JP2023147477A - 急排弁一体型ダイヤフラムポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】流量損失を低減可能な急排弁一体型ダイヤフラムポンプを提供する。【解決手段】複数のポンプ室１７を形成するダイヤフラム１３および駆動機構２１を備えたポンプ本体部３と、一部のポンプ室から気体が供給される第１の供給通路５２および残りのポンプ室から気体が供給される第２の供給通路５４を有しかつ吐出通路５８を有する急排弁構造体４とを備える。急排弁構造体４は、入力側空間５３と、排出通路５５と、出力側空間６１と、逆止弁６６と、排気通路５９と、入力側空間５３の圧力と出力側空間６１の圧力とに応じて排気口６２を開閉する急排弁７１とを備える。排出通路５５は、所定の流路抵抗が生じる構成である。流路抵抗は、第１の供給通路５２の流量が所定流量以下の場合、入力側空間５３の気体が排出通路５５から排出され、第１の供給通路５２の流量が所定流量を越えた場合、急排弁７１が排気口６２を閉塞し、入力側空間５３の気体が逆止弁６６を通って出力側空間６１に流出する流路抵抗である。【選択図】 図１

Description

本発明は、気体の供給が停止されたときに開く急排弁を備えた急排弁一体型ダイヤフラムポンプに関する。

従来、血圧計のカフ（腕帯）に空気を供給するポンプとしては、例えば特許文献１に記載されているように、空気の供給が停止された後に空気を排出する急排弁を備えた急排弁一体型ダイヤフラムポンプがある。
特許文献１に記載されているダイヤフラムポンプは、空気を突出する通路の途中に逆止弁を備えているとともに、逆止弁より上流側（ポンプ室側）の圧力と、逆止弁より下流側の圧力との圧力差に応じて開閉する急排弁を備えている。急排弁は、逆止弁より上流側の圧力が所定の圧力を超えることにより閉じ、逆止弁より上流側の圧力が所定の圧力を下回ることにより開く。急排弁が開くことにより、逆止弁より下流側の空気が急排弁を通してポンプ外に排出される。

このダイヤフラムポンプにおいては、作動を開始して逆止弁より上流側の圧力が上昇し、急排弁が閉じることにより、空気が逆止弁を開いて吐出され、血圧計のカフに供給される。一方、カフに空気を供給した後にダイヤフラムポンプが停止して逆止弁より上流側の圧力が低下することにより、急排弁が開いて逆止弁より下流側の空気、すなわちカフ側の空気が排出される。

特許第６９１３３６５号公報

特許文献１に記載されている急排弁一体型ダイヤフラムポンプは、空気の全量が逆止弁を通って吐出される。このため、この急排弁一体型ダイヤフラムポンプでは、空気を吐出するときに逆止弁を開くことに起因する弁抵抗を受けるために、流量損失が大きいという問題があった。

本発明の目的は、空気を吐出する通路に逆止弁を有しているにもかかわらず大流量が得られる急排弁一体型ダイヤフラムポンプを提供することである。

この目的を達成するために本発明に係る急排弁一体型ダイヤフラムポンプは、複数のポンプ室を形成するダイヤフラムおよび前記ポンプ室を拡縮させる駆動機構を備えたポンプ本体部と、前記複数のポンプ室のうちの一部の前記ポンプ室から気体が供給される第１の供給通路および残りの前記ポンプ室から気体が供給される第２の供給通路を有しかつ加圧対象物に接続される吐出通路を有する急排弁構造体とを備え、前記急排弁構造体は、前記第１の供給通路に接続された入力側空間と、一端が前記入力側空間に接続されるとともに他端がこの急排弁構造体の外面に開口する排出通路と、前記入力側空間とは隔壁によって仕切られ、前記第２の供給通路に接続されるとともに前記吐出通路に連通された出力側空間と、前記入力側空間の気体を前記出力側空間に流す逆止弁と、一端が前記出力側空間に接続されるとともに他端がこの急排弁構造体の外面に開口する排気通路と、前記排気通路の前記一端からなる排気口を開閉する弁体を有し、前記入力側空間の圧力が前記出力側空間の圧力より高い状態で前記排気口を閉じ、かつ前記入力側空間の圧力が前記出力側空間の圧力以下の状態で前記排気口を開く急排弁とを備え、前記排出通路は、予め定めた流路抵抗が生じる構成が採られ、前記予め定めた流路抵抗を、前記入力側空間に前記第１の供給通路を通って供給される気体の流量が所定の流量以下の場合、前記入力側空間に供給された気体が前記排出通路を通って大気中に排出され、前記入力側空間に前記第１の供給通路を通って供給される気体の流量が前記所定の流量を越えた場合、前記急排弁が前記排気口を閉塞するとともに、前記入力側空間の気体が前記逆止弁を通って前記出力側空間に流出する流路抵抗としたものである。

本発明は、前記急排弁一体型ダイヤフラムポンプにおいて、さらに、前記ダイヤフラムと前記隔壁との間に設けられ、前記ダイヤフラムと協働して前記ポンプ室を形成するとともに、前記隔壁と協働して前記入力側空間を形成する第１の筐体と、前記隔壁を前記第１の筐体と協働して挟み、前記隔壁との間に前記出力側空間を形成する第２の筐体とを備え、前記第１の筐体は、前記ポンプ室と対向する位置にポンプ出口通路を有し、前記隔壁は、前記ポンプ出口通路を開閉する吐出弁を有し、前記第１の供給通路は、前記吐出弁から前記第１の筐体と前記隔壁との間を通って前記入力側空間に至るように形成され、前記第２の供給通路は、前記吐出弁から前記隔壁と前記第２の筐体との間を通って前記出力側空間に至るように形成されていてもよい。

本発明によれば、空気の一部が逆止弁を通ることなく吐出されるから、空気を吐出する通路に逆止弁を有しているにもかかわらず大流量が得られる急排弁一体型ダイヤフラムポンプを提供することができる。

図１は、第１の実施の形態による急排弁一体型ダイヤフラムポンプの断面図である。 図２は、急排弁構造体を拡大して示す断面図である。 図３は、下側筐体の要部を拡大して示す平面図である。 図４は、第２の実施の形態による急排弁一体型ダイヤフラムポンプの分解斜視図である。 図５は、ダイヤフラムの平面図である。 図６は、第１の筐体の平面図である。 図７は、隔壁の平面図である。 図８は、第２の筐体の平面図である。 図９は、急排弁一体型ダイヤフラムポンプの一部を示す斜視断面図である。 図１０は、急排弁一体型ダイヤフラムポンプの一部を示す斜視断面図である。 図１１は、急排弁一体型ダイヤフラムポンプの一部を示す斜視断面図である。 図１２は、急排弁一体型ダイヤフラムポンプの一部を示す斜視断面図である。 図１３は、急排弁一体型ダイヤフラムポンプの一部を示す斜視断面図である。 図１４は、急排弁一体型ダイヤフラムポンプの一部を示す斜視断面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る急排弁一体型ダイヤフラムポンプの一実施の形態を図１～図３を参照して詳細に説明する。
図１に示す急排弁一体型ダイヤフラムポンプ１は、図１において最も下に位置するモータ２に取付けられ、このモータ２によって駆動されて動作する。この実施の形態による急排弁一体型ダイヤフラムポンプ１は、空気を吸込んで吐出するポンプである。この実施の形態においては、空気が本発明でいう「気体」に相当する。
この急排弁一体型ダイヤフラムポンプ１は、モータ２に固定されたポンプ本体部３と、このポンプ本体部３に取付けられた急排弁構造体４とを備えている。

＜ポンプ本体部の説明＞
ポンプ本体部３は、モータ２に固定されたハウジング５と、このハウジング５に保持された複数の機能部品とによって構成されている。
ハウジング５は、複数の部材をモータ２の軸線方向（図１においては上下方向）に組み合わせて円柱状に形成されており、モータ２の回転軸６と同一軸線上に位置付けられている。

ハウジング５を構成する複数の部材は、モータ２に固定用ボルト７によって固定された有底角筒状の底体１１と、この底体１１の開口部分に取付けられたダイヤフラムホルダー１２と、このダイヤフラムホルダー１２との間に後述するダイヤフラム１３が挟まれる状態でダイヤフラムホルダー１２に取付けられた円板状のバルブホルダー１４などである。

ダイヤフラム１３は、ダイヤフラムホルダー１２とバルブホルダー１４とに挟まれて保持されている。また、ダイヤフラム１３は、バルブホルダー１４に向けて開口する複数のカップ状の変形部１５を有している。これらの変形部１５は、ハウジング５の周方向において、ダイヤフラム１３を複数に分割する位置にそれぞれ設けられている。また、これらの変形部１５は、ダイヤフラムホルダー１２に形成された穴１２ａの中に挿入されている。
変形部１５の開口部分は、バルブホルダー１４によって閉塞されている。また、個々の変形部１５の開口部分には、変形部１５の内方に向けてバルブホルダー１４に沿って突出する板状の吸入用弁体１６が一体に形成されている。

この変形部１５とバルブホルダー１４との間にポンプ室１７が形成されている。このため、ダイヤフラム１３は、バルブホルダー１４と協働してポンプ室１７を形成している。
カップ状を呈する変形部１５の底にはピストン１８が設けられているとともに、ポンプ室１７とは反対方向に向けて突出する連結片１９が設けられている。この連結片１９は、後述する駆動機構２１の駆動体２２に連結されている。

バルブホルダー１４におけるポンプ室１７の壁を構成する部分には、吸入通路２３と出力通路２４とが穿設されている。吸入通路２３は、バルブホルダー１４の外縁側であって、上述した吸入用弁体１６と重なる位置に設けられている。この吸入通路２３のポンプ室１７側の開口は、吸入用弁体１６によって開閉される。
出力通路２４は、バルブホルダー１４の中心側に設けられている。

バルブホルダー１４におけるポンプ室１７とは反対側の端面には、本発明でいう「吐出弁」を構成する吐出用弁体２５が取付けられている。吐出用弁体２５は、バルブホルダー１４の中央部に突設された突起１４ａに取付けられた基部２５ａと、この基部２５ａからバルブホルダー１４に沿って突出するポンプ室１７毎の弁体部２５ｂとを有している。弁体部２５ｂは、出力通路２４におけるポンプ室１７とは反対側の開口と対向している。この出力通路２４の開口は、弁体部２５ｂによって開閉される。

この吐出用弁体２５と上述した吸入用弁体１６は、ポンプ室１７の容積の増減に伴ってそれぞれ開閉する。吐出用弁体２５は、ポンプ室１７の容積が減少する収縮行程で開き、それ以外の場合は閉じている。吸入用弁体１６は、ポンプ室１７の容積が増加する拡張行程で開き、それ以外の場合は閉じている。ポンプ室１７の容積は、ダイヤフラム１３のピストン１８が後述する駆動機構２１により押されたり引かれたりすることによって変化する。

駆動機構２１は、モータ２の回転軸６に取付けられたクランク体３１と、このクランク体３１に駆動軸３２を介して連結された駆動体２２などを備えている。クランク体３１は、円柱状に形成されており、回転軸６に固定されている。このため、クランク体３１は、回転軸６と一体に回転する。
駆動軸３２は、クランク体３１側の一端部がクランク体３１における回転軸６とは偏心した部位に固着されてクランク体３１に支持され、回転軸６に対して所定の方向に傾斜している。

駆動体２２は、駆動軸３２に回転自在に支持された円柱状の軸部３３と、この軸部３３から径方向の外側に 突出する複数の腕部３４とによって構成されている。
腕部３４は、ダイヤフラム１３の変形部１５毎に設けられており、軸部３３から放射状に径方向の外側へ延びている。腕部３４には貫通穴３４ａが穿設されている。この貫通穴３４ａには、ダイヤフラム１３の連結片１９が係入されている。連結片１９は、腕部３４を貫通した状態で腕部３４に固定されている。
この駆動機構２１によれば、モータ２の回転軸６とともにクランク体３１と駆動軸３２とが回転することにより、駆動体２２が揺動し、ポンプ室１７を拡縮させる。

＜急排弁構造体の説明＞
急排弁構造体４は、バルブホルダー１４に取付けられた下側筐体４１と、この下側筐体４１に重ねて取付けられた上側筐体４２と、これらの下側筐体４１と上側筐体４２との間に挟まれて保持された隔壁４３とによって構成されている。

下側筐体４１は、バルブホルダー１４に向けて突出する外側筒状体４４、内側筒状体４５および仕切壁４６と、バルブホルダー１４とは反対側に向けて突出する円筒４７とを有している。この下側筐体４１は、プラスチック材料を使用して型（図示せず）によって所定の形状に成型されている。
外側筒状体４４は、下側筐体４１の外縁部に設けられている。内側筒状体４５と仕切壁４６は、外側筒状体４４の内方に設けられている。これらの外側筒状体４４、内側筒状体４５および仕切壁４６の突出端は、気密となるようにバルブホルダー１４に固定されている。

外側筒状体４４と内側筒状体４５との間には、吸入空間４８が形成されている。この吸入空間４８は、外側筒状体４４および内側筒状体４５を含む下側筐体４１の外縁部と、バルブホルダー１４の外縁部とによって囲まれて形成されている。上述した吸入通路２３は、この吸入空間４８とポンプ室１７とを連通している。また、吸入空間４８は、外側筒状体４４を貫通する流入通路４９によって大気中に連通されている。
仕切壁４６は、内側筒状体４５によって囲まれた空間をポンプ室毎に仕切っている。この実施の形態においては、図１において右側に描かれているポンプ室１７と対応する第１の供給空間５０と、図１において左側に描かれているポンプ室１７と対応する第２の供給空間５１とが仕切壁４６によって内側筒状体４５の中に形成されている。

第１の供給空間５０と第２の供給空間５１は、下側筐体４１の内側筒状体４５を含む中央部と、バルブホルダー１４の中央部とによって囲まれて形成されている。上述した出力通路２４は、第１および第２の供給空間５０，５１とポンプ室１７とを連通している。また、吐出用弁体２５は、この第１の供給空間５０と第２の供給空間５１にそれぞれ設けられている。

下側筐体４１の中央部であって、第１の供給空間５０の壁を構成する部分には、第１の供給通路５２が穿設されている。この第１の供給通路５２の一端は、第１の供給空間５０に開口し、他端は、下側筐体４１と後述する隔壁４３との間に形成された入力側空間５３に開口している。この第１の供給通路５２は、ポンプ室１７から出力通路２４と第１の供給空間５０とを通して気体が供給される。
下側筐体４１の第２の供給空間５１の壁を構成する部分には、第２の供給通路５４が穿設されている。第２の供給通路５４の一端は、第２の供給空間５１に開口し、他端は、円筒４７の内部に開口している。円筒４７の内部は、上側筐体４２と後述する隔壁４３との間に形成された出力側空間６１に連通されている。

円筒４７は、下側筐体４１の一側部（図１においては左側部）に設けられている。
下側筐体４１の他側部であって、バルブホルダー１４とは反対側の端面には、排出通路５５が形成されている。この排出通路５５は、図３に示すように、下側筐体４１における上側筐体４２との合わせ面４１ａに開口する凹溝によって形成されている。排出通路５５の通路断面積は、第１の供給通路５２の通路断面積以上である。また、排出通路５５の通路長は、第１の供給通路５２の通路長より長く、予め定めた流路抵抗が生じる通路長である。この流路抵抗の説明は後述する。

上側筐体４２は、図１および図２に示すように、下側筐体４１とは反対側に向けて突出する吐出用円筒部５６および排気用円筒部５７を有し、後述する隔壁４３が下側筐体４１との間に挟まれる状態で下側筐体４１に気密となるように取付けられている。
吐出用円筒部５６は、下側筐体４１の円筒４７と対向する位置に設けられている。

この実施の形態による吐出用円筒部５６は、下側筐体４１の円筒４７を覆う大径部５６ａと、この大径部５６ａから突出する小径部５６ｂとによって形成されている。この実施の形態においては、この吐出用円筒部５６の内部に吐出通路５８が形成されている。小径部５６ｂには、空気供給用ホース（図示せず）の一端が接続される。空気供給用ホースの他端には図示してない加圧対象物が接続される。

排気用円筒部５７は、内筒５７ａと外筒５７ｂとを有する二重筒となるように形成されている。内筒５７ａの中心部には排気通路５９が形成されている。排気通路５９の一端は、上側筐体４２と後述する隔壁４３との間に形成された出力側空間６１に排気口６２として開口している。排気通路５９の他端は、上側筐体４２の上面（急排弁構造体４の外面）に開口している。

隔壁４３は、ゴムなどの弾性材料によって板状に形成され、下側筐体４１と上側筐体４２との間を仕切っている。隔壁４３と下側筐体４１との間に形成された入力側空間５３は、下側筐体４１の第１の供給通路５２に接続されている。上述した排出通路５５の上流端（図１においては左端）は、隔壁４３と下側筐体４１の急排弁用支持座６３との間に形成された隙間６４（図３参照）によって入力側空間５３に接続されている。この排出通路５５の下流端は、下側筐体４１の外面（急排弁構造体４の外面）に開口している。

隔壁４３と上側筐体４２との間に形成された出力側空間６１は、入力側空間５３とは隔壁４３によって仕切られている。この出力側空間６１は、上側筐体４２に設けられている吐出通路５８と排気通路５９とにそれぞれ接続されている。
隔壁４３の一側部（図１においては左側部）には、上側筐体４２に向けて突出する筒状弁体６５が設けられている。この筒状弁体６５は、下側筐体４１の円筒４７と協働して逆止弁６６を構成するものである。

この逆止弁６６は、入力側空間５３の空気を出力側空間６１に流す。円筒４７は、逆止弁６６の弁座を構成している。この筒状弁体６５は、円筒４７の外周面を覆う円筒状に形成されている。筒状弁体６５の突出端は、円筒４７の外周面に周方向の全域にわたって密着している。筒状弁体６５の基端部は、円筒４７より径が大きくなるように形成されている。この筒状弁体６５と円筒４７との間の空間は、入力側空間５３の一部である。

また、隔壁４３には、図２に示すように、急排弁７１の弁体７２が設けられている。急排弁７１は、弁体７２と、上述した排気用円筒部５７の内筒５７ａに形成された弁座７３とによって構成されている。
弁体７２は、相対的に薄く形成された環状の支持部７２ａと、この支持部７２ａの中央に位置する板状部７２ｂとによって構成されている。この弁体７２の板状部７２ｂは、入力側空間５３の圧力と出力側空間６１の圧力とに応じて移動し、弁座７３に対して接離する。

入力側空間５３の圧力が出力側空間６１の圧力より高い場合は、図２に示すように、弁体７２が弁座７３に着座して排気口６２を閉じる。また、入力側空間５３の圧力が出力側空間６１の圧力以下の場合には、図１に示すように、弁体７２が弁座７３から離れて排気口６２が開き、板状部７２ｂが下側筐体４１の急排弁用支持座６３に接触する状態になる。

＜第１の実施の形態による急排弁一体型ダイヤフラムポンプの動作の説明＞
次に、上述したように構成された急排弁一体型ダイヤフラムポンプ１の動作を説明する。
モータ２の回転軸６が回転すると、クランク体３１と駆動軸３２とが回転軸６を中心にして回転し、駆動体２２の腕部３４がダイヤフラム１３のピストン１８を押したり引いたりする。ピストン１８が腕部３４によって引かれることにより、ポンプ室１７が拡張するとともに吸入用弁体１６が開き、大気が流入通路４９から吸入空間４８と吸入通路２３とを通ってポンプ室１７に吸入される。一方、ピストン１８が腕部３４によって押されることにより、ポンプ室１７が収縮するとともに吐出用弁体２５が開き、ポンプ室１７内の空気が出力通路２４と、第１および第２の供給空間５０，５１と、第１および第２の供給通路５２，５４とに流出する。第１の供給通路５２に流れ込んだ空気は、入力側空間５３に流入する。第２の供給通路５４に流れ込んだ空気は、出力側空間６１に流入する。

入力側空間５３は、排出通路５５を介して大気中に開放されている。このため、入力側空間５３に流入した空気は、排出通路５５の流路抵抗を受けながら排気通路５９を通って大気中に放出される。排出通路５５を通って排出される空気の最大流量は、排出通路５５の流路抵抗によって制約を受ける。この流路抵抗は、第１の供給通路５２を通って入力側空間５３に流入する空気の流量が所定の流量以下である場合に、その空気の全量が排出通路５５を通って排出されるように設定されている。この「所定の流量」は、全てのポンプ室１７の吐出量に応じて適宜設定される。第１の供給通路５２を通って入力側空間５３に流入する空気の流量が所定の流量以下である場合は、急排弁７１が図１に示すように開状態となる。この状態においては、第２の供給通路５４から出力側空間６１に流入した空気の大部分は、排気通路５９からポンプ外に排出される。

第１の供給通路５２を通る空気の流量が上述した所定の流量を越えた場合には、この空気を排出通路５５のみでは排出できなくなり、入力側空間５３の圧力が上昇する。この場合は、入力側空間５３の圧力上昇に伴って急排弁７１が排気口６２を閉塞する。そして、逆止弁６６の筒状弁体６５が図２に示すように開いて入力側空間５３の空気が逆止弁６６を通って出力側空間６１に流出する。

すなわち、排出通路５５の流路抵抗は、第１の供給通路５２を通る空気の流量が所定の流量以下の場合にこの空気の全量が排出通路５５から排出され、かつ第１の供給通路５２を通る空気の流量が所定の流量を越えた場合、急排弁７１が排気口６２を閉塞するとともに、入力側空間５３の空気が逆止弁６６を通って出力側空間６１に流出するような流路抵抗である。

逆止弁６６を通って出力側空間６１に流出した空気と、第２の供給通路５４を通って出力側空間６１に流出した空気は、上側筐体４２の吐出用円筒部５６から図示していないホースを通って加圧対象物に供給される。このため、この急排弁一体型ダイヤフラムポンプ１によれば、一部のポンプ室（図１において左側のポンプ室１７）から第２の供給通路５４に吐出された空気は逆止弁６６を通ることなく出力側空間６１に供給されるから、全ての空気が逆止弁６６を通る場合と較べると流量損失を低減することができる。

モータ２が停止してポンプが停止すると、入力側空間５３に第１の供給通路５２から空気が供給されることがなくなる。このため、入力側空間５３の圧縮された空気は、直ちに排出通路５５を通って大気中に排出される。これに伴って、入力側空間５３の圧力が速やかに出力側空間６１の圧力以下になり、この結果、急排弁７１が早く開き、出力側空間６１を通って加圧対象物から空気が速やかに排出されるようになる。

（第２の実施の形態）
本発明に係る急排弁一体型ダイヤフラムポンプの急排弁構造体は図４～図１４に示すように構成することができる。これらの図４～図１４において、図１～図３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図４に示す急排弁一体型ダイヤフラムポンプ８１は、３つのポンプ室８２～８４を備えている。以下においては、これらのポンプ室８２～８４を第１のポンプ室８２、第２のポンプ室８３、第３のポンプ室８４として説明する。この実施の形態においては、第１，第２のポンプ室８２，８３が本発明でいう「複数のポンプ室のうちの一部のポンプ室」に相当し、第３のポンプ室８４が本発明でいう「残りのポンプ室」に相当する。

＜急排弁構造体の説明＞
この実施の形態による急排弁構造体４は、ダイヤフラム１３に重ねられる第１の筐体８５と、第１の筐体８５に重ねられる隔壁８６と、隔壁８６に重ねられる第２の筐体８７とによって構成されている。第１の筐体８５と第２の筐体８７はプラスチック材料によって所定の形状に成型されている。隔壁８６は、ゴムなどの弾性材料によって板状に形成されている。隔壁８６の表裏両面には、後述する各種の機能部を囲むようにシール用の突条８６ａ（図７参照）が形成されている。
この実施の形態によるダイヤフラム１３は、第１の実施の形態で示したものとはポンプ室の数が異なる他は同等の構成が採られている。

第１の筐体８５は、ダイヤフラム１３と隔壁８６との間に設けられ、図９に示すように、ダイヤフラム１３と協働して第１～第３のポンプ室８２～８４を形成している。なお、図９には、第１のポンプ室８２と第３のポンプ室８４のみが図示されている。図９の破断位置は、図７中にIX－IX線によって示す位置である。
また、第１の筐体８５は、第１の実施の形態における下側筐体４１とバルブホルダー１４の機能を有するもので、図１０に示すように、隔壁８６と協働して入力側空間５３を形成している。図１０の破断位置は、図６中にX－X線によって示す位置である。入力側空間５３は、第１の筐体８５に形成された凹部８８の開口部分を隔壁８６が塞ぐことによって形成されている。

第２の筐体８７は、第１の実施の形態における上側筐体４２の機能を有するもので、図９に示すように、隔壁８６を第１の筐体８５と協働して挟み、隔壁８６との間に出力側空間６１を形成している。出力側空間６１は、第２の筐体８７に形成された凹部８９の開口部分を隔壁８６が塞ぐことによって形成されている。

＜空気吸入系の説明＞
この実施の形態による急排弁一体型ダイヤフラムポンプ８１の空気吸入系は、上述した第１の実施形態を採る場合とは異なり、隔壁８６と接する第１の筐体８５を利用して構成されている。空気吸入系は、第１～第３のポンプ室８２～８４毎に設けられている。ここでは便宜上、第１のポンプ室８２の空気吸入系を図１１によって説明する。図１１の破断位置は、図５中にXI－XI線で示す位置である。

図１１に示すように、ダイヤフラム１３に一体に形成された吸入用弁体１６は、ダイヤフラムホルダー１２に形成された吸入通路２３を開閉するように構成されている
吸入通路２３は、ダイヤフラムホルダー１２を貫通し、ポンプ本体部３内と、吸入用弁体１６を収容するダイヤフラム１３の吸入空間９１とを連通している。ダイヤフラム１３がダイヤフラムホルダー１２に重ねられることにより、吸入用弁体１６がダイヤフラムホルダー１２に着座して吸入通路２３の下流端が閉塞される。ダイヤフラム１３の吸入空間９１は、第１の筐体８５に形成された溝９２を介してポンプ室（図１１においては第３のポンプ室８４）に連通されている。ポンプ本体部３内は、ハウジング５に形成された通気孔（図示せず）を介してポンプ外に連通している。このため、この急排弁一体型ダイヤフラムポンプ８１は、ポンプ本体部３内を通して大気を吸入する。

＜空気吐出系の説明＞
図１０に示す入力側空間５３の一端部（図１０においては右側の端部）には、排出通路５５が接続されている。この実施の形態による排出通路５５は、隔壁８６に形成された通気孔９３と、通気孔９３に挿入された第１の筐体８５の円柱９４と、円柱９４が嵌合する第２の筐体８７の貫通孔９５と、貫通孔９５の内周面に形成された溝９６とによって構成されている。溝９６は、貫通孔９５の孔壁面に貫通孔９５の一端から他端まで延びるように形成されている。

図９に示すように、第１の筐体８５は、第１～第３のポンプ室８２～８４と対向する位置にそれぞれポンプ出口通路１０１を有している。ポンプ出口通路１０１は、第１の筐体８５を貫通している。第１の筐体８５の隔壁８６と対向する面におけるポンプ出口通路１０１の周囲には、図６に示すように平坦面からなる第１～第３の弁座１０２～１０４が形成されている。これらの第１～第３の弁座１０２～１０４には、図７に示すように隔壁８６に設けられた第１～第３の吐出用弁体１０５～１０７が着座する。

第１～第３の吐出用弁体１０５～１０７は、隔壁８６に急排弁７１の弁体７２や逆止弁６６の筒状弁体６５とともに一体に形成されている。詳述すると、第１～第３の吐出用弁体１０５～１０７は、図７に示すように、円板状を呈する隔壁８６の外周部から径方向の中央に向けて突出する略半円形の板状に形成されている。隔壁８６が第１の筐体８５に重ねられることにより、第１～第３の吐出用弁体１０５～１０７が第１の筐体８５の第１～第３の弁座１０２～１０４に着座する。第１～第３の吐出用弁体１０５～１０７が第１～第３の弁座１０２～１０４に着座することにより、ポンプ室毎のポンプ出口通路１０１の下流端が閉塞される。第１～第３の吐出用弁体１０５～１０７は、第１～第３のポンプ室８２～８４の圧力が上昇することにより、第１～第３のポンプ室８２～８４内の圧力によって押されて開く。この実施の形態においては、第１～第３の吐出用弁体１０５～１０７が本発明でいう「ポンプ出口通路を開閉する吐出弁」に相当する。

＜第１の供給通路の説明＞
図６に示すように、第１の筐体８５における第１および第２の弁座１０２，１０３の近傍には、第１および第２の吐出用弁体１０５，１０６の形状に倣う第１および第２の円弧状の溝１１１，１１２が形成されている。これらの第１および第２の円弧状の溝１１１，１１２は、図９に示すように、第２の筐体８７に形成された凹部１１３と、隔壁８６に形成された穴１１４などと協働して第１の供給空間５０を形成している。図９に示す第１の供給空間５０は第１の吐出用弁体１０５を収容する空間である。なお、図示してはいないが、第２の吐出用弁体１０６も第２の円弧状の溝１１２を含む第１の供給空間５０に収容されている。

第１の供給空間５０は、第１、第２の吐出用弁体１０５，１０６が開いて流出した空気を受ける空間である。図６に示すように、第１および第２の円弧状の溝１１１，１１２は、第１の筐体８５に形成された連通溝１１５，１１６を介して入力側空間５３の壁となる凹部８８に接続されている。これらの第１および第２の円弧状の溝１１１，１１２と連通溝１１５，１１６とを有する第１の筐体８５に隔壁８６が重ねられることにより、第１および第２の吐出用弁体１０５，１０６から第１の筐体８５と隔壁８６との間を通って入力側空間５３に至る第１の供給通路５２（図９参照）が形成される。

＜第２の供給通路の説明＞
図６に示すように、第３の弁座１０４の近傍には、第３の円弧状の溝１１７が形成されている。この第３の円弧状の溝１１７も第３の吐出用弁体１０７に倣う形状に形成されている。第３の円弧状の溝１１７は、図９に示すように、第２の筐体８７に形成された凹部１１８と、隔壁８６に形成された穴１１９などと協働して第２の供給空間５１を形成している。第２の供給空間５１は、第３の吐出用弁体１０７が開いて流出した空気を受ける空間で、第２の筐体８７に形成された溝１２１を介して出力側空間６１に連通されている。この溝１２１を有する第２の筐体８７が隔壁８６に重ねられることにより、第３の吐出用弁体１０７から隔壁８６と第２の筐体８７との間を通って出力側空間６１に至る第２の供給通路５４（図９参照）が形成される。

＜入力側空間から逆止弁を経て出力側空間に至る部分の説明＞
入力側空間５３は、図１２に示すように逆止弁６６の上流側端部(図１２においては下端部）に接続されている。図１２の破断位置は、図６中にXII－XII線で示す位置である。逆止弁６６の下流側端部は、図１３および図１４に示すように、第２の筐体８７に形成された溝１２２を介して出力側空間６１に接続されている。図１３の破断位置は、図８中にXIII－XIII線で示す位置である。図１４は第２の筐体８７をモータ２の回転軸６の軸線と直交する方向に破断した断面図である。

＜第２の実施の形態による急排弁一体型ダイヤフラムポンプの動作の説明＞
この実施の形態による急排弁一体型ダイヤフラムポンプ８１においては、第１のポンプ室８２と第２のポンプ室８３から吐出された空気が第１の供給通路５２を通って入力側空間５３に流入し、第３のポンプ室８４から吐出された空気が第２の供給通路５４を通って出力側空間６１に流入する。このため、この急排弁一体型ダイヤフラムポンプ８１によれば、一部のポンプ室（第３のポンプ室８４）から第２の供給通路５４に吐出された空気は逆止弁６６を通ることなく出力側空間６１に供給される。したがって、この実施の形態対を採る場合であっても、全ての空気が逆止弁６６を通る場合と較べると流量損失を低減することができる。

この実施の形態による第１の供給通路５２は、第１および第２の吐出用弁体１０５，１０６から第１の筐体８５と隔壁８６との間を通って入力側空間５３に至るように形成されている。また、第２の供給通路５４は、第３の吐出用弁体１０７から隔壁８６と第２の筐体８７との間を通って出力側空間６１に至るように形成されている。このため、第１の筐体８５、隔壁８６および第２の筐体８７が重ねられる方向において、第１の供給通路５２と入力側空間５３とを略同じ位置に形成することができるとともに、第２の供給通路５４を出力側空間６１と略同じ位置に形成することができる。したがって、第１の筐体８５、隔壁８６および第２の筐体８７が重ねられる方向にコンパクトな急排弁一体型ダイヤフラムポンプを提供することができる。

１，８１…急排弁一体型ダイヤフラムポンプ、３…ポンプ本体部、４…急排弁構造体、１３…ダイヤフラム、１７…ポンプ室、２１…駆動機構、４３，８６…隔壁、５２…第１の供給通路、５３…入力側空間、５４…第２の供給通路、５５…排出通路、５８…吐出通路、５９…排気通路、６１…出力側空間、６２…排気口、６６…逆止弁、７１…急排弁、７２…弁体、８２…第１のポンプ室、８３…第２のポンプ室、８４…第３のポンプ室、８５…第１の筐体、８７…第２の筐体、１０１…ポンプ出口通路、１０５…第１の吐出用弁体（吐出弁）、１０６…第２の吐出用弁体（吐出弁）、１０７…第３の吐出用弁体（吐出弁）。

Claims (2)

1. 複数のポンプ室を形成するダイヤフラムおよび前記ポンプ室を拡縮させる駆動機構を備えたポンプ本体部と、
   前記複数のポンプ室のうちの一部の前記ポンプ室から気体が供給される第１の供給通路および残りの前記ポンプ室から気体が供給される第２の供給通路を有しかつ加圧対象物に接続される吐出通路を有する急排弁構造体とを備え、
   前記急排弁構造体は、
   前記第１の供給通路に接続された入力側空間と、
   一端が前記入力側空間に接続されるとともに他端がこの急排弁構造体の外面に開口する排出通路と、
   前記入力側空間とは隔壁によって仕切られ、前記第２の供給通路に接続されるとともに前記吐出通路に連通された出力側空間と、
   前記入力側空間の気体を前記出力側空間に流す逆止弁と、
   一端が前記出力側空間に接続されるとともに他端がこの急排弁構造体の外面に開口する排気通路と、
   前記排気通路の前記一端からなる排気口を開閉する弁体を有し、前記入力側空間の圧力が前記出力側空間の圧力より高い状態で前記排気口を閉じ、かつ前記入力側空間の圧力が前記出力側空間の圧力以下の状態で前記排気口を開く急排弁とを備え、
   前記排出通路は、予め定めた流路抵抗が生じる構成が採られ、
   前記予め定めた流路抵抗は、
   前記入力側空間に前記第１の供給通路を通って供給される気体の流量が所定の流量以下の場合、前記入力側空間に供給された気体が前記排出通路を通って大気中に排出され、
   前記入力側空間に前記第１の供給通路を通って供給される気体の流量が前記所定の流量を越えた場合、前記急排弁が前記排気口を閉塞するとともに、前記入力側空間の気体が前記逆止弁を通って前記出力側空間に流出する流路抵抗であることを特徴とする急排弁一体型ダイヤフラムポンプ。
2. 請求項１に記載の急排弁一体型ダイヤフラムポンプにおいて、
   さらに、
   前記ダイヤフラムと前記隔壁との間に設けられ、前記ダイヤフラムと協働して前記ポンプ室を形成するとともに、前記隔壁と協働して前記入力側空間を形成する第１の筐体と、
   前記隔壁を前記第１の筐体と協働して挟み、前記隔壁との間に前記出力側空間を形成する第２の筐体とを備え、
   前記第１の筐体は、前記ポンプ室と対向する位置にポンプ出口通路を有し、
   前記隔壁は、前記ポンプ出口通路を開閉する吐出弁を有し、
   前記第１の供給通路は、前記吐出弁から前記第１の筐体と前記隔壁との間を通って前記入力側空間に至るように形成され、
   前記第２の供給通路は、前記吐出弁から前記隔壁と前記第２の筐体との間を通って前記出力側空間に至るように形成されていることを特徴とする急排弁一体型ダイヤフラムポンプ。

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