JPH045831B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の意義をより十分に理解するために、本
出願の原米国特許出願と共に係属する米国特許出
願第385176号（米国特許第4500264号明細書）
（Georg H.Lindnerのために1982年６月４日に出
願された）を注意深く検討されるべきである。

本発明は、排出されるべき液体の中に浸漬され
る空気圧作動容積式ダイヤフラムポンプに関し、
特に複数のデイスプレーサ弁を用いるダイヤフラ
ムポンプに関する。

液体を容器から入口開口部を通して吸い込み、
それを出口開口部を通して排出するために、先行
技術において種々のダイヤフラムポンプが用いら
れてきた。ダイヤフラムは、通常、ポンプハウジ
ングを供給室と圧力室とに分割する。第１逆止弁
が供給室へ入る流れを調節し、第２逆止弁が供給
室から出る流れを調節する。ポンプケーシング内
のダイヤフラムすなわち薄膜の動きを制御するた
め、外部に配置されたピストンのような作動装置
へ電気信号又は油圧信号が供給される。ダイヤフ
ラムの動きは、加圧された流体を第２逆止弁を通
つて供給室の外へ押しやる。代表的な往復動ダイ
ヤフラムポンプは、米国特許第3285182号（1966
年12月15日H.E.Pinkertonに対し付与）、第
3814548号（1974年６月４日Warren E.Ruppに付
与）及び第4021164号（1977年５月３日Hans
Peter Tellに対し付与）に示されている。

然しながら、低容量の公知の往復動ダイヤフラ
ムポンプは、自己呼び水作用をほとんどもたず、
たとえあるにしても非常に僅かである。それ故、
このようなポンプは、汲み出される液体を入れた
容器の液面に近いか又はそれより下の高さに維持
されなければならない。また、公知の往復動ポン
プの逆止弁は、漏れを起こしやすい。比較的に大
量の液体を汲み出す場合には漏洩は小さい問題で
あるけれども、汲み上げられる量が長時間にわた
り数ミリリツトルにすぎず且つ正確な計量を必要
とする場合には、漏洩の問題ははるかに大きい重
要性を有する。

公知の往復動ダイヤフラムポンプの上述の欠点
の第１は、前述の共に係属中の米国特許出願第
385176号の第２図〜第５図に詳細に示されている
ダイヤフラムポンプにより除去される。共に係属
中の米国特許出願に図示され説明されているダイ
ヤフラムポンプは、空気圧論理回路により制御さ
れるパルス発生装置から供給される低圧空気の制
御パルスに応答する。低圧空気は、工業プラント
にて容易に得られ、公知の電気制御システムや油
圧制御システムに比べて著しいコストの節約とな
る。また、共に係属中の米国特許出願の駆動ダイ
ヤフラムとポンピングダイヤフラムとデイスプレ
ーサとは、選択された速度で少量の液体を排出す
るように有効に機能する。論理回路内の抵抗器の
操作により、この速度を変えることができる。更
に、共に係属中の米国特許出願のダイヤフラムポ
ンプは、排出されるべき液体内、腐蝕性の液体内
にさえも浸漬されることができ、一定の再現性の
ある排出速度で長時間にわたり満足に機能するこ
とができる。

前述の共に係属中の米国特許出願のダイヤフラ
ムポンプは、公知のダイヤフラムポンプに比して
著しい進歩を示しているけれども、ガラスびんを
熱間被覆するための錫化合物のような腐蝕性の液
体を取扱う場合、前記ポンプの広範囲の現場テス
トは、ポンプの設計を更に改善することが望まし
いことを示唆した。例えば、現在のダイヤフラム
ポンプは、入口逆止弁と出口逆止弁との使用を省
き、この弁の代りに一対の積極的に駆動されるデ
イスプレーサ弁を用いる。一対の積極的に駆動さ
れるデイスプレーサ弁は、従来の積極的に駆動さ
れるダイヤフラム弁と組み合わされるとき、両方
の弁は協働して、計量された量の腐蝕性液体をポ
ンプ本体を通して工程の順序で押しやる。このダ
イヤフラムポンプに３つの積極的に駆動されるデ
イスプレーサ弁を使用するという考えは、小さい
容積での作動をうまく行なうため、所望により又
は必要に応じて、４つ又はそれ以上のデイスプレ
ーサ弁の使用に広げることができる。

更に、現在の容積式ダイヤフラムポンプは、単
純化された設計の論理回路を含む空気圧パルス発
生装置により制御することができる。現在の容積
式ダイヤフラムポンプは、共に、係属中の米国特
許出願第385176号（米国特許第4500264号明細書）
の第６図に示す論理回路と両立できるものであ
り、他の空気圧論理回路及び純流体論理回路と協
働し同様にうまくで機能できる。

本発明は、液体をポンプ本体内へ吸い込んでこ
れを加圧し、長時間にわたり一定の低い容積流量
で排出するための、３つ又はそれ以上のデイスプ
レーサ弁を用いる容積式ダイヤフラムポンプを意
図している。

本容積式ダイヤフラムポンプは、信頼性があ
り、漏洩せず、腐蝕性の液体の中への浸漬によく
耐えることができる。ばね負荷されるボール弁の
ような公知の逆止弁に関連した漏れの問題は除去
された。

更に、本容積式ダイヤフラムポンプは、運転中
実質的に自己呼び水作用があり、長時間にわたり
再現性のある結果を与え、低い圧力水頭で確実に
作動し、然も一連の不連続パルスで僅かな量の液
体を排出する。

最後に、本容積式ダイヤフラムポンプは、単純
化された設計の空気圧論理回路を含む公知のパル
ス発生装置からこのポンプに供給された低圧空気
パルスにより作動させることができる。更に、ダ
イヤフラムの破損の好ましくない場合においてさ
えも、空気圧は、腐蝕性の液体がパルス発生装置
に入つてそれを侵さないように維持するのに十分
な圧力である。

本容積式ダイヤフラムポンプの他の利点は、添
付図面と以下の詳細な説明から当業者により容易
に明らかとなるであろう。

添付図面を参照して説明する。第１図は、80ガ
ロン（302.8）の容量を有する大きい金属製ド
ラム１００を示している。液面が点線１０２で示
されており、ドラムの一部を除去してその内部を
示してある。ふた１０４は、ドラム１００の開い
た上端をシールし、透孔１０６がふたを通して形
成されている。

空気で作動されるダイヤフラムポンプ組立体
は、その全体を参照数字１０８で示してあるが、
ドラムの内容物を排出するためドラムに作動的に
結合されている。組立体１０８は、ドラム１００
の底部の上に又は底部に接近して位置決めされた
従来のダイヤフラムポンプ１１０と、透孔１０６
を通してホンプから上方へ突出する延長スリーブ
１１２と、延長スリーブの上端に固定されたカラ
ー１１４とを備えている。ダイヤフラムポンプ組
立体は、更に、パルス発生装置１１６と、パルス
発生装置へ加圧空気即ち圧縮空気を供給するため
の空気供給管１１８と、パルス発生装置から延長
スリーブ１１２上のカラーへ延びてポンプ１１０
と連通する導管１２０とを含んでいる。導管１２
０とスリーブ１１２とは、３つの空気パルスホー
スと、１つの復帰圧力ホースとポンプ供給ホース
とを収容している。ポンプ供給ホースは、サイト
グラス１２６に結合され、供給点１２８に終つて
いる。延長スリーブは、多かれ少かれ剛性があ
り、ポンプ１１０に対する液密結合部を有する。
スリーブは、その中のホースをドラム１００内の
液体による腐蝕から保護している。導管１２０は
可撓性であるので、ポンプをドラムの中へ出入れ
することができる。

第２図は、本発明の原理を示すための従来技術
の装置の一つの例を示し、第１図の空気作動ポン
プシステムの従来のポンプ１１０の代りに置きか
えられるように意図されたダイヤフラムポンプ２
１０を概略に示す。ポンプ２１０は、左側セグメ
ント２１２と右側セグメント２１４とからなる本
体を有し、これらのセグメント間には一枚の可撓
性ダイヤフラムが配置されている。３つの離間さ
れた半球形室２１８，２２０，２２２がセグメン
ト２１２内に形成され、３つの流路２２４，２２
６，２２８がセグメント２１４を通して穿孔、中
ぐり又はその他の方法で形成されている。ねじ付
き結合部２３０，２３２と２３４が各流路の外端
に形成され、適当なホース（図示せず）がそこへ
ねじ込み固定される。入口導管２３６がセグメン
ト２１２の下縁から室２１８へ延び、第１内部導
管２３８が室２１８から室２２０へ上方へ延び、
第２内部導管２４０が室２２０から室２２２へ上
方へ延び、出口導管２４２が室２２２からセグメ
ント２１２の上縁へ通じている。

ポンプ２１０は、汲み出されるべき液体の中に
浸され、この液体は、ドラム又は他の適当に容器
の中に入れられている。

第２図からわかるように、ポンプ２１０は不作
動位置で図示してある。大気圧より僅かに高い圧
力の空気のパルスが、所定の順序でセグメント２
１４内の導管へ供給される。より詳しくは、ポン
プ２１０の浸漬により第２Ａ図に示すように静水
圧の作用で少くとも一定量の液体が室２１８の中
へ押し入れられる。次に、空気の第１パルスＡ
が、１１６で示すようなパルス発生装置から導管
２２４へ供給されるとき、ダイヤフラム２１６
が、押しやられて凹形をとり、室２１８内の液体
を導管２３８を通して第２Ｂ図に示すように第２
室２２０の中へ押し入れる。このとき、室２１８
内の非常に少量の液体だけが導管２３６内へ押し
戻される。パルスＡの持続時間の間、室２１８内
で撓むダイヤフラムが逆止弁として役立ち、液体
が入口導管２３６を下へ逆流するのを防止してい
る。

空気の第２パルスＢがパルス発生装置から導管
２２６へ供給されるとき、ダイヤフラムは凹形を
とり、第２Ｃ図に示すように室２２０内の流体を
導管２４０を通して第３室２２２の中へ押し入れ
る。パルスＢの持続時間の間、室２２０内で撓む
ダイヤフラムは、逆止弁として作用し、液体がポ
ンプ本体内を下方へ流れるのを防いでいる。第２
Ｄ図に示すように、パルスＢが加わつた状態でパ
ルスＡを終了させる。即ちパルスＢを作用させる
ときにはパルスＡが加わつたままであるのがよ
い。導管２２４への空気パルスの供給により生じ
た圧力が除去されると、ダイヤフラム２１６が応
力のない状態に復帰し、室２１８が再び液体で満
たされる。

空気の第３パルスＣが、導管１２０内に保持さ
れている３つの空気パルスホースの１つを通し
て、パルス発生装置１１６から導管２２８へ供給
されるとき、ダイヤフラムは、第２Ｅ図に示すよ
うに凹形をとり、室２２２内の流体を導管２４２
を通して上方へ押しやり、遠い排出点で排出す
る。ここでも再び、パルスＣの接続時間の間、室
２２２内で撓むダイヤフラムが逆止弁として作用
し、液体がポンプ本体内を下方へ流れるのを防止
する。

導管２２６から圧力を除去すると、同様にダイ
ヤフラムがその応力のない状態へ復帰することが
可能となり、第２Ｆ図に示すように室２２０を再
び液体で満す。ポンピングのサイクルを完成する
ために、第２Ｇ図に示すように空気のパルスが、
再び導管２２４へ供給され、導管２２８から除去
され、続いて導管２２６へ供給され、第２Ｃ図に
示すのとほぼ同じ状態をとる。ポンプの各操作サ
イクルが、室２２０の容積により左右される量の
液体を供給する。

第２図に示されているポンプ２１０の室２１
８，２２０と２２２は容積が等しいけれども、こ
の大きさの関係は、種々の操作要件に適合するよ
うに変えてもよいことが理解されよう。もしも室
２２２が室２２０の容積の２分の１となるように
作られたならば、ポンプは、導管２２６への空気
圧のパルスの供給に基き液体出力の２分の１を供
給し、導管２３０への空気圧力のパルスの供給に
基き（操作の各サイクルについて）液体出力の他
の２分の１を供給する。ポンプに４つ以上の室、
例えば“ｎ”個の室が形成される場合には、操作
の各サイクルに対する液体出力は、室の容積の賢
明な選択により、ポンプのサイクルにつき（ｎ−
１）パルスに分割することができる。

ポンプ２１０は、満足に機能し、公知のダイヤ
フラム作動ポンプより秀れているけれども、ダイ
ヤフラム２１６は若干の問題を提起する。従つ
て、ダイヤフラム２１６を天然ゴムから作ると
き、ポンプは数日間は良好に作動するが、その後
ダイヤフラムのゆるみが増大するにつれてポンプ
の容量が徐々に減少する。ダイヤフラム２１６が
ビトン（Viton）のようなプラスチツクから作ら
れているとき、ダイヤフラムがより迅速に伸び、
ポンプ容量が同じ仕方で減少する。ダイヤフラム
を予め伸張し及び／又はダイヤフラムにばね復帰
装置を設ける等の技術は、この問題の解決に失敗
した。

第３図は、第１図の空気作動ポンプシステム内
のポンプ１１０に代えたダイヤフラムポンプ２１
０の一実施態様を略図で示している。第３図に示
すポンプ３１０は、第２図に於けるポンプ２１０
と同様に不作動位置で示してある。ポンプ３１０
は、ポンプ２１０に対する改良であり、ポンプ２
１０内のダイヤフラム２１６と関連する寿命の問
題を解決する。更に、ポンプ３１０は、金属偏倚
ばねや予備張力を加えたダイヤフラムに頼ること
なく、ダイヤフラムを応力のない休止位置へ積極
的に復帰させる。

ポンプ３１０は、左側のセグメント３１２と、
右側セグメント３１４と、その間に配置した単一
の可撓性のポンピングダイヤフラム３１６とから
構成された本体を包含する。第１と第２と第３の
離間されたポンピング室３１８，３２０と３２２
がセグメント３１４内に形成されている。入口導
管３２４は、セグメント３１４の下縁から第１ポ
ンピング室３１８へ上方へ延び、第１内部導管３
２６が室３１８と第２ポンピング室３２０との間
に延びている。第２内部導管３２８が室３２０と
第３ポンピング室３２２との間に延び、出口導管
３３０が、ポンプハウジングの上端と室３２２と
の間に延びている。拡大されたねじ付き開口部３
３２が、導管３３０の端に形成され、ねじ付きホ
ース即ち管（図示せず）を受入れ、この管を通し
て液体を遠い排出場所へ移送する。

第１中間室３３４が、小さい駆動ダイヤフラム
３３６とポンピングダイヤフラム３１６との間で
セグメント３１２の下端に形成されている。第２
中間室３３８は、小さい駆動ダイヤフラム３４０
とポンピングダイヤフラム３１６との間でセグメ
ント３１２の真中近くに形成されている。垂直に
向けられた通路３４６が、セグメント３１２の上
端から室３３４，３３８と３４２を通して下方へ
延びている。従つて、基準圧力が通路３４６の中
へ導入されるとき、全ての薄膜が同じ圧力を受け
る。小さい駆動ダイヤフラム３３６，３４０，３
４４は、大きさ、形状及び機能が等しく、このダ
イヤフラムは、復帰ばねの必要をなくし、長期間
にわたり満足に機能する。

第１圧力室３４８は、セグメント３１２の下端
に形成された空洞と駆動ダイヤフラム３３６との
間に形成されて、第１制御導管３５０が、セグメ
ント３１２の頂部から空洞内へ直接延びている。
制御導管３５０は第３図に示されていないが、第
４図に示されている。第２圧力室３５２は、セグ
メント３１２の真中に形成された空洞と駆動ダイ
ヤフラム３４０との間に形成されて、第２制御導
管３５４が、セグメント３１２の頂部から空洞の
中へまつすぐに延びている。制御導管３５４は、
第３図に示されていないが、第４図に示されてい
る。第３圧力室３５６は、セグメント３１２の上
端に形成された空洞と駆動ダイヤフラム３４４と
の間に形成されている。第３制御導管３５８は、
第３図に示すように、セグメント３１２の頂部か
ら上方空洞の中へ直接延びている。

第１デイスプレーサ弁は、全体を参照数字３６
０で指示してあるが、液体をポンピング室３１８
から内部導管３２６を経て第２ポンピング室３２
０の中へ押し入れるために利用される。第２の等
しいデイスプレーサ弁は、全体を参照数字３６２
で示してあるが、液体をポンピング室３２０から
内部導管３２８を経て第３ポンピング室３２２の
中へ押し入れるために利用される。第３の等しい
デイスプレーサ弁は、全体を参照数字３６４で示
してあるが、液体を室３２２から導管３３０を経
て開口部３３２を通してホース又は管（図示せ
ず）の中へ押し入れ遠い場所で排出するために利
用される。

第５図は、代表的なデイスプレーサ弁３６０の
分解斜視図を示している。デイスプレーサ弁３６
０，３６２と３６４は、構造及び機能が等しい。

デイスプレーサ弁３６０は、拡大された環状肩
部３６８をもつ円筒形キヤツプ３６６を有し、肩
部３６８は、ポンピング室３１８内でのキヤツプ
の移動を案内する。弾力性的で化学的に不活性の
材料からなるボタン３７０が、弁の作動面内の透
孔３７５の中に嵌まり、中心中ぐり孔３７４がキ
ヤツプ３６６の中へ延びているが、キヤツプを通
していない。孔は点線で示されている。弁は、ま
た、そこを通して延びる孔３７６をもつスペーサ
弁３７７と、通し孔３７９をもつクランプ板３７
８と、拡大された頭部をもつ細長いねじ３８０と
を包含する。ねじ廻し又は類似の工具を入れるた
めのスロツト３８１が頭部に形成されている。

ねじ３８０の軸部が、クランプ板３７８の透孔
３７９を通り、駆動ダイヤフラム３３６の小さい
中心孔３８４を通り、スペーサ３７７内の孔３７
６を通り、ポンピングダイヤフラム３１６内の小
さい透孔を通り、キヤツプ３３６の孔３７４の中
へ延びている。デイスプレーサ弁３６０は、弁を
ダイヤフラムに固定するため、及び弁の構成要素
を結合して一体的構造体にするためねじ３８０を
用いる。

ポンプ３１０は、第３図〜第５図に示すよう
に、次のように機能する。ポンプ３１０の作動は
第２Ａ図乃至第２Ｇ図を参照して説明したのとほ
ぼ同じである。中間室３３４，３３８，３４２を
与圧するため、通路３４６に基準圧力を導入す
る。排出されるべき液体内にポンプを浸漬する
と、静水圧の作用で若干の液体が下方ポンピング
室３１８の中へ上方へ移動しポンピング室３１８
が呼び水される。次に空気の第１制御パルスが導
管３５０に導入され、この第１制御パルスは、第
１圧力室３４８内の圧力を中間又は基準室３３４
の圧力より大きい水準へ瞬間的に上昇させる。駆
動ダイヤフラム３３６はダイヤフラム３１６の方
へ撓み、ボタン３７０が室３１８を画成する壁に
当接するまで、キヤツプが室３１８内を右へ動
く。ポンピング室３１８内に前に保持された液体
は、内部導管３２６を通して第２ポンピング室３
２０の中へ押しやられる。このとき、ポンプ２１
０の場合と同様に、室３１８内の非常に少量の液
体だけが導管３２４内へ押し戻される。制御パル
スは、第１ポンピング室３１８と入口導管３２４
の中へ逆に漏洩するのを防ぐためボタンを室壁に
当接して保持するのに十分な時間持続される。

第２ポンピング室３２０が満された後、空気の
第２の制御パルスが、導管３５４に導入され、第
２圧力室３５２内の圧力を中間室即ち基準室３３
８内の圧力より大きい水準へ瞬間的に上昇させ
る。駆動ダイヤフラム３４０はポンピングダイヤ
フラム３１６の方へ撓み、ボタンが室３２０を画
成する壁に当接するまで、キヤツプ３６６が室３
２０内を右へ動く。前に、ポンピング室３２０内
に保持された液体は、内部導管３２８を通して第
３ポンピング室３２２の中へ押しやられる。導管
３２４に現われる制御パルスは、漏洩を防ぐため
ボタンを室壁に当接して保持するのに十分な時間
持続される。導管３５０に現れる制御パルスを終
了させるのがよい。

第３ポンピング室３２２が満された後、空気の
第３制御パルスが、導管３５８に導入され、第３
圧力室３５６内の圧力を中間室即ち基準室３４２
内の圧力より高い水準へ瞬間的に上昇させる。駆
動ダイヤフラム３４４はポンピングダイヤフラム
３１６の方へ撓み、ボタンが室３２２を画成する
壁に当接するまで、キヤツプ３６６が室３２２内
を右へ動く。第３ポンピング室３２２内に前に保
持された液体は、出口導管３３０と出口開口部３
３２を通してホース（図示せず）の中へ押し入れ
られ、遠い場所で排出される。

第６図と第７図は、第１図の空気作動ポンプシ
ステム内のポンプ１１０に代替しうるダイヤフラ
ム作動ポンプの別の実施態様４１０を示してい
る。ポンプ４１０は、第３図〜第５図を参照して
上述したポンプ３１０と多くの点で同じ方法で機
能する。然しながら、ポンプ３１０はポンプハウ
ジングの全体を通して延びる１つのポンピングダ
イヤフラム３１６に頼つているけれども、ポンプ
４１０は、同じ目的で３つのより小さいポンピン
グダイヤフラム４１２，４１４，４１６を利用し
ている。３つの駆動ダイヤフラム４１３，４１
５，４１７が、ポンピングダイヤフラムと作動的
に関連付けられている。ポンプ３１０は、２つの
セグメント３１２，３１４から形成されたポンプ
本体に頼つているけれども、ポンプ４１０の本体
は、複数のより小さいセグメント４１８，４２
０，４２２，４２４，４２６，４２８と４３０か
ら形成されている。シールガスケツト４３２が、
隣接するセグメント４２８と４３０の間に配置さ
れ、他方、他のセグメントは、駆動ダイヤフラム
とポンピングダイヤフラムによりシールされてい
る。４つの細長いねじ付きロツドがポンプの本体
の全体を通して延びている。多数のセグメントを
一緒に引くためロツドの対向端のナツト４３６が
押し進められ、セグメント４３０の上端にあるカ
ラー４３８が第１図に示す延長スリーブ１１２に
固定されている。

ポンプ３１０は、垂直に配向された単一のポン
ピングダイヤフラムを有するけれども、ポンプ４
１０は、水平に配設された駆動ダイヤフラム４１
３，４１５，４１７に応答する３つの水平に配置
されたより小さいポンピングダイヤフラム４１
２，４１４と４１６を用いている。ポンプ３１０
は、同じ方法で配向されたポンピング室３１８，
３２０，３２２を有するけれども、ポンピング室
４４０と４４２のみが同様に配向され、ポンピン
グ室４４４は、他の２つのポンピング室と180度
位相をずらせて配向されている。

ポンプ３１０は満足に機能するけれども、現場
テストの間ポンプと延長スリーブ１１２との間か
ら漏洩という問題に遭遇した。漏洩の問題は、汲
み出されている液体の腐蝕性により複雑化した。
従つて、ポンプ４１０の好ましい形体が案出さ
れ、これによつて漏れの問題が克服され、更にポ
ンプ３１０で得られた結果に匹敵する結果が得ら
れた。

ポンプ３１０と４１０は、駆動ダイヤフラムと
少くとも１つのポンピングダイヤフラムとを利用
しているので、駆動ダイヤフラムの１つが破損す
るという好ましくない場合においてさえも、ポン
プが取り扱つている液体がパルス発生装置へ流入
してそれを汚染することがない。最悪の場合で
も、加圧空気がポンピングダイヤフラムを通して
漏洩して液体に入ることがあるが、然し逆は排除
される。

第８図は、空気作動ポンプシステム用のパルス
発生装置１１６として機能する論理回路を示して
いる。パターン発生装置は、所要の持続時間と大
きさの低圧空気パルスを公知のポンプ１１０へ、
並びに独得のポンプ２１０，３１０と４１０へ供
給する。パルス発生装置は、またこのパルスを、
種々のポンプの耐漏洩運転を保証するように正し
いタイミング順序でデイスプレーサ弁へ供給す
る。

パルス発生装置１１６は、周知の商業的に入手
しうる液体論理素子から構成されている。例え
ば、この流体論理素子は、ニユージヤーシ、フエ
アフイールドのサムソマツクリミテヅド、又は西
独フランクフルトのサムソンアーゲーにより販売
されているものである。手動スイツチ４４６が、
パルス発生装置に組み込まれている。このスイツ
チは、作動位置で示してあるが、容器１００の中
味を排出してポンプ１１０，２１０，３１０又は
４１０を受入れるため新しい容器を位置決めする
とき、吐出位置又は閉位置（図示されている）の
何れかへ動かされる。

空気供給管１１８を通して与圧されるパルス発
生装置１１６は、空気圧スイツチ４４８，４６６
といわゆるシユミツトトリガー（Schmitt−
trigger）４５８とを有する。スイツチ４４８及
び４４６は、ゼロ圧力より幾分上で且つシステム
の最大圧力より幾分下で圧力の状態を変化させ
る。シユミツトトリガー４５８は、所定の正確な
低圧、及び所定の高圧で状態を変える。これらの
スイツチの制御開口部の高圧によつて圧力をスイ
ツチの出口で解放するが、制御開口部の圧力は出
口における十分な圧力を意味しない。スイツチ４
４８は、圧力をポンプ４１０内の室４５４（又は
ポンプ３１０内の室３４８）へ供給する。

圧力流体は、可変抵抗器４５０を通して容積４
５２に入り、導管４５６を経てシユミツトトリガ
ー４５８に連通する。若干の時間の経過（抵抗器
４５０と容積４５２とにより決定される）の後、
容積４５２内の圧力が十分な水準に達し、この圧
力が、シユミツトトリガの中央開口部で反射され
る。この増大した圧力信号がトリガの状態を変化
させ、ポンプ４１０の室４７６内の空気圧がシユ
ミツトトリガを通して吐出されるようになる。ま
た、固定された抵抗器４６０を通して空気が容積
４６２から吐出し、容積４６２内とスイツチ４６
６の中央開口部における圧力をゼロに低下させ
る。

スイツチ４６６は、その出口において加圧され
た排出を与え、ポンプ４１０内の室４７２内の圧
力（又はポンプ３１０内の室３５２内の圧力）を
増大させる。圧力は、抵抗器４６８を通して容積
４７０内で増大し、抵抗器４６８と容積４７０と
により決まる時間の後、スイツチ４４８の制御開
口部に十分な空気圧を生じさせてその状態を変化
させる。これにより、ポンプ４１０内のポンプ室
４５４から空気圧を吐出する。

全サイクルを完成してポンプ４１０（又は３１
０）のポンピング作用を生じさせるため、加圧段
階と吐出段階とを逆にして上述の半サイクルが繰
返される。

勿論、すべてのスイツチをシユミツトトリガー
とし、抵抗器の全部を可変抵抗器とするのがよい
ことが理解されよう。従つて、高速のパルスサイ
クルが必要とされるとき、容積４５６からスイツ
チ４４８の出口へ制限されない空気の流れを可能
とするが然し反対方向の流れを制限する空気圧逆
止弁（第８図に点線で示す）を備えた抵抗器４５
０を迂回させるのが有利である。この逆止弁は、
室４５４からの圧力の解放と室４７６内の圧力の
上昇との重なりを生じさせる。このことは、真中
の弁がこの瞬間に閉じられるので、ポンプの弁の
漏洩を生じさせない。

パルス発生装置１１６を収容するキヤビネツト
の側にあるサイドグラス１２６が、システムが正
しく機能していることの視覚的表示を与える。

不連続パルスで僅かな量の腐蝕性液体を排出す
る独得の能力をもつこの空気圧作動ダイヤフラム
３１０と４１０は、類似の問題に対する他の解決
を暗示している。当業者は多くの修正と改正を思
い付くことができる。例えば、論理回路は、必要
な数の増幅器をもつ純粋の流体要素を含む種々の
形態をとることができる。更に、３つのデイスプ
レーサ弁を開示したけれども、正しい順序と正し
いタイミングで４つ以上の制御パルスを供給しう
る空気圧論理回路と組み合せて４つ以上のデイス
プレーサ弁を利用してもよい。従つて、特許請求
の範囲は、その文言に限定するべきでなく、本発
明により表わされる有用な技術と科学における重
要な進歩と一致する方法で解決されるべきもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理に従つて構成された空
気圧作動ダイヤフラムポンプシステムの側面図で
あり、前記システムは、液体で満されたドラムと
作動的な関係で示されている。第２図は、第１図
のシステム内で利用された従来技術のダイヤフラ
ムポンプを不作動位置で示す拡大垂直断面図であ
る。第２Ａ図乃至第２Ｇ図は、本発明のポンプ作
動原理を説明するための断面図である。第３図
は、第１図のシステム内で利用される独得のダイ
ヤフラムポンプの一実施態様の実物大の垂直断面
図である。第４図は、第３図のダイヤフラムポン
プの上面平面図である。第５図は、第３図〜第４
図に示すダイヤフラムポンプ内で利用されたデイ
スプレーサ弁の分解斜視図である。第６図は、第
１図のシステム内で利用された独得のダイヤフラ
ムポンプの別の実施態様の垂直断面図である。第
７図は、第６図に示すダイヤフラムポンプの上面
平面図である。第８図は、ダイヤフラムポンプの
種々の実施態様を作動させるためのパルス発生装
置を形成する空気圧論理回路の概略図である。 １１６……パルス発生装置、３１０……ダイヤ
フラムポンプ、３１２，３１４……セグメント、
３１６……ポンピングダイヤフラム、３１８，３
２０，３２２……ポンピング室、３２４……入口
導管、３２６，３２８……内部導管、３３４，３
３８，３４２……中間室、３３６，３４０，３４
４……駆動ダイヤフラム、４１０……ダイヤフラ
ムポンプ、４１３，４１５，４１７……駆動ダイ
ヤフラム、４１２，４１４，４１６……ポンピン
グダイヤフラム、４４０，４４２，４４４……ポ
ンピング室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 排出されるべき液体が入つている容器内に浸
   漬されるようになつた、少量の液体を排出するた
   めのダイヤフラムポンプにおいて、 (a) 複数のセグメントから構成されたポンプ本体
   と、 (b) 前記本体の下端に形成された入口ポート及び
   その上方に形成された出口ポートと、 (c) 前記ポンプ本体内に前記入口ポートと前記出
   口ポートとの間に形成され、これらのポートを
   連通した、少なくとも三つの間隔を隔てたポン
   ピング室と、 (d) 前記ポンプ室を相互連結する導管と、 (e) 各ポンピング室の一方の側をシールするた
   め、前記本体内で前記セグメント間に固定され
   た少なくとも一つのポンピングダイヤフラム
   と、 (f) 前記ポンプ本体内に固定された少なくとも三
   つの駆動ダイヤフラムと、 (g) 前記ポンピングダイヤフラム及び前記駆動ダ
   イヤフラムに固定された少なくとも三つのデイ
   スプレーサ弁と、 (h) 前記ポンプ本体内に形成された少なくとも三
   つの圧力室と、 (i) 加圧空気源と、 (j) 空気の制御パルスをつくるため前記加圧空気
   源に接続されたパルス発生装置と、 (k) 前記ポンプが流体を前記ポンプ本体内に吸い
   込み、これをポンピング室からポンピング室へ
   順々に前進させ、次いで前記出口ポートを通し
   て離散的パルスをなして排出するように制御パ
   ルスを前記圧力室に特定の順序で所望の持続時
   間に亘つて供給するための、前記ポンプ本体に
   連結された導管と、 を有することを特徴とするダイヤフラムポンプ。 ２ 各駆動ダイヤフラム及び前記ポンピングダイ
   ヤフラムがその間に中間室を構成し、各中間室内
   に基準圧力を導入するための装置が設けられてい
   る、特許請求の範囲第１項に記載のダイヤフラム
   ポンプ。 ３ 各デイスプレーサ弁が、一端に透孔を持つキ
   ヤツプを有し、化学的に不活性な材料でできたボ
   タンが前記孔に嵌まつている、特許請求の範囲第
   １項に記載のダイヤフラムポンプ。 ４ 各デイスプレーサ弁は拡大環状肩部を有し、
   この肩部が各ポンピング室内でデイスプレーサ弁
   の移動を案内する、特許請求の範囲第３項に記載
   のダイヤフラムポンプ。 ５ 各デイスプレーサ弁は、中央貫通ボアを備え
   たスペーサを有し、このスペーサは前記駆動ダイ
   ヤフラムと前記ポンピングダイヤフラムとの間に
   固定されている、特許請求の範囲第３項に記載の
   ダイヤフラムポンプ。 ６ 前記のポンピング室の容積が等しい、特許請
   求の範囲第１項に記載のダイヤフラムポンプ。