JP2007009715A

JP2007009715A - ダイヤフラムポンプ

Info

Publication number: JP2007009715A
Application number: JP2005187975A
Authority: JP
Inventors: Akira Inoue; 晃井上
Original assignee: Oken Seiko Co Ltd
Current assignee: Oken Seiko Co Ltd
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2025-06-28
Also published as: JP4758153B2

Abstract

【課題】流体に混入してポンプ内に吸入される塵埃等または溶着によって発生する溶着かすに起因するポンプの性能の低下を阻止する。
【解決手段】バルブホルダー１８に取り付けられた吸入用弁体２４は、ポンプ室２２から吸入通路２１への流体の逆流を規制する。吸入通路２１が多数の小径の通路２１ａによって構成され、互いに隣接する通路２１ａ，２１ａ間の間隔を同一になるように配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイヤフラムによって形成され膨張・収縮するポンプ室を備えたダイヤフラムポンプに関するものである。

図３は従来のダイヤフラムポンプの縦断面図、図４（Ａ）は同じく要部の平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるIV（Ｂ）-IV（Ｂ）線断面図である。図３で全体を符号１で示すダイヤフラムポンプは略有底角筒状に形成されたケース２を備え、このケース２の底部３にはモータ４が取り付けられており、このモータ４の出力軸５が底部３に設けた穴６からケース２内に臨んでいる。

７は小円柱状に形成されたクランク台であって、モータ４の出力軸５に軸着されており、出力軸５が軸着された中心部から偏心した位置には、駆動軸８が鉛直方向に対して傾斜した状態で固定されている。９は駆動体であって、ボス１０と、このボス１０の一端に互いに反対方向に一体に突設された一対の駆動子１１とによって構成されており、ボス１０の中央部の軸穴には駆動軸８が回転自在に挿入されている。一対の駆動子１１のそれぞれの先端部には、後述する各ダイヤフラム部１６のピストン部１７が取り付けられている。

１２は下方が開口し略箱状に形成されたダイヤフラムホルダーであって、上面板１３には、各ダイヤフラム部１６を保持するための２つのダイヤフラム部保持孔１４が設けられており、ダイヤフラムホルダー１２とケース２とは、互いの開口端が突き合わされている。１５は２つのダイヤフラム部１６を有するダイヤフラムであって、各ダイヤフラム部１６にはピストン部１７が一体に形成されている。

１８は略平板状に形成されたバルブホルダーであって、仕切壁１９が一体に立設されており、この仕切壁１９を境界として内側には、排出通路２０が設けられ、外側には吸入通路２１がそれぞれ設けられている。なお、図３においては図面を展開して描いている関係上、１つの吸入弁体２４に対して１つの吸入通路２１が設けられているように図示しているが、実際は、図４に示すように１つの吸入弁体２４の中心を点対称として２つの吸入通路２１，２１が設けられている。

このバルブホルダー１８はダイヤフラムホルダー１２とともにダイヤフラム１５を挟持しており、このバルブホルダー１８と各ダイヤフラム部１６とによって２つのポンプ室２２が形成されている。２３は排出通路２０を開閉し、閉じることにより排出通路２０からポンプ室２２へエアが逆流するの規制するる吐出用弁体である。２４は吸入通路２１を開閉し、閉じることによりポンプ室２２から吸入通路２１へのエアの逆流を規制する吸入用弁体である。

２５はバルブホルダー１８を覆う下方が開口し略箱状に形成された蓋体であって、この蓋体２５とバルブホルダー１８との間には、仕切壁１９を境界として内側に排出通路２０と連通する吐出空間２６が形成されており、外側に吸入通路２１と連通する吸入空間２７が形成されている。また、蓋体２５の上面板の中央部には筒部２８が一体に突設され、この筒部２８の開口端には吐出空間２６と連通する吐出口２９が設けられており、蓋体２５の上面板の一端側には筒部３０が一体に突設され、この筒部３０の開口端には吸入空間２７と連通する吸入口３１が設けられている。蓋体２５はバルブホルダー１８に溶着されており、バルブホルダー１８およびダイヤフラムホルダー１２ならびにケース２は図示を省略した通しねじによって一体化されている。

このような構成において、モータ４を駆動し出力軸５を回転させクランク台７を一体的に回転させると、駆動軸８が出力軸５の周りを傾斜方向を変えるようにして偏心回転するので、駆動体９の２つの駆動子１１，１１が交互に上下に揺動し、ダイヤフラム１５の２つのダイヤフラム部１６，１６も交互に上下に揺動する。一方のダイヤフラム部１６が下方に移動すると、そのポンプ室２２は拡張するので、そのポンプ室２２が負圧状態になり、吸入口３１から吸入通路２１を通ってエアがポンプ室２２内に吸入される。

モータ４の出力軸５がさらに回転すると、拡張したポンプ室２２のダイヤフラム部１６が上方に移動しポンプ室２２が収縮するので、ポンプ室２２内のエアの圧力が上昇し、ポンプ室２２内のエアは排出通路２０を通って吐出口２９から吐出される。ポンプ室２２の膨張・収縮動作は各ポンプ室２２において交互に連続して行われるので、各排出通路２０から排出されたエアは、吐出空間２６によって集められて１つの吐出口２９から連続して吐出される。

上述した従来のダイヤフラムポンプにおいては、吸入口３１からポンプ内に吸入されるエアに塵埃等のゴミが混入していると、これら塵埃等のゴミがポンプ室２２内に侵入し、侵入したゴミが吸入用弁体２４と吸入通路２１の開口端縁との間や吐出用弁体２３と排出通路２０の開口端縁との間に付着することにより、これらの間の気密性が損なわれるためポンプの性能が低下してしまう。これを解決するために、筒部３０の吸入口３１をフィルタ３５によって覆い、吸入口３１から吸入空間２７内へゴミ等が浸入しないようにしている。しかしながら、この従来のダイヤフラムポンプにおいては、フィルタ３５を用意しなければならないため、コストが嵩むという問題があった。また、図２に示すように、消音対策のためにバルブホルダー１８に蓋体２５を溶着し、吐出空間２６および吸入空間２７を設けた構造のダイヤフラムポンプでは、フィルタ３５によって筒部３０の吸入口３１を覆ったとしても、溶着する部位Ａに発生する溶着かすが吸入通路２１を通過し、吸入通路２１の開口端縁と吸入用弁体２４との間や吐出用弁体２３と排出通路２０の開口端縁との間に付着してしまうため、ポンプ性能が低下するという上述した問題と同じ問題が発生する。

本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、流体に混入してポンプ内に吸入されるゴミまたは溶着によって発生する溶着かすに起因するポンプの性能の低下を阻止するところにある。

この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ダイヤフラムによって形成され膨張・収縮するポンプ室と、このポンプ室に流体を吸入するための吸入通路と、前記ポンプ室内の流体を排出するための排出通路と、前記吸入通路に設けられ前記ポンプ室から吸入通路への流体の逆流を規制する吸入弁と、前記排出通路に設けられ排出通路から前記ポンプ室への流体の逆流を規制する吐出弁とを備えたポンプにおいて、前記吸入通路を多数の小径の通路によって構成したものである。

また、請求項２に係る発明は、ダイヤフラムによって形成され膨張・収縮するポンプ室と、このポンプ室に流体を吸入するための吸入通路と、前記ポンプ室内の流体を排出するための排出通路と、前記吸入通路に設けられ前記ポンプ室から吸入通路への流体の逆流を規制する吸入弁と、前記排出通路に設けられ排出通路から前記ポンプ室への流体の逆流を規制する吐出弁とを備えたポンプにおいて、前記排出通路を多数の小径の通路によって構成したものである。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記吸入通路と前記排出通路とが設けられたバルブホルダーと、このバルブホルダーを覆い前記排出通路と連通する吐出空間および前記吸入通路と連通する吸入空間を形成する蓋体とを備え、前記蓋体に前記吐出空間と連通する吐出口および前記吸入空間と連通する吸入口を設けたものである。

請求項１または２に係る発明によれば、多数の小径の通路が吸入口から浸入したゴミ等の通過を規制するため、弁体と吸入通路または排出通路の開口端縁との間の気密性が損なわれるようなことがないからポンプの性能の低下を防止することができる。また、フィルタを特別に備える必要がなくなるから部品点数が削減されるため製造コストを低減できる。また、フィルタをダイヤフラムポンプに取り付ける必要がないため、ダイヤフラムポンプ全体の高さ方向の寸法を低減することができる。

請求項３に係る発明によれば、バルブホルダーと蓋体とを溶着する際に溶着かすが発生したとしても、小径の通路によって溶着かすの通過を阻止することができるため、弁体と吸入通路の開口端縁との間の気密性が損なわれることがないからポンプの性能の低下を阻止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１（Ａ）は本発明に係るダイヤフラムポンプの要部を拡大して示す平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）における I（Ｂ）-I（Ｂ）線断面図である。なお、この本発明の実施の形態においては、図１に上述した従来技術と異なる構成についてのみ図示し、図３で説明した上述の従来技術と同一または同等の構成については図示を省略している。

図１に示すように、本発明の特徴とするところは、吸入通路２１を多数の小径の通路２１ａによって構成し、これら通路２１ａを限られた範囲においてできるだけ多数設けられるように（通路２１ａの配置ができる限り密な状態となるように）、互いに隣接する通路２１ａ，２１ａ間の間隔を可能な限り小さく、かつ同一に形成している点にある。本実施の形態では通路２１ａを平面視において略マトリックス状に配設したが、同心円状または千鳥状に配設してもよく、種々の設計変更が可能である。このように、構成されていることにより、吸入口３１から吸入空間２７内に吸入されるエア内にゴミ等が混入していたとしても、吸入通路２１を多数の小径の通路２１ａによって構成しているため、ゴミ等の通路２１ａ内の通過が規制される。

したがって、ゴミ等のポンプ室２２内への浸入を規制することができるため、吸入用弁体２４の周縁とバルブホルダー１８の下端面とが対接する対接部Ｂへのゴミ等の付着を防止することができる。このため、吸入用弁体２４による対接部Ｂにおける気密性が保持されるから、ポンプ室２２から吸入通路２１へのエアの逆流を規制する吸入用弁体２４の機能が低下することがないので、ダイヤフラムポンプ１のポンプ作用が低下するようなことがない。

このように、吸入通路２１を多数の小径の通路２１ａによって構成したことにより、これら通路２１ａがゴミ等の通過を規制するフィルタとして機能するから、従来のようにフィルタ３５を特別に備える必要がなくなるため部品点数が削減されるため製造コストを低減することができる。またフィルタ３５をダイヤフラムポンプ１に取り付ける必要がないため、ダイヤフラムポンプ１全体の高さ方向の寸法を低減することができる。

また、フィルタとして機能する多数の小径の通路２１ａを吸入通路２１に設けたことにより、従来、吸入口３１に取り付けられたフィルタ３５によってはポンプ室２２への浸入を規制できなかった、バルブホルダー１８と蓋体２５との溶着によって発生する溶着かすのポンプ室２２への浸入を規制することができる。

図２は本発明の第２の実施の形態における要部の断面図である。この第２の実施の形態においては、排出通路２０を多数の小径の通路２０ａによって構成した点に特徴を有する。このように、構成されていることにより、吸入口３１から吸入空間２７内に吸入されるエア内にゴミ等が混入していたとしても、排出通路２０を多数の小径の通路２０ａによって構成しているため、ゴミ等の通路２０ａ内の通過が規制される。

したがって、ゴミ等の吐出空間２６内への浸入を規制することができるため、吐出用弁体２３の下端面とバルブホルダー１８の上端面とが対接する対接部Ｃへのゴミ等の付着を防止することができる。このため、吐出用弁体２３による対接部Ｃにおける気密性が保持されるから、吐出空間２６からポンプ室２２へのエアの逆流を規制する吐出用弁体２３の機能が低下することがないので、ダイヤフラムポンプ１のポンプ作用が低下するようなことがない。

なお、本実施の形態においては、流体をエアとしたが、水等の液体としてもよい。また、吸入通路２１を２つ設けた例を説明したが、より微細なゴミの通過を阻止するために通路２１ａの径を小さくした場合、通路２１ａによる流路抵抗が大きくなるために吸入通路２１を通過する流体の量が減るときは、これを補うために吸入通路２１群を３つ以上としてもよい。また、本実施の形態においては、小径の通路２１ａ，２０ａを吸入通路２１または排出通路２０に単独に設けた例を説明したが、必要に応じて吸入通路２１および排出通路２０の両方に設けてもよい。

同図（Ａ）は本発明に係るダイヤフラムポンプの要部を拡大して示す平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）における I（Ｂ）-I（Ｂ）線断面図である。本発明の第２の実施の形態における要部の断面図である。従来のダイヤフラムポンプの縦断面図である。同図（Ａ）は従来のダイヤフラムポンプの要部を示す平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるIV（Ｂ）-IV（Ｂ）線断面図である。

符号の説明

１…ダイヤフラムポンプ、４…モータ、１５…ダイヤフラム、１６…ダイヤフラム部、１８…バルブホルダー、２０…排出通路、２１…吸入通路、２０ａ，２１ａ…小径の通路、２２…ポンプ室、２３…吐出用弁体、２４…吸入用弁体、２５…蓋体、２６…吸入空間、２７…吐出空間、２９…吐出口、３１…吸入口。

Claims

ダイヤフラムによって形成され膨張・収縮するポンプ室と、このポンプ室に流体を吸入するための吸入通路と、前記ポンプ室内の流体を排出するための排出通路と、前記吸入通路に設けられ前記ポンプ室から吸入通路への流体の逆流を規制する吸入弁と、前記排出通路に設けられ排出通路から前記ポンプ室への流体の逆流を規制する吐出弁とを備えたポンプにおいて、
前記吸入通路を多数の小径の通路によって構成したことを特徴とするダイヤフラムポンプ。
ダイヤフラムによって形成され膨張・収縮するポンプ室と、このポンプ室に流体を吸入するための吸入通路と、前記ポンプ室内の流体を排出するための排出通路と、前記吸入通路に設けられ前記ポンプ室から吸入通路への流体の逆流を規制する吸入弁と、前記排出通路に設けられ排出通路から前記ポンプ室への流体の逆流を規制する吐出弁とを備えたポンプにおいて、
前記排出通路を多数の小径の通路によって構成したことを特徴とするダイヤフラムポンプ。
請求項１または２記載のダイヤフラムポンプにおいて、
前記吸入通路と前記排出通路とが設けられたバルブホルダーと、
このバルブホルダーを覆い前記排出通路と連通する吐出空間および前記吸入通路と連通する吸入空間を形成する蓋体とを備え、
前記蓋体に前記吐出空間と連通する吐出口および前記吸入空間と連通する吸入口を設けたことを特徴とするダイヤフラムポンプ。