JP2535425B2 - 単一動作のポンプアセンブリを有する流体サンプラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、約2cc/分の低流量から４リットル／分の大
流量の広い範囲であらかじめ選択された割合で流体が負
荷を流れるようにした高効率の小型単一動作（single−
acting）ポンプアセンブリを含む流たサンプラに関す
る。

「従来技術」 流体サンプラは、ガス、特に空気をサンプルして危険
な化学薬品に晒される度合を決定するために一般に用い
られる。代表的なサンプリング方法は、収集装置を介し
て決められた量の空気のようなテストガスを取り込むこ
とによってテストガスのサンプルを集める。この収集装
置は、空気から化学薬品をトラップしたり取り除くこと
ができる固体吸収材（吸収管:sorbent tube）を有する
かあるいは選択的にあるものあるいは複数の部材を収集
するフィルタを有する。また、この方法は、“衝突サン
プリング（impinger sampling）”と称されるウエット
サンプリングに適用できる。このときテストされるサン
プルは、分析されて化学薬品あるいは他の物体の収集し
たサンプルの濃縮レベルを決定する。分析の方法として
は、ガスクロマトグラフィあるいは原子吸収法等があ
る。正確に分析するためには、収集装置を流れる流体の
流速を制御することが必要であり、較正された流速を使
うことが好ましい。

「発明が解決しようとする問題点」 ポンプのモータの速度を調整することにより流れを制
御する公知のサンプリングシステムは、低流量レベルで
比較的大きなパルス変動を持ったパルス状空気流を生じ
る。このような大きなパルス状の流れが生じると、流量
を設定するのが困難である。事実、きわめて低い流量に
おいて、大部分の汎用流量計は、パルスの大きさに加え
て実際のネット流れに対する感度が部分的に劣化してい
るために流れを正しく決定しあるいは較正するのに利用
することができない。また大きなパルスの変動は、望ま
しくない可聴ノイズレベルを発生させる。

低流量（low flow rates）におけるパルス変動の振幅
を最小にしかつノイズレベルを減少するために、二重動
作（doubue−acting）ポンプがポンプの吸入側に配置さ
れる少なくとも１個のダンピングアセブリとともに用い
られる。このような流量の幅広い範囲で流体サンプラの
流体の流れを制御する代表的な二重動作ポンプは、アメ
リカ国特許第4,432,248号に述べられている。この流体
サンプラは、二重動作ポンプと同じ本体に取り付られた
２個のダンピングアセンプリを有する。このダンピング
アセンブリは、ダンパ空間をポンプの吸入側に接続する
空気ポートを介してポンプと連絡している。二重動作ポ
ンプおよび電気的に制御されるポンプモータの速度制御
装置は、ポンプの流れが500ミリリットルと４リットル
との間の範囲で、調整されかつなめらかな流れ応答特性
を持ちかつ上述した特許に述べられた流体サンプラを提
供する。500ミリリットル以下では、比較的なめらかで
ノイズはないけれども流れは調整されない。

応用例を考えると、流体サンプラの重さが軽くて寸法
的にも非常に小さいことが重要である場合、高効率の単
一動作ポンプの方が二重動作ポンプよりも好ましい。単
一動作ポンプは、１個の吸入弁と１個の排気弁とを備え
た１個の弁プレートのみを有する。したがって単一動作
ポンプを使った流体サンプラは、排気弁が閉じ、吸入弁
が開いているときのポンプの吸入ストロークで負荷を介
して流体を取り込む。逆に、排気弁が開き、吸入弁が閉
じたポンプの排気ストロークの間だけ流体は放出され
る。したがって、１個の吸入弁と１個の排気弁を使う
と、低流量における単一動作ポンプは、大きなパルス振
動を必然的に生じる。この流れの大きな変化は、ポンプ
の入力側にダンパを置くことによって減少されるけれど
も、流れの応答は、二重動作ポンプの流体特性に較べて
なめらかとならない。

「問題点を解決するための手段」 二重動作ポンプのなめらかな流れ特性は、“接近結
合”のダンプアセンブリを持った単一動作のポンプを使
うことによって達成できることが本発明によって見い出
された。この“接近結合”ダンプアセンブリは、ダンパ
空間の空気の作用で（pneum atically）かつ同期してポ
ンプのダイヤフラムと相互に作用して流れの乱れを最小
にする吸入および放出ストロークの両方の補助的なダン
パ応答を生じるように単一動作アセンブリに組み込まれ
た。これにより、1000cc/分以下の流速で二重動作ポン
プと同等の非常になめらかな流れ特性を生じる。

本発明の流体サンプラは、入力ポートおよび出力ポー
トを有するブロック形式のハウジグを持った単一動作の
ポンプアセンブリと、単一入力弁と単一出力弁を有する
弁ユニットと、前記ハウジングに取り付けられて前記入
力弁および前記出力弁と連絡するポンプ室を形成する制
御ダイヤフラムと、この制御ダイヤフラムを往復動する
ピストンと、このピストンを駆動するモータと、前記ハ
ウジングに一体化されて前記ポンプを介して変動の抑え
られた流体流れを提供するダンピング装置とを備え、前
記ピストンは、前記制御ダイヤフラムによって前記ポン
プ室から分離された実質的に囲まれたキャビティに置か
れ、前記ダンピング装置は、ダイヤフラムを有するダン
ピング室とコイルスプリグとを備え、前記ダイヤフラム
は、前記ダンピング室と前記実質的に囲まれたキャビテ
ィと共通であることを特徴とする負荷を介して空気流を
サンプリングする流体サンプラである。

「作用」 このような構成の本発明によって特徴づけられる流体
サンプラは、接近結合ダンピングアセンブリが内蔵され
た単一動作ポンプアセンブリを有し、約2cc/分と４リッ
トル／分の間の非常に幅広い範囲で負荷を流れる空気流
をサンプリングする。またこの流体サンプラは、複数の
プラグインタイプのモジュールのいずれか一つを受け
て、定流モードの動作、定圧モードの動作、あるいはバ
イパスモードの動作のいずれかで、約500cc/分以下の低
流速条件で動作するようにされる。

「実施例」 本発明による流体サンプラ10の一実施例は、第１図に
示される。同図において、流体サンプラ10は、ブロック
形式で内蔵ハウジング13に取り付けられた単一動作タイ
プの真空ポンプアセンブリ12と、複数のDCバッテリ（図
示せず）が格納されているバッテリパック15と、モータ
制御回路16と、ニューマチック（pneumatic）アセンブ
リ19とによって構成されている。流体サンプラ10は、バ
ッテリパック15上に取り付けられたポンプアセンブリ12
およびモータ制御回路16とともに共通のケース14に組み
込まれている。この共通のケース14は、フロントパネル
17とパネル18とを有し、これらのパネルは、真空ポンプ
アセンブリ12のオーリング9,11によって形成されたポー
トの上にオープンスロット20を形成するように組み合わ
されている。ニューマチックアセンブリ19は、図示しな
い「ロートメータ（rotometer）」のような汎用の流量
計とポンプフィルタを有する。前述した共通のケース14
のオープンスロット20は、プラグ21を取り付けるかある
いは３個の流量制御モジュール22,24,26の一つを取り付
けることによって閉じられる。プラグ21は、２ポジショ
ンタイプのスイッチとして動作し、使用者がオープンス
ロット20を介して流体サンプラ10のポンプアセンブリ12
から流体を大気中に取り出し、あるいはケース１のポン
プアセンブリ12内に流体を取り込むのに使用される。プ
ラグ21は、第８図および第９図に関連して後で詳述す
る。

約2cc/分〜500cc/分の低流量動作の下では、プラグ21
は取り外され、スロット20を介して３個の流量制御モジ
ュール22,24,26の一つが流体サンプラ10に結合され、流
体の流れを調整する。流量制御モジュール22,24あるい
は26のいずれを選択するかは、あらかじめ選択した低流
量あるいは定圧で定流動作を必要とするのか、あるいは
定流および定圧が重要でない低流の使用を必要とするか
に基づいて決められる。低流における流体サンプラ10の
動作は、流量制御モジュール22,24あるいは26の一つに
取り付けの選択に基づいて、第５図ないし第７図に関連
してそれぞれ説明する。この流体サンプラ10は、図示し
ない負荷を介して空気を引きこむことにより空気に含ま
れる不純物の内容をテストすることによって空気の品質
を検査するように従来の方法で動作する。ここで用いら
れる真空ポンプアセンブリ12は、約2cc/分〜４リットル
／分の幅広い流量レンジで流体サンプラ10が動作するよ
うにする。

本発明の一体化された単一動作ポンプと閉結合ダンパ
の動作原理を理解するために、汎用の単一動作ポンプア
センブリ25を汎用のアキュムレータタイプのダンパ27と
組み合わせて説明する。この両者の組合せは、第2a図に
示される。汎用の単一動作ポンプアセンブリ25は、ポン
プアセブリハウジング29に取り付けられたDCモータ28を
有し、このモータの軸30は、偏心カム33を介して往復動
ピストン32に結合されている。このピストン32は、ポン
プダイヤフラム34に結合されている。このポンプダイヤ
フラム34は、ポンプ室35の一壁を画定する。ポンプ室35
は、入力弁38が開位置にあるときに開く入力弁38を介し
てポンプアセンブリ25の入力ポート37と連絡し、出力弁
41が開位置にあるときに開く出力弁41を介して出力ポー
ト40と連絡する。ポンプアセンブリ25の入力ポート37
は、導管46を介して負荷45に接続され、この負荷45を介
して大気中から空気を引き込む。ダンパアセンブリ27
は、負荷45と一緒に入力ポート37を介してポンプアセン
ブリ25に接続される。ダンパアセンブリ27は、２個のフ
レキシブルダイヤフラム49、50を分離するコイルスプリ
ング48を有する。これらのフレキシブルダイヤフラム4
9、50は、内部にコイルスプリング48が配置されて囲ま
れたダンパ空間51を形成する。このような構成の下に、
ダンパ空間51は、導管52を介して真空ポンプアセンブリ
25の吸い込み側を表わす入力ポート37に空気の作用で接
続されている。DCモータ28は図示しないバッテリのよう
なDC電源によって駆動されて往復動ピストン32を駆動す
る。

単一動作ポンプの動作サイクルは、吸入ストローク
と、放出ストロークとからなる。吸入ストロークにおい
ては、第2b図に示すように、ポンプダイヤフラム34は、
ポンプ室35の容積を広げるように下方向に移動する。こ
のポンプ室35の容積の拡張によってポンプ室内の圧力が
減少し、入力弁38が開き、出力弁41は閉じた状態にされ
る。このとき、空気は、負荷45を介して入力ポート37に
取り込まれる。またポンプ室35の圧力の減少によって第
2b図に矢印で示されるように、空気がダンパ空51からも
取り込まれる。放出ストロークにおいては、第2c図に矢
印で示されるように、ポンプダイヤフラム34は、上方向
に移動し、ポンプ室35の容積を圧縮スる。このポンプ室
35の圧縮によって入力弁38を閉じ、出力弁41を開く。導
管46の圧力が上昇すると、ダンパ空間51の容積を拡張す
る。そして、空気は、ポンプの入力ポート37にほとんど
あるいはまったく流れ込まず、負荷45を介してダンパ空
間51に流れ込む。

吸入ストロークにおいて、空気は、ダンパアセンブリ
27から導管52に取り込まれ、ポンプに取り込まれる空気
を補う。放出（排気）ストロークにおいては、ポンプか
ら空気が放出される間、空気はダンパアセンブリ27に取
り込まれる。ポンプ、ダンパアセンブリおよび負荷を介
した空気の流れが第2d図に重ね合わせて示される。ダン
パを介した空気の流れは、吸入ストロークのほとんどの
間生じないが、放出（排気）ストロークのほとんどの間
生じる。負荷を介した空気の流れは、ポンプおよびダン
パを介した空気流の和として表され、ダンパの効果は、
負荷を介する空気流の瞬間的な変化を最小にすることで
ある。

本発明の改良された接近結合単一動作ポンプが第3a図
ないし第3c図に第４図と関連させて示される。

本発明の一実施例である単一動作ポンプアセンブリ12
の概要が第3a図に示される。このポンプアセンブリ12
は、DCモータＭを支持する共通ハウジング69に一体的に
組み込まれたダンパアセンブリ53を有する。DCモータＭ
は、バッテリパック15によって駆動され、その回転速度
は、モータ制御回路16によって制御可能に調整される。
好ましいモータ制御回路16は、アメリカ特許第4,432,24
8号に詳細に示されかつ説明されている。もちろ汎用の
モータ制御回路を用いてモータ速度を可変調整して空気
の流れを制御し、例えば、500cc/分以上の流れを制御す
る。

モータＭの軸56は、偏心カム58を介した往復動ピスト
ン57に結合されている。DCモータＭは、ポンプアセンブ
リ12に実質的に囲まれた空間を形成する中空部59まで延
在している。ダンパ53は、第2a図のダンパアセンブリ27
と構造的に等価であり、２個のフレキシブルなダイヤフ
ラム62,63を分離するコイルスプリング61を有し、ダン
パ空間64を画定する。ダイヤフラムの一つ62は、実質的
に囲まれた空間、即ち中空部59をダンパ空間64から分離
する共通の分割部材を構成してダンパアセンブリ53とポ
ンプ12の接近結合を形成する。ポンプアセンブリ12は、
サイズが小型にされてブロック形状であり、入力ポート
66からダンパ空間64へ連絡する通路65と、通路65から入
力弁68に延在するもう一つの通路67とを有する。通路67
は、DCモータＭが取り付けられるハウジング69と弁プレ
ート70を介して延在する。弁プレート70は、入力弁68と
排気弁72を有する。２個のオーリング73、74は、部材69
と弁プレート70とダンパアセンブリ53の間のインターフ
ェイスで通路67をシールする。排気ポート75は、排気弁
72と連絡している。

ピストン57は、弁プレート70とハウジング69とを間で
支持された制御ダイヤフラム76に接続されている。この
制御ダイヤフラム76は、入力弁68と排気弁72とを開閉す
るポンプ室78を制御する。

吸入ストロークは、ピストン57と制御ダイヤフラム76
の下方向への運動によって始まる。これによって、ポン
プ室78は、拡張され、入力弁68を開き、排気弁72を閉じ
る。第3b図に示されるように、制御ダイヤフラム76が下
方向に移動すると、中空部59の囲まれた空間を介して共
通のダイヤフラム62に連絡し、この共通のダイヤフラム
62を同期させて下方向に移動させる。これによって、ダ
ンパ空間64から矢印で示されるように空気が出され、入
力ポート66から引き込まれる空気を補い、入力弁68を開
く。

放出ストロークは、ピストン57と制御ダイヤフラム76
の上方向への移動に応答して排気弁72を開くことによっ
て始まる。ポンプ室78が圧縮されると、排気弁72が開
き、入力弁68が閉じる。第3c図に示されるように、制御
ダイヤフラム76が上方向に移動すると、この制御ダイヤ
フラム76の移動に同期して中空部59の閉じられた空間を
介して連絡するダンパ空間64を拡げる。これによって、
第3c図に矢印で示されるように、負荷からダンパ空間64
に空気が込まれる。

第４図は、負荷を介した流れ応答についての閉結合ダ
ンパの効果を示している。ポンプ12と、一体化されたダ
ンパ53と、負荷45とを介した流れが、第４図に重畳して
示される。負荷45を介した流れは、ポンプ動作に基づく
ポンプ12と一体化されたダンパ53とを介する流れの和と
して表される。ダンパ53は、ポンプ動作と非同期である
ため、上述した流れの和は、最小の変動となり、なめら
かな流れとなる。

2cc/分〜500cc/分の範囲で低流量の流れにおける流体
サンプラ10の動作は、スロット20を介して流体サンプラ
10に取り付けられた低流量の制御モジュール22、24また
は26の一つを使って実行される。流体サンプラ10は、つ
ぎに第５図、第６図あるいは第７図の対応する流れ系統
図と関連して説明されるように、選択されたモジュール
22、24あるいは26と共に動作する。第５図は、ポンプ12
に取り付けられた定流量モジュール22を有する流体サン
プラ10のシステム系統図を示している。このモジュール
22は、定流量バイパスレギュレータ80と、制御弁フィル
タ81と、調整可能な制御弁82と、ダンパレギュレータ83
と、手動調整可能なポペットシャットオフ弁84とを有す
る。

第５図に示されるポンプ12は、すでに第3a図−第3c図
に関連して述べたように、一体化されたダンパアセンブ
リ53を有し、バッテリパック15から供給されるパワーに
よりモータＭによって駆動される。このモータＭは、汎
用のモータ制御回路16の制御の下に動作する。このモー
タ制御回路16は、例えば、アメリカ国特許第4,432,248
号および第4,747,315号に示されるように、ポンプ負荷
特性に相関するあらかじめ選択されたモータ速度を維持
するようにモータに供給される電圧を調整する。ポンプ
12は、負荷45を介しておよび例えば汎用の流量計および
フィルタを表すニューマチックアセンブリ19を介して大
気から空気を取り込む。このとき、ポンプを介して取り
込まれた空気は、圧力下にバイパスレギュレータ80、フ
ィルタ81、および制御弁82に供給され、大気に放出され
る。ダンパレギュレータ83は、流れの乱れを減少する汎
用のダンパである。

モジュール22のポペット遮断（poppet shut−off）弁
84は、２ポジションタイプのスイッチであり、このポペ
ット遮断弁84は、第５図に示される第１の位置におい
て、ポンプ12の吸入側Ｓと放出端Ｐとの間にバイパスレ
ギュレータ80を結合し、第２の位置において、破線で示
されるように、モジュール22は物理的に一体にされたま
まであるけれどもモジュール22は流体サンプラ10から切
り離される。

第５図に示されるように、ポペット遮断弁84が開いた
第１の位置で、モジュール22は、バイパスレギュレータ
80を介して流れてポンプ12からの流れW2を補い、これに
よって負荷45の流れW1を一定にするバイパス流W3を提供
する。この流れW3は、バイパスレギュレータ80によって
調整され、制御弁82の入力側を表す放出端85の圧力を一
定に維持する。制御弁フィルタ81は、入出力側の圧力差
を生じない。制御弁82の放出端86は、大気に接続されて
いる。したがって、入力側85の圧力の一定に維持するこ
とによって制御弁82の入出力圧力差を一定にすることが
でき、負荷45を介する流れW1を一定にする。

バイパスレギュレータ80は、アメリカ国特許第4,532,
814号および第4,576,054号に示される動作原理にしたが
って放出端85における圧力を一定に維持するように動作
する。実際の低流量設定W1は、手動で操作される制御弁
82によって行われる。

第６図は、ポンプ12に取り付けられた定圧モジュール
24を有する流体サンプラ10のシステム系統図である。定
圧動作モードにおいて、バイパスレギュレータ80は、ポ
ンプ12に結合されて放出流量W1が負荷45を介する流れW1
にほぼ等しくなるようにポンプ12にバイパス流れW2を提
供する。レギュレータ80は、ダイヤフラム101の両側の
圧力差に応じて弁89の開度を調整することによりポンプ
12の吸入側の圧力を一定に維持する。レギュレータ80
は、吸入圧力レギュレータとして動作し、アメリカ国特
許第4,432,248号および第4,576,054号に示されるよう
に、ポンプの吸入側の圧力を一定に維持する。ポンプは
負荷45と直列に接続されているので、負荷45に加わる圧
力はポンプの入力側の圧力に等しい。この場合、負荷45
は、多数の吸入管（SORBENT TUBES）を含む共通のマニ
フォールド（多岐管）であり、各管のそれぞれは、それ
ぞれ可変絞りへ直列に接続される。負荷45に加わる圧力
を一定に維持することによって各吸入管を通る流れの割
合は、それぞれ個々の絞りの設定によって決定される。

第６図の系統図のバイパスレギュレータ80は、アメリ
カ国特許第4,576,054号に詳細に示されれように、圧力
を一定に維持するように動作する。

また定圧力モジュール24は、ポペット弁87を有し、こ
のポペット弁87は、第６図に示される実際の位置から破
線で示される位置まで切り替えられたときにシステムの
動作からレギュレータ80を切り離す。

第７図は、ポンプ12に取り付けられたバイパスモジュ
ール26を有する流体サンプラ10のシステム系統図を示
す。このバイパスモジュール26は、ただ１個の手動調整
可能なバイパス弁88によって構成され、このバイパス弁
88は、ポンプ12の放出端Ｐと吸入側Ｓとの間に接続され
ている。そしてバイパス弁88を手動で調整することによ
って負荷45を通る流れは、所望の流れ設定に制御可能に
変えられる。しかしながら、流れ調整は最小限である。
いうまでもなく、この流れ調整は、本質的なものではな
く、制御を最小の経費で行うことができるものである。

通常の高速の流れ動作の間、プラグ21は、スロット20
を閉じるのに用いられる。プラグ21は手動で調整可能な
通気孔（vent bleed）アセンブリであり、このアセンブ
リは、大気に排気したり、あるいは流体サンプラ10のケ
ース内の換起をするのに用いられる。このプラグ21は、
第８図および第９図に詳細に示され、スロット20に形状
および寸法が合うように形成されたフレーム90からな
る。このフレーム90は、ネジ孔91および92を介してポン
プ12に取り付けられる。プラグ21は、ネジまわしの端を
受けるように形成された浅いスロット94を有する弁ヘッ
ド93を有し、これによりスロット94が開位置表示部95の
方向に整列されるか、あるいは閉位置表示部96の方向に
整列されるように手動で弁ヘッドを調整できるようにす
る。プラグ21の弁ヘッド93が開表示部95の方向に向けら
れたとき、弁ヘッド93の回りの通路98および大気へのス
ロット開口97を介して空気が自由に移動できる。プラグ
21の弁ヘッド93が閉位置に向けられたときには、弁ヘッ
ド93はスロット開口を閉じてしまう。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、接近結合のダ
ンパアセンプリを持った単一動作のポンプを使うことに
よって二重動作ポンプと同じようななめらかな流れ特性
を持った流体サンプラを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による流体サンプラとこの流体サンプ
ラに低流量動作で別々に挿入されるプラグインモジュー
ルの一実施例を示す展開図、第2a図は、汎用の単一動作
ポンプアセンブリとアキュムレータタイプのダンプアセ
ンブリを使った代表的な流体サンプラシステムを示す要
部断面図、第2b図は、吸入弁が開いたポンプの吸入スト
ロークの間における第2a図の汎用の単一動作をポンプと
ダンプアセンブリの動作を示す図、第2c図は、排気弁が
開いたポンプの放出ストロークの間における第2a図の汎
用の単一動作ポンプとダンプアセンブリの動作を示す
図、第2d図は、第2a図のポンプ入力の流れと、ダンパの
流れと、負荷の流れとを同じ時間軸上で重畳して示す波
形図、第3a図は、単一動作ポンプアセンブリと接近結合
ダンパとを組み込んだ本発明による流体サンプリングシ
ステムの要部断面図、第3b図は、吸入弁が開いたポンプ
の吸入ストロークの間における第3a図のポンプアセンブ
リの動作を示す要部断面図、第3c図は、排気弁が開いた
ポンプの放出ストロークの間における第3a図のポンプア
センブリの動作を示す図、第４図は、第３図のポンプア
センブリの入力での流れと、ダンパの流れと、負荷の流
れとを同じ時間軸上で重畳して示す図、第５図は、定流
モジュールを持った第１図の流体サンプラのシステム系
統図、第６図は、定圧モジュールを持った第１図の流体
サンプラのシステム系統図、第７図は、バイパスモジュ
ールを持った第１図の流体サンプラのシステム系統図、
第８図は、ベントブリードモジュールアセンブリの上面
図、第９図は、第８図のベントブリードモジュールアセ
ンブリの一部切り欠き側面図である。 9,11,73,74……オーリング、 10……流体サンプラ、 12……真空ポンプアセンブリ、 13,69……ハウジング、 15……バッテリパック、 16……モータ制御回路、 17……フロントパネル、 18……リヤパネル、 19……ニューマチックアセンブリ、 20……オープンスロット、 21……プラグ、 22,24,26……流量制御モジュール、 25……単一動作ポンプアセンブリ、 27……ダンパ、28……DCモータ、 29……ポンプアセンブリハウジング、 30,56……モータの軸、 32,57……ピストン、 34……ポンプダイヤフラム、 35,78……ポンプ室、 37,66……入力ポート、 38,68……入力弁、 40……出力ポート、41……出力弁、 45……負荷、46,52……導管、 48,61……コイルスプリング、 49,50……フレキシブルダイヤフラム、 51,64……ダンパ空間、 53……ダンパ、57……往復動ピストン、 58……偏心カム、59……中空部、 62,63,101……ダイヤフラム、 65,67,98……通路、 69……共通ハウジング、 70……弁プレート、72……排気弁、 75……排気ポート、 80……定流量バイパスレギュレータ、 81……制御弁フィルタ、82……制御弁、 83……ダンパレギュレータ、 84……ポペット遮断弁、85……入力側、 86……放出端、87……ポペット弁、 88……バイパス弁、90……フレーム、 91,92……ネジ孔、93……弁ヘッド、 94……スロット、95……開位置表示部、 96……閉位置表示部、 97……スロット開口。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−36792（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−164889（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−37924（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許4432248（ＵＳ，Ａ) 米国特許4576054（ＵＳ，Ａ)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングを有する単一動作ポンプアセン
   ブリと、 入力ポートと出力ポートと、単一入力弁と単一出力弁を
   有する弁ユニットと、 前記ハウジングに取り付けられて前記入力弁および前記
   出力弁と連絡するポンプ室を形成する制御ダイヤフラム
   と、 前記制御ダイヤフラムによって前記ポンプ室から分離さ
   れた実質的に囲まれた空間内に位置して前記制御ダイヤ
   フラムを往復動するピストンと、 前記ポンプを介して変動の押さえられた流体流を提供す
   るダンピング装置と前記ピストンを駆動するモータとを
   具備し、 負荷を介して空気流をサンプルする単一動作のポンプア
   センブリを有する流体サンプラにおいて、 前記ポンプアセンブリは、ダンプ室を形成するために第
   １と第２のフレキシブルダイヤフラムとこれら第１と第
   ２のフレキシブルダイヤフラム間に設置したコイルスプ
   リングを有し、かつ前記第１のダイヤフラムはダンパ空
   間と前記実質的に囲まれた空間の間にこれら二空間の共
   有の分割部材として設置されていることを特徴とする単
   一動作のポンプアセンブリを有する流体サンプラ。
2. 【請求項２】前記ダンピング室は、ポンプアセンブリお
   よび前記入力弁へ前記入力ポートと共通に接続されてい
   ることを特徴とする請求項１項目記載の単一動作のポン
   プアセンブリを有する流体サンプラ。
3. 【請求項３】さらに、開スロットとこの開スロットに取
   り付けるようにされた複数のプラグインモジュールとを
   有する共通のケースに収容されたニューマチックアセン
   ブリとバッテリパックとを備えたことを特徴とする請求
   項２項記載の単一動作のポンプアセンブリを有する流体
   サンプラ。
4. 【請求項４】前記プラグインモジュールのうち第１のモ
   ジュールは、バイパスレギュレータと、制御弁と、前記
   バイパスレギュレータを前記ポンプアセンブリに結合し
   て前記レギュレータは前記制御弁の一側の圧力を低流制
   御のために大気に接続された他側とともに一定に維持す
   る結合装置を備えたことを特徴とする請求項３項記載の
   単一動作のポンプアセンブリを有する流体サンプラ。
5. 【請求項５】前記ポンプのハウジングは、放出側と吸入
   側とを有し、前記結合装置は、手動調整可能なポペット
   弁を備え、このポペット弁の第１の位置では、ポンプハ
   ウジングの放出側が、前記バイパスレギュレータの一端
   と制御弁との間に共通に置かれるようにポンプアセンブ
   リと並列にバイパスレギュレータを配置することを特徴
   とする請求項４項記載の単一動作のポンプアセンブリを
   有する流体サンプラ。
6. 【請求項６】前記ポンプのハウジングの放出側と、バイ
   パスレギュレータと制御弁との共通接続点との間に接続
   されたダンパレギュレータを備えたことを特徴とする請
   求項５項記載の単一動作のポンプアセンブリを有する流
   体サンプラ。
7. 【請求項７】前記プラグインモジュールのうち第２のモ
   ジュールはバイパスレギュレータと、このバイパスレギ
   ュレータを前記ポンプアセンブリに接続して前記ポンプ
   の入出力側の圧力差を一定に維持する結合装置を備えた
   ことを特徴とする請求項３項記載の単一動作のポンプア
   センブリを有する流体サンプラ。
8. 【請求項８】前記プラグインモジュールのうち第３のモ
   ジュールは、手動で調節可能なバイバス弁とこのバイパ
   ス弁をポンプハウジングに結合する装置とを備えたこと
   を特徴とする請求項３項記載の単一動作のポンプアセン
   ブリを有する流体サンプラ。
9. 【請求項９】前記プラグインモジュールのうち第４のモ
   ジュールは、前記共通ケースを大気に排気する装置を有
   するベントプラグを備えたことを特徴とする請求項３項
   記載の単一動作のポンプアセンブリを有する流体サンプ
   ラ。
10. 【請求項１０】前記ベントプラグは、さらに前記共通ケ
    ースの内部に流体サンプラを排気する手段を設けたこと
    を特徴とする請求項９項記載の単一動作のポンプアセン
    ブリを有する流体サンプラ。