JP2509746Y2 - ダイアフラムポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ポンプ室を仕切るダイアフラムの片側に充
填された作動流体を加圧・減圧することによりダイアフ
ラムを往復動させて塗布剤の吸引・吐出を行うダイアフ
ラムポンプに関する。

〔従来の技術〕

エアスプレーガン等の塗装機においては、塗装機に供
給される塗料の流量が変化すると、塗装機から噴霧され
る塗料の吐出量が変化して塗装ムラ等の塗装不良を生ず
ることとなるので、塗料の供給流量を一定に維持するた
めに、ダイアフラムポンプが用いられている（特開昭59
-122789号，特開昭59-122790号公報参照）。

第２図は、このような従来のダイアフラムポンプを示
す断面図であって、ダイアフラム１を境にしてポンプ室
２の片側に塗料供給管３及び塗料吐出管４が接続される
と共に、反対側に作動流体を供給排出するポストンポン
プ５が接続され、そのピストンロッド６を所定のストロ
ークで往復動させてポンプ室２内の作動流体の加圧・減
圧を行い、ダイアフラム１を往復動させて塗料の吸引・
吐出を行うように成されている。

この場合において、ピストンロッド６を定速で移動さ
せれば、ポンプ室２内に作動流体が定量供給され、ダイ
アフラム１の反対側に充填されている塗料が一定流量で
吐出される。

しかしながら、作動流体がピストンポンプ５等から液
漏れを起こすと作動流体の体積が減少するので、塗料を
定量供給することができなくなると同時に、ダイアフラ
ム１に余分な陰圧が作用して破損事故を起こすおそれが
ある。

このため、従来は、作動流体が液漏れ等により不足し
たときにその不足分を補給する作動流体補給バルブ８を
設けている。

この補給バルブ８は２操作子９がポンプ室２内に突出
して設けられると共に、スプリング10でポンプ室２側に
付勢され、前記ダイアフラム１が往復動されて下死点に
達するときに、当該ダイアフラム１によりスプリング10
の弾撥力に抗して操作子９が押圧されて開成される。

そして、この時作動流体が不足していれば、前記バル
ブ８を介して作動流体タンク11からポンプ室２に作動流
体が吸い込まれて不足分が補給されるので、ダイアフラ
ム１を駆動する作動流体の体積が一定に維持され、塗料
を定量供給することができると同時に、ダイアフラム１
に余分な陰圧が作用して破損する事故も防止することが
できる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、ダイアフラム１は、下死点に達する度
に補給バルブ８の操作子９に当接されて局部的な凹みを
生ずる。

即ち、ポンプ室２内の作動流体をピストンポンプ５で
減圧していくと、ダイアフラム１は、操作子９に当接さ
れる前は一様に湾曲された状態となり、次いで操作子９
に当接されると、当該操作子９はスプリング10によって
ポンプ室２側に付勢されて突出されているので、当接さ
れた部分のみが局部的に凹み、さらに作動流体を減圧す
ると凹んだ部分が再び下死点側に膨らんで操作子９がス
プリング10の弾撥力に抗して移動される。

したがって、ダイアフラム１は下死点に達するたびに
操作子９に当接されて局部的に凹み、しかも、通常のダ
イアフラムポンプにあっては１日に４万〜６万回もダイ
アフラム１が往復動されるので、長期間使用し続けると
弾性疲労によりダイアフラム１が破れるおそれがある。

また、ダイアフラム１と操作子９が当接したり離れた
りを繰り返すので、当接した際に両者が擦れてダイアフ
ラム１が徐々に損傷して、最後には破損するという問題
があった。

そこで、本考案は、ダイアフラムが操作子により局部
的に凹まされて弾性疲労破壊を起こしたり、操作子と擦
れて損傷しないようにすることを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するために、本考案は、ポンプ室を仕
切るダイアフラムの片側に充填された作動流体を加圧・
減圧することにより当該ダイアフラムを往復動させて塗
布剤の吸引・吐出を行うと共に、前記ポンプ室に充填さ
れる作動流体の不足分を補給する補給バルブが前記ダイ
アフラムに応動して開閉されるように成されたダイアフ
ラムポンプにおいて、前記補給バルブを開閉する操作子
がポンプ室に貫設されると共に、その先端がダイアフラ
ムに一体的に固定されてポンプ室の内外方向に摺動自在
に設けられていることを特徴とする。

〔作用〕

本考案によれば、前記補給バルブの操作子の先端がダ
イアフラムに一体的に固定されているので、操作子は、
ダイアフラムが往復動されるとこれに応動して一体的に
往復動される。

この場合、操作子はポンプ室の内外方向に摺動自在に
設けられているので、ダイアフラムが往復動される際
に、操作子が抵抗となってダイアフラムが局部的に凹む
ことがない。

また、ダイアフラムと操作子は、一体的に固定されて
いるので、下死点に達する度に当接したり離れたりして
擦れて損傷を起こすこともない。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて具体的に
説明する。

第１図は本考案に係るダイアフラムポンプの一例構成
を示す断面図である。なお、第２図と重複する部分につ
いては、同一符号を付して詳細説明は省略する。

本実施例においては、ダイアフラムポンプ本体Ｐに、
ダイアフラム駆動用のピストンポンプ５と作動流体タン
ク11が一体に形成され、当該作動流体タンク11は、二方
向切換バルブＶを介してポンプ室２に連通されている。

この二方向切換バルブＶは、シリンダ状のバルブ本体
12の周面に、ポンプ室２内の作動流体が不足したときに
不足分を補給する補給ポート13と、温度変化等により作
動流体の体積が増えたときに増加分を排出する排出ポー
ト14が形成されており、当該バルブ本体12内には、前記
各ポート13及び14に切換接続されるスプール（操作子）
15がポンプ室２の内外方向に摺動自在に設けられてい
る。

スプール15は、ポンプ室２に貫設されると共に、その
先端にダイアフラム１を固定する固定具15aが形成さ
れ、当該固定具15aを介してダイアフラム１に一体に取
り付けられて、当該ダイアフラム１に一体に取り付けら
れて、当該ダイアフラム１に応動して往復動される。

このスプール15には、ダイアフラム１が下死点に達し
たときに前記補給ポート13と連通されると共に、ダイア
フラム１が上死点に達したときに前記排出ポート14に連
通される流路16が形成され、流路16の一端16aがポンプ
室２の作動流体を充填する側に開口されると共に、他端
16bがポンプ室２の外部に開口されて前記各ポート13及
び14に連通されるように成されている。

なお、17a及び17bは、前記補給ポート12及び排出ポー
ト13と作動流体タンク10とを連通する補給管18a及び排
出管18bに介装された逆止弁、19a及び19bは塗料供給管
３及び塗料吐出管４に介装された逆止弁、20は例えば故
障等によりスプール15が中立位置で停止したまま作動流
体の圧力が上昇されたときにその圧力を逃がしてダイア
フラム１の破損を防止するリリーフ弁である。

以上が本考案の一例構成であって、次のその作用につ
いて説明する。

ダイアフラムポンプを稼働させるときは、ピストンポ
ンプ５のピストンロッド６を一定のスピードで且つ所定
のストロークで往復動させる。

このとき、ピストンロッド６を引いている間は、ポン
プ室２内の作動流体が排出されるのでポンプ室２内が陰
圧となり、ダイアフラム１が下死点側に移動して塗料が
吸い込まれる。

また、ピストンロッド６を定速で押している間は、作
動流体が一定の流量でポンプ室２内に供給されるので、
ダイアフラム１が上死点側に移動して、作動流体の流量
と等しい流量の塗料がポンプ室２から塗装機７に供給さ
れる。

そして、ダイアフラム１には二方向切換バルブＶのス
プール15が固定されているので、ダイアフラム１がスプ
ール15に当接したり離れたりして擦れることはない。

また、スプール15はシリンダ状のバルブ本体12に摺動
自在に設けられているので、ダイアフラム１が往復動さ
れる際に、スプール15はスムーズに移動され、ダイアフ
ラム１に負荷がかかることはない。

したがって、ダイアフラム１には、一様に圧力が作用
して一様に変位するので、下死点側に移動するときも、
上死点側に移動するときも、固定具15aの端部から滑ら
かに湾曲されて、スプール15によって局部的に凹まされ
ることがなく、一日に何万回往復されても、弾性疲労に
よる破壊を起こすおそれが極めて少ない。

そして、ダイアフラムポンプの稼働中に、例えばピス
トンポンプ５から作動流体が液漏れして、作動流体の全
体流量が不足してくると、ピストンロッド６が下死点に
達する前にまずダイアフラム１が下死点に達し、このと
き操作子15の流路16が補給ポート13に連通され、さらに
ピストンロッド６が下死点に達するまで引かれると、ポ
ンプ室２内の作動流体が陰圧となるので、圧力が均衡す
るまで前記補給ポート13から作動流体の不足分が補給さ
れる。

また、温度上昇等により作動流体の体積が膨脹したと
きには、ピストンロッド６が上死点に達する前にまずダ
イアフラム１が上死点に達し、このとき操作子15の流路
16が排出ポート13に連通され、さらにダイアフラム１が
ポンプ室２の内壁に密着された後、さらにピストンロッ
ド６が上死点に達するまで押されると、ポンプ室２内の
作動流体が陽圧となるので、前記排出ポート14から作動
流体の余剰分が排出される。

このように、作動流体の液漏れや体積膨脹に起因する
体積変化があった場合に、不足分は補給され余剰分は排
出されるので、塗料の定量供給を確保することができる
と同時に、ダイアフラム１の破損事故を未然に防止する
ことができる。

また、作動流体の補給・排出を行う二方向切換バルブ
Ｖのスプール15が、バルブ本体12内に摺動自在に配設さ
れると共に、ダイアフラム１に一体に固定されているの
で、ダイアフラム１が往復動する際に、スプール15と擦
れたり、スプール15によって局部的に変形されることも
ない。

なお、二方向切換バルブＶの補給ポート13と排出ポー
ト14を、ダイアフラム１のストロークよりも短い間隔で
設ければ、各ポート13及び14はダイアフラム１がポンプ
室２の内壁に密着される前に連通され、その時点でダイ
アフラム１を停止させることができるので、ダイアフラ
ム１はポンプ室２の内壁に接触されることなく往復動さ
れ内壁との摩擦による損傷をも防止することができる。

また、実施例においては、補給バルブとして、作動流
体の不足分を補給する補給ポート13と、作動流体の余剰
分を排出する排出ポート14を併せ持つ二方向切換バルブ
Ｖを使用した場合について説明したが、本考案において
は、補給ポート13のみを有するバルブであってもよい。

〔効果〕

以上述べたように、本考案によれば、ダイアフラムが
操作子と擦れたり、操作子によって局部的に凹むことが
ないので、１日に何万回も往復動されても、損傷や弾性
疲労による破損を起こすことがなく、長期間にわたって
使用することができるという非常に優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るダイアフラムポンプの一例を示す
断面図、第２図は従来のダイアフラムポンプを示す断面
図である。 符号の説明 １……ダイアフラム、２……ポンプ室、５……ピストン
ポンプ、７……塗装機、11……作動流体タンク、13……
補給ポート、14……排出ポート、Ｖ……二方向切換バル
ブ、15……スプール（操作子）、16……作動流体流路。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプ室（２）を仕切るダイアフラム
   （１）の片側に充填された作動流体を加圧・減圧するこ
   とにより当該ダイアフラム（１）を往復動させて塗布剤
   の吸引・吐出を行うと共に、前記ポンプ室（２）に充填
   される作動流体の不足分を補給する補給バルブ（Ｖ）が
   前記ダイアフラム（１）に応動して開閉されるように成
   されたダイアフラムポンプにおいて、前記補給バルブ
   （Ｖ）を開閉する操作子（15）がポンプ室（２）に貫設
   されると共に、その先端がダイアフラム（１）に一体的
   に固定されてポンプ室（２）の内外方向に摺動自在に設
   けられていることを特徴とするダイアフラムポンプ。