JPH02230989A - ダイヤフラム型エアーポンプの保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野】 本発明はダイヤフラム型エアーポンプの保護装置に関す
る。さらに詳しくは、構造が簡単であり、ポンプ本体へ
の取付けやメンテナンスが容易であり、かつリセットが
可能であるので繰り返して使用することができ、経済的
であるダイヤフラム型エアーポンプの保護装置に関する
。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ 従来より、ダイヤフラム型エアーポンプは、主として養
魚水槽や、家庭用浄化槽などにおける酸素補給、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。

かかるダイヤフラム型エアーポンプは、第４図に示され
ているように、ロッド（２１）に設けられた永久磁石の
とこれの外周に配置された電磁石のとの磁気的相互作用
により、前記ロッド（２１１を電源周波数に応じてその
長手力向に往復移動させるように構成されている。そし
て、ロッドに連結されたダイヤフラムＱ４の振動によっ
て、ポンプ室四の容積が左右背反的に増減変化し、これ
により左右交互にエアーの吸入、排出が行なわれる。

この種のポンプにおいては、前記ロッドを含めた振動系
の動きの強弱が性能の良否を決定する上で最も重要な要
素である。そして、振動系の固有振動数が駆動電源周波
に同調した共振領域において振動系の動きが最も強く、
このような強力な振動系の動きをうるために、前記ダイ
ヤフラムに振動系の重量に見合った弾撥力が付与されて
いる。

しかしながら、ダイヤフラムはポンプの実作動に伴う反
覆屈曲使用によって次第に弾性疲労して破損し所期のポ
ンプ作用が行えなくなるばかりか、ダイヤフラムに保持
されている振動系が該ダイヤフラムの破損によって所定
位置に保持されなくなり、外周の電磁石と接触しながら
、なおも振動を続け、ついには相互に磨滅損傷してポン
プ全体が使用に耐えなくなるという事態が発生する。

かかる事態の発生を避けるためには、ダイヤフラムが破
損したぱあいに速やかにポンプの駆動を停止する必要が
ある。

そのために、ロッドの変位の異常をとらえて、この異常
を検知してロッドの駆動を停止することが考えられてい
る。具体的には、光や磁気などの非接触センサーを用い
てロッドの異常変位を検知することが考えられるが、こ
の方法は非常に高コストでありポンプ本体のコストを考
慮するとき、きわめて非現実的な解決策である。

一方、第５〜６図に示されているように、ロッドに形成
した突起（４０）を利用して、異常運転時における該突
起（４０）と補助部材（３０）、（３３）の接触により
、スイッチ接点を開かせる方法が提案されている。この
ぱあい、ロッドは紙面に垂直方向に移動しており、正常
運転時においては、突起は補助部材と接触しないように
なっている。

この方法は、ダイヤフラム破損時において、ロッドの振
動の中心位置が該ロッドの長手力向の一方（破損したダ
イヤフラムの方向）に片寄ることを利用するものである
。

かかるロッドの突起と補助部材との接触を利用する方法
によれば、ロッドの初期異常を確実、正確に検知するこ
とができ、ダイヤフラム以外の構成要素に損害を与える
前にポンプを停止させることができるものとされている
。

しかしながら、前記補助部材を用いる方法は、原理は簡
単であるが、第５図に示されるタイプのものは、補助部
材国のセッティングに際し、押し込み加減の調整がむず
かしく、押し込み力が片寄ったりすると端子（３ｌ）の
接点部分が変形してしまい、また第６図に示されるタイ
プのものは狭い凹所にスプリング（３２）を設けなけれ
ばならないなど、構造上、取付操作上に種々の問題点を
残している。

また、補助部材自身の破損により電気回路が開となって
、ポンプの運転が停止するようになっているので、一旦
保護装置が作動してしまうと、もはや該装置は新しい補
助部材の取替え作業を必要とするので常時補助部材のス
ペアが必要である。

本発明は、斜上の事情に鑑みてなされたものであり、従
来の保護装置にさらに改良を加え、構造、取付が簡単で
あり、リセットが可能な保護装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明の保護装置は、電磁石と永久磁石との磁気的相互
作用にもとづく、前記永久磁石を備えたロッドの電磁振
動によって、前記ロッドに連結されたダイヤフラムを駆
動するエアーポンプの保護装置に関するものである。

そして、本発明の保護装置は、 少なくとも１カ所の凸状曲線部を有する第１の端−子と
、 該第１の端子の一端と電気的接点を構成しうる端部を有
する第２の端子と、 前記第１および第２の端子を収容するケースと、前記第
１の端子の凸状曲線部の先端形状に対応した第１の凹所
を存し、前記ロッドと同じ方向に移動可能であり、かつ
ロッド上縁部に形成されたつめと当接しうる長さの突出
部を有するスライダーと、 該スライダーを滑動自在に収容し、上部開口部および下
部開口部を有し、かつ前記ケースの下面に固着されてな
る略筒状のホルダーとからなっており、 ポンプの正常運転時においては前記凸状曲線部の先端が
前記上部開口部を通してスライダーの第１の凹所内に収
容されて、接点が閉じられており、異常発生時において
はロッドのつめが前記下部開口部より突出するスライダ
ーの突出部に当接してスライダーを滑動させ、前記第１
の端子の先端を第１の凹所の前後に形成された第２の凹
所内に移動せしめ、前記接点を開くよう構成されている
ことを特徴としている。

［作　用］ 本発明の保護装置は、端子自身の弾性力を利用して接点
の開放を行なうものである。すなわち、正常運転時にお
いては、少なくとも一カ所の凸状曲線部を有する第１の
端子は、その凸状曲線部の先端がスライダーに設けられ
た第１の凹所内に配置されているので、強制的に第２の
端子と接触している。しかし、ダイヤフラムが破損して
ロッドの振動中心が移動すると、該ロッドの上縁部に形
成されたつめが、スライダーの突出部に当接しこれを滑
動させる。これにより前記第１の端子の先端は、第１の
凹所からとび出して、該第１の凹所の前後に形成された
第２の凹所内に移動する。このぱあい、第１の端子はそ
の弾性力に抗して第２の接点と接触させられていたので
、第２の凹所内へ移動することで本来の形状に復帰して
、接点が開の状態となる。

［実施例］ 以下、添付した図面に基づき本発明の保護装置を詳細に
説明する。

第１ａ図は本発明の保護装置の一実施例の正常運転時に
おける断面説明図、第１ｂ図は第１ａ図に示される保護
装置の異常運転時における断面説明図である。

第１ａ図およびｌｂ図において、（Ａ）は本発明の保護
装置の一実施例であり、該保護装置（＾）は、第１の端
子（１）、第２の端子（２）、ケース（３）、スライダ
−（４）およびホルダー（５）とからなっている。

以下、各構成要素について順に説明する。

第１の端子（１）および第２の端子（２）は、ポンプの
電気回路の一部を構成しており、バネ用ベリリームやバ
ネ用リン青銅などの弾性に富み、かつ導電性のよく電気
抵抗の低い材料で作製されている。第１の端子（１）は
、凸状曲線部（６）、（刀を有している。このうち、凸
状曲線部（７）は第１の端子に弾性力を付与する部分で
あり、弾性力が付与できる形状であれば、必ずしも図示
した形状のものを採用しなくてもよい。一方、凸状曲線
部（６）は、後述するスライダー（４）に形成された第
１の凹所（８）と係合する部分である。

第１の端子（１）の一端部（９）と第２の端子（２）の
一端部いにより接点が形成されている。なお、両端子（
１）、｛２の他端はそれぞれケース（３）外に引き出さ
れている。

ケース（３）は第１の端子（１）および第２の端子（′
２Ｊを収容する部分であり、ＡＢＳ　，　ＰＢＴなどの
合成樹脂などで作製されている。

？ース（３）はその一面（第１ａ図において下方の面）
が開放されており、当該開放面側には、上部開口部（１
１）および下部開口部（１２１が形成されたホルダー（
５）が接着など適宜の手段で固着されている。ホルダー
（５）は、ＡＢＳ　，　ＰＢＴなどの合成樹脂で作製さ
れている。ホルダー（Ｓはスライダー（４）を収容でき
るように略筒状の形状をしている。

ホルダー（５）内には、６，６−ナイン、ポリエチレン
、ボリアセタールなどの合成樹脂で作製されたスライダ
ー（４）が滑動自在に配置されている。

スライダー（４）のケース（３）側の側部には、前記第
１の端子（１）の凸状曲線部（６）の先端０の形状に対
応した第１の凹所（８）が形成されており、正常運転時
においては、前記先端０は第１の凹所（８）内に納まっ
ている。

スライダー（４）はロッドと同じ方向に移動可能である
。スライダー（４）は、ロッド上縁部０４）に形成され
たつめ旧と当接しうる長さの突出部■■■をロッド■側
の側部の略中央に有しており、この突出部ａθは下部開
口部（１２）を通して下向き（ロッドの方向）に突出し
ている。

ロッド■のつめ旧同志の間隔は、ロッド■が正常運転し
ているあいだは、該つめηがスライダー（４）の突出部
（ト）と接触せず、ダイヤフラムが破損してロッドの振
動中心が移動したときにつめのが突出部叫と当接して、
スライダー（４）を移動せしめるようにロッド■の振幅
を考慮して適宜選定すればよい。

つぎに、第１ａ図および第１ｂ図を参照しつつ本発明の
保護装置の動作について説明する。

第１ａ図は正常運転時における保護装置の状態を示して
おり、この状態では、第１の端子（１）の先端Ｃがスラ
イダー（４）に形成された第１の凹所（８）内に納まっ
ており、接点は閉じられて通電状態にある。このぱあい
、先端０は凹所（８）内にあるので、ロッドの往復動に
伴う微振動によって、接点が開いてしまうような誤動作
は起こらない。

そして、ダイヤフラムが破損して、ロッド■の振動の中
心が片寄ると、ロッド■のっめｂがスライダー（４）の
突出部ＯＱに当接して当該突出部（ト）を押してスライ
ダー（４）を移動させる。スライダー（４）が移動する
と、第１の端子（１）の先端にはスライダー（４）に形
成された第１の凹所（８）からはずれて、該第１の凹所
（８）の前後（スライダーの移動方向の前後）に形成さ
れた第２の凹所肋内に移動する。このぱあい、第１の端
子（１）はその弾性力に抗して接点を構成するよう上方
へ押されていたのであり、また第２の凹所側は第１の凹
所（８）よりも深く形成されているので、前記先端には
下方へ移動して、接点が開いて電気回路がオフ（ｏｆｆ
）の状態になる。こうして、〆イヤフラムが破損すると
ただちにポンプの運転が停止される。

つぎに、本発明の保護装置の他の実施例について説明す
る。

第２ａ図および第２ｂ図に示される保護装置（Ｂ）は、
スライダー（４）の突出部ηの数が２であり、またロッ
ド■に形成されたつめおの数が１である点を除いて第１
ａ図および第１ｂ図に示される実施例と同様の構成であ
る。かかる構成と採用するときは、ロッド■の構造が簡
単になり、異なる振幅に対してもつめの幅を変えるだけ
で対応できるという利点がある。

なお、第２ａ図に示されるように、スライダー（４）の
突出部（至）の側面にゴムなどの弾性材料を接着剤など
を用いて付着しておくと、接触振動が緩和できるととも
にダイヤフラムの破損寸前の力を蓄積できるという効果
がある。

本発明の保護装置は、第３図に示されるように、ネジを
利用してポンプ本体の一部、たとえば電磁コイル上に取
り付けることができる。固定手段および固定場所は、本
発明においてとくに限定されないが、第３図に示される
ように電磁コイルの片側より片持ちばりとして取り付け
るのが好ましい。

以上、特定の実施例に基づいて説明したが、本発明の保
護装置はかかる実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が考えられる。

たとえば、第１の端子（１）の曲線部は、図示したサイ
ンカーブ状のもの以外にも、放物線状など種々の形状が
考えられる。また、ケースやスライダー突出部などの形
状も適宜のものが採用できる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明の保護装置は構造が簡単で
あるので、取付けやメンテナンスが容易になるとともに
、確実に作動してポンプ本′体の故障を未然に防止でき
るという効果がある。

また、リセットが可能であるので、繰り返して利用する
ことができ、きわめて経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の保護装置の一実施例の正常運転時に
おける断面説明図、第１ｂ図は第１ａ図に示される保護
装置の異常運転時における断面説明図、第２ａ図は本発
明の保護装置の他の実施例の正常運転時における断面説
明図、第２ｂ図は第２ａ図に示される保護装置の異常運
転時における断面説明図、第３図は本発明の保護装置の
取付状態の説明図、第４図は一般的なダイヤフラム型エ
アーポンプの平面図、第５〜６図は従来の保護装置の概
略説明図である。 （図面の主要符号） （Ａ）、（Ｂ）：保護装置 （１）二第１の端子 （２）：第２の端子 （３）：ケース． ４）：スライダー （５）：ホルダー （６）：凸状曲線部 （８）：第１の凹所 ｍ：第２の凹所 特許出願人　　株式会社　高槻電機製作所どＯ 才６口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電磁石と永久磁石との磁気的相互作用にもとづく、
   前記永久磁石を備えたロッドの電磁振動によって、前記
   ロッドに連結されたダイヤフラムを駆動するエアーポン
   プの保護装置であって、 少なくとも１ヵ所の凸状曲線部を有する第１の端子と、 該第１の端子の一端と電気的接点を構成しうる端部を有
   する第２の端子と、 前記第１および第２の端子を収容するケースと、 前記第１の端子の凸状曲線部の先端形状に対応した第１
   の凹所を有し、前記ロッドと同じ方向に移動可能であり
   、かつロッド上縁部に形成された２個のつめと当接しう
   る長さの突出部を略中央に有するスライダーと、 該スライダーを滑動自在に収容し、上部開口部および下
   部開口部を有し、かつ前記ケースの下面に固着されてな
   る略筒状のホルダーとからなり、 ポンプの正常運転時においては前記凸状曲線部の先端が
   前記上部開口部を通してスライダーの第１の凹所内に収
   容されて、接点が閉じられており、異常発生時において
   はロッドのつめが前記下部開口部より突出するスライダ
   ーの突出部に当接してスライダーを滑動させ、前記第１
   の端子の先端を第１の凹所の前後に形成された第２の凹
   所内に移動せしめ、前記接点を開くよう構成されてなる
   ことを特徴とするダイヤフラム型エアーポンプの保護装
   置。 ２　前記スライダーの突出部の側面に弾性材料が付着さ
   れてなる請求項１記載の保護装置。 ３　前記弾性材料がゴムである請求項２記載の保護装置
   。 ４　電磁石と永久磁石との磁気的相互作用にもとづく、
   前記永久磁石を備えたロッドの電磁振動によって、前記
   ロッドに連結されたダイヤフラムを駆動するエアーポン
   プの保護装置であつて、 少なくとも１ヵ所の凸状曲線部を有する第１の端子と、 該第１の端子の一端と電気的接点を構成しうる端部を有
   する第２の端子と、 前記第１および第２の端子を収容するケースと、 前記第１の端子の凸状曲線部の先端形状に対応した第１
   の凹所を有し、前記ロッドと同じ方向に移動可能であり
   、かつロッド上縁部に形成された１個のつめと当接しう
   る長さの突出部を該つめをはさんで前後に２個有するス
   ライダーと、 該スライダーを滑動自在に収容し、上部開口部および下
   部開口部を有し、かつ前記ケースの下面に固着されてな
   る略筒状のホルダーとからなり、 ポンプの正常運転時においては前記凸状曲線部の先端が
   前記上部開口部を通してスライダーの第１の凹所内に収
   容されて、接点が閉じられており、異常発生時において
   はロッドのつめが前記下部開口部より突出するスライダ
   ーの突出部に当接してスライダーを滑動させ、前記第１
   の端子の先端を第１の凹所の前後に形成された第２の凹
   所内に移動せしめ、前記接点を開くよう構成されてなる
   ことを特徴とするダイヤフラム型エアーポンプの保護装
   置。 ５　前記スライダーの突出部の側面に弾性材料が付着さ
   れてなる請求項４記載の保護装置。 ６　前記弾性材料がゴムである請求項４記載の保護装置
   。