JPH039091A - 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、構造か簡単であり、ポンプ本体へ
の取付けやメンテナンスか容易であり、かつリセットか
可能であるので繰り返して使用することかでき、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、家庭用浄化橘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６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（２１）を電源周波数に応じてその
長平方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［２４１の振動に
よって、ポンプ室（５）の容積か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（２１）を含め
た振動系の動きの強弱が性能の良否を決定する」−で最
も重要な要素である。そして、振動系の固有振動数か駆
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（２４に振動系の重量に見合った弾
撥力がイ」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
プ全体か使用に耐えなくなるという事態か発生する。

かかる事態の発生を避けるためには、ダイヤフラムか破
損したばあいに速やかにポンプの駆動を停止する必要か
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７〜８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
ばあい、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平方向の一方（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かできるものとされている
。

しかしなから、前記補助部材を用いる方法は、原理は簡
単であるが、第７図に示されるタイプのものは、補助部
材（′！Ａのセツティングに際し、押し込み加減の調整
がむすかしく、押し込み力か片寄ったりすると端子（３
１）の接点部分が変形してしまい、また第８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
、ポンプの運転か停止するようになっているので、−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、取付か簡単で
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。

［課題を解決するだめの手段］ 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、 軸方向に凸条を有し該凸条の上面に連絡端子が設けられ
てなる略円柱状または一側面に連絡端子か設けられた多
角柱状の端子受は部材と、該端子受は部材の延長軸」二
に形成され、ロッドの上縁部に形成された２個のつめと
当接しつる長さを有するレバーと、 前記端子受は部材の両端の軸を受ける軸受は部を有し、
該端子受は部材を収容するケーシングと、 前記端子受は部材の側面に第１の端部が押圧されかつ前
記ケーシングに第２の端部が固着された一対の端子とか
らなり、 ポンプの正常運転時においては前記一対の端子の第１の
端部か前記端子受は部材の連絡端子上に押圧されて、接
点か閉じられており、異常発生時においてはロッドのつ
めが前記レバーに当接して前記端子受は部材を回転させ
、前記端子の第１の端部と連絡端子との接触を解放し、
前記接点を開くよう構成されてなることを特徴としてい
る。

［作　用コ 本発明の保護装置は、端子自身の弾性力を利用して接点
の解放を行なうものである。すなわち、正常運転時にお
いては、ケーシングに固着された一対の端子の第１の端
部（かならずしも先端部を意味するものではなく、長い
薄板状端子の一方の側のことをいう）は、ケーシング内
に収容されている端子受は部材の側部（該端子受は部材
が円柱状のばあいは軸方向に形成された凸条であり、多
角柱状のばあいはひとつの側面を意味する）に設けられ
た連絡端子上に端子自身の弾性力に反して押圧されてい
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、
前記端子受は部材の延長軸上に形成されたレバーに当接
して端子受は部材を回転させる。

これにより、前記端子の第１の端部と連絡端子との接触
が解放されて接点は開の状態になり、ポンプの運転は停
止する。

［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１図は本発明の保護装置の概略斜視図、第２ａ図は第
１図に示される保護装置の正常運転時における断面説明
図、第２ｂ図および第２Ｃ図は第１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１図において、（八）は本発明の保護装置の一実施例
であり、該保護装置（Ａ）は、端子受は部材（１）、レ
バー（２）、端子（３）、連絡端子（４）および０ ケーシング（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。

端子受は部材（１）は後述する端子（３）の第１の端部
（３ａ）か当接する部材てあり、第１図および第２ａ図
に示されるように断面が略円形のものと第３図に示され
るように断面が多角形のものとがある。第３図では断面
か６角形のものを示しているが、５角形であっても８角
形であってもよく、この形状は本発明においてとくに限
定されるものではない。

断面が略円形の端子受は部材（１）のばあい、軸方向に
沿って凸条（６）が形成されている。該凸条（６）の上
面には一対の端子（３）を電気的に接続するための連絡
端子（５）が設けられている。連絡端子（５）は、たと
えば接着剤によって前記凸条（６）に固着することがで
きる。（７）は端子受は部材（１）の両端に形成された
つば部である。

端子受は部材（１）の軸は一方向に延びており、この延
長された軸（８）上に板状のレバー（２）が形成されて
いる。該レバー（２）はロッド（９）の上縁部に形成さ
れた２個のつめ００と当接しうる長さを有している（第
２ａ図参照）。レバー（２）は端子受は部材（１）と一
体に形成してもよいし、別途製作して端子受は部材（１
）の軸（８）に固着するようにしてもよい。

（４）は端子受は部材（１）を収容する、上面が開放さ
れた箱状のケーシングである。上面は他の部材で蓋をし
て端子（３）の第２の端部（３ｂ）のみケシング（４）
に引き出すようにしてもよい。該ケンング（４）の対向
する２面には、幅広のスリットからなる軸受は部０１）
が形成されている。軸受は部材）の下端は半円形に切り
欠かれており、この半円形の部分に前記端子受は部材（
１）の両端の軸が支持されている。軸受は部０１）は、
軸（８）の外径よりやや大きな内径を有する円形の開口
部であってもよい。端子受は部材（１）にはっは部（７
）が形成されているので、端子受は部材（１）の回転は
滑らかである。

（３）はポンプの電気回路の一部を構成している端子で
ある。該端子（３）は、第１の端部（３ａ）が端１ ２ 子骨は部材（１）の側面に当接するように、その第２の
端部（３ｂ）がケーシンク責４）に固定されている。

すなわち、端子（３）の弾性力を利用しており、この弾
性力に抗して端子（３）を第１図において上方に押し一
１ニげる状態で第１の端部（３ａ）と端子受は部利（１
）の側面とか接するように、端子（３）が配置されてい
る。

端子（３）および連絡端子（５）はバネ用ベリリームや
バネ用リン青銅なとの弾性に富み、かつ導電性かよく電
気抵抗の低い材料で作製されている。

端子（３）の第１の端部（３ａ）の先端部分は、保護装
置をリセットする際に端子受は部材（１）の凸条（６）
がひっかからないようにに方に屈曲せられている（第２
ａ図参照）。

端子受は部材（１）、レバー（２）、ケーシング（４）
、凸条（６）およびつば部（力は、耐熱性ＡＢＳ　、ポ
リカポネート、Ｐｔ３Ｔなどの合成樹脂などで作製する
ことができる。

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１図に示される実施例では同一方向から端子が延び
ていたが、第４ａ〜４０図に示される実施例では相対向
する方向から端子が延びている。

第４ａ〜４０図に示される実施例では、端子（３）の下
方に向かおうとする弾性力か有効に利用されており、ポ
ンプの異常運転時において保護装置を確実に作動させる
ことができるという効果がある。すなわち、第４ｂ図に
示される状態において、左側の端子（３ａ）は端子受は
部利（１）の凸条（６）に当接し、該部材（１）を時計
回りに回転させる。

このため、レバー（２）の位置が第２ｂ図に示される状
態に比べて高くすることができ、より確実に保護装置を
作動させることができる。なお、端子受は部材（１）か
反時計回りに回転させられるときのレバーの位置は、第
１図に示される実施例も第４ａ〜４０図に示される実施
例も同程度である（第２ｃ図および第４Ｃ図参照）。

つぎに、第２ａ〜２０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２ａ図は正常運転時における保護装置の端子３ ４ 受は部材（１）と端子（３）の状態を示している。この
状態では、端子（３）の第１の端部（３ａ）が端子骨は
部材（１）の凸条（６）の上面に設けられた連絡端子（
５）と接しており、接点は閉じられて通電状態にある。

このばあい、連絡端子（５）は線状でなく一定の幅（約
２〜３ＩＩＩＩｌｌ程度）を有する面状の部材であるの
で、第１の端部（３ａ）と該連絡端子（５）とは面接触
を行なっている。したがって、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（９）の振動
の中心か片寄ると、ロッド（９）のつめ（財）がレバー
（２）に当接して該レバー（２）を押して端子骨は部材
（１）を回転させる。第２ｂ図は時計回りに、第２Ｃ図
は反時計回りに回転した状態を示している。第１の端部
（３ａ）が連絡端子（５）上から移動すると、接点が開
いて電気回路がオフ（ｏｆＴ）の状態になる。こうして
、ダ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。

第４ａ〜４０図に示される実施例も同様の動作によって
異常時においてポンプの運転を停止させる。

本発明の保護装置は、第５図に示されるように、ボルト
６およびナツトＧ■を利用してポンプ本体の一部、たと
えば電磁コイルミ力上に取りイ・ｊけることかできるが
、固定手段および固定場所は、本発明おいてとくに限定
されるものではない。なお、第５図に示される保護装置
は端子の方向が第１図に示されるものとは逆である。こ
のように端子の方向は、適宜選定することが可能である
。

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、凸条の断面形状は台形状であってもよいし、
またケーシングやレバー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５ ６ 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１図は本発明の保護装置の一実施例の概略斜視図、第
２ａ図は第１図に示される保護装置の正常運転時におけ
る断面説明図、第２ｂ図および第２ｃ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端子骨は部材の他の実例の断面
説明図、第４ａ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４ｂ図および第４ｃ図
は第４ａ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５図は本発明の保護装置の取付状態の説明
図、第６図は一般的なダイヤフラム型エアーポンプの平
面図、第７〜８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）：保護装置 （１）；端子骨は部材 （２）：　レバ （３）：端　子 （４）：ケーシング （５）二連絡端子 （６）：凸　条 ７ ８ 牙２８図 第１　図 ５：連絡端子 牙２ｂ図 Ｆ・−７ 牙２Ｃ図 牙４Ｃ図 牙５図

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、 軸方向に凸条を有し該凸条の上面に連絡端子が設けられ
   てなる略円柱状の端子受け部材と、該端子受け部材の延
   長軸上に形成され、ロッドの上縁部に形成された２個の
   つめと当接しうる長さを有するレバーと、 前記端子受け部材の両端の軸を受ける軸受け部を有し、
   該端子受け部材を収容するケーシングと、 前記端子受け部材の側面に第１の端部が押圧されかつ前
   記ケーシングに第２の端部が固着された一対の端子とか
   らなり、 ポンプの正常運転時においては前記一対の端子の第１の
   端部が前記端子受け部材の連絡端子上に押圧されて、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
   めが前記レバーに当接して前記端子受け部材を回転させ
   、前記端子の第１の端部と連絡端子との接触を解放し、
   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　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、 一側面に連絡端子が設けられた多角柱状の端子受け部材
   と、 該端子受け部材の延長軸上に形成され、ロッドの上縁部
   に形成された２個のつめと当接しうる長さを有するレバ
   ーと、 前記端子受け部材の両端の軸を受ける軸受け部を有し、
   該端子受け部材を収容するケーシングと、 前記端子受け部材の側面に第１の端部が押圧されかつ前
   記ケーシングに第２の端部が固着された一対の端子とか
   らなり、 ポンプの正常運転時においては前記一対の端子の第１の
   端部が前記端子受け部材の連絡端子上に押圧されて、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
   めが前記レバーに当接して前記端子受け部材を回転させ
   、前記端子の第１の端部と連絡端子との接触を解放し、
   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。