JP3816993B2 - 脈動減衰器付ダイヤフラムポンプ - Google Patents
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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で脈動減衰器を内蔵したポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、２枚のダイヤフラムがセンタープレート（中央ハウジング）の上下両側と２個のハウジングカバーによってそれぞれ挟持され、この連結体の上下に密封カバーが連結され、連結体の前側部にポンプハウジングが連結され、連結体の後側部に脈動制御器ハウジング及び脈動制御器ハウジングカバーが連結され、連結体の右側部に制御ブロックが連結されている。上下両側のダイヤフラムとセンタープレートとの間の空間がそれぞれポンプ室となり、上下両側のダイヤフラムとハウジングカバーとの間の空間がそれぞれ駆動室となっている。流入側の各チェック弁は、センタープレートとポンプハウジングとの間に配設され、吐出側の各チェック弁はセンタープレートと脈動制御器ハウジングとの間に配設されている。また、脈動制御器ハウジングと脈動制御器ハウジングカバーとの間に脈動制御器用ダイヤフラムが挟持され、脈動制御器用ダイヤフラムの前側には吐出流体が作用し、脈動制御器用ダイヤフラムの後側には空気圧が作用するように構成されている。（例えば、特開平５−２４０１６１号公報参照）
【０００３】
従来の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、センタープレートの上下に各２部材、センタープレートの前・右に各１部材、センタープレートの後側に２部材が組み合わせてあり、組合せ時に位置決め（芯合わせ）をし、７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、センターハウジングの前後のポンプハウジング及び脈動制御器ハウジング・脈動制御器ハウジングカバー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、センターハウジングから上下のハウジングカバー・密封カバーを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、脈動減衰器付ダイヤフラムポンプにおいて、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、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の課題とし、更に脈動減衰器の機能を向上させることを第３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、第１ダイヤフラム及び第２ダイヤフラムによって内側の左右の駆動室と外側の左右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第１ダイヤフラムと第２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が交互に給排気され、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ダイヤフラムポンプにおいて、サイドカバー又は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が嵌合され、サイドカバー及びセンタープレートの右側部にサイドボディの左側部が当接され、サイドボディの右側部とサイドプレートの左側部とによって構成された空所が第３ダイヤフラムによって脈動減衰器の脈動減衰室と空気室とに区分され、サイドカバーとサイドプレートとの間にセンタープレート及びサイドボディが挟持され、左右のポンプ室と吐出口とが脈動減衰室に連通されていることを特徴とする脈動減衰器付ダイヤフラムポンプとなしたことを第１の構成とする。
本発明は、第１の構成において、吸込口と左右のポンプ室とを連通する通路、左右のポンプ室と脈動減衰室とを連通する通路及び脈動減衰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２の構成とする。
本発明は、第１又は第２の構成において、第１ダイヤフラムの外周部がサイドカバーの右側挟持部とセンタープレートの左側挟持部とによって挟持され、かつ第２ダイヤフラムの外周部がセンタープレートの右側挟持部とサイドボディの左側挟持部とによって挟持されて、サイドカバー、センタープレート及びサイドボディが長ボルトにより連結され、第３ダイヤフラムがサイドボディの右側挟持部とサイドプレートの左側挟持部とによって挟持されて、サイドプレートとサイドボディとが短ボルトにより連結されたことを第３の構成とする。
本発明は、第１ないし第３のいずれかの構成において、サイドカバー及びサイドボディに、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、吸込口が左右の吸込側チェック弁を介して左右のポンプ室に連通され、左右のポンプ室が左右の吐出側チェック弁を介して脈動減衰室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、吸込口及び吐出口がサイドカバー及びサイドボディのそれぞれの前端面に開口され、又は吸込口及び吐出口がサイドボディの前端面に開口され、サイドカバー及びサイドボディの前端部にチェック弁が配設され、吸込口が左右の吸込側チェック弁の流入側に連通され、脈動減衰室が左右の吐出側チェック弁の流出側に連通されたことを第５の構成とする。
本発明は、第５の構成において、チェック弁が略円筒状の弁座体、チェック弁体及びチェック弁カバーにより構成され、チェック弁カバーの側部には連通口が形成され、吸込側のチェック弁カバーは弁座体の下側に配置され、吐出側のチェック弁カバーは弁座体の上側に配置され、吸込側チェック弁の連通口は吸込側通路を通して吸込口に連通され、吐出側チェック弁の連通口は吐出側通路を通して脈動減衰室に連通されたことを第６の構成とする。
本発明は、第１ないし第６のいずれかの構成において、エア供給口とエア排気口とがセンタープレートの後端面に開口され、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後端にスプリングの弾発力及び空気圧が常に作用し、スプールの前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７の構成とする。
本発明は、第１ないし第７のいずれかの構成において、脈動減衰器の空気室が、吸気弁を介してエア供給口に連通されるとともに排気弁を介してエア排気口に連通され、前記脈動減衰室の圧力が所定値以上に上昇されるときにのみ吸気弁が開かれ、前記脈動減衰室の圧力が所定量以下に下降されるときにのみ排気弁が開かれるように構成されたことを第８の構成とする。
本発明は、第８の構成において、第３ダイヤフラムにダイヤフラム位置検出レバーが連結され、ダイヤフラム位置検出レバーの先端の右側の対向位置に吸気弁のプッシュロッドが配置され、ダイヤフラム位置検出レバーの先端の左側の対向位置に排気弁のプッシュロッドが配置されたことを第９の構成とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図８は、本発明の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプの実施の形態を示す。本発明の実施の形態の説明において、各部材の位置は図１の位置を基本にして称することとし、例えばサイドカバー12の左側面（外側面）・右側面・前端面・後端面、センタープレート10の左側面・右側面、サイドボディ11の左側面・右側面、サイドプレート13の左側面・右側面（外側面）ということとする。
図１は、樹脂カバーを除いた脈動減衰器付ダイヤフラムポンプの分解斜視図であり、脈動減衰器付ダイヤフラムポンプはセンタープレート10、サイドボディ11、サイドカバー12及びサイドプレート13の４グループに大別される。
なお、樹脂カバー14は、吸込口40、吐出口41、エア供給口62及びエア排気口63の近傍を除く大部分を覆っており、図３(a) ・図７以外の図面には樹脂カバー14は示されていない。ダイヤフラムポンプのエア駆動機構は、図８の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４、図５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所定幅で環状の第２挟持部（センタープレート10の左側挟持部）22Ａ及び第３挟持部（センタープレート10の右側挟持部）22Ｂが形成されている。第２挟持部22Ａ及び第３挟持部22Ｂの表面には不図示の複数個のＶ字溝が形成されており、Ｖ字溝は第１ダイヤフラム15Ａ及び第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２挟持部22Ａ及び第３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には長手方向の中央部に開口する環状溝が形成され、この環状溝に環状のパッキン21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、中央孔20の長手方向の両端には軸受26Ａ・26Ｂが装着されており、連結シャフト27は軸受26Ａ・26Ｂにより摺動自在に支持され、またパッキン21によって中央孔20と連結シャフト27との間が密封状態に維持されている。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23が構成されている。連結シャフト27の両端の半径方向内側に環状の凹部が形成され、また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の環状の凹部と内側ダイヤフラムシェル28Ａ・28Ｂの環状の凸部との間にＯリングが挟持され密封されている。また、内側ダイヤフラムシェル28Ａ・28Ｂの外側中央部には円錐状部が形成され、この円錐状部と外側ダイヤフラムシェル29Ａ・29Ｂの半径方向内方端部の内側との間にＯリングが挟持され密封されている。
【０００９】
サイドカバー12の右側面（図５では上側面）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の右側面が開口されている。嵌合用凹部16は、開口端で前端部（図５では右端部）の第１当接部（サイドカバー12の右側当接部）31Ａに対して垂直方向に連続した嵌合部31Ｄと、嵌合部31Ｄに対して垂直な第１Ａ当接部（サイドカバー12の右側Ａ当接部）31Ｃとから構成され、第１Ａ当接部31Ｃには皿状の第１凹部（サイドカバー12の右側凹部）31Ｂが形成されている。
サイドボディ11の左側面（図５では下側面）には、第２当接部（サイドボディ11の左側当接部）32Ａと皿状の第２凹部（サイドボディ11の左側凹部）32Ｂとが形成され、第２当接部32Ａの前端部（図５では右端部）はサイドカバー12の第１当接部31Ａに当接される部分である。第１Ａ当接部31Ｃ及び第２当接部32Ａの平面で、第１凹部31Ｂ及び第２凹部32Ｂに隣接する環状面は第１ダイヤフラム15Ａ及び第２ダイヤフラム15Ｂの為の第１挟持部（サイドカバー12の右側挟持部）及び第４挟持部（サイドボディ11の左側挟持部）となる。
【００１０】
サイドボディ11の右側面（図５では上側面）には、第３当接部（サイドボディ11の右側当接部）33Ａと皿状の第３凹部（サイドボディ11の右側凹部）33Ｂとが形成され、またサイドボディ11の右側面の後方上部にはバルブボディ用の嵌合部33Ｃが形成されている。
サイドプレート13の左側面（図５では下側面）には、第４当接部（サイドプレート13の左側当接部）34Ａ及び第４凹部（サイドプレート13の左側凹部）34Ｂが形成されており、第４凹部34Ｂの中央部には環状突起34Ｃが一体に形成されている。第４当接部34Ａの面上であって第４凹部34Ｂに隣接した部分に、脈動減衰器用ダイヤフラム（第３ダイヤフラム）15Ｃを挟持するための第６挟持部（サイドプレート13の左側挟持部）34Ｄが形成されている。サイドプレート13の後方上部（図７では左上部）にはバルブボディ39がボルト30Ｄにより連結されており、バルブボディ39の凹部39Ａにはダイヤフラム位置検出レバー46の先端が挿入され、ダイヤフラム位置検出レバー46の基端はダイヤフラムシェル28Ｃに連結されている。
【００１１】
ポンプ駆動用の制御装置が内装され、かつ第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、サイドカバー12の嵌合用凹部16に嵌合されている。センタープレート10の前端部（図３・図５では右端部）がサイドカバー12の嵌合部31Ｄに近接しており、センタープレート10の左側面（図５では下側面）がサイドカバー12の第１Ａ当接部31Ｃに当接されている。
図１・図５から分かるように、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グループを相互に当接させ連結した状態で、サイドカバー12の左側からサイドカバー12の挿通孔19Ａ及びセンタープレート10の挿通孔19Ｂに六角穴付の８本の長ボルト17が挿通され、長ボルト17がサイドボディ11の左側のねじ孔35に螺合される。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。このとき、サイドカバー12の第１当接部31Ａがサイドボディ11の第２当接部32Ａに当接され、サイドカバー12の第１Ａ当接部31Ｃがセンタープレート10の左側面及び第１ダイヤフラム15Ａ外面の外周部に当接されている。
【００１２】
サイドボディ11にサイドプレート13を当接した状態で、サイドプレート13の右側からサイドプレート13の挿通孔19Ｃに六角穴付の６本の短ボルト18が挿通され、短ボルト18がサイドボディ11の右側面のねじ孔に螺合されている。こうして、サイドボディ11にサイドプレート13も連結されることとなる。
サイドプレート13の左側面の第６挟持部34Ｄには不図示のＶ字溝が形成されており、第３ダイヤフラム15Ｃの外周部が第６挟持部34Ｄに当接されている。第３ダイヤフラム15Ｃの中央部は、２個のダイヤフラムシェル28Ｃ・29Ｃによって挟持され、挟持されたものにボルト30Ｃが挿通され、ボルト30Ｃはガイドシャフト36のねじ部に螺合されている。サイドプレート13の環状突起34Ｃの内周に軸受26Ｃが装着されており、ガイドシャフト36は軸受26Ｃに摺動自在に支持されている。
【００１３】
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の外周部がサイドカバー12の右側面の第１Ａ当接部31Ｃの第１挟持部とセンタープレート10の左側面の第２挟持部22Ａによって挟持され、また第２ダイヤフラム15Ｂの外周部がサイドボディ11の左側面の第２当接部32Ａの第４挟持部とセンタープレート10の右側面の第３挟持部22Ｂによって挟持されている。センタープレート10の左右両面と第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（左駆動室）37Ａ・第２駆動室（右駆動室）37Ｂがそれぞれ形成されている。サイドカバー12の第１凹部31Ｂと第１ダイヤフラム15Ａとの間に第１ポンプ室（左ポンプ室）38Ａが形成され、サイドボディ11の第２凹部32Ｂと第２ダイヤフラム15Ｂとの間に第２ポンプ室（右ポンプ室）38Ｂが形成されている。
サイドボディ11及びサイドプレート13の連結により、第３ダイヤフラム15Ｃの外周部がサイドプレート13の左側面の第６挟持部34Ｄとサイドボディ11の右側面の第５挟持部（サイドボディ11の右側挟持部）によって挟持され、またバルブボディ39がサイドボディ11の右側面のバルブボディ嵌合部33Ｃに嵌合される。サイドボディ11の第３凹部33Ｂと第３ダイヤフラム15Ｃとの間に脈動減衰室97Ａが形成され、サイドプレート13の第４凹部34Ｂと第３ダイヤフラム15Ｃとの間に脈動減衰器の空気室97Ｂが形成されている。
【００１４】
図２(b),(d) で見て、サイドカバー12及びサイドボディ11の右端部の肉厚部には、図１・図４〜図６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。
【００１５】
吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂには、Ｏリング43、チェック弁体53、吸入側弁座体50Ａ・50Ｂ、Ｏリング42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ている。吸入側弁座体50Ａ・50Ｂの下端部内面に小径の弁座が形成され、弁座の上部にチェック弁体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、Ｏリング43、吐出側弁座体51Ａ・51Ｂ、チェック弁体53、Ｏリング42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ている。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、弁座の上部にチェック弁体53が載置されている。各チェック弁カバー52のフランジ部の挿通孔にボルト30Ｅを挿通し、ボルト30Ｅをサイドカバー12・サイドボディ11のねじ孔に螺合して、各チェック弁カバー52がサイドカバー12・サイドボディ11に固定されている。
【００１６】
吸入側弁座体50Ａ・50Ｂとチェック弁体53とチェック弁カバー52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、同様にチェック弁カバー52とチェック弁体53と吐出側弁座体51Ａ・51Ｂ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が構成されている。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側への流入を阻止している。
【００１７】
図１・図４〜図６に示されているように、サイドカバー12の前端面の下方部に吸込口40が開口され、サイドボディ11の前端面の下方部に吐出口41が開口されている。吸込口40はサイドカバー12に形成された吸込側通路56Ａ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して、吸込側第１チェック弁94Ａの流入側の吸込側第１段付挿入穴44Ａに連通され（図には明示されていないが、連通口54は各通路と各挿入穴との間を連通させる）、吸込側通路56Ａはサイドボディ11に形成された吸込側通路56Ｂ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して吸込側第２チェック弁94Ｂの流入側の吸込側第２段付挿入穴44Ｂに連通されている。
吐出口41はサイドボディ11に形成された吐出側通路60を通して脈動減衰室97Ａの下端部に連通され、脈動減衰室97Ａの上端部は吐出側通路57Ｃ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して吐出側第２チェック弁93Ｂの出口側の吐出側第２段付挿入穴45Ｂに連通されている。そして、吐出側第２チェック弁93Ｂの出口側の吐出側第２段付挿入穴45Ｂは、チェック弁カバー52の連通口54、サイドボディ11に形成された吐出側通路57Ｂ、サイドカバー12に形成された吐出側通路57Ａ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して吐出側第１チェック弁93Ａの出口側の吐出側第１段付挿入穴45Ａに連通されている。
【００１８】
図２(a) ・図３(a),(b) に示されているように、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の後端面（図３では左側）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形成された、段付の切換弁挿入孔65が形成され、挿入孔65の開口は嵌合用凹部16内に位置し、挿入孔65の他方端には壁部があり、他方端は供給通路83Ａ、フィルタ85を介してエア供給口62に連通されている。
【００１９】
切換弁挿入孔65の小径部には、第１スペーサ68Ａ及びスリーブ67が挿入され、第１スペーサ68Ａの内面には後方から小径部、中径部、大径部が順次に形成されている。スリーブ67内にスプール66が摺動可能に挿通され、第１スペーサ68Ａの大径部とスプール66との間に復帰スプリング75が介装されている。挿入孔65の大径部には、環状の第２スペーサ68Ｂが段部に当接する位置まで挿入され、スリーブ67は第１スペーサ68Ａの前端と第２スペーサ68Ｂの後端とによって位置決めされている。有底円筒状の切換弁キャップ70の開口端が第２スペーサ68Ｂに当接する位置に挿入されており、切換弁キャップ70の内部のシリンダに弁ピストン78が摺動自在に嵌合されている。弁ピストン78のロッドは第２スペーサ68Ｂの内部を通ってスプール66の後端に接触しており、弁ピストン78の外周の環状溝にピストンパッキンが装着されている。
【００２０】
センタープレート10の挿入孔65の大径部の上方には、垂直方向の挿入孔71が形成されており、挿入孔71にはマニュアルピン73が挿入されている。マニュアルピン73の下端には小径孔が開口され、マニュアルピン73の外周の環状溝にはＯリングが装着されており、マニュアルピン73の外面と挿入孔71の内面との間が密封されている。マニュアルピン73の小径孔と挿入孔71の底部との間にスプリング72が装着されており、スプリング72の弾発力によりマニュアルピン73は上方に付勢され、不図示のピンにより上限が規定されている。そして、マニュアルピン73の上端はセンタープレート10の上面から所定長さだけ突出しており、マニュアルピン73の上端は樹脂カバー14により覆われている。
【００２１】
第１スペーサ68Ａとスプール66との間に第１パイロット室76Ａが形成され、スプール66の後端には第１パイロット室76Ａの空気圧が作用している。弁ピストン78の前端面と切換弁キャップ70の内部のシリンダの前方部とにより、第２パイロット室76Ｂが構成され、弁ピストン78の前端面にパイロット圧が作用し得るようになっている。切換弁キャップ70の外周には環状溝70Ｂが形成されており、第２パイロット室76Ｂは連通路により環状溝70Ｂに連通され、環状溝70Ｂはパイロット通路84Ａに連通されている。
【００２２】
スプール66の後端に作用する力（パイロット圧×受圧面積＋復帰スプリング75の弾発力）は、弁ピストン78の前端に作用する力（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、排気室79の上方は排気カバー80及びガスケット81により閉鎖されている。
【００２３】
挿入孔65とスリーブ67との間に、後端側から順次にＲポート、Ｂポート、Ｐポート、Ａ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を介して相互に連通されている。図３(a),(b) の切換弁64の機能は、図８に２位置５ポートの切換弁64として示されているとおりである。Ｐポートは供給通路83Ｃ・83Ｂ・83Ａを通してエア供給口62に連通され、Ｒポート・R'ポートは排気室79、サイレンサ58、排気通路82Ｂ・82Ａを通してエア排気口63に連通されている。Ａポートは第１エア通路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は第１スペーサ68Ａの内孔及び供給通路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70Ｂ、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83Ｂ・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。
【００２４】
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、不図示の機構を介し、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、樹脂カバー14及びセンタープレート10を外し、切換弁キャップ70・弁ピストン78・第２スペーサ68Ｂ・スプール66・スリーブ67を外して、塵を除き整備する。
【００２５】
図５・図７(a),(b) ・図８に示されているように、バルブボディ39には脈動減衰器用の吸気弁88及び排気弁89が配設されている。吸気弁88及び排気弁89の構造は同一であり、ポペット88Ｂ・89Ｂに連結されたプッシュロッド88Ａ・89Ａが、バルブボディ39の凹部39Ａ内に突出している。吸気弁88のプッシュロッド88Ａ及び排気弁89のプッシュロッド89Ａの先端は、ダイヤフラム位置検出レバー46の先端部にそれぞれ右側及び左側から対向する位置に配置されている。吸気弁88及び排気弁89の通路は、スプリングの弾発力により常時は遮断（閉）され、スプリングの弾発力に抗してポペット88Ｂ・89Ｂを移動させることにより連通（開）される。吸気弁88の入口ポートは供給通路83Ｄ・83Ａを通してエア供給口62に連通されており、吸気弁88の出口ポートは供給通路83Ｅを通して脈動減衰器の空気室97Ｂに連通されている。同様に、排気弁89の入口ポートは排気通路82Ｅを通して空気室97Ｂに連通されており、排気弁89の出口ポートは排気通路82Ｄ・82Ａを通してエア排気口63に連通されている。
なお、本発明の実施の形態のダイヤフラム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。
【００２６】
次に本発明の脈動減衰器付ダイヤフラム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させ、吐出口41を配管によって移送先に連通させる。エア供給口62を空気圧源に連通させ、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８に示す初期位置（図８では位置Ｉ）にある。圧縮空気（エア）はエア供給口62からフィルタ85、供給通路83Ａ・83Ｂ・83Ｃ、切換弁64のポートＰ・ポートＢ、第２エア通路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エア通路86Ａ、切換弁64のポートＡ・ポートR'、排気室79、サイレンサ58、排気通路82Ｂ・82Ａ、エア排気口63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23によって連結されているので、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２ポンプ室38Ｂは収縮し、第１ポンプ室38Ａは膨張する。従って、図４(a) 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、吐出側通路57Ｃ、脈動減衰室97Ａ、吐出側通路60、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、吸込側通路56Ａ、吸込側第１チェック弁94Ａ、吸込側第１通路47Ａを通って第１ポンプ室38Ａに吸い込まれ流入する。
【００２７】
第１駆動室37Ａ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28Ａ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・83Ｂ、第１パイロット弁87Ａの入口・出口、パイロット通路84Ａを通って第２パイロット室76Ｂに流入する。スプール66の後方端に作用する力（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の前方端に作用する力（弁ピストン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ではスプール66が左方に移動す）る。
【００２８】
エアは供給通路83Ａ・83Ｂ・83Ｃ、切換弁64のポートＰ・ポートＡ、第１エア通路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エア通路86Ｂ、切換弁64のポートＢ・ポートＲ、排気室79、サイレンサ58、排気通路82Ｂ・82Ａ、エア排気口63を通って大気に排気される。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２ポンプ室38Ｂは膨張し、第１ポンプ室38Ａは収縮する。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、吐出側通路57Ａ・57Ｂ、吐出側第２チェック弁93Ｂのチェック弁カバー52、吐出側通路57Ｃ、脈動減衰室97Ａ、吐出側通路60、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、吸込側通路56Ａ・56Ｂ、吸込側第２チェック弁94Ｂ、吸込側第２通路47Ｂを通って第２ポンプ室38Ｂに吸い込まれ流入する。第１駆動室37Ａが所定量だけ膨張すると、内側ダイヤフラムシェル28Ａ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。
【００２９】
第２駆動室37Ｂ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28Ｂ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70Ｂ、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ではスプール66が右方に移動し）、図３・図８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。
【００３０】
脈動減衰室97Ａには第１ポンプ室38Ａ及び第２ポンプ室38Ｂから交互に移送流体が供給され、脈動減衰室97Ａへの流入量が多いときは、第３ダイヤフラム15Ｃにより空気室97Ｂが圧縮され、脈動減衰室97Ａが膨張して脈動減衰室97Ａ内の圧力上昇が抑制される。脈動減衰室97Ａへの流入量が少ないときは、空気室97Ｂが膨張し、第３ダイヤフラム15Ｃにより脈動減衰室97Ａが加圧されて収縮し、脈動減衰室97Ａ内の流体が吐出口41に流れ、圧力降下が緩和される。このようにして、移送流体の圧力が平滑化される。
【００３１】
脈動減衰室97Ａ内の圧力が設定値以上に上昇したときは、ダイヤフラム位置検出レバー46が吸気弁88のプッシュロッド88Ａを押圧し、吸気弁を開く。エアがエア供給口62、供給通路83Ａ・83Ｄ・吸気弁88・供給通路83Ｅを通って空気室97Ｂに流入され、空気室97Ｂ内の圧力が上昇する。従って、吐出口41から移送される流体の移送先の圧力が高い場合でも、空気室97Ｂ内の圧力を上昇させることにより脈動減衰器の機能を発揮することができる。
また、脈動減衰室97Ａ内の圧力が設定値以上に下降したときは、ダイヤフラム位置検出レバー46が排気弁89のプッシュロッド89Ａを押圧し、排気弁を開く。空気室97Ｂのエアは供給通路83Ｅ・排気弁89・排気通路82Ｄ・82Ａ、エア排気口63を通って流出され、空気室97Ｂ内の圧力が下降する。従って、吐出口41から移送される流体の移送先の圧力が低い場合でも、空気室97Ｂ内の圧力を下降させることにより脈動減衰器の機能を発揮することができる。
このように、本発明の実施の形態第１のポンプは、吐出圧力の範囲が広く、圧力に応じて脈動減衰器が機能を発揮する。
【００３２】
図９は、本発明の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプの実施の形態の変形例の要部を示す。この変形例においては、嵌合用凹部95がサイドボディ11に形成され、吸込口40及び吐出口41がサイドボディ11の前端面に開口された点に特徴がある。
サイドボディ11の左側面（図９では下側面）には、センタープレート10を嵌合するための嵌合用凹部95が形成され、嵌合用凹部95の左側面が開口されている。嵌合用凹部95は、開口端で前端部（図９では右端部）の第２当接部（サイドボディ11の左側当接部）99Ａに対して垂直方向に連続した嵌合部99Ｄと、嵌合部99Ｄに対して垂直な第２Ａ当接部（サイドボディ11の左側Ａ当接部）99Ｃから構成され、第２Ａ当接部99Ｃには第２凹部（サイドボディ11の左側凹部）32Ｂが形成されている。
【００３３】
サイドカバー12の右側面（図９では上側面）には、第１当接部（サイドカバー12の右側当接部）98Ａと皿状の第１凹部（サイドカバー12の右側凹部）31Ｂとが形成され、第１当接部98Ａの前端部（図９では右端部）はサイドボディ11の第２当接部99Ａに当接される部分である。第１当接部98Ａ及び第２Ａ当接部99Ｃの平面で、第１凹部31Ｂ及び第２凹部32Ｂに隣接する環状面は第１ダイヤフラム15Ａ及び第２ダイヤフラム15Ｂの為の第１挟持部（サイドカバー12の右側挟持部）及び第４挟持部（サイドボディ11の左側挟持部）となる。
ポンプ駆動用の制御装置が内装され、かつ第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95に嵌合されている。センタープレート10の前端部（図９では右端部）がサイドボディ11の嵌合部99Ｄに接近しており、センタープレート10の右側面（図９では上側面）がサイドボディ11の第２Ａ当接部99Ｃに当接されている。
【００３４】
図９・図１０から分かるように、サイドボディ11の前端面の下方部には、左側に吸込口40が開口され、右側に吐出口41が開口されている。吸込口40は、サイドボディ11に形成された吸込側通路 156Ｂ、サイドカバー12の吸込側通路 156Ａ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して、吸込側第１チェック弁94Ａの流入側の吸込側第１段付挿入穴44Ａに連通され、同時に吸込側通路 156Ｂ、チェック弁カバー52の連通口54を通して吸込側第２チェック弁94Ｂの流入側の吸込側第２段付挿入穴44Ｂに連通されている。
吐出口41はサイドボディ11に形成された吐出側通路60を通して脈動減衰室97Ａの下端部に連通され、脈動減衰室97Ａの上端部は吐出側通路57Ｃ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して吐出側第２チェック弁93Ｂの出口側の吐出側第２段付挿入穴45Ｂに連通されている。そして、吐出側第２チェック弁93Ｂの出口側の吐出側第２段付挿入穴45Ｂは、チェック弁カバー52の連通口54、サイドボディ11に形成された吐出側通路 157Ｂ、サイドカバー12に形成された吐出側通路 157Ａ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して吐出側第１チェック弁93Ａの出口側の吐出側第１段付挿入穴45Ａに連通されている。
実施の形態の変形例のその他のことは、実施の形態と同様であるので、実施の形態の説明及び図面を援用することとする。ただし、図１・図２・図４の図面については、図９及び図１０を基にして変形例の図面に適宜訂正し、参酌することとする。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、サイドカバーとサイドプレートとの間にセンタープレート及びサイドボディが挟持されており、これらの４部材を連結することにより脈動減衰器付ダイヤフラムポンプが組み立てられている。そして、従来例のように脈動制御器ハウジング、制御ブロック及び上下の密封カバー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、密封箇所も少ないので、漏れに対して有利である。
請求項２に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、吸込口とポンプ室と吐出口とを連通する通路がサイドボディとサイドカバーに配設されているので、通路の長さが短く全体がコンパクトになる。
請求項３に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、第１ダイヤフラム及び第２ダイヤフラムがサイドカバー、センタープレート及びサイドボディにより挟持され長ボルトにより連結されており、また第３ダイヤフラムがサイドボディとサイドプレートとにより挟持され短ボルトにより連結されている。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、サイドボディからサイドカバーとセンタープレートを外せば、すぐに第１ダイヤフラム及び第２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。また、サイドボディからサイドプレートを外せば、すぐに第３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。従来例の制御ブロック及び上下の密封カバーがないので、それだけ交換や点検に要する手数が少ない。
請求項４に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、チェック弁の交換や点検をしたいときには、サイドカバー、センタープレート、サイドボディ及びサイドプレートが連結された儘の状態で、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、必要なチェック弁の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５〜７に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、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、脈動減衰器付ダイヤフラム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。
請求項８，９に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、脈動減衰器の空気室の圧力が脈動減衰室の圧力に応じて上下に変更することができるので、吐出圧力の広い範囲について、脈動減衰器が機能を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプの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脈動減衰器付ダイヤフラム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、図２(e) は背面図である。
【図３】図３(a) は図２(d) のＡ−Ａ線断面図であり、図３(b) は図３(a) の要部拡大図である。
【図４】図４(a) は図２(b) のＢ−Ｂ’−Ｏ−Ｂ’−Ｂ線断面図であり、図４(b) はチェック弁部の詳細図である。
【図５】図２(b) のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図２(d) のＤ−Ｄ線断面図である。
【図７】図７(a) は図２(d) のＥ−Ｅ線断面図であり、図７(b) は図２(b) のＦ−Ｆ線断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプの空気圧回路図である。
【図９】本発明の実施の形態の変形例を示し、実施の形態の図５に対応する断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の変形例を示し、実施の形態の図６に対応する断面図である。
【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
13 サイドプレート
15Ａ 第１ダイヤフラム
15Ｂ 第２ダイヤフラム
15Ｃ 第３ダイヤフラム
16 嵌合用凹部
23 連結部材
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
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
95 嵌合用凹部
【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で脈動減衰器を内蔵したポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、２枚のダイヤフラムがセンタープレート（中央ハウジング）の上下両側と２個のハウジングカバーによってそれぞれ挟持され、この連結体の上下に密封カバーが連結され、連結体の前側部にポンプハウジングが連結され、連結体の後側部に脈動制御器ハウジング及び脈動制御器ハウジングカバーが連結され、連結体の右側部に制御ブロックが連結されている。上下両側のダイヤフラムとセンタープレートとの間の空間がそれぞれポンプ室となり、上下両側のダイヤフラムとハウジングカバーとの間の空間がそれぞれ駆動室となっている。流入側の各チェック弁は、センタープレートとポンプハウジングとの間に配設され、吐出側の各チェック弁はセンタープレートと脈動制御器ハウジングとの間に配設されている。また、脈動制御器ハウジングと脈動制御器ハウジングカバーとの間に脈動制御器用ダイヤフラムが挟持され、脈動制御器用ダイヤフラムの前側には吐出流体が作用し、脈動制御器用ダイヤフラムの後側には空気圧が作用するように構成されている。（例えば、特開平５−２４０１６１号公報参照）
【０００３】
従来の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、センタープレートの上下に各２部材、センタープレートの前・右に各１部材、センタープレートの後側に２部材が組み合わせてあり、組合せ時に位置決め（芯合わせ）をし、７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、センターハウジングの前後のポンプハウジング及び脈動制御器ハウジング・脈動制御器ハウジングカバー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、センターハウジングから上下のハウジングカバー・密封カバーを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、脈動減衰器付ダイヤフラムポンプにおいて、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、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の課題とし、更に脈動減衰器の機能を向上させることを第３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、第１ダイヤフラム及び第２ダイヤフラムによって内側の左右の駆動室と外側の左右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第１ダイヤフラムと第２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が交互に給排気され、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ダイヤフラムポンプにおいて、サイドカバー又は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が嵌合され、サイドカバー及びセンタープレートの右側部にサイドボディの左側部が当接され、サイドボディの右側部とサイドプレートの左側部とによって構成された空所が第３ダイヤフラムによって脈動減衰器の脈動減衰室と空気室とに区分され、サイドカバーとサイドプレートとの間にセンタープレート及びサイドボディが挟持され、左右のポンプ室と吐出口とが脈動減衰室に連通されていることを特徴とする脈動減衰器付ダイヤフラムポンプとなしたことを第１の構成とする。
本発明は、第１の構成において、吸込口と左右のポンプ室とを連通する通路、左右のポンプ室と脈動減衰室とを連通する通路及び脈動減衰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２の構成とする。
本発明は、第１又は第２の構成において、第１ダイヤフラムの外周部がサイドカバーの右側挟持部とセンタープレートの左側挟持部とによって挟持され、かつ第２ダイヤフラムの外周部がセンタープレートの右側挟持部とサイドボディの左側挟持部とによって挟持されて、サイドカバー、センタープレート及びサイドボディが長ボルトにより連結され、第３ダイヤフラムがサイドボディの右側挟持部とサイドプレートの左側挟持部とによって挟持されて、サイドプレートとサイドボディとが短ボルトにより連結されたことを第３の構成とする。
本発明は、第１ないし第３のいずれかの構成において、サイドカバー及びサイドボディに、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、吸込口が左右の吸込側チェック弁を介して左右のポンプ室に連通され、左右のポンプ室が左右の吐出側チェック弁を介して脈動減衰室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、吸込口及び吐出口がサイドカバー及びサイドボディのそれぞれの前端面に開口され、又は吸込口及び吐出口がサイドボディの前端面に開口され、サイドカバー及びサイドボディの前端部にチェック弁が配設され、吸込口が左右の吸込側チェック弁の流入側に連通され、脈動減衰室が左右の吐出側チェック弁の流出側に連通されたことを第５の構成とする。
本発明は、第５の構成において、チェック弁が略円筒状の弁座体、チェック弁体及びチェック弁カバーにより構成され、チェック弁カバーの側部には連通口が形成され、吸込側のチェック弁カバーは弁座体の下側に配置され、吐出側のチェック弁カバーは弁座体の上側に配置され、吸込側チェック弁の連通口は吸込側通路を通して吸込口に連通され、吐出側チェック弁の連通口は吐出側通路を通して脈動減衰室に連通されたことを第６の構成とする。
本発明は、第１ないし第６のいずれかの構成において、エア供給口とエア排気口とがセンタープレートの後端面に開口され、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後端にスプリングの弾発力及び空気圧が常に作用し、スプールの前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７の構成とする。
本発明は、第１ないし第７のいずれかの構成において、脈動減衰器の空気室が、吸気弁を介してエア供給口に連通されるとともに排気弁を介してエア排気口に連通され、前記脈動減衰室の圧力が所定値以上に上昇されるときにのみ吸気弁が開かれ、前記脈動減衰室の圧力が所定量以下に下降されるときにのみ排気弁が開かれるように構成されたことを第８の構成とする。
本発明は、第８の構成において、第３ダイヤフラムにダイヤフラム位置検出レバーが連結され、ダイヤフラム位置検出レバーの先端の右側の対向位置に吸気弁のプッシュロッドが配置され、ダイヤフラム位置検出レバーの先端の左側の対向位置に排気弁のプッシュロッドが配置されたことを第９の構成とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図８は、本発明の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプの実施の形態を示す。本発明の実施の形態の説明において、各部材の位置は図１の位置を基本にして称することとし、例えばサイドカバー12の左側面（外側面）・右側面・前端面・後端面、センタープレート10の左側面・右側面、サイドボディ11の左側面・右側面、サイドプレート13の左側面・右側面（外側面）ということとする。
図１は、樹脂カバーを除いた脈動減衰器付ダイヤフラムポンプの分解斜視図であり、脈動減衰器付ダイヤフラムポンプはセンタープレート10、サイドボディ11、サイドカバー12及びサイドプレート13の４グループに大別される。
なお、樹脂カバー14は、吸込口40、吐出口41、エア供給口62及びエア排気口63の近傍を除く大部分を覆っており、図３(a) ・図７以外の図面には樹脂カバー14は示されていない。ダイヤフラムポンプのエア駆動機構は、図８の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４、図５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所定幅で環状の第２挟持部（センタープレート10の左側挟持部）22Ａ及び第３挟持部（センタープレート10の右側挟持部）22Ｂが形成されている。第２挟持部22Ａ及び第３挟持部22Ｂの表面には不図示の複数個のＶ字溝が形成されており、Ｖ字溝は第１ダイヤフラム15Ａ及び第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２挟持部22Ａ及び第３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には長手方向の中央部に開口する環状溝が形成され、この環状溝に環状のパッキン21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、中央孔20の長手方向の両端には軸受26Ａ・26Ｂが装着されており、連結シャフト27は軸受26Ａ・26Ｂにより摺動自在に支持され、またパッキン21によって中央孔20と連結シャフト27との間が密封状態に維持されている。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23が構成されている。連結シャフト27の両端の半径方向内側に環状の凹部が形成され、また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の環状の凹部と内側ダイヤフラムシェル28Ａ・28Ｂの環状の凸部との間にＯリングが挟持され密封されている。また、内側ダイヤフラムシェル28Ａ・28Ｂの外側中央部には円錐状部が形成され、この円錐状部と外側ダイヤフラムシェル29Ａ・29Ｂの半径方向内方端部の内側との間にＯリングが挟持され密封されている。
【０００９】
サイドカバー12の右側面（図５では上側面）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の右側面が開口されている。嵌合用凹部16は、開口端で前端部（図５では右端部）の第１当接部（サイドカバー12の右側当接部）31Ａに対して垂直方向に連続した嵌合部31Ｄと、嵌合部31Ｄに対して垂直な第１Ａ当接部（サイドカバー12の右側Ａ当接部）31Ｃとから構成され、第１Ａ当接部31Ｃには皿状の第１凹部（サイドカバー12の右側凹部）31Ｂが形成されている。
サイドボディ11の左側面（図５では下側面）には、第２当接部（サイドボディ11の左側当接部）32Ａと皿状の第２凹部（サイドボディ11の左側凹部）32Ｂとが形成され、第２当接部32Ａの前端部（図５では右端部）はサイドカバー12の第１当接部31Ａに当接される部分である。第１Ａ当接部31Ｃ及び第２当接部32Ａの平面で、第１凹部31Ｂ及び第２凹部32Ｂに隣接する環状面は第１ダイヤフラム15Ａ及び第２ダイヤフラム15Ｂの為の第１挟持部（サイドカバー12の右側挟持部）及び第４挟持部（サイドボディ11の左側挟持部）となる。
【００１０】
サイドボディ11の右側面（図５では上側面）には、第３当接部（サイドボディ11の右側当接部）33Ａと皿状の第３凹部（サイドボディ11の右側凹部）33Ｂとが形成され、またサイドボディ11の右側面の後方上部にはバルブボディ用の嵌合部33Ｃが形成されている。
サイドプレート13の左側面（図５では下側面）には、第４当接部（サイドプレート13の左側当接部）34Ａ及び第４凹部（サイドプレート13の左側凹部）34Ｂが形成されており、第４凹部34Ｂの中央部には環状突起34Ｃが一体に形成されている。第４当接部34Ａの面上であって第４凹部34Ｂに隣接した部分に、脈動減衰器用ダイヤフラム（第３ダイヤフラム）15Ｃを挟持するための第６挟持部（サイドプレート13の左側挟持部）34Ｄが形成されている。サイドプレート13の後方上部（図７では左上部）にはバルブボディ39がボルト30Ｄにより連結されており、バルブボディ39の凹部39Ａにはダイヤフラム位置検出レバー46の先端が挿入され、ダイヤフラム位置検出レバー46の基端はダイヤフラムシェル28Ｃに連結されている。
【００１１】
ポンプ駆動用の制御装置が内装され、かつ第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、サイドカバー12の嵌合用凹部16に嵌合されている。センタープレート10の前端部（図３・図５では右端部）がサイドカバー12の嵌合部31Ｄに近接しており、センタープレート10の左側面（図５では下側面）がサイドカバー12の第１Ａ当接部31Ｃに当接されている。
図１・図５から分かるように、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グループを相互に当接させ連結した状態で、サイドカバー12の左側からサイドカバー12の挿通孔19Ａ及びセンタープレート10の挿通孔19Ｂに六角穴付の８本の長ボルト17が挿通され、長ボルト17がサイドボディ11の左側のねじ孔35に螺合される。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。このとき、サイドカバー12の第１当接部31Ａがサイドボディ11の第２当接部32Ａに当接され、サイドカバー12の第１Ａ当接部31Ｃがセンタープレート10の左側面及び第１ダイヤフラム15Ａ外面の外周部に当接されている。
【００１２】
サイドボディ11にサイドプレート13を当接した状態で、サイドプレート13の右側からサイドプレート13の挿通孔19Ｃに六角穴付の６本の短ボルト18が挿通され、短ボルト18がサイドボディ11の右側面のねじ孔に螺合されている。こうして、サイドボディ11にサイドプレート13も連結されることとなる。
サイドプレート13の左側面の第６挟持部34Ｄには不図示のＶ字溝が形成されており、第３ダイヤフラム15Ｃの外周部が第６挟持部34Ｄに当接されている。第３ダイヤフラム15Ｃの中央部は、２個のダイヤフラムシェル28Ｃ・29Ｃによって挟持され、挟持されたものにボルト30Ｃが挿通され、ボルト30Ｃはガイドシャフト36のねじ部に螺合されている。サイドプレート13の環状突起34Ｃの内周に軸受26Ｃが装着されており、ガイドシャフト36は軸受26Ｃに摺動自在に支持されている。
【００１３】
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の外周部がサイドカバー12の右側面の第１Ａ当接部31Ｃの第１挟持部とセンタープレート10の左側面の第２挟持部22Ａによって挟持され、また第２ダイヤフラム15Ｂの外周部がサイドボディ11の左側面の第２当接部32Ａの第４挟持部とセンタープレート10の右側面の第３挟持部22Ｂによって挟持されている。センタープレート10の左右両面と第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（左駆動室）37Ａ・第２駆動室（右駆動室）37Ｂがそれぞれ形成されている。サイドカバー12の第１凹部31Ｂと第１ダイヤフラム15Ａとの間に第１ポンプ室（左ポンプ室）38Ａが形成され、サイドボディ11の第２凹部32Ｂと第２ダイヤフラム15Ｂとの間に第２ポンプ室（右ポンプ室）38Ｂが形成されている。
サイドボディ11及びサイドプレート13の連結により、第３ダイヤフラム15Ｃの外周部がサイドプレート13の左側面の第６挟持部34Ｄとサイドボディ11の右側面の第５挟持部（サイドボディ11の右側挟持部）によって挟持され、またバルブボディ39がサイドボディ11の右側面のバルブボディ嵌合部33Ｃに嵌合される。サイドボディ11の第３凹部33Ｂと第３ダイヤフラム15Ｃとの間に脈動減衰室97Ａが形成され、サイドプレート13の第４凹部34Ｂと第３ダイヤフラム15Ｃとの間に脈動減衰器の空気室97Ｂが形成されている。
【００１４】
図２(b),(d) で見て、サイドカバー12及びサイドボディ11の右端部の肉厚部には、図１・図４〜図６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。
【００１５】
吸込側第１段付挿入穴44Ａ・吸込側第２段付挿入穴44Ｂには、Ｏリング43、チェック弁体53、吸入側弁座体50Ａ・50Ｂ、Ｏリング42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ている。吸入側弁座体50Ａ・50Ｂの下端部内面に小径の弁座が形成され、弁座の上部にチェック弁体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、Ｏリング43、吐出側弁座体51Ａ・51Ｂ、チェック弁体53、Ｏリング42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ている。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、弁座の上部にチェック弁体53が載置されている。各チェック弁カバー52のフランジ部の挿通孔にボルト30Ｅを挿通し、ボルト30Ｅをサイドカバー12・サイドボディ11のねじ孔に螺合して、各チェック弁カバー52がサイドカバー12・サイドボディ11に固定されている。
【００１６】
吸入側弁座体50Ａ・50Ｂとチェック弁体53とチェック弁カバー52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、同様にチェック弁カバー52とチェック弁体53と吐出側弁座体51Ａ・51Ｂ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が構成されている。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側への流入を阻止している。
【００１７】
図１・図４〜図６に示されているように、サイドカバー12の前端面の下方部に吸込口40が開口され、サイドボディ11の前端面の下方部に吐出口41が開口されている。吸込口40はサイドカバー12に形成された吸込側通路56Ａ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して、吸込側第１チェック弁94Ａの流入側の吸込側第１段付挿入穴44Ａに連通され（図には明示されていないが、連通口54は各通路と各挿入穴との間を連通させる）、吸込側通路56Ａはサイドボディ11に形成された吸込側通路56Ｂ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して吸込側第２チェック弁94Ｂの流入側の吸込側第２段付挿入穴44Ｂに連通されている。
吐出口41はサイドボディ11に形成された吐出側通路60を通して脈動減衰室97Ａの下端部に連通され、脈動減衰室97Ａの上端部は吐出側通路57Ｃ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して吐出側第２チェック弁93Ｂの出口側の吐出側第２段付挿入穴45Ｂに連通されている。そして、吐出側第２チェック弁93Ｂの出口側の吐出側第２段付挿入穴45Ｂは、チェック弁カバー52の連通口54、サイドボディ11に形成された吐出側通路57Ｂ、サイドカバー12に形成された吐出側通路57Ａ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して吐出側第１チェック弁93Ａの出口側の吐出側第１段付挿入穴45Ａに連通されている。
【００１８】
図２(a) ・図３(a),(b) に示されているように、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の後端面（図３では左側）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形成された、段付の切換弁挿入孔65が形成され、挿入孔65の開口は嵌合用凹部16内に位置し、挿入孔65の他方端には壁部があり、他方端は供給通路83Ａ、フィルタ85を介してエア供給口62に連通されている。
【００１９】
切換弁挿入孔65の小径部には、第１スペーサ68Ａ及びスリーブ67が挿入され、第１スペーサ68Ａの内面には後方から小径部、中径部、大径部が順次に形成されている。スリーブ67内にスプール66が摺動可能に挿通され、第１スペーサ68Ａの大径部とスプール66との間に復帰スプリング75が介装されている。挿入孔65の大径部には、環状の第２スペーサ68Ｂが段部に当接する位置まで挿入され、スリーブ67は第１スペーサ68Ａの前端と第２スペーサ68Ｂの後端とによって位置決めされている。有底円筒状の切換弁キャップ70の開口端が第２スペーサ68Ｂに当接する位置に挿入されており、切換弁キャップ70の内部のシリンダに弁ピストン78が摺動自在に嵌合されている。弁ピストン78のロッドは第２スペーサ68Ｂの内部を通ってスプール66の後端に接触しており、弁ピストン78の外周の環状溝にピストンパッキンが装着されている。
【００２０】
センタープレート10の挿入孔65の大径部の上方には、垂直方向の挿入孔71が形成されており、挿入孔71にはマニュアルピン73が挿入されている。マニュアルピン73の下端には小径孔が開口され、マニュアルピン73の外周の環状溝にはＯリングが装着されており、マニュアルピン73の外面と挿入孔71の内面との間が密封されている。マニュアルピン73の小径孔と挿入孔71の底部との間にスプリング72が装着されており、スプリング72の弾発力によりマニュアルピン73は上方に付勢され、不図示のピンにより上限が規定されている。そして、マニュアルピン73の上端はセンタープレート10の上面から所定長さだけ突出しており、マニュアルピン73の上端は樹脂カバー14により覆われている。
【００２１】
第１スペーサ68Ａとスプール66との間に第１パイロット室76Ａが形成され、スプール66の後端には第１パイロット室76Ａの空気圧が作用している。弁ピストン78の前端面と切換弁キャップ70の内部のシリンダの前方部とにより、第２パイロット室76Ｂが構成され、弁ピストン78の前端面にパイロット圧が作用し得るようになっている。切換弁キャップ70の外周には環状溝70Ｂが形成されており、第２パイロット室76Ｂは連通路により環状溝70Ｂに連通され、環状溝70Ｂはパイロット通路84Ａに連通されている。
【００２２】
スプール66の後端に作用する力（パイロット圧×受圧面積＋復帰スプリング75の弾発力）は、弁ピストン78の前端に作用する力（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、排気室79の上方は排気カバー80及びガスケット81により閉鎖されている。
【００２３】
挿入孔65とスリーブ67との間に、後端側から順次にＲポート、Ｂポート、Ｐポート、Ａ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を介して相互に連通されている。図３(a),(b) の切換弁64の機能は、図８に２位置５ポートの切換弁64として示されているとおりである。Ｐポートは供給通路83Ｃ・83Ｂ・83Ａを通してエア供給口62に連通され、Ｒポート・R'ポートは排気室79、サイレンサ58、排気通路82Ｂ・82Ａを通してエア排気口63に連通されている。Ａポートは第１エア通路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は第１スペーサ68Ａの内孔及び供給通路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70Ｂ、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83Ｂ・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。
【００２４】
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、不図示の機構を介し、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、樹脂カバー14及びセンタープレート10を外し、切換弁キャップ70・弁ピストン78・第２スペーサ68Ｂ・スプール66・スリーブ67を外して、塵を除き整備する。
【００２５】
図５・図７(a),(b) ・図８に示されているように、バルブボディ39には脈動減衰器用の吸気弁88及び排気弁89が配設されている。吸気弁88及び排気弁89の構造は同一であり、ポペット88Ｂ・89Ｂに連結されたプッシュロッド88Ａ・89Ａが、バルブボディ39の凹部39Ａ内に突出している。吸気弁88のプッシュロッド88Ａ及び排気弁89のプッシュロッド89Ａの先端は、ダイヤフラム位置検出レバー46の先端部にそれぞれ右側及び左側から対向する位置に配置されている。吸気弁88及び排気弁89の通路は、スプリングの弾発力により常時は遮断（閉）され、スプリングの弾発力に抗してポペット88Ｂ・89Ｂを移動させることにより連通（開）される。吸気弁88の入口ポートは供給通路83Ｄ・83Ａを通してエア供給口62に連通されており、吸気弁88の出口ポートは供給通路83Ｅを通して脈動減衰器の空気室97Ｂに連通されている。同様に、排気弁89の入口ポートは排気通路82Ｅを通して空気室97Ｂに連通されており、排気弁89の出口ポートは排気通路82Ｄ・82Ａを通してエア排気口63に連通されている。
なお、本発明の実施の形態のダイヤフラム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。
【００２６】
次に本発明の脈動減衰器付ダイヤフラム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させ、吐出口41を配管によって移送先に連通させる。エア供給口62を空気圧源に連通させ、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８に示す初期位置（図８では位置Ｉ）にある。圧縮空気（エア）はエア供給口62からフィルタ85、供給通路83Ａ・83Ｂ・83Ｃ、切換弁64のポートＰ・ポートＢ、第２エア通路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エア通路86Ａ、切換弁64のポートＡ・ポートR'、排気室79、サイレンサ58、排気通路82Ｂ・82Ａ、エア排気口63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23によって連結されているので、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２ポンプ室38Ｂは収縮し、第１ポンプ室38Ａは膨張する。従って、図４(a) 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、吐出側通路57Ｃ、脈動減衰室97Ａ、吐出側通路60、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、吸込側通路56Ａ、吸込側第１チェック弁94Ａ、吸込側第１通路47Ａを通って第１ポンプ室38Ａに吸い込まれ流入する。
【００２７】
第１駆動室37Ａ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28Ａ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・83Ｂ、第１パイロット弁87Ａの入口・出口、パイロット通路84Ａを通って第２パイロット室76Ｂに流入する。スプール66の後方端に作用する力（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の前方端に作用する力（弁ピストン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ではスプール66が左方に移動す）る。
【００２８】
エアは供給通路83Ａ・83Ｂ・83Ｃ、切換弁64のポートＰ・ポートＡ、第１エア通路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エア通路86Ｂ、切換弁64のポートＢ・ポートＲ、排気室79、サイレンサ58、排気通路82Ｂ・82Ａ、エア排気口63を通って大気に排気される。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２ポンプ室38Ｂは膨張し、第１ポンプ室38Ａは収縮する。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、吐出側通路57Ａ・57Ｂ、吐出側第２チェック弁93Ｂのチェック弁カバー52、吐出側通路57Ｃ、脈動減衰室97Ａ、吐出側通路60、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、吸込側通路56Ａ・56Ｂ、吸込側第２チェック弁94Ｂ、吸込側第２通路47Ｂを通って第２ポンプ室38Ｂに吸い込まれ流入する。第１駆動室37Ａが所定量だけ膨張すると、内側ダイヤフラムシェル28Ａ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。
【００２９】
第２駆動室37Ｂ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28Ｂ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70Ｂ、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ではスプール66が右方に移動し）、図３・図８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。
【００３０】
脈動減衰室97Ａには第１ポンプ室38Ａ及び第２ポンプ室38Ｂから交互に移送流体が供給され、脈動減衰室97Ａへの流入量が多いときは、第３ダイヤフラム15Ｃにより空気室97Ｂが圧縮され、脈動減衰室97Ａが膨張して脈動減衰室97Ａ内の圧力上昇が抑制される。脈動減衰室97Ａへの流入量が少ないときは、空気室97Ｂが膨張し、第３ダイヤフラム15Ｃにより脈動減衰室97Ａが加圧されて収縮し、脈動減衰室97Ａ内の流体が吐出口41に流れ、圧力降下が緩和される。このようにして、移送流体の圧力が平滑化される。
【００３１】
脈動減衰室97Ａ内の圧力が設定値以上に上昇したときは、ダイヤフラム位置検出レバー46が吸気弁88のプッシュロッド88Ａを押圧し、吸気弁を開く。エアがエア供給口62、供給通路83Ａ・83Ｄ・吸気弁88・供給通路83Ｅを通って空気室97Ｂに流入され、空気室97Ｂ内の圧力が上昇する。従って、吐出口41から移送される流体の移送先の圧力が高い場合でも、空気室97Ｂ内の圧力を上昇させることにより脈動減衰器の機能を発揮することができる。
また、脈動減衰室97Ａ内の圧力が設定値以上に下降したときは、ダイヤフラム位置検出レバー46が排気弁89のプッシュロッド89Ａを押圧し、排気弁を開く。空気室97Ｂのエアは供給通路83Ｅ・排気弁89・排気通路82Ｄ・82Ａ、エア排気口63を通って流出され、空気室97Ｂ内の圧力が下降する。従って、吐出口41から移送される流体の移送先の圧力が低い場合でも、空気室97Ｂ内の圧力を下降させることにより脈動減衰器の機能を発揮することができる。
このように、本発明の実施の形態第１のポンプは、吐出圧力の範囲が広く、圧力に応じて脈動減衰器が機能を発揮する。
【００３２】
図９は、本発明の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプの実施の形態の変形例の要部を示す。この変形例においては、嵌合用凹部95がサイドボディ11に形成され、吸込口40及び吐出口41がサイドボディ11の前端面に開口された点に特徴がある。
サイドボディ11の左側面（図９では下側面）には、センタープレート10を嵌合するための嵌合用凹部95が形成され、嵌合用凹部95の左側面が開口されている。嵌合用凹部95は、開口端で前端部（図９では右端部）の第２当接部（サイドボディ11の左側当接部）99Ａに対して垂直方向に連続した嵌合部99Ｄと、嵌合部99Ｄに対して垂直な第２Ａ当接部（サイドボディ11の左側Ａ当接部）99Ｃから構成され、第２Ａ当接部99Ｃには第２凹部（サイドボディ11の左側凹部）32Ｂが形成されている。
【００３３】
サイドカバー12の右側面（図９では上側面）には、第１当接部（サイドカバー12の右側当接部）98Ａと皿状の第１凹部（サイドカバー12の右側凹部）31Ｂとが形成され、第１当接部98Ａの前端部（図９では右端部）はサイドボディ11の第２当接部99Ａに当接される部分である。第１当接部98Ａ及び第２Ａ当接部99Ｃの平面で、第１凹部31Ｂ及び第２凹部32Ｂに隣接する環状面は第１ダイヤフラム15Ａ及び第２ダイヤフラム15Ｂの為の第１挟持部（サイドカバー12の右側挟持部）及び第４挟持部（サイドボディ11の左側挟持部）となる。
ポンプ駆動用の制御装置が内装され、かつ第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95に嵌合されている。センタープレート10の前端部（図９では右端部）がサイドボディ11の嵌合部99Ｄに接近しており、センタープレート10の右側面（図９では上側面）がサイドボディ11の第２Ａ当接部99Ｃに当接されている。
【００３４】
図９・図１０から分かるように、サイドボディ11の前端面の下方部には、左側に吸込口40が開口され、右側に吐出口41が開口されている。吸込口40は、サイドボディ11に形成された吸込側通路 156Ｂ、サイドカバー12の吸込側通路 156Ａ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して、吸込側第１チェック弁94Ａの流入側の吸込側第１段付挿入穴44Ａに連通され、同時に吸込側通路 156Ｂ、チェック弁カバー52の連通口54を通して吸込側第２チェック弁94Ｂの流入側の吸込側第２段付挿入穴44Ｂに連通されている。
吐出口41はサイドボディ11に形成された吐出側通路60を通して脈動減衰室97Ａの下端部に連通され、脈動減衰室97Ａの上端部は吐出側通路57Ｃ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して吐出側第２チェック弁93Ｂの出口側の吐出側第２段付挿入穴45Ｂに連通されている。そして、吐出側第２チェック弁93Ｂの出口側の吐出側第２段付挿入穴45Ｂは、チェック弁カバー52の連通口54、サイドボディ11に形成された吐出側通路 157Ｂ、サイドカバー12に形成された吐出側通路 157Ａ及びチェック弁カバー52の連通口54を通して吐出側第１チェック弁93Ａの出口側の吐出側第１段付挿入穴45Ａに連通されている。
実施の形態の変形例のその他のことは、実施の形態と同様であるので、実施の形態の説明及び図面を援用することとする。ただし、図１・図２・図４の図面については、図９及び図１０を基にして変形例の図面に適宜訂正し、参酌することとする。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、サイドカバーとサイドプレートとの間にセンタープレート及びサイドボディが挟持されており、これらの４部材を連結することにより脈動減衰器付ダイヤフラムポンプが組み立てられている。そして、従来例のように脈動制御器ハウジング、制御ブロック及び上下の密封カバー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、密封箇所も少ないので、漏れに対して有利である。
請求項２に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、吸込口とポンプ室と吐出口とを連通する通路がサイドボディとサイドカバーに配設されているので、通路の長さが短く全体がコンパクトになる。
請求項３に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、第１ダイヤフラム及び第２ダイヤフラムがサイドカバー、センタープレート及びサイドボディにより挟持され長ボルトにより連結されており、また第３ダイヤフラムがサイドボディとサイドプレートとにより挟持され短ボルトにより連結されている。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、サイドボディからサイドカバーとセンタープレートを外せば、すぐに第１ダイヤフラム及び第２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。また、サイドボディからサイドプレートを外せば、すぐに第３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。従来例の制御ブロック及び上下の密封カバーがないので、それだけ交換や点検に要する手数が少ない。
請求項４に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、チェック弁の交換や点検をしたいときには、サイドカバー、センタープレート、サイドボディ及びサイドプレートが連結された儘の状態で、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、必要なチェック弁の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５〜７に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、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、脈動減衰器付ダイヤフラム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。
請求項８，９に記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプは、脈動減衰器の空気室の圧力が脈動減衰室の圧力に応じて上下に変更することができるので、吐出圧力の広い範囲について、脈動減衰器が機能を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプの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脈動減衰器付ダイヤフラム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、図２(e) は背面図である。
【図３】図３(a) は図２(d) のＡ−Ａ線断面図であり、図３(b) は図３(a) の要部拡大図である。
【図４】図４(a) は図２(b) のＢ−Ｂ’−Ｏ−Ｂ’−Ｂ線断面図であり、図４(b) はチェック弁部の詳細図である。
【図５】図２(b) のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図２(d) のＤ−Ｄ線断面図である。
【図７】図７(a) は図２(d) のＥ−Ｅ線断面図であり、図７(b) は図２(b) のＦ−Ｆ線断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプの空気圧回路図である。
【図９】本発明の実施の形態の変形例を示し、実施の形態の図５に対応する断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の変形例を示し、実施の形態の図６に対応する断面図である。
【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
13 サイドプレート
15Ａ 第１ダイヤフラム
15Ｂ 第２ダイヤフラム
15Ｃ 第３ダイヤフラム
16 嵌合用凹部
23 連結部材
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
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
95 嵌合用凹部
Claims (9)
- 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、第１ダイヤフラム及び第２ダイヤフラムによって内側の左右の駆動室と外側の左右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第１ダイヤフラムと第２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が相互に給排気され、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ダイヤフラムポンプにおいて、サイドカバー又は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が嵌合され、サイドカバー及びセンタープレートの右側部にサイドボディの左側部が当接され、サイドボディの右側部とサイドプレートの左側部とによって構成された空所が第３ダイヤフラムによって脈動減衰器の脈動減衰室と空気室とに区分され、サイドカバーとサイドプレートとの間にセンタープレート及びサイドボディが挟持され、左右のポンプ室と吐出口とが脈動減衰室に連通されていることを特徴とする脈動減衰器付ダイヤフラムポンプ。
- 吸込口と左右のポンプ室とを連通する通路、左右のポンプ室と脈動減衰室とを連通する通路及び脈動減衰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請求項１記載の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプ。
- 第１ダイヤフラムの外周部がサイドカバーの右側挟持部とセンタープレートの左側挟持部とによって挟持され、かつ第２ダイヤフラムの外周部がセンタープレートの右側挟持部とサイドボディの左側挟持部とによって挟持されて、サイドカバー、センタープレート及びサイドボディが長ボルトにより連結され、第３ダイヤフラムがサイドボディの右側挟持部とサイドプレートの左側挟持部とによって挟持されて、サイドプレートとサイドボディとが短ボルトにより連結された請求項１又は２記載の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプ。
- サイドカバー及びサイドボディに、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、吸込口が左右の吸込側チェック弁を介して左右のポンプ室に連通され、左右のポンプ室が左右の吐出側チェック弁を介して脈動減衰室に連通された請求項１ないし３のいずれかに記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプ。
- 吸込口及び吐出口がサイドカバー及びサイドボディのそれぞれの前端面に開口され、又は吸込口及び吐出口がサイドボディの前端面に開口され、サイドカバー及びサイドボディの前端部にチェック弁が配設され、吸込口が左右の吸込側チェック弁の流入側に連通され、脈動減衰室が左右の吐出側チェック弁の流出側に連通された請求項４記載の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプ。
- チェック弁が略円筒状の弁座体、チェック弁体及びチェック弁カバーにより構成され、チェック弁カバーの側部には連通口が形成され、吸込側のチェック弁カバーは弁座体の下側に配置され、吐出側のチェック弁カバーは弁座体の上側に配置され、吸込側チェック弁の連通口は吸込側通路を通して吸込口に連通され、吐出側チェック弁の連通口は吐出側通路を通して脈動減衰室に連通された請求項５記載の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプ。
- エア供給口とエア排気口とがセンタープレートの後端面に開口され、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後端にスプリングの弾発力及び空気圧が常に作用し、スプールの前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６のいずれかに記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプ。
- 脈動減衰器の空気室が、吸気弁を介してエア供給口に連通されるとともに排気弁を介してエア排気口に連通され、前記脈動減衰室の圧力が所定値以上に上昇されるときにのみ吸気弁が開かれ、前記脈動減衰室の圧力が所定量以下に下降されるときにのみ排気弁が開かれるように構成された請求項１ないし７のいずれかに記載された脈動減衰器付ダイヤフラムポンプ。
- 第３ダイヤフラムにダイヤフラム位置検出レバーが連結され、ダイヤフラム位置検出レバーの先端の右側の対向位置に吸気弁のプッシュロッドが配置され、ダイヤフラム位置検出レバーの先端の左側の対向位置に排気弁のプッシュロッドが配置された請求項８記載の脈動減衰器付ダイヤフラムポンプ。
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