JPH1068385A - ダイヤフラムポンプ - Google Patents

ダイヤフラムポンプ

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JPH1068385A
JPH1068385A JP9189323A JP18932397A JPH1068385A JP H1068385 A JPH1068385 A JP H1068385A JP 9189323 A JP9189323 A JP 9189323A JP 18932397 A JP18932397 A JP 18932397A JP H1068385 A JPH1068385 A JP H1068385A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吐出される流体の脈動現象が効果的に防止で
きる簡単な構造のダイヤフラムポンプを提供する。 【解決手段】 内部にダイヤフラム110が設置されて
第1吐出孔14及び吸入孔13が形成された第1基体1
0と,第1吐出孔14と連通されるキャビティが形成さ
れて,キャビティと外部に連通する第2吐出孔51が形
成されて,第1基体の側壁11に結合される第2基体2
0とを含むダイヤフラムポンプが開示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はダイヤフラムポンプ
(Diaphragm Pump)に係り,より詳細に
は,ダイヤフラムポンプのへッド側吐出孔と連通され排
出側吐出孔が形成されているエアチャンバをポンプヘッ
ドの側壁に設置して,吐出される流体の脈動現象を効果
的に防止するダイヤフラムポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ダイヤフラムポンプは,モータの回転運
動をカムのような器具を通してダイヤフラムの直線往復
運動に変換させることにより流体をポンピングする装置
として,吐出流量の変動が少ないから液状の化学薬品か
薬剤等の定量注入において一般的に用いられている。
【0003】以下,図9〜図14を参照しながら,従来
のダイヤフラムポンプについて説明する。
【0004】図9〜図13は従来のダイヤフラムポンプ
の一例を説明するための概略図である。図示されるよう
に,ポンプヘッド100の開口部には,ダイヤフラム1
10がサポートリング120により圧着設置されポンプ
室130が形成されて,胴体102の下部及び上部には
吸入孔105及び吐出孔106が形成されて,吸入孔1
05及び吐出孔106はそれぞれチェックボール140
により開閉されている。
【0005】また,ポンプヘッド100の吸入孔105
の吸入端部及び吐出側コネクタ160の端部には,図1
1に図示されるように,十字溝形状の開放側弁座141
が形成されて,ポンプヘッド100の吐出孔106の吐
出端部及び吸入側コネクタ150の端部にはテーパ形状
の閉鎖側弁座142が形成されている。
【0006】前記のように構成される従来の一般的なダ
イヤフラムポンプの作動について概路的に説明すると次
のようである。
【0007】なお,図9はダイヤフラムが後進作動され
た状態,即ち,吸入行程を示す要部斜視図であり,図1
0はダイヤフラムが前進作動された状態,即ち,吐出行
程を示す要部斜視図である。
【0008】ポンプを駆動させるためモータ(図示せ
ず)を作動させると,モータの回転運動は偏心カム等の
器具によりダイヤフラム軸111の往復運動に変換され
てダイヤフラム110は前進及び後進作動するようにな
る。
【0009】この時,前記吸入行程時には,ポンプ室内
の負圧により吸入側及び吐出側チェックボール140が
全べてポンプヘッド100の中心方向に移動するので,
ポンプヘッド100の吸入孔105の吸入端部には開放
側弁座141が形成されて流体が十字溝に沿ってポンプ
室130内に吸入され,吐出孔106はチェックボール
140により閉鎖される。また,吐出行程時には,吸入
側及び吐出側チェックボール140が全べてポンプヘッ
ド100の外側方向に移動するので,吸入孔105は閉
鎖されて吐出孔106だけが開放され,ポンプ室内の流
体が吐出側コネクタ160に形成されている十字溝に沿
って外部に吐出される。
【0010】図12及び図13は,それぞれ吐出される
流量で発生する脈動現象を説明するためのグラフ,及び
脈動現象を減少させた場合吐出される流量の形態を示す
グラフであり,図14は,従来の流体管路の中間にエア
チャンバが設置されている構成の一例を示す図面であ
る。
【0011】前記のような従来のダイヤフラムポンプ
は,長時間においては平均的な吐出量がほぼ一定である
という長所を有しているが,ポンビング作用が吸入行程
及び吐出行程で区分され断続的に行われるため,図12
に図示されるように,吐出される流量に脈動現象が発生
するという根本的な問題点があった。
【0012】このような吐出流量の脈動を防止するた
め,図13に図示されるように,従来では,ポンプを二
以上並列に連結してその行程を相異させることにより脈
動を減少させる方式か,あるいは,図14に図示される
ように,流体管路の中間にエアチャンバ200を設置し
て,吐出行程中にはエアチャンバ200内の空気を圧縮
することにより吐出配管210側への吐出量を減少さ
せ,吸入行程中には圧縮された空気の膨脹力により吐出
行程中のエアチャンバ200に貯蔵された流体を吐出配
管210側へ吐出させる方式が用いられている。なお,
未説明の符号201は圧力計である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかし,従来のポンプ
を二以上並列で連結する方式では,その効果に比して設
置費用が急激に上昇する問題点があり,流体管路の中間
にエアチャンバを設置する方式の場合は,設置作業が複
雑であるだけではなくポンプのコネクタ及び流体管路が
チューブタイプである場合には設置が困難であった。
【0014】また,ポンプ作動中のエアチャンバの振動
によりその連結部が破損されることが多く,また,ポン
プでの吐出流量自体の脈動が根本的に除去できないた
め,脈動による水撃作用が発生して,過圧時に配管等が
破損されるおそれがあった。
【0015】本発明は,従来の装置が有する上記問題点
に鑑みて成されたものであり,したがって,その目的
は,吐出される流体の脈動現象が効果的に防止でき,し
かも簡単な構造の,新規かつ改良されたダイヤフラムポ
ンプを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に,本発明にかかる流体の吐出が断続的に行われるダイ
ヤフラムポンプは,請求項1に記載のように,内部にダ
イヤフラムが設置されて第1吐出孔及び吸入孔が形成さ
れた第1基体と,第1吐出孔と連通されるキャビティが
形成されて,前記キャビティと外部に連適する第2吐出
孔が形成されて,第1基体の側壁に結合される第2基体
とを含むことを特徴としている。
【0017】好ましくは,第2吐出孔は,請求項2に記
載のように,第2基体に結合される吐出側コネクタ内に
形成され,さらに,請求項3に記載のように,出口側の
直径は入口側の直径より小径で形成される。
【0018】また,請求項4に記載のように,第2基体
のキャビティを区画するために,キャビティに形成され
て下部が開口された円筒形の隔板を設け,より好ましく
は,隔板及び第2基体は,請求項5に記載のように,ポ
ンプヘッドの第1基体の側壁の外側に一体に形成され
る。
【0019】また,請求項6に記載のように,第2吐出
孔と連通される吐出パイプをキャビティの内部に設けて
も良い。
【0020】
【発明の実施の形態】以下,添附図面を参照して本発明
の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【0021】図1及び図2は,本発明の第1の実施形態
によるダイヤフラムポンプの構成及び作用を説明するた
めの図面で,図1は要部縦断面図であり,図2は図1の
B−B’線に沿って切断したエアチャンバの正面図であ
る。
【0022】以下の説明において,従来と同一な構成で
本発明を理解するにおいて重要ではない事項について
は,同一符号を付することによりその詳細な説明を省略
する。
【0023】図示されるように,ポンプヘッド10の胴
体12の上部及び下部にはチェックボール15により開
閉される吸入孔13及びヘッド側吐出孔14がそれぞれ
形成されて,吸入孔の外側には吸入通路41が形成され
ている吸入側コネクタ40が結合されて,ヘッド側吐出
孔14の外側にはキャップ17が結合されている。
【0024】また,ポンプヘッド10の側壁11にはエ
アチャンバ20が設置されて,エアチャンバ20は前記
ポンプヘッド10の側壁に形成されている連通孔16及
びエアチャンバ20の胴体22の側端に形成されている
連通溝25を通してヘッド側吐出孔14と連通される。
ここで,前記エアチャンバ20の内径を大きくして胴体
22の内側壁が連通孔16の外側に位置するようにする
と連通溝25は省略できる。
【0025】また,エアチャンバ20の側壁21には,
下端が開口されている円筒形の隔板23が形成されて,
胴体22の上部には排出側吐出孔51が形成されている
吐出側コネクタ50が結合されて,排出側吐出孔51の
出口側の直径は入口側の直径より小径に形成されてい
る。この実施形態では隔板23の下部が直線状で全体幅
にわたって開口されているが開口部は円弧形状で形成す
ることが加工において容易である。
【0026】吐出側コネクタ50の下部には吐出パイプ
24がパッキング33を介して圧入結合され隔板23を
貫通してエアチャンバの下部まで延長される。
【0027】図面中符号31,32は空気及び流体の流
出を防止するためのパッキング,27はエアチャンバを
ポンプヘッドに結合させるためのボルト穴,60はドレ
ン弁,52はエアベント弁である。
【0028】前記のように構成されたダイヤフラムポン
プの動作及び作用について説明すると次のようである。
【0029】図2に図示されるように,動作状態でのエ
アチャンバ20は,隔板23と胴体22との間の空間A
及び隔板23内部の下部空間Bにはポンピング対象流体
が充填されて,隔板23内部の上部空間Cには空気が充
填される。この時,空間Cに充填されている空気はパッ
キング32,パッキング33及び下部の流体により外部
と完全遮断されることにより,常に一定量の空気量を維
持するようになる。
【0030】図1の状態でダイヤフラム110が前進す
ると,即ち,吐出行程時には,吐出側チェックボール1
5が上方に移動してヘッド側吐出孔14が開放されると
共に以前の吸入行程時にポンプ室130内に流入された
流体がヘッド側吐出孔14及び連通孔16を通してエア
チャンバ20内に吐出される。したがって,エアチャン
バ20内の流体の圧力が上昇して空間Cの空気が圧縮さ
れて隔板23内部の流体の水位が上昇するようになる。
即ち,連通孔16を通してエアチャンバ20内に流入さ
れる流体が全て吐出パイプ24及び排出側吐出孔51を
通して吐出されることではなく,その中で一部は隔板内
部の流体の水位上昇及び空気の圧力増加に影響を扱ぶこ
とにより吐出流量の急激な変動が防止される。
【0031】また,吸入行程特にはヘッド側吐出孔14
が閉鎖されエアチャンバ20内部の流体の逆流が防止さ
れると共にエアチャンバ20への流体の吐出が停止され
る。しかし,以前の吐出行程時に圧縮されたエアチャン
バ内の空気圧によりエアチャンバ内部の流体は持続的に
吐出パイプ24及び排出側吐出孔51を通して吐出され
ると共に隔板内部の流体の水位は点差減少する。したが
って,吐出流量が急激に減少しなく吐出行程時とほぼ均
等になる。
【0032】この時,排出側吐出孔51の出口側の直径
は入口側の直径より小径に形成されることにより,吐出
パイプ24内部を通過する流体の吐出量に微少変動があ
ってもその変動の振幅が小径の出口側を通過して小さく
なって吐出される流体の脈動現象はより減少される。
【0033】以下,本発明の他の実施形態について説明
する。但し,図1の実施形態とその作動原理が同一であ
る点については具体的な説明は省略する。
【0034】図3と図4及び図5〜図8は本発明の他の
実施形態を示す断面図である。
【0035】図3の実施形態によると,チャンバ20の
胴体22及び隔板23はポンプヘッド10の側壁11に
一体に形成されて,その開口部には別に形成された側壁
21が合結される。これに対して,図4の実施形態によ
ると,吐出パイプ24は吐出側コネクタ50及び隔板2
3に圧入式ではなく螺合方式で結合される。
【0036】ここで,図5及び図6は排出側吐出孔がエ
アチャンバの上部に形成されている実施形態を示す。
【0037】図5の実施形態では,隔板が省略されて,
エアチャンバ下部のポンピング対象流体は吐出パイプを
通してエアチャンバ上部の排出側吐出孔に誘導され吐出
される。
【0038】図6の実施形態では,隔板が設置される場
合,排出側吐出孔が空気ではなく隔板外部のポンピング
対象流体と直接的に接するようになるので,吐出パイプ
を省略することができる。
【0039】図7及び図8は,排出側吐出孔がエアチャ
ンバの下部に形成されている実施形態を示す。
【0040】図7の実施形態では,連通溝25はエアチ
ャンバの上部に形成され,吐出側コネクタ50及び排出
側吐出孔はエアチャンバの下部にそれぞれ形成されてお
り,隔板23及び吐出パイプ24全べてを具備してい
る。
【0041】これに対して,図8の実施形態のように,
排出側吐出孔がエアチャンバの下部に形成された場合に
は,別の隔板がなくても排出側吐出孔がポンピング対象
流体と直接的に接するようになるため,隔板及び吐出パ
イプの全てが省略できる。
【0042】ここで,図5及び図6に示す実施形態のよ
うに隔板を省略する場合には,吸入行程によるチェック
ボールの閉鎖作動時に微少量の空気が連通孔を通してポ
ンプ室に漏出されるおそれがあるが,吸入行程時には吸
入孔を通して流体が流入される状態であるので,微少量
の空気がエアチャンバからポンプ室に漏出されても吸入
孔を通して外部に漏出されず,次の吐出行程特に流体と
共に再度エアチャンバ内に吐出されるので,空気漏出に
よるエアチャンバ内の空気量の減少は微少である。
【0043】以上,本発明の一実施形態であるダイヤフ
ラムポンプに即して本発明の説明を行ったが,本発明は
かかる例に限定されず,他の形態のダイヤフラムポンプ
であって,吸入及び送出が断続的に行われることにより
流量の脈動が発生する場合に,適用できることは言うま
でもない。
【0044】また,上記実施形態は例示的な実施形態で
あり,当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇内において,各種の変更例または修正例
に想到し得ることは言うまでもないが,それらについて
も当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。例えば,当業者であれば,上記実施形態に示した連
通孔を別のパイプで形成したり,隔板の形状を変更した
り,吐出側コネクタの形状を変更したりすることが可能
であるが,それらについても当然に本発明の技術的範囲
に属するものと了解される。
【0045】
【発明の効果】以上のように,本発明によるダイヤフラ
ムポンプによると,吐出される流体の脈動現象が効果的
に防止でき,別のエアチャンバ及び配管部品を設置する
必要がないので,装備の設置作業を単純化させるととも
に,設置費用を節減することができる。
【0046】また,従来装置では,エアチャンバを設置
して流体の脈動現象を減少させてもダイヤフラムポンプ
自体から断続的に流体が吐出されることにより水撃作用
による配管の破損と騒音が激しかったが,本発明による
ダイヤフラムポンプは自ら流体の脈動を減少させ吐出す
るので,配管系の破損を未然に防止することが可能であ
り,騒音を顕著に減少させることができるという優れた
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるダイヤフラムポンプの実施の一
形態の概略構成を示す縦断面図である。
【図2】図1のダイヤフラムポンプのB−B’線に沿っ
て切断したエアチャンバの正面図である。
【図3】本発明にかかるダイヤフラムポンプの他の実施
の形態の概略構成を示す断面図である
【図4】本発明にかかるダイヤフラムポンプのさらに他
の実施の形態の概略構成を示す断面図である
【図5】本発明にかかるダイヤフラムポンプのさらに他
の実施の形態の概略構成を示す断面図である
【図6】本発明にかかるダイヤフラムポンプのさらに他
の実施の形態の概略構成を示す断面図である
【図7】本発明にかかるダイヤフラムポンプのさらに他
の実施の形態の概略構成を示す断面図である
【図8】本発明にかかるダイヤフラムポンプのさらに他
の実施の形態の概略構成を示す断面図である
【図9】従来のダイヤフラムポンプの構造及び動作を説
明するための要部断面図である。
【図10】従来のダイヤフラムポンプの構造及び動作を
説明するための要部断面図である。
【図11】従来のダイヤフラムポンプに使用される十字
溝形状の開放側ベルブ弁座の構成を示す平面図である。
【図12】従来のダイヤフラムポンプの吐出時に発生す
る脈動現象を説明するグラフである。
【図13】従来のダイヤフラムポンプにおいて,脈動現
象を減少させた場合の吐出流量の変化させた様子を示す
グラフである。
【図14】従来の流体管路の中間にエアチャンバが設置
されている構成を示す説明図である。
【符号の説明】
10,100:ポンプヘッド 11:ポンプヘッドの側壁 12,22,102:胴体 13,105:吸入孔 14:ヘッド側吐出孔 15,140:チェックボール 16:連通孔 17:キャップ 20,200:エアチャンバ 21:エアチャンバの側壁 23:隔板 24:吐出パイプ 25:連通溝 32,33:パッキング 40,150:吸入側コネクタ 41:吸入通路 50,160:吐出側コネクタ 51:排出側吐出孔 106:吐出孔 110:ダイヤフラム 111:ダイヤフラム軸 120:サポートリング 130:ポンプ室 141:開放側弁座 142:閉鎖側弁座 210:吐出配管

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体の吐出が断続的に行われるダイヤフ
    ラムポンプにおいて:内部にダイヤフラムが設置されて
    第1吐出孔及び吸入孔が形成された第1基体と;前記第
    1吐出孔と連通されるキャビティが形成されて,前記キ
    ャビティと外部を連通する第2吐出孔が形成されて,前
    記第1基体の側壁に結合される第2基体と;を含むこと
    を特徴とする,ダイヤフラムポンプ。
  2. 【請求項2】 前記第2吐出孔は,前記第2基体に結合
    された吐出コネクタ内に形成されることを特徴とする,
    請求項1に記載のダイヤフラムポンプ。
  3. 【請求項3】 前記第2吐出孔の出口側の直径は,入口
    側の直径より小径で形成されることを特徴とする,請求
    項1または2記載のダイヤフラムポンプ。
  4. 【請求項4】 前記第2基体のキャビティを区画するた
    め,前記キャビティの内部に形成されて,下部が開口さ
    れた円筒形の隔板をさらに含むことを特徴とする,請求
    項1,2または3のいずれかに記載のダイヤフラムポン
    プ。
  5. 【請求項5】 前記隔板及び第2基体は,前記ポンプヘ
    ッドの第1基体の側壁の外側に一体に形成されることを
    特徴とする,請求項4に記載のダイヤフラムポンプ。
  6. 【請求項6】 前記キャビティの内部に設置されて,前
    記第2吐出孔と連通される吐出パイプをさらに含むこと
    を特徴とする,請求項1,2,3,4または5のいずれ
    かに記載のダイヤフラムポンプ。
JP9189323A 1996-07-03 1997-06-30 ダイヤフラムポンプ Expired - Fee Related JP2852032B2 (ja)

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KR (1) KR100210224B1 (ja)
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