JP5864375B2 - ダックビル弁及び他のタイプの弁を使用するダイアフラムポンプ - Google Patents

Description

本発明はポンプに関し、さらに特に、ダイアフラムポンプに関する。

ダイアフラムポンプは当業で公知であり、流体をポンプ圧送するための１つ又は複数のチャンバで構成されている容積式ポンプの形態をとる。ダイアフラムポンプは、弁ハウジングの入口側から出口側へ、又は、これとは逆向きに、流体が一方向に通過することを可能にするために、逆止弁を使用する。特に、典型的なダイアフラムポンプは、流体をポンプ圧送するために、ダイアフラムの往復作用と、適切なノンリターン逆止弁（ｎｏｎ−ｒｅｔｕｒｎ ｃｈｅｃｋ ｖａｌｖｅ）との組合せを使用する。このダイアフラムは、典型的には、ポンプ圧送されるべき流体内において一方の側が封止され、かつ、曲げられ、ポンプチャンバの体積が増減することを生じさせる。１対のノンリターン逆止弁が流体の逆流を防止する。動作時には、そのポンプのチャンバの体積が増大させられる（例えば、ダイアフラムが上方に移動する）時に、圧力が減少し、流体がそのチャンバの中に吸い込まれる。その後で、そのチャンバ圧力が、減少した体積から増大する（例えば、ダイアフラムが下方に移動する）時には、以前に吸い込まれた流体が押し出される。最後に、再び上方に移動するダイアフラムが、流体をチャンバ内に吸い込み、このサイクルを終了する。

図１０は、回転ダイアフラムポンプで使用される１つのこうしたアンブレラ形逆止弁（ｕｍｂｒｅｌｌａ ｓｔｙｌｅ ｃｈｅｃｋ ｖａｌｖｅ）の一例を示す。回転ダイアフラムポンプでこうしたアンブレラ形逆止弁を使用することの欠点が、この逆止弁の下に集まるあらゆる粒子が、プライミングと、ポンプ圧送プロセスの圧力とを阻害するということである。

本発明は、ダイアフラムポンプの形態の新たなかつ独自の装置であって、入口開口部と出口開口部とで構成されている弁ハウジングと、それぞれの入口開口部内に配置されるように各々が構成されている入口ダックビル逆止弁アセンブリと、それぞれの出口開口部内に配置されるように各々が構成されている出口ダックビル逆止弁アセンブリとを備え、各々のダックビル逆止弁アセンブリは、流体と粒子とを提供するように開き、流体と粒子の逆流を防止するように閉じるための、スリットを有する端部によって構成されている、ダックビル逆止弁座と、ダックビル逆止弁の内側に挿入されるように構成されている基部部分を有し、かつ、流体と粒子をダックビル逆止弁サポートを通してダックビル逆止弁座に通過させるための開口部によって構成されており、かつ、さらに、流体と粒子とによって生じさせられる背圧に対応してダックビル逆止弁の壁のための支持を与えるように構成されている、Ｗ字形部分を有するダックビル逆止弁サポートとを備える装置を提供する。

一例としては、このダックビル逆止弁アセンブリは、本明細書にその全体において引例として引用されている２０１０年３月１５日付けで出願された特許文献１に開示されており、ダックビル弁を背圧に対して強化するために使用されることが可能な剛体のインサート（例えば、プラスチック）を含み、特に、そのインサートが、主逆止弁に対する適切な支持を維持するだけでなく大きな粒子が中央部を通過することを可能にする、「Ｗ」字形の設計を有する特殊な凹状の形状を有する、ダックビル逆止弁アセンブリの形態をとるだろう。

本発明は、次の特徴の１つ又は複数を含むだろう。

弁ハウジングは、入口ダックビル逆止弁アセンブリを経由して入口チャンバから流体を受け入れるための弁ハウジングチャンバで構成されていることがある。この弁ハウジングは、弁ハウジングチャンバから出口ダックビル逆止弁アセンブリを経由して出口チャンバに流体を供給するように構成されていることがある。さらに、弁ハウジングは五角形に形成されていることがあり、弁ハウジングは、さらに、入口チャンバから弁ハウジングチャンバに流体と粒子を供給するための５つの入口開口部を有することがある。弁ハウジングは五角形の形に構成されることがあり、その周辺領域が、弁ハウジングチャンバから出口チャンバに流体と粒子を供給するための５つの出口開口部を有する。

ダックビル逆止弁アセンブリに関しては、各々の入口ダックビル逆止弁座は、入口側から排出側へ流体と粒子を供給するために開き、排出側から入口側への流体と粒子の逆流を防止するために閉じる、スリットを有する端部で構成されていることがある。各々の出口ダックビル逆止弁座は、排出側から流体と粒子を供給するために開き、排出側から入口側への流体と粒子の逆流を防止するために閉じる、スリットを有する端部で構成されている。Ｗ字形部分は、ダックビル逆止弁座の端部の壁を支持するための外側壁で構成されていることがある。このＷ字形部分は、さらに、ダックビル逆止弁サポートの中を通してダックビル逆止弁座に流体と粒子を通すための開口部を形成するように、かつ、約０．５５ＭＰａ(約８０ＰＳＩ)までの背圧を含む流体と粒子によって生じさせられる背圧に対応してダックビル逆止弁座の壁の支持を提供するように構成されている、２つの末端支持アームと２つの隆起中間支持アームとを含むことがある。ダックビル逆止弁サポートは、さらに、２つの位置決めタブ（ｌｏｃａｔｉｎｇ ｔａｂ）又は位置決め翼部（ｌｏｃａｔｉｎｇ ｗｉｎｇ）を含むことがあり、ダックビル逆止弁座の基部部分は、その内側壁内に配置されており、かつ、ダックビル逆止弁サポートに対して適正な方向と適正な深さにダックビル逆止弁座を軸方向に位置合わせするために、背圧を原因としてダックビル逆止弁座の外へダックビル逆止弁サポートが押し出されることを防止するために、２つの位置決めタブ又は位置決め翼部を受け入れるように構成されている２つの位置決め凹みを含む。

ダックビル逆止弁サポートは金属又はプラスチックで作られることがあり、ダックビル逆止弁座は、ゴム又は合成エラストマー材料、又は、これらの組合せを含む、柔軟な材料で作られる。

ダイアフラムポンプは回転ダイアフラムポンプであることがある。

特定の実施態様では、本発明は、さらに、少なくとも１つの入口開口部と少なくとも１つの出口開口部で構成されている弁ハウジングと、上記少なくとも１つの入口開口部によって受け入れられるように構成されている少なくとも１つの入口ダックビル逆止弁アセンブリと、上記少なくとも１つの出口入口開口部によって受け入れられるように構成されている少なくとも１つの出口ダックビル逆止弁アセンブリとを備え、各々のダックビル逆止弁アセンブリは、本明細書で説明されている特徴要素と一致した特徴要素を有する、ダイアフラムポンプの形態をとることがある。

本発明の特定の実施態様では、上記弁ハウジングは、さらに、複数の入口開口部で構成されており、上記少なくとも１つの入口ダックビル逆止弁アセンブリは、上記複数の入口開口部のそれぞれ１つの中に配置されるように各々が構成されている複数の入口ダックビル逆止弁アセンブリを備える。

本発明の特定の実施態様では、上記弁ハウジングは、さらに、複数の出口開口部で構成されていることがあり、上記少なくとも１つの出口ダックビル逆止弁アセンブリは、上記複数の出口開口部のそれぞれ１つの中に配置されるように各々が構成されている複数の出口ダックビル逆止弁アセンブリを備える。

本発明の１つの利点が、従来技術の回転ダイアフラムポンプの中のアンブレラ形逆止弁をダックビル弁で置き換えることによって、そのポンプ圧送プロセスが、逆止弁を汚染することなしに粒子が中を通過することを可能にすることによって容易化される。例えば、ダックビル弁を使用することが、そのポンプのポンプ圧送プロセスを妨害することなしに、４ｍｍまでの丸い固体が中を通過することを可能にするだろう。

必ずしも一定の縮尺では描かれてはいない図面が、次の図を示す。

米国特許出願公開第１２／７２３，９７５号明細書

図１ａは、本発明の特定の実施形態によるダックビル逆止弁アセンブリの分解組立図である。 図１ｂは、本発明の特定の実施形態によるダックビル逆止弁アセンブリの断面図である。 図２ａは、図１ａと図１ｂに示されているダックビル逆止弁アセンブリの一部分を形成するダックビル逆止弁サポートの上斜視図である。 図２ｂは、図２ａに示されているダックビル逆止弁サポートの断面図である。 図２ｃは、図２ａに示されているダックビル逆止弁サポートの底面図である。 図２ｄは、図１ａと図１ｂに示されているダックビル逆止弁アセンブリの一部分を形成するダックビル逆止弁サポートの平面図である。 図２ｅは、図２ｄに示されているダックビル逆止弁サポートのＡ−Ａに沿った断面図である。 図２ｆは、図２ｄに示されているダックビル逆止弁サポートのＢ−Ｂに沿った断面図である。 図２ｇは、図２ｄに示されているダックビル逆止弁サポートのＢ−Ｂに沿った側面図である。 図２ｈは、図２ｄに示されているダックビル逆止弁サポートの側方斜視図である。 図２ｉは、図２ｄに示されているダックビル逆止弁サポートのＡ−Ａに沿った側面図である。 図２ｊは、図１ａと図１ｂに示されているダックビル逆止弁アセンブリの一部分を形成するダックビル逆止弁サポートの平面図である。 図３ａは、図１ａと図１ｂに示されているダックビル逆止弁アセンブリの一部分を形成するダックビル逆止弁座の平面図である。 図３ｂは、図３ａに示されているダックビル逆止弁シールのＡ−Ａに沿った断面図である。 図３ｃは、図３ａに示されているダックビル逆止弁シールのＢ−Ｂに沿った断面図である。 図３ｄは、図３ｂに示されているダックビル逆止弁シールのＣ−Ｃに沿った断面図である。 図３ｅは、図３ｂに示されているダックビル逆止弁座の部分Ｄの詳細図である。 図３ｆは、図３ｂに示されているダックビル逆止弁座の部分Ｅの詳細図である。 図３ｇは、図３ａに示されているダックビル逆止弁座のＡ−Ａに沿った側面図である。 図３ｈは、図３ａに示されているダックビル逆止弁座のＢ−Ｂに沿った側面図である。 図３ｉは、図３ａに示されているダックビル逆止弁座の側方斜視図である。 図３ｊは、図３ａに示されているダックビル逆止弁座の底面図である。 図４は、本発明の特定の実施形態による２つのダックビル逆止弁アセンブリを有するポンプの一部分の断面である。 図５ａは、本発明の特定の実施形態によるダイアフラムポンプの一部分を形成する弁ハウジングの一方の側の斜視図である。 図５ｂは、本発明の特定の実施形態による図５ａに示されている弁ハウジングの平面図である。 図６ａは、本発明の特定の実施形態による図５ａに示されている弁ハウジングの他方の側の斜視図である。 図６ｂは、本発明の特定の実施形態による図６ａに示されている弁ハウジングの平面図である。 図７ａは、本発明の特定の実施形態によるダイアフラムポンプの、駆動機構を有する弁ハウジングの斜視断面図である。 図７ｂは、本発明の特定の実施形態による図７ａに示されている、駆動機構を有する弁ハウジングの平面図である。 図８は、本発明の特定の実施形態による、一方の側からのダイアフラムポンプの切取内部図である。 図９ａは、本発明の特定の実施形態による他の弁構成を示す。 図９ｂは、本発明の特定の実施形態による他の弁構成を示す。 図９ｃは、本発明の特定の実施形態による他の弁構成を示す。 図１０は、当業で公知である回転ダイアフラムポンプで使用されるアンブレラ形逆止弁の一例を示す。

最初に、本発明は、本発明の特定の実施形態によるダイアフラムポンプの一部分を形成する１つ又は複数の弁アセンブリを有する弁ハウジングを示す、図５ａ〜図９に関連して説明されるだろう。この後に、弁アセンブリの実施形態が、２０１０年３月１５日付けで出願された上述の米国特許出願公開第１２／７２３，９７５号明細書に開示されているダックビル逆止弁アセンブリに一致するダックビル弁アセンブリの具体例を詳細に示す図１ａ〜図４に関連して、説明されるだろう。

図５ａ〜図９
図５ａ、図５ｂ、図６ａ、図６ｂは、本発明の特定の実施形態による、参照番号３００（図８を参照されたい）として全体的に示されている５チャンバ形ダイアフラムポンプの一部分を形成する、図５ａと図５ｂに示されている一方の側部と、図６ａと図６ｂに示されている他方の側部とを有する、弁ハウジング２００を示す。この弁ハウジング２００は、示されているように５つの側部を有する五角形の形状に各々が構成されている、弁ハウジング部材２０１ａ、２０１ｂを有する２つの部分構造で構成されている。弁ハウジング２００は、参照番号１０ｉｎで標示されている５つの入口弁アセンブリと、１０ｏｕｔで標示されている５つの出口弁アセンブリとを含む。図示しているように、これらの５つの入口弁アセンブリの１つは１０ｉｎで標示されており、５つの出口弁アセンブリの１つは１０ｏｕｔで標示されており、残りの４つの入口弁アセンブリと４つの出口弁アセンブリは、各々の図を見にくくしないように標示されていない。各々の弁アセンブリ１０ｉｎ、１０ｏｕｔは、例えば、図１ａ〜図４に関連して示されかつ詳細に後述されるダックビル弁１０に対応する。

本発明は、５つの入口弁アセンブリと５つの出口弁アセンブリとを有するダイアフラムポンプに関連して示され説明されるが、本発明の範囲は、特定の個数の入口弁アセンブリと出口弁アセンブリとに限定されないことが意図されている。例えば、本発明の範囲は、５つよりも少ない数の入口弁アセンブリと出口弁アセンブリ、又は、５つよりも多い数の入口弁アセンブリと出口弁アセンブリを有する実施形態を含むことが意図されている。特に、本発明の範囲は、４つの入口弁アセンブリと４つの出口弁アセンブリを有する実施形態、又は、３つの入口弁アセンブリと３つの出口弁アセンブリを有する実施形態、又は、２つの入口弁アセンブリと２つの出口弁アセンブリを有する実施形態、又は、１つの入口弁アセンブリと１つの出口弁アセンブリを有する実施形態を含むことが意図されている。さらに、本発明の範囲は、６つの入口弁アセンブリと６つの出口弁アセンブリを有する実施形態、又は、７つの入口弁アセンブリと７つの出口弁アセンブリを有する実施形態、又は、Ｎが７より大きい整数の場合に、Ｎ個の入口弁アセンブリとＮ個の出口弁アセンブリを有する実施形態を含むことが意図されている。

弁ハウジング２００は、外側壁又は外側リム２０２ａと、中間壁又は中間リム２０２ｂと、内側壁又は内側リム２０２ｃとで構成されている。外側壁又は外側リム２０２ａと中間壁又は中間リム２０２ｂは、流体をダイアフラムポンプ３００（図８）の中に受け入れるための入口ポート（図示されていない）と流体連通している、矢印２０４で全体的に示されている入口チャンバを形成するように構成されている。内側壁又は内側リム２０２ｃと、上部ハウジング部分３１５（図８を参照されたい）は、ポンプから流体を供給するための出口ポート（図示されていない）と流体連通している、矢印２０５で全体的に示されている出口チャンバを形成するように構成されている。中間壁又は中間リム２０２ｂと、内側壁又は内側リム２０２ｃは、入口チャンバ２０４を出口チャンバ２０５から隔てるために、Ｏリング又は何らかの他の適切なシーリング要素又はシーリング装置（図示されていない）を受け入れるように構成されている。

動作時には、流体が、入口チャンバ２０４から、５つの入口弁アセンブリ１０ｉｎを通過して、矢印２０６（図６ｂ）で全体的に示されている弁チャンバに、連続的に吸い込まれて送られる。図示されているように、弁チャンバ２０６は、矢印２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄ，２０６ｅで全体的に示されている５つの弁チャンバ空洞によって形成されており、この場合に、５つの弁チャンバ空洞２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄ，２０６ｅの各々は、本発明の特定の実施形態では、それぞれの空洞壁２０６ａ′、２０６ｂ′、２０６ｃ′、２０６ｄ′，２０６ｅ′によって構成されている。流体は、弁チャンバ２０６から、５つの出口弁アセンブリ１０ｏｕｔを通過して、連続的に、出口チャンバ２０５に吸い込まれて送られ、出口チャンバ２０５では、流体は出口ポート（図示されていない）に進みポンプ３００から出る。出口チャンバ２０５から出口ポート（図示されていない）への流体の供給が導管を経由して完了され、この導管は、弁ハウジング２００の５つの側部の１つに対して傾斜した関係（すなわち、非接線方向関係）を有する。

図７ａと図７ｂは、矢印３１０によって全体的に示されている駆動機構に関連した弁ハウジング２００を示し、この駆動機構は、ダイアフラム３１０ａと、ピストン３１０ｂと、矢印３１０ｃで全体的に示されている揺動プレート（ｗｏｂｂｌｅ ｐｌａｔｅ）装置とを含むだろう。要素３１０のような駆動機構が当業で公知であり、この駆動機構の基本動作が、基礎をなす発明の一部分を形成しないので、この駆動機構については本明細書で詳細に説明しない。さらに、本発明の範囲は、何らかの特定のタイプ又は種類の駆動機構に限定されないことが意図されており、図７ａ、図７ｂ、図８に具体的に示されている駆動機構とは異なる他のタイプ又は種類の駆動機構を含むことが意図されている。

各々の弁ハウジング部材２０１ａ、２０１ｂは、５つの入口弁アセンブリ１０ｉｎと５つの出口弁アセンブリ１０ｏｕｔを受け入れるように構成されている。例えば、後述されているように、各々の弁アセンブリ１０ｉｎ、１０ｏｕｔは、図１ａ、図１ｂ、図３ｂ、図３ｃ、図３ｅ、図３ｇ、図３ｈ、図３ｉに示されているように、外周突出部分１８ａを有する基部部分１８を有する弁座１２によって構成されている。各々の弁ハウジング部材２０１ａ、２０１ｂは、弁ハウジング２００に対して入口弁アセンブリ１０ｉｎ、１０ｏｕｔを保持して摩擦的に係合させるために、５つの入口弁アセンブリ１０ｉｎと５つの出口弁アセンブリ１０ｏｕｔの各々のそれぞれの外周突出部分１８ａの上部部分又は下部部分を受け入れるように構成されている。例えば、図７ａと図７ｂに示されているように、各々の弁ハウジング部材２０１ａ、２０１ｂは、入口弁アセンブリ１０ｉｎと出口弁アセンブリ１０ｏｕｔの各々のそれぞれの外周突出部分１８ａを受け入れて摩擦的に係合するように形成されているそれぞれの円形溝２０１ａ′、２０１ｂ′で構成されていることがある。アセンブリ中には、最初に、各々の入口及び出口弁アセンブリ１０ｉｎ、１０ｏｕｔの外周突出部分１８ａが、１つの弁ハウジング部材２０１ａのそれぞれの円形溝状の要素２０１ａ′内に配置されるだろう。その次に、それぞれの円形溝２０１ａ′、２０１ｂ′が、入口及び出口弁アセンブリ１０ｉｎ、１０ｏｕｔの各々の外周突出部分１８ａを受け入れて、保持し、かつ、摩擦的に係合するように、弁ハウジング部材２０１ｂは弁ハウジング部材２０１ａに結合させられるだろう。溝２０１ａ′、２０１ｂ′は、それぞれの外周突出部分１８ａの形状に実質的に一致する形状に構成されている。この点から見て、本発明の着想の範囲内において、それぞれの外周突出部分１８ａが、本明細書に示され説明されている形状とは異なる形状（例えば、正方形、三角形）を有し、したがって、溝２０１ａ′、２０１ｂ′も、本明細書に示され説明されている形状とは異なる対応する形状（例えば、対応する正方形、三角形）を有する実施形態が想定されている。

図８は、本発明の特定の実施形態による、番号３００で全体的に示されているダイアフラムポンプを、一方の側から示し、このダイアフラムポンプは、駆動機構ハウジング部分３１７の内側に配置されている図７ａと図７ｂに示されている駆動機構３１０を有する、上部ハウジング部分３１５の内側に配置されている弁ハウジング２００と、モータハウジング３２２の内側に配置されており、かつ、７ａと図７ｂに示されている駆動機構３１０を有する弁ハウジング２００に結合されているモータポンプ３２０と、図７ａと図７ｂに示されている駆動機構３１０を有する弁ハウジング２００に結合されている圧力スイッチ装置３３０とを含む。モータポンプ３２０と、モータハウジング３２２と、圧力スイッチ装置３３０は、基礎をなす発明の一部分を形成しておらず、したがって本明細書ではさらに詳細に説明されない。さらに、本発明の範囲が、モータポンプ３２２とモータハウジング３２２と圧力スイッチ装置３３０とのタイプ又は種類に限定されることが意図されており、現在においてすでに知られているか将来において後に開発される基礎をなす発明に関連して他のタイプ又は種類のモータポンプとモータハウジングと圧力スイッチ装置とを使用することを含むことが意図されている。

図９ａと図９ｂと図９ｃを含む図９が、本発明による特定の採用可能な実施形態による他の弁を示し、図９ａは、細かいＣ弁（ｆｉｎｅ Ｃ ｖａｌｖｅ）を示し、図９ｂは粗いＣ弁（ｃｏａｒｓｅ Ｃ ｖａｌｖｅ）を示し、図９ｃはポリプロＣ弁（ｐｏｌｙｐｒｏ Ｃ ｖａｌｖｅ）を示す。例えば、ポリプロＣ弁は、本明細書にその全体において引例として引用されている２００８年４月３０日付けで出願された米国特許出願公開第１２／１１２，４４８号明細書に開示されている弁の形態をとることがある。

図１ａ〜図４：ダックビル弁アセンブリ
ダックビル逆止弁アセンブリ１０
図１ａと図１ｂは、本発明の特定の実施形態による番号１０で全体的に示されているダックビル逆止弁アセンブリを示し、このダックビル逆止弁アセンブリは、ダックビル逆止弁座１２（図３ａ〜図３ｊを参照されたい）と、ダックビル逆止弁サポート１４（図２ａ〜図２ｊを参照されたい）の形態であるその内側に配置されるためのインサートとの形態であるダックビル弁を含む。

ダックビル逆止弁座１２
ダックビル逆止弁座１２の次の説明が例示の形で示されている。本発明の範囲は、本発明の着想の範囲内に依然としてとどまるように、示されていると説明からの逸脱を含むことが意図されている。

図１ａと図１ｂに示されているように、ダックビル逆止弁座１２は、柔軟な材料で作られており、アヒルの嘴の形に形成されており、ダックビル部分１６と基部部分１８で構成されている。ダックビル部分１６は、流体と粒子を通過することを可能にするように曲がって開き、流体と粒子の逆流を防止するように閉じるためのスリット２２を有する、平たい端部２０で構成されている。例えば、動作中に、流体がダックビル部分１６の中を通してポンプ圧送される時に、その平たい端部２０が、加圧流体が通過することを可能にするために開き、内圧が取り除かれる時には、ダックビル端部２０がその平らな形状に戻り、スリット２２を閉じ、こうして逆流を防止する。基部部分１８は、例えば流体と粒子を供給する供給管路又はポンプ（図示されていない）のような別の装置にダックビル逆止弁座１２を結合するためのシーリングリング又はシーリングビーズとして例示されている、外周突出部分１８ａで構成されている。基部部分１８は、さらに、ダックビル逆止弁座１２の基部部分１８の内側空洞を形成する内側壁又は内部壁１８ｄ内の内側凹み１８ｂ、１８ｃによって両側において構成されている。

基部部分１８は、さらに、流体の背圧からダックビル逆止弁サポート１４が移動させられることを防止するのを促進するために、その中にいったん挿入されたダックビル逆止弁サポート１４のための支持を実現するための環状突起１８ｆを有する、内向きに延びるシーリング部分１８ｅでも構成されている。基部部分１８は、さらに、図３ｂ、３ｃに最も適切に示されている、ダックビル逆止弁サポート１４を中に挿入することを容易化するための、約４５°として示されている面取りされたリム３８でも構成されている。

一例として、図３ａ〜図３ｊにダックビル逆止弁座１２がさらに詳細に示されており、この場合に、ダックビル逆止弁座１２の特徴要素が、図１ａと図１ｂの照合番号を使用して標示されている。図３ａ〜図３ｊに示されている用途に関連している用途の可読性を改善するために、不要で冗長なリードライン（ｌｅａｄ ｌｉｎｅ）の過密を低下させるために、図１ａと図１ｂに示されている幾つかの特徴要素は、図３ａ〜図３ｊの１つ又は複数においては標示されていない。

照合番号１２ａ（図３ａ）〜１２ｈｈ（図３ｈ）が、この特定の用途に基づいている、ダックビル逆止弁座１２を構成するために当業者が使用されることが可能である様々な寸法を識別する。当業者は、手計算によって一組の寸法を生じさせること、又は、現在すでに知られているか又は将来において開発されるコンピュータ支援設計プログラムを使用することを含む、不適切な実験方法を用いて、ダックビル逆止弁座１２を構成するための特定の一組の寸法を生じさせることが可能だろう。本発明の範囲は、あらゆる特定の用途、あらゆる特定の用途に関連しているあらゆる特定の一組の寸法、又は、一組の寸法があらゆる特定の用途に関連して生じさせられる仕方に限定されることは意図されていない。

インサート又はダックビル逆止弁サポート１４
インサート１４の次の説明が一例として示されている。本発明の範囲は、本発明の着想の範囲内に依然としてあるように示されかつ説明されている変更を含むことが意図されている。

図１ａと図１ｂに示されているように、インサート１４は、ダックビル逆止弁座１２の内側にインサート１４を配置するように構成されている基部部分３０を有し、ダックビル逆止弁サポート１４の中を通してダックビル逆止弁座１２に流体と粒子を通すための開口部３４で構成されており、かつ、流体と粒子によって生じさせられる背圧に対応してダックビル逆止弁座１２のダックビル形部分１６の壁１６ａ、１６ｂのための支持を実現するように構成されている、全体的に番号３２で示されているＷ字形部分を有する。インサート１４は、さらに、流体と粒子を開口部３４を通過させて外に出すために内側空洞を形成する内側壁３６も有する。

Ｗ字形部分３２は、ダックビル逆止弁サポート１４の中を通してダックビル逆止弁座１２に流体と粒子を通すための開口部３４を形成するように、かつ、流体と粒子によって生じさせられる背圧（約０．５５ＭＰａ(約８０ＰＳＩ)までの背圧を含む）に対応してダックビル逆止弁座１２の壁１６ａ、１６ｂのための支持を実現するように構成されている、２つの末端支持アーム３２ａ、３２ｄと、対向する２つの隆起中間支持アーム３２ｂ、３２ｃとを含むだろう。支持アーム３２ａは、２つの側方部分３２ａ₁、３２ａ₂を有し、支持アーム３２ｂ、３２ｃはそれぞれの側方部分３２ｂ₁、３２ｃ₁を有し、支持アーム３２ｄは２つの側方部分３２ｄ₁、３２ｄ₂を有する。側方部分３２ａ₁、３２ａ₂、３２ｂ₁、３２ｃ₁、３２ｄ₁、３２ｄ₂は、それぞれに、流体と粒子によって生じさせられる背圧に対応してダックビル逆止弁座１２のダックビル形部分１６の壁１６ａ、１６ｂに接触し、これらの壁を支持する。支持アーム３２ａは、２つの湾曲部分３２ａ₃、３２ａ₄を有し、支持アーム３２ｄは２つの湾曲部分３２ｄ₃、３２ｄ₄を有し、したがって、ダックビル逆止弁座１２のダックビル形部分１６の壁１６ａ、１６ｂは、摩耗を最小限にするために端縁上に載っていない。Ｗ形部分３２も、支持アーム３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの間をそれぞれに延びており、かつ、ダックビル逆止弁サポートを通してダックビル逆止弁座１２に流体と粒子を通過させるための開口部３４を形成するように構成されている、湾曲部分３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを含む。支持アーム３２ｂは、追加の強度を与えるために壁３６に沿って延びる補強リブ又は補強部分３２ｂ₂（図２ｂを参照されたい）で構成されている。支持アーム３２ｃは、追加の強度を与えるために壁３６に沿って延びる同様の補強リブ又は補強部分３２ｃ₂（図２ｃを参照されたい）で構成されている。図２ｂでは、照合ラベル３２′が、例えば図２ａにおいて、示されているＷ字形部分３２の下側を示す。

基部部分３０は、さらに、ダックビル逆止弁サポート１４がダックビル逆止弁座１２の中に挿入される時に軸方向の位置合わせと適正な深さとを実現するように、背圧によってインサートが外に押し出されることを防止するように、ダックビル逆止弁座１２の内部壁又は内側壁１８ｄ内の内側凹み１８ｂ、１８ｃ内に受け入れられるための、内側凹み１８ｂ、１８ｃに対して相対的に配置されるための、及び、内側凹み１８ｂ、１８ｃと協働するための、その基部部分３０の両方の側部から突き出す１対の位置決めタブ又は位置決め翼部３０ａ、３０ｂで構成されている。図示されているように、位置決めタブ又は位置決め翼部３０ａ、３０ｂと内側凹み１８ｂ、１８ｃは、ダックビル逆止弁サポート１４の基部部分３０又はダックビル弁座１２の内部壁又は内側壁１８ｄのそれぞれの円周表面の周りを部分的に延びる。

一例として、ダックビル逆止弁サポート１４が図２ａ〜図２ｊにさらに詳細に示されており、このダックビル逆止弁サポート１４の特徴要素は、図１ａと図１ｂの照合番号を使用して標示されている。図２ａ〜図２ｊに示されている用途に関連して用途の可読性を改善するために、及び、不要で冗長なリードラインの過密を減少させるために、図１ａと図１ｂに示されている幾つかの特徴要素は、図２ａ〜図２ｊの１つ又は複数においては標示されていない。

照合ラベル１４ａ（図２ａ）〜１４ｓ（図２ｊ）が、特定の用途に基づいている、ダックビル逆止弁サポート１４を構成するために当業者が使用されることが可能な様々な寸法を示す。当業者は、手計算によって一組の寸法を生じさせること、又は、現在すでに知られているか又は将来において開発されるコンピュータ支援設計プログラムを使用することを含む、不適切な実験方法を用いて、ダックビル逆止弁サポート１４を構成するための特定の一組の寸法を生じさせることが可能だろう。本発明の範囲は、あらゆる特定の用途、あらゆる特定の用途に関連して使用されるあらゆる特定の一組の寸法、又は、一組の寸法があらゆる特定の用途に関連して生じさせられる仕方に限定されることは意図されていない。

一例として、１つの特定の用途では、ダックビル逆止弁サポート１４は、約４ミリメートル（約０．１６１インチ）のサイズを有する、果肉と種子を含む粒子を通過させるように設計されることが可能であり、次の通りに、図２ｄ〜図２ｊに示されている寸法に関してインチ単位で寸法決定されるだろう。

この特定の用途では、２つの末端支持アーム３２ａ、３２ｄと、対向する２つの隆起中間支持アーム３２ｂ、３２ｃと、湾曲部分３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄとを含む、ダックビル逆止弁サポート１４が、約４ミリメートル（約０．１６１インチ）以上のサイズであることがある大きな粒子を通過させるように、開口部３４を形成するように寸法決定される。開口部３４の寸法と、開口部３４が通過させなければならない大きな粒子のサイズとの関係のために、剛体のサポートが弁座の中に挿入される時に、２つの末端支持アーム３２ａ、３２ｄと、対向する２つの隆起中間支持アーム３２ｂ、３２ｃとが組み合わさって、弁座１０の平らな端部２０を形成するように収束する壁１６の内側側部に接触し、この内側側部に沿って延び、この内側側部を支持する。２つの末端支持アーム３２ａ、３２ｄと、対向する２つの隆起中間支持アーム３２ｂ、３２ｃは、実質的に壁１６の内側側部に沿って弁座１０の平らな端部２０に延びる。図２ｊでは、開口部Ｏが、ほぼ同一のサイズの寸法を有する粒子が中を通過することを可能にすることができる、約４ミリメートル（約０．１６１インチ）の直径を有する。本発明によるこの設計の構造的利点が、この設計が、弁座１０の平らな端部２０の壁１６が、０．５５ＭＰａ(８０ＰＳＩ)のような大きさの背圧を受けている時に、ダックビル弁の故障なしに、その形状を保持することが可能であることを結果的にもたらすということである。

一例としては、この特定の用途では、ダックビル逆止弁サポート１４は、次の通りの図３ｄ〜図３ｊに示されているものに関してインチ単位で寸法決定されたダックビル逆止弁座１２と協働するように設計された。

図４
図４は、本発明の特定の実施形態による２つのダックビル逆止アセンブリ１０２、１０４を有する、番号１００で全体的に示されているポンプの一部分の断面である。ポンプ１００は、２つの円周溝１０８、１１０を備えるハウジング１０６を有する。ダックビル逆止弁アセンブリ１０２、１０４の各々は、各々のダックビル逆止弁アセンブリ１０２、１０４をハウジング１０６内の所定の位置に保持するための、それぞれの円周溝１０８、１１０の中に配置されている、その外周突出部分１０２ａ、１０４ａ（すなわち、シーリングリング又はシーリングビーズ）を有する。図４では、外周突出部分１０２ａは断面の形で示されており、一方、外周突出部分１０４ａはそうではない。さらに、図示されているように、２つのダックビル逆止アセンブリ１０２、１０４の各々は座部分１０３ａ，１０５ａとサポート部分１０３ｂ、１０５ｂ（破線）をそれぞれに含む。動作中は、流体と粒子は、デュアルダイアフラムシステム１２０、１２２の往復運動によって逆止弁の中を通して交互にポンプ圧送され、流路１２４、１２６の中を通過し、図示されているように、２つのダックビル逆止弁アセンブリ１０２、１０４が流路１２６内に配置されている。シーリングリング又はシーリングビーズが、同じダックビル逆止弁アセンブリ１０２、１０４が円周溝１０８、１１０のどちらの中に配置されることを可能にし、したがって、同じダックビル逆止弁アセンブリ１０２、１０４が両方の場所において使用されることが可能である。

採用可能な用途すべてのリスト
本発明の採用可能な用途が、特に、直径４ｍｍまでの粒子を含む調味料又は流体のような高粘性液体を通過させることにダックビル弁が適合化されている場合に、酸性ジュース又は非乳製品（ｎｏｎ ｄａｉｒｙ）と共に使用するための機械を含む、クルー・サーブド・スムージー・マシン（ｃｒｅｗ ｓｅｒｖｅｄ ｓｍｏｏｔｈｉｅ ｍａｃｈｉｎｅ）を開発する様々な顧客のためのスムージーを製造するために使用される混合物に関係する固体を取り扱うことが可能なポンプを含む、回転ダイアフラムポンプが現在において使用されているあらゆる用途を含むだろう。こうした用途は、調味料、フルーツジュース、スムージー、ミルクシェイク、ハンドローション、石けん、シャンプー、及び、典型的なばね式逆止弁を通常は詰まらせることがある粒子を有する他の粘性材料を含む。

本発明の範囲
さらに、本明細書に示されておりかつ詳細に説明されている実施形態は、単なる例示として示されているにすぎず、本発明の範囲は、本明細書に含まれているこれらの部品又は要素の特定の形状構成、寸法、及び／又は、設計の詳細に限定されないことが意図されている。言い換えると、当業者は、これらの実施形態に対する設計の変更が行われることが可能であり、したがって、その結果としての実施形態が本明細書に開示されている実施形態とは異なるだろうが、本発明の全体的な着想の範囲内に依然としてあるだろうということを理解するだろう。

本明細書に特に明記されていない限り、本明細書において特定の実施形態に関して説明されている特徴要素、特徴、代替案、又は、変更のいずれもが、本明細書に説明されているあらゆる他の実施形態に、適用され、使用され、又は、合併されてもよいということが理解されるべきである。さらに、本明細書の図面は一定の縮尺で描かれていない。

本発明は、本発明の例示的な実施形態に関して説明され図示されてきたが、本発明の着想と範囲からの逸脱なしに、上述の又は様々な他の追加と省略が、これらの実施形態において、及び、これらの実施形態に対して加えられてもよい。

１０ ダックビル弁
１０ｉｎ 入口弁アセンブリ
１０ｏｕｔ 出口弁アセンブリ
２００ 弁ハウジング
２０１ａ 弁ハウジング部材
２０１ｂ 弁ハウジング部材
２０２ａ 中間壁
２０２ｂ 中間壁
２０２ｃ 内側壁
２０４ 入口チャンバ
２０５ 出口チャンバ
３００ ダイアフラムポンプ

Claims (12)

1. ダイアフラムポンプであって、
   入口チャンバ（２０４）を弁チャンバ（２０６）に流体接続するための入口開口部と、前記弁チャンバ（２０６）を出口チャンバ（２０５）に流体接続するための出口開口部とで構成されている弁ハウジング（２００）を備え、
   流体と粒子が前記ダイアフラムポンプから出口ポートへ通過し、
   前記ダイアフラムポンプは、
   流体と粒子を前記入口チャンバ（２０４）から前記弁チャンバ（２０６）へ提供するためにそれぞれの入口開口部内に配置されるように各々が構成されている入口ダックビル逆止弁アセンブリ（１０ｉｎ）と、
   流体と粒子を前記弁チャンバ（２０６）から前記出口チャンバ（２０５）へ提供するためにそれぞれの出口開口部内に配置されるように各々が構成されている出口ダックビル逆止弁アセンブリ（１０ｏｕｔ）とをさらに備え、
   各々のダックビル逆止弁アセンブリ（１０ｉｎ、１０ｏｕｔ）は、
   前記入口チャンバ（２０４）から前記弁チャンバ（２０６）へ流体と粒子とを提供するように開くための、及び、前記出口チャンバ（２０５）から前記弁チャンバ（２０６）への流体と粒子の逆流を防止するように閉じるための、スリット（２２）を有する端部（２０）によって構成されている、ダックビル逆止弁座（１２）と、
   前記ダックビル逆止弁座（１２）の内側に挿入されるように構成されている基部部分（３０）を有し、かつ、前記入口チャンバ（２０４）から前記弁チャンバ（２０６）へ流体と粒子とを提供する時に流体と粒子をそのダックビル逆止弁サポート（１４）を通して前記ダックビル逆止弁座（１２）に通過させるための開口部（３４）によって構成されており、かつ、さらに、前記出口チャンバ（２０５）から前記弁チャンバ（２０６）への流体と粒子の逆流を防止する時に流体と粒子とによって生じさせられる背圧に対応して前記ダックビル逆止弁座（１２）の壁（１６ａ、１６ｂ）のための支持を与えるように構成されているＷ字形部分（３２）を有する、ダックビル逆止弁サポート（１４）とを備え、
   前記Ｗ字形部分（３２）は、前記ダックビル逆止弁サポート（１４）の中を通して前記ダックビル逆止弁座（１２）に流体と粒子を通すための開口部（３４）を形成するように、かつ、約０．５５ＭＰａ(約８０ＰＳＩ)までの背圧を含む、流体と粒子によって生じさせられる背圧に対応して前記ダックビル逆止弁座（１２）の壁（１６ａ、１６ｂ）の支持を実現するように構成されている、２つの末端支持アーム（３２ａ、３２ｄ）と２つの隆起中間支持アーム（３２ｂ、３２ｃ）とを含む、ダイアフラムポンプ。
2. 前記弁ハウジング（２００）は五角形に形成されており、前記弁ハウジング（２００）は、前記入口チャンバ（２０４）から前記弁チャンバ（２０６）に流体と粒子を供給するための５つの入口開口部を有する請求項２に記載のダイアフラムポンプ。
3. 前記Ｗ字形部分（３２）は、前記ダックビル逆止弁座（１２）の端部（２０）の壁（１６ａ、１６ｂ）を支持するための外側壁（３６）で構成されている請求項１に記載のダイアフラムポンプ。
4. 前記ダックビル逆止弁サポート（１４）は、２つの位置決めタブ又は位置決め翼部（３０ａ、３０ｂ）を含み、前記ダックビル逆止弁座（１２）の前記基部部分（３０）は、その内側壁（１８ｄ）内に配置されており、かつ、前記ダックビル逆止弁サポート（１４）に対して適正な方向と適正な深さに前記ダックビル逆止弁座（１２）を軸方向に位置合わせするために、及び、背圧を原因として前記ダックビル逆止弁座（１２）の外へダックビル逆止弁サポート（１４）が押し出されることを防止するために、前記２つの位置決めタブ又は位置決め翼部（３０ａ、３０ｂ）を受け入れるように構成されている２つの位置決め凹み（１８ａ、１８ｂ）を含む請求項１に記載のダイアフラムポンプ。
5. 前記ダックビル逆止弁サポート（１４）は金属又はプラスチックで作られており、前記ダックビル逆止弁座（１２）は、ゴム又は合成エラストマー材料、又は、これらの組合せを含む、柔軟な材料で作られている請求項１に記載のダイアフラムポンプ。
6. 前記ダイアフラムポンプは回転ダイアフラムポンプである請求項１に記載のダイアフラムポンプ。
7. 前記弁チャンバ（２０６）は、それぞれの空洞壁（２０６ａ′、２０６ｂ′、…、２０６ｅ′）を有する、弁チャンバ空洞（２０６ａ、２０６ｂ、…、２０６ｅ）によって構成又は形成されている請求項１に記載のダイアフラムポンプ。
8. 各前記入口開口部は、前記入口チャンバ（２０４）を各前記弁チャンバ（２０６）に接続するように構成されており、各前記出口開口部は、各前記弁チャンバ（２０６）を前記出口チャンバ（２０５）に接続するように構成されている請求項７に記載のダイアフラムポンプ。
9. 前記弁ハウジング（２００）は２つの部分構造で構成されており、各部分（２０１ａ、２０１ｂ）は、各溝（２０１ａ′、２０１ｂ′）を有し、
   各々のダックビル逆止弁アセンブリ（１０ｉｎ、１０ｏｕｔ）は、各突出部分（１８ａ）を備え、各突出部分（１８ａ）は、前記２つの部分構造の対応の各溝（２０１ａ′、２０１ｂ′）によって受け入れられかつ保持されかつ摩擦的に係合されるように構成されている請求項１に記載のダイアフラムポンプ。
10. 各溝は円形溝（２０１ａ′、２０１ｂ′）である請求項９に記載のダイアフラムポンプ。
11. 前記弁ハウジング（２００）は、２つの側部を有し、
    前記入口チャンバ（２０４）と前記出口チャンバ（２０５）は、前記弁ハウジング（２００）の一方の側部上に構成されており、
    前記弁チャンバ（２０６）は、前記弁ハウジング（２００）の反対の側部上に構成されている請求項１に記載のダイアフラムポンプ。
12. 前記弁ハウジング（２００）は、外側壁又は外側リム（２０２ａ）と内側壁又は内側リム（２０２ｃ）とを有し、
    前記入口チャンバ（２０４）は、前記外側壁又は外側リム（２０２ａ）と前記内側壁又は内側リム（２０２ｃ）の間に構成されており、かつ前記入口チャンバ（２０４）は、前記内側壁又は内側リム（２０２ｃ）の内側に構成されている請求項１１に記載のダイアフラムポンプ。