JP2000186672A - 弁構造およびこれを用いた電磁式ダイヤフラムポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通気流量の格段の向上が図られる弁構造およ
びこれを用いた電磁式ダイヤフラムポンプを提供する。
耐久性に優れ、作業工数の低減化が可能な弁構造および
これを用いた電磁式ダイヤフラムポンプを提供する。セ
ンタープレートの形態を特定することにより、低消費電
力化が図れ、さらにはダイヤフラムの耐久性の向上が図
れる電磁式ダイヤフラムポンプを提供する。 【解決手段】 複数の通気孔と、この通気孔の開閉を行
うシール面を備える肉薄板形状の弁本体を有する弁構造
であって、前記弁本体は、略中心線に位置する箇所で実
質的に直線状の弁固定軸として固定され、当該弁固定軸
を基線として、羽ばたき状に弁本体が変形することによ
り弁本体による通気孔の開閉がなされるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な弁構造であ
って羽ばたき状に弁本体が変形する弁構造、およびこれ
を好適に適用させた電磁式ダイヤフラムポンプに関す
る。

【０００２】電磁式ダイヤフラムポンプについて言え
ば、特に、対向する電磁石に交流電流を通電させること
により、対向する電磁石の間に介在された振動子を交流
電源と同じ周波数で往復運動させ、振動子の両端部に対
向するように配置された一対のダイヤフラムの変形を利
用し、ダイヤフラムで仕切られるケース内の容積変化
と、弁の作用により圧縮気体を連続的に吐出させるよう
に作用する。このような電磁式ダイヤフラムポンプは、
例えば、曝気式浄化槽の曝気用、養魚の酸素補給用、泡
風呂等のエアー噴気用、小型コンプレッサー等に用いら
れる。

【０００３】

【従来の技術】従来より、例えば、浄化槽の曝気用や養
魚の酸素補給用のポンプの一つとして、電磁式ダイヤフ
ラムポンプが使用されている。

【０００４】このような電磁式ダイヤフラムポンプは、
例えば、実開平２−８３３８７号公報等に開示されてい
るように、上部を開放した箱状の電磁石ケースと、この
電磁石ケースの中に対向するように配置され固着された
一対の電磁石と、この一対の電磁石の対向面の間に介在
され電磁石の極性変化に伴い往復運動する振動子を備え
ている。さらに、振動子の両端部には、対向するように
配置された一対のダイヤフラムが形成されており、ダイ
ヤフラムの外周縁は、電磁石ケースと、吸入弁および吐
出弁を有する弁ケース本体とにより挟持・固定されてい
る。

【０００５】そして、電磁式ダイヤフラムポンプは、電
磁石の極性変化に伴い振動子が往復運動し、この振動子
に連結されたダイヤフラムを振動させることによって、
外部空気の圧縮室内への吸入、および吸入した空気の圧
縮吐出という動作が吸入弁および吐出弁を介して連続的
に繰り返される。

【０００６】このような電磁式ダイヤフラムポンプに使
用される吸入弁および吐出弁は、アンブレラバルブと呼
ばれるものが一般的に多く使用され、このものは、肉薄
円形状の弁傘部と、この弁傘部から突出する弁固定軸を
備える形状をなしている。そして、肉薄円形状の弁傘部
は、ダイヤフラムの振動に伴い、空気の流通口である通
気孔の開閉を制御するように作用する。通常、空気の流
通口である通気孔は、吸入弁や吐出弁の弁１個当たり、
最大Φ５ｍｍ程度の丸穴が１個から１０個程度、弁固定
軸を中心として円周上に配置され形成されている。

【０００７】ところで、通気孔を通しての通気流量はポ
ンプ性能の指標の一つであり、実際の設計段階で、装置
自体の大きさはそのままとし通気流量を大きくとりたい
場合がある。ところが、この通気流量を大きくするため
に通気孔１個当たりの径を大きくすると、通気孔のシー
ル時に背圧力で肉薄の弁傘部が通気孔内に潜り込むよう
に変形するために、シール弁機能としての耐久性が低下
するおそれがある。この一方で、通気孔１個当たりの径
を小さくして穴の個数を増やすと、通気孔の管抵抗が増
し、単位穴面積あたりの流量が減少してしまうという問
題がある。このような問題に対処するために、例えば、
実公平７−３６１３９号公報に開示されているように、
円板形状の弁の数そのものを増やし、２個以上設ける方
法も考えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法では、部品点数が多くなり、組み立て工数の増
大や部材管理工数の増大を招き、直接、コストアップの
要因となってしまう。また、このような円板形状の弁構
造よりもさらに格段と通気流量のアップが期待できる新
たな弁構造の開発が要望されている。

【０００９】このような実状のもとに本発明は創案され
たものであり、その目的は、通気流量（単位穴面積あた
りの通気流量）の格段の向上が図られる弁構造およびこ
れを用いた電磁式ダイヤフラムポンプを提供することに
ある。これによって小さい圧力でも大きな流量が得ら
れ、逆の視点からみれば同一流量が得たい場合に装置の
小型化が可能になる。さらには、耐久性に優れ、作業工
数の低減化が可能な弁構造およびこれを用いた電磁式ダ
イヤフラムポンプを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、複数の通気孔と、この通気孔の開
閉を行うシール面を備える肉薄板形状の弁本体を有する
弁構造であって、前記弁本体は、略中心線に位置する箇
所で実質的に直線状の弁固定軸として固定され、当該弁
固定軸を基線として、羽ばたき状に弁本体が変形するこ
とにより弁本体による前記通気孔の開閉がなされるよう
に構成される。

【００１１】また、本発明は、複数の通気孔と、この通
気孔の開閉を行うシール面を備える肉薄板形状の弁本体
を有する弁構造であって、前記弁本体は、肉薄長板形状
をなし、長手方向に沿った略中心線に位置する箇所で実
質的に直線状の弁固定軸として固定され、前記通気孔
は、弁固定軸の両側に沿って配列された部分を有してお
り、前記弁本体は、弁固定軸を基線として、羽ばたき状
に変形することにより弁本体による前記通気孔の開閉が
なされるように構成される。

【００１２】また、本発明の弁本体の好ましい態様とし
て、前記弁本体の略中心線に位置する箇所には、弁固定
軸として固定するための複数の弁固定用突起が配列され
てなるように構成される。

【００１３】また、本発明の弁本体の好ましい態様とし
て、前記弁本体の略中心線に位置する箇所には、弁固定
軸として固定するための固定部材がさらに装着されてな
るように構成される。

【００１４】また、本発明の弁本体の好ましい態様とし
て、前記複数の弁固定用突起は、突出した棒状リブを介
して弁本体に連結されているように構成される。

【００１５】また、本発明は、筐体状の電磁石ケース
と、該電磁石ケースの中に対向するように配置された一
対の電磁石と、該一対の電磁石の対向面の間に介在され
電磁石の極性変化に伴い、電磁石の対向方向に対して直
角方向に往復運動する振動子と、該振動子の両端部に対
向するように配置された一対の弾性を有するダイヤフラ
ムと、該ダイヤフラムにより隔離され、複数の通気孔
と、この通気孔の開閉を行うシール面を備える肉薄板形
状の弁本体を有する吸入弁および吐出弁を有する弁ケー
ス本体と、を有する電磁式ダイヤフラムポンプであっ
て、前記弁ケース本体に弁機能を有するように固着され
る吸入弁および吐出弁の弁本体は、それぞれ、略中心線
に位置する箇所で実質的に直線状の弁固定軸として固定
され、当該弁固定軸を基線として、羽ばたき状に弁本体
が変形することにより弁本体による前記通気孔の開閉が
なされるように構成される。

【００１６】また、本発明の電磁式ダイヤフラムポンプ
の好ましい態様として、前記弁本体は、肉薄長板形状を
なし、長手方向に沿った略中心線に位置する箇所で実質
的に直線状の弁固定軸として固定され、前記通気孔は、
弁固定軸の両側に沿って配列された部分を有しており、
前記弁本体は、弁固定軸を基線として、羽ばたき状に変
形することにより弁本体による前記通気孔の開閉がなさ
れるように構成される。

【００１７】また、本発明の電磁式ダイヤフラムポンプ
の好ましい態様として、前記弁本体の略中心線に位置す
る箇所には、弁固定軸として固定するための複数の弁固
定用突起が配列されてなるように構成される。

【００１８】また、本発明の電磁式ダイヤフラムポンプ
の好ましい態様として、前記弁本体の略中心線に位置す
る箇所には、弁固定軸として固定するための固定部材が
さらに装着されてなるように構成される。

【００１９】また、本発明の電磁式ダイヤフラムポンプ
の好ましい態様として、前記複数の弁固定用突起は、突
出した棒状リブを介して弁本体に連結されているように
構成される。

【００２０】本発明における弁本体は、略中心線に位置
する箇所で実質的に直線状の弁固定軸として固定され、
当該弁固定軸を基線として、羽ばたき状に弁本体が変形
する。そのためリフト抵抗が小さくなり、リフト高さが
増大し、通気孔の開きが十分になされ、流量の増大化が
図られる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について添付図面に基づいて詳細に説明する。本発明の
弁構造は、その理解を容易にするために、当該弁構造を
電磁式ダイヤフラムポンプに適用した場合を、好適例と
して挙げて以下に説明する。

【００２２】図１は、本発明の電磁式ダイヤフラムポン
プ１を、個々の主要パーツに分解させた状態を概略的に
示す斜視図である。

【００２３】図２は、本発明の電磁式ダイヤフラムポン
プの主要部分の必要箇所を、断面で示した正面図、図３
は、本発明の電磁式ダイヤフラムポンプの主要部分の必
要箇所を、断面で示した平面図である。

【００２４】図１に示されるように、下部タンク容器５
の上面には、板状の底部基台プレート７が、密封状態と
なるように被着固定される。この板状の底部基台プレー
ト７の略中央付近の上に、電磁石ケース１０が設置され
ている。電磁石ケース１０は、一般に、底部基台プレー
ト７の上に直接載置されるのではなく、実質的にクッシ
ョン作用が働くように、例えば、防振ゴム９を介して設
置されている。電磁石ケース１０は、本実施の形態の場
合、開口部を有する有底容器状の電磁石ケース本体１１
と、この開口部を覆うための板状の電磁石ケース蓋体１
５を有し構成される。

【００２５】電磁石ケース１０の中には、対向するよう
に配置された一対の電磁石２１，２５と、この一対の電
磁石２１，２５の対向面の間に介在され、電磁石の極性
変化に伴い、電磁石の対向方向に対して直角方向に往復
運動する振動子３０が挿着される。さらに、振動子３０
は、その両端部に連結用シャフト３１，３１が固定配置
されており、これにより振動子３０の両端部に対向する
一対のダイヤフラム４０が配置される。

【００２６】ダイヤフラム４０の中央部には、ダイヤフ
ラム電磁石側センタープレート７０と、ダイヤフラム弁
ケース側センタープレート８０とが挟持された状態で固
定されており、これらの結合プレート７０，８０に実質
的に振動子３０（連結用シャフト３１，３１）が固定さ
れる。

【００２７】ダイヤフラム４０の外周面は電磁石ケース
１０の側面に固定され、このダイヤフラム４０を押しつ
けるように弁ケース本体５０および弁ケース蓋体６０
が、電磁石ケース１０の両側に固着される。

【００２８】弁ケース本体５０には、吸入弁１２０およ
び吐出弁１３０がそれぞれ各所定の機能（吸入および吐
出）を果たすように特定の向きに取りつけられている。
このことは、後述する図３の説明でより明らかになるで
あろう。

【００２９】弁ケース蓋体６０は、外部に突出したホー
ス連結部６１を備え、この連結部６１にＬ型ゴムホース
９０の上部口９１が挿着され、Ｌ型ゴムホース９０の下
部口９５は、底部基台プレート７の孔部７ａに挿着され
る。

【００３０】このようにして底部基台プレート７の上
に、配置された電磁石ケース１０およびそれに固着され
る上記の主要部材は、外包ケース１００によってすっぽ
りと覆われ、外包ケース１００の底部は、通常、下部タ
ンク容器５の周縁あるいは底部基台プレート７の周縁と
当接しつつ密封状態に固着される。外包ケース１００
は、エアーフィルタ（図示していない）をその上部備
え、外部空気がエアーフィルタを介して外包ケース１０
０内部に流入するようにエアーフィルタカバー１０１に
よりエアーフィルタの固着が行われている。図１におけ
る符号１１０は、ゴム脚を示している。

【００３１】次いで、図２および図３に基づき、本発明
の電磁式ダイヤフラムポンプの基本的構造をさらに詳細
に説明する。

【００３２】図２および図３に示されるように、対向し
て配置される一対の電磁石２１，２５は、それぞれ、Ｅ
型の電磁石コア２２，２６と、電磁石コイル２３，２７
が巻かれた電磁石ボビン２４，２８とを備えている。電
磁石ボビン２４，２８はそれぞれ、両端にフランジ部２
４ａおよび２８ａを有する筒状形態をなし、これらの電
磁石ボビン２４，２８は、それぞれ、Ｅ型の電磁石コア
２２，２６の中央コア２２ａ，２６ａに挿入された形態
で組み立てられる。電磁石２１，２５の電磁石コイル２
３，２７には交流電源が接続され、交流電源の周波数と
同一回数の磁極の変化（極性変化）が生じるようになっ
ている。

【００３３】このような一対の電磁石２１，２５の対向
面の間隙には、電磁石２１，２５の極性変化に伴い往復
運動する振動子３０が電磁石と接触しないように装着さ
れている。振動子３０は、本実施の形態の場合、プレー
ト本体部３５と、その両端に形成される連結用シャフト
３１，３１を有し、プレート本体部３５には、四角状の
４つの極性の異なる永久磁石３６，３６（例えばＮ
極），３７，３７（例えばＳ極）が埋設されている。

【００３４】振動子３０の両端部には、一対の中央穴あ
き円盤状の弾性体（例えばゴム）ダイヤフラム４０が対
向するように配置されており、一対のダイヤフラム４０
の外周フランジ部４１は、電磁石ケース１０と、弁ケー
ス本体５０により挟持固定されている。ダイヤフラム４
０の内周部４５は、ダイヤフラム電磁石側センタープレ
ート７０と、ダイヤフラム弁ケース側センタープレート
８０とによって挟持された状態で固定されており、これ
らの結合プレート７０，８０に振動子３０が固定されて
いる（連結用シャフト３１，３１の先端部で螺子止めさ
れている）。

【００３５】図３に示されるように、電磁石ケース１０
に固着される弁ケース本体５０および弁ケース蓋体６０
により、吸気室１５０が形成され、この吸気室１５０
は、連通孔５９で電磁石ケース１０内部に連通してい
る。吸気室１５０を区画する弁ケース本体５０の吸気側
外側壁５１には、吸入弁１２０が内側から装着されてい
る。

【００３６】この吸入弁１２０の弁作用により、図３に
示されるように外側壁５１に形成された通気孔１２１を
通して、空気がダイヤフラム室１６０に吸入される。ダ
イヤフラム室１６０は、ダイヤフラム４０と、弁ケース
本体５０の吸気側外側壁５１と吐出側外側壁５５とによ
って区画されており、吐出側外側壁５５には吐出弁１３
０が外側から装着されている。

【００３７】吐出弁１３０の形態そのものは、前述した
吸入弁１２０と基本的に同じとすることが望ましい。

【００３８】この吐出弁１３０の弁作用により、図３に
示されるように、吐出側外側壁５５に形成された通気孔
１３１を通して、ダイヤフラム室１６０の空気は、吐出
室１７０に吐出されるようになっている。吐出室１７０
に吐出された空気は、Ｌ型ゴムホース９０内を通過し
て、下部タンク容器５内に入り、吐出口５ａ（図１）を
通して吐出される。

【００３９】なお、吸入弁１２０および吐出弁１３０の
弁作用は、以下の動作に基づき行われる。すなわち、交
流電源に接続された電磁石２１，２５の極性変化に伴い
振動子３０は、交流電源と同じ周波数で図面の矢印
（イ）および矢印（ロ）方向に往復運動する。この振動
子３０の動きに同期して振動子３０の両端部に配置され
たダイヤフラム４０は、そのダイヤフラム４０の中央部
を中心にして振動子３０のストロークと同じ変位量で変
形する。これにより、ダイヤフラム室１６０の容量の変
化が生じ、図３の右方向側のダイヤフラム室１６０に注
目すると、ダイヤフラム４０が矢印（イ）方向に変形し
た場合、ダイヤフラム室１６０は膨張して負圧になり、
吸入弁１２０は開いて、空気がダイヤフラム室１６０内
に吸入される。この逆に、ダイヤフラム４０が矢印
（ロ）方向に変形した場合、ダイヤフラム室１６０は圧
縮され正圧になり、吐出弁１３０は開いて、空気がダイ
ヤフラム室１６０内から吐出室１７０に吐出される。こ
れらの動作が交互に連続的に行われ、圧縮空気が連続的
に吐出される。なお、このような弁機構を含む基本的な
動作原理そのものは、すでに公知の技術となっている。

【００４０】本発明における発明の要部は、複数の通気
孔と、この通気孔の開閉を行うシール面を備える肉薄板
形状の弁本体を有する弁構造であって、前記弁本体は、
略中心線に位置する箇所で実質的に直線状の弁固定軸と
して固定され、当該弁固定軸を基線として、羽ばたき状
に弁本体が変形することにより弁本体による通気孔の開
閉がなされるように構成したところにある。

【００４１】このような発明の要部を、図４〜図６に基
づき詳細に説明する。

【００４２】図４（ａ）は、吸入弁１２０および吐出弁
１３０となるいわゆる弁の正面図、図４（ｂ）は、図４
（ａ）の底面図である。図５（ａ）は、複数の通気孔を
備え、この通気孔の開閉を行うための吸入弁１２０およ
び吐出弁１３０が取り付けられる弁ケース本体５０の正
面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図で
ある。図６（ａ）〜（ｃ）は、弁ケース本体５０に取り
つけられた吸入弁１２０および吐出弁１３０の動作を説
明するための図面である。

【００４３】本発明における吸入弁１２０（吐出弁１３
０；カッコ（）内の符号は吐出弁に関するものを示す）
およびこれらが装着される弁ケース本体５０の詳細な形
態が図４および図５に、それぞれ、示されている。図４
に示されるごとく本発明で好適に用いられる吸入弁１２
０（１３０）は、肉薄長板状の弁本体１２２（１３２）
と、この弁本体１２２（１３２）の裏面（シール面１２
２ａ（１３２ａ）として機能する）に略中心線に沿って
突出するように形成された棒状リブ１２８（１３８）
と、この棒状リブ１２８（１３８）に連結された５個の
弁固定用突起１２７（１３７）を有している。

【００４４】棒状リブ１２８（１３８）は、後述する弁
ケース本体５０に吸入弁１２０（１３０）が取り付けら
れる際に、弁ケース本体５０の嵌合溝５３（図５）と嵌
着され、特に、位置固定が確実に行われるように作用す
る。

【００４５】本実施の形態の場合、弁固定用突起１２７
（１３７）は、挿入軸部１２７ａ（１３７ａ）と、固定
後の抜け防止のための係止凸部１２７ｂ（１３７ｂ）
と、挿入補助テーパ部１２７ｃ（１３７ｃ）を備えてい
る。挿入補助テーパ部１２７ｃ（１３７ｃ）は装着後、
切断して除去してもよい。このような弁固定用突起１２
７（１３７）は、後述するように実質的な直線状の弁固
定軸を形成することができるように略直線的に配置され
る。弁固定用突起１２７（１３７）の個数については、
直線状の固定が確実に行える範囲で適宜決定すればよ
い。

【００４６】このような吸入弁１２０（吐出弁１３０）
が装着される弁ケース本体５０は、図５に示されるよう
に、貫通された吸入用の複数の通気孔１２１（２２個；
図示のごとく略長方形形状に配置）と、貫通された吐出
用の複数の通気孔１３１（２２個；図示のごとく略長方
形形状に配置）と、前記弁固定用突起１２７および１３
７を挿入固定するための吸入弁挿入固定用孔５７（５
個；直線状に配置）および吐出弁挿入固定用孔５８（５
個；直線状に配置）を備えている。

【００４７】吸入弁挿入固定用孔５７は、吸入弁１２０
の弁固定用突起１２７が挿入・固定できるように、当該
突起１２７と同一ピッチで実質的に直線状に配置されて
おり、これらが一体化・固定されて吸入弁１２０の弁本
体１２２は、実質的に直線状の弁固定軸（Ｆ−Ｆ方向）
として固定され、この弁固定軸（Ｆ−Ｆ方向）を基線と
して、羽ばたき状に弁本体１２２が変形することにより
弁本体１２２による通気孔１２１の開閉がなされる（こ
のことは、後述する図６に基づく説明により容易に理解
できる）。

【００４８】これと同様に、吐出弁挿入固定用孔５８
は、吐出弁１３０の弁固定用突起１３７が挿入・固定で
きるように、当該突起１３７と同一ピッチで実質的に直
線状に配置されており、これらが一体化・固定されて吐
出弁１３０の弁本体１３２は、実質的に直線状の弁固定
軸（Ｆ’−Ｆ’方向）として固定され、この弁固定軸
（Ｆ’−Ｆ’方向）を基線として、羽ばたき状に弁本体
１３２が変形することにより弁本体１３２による通気孔
１３１の開閉がなされる。２つの弁固定軸（Ｆ−Ｆ方
向）と弁固定軸（Ｆ’−Ｆ’方向）は通常同一方向とさ
れるが、異なっていてもよい。本発明に言う『実質的に
直線状』とは、完全な直線のみならず、本発明の作用効
果を逸脱しない範囲での多少の湾曲線や折れ線をも含む
概念である。

【００４９】また、本発明の好適な実施の形態として、
吸入用の複数の通気孔１２１と、吐出用の複数の通気孔
１３１は、図５（ａ）に示されるごとく、それぞれの弁
固定軸の両側に沿って配列された部分を有しており、こ
のように配列された部分の通気孔から、効率良くかつ多
くの空気の流通がなされる。各弁本体１２２，１３２
は、弁固定軸を基線として羽ばたき状に変形して通気孔
の開閉が十分に行えるためである。

【００５０】羽ばたき状に弁本体１２２および弁本体１
３２が変形する様子を図６に基づいて説明する。図６
（ａ）には、図４に示される吸入弁１２０および吐出弁
１３０を、図５に示される弁ケース本体５０の吸入弁挿
入固定用孔５７および吐出弁挿入固定用孔５８にそれぞ
れ挿入して装着した状態が示される。各弁本体１２２，
１３２は、それぞれ紙面の奥行き方向ないしは手前方向
が弁固定軸方向（Ｆ−Ｆ，Ｆ’−Ｆ’）であり（中心線
方向Ｐと同じ）、弁の長手方向となっている。ダイヤフ
ラムの変形に伴い、ダイヤフラム室１６０が膨張して負
圧になった時、吸入弁１２０の弁本体１２２は開いて、
空気がダイヤフラム室１６０内に吸入される。この際、
図６の弁本体１２２は紙面の奥行き方向ないしは手前方
向の弁固定軸を基線として羽ばたき状に弁本体１２２が
変形することにより弁本体１２２による複数の通気孔１
２１の通気がなされる（図６（ｂ））。羽ばたき状の変
形に基づく弁本体１２２のリフト高さｈ１は、極めて大
きく、しかも低圧での作動が可能である。

【００５１】次いで、ダイヤフラムの逆方向の変形に伴
い、ダイヤフラム室１６０は圧縮され正圧になり、吐出
弁１３０の弁本体１３２は開いて、空気がダイヤフラム
室１６０内から吐出室に吐出される（図６（ｃ））。こ
の場合もやはり前記同様に羽ばたき状の変形に基づく弁
本体１３２のリフト高さｈ２は、極めて大きく、しかも
低圧での作動が可能である。これら図６（ｂ）〜（ｃ）
の動作が交互に連続的に行われ、圧縮空気が連続的に吐
出される。

【００５２】吸入弁１２０および吐出弁１３０は、弁固
定用突起１２７および１３７（図４（ａ））が形成され
ていないタイプのものであってもよい。この場合には、
弁本体の略中心線に位置する箇所には、弁固定軸として
固定するための固定部材が追加部材としてさらに装着さ
れる。具体的には、固定部材としてのビス止め、リベッ
ト止めが行われる。

【００５３】本発明のおける弁本体１２２，１３２の厚
さは、使用するゴム材質や、ポンプの設定仕様に応じて
適宜選定することができ特に限定されるものではない
が、通常は、０．５〜１．５ｍｍ程度とされる。用いる
ゴム材質にも特に制限はない。例えば、ＥＰＤＭやシリ
コーンゴムが好適な例として挙げられる。ニトリルゴ
ム、フロロシリコーンゴム、ヒドリンゴム、フッ素ゴム
等であってもよい。これらは、使用温度や接触流体によ
っても適宜選定され使用される。

【００５４】また、本発明に用いられる吸入弁１２０お
よび吐出弁１３０の数は、各々１個ずつとすることが望
ましいが、設計上の必要性から２個以上設けることも可
能である。

【００５５】なお、本発明の弁構造は、電磁式ダイヤフ
ラムポンプ以外にも、燃料ポンプ用バルブ、血圧計用排
気バルブ、ダッシュポット用遅延弁、燃料タンク内圧調
整弁、井戸ポンプ空気補給弁、インクジェットプリンタ
ー用ポンプ、医療用輸血逆止弁、自動販売機用バルブ等
種々の分野での適用が可能である。

【００５６】

【実施例】以下、具体的実施例を示し、本発明をさらに
詳細に説明する。

【００５７】図４にされるような形状の吸入弁１２０お
よび吐出弁１３０（弁本体の幅は１７ｍｍ；長さは６１
ｍｍ；厚さは０．８ｍｍ）をゴム材ＥＰＤＭで作製し、
図５に示されるような弁ケース本体に装着した。なお、
弁ケース本体に形成された吸入用の通気孔１２１および
吐出用の通気孔１３１は、それぞれ、Φ４ｍｍ×２２個
とした（吸入用および吐出用の総穴面積は、それぞれ、
２７６ｍｍ² ）。このものを図２に示されるような電磁
式ダイヤフラムポンプに組込み、実際にポンプを作動さ
せて流量がどの程度確保できるかどうかの実験を行っ
た。

【００５８】これとの比較のために、従来より提案され
ているタイプの弁構造、すなわち実公平７−３６１３９
号公報に開示されているように、円板形状の弁の数を吸
入側および吐出側にそれぞれ２個弁ケース本体に装着し
（吸入用および吐出用の総穴面積は、２７６ｍｍ² ）、
それ以外は図２に示されるのと同様な電磁式ダイヤフラ
ムポンプに組込み、実際にポンプを作動させて流量がど
の程度確保できるかどうかの比較実験を行った。

【００５９】その結果、本発明の羽ばたき状に変形する
弁本体を有するポンプでは、弁本体のリフトがスムース
に行え、リフト量が大きく、比較ポンプと比べて１５．
４％の流量増となることが確認された。

【００６０】

【発明の効果】上記の結果より本発明の効果は明らかで
ある。すなわち、本発明は、複数の通気孔と、この通気
孔の開閉を行うシール面を備える肉薄板形状の弁本体を
有する弁構造であって、前記弁本体は、略中心線に位置
する箇所で実質的に直線状の弁固定軸として固定され、
当該弁固定軸を基線として、羽ばたき状に弁本体が変形
することにより弁本体による通気孔の開閉がなされるよ
うに構成されているので、通気流量（単位穴面積あたり
の通気流量）の格段の向上が図られる。これによって小
さい圧力でも大きな流量が得られ、逆の視点からみれば
同一流量が得たい場合に小型が可能になる。さらには、
耐久性に優れ、作業工数の低減化が可能となるという効
果も奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプを、個々の
主要パーツに分解させた状態を概略的に示す斜視図であ
る。

【図２】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプの主要部分
の必要箇所を、断面で示した正面図である。

【図３】本発明の電磁式ダイヤフラムポンプの主要部分
の必要箇所を、断面で示した平面図である。

【図４】図４（ａ）は、吸入弁および吐出弁となるいわ
ゆる弁の正面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の底面図で
ある。

【図５】図５（ａ）は、複数の通気孔を備え、この通気
孔の開閉を行うための吸入弁および吐出弁が取り付けら
れる弁ケース本体の正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）
のＡ−Ａ断面矢視図である。

【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、弁ケース本体に取りつ
けられた吸入弁および吐出弁の動作を説明するための図
面である。

【符号の説明】

１…電磁式ダイヤフラムポンプ ５…下部タンク容器 ７…底部基台プレート １０…電磁石ケース １１…電磁石ケース本体 １５…電磁石ケース蓋体 １７…空気吸入口 ２１，２５…電磁石 ３０…振動子 ４０…ダイヤフラム ５０…弁ケース本体 ６０…弁ケース蓋体 ７０…ダイヤフラム電磁石側センタープレート ８０…ダイヤフラム弁ケース側センタープレート ９０…Ｌ型ゴムホース １００…外包ケース １２０…吸入弁 １２０ａ…シール面 １２１…通気孔 １２２…弁本体 １２７…弁固定用突起 １２８…棒状リブ １３０…吐出弁 １３０ａ…シール面 １３１…通気孔 １３２…弁本体 １３７…弁固定用突起 １３８…棒状リブ １５０…吸気室 １６０…ダイヤフラム室 １７０…吐出室

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の通気孔と、この通気孔の開閉を行
   うシール面を備える肉薄板形状の弁本体を有する弁構造
   であって、 前記弁本体は、略中心線に位置する箇所で実質的に直線
   状の弁固定軸として固定され、当該弁固定軸を基線とし
   て、羽ばたき状に弁本体が変形することにより弁本体に
   よる前記通気孔の開閉がなされることを特徴とする弁構
   造。
2. 【請求項２】 複数の通気孔と、この通気孔の開閉を行
   うシール面を備える肉薄板形状の弁本体を有する弁構造
   であって、 前記弁本体は、肉薄長板形状をなし、長手方向に沿った
   略中心線に位置する箇所で実質的に直線状の弁固定軸と
   して固定され、 前記通気孔は、弁固定軸の両側に沿って配列された部分
   を有しており、 前記弁本体は、弁固定軸を基線として、羽ばたき状に変
   形することにより弁本体による前記通気孔の開閉がなさ
   れる請求項１に記載の弁構造。
3. 【請求項３】 前記弁本体の略中心線に位置する箇所に
   は、弁固定軸として固定するための複数の弁固定用突起
   が配列されてなる請求項１または請求項２に記載の弁構
   造。
4. 【請求項４】 前記弁本体の略中心線に位置する箇所に
   は、弁固定軸として固定するための固定部材がさらに装
   着されてなる請求項１または請求項２に記載の弁構造。
5. 【請求項５】 前記複数の弁固定用突起は、突出した棒
   状リブを介して弁本体に連結されている請求項１ないし
   請求項４のいずれかに記載の弁構造。
6. 【請求項６】 筐体状の電磁石ケースと、 該電磁石ケースの中に対向するように配置された一対の
   電磁石と、 該一対の電磁石の対向面の間に介在され電磁石の極性変
   化に伴い、電磁石の対向方向に対して直角方向に往復運
   動する振動子と、 該振動子の両端部に対向するように配置された一対の弾
   性を有するダイヤフラムと、 該ダイヤフラムにより隔離され、複数の通気孔と、この
   通気孔の開閉を行うシール面を備える肉薄板形状の弁本
   体を有する吸入弁および吐出弁を有する弁ケース本体
   と、を有する電磁式ダイヤフラムポンプであって、 前記弁ケース本体に弁機能を有するように固着される吸
   入弁および吐出弁の弁本体は、それぞれ、略中心線に位
   置する箇所で実質的に直線状の弁固定軸として固定さ
   れ、当該弁固定軸を基線として、羽ばたき状に弁本体が
   変形することにより弁本体による前記通気孔の開閉がな
   されることを特徴とする電磁式ダイヤフラムポンプ。
7. 【請求項７】 前記弁本体は、肉薄長板形状をなし、長
   手方向に沿った略中心線に位置する箇所で実質的に直線
   状の弁固定軸として固定され、 前記通気孔は、弁固定軸の両側に沿って配列された部分
   を有しており、 前記弁本体は、弁固定軸を基線として、羽ばたき状に変
   形することにより弁本体による前記通気孔の開閉がなさ
   れる請求項６に記載の電磁式ダイヤフラムポンプ。
8. 【請求項８】 前記弁本体の略中心線に位置する箇所に
   は、弁固定軸として固定するための複数の弁固定用突起
   が配列されてなる請求項６または請求項７に記載の電磁
   式ダイヤフラムポンプ。
9. 【請求項９】 前記弁本体の略中心線に位置する箇所に
   は、弁固定軸として固定するための固定部材がさらに装
   着されてなる請求項６または請求項７に記載の電磁式ダ
   イヤフラムポンプ。
10. 【請求項１０】 前記複数の弁固定用突起は、突出した
    棒状リブを介して弁本体に連結されている請求項６ない
    し請求項９のいずれかに記載の電磁式ダイヤフラムポン
    プ。