JP7182735B1 - ポンプ装置及びバルブモジュール - Google Patents
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Abstract
Description
[電磁定量ポンプ装置の外観構成]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るポンプ装置の外観構成を示す斜視図である。図2は、このポンプ装置のポンプヘッドの分解斜視図である。また、図3は図1のA-A線断面図、図4は図3のB-B線断面図である。
図2~図4に示すように、ポンプヘッド10は、移送流体の吸込口11と、移送流体の吐出口12と、これら吸込口11及び吐出口12と連通する複数のポンプ室13と、を有する。ポンプヘッド10は、その内部に、水平方向に並設された複数のバルブモジュール20を収容する。バルブモジュール20は、垂直方向に配置された、例えばボールバルブにより構成される吸込バルブ30及び吐出バルブ40(図3参照)を有する。
バルブモジュール20は、吸込バルブ30と、吸込バルブ30と同一構成の吐出バルブ40と、吸込バルブ30を下側に、吐出バルブ40を上側に配置して、両者を垂直方向に一体的に保持するモジュールガイド23と、を備える。モジュールガイド23は、下側に吸込バルブ収容室23a、上側に吐出バルブ収容室23bを有する。吸込バルブ30は、バルブホルダ21を介して吸込バルブ収容室23aに収容される。吐出バルブ40は、吐出バルブ収容室23bに収容される。なお、吸込バルブ収容室23aは、例えば吐出バルブ収容室23bよりも大径の内周面を有する。この内径差はバルブホルダ21によって吸収されている。
図5は、ポンプ装置のダイヤフラムが取り付けられるアクチュエータを示す一部断面図である。図5に示すように、アクチュエータ60は、例えば電磁アクチュエータで、外観円筒状のアクチュエータ本体61と、このアクチュエータ本体61の基端側に設けられ、電気配線62a及び信号配線62bが接続された制御基板62と、を有する。アクチュエータ本体61の制御基板62とは反対側の先端側には、装置本体部50の図示しない内部取付部への取付パネル63が、例えばねじ止め等により装着されている。
次に、このように構成されたポンプ装置100の動作について説明する。
装置本体部50の制御部は、操作パネル部53を介して入力された設定情報に基づき、所定の流量で移送流体を移送するために、2つのアクチュエータ60のいずれか一方の駆動軸64と共にダイヤフラム14を水平方向に後退させる吸込動作と、いずれか他方の駆動軸64と共にダイヤフラム14を水平方向に前進させる吐出動作と、を並行して実行する。すなわち、アクチュエータ60は、位相をずらせて複数のダイヤフラム14をそれぞれ駆動可能に構成されている。
第1実施形態に係るポンプ装置100は、ポンプヘッド10が、バルブモジュール20の途中の箇所、換言すれば吸込バルブ30及び吐出バルブ40の間の箇所で、第1ブロック15及び第2ブロック16に上下に分離できるようになっているので、バルブモジュール20の取り付け及び取り外しが容易である。これにより、バルブモジュール20の交換等を含めたメインテナンス性を向上させることができる。
図6、図7及び図8は、上述したポンプ装置に用いられる他のバルブモジュールを示す断面図である。図6に示すように、他のバルブモジュール20Aは、例えばポペット式バルブにより構成される吸込バルブ30A及び吐出バルブ40Aが垂直方向に配置された構造を備えている。
[ポンプヘッドの構成]
図9は、本発明の第2の実施形態に係るポンプ装置のポンプヘッドの分解斜視図である。また、図10は、ポンプヘッドの透過側面図、図11はポンプヘッドの透過上面図、図12は図11のC-C線断面図、図13は図11のD-D線断面図である。なお、図9~図13を含む以降の説明においては、第1の実施形態及びその変形例と同一の構成要素については同一の符号を付しているので、以下では重複する説明は省略する。
図14は、ポンプヘッド10Aの変形例を示す断面図である。
図14に示すように、変形例のポンプヘッド10Bは、装置本体部50の上面側に装着される点は、上記ポンプヘッド10Aと同様であるが、第2ブロック16Bの吐出口12が山型部分の上面に形成されている点が、吐出口12が第2ブロック16Aの側面に形成されたポンプヘッド10Aとは相違している。その他の各部の構成はポンプヘッド10Aと同様であるため、ここでは説明を省略する。
11 吸込口
12 吐出口
13 ポンプ室
14 ダイヤフラム
15 第1ブロック
16 第2ブロック
20 バルブモジュール
21 バルブホルダ
22 吸込バルブ収容室
23 モジュールガイド
23a 吸込バルブ収容室
23b 吐出バルブ収容室
24 第1ガイド部
25 第2ガイド部
26 ガイド流路
27 側方流路
30 吸込バルブ
34 ガスケット
40 吐出バルブ
50 装置本体部
60 アクチュエータ
71 第1吸込側流路
72 第2吸込側流路
73 第1収容室
74 ポンプ室連絡流路
81 第1吐出側流路
82 第2吐出側流路
83 第2収容室
100 ポンプ装置
Claims (11)
- ポンプヘッドと、
前記ポンプヘッドが着脱可能に取り付けられる装置本体部と、を備え、
前記ポンプヘッドは、
吸込バルブと、吐出バルブと、移送流体を下方から上方に移送するように前記吸込バルブを下側に前記吐出バルブを上側に配置して前記吸込バルブ及び前記吐出バルブを一体的に保持すると共に前記吸込バルブ及び前記吐出バルブの間のバルブ間流路と外側面とを連通する側方流路を有するモジュールガイドと、を有するバルブモジュールと、
前記バルブモジュールの下部を収容する第1収容室と、前記移送流体を吸入する吸込口と、前記吸込口と前記吸込バルブの下部とを接続する吸込側流路と、上部が前記バルブモジュールの側方流路よりも下側に設けられたポンプ室と、前記ポンプ室と前記バルブモジュールの側方流路とを接続するポンプ室連絡流路と、を有する第1ブロックと、
前記バルブモジュールの上部を収容する第2収容室と、前記移送流体を吐出する吐出口と、前記吐出口と前記吐出バルブの上部とを接続する吐出側流路と、を有する第2ブロックと、
内部に前記バルブモジュールを収容した状態で、前記第1ブロックと前記第2ブロックとを結合させる結合手段と、を有し、
前記装置本体部は、前記第1ブロックのポンプ室に収容されたダイヤフラムと、このダイヤフラムを往復駆動するアクチュエータと、を有し、
前記ポンプ室は、前記第1ブロックの下面に設けられ、
前記アクチュエータは、前記ダイヤフラムを垂直方向に往復駆動し、前記バルブモジュールの下方位置に配置されている
ポンプ装置。 - 複数の前記バルブモジュールと、前記複数のバルブモジュールを収容する複数の前記第1収容室及び第2収容室と、前記複数のバルブモジュールに対応した複数のポンプ室、複数のポンプ室連絡流路、複数の前記ダイヤフラム及び複数の前記アクチュエータと、を備え、
前記複数のバルブモジュールは、水平方向に並設され、
前記複数のアクチュエータは、垂直方向から見て前記複数のバルブモジュールを間に挟むように、前記バルブモジュールの並設方向と交差する水平方向に並設されている
請求項1記載のポンプ装置。 - 前記吸込口は前記第1ブロックの側面に形成され、
前記吸込側流路は、前記吸込口と連通し水平方向に延びる第1吸込側流路と、前記第1吸込側流路と前記複数の第1収容室とを垂直方向に連通する複数の第2吸込側流路と、を有し、
前記吐出口は前記第2ブロックの側面に形成され、
前記吐出側流路は、前記吐出口と連通し水平方向に延びる第1吐出側流路と、前記第1吐出側流路と前記複数の第2収容室とを垂直方向に連通する複数の第2吐出側流路と、を有し、
前記アクチュエータは、位相をずらせて前記複数のダイヤフラムをそれぞれ駆動する
請求項2記載のポンプ装置。 - 前記吸込口は前記第1ブロックの側面に形成され、
前記吸込側流路は、前記吸込口と連通し水平方向に延びる第1吸込側流路と、前記第1吸込側流路と前記複数の第1収容室とを垂直方向に連通する複数の第2吸込側流路と、を有し、
前記吐出口は前記第2ブロックの上面に形成され、
前記吐出側流路は、前記吐出口と前記複数の第2収容室とをそれぞれ斜め方向に連通するように設けられ、
前記アクチュエータは、位相をずらせて前記複数のダイヤフラムをそれぞれ駆動する
請求項2記載のポンプ装置。 - 前記バルブモジュールは、前記モジュールガイドの下端に前記モジュールガイドと一体的に設けられたガスケットを備え、
前記モジュールガイドは、前記第1収容室に嵌合される前記吸込バルブ側の第1ガイド部と、前記第1ガイド部の外径よりも小径で前記第2収容室に嵌合される前記吐出バルブ側の第2ガイド部と、を有する段付き円筒状に形成され、
前記第1ガイド部の上端と前記第2ブロックとの間にシール部材を有する
請求項1記載のポンプ装置。 - 前記ガスケットは、円筒部と、この円筒部の下端から水平方向の外側に張り出す鍔部とを有し、
前記円筒部は、前記モジュールガイドの内周側に装着され、
前記鍔部は、前記モジュールガイドの下端部に沿って配置されている
請求項5記載のポンプ装置。 - 前記モジュールガイドは、複数の前記側方流路と、前記第1ガイド部の外周部に形成されて、前記複数の側方流路を連絡する環状溝からなるガイド流路と、を備える
請求項5記載のポンプ装置。 - 吸込バルブと、
吐出バルブと、
移送流体の吸込側に前記吸込バルブを配置すると共に前記移送流体の吐出側に前記吐出バルブを配置して前記吸込バルブと前記吐出バルブとを一体的に保持するモジュールガイドと、
前記モジュールガイドの前記移送流体の吸込側に設けられたガスケットと、
を備えたバルブモジュールであって、
前記モジュールガイドは、第1の外径を有する前記吸込バルブ側の第1ガイド部と、前記第1の外径よりも小径の第2の外径を有する前記吐出バルブ側の第2ガイド部と、を有する段付き円筒状に形成され、前記吸込バルブと前記吐出バルブとの間に設けられたバルブ間流路と、前記バルブ間流路と前記第1ガイド部の外側面とを接続する側方流路と、を有し、
前記側方流路は、前記バルブモジュールがポンプヘッドに装着された際にポンプ室に連通し、
前記ガスケットは、円筒部と、この円筒部の一端から径方向の外側に張り出す鍔部とを有し、
前記円筒部は、前記モジュールガイドの内周側に装着され、
前記鍔部は、前記モジュールガイドの吸込側端部に沿って配置されている
バルブモジュール。 - 前記モジュールガイドは、複数の前記側方流路と、前記第1ガイド部の外周部に形成されて、前記複数の側方流路を連絡する環状溝からなるガイド流路と、を備える
請求項8記載のバルブモジュール。 - 前記吸込バルブは、バルブホルダを介して前記モジュールガイドに保持されている
請求項8記載のバルブモジュール。 - 前記吸込バルブ及び前記吐出バルブは、ボールバルブ、アンブレラ型バルブ及びポペット式バルブのいずれか一つにより構成される
請求項8~10のいずれか1項記載のバルブモジュール。
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