JP4202911B2 - 双方向弁を備えたダブルアクション単式プランジャポンプ - Google Patents
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Description
図9においては、好ましい弁部材135のうちの4つが、ブロック118及び118’内の定位置に配置された状態で示されており且つ参照番号135’、135’’、135’’’及び135’’’’によって特定されている。より特別には、図9に示された装置の右側端部には、弁135’が、その平らな面136’を見る人の方に向けた状態で配置され、関連する横方向に隔置された弁135’’’は、リブ又は脚部と第2の軸線方向の面139’とが見る人の方を向いた状態で配置されている。
図6は、図8〜10に示された装置と共に使用することができるもう一つ別の代替的な形態の弁部材を示している。同様に、ヘッド部材218は、マニホルド部材212の平らな面に当接するようになされた平らな面を有している。このヘッド部材は凹部60を有しており、マニホルド部材は凹部70を有しており、これらの凹部は、各々、ポート227及び250と同心状であり且つ各々肩部61及び71を画成しており、これらの肩部の対向する軸線方向の面62及び72は、各々、プラスチック又はゴムのような適当な材料によって作ることができる弁部材80の一方の軸線方向端部81の曲率に合うように湾曲せしめられている。図6においては、弁80が断面で示されており、弁80は、図6に示されているように肩部61の湾曲した軸線方向の端面(又は、装置が逆さの場合には、湾曲した面72)に当接するように、上記したような湾曲面81を有している。弁部材80は更に、ばね147の一端に対する受け座を提供するために、環状の溝82によって画成された軸線方向に延びている環状の肩部81’を有している。ばね147は、コイルばねとして示されており、その一端は環状凹部82内に着座しており、その他端は、図6に示されているように、凹部70の軸線方向端部又は底部に当接されている。図6に示されているように、弁80は、上方に変位せしめられた状態であり、ばね147が弁80の面81に適用された流体圧力によって撓み且つ空隙又は流通空間を提供するようにして、流体が図示されているようにポート227を通って上方に流れ、次いで、弁部材80の周囲を流れ、ばね147のコイル内を通り、ポート250を通って外方へと流れるようにする。弁80の上方への移動は、弁80上の基準線83から軸線方向に延びている1以上の軸線方向に延びている脚部84であって端部が湾曲した弁座面72及び62に当接する脚部84によって制限される。
Claims (12)
- 双方向流体弁装置であって、
a.平らな当接面を有するヘッド部材(18)と、
b.平らな当接面を有するマニホルド部材(12)であって、当該平らな当接面が前記ヘッド部材の前記当接面に当接する位置関係で前記ヘッド部材に結合せしめられた前記マニホルド部材(12)とを含み、
前記マニホルド部材と前記ヘッド部材とは、各々、前記平らな当接面にほぼ直角で互いに整合している穴(27,50)と、当該各々の穴の周囲に設けられた凹部(30,45)とを有しており且つ前記当接している平らな面から予め選択された同じ距離だけ隔てられた軸線方向の端面を有している肩部(31,46)を画成しており、同肩部は環状であって、予め選択されたほぼ等しい横方向寸法を有しており、
更に、c.軸線方向の2つの端部を有する弁部材(35)であって、前記軸線方向の端部のうちの第1の端部に平らな面(36)を有し、同平らな面は、前記ヘッド部材の肩部(31)と前記マニホルド部材の肩部(46)とのうちの一方の肩部の前記軸線方向の端面に当接した状態に配置される当該一方の肩部の前記予め選択された横方向寸法よりも大きな予め選択された横方向寸法を有し、第2の軸線方向の端部上に軸線方向に延びており且つ外周に沿って隔置された少なくとも2つのリブ(40,41,42)を有し、当該リブの各々は、予め選択された同じ軸線方向の長さを有し且つ端面で終端しており、当該リブの前記端面は軸線方向に整合し且つ前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの他方の肩部の前記軸線方向の端面から予め選択された距離だけ隔てられるように配置されている、前記弁部材(35)と、
d.前記凹部内に前記穴と整合した状態で配置され且つ2つの端部を有しているコイルばね手段(47)であって、第1の端部が前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの前記他方の肩部と係合する大きさになされており、第2の端部が、前記外周に沿って隔置された少なくとも2つのリブ及び前記弁部材の前記第2の軸線方向の端部に係合するような大きさになされており、当該ばね手段は、(i)閉成した弁機能を提供するために前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの前記一方の肩部の前記軸線方向の端面に向けて前記弁部材の前記平らな面を付勢し、(ii)かけられた力によって撓んで、前記リブの前記端面が前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの前記他方の肩部の軸線方向端面と係合して開放した弁機能を提供する位置へと前記弁部材が限られた距離だけ移動するのを許容するように選択された前記コイルばね手段(47)と、
を含んでいる装置。 - 請求項1に記載の弁装置であって、
前記穴、凹部、肩部及び弁部材の全てが円形の断面を有しており、前記ばね手段が円形断面を有している円筒形である、ことを特徴とする弁装置。 - 請求項1に記載の弁装置であって、
前記ばね手段が、前記弁部材が横方向に移動しないように同弁部材を安定化させ且つ保持するようになされた、弁装置。 - 双方向流体弁装置であって、
平らな面を有するヘッド部材(18)と、
平らな面を有し、前記ヘッド部材に平らな面同士が当接する位置関係で結合せしめられたマニホルド部材(12)とを含み、
前記マニホルド部材と前記ヘッド部材との各々は、前記当接している平らな面にほぼ直角で互いに整合している穴(27,50)と、当該各々の穴の周囲に設けられた凹部(30,45)とを有しており且つ前記当接している平らな面から予め選択された同じ距離だけ隔てられた軸線方向の端面を有している肩部(31,46)を画成しており、同肩部は環状であって、予め選択されたほぼ等しい横方向寸法を有しており、
a.軸線方向の2つの端部を有する弁部材(35)であって、前記軸線方向の端部のうちの第1の端部に平らな面(36)を有し、同平らな面は、前記ヘッド部材の肩部(31)と前記マニホルド部材の肩部(46)とのうちの一方の肩部の前記軸線方向の端面に当接した状態に配置される当該肩部の前記予め選択された横方向寸法よりも大きな予め選択された横方向寸法を有し、第2の軸線方向の端部上に軸線方向に延びており且つ外周に沿って隔置された少なくとも2つのリブ(40,41,42)を有し、当該リブの各々は、予め選択された同じ軸線方向の長さを有し且つ端面で終端しており、当該リブの前記端面は軸線方向に整合し且つ前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの他方の肩部の前記軸線方向の端面から予め選択された距離だけ隔てられるように配置されている、前記弁部材(35)と、
b.前記凹部内に前記穴と整合した状態で配置され且つ2つの端部を有しているコイルばね手段(47)であって、第1の端部が前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの前記他方の肩部と係合する大きさになされており、第2の端部が、前記外周に沿って隔置された少なくとも2つのリブ及び前記弁部材の前記第2の軸線方向の端部に係合するような大きさになされており、当該ばね手段は、(i)閉成した弁機能を提供するために前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの前記一方の肩部の前記軸線方向の端面に向けて前記弁部材の前記平らな面を付勢し、(ii)かけられた力によって撓んで、前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの前記一方の肩部の軸線方向端面から離れる方向への前記弁部材の軸線方向の移動を許容して開放した弁機能を提供するように選択された前記コイルばね手段(47)と、を更に含む弁装置。 - 請求項4に記載の弁装置であって、
前記穴、凹部、肩部及び弁部材の全てが円形の断面を有しており、前記ばね手段が円形断面を有している円筒形である、ことを特徴とする弁装置。 - 請求項5に記載の弁装置であって、
前記リブの前記端面と、前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの前記他方の肩部の前記軸線方向の端面との間の前記予め選択された距離が、前記弁部材の軸線方向の移動程度を最小化しつつ理想的な流体の流速を得るように、前記弁部材の前記軸線方向の移動を制限するように選択されている、弁装置。 - 請求項4に記載の弁装置であって、
前記ばね手段が、前記弁部材が横方向に移動しないように同弁部材を安定化させ且つ保持するようになされた、弁装置。 - ダブルアクションの単式プランジャポンプであって、
a.平らな面を有する結合されたスタッフィングボックス及びヘッド部材(118)と、
b.平らな面を有するマニホルド部材(112)であって、前記スタッフィングボックス及びヘッド部材に対して各々の平らな面同士が当接する位置関係で結合せしめられる前記マニホルド部材(112)と、を備え、
前記スタッフィングボックス及びヘッド部材と前記マニホルド部材との各々は、前記当接している平らな面にほぼ直角で互いに整合している円形の穴(127’,127’’,127’’’,127’’’’;150’,150’’,150’’’,150’’’’)と、各々の穴と同心状の凹部とを有しており且つ前記当接面から予め選択された同じ距離だけ隔てられた軸線方向の端面を有している環状の肩部を画成しており、当該環状の肩部は予め選択されたほぼ等しい横方向寸法を有しており、
更に、c.軸線方向の2つの端部を有する円筒形のポペット弁部材(135’,135’’,135’’’,135’’’’)であって、前記軸線方向の端部のうちの第1の端部に平らな面(136’,136’’,136’’’,136’’’’)を有し、同平らな面が、前記スタッフィングボックス及びヘッド部材の環状の肩部と前記マニホルド部材の環状の肩部とのうちの一方の環状の肩部の前記軸線方向の端面に当接した状態に配置される当該一方の環状の肩部の外径よりも大きな予め選択された外径を有し、第2の軸線方向の端部上に、軸線方向に延びており且つ外周に沿って隔置された少なくとも2つのリブ(140,141,142)を有し、当該リブの各々が、予め選択された同じ軸線方向の長さを有し且つ平らな端面で終端しており、当該リブの前記平らな端面は、前記スタッフィングボックス及びヘッド部材の環状の肩部と前記マニホルド部材の環状の肩部とのうちの他方の環状の肩部の前記軸線方向の端面に整合し且つ同軸線方向の端面から予め選択された距離だけ隔てられるように配置されている、前記ポペット弁部材(135’,135’’,135’’’,135’’’’)と、
d.前記環状の凹部内に前記穴と同心状に配置された円筒形のコイルばね手段(47)であって、第1の端部が前記スタッフィングボックス及びヘッド部材の環状の肩部と前記マニホルド部材の環状の肩部とのうちの前記他方の環状の肩部の周囲に緩く嵌合する大きさになされており、第2の端部が、前記外周に沿って隔置された少なくとも2つのリブの周囲に緩く嵌合し且つ前記ポペット弁部材の前記第2の軸線方向の端部と係合するような大きさになされており、当該ばね手段は、(i)閉成した弁機能を提供するために前記ポペット弁部材の前記平らな面を前記スタッフィングボックス及びヘッド部材の環状の肩部と前記マニホルド部材の環状の肩部とのうちの前記一方の環状の肩部の前記軸線方向の端面に向けて付勢し、(ii)かけられた力によって撓んで、前記ポペット弁部材が、前記リブの前記端面が前記スタッフィングボックス及びヘッド部材の環状の肩部と前記マニホルド部材の環状の肩部とのうちの前記他方の環状肩部の軸線方向端面と係合して開放した弁機能を提供する位置へと限られた距離だけ移動するのを許容するように選択された前記円筒形のコイルばね手段と、
を含むダブルアクションの単式プランジャポンプ。 - ダブルアクションの単式プランジャポンプであって、
a.第1及び第2の結合されて一体化されたスタッフィングボックス及びヘッド部材であって、当該スタッフィングボックス及びヘッド部材の各々が、(i)各々、モーター端面及びポンプマニホルド係合面と称される2つの互いに隔置され且つ平行な面を有する一体のブロック(118,118’)と、(ii)円筒形のプランジャを受け入れるためにブロック内に設けられた凹部であって、円形の断面と、前記隔置された平行な面の間に同面と平行に延びている長手軸線とを有する凹部と、(iii)前記ブロック内に設けられた一組の第1及び第2の横方向に隔置されたポンプポートであって、各々が、前記ポンプマニホルド係合面から前記ブロック内へと延び且つ前記プランジャ収容凹部と接続された状態へと延びている一組のポンプポート(150’,150’’,150’’’,150’’’’)と、を含んでいる、前記第1及び第2の結合されて一体化されたスタッフィングボックス及びヘッド部材と、
b.長手軸線と、前記ポンプマニホルド係合面が当接するようになされた底部の平らな面と、第1の端部から第2の端部まで長手方向に貫通して延びており且つ前記長手軸線に対して互いに平行な第1及び第2の横方向に隔置されたマニホルド入口/出口穴(114’,114’’)と、前記マニホルド入口/出口穴を前記底部の平らな面に接続している横方向に隔置されたポートの第1及び第2の長手方向に隔置されたポートの組とを含むマニホルド(112)とを含み、
前記ブロックの前記ポンプポートと前記マニホルドポートとの各々が、同心状に配置された環状の凹部によって取り囲まれており、この同心状に配置された環状の凹部は環状の肩部を画成しており、同環状の肩部は、前記ポンプマニホルド係合面及び前記底部の平らな面から各々予め選択された距離だけ隔てられた軸線方向端面を有しており且つほぼ等しい外径を有しており、
更に、
c.前記スタッフィングボックス及びヘッド部材を前記マニホルドに結合し、それによって前記底部の平らな面が前記スタッフィングボックス及びヘッド部材の前記ポンプマニホルド係合面に係合するようにし、同スタッフィングボックス及びヘッド部材の第1及び第2のポンプポートの2つの組と前記取り囲んでいる凹部とが、各々、前記第1及び第2の長手方向に隔置されたポートの組及び前記マニホルド内の前記取り囲まれた凹部と整合するようにする、前記スタッフィングボックス及びヘッド部材を前記マニホルドに結合する手段と、
d.4つの円筒形の同一の弁部材(135’,135’’,135’’’,135’’’’)であって、各々、前記環状の肩部の前記外径よりも大きな直径を有する円形断面と、第1の軸線方向端部に設けられた平らな面と、第2の軸線方向端部に設けられ、軸線方向に延び且つ外周に沿って隔置された少なくとも2つのリブ(140,141,142)であって、各々が予め選択された同じ軸線方向の長さを有し且つ端面で終端している少なくとも2つのリブとを有し、当該弁部材は、各々、当該弁部材のうちの2つの弁の前記平らな面が前記マニホルド内の前記環状の肩部の前記軸線方向の端面に当接し、前記弁部材のうちの他の2つの弁の前記平らな面が前記スタッフィングボックス及びヘッド部材内の前記環状の肩部の前記軸線方向の端面に当接するように、前記前記環状の凹部内に配置されており、前記リブの前記端面が隣接する環状の肩部の前記軸線方向の端面と整合し且つ同隣接する環状の肩部の前記軸線方向端面から予め選択された距離だけ隔てられている、前記4つの円筒形の同一の弁部材と、
e.前記環状の凹部内に前記穴と同心状に配置され、各々が2つの端部を有する4つの円筒形のコイルばね手段(47)であって、第1の端部が前記環状肩部の周囲に緩く嵌合する大きさになされており、第2の端部が、前記少なくとも2つの外周に沿って隔置されたリブの周囲に緩く嵌合し且つ前記弁部材の前記第2の軸線方向の端部と係合するような大きさになされており、当該ばね手段は、閉成した弁機能を提供するために前記弁部材の前記平らな面を前記肩部の隣接する軸線方向の端面に向けて付勢し、開放した弁機能を提供するために、かけられた力によって撓んで前記リブの前記端面が前記肩部の隣接する軸線方向端面と係合する位置へと前記弁部材が限られた距離だけ移動するのを許容するように予め選択された特性を有する、前記円筒形のコイルばね手段と、を含むダブルアクションの単式プランジャポンプ。 - 双方向流体弁装置であって、
a.平らな面を有するヘッド部材(218)と、
b.平らな面を有するマニホルド部材(212)であって、前記ヘッド部材に平らな面同士が当接する位置関係で結合せしめられた前記マニホルド部材と、を含み、
前記ヘッド部材と前記マニホルド部材との各々は、前記当接している平らな面にほぼ直角で互いに整合している穴(227,250)と、各々の穴の周囲に設けられた凹部(60,70)とを有しており且つ前記当接面から予め選択された同じ距離だけ隔てられた予め選択された湾曲した軸線方向の端面を有している肩部(61,71)を画成しており、同肩部は環状であって、予め選択されたほぼ等しい横方向寸法を有しており、
更に、c.軸線方向の2つの端部を有する弁部材(80)であって、同軸線方向の端部のうちの第1の端部に予め選択された湾曲した面を有し、同湾曲した面が、前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの一方の肩部の前記軸線方向の端面に当接した状態で配置される当該一方の肩部の前記予め選択された横方向寸法よりも大きな予め選択された横方向寸法を有し、更に、第2の軸線方向の端部上に、中間の環状の凹部(82)と、軸線方向に延びており且つ外周に沿って隔置された少なくとも2つのリブ(84)とを有し、同リブの各々が、予め選択された同じ軸線方向の長さを有し且つ端面で終端しており、同リブは、その前記端面が軸線方向に整合し且つ前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの他方の肩部の前記軸線方向の端面から予め選択された距離だけ隔てられるように配置されている、前記弁部材と、
d.前記凹部内に前記穴と整合した状態で配置され且つ2つの端部を有しているコイルばね手段(147)であって、第1の端部が前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの前記他方の肩部と係合する大きさになされており、第2の端部が、前記中間の環状凹部(82)と係合するような大きさになされており、当該ばね手段は、(i)閉成した弁機能を提供するために、前記弁部材を前記ヘッド部材の肩部と前記マニホルド部材の肩部とのうちの前記一方の肩部の前記軸線方向の端面に向けて付勢し、(ii)開放した弁機能を提供するために、かけられた力によって撓んで、前記弁部材の限られた距離だけの軸線方向の移動を許容することを特徴とした、前記コイルばね手段と、
を含む装置。 - 請求項10に記載の弁装置であって、
前記穴、凹部、肩部及び弁部材の全てが円形の断面を有しており、前記ばね手段が円形断面を有している円筒形である、ことを特徴とする弁装置。 - 請求項10に記載の弁装置であって、
前記ばね手段が、前記弁部材が横方向に移動しないように同弁部材を安定化させ且つ保持するようになされた、弁装置。
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