JP5913966B2 - Diaphragm pump - Google Patents
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Description
本発明は、異なる流体を混合させて加圧対象物に供給するダイヤフラムポンプに関するものである。 The present invention relates to a diaphragm pump that mixes different fluids and supplies them to a pressurized object.
異なる流体を混合させて加圧対象物に供給する場合は、異なる流体を個々に供給する複数のダイヤフラムポンプを用意し、個々のダイヤフラムポンプの排出口から排出される流体を一つの配管内で混合させるようにしていた。 When mixing different fluids and supplying them to pressurized objects, prepare multiple diaphragm pumps that supply different fluids individually, and mix the fluid discharged from the outlets of the individual diaphragm pumps in one pipe. I was trying to let them.
上述したような従来の方法においては、複数のダイヤフラムポンプを用意しなければならないため、コストが嵩むだけではなく、設置スペースを余計に必要とするという問題があった。 In the conventional method as described above, since a plurality of diaphragm pumps must be prepared, there is a problem that not only the cost increases, but also an installation space is required.
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、コストダウンと省スペース化とを図ることにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to achieve cost reduction and space saving.
この目的を達成するために、本発明は、拡縮する少なくとも一つのポンプ室と、このポンプ室に設けられ当該ポンプ室内へ流体を吸い込むための吸込用通路と、この吸込用通路を開閉しポンプ室からの流体の逆流を規制する吸込用弁体と、前記ポンプ室に設けられポンプ室から流体を吐出させるための吐出用通路と、この吐出用通路を開閉しポンプ室内への流体の逆流を規制する吐出用弁体と、外部から前記吸込用通路へ流体を吸い込ませるための吸込口と、前記吐出用通路から吐出された流体を外部に吐出する一つの吐出口とを備えたダイヤフラムポンプにおいて、モータの駆動によって往復動するダイヤフラム部を有するダイヤフラムと、このダイヤフラムを保持するダイヤフラムホルダーと、前記吐出用通路が設けられ前記ダイヤフラム部と協働で前記ポンプ室を形成する隔壁体とを備え、前記ポンプ室のうちの少なくとも一つのポンプ室へ互いに異なる流体を吸い込ませる複数の吸込用通路を設け、前記複数の吸込用通路を、前記隔壁体に設けた第1の吸込用通路と前記ダイヤフラムホルダーに設けた第2の吸込用通路とによって構成し、前記吸込用弁体を前記第1の吸込用通路を開閉する第1の吸込用弁体と前記ダイヤフラムに一体に形成され前記第2の吸込用通路を開閉する第2の吸込用弁体とによって構成し、前記ダイヤフラムホルダーと前記隔壁体との間に前記第2の吸込用通路と前記ポンプ室とが連通される連通路を設けたものである。 To achieve this object, the present invention provides at least one pump chamber that expands and contracts, a suction passage provided in the pump chamber for sucking fluid into the pump chamber, and opening and closing the suction passage to open the pump chamber. A suction valve element that restricts the backflow of fluid from the pump, a discharge passage that is provided in the pump chamber for discharging fluid from the pump chamber, and opens and closes the discharge passage to restrict the backflow of fluid into the pump chamber In a diaphragm pump comprising a discharge valve body, a suction port for allowing fluid to be sucked into the suction passage from the outside, and a single discharge port for discharging the fluid discharged from the discharge passage to the outside, A diaphragm having a diaphragm portion that reciprocates when driven by a motor, a diaphragm holder that holds the diaphragm, and the discharge passage are provided with the diaphragm. And a partition wall body forming the pumping chamber in Part cooperation with a plurality of suction passages provided, the plurality of suction passages to inhale different fluid to at least one pump chamber of said pump chamber A first suction passage provided in the partition wall and a second suction passage provided in the diaphragm holder, wherein the suction valve body opens and closes the first suction passage. A suction valve body and a second suction valve body which is integrally formed with the diaphragm and opens and closes the second suction passage, and the second suction valve is interposed between the diaphragm holder and the partition wall body. A communication passage through which the service passage and the pump chamber communicate is provided .
本発明によれば、一つのポンプ室内で異なる種類の流体を混合させることができることにより、従来、流体の種類だけ必要としていたダイヤフラムポンプの数が一つで済むため、ポンプの数を減らすことができるから、コストダウンと省スペース化を図ることができる。また、一つのポンプで対応できることにより、部品交換が容易になるためメンテナンス性も向上する。 According to the present invention, since different types of fluids can be mixed in one pump chamber, the number of diaphragm pumps conventionally required only for the type of fluid can be reduced, thereby reducing the number of pumps. Therefore, cost reduction and space saving can be achieved. Moreover, since it can respond with one pump, parts replacement becomes easy and maintenance property is also improved.
以下、本発明の実施の形態を図1〜図4に基づいて説明する。なお、明細書中において方向を説明するために使用した「上、下」は、説明の便宜上図中における方向をいうものであって、本発明に係るダイヤフラムポンプを実際に使用する際の上・下とは必ずしも一致するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that “upper and lower” used to describe the direction in the specification refers to the direction in the figure for the sake of convenience of explanation, and is the upper and lower when actually using the diaphragm pump according to the present invention. The bottom does not necessarily match.
図2に全体を符号1で示すダイヤフラムポンプは、駆動源であるモータ2を備えている。このモータ2は、有底角筒状に形成されたケース3の底部3aの外側に、出力軸2aが底部3aに設けた軸孔からケース3内に臨むように、ボルトによって取り付けられている。また、ケース3の下部側には、第2の吸込口としての開口3bが設けられている。
The diaphragm pump generally indicated by
4は略円柱状に形成されたクランクであって、底面の中央部に鉛直方向に延在しモータ2の出力軸2aが圧入されて軸着される非貫通穴4aが設けられている。このクランク4の上面には、非貫通穴4a(クランク4の回転軸)を中心とした円周方向に延在する平面視リング状で、上方に向かって断面積が拡がるように形成された係入溝5が設けられている。この係入溝5の底部には、クランク4を回転させることにより、係入溝5内に係入される後述する駆動突起9aの下端部が係合し、当該駆動突起9bをクランク4の回転に追従して回転させる係合部5aがクランク4と一体形成されている。また、クランク4の上面で係入溝5に囲まれた部位、すなわちクランク4の上面の中央部には、円錐形に形成された案内部6が立設されている。
7は駆動体であって、中央部から水平方向へ放射状に突設された四つの駆動子7aが、平面視において円周方向に互いに等角度(90°)をおいて一体に設けられている。これら駆動子7aの各揺動端部にはダイヤフラム部取付孔7bが設けられている。
また、この駆動体7の上面の中央部には、上端部が半球状に形成された揺動支点用の支持突起8が上方に突設されている。さらに、駆動体7の下面の中央部には、円柱状に形成された支持部9と、この支持部9の下部側に設けられ、下端部が半球状に形成された細径状の駆動突起9aが一体に設けられている。
Further, a
10は逆有底角筒状に形成され後述するダイヤフラム12を保持するダイヤフラムホルダーであって、天井部11の下面の中央部には、上記した支持突起8を傾動自在かつ回転自在に支持する凹部11aが形成されている。この天井部11には、後述する隔壁体13の凹部13aに対応して、円形の四つの挿通孔11b(一つの挿通孔11bのみ図示)が平面視において円周方向に互いに等角度(90°)をおいて設けられている。また、天井部11の周縁部には、四つの第2の吸込用通路11A〜11Dが、図3に示すように平面視において円周方向に互いに等角度(90°)をおいて設けられている。
12はゴム等の柔軟性を有する材料によって矩形状に形成されたダイヤフラムであって、薄肉状に形成された四つのダイヤフラム部12aが平面視において円周方向に互いに等角度(90°)をおいて設けられている。このダイヤフラム部12aの下部にはピストン部12bが一体に設けられ、ピストン部12bの下端には細径部12cが一体に設けられている。また、このダイヤフラム12の周縁部には、薄肉状に形成された四つの第2の吸込用弁体12A〜12Dが、図3に示すように平面視において円周方向に互いに等角度(90°)をおいてダイヤフラム12に一体に設けられている。
13は扁平な略角柱状に形成されたバルブホルダーとしての隔壁体であって、下面には四つの大径状に形成された第1の凹部13aが、図3に示すように平面視において円周方向に互いに等角度(90°)をおいて設けられている。また、隔壁体13の下面には、隣接する第1の凹部13a間でかつ前記各第2の吸込用通路11A〜11Dに対応する位置に、四つの小径状に形成された第2の凹部13bが平面視において円周方向に互いに等角度(90°)をおいて設けられている。そして、各第1の凹部13aは隣接する第2の凹部13bと、図4に示すように隔壁体13に設けた各連通路13A〜13Dによって連通している。
隔壁体13の上部には、第1の凹部13aに連通する四つの吐出用通路13dが、図3に示すように平面視において円周方向に互いに等角度(90°)をおいて設けられている。また、隔壁体13の上部には、第1の凹部13aに連通する六つを一組とする四組の第1の吸込用通路13eが、吐出用通路13dの放射方向に対応して平面視において円周方向に互いに等角度(90°)をおいて設けられている。隔壁体13の上面には、第1の吸込用通路13eと吐出用通路13dとの間に位置するリング状の仕切壁13fが一体に立設されている。また、隔壁体13の上面の周縁の全周には、囲い壁13gが一体に立設され、中央部には係合凸部13hが一体に突設されている。
In the upper part of the
14は係合凸部13hに取り付けられ吐出用通路13dを開閉するハット状に形成された一つの吐出用弁体であって、後述する吐出用空間18からポンプ室16A〜16D内への流体の逆流を規制する。15A〜15Dは隔壁体13に取り付けられ四組の第1の吸込用通路13eを開閉するアンブレラ状に形成された第1の吸込用弁体であって、ポンプ室16A〜16D内から第1の吸込用通路13eへの流体の逆流を規制する。
上述したダイヤフラム12は、ダイヤフラムホルダー10と隔壁体13とに挟持されることによりこれらに保持され、四つのダイヤフラム部12aと四つの第1の凹部13aとによって四つのポンプ室16(16A〜16D)が形成される。また、各ダイヤフラム部12aの細径部12cが駆動体7のダイヤフラム部取付孔7bに取り付けられ、駆動体7の駆動突起9aがクランク4の係入溝5に係入され、支持突起8がダイヤフラムホルダー10の凹部11aに係入されている。
The above-described
図1および図2において、17は逆有底角筒状に形成された蓋体であって、周縁の全周に囲い壁17aが下方に向かって一体に突設されている。この蓋体17の下面には、前記隔壁体13の仕切壁13fに対接するリング状の仕切壁17bが下方に向かって一体に突設されている。また、この蓋体17の天井部の中央部には、吐出口17cが形成された一つの吐出用筒部17dが一体に立設されており、天井部の周縁の一部には、ポンプ室16Aに対応した位置に第1の吸込口17eが形成された一つの吸入用筒部17fが一体に立設されている。
In FIGS. 1 and 2,
この蓋体17を隔壁体13に載置することにより、仕切壁13fの上面と仕切壁17bの下面とが対接し、囲い壁13gの上面と囲い壁17aの下面とが対接し、これら対接部が溶着される。対接部が溶着されることにより、仕切壁13fと仕切壁17bとに囲まれた空間に、吐出用通路13dと吐出口17cとを連通させる吐出室18が形成される。また、仕切壁13fおよび仕切壁17bと囲い壁13gおよび囲い壁17aとに囲まれた空間に、第1の吸込用通路13eと吸込口17eとを連通させる吸込室19が形成される。
By placing the
ケース3、ダイヤフラムホルダー10、隔壁体13および蓋体17が積層状態で、線ばね(図示せず)によって一体化されることによりダイヤフラムポンプ1が形成される。
The
次に、このように構成されたダイヤフラムポンプ1の使用方法について説明する。先ず、ダイヤフラムポンプ1の外部から第1の吸込口17eに第1の流体としての水が供給されるように、吸込用筒部17eにチューブ(図示せず)を接続する。一方、ダイヤフラムポンプ1の外部から第2の吸込口である開口3bを介してケース3内に第2の流体としての空気が供給されるように、開口3bを大気中にさらす。吐出口17cから吐出される水と空気の混合された流体を加圧対象物に供給するために吐出用筒部17dと加圧対象物とをチューブ(いずれも図示せず)で接続する。
Next, the usage method of the
この状態で、モータ2を駆動し、出力軸2aを介してクランク4を回転させると、係入溝5の係合部5aが駆動突起9aの下端部に係合するので、駆動突起9aは係合部5aに係合した状態でクランク4の回転に追従して軸線の傾斜方向を変えながら回転する。したがって、四つの駆動子7aのそれぞれの揺動端部が順次上下方向に揺動する。
In this state, when the
一つ目の駆動子7aの揺動端部が下方に移動すると、ピストン部12bを介して一つ目のポンプ室16Aが拡張するので、そのポンプ室16A内が負圧状態になる。この状態で、第1の吸込用弁体15Aによる第1の吸込用通路13eの閉塞が解除され第1の吸込用通路13eが開放されるとともに、第2の吸込用弁体12Aによる第2の吸込用通路11Aの閉塞が解除され第2の吸込用通路11Aが開放される。したがって、ダイヤフラムポンプ1の外部から第1の吸込口17eを介して吸込室19に供給された水が第1の吸込用通路13eを通って、一つのポンプ室16Aに吸い込まれるとともに、大気から開口3bを通ってケース3内に流入している空気が第2の吸込用通路11Aを通って、連通路13Aを介して一つ目のポンプ室16Aに吸い込まれる。このため、一つ目のポンプ室16A内では、水と空気とが混合される。
When the swinging end portion of the
次に、拡張した一つ目のポンプ室16Aの駆動子7aの揺動端部が上方に移動すると、一つ目のポンプ室16Aは収縮するから、一つ目のポンプ室16A内の水と空気との混合流体の圧力が高くなる。したがって、吐出用弁体14による吐出用通路13dの閉塞が解除され吐出用通路13dが開放されるから、一つ目のポンプ室16A内の混合流体は、吐出用通路13dを通って吐出室18を介して吐出口17cを通って、チューブ(図示せず)等に接続された加圧対象物に供給される。
Next, when the swinging end portion of the
さらに、出力軸2aを介してクランク4が回転し、二つ目の駆動子7aの揺動端部が下方に移動することにより、ピストン部12bを介して二つ目のポンプ室16Bが拡張するので、そのポンプ室16B内が負圧状態になる。この状態で、第1の吸込用弁体15Bによる第1の吸込用通路13eの閉塞が解除され第1の吸込用通路13eが開放されるとともに、第2の吸込用弁体12Bによる第2の吸込用通路11Bの閉塞が解除され第2の吸込用通路11Bが開放される。したがって、ダイヤフラムポンプ1の外部から吸込口17eを介して吸込室19に供給された水が第1の吸込用通路13eを通って、二つ目のポンプ室16Bに吸い込まれるとともに、大気から開口3bを通ってケース3内に流入している空気が第2の吸込用通路11Bを通って、連通路13Bを介して二つ目のポンプ室16Bに吸い込まれる。このため、二つ目のポンプ室16B内では、水と空気とが混合される。
Further, the
次に、拡張した二つ目のポンプ室16Bの駆動子7aの揺動端部が上方に移動すると、二つ目のポンプ室16Bは収縮するから、二つ目のポンプ室16B内の水と空気との混合流体の圧力が高くなる。したがって、吐出用弁体14による吐出用通路13dの閉塞が解除され吐出用通路13dが開放されるから、二つ目のポンプ室16B内の混合流体は、吐出用通路13dを通って吐出室18を介して吐出口17cを通って、チューブ(図示せず)等に接続された加圧対象物に供給される。
Next, when the swinging end of the
この後、順次三つ目のポンプ室16Cおよび四つ目のポンプ室16Dが拡縮することにより、上述したポンプ室16A,16Bと同様に、ポンプ室16C,16D内で水と空気とが混合され、混合流体が吐出口17cから吐出される。
Thereafter, the
このように、本発明によれば、一つのポンプ室16内で異なる種類の流体を混合させることができることにより、従来、流体の種類だけ必要としていたダイヤフラムポンプの数が一つで済むため、ポンプの数を減らすことができるから、コストダウンと省スペース化を図ることができる。また、一つのポンプで対応できることにより、部品交換が容易になるためメンテナンス性も向上する。 Thus, according to the present invention, since different types of fluids can be mixed in one pump chamber 16, the number of diaphragm pumps conventionally required only for the type of fluid can be reduced to one. Therefore, cost reduction and space saving can be achieved. Moreover, since it can respond with one pump, parts replacement becomes easy and maintenance property is also improved.
なお、本実施の形態においては、ポンプ室を四つ備える、いわゆる四気筒のダイヤフラムポンプについて説明したが、一気筒でもよく、要は何気筒のものにでも適用できる。また、本実施の形態においては、四つのすべてのポンプ室で流体を混合させるようにしたが、四つのポンプ室の少なくとも一つのポンプ室で流体を混合させ、残りのポンプ室では流体を混合させることなく一種類の流体を吸い込むようにしてもよく、種々の設計変更が可能である。また、供給する流体を水と空気とし液体と気体としたが、洗剤と水というように異なる種類の液体でもよく、種々の混合流体に適用できることは勿論である。また、吸込口3b,17eを二つ設け、二種類の流体を供給するようにしたが、例えば、吸込口3bを二つ設け、異なる種類の気体を供給するというように、三種類以上の流体を供給するようにしてもよい。また、供給する流体が空気以外の場合は開口3bの替わりに吸込用筒部17eのような筒部を設けるようにすればよい。
In this embodiment, a so-called four-cylinder diaphragm pump having four pump chambers has been described. However, one cylinder may be used, and the invention can be applied to any cylinder. In the present embodiment, the fluid is mixed in all four pump chambers, but the fluid is mixed in at least one pump chamber of the four pump chambers, and the fluid is mixed in the remaining pump chambers. One kind of fluid may be sucked without any change, and various design changes are possible. Further, although the fluid to be supplied is water and air and liquid and gas, different types of liquids such as detergent and water may be used, and it is needless to say that the fluid can be applied to various mixed fluids. Further, two
1…ダイヤフラムポンプ、2…モータ、3b…開口(第2の吸込口)、13…隔壁体、10…ダイヤフラムホルダー、11A〜11D…第2の吸込用通路、13d…吐出用通路、13e…第1の吸入用通路、14…吐出用弁体、15A〜15D…第1の吸入用弁体、16A〜16D…ポンプ室、17…蓋体、17c…吐出口、17e…第1の吸込口。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
モータの駆動によって往復動するダイヤフラム部を有するダイヤフラムと、このダイヤフラムを保持するダイヤフラムホルダーと、前記吐出用通路が設けられ前記ダイヤフラム部と協働で前記ポンプ室を形成する隔壁体とを備え、
前記ポンプ室のうちの少なくとも一つのポンプ室へ互いに異なる流体を吸い込ませる複数の吸込用通路を設け、
前記複数の吸込用通路を、前記隔壁体に設けた第1の吸込用通路と前記ダイヤフラムホルダーに設けた第2の吸込用通路とによって構成し、前記吸込用弁体を前記第1の吸込用通路を開閉する第1の吸込用弁体と前記ダイヤフラムに一体に形成され前記第2の吸込用通路を開閉する第2の吸込用弁体とによって構成し、
前記ダイヤフラムホルダーと前記隔壁体との間に前記第2の吸込用通路と前記ポンプ室とが連通される連通路を設けたことを特徴とするダイヤフラムポンプ。 At least one pump chamber that expands and contracts, a suction passage provided in the pump chamber for sucking fluid into the pump chamber, and a suction valve body that opens and closes the suction passage and restricts the backflow of fluid from the pump chamber A discharge passage provided in the pump chamber for discharging fluid from the pump chamber, a discharge valve body that opens and closes the discharge passage and restricts the back flow of the fluid into the pump chamber, and the suction passage from outside In a diaphragm pump comprising a suction port for sucking fluid into the passage and one discharge port for discharging fluid discharged from the discharge passage to the outside,
A diaphragm having a diaphragm portion that reciprocates by driving of a motor, a diaphragm holder that holds the diaphragm, and a partition wall that is provided with the discharge passage and forms the pump chamber in cooperation with the diaphragm portion;
Providing a plurality of suction passages for sucking different fluids into at least one of the pump chambers ;
The plurality of suction passages are configured by a first suction passage provided in the partition body and a second suction passage provided in the diaphragm holder, and the suction valve body is configured as the first suction passage. A first suction valve body that opens and closes a passage and a second suction valve body that is integrally formed with the diaphragm and opens and closes the second suction passage;
A diaphragm pump characterized in that a communication passage is provided between the diaphragm holder and the partition wall so that the second suction passage and the pump chamber communicate with each other.
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