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JP5872706B2 - Pulsating electromagnetic pump and pulsating water discharge device using the same - Google Patents
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Pulsating electromagnetic pump and pulsating water discharge device using the same Download PDF

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JP5872706B2 JP2014537208A JP2014537208A JP5872706B2 JP 5872706 B2 JP5872706 B2 JP 5872706B2 JP 2014537208 A JP2014537208 A JP 2014537208A JP 2014537208 A JP2014537208 A JP 2014537208A JP 5872706 B2 JP5872706 B2 JP 5872706B2
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Description

本発明は、例えば洗浄機能付きの便座において給水管からの水道水に脈動を加え、脈動水吐出口である洗浄水ノズルの吐出口から勢いよく脈動水を射出することができる脈動発生用電磁ポンプ及びこれを用いた脈動水吐出装置に関する。   The present invention relates to an electromagnetic pump for generating pulsation that can pulsate tap water from a water supply pipe, for example, in a toilet seat with a cleaning function, and can eject pulsating water vigorously from the discharge port of a cleaning water nozzle that is a pulsating water discharge port. And a pulsating water discharge device using the same.

従来、給水管と脈動水吐出口との間に取り付けられて使用され、給水管からの給水時に所定のパターンのパルス電圧を周期的に給電する制御部によって制御される脈動発生用電磁ポンプが知られている。該電磁ポンプは、一般に、電磁コイルが外周に設けられ、内部に給水管からの給水が流通する管状のシリンダと、該シリンダ内に設けられる磁気ヘッド、電磁プランジャーピストン等を備えている。磁気ヘッドは、シリンダ内の下流側に取り付けられ、電磁コイルの作用により磁化される。電磁プランジャーピストンは、シリンダ内の上流側において、磁気ヘッドに当接する吐出位置と該吐出位置から離れた所定の復帰位置との間を往復動自在に設けられている。その他シリンダ内には、給水管からの給水時に、電磁プランジャーピストンを復帰位置に静止するように付勢するばねを備えている。電磁プランジャーピストンは、シリンダ内の通路の下流側と上流側とを連通する貫通孔と、給水管から脈動水吐出口方向へのみ水を通す逆止弁と、を有している。   Conventionally, there is known a pulsation generating electromagnetic pump that is used by being attached between a water supply pipe and a pulsating water discharge port and controlled by a control unit that periodically supplies a pulse voltage of a predetermined pattern when water is supplied from the water supply pipe. It has been. The electromagnetic pump generally includes a tubular cylinder in which an electromagnetic coil is provided on the outer periphery and water supplied from a water supply pipe flows therein, a magnetic head provided in the cylinder, an electromagnetic plunger piston, and the like. The magnetic head is attached to the downstream side in the cylinder and magnetized by the action of the electromagnetic coil. The electromagnetic plunger piston is provided on the upstream side in the cylinder so as to be able to reciprocate between a discharge position in contact with the magnetic head and a predetermined return position away from the discharge position. In addition, the cylinder is provided with a spring that urges the electromagnetic plunger piston so as to stop at the return position when water is supplied from the water supply pipe. The electromagnetic plunger piston has a through hole that communicates the downstream side and the upstream side of the passage in the cylinder, and a check valve that allows water to pass only from the water supply pipe toward the pulsating water discharge port.

特許文献1には、ノズル状のゴムチューブ製のダックビル弁を逆止弁として有する電磁ポンプが記載されており、特許文献2には、ばねの力で開閉動作する弁によって貫通孔を塞ぐ逆止弁を備えている電磁ポンプが開示されている。   Patent Document 1 describes an electromagnetic pump having a nozzle-shaped rubber tube duckbill valve as a check valve. Patent Document 2 discloses a check that closes a through-hole with a valve that opens and closes by the force of a spring. An electromagnetic pump comprising a valve is disclosed.

特許第4169306号公報Japanese Patent No. 4169306 特許第3647356号公報Japanese Patent No. 3647356

特許文献1に記載の電磁ポンプの逆止弁は、経年劣化によりゴムが劣化して故障する虞があり、特許文献2に記載の電磁ポンプの逆止弁は、構成が複雑なために故障しやすいという問題があった。   The check valve of the electromagnetic pump described in Patent Document 1 may fail due to deterioration of rubber due to aging, and the check valve of the electromagnetic pump described in Patent Document 2 fails due to its complicated configuration. There was a problem that it was easy.

本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、逆止弁を用いない構造のインライン型の脈動発生用電磁ポンプ及びこれを用いた脈動水吐出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional example, and provides an in-line type pulsation generating electromagnetic pump having a structure not using a check valve and a pulsating water discharge device using the same. Objective.

上記目的を達成するために本発明は、給水管と脈動水吐出口との間に取り付けられて使用され、前記給水管からの給水時に所定のパターンのパルス電圧を周期的に給電する制御部によって制御される脈動発生用電磁ポンプにおいて、電磁コイルが外周に設けられ、内部に前記給水管からの給水が流通する管状のシリンダと、前記シリンダ内の下流側に設けられ、前記電磁コイルの作用により磁化される磁気ヘッドと、前記シリンダ内の上流側において、前記磁気ヘッドに当接する吐出位置と該吐出位置から離れた所定の復帰位置との間を往復動自在に設けられた電磁プランジャーピストンと、前記電磁プランジャーピストンを前記復帰位置に移動させるように付勢するばねと、を備えており、前記電磁プランジャーピストンは、前記シリンダ内の通路の下流側と上流側とを連通する貫通孔を有し、前記制御部からパルス電圧が印加されていない停止状態において給水管からの給水圧だけが作用する時の前記電磁プランジャーピストンの下流側吐出圧力を停止圧力としたとき、前記貫通孔の孔径寸法は、(a)前記給水管からの給水状態において前記制御部からのパルス電圧の給電に応じて前記電磁プランジャーピストンが前記吐出位置にまで動いた時にシリンダ下流側へと水を動かす吐出圧力の最大値が前記停止圧力の略1.5倍以上となり、(b)前記最大値と、前記パルス電圧の印加停止後に前記電磁プランジャーピストンが前記ばねの力で復帰位置に戻る際の前記吐出圧力の最小値との差が、前記停止圧力と同等以上となるように設定されており、前記貫通孔に逆止弁を設けていないことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is used by being attached between a water supply pipe and a pulsating water discharge port, and by a controller that periodically supplies a pulse voltage of a predetermined pattern when water is supplied from the water supply pipe. In the pulsation generating electromagnetic pump to be controlled, the electromagnetic coil is provided on the outer periphery, the tubular cylinder in which the water supply from the water supply pipe circulates, the downstream side in the cylinder, and the action of the electromagnetic coil A magnetic head to be magnetized, and an electromagnetic plunger piston provided so as to reciprocate between a discharge position in contact with the magnetic head and a predetermined return position away from the discharge position on the upstream side in the cylinder And a spring for urging the electromagnetic plunger piston to move to the return position, the electromagnetic plunger piston being the cylinder Of a through hole communicating with the downstream side and the upstream side of the passage, only the supply water pressure from the water supply pipe in a stopped state in which the pulse voltage from the controller is not applied is the electromagnetic plunger piston when acting When the downstream discharge pressure is a stop pressure, the hole size of the through hole is as follows: (a) the electromagnetic plunger piston discharges in response to the supply of pulse voltage from the control unit in the water supply state from the water supply pipe. The maximum value of the discharge pressure that moves water to the downstream side of the cylinder when moved to the position is approximately 1.5 times or more of the stop pressure, and (b) the electromagnetic plan after the application of the maximum value and the pulse voltage is stopped. the difference between the minimum value of the discharge pressure when the jar piston returns to the return position by the force of the spring, is set such that the stop pressure equal to or higher than that, provided the check valve in the through-hole Characterized in that it does not have.

前記給水管と前記シリンダとの間の通路に、所定長の弾性体チューブの両端開口が連結されていることが好ましい。   It is preferable that both ends of a predetermined length of the elastic tube are connected to a passage between the water supply pipe and the cylinder.

前記シリンダには、前記電磁プランジャーピストンを前記磁気ヘッドへと押す力を強めるように、前記電磁コイルの隣接位置に磁気リングを設けてもよい。   The cylinder may be provided with a magnetic ring at a position adjacent to the electromagnetic coil so as to increase the force of pushing the electromagnetic plunger piston toward the magnetic head.

また、本発明は、給水管と脈動水吐出口との間に取り付けられて使用される脈動発生用電磁ポンプと、前記給水管からの給水時に、前記脈動水吐出口から脈動水を吐出させるように前記脈動発生用電磁ポンプに所定のパターンのパルス電圧を周期的に給電する制御部と、で構成され、前記脈動発生用電磁ポンプは、電磁コイルが外周に設けられ、内部に前記給水管からの給水が流通する管状のシリンダと、前記シリンダ内の下流側に設けられ、前記電磁コイルの作用により磁化される磁気ヘッドと、前記シリンダ内の上流側において、前記磁気ヘッドに当接する吐出位置と該吐出位置から離れた所定の復帰位置との間を往復動自在に設けられた電磁プランジャーピストンと、前記電磁プランジャーピストンを前記復帰位置に移動させるように付勢するばねと、を備えており、前記電磁プランジャーピストンは、前記シリンダ内の通路の下流側と上流側とを連通する貫通孔を有し、前記制御部からパルス電圧が印加されていない停止状態において給水管からの給水圧だけが作用する時の前記電磁プランジャーピストンの下流側吐出圧力を停止圧力としたとき、前記貫通孔の孔径寸法は、(a)前記給水管からの給水状態において前記制御部からのパルス電圧の給電に応じて前記電磁プランジャーピストンが前記吐出位置にまで動いた時にシリンダ下流側へと水を動かす吐出圧力の最大値が前記停止圧力の略1.5倍以上となり、(b)前記最大値と、前記パルス電圧の印加停止後に前記電磁プランジャーピストンが前記ばねの力で復帰位置に戻る際の前記吐出圧力の最小値との差が、前記停止圧力と同等以上となるように設定されており、前記貫通孔に逆止弁を設けていないことを特徴とする。 Further, the present invention provides an electromagnetic pump for generating pulsation that is used between a water supply pipe and a pulsating water discharge port, and discharges pulsating water from the pulsating water discharge port when water is supplied from the water supply pipe. And a control unit that periodically supplies a pulse voltage of a predetermined pattern to the pulsation generating electromagnetic pump, and the pulsation generating electromagnetic pump includes an electromagnetic coil provided on an outer periphery thereof, and includes an inside from the water supply pipe. A tubular cylinder through which the water supply flows, a magnetic head that is provided downstream of the cylinder and is magnetized by the action of the electromagnetic coil, and a discharge position that contacts the magnetic head on the upstream side of the cylinder An electromagnetic plunger piston provided so as to reciprocate between a predetermined return position away from the discharge position, and the electromagnetic plunger piston moved to the return position It includes a spring for energizing the said solenoid plunger piston has a through hole communicating with the downstream side and the upstream side of the passage in the cylinder, stop the pulse voltage is not applied from the control unit When the downstream discharge pressure of the electromagnetic plunger piston when only the feed water pressure from the feed water pipe acts in the state is the stop pressure, the hole size of the through hole is (a) in the feed water state from the feed pipe The maximum value of the discharge pressure that moves water to the downstream side of the cylinder when the electromagnetic plunger piston moves to the discharge position in response to the supply of the pulse voltage from the control unit is approximately 1.5 times or more the stop pressure. next, the difference between the minimum value of the discharge pressure in returning to the return position (b) said maximum value and said electromagnetic plunger piston of the spring force after stopping the application of the pulse voltage, Serial are set to be stopped pressure equal to or higher than, characterized in that provided with no check valve in the through-hole.

前記制御部は、一周期内において、(c)前記電磁プランジャーピストンが吐出位置に到達し得る時間だけパルス電圧を印加して前記吐出圧基準値以上の吐出圧力の主脈動水を吐出させ、(d)前記パルス電圧印加後、前記ばねの力で前記復帰位置に復帰した前記電磁プランジャーピストンの前記吐出圧力が、前記電磁ポンプの停止状態において前記電磁プランジャーピストンが復帰位置に停止している時の停止圧力と同じになる予め定めた停止圧力タイミングに、前記時間よりも短い時間だけパルス電圧を印加して前記主脈動水より低い吐出圧力の副脈動水を吐出させる制御を行い、前記短い時間は、該短い時間のパルス電圧印加後に前記ばねの力で前記復帰位置に復帰した前記電磁プランジャーピストンの前記吐出圧力が前記停止圧力と同じになるタイミングが、次の周期の主脈動水吐出用のパルス電圧印加タイミングとなるような時間であることが好ましい。   In one cycle, the control unit (c) applies a pulse voltage only for a time during which the electromagnetic plunger piston can reach the discharge position, and discharges the main pulsating water having a discharge pressure equal to or higher than the discharge pressure reference value, (D) After application of the pulse voltage, the discharge pressure of the electromagnetic plunger piston that has returned to the return position by the force of the spring is such that the electromagnetic plunger piston stops at the return position when the electromagnetic pump is stopped. Performing a control to apply a pulse voltage for a time shorter than the time to discharge the sub pulsating water having a lower discharge pressure than the main pulsating water at a predetermined stop pressure timing that is the same as the stop pressure when For a short time, the discharge pressure of the electromagnetic plunger piston that has returned to the return position by the force of the spring after application of the pulse voltage for the short time is equal to the stop pressure. Timing becomes Flip is preferably a time such that the pulse voltage application timing for the main pulsating water discharge of the next period.

前記給水管と前記シリンダとの間の通路に、所定長の弾性体チューブの両端開口が連結されていることが好ましい。   It is preferable that both ends of a predetermined length of the elastic tube are connected to a passage between the water supply pipe and the cylinder.

前記シリンダには、前記電磁プランジャーピストンを前記磁気ヘッドへと押す力を強めるように、前記電磁コイルの隣接位置に磁気リングを設けてもよい。   The cylinder may be provided with a magnetic ring at a position adjacent to the electromagnetic coil so as to increase the force of pushing the electromagnetic plunger piston toward the magnetic head.

本発明によれば、制御部から給電されるパルス電圧に応じて吐出圧基準値以上の吐出圧力を得られる孔径寸法の貫通孔を有する電磁プランジャーピストンを用いることにより、電磁ポンプとして所望される出力特性を確保しつつ、故障原因の1つであった逆止弁を無くして電磁ポンプの故障原因を減らし、電磁ポンプ及びこれを用いた脈動水吐出装置の耐久性を伸ばすことができる。なお、電磁ポンプの給水管とシリンダとの間の通路に、所定長の弾性体チューブの両端開口を連結することにより、該電磁ポンプに畜圧能力の調節が容易なアキュームレータの機能を付加することができる。   According to the present invention, it is desired as an electromagnetic pump by using an electromagnetic plunger piston having a through hole having a hole diameter that can obtain a discharge pressure equal to or higher than a discharge pressure reference value in accordance with a pulse voltage supplied from a control unit. While ensuring the output characteristics, the non-return valve which is one of the causes of failure can be eliminated to reduce the cause of failure of the electromagnetic pump, and the durability of the electromagnetic pump and the pulsating water discharge device using the same can be extended. It is to be noted that an accumulator function that allows easy adjustment of the stock pressure capability is added to the electromagnetic pump by connecting both ends of an elastic tube having a predetermined length to the passage between the water supply pipe and the cylinder of the electromagnetic pump. Can do.

本発明の実施形態に係る脈動水吐出装置の全体構成を示す斜視図。The perspective view which shows the whole structure of the pulsating water discharge apparatus which concerns on embodiment of this invention. 同脈動水吐出装置が備えている脈動発生用電磁ポンプの分解斜視図。The exploded perspective view of the electromagnetic pump for pulsation generation with which the pulsation water discharge device is provided. 同電磁ポンプの断面図。Sectional drawing of the electromagnetic pump. 同電磁ポンプに給電するパルス電圧の波形図。The wave form diagram of the pulse voltage which supplies electric power to the same electromagnetic pump. 同電磁ポンプの電磁プランジャーピストンの貫通孔の直径がφ=1.6mmの場合の電磁ポンプの吐出圧力特性を示すグラフ。The graph which shows the discharge pressure characteristic of an electromagnetic pump in case the diameter of the through-hole of the electromagnetic plunger piston of the same electromagnetic pump is (phi) = 1.6mm. 同電磁ポンプの給水部品の変形例の斜視図。The perspective view of the modification of the water supply components of the electromagnetic pump. 同電磁ポンプの給水部品の変形例の斜視図。The perspective view of the modification of the water supply components of the electromagnetic pump. 上記実施形態に用いた電磁ポンプを改良した第1改良例に係る電磁ポンプの断面図。Sectional drawing of the electromagnetic pump which concerns on the 1st modification which improved the electromagnetic pump used for the said embodiment. 実施形態に係る電磁ポンプ及び第1改良例に係る電磁ポンプの吐出圧力特性を示すグラフ。The graph which shows the discharge pressure characteristic of the electromagnetic pump which concerns on embodiment, and the electromagnetic pump which concerns on a 1st improvement example. 上記実施形態に用いた電磁ポンプを改良した第2改良例に係る電磁ポンプの断面図。Sectional drawing of the electromagnetic pump which concerns on the 2nd modification which improved the electromagnetic pump used for the said embodiment. 実施形態に係る電磁ポンプ及び第2改良例に係る電磁ポンプの吐出圧力特性を示すグラフ。The graph which shows the discharge pressure characteristic of the electromagnetic pump which concerns on embodiment, and the electromagnetic pump which concerns on a 2nd modification.

本発明の脈動発生用電磁ポンプは、吐出圧の最大値が吐出圧基準値以上の値を示すと同時に、吐出後に元の復帰位置に戻る際の吐出圧力の最小値と前記最大値との差が圧力差基準値以上となる孔径寸法の貫通孔を有する電磁プランジャーピストンを備えている。このピストンの貫通孔には、吐出時に閉じ、前記吐出後に復帰位置に戻る際に開く逆止弁が設けられていないことを特徴とする。この構成を採用することによって、電磁ポンプとして所望される出力特性を確保しつつ、故障原因の1つであった逆止弁を無くして電磁ポンプの故障原因を減らし、電磁ポンプの耐久性を飛躍的に伸ばす。   The electromagnetic pump for generating pulsation according to the present invention has a difference between the minimum value of the discharge pressure when returning to the original return position after discharge and the maximum value at the same time as the maximum value of the discharge pressure is not less than the discharge pressure reference value. Is provided with an electromagnetic plunger piston having a through-hole having a hole diameter dimension equal to or greater than the pressure difference reference value. The through hole of the piston is not provided with a check valve that closes during discharge and opens when returning to the return position after discharge. By adopting this configuration, while ensuring the output characteristics desired as an electromagnetic pump, the non-return valve, which was one of the causes of failure, is eliminated to reduce the cause of failure of the electromagnetic pump, and the durability of the electromagnetic pump is greatly improved. Stretch.

図1は、例えば洗浄機能付き便座に取り付けられて用いられる脈動水吐出装置1を示す。脈動水吐出装置1は、水道水の給水管2に接続されている電磁弁3と、電磁弁3の下流側で別の給水管4を介して接続されている脈動発生用電磁ポンプ5と、電磁ポンプ5の吐出口に取り付けられている洗浄用ノズル6(脈動水吐出口)と、制御部7と、を備えている。   FIG. 1 shows a pulsating water discharge device 1 used by being attached to a toilet seat with a cleaning function, for example. The pulsating water discharge device 1 includes a solenoid valve 3 connected to a tap water supply pipe 2, a pulsation generating electromagnetic pump 5 connected via a separate water supply pipe 4 on the downstream side of the solenoid valve 3, and A cleaning nozzle 6 (pulsating water discharge port) attached to the discharge port of the electromagnetic pump 5 and a control unit 7 are provided.

制御部7は、スイッチ7aを有しており、スイッチ7aが押下された時に電磁弁3を開き、電磁ポンプ5に、所定のパターンのパルス電圧を周期的に給電する。また、制御部は無線信号の受信器7bを備えており、ワイヤレスリモコン7cからスイッチ7dが押下されたことを表す無線信号を受信器7bが受信した時に電磁弁3を開き、電磁ポンプ5に前記の給電を行う。制御部7は、スイッチ7aが再度押下された時、又はスイッチ7dの押下に応じてワイヤレスリモコン7cから送られてくる無線信号を受信器7bが再度受信した時に、電磁弁3を閉じ、給電を停止する。   The control unit 7 includes a switch 7a. When the switch 7a is pressed, the control unit 7 opens the electromagnetic valve 3, and periodically supplies a pulse voltage of a predetermined pattern to the electromagnetic pump 5. The control unit includes a radio signal receiver 7b. When the radio signal indicating that the switch 7d is pressed from the wireless remote controller 7c is received by the receiver 7b, the electromagnetic valve 3 is opened and the electromagnetic pump 5 is connected to the electromagnetic pump 5. Supply power. When the switch 7a is pressed again, or when the receiver 7b receives again a radio signal transmitted from the wireless remote controller 7c in response to pressing of the switch 7d, the control unit 7 closes the solenoid valve 3 and supplies power. Stop.

電磁ポンプ5は、パルス電圧の印加に応じて動作し、均一の圧力で供給されてくる水道水に脈動する圧力を加減して脈動水を吐出する。電磁ポンプ5から吐出された脈動水は、ノズル6の吐出口から勢いよく射出される。   The electromagnetic pump 5 operates in response to the application of the pulse voltage, and discharges pulsating water by adjusting the pulsating pressure of tap water supplied at a uniform pressure. The pulsating water discharged from the electromagnetic pump 5 is ejected vigorously from the discharge port of the nozzle 6.

図2及び図3は電磁ポンプ5の構成を示す。電磁ポンプ5は、上流側から順に、給水された水をポンプ5の内部に導くアキュームレータ機能付き給水部品8と、パルス電圧により動作して給水部品8から給水される水に脈動を与え吐出するピストン部9とを備えている。さらに、電磁ポンプ5は、ピストン部9から吐出されてくる脈動水を外部のノズル6へと送りだす吐出側部品10と、前記ピストン部9を図中実線で示す矢印20、21で示すように給水部品8及び吐出側部品10との間に挟んで固定する留め具11と、を備えている。   2 and 3 show the configuration of the electromagnetic pump 5. The electromagnetic pump 5 includes, in order from the upstream side, a water supply part 8 with an accumulator function that guides the supplied water to the inside of the pump 5, and a piston that pulsates and discharges water supplied from the water supply part 8 by operating with a pulse voltage. Part 9. Further, the electromagnetic pump 5 supplies water as shown by arrows 20 and 21 indicated by solid lines in the drawing, and a discharge-side component 10 for sending pulsating water discharged from the piston portion 9 to an external nozzle 6. And a fastener 11 that is sandwiched and fixed between the component 8 and the discharge-side component 10.

給水部品8は、給水口8aと、該給水口8aに通路8bにより通じている吐出口8cと、前記通路8bから伸びている枝管8d、8eに両端開口8f、8gが連結されている所定長の弾性体チューブ8hと、で構成されている。弾性体チューブ8hは、アキュームレータとして機能する。   The water supply component 8 has predetermined openings in which both end openings 8f and 8g are connected to a water supply port 8a, a discharge port 8c communicating with the water supply port 8a through a passage 8b, and branch pipes 8d and 8e extending from the passage 8b. And a long elastic tube 8h. The elastic tube 8h functions as an accumulator.

一般の弾性膜を用いるアキュームレータでは膜厚、その膜強度又は膜の大きさを変えて畜圧能力を調節する必要があり、精度よく調節することが難しい。これに比べて弾性体チューブ8hは、チューブの厚み及び強度だけでなく、その長さを調節することによって、取り付けスペースを広げることなく、畜圧能力を極めて容易に精度よく調節できる利点がある。この弾性体チューブ8hにより構成されるアキュームレータは、電磁ポンプ5に限らず、ピストン9eに逆止弁を備えている従来の電磁ポンプにも用いることができる。   In an accumulator using a general elastic film, it is necessary to change the film thickness, the film strength, or the size of the film to adjust the animal pressure capability, and it is difficult to adjust accurately. Compared to this, the elastic tube 8h has an advantage that the animal pressure capacity can be adjusted very easily and accurately without expanding the mounting space by adjusting not only the thickness and strength of the tube but also its length. The accumulator constituted by this elastic tube 8h can be used not only for the electromagnetic pump 5 but also for a conventional electromagnetic pump provided with a check valve in the piston 9e.

ピストン部9は、留め具9aに固定される電磁コイル9bと、電磁コイル9bが外周に設けられ、内部に給水部品8の吐出口8cからの給水が流通する管状のシリンダ9cとを備える。シリンダ9c内には、その下流側に設けられ、電磁コイル9bの作用により磁化される磁気ヘッド9dと、電磁プランジャーピストン9eとを備えている。電磁プランジャーピストン9eは、シリンダ9c内の上流側において、磁気ヘッド9dに当接する吐出位置(P1)と該吐出位置から離れた所定の復帰位置(P2)との間(間隔L1)を往復動自在に設けられている。ピストン9eは、2つのばね9f、9gによって復帰位置に移動させるように付勢されている。シリンダ9cの両側には、シリンダ9cを給水部品8及び吐出側部品10との間に挟んで固定する際に用いるゴムシール9h、9iが設けられている。ばね9fは、上流側が給水部品8の吐出口8cに当接し、下流側がピストン9eに当接してピストン9eを下流側に押すように作用する。ばね9gは磁気ヘッド9dに設けられている貫通孔9jを伸縮自在の状態で通り、上流側がピストン9eに当接し、下流側が吐出側部品10に当接してピストン9eを上流側に押すように作用する。これらばね9f、9gの作用により、ピストン9eは、常に復帰位置に復帰するように付勢されている。   The piston portion 9 includes an electromagnetic coil 9b fixed to the fastener 9a, and a tubular cylinder 9c in which the electromagnetic coil 9b is provided on the outer periphery and in which water supplied from the discharge port 8c of the water supply component 8 flows. The cylinder 9c includes a magnetic head 9d that is provided on the downstream side thereof and is magnetized by the action of the electromagnetic coil 9b, and an electromagnetic plunger piston 9e. The electromagnetic plunger piston 9e reciprocates between the discharge position (P1) contacting the magnetic head 9d and a predetermined return position (P2) away from the discharge position (interval L1) on the upstream side in the cylinder 9c. It is provided freely. The piston 9e is biased so as to be moved to the return position by the two springs 9f and 9g. On both sides of the cylinder 9c, rubber seals 9h and 9i used when the cylinder 9c is sandwiched and fixed between the water supply component 8 and the discharge side component 10 are provided. The spring 9f acts so that the upstream side contacts the discharge port 8c of the water supply component 8 and the downstream side contacts the piston 9e to push the piston 9e downstream. The spring 9g passes through a through-hole 9j provided in the magnetic head 9d in a telescopic manner, and the upstream side abuts on the piston 9e, the downstream side abuts on the discharge side component 10, and acts to push the piston 9e upstream. To do. By the action of the springs 9f and 9g, the piston 9e is always urged to return to the return position.

また、ピストン9eは、シリンダ9c内の通路の下流側と上流側とを連通する貫通孔9kを有している。貫通孔9kの孔径寸法は、(a)電磁弁3が開き、給水管2から給水されている状態において制御部7からのパルス電圧の給電に応じてピストン9eが吐出位置にまで動いた時にシリンダ下流側へと水を動かす吐出圧力の最大値が所定の吐出圧基準値以上となり、(b)最大値と、パルス電圧の印加停止後にピストン9eがばね9f、9gの力で復帰位置に戻る際の吐出圧力の最小値との差が、所定の圧力差基準値以上となるように設定されている。これにより、電磁ポンプ5は、水玉状の脈動水を吐出することができる。   The piston 9e has a through hole 9k that communicates the downstream side and the upstream side of the passage in the cylinder 9c. The diameter of the through hole 9k is as follows: (a) When the solenoid valve 3 is opened and the water supply pipe 2 is supplying water, the piston 9e moves to the discharge position in response to the supply of pulse voltage from the control unit 7. The maximum value of the discharge pressure that moves water downstream becomes equal to or greater than a predetermined discharge pressure reference value. (B) When the piston 9e returns to the return position by the force of the springs 9f and 9g after the application of the pulse voltage is stopped. The difference from the minimum value of the discharge pressure is set to be equal to or greater than a predetermined pressure difference reference value. Thereby, the electromagnetic pump 5 can discharge polka-dot pulsating water.

吐出側部品10は、磁気ヘッド9dの貫通孔9jと略同径の給水口10aと、給水口10aに連通している吐出口10bと、ノズル6取り付け時に用いるシール10cと、を備えている。   The discharge-side component 10 includes a water supply port 10a having substantially the same diameter as the through hole 9j of the magnetic head 9d, a discharge port 10b communicating with the water supply port 10a, and a seal 10c used when the nozzle 6 is attached.

上記構成の電磁ポンプ5において、ピストン9eの貫通孔9kには、吐出時に閉じ、吐出後に復帰位置に戻る際に開く逆止弁が設けられていない。ピストン5eは復帰位置に戻る際に吐出口側へと流れている水流を不必要にかき乱すことが無く、この結果、電磁ポンプ5は脈動圧のみによってきれいな水玉状の脈動水を形成することができる。このことは、少ない水量でも脈動による明確な衝撃を生じ、例えば洗浄用に用いた場合の洗浄効果を高める効果を生じる。   In the electromagnetic pump 5 having the above-described configuration, the check hole is not provided in the through hole 9k of the piston 9e, which is closed when discharged and opened when returning to the return position after discharge. The piston 5e does not unnecessarily disturb the water flow flowing toward the discharge port when returning to the return position, and as a result, the electromagnetic pump 5 can form clean polka-shaped pulsating water only by the pulsating pressure. . This produces a clear impact due to pulsation even with a small amount of water, and has the effect of enhancing the cleaning effect when used for cleaning, for example.

以下、図3、図4A、図4Bを参照して電磁ポンプ5の実施例について、具体的な各部の寸法及び実験データを示しつつ、ピストン9eの貫通孔9kの孔径寸法R2の設定基準について説明する。シリンダ9c内側の直径R1は8mmで、内部を摺動可能に収められているピストン9eの外径はこれよりわずかに小さい約8mmである。ピストン9eの貫通孔9kの孔径寸法R2は1.6mmである。磁気ヘッド9dの貫通孔9jの孔径寸法R3は4.0mmである。ピストン9eの下流側にはばね9gの端が嵌る凹部9lが設けられている。ピストン9eの吐出位置P1と復帰位置P2との間の距離、即ちピストン9eのストロークL1は2.34mmである。磁気ヘッド9d及びピストン9eは、互いに向き合い接する斜面を有している。ばね9f、9gのセット荷重は、水道水の水圧(一般に100kPa前後の値)及びパルス電圧印加時のピストン9eの推進力との関係により定められ、停止時にピストン9eを復帰位置P2に置き、かつ、駆動時にはピストン9eが磁気ヘッド9dに当接する位置P1に移動して所望の吐出圧力が出力できるという条件を満たす値、例えば約400gf〜1100gfの値である。   Hereinafter, with reference to FIG. 3, FIG. 4A, FIG. 4B, the setting standard of the hole diameter R2 of the through hole 9k of the piston 9e will be described while showing specific dimensions and experimental data for the example of the electromagnetic pump 5. To do. The inner diameter R1 of the cylinder 9c is 8 mm, and the outer diameter of the piston 9e that is slidable inside is about 8 mm, which is slightly smaller than this. The hole diameter R2 of the through hole 9k of the piston 9e is 1.6 mm. The hole diameter R3 of the through hole 9j of the magnetic head 9d is 4.0 mm. A recess 9l into which the end of the spring 9g is fitted is provided on the downstream side of the piston 9e. The distance between the discharge position P1 and the return position P2 of the piston 9e, that is, the stroke L1 of the piston 9e is 2.34 mm. The magnetic head 9d and the piston 9e have inclined surfaces that face each other. The set load of the springs 9f, 9g is determined by the relationship between the tap water pressure (generally around 100 kPa) and the propulsive force of the piston 9e when a pulse voltage is applied, the piston 9e is placed at the return position P2 when stopped, and During driving, the piston 9e moves to the position P1 where it abuts against the magnetic head 9d, and is a value that satisfies the condition that a desired discharge pressure can be output, for example, a value of about 400 gf to 1100 gf.

図4Aは、上記構成の電磁ポンプ5を使用する脈動水吐出装置1において、制御部7からコイル9bに印加するパルス電圧波形を示す。パルス電圧の出力は定電圧Vcc(例えば24V)で、その周期Tは例えば0.020secである。制御部7は、一周期T内の所定のタイミングに長い時間TL(例えば4.2msec)及び短い時間TS(例えば1.5msec)の間、パルス電圧を出力する。   FIG. 4A shows a pulse voltage waveform applied from the control unit 7 to the coil 9b in the pulsating water discharge device 1 using the electromagnetic pump 5 having the above configuration. The output of the pulse voltage is a constant voltage Vcc (for example, 24 V), and the period T is, for example, 0.020 sec. The control unit 7 outputs a pulse voltage at a predetermined timing within one cycle T for a long time TL (for example, 4.2 msec) and a short time TS (for example, 1.5 msec).

図4Bは、上記構成の電磁ポンプ5の吐出圧力の実測データである。同図において横軸は時間、縦軸は圧力であり、実線で示すデータは、図4Aに示すタイミングで制御部7から電磁ポンプ5にパルス電圧を印加した運転状態において、ピストン9eの下流側の吐出圧力DPを所定の時間間隔で実測したものである。また、点線で示すデータは、制御部7からパルス電圧が印加されていない停止状態において電磁弁3を開いて水道水の圧力だけが作用する時のピストン9eの下流側吐出圧力のグラフである。以下、この点線で示す吐出圧力を停止圧力という。停止圧力は、約99kPaである。A点は、パルス電圧を短い時間TSだけ印加した後にばね9f、9gの力で復帰位置P2に復帰した時の吐出圧力DP(=81kPa)を表す。B点は、給水管4からの水道水の圧力により停止圧力に戻ったタイミングで、パルス電圧を比較的長い時間TLだけ印加した場合に得られる吐出圧力の最大値DPmax(=156kPa)を示す。C点は、その後にばね9f、9gの力で復帰位置P2に復帰した時の吐出圧力の最小値DPmin(=34kPa)を示す。D点は、給水管4からの水道水の圧力により停止圧力に戻ったタイミングで、再びパルス電圧を短い時間TSだけ印加した場合に得られる吐出圧力DP(=126kPa)を示す。制御部7によるパルス電圧の印加に応じてA点、B点、C点、D点と吐出圧力が繰り返し変わる。   FIG. 4B is actual measurement data of the discharge pressure of the electromagnetic pump 5 having the above configuration. In the figure, the horizontal axis is time, the vertical axis is pressure, and the data shown by the solid line is the data on the downstream side of the piston 9e in the operation state in which the pulse voltage is applied from the control unit 7 to the electromagnetic pump 5 at the timing shown in FIG. 4A. The discharge pressure DP is actually measured at a predetermined time interval. The data indicated by the dotted line is a graph of the discharge pressure on the downstream side of the piston 9e when only the pressure of tap water is applied when the electromagnetic valve 3 is opened in a stopped state where no pulse voltage is applied from the control unit 7. Hereinafter, the discharge pressure indicated by the dotted line is referred to as stop pressure. The stop pressure is about 99 kPa. Point A represents the discharge pressure DP (= 81 kPa) when the pulse voltage is applied for a short time TS and then returned to the return position P2 by the force of the springs 9f and 9g. Point B represents the maximum value DPmax (= 156 kPa) of the discharge pressure obtained when the pulse voltage is applied for a relatively long time TL at the timing when the pressure returns to the stop pressure due to the pressure of tap water from the water supply pipe 4. Point C indicates the minimum value DPmin (= 34 kPa) of the discharge pressure when the spring 9f and 9g return to the return position P2 thereafter. Point D indicates the discharge pressure DP (= 126 kPa) obtained when the pulse voltage is again applied for a short time TS at the timing when the pressure returns to the stop pressure due to the pressure of tap water from the water supply pipe 4. According to the application of the pulse voltage by the control unit 7, the points A, B, C, D and the discharge pressure are repeatedly changed.

一周期Tの中で、パルス電圧を短い時間TSだけ再度印加する理由は、大小の水玉部分を作るためである。短い時間TSの値は、パルス電圧を短い時間だけ印加した後に、吐出圧力が停止圧力と同じになるタイミングが、次の周期の長い時間のパルス電圧印加タイミングと一致する時間に設定する。短い時間TSを、このような値に設定することによって、一周期Tの終期の手前で吐出圧力が停止圧力となり、脈動していない部分ができること防ぐ。なお、所望の場合には、時間TSの値を更に短くして、大小の水玉部分の間に脈動していない部分を作ることもできる。   The reason why the pulse voltage is applied again for a short time TS in one period T is to make a large and small polka dot portion. The value of the short time TS is set so that the timing at which the discharge pressure becomes the same as the stop pressure after applying the pulse voltage for a short time coincides with the pulse voltage application timing of the next long time. By setting the short time TS to such a value, the discharge pressure becomes a stop pressure before the end of one cycle T, thereby preventing a non-pulsating portion from being formed. If desired, the value of time TS can be further shortened to create a non-pulsating portion between large and small polka dots.

実用上、吐出圧力の最大値DPmaxは、吐出圧基準値(DPref)(=150kPa)以上が望まれる。また、吐出圧力の最大値と最小値との差PD(=DPmax−DPmin)は、圧力差基準値(PDref)(=100kPa)以上が望まれる。本実施形態の電磁ポンプ5は、この基準を満たしている。   In practice, the maximum value DPmax of the discharge pressure is desired to be equal to or higher than the discharge pressure reference value (DPref) (= 150 kPa). Further, the difference PD (= DPmax−DPmin) between the maximum value and the minimum value of the discharge pressure is desirably equal to or greater than the pressure difference reference value (PDref) (= 100 kPa). The electromagnetic pump 5 of this embodiment satisfies this criterion.

このような所望の出力条件を満たす電磁ポンプ5は、従来の電磁ポンプにおいて故障原因の1つであったピストンの貫通孔の逆止弁を備えていないため故障が少なく、飛躍的に改善された優れた耐久性を有する。   The electromagnetic pump 5 satisfying such a desired output condition does not include a check valve for the piston through-hole, which is one of the causes of failure in the conventional electromagnetic pump, and thus has few failures and has been dramatically improved. Excellent durability.

ピストン9eの貫通孔9kの孔径寸法R2の値を、φ=1.2mm、1.4mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm、2.4mm、3.0mm、3.5mmに変えた場合において、図4Aに示したパルス電圧を印加した時のピストン9eの下流側の吐出圧力DPを所定の時間間隔で実測した。孔径寸法R2の値毎に、図4Bに示したA〜D点の吐出圧力(kPa)をまとめたのが次に示す表1である。   The value of the hole diameter R2 of the through hole 9k of the piston 9e was changed to φ = 1.2mm, 1.4mm, 1.8mm, 2.0mm, 2.2mm, 2.4mm, 3.0mm, 3.5mm. In this case, the discharge pressure DP on the downstream side of the piston 9e when the pulse voltage shown in FIG. 4A was applied was measured at predetermined time intervals. Table 1 shows the discharge pressures (kPa) at points A to D shown in FIG. 4B for each value of the hole diameter R2.

Figure 0005872706
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表1は、左端から“ピストン9eの貫通孔9kの孔径寸法R2の値”、“パルス電圧を印加していない完全な停止時にピストン9eの貫通孔9kに流れる水量(ml/min)”、“停止時のピストン9e上流側の圧力及び下流側の停止圧力”、“パルス電圧印加時に検出されるA〜D点の吐出圧力”、“吐出圧力の最大値と最小値との差PD”を示す。   Table 1 shows, from the left end, “the value of the hole diameter dimension R2 of the through hole 9k of the piston 9e”, “the amount of water (ml / min) flowing into the through hole 9k of the piston 9e when the pulse voltage is not completely applied”, “ Indicates the pressure on the upstream side of the piston 9e and the stop pressure on the downstream side when stopped, "discharge pressure at points A to D detected when pulse voltage is applied", and "difference PD between maximum and minimum discharge pressures" .

表1からは、貫通孔9kの孔径寸法R2の値がφ=1.6mm乃至2.0mmの時に、B点で検出される吐出圧力の最大値DPmaxが吐出圧基準値DPref(=150kPa)以上で、かつ、吐出圧力の最大値と最小値との差PD(“B点の吐出圧力”―“C点の吐出圧力”)が圧力差基準値PDref(=100kPa)以上となることが解る。   From Table 1, when the value of the hole diameter R2 of the through hole 9k is φ = 1.6 mm to 2.0 mm, the maximum value DPmax of the discharge pressure detected at the point B is equal to or greater than the discharge pressure reference value DPref (= 150 kPa). In addition, it can be seen that the difference PD between the maximum value and the minimum value of the discharge pressure (“discharge pressure at point B” − “discharge pressure at point C”) is equal to or greater than the pressure difference reference value PDref (= 100 kPa).

図5A、図5Bは、アキュームレータ機能を有する給水部品8の変形例を示す。図中、給水部品8と同様の構成要素には同じ参照番号を付して重複した説明は省く。何れの変形例も給水口8aと吐出口8cとの間の通路8bの枝管に、所定長の弾性体チューブ8i、8jの両端開口が連結されている。これらの変形例においても、弾性体チューブ8i、8jの長さを換えるだけで、極めて簡単に畜圧能力を調節できるという利点を有している。   5A and 5B show a modification of the water supply component 8 having an accumulator function. In the figure, the same components as those of the water supply component 8 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In any modification, both ends of the elastic tubes 8i and 8j having a predetermined length are connected to the branch pipe of the passage 8b between the water supply port 8a and the discharge port 8c. These modifications also have the advantage that the animal pressure capacity can be adjusted very simply by simply changing the length of the elastic tubes 8i, 8j.

以上に説明した構成の脈動発生用電磁ポンプ及びこれを用いた脈動水吐出装置は、所望の出力特性を確保しつつ、即ち所望の吐出圧力及び該吐出圧力の最大値及び最小値の差を有しつつ、故障原因の1つであった逆止弁を無くして電磁ポンプの故障原因を減らしたことにより、飛躍的に改善された優れた耐久性を有する。   The pulsation generating electromagnetic pump and the pulsating water discharge device using the pulsation generating pump having the above-described configuration ensure desired output characteristics, that is, have a difference between a desired discharge pressure and a maximum value and a minimum value of the discharge pressure. However, the non-return valve, which was one of the causes of the failure, is eliminated to reduce the cause of the failure of the electromagnetic pump, thereby having excellent durability that has been dramatically improved.

なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、給水部品8の弾性体チューブ8hの中にコイルを挿入し、弾性体チューブ8hが折れ曲がって通路を閉塞してしまうことを防ぐ構成を採用してもよい。   In addition, this invention is not restricted to the structure of the said various embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the meaning of invention. For example, a configuration may be employed in which a coil is inserted into the elastic tube 8h of the water supply component 8 to prevent the elastic tube 8h from being bent and closing the passage.

また、電磁ポンプ5の変形例として、シリンダ9cに、電磁プランジャーピストン9eを磁気ヘッド9dへと押す力を強めるように、電磁コイル9bの隣接位置、例えば吐出口8cに近い側に磁気リングを追加(図8に示す磁気リング12を参照)してもよい。当該構成によって、吐出圧力の最大値DPmaxを高くすることができる。   As a modified example of the electromagnetic pump 5, a magnetic ring is provided on the cylinder 9c adjacent to the electromagnetic coil 9b, for example, on the side close to the discharge port 8c, so as to increase the force of pushing the electromagnetic plunger piston 9e toward the magnetic head 9d. An addition may be made (see the magnetic ring 12 shown in FIG. 8). With this configuration, the maximum value DPmax of the discharge pressure can be increased.

図6は、上記実施形態に用いた電磁ポンプ5を改良した第1改良例に係る電磁ポンプ5Aを示す。図中、電磁ポンプ5と同様の構成要素には同じ参照番号を付して重複した説明は省く。この電磁ポンプ5Aは、上述の電磁ポンプ5のピストン9eを復帰位置に戻すばね9gのセット荷重を小さくし、磁気ヘッド9dを短くすることによってピストン9eのストロークを長くしている。例えば、脈動水吐出装置1を洗浄機能付きの便座に使用する場合、吐出圧力の最大値DPmaxと最小値DPminとの差PDがあまりに大きいと、使用者によっては好ましく思わない場合がある。この場合、前述したばね9f、9gのセット荷重についての条件を満たす限りにおいて、電磁ポンプ5Aは、電磁ポンプ5のばね9gのセット荷重を小さくし、吐出圧力の最小値DPminを少し高めに設定する。ばね9gのセット荷重を小さくすると、ピストン9eを磁気ヘッド9dへと押し出す力が強くなり、ピストン9eが磁気ヘッド9dに強く当たって音鳴りがする場合がある。このような音鳴りを無くすため、電磁ポンプ5Aは、磁気ヘッド9dを短くすることによってピストン9eのストロークを、電磁ポンプ5の場合のL1よりも長いL2にしている。   FIG. 6 shows an electromagnetic pump 5A according to a first improved example in which the electromagnetic pump 5 used in the above embodiment is improved. In the figure, the same components as those of the electromagnetic pump 5 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In this electromagnetic pump 5A, the stroke of the piston 9e is lengthened by reducing the set load of the spring 9g for returning the piston 9e of the electromagnetic pump 5 to the return position and shortening the magnetic head 9d. For example, when the pulsating water discharge device 1 is used for a toilet seat with a cleaning function, if the difference PD between the maximum value DPmax and the minimum value DPmin of the discharge pressure is too large, it may not be preferable for some users. In this case, as long as the conditions regarding the set load of the springs 9f and 9g described above are satisfied, the electromagnetic pump 5A reduces the set load of the spring 9g of the electromagnetic pump 5 and sets the minimum value DPmin of the discharge pressure slightly higher. . When the set load of the spring 9g is reduced, the force that pushes the piston 9e toward the magnetic head 9d is increased, and the piston 9e may hit the magnetic head 9d strongly and may make a sound. In order to eliminate such noise, the electromagnetic pump 5A shortens the stroke of the piston 9e by shortening the magnetic head 9d to L2, which is longer than L1 in the case of the electromagnetic pump 5.

図7は、実施例としての電磁ポンプ5及び上記第1改良例に係る電磁ポンプ5Aの吐出圧力特性を示す。実線は、ピストン9eの貫通孔9kの直径がφ=1.6mmの場合の電磁ポンプ5Aの吐出圧力特性を示し、点線は、ピストン9eの貫通孔9kの直径がφ=1.6mmの場合の電磁ポンプ5の吐出圧力特性を示す。同図より、電磁ポンプ5Aは、電磁ポンプ5と比べて吐出圧力の最大値が若干低い値で、吐出圧力の最小値DPminが高くなり、差PDが小さくなっていることが分かる。   FIG. 7 shows discharge pressure characteristics of the electromagnetic pump 5 as an embodiment and the electromagnetic pump 5A according to the first improved example. The solid line shows the discharge pressure characteristic of the electromagnetic pump 5A when the diameter of the through hole 9k of the piston 9e is φ = 1.6 mm, and the dotted line shows the case where the diameter of the through hole 9k of the piston 9e is φ = 1.6 mm. The discharge pressure characteristic of the electromagnetic pump 5 is shown. From the figure, it can be seen that the electromagnetic pump 5A has a slightly lower maximum discharge pressure value than the electromagnetic pump 5, the minimum discharge pressure value DPmin is higher, and the difference PD is smaller.

第1改良例の電磁ポンプ5Aにおいては、磁気ヘッド9dの長さが短くなることに起因する電磁プランジャーピストン9eを磁気ヘッド9d側へ押す力が減少する。このため、吐出圧力の最大値DPmaxの値が、電磁ポンプ5よりも小さくなった。この値によっては、吐出圧力の最大値DPmaxが吐出圧基準値DPref以上で、かつ、差PDが圧力差基準値PDref以上とするため、最大吐出圧力DPmaxを補う必要がある。   In the electromagnetic pump 5A of the first improved example, the force pushing the electromagnetic plunger piston 9e toward the magnetic head 9d due to the shortening of the length of the magnetic head 9d is reduced. For this reason, the maximum value DPmax of the discharge pressure is smaller than that of the electromagnetic pump 5. Depending on this value, the maximum value DPmax of the discharge pressure is not less than the discharge pressure reference value DPref and the difference PD is not less than the pressure difference reference value PDref, so it is necessary to supplement the maximum discharge pressure DPmax.

図8は、上記第1改良例に係る電磁ポンプ5Aをさらに改良した第2改良例に係る電磁ポンプ5Bを示す。図中、電磁ポンプ5と同様の構成要素には同じ参照番号を付して重複した説明は省く。電磁ポンプ5Bは、電磁ポンプ5Aのシリンダ9cの電磁コイル9bの隣接位置、例えば給水部品8に近い側に磁気リング12を追加した構成とされている。   FIG. 8 shows an electromagnetic pump 5B according to a second improved example in which the electromagnetic pump 5A according to the first improved example is further improved. In the figure, the same components as those of the electromagnetic pump 5 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The electromagnetic pump 5B is configured such that a magnetic ring 12 is added to a position adjacent to the electromagnetic coil 9b of the cylinder 9c of the electromagnetic pump 5A, for example, the side close to the water supply component 8.

図9は、実施例としての電磁ポンプ5及び上記第2改良例に係る電磁ポンプ5Bの吐出圧力特性を示す。実線は、ピストン9eの貫通孔9kの直径がφ=1.6mmの場合の電磁ポンプ5Bの吐出圧力特性を示し、点線は、ピストン9eの貫通孔9kの直径がφ=1.6mmの場合の電磁ポンプ5の吐出圧力特性を示す。電磁ポンプ5Bは、電磁ポンプ5と比べて吐出圧力の最大値DPmaxが高くなっている。また、図7と比べれば明確なように、電磁ポンプ5Bは、第1改良例に係る電磁ポンプ5Aと比べて吐出圧力の最大値DPmaxが高くなっている。このように、必要に応じて磁気リング12を使用することによって吐出圧力の最大値DPmaxを増加できる。   FIG. 9 shows discharge pressure characteristics of the electromagnetic pump 5 as an embodiment and the electromagnetic pump 5B according to the second improved example. The solid line shows the discharge pressure characteristic of the electromagnetic pump 5B when the diameter of the through hole 9k of the piston 9e is φ = 1.6 mm, and the dotted line shows the case where the diameter of the through hole 9k of the piston 9e is φ = 1.6 mm. The discharge pressure characteristic of the electromagnetic pump 5 is shown. The electromagnetic pump 5 </ b> B has a higher discharge pressure maximum value DPmax than the electromagnetic pump 5. As is clear from FIG. 7, the electromagnetic pump 5B has a higher discharge pressure maximum value DPmax than the electromagnetic pump 5A according to the first improved example. Thus, the maximum value DPmax of the discharge pressure can be increased by using the magnetic ring 12 as necessary.

本発明の脈動発生用電磁ポンプ及びこれを用いた脈動水吐出装置は、洗浄機能付きの便座に使用できる他、例えば、ジェットバス、手洗い用のハンドシャワー、脈動水を歯に当てて歯磨きを行うバブルジェット式の歯磨き装置等、脈動する水流が望まれる個所に用いることができる。   The pulsation generating electromagnetic pump of the present invention and the pulsating water discharge device using the pulsation generating pump can be used for a toilet seat with a cleaning function. For example, a jet bath, a hand shower for washing hands, and brushing teeth by applying pulsating water to teeth. It can be used where a pulsating water flow is desired, such as a bubble jet toothpaste device.

1 脈動水吐出装置
4 給水管
5、5A、5B 脈動発生用電磁ポンプ
6 ノズル(脈動水吐出口)
7 制御部
8h 弾性体チューブ
9c シリンダ
9d 磁気ヘッド
9e 電磁プランジャーピストン
9k 貫通孔
12 磁気リング
DPmax 吐出圧力の最大値
DPmin 吐出圧力の最小値
1 Pulsating water discharge device 4 Water supply pipe 5, 5A, 5B Pulsation generating electromagnetic pump 6 Nozzle (Pulsating water discharge port)
7 Control unit 8h Elastic tube 9c Cylinder 9d Magnetic head 9e Electromagnetic plunger piston 9k Through hole 12 Magnetic ring DPmax Maximum discharge pressure DPmin Minimum discharge pressure

Claims (7)

給水管と脈動水吐出口との間に取り付けられて使用され、前記給水管からの給水時に所定のパターンのパルス電圧を周期的に給電する制御部によって制御される脈動発生用電磁ポンプにおいて、
電磁コイルが外周に設けられ、内部に前記給水管からの給水が流通する管状のシリンダと、
前記シリンダ内の下流側に設けられ、前記電磁コイルの作用により磁化される磁気ヘッドと、
前記シリンダ内の上流側において、前記磁気ヘッドに当接する吐出位置と該吐出位置から離れた所定の復帰位置との間を往復動自在に設けられた電磁プランジャーピストンと、
前記電磁プランジャーピストンを前記復帰位置に移動させるように付勢するばねと、を備えており、
前記電磁プランジャーピストンは、前記シリンダ内の通路の下流側と上流側とを連通する貫通孔を有し、
前記制御部からパルス電圧が印加されていない停止状態において給水管からの給水圧だけが作用する時の前記電磁プランジャーピストンの下流側吐出圧力を停止圧力としたとき、
前記貫通孔の孔径寸法は、(a)前記給水管からの給水状態において前記制御部からのパルス電圧の給電に応じて前記電磁プランジャーピストンが前記吐出位置にまで動いた時にシリンダ下流側へと水を動かす吐出圧力の最大値が前記停止圧力の略1.5倍以上となり、(b)前記最大値と、前記パルス電圧の印加停止後に前記電磁プランジャーピストンが前記ばねの力で復帰位置に戻る際の前記吐出圧力の最小値との差が、前記停止圧力と同等以上となるように設定されており、前記貫通孔に逆止弁を設けていないことを特徴とする脈動発生用電磁ポンプ。
In the pulsation generating electromagnetic pump that is used by being attached between a water supply pipe and a pulsating water discharge port and controlled by a control unit that periodically supplies a pulse voltage of a predetermined pattern when water is supplied from the water supply pipe,
An electromagnetic coil is provided on the outer periphery, and a tubular cylinder in which water supplied from the water supply pipe circulates,
A magnetic head provided on the downstream side in the cylinder and magnetized by the action of the electromagnetic coil;
An electromagnetic plunger piston provided on the upstream side in the cylinder so as to be capable of reciprocating between a discharge position in contact with the magnetic head and a predetermined return position away from the discharge position;
A spring that urges the electromagnetic plunger piston to move to the return position,
The electromagnetic plunger piston has a through hole that communicates the downstream side and the upstream side of the passage in the cylinder,
When the downstream discharge pressure of the electromagnetic plunger piston when only the feed water pressure from the feed water pipe acts in the stop state where the pulse voltage is not applied from the control unit is the stop pressure,
The hole size of the through hole is (a) when the electromagnetic plunger piston moves to the discharge position in response to the supply of pulse voltage from the control unit in the water supply state from the water supply pipe. The maximum value of the discharge pressure for moving water is about 1.5 times or more the stop pressure, and (b) the electromagnetic plunger piston is returned to the return position by the force of the spring after the application of the maximum value and the pulse voltage is stopped. A pulsation generating electromagnetic pump characterized in that a difference from the minimum value of the discharge pressure when returning is equal to or more than the stop pressure, and no check valve is provided in the through hole. .
前記給水管と前記シリンダとの間の通路に、所定長の弾性体チューブの両端開口が連結されていることを特徴とする請求項1に記載の脈動発生用電磁ポンプ。   The pulsation generating electromagnetic pump according to claim 1, wherein both ends of an elastic tube having a predetermined length are connected to a passage between the water supply pipe and the cylinder. 前記シリンダには、前記電磁プランジャーピストンを前記磁気ヘッドへと押す力を強めるように、前記電磁コイルの隣接位置に磁気リングが設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の脈動発生用電磁ポンプ。   The magnetic ring is provided in the adjacent position of the said electromagnetic coil so that the force which pushes the said electromagnetic plunger piston to the said magnetic head may be strengthened in the said cylinder, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. The described electromagnetic pump for generating pulsation. 給水管と脈動水吐出口との間に取り付けられて使用される脈動発生用電磁ポンプと、前記給水管からの給水時に、前記脈動水吐出口から脈動水を吐出させるように前記脈動発生用電磁ポンプに所定のパターンのパルス電圧を周期的に給電する制御部と、で構成され、
前記脈動発生用電磁ポンプは、電磁コイルが外周に設けられ、内部に前記給水管からの給水が流通する管状のシリンダと、
前記シリンダ内の下流側に設けられ、前記電磁コイルの作用により磁化される磁気ヘッドと、
前記シリンダ内の上流側において、前記磁気ヘッドに当接する吐出位置と該吐出位置から離れた所定の復帰位置との間を往復動自在に設けられた電磁プランジャーピストンと、
前記電磁プランジャーピストンを前記復帰位置に移動させるように付勢するばねと、を備えており、
前記電磁プランジャーピストンは、前記シリンダ内の通路の下流側と上流側とを連通する貫通孔を有し、
前記制御部からパルス電圧が印加されていない停止状態において給水管からの給水圧だけが作用する時の前記電磁プランジャーピストンの下流側吐出圧力を停止圧力としたとき、
前記貫通孔の孔径寸法は、(a)前記給水管からの給水状態において前記制御部からのパルス電圧の給電に応じて前記電磁プランジャーピストンが前記吐出位置にまで動いた時にシリンダ下流側へと水を動かす吐出圧力の最大値が前記停止圧力の略1.5倍以上となり、(b)前記最大値と、前記パルス電圧の印加停止後に前記電磁プランジャーピストンが前記ばねの力で復帰位置に戻る際の前記吐出圧力の最小値との差が、前記停止圧力と同等以上となるように設定されており、前記貫通孔に逆止弁を設けていないことを特徴とする脈動水吐出装置。
A pulsation generating electromagnetic pump that is used by being attached between a water supply pipe and a pulsating water discharge port, and the pulsation generating electromagnetic wave so that pulsating water is discharged from the pulsating water discharge port when water is supplied from the water supply pipe. And a control unit that periodically supplies a pulse voltage of a predetermined pattern to the pump,
The pulsation generating electromagnetic pump has a tubular cylinder in which an electromagnetic coil is provided on the outer periphery, and water supply from the water supply pipe circulates therein.
A magnetic head provided on the downstream side in the cylinder and magnetized by the action of the electromagnetic coil;
An electromagnetic plunger piston provided on the upstream side in the cylinder so as to be capable of reciprocating between a discharge position in contact with the magnetic head and a predetermined return position away from the discharge position;
A spring that urges the electromagnetic plunger piston to move to the return position,
The electromagnetic plunger piston has a through hole that communicates the downstream side and the upstream side of the passage in the cylinder,
When the downstream discharge pressure of the electromagnetic plunger piston when only the feed water pressure from the feed water pipe acts in the stop state where the pulse voltage is not applied from the control unit is the stop pressure,
The hole size of the through hole is (a) when the electromagnetic plunger piston moves to the discharge position in response to the supply of pulse voltage from the control unit in the water supply state from the water supply pipe. The maximum value of the discharge pressure for moving water is about 1.5 times or more the stop pressure, and (b) the electromagnetic plunger piston is returned to the return position by the force of the spring after the application of the maximum value and the pulse voltage is stopped. A pulsating water discharge device, wherein a difference from the minimum value of the discharge pressure when returning is set to be equal to or greater than the stop pressure, and a check valve is not provided in the through hole .
前記制御部は、一周期内において、(c)前記電磁プランジャーピストンが吐出位置に到達し得る時間だけパルス電圧を印加して前記吐出圧基準値以上の吐出圧力の主脈動水を吐出させ、(d)前記パルス電圧印加後、前記ばねの力で前記復帰位置に復帰した前記電磁プランジャーピストンの前記吐出圧力が、前記電磁ポンプの停止状態において前記電磁プランジャーピストンが復帰位置に停止している時の停止圧力と同じになる予め定めた停止圧力タイミングに、前記時間よりも短い時間だけパルス電圧を印加して前記主脈動水より低い吐出圧力の副脈動水を吐出させる制御を行い、
前記短い時間は、該短い時間のパルス電圧印加後に前記ばねの力で前記復帰位置に復帰した前記電磁プランジャーピストンの前記吐出圧力が前記停止圧力と同じになるタイミングが、次の周期の主脈動水吐出用のパルス電圧印加タイミングとなるような時間であることを特徴とする請求項4に記載の脈動水吐出装置。
In one cycle, the control unit (c) applies a pulse voltage only for a time during which the electromagnetic plunger piston can reach the discharge position, and discharges the main pulsating water having a discharge pressure equal to or higher than the discharge pressure reference value, (D) After application of the pulse voltage, the discharge pressure of the electromagnetic plunger piston that has returned to the return position by the force of the spring is such that the electromagnetic plunger piston stops at the return position when the electromagnetic pump is stopped. A predetermined stop pressure timing that is the same as the stop pressure at the time of being applied, a pulse voltage is applied only for a time shorter than the time, and a control is performed to discharge sub pulsating water having a discharge pressure lower than the main pulsating water,
The short time is the main pulsation of the next cycle when the discharge pressure of the electromagnetic plunger piston returned to the return position by the spring force after applying the pulse voltage for the short time is the same as the stop pressure. The pulsating water discharge device according to claim 4, wherein the pulsating water discharge device has a time that is a pulse voltage application timing for water discharge.
前記給水管と前記シリンダとの間の通路に、所定長の弾性体チューブの両端開口が連結されていることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の脈動水吐出装置。   The pulsating water discharge device according to claim 4 or 5, wherein both ends of an elastic tube having a predetermined length are connected to a passage between the water supply pipe and the cylinder. 前記シリンダには、前記電磁プランジャーピストンを前記磁気ヘッドへと押す力を強めるように、前記電磁コイルの隣接位置に磁気リングが設けられていることを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれか一項に記載の脈動水吐出装置。   The magnetic cylinder is provided in the said adjacent position of the said electromagnetic coil so that the force which pushes the said electromagnetic plunger piston to the said magnetic head may be strengthened in the said cylinder. The pulsating water discharge device according to any one of the above.
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