) 을 돌출 설치하여 이 차폐판 (49) 의 이동경로 상에 광센서 (포토인터럽터 ; 50) 를 형성함으로써 구성되어 있다.

그 밖의 구성에 대해서는, 상기 서술한 제 1 실시형태의 펌프 (1) 와 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.

이러한 구성의 펌프 (1A) 의 동작 검출수단 (35A) 에 의하면, 가동축 (7) 과 함께 제 1 자석 (24) 이 축방향으로 왕복이동(진동)하였을 때의 차폐판 (49) 에 의한 광의 온 오프를 광 센서 (50) 로 검출할 수 있다.

따라서, 본 실시형태의 펌프 (1A) 에 의하면, 상기 서술한 제 1 실시형태의 펌프 (1) 와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.

즉, 본 실시형태의 펌프 (1A) 의 동작 검출수단 (35A) 에 의하면, 광 센서 (50) 의 출력신호를 도시하지 않은 감시장치로 모니터링함으로써 가동축 (7) 에 연결되어 있는 다이어프램 (3) 이 동작하고 있는 것을 확인할 수 있다. 그 결과, 펌프 (1A) 의 신뢰성 향상을 용이하게 도모할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 서술한 각 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 필요에 따라 여러 가지 변경이 가능하다.

본 발명에 관한 펌프에 의하면, 진동판의 동작을 검출할 수 있기 때문에, 신뢰성 향상을 용이하게 도모할 수 있는 등 매우 우수한 효과를 나타낸다.

도 1 은 본 발명에 관한 펌프의 제 1 실시형태의 요부를 나타내는 확대 단면도.

도 2 는 본 발명에 관한 펌프의 제 2 실시형태의 요부를 나타내는 부분 확대단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1, 1A : 펌프 2 왕복 구동 기구

3 ; 다이어프램 4 : 펌프 본체

5 : 전자석 6 : 영구 자석

7 : 가동축 8 : 통형상 철심

10 : 코일 11 : 제 1 자극

12 : 제 2 자극 16 : 홀 IC

21 : 제 1 자석 홀더 24 : 제 1 자석

27 : 제 2 자석 홀더 30 : 제 2 자석

35, 35A : 동작 검출수단 39 : 펌프실

40 : 흡입실 41 : 토출실

46 : 흡입 노즐 47 : 토출 노즐

49 : 차폐판 50 : 광센서

Claims (2)

1. 왕복 구동 기구의 구동력으로 작동하는 진동판의 진동에 의해 유체의 흡입과 토출을 교대로 실시할 수 있는 펌프로서,

   상기 진동판의 동작을 검출하는 동작 검출수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 왕복 구동 기구가, 전자석과 이 전자석에 대향하여 형성된 영구 자석을 구비하고, 축방향으로 왕복이동 가능하게 되어, 상기 진동판에 연결되어 있는 가동축을 구비하며,

   상기 동작 검출수단이 상기 영구 자석의 위치를 검출하는 홀 IC 인 것을 특징으로 하는 펌프.