JP2006214418A - 往復動ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、安全弁が本来有する機能を備えつつも、通常時においても安全弁を有効に活用することのできる往復動ポンプを提供することを課題とする。
【解決手段】 吸込側及び吐出側の逆止弁２１，３１間に形成されるポンプ室Ｐに対して安全弁５０が備えられる往復動ポンプであって、該安全弁５０は、ポンプ室Ｐを閉塞して内部が所定の圧力になると該ポンプ室Ｐが開放される状態と、ポンプ室Ｐの閉塞を解除する状態とを変更可能に構成されることを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、往復動ポンプに関し、より詳しくは、安全弁を備えた往復動ポンプに関するものである。

従来、往復動ポンプは、ポンプ室内への流体の吸込及び吐出を行うことにより流体を搬送することが一般的に知られている。かかる往復動ポンプは、吸込及び吐出が連続して行われることで圧力の上昇及び低下を繰り返すものであるが、吐出が正常に行われないなど、何らかの原因で吸込と吐出のバランスが狂った場合には、ポンプ室内の圧力（以下、「内部圧力」という）が上昇し、最終的に往復動ポンプの許容範囲を超えて、往復動ポンプが破損してしまうこともある。

このような不都合を防止するために、安全弁を設けた往復動ポンプが存在する。かかる安全弁は、通常時はポンプ室を閉塞しているが、内部圧力が所定の圧力に達すると、その内部圧力によって弁体が押し開けられて内部の流体を放出し、内部圧力の上昇を抑制するように機能する。

しかしながら、安全弁は、内部圧力が異常に上昇した際（即ち、異常圧時）にのみ機能するよう意図されており、通常時にまで何らかの機能を果たすように意図されたものではないため、通常時には何ら活用されていないのが現状である。一方、安全弁を設けるに当たって、往復動ポンプには、安全弁に即した構造が付随的に必要となるにもかかわらず、安全弁が通常時に活用されないことに伴って、これら付随的に備えられる往復動ポンプ側の構造も、有効に活用されていない。

そこで、本発明は、安全弁が本来有する機能を備えつつも、通常時においても安全弁を有効に活用することのできる往復動ポンプを提供することを目的とする。

本発明に係る往復動ポンプは、吸込側及び吐出側の逆止弁間に形成されるポンプ室に対して安全弁が備えられる往復動ポンプであって、該安全弁は、ポンプ室を閉塞して内部が所定の圧力になると該ポンプ室が開放される状態と、ポンプ室の閉塞を解除する状態とを変更可能に構成されることを特徴とする。

上記構成からなる往復動ポンプによれば、安全弁がポンプ室を閉塞する閉塞状態とした場合には、内部圧力が異常に上昇した際に安全弁を開放するという安全弁本来の機能を果たし、さらに、ポンプ室の閉塞が解除される非閉塞状態とした場合には、ポンプ室が外部と連通可能となる。従って、必要に応じて、逆止弁間に挟まれたポンプ室内部から直接的に流体を取り出すことが可能となる。

ところで、往復動ポンプは、上記のように、ポンプ室に正圧及び負圧を交互に加えることによって流体を搬送するものであるが、ポンプ室内に気体が存在する場合には、加えられた圧力は、液体よりも収縮率の高い気体が膨張収縮することで気体に吸収されてしまい、吸込側及び吐出側の逆止弁に圧力を作用させることができなくなって液体の搬送を阻害するという現象（一般に、「ガスロック」とも呼ばれる）が発生するという問題があった。

こういった問題は、往復動ポンプの駆動中に気体がポンプ室内に吸込まれる場合などに発生し得る他、特に、ポンプ室内に未だ液体が充填されない状態で往復動ポンプの使用を開始する場合や、ポンプ室内に液体を残留させたまま往復動ポンプの駆動を停止し、ポンプ室内の液体の一部が気体となった後に使用を再開する場合などに発生しやすいものであった。

この場合に、ガスロックを解消すべく、前記安全弁の開放時にポンプ室と連通する流路を備え、該流路には、吐出側の逆止弁よりも低い圧力によって逆止状態を解除可能な低圧逆止弁が設けられる構成を採用することができる。

即ち、安全弁の閉塞を解除すれば、ポンプ室及び該ポンプ室に連設される流路が吸込側の逆止弁及び低圧逆止弁によって画されて、新たなポンプ機構を構成する。この場合、低圧逆止弁は吐出側の逆止弁よりも低い圧力によって逆止状態を解除可能であるため、正圧を作用させると、圧力が気体に完全に吸収されることなく作用して低圧逆止弁の逆止状態が解除され、ポンプ室内の容積の減少に伴って、外部と連通する開放部分から気体（実際には、気体だけでなく液体が含まれ得る）が押し出される。これら一連の動作を繰り返すことにより、気体がポンプ室から順次押し出され、ガスロックを容易に解消することができる。

また、前記閉塞状態と非閉塞状態とを変更可能な安全弁としては、前記安全弁は、弁座に当接する弁体と、該弁体を弁座側に付勢する付勢手段と、該付勢手段を間に配置して前記弁体と対向する基体と、該基体に対して相対的に変位可能な操作手段とを備え、該操作手段を前記基体に対して相対的に変位させることにより、前記付勢手段の付勢力が弁体を介して弁座に作用する状態と、該付勢力が作用しない状態とを変更する構成を採用することができる。

このようにすれば、付勢手段の付勢力を弁体を介して弁座に作用させた場合には閉塞状態とすることができ、付勢力を弁座に作用させない場合には非閉塞状態とすることができる。

より具体的には、前記操作手段及び基体の対面領域には、該操作手段及び基体の摺動に伴って、互いが接離するように力を作用させるカム機構が構成されるものが好ましい。このようにすれば、カム機構を用いることによって、安全弁の状態を容易に変更することができる。

以上のように、本発明に係る往復動ポンプによれば、安全弁が本来有する機能を発揮させつつ、さらに安全弁を有効活用することができる。

以下に、本発明に係る往復動ポンプの実施形態について、図面に基づいて説明する。

本実施形態に係る往復動ポンプは、図１に示すように、安全弁５０が設けられるポンプヘッド１と、該ポンプヘッド１が装着され、往復動を発生させる駆動源１００とを有する。かかる往復動ポンプは、ポンプヘッド１内に形成されるポンプ室と駆動源１００とを隔絶する隔膜（ダイヤフラム）を往復動させることにより、流体を搬送するように構成される。

ポンプヘッド１は、流体を下方から上方に向けて搬送する機具であり、図２に示すように、内部を流体が流通する構造を有するヘッド本体１０と、該ヘッド本体１０の上部及び下部に設けられ、逆止機構を有する一対の継手（吸込側継手及び吐出側継手）２０，３０とから構成される。

ヘッド本体１０の上端部及び下端部には、流体が流入又は流出する一対の孔１１，１２が、前記一対の継手２０，３０に対応させて形成されている。また、図３にも示すように、ヘッド本体１０の側面には、凹部１３が形成されており、前記一対の孔１１，１２の一方から他方に至る経路の少なくとも一部が、該凹部１３を経由するように構成される。該凹部１３は、ダイヤフラム４０によって閉塞され、これによって閉塞された際の前記経路が、流体を搬送するための搬送路１４となる。

また、ヘッド本体１０には、前記搬送路１４から分岐して外方に延びる分岐路１５がさらに形成されている。該分岐路１５には、安全弁５０が設けられ、通常時は該安全弁５０によって遮断される。具体的には、安全弁５０は、該分岐路１５の中間部に配され、これによって分岐路１５は二つの領域に分割される。より具体的には、分岐路１５は、安全弁５０を収容する安全弁室１６と、該安全弁室１６を介して連通する一対の流路１７，１８とから構成され、該一対の流路１７，１８のうち搬送路１４に連通する一方が第一流路１７であり、外部へ通じる他方が第二流路１８である。

なお、前記搬送路１４及び分岐路１５の第一流路１７とで構成される領域が、通常時に流体が存在するポンプ室Ｐとなる。

前記安全弁室１６は、具体的には、安全弁５０の弁体が収容される弁体収容部１６Ａと、安全弁５０をヘッド本体１０に取り付けるための取付部１６Ｂによって構成され、第一流路１７と第二流路１８とは、弁体収容部１６Ａを介して連通する。また、弁体収容部１６Ａの壁面は、安全弁５０の弁体が当接する弁座１６Ｃとなる。より具体的には、前記弁体収容部１６Ａは、第一流路１７の終端部を底として、径が次第に拡大するテーパー状の空間と、該空間に連続する同一径の筒状の空間とから構成される。また、取付部１６Ｂは、安全弁５０をヘッド本体１０の外部から取付可能とすべく、外部に開放された空間となっている。

第二流路１８は、上記のように外部へと通じているが、その基端部は前記安全弁室１６に設けられる。具体的には、該第二流路１８の基端部は、弁座１６Ｃに位置し、より具体的には、前記テーパー状の空間の壁面に位置する。該第二流路１８は、基端部から他端部にかけて径が順次段階的に拡大する多段状の空間であり、他端部の開口付近は、所望の部材を任意的に取付可能な取付部１８Ａとなっている。

前記継手２０，３０は、ヘッド本体１０と供給側配管若しくは受給側配管とを接続するための部材であり、前記ヘッド本体１０の下部に吸込側継手２０が取り付けられ、上部に吐出側継手３０が取り付けられる。各継手２０，３０には、逆止弁２１，３１が設けられている。具体的には、逆止弁２１，３１の内部には、上下方向に外部と連通する弁室が形成されており、該弁室には、上下方向に移動可能な弁体としてのチャッキボール２１Ａ，３１Ａが収容されるとともに、下端部には、該チャッキボール２１Ａ，３１Ａが着座する弁座が形成されている。該チャッキボール２１Ａ，３１Ａは、着座時には弁座に密に当接する一方、弁座より上方に位置する際には隙間が生じる。

なお、前記ダイヤフラム４０は前記駆動源１００側に設けられており、ポンプヘッド１を駆動源１００に装着することにより、前記凹部１３が閉塞される。

次に、上記ヘッド本体１０に取り付けられる安全弁５０について、図４に基づいて説明する。

安全弁５０は、安全弁室１６の前記弁座１６Ｃに当接する弁体５１と、該弁体５１を先端方向（前方）に付勢するための付勢手段５２と、該付勢手段５２を間に配置して前記弁体５１と対向する基体５３と、前記弁体５１及び基体５３を相対的に変位させる操作手段５４とを備えて構成される。かかる安全弁５０は、通常弁座１６Ｃに対して弁体５１を押圧するように配置されており、その押圧力（即ち、弁体５１を介して弁座１６Ｃに作用する付勢手段５２による付勢力）は、往復動ポンプに設定される許容圧力を限度として、所定の圧力値に設定される。

また、安全弁５０は前記各部材を保持する軸体５５を備える。該軸体５５は、一端側に弁体５１を保持し、他端側に操作手段５４を保持し、その間に、付勢手段５２と、該付勢手段５２を挟んで対向する基体５３とを保持している。具体的には、軸体５５は、円柱形状を有し、弁体５１及び操作手段５４は該軸体５５に固定されるとともに、基体５３は回転可能に軸支される。

前記弁体５１は、前記弁座１６Ｃに密に当接可能な構造を有する部材である。具体的には、弁体５１は、先端側ほど径が縮小するテーパー状部５１Ａと、該テーパー状部に連続する円柱状部５１Ｂとを有する。また、該弁体５１には、弁座１６Ｃに密に当接すべく、Ｏリング５６が冠装される。これにより、流体がポンプ室Ｐ側から安全弁室１６側へ漏洩することを防止する。

ところで、上述のとおり、弁体５１が当接する前記弁座１６Ｃには、前記第二流路１８の基端部が位置している。従って、Ｏリング５６としては、ポンプ室Ｐ側から弁体５１の後方への漏洩を防止するとともに、第二流路１８への漏洩を防止することが望ましい。具体的には、Ｏリング５６は、弁体５１が弁座１６Ｃに当接した際に、第二流路１８の基端部を挟んで両側に位置するように二種類のものが用いられる。

即ち、前方側のＯリング（前方Ｏリング）５６Ａは、前記テーパー状部５１Ａに設けられて、主にポンプ室Ｐ側から第二流路１８への漏洩を防止する。一方、後方側のＯリング（後方Ｏリング）５６Ｂは、前記円柱状部５１Ｂに設けられて、主にポンプ室Ｐ側から弁体５１の後方への漏洩を防止するものである。これにより、流体が不用意に漏洩することを防止し、且つ後方Ｏリング５６Ｂにあっては、付勢手段５２が流体によって腐食することを防止できる。

前記付勢手段５２は、コイルバネであり、軸体５５に環装される。また、前記弁体５１及び基体５３に挟持されることにより、圧縮されて付勢力を発生させる。なお、安全弁５０の前記押圧力は、付勢手段を適宜変更することにより調整可能である。また、安全弁５０に要求される比較的大きな押圧力を発生させるためには、コイルバネは、ステンレスなどの金属製のものであることが好ましい。

前記基体５３は、付勢手段５２の一端を前面側で受け止め、後面側で操作手段５４と当接する。また、該基体５３は、前記安全弁室１６の取付部１６Ｂに取り付け可能であり、安全弁５０をヘッド本体１０側に固定するための部材としても機能する。具体的には、基体５３の外周には雄ネジが設けられ、基体５３は前記取付部１６Ｂの壁面に設けられる雌ネジに螺着される。また、基体５３は、軸体５５に対して回転可能であると同時にスライド可能である。なお、弁体５１及び付勢手段５２を安全弁室１６に収容して基体５３を取り付けると、付勢手段５２が圧縮されて弁体５１を前方に付勢し、通常の安全弁としての機能を備える状態となる。

前記操作手段５４は、安全弁５０の後部に設けられる部材であり、前記軸体５５に固定される。従って、弁体５１が付勢手段５２によって先端方向に付勢されると、操作手段５４も軸体５５を介して同方向に付勢される。このとき、操作手段５４は、前記基体５３に圧接する。なお、上記のように、軸体５５の一端部に弁体５１が固定されることから、操作手段５４を操作した際には、弁体５１は軸体５５を介して変位することとなる。なお、操作手段５４は、手動操作されるものであってもよく、機械操作されるものであってもよい。

そして、前記操作手段５４によって弁体５１を移動させる機構は、具体的には、基体５３と操作手段５４との対面領域に形成されるカム機構である。該カム機構は、図５に示すように、基体５３側の部位５３Ａと操作手段５４側の部位５４Ａとから構成され、少なくとも一方の部位は、緩やかに変位する形状を有する。また、両部位５３Ａ，５４Ａ間には、摩擦が生じるようになっている。

より具体的には、前記操作手段５４は、前記軸体５５の軸芯周りに回転操作される把持体である。そして、前記カム機構は、操作手段５４の回転動作に伴って機能するように構成されている。即ち、基体５３側の部位５３Ａは、基体５３と操作手段５４との対面方向に垂直であって高さの異なる二つの平坦部５３Ｂ，５３Ｄと、該平坦部５３Ｂ，５３Ｄを緩やかに繋ぐ傾斜部５３Ｃとで構成され、これら平坦部５３Ｂ，５３Ｄ及び傾斜部５３Ｃは軸芯周りに配置される。なお、平坦部５３Ｂ，５３Ｄには、操作手段５４側の部位５４Ａから作用する付勢手段５２による付勢力を、面に対して垂直に受け止める。また、操作手段５４側の部位５４Ａは、基体５３側の部位５３Ａと同様の形状を有し、二つの平坦部５４Ｂ，５４Ｄと、傾斜部５４Ｃとで構成される。

従って、両部位５３Ａ，５４Ａの平坦部同士が当接する際には、両部材５３，５４は、近接した状態又は離間した状態で位置決め可能であるとともに、傾斜面５３Ｃ，５４Ｃ同士が当接する際にも摩擦によって位置決め可能であり、即ち、任意の位置で位置決め可能である。

次に、図６に基づいて、ポンプ室Ｐから気体を除去する際に使用される低圧逆止弁６０について説明する。

低圧逆止弁６０は、前記第二流路１８の中間部に介装される。なお、前記第二流路１８は、低圧逆止弁６０を往復動ポンプに装着する際においては弁室（第二弁室）となる空間である。具体的には、第二流路１８に形成される段差のうちのいずれかが、低圧逆止弁６０用の弁座部１８Ｂとなる。なお、以下、低圧逆止弁６０を収容する第二弁室として第二流路１８を説明する場合には、第二弁室にも第二流路と同様の符号１８を付すこととする。

低圧逆止弁６０は、前記第二弁室１８の弁座部１８Ｂに当接する弁体６１と、該弁体６１を先端方向に付勢するための付勢体６２と、該付勢体６２を受け止めるアダプター６３とを備えて構成される。

該低圧逆止弁６０は、弁体６１を弁座部１８Ｂに対して押圧するが、その押圧力（即ち、弁体６１を介して弁座１８Ｂに作用する付勢手段６２による付勢力）は、吐出側の逆止弁３１の開放に要する圧力よりも大幅に低い圧力に設定される。具体的には、大気圧（１気圧）より少し高い圧力（例えば、１．２気圧）と平衡する圧力に設定される。また、低圧逆止弁６０は、第二弁室１８が流体を流通する流路としての機能をも発揮するよう、内部を流体が流通可能な構造を有する。

前記弁体６１は、先端部が弁座部１８Ｂに当接してその前方の流路を密に閉塞する一方、弁座部１８Ｂに当接しない弁体６１の基端部には、後方へ流体を流通させることができるように、孔が形成される。

前記付勢体６２は、コイルバネであり、第二弁室１８の壁面に支持される。また、該低圧逆止弁６０においては、弁体６１と付勢体６２とは一体のものとして形成される。なお、コイルバネの軸方向中心部を、流体が流通し得る。このため、材質としては、フッ素系樹脂など、薬品に対する耐食性などを有するものが好ましい。

前記アダプター６３は、低圧逆止弁６０をヘッド本体１０に取り付けるための部材である。具体的には、外周に雄ネジが設けられており、第二弁室１８の取付部１８Ａの壁面に形成される雌ネジに螺着されることによってヘッド本体に固定される。また、アダプター６３の軸方向中心には、孔が形成されており、内部を流体が流通可能である。さらに、第二弁室１８の壁面に対して密に取付可能とすべく、Ｏリングが環装される。さらに、アダプター６３には、配管を接続することができる。

次に、上記構成からなる往復動ポンプの動作について説明する。

まず、ピストン１０１を介してダイヤフラム４０を矢印Ａ方向（図３参照）に移動させると、該ダイヤフラム４０によって閉塞されるポンプ室Ｐの容積が増加し、ポンプ室Ｐ内に負圧が発生する。このとき、該負圧が吸込側及び吐出側の逆止弁２１，３１に作用する。具体的には、吸込側のチャッキボール２１Ａが上方に持ち上げられ、一方、吐出側のチャッキボール３１Ａが下方に引き付けられる。すると、吸込側のチャッキボール２１Ａと弁座との隙間から流体がポンプ室Ｐの内部に流入する。

次に、ダイヤフラムを矢印Ａとは反対方向に移動させると、ポンプ室Ｐの容積が減少し、ポンプ室Ｐ内に正圧が発生する。このとき、吸込側のチャッキボール２１Ａが弁座に押し付けられ、一方、吐出側のチャッキボール３１Ａが上方に押し上げられる。すると、吐出側のチャッキボール３１Ａと弁座との隙間から流体がポンプ室Ｐの外部に流出する。

上記の流入及び流出の工程を繰り返すことにより、流体は一ストロークごとに供給側配管から受給側配管に搬送される。ところで、この二つの工程を繰り返すことで、内部圧力の上昇及び降下が繰り返されるが、流入量及び流出量が一定であれば、平均の圧力は一定に保たれる。しかし、例えば、吐出側配管が詰まった場合、ポンプ室Ｐに正圧が作用しても、受給側配管側からの圧力により、吐出側のチャッキボール３１Ａが正常に押し上げられず流体が流出しない一方、ポンプ室Ｐに負圧が作用した際には、吸込側のチャッキボール２１Ａは持ち上がって流体が流入し、結果として、内部圧力は上昇し続けることとなる。

ここで、ポンプヘッド１に取り付けられている安全弁５０は、前記第一流路１７を閉塞しており、内部圧力が安全弁の押圧力を上回る状態となった場合には、該弁体５１が付勢方向とは逆方向に押され、ポンプ室Ｐが開放される。この結果、ポンプ室Ｐ内の流体は弁体５１と弁座１６Ｃとの隙間Ｓから第二流路１８に流出し、往復動ポンプが破損することを防止する。

ところで、本実施形態に係る安全弁５０は、通常時は、図７（イ）に示すように、弁体５１が弁座１６Ｃに当接しており、上記のように通常の安全弁としての機能を発揮するが、同時に、ポンプ室Ｐ内部から流体を取り出したい場合などには、操作手段５４を操作することによって、図７（ロ）に示すように、ポンプ室Ｐの閉塞を常時解除する非閉塞状態とすることも可能である。

具体的には、操作手段５４としての把持体を回転させる。すると、カム機構に沿って操作手段５４が基体５３と摺動しつつ後退し、これに伴って、弁体５１が軸体５５に従って弁座１６Ｃから離間する。この場合、操作手段５４は、付勢手段５２の付勢力に抗して弁体５１を後方に変位させることとなるが、操作手段５４の回転がカム機構によって前記付勢力に対抗する力に変換されるため、弁体５１を容易に弁座１６Ｃから引き離すことができる。

ところで、上記のように、操作手段５４は任意の位置で位置決め可能であるため、安全弁５０は開放された状態に安定に維持される。このとき、ポンプ室Ｐは、前記隙間Ｓ及び第二流路１８を介して外部と連通する。

これにより、例えば、サンプリングのために流体を取り出すことや、液替えのために供給側配管の流体を排出することができる。

さらに、第二流路１８に前記低圧逆止弁６０を設けた場合には、ポンプ室Ｐ内に存在する気体を除去することも可能となる。その動作について以下に説明する。

まず、上記と同様に、操作手段５４を操作して非閉塞状態とする。ここで、流体（この場合には、気体が含まれる）は、吸込側の逆止弁２１及び低圧逆止弁６０で画される領域（即ち、前記ポンプ室Ｐに、さらに隙間Ｓ及び第二流路１８の弁体６１より前方の空間を加えた領域）に充填される。従って、流体は、一対の逆止弁２１，６０間に存在することとなり、該一対の逆止弁２１，６０によって画される領域は、新たなポンプ機構を形成する新たなポンプ室（以下、「第二ポンプ室」という）Ｐ’となる。

次に、前記ダイヤフラム４０を往復動させて、第二ポンプ室Ｐ’に圧力を作用させる。すると、前記低圧逆止弁６０の弁座部１８Ｂに対する押圧力が、吐出側の逆止弁３１の逆止状態を解除するのに要する圧力よりも低い圧力に設定されることから、正圧を作用させると、流体中の気体が収縮して該正圧を全て吸収してしまうことなく弁体６１に作用し、低圧逆止弁６０の逆止状態が解除され、流体が放出される。

上記の工程を繰り返して大半の気体が系外に放出され、やがて液体が主に流出する状態となれば、気体の除去が完了したと見做し、操作手段５４を操作して安全弁５０を閉塞状態に復帰させる。この場合、未だ少量の気体がポンプ室Ｐ内に残留する場合であっても、もはや圧力が全て吸収されることはないため、通常時と同様に正圧及び負圧を加えることによって、さらに気体をポンプ室Ｐから押し出しつつ、正常な状態に復帰させることができる。

以上のように、本実施形態に係る安全弁５０は、異常圧時に開放を行うという安全弁としての本来の機能を発揮させつつも、通常時においても安全弁５０を有効に活用することができる。また、かかる安全弁５０を設けた往復動ポンプであれば、安全弁を設けるに際して往復動ポンプに必要となった構造（例えば、分岐路１５など）も、流体のサンプリングのためなどに、有効に活用することができる。

また、低圧逆止弁６０をさらに設けた往復動ポンプであれば、ポンプ室Ｐ又はＰ’内に存在する気体を容易に除去してガスロックを解消することができる。

なお、本発明に係る安全弁は、上記実施形態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更が可能である。

例えば、安全弁５０の操作手段５４として、基体５３との間でカム機構を構成する把持体を例に説明したが、かかる構成に限定されるものではなく、図８に示すように、操作手段１５４は、基体１５３の有する窪み１５３Ａに挿入可能な突起部１５４Ａを有する把持体であってもよい。この場合には、閉塞状態では突起部１５４Ａが窪み１５３Ａに収容され、付勢手段１５２の付勢力が弁体１５１を介して弁座１６Ｃに作用しており、かかる状態から操作手段１５４を後退させて基体１５３に対して回転させ、窪み１５３Ａに一致しない位置で突起部１５４Ａが基体１５３に当接するように位置決めすることによって、付勢力が作用しない非閉塞状態に変更する。

また、安全弁５０は、基体５３がヘッド本体１０に取り付けられ、操作手段５４が変位するものとして説明したが、操作手段がヘッド本体１０側に設けられ、基体が変位するものであってもよい。

かかる安全弁は、具体的には、図９に示すように、弁座に当接する弁体２５１と、該弁体２５１を弁座側に付勢する付勢手段２５２と、該付勢手段２５２を間に配置して前記弁体２５１と対向する基体２５３と、該基体２５３に対して相対的に変位可能な操作手段２５４とで構成され、基体２５３は前後方向に対してスライド可能にヘッド本体に保持され、操作手段２５４はそれと直交する方向に対してスライド可能に、且つ抜け止め状態でヘッド本体に保持される。そして、基体２５３には操作手段２５４との対面領域において傾斜面２５３Ａが形成され、該操作手段２５４を基体２５３の傾斜面２５３Ａに沿って摺動させると、互いが接離するように力を作用させる。

この場合、図９（イ）に示すように、操作手段２５４が前記傾斜面２５３Ａの一方側にあるときは、付勢手段２５２を圧縮可能な位置、即ち弁体２５１と基体２５３とが付勢手段２５２の自由長よりも接近する位置に基体２５３が配置される。一方、図９（ロ）に示すように、操作手段２５４が他方側にあるときは、付勢手段２５２が圧縮されず、弁体２５１と基体２５３との間に付勢手段２５２が非圧縮状態で存在する位置に基体２５３が配置される。このようにすれば、弁体２５１と基体２５３とを必ずしも軸体によって連結する必要はなく、部品点数を少なくして構造を簡素化することが可能となる。

さらに、弁体５１に設けられるＯリング５６は第二流路の基端部を挟んで前方及び後方に位置するように二種類のＯリング５６Ａ，５６Ｂが用いられるとして説明したが、かかる構成に限定されるものではなく、ポンプ室Ｐ側から第二流路１８への流体の漏洩を遮断するとともに、該第二流路１８から後方への漏洩を防止することができるものであれば、例えば、第二流路の基端部を閉塞する位置に設けられる一種類のみからなるものであってもよい。

また、安全弁５０はヘッド本体１０とは別体であり、基体５３によってヘッド本体１０に取り付けられるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、ヘッド本体１０と一体的に形成されるものであってもよい。低圧逆止弁６０においても同様である。

本発明の実施形態に係る往復動ポンプの斜視図を示す。 同実施形態に係る往復動ポンプのポンプヘッドの正面断面図を示す。 同実施形態に係る往復動ポンプのポンプヘッドの側面断面図を示す。 同実施形態に係る往復動ポンプの安全弁の断面図を示す。 同実施形態に係る往復動ポンプの安全弁に設けられるカム機構の分解斜視図を示す。 同実施形態に係る往復動ポンプの低圧逆止弁の断面図を示す。 同実施形態に係る往復動ポンプのポンプヘッドの正面断面図であって、（イ）は、安全弁の閉塞状態を示し、（ロ）は、非閉塞状態を示す。 本発明の他の実施形態に係る往復動ポンプの安全弁の断面図を示す。 本発明のその他の実施形態に係る往復動ポンプの安全弁の断面図であって、（イ）は、安全弁の閉塞状態を示し、（ロ）は、非閉塞状態を示す。

符号の説明

１…ポンプヘッド、１０…ヘッド本体、１３…凹部、１４…搬送路、１５…分岐路、１６…安全弁室、１６Ａ…弁体収容部、１６Ｂ…取付部、１６Ｃ…弁座、１７…第一流路、１８…第二流路、１８Ａ…取付部、１８Ｂ…弁座部、２０…吸込側継手、２１…吸込側の逆止弁、２１Ａ…チャッキボール、３０…吐出側継手、３１…吐出側の逆止弁、３１Ａ…チャッキボール、４０…ダイヤフラム、５０…安全弁、５１…弁体、５１Ａ…テーパー状部、５１Ｂ…円柱状部、５２…付勢手段、５３…基体、５４…操作手段、５５…軸体、５６…リング、５６Ｂ…後方リング、５６Ａ…前方リング、６０…低圧逆止弁、６１…弁体、６２…付勢体、６３…アダプター、１００…駆動源、１０１…ピストン、１５１…弁体、１５２…付勢手段、１５３…基体、１５３Ａ…窪み、１５４…操作手段、１５４Ａ…突起部、２５１…弁体、２５２…付勢手段、２５３…基体、２５３…Ａ傾斜面、２５４…操作手段、Ｐ…ポンプ室、Ｐ’…第二ポンプ室、Ｓ…隙間

Claims (4)

1. 吸込側及び吐出側の逆止弁間に形成されるポンプ室に対して安全弁が備えられる往復動ポンプであって、
   該安全弁は、ポンプ室を閉塞して内部が所定の圧力になると該ポンプ室が開放される状態と、ポンプ室の閉塞を解除する状態とを変更可能に構成されることを特徴とする往復動ポンプ。
2. 前記安全弁の開放時にポンプ室と連通する流路を備え、
   該流路には、吐出側の逆止弁よりも低い圧力によって逆止状態を解除可能な低圧逆止弁が設けられることを特徴とする請求項１に記載の往復動ポンプ。
3. 前記安全弁は、弁座に当接する弁体と、該弁体を弁座側に付勢する付勢手段と、該付勢手段を間に配置して前記弁体と対向する基体と、該基体に対して相対的に変位可能な操作手段とを備え、
   該操作手段を前記基体に対して相対的に変位させることにより、前記付勢手段の付勢力が弁体を介して弁座に作用する状態と、該付勢力が作用しない状態とを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の往復動ポンプ。
4. 前記操作手段及び基体の対面領域には、該操作手段及び基体の摺動に伴って、互いが接離するように力を作用させるカム機構が構成されることを特徴とする請求項３に記載の往復動ポンプ。

Images