JP3816988B2 - プロセスポンプ - Google Patents
プロセスポンプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3816988B2 JP3816988B2 JP22733796A JP22733796A JP3816988B2 JP 3816988 B2 JP3816988 B2 JP 3816988B2 JP 22733796 A JP22733796 A JP 22733796A JP 22733796 A JP22733796 A JP 22733796A JP 3816988 B2 JP3816988 B2 JP 3816988B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- center plate
- port
- discharge
- suction
- diaphragm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B43/06—Pumps having fluid drive
- F04B43/073—Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve
- F04B43/0736—Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve with two or more pumping chambers in parallel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学薬品、塗料、飲料等の各種流体を移送するための、エア駆動によるダイヤフラム式のプロセスポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のダイヤフラム式複動形のプロセスポンプは、センタープレート（ボディ）の左右両側にポンプボディによってダイヤフラムが挟持され連結され、それらの連結体の上下両側に吸込側プレートと吐出側プレートが連結されている。両側のダイヤフラムと中央のセンタープレートとの間の空間が駆動室となり、ダイヤフラムとポンプボディとの間の空間がポンプ室となる。流入側及び吐出側の各チェック弁は、ポンプボディの上下の端部に配設され、吸込口とポンプ室とが流入側チェック弁を介して連通され、ポンプ室と吐出口とが吐出側チェック弁を介して連通されている。（例えば実公平６−２９５０３号公報を参照のこと。）
【０００３】
従来のプロセスポンプにおいては、センタープレートの左右上下の４方向から部材を組み合わせているので、組合せ時に位置決め（芯合わせ）をする必要があり、４つの組合せ個所で密封する必要がある。また、チェック弁を点検したり交換したりする場合には、連結体の上下両側の吸込側プレートと吐出側プレートを取り外す必要がある。そして、ダイヤフラムの点検・交換には、吸込側プレート・吐出側プレートを外し、更にセンタープレートの左右両側のポンプボディをも取り外す必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ダイヤフラム式複動形のプロセスポンプにおいて、センタープレートに組み合わせる部材及び密封個所を少なくすることを第１の課題とし、更にチェック弁及びダイヤフラムの交換を容易にすることを第２の課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するために、センタープレートとその両側のサイドカバー及びサイドボディとによって構成された空所が、ダイヤフラムによって内側の駆動室と外側のポンプ室とにそれぞれ区分され、センタープレートの挿通孔に挿通された連結部材によって一方のダイヤフラムと他方のダイヤフラムとが連結され、制御装置によって左右の駆動室に交互に給排気制御され、吸込口と左右のポンプ室とがチェック弁を介して連通され、左右のポンプ室と吐出口とがチェック弁を介して連通されたプロセスポンプにおいて、サイドボディに形成された嵌合用凹部にセンタープレートの全部が嵌合され、サイドボディとセンタープレートとにサイドカバーが当接され、サイドカバーとサイドボディとによってセンタープレートが挟持され、吸込口と左右のポンプ室とを連通する通路、及び左右のポンプ室と吐出口とを連通する通路が、サイドボディ及びサイドカバー内に配設され、前記制御装置がセンタープレート内に配設されたことを第１の構成とする。
本発明は、第１の構成において、一方のダイヤフラムの外周部がサイドボディ内の嵌合用凹部の段状挟持部とセンタープレートの一方の挟持部とによって挟持され、他方のダイヤフラムの外周部がサイドカバーの当接部とセンタープレートの他方の挟持部とによって挟持されたことを第２の構成とする。
本発明は、第１の構成又は第２の構成において、サイドボディ及びサイドカバーに、その上面及び下面に開口する段付挿入穴が形成され、各段付挿入穴にチェック弁が挿入され、各段付挿入穴がチェック弁カバーによって閉鎖され、吸込口が一対のチェック弁を介してポンプ室に連通され、吐出口が他の一対のチェック弁を介してポンプ室に連通されたことを第３の構成とする。
本発明は、第３の構成において、吸込口及び吐出口がサイドボディの右側面に開口され、サイドボディ及びサイドカバーの右端部にチェック弁が配設され、吸込口が一方の一対のチェック弁の流入側に連通され、吐出口が他の一対のチェック弁の流出側に連通されたことを第４の構成とする。
本発明は、第４の構成において、チェック弁が略円筒状の弁座体とチェック弁体により構成され、吸込側の弁座体には弁座よりも下方の側部位置に連通溝が形成され、吐出側の弁座体には弁座よりも上方の側部位置に連通溝が形成され、吸込側の連通溝は吸込側連通路を通して吸込口に連通され、吐出側の連通溝は吐出側連通路を通して吐出口に連通されたことを第５の構成とする。
本発明は、第１の構成ないし第５の構成のいずれかにおいて、センタープレートに制御装置の切換弁が配設され、切換弁のスプールの一方端にスプリングの弾発力及び空気圧が常に作用し、スプールの他方端にパイロット空気圧が作用するように構成されたことを第６の構成とする。
本発明は、第６の構成において、エア供給口とエア排気口とがセンタープレートの左側面に開口され、センタープレートの左側面に開口した切換弁用挿通孔に切換弁が挿入され、スプールの他方端が前記の開口側に配置され、前記開口はマニュアルキャップによって気密状態に閉鎖され、マニュアルキャップ内にスプール操作用のマニュアルピンが配設されたことを第７の構成とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図９は、本発明の複動形プロセスポンプの実施の形態を示す。
図１は、プロセスポンプの第１樹脂カバー14Ａ・第２樹脂カバー14Ｂを除いた主要部を示し、主要部はセンタープレート10、サイドボディ11及びサイドカバー12の３グループに大別される。図２〜図７に示されるように、プロセスポンプの主要部の外面は第１樹脂カバー14Ａ及び第２樹脂カバー14Ｂによって覆われている。プロセスポンプのエア駆動機構は、図９の空気圧回路図に示されるとおりであり、エア駆動機構はセンタープレート10に配設されている。
【０００７】
図１・図４及び図８に示されているように、センタープレート10の中心部に中央孔20（挿通孔）が形成され、センタープレート10の両面に中央孔20を中心とした円周上に第１環状係合溝21Ａ・第２環状係合溝21Ｂが形成されている。第１環状係合溝21Ａ・第２環状係合溝21Ｂの内側には所定幅で環状の第１挟持部22Ａ・第２挟持部22Ｂが形成され、図５(b) に示すように第１挟持部22Ａ・第２挟持部22ＢにはＶ字溝23が形成されている。Ｖ字溝23は第１ダイヤフラム15Ａ・第２ダイヤフラム15Ｂが挟持されたときの把持力を向上させるためのものである。第１挟持部22Ａ・第２挟持部22Ｂの半径方向内側には截頭円錐状の傾斜部24Ａ・24Ｂ、段差部及び環状の平坦部25Ａ・25Ｂが連続して形成され、平坦部25Ａ・25Ｂの半径方向内側は中央孔20に接続されている。
【０００８】
センタープレート10の中央孔20に開口する環状溝が形成され、この環状溝には環状のパッキンが装着されている。中央孔20に連結シャフト27が挿通され、パッキンによって中央孔20と連結シャフト27との間が気密状態に維持される。第１ダイヤフラム15Ａ及び第２ダイヤフラム15Ｂの中央部（中央穴の内側のＯリングを含む）は、内側ダイヤフラムシェル28Ａ・28Ｂ及び外側ダイヤフラムシェル29Ａ・29Ｂによってそれぞれ挟持され、挟持されたものにボルト30Ａ・30Ｂが挿通され、ボルト30Ａ・30Ｂは連結シャフト27の両側のねじ部（非貫通）に螺合されている。連結シャフト27とボルト30Ａ・30Ｂとにより、第１ダイヤフラム15Ａと第２ダイヤフラム15Ｂとを連結する連結部材89が構成される。連結シャフト27の両端の内側に環状の凹部が形成され、内側ダイヤフラムシェル28Ａ・28Ｂの内側中央部には環状の凸部が形成されており、連結シャフト27の環状の凹部に内側ダイヤフラムシェル28Ａ・28Ｂの環状の凸部を嵌合させて、位置決めが行われる。第１ダイヤフラム15Ａ及び第２ダイヤフラム15Ｂの外周には環状の突出部が形成されており、この環状の突出部がセンタープレート10の第１環状係合溝21Ａ及び第２環状係合溝21Ｂにそれぞれ係合されている。
【０００９】
サイドボディ11の内面にはセンタープレート10を嵌合するための嵌合用凹部16が形成され、嵌合用凹部16の左側面（図１・図８参照）は開口されている。嵌合用凹部16は開口端の第１当接部35Ａに連続された平面部32と、垂直環状面からなる段状挟持部33と、皿状の第１凹部34Ａから構成されている。サイドカバー12の内面には第２当接部35Ｂと皿状の第２凹部34Ｂとが形成され、第２当接部35Ｂの内周環状部は第２ダイヤフラム15Ｂの為の挟持部の機能を有する。
【００１０】
制御装置が内装され、第１ダイヤフラム15Ａ・第２ダイヤフラム15Ｂが装着されたセンタープレート10が、サイドボディ11の嵌合用凹部16に嵌合され、サイドカバー12の第２当接部35Ｂがサイドボディ11の第１当接部35Ａ、センタープレート10の外周部及び第２ダイヤフラム15Ｂ外面の外周部に当接されている。サイドボディ11、センタープレート10及びサイドカバー12の３グループを接続した状態で、サイドカバー12の外側からサイドカバー12・センタープレート10の挿通孔19Ａ・19Ｂに六角穴付の長ボルト17が挿通され、長ボルト17がサイドボディ11のねじ孔90Ａに螺合される。また、サイドカバー12の外側からサイドカバー12の挿通孔19Ｃに六角穴付の短ボルト18が挿通され、短ボルト18がサイドボディ11のねじ孔90Ｂに螺合される（図８参照）。こうして、サイドボディ11、センタープレート10及びサイドカバー12が連結される。なお、センタープレート10には不図示の位置決めピンの凸部が形成され、サイドボディ11及びサイドカバー12には不図示の位置決めピンの凹部が形成されており、この凸部を凹部に係合させて位置決めを行った後に前記の連結が行われる。
【００１１】
サイドボディ11、センタープレート10及びサイドカバー12の連結により、第１ダイヤフラム15Ａの外周部がサイドボディ11の段状挟持部33とセンタープレート10の第１挟持部22Ａによって挟持され、また第２ダイヤフラム15Ｂの外周部がサイドカバー12の第２当接部35Ｂの内周部とセンタープレート10の第２挟持部22Ｂによって挟持されている。センタープレート10の両面と第１ダイヤフラム15Ａ・第２ダイヤフラム15Ｂとの間に、気密状態の第１駆動室37Ａ・第２駆動室37Ｂがそれぞれ形成される。サイドボディ11の第１凹部34Ａと第１ダイヤフラム15Ａとの間に第１ポンプ室38Ａが形成され、サイドカバー12の第２凹部34Ｂと第２ダイヤフラム15Ｂとの間に第２ポンプ室38Ｂが形成されている。
【００１２】
図２(b),(d) で見て、サイドボディ11及びサイドカバー12の右端部の肉厚部には、図４・図５・図７に示されているように、下端が開口され垂直方向に向いた吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂが形成され、また上端が開口され垂直方向に向いた吐出側第１段付挿入穴45Ａ・吐出側第２段付挿入穴45Ｂが形成されている。吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂは開口側（下側）が大径で、上側が小径であり、吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂの小径部はそれぞれ吸込側第１通路47Ａ・吸込側第２通路47Ｂを介して第１ポンプ室38Ａ・第２ポンプ室38Ｂに連通されている。吐出側第１段付挿入穴45Ａ・吐出側第２段付挿入穴45Ｂは開口側（上側）が大径で、下側が小径であり、吐出側第１段付挿入穴45Ａ・吐出側第２段付挿入穴45Ｂの小径部はそれぞれ吐出側第１通路48Ａ・吐出側第２通路48Ｂを介して第１ポンプ室38Ａ・第２ポンプ室38Ｂに連通されている。
【００１３】
吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂには、下側から吸入側弁座体50Ａ・50Ｂが挿入され、次いでチェック弁カバー52によって各挿入穴44Ａ・44Ｂがそれぞれ閉鎖される。吸入側弁座体50Ａ・50Ｂの上方部内面に小径の弁座が形成され、弁座の上部に予めチェック弁体53が載置されている。同様に、吐出側第１段付挿入穴45Ａ・吐出側第２段付挿入穴45Ｂには、上側から吐出側弁座体51Ａ・51Ｂが挿入され、次いでチェック弁カバー52によって各挿入穴45Ａ・45Ｂがそれぞれ閉鎖される。図１に示されるように、各チェック弁カバー52のフランジ部の挿通孔にボルト30Ｃを挿通し、ボルト30Ｃをサイドボディ11・サイドカバー12のねじ孔90Ｃに螺合して、各チェック弁カバー52がサイドボディ11・サイドカバー12に固定されている。
【００１４】
吐出側弁座体51Ａ・51Ｂの下端部内面に小径の弁座が形成され、弁座の上部に予めチェック弁体53が載置されている。吸入側弁座体50Ａ・50Ｂとチェック弁体53とにより吸入側第１チェック弁94Ａ・吸入側第２チェック弁94Ｂが構成され、同様に吐出側弁座体51Ａ・51Ｂとチェック弁体53とにより吐出側第１チェック弁93Ａ・吐出側第２チェック弁93Ｂが構成される。各弁座体50Ａ・50Ｂ・51Ａ・51Ｂの内方端と各挿入穴44Ａ・44Ｂ・45Ａ・45Ｂの段部との間は、Ｏリング43によって密封され、各挿入穴44Ａ・44Ｂ・45Ａ・45Ｂの開口端とチェック弁カバー52の大径部との間はＯリング42によって密封されている。なお、吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂの小径部には、上方からストッパー55Ａ・55Ｂが突設され、チェック弁体53の第１ポンプ室38Ａ・第２ポンプ室38Ｂへの流入を阻止している。また、各弁座体50Ａ・50Ｂ・51Ａ・51Ｂにはチェック弁体53を弁座に導くためのガイド60が形成されている。
【００１５】
図２(c) に明示されているように、サイドボディ11の右側面の下方部及び上方部に開口され、水平方向に向いた吸込口40及び吐出口41が形成されている。図４・図６・図７に明示されるように、吐出口41はサイドボディ11に形成された吐出側連通路57Ａを通して吐出側第１段付挿入穴45Ａに連通され、吐出側連通路57Ａはサイドカバー12に形成された吐出側連通路57Ｂを通して吐出側第２段付挿入穴45Ｂに連通されている。同様に、吸込口40はサイドボディ11に形成された吸込側連通路56Ａを通して吸込側第１段付挿入穴44Ａに連通され、吸込側連通路56Ａはサイドカバー12に形成された吸込側連通路56Ｂを通して吸込側第２段付挿入穴44Ｂに連通されている。吐出側連通路57Ａと吐出側連通路57Ｂとの接続部、及び吸込側連通路56Ａと吸込側連通路56Ｂとの接続部はそれぞれＯリングにより密封されている。吸入側弁座体50Ａ・50Ｂ及び吐出側弁座体51Ａ・51Ｂの円筒部には連通溝54がそれぞれ形成されている。吐出側弁座体51Ａ・51Ｂの連通溝54が吐出側連通路57Ａ・57Ｂと整合し、吐出口41と吐出側弁座体51Ａ・51Ｂの内部とが連通される状態にされている。吸込側弁座体50Ａ・50Ｂの連通溝54が吸込側連通路56Ａ・56Ｂと整合し、吸込口40と吸込側弁座体50Ａ・50Ｂの内部とが連通される状態にされている。そして、これらの整合状態は、平行ピン59を各弁座体50Ａ・50Ｂ・51Ａ・51Ｂの円筒部の挿通孔及びサイドボディ11の挿通孔（不図示）に挿通することによって維持されている。
【００１６】
図２(a) ・図３・図６に明示されるように、水平方向に向いたエア供給口62及びエア排気口63がセンタープレート10に形成されており、エア供給口62及びエア排気口63はセンタープレート10の左側面（図３(a) ・図６では右側）のやや上方部及びやや下方部に開口されている。センタープレート10の上方部に長手方向に向けて貫通した、段付の切換弁用挿通孔65が形成され、挿通孔65の一方の開口は嵌合用凹部16内に位置し、挿通孔65の他方端はセンタープレート10の左側面に開口されている。
【００１７】
切換弁用挿通孔65の小径部にはスリーブ67が挿入され、挿通孔65の一方端（図３(a) では左方端）はエンドキャップ68の螺合によって閉鎖され、エンドキャップ68の外周と挿通孔65との間はＯリングによって密封されている。スリーブ67の一方端はエンドキャップ68に当接し、スリーブ67の他方端（図３(a) では右方端）は環状のストッパー69に当接している。切換弁用挿通孔65の大径部には中空のマニュアルキャップ70が挿入され螺合され、マニュアルキャップ70によってストッパー69が押圧され位置決めされている。マニュアルキャップ70の内面には段付孔72が貫通され、段付孔72には他方側から小径孔、中径孔及び大径孔が連続して形成されている。頭部付のマニュアルピン73が段付孔72の中径孔から小径孔に挿入され、マニュアルピン73の頭部が中径孔に位置し、マニュアルピン73の本体が小径孔に螺合しており、マニュアルピン73の本体と小径孔との間はＯリングによって密封されている。段付孔72の開口側から工具を係合してマニュアルピン73を押すと、マニュアルピン73は直線方向に移動する。マニュアルキャップ70の外周の略中央部に環状溝74Ｂが形成されており、環状溝74Ｂと段付孔72の中径孔とが通路により連通されている。マニュアルキャップ70の外周の環状溝74Ｂの前後の位置に環状溝が形成され、この環状溝に装着されたＯリングによって、マニュアルキャップ70と切換弁用挿通孔65との間が密封されている。
【００１８】
スリーブ67内にはスプール66が摺動自在に嵌合されており、スプール66の一方端とエンドキャップ68との間には復帰スプリング75が介装され、かつ第１パイロット室76Ａが形成され、スプール66の一方端には第１パイロット室76Ａの空気圧が作用している。マニュアルキャップ70の段付孔72の大径孔にはピストン78が摺動自在に嵌合され、ピストン78の外周の環状溝に介装されたシールにより、ピストン78の外周と段付孔72の大径孔との間が密封されている。ピストン78の一方側はスプール66の他方端と係合し、ピストン78の他方側で段付孔72の大径孔内には第２パイロット室76Ｂが構成され、後記のようにピストン78の他方側にパイロット圧が作用し得るようになっている。
【００１９】
ピストン78のパイロット圧の受圧面積は、スプール66の一方端の受圧面積の２倍である。そして、スプール66の一方端に作用する力（パイロット圧×受圧面積＋復帰スプリング75の弾発力）は、ピストン78の他方側に作用する力（パイロット圧×受圧面積）よりも小さくなるように設定されている。センタープレート10のスリーブ67の上方には排気室79が形成されており、ピストン78の一方側の室は排気通路82Ｂを介して排気室79に連通されている。排気室79の上方は排気カバー80により閉鎖されている。
【００２０】
切換弁用挿通孔65とスリーブ67との間に、一方端側から順次に環状溝74Ａ、Ｒポート、Ａポート、Ｐポート、Ｂポート及びR'ポートが形成されており、ＲポートとR'ポートとは排気室79を介して連通されている。このようにして２位置５ポートの切換弁64が構成されている。Ｐポートは供給通路83Ｂ・83Ａを通してエア供給口62に連通され、Ｒポートは排気通路82Ａを通してエア排気口63に連通されている。図６に示すように、Ａポートは第１エア連通路86Ａを通して第１駆動室37Ａに連通され、Ｂポートは第２エア連通路86Ｂを通して第２駆動室37Ｂに連通されている。第１パイロット室76Ａは環状溝74Ａ及び供給通路83Ｃ・83Ａを通してエア供給口62に連通されている。第２パイロット室76Ｂは、環状溝74Ｂ及びパイロット通路84Ａを通して第１パイロット弁87Ａの出口に連通され、同時にパイロット通路84Ａ・84Ｂを通して第２パイロット弁87Ｂの入口に連通されている。第１パイロット弁87Ａの入口は供給通路83Ｄ・83Ａを通してエア供給口62に連通され、第２パイロット弁87Ｂの出口は排気通路82Ｃ・82Ａを通してエア排気口63に連通されている。（図９をも参照のこと）
【００２１】
切換弁64のスプール66とスリーブ67の間で塵の噛み込みが生じたとき、マニュアルピン73を押し、復帰スプリング75と協動させてマニュアルピン73とスプール66を往復動させる。この動作により、塵が破壊され除去されることが多い。それでも塵が破壊されないときは、マニュアルキャップ70・ピストン78・ストッパー69・スプール66・スリーブ67を外して、塵を除き整備する。なお、図３(a) において、供給通路83Ｃ・83Ｄ・パイロット通路84Ａ・84Ｂに続く加工孔の端部は封鎖部材により封鎖されている。図３(a),(b) に示されているように、切換弁64のＲポートを含む垂直断面において、スリーブ67のまわりに排気室79と排気通路82Ａとを連通させる排気通路82Ｄが鋳抜かれている。また、本発明の実施の形態のプロセスポンプの各部材の材料は、移送流体に応じて最適のものを使用することとし、使用材料の限定はない。
【００２２】
次に本発明の複動形プロセスポンプの実施の形態の機能について説明する。
例えば、吸込口40を配管によって移送流体の貯槽に連通し、吐出口41を配管によって移送先に連通する。エア供給口62を空気圧源91に連通し、エア排気口63を大気に開放し、エア供給口62に圧縮空気を供給する。このとき、切換弁64のスプール66は、復帰スプリング75により押圧されて、図３・図６に示す初期位置（図９では位置Ｉ）にある。圧縮空気（エア）は供給通路83Ａ・83Ｂ、切換弁64のポートＰ・ポートＡ、第１エア連通路86Ａを通って第１駆動室37Ａに供給され、第２駆動室37Ｂ内のエアは第２エア連通路86Ｂ、切換弁64のポートＢ・ポートR'、排気室79、排気通路82Ｄ及び切換弁64のポートＲ、排気通路82Ａを通って大気に排気される。第１ダイヤフラム15Ａと第２ダイヤフラム15Ｂとは連結部材89によって連結されているので、エアの圧力により第１駆動室37Ａが膨張し、第２駆動室37Ｂが収縮する。それに伴い、第１ポンプ室38Ａは収縮し、第２ポンプ室38Ｂは膨張する。従って、図４に示すように、第１ポンプ室38Ａ内の移送流体は吐出側第１通路48Ａ、吐出側第１チェック弁93Ａ、吐出側連通路57Ａ、吐出口41を通って吐出される。貯槽内の移送流体は、吸込口40、吸込側連通路56Ａ・56Ｂ、吸込側第２チェック弁94Ｂ、吸込側第２連通路47Ｂを通って第２ポンプ室38Ｂに吸い込まれて流入する。
【００２３】
第２駆動室37Ｂが十分に収縮すると、第１パイロット弁87Ａのプッシュロッド96Ａが内側ダイヤフラムシェル28Ｂによって押圧され、第１パイロット弁87Ａが切り換えられ、第１パイロット弁87Ａの入口と出口とが連通する。エア供給口62からのエアは、供給通路83Ａ・83Ｄ、第１パイロット弁87Ａの入口・出口、パイロット通路84Ａ、環状溝74Ｂを通って第２パイロット室76Ｂに流入する。スプール66の一方端に作用する力（復帰スプリング75の弾発力及びパイロット圧による力）よりも、スプール66の他方端に作用する力（ピストン78の受圧面積×パイロット圧）の方が大きいので、切換弁64は位置IIに切り換えられ（図３(a) ではスプール66が左方に移動す）る。
【００２４】
エアは供給通路83Ａ・83Ｂ、切換弁64のポートＰ・ポートＢ、第２エア連通路86Ｂを通って第２駆動室37Ｂに供給され、第１駆動室37Ａ内のエアは第１エア連通路86Ａ、切換弁64のポートＡ・ポートＲ、排気通路82Ａを通って大気に排気される。エアの圧力により第２駆動室37Ｂが膨張し、第１駆動室37Ａが収縮する。それに伴い、第１ポンプ室38Ａは膨張し、第２ポンプ室38Ｂは収縮する。従って、図４に示すように、第２ポンプ室38Ｂ内の移送流体は吐出側第２通路48Ｂ、吐出側第２チェック弁93Ｂ、吐出側連通路57Ｂ、吐出口41を通って吐出される。貯槽内の移送流体は、吸込口40、吸込側連通路56Ａ、吸込側第１チェック弁94Ａ、吸込側第１連通路47Ａを通って第１ポンプ室38Ａに吸い込まれて流入する。第２駆動室37Ｂが所定量だけ膨張すると、内側ダイヤフラムシェル28Ｂが第１パイロット弁87Ａのプッシュロッド96Ａから離れ、第１パイロット弁87Ａが初期位置に切り換えられる。第１パイロット弁87Ａの入口と出口とが遮断され、第２パイロット室76Ｂへのエアの供給は遮断されるが、第２パイロット室76Ｂに蓄積されたエアによってスプール66の位置が維持される。
【００２５】
第１駆動室37Ａが十分に収縮すると、第２パイロット弁87Ｂのプッシュロッド96Ｂが内側ダイヤフラムシェル28Ａによって押圧され、第２パイロット弁87Ｂが切り換えられ、第２パイロット弁87Ｂの入口と出口とが連通する。第２パイロット室76Ｂ内のエアは、環状溝74Ｂ、パイロット通路84Ａ・84Ｂ、第２パイロット弁87Ｂの入口・出口、排気通路82Ｃ・82Ａ、エア排気口63を通って大気に排気される。切換弁64は、位置Ｉに切り換えられ（図３(a) ではスプール66が右方に移動し）、図３(a) ・図６に示す初期位置に戻る。
以上のようにして、第１駆動室37Ａ及び第２駆動室37Ｂに対するエアの給排が交互に行われ、第１ポンプ室38Ａ及び第２ポンプ室38Ｂにおける移送流体の吸込・吐出が交互に行われる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載されたプロセスポンプは、センタープレートがサイドボディとサイドカバーとにより挟持されており、これらの３部材を連結することによりプロセスポンプが組み立てられている。そして、従来例のように吸込側プレート・吐出側プレートを組み立てる必要がない。従って、従来例に比べて組み立てる部材が少なく、また従来例のごとき吸込側プレートと吐出側プレートがセンタープレートと２つのポンプボディをまたぐことがないので、漏れに対して有利である。
請求項２に記載されたプロセスポンプは、２つのダイヤフラムがセンタープレートとサイドボディ・サイドカバーとにより挟持されている。消耗品であるダイヤフラムの交換や点検をするときには、センタープレートからサイドボディとサイドカバーとを外せば、すぐにダイヤフラムを取り出して交換や点検をすることができる。従来例の吸込側プレート・吐出側プレートがないので、それだけ交換や点検に要する手数が少ない。
請求項３に記載されたプロセスポンプは、チェック弁の交換や点検をしたいときには、該当するチェック弁が装着されたチェック弁カバーを外し、必要なチェック弁（弁座体及びチェック弁体）を取り出すことができる。
請求項４〜７に記載されたプロセスポンプは、チェック弁、吸込口、吐出口、エア供給口、エア排気口、切換弁等の部材が合理的に配置され、プロセスポンプの体積を小さく、高さを低くして、小形で吐出容量を多くすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の複動形プロセスポンプの樹脂カバーを除いた主要部を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の複動形プロセスポンプの外形を示し、図２(a) は左側面図、図２(b) は正面図、図２(c) は右側面図、図２(d) は上面図である。
【図３】図３(a) は 図２(a) のＡ−Ａ線断面図であり、図３(b) は図３(a) のＧ−Ｇ線断面図である。
【図４】図２(b) のＢ−Ｂ’−Ｂ線断面図である。
【図５】図５(a) は図３のＣ−Ｃ線断面図であり、図５(b) は図５(a) の要部拡大図である。
【図６】図３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図７】図２(b) のＥ−Ｅ線断面図である。
【図８】図２(b) のＦ−Ｆ線断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の複動形プロセスポンプのエア駆動機構を示す空気圧回路図である。
【符号の説明】
10 センタープレート
11 サイドボディ
12 サイドカバー
15Ａ 第１ダイヤフラム
15Ｂ 第２ダイヤフラム
16 嵌合用凹部
20 中央孔（挿通孔）
37Ａ 第１駆動室
37Ｂ 第２駆動室
38Ａ 第１ポンプ室
38Ｂ 第２ポンプ室
40 吸込口
41 吐出口
47Ａ 吸込側第１通路
47Ｂ 吸込側第２通路
48Ａ 吐出側第１通路
48Ｂ 吐出側第２通路
56Ａ 吸込側連通路
56Ｂ 吸込側連通路
57Ａ 吐出側連通路
57Ｂ 吐出側連通路
89 連結部材
93Ａ 吐出側第１チェック弁
93Ｂ 吐出側第２チェック弁
94Ａ 吸込側第１チェック弁
94Ｂ 吸込側第２チェック弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学薬品、塗料、飲料等の各種流体を移送するための、エア駆動によるダイヤフラム式のプロセスポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のダイヤフラム式複動形のプロセスポンプは、センタープレート（ボディ）の左右両側にポンプボディによってダイヤフラムが挟持され連結され、それらの連結体の上下両側に吸込側プレートと吐出側プレートが連結されている。両側のダイヤフラムと中央のセンタープレートとの間の空間が駆動室となり、ダイヤフラムとポンプボディとの間の空間がポンプ室となる。流入側及び吐出側の各チェック弁は、ポンプボディの上下の端部に配設され、吸込口とポンプ室とが流入側チェック弁を介して連通され、ポンプ室と吐出口とが吐出側チェック弁を介して連通されている。（例えば実公平６−２９５０３号公報を参照のこと。）
【０００３】
従来のプロセスポンプにおいては、センタープレートの左右上下の４方向から部材を組み合わせているので、組合せ時に位置決め（芯合わせ）をする必要があり、４つの組合せ個所で密封する必要がある。また、チェック弁を点検したり交換したりする場合には、連結体の上下両側の吸込側プレートと吐出側プレートを取り外す必要がある。そして、ダイヤフラムの点検・交換には、吸込側プレート・吐出側プレートを外し、更にセンタープレートの左右両側のポンプボディをも取り外す必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ダイヤフラム式複動形のプロセスポンプにおいて、センタープレートに組み合わせる部材及び密封個所を少なくすることを第１の課題とし、更にチェック弁及びダイヤフラムの交換を容易にすることを第２の課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するために、センタープレートとその両側のサイドカバー及びサイドボディとによって構成された空所が、ダイヤフラムによって内側の駆動室と外側のポンプ室とにそれぞれ区分され、センタープレートの挿通孔に挿通された連結部材によって一方のダイヤフラムと他方のダイヤフラムとが連結され、制御装置によって左右の駆動室に交互に給排気制御され、吸込口と左右のポンプ室とがチェック弁を介して連通され、左右のポンプ室と吐出口とがチェック弁を介して連通されたプロセスポンプにおいて、サイドボディに形成された嵌合用凹部にセンタープレートの全部が嵌合され、サイドボディとセンタープレートとにサイドカバーが当接され、サイドカバーとサイドボディとによってセンタープレートが挟持され、吸込口と左右のポンプ室とを連通する通路、及び左右のポンプ室と吐出口とを連通する通路が、サイドボディ及びサイドカバー内に配設され、前記制御装置がセンタープレート内に配設されたことを第１の構成とする。
本発明は、第１の構成において、一方のダイヤフラムの外周部がサイドボディ内の嵌合用凹部の段状挟持部とセンタープレートの一方の挟持部とによって挟持され、他方のダイヤフラムの外周部がサイドカバーの当接部とセンタープレートの他方の挟持部とによって挟持されたことを第２の構成とする。
本発明は、第１の構成又は第２の構成において、サイドボディ及びサイドカバーに、その上面及び下面に開口する段付挿入穴が形成され、各段付挿入穴にチェック弁が挿入され、各段付挿入穴がチェック弁カバーによって閉鎖され、吸込口が一対のチェック弁を介してポンプ室に連通され、吐出口が他の一対のチェック弁を介してポンプ室に連通されたことを第３の構成とする。
本発明は、第３の構成において、吸込口及び吐出口がサイドボディの右側面に開口され、サイドボディ及びサイドカバーの右端部にチェック弁が配設され、吸込口が一方の一対のチェック弁の流入側に連通され、吐出口が他の一対のチェック弁の流出側に連通されたことを第４の構成とする。
本発明は、第４の構成において、チェック弁が略円筒状の弁座体とチェック弁体により構成され、吸込側の弁座体には弁座よりも下方の側部位置に連通溝が形成され、吐出側の弁座体には弁座よりも上方の側部位置に連通溝が形成され、吸込側の連通溝は吸込側連通路を通して吸込口に連通され、吐出側の連通溝は吐出側連通路を通して吐出口に連通されたことを第５の構成とする。
本発明は、第１の構成ないし第５の構成のいずれかにおいて、センタープレートに制御装置の切換弁が配設され、切換弁のスプールの一方端にスプリングの弾発力及び空気圧が常に作用し、スプールの他方端にパイロット空気圧が作用するように構成されたことを第６の構成とする。
本発明は、第６の構成において、エア供給口とエア排気口とがセンタープレートの左側面に開口され、センタープレートの左側面に開口した切換弁用挿通孔に切換弁が挿入され、スプールの他方端が前記の開口側に配置され、前記開口はマニュアルキャップによって気密状態に閉鎖され、マニュアルキャップ内にスプール操作用のマニュアルピンが配設されたことを第７の構成とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図９は、本発明の複動形プロセスポンプの実施の形態を示す。
図１は、プロセスポンプの第１樹脂カバー14Ａ・第２樹脂カバー14Ｂを除いた主要部を示し、主要部はセンタープレート10、サイドボディ11及びサイドカバー12の３グループに大別される。図２〜図７に示されるように、プロセスポンプの主要部の外面は第１樹脂カバー14Ａ及び第２樹脂カバー14Ｂによって覆われている。プロセスポンプのエア駆動機構は、図９の空気圧回路図に示されるとおりであり、エア駆動機構はセンタープレート10に配設されている。
【０００７】
図１・図４及び図８に示されているように、センタープレート10の中心部に中央孔20（挿通孔）が形成され、センタープレート10の両面に中央孔20を中心とした円周上に第１環状係合溝21Ａ・第２環状係合溝21Ｂが形成されている。第１環状係合溝21Ａ・第２環状係合溝21Ｂの内側には所定幅で環状の第１挟持部22Ａ・第２挟持部22Ｂが形成され、図５(b) に示すように第１挟持部22Ａ・第２挟持部22ＢにはＶ字溝23が形成されている。Ｖ字溝23は第１ダイヤフラム15Ａ・第２ダイヤフラム15Ｂが挟持されたときの把持力を向上させるためのものである。第１挟持部22Ａ・第２挟持部22Ｂの半径方向内側には截頭円錐状の傾斜部24Ａ・24Ｂ、段差部及び環状の平坦部25Ａ・25Ｂが連続して形成され、平坦部25Ａ・25Ｂの半径方向内側は中央孔20に接続されている。
【０００８】
センタープレート10の中央孔20に開口する環状溝が形成され、この環状溝には環状のパッキンが装着されている。中央孔20に連結シャフト27が挿通され、パッキンによって中央孔20と連結シャフト27との間が気密状態に維持される。第１ダイヤフラム15Ａ及び第２ダイヤフラム15Ｂの中央部（中央穴の内側のＯリングを含む）は、内側ダイヤフラムシェル28Ａ・28Ｂ及び外側ダイヤフラムシェル29Ａ・29Ｂによってそれぞれ挟持され、挟持されたものにボルト30Ａ・30Ｂが挿通され、ボルト30Ａ・30Ｂは連結シャフト27の両側のねじ部（非貫通）に螺合されている。連結シャフト27とボルト30Ａ・30Ｂとにより、第１ダイヤフラム15Ａと第２ダイヤフラム15Ｂとを連結する連結部材89が構成される。連結シャフト27の両端の内側に環状の凹部が形成され、内側ダイヤフラムシェル28Ａ・28Ｂの内側中央部には環状の凸部が形成されており、連結シャフト27の環状の凹部に内側ダイヤフラムシェル28Ａ・28Ｂの環状の凸部を嵌合させて、位置決めが行われる。第１ダイヤフラム15Ａ及び第２ダイヤフラム15Ｂの外周には環状の突出部が形成されており、この環状の突出部がセンタープレート10の第１環状係合溝21Ａ及び第２環状係合溝21Ｂにそれぞれ係合されている。
【０００９】
サイドボディ11の内面にはセンタープレート10を嵌合するための嵌合用凹部16が形成され、嵌合用凹部16の左側面（図１・図８参照）は開口されている。嵌合用凹部16は開口端の第１当接部35Ａに連続された平面部32と、垂直環状面からなる段状挟持部33と、皿状の第１凹部34Ａから構成されている。サイドカバー12の内面には第２当接部35Ｂと皿状の第２凹部34Ｂとが形成され、第２当接部35Ｂの内周環状部は第２ダイヤフラム15Ｂの為の挟持部の機能を有する。
【００１０】
制御装置が内装され、第１ダイヤフラム15Ａ・第２ダイヤフラム15Ｂが装着されたセンタープレート10が、サイドボディ11の嵌合用凹部16に嵌合され、サイドカバー12の第２当接部35Ｂがサイドボディ11の第１当接部35Ａ、センタープレート10の外周部及び第２ダイヤフラム15Ｂ外面の外周部に当接されている。サイドボディ11、センタープレート10及びサイドカバー12の３グループを接続した状態で、サイドカバー12の外側からサイドカバー12・センタープレート10の挿通孔19Ａ・19Ｂに六角穴付の長ボルト17が挿通され、長ボルト17がサイドボディ11のねじ孔90Ａに螺合される。また、サイドカバー12の外側からサイドカバー12の挿通孔19Ｃに六角穴付の短ボルト18が挿通され、短ボルト18がサイドボディ11のねじ孔90Ｂに螺合される（図８参照）。こうして、サイドボディ11、センタープレート10及びサイドカバー12が連結される。なお、センタープレート10には不図示の位置決めピンの凸部が形成され、サイドボディ11及びサイドカバー12には不図示の位置決めピンの凹部が形成されており、この凸部を凹部に係合させて位置決めを行った後に前記の連結が行われる。
【００１１】
サイドボディ11、センタープレート10及びサイドカバー12の連結により、第１ダイヤフラム15Ａの外周部がサイドボディ11の段状挟持部33とセンタープレート10の第１挟持部22Ａによって挟持され、また第２ダイヤフラム15Ｂの外周部がサイドカバー12の第２当接部35Ｂの内周部とセンタープレート10の第２挟持部22Ｂによって挟持されている。センタープレート10の両面と第１ダイヤフラム15Ａ・第２ダイヤフラム15Ｂとの間に、気密状態の第１駆動室37Ａ・第２駆動室37Ｂがそれぞれ形成される。サイドボディ11の第１凹部34Ａと第１ダイヤフラム15Ａとの間に第１ポンプ室38Ａが形成され、サイドカバー12の第２凹部34Ｂと第２ダイヤフラム15Ｂとの間に第２ポンプ室38Ｂが形成されている。
【００１２】
図２(b),(d) で見て、サイドボディ11及びサイドカバー12の右端部の肉厚部には、図４・図５・図７に示されているように、下端が開口され垂直方向に向いた吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂが形成され、また上端が開口され垂直方向に向いた吐出側第１段付挿入穴45Ａ・吐出側第２段付挿入穴45Ｂが形成されている。吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂは開口側（下側）が大径で、上側が小径であり、吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂの小径部はそれぞれ吸込側第１通路47Ａ・吸込側第２通路47Ｂを介して第１ポンプ室38Ａ・第２ポンプ室38Ｂに連通されている。吐出側第１段付挿入穴45Ａ・吐出側第２段付挿入穴45Ｂは開口側（上側）が大径で、下側が小径であり、吐出側第１段付挿入穴45Ａ・吐出側第２段付挿入穴45Ｂの小径部はそれぞれ吐出側第１通路48Ａ・吐出側第２通路48Ｂを介して第１ポンプ室38Ａ・第２ポンプ室38Ｂに連通されている。
【００１３】
吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂには、下側から吸入側弁座体50Ａ・50Ｂが挿入され、次いでチェック弁カバー52によって各挿入穴44Ａ・44Ｂがそれぞれ閉鎖される。吸入側弁座体50Ａ・50Ｂの上方部内面に小径の弁座が形成され、弁座の上部に予めチェック弁体53が載置されている。同様に、吐出側第１段付挿入穴45Ａ・吐出側第２段付挿入穴45Ｂには、上側から吐出側弁座体51Ａ・51Ｂが挿入され、次いでチェック弁カバー52によって各挿入穴45Ａ・45Ｂがそれぞれ閉鎖される。図１に示されるように、各チェック弁カバー52のフランジ部の挿通孔にボルト30Ｃを挿通し、ボルト30Ｃをサイドボディ11・サイドカバー12のねじ孔90Ｃに螺合して、各チェック弁カバー52がサイドボディ11・サイドカバー12に固定されている。
【００１４】
吐出側弁座体51Ａ・51Ｂの下端部内面に小径の弁座が形成され、弁座の上部に予めチェック弁体53が載置されている。吸入側弁座体50Ａ・50Ｂとチェック弁体53とにより吸入側第１チェック弁94Ａ・吸入側第２チェック弁94Ｂが構成され、同様に吐出側弁座体51Ａ・51Ｂとチェック弁体53とにより吐出側第１チェック弁93Ａ・吐出側第２チェック弁93Ｂが構成される。各弁座体50Ａ・50Ｂ・51Ａ・51Ｂの内方端と各挿入穴44Ａ・44Ｂ・45Ａ・45Ｂの段部との間は、Ｏリング43によって密封され、各挿入穴44Ａ・44Ｂ・45Ａ・45Ｂの開口端とチェック弁カバー52の大径部との間はＯリング42によって密封されている。なお、吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂの小径部には、上方からストッパー55Ａ・55Ｂが突設され、チェック弁体53の第１ポンプ室38Ａ・第２ポンプ室38Ｂへの流入を阻止している。また、各弁座体50Ａ・50Ｂ・51Ａ・51Ｂにはチェック弁体53を弁座に導くためのガイド60が形成されている。
【００１５】
図２(c) に明示されているように、サイドボディ11の右側面の下方部及び上方部に開口され、水平方向に向いた吸込口40及び吐出口41が形成されている。図４・図６・図７に明示されるように、吐出口41はサイドボディ11に形成された吐出側連通路57Ａを通して吐出側第１段付挿入穴45Ａに連通され、吐出側連通路57Ａはサイドカバー12に形成された吐出側連通路57Ｂを通して吐出側第２段付挿入穴45Ｂに連通されている。同様に、吸込口40はサイドボディ11に形成された吸込側連通路56Ａを通して吸込側第１段付挿入穴44Ａに連通され、吸込側連通路56Ａはサイドカバー12に形成された吸込側連通路56Ｂを通して吸込側第２段付挿入穴44Ｂに連通されている。吐出側連通路57Ａと吐出側連通路57Ｂとの接続部、及び吸込側連通路56Ａと吸込側連通路56Ｂとの接続部はそれぞれＯリングにより密封されている。吸入側弁座体50Ａ・50Ｂ及び吐出側弁座体51Ａ・51Ｂの円筒部には連通溝54がそれぞれ形成されている。吐出側弁座体51Ａ・51Ｂの連通溝54が吐出側連通路57Ａ・57Ｂと整合し、吐出口41と吐出側弁座体51Ａ・51Ｂの内部とが連通される状態にされている。吸込側弁座体50Ａ・50Ｂの連通溝54が吸込側連通路56Ａ・56Ｂと整合し、吸込口40と吸込側弁座体50Ａ・50Ｂの内部とが連通される状態にされている。そして、これらの整合状態は、平行ピン59を各弁座体50Ａ・50Ｂ・51Ａ・51Ｂの円筒部の挿通孔及びサイドボディ11の挿通孔（不図示）に挿通することによって維持されている。
【００１６】
図２(a) ・図３・図６に明示されるように、水平方向に向いたエア供給口62及びエア排気口63がセンタープレート10に形成されており、エア供給口62及びエア排気口63はセンタープレート10の左側面（図３(a) ・図６では右側）のやや上方部及びやや下方部に開口されている。センタープレート10の上方部に長手方向に向けて貫通した、段付の切換弁用挿通孔65が形成され、挿通孔65の一方の開口は嵌合用凹部16内に位置し、挿通孔65の他方端はセンタープレート10の左側面に開口されている。
【００１７】
切換弁用挿通孔65の小径部にはスリーブ67が挿入され、挿通孔65の一方端（図３(a) では左方端）はエンドキャップ68の螺合によって閉鎖され、エンドキャップ68の外周と挿通孔65との間はＯリングによって密封されている。スリーブ67の一方端はエンドキャップ68に当接し、スリーブ67の他方端（図３(a) では右方端）は環状のストッパー69に当接している。切換弁用挿通孔65の大径部には中空のマニュアルキャップ70が挿入され螺合され、マニュアルキャップ70によってストッパー69が押圧され位置決めされている。マニュアルキャップ70の内面には段付孔72が貫通され、段付孔72には他方側から小径孔、中径孔及び大径孔が連続して形成されている。頭部付のマニュアルピン73が段付孔72の中径孔から小径孔に挿入され、マニュアルピン73の頭部が中径孔に位置し、マニュアルピン73の本体が小径孔に螺合しており、マニュアルピン73の本体と小径孔との間はＯリングによって密封されている。段付孔72の開口側から工具を係合してマニュアルピン73を押すと、マニュアルピン73は直線方向に移動する。マニュアルキャップ70の外周の略中央部に環状溝74Ｂが形成されており、環状溝74Ｂと段付孔72の中径孔とが通路により連通されている。マニュアルキャップ70の外周の環状溝74Ｂの前後の位置に環状溝が形成され、この環状溝に装着されたＯリングによって、マニュアルキャップ70と切換弁用挿通孔65との間が密封されている。
【００１８】
スリーブ67内にはスプール66が摺動自在に嵌合されており、スプール66の一方端とエンドキャップ68との間には復帰スプリング75が介装され、かつ第１パイロット室76Ａが形成され、スプール66の一方端には第１パイロット室76Ａの空気圧が作用している。マニュアルキャップ70の段付孔72の大径孔にはピストン78が摺動自在に嵌合され、ピストン78の外周の環状溝に介装されたシールにより、ピストン78の外周と段付孔72の大径孔との間が密封されている。ピストン78の一方側はスプール66の他方端と係合し、ピストン78の他方側で段付孔72の大径孔内には第２パイロット室76Ｂが構成され、後記のようにピストン78の他方側にパイロット圧が作用し得るようになっている。
【００１９】
ピストン78のパイロット圧の受圧面積は、スプール66の一方端の受圧面積の２倍である。そして、スプール66の一方端に作用する力（パイロット圧×受圧面積＋復帰スプリング75の弾発力）は、ピストン78の他方側に作用する力（パイロット圧×受圧面積）よりも小さくなるように設定されている。センタープレート10のスリーブ67の上方には排気室79が形成されており、ピストン78の一方側の室は排気通路82Ｂを介して排気室79に連通されている。排気室79の上方は排気カバー80により閉鎖されている。
【００２０】
切換弁用挿通孔65とスリーブ67との間に、一方端側から順次に環状溝74Ａ、Ｒポート、Ａポート、Ｐポート、Ｂポート及びR'ポートが形成されており、ＲポートとR'ポートとは排気室79を介して連通されている。このようにして２位置５ポートの切換弁64が構成されている。Ｐポートは供給通路83Ｂ・83Ａを通してエア供給口62に連通され、Ｒポートは排気通路82Ａを通してエア排気口63に連通されている。図６に示すように、Ａポートは第１エア連通路86Ａを通して第１駆動室37Ａに連通され、Ｂポートは第２エア連通路86Ｂを通して第２駆動室37Ｂに連通されている。第１パイロット室76Ａは環状溝74Ａ及び供給通路83Ｃ・83Ａを通してエア供給口62に連通されている。第２パイロット室76Ｂは、環状溝74Ｂ及びパイロット通路84Ａを通して第１パイロット弁87Ａの出口に連通され、同時にパイロット通路84Ａ・84Ｂを通して第２パイロット弁87Ｂの入口に連通されている。第１パイロット弁87Ａの入口は供給通路83Ｄ・83Ａを通してエア供給口62に連通され、第２パイロット弁87Ｂの出口は排気通路82Ｃ・82Ａを通してエア排気口63に連通されている。（図９をも参照のこと）
【００２１】
切換弁64のスプール66とスリーブ67の間で塵の噛み込みが生じたとき、マニュアルピン73を押し、復帰スプリング75と協動させてマニュアルピン73とスプール66を往復動させる。この動作により、塵が破壊され除去されることが多い。それでも塵が破壊されないときは、マニュアルキャップ70・ピストン78・ストッパー69・スプール66・スリーブ67を外して、塵を除き整備する。なお、図３(a) において、供給通路83Ｃ・83Ｄ・パイロット通路84Ａ・84Ｂに続く加工孔の端部は封鎖部材により封鎖されている。図３(a),(b) に示されているように、切換弁64のＲポートを含む垂直断面において、スリーブ67のまわりに排気室79と排気通路82Ａとを連通させる排気通路82Ｄが鋳抜かれている。また、本発明の実施の形態のプロセスポンプの各部材の材料は、移送流体に応じて最適のものを使用することとし、使用材料の限定はない。
【００２２】
次に本発明の複動形プロセスポンプの実施の形態の機能について説明する。
例えば、吸込口40を配管によって移送流体の貯槽に連通し、吐出口41を配管によって移送先に連通する。エア供給口62を空気圧源91に連通し、エア排気口63を大気に開放し、エア供給口62に圧縮空気を供給する。このとき、切換弁64のスプール66は、復帰スプリング75により押圧されて、図３・図６に示す初期位置（図９では位置Ｉ）にある。圧縮空気（エア）は供給通路83Ａ・83Ｂ、切換弁64のポートＰ・ポートＡ、第１エア連通路86Ａを通って第１駆動室37Ａに供給され、第２駆動室37Ｂ内のエアは第２エア連通路86Ｂ、切換弁64のポートＢ・ポートR'、排気室79、排気通路82Ｄ及び切換弁64のポートＲ、排気通路82Ａを通って大気に排気される。第１ダイヤフラム15Ａと第２ダイヤフラム15Ｂとは連結部材89によって連結されているので、エアの圧力により第１駆動室37Ａが膨張し、第２駆動室37Ｂが収縮する。それに伴い、第１ポンプ室38Ａは収縮し、第２ポンプ室38Ｂは膨張する。従って、図４に示すように、第１ポンプ室38Ａ内の移送流体は吐出側第１通路48Ａ、吐出側第１チェック弁93Ａ、吐出側連通路57Ａ、吐出口41を通って吐出される。貯槽内の移送流体は、吸込口40、吸込側連通路56Ａ・56Ｂ、吸込側第２チェック弁94Ｂ、吸込側第２連通路47Ｂを通って第２ポンプ室38Ｂに吸い込まれて流入する。
【００２３】
第２駆動室37Ｂが十分に収縮すると、第１パイロット弁87Ａのプッシュロッド96Ａが内側ダイヤフラムシェル28Ｂによって押圧され、第１パイロット弁87Ａが切り換えられ、第１パイロット弁87Ａの入口と出口とが連通する。エア供給口62からのエアは、供給通路83Ａ・83Ｄ、第１パイロット弁87Ａの入口・出口、パイロット通路84Ａ、環状溝74Ｂを通って第２パイロット室76Ｂに流入する。スプール66の一方端に作用する力（復帰スプリング75の弾発力及びパイロット圧による力）よりも、スプール66の他方端に作用する力（ピストン78の受圧面積×パイロット圧）の方が大きいので、切換弁64は位置IIに切り換えられ（図３(a) ではスプール66が左方に移動す）る。
【００２４】
エアは供給通路83Ａ・83Ｂ、切換弁64のポートＰ・ポートＢ、第２エア連通路86Ｂを通って第２駆動室37Ｂに供給され、第１駆動室37Ａ内のエアは第１エア連通路86Ａ、切換弁64のポートＡ・ポートＲ、排気通路82Ａを通って大気に排気される。エアの圧力により第２駆動室37Ｂが膨張し、第１駆動室37Ａが収縮する。それに伴い、第１ポンプ室38Ａは膨張し、第２ポンプ室38Ｂは収縮する。従って、図４に示すように、第２ポンプ室38Ｂ内の移送流体は吐出側第２通路48Ｂ、吐出側第２チェック弁93Ｂ、吐出側連通路57Ｂ、吐出口41を通って吐出される。貯槽内の移送流体は、吸込口40、吸込側連通路56Ａ、吸込側第１チェック弁94Ａ、吸込側第１連通路47Ａを通って第１ポンプ室38Ａに吸い込まれて流入する。第２駆動室37Ｂが所定量だけ膨張すると、内側ダイヤフラムシェル28Ｂが第１パイロット弁87Ａのプッシュロッド96Ａから離れ、第１パイロット弁87Ａが初期位置に切り換えられる。第１パイロット弁87Ａの入口と出口とが遮断され、第２パイロット室76Ｂへのエアの供給は遮断されるが、第２パイロット室76Ｂに蓄積されたエアによってスプール66の位置が維持される。
【００２５】
第１駆動室37Ａが十分に収縮すると、第２パイロット弁87Ｂのプッシュロッド96Ｂが内側ダイヤフラムシェル28Ａによって押圧され、第２パイロット弁87Ｂが切り換えられ、第２パイロット弁87Ｂの入口と出口とが連通する。第２パイロット室76Ｂ内のエアは、環状溝74Ｂ、パイロット通路84Ａ・84Ｂ、第２パイロット弁87Ｂの入口・出口、排気通路82Ｃ・82Ａ、エア排気口63を通って大気に排気される。切換弁64は、位置Ｉに切り換えられ（図３(a) ではスプール66が右方に移動し）、図３(a) ・図６に示す初期位置に戻る。
以上のようにして、第１駆動室37Ａ及び第２駆動室37Ｂに対するエアの給排が交互に行われ、第１ポンプ室38Ａ及び第２ポンプ室38Ｂにおける移送流体の吸込・吐出が交互に行われる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載されたプロセスポンプは、センタープレートがサイドボディとサイドカバーとにより挟持されており、これらの３部材を連結することによりプロセスポンプが組み立てられている。そして、従来例のように吸込側プレート・吐出側プレートを組み立てる必要がない。従って、従来例に比べて組み立てる部材が少なく、また従来例のごとき吸込側プレートと吐出側プレートがセンタープレートと２つのポンプボディをまたぐことがないので、漏れに対して有利である。
請求項２に記載されたプロセスポンプは、２つのダイヤフラムがセンタープレートとサイドボディ・サイドカバーとにより挟持されている。消耗品であるダイヤフラムの交換や点検をするときには、センタープレートからサイドボディとサイドカバーとを外せば、すぐにダイヤフラムを取り出して交換や点検をすることができる。従来例の吸込側プレート・吐出側プレートがないので、それだけ交換や点検に要する手数が少ない。
請求項３に記載されたプロセスポンプは、チェック弁の交換や点検をしたいときには、該当するチェック弁が装着されたチェック弁カバーを外し、必要なチェック弁（弁座体及びチェック弁体）を取り出すことができる。
請求項４〜７に記載されたプロセスポンプは、チェック弁、吸込口、吐出口、エア供給口、エア排気口、切換弁等の部材が合理的に配置され、プロセスポンプの体積を小さく、高さを低くして、小形で吐出容量を多くすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の複動形プロセスポンプの樹脂カバーを除いた主要部を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の複動形プロセスポンプの外形を示し、図２(a) は左側面図、図２(b) は正面図、図２(c) は右側面図、図２(d) は上面図である。
【図３】図３(a) は 図２(a) のＡ−Ａ線断面図であり、図３(b) は図３(a) のＧ−Ｇ線断面図である。
【図４】図２(b) のＢ−Ｂ’−Ｂ線断面図である。
【図５】図５(a) は図３のＣ−Ｃ線断面図であり、図５(b) は図５(a) の要部拡大図である。
【図６】図３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図７】図２(b) のＥ−Ｅ線断面図である。
【図８】図２(b) のＦ−Ｆ線断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の複動形プロセスポンプのエア駆動機構を示す空気圧回路図である。
【符号の説明】
10 センタープレート
11 サイドボディ
12 サイドカバー
15Ａ 第１ダイヤフラム
15Ｂ 第２ダイヤフラム
16 嵌合用凹部
20 中央孔（挿通孔）
37Ａ 第１駆動室
37Ｂ 第２駆動室
38Ａ 第１ポンプ室
38Ｂ 第２ポンプ室
40 吸込口
41 吐出口
47Ａ 吸込側第１通路
47Ｂ 吸込側第２通路
48Ａ 吐出側第１通路
48Ｂ 吐出側第２通路
56Ａ 吸込側連通路
56Ｂ 吸込側連通路
57Ａ 吐出側連通路
57Ｂ 吐出側連通路
89 連結部材
93Ａ 吐出側第１チェック弁
93Ｂ 吐出側第２チェック弁
94Ａ 吸込側第１チェック弁
94Ｂ 吸込側第２チェック弁
Claims (7)
- センタープレートとその両側のサイドカバー及びサイドボディとによって構成された空所が、ダイヤフラムによって内側の駆動室と外側のポンプ室とにそれぞれ区分され、センタープレートの挿通孔に挿通された連結部材によって一方のダイヤフラムと他方のダイヤフラムとが連結され、制御装置によって左右の駆動室に交互に給排気制御され、吸込口と左右のポンプ室とがチェック弁を介して連通され、左右のポンプ室と吐出口とがチェック弁を介して連通されたプロセスポンプにおいて、サイドボディに形成された嵌合用凹部にセンタープレートの全部が嵌合され、サイドボディとセンタープレートとにサイドカバーが当接され、サイドカバーとサイドボディとによってセンタープレートが挟持され、吸込口と左右のポンプ室とを連通する通路、及び左右のポンプ室と吐出口とを連通する通路が、サイドボディ及びサイドカバー内に配設され、前記制御装置がセンタープレート内に配設されたことを特徴とするプロセスポンプ。
- 一方のダイヤフラムの外周部がサイドボディ内の嵌合用凹部の段状挟持部とセンタープレートの一方の挟持部とによって挟持され、他方のダイヤフラムの外周部がサイドカバーの当接部とセンタープレートの他方の挟持部とによって挟持された請求項１記載のプロセスポンプ。
- サイドボディ及びサイドカバーに、その上面及び下面に開口する段付挿入穴が形成され、各段付挿入穴にチェック弁が挿入され、各段付挿入穴がチェック弁カバーによって閉鎖され、吸込口が一対のチェック弁を介してポンプ室に連通され、吐出口が他の一対のチェック弁を介してポンプ室に連通された請求項１又は２記載のプロセスポンプ。
- 吸込口及び吐出口がサイドボディの右側面に開口され、サイドボディ及びサイドカバーの右端部にチェック弁が配設され、吸込口が一方の一対のチェック弁の流入側に連通され、吐出口が他の一対のチェック弁の流出側に連通された請求項３記載のプロセスポンプ。
- チェック弁が略円筒状の弁座体とチェック弁体により構成され、吸込側の弁座体には弁座よりも下方の側部位置に連通溝が形成され、吐出側の弁座体には弁座よりも上方の側部位置に連通溝が形成され、吸込側の連通溝は吸込側連通路を通して吸込口に連通され、吐出側の連通溝は吐出側連通路を通して吐出口に連通された請求項４記載のプロセスポンプ。
- センタープレートに制御装置の切換弁が配設され、切換弁のスプールの一方端にスプリングの弾発力及び空気圧が常に作用し、スプールの他方端にパイロット空気圧が作用するように構成された請求項１ないし５のいずれかに記載されたプロセスポンプ。
- エア供給口とエア排気口とがセンタープレートの左側面に開口され、センタープレートの左側面に開口した切換弁用挿通孔に切換弁が挿入され、スプールの他方端が前記の開口側に配置され、前記開口はマニュアルキャップによって気密状態に閉鎖され、マニュアルキャップ内にスプール操作用のマニュアルピンが配設された請求項６記載のプロセスポンプ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22733796A JP3816988B2 (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | プロセスポンプ |
| DE69721410T DE69721410T2 (de) | 1996-08-12 | 1997-08-11 | Flüssigkeitbetriebene Doppelmembranpumpe |
| EP97113851A EP0824192B1 (en) | 1996-08-12 | 1997-08-11 | Fluid driven double diaphragm pump |
| US08/909,609 US6071090A (en) | 1996-08-12 | 1997-08-12 | Process pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22733796A JP3816988B2 (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | プロセスポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054365A JPH1054365A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3816988B2 true JP3816988B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=16859235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22733796A Expired - Fee Related JP3816988B2 (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | プロセスポンプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6071090A (ja) |
| EP (1) | EP0824192B1 (ja) |
| JP (1) | JP3816988B2 (ja) |
| DE (1) | DE69721410T2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6206644B1 (en) * | 1999-08-06 | 2001-03-27 | Microbar Systems, Inc. | Compact dual pump |
| JP3806859B2 (ja) * | 1999-09-24 | 2006-08-09 | 応研精工株式会社 | ダイヤフラムポンプ |
| KR100433717B1 (ko) * | 2001-04-04 | 2004-05-31 | 이광일 | 에어펌프의 첵크밸브 |
| US7517199B2 (en) * | 2004-11-17 | 2009-04-14 | Proportion Air Incorporated | Control system for an air operated diaphragm pump |
| US8197231B2 (en) | 2005-07-13 | 2012-06-12 | Purity Solutions Llc | Diaphragm pump and related methods |
| KR100790738B1 (ko) * | 2007-02-27 | 2008-01-02 | 이광일 | 공기토출 성능이 배가 된 에어펌프 |
| US9169837B2 (en) | 2010-12-21 | 2015-10-27 | Pentair Flow Technologies, Llc | Diaphragm pump and motor system and method |
| US9004881B2 (en) * | 2012-04-20 | 2015-04-14 | Simmons Development, Llc | Modular fluid-driven diaphragm pump and related methods |
| US9610392B2 (en) | 2012-06-08 | 2017-04-04 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Medical fluid cassettes and related systems and methods |
| DE102014010119A1 (de) * | 2014-07-08 | 2016-01-14 | Hydac Electronic Gmbh | Einrichtung zur Bereitstellung von unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluiden |
| CN104564623B (zh) * | 2015-01-14 | 2017-02-22 | 厦门坤锦电子科技有限公司 | 一种带有双隔膜的微型水泵 |
| US11746771B2 (en) * | 2021-04-16 | 2023-09-05 | Teryair Equipment Pvt. Ltd. | Actuator valve of an air operated double diaphragm pump |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB746847A (en) * | 1953-06-12 | 1956-03-21 | Ici Ltd | Improvements in or relating to gas operated diaphragm pumps |
| US4019838A (en) * | 1975-09-03 | 1977-04-26 | Fluck Henry T | Air pressure-actuated double-acting diaphragm pump with means to produce a selected start-up position |
| US4682937A (en) * | 1981-11-12 | 1987-07-28 | The Coca-Cola Company | Double-acting diaphragm pump and reversing mechanism therefor |
| JPH0367075A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-22 | Smc Corp | ダイヤフラム形ポンプ |
| US5378122A (en) * | 1993-02-16 | 1995-01-03 | Wilden Pump & Engineering Co. | Air driven diaphragm pump |
| US5391060A (en) * | 1993-05-14 | 1995-02-21 | The Aro Corporation | Air operated double diaphragm pump |
| JP2726014B2 (ja) * | 1995-01-06 | 1998-03-11 | 株式会社ワイ・テイ・エス | ダイヤフラム組立体及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-08-12 JP JP22733796A patent/JP3816988B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-08-11 DE DE69721410T patent/DE69721410T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-11 EP EP97113851A patent/EP0824192B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-12 US US08/909,609 patent/US6071090A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6071090A (en) | 2000-06-06 |
| EP0824192A3 (en) | 1999-09-22 |
| DE69721410D1 (de) | 2003-06-05 |
| EP0824192B1 (en) | 2003-05-02 |
| EP0824192A2 (en) | 1998-02-18 |
| JPH1054365A (ja) | 1998-02-24 |
| DE69721410T2 (de) | 2003-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100275913B1 (ko) | 파일럿식 5포트 밸브 | |
| JP3816988B2 (ja) | プロセスポンプ | |
| EP2333338B1 (en) | Valve body for pumps | |
| JP5560276B2 (ja) | 流体制御器 | |
| FI90118C (fi) | Hydrauliskt styrblock | |
| JP4275135B2 (ja) | 方向制御弁 | |
| JP4189711B2 (ja) | ２ポート弁 | |
| JP2002139161A (ja) | 二方弁 | |
| EP1880112B1 (en) | Spool valve apparatus and method | |
| EP0132913B1 (en) | Diaphragm or piston pump | |
| US5222715A (en) | Valve construction | |
| US7063517B2 (en) | Valve apparatus and pneumatically driven diaphragm pump incorporating same | |
| CA2284480C (en) | Improved valve construction | |
| JP3816993B2 (ja) | 脈動減衰器付ダイヤフラムポンプ | |
| US6446668B2 (en) | Multiway valve | |
| US7367785B2 (en) | Reduced icing valves and gas-driven motor and reciprocating pump incorporating same | |
| TW201700889A (zh) | 流路單元及切換閥 | |
| JPH10267002A (ja) | 増圧装置 | |
| US4526202A (en) | Valve with straight through flow | |
| JP6953364B2 (ja) | 電磁弁マニホールド | |
| JP3153119B2 (ja) | 流路接続構造、電磁弁マニホールド | |
| JP2605521Y2 (ja) | ダイヤフラムポンプ | |
| JPH0753008Y2 (ja) | 方向切換弁 | |
| JPH0527684Y2 (ja) | ||
| JPH04194402A (ja) | スタッキングマニホールド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051212 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060104 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060303 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20060303 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060509 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060609 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100616 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110616 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120616 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130616 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |