JP2660223B2

JP2660223B2 - ダイヤフラム型エアーポンプの保護装置

Info

Publication number: JP2660223B2
Application number: JP1140573A
Authority: JP
Inventors: 保弘村山
Original assignee: TEKUNO TAKATSUKI KK
Current assignee: TEKUNO TAKATSUKI KK
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1997-10-08
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: JPH039091A

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、構造が簡単であり、ポンプ本体
への取付けやメンテナンスが容易であり、かつリセット
が可能であるので繰り返して使用することができ、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、家庭用浄化槽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
（22）とこれの外周に配置された電磁石（23）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
じてその長手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（24）の
振動によって、ポンプ室（25）の容積が左右背反的に増
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上で最も
重要な要素である。そして、振動系の固有振動数が駆動
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
力が付与されている。

しかしながら、ダイヤフラムはポンプの実作動に伴う
反復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、ついには相互に磨減損傷してポ
ンプ全体が使用に耐えなくなるという事態が発生する。

かかる事態の発生を避けるためには、ダイヤフラムが
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
がある。

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手方向の一方（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ができるものとされてい
る。

しかしながら、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（30）のセッティングに際し、押し込み加減の調整
がむずかしく、押し込み力が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、ポンプの運転が停止するようになっているので、一
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、叙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、取付が簡単
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。

［課題を解決するための手段］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結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す
るとともに、当該解放位置に前記レバーを端子の弾性力
により保持させ、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］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け部材の側部（該端子受け部
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、前記端子受け部材の延長軸上に形成されたレバーに
当接して端子受け部材を回転させる。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図およひ第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、（Ａ）は本発明の保護装置の一実施
例であり、該保護装置（Ａ）は、端子受け部材（１）、
レバー（２）、端子（３）、連絡端子（５）およびケー
シング（４）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。

端子受け部材（１）は後述する端子（３）の第１の端
部（3a）が当接する部材であり、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図では断面が
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け部材（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）は端子受け部材（１）の両端に形成され
たつば部である。

端子受け部材（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（10）と当接しうる長さを有している
（第2a図参照）。レバー（２）は端子受け部材（１）と
一体に形成してもよし、別途製作して端子受け部材
（１）の軸（８）に固着するようにしてもよい。

（４）は端子受け部材（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）のみケーシング
（４）に引き出すようにしてもよい。該ケーシング
（４）の対向する２面には、幅広のスリットからなる軸
受け部（11）が形成されている。軸受け部（11）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
端子受け部材（１）の両端の軸が支持されている。軸受
け部（11）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。端子受け部材（１）
にはつば部（７）が形成されているので、端子受け部材
（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）が端子受け
部材（１）の側面に当接するように、その第２の端部
（3b）がケーシング（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上げる状
態で第１の端部（3a）と端子受け部材（１）の側面とが
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どの弾性に富み、かつ導電性がよく
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け部材（１）の凸条（６）
がひっかからないように上方に屈曲せられている（第2a
図参照）。

端子受け部材（１）、レバー（２）、ケーシング
（４）、凸条（６）およびつば部（７）は、耐熱性AB
S、ポリカーボネート、PBT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〜4c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〜4c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が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）は端子受け部材
（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、端子受け
部材（１）が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〜4c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〜2c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受け部材
（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）が端子受け部材
（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〜
3mm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
動の中心が片寄ると、ロッド（９）のつめ（10）がレバ
ー（２）に当接して該レバー（２）を押して端子受け部
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（off）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〜4c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（15）およひナット（16）を利用してポンプ本体の一
部、たとえば電磁コイル（17）上に取り付けることがで
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受け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）：端子受け部材（２）：レバー（３）：端子（４）：ケーシング（５）：連絡端子（６）：凸条

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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す
るとともに、当該解放位置に前記レバーを端子の弾性力
により保持させ、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。
【請求項２】電磁石と永久磁石との磁気的相互作用にも
とづく、前記永久磁石に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、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す
るとともに、当該解放位置に前記レバーを端子の弾性力
により保持させ、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。