JPH0424554B2 - - Google Patents
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- JPH0424554B2 JPH0424554B2 JP61208425A JP20842586A JPH0424554B2 JP H0424554 B2 JPH0424554 B2 JP H0424554B2 JP 61208425 A JP61208425 A JP 61208425A JP 20842586 A JP20842586 A JP 20842586A JP H0424554 B2 JPH0424554 B2 JP H0424554B2
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- vibrator
- core
- diaphragm
- yoke plate
- yoke
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- Reciprocating Pumps (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は可動磁石式ダイヤフラムポンプに関す
る。さらに詳しくはダイヤフラムに連結された振
動子と、この振動子の外周部に設けられた電磁コ
イルとの磁気的相互作用によつて振動子を往復運
動させることにより、これに連動したダイヤフラ
ムを往復運動させ、さらにこれに連動して流体を
吸引しその後吐出する可動磁石式ダイヤフラムポ
ンプに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a moving magnet diaphragm pump. More specifically, by reciprocating the vibrator through magnetic interaction between a vibrator connected to the diaphragm and an electromagnetic coil provided on the outer periphery of the vibrator, the diaphragm linked to the vibrator is caused to reciprocate. The present invention relates to a movable magnet diaphragm pump that sucks fluid and then discharges it in conjunction with this.
本装置は主として養魚水槽や、庭池養魚におけ
る酸素補給、あるいは公害監視における検査ガス
のサンプリングなどに利用されている。 This device is mainly used for oxygen supplementation in fish tanks and garden pond fish farming, and for sampling test gas in pollution monitoring.
従来、この種のダイヤフラムポンプとしては特
開昭54−84603号公報に記載のものがある。かか
るダイヤフラムポンプの概要を第2図に示す。
Conventionally, this type of diaphragm pump is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 84603/1983. An outline of such a diaphragm pump is shown in FIG.
第2図において、21はヨークであり、その縦
断面の第2図で示す上半部および下半部(以下、
〔従来の技術〕の項において上、下、左、右は第
2図におけるものを示す)がE字型をした軸対称
の円筒状のものであり、その中心軸部は中空とな
つている。またヨーク21の材料としてはFeな
どの強磁性材料が使用されている。そしてヨーク
21の右半部および左半部にはそれぞれヨーク2
1の内面に接してヨーク21と同一の中心軸を有
する横断面がドーナツ状の円筒状電磁コイル22
a,22bが設けられている。そしてヨーク21
の中心部にはヨーク21の長手方向に沿つてヨー
ク21より少し短い円柱状の振動子23がヨーク
21と中心軸が同一となるように設けられてい
て、振動子23の右端および左端はヨーク21の
右端および左端近くまで伸びて形成されている。
そして振動子23には、右端がN極となり左端が
S極となつている鋳造磁石などからなる永久磁石
24が設けられており、該永久磁石24の両端面
上には等方性の磁性体である磁極片27a,27
bが固定されている。また振動子23が固定され
ていて、振動子23の中心軸にそつて形成されて
いる支持軸25の両端部には、ダイヤフラム26
a,26bが固定されている。 In FIG. 2, 21 is a yoke, and its upper half and lower half (hereinafter referred to as
In the [Prior Art] section, the top, bottom, left, and right are those shown in Fig. 2) are E-shaped, axially symmetrical cylindrical, and the central axis is hollow. . Further, as the material of the yoke 21, a ferromagnetic material such as Fe is used. The right half and the left half of the yoke 21 are provided with yoke 2, respectively.
A cylindrical electromagnetic coil 22 having a doughnut-shaped cross section and having the same central axis as the yoke 21 and in contact with the inner surface of the yoke 1.
a, 22b are provided. and yoke 21
A cylindrical vibrator 23, which is slightly shorter than the yoke 21, is provided along the longitudinal direction of the yoke 21 in the center of the yoke 21, so that the central axis is the same as that of the yoke 21, and the right and left ends of the vibrator 23 are connected to the yoke. 21, extending to near the right and left ends.
The vibrator 23 is provided with a permanent magnet 24 made of a cast magnet or the like, with the right end being an N pole and the left end being an S pole. The magnetic pole pieces 27a, 27 are
b is fixed. Further, the vibrator 23 is fixed, and a diaphragm 26 is attached to both ends of a support shaft 25 formed along the central axis of the vibrator 23.
a and 26b are fixed.
そして電磁石コイル22a,22bに通電した
交流電流の或る半波間においては、ヨーク21の
内周端に第2図においてN,Sで示された極性の
磁極が現われ、そしてつぎの半波間においては、
同様にN,Sで示された極性の磁極が現われるよ
うになつている。 During a certain half-wave of the alternating current flowing through the electromagnetic coils 22a and 22b, magnetic poles with polarities indicated by N and S in FIG. 2 appear at the inner peripheral end of the yoke 21, and during the next half-wave, ,
Similarly, magnetic poles of polarity indicated by N and S appear.
かかる構成からなるダイヤフラムポンプにおい
ては、電磁コイル22a,22bに交流電流を通
電することによつて、ヨーク21の内周端に生じ
た磁極と振動子23の両端に生じたN極およびS
極の磁極との間に磁気的相互作用が生じ、これに
より振動子23は先の半波間で右方へ動かされ、
つぎの半波間で左方へ動かされる。このようにし
て振動子23が、通電した交流電流の周期に同期
して左右方向に振動し、これに連動してダイヤフ
ラム26a,26bも振動する。そしてダイヤフ
ラム26aの右方およびダイヤフラム26bの左
方に設けられている作動室(図示せず)内の流体
に規則的な圧力変動を与え、作動室内に流体を吸
引し、あるいは作動室外に流体を吐出することに
よつて前記ダイヤフラムポンプがポンプとして機
能する。 In the diaphragm pump having such a configuration, by applying alternating current to the electromagnetic coils 22a and 22b, the magnetic pole generated at the inner peripheral end of the yoke 21 and the N and S poles generated at both ends of the vibrator 23 are separated.
A magnetic interaction occurs between the pole and the magnetic pole, which causes the oscillator 23 to move to the right during the previous half-wave,
It is moved to the left during the next half wave. In this way, the vibrator 23 vibrates in the left-right direction in synchronization with the cycle of the applied alternating current, and the diaphragms 26a and 26b also vibrate in conjunction with this. Then, regular pressure fluctuations are applied to the fluid in the working chambers (not shown) provided on the right side of the diaphragm 26a and the left side of the diaphragm 26b, and the fluid is sucked into the working chamber or the fluid is pumped outside the working chamber. By discharging, the diaphragm pump functions as a pump.
前記従来のダイヤフラムポンプにおいては、ダ
イヤフラム26a,26bがその材質が経時変化
により劣化するなどして運転中に破損するばあい
には、振動子23がヨーク21などと接触し、振
動子23またはヨーク21などが破損するという
問題がある。このようなばあいに機械的なリミツ
トスイツチまたは光センサーを使用して、ダイヤ
フラムの破損、その他によつて生じる振動子の異
常振動を検知し、電磁コイル22a,22bへの
通電を停止して、振動子などの破損を防止する方
法もある。
In the conventional diaphragm pump, if the diaphragms 26a and 26b are damaged during operation due to deterioration of their materials over time, the vibrator 23 comes into contact with the yoke 21, etc., and the vibrator 23 or the yoke is damaged. There is a problem that 21 etc. are damaged. In such a case, a mechanical limit switch or optical sensor is used to detect abnormal vibrations of the vibrator caused by damage to the diaphragm or other causes, and to stop the power supply to the electromagnetic coils 22a and 22b, thereby eliminating the vibration. There are ways to prevent damage to children, etc.
しかしながら機械的なリミツトスイツチを使用
する方法においては、ダイヤフラムの劣化によつ
て振動子23の振動範囲が緩慢に変位するばあい
に、リミツトスイツチの変位検知部が振動子23
の異常変位を検知するまでに振動子23の微細な
変位の振動(3600回/分)による非常に多くの振
動衝撃を受けて破損され易く、また異常振動の検
知精度が悪化し易くなり、振動子23などの損壊
を充分に防止できないという問題があり、また光
センサーを使用する方法においては、異常振動の
検知装置が高価なものになるという問題がある。 However, in the method using a mechanical limit switch, when the vibration range of the vibrator 23 slowly shifts due to deterioration of the diaphragm, the displacement detection section of the limit switch detects the vibration of the vibrator 23.
Before abnormal displacement can be detected, the vibrator 23 is likely to be damaged by a large number of vibration shocks caused by minute displacement vibrations (3600 times/min), and the detection accuracy of abnormal vibration is likely to deteriorate. There is a problem in that damage to the child 23 and the like cannot be sufficiently prevented, and in the method using an optical sensor, there is a problem in that the abnormal vibration detection device becomes expensive.
本発明は以上のような問題点を解決するために
なされたもので、振動子の異常振動が生じたばあ
いにストツパーにより振動子の異常振動を制止
し、振動子などの損壊を防止する可動磁石式ダイ
ヤフラムポンプを提供することを目的としてい
る。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is a movable device that uses a stopper to stop the abnormal vibration of the vibrator when it occurs, thereby preventing damage to the vibrator, etc. The purpose is to provide a magnetic diaphragm pump.
本発明の可動磁石式ダイヤフラムポンプは、電
磁コイルと、該電磁コイル内に挿入され、ダイヤ
フラムに連結され、かつ磁石が設けられている振
動子とが装着されてなるダイヤフラムポンプであ
つて、前記振動子の振動が異常振動となつたばあ
いに前記振動子の振動を制氏するストツパーが設
けられているものからなる。このストツパーは、
前記電磁コイルの内周面および両端面上に設けら
れたボビンに接して設けられたヨークプレートコ
アの右端面および左端面上に設けられたサイドプ
レートの内周端面が、前記ヨークプレートコアの
内周端面より内方へ突出して形成されたものであ
る。
The movable magnet diaphragm pump of the present invention is a diaphragm pump equipped with an electromagnetic coil and a vibrator inserted into the electromagnetic coil, connected to the diaphragm, and provided with a magnet, the vibration A stopper is provided to suppress the vibration of the vibrator when the vibration of the vibrator becomes abnormal. This stopper is
The inner peripheral end surface of the side plate provided on the right end surface and the left end surface of the yoke plate core, which is provided in contact with the bobbin provided on the inner peripheral surface and both end surfaces of the electromagnetic coil, is in contact with the inner peripheral surface of the yoke plate core. It is formed to protrude inward from the peripheral end surface.
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき
説明する。
Hereinafter, the present invention will be explained based on drawings showing embodiments thereof.
第1図は本発明の一実施例を示す吐出量が毎分
数10程度の可動磁石式ダイヤフラムポンプの一
部断面図である。第1図において1は横断面がド
ーナツ状となつている電磁コイルであり、その中
心部に形成されている中空部の回りに沿つて導線
が捲回されている。そして電磁コイル1の外周部
には電磁コイル1を覆う形でかつこれと中心軸を
共通とするように0.3mmの硅素鋼板を螺旋状に捲
回したものからなる厚さが約1mmの円筒状のヨー
クコア3が設けられている。 FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a movable magnet type diaphragm pump with a discharge rate of about several tens of minutes per minute, showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electromagnetic coil having a donut-shaped cross section, and a conducting wire is wound around a hollow portion formed in the center of the electromagnetic coil. The outer periphery of the electromagnetic coil 1 has a cylindrical shape with a thickness of about 1 mm made of a 0.3 mm silicon steel plate spirally wound so as to cover the electromagnetic coil 1 and share a central axis with the electromagnetic coil 1. A yoke core 3 is provided.
そして電磁コイル1の内周面および第1図で示
す左および右(以下左、右、上、下とは第1図に
おけるものを示す)の両端面上には、これに接す
る形で一様な厚さ2〜3mmである縦断面の上、下
の各半部がU字形となつている66ナイロンからな
るボビン2が設けられている。そしてボビン2の
左、右両端面上には、それぞれこれらに接する形
でドーナツ板状の厚さが0.5mmの硅素鋼板を数枚
積層したものからなる右側のヨークプレートコア
4aと左側のヨークプレートコア4bが固設され
ている。そしてヨークプレートコア4a,4bは
ボビン2の内周面より少し中心軸方向へ突出して
いる。そしてヨークプレートコア4aの右端面お
よびヨークプレートコア4bの左端面上にはそれ
ぞれこれらに接してポリカーボネートからなる略
ドーナツ板状の同型である右側のサイドプレート
5aおよび左側のサイドプレート5bが設けられ
ている。そしてサイドプレート5aの右側および
サイドプレート5bの左側には内径がヨークプレ
ートコア4a,4bの外径より少し小さい凹部が
形成されている。 Then, on the inner circumferential surface of the electromagnetic coil 1 and on both end surfaces of the left and right sides shown in FIG. 1 (hereinafter left, right, top, and bottom refer to those in FIG. A bobbin 2 made of 66 nylon is provided, which has a thickness of 2 to 3 mm and has U-shaped upper and lower halves in longitudinal section. On both the left and right end surfaces of the bobbin 2, a right yoke plate core 4a and a left yoke plate, which are made of laminated several donut-shaped silicon steel plates with a thickness of 0.5 mm, are placed in contact with these. A core 4b is fixedly installed. The yoke plate cores 4a and 4b protrude slightly from the inner circumferential surface of the bobbin 2 in the direction of the central axis. On the right end surface of the yoke plate core 4a and the left end surface of the yoke plate core 4b, a right side plate 5a and a left side plate 5b, which are made of polycarbonate and are of the same shape and have a substantially donut plate shape, are provided in contact with these, respectively. There is. Recesses are formed on the right side of the side plate 5a and on the left side of the side plate 5b, the inner diameter of which is slightly smaller than the outer diameter of the yoke plate cores 4a, 4b.
そして電磁コイル1とボビン2とヨークコア3
とヨークプレートコア4a,4bとが前記2つの
サイドプレート5a,5bにより適宜手段で連結
されることにより挟持されている。そして電磁コ
イル1の中心軸部には、中心軸方向に延びて形成
されている振動子(後述)の支持軸6が設けられ
ており、支持軸6の前記ヨークプレート4a,4
bの内周端に対応する部分にはそれぞれ短円柱状
の右側のフエライト磁石7aおよび左側のフエラ
イト磁石7bが適宜手段により固定して設けられ
ている。そしてフエライト磁石7a,7bの中心
軸は支持軸6の中心軸に一致している。さらにフ
エライト磁石7a,7bの相対向する面の磁極の
極性はともにS極となつており、したがつてこれ
らの反対面の磁極の極性はN極となつている。そ
してフエライト磁石7a,7bのそれぞれの左、
右両端面上には、これに接する形で、円板状であ
つて厚さが0.5mmの等方性磁性体である硅素鋼板
を数枚積層したものからなるマグネツトシユー8
a,8b,8c,8dが適宜手段により固定して
設けられている。そして最左端に設けられている
マグネツトシユー8aの左端面はヨークプレート
コア4bの左端面より左方に約10mmの範囲内で移
動できるように適宜手段により制動されていて、
また同様に最右端にあるマグネツトシユー8dの
右端面はヨークプレートコア4aの右端面より右
方に約10mmの範囲内で移動できるようになつてい
る。また同時にマグネツトシユー8bの右端面は
ヨークプレートコア4bの左端面より右方に約14
mmの範囲内で移動できるようになつており、マグ
ネツトシユー8cの左端面はヨークプレートコア
4aの右端面より左方に約14mmの範囲内で移動で
きるようになつている。 And electromagnetic coil 1, bobbin 2 and yoke core 3
and yoke plate cores 4a, 4b are sandwiched by being connected by appropriate means by the two side plates 5a, 5b. A support shaft 6 for a vibrator (described later) is provided at the center axis of the electromagnetic coil 1 and extends in the direction of the center axis.
A short cylindrical right-hand ferrite magnet 7a and a left-hand ferrite magnet 7b are fixedly provided at portions corresponding to the inner circumferential ends of b by appropriate means. The central axes of the ferrite magnets 7a and 7b coincide with the central axis of the support shaft 6. Furthermore, the polarities of the magnetic poles on opposing surfaces of the ferrite magnets 7a and 7b are both S-poles, and therefore the polarities of the magnetic poles on these opposing surfaces are N-poles. And the left side of each of the ferrite magnets 7a and 7b,
On both right end faces, in contact with this, there is a magnet shoe 8 made of several laminated disc-shaped silicon steel plates, which are isotropic magnetic materials and have a thickness of 0.5 mm.
a, 8b, 8c, and 8d are fixedly provided by appropriate means. The left end surface of the magnetic shoe 8a provided at the leftmost end is braked by appropriate means so that it can move within a range of approximately 10 mm to the left from the left end surface of the yoke plate core 4b.
Similarly, the right end surface of the rightmost magnet shoe 8d is movable to the right within a range of about 10 mm from the right end surface of the yoke plate core 4a. At the same time, the right end surface of the magnetic shoe 8b is approximately 14 mm to the right of the left end surface of the yoke plate core 4b.
The left end surface of the magnetic shoe 8c can be moved within a range of approximately 14 mm to the left of the right end surface of the yoke plate core 4a.
そしてマグネツトシユー8bとマグネツトシユ
ー8cの間には中心軸が支持軸6の中心軸に一致
していて厚さが0.3mmの硅素鋼板を螺旋状に捲回
して全体の厚さが約1mmとなつている円筒状のポ
ールコア9が設けられており、ポールコア9の左
および右の端面はそれぞれマグネツトシユー8b
の右端面およびマグネツトシユー8cの左端面に
当接している。そしてポールコア9の外周面はフ
エライト磁石7a,7bの外周面とほぼ面一とな
るようになつている。そしてこれらの外周面とヨ
ークプレートコア4a,4bの内周面との間には
約1mm程度の〓間が形成されている。そして支持
軸6とフエライト磁石7a,7bとマグネツトシ
ユー8a,8b,8c,8dとポールコア9とか
ら振動子10が構成されている。そしてポールコ
ア9とボビン2の間であつてボビン2のほぼ中央
部には、中心軸が支持軸6の中心軸に一致してい
て厚さが0.3mmの硅素鋼板を螺旋状に捲回して全
体の厚さが約2mmとなつている円筒状のステート
コア11が設けられている。ここでステートコア
11の横断面積とポールコア9の横断面積との和
はヨークプレートコア4aまたはヨークプレート
コア4bの内周端面の面積とほぼ一致している。
そしてステートコア11はその外周面がボビン2
の内周面に当接する形でこの内周面上に固定され
ており、ステートコア11の内周面はヨークプレ
ートコア4a,4bの内周端面とほぼ面一になつ
ている。またステートコア11の長さはポールコ
ア9の長さより少し短くなつている。 Between the magnetic shoes 8b and 8c, a silicon steel plate whose central axis coincides with the central axis of the support shaft 6 and whose thickness is 0.3 mm is spirally wound to have a total thickness of about 1 mm. A cylindrical pole core 9 is provided, and the left and right end surfaces of the pole core 9 are respectively connected to magnetic shoes 8b.
and the left end surface of the magnetic shoe 8c. The outer circumferential surface of the pole core 9 is substantially flush with the outer circumferential surfaces of the ferrite magnets 7a and 7b. A gap of approximately 1 mm is formed between these outer peripheral surfaces and the inner peripheral surfaces of the yoke plate cores 4a, 4b. A vibrator 10 is composed of a support shaft 6, ferrite magnets 7a, 7b, magnetic shoes 8a, 8b, 8c, 8d, and a pole core 9. Between the pole core 9 and the bobbin 2 and approximately in the center of the bobbin 2, a silicon steel plate with a thickness of 0.3 mm and whose center axis coincides with the center axis of the support shaft 6 is wound in a spiral shape. A cylindrical state core 11 having a thickness of approximately 2 mm is provided. Here, the sum of the cross-sectional area of the state core 11 and the cross-sectional area of the pole core 9 substantially matches the area of the inner peripheral end surface of the yoke plate core 4a or the yoke plate core 4b.
The outer peripheral surface of the state core 11 is the bobbin 2.
The state core 11 is fixed on the inner circumferential surface so as to be in contact with the inner circumferential surface of the state core 11, and the inner circumferential surface of the state core 11 is substantially flush with the inner circumferential end surfaces of the yoke plate cores 4a, 4b. Further, the length of the state core 11 is slightly shorter than the length of the pole core 9.
そしてサイドプレート5a,5bの内周端面は
ヨークプレートコア4a,4bの内周端面より少
し内方へ突出して形成されており、この突出した
部分がサイドプレート5aについてはストツパー
5cとなつていて、サイドプレート5bについて
はストツパー5dとなつている。ここでストツパ
ー5c,5dの内周面とフエライト磁石7a,7
bの外周面との〓間の寸法は約0.5mmである。 The inner circumferential end surfaces of the side plates 5a and 5b are formed to protrude slightly inward from the inner circumferential end surfaces of the yoke plate cores 4a and 4b, and this protruding portion serves as a stopper 5c for the side plate 5a. The side plate 5b has a stopper 5d. Here, the inner peripheral surfaces of the stoppers 5c, 5d and the ferrite magnets 7a, 7
The distance between b and the outer peripheral surface is approximately 0.5 mm.
そしてサイドプレート5a,5bの前記凹部に
はそれぞれ略ドーナツ状のPBTからなる右側の
ダイヤフラム台12aと左側のダイヤフラム台1
2bとが嵌合して設けられており、支持軸6の両
端部がダイヤフラム台12a,12bの中心部を
貫通して外方に突出している。そして第1図の右
方に示すように、ダイヤフラム台12aの右端面
には吸引室13a、吐出室13bおよび凹部13
cが形成されているPBTからなるケーシング部
材13が固定されており、ダイヤフラム台12a
とケーシング部材13との間には略円板状の
EPDMからなるダイヤフラム14がその周端部
がダイヤフラム台12aとケーシング部材13と
により嵌装されて設けられている。またダイヤフ
ラム14の中心部には支持軸6の右端部が貫通し
ていて、ダイヤフラム14の両面上にダイヤフラ
ム14を押し引きして左右に変位させるセンター
プレート15,15が設けられている。そしてこ
れらのダイヤフラム14およびセンタープレート
15,15が取り着け座16とナツト17との間
に介装され、ナツト17により締付けられること
により支持軸6の右端部上に固定されている。そ
してダイヤフラム14とケーシング部材13の凹
部13cとにより作動室が形成されている。 The concave portions of the side plates 5a and 5b are provided with a right diaphragm stand 12a and a left diaphragm stand 1 made of approximately donut-shaped PBT, respectively.
2b are fitted to each other, and both ends of the support shaft 6 penetrate the center portions of the diaphragm stands 12a, 12b and protrude outward. As shown on the right side of FIG.
A casing member 13 made of PBT on which a diaphragm stand 12a is fixed.
and the casing member 13, there is a substantially disc-shaped
A diaphragm 14 made of EPDM is provided with its peripheral end fitted between the diaphragm stand 12a and the casing member 13. Further, the right end portion of the support shaft 6 passes through the center of the diaphragm 14, and center plates 15, 15 are provided on both sides of the diaphragm 14 to push and pull the diaphragm 14 to displace it left and right. The diaphragm 14 and the center plates 15, 15 are interposed between the mounting seat 16 and the nut 17, and are fixed on the right end of the support shaft 6 by being tightened by the nut 17. The diaphragm 14 and the recess 13c of the casing member 13 define an operating chamber.
またケーシング部材13には吸引室13aに連
通する吸引口13dおよび吐出室13bに連通す
る吐出口13eが設けられており、作動室と吸引
室13aとの隔壁中に設けられた連通孔13f部
には吸引弁18が設けられており、また作動室と
吐出室13bとの隔壁に設けられた連通孔13g
部には吐出弁19が設けられている。 The casing member 13 is also provided with a suction port 13d communicating with the suction chamber 13a and a discharge port 13e communicating with the discharge chamber 13b. is provided with a suction valve 18, and a communication hole 13g provided in the partition between the working chamber and the discharge chamber 13b.
A discharge valve 19 is provided in the section.
そして第1図においては本実施例の装置のダイ
ヤフラム台12bの左方の構成の作図を省略して
いるが、これはダイヤフラム台12aの右方の構
成と全く対称的に同じものとなつている。なお前
述のヨークコア3、ヨークプレートコア4a,4
b、ステートコア5a,5b、ポールコア9およ
びマグネツトシユー8a,8b,8c,8dは、
厚さが0.3〜0.5mmである硅素鋼板を積層したもの
となつており、それら自体で内部的に連続したル
ープを形成しないように電気回路的に開いた状態
となつている。 In FIG. 1, the drawing of the configuration on the left side of the diaphragm stand 12b of the device of this embodiment is omitted, but this is completely symmetrical and the same as the configuration on the right side of the diaphragm stand 12a. . Note that the above-mentioned yoke core 3, yoke plate cores 4a, 4
b, state cores 5a, 5b, pole core 9 and magnetic shoes 8a, 8b, 8c, 8d,
It is made of laminated silicon steel plates with a thickness of 0.3 to 0.5 mm, and the electrical circuit is open so that they do not form internally continuous loops.
つぎに本実施例のダイヤフラムポンプの作用お
よび動作について説明する。 Next, the function and operation of the diaphragm pump of this embodiment will be explained.
電磁コイル1に交流電流を流すと交流電流の変
化に同期して電磁コイル1の両端のそれぞれにお
いてN極およびS極の磁極が交互に生じる。した
がつて磁性体であるヨークプレートコア4a,4
bも交流電流の変化に同期して磁化され、ヨーク
プレートコア4aの内周端およびヨークプレート
コア4bの内周端にそれぞれ異なる極性の磁極が
交互に現われる。すなわちヨークプレートコア4
aの内周端がN極またはS極となるに対応してヨ
ークプレートコア4bの内周端はS極またはN極
となる。 When an alternating current is passed through the electromagnetic coil 1, N and S magnetic poles are alternately generated at both ends of the electromagnetic coil 1 in synchronization with changes in the alternating current. Therefore, the yoke plate cores 4a, 4 which are magnetic materials
b is also magnetized in synchronization with changes in the alternating current, and magnetic poles of different polarities appear alternately at the inner peripheral end of the yoke plate core 4a and the inner peripheral end of the yoke plate core 4b. That is, yoke plate core 4
Corresponding to the fact that the inner peripheral end of the yoke plate core 4b becomes the north pole or the south pole, the inner peripheral end of the yoke plate core 4b becomes the south pole or the north pole.
ここで交流電流のある半波間においてヨークプ
レートコア4aの内周端がS極に磁化されている
ばあいには、ヨークプレートコア4bの内周端が
N極に磁化されており、このばあいにはヨークプ
レートコア4aの内周端のS極はフエライト磁石
7aによつて磁化されたマグネツトシユー8dの
N極とは引力、フエライト磁石7aによつて磁化
されたマグネツトシユー8cのS極とは斥力の相
互作用を及ぼす。またヨークプレートコア4bの
内周端のN極はフエライト磁石7bによつて磁化
されたマグネツトシユー8aのN極とは斥力、フ
エライト磁石7bによつて磁化されたマグネツト
シユー8bのS極とは引力の相互作用を及ぼす。
これによつて振動子10は左方へ向う力を受け、
前述の移動範囲内で左方へ移動する。つぎに交流
電流が前記半波間のつぎの半波間になつたばあい
にはヨークプレートコア4aの内周端がN極に磁
化され、これと同時にヨークプレートコア4bの
内周端がS極に磁化される。そしてこのばあいに
はヨークプレートコア4aおよびヨークプレート
コア4bの内周端の磁極は、マグネツトシユー8
c,8dおよびマグネツトシユー8a,8bの磁
極と、先の半波間のばあいとまつたく反対の相互
作用を及ぼし振動子10は前述の移動範囲内で右
方へ移動する。 Here, if the inner circumferential end of the yoke plate core 4a is magnetized to the S pole during a half wave with alternating current, the inner circumferential end of the yoke plate core 4b is magnetized to the N pole; In this case, the S pole at the inner peripheral end of the yoke plate core 4a is attracted to the N pole of the magnetic shoe 8d magnetized by the ferrite magnet 7a, and the S pole of the magnetic shoe 8c magnetized by the ferrite magnet 7a is attracted. and exerts a repulsive interaction. Further, the N pole at the inner peripheral end of the yoke plate core 4b is repulsive with the N pole of the magnetic shoe 8a magnetized by the ferrite magnet 7b, and the S pole of the magnetic shoe 8b magnetized by the ferrite magnet 7b is repulsive. exerts an attractive interaction.
As a result, the vibrator 10 receives a force directed to the left,
Move to the left within the aforementioned movement range. Next, when the alternating current changes to the next half-wave between the half-waves, the inner circumferential end of the yoke plate core 4a is magnetized to the north pole, and at the same time, the inner circumferential end of the yoke plate core 4b becomes the south pole. Become magnetized. In this case, the magnetic poles at the inner peripheral ends of the yoke plate core 4a and the yoke plate core 4b are connected to the magnetic shoe 8.
c, 8d and the magnetic poles of the magnetic shoes 8a, 8b, the interaction is exactly opposite to that in the previous half-wave case, and the vibrator 10 moves to the right within the above-mentioned movement range.
なお等方性磁性体のマグネツトシユー8a,8
b,8c,8dを設けることにより、これらの周
端にフエライト磁石7b,7aによつて生じる磁
力線の大部分が集められるため、ヨークプレート
コア4aおよびヨークプレートコア4bの内周端
の磁極とマグネツトシユー8c,8dおよびマグ
ネツトシユー8a,8bの磁極との間に働く磁気
力は非常に強くなる。 Note that the magnet shoes 8a, 8 made of isotropic magnetic material
By providing magnets b, 8c, and 8d, most of the lines of magnetic force generated by the ferrite magnets 7b and 7a are collected at the peripheral ends of these magnets, so that the magnetic poles and magnets at the inner peripheral ends of the yoke plate core 4a and the yoke plate core 4b are The magnetic force acting between the shoes 8c, 8d and the magnetic poles of the magnet shoes 8a, 8b becomes very strong.
このようにして振動子10が交流の周期と同期
して左右方向に往復振動を行い、これに連動して
ダイヤフラム14が左右に振動する。そして振動
子10が左方へ移動したときに吐出弁19が閉じ
たままで吸引弁18が開いて吸引口13bにより
吸引室13a内に吸引された流体は連通口13f
を通つて作動室内に流入し、つぎに振動子10が
右方へ移動したときに吸引弁18が閉じるととも
に吐出弁19が開き作動室内の流体が連通口13
gを通つて吐出室13bを経て吐出口13eより
吐出される。またダイヤフラム台12bの左方の
構成(図示せず)についても前記同様の動作が行
なわれ、このようにして本実施例の可動磁石式ダ
イヤフラムポンプが駆動する。 In this way, the vibrator 10 vibrates back and forth in the left-right direction in synchronization with the cycle of the alternating current, and in conjunction with this, the diaphragm 14 vibrates left and right. When the vibrator 10 moves to the left, the suction valve 18 opens while the discharge valve 19 remains closed, and the fluid sucked into the suction chamber 13a by the suction port 13b is transferred to the communication port 13f.
Then, when the vibrator 10 moves to the right, the suction valve 18 closes and the discharge valve 19 opens, allowing the fluid in the working chamber to flow through the communication port 13.
g, passes through the discharge chamber 13b, and is discharged from the discharge port 13e. Further, the same operation as described above is performed for the left side structure (not shown) of the diaphragm stand 12b, and in this way, the movable magnet type diaphragm pump of this embodiment is driven.
本実施例においては、フエライト磁石7a,7
bが異方性を有していることから薄くても磁力の
強い磁石となり、ヨークプレートコア4a,4b
の内周端の磁極がマグネツトシユー8c,8bの
S極とも強く相互作用するため振動子10を振動
させる力も強いものとなる。 In this embodiment, ferrite magnets 7a, 7
Since b has anisotropy, it becomes a magnet with strong magnetic force even if it is thin, and the yoke plate cores 4a, 4b
Since the magnetic poles at the inner peripheral ends of the magnets strongly interact with the S poles of the magnetic shoes 8c and 8b, the force that causes the vibrator 10 to vibrate is also strong.
また振動子10を中空にして軽量化することに
より振動子10の固有振動数を電磁コイル1に通
電される交流電流の周波数に一致させており(本
実施例では該周波数を関東地区および関西地区で
使用される交流周波数を考慮して57Hzとしてい
る)、前記交流電流の交番変化と振動子10の振
動が共振状態となつてポンプが駆動される。 In addition, by making the vibrator 10 hollow to reduce its weight, the natural frequency of the vibrator 10 is made to match the frequency of the alternating current supplied to the electromagnetic coil 1 (in this embodiment, the frequency is set to the Kanto area and the Kansai area). (The alternating current frequency is set at 57 Hz in consideration of the AC frequency used in the pump.) The alternating change in the alternating current and the vibration of the vibrator 10 create a resonance state, and the pump is driven.
そしてステートコア11を設けることにより、
これを電磁コイル1の両極間に渡る磁束の主たる
通路とすることにより、ポールコア9の厚さを薄
くでき、このために振動子10の重量を少なくで
きる。 And by providing the state core 11,
By using this as the main path for the magnetic flux passing between the two poles of the electromagnetic coil 1, the thickness of the pole core 9 can be reduced, and therefore the weight of the vibrator 10 can be reduced.
このような強力な振動力および振動子10の軽
量化により振動子10は交流電流の変化にほぼ同
期して振動する。 Due to such strong vibration force and the reduced weight of the vibrator 10, the vibrator 10 vibrates almost in synchronization with changes in the alternating current.
またヨークコア3、ヨークプレートコア4a,
4b、ステートコア5a,5b、ポールコア9お
よびマグネツトシユー8a,8b,8c,8dは
厚さ0.3〜0.5mmの硅素鋼板の薄板を積層したもの
としていることからこれらの内部に渦電流が発生
するのを防止できるとともにこれら自体が開回路
となつていることから開回路に沿つた2次電流の
発生を防止することもできる。 In addition, yoke core 3, yoke plate core 4a,
4b, state cores 5a, 5b, pole core 9, and magnetic shoes 8a, 8b, 8c, and 8d are made of laminated thin silicon steel plates with a thickness of 0.3 to 0.5 mm, so eddy currents occur inside them. It is possible to prevent the occurrence of secondary current along the open circuit, since these themselves are an open circuit.
またヨークコア3、ヨークプレートコア4a,
4b、ステートコア11、マグネツトシユー8
a,8b,8c,8d、ポールコア9にはFeに
Siを添加したケイ素鋼板が用いられており、該鋼
板は残留磁化も小さく、ヒステリンス損も小さい
という特性を有しているので電磁コイル1に交流
電流を流すことによつて生じる磁気回路内でのエ
ネルギーの損失も小さくなる。 In addition, yoke core 3, yoke plate core 4a,
4b, state core 11, magnetic shoe 8
a, 8b, 8c, 8d, pole core 9 has Fe
A silicon steel plate containing Si is used, and this steel plate has the characteristics of low residual magnetization and low hysteresis loss. Energy loss is also reduced.
このようなことからヨークコア3、ヨークプレ
ートコア4a,4b、ステートコア11、マグネ
ツトシユー8a,8b,8c,8d、ポールコア
9内における損失エネルギーも小さくなるととも
に発熱も少なくなり、従つてダイヤフラムポンプ
自体の発熱も小さくできる。 As a result, energy loss in the yoke core 3, yoke plate cores 4a, 4b, state core 11, magnetic shoes 8a, 8b, 8c, 8d, and pole core 9 is reduced, and heat generation is also reduced. The heat generation can also be reduced.
そしてダイヤフラム14が、その材質が経時的
変化により劣化するなどして破損するばあいに
は、振動子10が前述の振動子10の適正な移動
範囲を越えて移動し、マグネツトシユー8dの右
側面またはマグネツトシユー8aの左側面がスト
ツパー5cの左方またはストツパー5dの右方ま
で移動する。そして同時に、ダイヤフラム14に
よつて中心軸がヨークプレートコア4a,4bの
中心に保持されていた振動子10が、ダイヤフラ
ム14の破損によつて振動子10の中心軸がヨー
クプレートコア4a,4bの中心からずれ、振動
子10のマグネツトシユー8dまたはマグネツト
シユー8aがヨークプレートコア4aまたはヨー
クプレートコア4bに接近することになる。そし
て、この接近したところでクーロンの法則により
マグネツトシユー8dまたはマグネツトシユー8
aとヨークプレートコア4aまたはヨークプレー
トコア4bとの間の磁気力が強くなり、異常の発
生とほぼ同時にマグネツトシユー8dまたはマグ
ネツトシユー8aが、ヨークプレートコア4aま
たはヨークプレートコア4bの内周端面に吸着さ
れる。そしてマグネツトシユー8dの右側面また
はマグネツトシユー8aの左側面がストツパー5
cまたはストツパー5dによつて掛止されること
により振動子10の振動が制動される。 If the diaphragm 14 is damaged due to deterioration of its material due to changes over time, the vibrator 10 will move beyond the above-mentioned proper movement range of the vibrator 10, and the diaphragm 14 will move to the right side of the magnetic shoe 8d. The left side surface of the magnetic shoe 8a moves to the left of the stopper 5c or to the right of the stopper 5d. At the same time, the vibrator 10, whose center axis was held at the center of the yoke plate cores 4a, 4b by the diaphragm 14, was moved to the center of the yoke plate cores 4a, 4b due to the breakage of the diaphragm 14. Off-center, the magnetic shoe 8d or 8a of the vibrator 10 approaches the yoke plate core 4a or the yoke plate core 4b. At this point, according to Coulomb's law, magnetic shoe 8d or magnetic shoe 8
The magnetic force between a and yoke plate core 4a or yoke plate core 4b becomes stronger, and almost at the same time as an abnormality occurs, magnetic shoe 8d or magnet shoe 8a moves to the inner periphery of yoke plate core 4a or yoke plate core 4b. It is adsorbed to the end surface. Then, the right side of the magnetic shoe 8d or the left side of the magnetic shoe 8a is the stopper 5.
The vibration of the vibrator 10 is damped by being held by the stopper 5d.
そしてこのためダイヤフラムポンプの吐出量の
変動などが生じてポンプ駆動の異常が検知され、
電磁コイル1への通電を停止することによりポン
プの駆動を停止でき、振動子10などの破損を未
然に防止できる。 This causes fluctuations in the discharge amount of the diaphragm pump, and an abnormality in the pump drive is detected.
By stopping the power supply to the electromagnetic coil 1, the drive of the pump can be stopped, and damage to the vibrator 10 and the like can be prevented.
なお前記実施例では第1および第2の磁石とし
て異方性のフエライト磁石7a,7bを使用した
がこれに限定されるものではなく磁力の強い希土
類磁石などの他の磁石も使用できる。 In the above embodiment, anisotropic ferrite magnets 7a and 7b were used as the first and second magnets, but the present invention is not limited thereto, and other magnets such as rare earth magnets with strong magnetic force may also be used.
またボビン2、サイドプレート5a,5b、ダ
イヤフラム台12a,12b、ケーシング部材1
3およびダイヤフラム14などの材料としては前
記実施例のものに限定されるものではなく耐熱性
を有するものであればABSおよびPETなども使
用できる。 Also, the bobbin 2, side plates 5a, 5b, diaphragm stands 12a, 12b, casing member 1
The materials for the diaphragm 14 and the diaphragm 14 are not limited to those used in the above embodiments, but ABS, PET, etc. can also be used as long as they have heat resistance.
また前記実施例においては、ストツパー5c,
5dがサイドプレート5a,5bと連続的に一体
に形成されているばあいについて示したが、これ
はサイドプレート5a,5bと別体に形成されて
いてもよく、またストツパー5c,5dが設けら
れる位置も前記実施例の位置に限定されるもので
はない。またストツパー5c,5dの材料も前記
実施例におけるサイドプレート5a,5bの材料
と同一のものに限定されるものではなく耐熱性を
有する非磁性材料であればPETおよびABSなど
も使用できる。 Further, in the embodiment, the stopper 5c,
5d is shown as being continuously formed integrally with the side plates 5a, 5b, but it may be formed separately from the side plates 5a, 5b, or stoppers 5c, 5d may be provided. The position is also not limited to the position of the above embodiment. Further, the material of the stoppers 5c and 5d is not limited to the same material as that of the side plates 5a and 5b in the embodiment described above, but PET, ABS, etc. can be used as long as they are heat-resistant non-magnetic materials.
そしてダイヤフラムポンプ中に設けられる本発
明にかかわるストツパーは、前記実施例の型のダ
イヤフラムポンプに限定されるものではなく、お
よそ電磁コイルとその中に設けられる磁石を有す
る振動子とが装着されてなる可動磁石式ダイヤフ
ラムポンプに適用できることはもちろんである。 The stopper according to the present invention provided in a diaphragm pump is not limited to the diaphragm pump of the type described in the above embodiment, but is generally made up of an electromagnetic coil and a vibrator having a magnet provided therein. Of course, it can be applied to a movable magnet type diaphragm pump.
さらにまたヨークコア3、ヨークプレートコア
4a,4b、ステートコア11、マグネツトシユ
ー8a,8b,8c,8d、ポールコア9の材料
についても前記実施例の硅素鋼に限定されるもの
ではなく残留磁化を小さくでき、ヒステリシス損
を小ささくできるものであればステート鋼なども
使用できる。 Furthermore, the materials of the yoke core 3, yoke plate cores 4a, 4b, state core 11, magnet shoes 8a, 8b, 8c, 8d, and pole core 9 are not limited to the silicon steel of the above embodiment, and the residual magnetization is reduced. State steel can also be used as long as it is possible and can reduce hysteresis loss.
さらにまた前記実施例で限定されているヨーク
コア3、ヨークプレートコア4a,4bなどの厚
さの値および振動子10の移動範囲の値などは前
記実施例の値に限定されるものではなく、ポンプ
の容量およびその他の条件で変わりえることはも
ちろんである。 Furthermore, the values of the thicknesses of the yoke core 3, yoke plate cores 4a, 4b, etc. and the value of the movement range of the vibrator 10, etc., which are limited in the above embodiments, are not limited to the values of the above embodiments, and the pump Of course, this may vary depending on the capacity and other conditions.
以上のように本発明にかかわる可動磁石式ダイ
ヤフラムポンプによれば、ダイヤフラムの破損な
どにより振動子が異常振動を行なうようになつた
ばあいにおいて、ストツパーにより振動子の振動
が制止され、ポンプ駆動の異常を検知できるの
で、電磁コイルへの通電を直ちに停止してポンプ
の駆動を停止でき、振動子などのダイヤフラムポ
ンプの内部部品の損壊を防止できる効果がある。
As described above, according to the movable magnet diaphragm pump according to the present invention, when the vibrator starts to vibrate abnormally due to damage to the diaphragm, the vibration of the vibrator is stopped by the stopper, and the pump drive is stopped. Since an abnormality can be detected, the power supply to the electromagnetic coil can be immediately stopped to stop driving the pump, which has the effect of preventing damage to internal parts of the diaphragm pump such as the vibrator.
第1図は本発明の一実施例にかかわる可動磁石
式ダイヤフラムポンプの一部断面図、第2図は従
来の可動磁石式ダイヤフラムポンプの一部断面図
である。
(図面の主要符号)、1:電磁コイル、5c,
5d:ストツパー、10:振動子、14:ダイヤ
フラム。
FIG. 1 is a partial sectional view of a movable magnet diaphragm pump according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial sectional view of a conventional movable magnet diaphragm pump. (Main symbols in the drawing), 1: Electromagnetic coil, 5c,
5d: Stopper, 10: Vibrator, 14: Diaphragm.
Claims (1)
ダイヤフラムに連結され、かつ磁石が設けられて
いる振動子とが装着されてなるダイヤフラムポン
プであつて、前記電磁コイルの内周面および両端
面上に設けられたボビンに接して設けられたヨー
クプレートコアの右端面および左端面上に設けら
れたサイドプレートの内周端面が、前記ヨークプ
レートコアの内周端面より内方へ突出して形成さ
れており、前記振動子の振動が異常振動となつた
ばあいに前期振動子の振動を制止するストツパー
を構成してなることを特徴とする可動磁石式ダイ
ヤフラムポンプ。1 an electromagnetic coil; inserted into the electromagnetic coil;
A diaphragm pump equipped with a vibrator connected to a diaphragm and provided with a magnet, the yoke plate being provided in contact with a bobbin provided on the inner peripheral surface and both end surfaces of the electromagnetic coil. The inner peripheral end faces of the side plates provided on the right end face and the left end face of the core are formed to protrude inwardly from the inner peripheral end face of the yoke plate core, and the vibration of the vibrator becomes abnormal vibration. A movable magnet type diaphragm pump characterized in that it comprises a stopper that suppresses the vibration of the first half vibrator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20842586A JPS6365184A (en) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | Moving-magnet type diaphragm pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20842586A JPS6365184A (en) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | Moving-magnet type diaphragm pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6365184A JPS6365184A (en) | 1988-03-23 |
| JPH0424554B2 true JPH0424554B2 (en) | 1992-04-27 |
Family
ID=16556006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20842586A Granted JPS6365184A (en) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | Moving-magnet type diaphragm pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6365184A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61252881A (en) * | 1985-04-30 | 1986-11-10 | Matsushita Denshi Oyo Kiki Kk | Diaphragm air pump of electromagnetic oscillation type |
-
1986
- 1986-09-04 JP JP20842586A patent/JPS6365184A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6365184A (en) | 1988-03-23 |
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