JP2011017331A - Multiple-purpose piston or diaphragm type pump - Google Patents
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この発明は、容量型ポンプの一種であるピストンまたはダイヤフラム式ポンプに係り、各種の電動機、エンジン等の動力源により駆動される、各種の流体用ポンプに使用することが可能であり、多方面の産業、設備に適用することができる有効な技術に関する。The present invention relates to a piston or diaphragm pump, which is a kind of a displacement pump, and can be used for various fluid pumps driven by power sources such as various electric motors and engines. The present invention relates to an effective technology that can be applied to industries and facilities.
ピストンまたはダイヤフラム式ポンプは、自給式ポンプ、圧縮ポンプ、真空ポンプ等に使用されており、図14に代表的なピストンポンプの構造断面図を示す。Piston or diaphragm pumps are used in self-contained pumps, compression pumps, vacuum pumps, and the like, and FIG. 14 shows a sectional view of a typical piston pump structure.
図14に示すピストン式ポンプは、各種の電動機またはエンジン等の回転機により駆動される駆動軸37の回転に伴い、ベアリング38、クランク39、によりピストン40がベアリング38の変心分のストロークで、シリンダーボア41内を上下に往復運動する。The piston pump shown in FIG. 14 has a stroke of the eccentricity of the
ピストン40が下死点から上昇を始めると、吸入バルブ42はシリンダーボア41内の圧力の上昇により閉止されると同時に、吐出バルブ43は圧力により開き流体は吐出口44より排出されピストン40は上死点に達する。When the
上死点からピストン40の下降時には、吐出バルブ43はシリンダーボア41内の圧力の下降により閉止し、吸入バルブ42の開放により吸入口45より流体はシリンダーボア41に流入する、以上の反復動作により流体の回収または供給を行うことができる。When the
図14のような従来のピストン式ポンプではクランク39によりピストン40を動かすため、同様な形状で容量を増加させるにはシリンダーとピストンを複数並べて多気筒とする必要があり、このためケースやクランク軸などが複雑となった。Since the
また吸入バルブ42吐出バルブ43は流体の流れる圧力により開閉を行うため、異物の混入した流体の場合バブルの開閉部分に異物が挟まり、ポンプの動作に支障を起こす問題があった。In addition, since the
本発明はケーシングを簡略化すると共に、ピストンの動作容量が大きくできる構造と、吸気と排気バブルの開閉が確実に行われる構造とすることにより、小型化と性能の向上を図ることが出来るピストンまたはダイヤフラム式ポンプを提供することを目的とする。The present invention simplifies the casing, and has a structure that can increase the operating capacity of the piston and a structure that reliably opens and closes the intake and exhaust bubbles, thereby reducing the size and improving the performance of the piston. An object of the present invention is to provide a diaphragm pump.
本発明のピストンまたはダイヤフラム式ポンプは、シリンダーボワと共用するケーシングの中心に、各種電動機またはエンジン等の回転機により駆動される駆動軸に取り付けられた円筒状のカムブロックと、円周面に彫られたカム溝内に配置された2個のカムフォロオアにより、回転するカム溝の形状に連動して反復運動をするカムフォロオア取付カップと、カップに取付られた2本の連結ロットが隔壁を介してピストンまたはダイヤフラムの往復運動を行うと共に、隔壁により軸と共に回転しようとするホルダーの固定をしている。The piston or diaphragm pump of the present invention has a cylindrical cam block attached to a drive shaft driven by various electric motors or a rotating machine such as an engine, and a circumferential surface engraved on the center of a casing shared with a cylinder bore. The cam follower mounting cup that repetitively moves in conjunction with the shape of the rotating cam groove by two cam followers arranged in the cam groove, and the two connecting lots attached to the cup via the partition Alternatively, the reciprocating motion of the diaphragm is performed, and the holder that tries to rotate with the shaft is fixed by the partition wall.
中心の回転軸は、ピストンまたはダイヤフラムの両面側にある流体の切換えを行うロータリーバルブをピストンまたはダイヤフラムの動きに同期して切換を行い、流体の作用する接続口の2個所に排出および吸引の動作が確実に行われることを特徴とする。The central rotating shaft switches the rotary valve that switches the fluid on both sides of the piston or diaphragm in synchronization with the movement of the piston or diaphragm, and discharges and sucks at the two connection ports where the fluid acts Is reliably performed.
本発明では回転軸によるピストンまたはダイヤフラムの動きに同期してロータリーバルブが流体の切換を行うため、回転軸の回転方向を変えることにより流体の流れる方向を変えることができ、吸入口が吐出口に吐出口が吸入口となることにより軸の回転方向によりポンプの動作を変えることができる特徴を有する。In the present invention, the rotary valve switches the fluid in synchronism with the movement of the piston or diaphragm by the rotating shaft, so the direction of fluid flow can be changed by changing the rotating direction of the rotating shaft, and the suction port becomes the discharge port. Since the discharge port becomes the suction port, the operation of the pump can be changed depending on the rotation direction of the shaft.
ピストンまたはダイヤフラムの両面側の流体通路が接続されたロータリーバルブの円盤状のローター側は、両面側より周囲に向って鑽孔された2組の流体通路と、ステーター側の4箇所の交互に配置鑽孔された吸入口と吐出口により、ローターの回転に伴いピストンまたはダイヤフラム両面側の作用する流体を負荷側に対し切換えている。The disc-shaped rotor side of the rotary valve to which the fluid passages on both sides of the piston or diaphragm are connected is arranged alternately with two sets of fluid passages perforated from the both sides to the periphery and four locations on the stator side The fluid acting on both sides of the piston or the diaphragm is switched to the load side with the rotation of the rotor by the suction port and the discharge port that are perforated.
ロータリーバルブの回転接触面はテーパー状に形成され、ローターをコイルスプリングにより接触面に押しつける事により接触面の摩耗による起る流体の漏れを防止している。The rotary contact surface of the rotary valve is formed in a taper shape, and fluid leakage caused by wear of the contact surface is prevented by pressing the rotor against the contact surface by a coil spring.
本発明にあってはシリンダーボア内のピストンまたはダイヤフラムの両側にある、相反した状態の流体をロータリーバルブによって切換えることにより、ピストンまたはダイヤフラム両面側の流体を使用して流体の作用する容量を倍増することができる特徴を有する。In the present invention, the fluid on both sides of the piston or diaphragm in the cylinder bore is switched by the rotary valve to double the capacity of the fluid acting on both sides of the piston or diaphragm. It has features that can.
また、シリンダー内に隔壁を複数個所設けて、ピストンボアまたはダイヤフラム室を作り、複数のピストンまたはダイヤフラムを連結ロッドにより連動して動かすと共に、同じ作用をするピストンボアまたはダイヤフラム室の各々を流路で接続して流体の容量を数倍に増加することができる特徴を有する。In addition, a plurality of partition walls are provided in the cylinder to create piston bores or diaphragm chambers. The pistons or diaphragm chambers are moved in conjunction with connecting rods, and the piston bores or diaphragm chambers having the same action are each provided with a flow path. It has the feature that it can be connected to increase the volume of fluid several times.
以上説明したように本発明によれば、円筒形状のケーシング内にピストンまたはダイヤフラムを動かすカムブロック、ロータリーバルブが直線状にコンパクトに配置され、ロータリーバルブにより流体の移動を強制的に行い動作を確実にすると共に、ロータリーバルブの採用で回転方向の転換によって流体の流れる方向を変えることができるため、1台のポンプにより双方向に流体を流すことが可能となり、As described above, according to the present invention, the cam block for moving the piston or diaphragm and the rotary valve are linearly and compactly arranged in the cylindrical casing, and the movement of the fluid is forced by the rotary valve to ensure the operation. In addition, since the direction of fluid flow can be changed by changing the direction of rotation by adopting a rotary valve, it becomes possible to flow fluid in both directions with one pump,
またピストンまたはダイヤフラム両面側の流体を有効に使用すると同時に、ピストンまたはダイヤフラムの縦列配置により流体の容量を複数倍にできる等、従来のポンプに比較して多くの特徴があるため用途の拡大を計ることが考えられる。In addition, the fluid on both sides of the piston or diaphragm can be used effectively, and at the same time the number of fluids can be increased several times by arranging the pistons or diaphragms in cascade. It is possible.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態1
図3に本発明の実施の形態1に係るピストンポンプの断面形状と、図2はロータリーバルブ側より見た外見図であり、図1で示した切断面は図2のV〜V´の位置を示し、図3で示した切断面はW〜W´の位置を示す。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
3 is a cross-sectional shape of the piston pump according to
本発明のピストンポンプは各種の流体の供給または排出用ポンプとして使用され、回転軸4の軸先端部5はカップリング等を通じ各種の電動機またはエンジンにより駆動され、形状は取付ベース1、円筒状のシリンダーケース2、とエンドベース3内に収納され回転軸4は軸受ベアリング6により両端が支持され、全体は金属、プラスチック等で形成されている。The piston pump of the present invention is used as a pump for supplying or discharging various fluids, and the
シリンダーケース2内にはピストンを動作するカムブロック7、シリンダーボアA部15、シリンダーボアB部16、ロータリーバルブ部18から構成されており、カムブロック7とシリンダーボアA部15はA隔壁13により分割され隔壁を貫通する回転軸4と連結軸12によりホルダー11とピストン14がA隔壁13を介して連結し、貫通する部分には軸受ブッシュ、メカニカルシールが取り付けられている。The
回転軸4にはカムブロック7がセットネジ9によって固着され、ロータリーバルブローター20は回り止めピン24により軸方向に若干の移動可能の状態で回転方向のみ固着され、ホルダー11、ピストン14は回転軸4に対して平行に移動できる構造に成っている。The
カムブロック7は図5に示す形状で、円周の側面には図6に示すような波状のカム溝8が掘られ溝内のカムフォロア10がカムブッロック7の回転により溝の形状に倣い動くようになっている、2個のカムフォロア10は図8に示すホルダー11に取付られており、カムフォロア10、ホルダー11の動作を連結軸12によりA隔壁13を介してピストン14に伝達している。The
ロータリーバルブ部18のロータリーバルブローター20は回転軸4に開けられた楕円形状の穴に回り止めピン24により回転方向に動かず軸方向のみ若干移動できる構造と成っている、ロータリーバルブローター20は図9に示す形状でX〜X´断面を図10に示す、ロータリーバルブステーター19に嵌合する部分はテーパー状になっておりロータリーバルブローターは圧接バネ23によりロータリーバルブステーター19の回転接触面に圧接することにより流体の漏れを防止するようになっている。The
カム溝8の回転に対するピストン14とロータリーバルブローター20の動作と流体の流れ方向の関係について図11の動作順序の図表により説明すると、カムブロック7が0°の点より90°180°270°から0°までを1回転した場合0°点ではピストン14は上死点にありロータリーバルブ部18のロータリーバルブステーター19の流体A流路接続口25と流体B流路接続口26はロータリーバルブローター20により閉止状態となっている。The relationship between the operation of the
カムブロック7が90°点に向って回転を始めるとピストン14は下降を始め、シリンダーボアA部15は減圧を始めると同時にシリンダーボアB部16は加圧始め、ロータリーバルブ部18のロータリーバルブローター20も回転しロータリーバルブローターA流路21を経由して流体A流路接続口25に流体を排出し流体B流路接続口26よりロータリーバルブローター22を経由し流体連絡路17を通じシリンダーボアA部15から流体を吸引する動作を始める。When the
次にカムブロック7は90°点を通過して180°点に達すると、ピストン14は下死点に達しシリンダーボアA部15内は流体の吸込みを完了すると同時にシリンダーボアB部16内は排出を完了し、同時にロータリーバルブ部18のロータリーバルブローター20は流体A流路接続口25と流体B流路接続口26を閉止する。Next, when the
次にカムブロック7は180°点を通過し270°点まで回転をすると、ピストン14は下死点より上昇を始めシリンダーボアA部15は加圧を始めると同時にシリンダーボアB部16は減圧を始め、ロータリーバルブ部18のロータリーバルブローター20は回転しロータリーバルブローターB流路22を通じて流体A流路接続口25より流体を排出し流体B流路接続口26からロータリーバルブローターA流路21を経由し流体を吸引する動作となり0°点まで達した以降は繰り返しの動作となる。Next, when the
回転軸4が前記の回転方向から逆転した場合は、0°点より270°点に向かうとピストン14は下降を始めシリンダーボアA部15内は減圧を始めると同時にシリンダーボアB部16は加圧をはじめる、動作は0°から90°に至る動作と同様となるがロータリーバルブローター20は逆の回転となるので、シリンダーボアA部15側がロータリーバルブA流路接続口21を経由し流体B流路接続口26に、シリンダーボアB部16側がロータリーバルブB流路接続口22を経由して流体A流路接続口25に接続されることになり流体の流れる方向は0°から90°の場合の反対となる。When the rotating shaft 4 is reversed from the above rotation direction, the
実施の形態2
図12に実施の形態2係るピストン式ポンプの構造を示す、実施の形態1ではシリンダーボアA部15とシリンダーボアB部16とピストン14であるが、実施の形態2ではB隔壁27を設け連結軸12を延長して増設ピストン28およびシリンダーボアC部29とシリンダーボアD部30をシリンダーケース2内に増設、流体B連絡路31を増設してピストンとボア部を2か所として動作容量を2倍に増量することができる、以上の方法を重ねることによりポンプの容量を数倍に増量することが考えられることは言うまでもない。
FIG. 12 shows the structure of the piston type pump according to the second embodiment. In the first embodiment, the cylinder bore A
実施の形態3
図13に実施の形態3に係るピストン式ポンプのピストン部分をダイヤフラム式とした構造を示す、実施の形態1および実施の形態2では連結軸12により動作しているピストン14の部分を本形態ではダイヤフラム中央支持盤32を動かしている、ダイヤフラム33は金属、ゴム、樹脂等のフィルム状のものを使用して円盤状に作られており周囲の部分はダイヤフラム周囲固定部34により固定されているため連結軸12の往復運動によってダイヤフラムの中央部分が動くことにより、A流体室35およびB流体室36内の流体を移動すると共に同期して回転するロータリーバルブ部18の切換によって実施の形態1および2と同様に流体A流路接続口25および流体B流路接続口26より流体の供給と回収を行うダイヤフラム式ポンプとすることができる。Embodiment 3
FIG. 13 shows a structure in which the piston portion of the piston-type pump according to Embodiment 3 is a diaphragm type. In
以上説明したように本発明によれば、多種類の流体に対応可能な自給式ポンプであり、ロータリーバルブの採用による弁式バルブの不安定動作の解消と、可逆回転による流体の流れ方向変換を可能とし、ピストンまたはダイヤフラムの多連化による容量の増大化および小型化等に本発明は有用なものとなる。As described above, according to the present invention, it is a self-contained pump capable of dealing with various types of fluids, which eliminates unstable operation of the valve-type valve by adopting a rotary valve and changes the flow direction of the fluid by reversible rotation. Therefore, the present invention is useful for increasing the capacity and reducing the size by making the pistons or diaphragms multiple.
また本発明は以上の実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変更や応用が可能であることは言うまでもない。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications and applications are possible without departing from the scope of the present invention.
1 取付ベース
2 シリンダーケース
3 エンドベース
4 回転軸
5 軸先端部
6 軸受ベアリング
7 カムブロック
8 カム溝
9 セットネジ
10 カムフォロア
11 ホルダー
12 連結軸
13 A隔壁
14 ピストン
15 シリンダーボアA部
16 シリンダーボアB部
17 流体A連絡路
18 ロータリーバルブ部
19 ロータリーバルブステーター
20 ロータリーバルブローター
21 ロータリーバルブローターA流路
22 ロータリーバルブローターB流路
23 圧接バネ
24 回り止めピン
25 流体A流路接続口
26 流体B流路接続口
27 B隔壁
28 増設ピストン
29 シリンダーボアC部
30 シリンダーボアD部
31 流体B連絡路
32 ダイヤフラム中央支持盤
33 ダイヤフラム
34 ダイヤフラム周囲固定部
35 A流体室
36 B流体室
37 駆動軸
38 ベアリング
39 クランク
40 ピストン
41 シリンダーボア
42 吸入バルブ
43 吐出バルブ
44 吐出口
45 吸入口1 Mounting
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009178393A JP2011017331A (en) | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Multiple-purpose piston or diaphragm type pump |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009178393A JP2011017331A (en) | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Multiple-purpose piston or diaphragm type pump |
Publications (1)
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ID=43595287
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Country Status (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015510990A (en) * | 2012-03-19 | 2015-04-13 | ビー.ブラウン メルズンゲン アーゲーB.Braun Melsungen Ag | Piston pump |
CN106438262A (en) * | 2016-11-03 | 2017-02-22 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | Water pumping equipment installed in urban infrastructure |
WO2023058930A1 (en) * | 2021-10-05 | 2023-04-13 | 조은영 | Diaphragm pump having multiple discharge pipes |
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