JP3190294U - 継手構造及びそれを用いたポンプ - Google Patents

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【課題】利便性を高めた継手構造を提供する。【解決手段】継手構造は、ポンプ10の吸込口32または吐出口34に接続され、第1流路を構成するプラグ70と、プラグ70にワンタッチ操作で着脱自在に連結され、第2流路を構成するソケットと、を備える。ソケットは、プラグ70から外された解除状態において第2流路を途中で閉鎖し、プラグに連結された連結状態において第2流路の閉鎖を解除する弁機構を有する。プラグ70は、連結状態においてソケットと係合し、弁機構を構成する弁体を押し出して第2流路の閉鎖を解除させる連結部72と、吸込口32または吐出口34に固定される固定部76と、を有する。固定部76は、逆止弁61、62を第1流路と連通させて内部に収容する格納室78を有し、格納室78の軸方向の長さが格納室の内直径よりも大きくなるように構成される。【選択図】図2

Description

本考案は、継手構造に関し、特に、ポンプの吸込口または吐出口に設けられる継手構造に関する。
往復運動により圧力を与えて流体を供給する往復動ポンプとして、ダイアフラムポンプがある。ダイアフラムポンプは、ダイアフラム室を画する隔膜を往復動させてダイアフラム室の容積を変化させることにより流体を供給する。ダイアフラムポンプは、ダイアフラム室の容積変化を調整することにより流体を定量的に供給できるため、化学薬液などを定量注入する用途などに用いられる。
ポンプの吸込口および吐出口には、ポンプによって供給される液体を通すためのホースや配管などが接続される。ホースや配管などを接続する継手構造として、一般に、吸込口や吐出口の接続端に設けられるユニオンナット等が用いられる。
ポンプを使用する装置の組み立て時やメンテナンス時には、接続されるホース等を取り付けたり、外したりする必要がある。したがって、着脱が容易な継手構造が設けられることが望ましい。
本考案はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、利便性を高めた継手構造を提供することにある。
上記課題を解決するために、本考案のある態様の継手構造は、吸込口および吐出口の間に設けられてポンプの駆動により流体が通る通路と、吸込口および吐出口のそれぞれに設けられて通路と連通する逆止弁と、を備えるポンプの吸込口または吐出口の少なくとも一方に設けられる。この継手構造は、吸込口または吐出口に接続され、軸方向に延びて通路と連通する第1流路を構成するプラグと、プラグにワンタッチ操作で着脱自在に連結され、軸方向に延びて第1流路と連通する第2流路を構成するソケットと、を備える。ソケットは、プラグから外された解除状態において第2流路を途中で閉鎖し、プラグに連結された連結状態において第2流路の閉鎖を解除する弁機構を有する。プラグは、連結状態においてソケットと係合し、弁機構を構成する弁体を押して第2流路の閉鎖を解除させる連結部と、吸込口または吐出口に螺合して固定される固定部と、を有する。固定部は、逆止弁を第1流路と連通させて内部に収容する格納室を有し、格納室の軸方向の長さが当該格納室の内直径よりも大きくなるように構成される。
上記態様の継手構造によれば、ポンプの吸込口または吐出口に設けられるプラグに、ソケットがワンタッチ操作で着脱できる。そのため、ポンプに接続されるホース等をユニオンナット等の同軸ねじ構造の継手により接続する場合と比べて、ホース等を容易に着脱することができ、メンテナンス時の利便性が高められる。また、プラグからソケットを外す場合に、ソケット側の流路が閉鎖される弁機構を有するため、ホース等を取り外す場合にホース等に残る流体が漏洩しにくい。特に、ポンプによって化学薬液を供給する場合において、ホース等の着脱時における化学薬液の漏出を防止することができるため、メンテナンス時の利便性および安全性を高めることができる。
また上記態様の継手構造によれば、吸込口または吐出口に接続されるプラグが、吸込口または吐出口に設けられる逆止弁を収容する機能を併せ持つ。したがって、ワンタッチ接続を可能とするアタッチメントをユニオンナット等を介して別途取り付ける場合と比べて、部品点数を削減し、利便性を高めた継手構造を提供できる。
ポンプは、吸込口または吐出口の少なくとも一方に、通路に直列接続される二つの逆止弁を備えてもよい。固定部は、格納室の軸方向の長さが、逆止弁の軸方向の長さよりも大きく、逆止弁の軸方向の長さの二倍よりも小さくてもよい。
連結部は、前記固定部の中心軸に対して回動自在となるように構成され、前記中心軸に交差する方向に屈曲したL字管形状を有してもよい。
本考案の別の態様は、継手構造を備えるポンプである。このポンプは、吸込口と、吐出口と、吸込口および吐出口の間に設けられてポンプ本体の駆動により流体が通る通路と、を有するポンプヘッドと、吸込口および吐出口のそれぞれに設けられ、通路と連通する逆止弁と、吸込口または吐出口の少なくとも一方に設けられる継手構造と、を備える。継手構造は、吸込口または吐出口に接続され、軸方向に延びて通路と連通する第1流路を構成するプラグと、プラグにワンタッチ操作で着脱自在に連結され、軸方向に延びて第1流路と連通する第2流路を構成するソケットと、を備える。ソケットは、プラグから外された解除状態において第2流路を途中で閉鎖し、プラグに連結された連結状態において第2流路の閉鎖を解除する弁機構を有する。プラグは、連結状態においてソケットと係合し、弁機構を構成する弁体を押して第2流路の閉鎖を解除させる連結部と、吸込口または吐出口に螺合して固定される固定部と、を有する。固定部は、逆止弁を第1流路と連通させて内部に収容する格納室を有し、格納室の軸方向の長さが、当該格納室の内直径よりも大きくなるように構成される。
当該ポンプは、通路と連通するダイアフラム室を画する隔膜を往復動させることにより、流体を吸込口から吐出口へ搬送するダイアフラムポンプであってもよい。
本考案によれば、利便性を高めた継手構造を提供することができる。
実施の形態に係るポンプを示す外観図である。 実施の形態に係るポンプの構造を示す断面図である。 実施の形態に係る継手構造を示す部分断面図である。 実施の形態に係る継手構造を示す部分断面図である。
以下、本考案の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
図1は、実施の形態に係るポンプ10を示す外観図である。ポンプ10は、プラグ70とソケット80とで構成される継手構造68を備える。継手構造68は、吐出部60に設けられ、ソケット80には、図示しないホース等が接続される。ソケット80は、プラグ70に対してワンタッチ操作で着脱可能に構成されており、プラグ70に連結された状態において流路が連通し、プラグ70から外した状態において流路が閉鎖される弁機構を有する。したがって、本実施の形態に係る継手構造68は、ホース等のワンタッチ着脱を可能とするとともに、ホース等を外した状態において、ホース内に残留する液体がソケット80から漏洩しない構造を有する。これにより、継手構造68は、ホース等を着脱する際の利便性を高める。
ポンプ10は、ポンプ本体12と、ポンプヘッド20と、吸込部40と、ガス抜き弁50と、吐出部60とを備える。ポンプ10は、往復運動により圧力を与えて液体などの流体を供給する往復動ポンプであり、ダイアフラム室を画する隔膜を往復動させてダイアフラム室の容積を変化させることにより液体を供給するダイアフラムポンプである。ポンプ10は、ポンプヘッド20に設けられるダイアフラム室を介して、吸込部40から供給される液体を吐出部60へ搬送する。ガス抜き弁50は、吸込部40と吐出部60をつなぐ通路にたまった気泡を排出する。
図2は、実施の形態に係るポンプ10の構造を示す断面図である。なお本図では、プラグ70に連結されるソケット80を図示していない。ソケット80の構造については、図3及び図4を用いて後述する。
ポンプ本体12は、軸方向に往復動する駆動軸16を駆動する。駆動軸16の先端にはゴムなどの可撓性材料で形成された隔膜であるダイヤフラム14が設けられる。ダイヤフラム14は、前面中央部14aとポンプヘッド20との間にダイヤフラム室22を形成し、周縁部14bにおいてポンプヘッド20に保持される。
ポンプヘッド20は、ダイヤフラム室22と、ダイレクト通路24と、上部通路26と、下部通路28と、バルブボール30と、吸込口32と、吐出口34とを有する。吸込口32は、ポンプヘッド20の下端に設けられ、吐出口34は、ポンプヘッド20の上端に設けられる。
ダイレクト通路24は、吸込口32と吐出口34の間を繋ぐように鉛直方向に延びる。ダイレクト通路24は、他の通路に比べて口径が大きく設けられる。これにより、搬送する液体に気泡が含まれる場合にであっても、気泡の表面張力によって通路の表面に気泡が付着しにくくする。また、ダイレクト通路24の上端には、上方に向けて円錐状に口径が小さくテーパー部24aが設けられる。これにより、気泡を通路内面に付着しにくくし、吐出口34またはガス抜き部50に気泡が抜けやすい構造とする。
ダイヤフラム室22とダイレクト通路24の間には、上部通路26および下部通路28が設けられる。上部通路26は、ダイヤフラム室22の頂部とダイレクト通路24とを連通させる通路であり、下部通路28は、ダイヤフラム室22の底部とダイレクト通路24とを連通させる通路である。上部通路26および下部通路28の口径は、ほぼ同じ口径を有しており、ダイレクト通路24よりも小さな口径となる。また、上部通路26および下部通路28は、ダイレクト通路24側が上、ダイヤフラム室22側が下となるように斜めに形成される。これにより、ダイヤフラム室22に入り込んだ気泡をダイレクト通路24へ排出しやすくする。
下部通路28には、ダイヤフラム室22の底部との間にバルブボール30が設けられる。バルブボール30は、下部通路28を介してダイレクト通路24からダイヤフラム室22への液体の流入を阻害しない一方で、ダイヤフラム室22からダイレクト通路24への流れを阻害する逆止弁として機能する。
吸込口32には、吸込部40が設けられる。吸込部40は、二つの吸込側逆止弁41、42と、ホースジョイント46とを有する。ホースジョイント46は、吸込口32に接続され、軸方向に延びる中空構造により吸込流路46aを構成する。吸込流路46aは、二つの吸込側逆止弁41、42を介してダイレクト通路24と連通するように設けられる。ホースジョイント46は、ホース等が接続可能な接続端46bを有し、接続されるホース等を固定するためのユニオンナット47およびユニオンカラー48が取り付けられる。
吸込口32とホースジョイント46の間には、吸込側第1逆止弁41および吸込側第2逆止弁42が設けられる。吸込側第1逆止弁41は、ダイレクト通路24に隣接して設けられ、吸込側第2逆止弁42は、吸込流路46aに隣接して設けられる。二つの吸込側逆止弁41、42は、ダイレクト通路24と吸込流路46aとを連通するように直列して配置され、吸込口32とホースジョイント46の間に挟み込まれて固定される。吸込口32とホースジョイント46の間は、Oリング44により密閉される。また、ダイレクト通路24と吸込側第1逆止弁41の間には、ダイレクト通路24への異物の侵入を防ぐフィルタ43が設けられる。
吐出口34には、吐出部60が設けられる。吐出部60は、二つの吐出側逆止弁61、62と、プラグ70とを有する。プラグ70は、吐出口34に接続され、軸方向に延びる中空構造により吐出流路72aを構成する。吐出流路72aは、二つの吐出側逆止弁61、62を介してダイレクト通路24と連通するように設けられる。プラグ70は、ソケット80と係合する連結部72と、吐出口34に螺合して固定される固定部76とを有する。固定部76は、内部に吐出側逆止弁61、62を収容する格納室78を持つ。吐出流路72aと固定部76との間は、吐出側第2逆止弁62の口径に対応した小さな開口径を有する連通孔72cによりつながる。
吐出口34とプラグ70の固定部76との間には、吐出側第1逆止弁61および吐出側第2逆止弁62が設けられる。吐出側第1逆止弁61は、ダイレクト通路24に隣接して設けられ、吐出側第2逆止弁62は、吐出流路72aに隣接して設けられる。二つの吐出側逆止弁61、62は、ダイレクト通路24と吐出流路72aとを連通するように直列して配置され、吸込口32と固定部76の間に挟み込まれて固定される。吐出口34と固定部76の間は、Oリング64により密閉される。また、吐出側第2逆止弁62と吐出流路72aの間には、ガスケット63が設けられてシールされる。
以上の構成により、ポンプ10は、吸込部40から吐出部60へ向けて液体を搬送する。ポンプ10は、吸込工程においてダイヤフラム室22の容積が増大するようにダイヤフラム14を変形させる。ダイヤフラム室22の容積が増大すると、ポンプヘッド20の内部通路が負圧となり、吸込側逆止弁41、42が開いて吸込流路46aおよびダイレクト通路24が連通し、吸込部40からダイヤフラム室22へ液体が吸い込まれる。
ポンプ10は、吐出工程においてダイヤフラム室22の容積が減少するようにダイヤフラム14を変形させる。ダイヤフラム室22の容積が減少すると、ポンプヘッド20の内部通路が正圧となり、吐出側逆止弁61、62が開いて吐出流路72aおよびダイレクト通路24が連通し、ダイヤフラム室22から吐出部60へ液体が吐き出される。なお、二段式の逆止弁とすることで、ポンプ10により供給される液体の供給量や吐出圧力を安定させることができる。
つづいて、継手構造68について説明する。図3および図4は、実施の形態に係る継手構造68を示す部分断面図である。図3は、継手構造68を構成するプラグ70とソケット80が外れた解除状態を示し、図4は、継手構造68を構成するプラグ70とソケット80が係合した連結状態を示す。継手構造68は、連結状態においてプラグ70の流路(以下、第1流路ともいう)を構成する吐出流路72aと、ソケット80の流路(以下、第2流路ともいう)を構成する第1中空孔81aとが連通するように構成される。
ソケット80は、第1ソケット本体81と、第2ソケット本体82と、スライド部83と、弁機構89とを有する。第1ソケット本体81および第2ソケット本体82は、軸方向に延びる中空構造を有し、第2流路を構成する。第1ソケット本体81は、内部に第1中空孔81aを設けた円形筒状体であり、一端にホースや配管等が接続される接続端80aを有し、他端に第2ソケット本体82が螺合される。第2ソケット本体82は、内部に第2中空孔82aを設けた円形筒状体であり、プラグ70とのワンタッチ接続を可能とするスライド部83が設けられる。
スライド部83は、第2ソケット本体82にスライド可能に支持され、スライド部83を付勢するスライドばね84が取り付けられる。第2ソケット本体82の端部に設けられる保持穴85にはロックボール86が嵌め込まれ、連結状態においてプラグ70の連結部72と係合する。
弁機構89は、Oリング90と、弁座91と、弁パッキン92と、弁体93と、弁スプリング94と、を有する。弁機構89は、ソケット80の中空孔内に収容されており、第1中空孔81aと第2中空孔82aとの間を開閉する。弁機構89は、弁体93の下端部93aがプラグ70の先端72bにより押されることにより、第1中空孔81aと第2中空孔82aとの間が連通した開状態となるように構成される。一方、弁機構89は、弁体93の下端部93aが押されない場合に、弁スプリング94の作用により弁パッキン92と弁体93とが接触した閉状態となるように構成される。つまり、弁機構89は、継手構造68の解除状態において第2流路を途中で閉鎖するとともに、連結状態においてその閉鎖を解除して第1流路と第2流路を連通させる機能を有する。
プラグ70は、連結部72がソケット80の第2中空孔82aに挿入され、その先端72bが弁機構89を構成する弁体93の下端部93aを押すように構成される。連結部72の外側面には、連結状態においてロックボール86が係合するロック溝74が設けられる。
プラグ70の固定部76には、吐出口34と螺合するためのネジ構造が側面76aに設けられる。また、固定部76は、格納室78の軸方向の長さLが、格納室78の内直径Dよりも大きくなるように構成される。格納室78の軸方向の長さLは、吐出側第2逆止弁62よりも長く、吐出側第1逆止弁61と吐出側第2逆止弁62を合計した長さよりも短いことが望ましい。いいかれば、逆止弁の軸方向の長さよりも大きく、逆止弁の軸方向の長さよりの二倍よりも小さいことが望ましい。これにより、格納室78の内部に吐出側第2逆止弁62を収容可能とする。吐出側第2逆止弁62は、軸方向にボールが移動するボール封止弁であり、ボールが移動する軸方向の長さが直径よりも大きい形状を有するためである。このような固定部76の形状とすることにより、プラグ70は、吐出側第1逆止弁61および吐出側第2逆止弁62を固定する機能を兼ねることができる。
プラグ70とソケット80を連結し、継手構造68を連結状態とするには、プラグ70の先端72bにソケット80の連結端80bを差し込めばよい。この差し込みにより、プラグ70の連結部72が、スライドばね84により付勢されてスライド部83に押圧されるロックボール86をバネ力に抗して移動させる。その後、ロックボール86がロック溝74に嵌め込まれると、圧縮されたスライドばね84の復元力によりスライド部83が元の位置に戻り、ロック溝74に嵌め込まれたロックボール86が固定される。これにより、
プラグ70とソケット80が係合される。また、この差し込みにより、弁機構89がプラグ70の先端72bに押されて開状態となり、プラグ70の第1流路とソケット80の第2流路が連通した状態となる。
一方、プラグ70とソケット80を分離し、継手構造68を解除状態とするには、ソケット80のスライド部83を、スライドばね84のバネ力に抗してスライドさせればよい。スライド部83をスライドさせることにより、ロック溝74に嵌め込まれたロックボール86の固定が解除され、プラグ70とソケット80との係合が解除される。このとき、弁機構89の弁体93は、弁スプリング94に付勢されて弁パッキン92に密着し、ソケット80の第2流路は途中で閉鎖される。これにより、ソケット80や、ソケット80に接続されるホース等の内部に残留する液体は、外に漏洩しない。
本実施の形態に係る継手構造68によれば、プラグ70とソケット80がワンタッチ操作で着脱可能であるため、ユニオンナット等を用いる場合と比べて、ホース等の着脱が容易となる。また、ホース等を取り外す場合に、ソケット80の弁機構89が閉状態となるため、ホース等の内部に残留する液体の漏洩を防ぐことができる。本実施の形態に係るポンプ10は、次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)などの化学薬品の供給にも用いることから、メンテナンス時において化学薬品が外部に漏れ出すことは作業の安全上好ましくない。本実施の形態に係る継手構造68によれば、ホース等の取り外し時において液体の漏出を防ぐこともできることから、作業の安全性を確保することができる。これにより、利便性の高い継手構造68とすることができる。
また、本実施の形態に係る継手構造68によれば、プラグ70が逆止弁を固定する機能を兼ね備えることから、ワンタッチ接続のためのアタッチメントを別途接続する場合と比べて部品点数を削減することができる。また、直列接続される二つの逆止弁を収容できる格納室78を有するプラグ70とすることで、二段式の逆止弁構造を実現し、ポンプ10による液体の供給量および吐出圧力を安定させることができる。
以上、本考案を実施の形態にもとづいて説明した。本考案は上記実施の形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本考案の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
上述の実施の形態においては、プラグ70を吐出部60に設けることとした。変形例においては、吸込部40にプラグ70を設けることとしてもよい。この場合、ホースジョイント46の代わりにプラグ70を吸込口32に接続すればよい。プラグ70の固定部76を、吸込側第1逆止弁41および吸込側第2逆止弁42を収容できる形状とすることで、ワンタッチ脱着機能と逆止弁の固定機能を兼ねさせることができる。なお、さらなる変形例においては、吸込部40と吐出部60の双方にプラグ70を接続することとしてもよい。
上述の実施の形態においては、プラグ70の連結部72が軸方向に直線的に延びる形状とした。変形例においては、プラグ70の連結部72をL字管のように屈曲させることとしてもよい。連結部72を屈曲させることにより、ソケット80を軸方向に交差する水平方向から挿入することができ、継手構造68の利便性を高めることができる。さらなる変形例においては、L字状に屈曲させた連結部72を、固定部76の中心軸を中心に回動自在に構成したプラグ70としてもよい。このようなプラグ70とすることで、連結部72を回転させてソケット80の挿入方向を変えることができ、脱着時の利便性をさらに高めることができる。
10…ポンプ、12…ポンプ本体、14…ダイヤフラム、20…ポンプヘッド、22…ダイヤフラム室、24…ダイレクト通路、32…吸込口、34…吐出口、60…吐出部、61…吐出側第1逆止弁、62…吐出側第2逆止弁、68…継手構造、70…プラグ、72…連結部、72a…吐出流路、76…固定部、78…格納室、80…ソケット、89…弁機構。

Claims (5)

  1. 吸込口および吐出口の間に設けられてポンプの駆動により流体が通る通路と、前記吸込口および前記吐出口のそれぞれに設けられて前記通路と連通する逆止弁と、を備えるポンプの前記吸込口または前記吐出口の少なくとも一方に設けられる継手構造であって、
    前記吸込口または前記吐出口に接続され、軸方向に延びて前記通路と連通する第1流路を構成するプラグと、
    前記プラグにワンタッチ操作で着脱自在に連結され、前記軸方向に延びて前記第1流路と連通する第2流路を構成するソケットと、を備え、
    前記ソケットは、前記プラグから外された解除状態において前記第2流路を途中で閉鎖し、前記プラグに連結された連結状態において前記第2流路の閉鎖を解除する弁機構を有し、
    前記プラグは、
    前記連結状態において前記ソケットと係合し、前記弁機構を構成する弁体を押して前記第2流路の閉鎖を解除させる連結部と、
    前記吸込口または前記吐出口に螺合して固定される固定部と、を有し、
    前記固定部は、前記逆止弁を前記第1流路と連通させて内部に収容する格納室を有し、前記格納室の軸方向の長さが当該格納室の内直径よりも大きくなるように構成されることを特徴とする継手構造。
  2. 前記ポンプは、前記吸込口または前記吐出口の少なくとも一方に、前記通路に直列接続される二つの逆止弁を備え、
    前記固定部は、前記格納室の軸方向の長さが、前記逆止弁の軸方向の長さよりも大きく、前記逆止弁の軸方向の長さの二倍よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の継手構造。
  3. 前記連結部は、前記固定部の中心軸に対して回動自在となるように構成され、前記中心軸に交差する方向に屈曲したL字管形状を有することを特徴とする請求項1または2に記載の継手構造。
  4. 吸込口と、吐出口と、前記吸込口および前記吐出口の間に設けられてポンプ本体の駆動により流体が通る通路と、を有するポンプヘッドと、
    前記吸込口および前記吐出口のそれぞれに設けられ、前記通路と連通する逆止弁と、
    前記吸込口または前記吐出口の少なくとも一方に設けられる継手構造と、
    を備え、
    前記継手構造は、
    前記吸込口または前記吐出口に接続され、軸方向に延びて前記通路と連通する第1流路を構成するプラグと、
    前記プラグにワンタッチ操作で着脱自在に連結され、前記軸方向に延びて前記第1流路と連通する第2流路を構成するソケットと、を備え、
    前記ソケットは、前記プラグから外された解除状態において前記第2流路を途中で閉鎖し、前記プラグに連結された連結状態において前記第2流路の閉鎖を解除する弁機構を有し、
    前記プラグは、
    前記連結状態において前記ソケットと係合し、前記弁機構を構成する弁体を押して前記第2流路の閉鎖を解除させる連結部と、
    前記吸込口または前記吐出口に螺合して固定される固定部と、を有し、
    前記固定部は、前記逆止弁を前記第1流路と連通させて内部に収容する格納室を有し、前記格納室の軸方向の長さが、当該格納室の内直径よりも大きくなるように構成されることを特徴とするポンプ。
  5. 当該ポンプは、前記通路と連通するダイアフラム室を画する隔膜を往復動させることにより、前記流体を前記吸込口から前記吐出口へ搬送するダイアフラムポンプであることを特徴とする請求項4に記載のポンプ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108760508A (zh) * 2018-07-13 2018-11-06 广东屋联智能科技有限公司 一种智能电动试压仪
WO2020010843A1 (zh) * 2018-07-13 2020-01-16 广东屋联智能科技有限公司 一种电动试压泵及电动试压仪

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