JPS5819867B2 - 電磁ポンプの駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プランジャを電磁コイルによって往復動させ
る電磁ポンプの駆動装置の改良に関する。

従来例の構成とその問題点 一般に電磁式プランジャポンプは、第３図に示すように
構成されている。

図中の１．４，５．６は磁性材料からなる電磁ヨークで
、磁性材料よりなるプランジャ９とともに磁気回路を形
成している。

非磁性材料よりなるシリンダ１０には吸入弁７を含む吸
入継手１１と吐出継手１２とが両端に配設され、さらに
内側には吐出弁８を含むプランジャ９が摺動可能に配設
されている。

Ａ、Ｂは電磁石コイルで、シリンダ１０の外周側にコイ
ルＡ。

Ｂの発生磁界が逆方向になるように配設されている。

２，３は外装ケースである。一方、上記のポンプの駆動
装置は第４図のように構成されている。

すなわち、発振回路に抵抗Ｒ１〜Ｒ４、コンデンサＣ１
，Ｃ２、トランジスタＱ、 、 Ｃ２からなる非安定マ
ルチバイブレークＹを用い、その出力により交互にオン
するトランジスタＱａ 、 Ｃ４によって電磁石コイル
Ａ、Ｂを交互に付勢し、電極ポンプを駆動するように構
成される。

上記のような電磁ポンプは、２個の電磁石コイルＡ、Ｂ
を交互に付勢し、プランジャ９を左右に往復運動させ、
流体を移送させるため、電磁石コイルが付勢されると、
プランジャ９は吐出継手１２あるいは吸入継手１１に激
しく衝突し、振動や騒音を発生する。

これを防ぐために吐出継手１２とプランジャ９との間お
よび吸入継手１１とプランジャ９との間に、ばねあるい
はゴム等の緩衝用のストッパーを設ける方法もあるが、
ばねは製作のバラツキが犬である。

従って連続的な衡機を受けるこのポンプでは折損する事
故が多く、コムは疲労あるいは膨張するなどの欠点があ
り、長時間ポンプを安定に作動することは容易でない。

発明の目的 本発明は、前記のような不都合を解消し、衝撃吸収用部
品を必要とせずに、駆動時の騒音を軽減できる電磁ポン
プの駆動装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、プランジャを一方向へ駆動する電磁コイルと
、プランジャを上記と反対方向へ駆動する電磁コイルと
、プランジャの作動周期を定める発振回路と、前記作動
周期に基づいて前記電磁コイルを付勢する付勢装置とを
有し、一方の電磁コイルの付勢終了前に他方の電磁コイ
ルの付勢を開始するように構成したものである。

この構成によれば、プランジャが一方向に所定のストロ
ーク移動する終了前に反対方向への付勢力が加えられる
ので、衝撃を軽減することができる。

実施例の説明 第１図は本発明によるポンプ１駆動回路の実施例を示し
、第４図と同一部品、同一作用を示すものは同一符号で
示し説明を省略する。

非安定マルチバイブレークＹの出力端子ａはコンデンサ
Ｃ３を介して単安定マルチバイブレークＸのトリガ端子
Ｃへ、同じく非安定マルチバイブレークＹの出力端子す
はコンデンサＣ５を介して単安定マルチバイブレークＺ
のトリガ端子ｄへそれぞれ接続されている。

Ｘは抵抗Ｒ５〜Ｒ８、コンデンサＣ４、トランジスタＱ
５． Ｃ７によって構成され、その出力端に接続された
トランジスタＱ３をコンデンサＣ４と抵抗Ｒ５とによっ
て定まるＴ１時間作動させて電磁石コイルＡをＴ１時間
付勢する。

同様に単安定マルチバイブレークＺは抵抗Ｒ９〜Ｒ１□
、コンデンサＣ６、トランジスタＱｅ 、 Ｑｓとによ
って構成され、その出力端に接続されたトランジスタＱ
４をコンデンサＣ６と抵抗Ｒ９とによって定まるＴ２時
間オンし、電磁石コイルＢをＴ２時間付勢する。

次に第２図の波形図をもとに動作について説明する。

第２図ａ、ｂは非安定マルチバイブレークＹの出力端子
ａ、ｂのそれぞれの電圧波形で、非安定マルチバイブレ
ークＹの発振周期ＴはトランジスタＱ１がオンしている
時間ＴＡとトランジスタＱ２がオンしている時間ＴＢと
の和で、次式で表すことができる。

ＴＡ＝０．７Ｃ２・Ｒ２ Ｔ１３＝０．７Ｃ１・Ｒｏ Ｔ＝ＴＡ十ＴＢ したがって、非安定マルチバイブレークＹはｆ＝１／Ｔ
のサイクルで発振し、コンデンサＣ３゜Ｃ５を介して単
安定マルチバイブレークＸ、Ｚを交互に作動させる。

トランジスタＱ５がオンしている時間Ｔ１は単安定マル
チバイブレークＸのコンデンサＣ４と抵抗Ｒ５とによっ
て定まり、次式で表すことができ、トランジスタＱ５の
コレクタ電圧であるＣ点の電圧を第２図Ｃに示す。

Ｔ、−０，７Ｃ４・Ｒ５ またトランジスタＱ６がオンしている時間Ｔ２は単安定
マルチバイブレークＺのコンデンサＣ６と抵抗Ｒ９とに
よって定まり、次式で表すことができる。

Ｔ２＝ ０．７ Ｃ６，Ｒ９ 第２図ｄは回路ｄ点の電圧波形を示す。

ここでＴ１は前記非安定マルチバイブレークＹで定まる
ＴＡよりαだけ長く、Ｔ２は同じくＴＢよりβだけ長く
設定すると、αおよびβの期間はトランジスタＱ３とＣ
４がともにオンすることになり、コイルＡ、Ｂはαおよ
びβの期間はともに付勢されることになる。

このような構成において、いま非安定マルチバイブレー
クＹのトランジスタＱ１がオンし、単安定マルチバイブ
レークｘ’ｂｓトリガされると、トランジスタＱ１がオ
フし、トランジスタＱ５がオンするので、トランジスタ
Ｑ３がオンしコイルＡが付勢され、プランジャ９はコイ
ルＡの中央Ｓ１とプランジャ９の中央Ｓ３とが重なる位
置まで移動しようとし、右方へ吸引される。

プランジャ９が移動し、吐出継手１２に当たる直前で非
安定マルチバイブレークＹによってトリガされた単安定
マルチバイブレークＺによってコイルＢが付勢されるた
め、コイルＡ、Ｂがともにオンし、プランジャ９にはコ
イルＡ、Ｂの中央Ｓ４とプランジャ９の中央Ｓ３とが重
なろうとする力が働き、吐出継手１２への衝突をやわら
げる。

つぎにトランジスタＱ５がオフすると、コイルＡの付勢
が解かれ、コイルＢによりプランジャ９はコイルＢの中
央Ｓ２とプランジャ９の中央Ｓ３が重なろうと左方へ移
動する。

プランジャ９が移動し、吸入継手１１に衝突する直前で
、非安定マルチバイブレータＹによってトリガされた単
安定マルチバイブレークＸによって再びコイルＡが付勢
されるため、プランジャ９にはプランジャ９の中央Ｓ３
とコイルＡ、Ｂの中央Ｓ４とが重なろうとする力が働き
、吸入継手１１への衝突をやわらげることができる。

コイルＢの付勢が終わると、プランジャ９はコイルＡに
より再び右方へ移動する。

次にＴＡ ＝ ８０ ｍ５ｅｃ 、 ＴＢ ＝ ５５
ｍ５ｅｃ、 αがＴＡの２５％以下、βはＴＢの１
５％以下になるようにＴ、 、 Ｔ２をそれぞれ設定し
て、流量１０００ＣＣＺ分、揚程Ｉｍ、作動サイクル８
Ｈｚ、直流２４■で作動する電磁ポンプを運転した場合
、従来法に比べて振動が１８％、騒音が５０％それぞれ
低下し、寿命が３０％向上した。

また、部品数、工数の低下により、ポンプの総価格を８
％低下することができた。

発明の効果 このように本発明によれば１．２組の電磁コイルの作動
周期と付勢時間を適宜選択することにより、ポンプの振
動や騒音を小さくして作動することができ、さらに、ば
ねやゴムなどの緩衝用部品を使用しないために事故がな
く、長期間安定して作動することができる。

また、衝撃が小さくなるのでプランジャや弁装置の摩耗
が均一化し、摩耗の度合も低下し、さらに部品の減少に
よる価格や工数が低下するなどの利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるポンプ、駆動装置の回
路図、第２図は同回路の電圧波形図、第３図は電磁ポン
プの断′面図、第４図は従来の電磁ポンプの駆動回路図
である。 Ｙ・・・・・・非安定マルチバイブレーク、Ｘ 、 Ｚ
、、、、、。 単安定マルチバイブレーク、Ｒ・・・・・・抵抗器、Ｃ
・・・・・・コンデンサ、Ｑ・・・・・・トランジスタ
、Ｅ・・・・・・直流電源、Ａ、Ｂ・・・・・・電磁コ
イル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プランジャを一方向へ駆動する電磁コイルと、プラ
   ンジャを上記と反対方向へ駆動する電磁コイルと、プラ
   ンジャの作動周期を定める発振回路と、前記作動周期に
   基づいて前記電磁コイルを付勢する付勢装置とを有し、
   一方の電磁コイルの付勢終了前に他方の電磁コイルの付
   勢が開始されるように構成した電磁ポンプの駆動装置。