JP2000136775A - 圧力応動装置 - Google Patents

圧力応動装置

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JP2000136775A
JP2000136775A JP10311738A JP31173898A JP2000136775A JP 2000136775 A JP2000136775 A JP 2000136775A JP 10311738 A JP10311738 A JP 10311738A JP 31173898 A JP31173898 A JP 31173898A JP 2000136775 A JP2000136775 A JP 2000136775A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイヤフラムが反転することがなく、したが
って、反転音を発生せず、静粛な、さらに容積ロスがな
く、ダイヤフラムの耐久性が著しく向上した圧力応動装
置を提供する。 【解決手段】 ハウジング1内に基本的に密閉された圧
力室3を画成するダイヤフラム2を装着し、前記ダイヤ
フラムを往復動軸5の往復動で動かして前記圧力室3に
流体を吸入し、排出する圧力応動装置において、前記ダ
イヤフラム21、22は複数であり、この複数のダイヤ
フラム21、22間に基本的に密閉された圧力調整室6
を設け、前記圧力調整室は前記圧力室に対し、等しい圧
力から負圧あるいは等しい圧力から正圧のどちらかに常
に調整されていることを特徴とする。 【効果】 複数のダイヤフラム間に圧力調整室を設け、
圧力室より負圧あるいは正圧に保持してあるため、ダイ
ヤフラムが反転することがないという利点がある。この
ため、反転音を生じることはなく、容積ロスも少なく、
耐久性の良好な圧力応動装置とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は圧力応動装置、さらに詳細
には、ダイヤフラムを使用した圧力応動装置において、
前記ダイヤフラムが反転しない圧力応動装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】圧力応動装置は、図4に示すようにハウ
ジング1内に密閉された圧力室3と大気に連通する大気
室4とを画成するように、弾性体よりなるダイヤフラム
2が装着されており、前記ダイヤフラム2は軸線に沿っ
て往復動する往復動軸5が連結している。そして、この
往復動軸5の往復動によってダイヤフラム2は脈動する
ようになっている。前記圧力室3は圧力室3内方向に流
体を通過させる吸入用逆止弁31と前記圧力室3より外
方向に流体を通過させる排出用逆止弁32を有してい
る。このため前記往復動軸5が往復動することによって
前記ダイヤフラム2は脈動し、流体、たとえば空気は吸
入用逆止弁31を通過して圧力室3内に流入し、流入し
た空気は排出用逆止弁32を通過して圧力室3内より排
出されるようになっている。
【0003】このような圧力応動装置において、往復動
軸5が図の右方向に移動するとき、圧力室3内は正圧に
なり、空気を排出用逆止弁32を介して外に排出するこ
とになる。このとき、圧力室3内の圧力が上昇するた
め、ダイヤフラム2は図4の実線で示すように大気室4
側に湾曲し、一方往復動軸が左方向に移動するときには
圧力室3は圧力が低下するために破線のように圧力室3
方向に湾曲することになる。すなわち図5に示すよう
に、往復動軸5の往復動に伴って大気室側に湾曲−圧力
室側に湾曲の反転を繰り返すことになる。
【0004】このようにダイヤフラム2は反転を繰り返
すことになるが、この反転によって反転音が生じ、圧力
応動装置は騒音を発生するという欠点がある。さらに、
図5に示す平行線を施した容積部分(反転の移動部分)
は流体の排出において容積ロスRとになり、効率がよく
ないという欠点もある。さらに上述のように反転を繰り
返すために、ダイヤフラム2は屈曲疲労が激しく耐久性
も小さいという短所もあった。
【0005】本発明は上述の問題点を解決するためなさ
れたものであり、ダイヤフラムが反転することがなく、
したがって、反転音を発生せず、静粛な、さらに容積ロ
スがなく、ダイヤフラムの耐久性が著しく向上した圧力
応動装置を提供することを目的とする。
【0006】
【問題点を解決するための手段】上記問題点を解決する
ため、本発明による圧力応動装置は、ハウジング内に基
本的に密閉された圧力室を画成するダイヤフラムを装着
し、前記ダイヤフラムを往復動軸の往復動で動かして前
記圧力室に流体を吸入し、排出する圧力応動装置におい
て、前記ダイヤフラムは複数であり、この複数のダイヤ
フラム間に基本的に密閉された圧力調整室を設け、前記
圧力調整室は前記圧力室に対し、等しい圧力から負圧あ
るいは等しい圧力から正圧のどちらかに常に調整されて
いることを特徴とする。
【0007】本発明による圧力応動装置によれば、複数
のダイヤフラム間に圧力調整室を設け、圧力室より負圧
あるいは正圧に保持してあるため、ダイヤフラムが反転
することがないという利点がある。このため、反転音を
生じることはなく、容積ロスも少なく、耐久性の良好な
圧力応動装置とすることができる。
【0008】
【実施例】図1は本発明による圧力応動装置の一実施例
のエアポンプの断面図であるが、この図より明らかなよ
うに、ハウジング1中には、前記ハウジング1内に基本
的に密閉された圧力室3を画成するダイヤフラム21と
このダイヤフラム21と基本的に密閉された圧力調整室
6を画成するダイヤフラム22が相互に平行に設けられ
ている。さらに、前記ダイヤフラム22は前記ハウジン
グ1内に、外気と連通する大気室4を画成している。こ
れらのダイヤフラム21及び22は往復動軸5に連結さ
れており、この往復動軸5の往復動に伴って移動するよ
うになっている。
【0009】前記圧力室3には空気(流体)を吸入する
ための吸入用逆止弁31と排出するための排出用逆止弁
32が取付けられており、前記ダイヤフラム21及び2
2の左右の移動によって、圧力室3に空気が吸気され、
排気されるようになっている点は従来と同様である。
【0010】本発明においては、前記圧力室3とダイヤ
フラム21と22の間に形成された圧力調整室6間に圧
力調整用通路7が設けられており、この圧力調整用通路
7には逆止弁71が設けられている。この圧力調整室6
が圧力室3に対して負圧であるように調整する場合に
は、前記逆止弁71は圧力調整室6より圧力室3方向に
のみ流体が通過するような逆止作用を有するものを使用
する。一方、この圧力調整室6が圧力室3に対して正圧
であるように調整する場合には、前記逆止弁71は圧力
室3より圧力調整室6方向にのみ流体が通過するような
逆止作用を有するものを使用する。
【0011】この実施例においては、前記圧力調整室6
が負圧の場合で、かつ流体が空気の場合について作用を
説明する。
【0012】往復動軸5を図1の左方向に移動すると
き、ダイヤフラム21は圧力調整室6方向に移動し、吸
入用逆止弁31を介して圧力室3に空気が吸気される。
次いで前記往復動軸5が右方向に移動し(図1破線参
照)、ダイヤフラム21は圧力室3方向に押し出されて
圧力室3内の空気を排出用逆止弁32より外に排出す
る。圧力室3が拡大する(往復動軸5が左方向に移動す
る)とき、前記逆止弁71は圧力調整室6より圧力室3
方向にのみ流体が通過するような逆止作用を有するた
め、圧力室3の空気を圧力調整室6に供給することはな
い。しかしながら、前記圧力室3が前記圧力調整室6よ
り負圧になったときには、圧力調整室6から空気が逆止
弁71を介して圧力調整用通路7を通って圧力室3に流
入することになり、圧力調整室6は圧力室3に対し常に
負圧かあるいは等しい圧力に保持されることになる。
【0013】このように圧力調整室6は圧力室に基本的
に常に負圧に保持されるため、ダイヤフラム21及び2
2は圧力調整室6方向に湾曲した状態に保持され、往復
動軸5の往復動によってダイヤフラム21及び22は反
転することがなくなる。
【0014】図2は本発明による第二の実施例である
が、この実施例においては、前記往復動軸5内に空隙を
設けて圧力調整用通路7を形成するとともに、前記軸5
の先端部に逆止弁71を一体的に設けた構造になってい
る。この場合も逆止弁71は圧力調整室6より圧力室3
方向にのみ流体が通過するような逆止作用を有するた
め、圧力調整室6内は常に基本的に負圧に保持される。
したがって、ダイヤフラム21及び22が反転すること
はない。
【0015】図3はハウジングを2つ有する場合の第三
の実施例の断面図であるが、この図より明らかなよう
に、この実施例にはハウジング1−1及び1−2を有し
ており、このハウジング1−1、1−2にはそれぞれに
ダイヤフラム21、22が設けられている。一方の前記
ダイヤフラム21はハウジング内1−1に圧力室3−1
を画成し、他方のダイヤフラム22の他方はハウジング
1−2内に圧力室3−2を画成している。そして、ハウ
ジング1−1及び1−2のダイヤフラム21、22に画
成された圧力室以外の部分に圧力調整室6−1及び6−
2が画成されている。そしてこの圧力調整室6−1及び
6−2は流体通路8によって連通しており、基本的に一
つの圧力調整室となっている。
【0016】前記圧力室3−1及び3−2にはそれぞれ
吸入用逆止弁31−1、31−2を有しており、さらに
それぞれ排出用逆止弁32−1及び32−2を有してい
る。これらの吸入用逆止弁31−1及び31−2は空気
を供給するための吸気用マニホールド9に接続してお
り、この吸気用マニホールド9及び吸入用逆止弁31−
1、31−2よりそれぞれの圧力室3−1及び3−2に
空気を供給できるようになっている。一方排出用逆止弁
32−1及び32−2も排気用マニホールド10に接続
しており、圧力室3−1及び3−2より排気用逆止弁3
2−1、32−2を介して排気され空気を所定の箇所に
供給可能なようになっている。
【0017】前記ダイヤフラム21、22は一本の往復
動軸5の両先端部分に接続しており、この往復動軸5の
往復動によって脈動するようになっている。この往復動
軸5の両先端部分には、図2の実施例と同様に前記往復
動軸5内に空隙を設けて圧力調整用通路7−1、7−2
が形成されており、それらの通路7−1、7−2の先端
には逆止弁71−1、71−2が設けられている。この
場合も逆止弁71−1、71−2は圧力調整室6−1、
6−2より圧力室3−1、3−2方向にのみ流体が通過
するような逆止作用を有するため、圧力調整室6−1、
6−2内は常に基本的に負圧に保持される。したがっ
て、ダイヤフラム21及び22が反転することはない。
【0018】この実施例によれば、二つの圧力室3−
1、3−2が交互に吸気−排気を行うことになるため、
連続的に給排気を行うことが可能になるとともに、圧力
室が二つになるため、圧力応動装置の流体供給容量が大
きくなるという利点も生じる。
【0019】なお、上記実施例においては、圧力調整室
は基本的に負圧の状態に保持した場合について説明した
が、基本的に正圧の状態に保持するようにしてもよいの
は前述の通りである。さらに、上記実施例においては、
圧力室と圧力調整室を逆止弁を介して接続したものであ
ったが、前記圧力調整室に、たとえば液体などを注入し
ておき、負圧あるいは正圧の状態になるようにしてもよ
い。この場合、圧力調整用通路は必要ではなくなる。ま
た流体は空気でなくともよいのは明らかである。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による圧力
応動装置によれば、複数のダイヤフラム間に圧力調整室
を設け、圧力室より負圧あるいは正圧に保持してあるた
め、ダイヤフラムが反転することがないという利点があ
る。このため、反転音を生じることはなく、容積ロスも
少なく、耐久性の良好な圧力応動装置とすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関わる圧力応動装置の一実施例の断面
図。
【図2】本発明に関わる圧力応動装置の他の実施例で逆
止弁を往復動軸に組込んだ断面図。
【図3】本発明に関わる圧力応動装置の第三の実施例の
断面図。
【図4】従来の圧力応動装置(エアポンプ)の断面図。
【図5】従来の圧力応動装置(エアポンプ)の容積ロス
を説明するための説明図。
【符号の説明】
1 ハウジング 2 ダイヤフラム 21 ダイヤフラム 22 ダイヤフラム 3 圧力室 31 吸入用逆止弁 32 排出用逆止弁 4 大気室 5 往復動軸 6 圧力調整室 7 圧力調整用通路 71 逆止弁 8 流体通路 9 吸気用マニホールド 10 排気用マニホールド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジング内に基本的に密閉された圧力
    室を画成するダイヤフラムを装着し、前記ダイヤフラム
    を往復動軸の往復動で動かして前記圧力室に流体を吸入
    し、排出する圧力応動装置において、前記ダイヤフラム
    は複数であり、この複数のダイヤフラム間に基本的に密
    閉された圧力調整室を設け、前記圧力調整室は前記圧力
    室に対し、等しい圧力から負圧あるいは等しい圧力から
    正圧のどちらかに常に調整されていることを特徴とする
    圧力応動装置。
  2. 【請求項2】 前記圧力室と前記圧力調整室とに連通す
    る通路を設け、途中に逆止弁を配設することを特徴とす
    る請求項1記載の圧力応動装置。
  3. 【請求項3】 前記圧力調整室を基本的に負圧とすると
    きは、前記逆止弁は圧力調整室より圧力室方向にのみ流
    体を通過させ、前記圧力調整室を基本的に正圧とすると
    きは、前記逆止弁は圧力室より圧力調整室方向にのみ流
    体を通過させることを特徴とする請求項2記載の圧力応
    動装置。
  4. 【請求項4】 前記圧力室及び前記圧力調整室は二分割
    されており、前記二分割された圧力室はそれぞれダイヤ
    フラムを有しており、前記ダイヤフラムは同一の往復動
    軸により往復動するようになっているとともに、前記分
    割された圧力調整室は相互に連通する流体通路によって
    連結されていることを特徴とする請求項1から4記載の
    いずれかの圧力応動装置。
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