JPH0344240B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 「産業上の利用分野」 この発明は振動柱ポンプに関する。

「従来の技術」 振動柱ポンプとしては特開昭58−144700号公
報、特開昭58−183900号公報に示されるものがあ
る。これらの振動柱ポンプの加振方法としては不
釣合重量をもつ回転体を電動機により回転させる
もの或は電磁石等を用いている。

「発明が解決しようとする問題点」 振動柱ポンプの上記加振手段では振動柱の必要
な変位例えば10ミリメートルを発生し、振動数を
所要振動数例えば60Hzとするのは困難であり、製
造すると加振手段が大きなものとなつてしまう。

この発明は振動柱ポンプにおいて、小ストロー
クの加振源により、大ストロークの振動管の振動
が得られる加振手段を備えた振動柱ポンプを提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

「問題点を解決するための手段」 この発明は下端が液中に連通し、上端を吐出口
を備えた導液管中に密封して挿通し、導液管中に
て開口している振動管と、不動部分に一端が当接
して弾撥しているばねの他端にて振動管の上端に
当接している弁板と、振動管を長手方向に加振す
る加振手段を備えた振動柱ポンプにおいて、振動
管にその板面を振動管に交叉する方向にして、板
ばねの内側部材を固定し、板ばねの内側部材の位
置において、磁性体の板ばねもしくは板ばねに固
定した磁性体を間にして振動管が挿通する円環状
の電磁石を対向して固設した加振手段となつてい
る振動柱ポンプである。

「作用」 二つ電磁石が交互に附勢されると板ばねは上下
に加振され、振動柱は上下に振動する。この振動
はばね−質量−ばね系と等価であり、ばねのばね
常数、振動管の質量を適当に選択すると振動管は
共振して大きな振幅を得ることができる。

「実施例」 以下、図面に従つてこの発明の実施例について
説明する。第１図は縦断面図である。

開液面１に下端が没して両端が開口しているパ
イプ状の振動管２は不動部分に据付けた導液管３
にベロー４のような密封手段を介して上部が支持
され、下部は不動部分に抵抗の少ないベロー、或
は振動管２の放射方向に振動管２と不動部分を結
ぶワイヤのような可撓性支持部材５を介して上下
動可能に支持され、導液管３と振動管２の外周間
は密封されている。振動管２に板面が振動管２に
直交する板ばね６が固定されている。板ばね６の
振動管２への固定方法は、振動管２に嵌入するス
リーブ７に板ばね６の中心孔を嵌入し、スリーブ
７にねじ込んだナツト８により板ばね６をスリー
ブ７に固定し、スリーブ７とナツト８のテーパ９
によりナツト８が推進されるとスリーブ７の該部
分が縮径してスリーブ７が振動管２に固定される
ことにより行われる。

板ばね６を間にして円環状の電磁石１１，１２
が固設されている。

板ばね６は第１図の平表面図として示す第５図
のようにスリーブ７に嵌入する円板形の内側部材
１３から放射状にアーム１４が設けてあり、アー
ム１４端は円環状の外側部材１５となつている。
外側部材１５は電磁石１１，１２の対向する電極
間をさえぎる形となつている。

導液管３中では振動管２端が中間位置になるよ
うに突出し振動管２端を弁シート１６として弁板
１７が当接し、弁板１７と導液管３上に固定され
たカバー１８間に圧縮してばね１９が挿入されて
いる。ばね１９の両端は夫々座巻部分が弁板１
７、カバー１８に固定されるのが適当である（固
定方法は図示されない）。

第１図の状態では電磁石１１，１２は通電され
ておらず、電磁石１１，１２の対極間の空間の中
間に板ばね６がある状態で振動管２はベロー４及
び支持部材５により支持されている。

電磁石１１，１２に交互に磁力が発生するよう
に附勢すると板ばね６の外側部材１５は上下に附
勢される。そしてアーム１４を介して内側部材１
３に加振加速度は伝えられ、内側部材１３はスリ
ーブ７、ナツト８を共に上下動して振動管２を上
下動させる。こゝで板ばね６のアーム１４の部分
のばね常数を適当に選んでおくと振動管２の上下
動は電磁石１１，１２により加える周波数と共振
して振幅が大きくなり、所要の振動管２のスリー
ブを得ることができる。

第２図乃至第４図は作用を説明する実施例の縦
断面図である。

弁が振動管２に追随して運動するとき ○イ 液面の上昇過程 弁が振動管２に追随して運動するようにし
て、振動管２を上下運動させると、管内気圧
圧力の変動に伴つて管内の液面も上下運動す
る。この液面の上下運動は、気柱の弾性と液
柱の質量からなる一種のバネ−質量系の振動
現象に伴うものであり、従つて摩擦などによ
る減衰が小さいから振動管２の上下運動の振
動数を管内の気柱−液柱系の固有振動数に設
定すると管内気柱の圧力は非常に高くなる。
そこで、弁をある設定圧力以上で開放するよ
うにすると、管内の気柱圧力が弁の設定圧力
以上になると弁が開放して、気柱圧力の上限
を弁設定圧に保持するので、加振一周期当り
の気柱圧力の平均値は大気圧以下となり、そ
の圧力減少に相当した液柱の上昇が起こる。
これが連続的に起こり液面が振動管２の上端
まで上昇する。

○ロ 液の吐出過程 液面が振動管２の上端に達した後は、振動
管２より管内液柱に作用する慣性力により、
液柱が弁を押し上げ液が振動管２の上端より
流出する。

弁が振動管２に追随せずに運動するとき ○イ 振動管２が第２図において、下方へ移動す
る際には、弁板１７はこれに追随せず遅れて
下方に移動し上部端では、振動管２と弁板１
７の間に若干の〓間ができる。

○ロ 振動管２が下限にくると、弁板１７が追い
ついて弁シート１６を閉じる（第３図）。

○ハ 弁板１７により弁口が閉じたまま振動管２
が上昇するとき、液が振動管２と一緒に上昇
する（第４図）。

さらに振動管２が下降するときには、振動管
２中の液は液の慣性の影響により、あまり下が
らない。同様に○イ〜○ハの状態をくり返す。従つ
てやがて振動管２の上端まで液が達し、第２図
のように振動管２が下るときに液が導液管３中
に溢れ出て、導液管３中より吐出口２１の方向
へ流れるようになり、後は続いて揚液して吐出
されることとなる。

実施例は板ばねが磁性材料であることを前提と
しているが、板ばねが合成樹脂等の非磁性体であ
るときは板ばねの外側部材に円環状の磁性体の可
動子を取付けるようにする。

〔発明の効果〕

この発明は振動柱ポンプの振動管に板ばねを取
り付けて、板ばねの磁性体の端部を固設した電磁
石間に配したから、電磁石による板ばねの附勢量
が小さくても振動管を大きく上下動させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例縦断面図、第２図乃
至第４図は第１図の作用を説明する縦断面図、第
５図は板ばねの平面図である。 １……開液面、２……振動管、３……導液管、
４……ベロー、５……支持部材、６……板ばね、
７……スリーブ、８……ナツト、９……テーパ、
１１，１２……電磁石、１３……内側部材、１４
……アーム、１５……外側部材、１６……弁シー
ト、１７……弁板、１８……カバー、１９……ば
ね、２１……吐出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下端が液中に連通し、上端を吐出口を備えた
   導液管中に密封して挿通し、導液管中にて開口し
   ている振動管と、不動部分に一端が当接して弾撥
   しているばねの他端にて振動管の上端に当接して
   いる弁板と、振動管を長手方向に加振する加振手
   段を備えた振動柱ポンプにおいいて、振動管にそ
   の板面を振動管に交叉する方向にして、板ばねの
   内側部材を固定し、板ばねの外側部材の位置にお
   いて、磁性体の板ばねもしくは板ばねに固定した
   磁性体を間にして振動管が挿通する円環状の電磁
   石を対向して固設した加振手段となつている振動
   柱ポンプ。