JPH08135577A - 電磁駆動式エアポンプ - Google Patents
電磁駆動式エアポンプInfo
- Publication number
- JPH08135577A JPH08135577A JP30142794A JP30142794A JPH08135577A JP H08135577 A JPH08135577 A JP H08135577A JP 30142794 A JP30142794 A JP 30142794A JP 30142794 A JP30142794 A JP 30142794A JP H08135577 A JPH08135577 A JP H08135577A
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- JP
- Japan
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- pole
- magnetic
- vibrating piece
- frame
- diaphragm
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 駆動効率の向上と軽量化を図るとともに、休
止時におけるダイヤフラムの劣化を無くすること。 【構成】 両端に一方の極を、また中央部に他方の極を
形成するように２つの励磁コイル７、８が巻回された筒
状磁気フレーム６と、両端に磁極が形成されて中央部が
磁気フレーム６のフランジ部６ａを中心に往復動可能に
フレームに収容された振動片９と、振動片９の一端に接
続されたダイヤフラム３を有するポンプ室１とを備え、
振動片９に磁気フレーム６の両端、及び中央部から磁気
力を作用させる。
止時におけるダイヤフラムの劣化を無くすること。 【構成】 両端に一方の極を、また中央部に他方の極を
形成するように２つの励磁コイル７、８が巻回された筒
状磁気フレーム６と、両端に磁極が形成されて中央部が
磁気フレーム６のフランジ部６ａを中心に往復動可能に
フレームに収容された振動片９と、振動片９の一端に接
続されたダイヤフラム３を有するポンプ室１とを備え、
振動片９に磁気フレーム６の両端、及び中央部から磁気
力を作用させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、雰囲気中の気体を吸引
するのに適した小型の電磁駆動式エアポンプに関する。
するのに適した小型の電磁駆動式エアポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス警報装置等の組み込まれるエアポン
プは、小型であることが必要であるため、図５に示した
ように交流電力で励磁されるコイル２０が設けられた筒
状磁気フレーム２１に、着磁された振動片２２をその一
半がフレーム２１から突出した状態で往復動可能に設
け、振動片２２の一端にポンプ室２３を構成しているダ
イヤフラム２４を固定して構成されている（実公昭６１
−３６７８８号公報）。
プは、小型であることが必要であるため、図５に示した
ように交流電力で励磁されるコイル２０が設けられた筒
状磁気フレーム２１に、着磁された振動片２２をその一
半がフレーム２１から突出した状態で往復動可能に設
け、振動片２２の一端にポンプ室２３を構成しているダ
イヤフラム２４を固定して構成されている（実公昭６１
−３６７８８号公報）。
【０００３】このような構成を採ると、振動片９は、磁
気フレーム２１の端部２１ａを中心に往復動してダイヤ
フラム２４を変形させてポンプ室１を膨張、収縮させ
る。しかしながら、振動片９が磁気フレーム２１から突
出している関係上、振動片９の磁極と磁気フレーム２１
の磁極との間の距離が大きくなって、磁気抵抗が大きく
なり、効率が低いため、フレーム２１の一端に磁極位置
調整片２５を設け、フレーム２１の磁極と振動片２２の
磁極との距離を小さくする対策が採られている。
気フレーム２１の端部２１ａを中心に往復動してダイヤ
フラム２４を変形させてポンプ室１を膨張、収縮させ
る。しかしながら、振動片９が磁気フレーム２１から突
出している関係上、振動片９の磁極と磁気フレーム２１
の磁極との間の距離が大きくなって、磁気抵抗が大きく
なり、効率が低いため、フレーム２１の一端に磁極位置
調整片２５を設け、フレーム２１の磁極と振動片２２の
磁極との距離を小さくする対策が採られている。
【０００４】このため、振動片２２の振動方向に対する
磁気抵抗にアンバランスが生じ、休止時には振動片２２
に磁極位置調整片２５側に引き寄せる磁気吸引力が作用
するため、ダイヤフラム２４にこれを引き伸ばす方向の
力が作用し、ダイヤフラム２４が短時間で劣化するとい
う問題がある。また、磁気フレーム２１の一方の極が、
振動片２２の無磁界領域に位置してるため、吸引、反発
力が小さく、効率が低いという問題の他、さらに磁気回
路を構成するための磁気調整片２５が必要となり、重量
が増加するという問題も抱えている。
磁気抵抗にアンバランスが生じ、休止時には振動片２２
に磁極位置調整片２５側に引き寄せる磁気吸引力が作用
するため、ダイヤフラム２４にこれを引き伸ばす方向の
力が作用し、ダイヤフラム２４が短時間で劣化するとい
う問題がある。また、磁気フレーム２１の一方の極が、
振動片２２の無磁界領域に位置してるため、吸引、反発
力が小さく、効率が低いという問題の他、さらに磁気回
路を構成するための磁気調整片２５が必要となり、重量
が増加するという問題も抱えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは高い効率と、ダイヤフラムの劣化を防止でき、さら
には軽量化を図ることができる新規な電磁駆動式エアポ
ンプを提供することである。
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは高い効率と、ダイヤフラムの劣化を防止でき、さら
には軽量化を図ることができる新規な電磁駆動式エアポ
ンプを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、両端に一方の極を、また中
央部に他方の極を形成するように複数の励磁コイルが巻
回された筒状磁気フレームと、両端に磁極が形成されて
中央部が前記他方の極を中心に往復動可能に前記フレー
ムに設けられた振動片と、前記振動片の一端に接続され
たダイヤフラムを備えたポンプ室とからなり、前記励磁
コイルが交番電力により励磁するようにした。
るために本発明においては、両端に一方の極を、また中
央部に他方の極を形成するように複数の励磁コイルが巻
回された筒状磁気フレームと、両端に磁極が形成されて
中央部が前記他方の極を中心に往復動可能に前記フレー
ムに設けられた振動片と、前記振動片の一端に接続され
たダイヤフラムを備えたポンプ室とからなり、前記励磁
コイルが交番電力により励磁するようにした。
【０００７】
【作用】振動片が磁気フレームの中央に位置するから磁
極位置調整片が不要となり、これにより休止時において
も振動片を振動方向の一方に偏位させる磁気吸引力が極
めて小さく、また磁気フレームの両端に形成される同一
の極と、その中央部に形成される他方の極とにより振動
片が吸着力と反発力を同時に受けるから、高い効率でポ
ンプが作動する。
極位置調整片が不要となり、これにより休止時において
も振動片を振動方向の一方に偏位させる磁気吸引力が極
めて小さく、また磁気フレームの両端に形成される同一
の極と、その中央部に形成される他方の極とにより振動
片が吸着力と反発力を同時に受けるから、高い効率でポ
ンプが作動する。
【０００８】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示すも
のであって、図中符号１は、ポンプ室で、剛性が大きな
材料、例えば高分子材料等で形成されたカップ状容器２
の開口部を、ゴム等の弾性材料で形成されたダイヤフラ
ム３で密閉し、また容器２の底面には吸引口４、及び吐
出口５を形成して構成されている。
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示すも
のであって、図中符号１は、ポンプ室で、剛性が大きな
材料、例えば高分子材料等で形成されたカップ状容器２
の開口部を、ゴム等の弾性材料で形成されたダイヤフラ
ム３で密閉し、また容器２の底面には吸引口４、及び吐
出口５を形成して構成されている。
【０００９】６は、筒状の磁気フレームで、軟鉄等の透
磁性材料により構成され、かつ軸方向の中央部に領域を
区分するため、やはり透磁性材料からなるフランジ部６
ａが形成されていて、基台部６ｂを介してポンプ室１に
固定されている。
磁性材料により構成され、かつ軸方向の中央部に領域を
区分するため、やはり透磁性材料からなるフランジ部６
ａが形成されていて、基台部６ｂを介してポンプ室１に
固定されている。
【００１０】７、８は、それぞれフランジ部６ａにより
分割された各領域に巻回された励磁コイルで、それぞれ
の励磁方向が相反するよう、つまり磁気フレーム６の両
端部がそれぞれ同一の一方の極となり、またフランジ部
６ａが他方の極となるように複数設けられている。この
ような励磁方向の設定は、励磁コイルの巻回方向もしく
は励磁電流の方向を選択することにより実現できる。
分割された各領域に巻回された励磁コイルで、それぞれ
の励磁方向が相反するよう、つまり磁気フレーム６の両
端部がそれぞれ同一の一方の極となり、またフランジ部
６ａが他方の極となるように複数設けられている。この
ような励磁方向の設定は、励磁コイルの巻回方向もしく
は励磁電流の方向を選択することにより実現できる。
【００１１】９は、フェライト等の着磁材料により構成
された振動片で、励磁コイル７、８が非励磁状態にある
ときには、その中央部９ａがフランジ部６ａに対向する
ようにアーム１０を介してダイヤフラム３の中心に固定
され、またその端部が巻き枠６の端面６ｃ、６ｄよりも
内側に位置するように長さが設定されている。
された振動片で、励磁コイル７、８が非励磁状態にある
ときには、その中央部９ａがフランジ部６ａに対向する
ようにアーム１０を介してダイヤフラム３の中心に固定
され、またその端部が巻き枠６の端面６ｃ、６ｄよりも
内側に位置するように長さが設定されている。
【００１２】なお、図中符号１２は、図中点線により示
すように開弁して、吸入、吐出動作を確保する弁を形成
する板材を、また１３は空気抜き口をそれぞれ示す。
すように開弁して、吸入、吐出動作を確保する弁を形成
する板材を、また１３は空気抜き口をそれぞれ示す。
【００１３】次ぎにこのように構成した装置の動作を図
２に基づいて説明する。静止状態においては、磁気フレ
ーム６の磁気抵抗が、フランジ部６ａを対称線とするよ
うにして対称で、従来必要としていた磁性体の調整片が
不要となるから、振動片９は、一方に偏することが無
く、組立時の位置を保持する。これにより、長時間休止
状態が継続しても、ダイヤフラム３にはこれを変形させ
る力が作用せず、ダイヤフラムの劣化が防止できる。
２に基づいて説明する。静止状態においては、磁気フレ
ーム６の磁気抵抗が、フランジ部６ａを対称線とするよ
うにして対称で、従来必要としていた磁性体の調整片が
不要となるから、振動片９は、一方に偏することが無
く、組立時の位置を保持する。これにより、長時間休止
状態が継続しても、ダイヤフラム３にはこれを変形させ
る力が作用せず、ダイヤフラムの劣化が防止できる。
【００１４】一方、励磁コイル７、８に交流電力を供給
すると、磁気フレーム６には図２（イ）に示したよう
に、一方の励磁コイル７は端部側をＳ極に、またフレー
ム部６ａ側をＮ極に、他方の励磁コイル８は外側（図中
左側）をＳ極に、またフレーム部６ａ側をＮ極とした磁
界を発生する。
すると、磁気フレーム６には図２（イ）に示したよう
に、一方の励磁コイル７は端部側をＳ極に、またフレー
ム部６ａ側をＮ極に、他方の励磁コイル８は外側（図中
左側）をＳ極に、またフレーム部６ａ側をＮ極とした磁
界を発生する。
【００１５】これにより振動片９は、そのダイヤフラム
側が磁気フレーム６の端部６ｃのＳ極に吸引、同時にフ
ランジ部６ａ側のＮ極に押され、また振動片９の外側側
は、フランジ部６ａのＮ極に吸引、同時に励磁コイル８
の外側のＳ極に反発され、図中矢印Ａの方向に移動す
る。したがって、ダイヤフラム３は、ポンプ室１側に押
圧されて、ポンプ室１を圧縮する。これにより、ポンプ
室１の気体が圧縮されて吐出口５から圧送される。
側が磁気フレーム６の端部６ｃのＳ極に吸引、同時にフ
ランジ部６ａ側のＮ極に押され、また振動片９の外側側
は、フランジ部６ａのＮ極に吸引、同時に励磁コイル８
の外側のＳ極に反発され、図中矢印Ａの方向に移動す
る。したがって、ダイヤフラム３は、ポンプ室１側に押
圧されて、ポンプ室１を圧縮する。これにより、ポンプ
室１の気体が圧縮されて吐出口５から圧送される。
【００１６】このようにして振動片９がポンプ室側の死
点に到達した段階で、励磁コイル７、８への電流の向き
が切り替わり、図２（ロ）に示したように励磁コイル７
はダイヤフラム３側がＮ極に、またフランジ部６ａ側が
Ｓ極に、励磁コイル８は外側がＮ極に、フランジ部６ａ
側がＳ極になる。
点に到達した段階で、励磁コイル７、８への電流の向き
が切り替わり、図２（ロ）に示したように励磁コイル７
はダイヤフラム３側がＮ極に、またフランジ部６ａ側が
Ｓ極に、励磁コイル８は外側がＮ極に、フランジ部６ａ
側がＳ極になる。
【００１７】これにより、振動片９は、そのダイヤフラ
ム３側が励磁コイル７のダイヤフラム３側のＮ極に反
発、同時にフランジ部６ａ側のＳ極に吸引され、また振
動片９の外側は励磁コイル８の外側のＮ極に吸引、同時
にフランジ部側６ａのＳ極に反発されて図中矢印Ｂの方
向に移動する。したがって、ダイヤフラム３は、磁気フ
レーム６側に引かれ、ポンプ室１を膨張させて吸入口４
から気体をポンプ室１に吸引する。
ム３側が励磁コイル７のダイヤフラム３側のＮ極に反
発、同時にフランジ部６ａ側のＳ極に吸引され、また振
動片９の外側は励磁コイル８の外側のＮ極に吸引、同時
にフランジ部側６ａのＳ極に反発されて図中矢印Ｂの方
向に移動する。したがって、ダイヤフラム３は、磁気フ
レーム６側に引かれ、ポンプ室１を膨張させて吸入口４
から気体をポンプ室１に吸引する。
【００１８】このようにして振動片９が他方の死点に到
達すると（図２（ハ））、各励磁コイル７、８の励磁方
向が切り替わる。これにより振動片９は、磁気フレーム
６から前述した図２（イ）と同様な磁気力を受けて、再
び図中矢印Ａで示す方向に移動する。以下、振動片９が
死点に到達する度に、各励磁コイル７、８の励磁方向が
切り替わり、これにより図２（ロ）、及び図２（ハ）の
過程を交互に繰返して磁気フレーム６の軸方向に振動片
９が往復動し、ポンプ室１が収縮、膨張されてポンプ作
用が実行される。
達すると（図２（ハ））、各励磁コイル７、８の励磁方
向が切り替わる。これにより振動片９は、磁気フレーム
６から前述した図２（イ）と同様な磁気力を受けて、再
び図中矢印Ａで示す方向に移動する。以下、振動片９が
死点に到達する度に、各励磁コイル７、８の励磁方向が
切り替わり、これにより図２（ロ）、及び図２（ハ）の
過程を交互に繰返して磁気フレーム６の軸方向に振動片
９が往復動し、ポンプ室１が収縮、膨張されてポンプ作
用が実行される。
【００１９】図４は、上述したポンプの吸引負荷量を変
化させた時の流量（図中曲線Ａ）及び消費電力（図中符
号Ｃ）の関係を示すもので、従来のポンプの流量（図中
符号Ｂ）及び消費電力（図中符号Ｄ）と比較すると、本
発明のポンプは、負荷量の増加による流量の低下が小さ
く、また消費電力も従来のものよりも小さく、さらに負
荷量の増加にともなう消費電力の増加の程度も従来のも
のに比較して小さく、総合的な性能が従来のものよりも
１．８倍程度向上した。
化させた時の流量（図中曲線Ａ）及び消費電力（図中符
号Ｃ）の関係を示すもので、従来のポンプの流量（図中
符号Ｂ）及び消費電力（図中符号Ｄ）と比較すると、本
発明のポンプは、負荷量の増加による流量の低下が小さ
く、また消費電力も従来のものよりも小さく、さらに負
荷量の増加にともなう消費電力の増加の程度も従来のも
のに比較して小さく、総合的な性能が従来のものよりも
１．８倍程度向上した。
【００２０】なお、上述の実施例においては、磁気フレ
ーム６の中央部にフランジ６ａを形成しているが、図４
に示したように磁気フレーム６の磁気コイル７、８を固
定する領域を筒状に形成し、予め巻回しておいた励磁コ
イル７、８を挿通してから、端部に固定片１３を装着し
て励磁コイル７、８を固定するようにしてもよい。な
お、図中符号１４は、仕切板を示す。
ーム６の中央部にフランジ６ａを形成しているが、図４
に示したように磁気フレーム６の磁気コイル７、８を固
定する領域を筒状に形成し、予め巻回しておいた励磁コ
イル７、８を挿通してから、端部に固定片１３を装着し
て励磁コイル７、８を固定するようにしてもよい。な
お、図中符号１４は、仕切板を示す。
【００２１】この実施例によれば、励磁コイルの着脱が
可能であるため、汎用コイル巻き機により励磁コイルが
製作できるばかりでなく、励磁コイルを簡単に交換でき
て、定格変更や、メンテナンスを簡単に行うことができ
る。
可能であるため、汎用コイル巻き機により励磁コイルが
製作できるばかりでなく、励磁コイルを簡単に交換でき
て、定格変更や、メンテナンスを簡単に行うことができ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、両端に一方の極を、また中央部に他方の極を形成す
るように複数の励磁コイルが巻回された筒状磁気フレー
ムと、両端に磁極が形成されて中央部が他方の極を中心
に往復動可能にフレームに設けられた振動片と、振動片
の一端に接続されたダイヤフラムを備えたポンプ室とか
らなり、励磁コイルを交番電力により励磁するようにし
たので、磁気フレームの両端に形成される同一の極と、
その中央部に形成される他方の極とにより振動片が同時
に吸着力と反発力を受けて高い効率で駆動できるばかり
でなく、軸方向におけるフレームの磁気抵抗がほぼ対称
となっていて非駆動時においても振動片がフレームのほ
ぼ中央に位置してダイヤフラムを引き伸ばす力が作用せ
ず、ダイヤフラムの劣化を防止することができ、さらに
磁気フレームの磁極位置を調整する部材が不要となって
軽量化を図ることができる。
は、両端に一方の極を、また中央部に他方の極を形成す
るように複数の励磁コイルが巻回された筒状磁気フレー
ムと、両端に磁極が形成されて中央部が他方の極を中心
に往復動可能にフレームに設けられた振動片と、振動片
の一端に接続されたダイヤフラムを備えたポンプ室とか
らなり、励磁コイルを交番電力により励磁するようにし
たので、磁気フレームの両端に形成される同一の極と、
その中央部に形成される他方の極とにより振動片が同時
に吸着力と反発力を受けて高い効率で駆動できるばかり
でなく、軸方向におけるフレームの磁気抵抗がほぼ対称
となっていて非駆動時においても振動片がフレームのほ
ぼ中央に位置してダイヤフラムを引き伸ばす力が作用せ
ず、ダイヤフラムの劣化を防止することができ、さらに
磁気フレームの磁極位置を調整する部材が不要となって
軽量化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す装置の断面図である。
【図２】図（イ）乃至（ハ）は、それぞれ同上装置の動
作を示す説明図である。
作を示す説明図である。
【図３】本発明のポンプと従来の電磁駆動式エアポンプ
との負荷量に対する流量特性、及び消費電力を示す線図
である。
との負荷量に対する流量特性、及び消費電力を示す線図
である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図５】従来の電磁駆動式エアポンプの一例を示す断面
図である。
図である。
１ ポンプ室 ３ ダイヤフラム ４ 吸引口 ５ 吐出口 ６ 筒状磁気フレーム ６ａ フランジ部 ７、８ 励磁コイル ９ 振動片 １０ アーム
Claims (3)
- 【請求項１】 両端に一方の極を、また中央部に他方の
極を形成するように複数の励磁コイルが巻回された筒状
磁気フレームと、両端に磁極が形成されて中央部が前記
他方の極を中心に往復動可能に前記フレームに設けられ
た振動片と、前記振動片の一端に接続されたダイヤフラ
ムを備えたポンプ室とからなり、前記励磁コイルが交番
電力により励磁される電磁駆動式エアポンプ。 - 【請求項２】 前記筒状磁気フレームの中央部にフラン
ジ部が形成されている請求項１の電磁式エアポンプ。 - 【請求項３】前記振動片は、前記筒状磁気フレームの端
部近傍を死点として往復動する請求項１の電磁式エアポ
ンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30142794A JPH08135577A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 電磁駆動式エアポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30142794A JPH08135577A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 電磁駆動式エアポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08135577A true JPH08135577A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17896756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30142794A Pending JPH08135577A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 電磁駆動式エアポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08135577A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007146795A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Nikkiso Co Ltd | マイクロポンプおよび駆動体 |
| CN108678933A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-10-19 | 侯永昌 | 电磁动圈式隔膜增氧气泵 |
| WO2025230239A1 (ko) * | 2024-05-02 | 2025-11-06 | 주식회사 아모텍 | 에어 펌프용 플런저 구동장치 및 이를 이용한 에르고 모션 시트용 에어 펌프 |
| WO2025239620A1 (ko) * | 2024-05-13 | 2025-11-20 | 주식회사 아모텍 | 에어 펌프용 플런저 구동장치 및 이를 이용한 에르고 모션 시트용 에어 펌프 |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP30142794A patent/JPH08135577A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007146795A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Nikkiso Co Ltd | マイクロポンプおよび駆動体 |
| CN108678933A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-10-19 | 侯永昌 | 电磁动圈式隔膜增氧气泵 |
| WO2025230239A1 (ko) * | 2024-05-02 | 2025-11-06 | 주식회사 아모텍 | 에어 펌프용 플런저 구동장치 및 이를 이용한 에르고 모션 시트용 에어 펌프 |
| WO2025239620A1 (ko) * | 2024-05-13 | 2025-11-20 | 주식회사 아모텍 | 에어 펌프용 플런저 구동장치 및 이를 이용한 에르고 모션 시트용 에어 펌프 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030305 |