JP2545670Y2 - ２連往復動ポンプの吐出弁構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ポンプヘッドをはさんで対向する一対のポ
ンプ室を備えた、例えば、ベローズ式の２連往復動ポン
プにおいて、その吐出弁構造に関する。

［従来の技術］ この種の２連往復動ポンプとして、例えば、ベローズ
式のものが知られている。

このベローズ式のものは、一軸線に沿って伸縮自在に
往復動する一対のベローズを対向配置し、各ベローズ内
にそれぞれポンプ室を形成するとともに、両ポンプ室に
共通の吸込口及び吐出口をそれぞれ有する単一のポンプ
ヘッドを両ベローズ間に介在させてある。そして、各ポ
ンプ室内の圧力を交互に昇降させるように各ベローズを
一体連動可能に往復動させ、すなわち、一のポンプ室の
容積を拡大可変しそのポンプ室内の圧力を降下させて吸
込弁を作動させポンプ給送流体を吸込口からその一のポ
ンプ室内に吸込み吸込行程を行なうと同時に、他のポン
プ室の容積を縮小可変しそのポンプ室内の圧力を上昇さ
せて吐出弁を作動させその他のポンプ室内の該ポンプ給
送流体を吐出口から吐出し吐出行程を行ない、ポンプ給
送流体を連続的に供給するようにしたものである。

ここで、吐出弁としては、従来、ポンプヘッドに、上
記一軸線に沿って各ポンプ室間を貫通する貫通流路を形
成し、この貫通流路の各端部に、弁座とこれに対応する
弁体と弁座に弁体を押し付ける圧縮ばねとを有し一方向
流れとなる開閉弁を一対、螺設し、各ポンプ室内に突出
させるとともに、貫通流路の中央部に上記吐出口を連接
してあり、ポンプ室内の圧力上昇に伴いそのポンプ室に
対応する開閉弁を開成し、吐出弁を作動させてなるもの
が公知である。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、２連往復動ポンプにあっては、ポンプ給送
流体が液体の場合、それに空気等の気体が溶存している
ものが多く、その溶存気体が、主にベローズの往復動に
起因してポンプ室内に気泡となって表出し、ポンプ室内
の上方部位に浮上し、特にポンプ給送流体としてケミカ
ル液体を扱う場合には、それに含まれる溶存気体の量も
多く、従って、表出する気泡も多量となる。

従って、上述のように、一対の開閉弁で構成する吐出
弁がポンプヘッドの側面からポンプ室内に向かって突出
する態様であると、特に、２連往復動ポンプを横形と
し、かつ吐出弁を上方に、吸込弁を下方に配置する場合
には、吐出弁の開口がポンプ室内の最上部位に位置でき
ず、すなわち、吐出弁の開口の内周部上位置と、ベロー
ズのポンプヘッドに対する接続部位におけるベローズの
内周部上位置とが同一高さ位置とならず、しかも、吐出
弁の外周部上面とこれに対向するベローズの内周部下面
との間に間隙が形成されるので、ベローズが収縮して
も、上記の浮上した気泡が当該間隙に入り込み、容易に
吐出されずにそこに残存し、この残存気泡の圧縮性のた
めにポンプ室の容積変化量より少ない量の液体しか吸
入、吐出されず、ポンプ効率が低下する原因となり、問
題があった。

この問題を解消するためには、吐出弁をポンプヘッド
の側面からポンプ室内に向かって突出させないでポンプ
ヘッド内に埋設すればよいが、上記従来の吐出弁構造に
よれば、個々に独立した一対に開閉弁を貫通流路方向に
沿って配設した構造であり、該開閉弁の先端間の寸法、
すなわち吐出弁の全長寸法が大きいので、その場合、ポ
ンプヘッドが厚くなり、２連往復動ポンプが大型化し、
別の問題があった。又、上記従来の問題点を改善するも
のとして、例えば、公開実用新案昭和61年第129971号公
報に開示されているように、単一のコイルばねを介在し
て一対の弁体を配した吐出弁構造が見られる。この構造
によれば、吐出弁の全長寸法を小さくできポンプの小型
化設計には好適と考えられるが、弁体が平坦な皿状であ
るために、この移動を案内する弁かごが不可欠であり、
それだけ部品点数が多くなる。しかも、このような吐出
弁構造では吐出通路から吐出ポートに向けて流体の流れ
が直角方向になるために該流体により弁体に横方向に力
が作用する傾向にある。従って、このように皿状の弁体
では案内手段として、弁かごのみでは移動中に傾く等の
不具合が避けられず、弁の動作不安定を招きポンプ効率
向上の点で問題があった。

本考案は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであ
って、その目的は、部品点数を減らし、簡単な構造と
し、吐出弁の全長寸法を短小化する等その小型化を図
り、ポンプヘッドの肉厚を厚くせず２連往復動ポンプを
大型化しないでポンプヘッド内に吐出弁を埋設でき、例
えば、ポンプ給送流体として液体を扱う場合に、ポンプ
室内に気泡を残存させないでポンプ効率の向上を達成し
得るようにし、また製造コストも低減できるとともに簡
単な構造で弁体の移動中の傾き等の不具合を解消して弁
の動作安定を図りポンプ効率をより一層向上させること
のできる２連往復動ポンプの出弁構造を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記従来の課題を解決するために、本考案において
は、ポンプヘッドと、該ポンプヘッドをはさんで対向す
る一対のポンプ室と、各ポンプ室の容積を可変するよう
に各ポンプ室に対応して設けられ相互に連動して往復動
する一対の往復動部材と、を備えてなる２連往復動ポン
プにおいて、前記ポンプヘッドに前記各ポンプ室と連通
する連通口を形成し、これら連通口と該ポンプヘッドの
吐出口とを連通するように該ポンプヘッド内に弁室を形
成し、該弁室内に相互に近接離間可能に移動する一対の
弁体を配するとともに該弁室内に各弁体と対応する一対
の弁座を形成し、該弁体を互いに離間する方向に付勢す
る付勢力を両弁体間に作用させて常時はこれら弁体をそ
れぞれ対応する弁座と係合させた弁閉成位置に保持する
付勢手段を設け、前記各弁体に互いに向き合う方向に延
出した複数の案内脚をそれぞれ一体に設けるとともにこ
れら各弁体の案内脚を相互に入れ子の態様で組み合させ
てなり、吐出行程において前記ポンプ室内のポンプ給送
流体の圧力上昇に伴って該圧力の作用するポンプ室側の
弁体を前記付勢手段に抗して前記弁閉成位置より前記案
内脚の案内の下で移動させ、当該ポンプ室内のポンプ給
送流体を前記連通孔より弁室ならびに吐出口を介して吐
出してなる構成を特徴とする２連往復動ポンプの吐出弁
構造を提案するものである。

［作用］ 上記構成により、本考案の２連往復動ポンプの吐出弁
構造においては、各弁体を弁閉成位置に保持するのに要
する付勢手段を単一の付勢手段で共用でき、部品点数を
減らし、簡単な構造とし、弁体の移動方向に沿う弁室の
長さを小さくして吐出弁の全長寸法を短小化する等、そ
の小型化を図ることができる。又、特に前記各弁体に互
いに向き合う方向に延出した複数の案内脚をそれぞれ一
体に設け、これら各弁体の案内脚を相互に入れ子の態様
で組合させて構成することにより、弁体に、その移動方
向に沿って、弁体がスムーズに移動し得るのに十分な長
さを具備させ、良好な弁開成及び弁閉成動作をなし得る
とともに、そのような十分な長さを具備した弁体であっ
ても、一の弁体の各案内脚の移動領域を他の弁体の隣り
合う案内脚間に形成して弁体の移動方向に沿う弁室の長
さを小さくでき、吐出弁の全長寸法を短小化し得る。

［実施例］ 以下、本考案の２連往復動ポンプの吐出弁構造の一実
施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図中、１は、筒状のハウジングであり、その長手
方向が左右に水平方向となるようにベース部材２により
横型に据付けられるようになっている。

３は、ポンプヘッドであり、ハウジング１の中央部に
設けられ、ポンプヘッド３には、その後面に吐出口４及
び吸込口５が上下にそれぞれ形成されている。

６は、往復動部材を構成する一対のベローズであり、
ポンプヘッド３を介して対向状態に位置し、ハウジング
１内に、その長手方向に沿って伸縮自在に往復動可能に
収容されており、各ベローズ６内には、一対のポンプ室
７が形成されている。これにより、各ポンプ室７は、ポ
ンプヘッド３をはさんでその左右両側に対向するように
なっている。

各ベローズ６の一端部は、フランジ状に開口形成さ
れ、それがポンプヘッド３とハウジング１とでベローズ
押え部材８を介して挟持されるようにポンプヘッド３に
取着されており、他端部は、閉成されるとともにカバー
部材９によりカバーされるようになっている。

両カバー部材９は、ハウジング１内においてベローズ
６の外周部に沿って延びポンプヘッド３及びベローズ押
え部材８を移動可能に貫通した連結部材10で連結されて
おり、ハウジング１と各ベローズ６との間にそれぞれ形
成された作動圧付与室11内に、例えば、空気圧等の作動
圧を作動圧導通口12を介して付与することにより、各ベ
ローズ６が、相互に連動して往復動し、それぞれ逆の伸
張・収縮動作を行なうようになっている。

21は、吐出弁であり、第２図に分解して示すように、
一対の連通口22と、単一の弁室23と、一対の弁体24と、
一対の弁座25と、付勢手段を構成する圧縮コイルばね26
とより構成されている。

各連通口22は、ポンプヘッド３の両側面において、左
右方向に沿って水平に開口し、各ポンプ室７と連通する
ように円形孔で形成されている。ここで、連通口22は、
その内周部上位位置と、上記ベローズ６のポンプヘッド
３に対する接続部位におけるベローズ６の内周部上位置
とが同一高さ位置になるようにポンプ室７に開口されて
いる。

弁室23は、ポンプヘッド３内には、連通口22とポンプ
ヘッド３の吐出口４とを連通するように形成され、この
弁室23内において、各別体24は、相互に近接離間可能に
移動するように配されている。また、弁室23は、連通口
22の径より大径となるように連通口22に対し段差形成さ
れており、この段差により弁室23の両端において、各弁
体24とそれぞれ対応する各弁座25が形成されるようにな
っている。各弁体24は、それぞれ対応する弁座25と対向
する端部において、弁座25と密着状態に係合し得るよう
に円錐面形状に形成され、反対側端部においては、その
外周部に、互いに向き合う方向に延出した複数の棒状の
案内脚27をそれぞれ一体に有し、各弁体24の案内脚27
が、相互に入れ子の態様で組合されており、案内脚27が
弁室23の内周部に沿って案内され、第３図に示すよう
に、例えば、鎖線で示す一の弁体24の各案内脚27が、実
線で示す他の弁体24の隣り合う案内脚27間に侵入するよ
うに移動可能となっている。ここで、各弁体24は、同一
形状に形成され、それら弁体24の案内脚27は、弁体24の
円周方向に沿って90度間隔で４本、設けられており、一
の弁体24の案内脚27と他の弁体24の案内脚27とが、その
円周方向に沿って相互に45度ずれた態様で配されるよう
になっている。

圧縮コイルばね26は、両弁体24間に介装されており、
これにより、弁体24を互いに離間する方向に付勢する付
勢力を両弁体24間に作用させ、常時は、弁体24をそれぞ
れ対応する弁座25と係合させた弁閉成位置に保持するよ
うになっている。ここで、圧縮コイルばね26は、各弁体
24の案内脚27で囲まれるように位置し、圧縮コイルばね
25の各端部は、案内脚27の基端部側において弁体24に形
成した段差部28に係止されている。

例えば、第１図に示すように、左側のポンプ室７にお
いて、それに対応するベローズ６が鎖線位置より実線位
置に収縮し、その収縮動作に伴いポンプ室７内の容積が
縮小可変し、ポンプ室７内のポンプ給送流体の圧力が上
昇すると、これに従い該圧力の作用するポンプ室側の弁
体24が圧縮コイルばね26に抗して鎖線で示す弁閉成位置
より実線で示す弁開成位置に移動し、ポンプ室７内のポ
ンプ給送流体が連通口22より弁体24の隣り合う案内脚27
間を通って弁室22内を流れ、そして吐出口４を介して吐
出され、吐出行程が行なわれるようになっている。

一方、ポンプヘッド３の吐出弁21の下方には、その配
設方向に沿って吸込弁31が設けられている。吸込弁31
は、ポンプヘッド３に、各ポンプ室６と連通するととも
に上記吸込口５と連通する貫通孔32を形成し、この貫通
孔32の両端部に、常時は弁閉成するとともに一方向流れ
を可能となる一対の開閉弁33を各ポンプ室７内に向かっ
て突出状態に螺設して構成してあり、各ベローズ６の伸
張動作に伴い各ポンプ室７内の容積が拡張可変し、ポン
プ室７内のポンプ給送流容の圧力が降下すると、これに
従って該圧力の作用するポンプ室側の開閉弁33を作動さ
せて弁開成し、ポンプ給送流体を吸込口５ならびに貫通
孔32を介して開閉弁33よりポンプ室７内に吸込み、吸込
行程を行なうようになっている。

こうして、吐出行程及び吸込行程が順次行なわれ、ポ
ンプ給送流体が連続的に供給されることになる。

なお、第１図に示す流通口にあっては、左側の流通口
22ないし弁座25がポンプヘッド３と一体に形成されてい
るのに対し、右側の流通口22ないし弁座25は別体となっ
ているが、これは、ポンプヘッド３の一方より、本図に
おいては右方より弁室23内に、各弁体24、圧縮コイルば
ね26を装着可能とするためである。

また、第１図中、41は、ハウジング１をポンプヘッド
３に組付ける締付け用バスである。

上記構成により、ポンプヘッド３に各ポンプ室７と連
通する連通口22を形成し、これらの連通口22とポンプヘ
ッド３の吐出口４とを連通するようにポンプヘッド３内
に弁室23を形成し、弁室23内に相互に近接離間可能に移
動する一対の弁体24を配するとともに各弁体24にそれぞ
れ対応する弁座25を形成し、弁体を互いに離間する方向
に付勢する付勢力を両弁体間に作用させて常時はこれら
弁体をそれぞれ対応する弁座25と係合させた弁閉成位置
に保持する圧縮コイルばね26を設け、吐出行程において
ポンプ室７内のポンプ給送流体の圧力上昇に伴って圧力
の作用するポンプ室側の弁体24を圧縮コイルばね26に抗
して弁閉成位置より移動させ、当該ポンプ室内のポンプ
給送流体を連通口22より弁室23ならびに吐出口４を介し
て吐出しているので、各弁体24を弁閉成位置に保持する
のに要する付勢手段を二つではなく単一の付勢手段で共
用でき、部品点数を減らし、簡単な構造とし、付勢手段
がひとつ減る分だけ弁体24の移動方向に沿う弁室23の長
さを小さくして吐出弁21の全長寸法を短小化する等その
小型化を図り、ポンプヘッド３の肉厚を厚くせず２連往
復動ポンプを大型化しないでポンプヘッド３内に吐出弁
21を埋設でき、従って、連通口22の内周部上位置と、上
記ベローズ６のポンプヘッド３に対する接続部位におけ
るベローズ６の内周部上位置とが同一高さ位置となるよ
うに連通口22をポンプ室７に開口し得、例えば、ポンプ
給送流体として液体を扱う場合に、ポンプ室７内に気泡
を残存させないでポンプ効率の向上を達成し得るように
し、また、製造コストも低減できる。

また、各弁体24を、互いに向き合う方向に延出した複
数の案内脚27をそれぞれ一体に有し、これら各弁体24の
案内脚27を相互に入れ子の態様で組合させて構成するこ
とにより、弁室23の内周部に沿って案内される弁体24
に、その移動方向に沿って、弁体24がスムーズに移動し
得るのに十分な長さを具備させ、良好な弁開成及び弁閉
成動作をなし得るとともに、そのような十分な長さを具
備した弁体24であっても、一の弁体24の各案内脚27の移
動領域を他の弁体24の隣り合う案内脚27間に形成して弁
体24の移動方向に沿う弁室23の長さを小さくでき、吐出
弁21の全長寸法を短小化し得る。

次に、上記実施例の変形例を、図面を省略して説明す
る。

本変形例にあっては、付勢手段として、圧縮コイルば
ね26を用いずに、各弁体に、相互に反発する同極の磁性
部材を装着し、あるいは、各弁体自体を磁性部材で形成
して付勢手段を構成し、当該反発力を付勢力として弁座
に弁体を押し付けるようにしたものである。

この構成によれば、より一層、簡単な構造として吐出
弁の全長寸法を短小化する等その小型化を図り得る。

なお、他の構成、ならびに作用、効果は上記実施例と
同様である。

以上に実施例及び変形例を挙げて本考案を説明した
が、本考案は上記実施例及び変形例に限定されるもので
はなく、本考案の要旨を変更しない範囲で種々変更可能
である。

例えば、上記実施例及び変形例では、往復動部材とし
てベローズを用い、更に横形としたベローズ式の２連往
復動ポンプの吐出弁構造について説明したが、これに限
定されるものではなく、ダイヤフラム式のもの、あるい
はその他のもの、また縦形としたものでも適用可能であ
る。

［考案の効果］ 以上に説明したように、本考案に係る２連往復動ポン
プの吐出弁構造によれば、前記ポンプヘッドに前記各ポ
ンプ室と連通する連通口を形成し、これら連通口と該ポ
ンプヘッドの吐出口とを連通するように該ポンプヘッド
内に弁室を形成し、該弁室内に相互に近接離間可能に移
動する一対の弁体を配するとともに該弁室内に各弁体と
対応する一対の弁座を形成し、該弁体を互いに離間する
方向に付勢する付勢力を両弁体間に作用させて常時はこ
れら弁体をそれぞれ対応する弁座と係合させた弁閉成位
置に保持する付勢手段を設け、前記各弁体に互いに向き
合う方向に延出した複数の案内脚をそれぞれ一体に設け
るとともにこれら各弁体の案内脚を相互に入れ子の態様
で組み合させてなる構成とし、吐出行程において前記ポ
ンプ室内のポンプ給送流体の圧力上昇に伴って該圧力の
作用するポンプ室側の弁体を前記付勢手段に抗して前記
弁閉成位置より移動させ、当該ポンプ室内のポンプ給送
流体を前記連通孔より弁室ならびに吐出口を介して吐出
してなるので、各弁体を弁閉成位置に保持するのに要す
る付勢手段を単一の付勢手段で共用でき、部品点数を減
らし、弁体の移動方向に沿う弁室の長さを小さくして吐
出弁の全長寸法を短小化する等その小型化を図ることが
できるとともに、特に各弁体に案内脚を一体に設けて相
互に入れ子の態様で組み合わせて構成したことにより、
吐出弁の全長を長くすることなく該弁体が移動し得るの
に十分な長さを具備させることができ、該弁体の移動中
において入れ子状態で組み合った該案内脚が弁体の傾き
等の不安定動作を防止するとともにスムーズな移動案内
機能を果たすので、正確な弁作動をもたらし、ポンプ効
率の一層の向上を図ることができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例に係る吐出弁構造による２
連往復動ポンプを示す要部縦断面図、第２図はその吐出
弁構造を示す分解図、第３図はその弁体における第２図
の３−３線矢視図である。 ３…ポンプヘッド、４…吐出口 ６…ベローズ、７…ポンプ室 21…吐出弁、22…連通口 23…弁室、24…弁体 25…弁座、26…圧縮コイルばね 27…案内脚

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプヘッドと、該ポンプヘッドをはさん
   で対向する一対のポンプ室と、各ポンプ室の容積を可変
   するように各ポンプ室に対応して設けられ相互に連動し
   て往復動する一対の往復動部材と、を備えてなる２連往
   復動ポンプにおいて、前記ポンプヘッドに前記各ポンプ
   室と連通する一対の連通口を形成し、これら連通口と該
   ポンプヘッドの吐出口とを連通するように該ポンプヘッ
   ド内に弁室を形成し、該弁室内に相互に近接離間可能に
   移動する一対の弁体を配するとともに該弁室内に各弁体
   とそれぞれ対応する一対の弁座を形成し、該弁体を互い
   に離間する方向に付勢する付勢力を両弁体間に作用させ
   て常時はこれら弁体をそれぞれ対応する弁座と係合させ
   た弁閉成位置に保持する付勢手段を設け、前記各弁体に
   互いに向き合う方向に延出した複数の案内脚をそれぞれ
   一体に設けるとともにこれら各弁体の案内脚を相互に入
   れ子の態様で組み合させてなり、吐出行程において前記
   ポンプ室内のポンプ給送流体の圧力上昇に伴って該圧力
   の作用するポンプ室側の弁体を前記付勢手段に抗して前
   記弁閉成位置より前記案内脚の案内の下で移動させ、当
   該ポンプ室内のポンプ給送流体を前記連通孔より前記弁
   室ならびに吐出口を介して吐出してなることを特徴とす
   る２連往復動ポンプの吐出弁構造。