JPH05507778A - フラップバルブ構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は逆流止めフラップバルブ構造体に関するもので、特にピストン式容量形 ポンプの流入バルブとして使用されるものに関する。

ヨーロッパ特許第８９８５０４２７９号にはピストン式容量形ポンプのいくつか の態様例が開示されており、前記装置はフラップバルブを有しこのフラップバル ブは流入口及びポンプ室間で一方向つまり逆流止めバルブとしての機能を有し、 ポンプ流出口を介してポンプ室の液体を排出するためポンプ（ポンプピストン） の変位エレメント手段により選択的に前記ポンプ室は緊縮及び加圧され流入口を 介してポンプ室は圧力から解放される。

ポンプ室に開口している流路の一側面にフラップバルブの一縁部又は一端部が装 着され、且つポンプ室に向いた他端部又は対向縁部がフラップ上に作用する流体 力の影響を受け、経路の他側面と密閉係合するように経路を横切って可動である 。フラップは本質的には付勢せず、つまりフラップに流体力が生じない時、前記 フラップは特定の位置に位置しないように構成され、フラップが選択的に与えら れた比較的僅かな予備加圧を施されても前記フラップは流体力が生じる時フラッ プはこの与えられた位置から移動する。

ポンプ室が充填される段階で、フラップは前記室内に液体が流れ込む二とによっ てバルブが開口する位置に保持される。バルブの流出口側又はポンプ室側の圧力 が入口側の圧力と実質的には等しくなる時、前記室への流体の流れは停止し、排 出段階の開始時ではポンプ室側の圧力は人口側の圧力を越えることになる。ポン プ室の流体は流路に戻りやすく且つフラップをバルブの閉鎖位置にと留まらせて しまう。

フラップが如何に製せられ構成されるかによるが、フラップが完全に流路を閉鎖 する前に多量又は少量の液体が流路に戻ってしまう。この液体の後方への流れは 不利であり、できる限り防ぐことが好ましい。同時にフラップは充填開始時に迅 速に流路を開口させ、ポンプ室への液体の流れる経路の断面積を大きくし且つポ ンプを流路全体の圧力降下を最小限におさえ素早く充填させなければならない。

同時に流路を可能な限り短くし、液体が流れる方向に於いて可能な限り流路の範 囲を小さく設けることが好ましい。さらに、充填段階中、加速をして流入させる 流体はできる限り少量に保つことが好ましい。このことは入口バルブが閉じ流体 を遅延させる場合にも当てはまる。

流路の必要な大きさの断面積は広く離して流路を形成する壁を設けることによっ て製せられ、前記流路は広い間隙を形成することになる。広い間隙は長いフラッ プを必要とし、流路を開閉する広角度を介して動くこと必要とせず隙間全体を橋 渡しするのに充分な長さをフラップは必要とするのでフラップ自体長い物でなけ ればならない。

長いフラップは閉鎖時又はフラップの橋渡し位置に於いてフラップの大部分は流 路の壁によって支持されないという不利な点がある。ポンプの作動周期段階中、 つまりポンプ室の液体が排出される時、フラップはポンプ室からの高圧力を受け 、前記フラップがプラスチックフィルム又は多くの場合用いられるプラスチック ホイルでできている場合、フラップは人口に向けて外方に膨潤しやすくなる。

このフラップの外方への膨潤はい（つかの適する方法でフラップを補強すること により解消さるが、このように補強することは製造を複雑にし且つ、フラップの 開口運動に対する不必要な抵抗が生じる場合がある。

本発明の第一の目的は逆流を最小限におさえ、閉鎖位置に移動可能なフラップバ ルブを提供することであり、フラップバルブがポンプ室の流体排出時の圧力を受 けた時流入口に向かってフラップバルブが膨潤せずに大きな断面積を提供するこ とにある。

この目的は請求項に記載の下記に説明する本発明の実施例に従って達成される。

本発明は添付の図面に従って詳述する。

第一図は本発明による入口バルブを設けたピストン式容量形ポンプの略式縦断面 図である。

第２図は第１図の■−■線に沿った断面図である。

添付の略式図に例示されているポンプは上述したヨーロッパ特許出願の記載に従 って構成されたものである。例示されたポンプは前記ヨーロッパ特許出願を用い ているが本発明を理解するうえで必要な部分だけをここでは詳述する。ポンプの 詳細を理解するためには前記ヨーロッパ特許出願の特に第３．５，６゜及び１０ 図に例示されている態様例を参照されたい。

略式添付図面に示す通り、ポンプは堅固な底部を含む室からなり、前記底部（１ ０）には移動可能なハウジング（１１）が取り付けられている。このポンプ室は 実質的に濃い輪郭線で表わしたディスク状の容器（１２）を支持している。容器 （１２）の外縁に流入口の連結部（１３）を有し、また容器（１２）のの中央に 直立の軸方向出口の連結部（１４）が設けられている。容器（１２〉は環状の貯 蔵室又は供給室（上流室）　（１５）を有しこの供給室（１５）内へ前記入口の 連結部が開口している。前記容器は室（１５）の半径方向内方に延びる入口経路 （１７）を介して供給室（１５）と連通ずる周辺壁を有するポンプ室（１６）　 （下流室）が設けられ、前記流入経路（１７）は前記容器の対向の壁間に延びる 無端の環状の間隙の形状を有する。

ポンプ室（ＩＢ）は流出口の連結部（１４）と連通している。

容器（１２）は各特定の場合にポンプを使用することを見込んで柔軟性を有する 材質からできている。

室の底部（１０）は異なる移動可能な部分を支持し、その部分及び容器（１２） のポンプ部分が置かれ、循環的又は繰り返し運動し吸い上げを行う。これらの移 動可能な部分は中高反り状の変位エレメント（２５）を有し、このエレメントは レバ一手段（２６）及びレバーと共同する駆動手段によって垂直に往復運動する 。前記変位エレメント（２５）が上方に移動する際、ポンプ室（１６）の底壁を 圧縮するために強制的に変位されそれによって流出口の連結部（１４）を介して 室（１Ｂ）内に含まれる液体を排出する。逆に変位エレメントが下方へ移動する 際、供給／貯蔵室（１５）から流入経路（１７）を介してポンプ室へ液体が流れ る間、前記ポンプ室は膨張する。例示した実施例中、容器エレメント（１２）は 変位エレメント（２５）上側部に自由に当接し、従って容器に含まれるポンプ室 の底部には負圧を生じさせるために変位エレメントが下方移動する運動は伴わな い。但し、強制的にポンプ室を膨張させることも本発明の範囲に入る。

ポンプが作動するとき、供給室（１５）は貯蔵室として機能しこの貯蔵室の容積 は流入口の連結部（１３）を介した流体の流出量に変化し、ポンプ室への液体の 流入の可能なポンプの作動周期中でさえ前記ポンプ室は圧力を実質的に増加させ ずに液体の流入を受け入れることが可能になる。またフラップバルブ型の流入バ ルブが流入経路（１７）の領域内に設けられている。二のバルブは著しく圧力を 降下を伴なうことなく供給／貯蔵室（１５）から流入経路（１γ）を介してポン プ室（Ｉ６）へ流入させる機能を有し、逆方向への液体の流れを防ぐ機能をも有 する。

入口バルブはリング状フラップバルブからなり、このバルブフラップはポンプ室 （１Ｂ）の周辺部を延びポンプ室の中央に面する。容器の残りの部分のように、 フラップバルブ（２３）はプラスチックホイル又はプラスチックフィルムの如き 柔軟性材料からなり、前記フラップの円状外縁部は、下方のポンプ室壁に取り付 けられ、その位置で前記壁は供給室（１５）の底壁と交わる。フラップバルブは この取り付は縁部から内方へ自由に延び、第１図の破線で示すように上方及び下 方に動く。

さらに詳述すると、フラップバルブ（２３）はフラップとポンプ室のハウジング 上部（１１）間の間隙を広げるために下方へ動きフラップが室の全長に亘って上 部に係合する位置に動く。この係合する位置に於いて、フラップバルブ（２３） はポンプ室から供給室（Ｉ５）へ液体の流入を防ぐ。

ここまで、例示したポンプは基本的に前記ヨーロッパ特許出願に例示、説明され ているポンプの態様例と類似しているが、本発明のポンプと公知のポンプとの主 たる違いは人口バルブ（１７）の構成にある 第２図ともに第１図を参照すると、例示したポンプ室の上部の外縁、つまり入口 バルブ（２３）上中央に位置する部分には一連の凹部（２７）が設けられ、前記 凹部（２７）は前記室部の上部の全周囲の周りに配され且つフラップバルブ（２ ３）に向けて下方及び供給室（１５）に向けて外方に開口している。これらの凹 部は薄いフランジ又は壁（２８）によって互いに分離され、前記壁の底縁部は前 記ポンプ室上部の下側に水平に位置し、また前記壁の外縁部は前記室の上方部円 周縁に水平に位置する。これら凹部（２７）は前記ハウジングの上方部（１１） のディスク状外方をフライス削りによって形成されるのが好ましい。

凹部（２７）の領域内で、容器（１２）の土壁が側面と面接状態にあり、凹部の “屋根”　（第２図２照）の役割を果たす形状に前記の土壁は構成はなっている 。

第１図に示す通り、フラップバルブ（２３）が閉鎖位置にある際、フラップが凹 部の内縁を越えた僅かな距離だけ延びるよう凹部（２７）は半径方向上ポンプ室 （１８）の中央に向かって内方へ延びている。

ポンプ室（１６）が充填され流入経路（１７）の圧力差か実質的に等しくなるポ ンプ作動周期時に於いて、フラップバルブ（２３）は基本的に液体の力に影響さ れない。フラップは第１図の実線で示す開口位置にあるか又は下方に延びた破線 に近い位置に近接して位置する場合もある。ポンプ室（１Ｂ）内の圧力が供給室 （１５）内の圧力より増加し始める時、例えば変位エレメント（２５）が上方に 移動開始する時、又は流出口連結部（１４）で流体か後退して流れれる時など、 この前記圧力の差がフラップバルブ（２３）の上側で作用し、前記室上部（１１ ）に対して上方にフラップを移動させる。この時点で、ハウジング上部（１１） の下側とフラップバルブ（２３）間の間隙と、四部（２７）と供給室（１５）の 間の両方は液体で充填され且つフラップバルブ（２３）はよって前記ハウジング 上部（１１）とフラップバルブに位置する液体を変位させなげればならない。液 体は素早く供給室の方へ変位されるが、この方法で変位される液体の容量は比較 的小さく且つ非常に大きな断面積が必要な液体流に対して開口しているので、凹 部（２７）によりこの大きな断面積は与えられている。よって、流入経路（１７ ）を水平に変位されるべき液体の容量は大変小さくなるので、フラップバルブ（ ２３）は素早く閉鎖位置に移動できる。

ポンプ作動周期の次の段階、即ちポンプ室（１６）の圧力が供給室（１５）の圧 力以下になる時、この圧力差は再びフラップバルブ（２３）全体に作用し、この 時再び経路（１７）を開口するためにフラップバルブ（２３）下方に素早く動く 。供給室（１５）からポンプ室（１６）へ流入可能断面積は凹部（２７）の存在 により、ポンプ周期のこの段階でさえ、比較的大きくなる。

凹部（２７）が設けられていな場合、フラップバルブ（２３）と比較的長い距離 に亘って間隙から水平に流れる。このことはハウジング上部（１１）の下側の液 体は封鎖される必要か生じる。つまりフラップが閉鎖位置に動くのに時間を要す るということである。

このように凹部（２７）を設けない場合、例示した実施例の場合より流入経路の 断面積は小さくなるので、充填段階中、ポンプ室（１６）への液体の流入も長い 時間を要する。

迅速な人口バルブの閉鎖及び流入経路の流れに対する大きな断面積を設けること の利点は上述の供給室（１５）へのフラップバルブの下方へ膨潤させることが困 難にならなくなった。このことはフラップバルブ（２３）が壁（２８）の底縁部 によってフラップの半径方向の幅全体で支持されているから、前記壁は凹部（２ ７）によって隔離されているからである。当然、フラップバルブ・は前記壁の間 ででは支持されていないが、これらの壁は互いに隣接して設けられており、流れ の断面積を過度に影響を与えることなく、互いに隣接して設けることができるの で膨潤を僅かにする。さらに流れの断面積をそれほど制限を与えないように前記 壁は薄く形成されている。

当然のごとく、多くの場合有利であるかもしれないが、四部壁を容器（１２）の 材料でライニングを施す必要がなくなる。

要　約　書 上流室（１５）と下流室（１６）の流体の流れを一方向に制御するフラップバル ブ構造体で特にピストン式容量形ポンプに用いられ、前記構造体は前記画室部と 連結する流入経路を形成する壁部を有し、前記フラップバルブは第１の壁部に装 着されフラップに作用する流体力の影響を受け前記経路に亙って可動であり、こ の経路を開閉する第２の壁部と係合している。第２の壁部（１１）は前記経路の 部分を形成する開口部が設けられ、前記開口部は上流室（１５）に向いた壁部の 一側面と下流室（１６）に向いた壁部の一側面に開口している。エレメント（２ ８）を支持する複数のフラップバルブは第２の壁部の側面の開口部間に配され、 前記壁部は下流室に向けられている。

国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴ／Ｓε９１１００４０９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．上流室（１５）と下流室（１６）間の流体の流れを一方向に制御するフラッ プバルブ構成体で、特に前記構成体はピストン型容量ポンプ内で入口バルブを形 成し、前記ポンプ内で前記上流上流室は前記下流室を形成するポンプ室への入口 を形成し、前記ポンプ室は駆動変位エレメント手段によって繰返し加圧され、前 記構造体は壁部、この壁部の間で室に連結する液体流経路（１７）を形成し、上 流端と下流端を有するフラップバルブ（２３）からなり、前記フラップは前記上 流端で前記壁部のうち一つと接続し、流体力の作用により液体の液体流路（１８ ）を閉鎖するための他の壁部（１１）と密閉係合する閉鎖位置と前記流路を介し て液体を流入させる。前記他の壁部から間隔を設けて開口位置の間で前記フラッ プは可動であるフラップバルブ構造体に於て、第２の壁部（１１）には流路（１ ７）の一部を形成する開口部（２７）が設けられ、前記開口部（２７）は上流室 （１５）に面する前記壁部の側面及び下流室（１６）に面する壁部の一側面に於 て両方で開口しており、且つ複数のフラップ支持エレメント（２８）が上述の側 面上の開口部（２７）間に設けたことを特徴とするフラップバルブ構造体。 ２．前記開口部は第２の壁部（１１）の凹部（２７）により形成され、前記支持 エレメント（２８）は凹部（２７）間に残された壁材料により形成されているこ とを特徴とする請求項１記載の構造体。 ３．入口経路（１７）が前記下流室（１６）の円周の少なくとも大部分を延びて おり、上流室（１５）と実質的にその全周長に亘って連通することを特徴とする 請求項１又は２記載の構造体。 ４．フラップバルブが高柔軟性材、好ましくはプラスチックホイル又はプラスチ ックフィルムでできていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載 の構造体。 ５．上流室（１５）の容積が実質的に一定の圧力下で変化することを特徴とする 請求項１乃至４いずれか１項記載の構造体。 ６．上流室（１５）、下流室／ポンプ室（１６）及び液体経路（１７）はワンピ ース構造の容器エレメント（１２）によって形成され、それによって開口部又は 凹部（２７）に隣接して位置する容器エレメントの壁の一部が前記開口部又は凹 部と対応して形成したことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の構造 体。