CN102102655B - 流体用隔膜泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种零件件数少且容易组装的流体用隔膜泵。此流体用隔膜泵具备：隔膜组件(5)，具有向轴心一方向(L1)开口的碗型的隔膜(50)、将隔膜(50)的开口边延设至轴心一方向(L1)而形成的短圆筒形的吐出阀膜部(52)、以圆周等分地一体连结多个隔膜(50)的轴心正交平面形的横隔膜部(54)；吸入阀膜组件(2)，具有轴心正交平面形的平板部(24)、以圆周等分地从平板部(24)向轴心另一方向(L2)突设的多个短圆筒形的吸入阀膜(22)；中盖体(3)，具有安装于隔膜组件(5)与吸入阀膜组件(2)之间，并吐出阀膜部(52)紧贴分离自如地接触于外周面的圆筒形的吐出阀座部(35)；与吐出阀座部(35)同心配设并且吸入阀膜(22)紧贴分离自如地接触于外周面的圆形的吸入阀座部(32)。

Description

流体用隔膜泵

技术领域

本发明涉及一种流体用隔膜泵。

背景技术

如本申请发明人已提出的文献，作为以往的流体用隔膜泵而公知的有如下流体用隔膜泵，即：具备将形成泵室的多个隔膜一体形成的隔膜组件、多个伞状阀芯、安装伞状阀芯的中盖体(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2009-41538号公报

然而，若使用伞状阀芯，则存在如下问题，即：零件件数变多；在组装操作方面费时间；在操作中发生遗失或破损的机率高。还存在导致制造成本变高的问题。而且还存在如下问题，即：为了在泵室内防止隔膜和伞状阀芯的干涉，需要扩大泵室，难以使隔膜泵整体变得小型化。另外还存在如下问题，即：通过使用小型的多个伞状阀芯，容易产生故障或运行的信赖度低；开闭运行时的噪音。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种小型且零件件数少、组装容易，并且开闭阀的稳定性、信赖度优越且低噪音的寿命长的流体用隔膜泵。

为了实现上述目的，本发明的流体用隔膜泵具备：

隔膜组件，具有向轴心一方向开口的碗型的隔膜、将该隔膜的开口边延设至上述轴心一方向而形成的短圆筒形的吐出阀膜部、以圆周等分地一体连结多个上述隔膜的轴心正交平面形的横隔膜部；吸入阀膜组件，具有轴心正交平面形的平板部、以圆周等分地从该平板部向轴心另一方向突设的多个短圆筒形的吸入阀膜；中盖体，具有安装于上述隔膜组件与上述吸入阀膜组件之间，并上述吐出阀膜部紧贴分离自如地接触于外周面的圆筒形的吐出阀座部、与该吐出阀座部同心配设且上述吸入阀膜紧贴分离自如地接触于外周面的圆形的吸入阀座部。

而且，在上述圆筒形的吐出阀座部与上述圆形的吸入阀座部之间形成圆环形凹槽，并且在该圆环形凹槽以插入方式容纳上述吸入阀膜。

另外，在上述中盖体设置与上述吸入阀座部同心并且向上述轴心一方向突设的圆环形的定位凸部，而在上述吸入阀膜组件设置与上述吸入阀膜同心凹设且插入上述定位凸部的圆环形的定位凹部。

此外，在上述吸入阀膜组件的上述平板部设置紧贴于上述中盖体并以密封方式区划大气侧、高压侧、低压侧的凸条部。

根据本发明的流体用隔膜泵，可以减少零件件数、可以减少部件的制造工作量或组装工作量、可以容易且迅速地制造、削减制造成本。可以缩短泵整体的长边方向(轴心方向)的长度，并可以使其小型化。而且，可以得到噪音低的流体用隔膜泵。此外，作为泵其运行的信赖度变高，寿命也大大延长。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的分解立体图。

图2是表示本发明的实施方式的主要部分分解立体图。

图3是表示隔膜组件的一种实施例的立体图。

图4是表示中盖体的一种实施例的主视图。

图5是表示中盖体的一种实施例的后视图。

图6是从另一方向侧观察吸入阀膜组件的一种实施例的立体图。

图7是表示盖体的一种实施例的后视图。

图8是表示本发明的实施方式的主要部分剖面图。

符号说明

2：吸入阀膜组件

3：中盖体

5：隔膜组件

22：吸入阀膜

23：定位凹部

24：平板部

29：凸条部

32：吸入阀座部

33：定位凸部

34：圆环形凹槽

35：吐出阀座部

50：隔膜

52：吐出阀膜部

54：横隔膜部

L1：轴心一方向

L2：轴心另一方向

具体实施方式

以下根据图示的实施方式对本发明进行详细说明。

在图1及图2中，本发明的流体用隔膜泵具备：具有向轴心一方向L1突出的小圆筒形的吸入口部10及吐出口部15的盖体1；具有3个向轴心另一方向L2突出的短圆筒形的吸入阀膜22的吸入阀膜组件2；具有向轴心一方向L1开口的3个碗型隔膜50的隔膜组件5；安装于吸入阀膜组件2与隔膜组件5之间的中盖体3；从轴心另一方向L2侧接触于隔膜组件5而支承的保持部件(支承部件)6。

另外，在本发明中将流体用隔膜泵整体的中心轴称为轴心L。此外，将沿轴心L的箭头L1方向侧称为轴心一方向L1。将轴心一方向L1的反方向称为轴心另一方向L2。

在图2及图3中，隔膜组件5具有将碗型的隔膜50的开口边延设至轴心一方向L1而形成的短圆筒形的吐出阀膜部52、将在以轴心L为中心的圆周方向以120度间隔配设的3个隔膜50连结为一体的轴心正交平面形的横隔膜部54。而且，将通过往返运动(活塞运动)能够压缩、膨胀隔膜50的隔膜驱动部53自隔膜50向轴心另一方向L2突设。另外，隔膜组件5由橡胶等弹性部件一体形成。

在图3中，横隔膜部54以闭环方式具有在轴心一方向L1侧的面(表面54a)沿外周边形成的密封用的膨胀条部59。另外，如图8所示，膨胀条部59被中盖体3压缩，从而弹性变形成与横隔膜部54相同的厚度。此外，图8是由在图7以点划线表示的切断线S-S切断的剖面图。

在图1、图6及图8中，吸入阀膜组件2具有：轴心正交平面形的平板部(平膜部)24；以轴心L为中心贯设于平板部24的吐出孔26；在以轴心L为中心的圆周方向以120度间隔贯设于平板部24的3个吸入孔21；从吸入孔21的开口边部向轴心另一方向L2延设的短圆筒形的吸入阀膜22；与吸入阀膜22同心(且向轴心一方向L1)凹设的圆环形的定位凹部23。而且，吸入阀膜组件2由橡胶等弹性部件一体形成。

另外，在吸入阀膜组件2的平板部24在轴心另一方向L2侧的面(里面24b)具有紧贴于中盖体3并以密封方式区划大气侧、高压侧、低压侧的凸条部29。

凸条部29包括沿平板部24的外周边以闭环方式形成并且以密封方式区划大气侧、低压侧、高压侧的外侧凸条部29a、以圆环方式形成且以密封方式区划低压侧和高压侧，以便包围吐出孔26的内侧凸条部29b。另外，如图8所示，凸条部29(29a、29b)被中盖体3压缩，弹性变形成与平板部24相同的厚度。

在图1中，吸入阀膜组件2的平板部24在轴心一方向L1侧的面(表面24a)具有紧贴于盖体1并以密封方式区划大气侧、高压侧、低压侧的突条部28。

突条部28包括沿平板部24的外周边以闭环方式形成并且以密封方式区划大气侧和低压侧的外侧突条部28a、以圆环方式形成且以密封方式区划低压侧和高压侧，以便包围吐出孔26的内侧突条部28b。另外，如图8所示，突条部28(28a、28b)被盖体1压缩，从而弹性变形成与平板部24相同的厚度。

在图4、图5及图8中，中盖体3是短圆柱形的树脂成型品，以轴心L为中心贯设排出孔36。而且，在轴心另一方向L2侧的面(里面3b)设置连通排出孔36的圆形凹陷部的排出路39。

在排出路39突设3个有底圆筒部30，该3个有底圆筒部30在以轴心L为中心的圆周方向以120度间隔配设的同时向轴心一方向L1(表面3a)开口。

将有底圆筒部30的圆筒壁部设为吐出阀膜部52的内周面紧贴分离自如地接触的吐出阀座部35。

而且，设有自有底圆筒部30的底壁部30b向轴心一方向L1突出的同时横切面的外形为圆形的突出部31。将该突出部31设为吸入阀膜22的内周面紧贴分离自如地接触的吸入阀座部32。另外，突出部31不限于图示的圆筒形，也可以为圆柱形。

与吐出阀座部35同心配设吸入阀座部32，形成向轴心一方向L1开口的圆环形凹槽34。而且，在有底圆筒部30的底壁部30b设置连通于圆环形凹槽34的贯孔38。贯孔38在以吸入阀座部32的中心轴为中心的圆周方向以120度间隔例如配设3个。

而且，中盖体3具有自表面3a向轴心一方向L1突出的同时以同心方式形成在吸入阀座部32，并且插入于吸入阀膜组件2的定位凹部23的圆环形的定位凸部33。

在图1及图8中，盖体1为树脂成型品，用于排出流体的吐出路16以轴心L为中心贯设。在小圆筒形的吐出口部15形成有吐出路16的一部分。另外，在相对于轴心L的偏心位置贯设有用于吸入流体的吸入路11。在小圆筒形的吸入口部10形成有吸入路11的一部分。

而且，在图7中，盖体1在轴心另一方向L2侧的面(里面1b)形成有以环状的方式凹设的吸引路12，以使与吸入路11连通的同时包围吐出路16。吸引路12与吐出路16由圆环形的隔开壁部17隔开。

另外，在吸引路12突设有3个向轴心另一方向L2突出并按压(支承)吸入阀膜组件2的C字形的支承壁部18。

支承壁部18切开以组装状态与吸入阀膜组件2的吸入孔21同心的方式形成的圆环形壁部的一部分而形成为C字形。

此外，隔开壁部17及支承壁部18突设至与里面1b成为同一平面的位置。即，形成为对吸引路12确保能够充分流送流体的体积(通路)的同时，可靠地按压吸入阀膜组件2的平板部24，并使吸入阀膜22的运行进一步稳定。另外，在图7中图示了以一体形成方式形成隔开壁部17、3个支承壁部18的轴心L附近的壁部的(并用一部分壁部)情况，但优选使隔开壁部17、3个支承壁部18分离并扩大吸引路12的体积。

另外，以9个圆弧的方式形成支承壁部18，将3个支承壁部18以同心方式配设于1个吸入孔21，以使由3个支承壁部18按压1个吸入孔21的开口周边附近，并且也可以在以吸入孔21的中心轴为中心的圆周方向以120度间隔配设。

在图1及图8中，保持部件6为树脂成型品，具有与隔膜组件5的横隔膜部54的里面54b接触而支承的平坦状的表面6a。而且，具有隔膜50所插通的贯孔61。

而且，具备：具有用于保持隔膜驱动部53的卡止孔70a的倾斜状的摆动板70、圆柱形小型直流用的电动机74、安装于电动机74的输出轴74a侧的有底圆筒杯形的壳部73、具有输出轴74a插入于中心部的同时在距输出轴74a的偏心位置配置偏心孔72a的偏心旋转体72、一端插入于摆动板70的中心部的同时另一端以倾斜状插入于偏心孔72a的轴部件71。

在组装状态下，在壳部73依次层叠盖体1、吸入阀膜组件2、中盖体3、隔膜组件5、保持部件6，并且使螺钉部件75以串插方式贯设并拧接于壳部73从而形成具有内部空间的圆柱形的外壳9。而且，构成为：在壳部73内因输出轴74a的旋转，摆动板70进行旋转摆动而使隔膜驱动部53往返运动，并且使通过隔膜50和中盖体3的有底圆筒部形成的泵室7压缩膨胀。

对上述的本发明的流体用隔膜泵的作用进行说明。

在组装工序中，通过依次层叠盖体1、吸入阀膜组件2、中盖体3、隔膜组件5、保持部件6，使螺钉部件75以串插方式插通并拧接于壳部件73来形成外壳9。而且，形成围绕在隔膜50和中盖体3的3个泵室7。另外，通过保持部件6在轴心一方向L1侧形成由吸入路11、吸引路12、吸入孔21、圆环形凹槽34、贯孔38构成的吸入通路，并且在吸入通路介入设置由吸入阀膜22和吸入阀座部32构成的吸入阀。而且，通过保持部件6在轴心一方向L1侧形成由吐出路16、吐出孔26、排出孔36、排出路39构成的吐出通路，并且形成由吐出阀膜部52和吐出阀座部35构成的吐出阀。而且，3个圆环形凹槽34互不连通而通过吸入阀能够与吸引路12连通。另外，圆环形凹槽34通过贯孔38与对应的泵室7连通。此外，摆动板70、轴部件71、偏心旋转体72、电动机74组装成：摆动板70通过输出轴74a的旋转而摆动，并使隔膜驱动部53往返运动，能够压缩、膨胀隔膜50。

在此，在重叠吸入阀膜组件2和中盖体3时，通过使吸入阀膜22的内周面沿吸入阀座部32的外周面插入，以使吸入阀膜22容易且顺利地容纳于圆环形凹槽34。而且，通过在定位凹部23插入(嵌入)定位凸部33，以使吸入阀膜22和吸入阀座部32以同心方式配设，并且使吸入阀膜22的内周面和吸入阀座部32的外周面紧贴，以可靠地形成吸入阀。另外，以同心方式配设吸入阀膜22和吐出阀膜部52。即，通过适当定位吸入阀膜组件2和中盖体3而进行组装。

此外，吸入阀膜组件2的凸条部29压缩在中盖体3的表面3a而与之紧贴，并且突条部28压缩在盖体1的里面1b而与之紧贴，而隔膜组件5的膨胀条部59压缩在中盖体3的里面3b而与之紧贴，以密封方式区划外部(大气侧)和外壳9内(低压侧和高压侧)，并且对外壳9内以密封方式区划低压侧(吸入通路)和高压侧(吐出通路)。

若组装后驱动电动机74，则摆动板70旋转摆动。伴随摆动板70的摆动，隔膜驱动部53依次往返运动。

而且，泵室7从压缩状态膨胀时，泵室7内成为负压，并通过负压吸引的流体使吸入阀膜22以扩径方式从吸入阀座部32分离(离间)，将吸引路12和泵室7设为开通状态。通过负压作用流体流过吸入通路而流入到泵室7。

另外，吐出阀膜部52通过负压吸引至吐出阀座部35而压接(紧贴)。防止流体从排出路39向泵室7浸入。

其次，由隔膜驱动部53的往返运动泵室7压缩时，泵室7内的流体使按压吐出阀膜部52而扩径方式从吐出阀座部35分离(离间)，排出路39和泵室7成为开通状态并泵室7内的流体从吐出路16排出。另外，通过泵室7的压缩圆环形凹槽34的流体使吸入阀膜22压接于吸入阀座部32。吸入阀将吸入通路设为遮断状态并防止流体向吸引路12的流出。

另外，本发明可以进行设计变更，可以在圆周方向以90度等间隔配设4个隔膜50而形成隔膜组件5。此时，分别设置4个吸入阀膜组件2的吸入阀膜22和中盖体3的吸入阀座部32及吐出阀座部35。

如上所述，本发明由于具备：具有向轴心一方向L1开口的碗型的隔膜50、将该隔膜50的开口边部延设至轴心一方向L1而形成的短圆筒形的吐出阀膜部52、以圆周等分地一体连结多个隔膜50的轴心正交平面形的横隔膜部54的隔膜组件(5)；具有轴心正交平面形的平板部24、以圆周等分地从平板部24向轴心另一方向L2突设的多个短圆筒形的吸入阀膜22的吸入阀膜组件2；具有安装于隔膜组件5与吸入阀膜组件2之间并且吐出阀膜部52紧贴分离自如地接触于外周面的圆筒形的吐出阀座部35、与吐出阀座部35同心配设并且吸入阀膜22紧贴分离自如地接触于外周面的圆形的吸入阀座部32的中盖体3，因此作为隔膜泵其运行稳定，信赖度(品质)优越，寿命也长。并且，可以省略(以往的小型零件的)伞状阀芯，可以减少零件件数的同时容易组装。可以减少部件的制造工作量或组装工作量并且容易制造的同时大幅度地削减制造成本。因为没有如伞状阀芯如在泵室7内工作的部件(无须防止部件之间的干涉)，所以无须加大形成隔膜50或泵室7，便可以使泵小型化。而且，与伞状阀芯紧贴于阀座部时发生的阀的叩声相比，短圆筒形的阀膜(吸入阀膜22或吐出阀膜部52)紧贴于阀座部(吸入阀座部32或吐出阀座部35)的声音更安静，可以得到阀的叩声小且安静的运行声的流体用隔膜泵。而且，可以同时进行多个吸入阀部组装工序、中盖体3和盖体1之间的密封部件配设工序，可以容易且迅速地组装的同时，可以削减组装工作量，并可以提高操作效率。另外，可以将吸入通路及吐出通路形成在盖体1、吸入阀膜组件2、中盖体3侧(比隔膜50的驱动部53更靠轴心一方向L1侧)，便可以进行气体及液体的压送。此外，通过以短圆筒方式形成吐出侧及吸入侧的阀芯，滤器变强、可以防止破损或缠绕、折断，与阀座的紧贴、分离(接触、离间)的运行进一步稳定，便可以可靠地压送预定量的流体。

而且，由于在圆筒形的吐出阀座部35与圆形的吸入阀座部32之间形成圆环形凹槽34，并在圆环形凹槽34以插入方式容纳吸入阀膜22，所以可以容易且迅速地形成(组装)由吸入阀膜22和吸入阀座部32构成的吸入阀。可以缩短泵整体的总长，使之小型化。换而言之，不会使流体用隔膜泵大型化即可得到安静且稳定(具有以短圆筒突出方式形成的吸入阀膜22)的运行。

另外，由于在中盖体3设置与吸入阀座部32同心且向轴心一方向L1突设的圆环形的定位凸部33，而在吸入阀膜组件2设置与吸入阀膜22同心凹设且插入定位凸部33的圆环形的定位凹部23，因此以同心方式能够容易配设吸入阀膜22和吸入阀座部32。而且，使吸入阀膜22的内周面和吸入阀座部32的外周面可靠地紧贴，便可以形成发生泄漏的机率少的吸入阀，并可以防止组装不良。

此外，由于在吸入阀膜组件2的平板部24设置紧贴于中盖体3并以密封方式区划大气侧、高压侧、低压侧的凸条部29，因此可以将平板部24设为密封性高的密封部。可以防止泄漏的发生并更有效地压送液体或气体。可以将吸入阀膜组件2作为衬垫部件来并用，便可以削减零件件数的同时削减组装工作量。

Claims (13)

1.一种流体用隔膜泵，其特征在于，具备： 

隔膜组件（5），其具有向轴向一方向（L1）开口的多个碗形隔膜（50）、通过往复运动能够压缩/膨胀所述隔膜（50）的隔膜驱动部（53）、将所述隔膜（50）的开口边向所述轴向一方向（L1）延设而形成的短圆筒形的吐出阀膜部（52）、以圆周等分地一体连结多个所述隔膜（50）的轴心正交平面形的横隔膜部（54）； 

吸入阀膜组件（2），其具有轴心正交平面形的平板部（24），从所述平板部（24）向轴向另一方向（L2）突设的多个吸入阀膜（22）； 

中盖体（3），其安装于所述隔膜组件（5）与所述吸入阀膜组件（2）之间，具有与所述吸入阀膜（22）的内周面紧贴分离自如地接触的圆形的吸入阀座部（32）、与所述吐出阀膜部（52）的内周面紧贴分离自如地接触的圆筒形的吐出阀座部（35）。 

2.如权利要求1所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

在所述圆筒形的吐出阀座部（35）与所述圆形的吸入阀座部（32）之间形成圆环形凹槽（34），并在所述圆环形凹槽（34）内以插入方式容纳所述吸入阀膜（22）。 

3.如权利要求1所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

所述吸入阀膜组件（2）具有与所述吸入阀膜（22）同心凹设的圆环形定位凹部（23）， 

所述中盖体（3）具有向所述轴向一方向（L1）突出的同时与所述吸入阀座部（32）同心设置，并插入定位凹部（23）的圆环形定位凸部（33）。 

4.如权利要求1至3中的任一项所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

所述吸入阀膜组件（2）的所述平板部（24）在所述轴向另一方向（L2）的面上设置紧贴所述中盖体（3）并以密封方式区划大气侧、高压侧和低压侧的凸条部（29）。 

5.如权利要求4所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

所述吸入阀膜组件（2）具有以轴向（L）为中心贯设于平板部（24）的吐出孔（26）， 

所述凸条部（29）沿所述平板部（24）的外周边以闭环方式形成且以密封方式区划大气侧、低压侧和高压侧。 

6.如权利要求5所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

所述凸条部（29）被所述中盖体压缩，并弹性变形成与所述平板部相同的厚度。 

7.如权利要求1至3的任一项所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

包括具有吸入口部（10）和吐出口部（15）的盖体（1）， 

所述吸入阀膜组件（2）的所述平板部（24）在所述轴向一方向（L1）的面上设置紧贴所述盖体（1）并以密封方式区划大气侧、高压侧和低压侧的突条部（28）。 

8.如权利要求7所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

所述吸入阀膜组件（2）具有以轴向（L）为中心贯设于所述平板部的吐出孔（26）， 

所述突条部（28）具有： 

外侧突条部（28a），其沿所述平板部（24）的外周边以闭环方式形成并且以密封方式区划大气侧、低压侧和高压侧， 

内侧突条部（28b），其以圆环方式形成且以密封方式区划低压侧和高压侧，以便包围所述吐出孔（26）。 

9.如权利要求8所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

所述突条部（28）被所述盖体（1）压缩，并弹性变形成与所述平板部（24）相同的厚度。 

10.如权利要求1所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

所述平板部进一步具有三个吸入孔（21），所述三个吸入孔（21）在所述平板部（24）上在以所述轴向（L）为中心的圆周方向以120度间隔贯设于所述平板部（24）， 

并且所述吸入阀膜（22）从所述吸入孔（21）的开口边向轴向另一方向（L2）延设。 

11.如权利要求3所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

所述中盖体（3）设有： 

排出孔（36），其以轴向（L）为中心， 

排出路（39），其在所述轴向另一方向（L2）侧的面上连通所述排出孔（36）且呈圆形凹陷部， 

在所述排出路（39）上，突设有向轴向一方向（L1）开口的多个有底圆筒部（30）。 

12.如权利要求11所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

在所述有底圆筒部（30）的底壁部（30b）设置连通于所述圆环形凹槽（34）的贯孔（38）。 

13.如权利要求1所述的流体用隔膜泵，其特征在于， 

所述吸入阀膜（22）与所述吐出阀膜部（52）同心设置。 

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