JP2016205235A - ダイアフラムポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 流体のリークを抑制しつつ、組み立て作業性を高め、かつ部品点数を減じてコストダウンを図る。【解決手段】 各分割面５に空間Ｈ形成用の凹部８を有する第１、第２のフレーム６、７、分割面５、５間で挟持されかつ空間Ｈを第１室Ｈ１と第２室Ｈ２とに仕切るダイアフラム３、及び第１、第２のフレーム６、７を連結する連結手段４を含む。連結手段４は、第１、第２のフレーム６、７にそれぞれ形成される第１、第２のピン挿入孔１３、１４と、第１、第２のピン挿入孔１３、１４に挿入される共通の固定ピン１５とからなる複数の連結部１２を具える。固定ピン１５の非挿入状態Ｙ１において、第１、第２のピン挿入孔１３、１４の中心間は厚さ方向に離間し、挿入状態Ｙ２において同心となる。【選択図】図３

Description

本発明は、組み立て作業性を高めうるダイアフラムポンプに関する。

化学検査、環境分析又は生命工学研究などの各種の分析では、被処理流体を正確な分量で送出するために、ダイアフラムポンプが使用されている。例えば、下記の特許文献１では、一対のフレームによってダイアフラムを挟持する構造のダイアフラムポンプが開示されている。このダイアフラムポンプでは、ダイアフラムの周縁部での流体のリークを抑制するために、多数対のビス及びナットを用いてフレーム同士を結合している。

しかしながら、上記構造の場合、ビス及びナットの締結作業に手間と労力を要するため、組み立て作業性を損ねるという問題がある。また多数対のビス及びナットを必要とするため部品点数が多くなり、コストダウンの妨げにもなっている。

特開平１１−１８３３５９号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、流体のリークを抑制しつつ組み立て作業性を高めることができ、かつ部品点数を減じてコストダウンを図りうるダイアフラムポンプを提供することを主たる課題としている。

本発明は、分割面により２分割され、かつ各分割面に、該分割面を互いに突き合わすことにより空間を形成する凹部を有する第１、第２のフレームからなるケース、
前記分割面間で周縁部が挟持され、かつ前記空間を第１のフレーム側の第１室と、第２のフレーム側の第２室とに仕切るダイアフラム、
及び前記第１のフレームと第２のフレームとを連結する連結手段を含むとともに、
前記連結手段は、前記第１のフレームに形成されかつ前記分割面に垂直な面に対して平行な面を貫通する軸心を有する第１のピン挿入孔と、前記第２のフレームに形成されかつ前記第１のピン挿入孔とはその長さ方向に隣り合う第２のピン挿入孔と、前記第１、第２のピン挿入孔にともに挿入される共通の固定ピンとからなる複数の連結部を具え、
しかも、前記分割面間に前記ダイアフラムが配されかつ前記固定ピンが第１、第２のピン挿入孔に挿入されていない非挿入状態において、前記第１のピン挿入孔の中心と前記第２のピン挿入孔の中心とは、ダイアフラムの厚さ方向に離間し、
かつ前記固定ピンが前記第１、第２のピン挿入孔に挿入された挿入状態において、前記第１、第２のピン挿入孔が同心となることにより、前記分割面間でダイアフラムの周縁部を圧縮して保持することを特徴としている。

本発明に係る前記ダイアフラムポンプでは、前記連結部は、互いに等間隔を隔てて配されることが好ましい。

本発明に係る前記ダイアフラムポンプでは、前記第１のフレームは、前記凹部を有する第１フレーム本体と、この第１フレーム本体の外周面から突出する複数の第１突部を有し、かつ各第１突部に前記第１のピン挿入孔が設けられるとともに、
前記第２のフレームは、前記凹部を有する第２フレーム本体と、この第２フレーム本体の外周面から突出する複数の第２突部を有し、かつ各第２突部に前記第２のピン挿入孔が設けられることが好ましい。

本発明に係る前記ダイアフラムポンプでは、前記第１のフレームと第２のフレームとは、同形状をなすことが好ましい。

本発明は叙上の如く、第１、第２のフレームの分割面間でダイアフラムの周縁部を挟持する構造において、第１のフレームと第２のフレームとを複数の連結部からなる連結手段によって連結している。

各連結部は、第１、第２のフレームにそれぞれ形成される第１、第２のピン挿入孔と、この第１、第２のピン挿入孔にともに挿入される共通の固定ピンとから構成される。そして、分割面間にダイアフラムが配されかつ固定ピンが挿入されていない非挿入状態においては、第１のピン挿入孔の中心と第２のピン挿入孔の中心とは、ダイアフラムの厚さ方向に離間するとともに、挿入状態においは、第１、第２のピン挿入孔が同心となる。即ち、固定ピンの挿入により、離間相当量だけダイアフラムを厚さ方向に押し付けしうる。その結果、分割面間でダイアフラムの周縁部を圧縮して保持でき、流体のリークを抑制しうる。

また前記連結が、固定ピンの挿入のみで行いうるため、組み立て作業性を高めることができるとともに、部品点数を減じてコストダウンを図ることが可能となる。

本発明のダイアフラムポンプの一実施形態を示す断面図である。 ダイアフラムポンプの斜視図である。 ダイアフラムポンプの分解斜視図である。 （Ａ）は固定ピンの非挿入状態におけるダイアフラムを示す部分断面図、（Ｂ）は挿入状態におけるダイアフラムを示す部分断面図である。 連結手段の他の実施形態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１、２に示すように、本実施形態のダイアフラムポンプ１は、ケース２とダイアフラム３と連結手段４とを含む。

前記ケース２は、分割面５によって２分割される第１、第２のフレーム６、７から構成される。本例では、ケース２が偏平な円柱状をなし、その厚さ中心を通る分割面５によって２等分割される場合が示される。前記第１、第２のフレーム６、７の各分割面５には、それぞれ凹部８が設けられるとともに、この凹部８、８は、分割面５、５を互いに突き合わすことにより空間Ｈを形成する。なお図２、５では、第２のフレーム７が１点鎖線にて示され、内部構造が透視されて示される。

前記ダイアフラム３は、圧縮変形可能な周知のゴム弾性材から形成されるとともに、その周縁部３Ｅが分割面５、５間で挟持される。ダイアフラム３は、前記空間Ｈを第１のフレーム６側の第１室Ｈ１と第２のフレーム７側の第２室Ｈ２とに仕切る主部３Ａ、及びこの主部３Ａの外周に配される前記周縁部３Ｅを有する。

そしてダイアフラム３は、例えば気体等の作動流体が第１室Ｈ１に充填／排出されることにより弾性変形し、第２室Ｈ２を容積変化させる。これにより、ダイアフラムポンプ１は、例えば試料等の被処理流体を、第２室Ｈ２から定量で送出することができる。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ダイアフラム３の前記主部３Ａは一定厚さの膜状をなし、また周縁部３Ｅは前記主部３Ａよりも厚さが大に形成される。そして、この周縁部３Ｅが、圧縮されて保持されることにより、流体のリークが抑制される。本例では、周縁部３Ｅと主部３Ａとの間には、主部３Ａよりも厚さが小な括れ部３Ｂが配され、これにより周縁部３Ｅの圧縮変形にともなう主部３Ａへの歪みの影響を防止している。また前記分割面５には、ダイアフラム３を着座させる着座部５Ａが凹設される。この着座部５Ａは、前記周縁部３Ｅを受ける深底部５Ａ１と、前記主部３Ａを受ける浅底部５Ａ２とから形成される。

図１、２に示すように、前記第１のフレーム６は、前記凹部８を有する偏平円柱状の第１フレーム本体２１を具えるとともに、第１フレーム本体２１の外周面Ｓａには配管接続用のニップル１０が突出している。また第２のフレーム７も同様に、前記凹部８を有する偏平円柱状の第２フレーム本体３１を具えるとともに、第２フレーム本体３１の外周面Ｓｂには配管接続用のニップル１０が突出している。各ニップル１０の先端には、それぞれの凹部８からのびる流路１１の一端が開口する。各ニップル１０は、前記分割面５と平行に配されることが好ましい。

図３に示すように、前記第１フレーム本体２１は、その外周面Ｓａから突出する例えばブロック状の複数（本例では２つ）の第１突部２２を有する。この第１突部２２は、周方向の一方側に、後述する第２フレーム本体３１の第２突部３２と対向する接合面２２Ｓを有する。本例の接合面２２Ｓは、分割面５とは直角かつ第１フレーム本体２１の軸心ｉを通る半径方向に構成される。また第１突部２２は、前記分割面５を越えて厚さ方向に隆起する隆起部分２２Ａを含む。この隆起部分２２Ａの半径方向内面は、本例では、第２フレーム本体３１の外周面Ｓｂと嵌合する円弧状の嵌合面２２Ａｓを構成する。

同様に、前記第２フレーム本体３１は、その外周面Ｓｂから突出する例えばブロック状の複数の第２突部３２を有する。この第２突部３２は、周方向の他方側に、前記接合面２２Ｓと対向する接合面３２Ｓを有する。本例の接合面３２Ｓは、前記接合面２２Ｓと同様、分割面５とは直角かつ前記軸心ｉを通る半径方向に構成される。また本例の第２突部３２は、前記分割面５を越えて厚さ方向に隆起する隆起部分３２Ａを含む。この隆起部分３２Ａの半径方向内面は、本例では、第１フレーム本体２１の外周面Ｓａと嵌合する円弧状の嵌合面３２Ａｓを構成する。

このような第１、第２突部２２、３２は、第１、第２のフレーム６、７を仮組みする際、各嵌合面２２Ａｓ、３２Ａｓが、各外周面Ｓａ、Ｓｂと互いに嵌合することにより、第１、第２のフレーム６、７同士を同心に、かつ接合面２２Ｓ、３２Ｓ同士を突き合わせて精度良く仮連結することができる。

次に、連結手段４は、前記第１のフレーム６と第２のフレーム７とを連結する。この連結手段４は、複数（本例では２つ）の連結部１２を具える。

各連結部１２は、第１のフレーム６に形成される第１のピン挿入孔１３と、第２のフレーム７に形成される第２のピン挿入孔１４と、前記第１、第２のピン挿入孔１３、１４にともに挿入される共通の固定ピン１５とから形成される。第１、第２のピン挿入孔１３、１４は、それぞれの軸心が、分割面５に垂直な面に平行な１つの面を貫通するとともに、長さ方向に隣り合って配される。

本例では、第１のピン挿入孔１３が第１突部２２に形成され、かつ第２のピン挿入孔１４が第２突部３２に形成される。

そして前記図４（Ａ）に示すように、分割面５、５間にダイアフラム３が配されかつ固定ピン１５が第１、第２のピン挿入孔１３、１４に挿入されていない非挿入状態Ｙ１においては、前記第１のピン挿入孔１３の中心１３ｊと、第２のピン挿入孔１４の中心１４ｊとは、ダイアフラム３の厚さ方向に距離Ｌで離間している。これに対して、図４（Ｂ）に示すように、固定ピン１５が第１、第２のピン挿入孔１３、１４に挿入された挿入状態Ｙ２においては、第１、第２のピン挿入孔１３、１４が同心となる。即ち、固定ピン１５の挿入により、前記距離Ｌだけダイアフラム３を厚さ方向に押し付けできる。その結果、分割面５、５間でダイアフラム３の周縁部３Ｅを圧縮して保持することができ、流体のリークを抑制しうる。

また多数対のビス及びナットを用いることなく、第１、第２のフレーム６、７間の連結を、固定ピン１５の挿入のみで行いうるため、組み立て作業性を高めることができる。しかも連結のための部品点数を削減でき、コストダウンを図ることが可能となる。

なお連結部１２は、軸心ｉの周囲に等間隔を隔てて配することが好ましく、これにより周縁部３Ｅを均一に圧縮することができる。また第１のフレーム６と第２のフレーム７とを、同一形状で形成することも好ましい。この場合、第１、第２のフレーム６、７を同一の金型によって製造することができ、製造コストをさらに削減することができる。

図５は、連結手段４の他の実施例を示す。本例では、周方向に等間隔で配される３つの連結部１２によって連結手段４が形成されている。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、例えばケース２を矩形状に形成しうる等、種々の態様に変形して実施しうる。

１ ダイアフラムポンプ
２ ケース
３ ダイアフラム
３Ｅ 周縁部
４ 連結手段
５ 分割面
６ 第１のフレーム
７ 第２のフレーム
８ 凹部
１２ 連結部
１３ 第１のピン挿入孔
１３ｊ 中心
１４ 第２のピン挿入孔
１４ｊ 中心
１５ 固定ピン
２１ 第１フレーム本体
２２ 第１突部
３１ 第２フレーム本体
３２ 第２突部
Ｈ 空間
Ｓａ、Ｓｂ 外周面
Ｙ１ 非挿入状態
Ｙ２ 挿入状態

Claims (4)

1. 分割面により２分割され、かつ各分割面に、該分割面を互いに突き合わすことにより空間を形成する凹部を有する第１、第２のフレームからなるケース、
   前記分割面間で周縁部が挟持され、かつ前記空間を第１のフレーム側の第１室と、第２のフレーム側の第２室とに仕切るダイアフラム、
   及び前記第１のフレームと第２のフレームとを連結する連結手段を含むとともに、
   前記連結手段は、前記第１のフレームに形成されかつ前記分割面に垂直な面に対して平行な面を貫通する軸心を有する第１のピン挿入孔と、前記第２のフレームに形成されかつ前記第１のピン挿入孔とはその長さ方向に隣り合う第２のピン挿入孔と、前記第１、第２のピン挿入孔にともに挿入される共通の固定ピンとからなる複数の連結部を具え、
   しかも、前記分割面間に前記ダイアフラムが配されかつ前記固定ピンが第１、第２のピン挿入孔に挿入されていない非挿入状態において、前記第１のピン挿入孔の中心と前記第２のピン挿入孔の中心とは、ダイアフラムの厚さ方向に離間し、
   かつ前記固定ピンが前記第１、第２のピン挿入孔に挿入された挿入状態において、前記第１、第２のピン挿入孔が同心となることにより、前記分割面間でダイアフラムの周縁部を圧縮して保持することを特徴とするダイアフラムポンプ。
2. 前記連結部は、互いに等間隔を隔てて配されることを特徴とする請求項１記載のダイアフラムポンプ。
3. 前記第１のフレームは、前記凹部を有する第１フレーム本体と、この第１フレーム本体の外周面から突出する複数の第１突部を有し、かつ各第１突部に前記第１のピン挿入孔が設けられるとともに、
   前記第２のフレームは、前記凹部を有する第２フレーム本体と、この第２フレーム本体の外周面から突出する複数の第２突部を有し、かつ各第２突部に前記第２のピン挿入孔が設けられることを特徴とする請求項１、２記載のダイアフラムポンプ。
4. 前記第１のフレームと第２のフレームとは、同形状をなすことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のダイアフラムポンプ。

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