JP2007046529A - 小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 ノイズの発生源となる電磁コイルを使用せず、小型のモータを使用して小型軽量、薄型化を図った小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプを提供する。
【解決手段】 電動モータ１がブラケット５に装着され、前記電動モータ１の回転軸１ａに固着された偏芯カム１０にアームロッド１１が往復動可能に取り付けられ、前記アームロッド１１の往復動によりダイヤフラム６が振動してポンプ作用を行うダイヤフラムポンプにおいて、前記ダイヤフラム６は楕円形の可動部６ａを有しており、長手方向より高さ方向が小さく形成された前記ブラケット５に装着される構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、気体や液体を送り出すダイヤフラムポンプに係り、特に小型で薄型化を図る小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプに関する。

従来、ダイヤフラムを振動させることにより気体や液体を吸入・吐出させるダイヤフラムポンプがあった。このダイヤフラムポンプにおいては小型化が望まれることから、ポンプ能力を低下させずに薄型化を実現させるものとして、ダイヤフラムの形状を楕円形状とし、ポンプを２個備えるダイヤフラムポンプがあった。この種のダイヤフラムポンプを特開平９−３１７６４９号公報に示す。

このダイヤフラムポンプは、内部に鉄心収容室を有するとともに断面が長径と短径を有する形状の本体ケースと、一側に長径と短径を有する開口を有しこの長径と短径を前記本体ケースの長径と短径に対応させて前記本体ケースに設けられた圧縮室と、長径と短径を有しこの長径と短径を前記圧縮室の前記開口に配設されたダイヤフラムと、長径と短径を有し前記ダイヤフラムより小さい形状に形成されこの長径と短径を前記ダイヤフラムの長径と短径に対応させて前記ダイヤフラムの中心部に取着された固定プレートと、駆動コイルが装着され互いの磁極を所定距離離間対向させて前記鉄心収納室に収納された一対の積層鉄心と、端部に設けた支軸を前記ダイヤフラムの固定プレートに取着し前記両磁極間に配設けされる永久磁石を備えた振動子とを備えたものである。
特開平９−３１７６４９号公報第１頁

しかしながら、上述した従来のダイヤフラムポンプは、電磁式のダイヤフラムポンプであり、永久磁石を備えた振動子を駆動するために２個の積層鉄心を使用するので、ダイヤフラムポンプが薄型化されても、重量が重くなるという問題があった。また、電磁式のダイヤフラムポンプのため、積層鉄心を使用した電磁コイルからは電磁ノイズが発生することは避けられず、周辺に設置された他の電子機器を誤動作させる慮れもあった。

本発明は、上述した従来の問題に鑑みなされたもので、ノイズの発生源となる電磁コイルを使用せず、小型のモータを使用して小型軽量、薄型化を図った小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプを提供するものである。

本発明は、上記課題を解決するため、前記電動モータの一本の回転軸に２個の偏芯カムのカム位置を装着し、各該偏心カムにアームロッドが往復動可能に取り付けられ、前記アームロッドの往復動によりダイヤフラムが振動してポンプ作用を行うダイヤフラムポンプにおいて、前記ダイヤフラムは楕円形の可動部を有しており、長手方向より高さ方向が小さく形成された前記ブラケットに装着されていることを特徴とするものである。

また、本発明は、前記ブラケットは両側に楕円形の空間部を有し長手方向より高さ方向が小さく形成されたダイヤフラム取付壁を備え、前記ダイヤフラムは楕円形の可動部を有しており、前記ダイヤフラム取付壁には、このダイヤフラム取付壁の空間部と前記ダイヤフラムの楕円形の可動部と一致するように装着されていることを特徴としている。

また、本発明は、電動モータがブラケットに装着され、前記ブラケットは両側に楕円形の空間部を有し長手方向より高さ方向が小さく形成されたダイヤフラム取付壁を備え、前記両側のダイヤフラム取付壁にはそれぞれ前記ダイヤフラムが装着されると共にポンプヘッドが装着されていることを特徴としている。

また、本発明は、電動モータがブラケットに装着され、前記ブラケットは両側に楕円形の空間部を有し長手方向より高さ方向が小さく形成されたダイヤフラム取付壁を備え、前記ダイヤフラムは楕円形の可動部を有しており、前記ダイヤフラム取付壁には、このダイヤフラム取付壁の空間部と前記ダイヤフラムの楕円形の可動部と一致するように装着されると共にポンプヘッドが装着されていることを特徴としている。

さらに、本発明は、電動モータがブラケットに装着され、前記アームロッドの往復動によりダイヤフラムが振動してポンプ作用を行うダイヤフラムポンプにおいて、前記ブラケットは両側に楕円形の空間部を有し長手方向より高さ方向が小さく形成されたダイヤフラム取付壁を備え、前記ダイヤフラムは楕円形の可動部を有しており、前記ダイヤフラム取付壁には、このダイヤフラム取付壁の空間部と前記ダイヤフラムの楕円形の可動部と一致するように装着されると共にポンプヘッドが装着され、前記電動モータには略Ｃ形状のサドルが装着され、前記サドルの下面に突起が形成されていることを特徴とするものである。

本発明は、上述のように、ダブルヘッドのダイヤフラムの可動部を楕円形に形成することにより、真円のダイヤフラムと同一面積を確保しながらダイヤフラムの上下寸法を小さくすることができるので、ダイヤフラムポンプの能力を低下させずに薄型化が可能になるものである。

また、本発明は、ポンプヘッドを水平対向位置に２個設けることにより、従来の同一性能の１個使用のダイヤフラムポンプに比して小型化、薄型化を図ることが可能となり、或いは、従来の同一大きさのポンプヘッドを使用する場合は、同じ大きさで２倍のポンプ性能を発揮することが可能となる。

さらに、本発明は、ダイヤフラムポンプを固定するためにサドルを使用し、このサドルの下面に突起が形成されていることにより、サドルを固定用ネジで締め付けたときに、締め付けによる負荷が、突起を固定する方向に付勢するので、ダイヤフラムポンプの固定力を強めることが可能となる。

本発明に係る小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプの最良の形態について図を参照して説明する。図１は本発明に係る小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプを示す分解斜視図、図２は図１の小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプのダイヤフラム装着状況を示す斜視図、図３は図２のＡ部拡大斜視図、図４は図１の小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプを示す平面図、図５は図４の平面断面図、図６は図４のＡ−Ａ線断面図、図７は図１の小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプを示す側面図、図８は図７のＢ部拡大図である。

本発明に係る小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプは、図１乃至図６に示すように、電動モータ１がブラケット５に装着され、この電動モータ１の回転軸１ａに固着された偏心カム１０に２個のアームロッド１１，１１′が往復動可能に取り付けられ、このアームロッド１１，１１′の往復動によりダイヤフラム６，６′が振動して２つのポンプヘッド２０，２０′でポンプ作用を行うように構成されている。これらの構成部品であるダイヤフラム６，６′、アームロッド１１，１１′、ポンプヘッド２０，２０′などは水平対向位置に配設され、同一形状に形成されているので、一方についてのみ説明する。

この小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプに使用される電動モータ１は、小型、軽量のモータが使用されている。この電動モータ１は、モータフランジ２に止めネジ３により固定され、このモータフランジ２を止めネジ４によりブラケット５の取付部に螺着することにより装着されるものである。そして、後述するように、この電動モータ１には固定用のサドル３０が装着されている。

また、この電動モータ１を装着するブラケット５は、楕円形の空間部５ａが形成されたダイヤフラム取付壁５ｂ，５ｂ′が立錐されており、この空間部５ａは、後述するように、偏心カム１０に取り付けられたアームロッド１１が往復動するようになっている。そして、このダイヤフラム取付壁５ｂ，５ｂ′の外側にダイヤフラム６が装着される。

このダイヤフラム６は、図１または図３に示すように、外形はダイヤフラム取付壁５ｂに装着するため、矩形に形成されているが、可動部６ａは空間部５ａと同様に上下方向に短い楕円形に形成されている。即ち、ポンプの能力は駆動手段のストロークなどが同一の場合は、可動領域の面積により左右されるので、上下方向に短く水平方向に長い楕円形とし、円形のダイヤフラムと同一の可動領域の面積を確保しつつ、上下方向に薄型のダイヤフラムとするものである。このように形成されたダイヤフラム６は、円形に形成された一般のダイヤフラムとポンプ能力は変わらず、上下方向が短い分だけ薄型にできるものである。

また、このダイヤフラム６は、ダイヤフラム取付壁５ｂに取り付けるために４か所の取付孔６ｂが形成され、ポンプヘッド２０と共に止めネジ２５で固定されるものである。そして、ダイヤフラム６の中心部には、このダイヤフラム６をアームロッド１１を固着するための取付孔６ｂが形成されている。そして、ダイヤフラム６の下と上からそれぞれ楕円形のＤＦ下プレート７とＤＦ上プレート８で挟み込み、止めネジ９でアームロッド１１の先端に固着するものである。このように取り付けられたダイヤフラム６は、アームロッド１１により往復動可能になる。

また、往復動を可能にするアームロッド１１の偏心カム１０への取り付けは、図１に示すように、ベアリング１２を介して行われている。即ち、電動モータ１の回転軸１ａに取り付けられた偏心カム１０は、回転軸１ａの回転に伴い偏心回転する。そのため、偏心カム１０にベアリング１２を介して回転自在に取り付けられたアームロッド１１の基端部も偏心回転するため、ダイヤフラム６を取り付けたアームロッド１１の先端部は往復動作になるので、ダイヤフラム６を往復動作させるものである。

また、本発明のダイヤフラムポンプは、図４乃至図６に示すように、ポンプヘッド２０，２０′が水平対向位置に配設されているので、これを駆動するためのアームロッドが２個必要とされる。そのため、図１に示すように、２個のアームロッド１１，１１′はクランクスペーサ１３を挟んで偏心カム１０に取り付けられている。そして、この偏心カム１０にはバランススプリング１４が取り付けられ、後端部がスフェリカル形軸受１５に支軸され、軸受ガイドピン１６によりカバー１７に固定されている。

また、２個のアームロッド１１，１１′の先端にはそれぞれ２個のダイヤフラム６，６′取り付けられ、この２個のダイヤフラム６，６′はそれぞれのポンプヘッド２０，２０′と共にブラケット５のダイヤフラム取付壁５ｂ，５ｂ′に固着される。そして、ダイヤフラム６，６′とポンプヘッド２０，２０′の間には、それぞれ密閉されたポンプ室２６，２６′（図５，図６参照）が形成されるものである。

これらのポンプヘッド２０，２０は同一構造なので、ポンプヘッド２０についてのみ説明する。ポンプヘッド２０は、それぞれ吸入孔と吐出孔が形成された下側ポンプヘッド２１と上側ポンプヘッド２２を備え、この下側ポンプヘッド２１と上側ポンプヘッド２２の間に吸入弁と吐出弁が形成された弁シート２３が組み込まれている。そして、上側ポンプヘッド２２には図示しない吸入パイプと吐出パイプに接続するための継手２４が装着されている。このように構成されたポンプヘッド２０は、止めネジ２５により、ダイヤフラム６と一緒にブラケット５に装着されるものである。

このように構成された小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプは、電動モータ１の回転によりアームロッド１１が往復動するので、ダイヤフラム６も往復動する。すると、ダイヤフラム６のポンプ作用により、上側ポンプヘッド２２の吸入側の継手より吸入された気体または液体は、一旦、ポンプ室２６に流入され、次に上側ポンプヘッド２２の吐出側の継手より外部へ吐出されるものである。

さらに、本発明の小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプは、このダイヤフラムポンプを固定するために、図７に示すように、サドル３０を使用している。このサドル３０は、電動モータ１を固定する略半円状の固定部３０ａと図示しないダイヤフラムポンプの取付ベースなどへ固定するための取付部３０ｂが形成されており、取付部３０ｂ形成された取付孔に図示しない止めネジを螺着するものである。そして、このサドル３０の下面には、図８に示すように、突起３０ｃが形成されている。

この突起３０ｃは、サドル３０を固定用ネジで締め付けたときに、締め付けによる負荷が、突起３０を電動モータ１を締め付ける方向に付勢するので、ダイヤフラムポンプの固定力を強めることが可能となる。

上述のように構成された小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムの可動部を楕円形に形成することにより、真円のダイヤフラムと同一面積を確保しながらダイヤフラムの上下寸法を小さくすることができるので、ダイヤフラムポンプの能力を低下させずに薄型化が可能になるものである。

また、本発明は、ポンプヘッドを水平対向位置に２個設けることにより、従来の同一性能の１個使用のダイヤフラムポンプに比して小型化、薄型化を図ることが可能となり、或いは、従来の同一大きさのポンプヘッドを使用する場合は、同じ大きさで２倍のポンプ性能を発揮することが可能となる。

尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で様々の態様が可能なことは勿論である。例えば、形状、材料などは適宜選択できることは勿論である。

図１は本発明に係る小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプを示す分解斜視図である。 図１の小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプのダイヤフラム装着状況を示す斜視図である。 図２のＡ部拡大斜視図である。 図１の小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプを示す平面図である。 図４の平面断面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図１の小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプを示す側面図である。 図７のＢ部拡大図である。

符号の説明

１ 電動モータ
１ａ 回転軸
２ モータフランジ
３,４ 止めネジ
５ ブラケット
５ａ 空間部
５ｂ ダイヤフラム取付壁
６ ダイヤフラム
６ａ 可動部
７ ＤＦ下プレート
８ ＤＦ上プレート
９ 止めネジ
１０ 偏心カム
１１ アームロッド
１２ ベアリング
１３ クランクスペーサ
１４ バランススプリング
１５ スフェリカル軸受
１６ 軸受ガイドピン
１７ カバー
１８ 止めネジ
２０ ポンプヘッド
２１ 下側ポンプヘッド
２２ 上側ポンプヘッド
２３ 弁シート
２４ 継手
２５ 止めネジ
３０ サドル
３０ｃ 突起

Claims (5)

1. 電動モータがブラケットに装着され、前記電動モータの一本の回転軸に２個の偏芯カムのカム位置を装着し、各該偏心カムにアームロッドが往復動可能に取り付けられ、前記アームロッドの往復動によりダイヤフラムが振動してポンプ作用を行う小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプにおいて、
   前記ダイヤフラムは楕円形の可動部を有しており、長手方向より高さ方向が小さく形成された前記ブラケットに装着されていることを特徴とする小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプ。
2. 電動モータがブラケットに装着され、前記電動モータの一本の回転軸に２個の偏芯カムのカム位置を装着し、各該偏心カムにアームロッドが往復動可能に取り付けられ、前記アームロッドの往復動によりダイヤフラムが振動してポンプ作用を行う小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプにおいて、
   前記ブラケットは両側に楕円形の空間部を有し長手方向より高さ方向が小さく形成されたダイヤフラム取付壁を備え、前記ダイヤフラムは楕円形の可動部を有しており、
   前記ダイヤフラム取付壁には、このダイヤフラム取付壁の空間部と前記ダイヤフラムの楕円形の可動部と一致するように装着されていることを特徴とする小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプ。
3. 電動モータがブラケットに装着され、前記電動モータの一本の回転軸に２個の偏芯カムのカム位置を装着し、各該偏心カムにアームロッドが往復動可能に取り付けられ、前記アームロッドの往復動によりダイヤフラムが振動してポンプ作用を行う小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプにおいて、
   前記ブラケットは両側に楕円形の空間部を有し長手方向より高さ方向が小さく形成されたダイヤフラム取付壁を備え、前記両側のダイヤフラム取付壁にはそれぞれ前記ダイヤフラムが装着されると共にポンプヘッドが装着されていることを特徴とする小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプ。
4. 電動モータがブラケットに装着され前記電動モータの一本の回転軸に２個の偏芯カムのカム位置を装着し、各該偏心カムにアームロッドが往復動可能に取り付けられ、前記アームロッドの往復動によりダイヤフラムが振動してポンプ作用を行う小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプにおいて、
   前記ブラケットは両側に楕円形の空間部を有し長手方向より高さ方向が小さく形成されたダイヤフラム取付壁を備え、前記ダイヤフラムは楕円形の可動部を有しており、
   前記ダイヤフラム取付壁には、このダイヤフラム取付壁の空間部と前記ダイヤフラムの楕円形の可動部と一致するように装着されると共にポンプヘッドが装着されていることを特徴とする小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプ。
5. 電動モータがブラケットに装着され、前記電動モータの一本の回転軸に２個の偏芯カムのカム位置を装着し、各該偏心カムにアームロッドが往復動可能に取り付けられ、前記アームロッドの往復動によりダイヤフラムが振動してポンプ作用を行う小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプにおいて、
   前記ブラケットは両側に楕円形の空間部を有し長手方向より高さ方向が小さく形成されたダイヤフラム取付壁を備え、前記ダイヤフラムは楕円形の可動部を有しており、
   前記ダイヤフラム取付壁には、このダイヤフラム取付壁の空間部と前記ダイヤフラムの楕円形の可動部と一致するように装着されると共にポンプヘッドが装着され、
   前記電動モータには略Ｃ形状のサドルが装着され、前記サドルの下面に突起が形成されていることを特徴とする小型ダブルヘッドダイヤフラムポンプ。
   
   
   
   
   

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