JP2006329007A - 電流制御往復式流体圧送ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】単一の磁石により流体を圧送出来る電流制御往復式圧送ユニットを提供する。
【解決手段】電流制御往復式流体圧送ユニットにおいて、チェンバーと、磁石と、コイルと、チェンバーの一端に設けられている第一入口および第二出口と、チェンバーの他端に設けられている第二入口および第二出口と、第一入口と第一出口とチェンバーとの間に設けられ、第一入口を閉鎖し第一出口を閉鎖しない第一位置と、第一出口を閉鎖し第一入口を閉鎖しない第二位置との間に移動される第一弁膜と、第二入口と第二出口とチェンバーとの間に設けられ、第二入口を閉鎖し第二出口を閉鎖しない第三位置と、第二出口を閉鎖し第二入口を閉鎖しない第四位置との間に移動される第二弁膜とを備える。磁石が第一弁膜に近接する際に、第一弁膜が第一位置に位置し、第二弁膜が第四位置に位置し、磁石が第二弁膜に近接する際に、第一弁膜が第二位置に位置し、第二弁膜が第三位置に位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体を圧送するための装置に係り、特に、電流によって往復運動を制御することにより流体を圧送するユニットに関するものである。

従来の流体を圧送するポンプは、チューブの途中に羽根車やピストンを取付けれて、モータによって、羽根車を回転しまたはピストンを往復運動させ、これにより、流体がチューブ内に循環に流動し、または他の場所に輸送される。
従来のポンプは、コストが高くて体積が大きいモータを使用することが必要である。また、単一のチューブ系統には一般に一つのポンプ装置を設置し、または一つのポンプ装置に二つのチューブ系統を連接してもいいが、この場合には、チューブ系統に多数の開閉弁または逆止め弁を設置することが必要になり、だから、コストが高くなり、使用が極めて不便である。

本発明の出願者は特許文献１に開示される装置を提案したが、当該装置は、一つのチェンバー内に五つの磁石が設けてあり、前記チェンバーには若干の貫通孔が開設してあり、なお、電流方向変換可能なコイルによって何れか一つの磁石を往復に移動させ、これにより、二つの流体が交替に圧送され、あれは液体冷媒タイプまたは相変化タイプの冷却系統に適用でき、特に、環境から吸入された冷たい空気を吸熱冷媒とすることができ、当該装置を取付ける際には、五つの磁石が同じ極性を互いに向かうように注意することが必要である。

米国特許第６，３６４，００３号明細書

本発明の主な目的は、単一の磁石により一つの流体を圧送できる電流制御往復式流体圧送ユニットを提供する。
本発明の次の目的は、一つのチューブ系統内の流体または二つの独立のチューブ系統内の流体を圧送できる電流制御往復式流体圧送ユニットを提供する。
本発明の他の目的は、チューブ系統の途中に多数の開閉弁または逆止め弁を設置することが必要なくなる電流制御往復式流体圧送ユニットを提供する。

上記目的を達成するためになされた本願の発明は、電流制御往復式流体圧送ユニットにおいて、所定の長さを有し、両端には開口を有するチェンバーと、所定の長さを有し、外周の形状が前記チェンバーの内周の形状に対応し、前記チェンバーの内部に摺動自在に設けられている磁石と、前記チェンバーの外側に設けられ、一つの電気回路と連接し、前記電気回路は方向変換可能な電流を供給し、前記磁石を往復に駆動するコイルと、前記チェンバーの一端に設けられている第一入口および第二出口と、前記チェンバーの他端に設けられている第二入口および第二出口と、前記第一入口と前記第一出口と前記チェンバーとの間に設けられ、前記第一入口を閉鎖し前記第一出口を閉鎖しない第一位置と、前記第一出口を閉鎖し前記第一入口を閉鎖しない第二位置との間に移動される第一弁膜と、前記第二入口と前記第二出口と前記チェンバーとの間に設けられ、前記第二入口を閉鎖し前記第二出口を閉鎖しない第三位置と、前記第二出口を閉鎖し前記第二入口を閉鎖しない第四位置との間に移動される第二弁膜とを備え、前記磁石が前記第一弁膜に近接する際に、前記第一弁膜が前記第一位置に位置し、前記第二弁膜が前記第四位置に位置し、前記磁石が前記第二弁膜に近接する際に、前記第一弁膜が前記第二位置に位置し、前記第二弁膜が前記第三位置に位置することを特徴とする。

本発明に係る電流制御往復式流体圧送ユニットによれば、一つの磁石と、二つの入口と、二つの出口と、二つの弁膜とにより、一つの流体を圧送することができる。また、一つのチューブ系統内の流体または二つの独立のチューブ系統内の流体を圧送できる。さらに、チューブ系統の途中に多数の開閉弁または逆止め弁を設置することが必要なくなる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
まず、図１を参照する。本発明に係る電流制御往復式流体圧送ユニットは、チェンバー１１と、磁石１２と、コイル１３と、第一入口１４と、第一出口１５と、第二入口１６と、第二出口１７と、第一弁膜１８と、第二弁膜１９とを含む。

前記チェンバー１１は、所定の長さを有し、両端には開口を有し、チューブにしてもよい。
前記磁石１２は、所定の長さを有し、外周の形状が前記チェンバー１１の内周の形状に対応し、前記チェンバー１１の内部に摺動自在に設けられる。
前記コイル１３は、前記チェンバー１１の外側に設けられ、一つの電気回路と連接し、前記電気回路は方向変換可能な電流をコイル１３に供給し前記磁石１２を往復に駆動させる。

前記第一入口１４と第一出口１５とは、前記チェンバー１１の一端に設けられる。
前記第二入口１６と第二出口１７とは、前記チェンバー１１の他端に設けられる。
前記第一弁膜１８は、前記第一入口１４と第一出口１５とチェンバー１１との間に設けられ、第一入口１４を閉鎖し第一出口１５を閉鎖しない第一位置と、第一出口１５を閉鎖し第一入口１４を閉鎖しない第二位置との間に移動される。

前記第二弁膜１９は、前記第二入口１６と第二出口１７とチェンバー１１との間に設けられ、第二入口１６を閉鎖し第二出口１７を閉鎖しない第三位置と、第二出口１７を閉鎖し第二入口１６を閉鎖しない第四位置との間に移動される。
図２乃至図７に示すように、前記磁石１２が第一弁膜１８に近接する際に、第一弁膜１８が第一位置に位置し、第二弁膜１９が第四位置に位置し、一つの流体が第一出口１５から排出され、一つの流体が第二入口１６から吸入され、なお、前記磁石１２が第二弁膜１９に近接する際に、第一弁膜が第二位置に位置し、第二弁膜が第三位置に位置し、一つの流体が第二出口１７から排出され、一つの流体が第一入口１４から吸入される。

また、図８乃至図１３を参照する。本発明に係る電流制御往復式流体圧送ユニットは、更に、流出連接部２０と、流入連接部２１と、第一連通部２２と、第二連通部２３と、第三連通部２４と、第四連通部２５とを含む。
前記第一連通部２２は、第一入口１４と流出連接部２０とを連通するためのものである。

前記第二連通部２３は、第二入口１６と流出連接部２０とを連通するためのものである。
前記第三連通部２４は、第二出口１７と流入連接部２１とを連通するためのものである。
前記第四連通部２５は、第一出口１５と流入連接部２１とを連通するためのものである。

流出連接部２０と、流入連接部２１と、第一連通部２２と、第二連通部２３と、第三連通部２４と、第四連通部２５とにより、本発明はチューブと連接することが容易になり、だから、流体を輸送する目的を達成することができる。
また、図１４を参照する。本発明に係る電流制御往復式流体圧送ユニットは、更に第一被覆素子３２を含み、前記第一被覆素子３２は、前記コイル１３の外周面を被覆し、前記チェンバー１１を取囲み、金属素材で作製されてもよく、これにより、もっと有効な磁気経路が形成され、コイル１３で発生する磁界が案内されて磁石１２を駆動し、また、前記第一被覆素子３２の両端は湾折して前記チェンバー１１まで延びてもよく、そうすると、もっと有効な磁気経路が形成され磁石１２をもっと効率に駆動することができる。

本発明に係る電流制御往復式流体圧送ユニットは、更に第二被覆素子を含み、前記第二被覆素子は、前記第一被覆素子３２と前記チェンバー１１との外周面を被覆し、非金属素材で作製されたものでもいいし、例えば銅製スリーブである金属素材で作製されたものでもよく、そうすると、保護効果がもっと良い。
本発明に係る電流制御往復式流体圧送ユニットは、更に一つの被覆層を含み、前記被覆層は前記第二被覆素子の内外周面を被覆し、前記第二被覆素子は例えば樹脂である非金属素材で作製されたものである場合には、前記被覆層は例えばニッケルである金属層であってもよく、なお、前記第二被覆素子は例えば金属素材で作製されたものである場合には、前記被覆層は例えば樹脂である非金属素材で作製されたものであってもよく、そうすると、前記被覆層は保護効果と装飾効果とを同時に達成できる。

本発明に係る電流制御往復式流体圧送ユニットは、更に一つの取囲み部を含み、前記取囲み部は、磁石１２の外周面に嵌めて設けられ、チェンバー１１の内周面と磁石１２の外周面との間に介在し、チェンバー１１の内周面と接触し、これにより、密封性がもっと良くなり、また、前記取囲み部は二つのピストン・リングであってもよく、二つの前記ピストン・リングがそれぞれ磁石１２の両端に設けられる。

本発明の実施例１を示す断面図である。 本発明の実施例１の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例１の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例１の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例１の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例１の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例１の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例２の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例２の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例２の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例２の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例２の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例２の作動および流体の流動を示す概略図である。 本発明の実施例３を示す断面図である。

Claims (24)

1. 電流制御往復式流体圧送ユニットにおいて、
   所定の長さを有し、両端には開口を有するチェンバーと、
   所定の長さを有し、外周の形状が前記チェンバーの内周の形状に対応し、前記チェンバーの内部に摺動自在に設けられている磁石と、
   前記チェンバーの外側に設けられ、一つの電気回路と連接し、前記電気回路は方向変換可能な電流を供給し、前記磁石を往復に駆動するコイルと、
   前記チェンバーの一端に設けられている第一入口および第二出口と、
   前記チェンバーの他端に設けられている第二入口および第二出口と、
   前記第一入口と前記第一出口と前記チェンバーとの間に設けられ、前記第一入口を閉鎖し前記第一出口を閉鎖しない第一位置と、前記第一出口を閉鎖し前記第一入口を閉鎖しない第二位置との間に移動される第一弁膜と、
   前記第二入口と前記第二出口と前記チェンバーとの間に設けられ、前記第二入口を閉鎖し前記第二出口を閉鎖しない第三位置と、前記第二出口を閉鎖し前記第二入口を閉鎖しない第四位置との間に移動される第二弁膜とを備え、
   前記磁石が前記第一弁膜に近接する際に、前記第一弁膜が前記第一位置に位置し、前記第二弁膜が前記第四位置に位置し、前記磁石が前記第二弁膜に近接する際に、前記第一弁膜が前記第二位置に位置し、前記第二弁膜が前記第三位置に位置することを特徴とする電流制御往復式流体圧送ユニット。
2. 一つの取囲み部をさらに備え、
   前記取囲み部は、前記磁石の外周面に嵌めて設けられ、前記チェンバーの内周面と前記磁石の外周面との間に介在し、前記チェンバーの内周面と接触することを特徴とする請求項１に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
3. 前記取囲み部は二つのピストン・リングであり、二つの前記ピストン・リングがそれぞれ前記磁石の両端に設けられることを特徴とする請求項２に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
4. 第一被覆素子と第二被覆素子とをさらに備え、
   前記第一被覆素子は、前記コイルの外周面を被覆し、前記チェンバーを取囲み、
   前記第二被覆素子は、前記第一被覆素子と前記チェンバーとの外周面を被覆することを特徴とする請求項１に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
5. 前記第一被覆素子の両端は湾曲して前記チェンバーまで延びていることを特徴とする請求項４に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
6. 前記第一被覆素子は金属素材で作製されたものであることを特徴とする請求項４に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
7. 前記第二被覆素子は非金属素材で作製されたものであることを特徴とする請求項４に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
8. 前記第二被覆素子は金属素材で作製されたものであることを特徴とする請求項４に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
9. 前記第二被覆素子は銅で作製されたスリーブであることを特徴とする請求項４に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
10. 一つの被覆層をさらに備え、
    前記被覆層は、前記第二被覆素子を被覆する金属層であることを特徴とする請求項７に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
11. 一つの被覆層をさらに備え、
    前記被覆層は、前記第二被覆素子を被覆する非金属層であることを特徴とする請求項８に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
12. 前記被覆層はニッケルであることを特徴とする請求項１０に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
13. 流出連接部と、流入連接部と、前記第一入口と前記流出連接部とを連通するための第一連通部と、前記第二入口と前記流出連接部とを連通するための第二連通部と、前記第二出口と前記流入連接部とを連通するための第三連通部と、前記第一出口と前記流入連接部とを連通するための第四連通部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
14. 一つの取囲み部をさらに備え、
    前記取囲み部は、前記磁石の外周面に嵌めて設けられ、前記チェンバーの内周面と銭磁石の外周面との間に介在し、前記チェンバーの内周面と接触することを特徴とする請求項１３に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
15. 前記取囲み部は二つのピストン・リングであり、二つの前記ピストン・リングがそれぞれ前記磁石の両端に設けられることを特徴とする請求項１４に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
16. 第一被覆素子と第二被覆素子とをさらに備え、
    前記第一被覆素子は、前記コイルの外周面を被覆し、前記チェンバーを取囲み、
    前記第二被覆素子は、前記第一被覆素子と前記チェンバーとの外周面を被覆することを特徴とする請求項１３に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
17. 前記第一被覆素子の両端は湾曲して前記チェンバーまで延びていることを特徴とする請求項１６に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
18. 前記第一被覆素子は金属素材で作製されたものであることを特徴とする請求項１６に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
19. 前記第二被覆素子は非金属素材で作製されたものであることを特徴とする請求項１６に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
20. 前記第二被覆素子は金属素材で作製されたものであることを特徴とする請求項１６に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
21. 前記第二被覆素子は銅で作製されたスリーブであることを特徴とする請求項１６に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
22. 一つの被覆層をさらに備え、
    前記被覆層は、前記第二被覆素子を被覆する金属層であることを特徴とする請求項１９に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
23. 一つの被覆層をさらに備え、
    前記被覆層は、前記第二被覆素子を被覆する非金属層であることを特徴とする請求項２０に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。
24. 前記被覆層はニッケルであることを特徴とする請求項２２に記載の電流制御往復式流体圧送ユニット。

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