JPS5825874B2 - 電磁式ダイアフラムポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば塗料等のような高粘度液を物品に塗
布するにあたってスプレーガン等にその液（以下圧送液
と云う）を間接に圧送する電磁式ダイアフラムポンプに
関する。

一般に特公昭４２−２２８２６号や特公昭５１−１５６
０１号に示されるようなポンプ室内の圧送液をポンプ室
とダイアフラムによって分離された作動液室内のプラン
ジャによって交互に増圧、減圧される作動液を介してポ
ンプ室から圧送するダイアフラムポンプは公知である。

そしてこれらのダイアフラムポンプに於いては作動液の
液圧を増減させるプランジャに進退運動を与える装置と
して、電動機等により回転される斜板やカム及びクラン
クレバー等が用いられている、したがってプランジャの
進退運動は常に定位置で行われ、これにより作動液に与
えられる液圧も常に一定であった。

このためたとえばスプレーガン等を開いて圧送液を圧送
している時とスプレーがン等を閉じて圧送を中止した時
とでは作動液の液圧に大きな変動が生じ、この過大な液
圧を逃がすためにＩＪ １７−フ弁等を設ける必要があ
り、またこの時、すなわち過大な液圧を逃がすためにＩ
Ｊ ＩＪ−フ弁より余分な作動液を排除した後でプラン
ジャが後退すると排除された分の作動液が補充されるま
での間作動液室内にこんどは過大な負圧が生じ作動液中
の気体が分離し気泡となり作動液の蒸発が生じキャビテ
ーションが生起され、作動液室内及びプランジャ部の側
壁に早期腐食を生じ、またキャビテーション効果によっ
て相の変化（すなわち液相から気相へ、また気相から液
相への相互の間の変化）を生じさせるための動力浪費が
生じポンプ運転の不安定等を生ずる。

したがってこれらのポンプにはこのための対策を何か施
すことが必要となるので構造が複雑となり、いきおい高
価格となり故障の原因ともなりがちであった。

また、特公昭５１−３９３６２号に示されるようなダイ
アフラムに直結した可動鉄芯又は可動線輪を電磁力によ
り駆動して進退運動させポンプ作用を行うようにしたダ
イアフラムポンプも公知である。

しかしこれらのダイアフラムポンプはダイアフラムの片
側のみに流体圧がかかるためにダイアフラムの膜厚を厚
くしなければならず、ダイアフラムを駆動する動力を余
計に必要とし、ダイアフラムの耐久性が薄膜のものにく
らべて劣る等の欠点があった。

本発明は上記のような点に鑑みなされたもので作動族を
介して薄膜ダイアフラムを駆動するようにしたものに於
いて作動液室内のプランジャを可動鉄芯と直結し、これ
を電磁吸引力とばねの反発力により直接進退運動させる
ようにし、ポンプ室の圧送液を圧送時（スプレーガン等
を開いた状態）にはプランジャで送り出される作動液の
量とダイアフラムのポンプ室への膨出量がほぼ一致して
いるので、作動液とダイアフラムの移動とが体積上の相
対運動を保ち、作動液の補充はプランジャ部分その他よ
りの漏洩等による減少分の微少量補充にとどめ、圧送液
の圧送停止時（スプレーガン等を閉じた状態）ではダイ
アフラムのポンプ室への膨出が行われないがプランジャ
は作動状態を保つので、作動液とダイアフラムの移動に
おける体積上の相対運動が破れるが、可動鉄芯を電磁石
で吸引するようにしたために可動鉄芯と電磁石の吸引空
隙（ストローク）は機械的な結合で無く磁界による結合
のため、また吸引力はストロークが変化するにつれて変
ると云う電磁石の特性により振動位置の移動の自在性ま
たは振動圧力の可変性を利用し、このような条件下に於
いて作動液を無理に圧送しようとするための過大な負荷
をプランジャの進退動位置の後退によって無理な作動液
の圧送をさけ、過大な負荷を吸収させるようにしたもの
である。

次に本発明の実施例を図面に基すいて説明すると、 逆り型ポンプ本体１の水平部分の先端と頭体２との対向
凹部にダイアフラム３を装着し、このダイアフラム３の
周縁部を上記本体１と頭体２によって挟着する。

そして頭体２の凹部をポンプ室４とし、また本体１の凹
部を作動液室５とする。

上記ポンプ室４には頭体２に接続した吸入管６からポペ
ット形逆止弁７を介して塗料等の圧送液を吸込むように
し、またこのポンプ室４からは、ボール形逆止弁８を介
して上記圧送液を吐出管９に送り出すようにする。

この吐出管９には塗料を物に吹き付けるとき使用するス
プレーガン等を接続する。

また前記作動液室５に通孔１０を有するはね受け１１を
設け、上記通孔１０を前記ポンプ本体１に嵌着したシリ
ンダ１２の内部に連通ずる。

このシリンダ１２の右端には前記ダイアフラム３に一体
成形されたばね装着部１３が挿入され、このばね装着部
１３に装着された圧縮コイルはね等のリターンスプリン
グ１４によってダイアフラム３を作動液室方向に附勢す
る。

また前記シリンダ１２には圧縮コイルばね１５によって
作動液室から退出する方向に附勢されたプランジャ１６
を進退自在に嵌合する。

また前記プランジャ１６が通常状態（ダイアフラム３の
稼動時）で進退動した場合、作動液室５よりプランジャ
１６が最も退出した時に開口し、前記本体１内に設けら
れた作動液溜め１７と連通して作動ＩＬを作動液室５に
補充する作動蔽補充孔１８を穿設する。

そして前記プランジャ１６の一端は前記作動液溜め１７
とは液密に本体１に設けられた電磁コイル室１９内に突
出され、一端を回動自在に支持された可動鉄芯２０と回
動自在に遊嵌合され、この可動鉄芯２０と本体１との間
に圧縮コイルバネ２１が圧力調節ネジ２２を介して張設
されている。

また前記逆り型本体１の垂直部分に設けられた電磁コイ
ル室１９内にコイル２３を有する固定鉄芯２４が設けら
れている。

固定鉄芯２４は例えばケイ素鋼板などからなる薄板を重
ね合せた多層構造を有しコイル２３は交流電流又は断続
したパルス電流を与える電気回路（図示せず）に接続さ
れており、可動鉄芯２０が固定鉄芯２４に電磁力により
交互に吸引された時プランジャ１６が円滑に進退動しう
るように構成されている。

次にこの実施例の作用を説明する。

コイル２３にパルス電流等が流されると固定鉄芯２４が
励磁され、可動鉄芯２０は磁力を受けて図中右方に吸引
される、するとこの可動鉄芯２０に係合したプランジャ
１６がはね１５の力に抗して作動液室５方向に進出させ
られるのでシリンダ１２内の作動ＩＬは通孔１０を通っ
て作動液室５内に押し出され、ダイアフラム３をポンプ
室４方向へ膨張させる。

次に電磁力が弱まり、ばね１５によりプランジャ１６が
後退すると作動液りはダイアフラム３のリターンスプリ
ング１４の力によるポンプ室４よりの収縮により、シリ
ンダ１２内に押し戻さ和る。

この時、作動液が漏洩等により減少した分はプランジャ
１６が後退し作動液補充孔１８が開口し作動液溜め１７
と作動液室４とが連通し、プランジャ１６の後退により
生じる負圧により吸引補充する。

そしてまたこの時ポンプ室４内の圧送液は吸込管６、逆
止弁７を通って吸入され、逆止弁８を介して吐出管９へ
送り出されスプレーガン等へ圧送され、物品に塗布され
る。

しかしスプレーがン等が閉じられ圧送液が圧送されなく
なると、ポンプ室４内に圧送液が充満しダイアフラム３
はポンプ室４へ膨出する事は出来なくなるが、この間プ
ランジャ１６は進退勤を繰り返えしているので、プラン
ジャ１６が作動液室５方向へ進出しても作動ＩＬの移動
がないので、この分だけプランジャ１６へ過大な負荷と
して加わるので、プランジャ１６はこの負荷とバランス
した所で前進をやめ、以後この負荷が増大するにしたが
って進退勤位置が後退し作動液補充孔１８が開口したま
まの状態となり、プランジャ１６の進退勤によって作動
液りは作動液室４と作動液溜１７の間を往復するのみと
なり作動液室４内の液圧が過大に上昇する事はない。

そしてスプレーガンを開いて圧送液の圧送を再開すると
、直ちにプランジャ１６の進退勤位置が前進し作動液の
液圧は瞬間的に上昇し圧送液をただちに高圧で圧送する
。

また圧力調節ネジ２２を回してスプリング２１の張力を
強弱すれば、可動鉄芯２０の吸引力も変化しプランジャ
１６の駆動力を変える事が出来る。

本発明は以上のように構成したので圧送液の圧送のＯＮ
、ＯＦＦによるダイアフラムの移動と作動液の移動との
体積上の相対動の破壊に対して電磁石と可動鉄芯による
電磁振動機構に於いて、電磁石の本質的な特性であると
ころの振動位置の移動の自在性を利用する事により、特
別に機構的対策を必要とせず、また同様に吐出圧の調整
も振動力の可変性を利用する事により解決したものであ
る。

すなわち、電磁振動機構に於いてはその可動部と電磁力
発生部が機械的に結合されていないために可動部にかか
る負荷と駆動電磁力とがバランスした点を振動中心とし
て振動し、負荷により自動的に振動中心位置を変えられ
る上に電磁吸引力を発生する固定鉄芯と吸引される可動
鉄心との距離が小さければ小さい程吸引力が大きくなる
ので、振動中心位置を固定鉄芯の近くになるように調節
してやれば当然振動力は強くなると云う電磁石の磁気特
性を利用したものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例の断面図。 １・・・・・・ポンプ本体、２・・・・・・頭体、３・
・・・・・ダイアフラム、４・・・・・・ポンプ室、５
・・・・・・作動液室、６・・・・・・吸入管、７・・
・・・・逆止弁、８・・・・・・逆１４−．弁、９・・
・・・・吐出管、１２・・・・・・シリンダ、１４・・
・・・・リターンスプリング、１５・・・・・・ばね、
１６・・・・・・プランジャ、１８・・・・・・作動液
補充孔、２０・・・・・・可動鉄芯、２４・・・・・・
固定鉄芯、２５・・・・・・コイル、Ｌ・・・・・・作
動液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポンプ本体と頭体とで形成された対向凹部にリター
   ンスプリングで他側に附勢されたダイアフラムを装着し
   、このダイアフラムで一側にポンプ室を、また他側に作
   動液室をそれぞれ区画形威し、この作動液室に内部をプ
   ランジャが進退するシリンダを連通ずるとともに、前記
   ポンプ室にそれぞれ逆止弁を介して吸入管及びスプレー
   ガンに接続された吐出管を設け、前記プランジャを作動
   液室方向へ押圧する。 駆動装置と作動液室より退出する方向に附勢するばねを
   設け、このプランジャの進退によって作動液室の作動液
   圧を増減し、前記ダイアフラムを振動せしめ、前記ポン
   プ室の容積を増減させることによりポンプ作用を行わせ
   るようにし、前記シリンダ内に作動液補充孔を設け、作
   動液室及びシリンダ内の作動液の減少分をプランジャの
   進退動を利用して補充するようにしたものにおいて、前
   記駆動装置として電磁石と一端をこの電磁石に回動自在
   に支持され、他端を前記プランジャに回動自在に支持さ
   れた可動鉄芯を前記ポンプ本体内に設けたことを特徴と
   する電磁式ダイアフラムポンプ。