JP2018071460A - Restarting device for diaphragm type pump and diaphragm type pump with restarting device - Google Patents
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Description
本発明はダイアフラムポンプ及び該ダイアフラムポンプを駆動するための駆動流体切換え弁を備えたダイアフラム式ポンプが稼働中に停止した時に自動的に再始動させるためのダイアフラム式ポンプ再始動装置及び同再始動装置を備えたダイアフラム式ポンプに関する。 The present invention relates to a diaphragm pump restart device and a restart device for automatically restarting a diaphragm pump having a diaphragm pump and a driving fluid switching valve for driving the diaphragm pump when the diaphragm pump stops during operation. The present invention relates to a diaphragm pump provided with
ダイアフラムポンプの代表的なものとして次のようなものがある。すなわち、水平方向で右終点位置と左終端点の間を往復動可能とされた往復動ロッドと、該往復動ロッドの左右に取り付けられた左及び右のダイアフラムと、該左及び右のダイアフラムによってそれぞれ画定される左及び右の駆動室とを備え、この左及び右の駆動室に交互に加圧空気を供給することによりそれら左及び右の駆動室の容積を交互に増減するように左及び右のダイアフラムを左右に撓ませ、左及び右のダイアフラムによってそれぞれ左及び右の駆動室から仕切られている左及び右のポンプ室の容積を増減し、それにより該ポンプ室に流体を吸引排出する形式のものである。 The following are typical diaphragm pumps. That is, by a reciprocating rod that can reciprocate between the right end position and the left end point in the horizontal direction, left and right diaphragms attached to the left and right of the reciprocating rod, and the left and right diaphragms Left and right drive chambers defined respectively, and by alternately supplying pressurized air to the left and right drive chambers, the volume of the left and right drive chambers is alternately increased and decreased. The right diaphragm is bent to the left and right, and the volume of the left and right pump chambers separated from the left and right drive chambers by the left and right diaphragms is increased or decreased, thereby sucking and discharging fluid into the pump chamber. Of the form.
このような形式のものでは左及び右の駆動室に駆動用加圧空気を交互に供給するために切換え弁が設けられるが、その代表的な切換え弁としてはスプールを用いたものがある。この切換え弁は、左右に往復動可能とされたスプールの両端面に面するように設けられた左及び右の加圧室を有し、これら左及び右の加圧室を交互に減圧することにより、当該スプールを右及び左に変位させて、駆動用加圧空気を左及び右の駆動室に供給する位置となるようにされている。 In such a type, a switching valve is provided in order to alternately supply driving pressurized air to the left and right driving chambers. A typical switching valve is a spool. This switching valve has left and right pressurizing chambers provided so as to face both end surfaces of the spool that can be reciprocated to the left and right, and alternately depressurizes these left and right pressurizing chambers. Thus, the spool is displaced to the right and left, so that the drive pressurized air is supplied to the left and right drive chambers.
しかし、このようなスプール形式の切換え弁では、スプールが左右の位置の中央位置で止まり、左右の両方の駆動室への加圧空気供給を阻止し、このためダイアフラムポンプの動きが停止してしまうことがある。このようになった場合、左右いずれか一方の加圧室に自動的に加圧空気を供給し、又は、一方の加圧室を大気に連通することによりスプールを中央位置から変位させて、ダイアフラムの稼働を再開させる再始動装置が開発されている。 However, in such a switching valve of the spool type, the spool stops at the center position of the left and right positions, preventing the supply of pressurized air to both the left and right drive chambers, and thus the movement of the diaphragm pump stops. Sometimes. In such a case, the pressurized air is automatically supplied to one of the left and right pressurizing chambers, or the spool is displaced from the center position by communicating one of the pressurizing chambers to the atmosphere, and the diaphragm A restart device has been developed to resume operation.
例えば、特開2002−188576(特許文献1)には、駆動用加圧空気切換え弁のスプールがダイアフラムポンプの左右両方の駆動室への駆動用加圧空気の供給を阻止する中央位置(阻止位置)で停止してしまい、ダイアフラムポンプが停止してしまったときに、駆動室の圧力が次第に大気に漏れて減圧することに基づき、切換え弁のスプールの一方の端面に面する加圧室に加圧状態の駆動室の圧力を通すように作用し、それにより、スプールを動かし、ダイアフラムの稼働を再開するようにした弁装置が開示されている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-188576 (Patent Document 1) discloses a central position (blocking position) where the spool of the driving pressurized air switching valve blocks the supply of driving pressurized air to both the left and right drive chambers of the diaphragm pump. When the diaphragm pump stops, the pressure in the drive chamber gradually leaks into the atmosphere and is reduced, so that the pressure is applied to the pressurizing chamber facing one end face of the switching valve spool. A valve device is disclosed which acts to pass the pressure of the pressurized drive chamber, thereby moving the spool and resuming the operation of the diaphragm.
特開2002−221161(特許文献2)は、ダイアフラムポンプ内部に、両端面が左右の駆動室に臨むように設定されたバランシングバルブを設け、ダイアフラムポンプが停止状態になると左右の駆動室の圧力がバランスして、バランシングバルブが切換え弁のスプールの一方の端面に隣接した加圧室を大気に連通する中立位置となり、それによりスプールの左右の端面に掛かる圧力に差を生じさせてスプールを動かし、ダイアフラムの稼働を再開するようにした再始動装置を開示している。 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-221161 (Patent Document 2) is provided with a balancing valve set so that both end faces face the left and right drive chambers inside the diaphragm pump, and when the diaphragm pump is stopped, the pressure in the left and right drive chambers is reduced. In balance, the balancing valve is in a neutral position where the pressurizing chamber adjacent to one end face of the spool of the switching valve communicates with the atmosphere, thereby causing a difference in pressure applied to the left and right end faces of the spool to move the spool, A restart device is disclosed in which the operation of the diaphragm is resumed.
しかし、上述した形式のダイアフラムポンプの再始動装置では、ダイアフラムが停止しても再始動が生じないことが多々ある。これは再始動装置における弁装置の構造的複雑さ等にあるのではないかと思われる。本発明では、弁装置の構造を簡単にして再始動をより確実にした再始動装置を提供することを目的としている。 However, in the restart device for the diaphragm pump of the type described above, there are many cases where the restart does not occur even when the diaphragm stops. This may be due to the structural complexity of the valve device in the restart device. It is an object of the present invention to provide a restart device that can simplify the structure of the valve device and make the restart more reliable.
すなわち、本発明は、
第1及び第2終点位置の間で往復動可能とされた往復動ロッド、
該往復動ロッドの両端に取り付けられた第1及び第2ダイアフラム、及び
該第1及び第2ダイアフラムによってそれぞれ画定される第1及び第2駆動室、
を備えるダイアフラムポンプと;
駆動流体源と該ダイアフラムポンプとの間に接続された駆動流体切換え弁装置であって、
駆動流体源からの駆動流体の該第1及び第2駆動室への供給を阻止する(ここで阻止するとは完全に阻止するものだけでなく、実質的に阻止する場合も含む)と共に該第1及び第2駆動室を大気から遮断する(ここで遮断するとは完全に遮断するものだけでなく、実質的に遮断する場合も含む)閉鎖位置から、該閉鎖位置の一方の側に変位して第1位置となることにより駆動流体を該第1駆動室に供給するとともに第2駆動室を大気に連通することにより該往復動ロッドが該第1終点位置に向けて動き、該閉鎖位置の他方の側に変位して第2位置となることにより駆動流体を該第2駆動室に供給するとともに第1駆動室を大気に連通することにより該往復動ロッドが該第2終点位置に向けて動くようにするためのスプール、及び
該スプールの両端面が面する第1及び第2加圧室、
を備え、該往復動ロッドが該第1及び第2終点位置に達した時にそれぞれ該第2及び第1加圧室の圧力が放出されて、該第1及び第2加圧室の圧力差が生じ、それにより該スプールが該第1及び第2位置の間に変位されるようになされている駆動流体切換え弁装置と;
を有するダイアフラム式ポンプにおいて、該ダイアフラム式ポンプが稼働中に該スプールが該閉鎖位置で停止して該ダイアフラム式ポンプの稼働が停止したときに再始動するためのダイアフラム式ポンプ再始動装置であって、
流体圧力源と、
該流体圧力源及び該第1及び第2駆動室の一方の駆動室に連通され、該一方の駆動室のゲージ圧が正圧となったときに該流体源からの流体圧力を通す開放位置となる第1常閉弁と、
該第1常閉弁及び第1及び第2駆動室の他方の駆動室に連通され、該他方の駆動室のゲージ圧が正圧となったときに該第1常閉弁を通された該流体圧力を通す開放位置となる第2常閉弁と、
該第1及び第2加圧室の一方と該第2常閉弁とに連通された第3常閉弁であって、該第1及び第2常閉弁がともに開放位置となり、該流体源からの流体圧力が該第3常閉弁にかけられたときに解放されて該第1及び第2加圧室の該一方を大気に連通させる第3常閉弁と
を有するダイアフラム式ポンプ再始動装置を提供する。
That is, the present invention
A reciprocating rod capable of reciprocating between the first and second end positions;
First and second diaphragms attached to both ends of the reciprocating rod, and first and second drive chambers defined by the first and second diaphragms, respectively;
A diaphragm pump comprising:
A driving fluid switching valve device connected between the driving fluid source and the diaphragm pump,
The supply of drive fluid from the drive fluid source to the first and second drive chambers is blocked (including not only completely blocking but also blocking substantially) and the first And the second driving chamber is shielded from the atmosphere (including not only completely shutting off but also substantially shutting off) from the closed position to one side of the closed position. When the first driving chamber is set to the first position, the reciprocating rod moves toward the first end position by supplying the second driving chamber to the atmosphere and communicating the second driving chamber with the atmosphere. By moving to the second position by moving to the second position, the reciprocating rod moves toward the second end position by supplying the driving fluid to the second driving chamber and communicating the first driving chamber to the atmosphere. And a spool for making the spool First and second pressure chambers facing both end faces;
And when the reciprocating rod reaches the first and second end positions, the pressure in the second and first pressurizing chambers is released, respectively, and the pressure difference between the first and second pressurizing chambers is A drive fluid switching valve device that is adapted to cause the spool to be displaced between the first and second positions;
A diaphragm pump restarting device for restarting when the operation of the diaphragm pump stops when the spool stops in the closed position while the diaphragm pump is in operation. ,
A fluid pressure source;
An open position that communicates with the fluid pressure source and one of the first and second drive chambers and allows the fluid pressure from the fluid source to pass when the gauge pressure of the one drive chamber becomes positive. A first normally closed valve,
The first normally closed valve and the other driving chamber of the first and second driving chambers are communicated, and the first normally closed valve is passed when the gauge pressure of the other driving chamber becomes positive. A second normally closed valve that is in an open position for fluid pressure;
A third normally closed valve communicated with one of the first and second pressurizing chambers and the second normally closed valve, wherein both the first and second normally closed valves are in an open position, and the fluid source And a third normally closed valve that is released when fluid pressure from the first normally closed valve is applied to the third normally closed valve to communicate one of the first and second pressurizing chambers to the atmosphere. I will provide a.
このダイアフラム式ポンプ再始動装置では、単純な常閉弁を組み合わせた簡単な構造のためと考えられるが、上述した特許文献1及び2に開示されたものに比べて、停止したダイアフラムポンプをより確実に再始動させることができることが確認されている。 This diaphragm type pump restarting device is considered to have a simple structure combining a simple normally closed valve, but the diaphragm pump stopped more reliably than those disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above. It has been confirmed that it can be restarted.
より具体的には、上記流体圧力源をダイアフラム式ポンプ再始動装置の該駆動流体源とすることができる。 More specifically, the fluid pressure source can be the driving fluid source of the diaphragm pump restarting device.
本発明はまた、上述のダイアフラム式ポンプ再始動装置を備えるダイアフラム式ポンプを提供する。 The present invention also provides a diaphragm pump comprising the diaphragm pump restarting device described above.
以下、本発明に係るダイアフラムポンプ再始動装置及びそれを備えるダイアフラム式ポンプの実施形態を添付図面に基づき説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a diaphragm pump restarting device and a diaphragm type pump including the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図示のように、本発明に係るダイアフラム式弁装置10は、図で見て左右に往復動可能とされた往復動ロッド12の左右両端に取り付けられた第1及び第2(図で見て左側及び右側)ダイアフラム13、14によって画定された第1(左側)駆動室15及び第2(右側)駆動室16を備えるダイアフラムポンプ17と、第1及び第2駆動室15、16に図示しない駆動流体源(通常はエアポンプ)からの駆動流体(加圧空気)を交互に供給する駆動流体切換え弁18とを有する。
As shown in the drawing, the diaphragm
ダイアフラムポンプ17は、第1及び第2ダイアフラム13、14の外側にそれぞれ図示しないポンプ室を有しており、往復動ロッド12の往復動に伴って生じる第1及び第2ダイアフラム13、14のたわみによってポンプ室の容積を増減し、流体を吸引排出するようになっている。
The
駆動流体切換え弁18は、弁ハウジング20内で往復動可能とされたスプール22を有する。スプール22は、図1に示す右側(第2)終端位置にあるときは、図中において矢印で示すように、駆動流体源からの駆動流体を第2駆動室16に通すと共に第1駆動室15を大気に通すようになっている。図示の例では、大気への連通路はダイアフラムポンプ17の中央を通るようにされている。スプール22は図1に示す右側(第2)終端位置から左方に動いて左側(第1)終端位置へ可動である。弁ハウジング20は駆動流体を受け入れる入口20a、第1及び第2駆動室へ駆動流体を吐出する吐出口20b及び大気に連通する排気口20cを有しており、スプール22が第2(右側)終端位置となった状態では、駆動流体を第2駆動室16に通すと共に第1駆動室15を大気に通し、スプール22が第1(左側)終端位置となった状態では、駆動流体を第1駆動室15に通すと共に第2駆動室16を大気に通すようになっている。
The drive
駆動流体切換え弁18は、スプール22の第1端面(左側端面)が臨む第1加圧室24と、スプールの第2端面(右側端面)が臨む第2加圧室26とを有している。第1及び第2加圧室24、26はそれぞれダイアフラムポンプ内17に設けられている第1(左側)サージタンク28と第2サージタンク30に連通されており、図1の状態になったときには第1(左側)ダイアフラム13のセンタープレート32が第1(左側)パイロットバルブ34を押し込んで第1(左側)サージタンク28及び第1加圧室24の加圧空気が大気に連通されている第1(左側)駆動室15に放出され、その時点では第2(右側)サージタンク30の加圧空気を受けている第2加圧室26よりも低圧になり、スプール22が図1の第2位置(右側位置)から左方に変位する。スプール22が第1位置(左側位置)に達すると上記と逆に第2加圧室26が大気に連通され、スプール22は第2位置(右側位置)に向かう。このようにしてスプールが第1及び第2位置の間に変位することにより第1及び第2駆動室15、16は駆動流体を交互に受けると共に交互に大気に連通されてダイアフラムポンプ17の往復動ロッド12が第1終端位置と第2終端位置の間で動いて、当該ダイアフラムポンプ17は正常に稼働する。
The driving
図2は、駆動流体切換え弁18のスプール22が第1及び第2位置の中間の閉鎖位置となり、第1及び第2駆動室15、16への駆動流体の供給を阻止すると共にそれら駆動室15、16を大気から遮断した状態を示す。
FIG. 2 shows that the
この状態では、本発明に係るダイアフラムポンプ再始動装置36が作動する。すなわち、ダイアフラム再始動装置36は、上述の駆動流体源及び第2駆動室16に連通され、第2駆動室16のゲージ圧が所定の正圧となったときに解放されて駆動流体源からの流体圧力を通す第1常閉弁38と、第1常閉弁38及び第1駆動室15に連通され、第1駆動室15のゲージ圧が所定の正圧となったときに解放されて第1常閉弁38を通された流体圧力を通す第2常閉弁40と、第2加圧室26と第2常閉弁40とに連通され、第1及び第2常閉弁38、40が解放されて第1及び第2常閉弁38、40を通された流体圧力の作用を受けて解放されて第2加圧室26を大気に連通させる第3常閉弁42とを有する。
In this state, the diaphragm
このダイアフラムポンプ再始動装置36においては、ダイアフラムポンプ17が正常に稼働しているときは、第1及び第2駆動室14,16の一方が大気圧若しくはそれに近い圧力とされており、第1及び第2常閉弁38、40の一方が閉止状態にあり、従って、駆動流体源の流体圧力が第3常閉弁42にかけられることはないが、駆動流体切換え弁18が閉鎖位置となりダイアフラムポンプ17の稼働が停止しまった場合、第1及び第2駆動室15,16がともに大気より高い正圧になることを利用して、第3常閉弁42を開放し第2加圧室26を大気に通し、第1及び第2加圧室25、26の間に圧力差を生じさせ、スプール22を第2(左側位置)に変位させることによりダイアフラムポンプ17への駆動流体の供給を再開し、当該ダイアフラムポンプ17の再始動を行わせるものである。
In the diaphragm
以上、本発明の一実施形態としてのダイアフラムポンプ再始動装置36を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第1常閉弁は駆動流体供給源以外の他の加圧流体源に連通させるようにすることができる。また、第1常閉弁38を第2駆動室16ではなく第1駆動室15に、第2常閉弁40を第1駆動室15ではなく第2駆動室16に連通させるようにすることができる。更に、第3常閉弁42は第2加圧室26ではなく、第1加圧室24に連通させることもできる。
The diaphragm
ダイアフラム式弁装置10
往復動ロッド12
第1ダイアフラム13
第2ダイアフラム14
第1駆動室(図で見て左側の駆動室)15
第2駆動室(右側の駆動室)16
ダイアフラムポンプ17
駆動流体切換え弁18
弁ハウジン20
スプール弁22
第1加圧室24
第2加圧室26
第1(左側)サージタンク28
第2サージタンク30
センタープレート32
第1(左側)パイロットバルブ34
ダイアフラムポンプ再始動装置36
第1常閉弁38
第2常閉弁40
第3常閉弁42
Diaphragm
Reciprocating
First driving chamber (the driving chamber on the left side in the figure) 15
Second driving chamber (right driving chamber) 16
Drive
First pressurizing
Second pressurizing
First (left side)
First (left side)
Diaphragm
First normally closed
Second normally closed
Third normally closed
Claims (3)
該往復動ロッドの両端に取り付けられた第1及び第2ダイアフラム、及び
該第1及び第2ダイアフラムによってそれぞれ画定される第1及び第2駆動室、
を備えるダイアフラムポンプと;
駆動流体源と該ダイアフラムポンプとの間に接続された駆動流体切換え弁装置であって、
駆動流体源からの駆動流体の該第1及び第2駆動室への供給を阻止すると共に該第1及び第2駆動室を大気から遮断する閉鎖位置から、該閉鎖位置の一方の側に変位して第1位置となることにより駆動流体を該第1駆動室に供給するとともに第2駆動室を大気に連通することにより該往復動ロッドが該第1終点位置に向けて動き、該閉鎖位置の他方の側に変位して第2位置となることにより駆動流体を該第2駆動室に供給するとともに第1駆動室を大気に連通することにより該往復動ロッドが該第2終点位置に向けて動くようにするためのスプール、及び
該スプールの両端面が面する第1及び第2加圧室、
を備え、該往復動ロッドが該第1及び第2終点位置に達した時にそれぞれ該第2及び第1加圧室の圧力が放出されて、該第1及び第2加圧室の圧力差が生じ、それにより該スプールが該第1及び第2位置の間に変位されるようになされている駆動流体切換え弁装置と;
を有するダイアフラム式ポンプにおいて、該ダイアフラム式ポンプが稼働中に該スプールが該閉鎖位置で停止して該ダイアフラム式ポンプの稼働が停止したときに再始動するためのダイアフラム式ポンプ再始動装置であって、
流体圧力源と、
該流体圧力源及び該第1及び第2駆動室の一方の駆動室に連通され、該一方の駆動室のゲージ圧が正圧となったときに該流体源からの流体圧力を通す開放位置となる第1常閉弁と、
該第1常閉弁及び第1及び第2駆動室の他方の駆動室に連通され、該他方の駆動室のゲージ圧が正圧となったときに該第1常閉弁を通された該流体圧力を通す開放位置となる第2常閉弁と、
該第1及び第2加圧室の一方と該第2常閉弁とに連通された第3常閉弁であって、該第1及び第2常閉弁がともに開放位置となり、該流体源からの流体圧力が該第3常閉弁にかけられたときに解放されて該第1及び第2加圧室の該一方を大気に連通させる第3常閉弁と
を有するダイアフラム式ポンプ再始動装置。 A reciprocating rod capable of reciprocating between the first and second end positions;
First and second diaphragms attached to both ends of the reciprocating rod, and first and second drive chambers defined by the first and second diaphragms, respectively;
A diaphragm pump comprising:
A driving fluid switching valve device connected between the driving fluid source and the diaphragm pump,
Displacement from the closed position that blocks the supply of the drive fluid from the drive fluid source to the first and second drive chambers and blocks the first and second drive chambers from the atmosphere to one side of the closed position. When the first position is reached, the driving fluid is supplied to the first driving chamber and the second driving chamber is communicated with the atmosphere, whereby the reciprocating rod moves toward the first end position, and the closed position is By moving to the second position by displacing to the other side, the driving fluid is supplied to the second driving chamber, and the first driving chamber is communicated with the atmosphere so that the reciprocating rod is directed toward the second end position. A spool for moving, and first and second pressure chambers facing both end faces of the spool,
And when the reciprocating rod reaches the first and second end positions, the pressure in the second and first pressurizing chambers is released, respectively, and the pressure difference between the first and second pressurizing chambers is A drive fluid switching valve device that is adapted to cause the spool to be displaced between the first and second positions;
A diaphragm pump restarting device for restarting when the operation of the diaphragm pump stops when the spool stops in the closed position while the diaphragm pump is in operation. ,
A fluid pressure source;
An open position that communicates with the fluid pressure source and one of the first and second drive chambers and allows the fluid pressure from the fluid source to pass when the gauge pressure of the one drive chamber becomes positive. A first normally closed valve,
The first normally closed valve and the other driving chamber of the first and second driving chambers are communicated, and the first normally closed valve is passed when the gauge pressure of the other driving chamber becomes positive. A second normally closed valve that is in an open position for fluid pressure;
A third normally closed valve communicated with one of the first and second pressurizing chambers and the second normally closed valve, wherein both the first and second normally closed valves are in an open position, and the fluid source And a third normally closed valve that is released when fluid pressure from the first normally closed valve is applied to the third normally closed valve to communicate one of the first and second pressurizing chambers to the atmosphere. .
A diaphragm pump comprising the diaphragm pump restarting device according to claim 1.
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