JP2004100584A - Diaphragm pump - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤフラムポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のダイヤフラムポンプとして、複数のポンプ室に共通させダイヤフラム部と一体にした円筒状の一つの吐出弁と、各ポンプ室毎にアンブレラー弁等の吸入弁を設けたものが知られている。(特許文献1参照)
また、各吸入弁をダイヤフラム部に一体にしたダイヤフラムポンプが知られている。(特許文献2、3参照)
【0003】
【特許文献1】実公平3−35905号公報
【特許文献2】特開平7−293450号公報
【特許文献3】登録実用新案第3078480号公報
上記従来例のうち、特許文献1に記載されているダイヤフラムポンプは、吐出弁をダイヤフラム部と一体にしたものであるが、吸入弁が各ポンプ室にそれぞれ設けられており、全体として部品点数の減少にはなっていない。
【0004】
また、特許文献2、3に記載されているダイヤフラムポンプは、いずれも吸入弁がダイヤフラム部と一体になったものであるが、そのほとんどの実施例が吐出弁を各ポンプ室毎に設けたもので、部品点数が小になったとはいえない。
【0005】
本出願の出願人は、吸入弁をダイヤフラム本体と一体にすると共に、吐出弁を平板状にして一つの吐出弁にて複数のポンプ室に共用することにより更に部品点数を小にしたポンプを開発し、出願した。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記各文献等に記載する従来例のうち、円筒状の吐出弁を有する特許文献1に記載されているダイヤフラムポンプは、図7に示すような構成である。この図において31はモータ、32はモータ31の出力軸、33は出力軸32に固定されたクランク台、34はクランク台33に傾斜させて固定されている駆動軸、35はボール、36は駆動軸34に対して回動可能に取り付けられている駆動体、37はケーシング、38はシリンダー部、40はダイヤフラム本体、41はダイヤフラム部、42は円筒状の吐出弁、43はダイヤフラム部41と一体に形成された駆動部(ピストン)で、このダイヤフラム部41と吐出弁42とが一体に構成されていてダイヤフラム本体40を構成する。このダイヤフラム本体40はシリンダー部38とバルブハウジング45とにより保持されている。また46、47はバルブハウジング45と一体に形成された弁室部(共通室)および吐出口、48は吸入弁、49は吸入口である。
【0007】
このような構成のダイヤフラムポンプは、モータ31の駆動による出力軸32の回転によりクランク台33が回転する。このクランク台33の回転によりそれに固定されている駆動軸34はその傾斜方向が変化する。それにより駆動部36も変化し、それに取り付けられたダイヤフラム部41の駆動部(ピストン部)43が往復動しポンプ作用を行なう。つまり図面右側のダイヤフラム部のように駆動部43が上昇するとポンプ室44の容積が減少して圧力が増加し、円筒状の吐出弁42を開いてバルブハウジング45に形成されているポンプ室44と弁室部46を結ぶ溝45aと弁室を通って吐出口47より流体が送り出される。一方、左側のダイヤフラム部のように駆動部が下降するとそのポンプ室44の容積が増大し吸入弁48を開いて外部の流体がポンプ室内に流入する。
【0008】
このように、ポンプ室の容積の変化により、流体は外部より吸入弁を通ってポンプ室内に流入し、次に流入した流体は吐出弁を開いて吐出口より供給されるというポンプ作用を行なう。
【0009】
この図7に示すダイヤフラムポンプは、各ダイヤフラム部に吸入弁として夫々別個のアンブレラー弁を有しており、そのために部品点数が多くなり、組み立てが面倒であってコスト高になる問題を有している。
【0010】
また吸入弁をダイヤフラム部に一体にしたダイヤフラムポンプについて、一つの吐出弁を用いた前記出願にもとづいて説明する。
【0011】
この出願のダイヤフラムポンプは、図8に示す通りの構成である。この図において31はモータ、32はモータ31の出力軸、33は出力軸32に固定されているクランク台、34はクランク台33に出力軸32に対し傾斜させて固定されている駆動軸、35はボール、36は駆動体で、その軸受部36aに駆動軸34が挿入されることにより駆動軸34に回動可能に取り付けられている。37は吸入口37aを有するケース、38はシリンダー部、40はダイヤフラム部41を有するダイヤフラム本体、44はポンプ室、45はバルブハウジング、50はバルブハウジング45に取り付けられている吐出弁、55は吐出口56を有する集気体である。そしてケース37、シリンダー部38、ダイヤフラム本体40、バルブハウジング45、吐出弁50、集気体55等を図8に示すように組み立てたものである。
【0012】
このダイヤフラムポンプにおいて、ダイヤフラム本体40は、図9に示す通りであり、そのうち(A)は平面図、(B)は側面図(断面図)である。また図10はシリンダー部38の形状を示す図で、(A)が平面図、(B)は断面図である。更に図11はバルブハウジング45の平面図(図8の下方より見た図)、図12は、集気体55で(A)は底面図、(B)は断面図、図13は吐出弁50で、(A)は平面図、(B)は断面図である。
【0013】
このダイヤフラムポンプは、前記の通りのダイヤフラム部等が図8に示すように組み立てられたものである。
【0014】
次にこのダイヤフラムポンプを構成する各部とそれらが組み立てられた状態における全体の構成を詳細に述べる。
【0015】
まず、ダイヤフラム本体40は、図9に示すような構成で、複数のダイヤフラム部41(この図のものは(A)の平面図のように3ケが円周上に等間隔に配置されている)とこれら各ダイヤフラム部41の間には三つの薄い平面状のバルブ部分40aが形成され、各バルブ部分40aには舌状の吸入弁40bが形成された形状である。
【0016】
また、シリンダー部38は、図10に示すように各ダイヤフラム部41が配置されるシリンダー38aとシリンダー38aの間に孔38bが形成されている。
【0017】
またバルブハウジング45は図11に示す通りの形状である。この図は図8の下方より見た図で45aは通気孔、45bは溝、45cは弁取付孔である。
【0018】
集気体55は、図12に示すようにリング状のバルブ押え55aを有する。
【0019】
更に吐出弁50は、図13に示すように、平板状(比較的薄い円板状)部分に中心部より3方向(ポンプ室が三つのポンプの場合)に伸びるリブ50bを有する形状であって、このリブ50bの間が夫々弁50aを構成する。
【0020】
上記のような各部品を次のように組み立てることにより、ダイヤフラムポンプが組み立てられる。
【0021】
まず、バルブハウジング45に吐出弁50を図8に示すように配置し、更にバルブハウジング45に集気体55を固定して一体化する。
一方、シリンダー部38にその各シリンダー38a内にダイヤフラム部41が配置されるようにしてダイヤフラム本体40を取り付ける。このダイヤフラム本体40と一体になったダイヤフラム部41の駆動部43の先端を駆動体36に固定する。
【0022】
前記のように吐出弁50を保持したバルブハウジング45と集気体55とを一体化したものを、ケース37に取り付けたシリンダー部38とダイヤフラム本体40とを組み合わせたものを取り付けて全体を一体化することにより図8に示すダイヤフラムポンプが形成される。
【0023】
次にこのダイヤフラムポンプの作用について述べる。
【0024】
このポンプは、モータ31を駆動することにより、出力軸32を回転させこれに固定するクランク台33を回転させる。これにより駆動軸34がその傾斜方向を変化させ、駆動体36の傾斜方向を変化させて、図7の従来のポンプと同様にダイヤフラム部41の駆動部43を上下動する。
【0025】
この駆動部43の上下動によりポンプ室44の容積が変化する。このダイヤフラム部41の駆動部43が図8より上昇するとポンプ室44の容積が減少して圧力が増大し、これにより吐出弁50の弁部50aを開きリブ50bの間を通り図8の集気体55のバルブハウジング45との間の空隙を通り吐出口56より外部に供給される。この時に、他のダイヤフラム部に対応する吐出弁(弁部50a)は閉じられている。
【0026】
また、図8の右側のダイヤフラム部41の駆動部43が下降してポンプ室44の容積が増大するとポンプ室内の圧力は減少し、吐出弁50(弁部)は閉じる。逆にダイヤフラム本体の平板状の肉薄部分(吸入弁)40bは図面上方に変形して開き、これによりシリンダー部38の孔38aよりシリンダー部38、ケース37の空間内の流体が流入し、更にバルブハウジング45の溝45bを通ってダイヤフラム部内に流入する。その際ケース37に設けられた通気口37aより外部よりケース37内に流体が流入する。
【0027】
このような操作を繰り返すことによりこのポンプ室は、流体の流入と流出を続けてポンプ作用を行なう。
【0028】
また、他のダイヤフラム部(ポンプ室)も全く同じ操作によりポンプ作用が行なわれる。しかも、図8に示すポンプは、駆動機構が前述の通りの構成であり、駆動体の連続した傾斜方向の変化により、一定の位相差をおいての各ダイヤフラム部の操作によりほぼ連続した流体の供給が行なわれる。
【0029】
この図のポンプは、前述のような構成であって、吸入弁、吐出弁が共に複数の弁を一体に形成したもので、部品点数が少なくてすむ。
【0030】
しかし、この図8に示すダイヤフラムポンプは、通気口37aがケース37の側壁のモータ31との接続部分付近に設けられている。
【0031】
このように、通気口37aがケース37の側壁に設けられている場合、ポンプを使用する製品に組み込む場合、この通気口37aが塞がれるおそれがあり好ましくない。
【0032】
また、吸入弁をダイヤフラム本体に一体に形成した図8のダイヤフラムポンプは、吸入弁がダイヤフラム本体のポンプ室を形成する各ダイヤフラム部の間に設けられている。このダイヤフラム部の間の部分は狭く、特に小型なポンプの場合、極めて狭くなる。そのために、弁の面積(図9の弁の部分40bの面積)を大にし得ない。
【0033】
上記のように弁の面積が極めて小さくなるため弱い圧力では十分な作動ができず、圧力損失が大である。
【0034】
また吸入弁とポンプ室とが狭く比較的長い溝にて結ばれ、この溝を通ってポンプ作用が行なわれるため、一層圧力損失が大である。
【0035】
そのため効率的な弁の作用、ポンプ作用が行ない得ない。
【0036】
また、ダイヤフラム本体は容易に変形し得る必要があるためにゴム等の十分な弾力性のある材料が用いられる。
【0037】
そのために、吸入弁を有するダイヤフラム本体を成形したものをそのまま組み立てても、吸入弁の部分が他と完全に分離されていないために弁としての役割をせず、手作業等により弁の部分を他から分離しない限り吸入弁としての作用を行なうことができない。
【0038】
なお、特許文献2、3に記載するポンプも、吸入弁自体は、上記図9等に記載された吸入弁と類似する構成であって、上記のような欠点を有する。その上前述のように部品点数を余り少なくできない問題もある。
【0039】
本発明は、吸入弁をダイヤフラム本体と一体にしたもので、しかも、その構成が簡単であり、また組み立てが容易であるダイヤフラムポンプを提供するものである。
【0040】
【課題を解決するための手段】
本発明のダイヤフラムポンプは、一つまたは複数のダイヤフラム部を一体に形成したダイヤフラム本体と、各ダイヤフラム部を覆いこれによりポンプ室を形成するバルブハウジングと、ダイヤフラム部よりポンプ室側に伸びこれと一体に形成されていてバルブハウジングに接するように構成された吸入弁と、バルブハウジングの吸入弁が位置する箇所に設けられた吸入口と、一つの吐出弁と、吐出口とを備えていて、各ダイヤフラム部に設けられた駆動部(ピストン)の往復動(ダイヤフラム部が複数の場合は一定の位相差ももって順次往復動する)により、吸入弁を開いて吸入口よりポンプ室に外部の空気を流入し、流入したポンプ室内の空気を吐出弁を開いて吐出口より外部に供給し得るようにしたものである。
【0041】
この本発明のダイヤフラムポンプは、吸入弁をダイヤフラム部に一体に設けることにより部品点数を少なくし得る。
【0042】
また、本発明のダイヤフラムポンプは、吐出弁として、円筒状の弁を用いた第1の構成のほか、平板状の弁を用いた第2の構成のものもある。
【0043】
この平板状の吐出弁を用いた本発明のダイヤフラムポンプの第2の構成は、バルブハウジングの各ダイヤフラム部(ポンプ室)に対応する位置に通気孔を設け、これを塞ぐ位置に平板状の吐出弁を設けたものである。
【0044】
この平板状の吐出弁を用いた本発明のダイヤフラムポンプの第2の構成は、バルブハウジングに配置した吐出弁を押え保持するために集気体を用い、この集気体とバルブハウジングとで形成される空間を吸入側と吐出側とに仕切り、集気体の吸入側空間に通ずる吸入口を設け、外部より流入した空気を吸入側空間を通してポンプ室に導くことにより消音効果が得られる。
【0045】
更に、本発明の前記の第2の構成において、集気体とバルブハウジングとダイヤフラム本体等を貫通する第1の流路を形成して外部とケース内とがこの流路にて連通されるようにし、一方バルブハウジング、ダイヤフラム本体等を貫通する他の第2の流路を形成することによりケース内の空間と集気体とバルブハウジング間に形成される空間のうちの吸入側空間とを連通することにより、ポンプ作用において、外部の空気が第1の流路を通ってケース内に流入した後に第2の流路を通り吸入側空間に入り吸入弁を開いてポンプ室内に入るようにした。
【0046】
この第2の構成で上記のような第1、第2の流路を設けたものは、外部よりの空気をケース内の空間と集気体とバルブハウジングの間の吸入弁側の空間の二つの広い空間を通ることにより消音効果がより大になる。
【0047】
【発明の実施の形態】
次に本発明のダイヤフラムポンプの実施の形態を図面にもとづいて説明する。
【0048】
図1は本発明の第1の実施の形態を示す図で、この実施の形態のダイヤフラムポンプは、図7に示す従来のダイヤフラムポンプの欠点を解消した実施の形態である。
【0049】
この図において、1はモータ、2はモータ1の出力軸、3はモータの出力軸2に固定したクランク台、4はクランク台3に傾斜させて固定した駆動軸、5はボール、6は駆動軸4に回動可能に取り付けた駆動体、7はケース、8はシリンダー部、9はバルブハウジング、10はダイヤフラム部10aと円筒状の吐出弁10bとを一体に形成したダイヤフラム本体である。またバルブハウジング9には弁室部である共通室9a、吐出口9b、吸入口9c、ポンプ室11と共通室9aを結ぶ溝9dとを有している。またダイヤフラム本体10のダイヤフラム部10aには駆動部(ピストン)10cが一体に設けられている。このダイヤフラム本体10には各ダイヤフラム部10aをシリンダー部8のシリンダー8a内に挿入し、また、吐出弁10bをバルブハウジング9の共通室9a内に挿入配置して、シリンダー部8とバルブハウジング9との間に挟んで保持する。以上の構成は、図7に示す従来例と実質上同じ構成である。
【0050】
しかし、この第1の実施の形態のポンプは吸入弁をダイヤフラム本体10に一体に特にダイヤフラム部10aと一体にポンプ室11側に伸びるように形成したことを特徴としている。つまり図1において、ダイヤフラム部10aより伸びる10dが吸入弁であり、バルブハウジング9の吸入弁10dの位置する箇所に吸入口9cを設けたことを特徴とする。
【0051】
この本発明の第1の実施の形態は、ダイヤフラム部10a、吐出弁10b、吸入弁10d等のすべてを一つの部品として構成した。これにより部品点数を実質上減らすことができた。また吸入弁10dは図1の(B)に示すように、ダイヤフラム部10aと一体であって、ダイヤフラム部10aよりポンプ室11側へ伸び、つまり広い空間へ向けて伸びているため十分な面積の有する弁とすることが可能である。したがって、この弁の開閉は、少ない圧力の変化にも対応し、圧力損失が少なく、スムーズな操作が可能である利点を有する。更に、また、ダイヤフラム本体10を製造する際に、ダイヤフラム部10a、吐出弁10b、駆動部10c、吸入弁10dのすべてをゴムなどの材料にて一度に成形し得る。しかも吸入弁10dの周辺は比較的広い空間であり、吸入弁がダイヤフラム部10a以外の部分に接続した状態にて製造されることがなく、製造後に弁の部分を分離させる必要もない。更に、ダイヤフラム部10aのポンプ室を形成する部分(開口部分)が比較的広いため、吸入弁10dの大きさ形状も自由に選択し得るため、目的、用途に応じた大きさ形状の選択が可能である。
【0052】
次に本発明のダイヤフラムポンプの第2の実施の形態について述べる。
【0053】
この第2の実施の形態は、図2に示す通りの構成で、1はモータ、2は出力軸、3はクランク台、4は駆動軸、5はボール、6は駆動体、7はケース、8はシリンダーで、これらは第1の実施の形態と実質上同じである。
【0054】
しかし、バルブハウジング9、ダイヤフラム本体10等が第1の実施の形態と異なる。即ち、ダイヤフラム本体10は、吐出弁を一体にした第1の実施の形態とは異なり、これを別部品としたもので、そのため、ダイヤフラム本体10はダイヤフラム部10aと駆動部10cと吸入弁10dとよりなる簡単な構造である。これに伴い、バルブハウジング9は、吸入側通気孔9dと吐出側通気孔9eと弁取り付け用の凸部9gとを有する構成である。又、12は取り付け用凹部12cをバルブハウジング9の弁取り付け用凸部9gとに嵌合させた吐出弁、13は吐出口13aを有する集気体である。尚、吐出弁は、図2の(B)、(C)に示すとおりで、(B)は平面図、(C)は断面図である。この吐出弁は図2に示す弁と同様にリブ12bを有し、その間が弁部12aである。しかし、取り付け用凹部12cを有する点で異なる。
【0055】
そして、前記のようにバルブハウジング9に吐出弁12を配置した上で集気体13を固定配置する。この時、集気体13に設けられたバルブ押え13cにより吐出弁12を押圧することより、吐出弁12を確実に保持する。また、バルブハウジング9には、円周状(リング状)に突出する仕切り壁9fが設けられており、これにより吸入側空間Aと吐出側空間Bとを気密に仕切るようにしている。
【0056】
この第2の実施の形態は、以上述べた通りの構成であって、モータ1の駆動による出力軸2の回転に伴いクランク台3が回転して駆動軸4の傾斜方向が変化する。この駆動軸4の傾斜方向の変化により駆動体6の傾きも変化して駆動部(ピストン)10cが往復動する。この駆動部10cが下降する時は、ダイヤフラム部10aに形成されている吸入弁10dは開き、集気体13の吸入口13bより流入する流体が吸入側空間Aを通って、ポンプ室11内に流入する。
【0057】
一方、ダイヤフラム部10aの駆動部10cが上昇すると吸入弁10dは閉じ、一方吐出弁12が開き、ポンプ室11内の流体は、吐出側空間Bを通り、吐出口13aより送り出される。
【0058】
この第2の実施の形態は、図8に示す従来のダイヤフラムポンプに本発明を適用したものである。
【0059】
この第2の実施の形態は、第1の実施の形態に比べて部品点数は多くなるが、第1の実施の形態に比べて、組み立てが極めて簡単である利点がある。また、ダイヤフラム本体が極めて簡単な構成になる利点も有する。
【0060】
またこの第2の実施の形態は、集気体13の吸入口13bより流入する空気は、一定の容積を有する吸入側空間Aを通った後に吸入弁10dを開いてポンプ室内に入るように構成されているため消音効果を有する。しかし、この空間の容積を一層大にして十分な消音効果を得るためには、ポンプ全体が大きくなり好ましくない。
【0061】
次の本発明の第3の実施の形態は、図3に示す通りの構成で、ダイヤフラム本体の構成を簡単にし、組み立てを容易にし、ポンプを小型にしたまま、一層消音効果を得られるようにしたものである。
【0062】
この図3に示すダイヤフラムポンプは、モータ1、出力軸2、クランク台3、駆動軸4、ボール5、駆動体6、ケース7、シリンダー部8、バルブハウジング9、ダイヤフラム本体10、吐出弁12、集気体13とよりなり、これら構成は、実質上図2に示す第2の実施の形態と同じである。
【0063】
しかし、この第3の実施の形態は、図3に示すように、集気体13、バルブハウジング9、ダイヤフラム本体10、シリンダー部8のすべてを貫通する第1の流路14を形成してケース7の内部と外部(ポンプ外)とを連通すると共に、これとは別の箇所にシリンダー部8と、ダイヤフラム本体10と、バルブハウジング9とを貫通する他の第2の流路15を設けることにより、ケース7の内部と空間Aとを連通するようにしたものである。
【0064】
この第3の実施の形態は、このように構成することにより、ダイヤフラムポンプのポンプ作用が、外部よりの流体が吸入口13bから入って第1の流路14を通りケース7内に入り、ケース7より他の第2の流路15を通って空間Aに入り、吸入弁10dを開いてポンプ室11に入る。一方、第2の実施の形態と同様に、ポンプ室11内の流体は、吐出弁12を開いて空間Bを通り、集気体13の吐出口13aより排出される。
【0065】
この第3の実施の形態は、第2の実施の形態と実質上同じ構成で同じポンプ作用を行なうものであるが、第1、第2の流路14、15を設けることにより、外部よりの空気が容積が大であるケース内に入った後に再び細い通気孔を通って多少広くなった空間Aを通ってポンプ室に入るようにしたことにより、一層消音効果が大になる。
【0066】
図3に示す第3の実施の形態は、第1の流路と第2の流路とを並び配置してある。しかしこれら流路は、必ずしも隣接させて配置する必要はない。
【0067】
例えば、図4の概要図のように、第1の流路14と第2の流路15’、または第1の流路14と第2の流路15”の組み合わせでもよい。
【0068】
以上述べたように本発明は、吸入弁をダイヤフラム部と一体にして、ポンプ室内に位置するようにした点が特徴のひとつである。しかし、吸入弁をダイヤフラム部と一体にしなくとも、実質上同じ構成にすることができる。
【0069】
図5、図6は、吸入弁とダイヤフラム部とを別部品にした実施の形態を示す。
【0070】
これら実施の形態のうち、図5に示す第4の実施の形態のダイヤフラムポンプは、図2に示す第2の実施の形態のダイヤフラムポンプにおいて、吸入弁をダイヤフラム部と別部品にした例である。
【0071】
この第4の実施の形態のダイヤフラムポンプは、図4に示すように、ダイヤフラム部の数だけ、またダイヤフラム部の位置に対応する位置にダイヤフラム部10aの開口部と等しい面積の開口16aを有し、この開口16aに向けて伸びる吸入弁16bを有する吸入弁本体16をダイヤフラム本体10の上に重ねて配置したものである。一方、ダイヤフラム本体10は、第2の実施の形態とは異なり、ダイヤフラム部10aには、これより伸びる吸入弁10dが存在しない。
【0072】
その他の構造は、第2の実施の形態のポンプと実質上同じである。
【0073】
この第4の実施の形態は、吸入弁本体16を更に有することにより部品点数は大になる。しかし、ダイヤフラム本体の形状は一層簡単になり、また、吸入弁本体の形状も極めて簡単である。また、ダイヤフラム本体10と吸入弁本体16とは、単に重ね合わせ配置するのであり、ポンプの組み立ては、極めて簡単である。
【0074】
次に、図6に示す第5の実施の形態は、図3に示す第3の実施の形態において、第4の実施の形態のように吸入弁をダイヤフラム部より分離して、吸入弁本体16として別部品としたものである。
【0075】
したがって、第1、第2の流路を形成するための孔16c、16dを設けたほかは、吸入弁本体16の形状は、第4の実施の形態と同じである。
【0076】
尚第1の実施の形態のポンプも、吸入弁本体として吸入弁部分を別部品にすることも可能である。
【0077】
以上述べた各実施の形態は、いずれも駆動軸4をクランク台3に固定してあるが、駆動軸4を駆動体6に固定し又は一体に形成し、クランク台3に傾斜した孔を設けて回動可能に挿入した構成でもよい。その場合は、ボール5は不要である。また、各実施の形態の場合も必ずしもボール5を設けなくともよい。
【0078】
【発明の効果】
本発明のダイヤフラムポンプは、吸入弁が小型で、しかもダイヤフラム本体と一体に形成し得るので、部品点数が少なく、また組み立てが簡単である。
【0079】
また集気体を設け、集気体とバルブハウジングの間に空間を形成して吸入する外部の空気がこの空間を通ってポンプ室に入るようにして、消音効果をもたせることができる。
【0080】
更に、第1、第2の流路を設けることにより、外部よりの空気をケース内に導いた後に更に吸入側空間を通ってポンプ室へ導くようにすれば、極めて静かなダイヤフラムポンプになし得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の構成を示す図
【図2】本発明の第2の実施の形態の構成を示す図
【図3】本発明の第3の実施の形態の構成を示す図
【図4】前記第3の実施の形態における第1、第2の流路を設ける位置の例を示す図
【図5】本発明の第4の実施の形態の構成を示す図
【図6】本発明の第5の実施の形態の構成を示す図
【図7】円筒状吐出弁を用いた従来のダイヤフラムポンプの構成を示す図
【図8】吸入弁をダイヤフラム部と一体とし又平板状吐出弁を用いた従来のダイヤフラムポンプの構成を示す図
【図9】図8に示すダイヤフラムポンプのダイヤフラム本体の構成を示す図
【図10】図8に示すダイヤフラムポンプのシリンダー部の構成を示す図
【図11】図8に示すダイヤフラムポンプのバルブハウジングの平面図(下方より見た図)
【図12】図8に示すダイヤフラムポンプの集気体の構成を示す図
【図13】図8に示すダイヤフラムポンプで用いられる吐出弁を示す図
【符号の説明】
1 モータ
2 出力軸
3 クランク台
4 駆動軸
5 ボール
6 駆動体
7 ケース
8 シリンダー部
9 バルブハウジング
10 ダイヤフラム本体
10a ダイヤフラム部
10b 筒状吐出弁
10c 駆動部(ピストン)
10d 吸入弁
11 ポンプ室
12 平板状吐出弁
13 集気体
14 第1の流路
15 第2の流路
16 吸入弁本体
16b 吸入弁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a diaphragm pump.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a conventional diaphragm pump, a pump provided with a single cylindrical discharge valve shared by a plurality of pump chambers and integrated with a diaphragm section, and a suction valve such as an umbrella valve provided for each pump chamber is known. (See Patent Document 1)
Also known is a diaphragm pump in which each suction valve is integrated with a diaphragm section. (See
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Utility Model Publication No. 3-35905
[Patent Document 2] JP-A-7-293450
[Patent Document 3] Registered Utility Model No. 3078480
Among the above conventional examples, the diaphragm pump described in
[0004]
Further, the diaphragm pumps described in
[0005]
The applicant of the present application has developed a pump in which the number of parts is further reduced by integrating the suction valve with the diaphragm body, making the discharge valve a flat plate, and sharing one pump with a plurality of pump chambers. And filed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Among the conventional examples described in the above-mentioned documents, the diaphragm pump described in
[0007]
In the diaphragm pump having such a configuration, the
[0008]
As described above, due to the change in the volume of the pump chamber, the fluid flows from the outside into the pump chamber through the suction valve, and the next flowing fluid opens the discharge valve to perform a pumping operation from the discharge port.
[0009]
The diaphragm pump shown in FIG. 7 has a separate umbrella valve as a suction valve in each diaphragm part, and therefore, the number of parts is increased, the assembly is troublesome, and the cost increases. I have.
[0010]
A diaphragm pump in which a suction valve is integrated with a diaphragm section will be described based on the above-mentioned application using one discharge valve.
[0011]
The diaphragm pump of this application has a configuration as shown in FIG. In this figure, 31 is a motor, 32 is an output shaft of the
[0012]
In this diaphragm pump, the diaphragm
[0013]
In this diaphragm pump, the above-described diaphragm section and the like are assembled as shown in FIG.
[0014]
Next, the components of the diaphragm pump and the overall configuration in an assembled state will be described in detail.
[0015]
First, the diaphragm
[0016]
Further, as shown in FIG. 10, the
[0017]
The
[0018]
The collecting
[0019]
Further, as shown in FIG. 13, the
[0020]
The diaphragm pump is assembled by assembling the above components as follows.
[0021]
First, the
On the other hand, the diaphragm
[0022]
The
[0023]
Next, the operation of the diaphragm pump will be described.
[0024]
The pump rotates an
[0025]
The volume of the
[0026]
When the
[0027]
By repeating such an operation, the pump chamber continuously performs the inflow and outflow of the fluid to perform the pump action.
[0028]
Further, the other diaphragm portions (pump chambers) perform the pumping operation by exactly the same operation. Further, in the pump shown in FIG. 8, the drive mechanism has the same structure as described above, and the continuous change in the inclination direction of the driver causes the operation of each of the diaphragm portions at a constant phase difference to thereby provide a substantially continuous fluid. Feeding takes place.
[0029]
The pump of this figure has the above-described configuration, and the suction valve and the discharge valve are both formed integrally with a plurality of valves, so that the number of parts is small.
[0030]
However, in the diaphragm pump shown in FIG. 8, the
[0031]
As described above, when the
[0032]
Further, in the diaphragm pump of FIG. 8 in which the suction valve is formed integrally with the diaphragm main body, the suction valve is provided between the respective diaphragm portions forming the pump chamber of the diaphragm main body. The area between the diaphragms is small, especially for small pumps. Therefore, the area of the valve (the area of the
[0033]
As described above, since the area of the valve is extremely small, sufficient operation cannot be performed with a weak pressure, and the pressure loss is large.
[0034]
Further, the suction valve and the pump chamber are connected by a narrow and relatively long groove, and the pumping action is performed through this groove, so that the pressure loss is further increased.
[0035]
Therefore, efficient valve action and pump action cannot be performed.
[0036]
Further, since the diaphragm body needs to be easily deformed, a material having sufficient elasticity such as rubber is used.
[0037]
For this reason, even if the molded body of the diaphragm body having the suction valve is assembled as it is, the suction valve portion does not serve as a valve because it is not completely separated from the others. Unless it is separated from the others, it cannot function as a suction valve.
[0038]
It should be noted that the pumps described in
[0039]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a diaphragm pump in which a suction valve is integrated with a diaphragm main body, and has a simple structure and is easy to assemble.
[0040]
[Means for Solving the Problems]
A diaphragm pump according to the present invention includes a diaphragm body integrally formed with one or a plurality of diaphragm portions, a valve housing that covers each of the diaphragm portions to form a pump chamber, and extends to the pump chamber side from the diaphragm portion to be integrated therewith. And a suction valve provided at a position where the suction valve of the valve housing is located, one discharge valve, and a discharge port. Due to the reciprocating motion of the driving unit (piston) provided in the diaphragm unit (if there are a plurality of diaphragm units, they reciprocate sequentially with a constant phase difference), the suction valve is opened, and external air is supplied from the suction port to the pump chamber. The inflowing air in the pump chamber can be supplied to the outside through a discharge port by opening a discharge valve.
[0041]
In the diaphragm pump of the present invention, the number of parts can be reduced by providing the suction valve integrally with the diaphragm.
[0042]
In addition, the diaphragm pump of the present invention has a second configuration using a flat valve in addition to the first configuration using a cylindrical valve as a discharge valve.
[0043]
According to a second configuration of the diaphragm pump of the present invention using the flat discharge valve, a vent hole is provided at a position corresponding to each diaphragm portion (pump chamber) of the valve housing, and a flat discharge hole is formed at a position closing the vent hole. A valve is provided.
[0044]
A second configuration of the diaphragm pump of the present invention using the flat discharge valve uses a gas collection to press and hold the discharge valve arranged in the valve housing, and is formed by the gas collection and the valve housing. The space is divided into a suction side and a discharge side, and a suction port is provided to communicate with the suction side space of the collected gas, and air introduced from the outside is guided to the pump chamber through the suction side space, thereby achieving a noise reduction effect.
[0045]
Further, in the above-mentioned second configuration of the present invention, a first flow path which penetrates the gas collection, the valve housing, the diaphragm main body and the like is formed so that the outside and the inside of the case are communicated by this flow path. One side of the valve housing, the diaphragm body and the like is formed with another second flow path to communicate the space in the case with the suction side space of the space formed between the gas collection and the valve housing. Accordingly, in the pumping operation, the external air flows into the case through the first flow path, passes through the second flow path, enters the suction side space, and opens the suction valve to enter the pump chamber.
[0046]
In the second configuration in which the first and second flow paths are provided as described above, air from the outside is provided in two spaces: a space in the case and a space on the suction valve side between the gas collection and the valve housing. By passing through a large space, the noise reduction effect becomes greater.
[0047]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of a diaphragm pump according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0048]
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the present invention. The diaphragm pump of this embodiment is an embodiment in which the drawbacks of the conventional diaphragm pump shown in FIG. 7 are eliminated.
[0049]
In this drawing, 1 is a motor, 2 is an output shaft of the
[0050]
However, the pump of the first embodiment is characterized in that the suction valve is formed integrally with the diaphragm
[0051]
In the first embodiment of the present invention, the
[0052]
Next, a second embodiment of the diaphragm pump according to the present invention will be described.
[0053]
The second embodiment has a configuration as shown in FIG. 2, wherein 1 is a motor, 2 is an output shaft, 3 is a crank base, 4 is a drive shaft, 5 is a ball, 6 is a driving body, 7 is a case,
[0054]
However, the
[0055]
Then, after the
[0056]
The second embodiment has the configuration as described above, and the rotation of the
[0057]
On the other hand, when the
[0058]
In the second embodiment, the present invention is applied to the conventional diaphragm pump shown in FIG.
[0059]
The second embodiment has more parts than the first embodiment, but has the advantage of being extremely easy to assemble as compared to the first embodiment. Another advantage is that the diaphragm body has a very simple structure.
[0060]
Further, in the second embodiment, the air flowing from the
[0061]
Next, a third embodiment of the present invention is configured as shown in FIG. 3 so as to simplify the configuration of the diaphragm main body, facilitate assembly, and obtain a further noise reduction effect while keeping the pump small. It was done.
[0062]
The diaphragm pump shown in FIG. 3 includes a
[0063]
However, in the third embodiment, as shown in FIG. 3, a
[0064]
According to the third embodiment, with this configuration, the pumping action of the diaphragm pump causes the fluid from the outside to enter the
[0065]
In the third embodiment, the same pumping action is performed with substantially the same configuration as that of the second embodiment. However, by providing the first and
[0066]
In the third embodiment shown in FIG. 3, the first flow path and the second flow path are arranged side by side. However, these channels need not necessarily be arranged adjacent to each other.
[0067]
For example, as shown in the schematic diagram of FIG. 4, a combination of the
[0068]
As described above, one of the features of the present invention is that the suction valve is integrated with the diaphragm so as to be located in the pump chamber. However, substantially the same configuration can be achieved without integrating the suction valve with the diaphragm.
[0069]
FIG. 5 and FIG. 6 show an embodiment in which the suction valve and the diaphragm are separate parts.
[0070]
Among these embodiments, the diaphragm pump according to the fourth embodiment shown in FIG. 5 is an example in which the suction valve is a separate part from the diaphragm part in the diaphragm pump according to the second embodiment shown in FIG. .
[0071]
As shown in FIG. 4, the diaphragm pump according to the fourth embodiment has
[0072]
Other structures are substantially the same as those of the pump of the second embodiment.
[0073]
In the fourth embodiment, the number of parts is increased by further including the
[0074]
Next, a fifth embodiment shown in FIG. 6 differs from the third embodiment shown in FIG. 3 in that the suction valve is separated from the diaphragm as in the fourth embodiment, and As a separate part.
[0075]
Therefore, except for providing the
[0076]
In the pump of the first embodiment, the suction valve portion may be a separate component as the suction valve body.
[0077]
In each of the embodiments described above, the
[0078]
【The invention's effect】
The diaphragm pump of the present invention has a small suction valve and can be formed integrally with the diaphragm main body, so that the number of parts is small and the assembly is simple.
[0079]
In addition, a gas collection is provided, and a space is formed between the gas collection and the valve housing so that external air to be sucked in enters the pump chamber through this space, thereby providing a noise reduction effect.
[0080]
Further, if the first and second flow paths are provided to guide the air from the outside to the inside of the case and then to the pump chamber through the suction side space, an extremely quiet diaphragm pump can be formed. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing an example of positions where first and second flow paths are provided in the third embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional diaphragm pump using a cylindrical discharge valve.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional diaphragm pump in which a suction valve is integrated with a diaphragm portion and a flat discharge valve is used.
9 is a diagram showing a configuration of a diaphragm main body of the diaphragm pump shown in FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a cylinder portion of the diaphragm pump shown in FIG.
FIG. 11 is a plan view of the valve housing of the diaphragm pump shown in FIG. 8 (a view seen from below).
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of gas collection of the diaphragm pump shown in FIG. 8;
FIG. 13 is a view showing a discharge valve used in the diaphragm pump shown in FIG. 8;
[Explanation of symbols]
1 motor
2 Output shaft
3 Crankshaft
4 Drive shaft
5 balls
6 Driver
7 cases
8 Cylinder section
9 Valve housing
10 Diaphragm body
10a Diaphragm part
10b Cylindrical discharge valve
10c drive unit (piston)
10d suction valve
11 Pump room
12 Flat discharge valve
13 Collected gas
14 First channel
15 Second flow path
16 Suction valve body
16b suction valve
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