KR101171442B1

KR101171442B1 - 왕복동 펌프

Info

Publication number: KR101171442B1
Application number: KR1020097026102A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 마스다; 미츠오 모리
Original assignee: 니폰 필라고교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2008-04-02
Publication date: 2012-08-06
Also published as: JP2008303752A; JP4644697B2; EP2166228A4; TWI433991B; US8568114B2; EP2166228B1; TW200920946A; KR20100009586A; US20100119392A1; WO2008149597A1; EP2166228A1

Abstract

펌프축 이외의 개소에도 축받이를 설치하는 구조 고안에 의해, 대구조물로 되는 이동체의 슬라이딩 이동의 원활함이나 그 슬라이딩 지지수단(축받이 등)의 내구성을 개선시킨다. 유체의 흡입로(12)와 토출로(13)를 구비한 펌프 보디(1)와, 이들 양 단부에 기밀 고정되는 한쌍의 격막(2)과, 각 격막(2)의 선단부에 취착되는 펌프축(15)과, 각 펌프축(15)을 슬라이딩 이동 가능하게 지지해서 격막(2)의 외측에 배치되는 연결 보디(16)를 통해 펌프 보디(1)에 일체화되는 한쌍의 펌프 플랜지(4)와, 각 펌프축(15)의 펌프 플랜지(4)로부터의 돌출 선단부(15B)에 부착되는 연결판(17)끼리를, 각 펌프 플랜지(4)를 관통해서 격막(2)의 외측에 배치되는 상태에서 연결하는 연결봉(18)과, 한쌍의 펌프 플랜지(4)에 걸쳐 설치되어 연결봉(18)을 포위하는 커버통(6)을 갖는 왕복동 펌프에 있어서, 연결봉(18)을 각 펌프 플랜지(4)에 지지되는 슬라이딩 축받이(27)를 통해 슬라이딩 이동 가능하게 지지한다.

격막, 플랜지, 연결봉, 펌프축, 벨로우즈

Description

왕복동 펌프{RECIPROCATING PUMP}

본 발명은 벨로우즈 펌프, 다이어프램 펌프 등으로서, 반도체나 액정의 제조 설비나 장치에 있어서 사용되는 순수한 물, 약액의 송액수단으로서 바람직한 왕복동 펌프에 관한 것이다.

이러한 종류의 왕복동 펌프는 벨로우즈 등의 격막을 등을 맞댄 상태에서 펌프보디에 한쌍 장비하는 동시에, 격막을 우회하도록 가로 외측에 배치되는 연결봉에 의해서 각 격막의 선단부끼리를 연동 연결시키는 것에 의해, 한쌍의 격막을 배반적으로 확장수축 동작시켜 연속적으로 펌핑할 수 있도록 구성된 대용량(단위시간당 토출량이 대)형의 왕복동 펌프로서, 예를 들면, 특허문헌 1에 있어서 개시된 것이 알려져 있다.

즉, 특허문헌 1의 도 2에 나타나는 바와 같이, 대향 배치되는 벨로우즈(12a, 12b)를 배반적으로 확장수축 구동시키기 위해, 각 벨로우즈(12a, 12b)의 선단측에 부착되어 있는 펌프축(24a, 24b)에 고정되는 연결판(32a, 32b)끼리를 한쌍의 연결봉(34a, 34b)으로 연동 연결하는 것이며, 그들 한쌍의 펌프축(24a, 24b), 한쌍의 연결판(32a, 32b), 및 한쌍의 연결봉(34a, 34b)은 일체의 이동체로서 왕복 이동하는 것으로 된다.

그리고, 상술한 바와 같이 복수의 구성요소로 구성되는 상기 이동체를 슬라이딩 자유롭게 지지하는 수단은 각 펌프축(24a, 24b)을, 축받이(23a, 23b)를 통해 펌프 플랜지(1a, 1b)의 구멍(22a, 22b)에 삽입 통과시키는 것이다. 즉, 큰 구조물인 이동체는 그 펌프축(24a, 24b)에 의해서만 슬라이딩 이동 자유롭게 지지시키는 구성이 취해지고 있다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 제2002－174180호

펌프축에 의해서만 슬라이딩 지지시키는 구성에서는 각 펌프축, 각 연결봉, 각 연결판, 및 펌프축에 연결되는 각 벨로우즈의 중량이 모두 펌프축에 작용하게 되어, 중량 부하가 크다. 그 때문에, 펌프 플랜지에 장비되는 펌프축용 축받이(23a, 23b)에 대한 부하가 커지고, 그들 축받이가 마모되기 쉬운 경향이 있는 동시에, 이동체로서의 슬라이딩 이동이 원활하게 실행되기 어려워지는 것은 아닌가라는 염려가 있다.

본 발명의 목적은 펌프축 이외의 개소에도 축받이를 설치하도록 구조 고안하는 것에 의해, 상술한 대구조물로 되는 이동체의 슬라이딩 이동의 원활함이나 그 슬라이딩 지지수단(축받이 등)의 내구성을 개선시키는 점에 있다.

청구항 1에 관한 발명은 왕복동 펌프에 있어서, 피이송유체의 흡입로(12) 및 토출로(13)를 구비한 펌프 보디(1)와, 상기 펌프 보디(1)의 양 단부의 각각에 기밀하게 고정되어 상기 펌프 보디(1)와의 사이에 밀폐공간(8)을 각각 형성하도록 대향 배치되는 한쌍의 격막(2, 2)과, 각 상기 격막(2)의 선단부에 부착되는 펌프축(15)과, 각 상기 펌프축(15, 15)을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 동시에 상기 격막(2)의 외측에 배치되는 연결 보디(16)를 통해 상기 펌프 보디(1)에 일체화되는 한쌍의 펌프 플랜지(4, 4)와, 각 상기 펌프축(15, 15)에 있어서의 상기 펌프 플랜지(4)로부터 외측으로 돌출되어 있는 관통 돌출부(15B)에 부착되는 연결판(17)끼리를, 각 상기 펌프 플랜지(4, 4)를 관통해서 상기 격막(2)의 외측에 배치되는 상태에서 연결하는 연결봉(18)과, 한쌍의 상기 펌프 플랜지(4, 4)에 걸쳐 설치되는 상태에서 상기 연결봉(18)을 포위하는 커버통(6)을 갖는 동시에, 상기 연결봉(18)은 각 상기 펌프 플랜지(4, 4)에 지지되는 슬라이딩 축받이(27)를 통해 슬라이딩 이동 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 2에 관한 발명은 청구항 1에 기재된 왕복동 펌프에 있어서, 상기 슬라이딩 축받이(27)는 단면이 원형인 상기 연결봉(18)의 외부에 끼우고, 또한 상기 연결봉(18)의 축심 X방향을 따르는 잘라냄부(28)가 형성된 단면이 C자형상을 띠는 슬릿부착 원통형상의 것으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 3에 관한 발명은 청구항 2에 기재된 왕복동 펌프에 있어서, 상기 슬라이딩 축받이(27)에는 둥근 파이프형상의 상기 커버통(6)의 단부가 끼워맞춰 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 4에 관한 발명은 청구항 3에 기재된 왕복동 펌프에 있어서, 상기 슬라이딩 축받이(27)는 상기 커버통(6)이 외부에 끼워지는 소직경부(27b)와, 이 소직경부(27b)보다 대직경이고 상기 펌프 플랜지(4)에 설치되어 있는 요입부(24)의 내부에 끼워지는 대직경부(27a)를 갖는 단부착 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 5에 관한 발명은 청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 기재된 왕복동 펌프에 있어서, 상기 펌프축(15)을 슬라이딩 가능하게 지지하는 축받이기구 B를 상기 펌프 플랜지(4)에 착탈 가능하게 지지하기 위해, 상기 펌프축(15)의 외부에 끼우는 링형상의 축받이(21) 및 시일 링(22)이 장비되는 카세트체(19)를, 이것이 상기 펌프 플랜지(4)에 대한 상기 연결판(17)측으로의 분리를 실행할 수 있는 상태에서 상기 펌프 플랜지(4)에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 6에 관한 발명은 청구항 1 내지 5 중의 어느 한 항에 기재된 왕복동 펌프에 있어서, 상기 격막(2)이, 상기 펌프 보디(1)에 부착되는 두꺼운 플랜지부(2a)와, 상기 펌프축(15)의 근원측에 장비되는 판형상 부재(14)에 부착되는 선단의 두꺼운 판부(2c)와, 상기 두꺼운 플랜지부(2a)와 상기 선단의 두꺼운 판부(2c)에 걸치는 상태에서 형성되는 주름상자부(2b)를 갖는 벨로우즈로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 왕복동 펌프의 외관을 나타내는 전체 사시도.

도 2는 도 1의 왕복동 펌프의 구조를 나타내는 단면도.

도 3은 도 1의 왕복동 펌프의 측면도.

도 4는 펌프축의 지지구조를 나타내는 주요부의 확대 단면도.

도 5는 카세트 슬라이딩부의 착탈 구조를 나타내는 작용도.

도 6은 연결봉의 지지구조를 나타내는 주요부의 확대 단면도.

도 7은 도 6의 지지구조에 사용되는 슬라이딩 축받이 단품의 사시도.

도 8은 드레인로를 나타내는 펌프 보디 부분에서의 단면도

[부호의 설명]

1; 펌프 보디 2; 격막

2a; 두꺼운 플랜지부 2b; 주름 상자부

2c; 선단의 두꺼운 판부 4; 펌프 플랜지

6; 커버통 8; 밀폐 공간

12; 흡입로 13; 토출로

14; 판형상 부재 15; 펌프축

15B; 관통 돌출부 16; 연결 보디

17; 연결판 18; 연결봉

19 카세트체 21; 링형상의 축받이

22; 시일 링 24; 요입부

27; 슬라이딩 축받이 27a; 대직경부

27b; 소직경부 28; 잘라냄부

A; 왕복동 펌프 B; 축받이 기구

X; 연결봉의 축심

이하에, 본 발명에 의한 왕복동 펌프의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 왕복동 펌프의 전체 사시도, 도 2는 구조를 나타내는 단면도, 도 3은 측면도, 도 4는 펌프축의 슬라이딩 지지구조를 나타내는 주요부의 단면도, 도 5는 축받이 기구의 착탈 작용도, 도 6은 연결봉의 슬라이딩 지지구조를 나타내는 단면도, 도 7은 도 6의 슬라이딩 축받이의 단품 사시도이다.

[실시예 1]

왕복동 펌프 A는 도 1～도 3에 나타내는 바와 같이, 벨로우즈 펌프의 한쌍을 등을 맞댄 상태로 합체시킨 바와 같은 구조의 것이며, 단위시간당 토출량을 크게 취할 수 있는 대용량 펌프이다. 왕복동 펌프 A는 불소수지(PTFE) 등으로 이루어지는 좌우 중앙의 펌프 보디(1), 펌프 보디(1)의 좌우에 배치되는 불소수지(PTFE) 등으로 이루어지는 한쌍의 벨로우즈(격막의 일예)(2, 2), 한쌍의 에어 실린더(3, 3), 스테인리스재(SUS304) 등으로 이루어지는 한쌍의 펌프 플랜지(4, 4), 합계 4개의 관통볼트/너트(5), 합계 4개의 커버통(6, 6), 한쌍의 단부 커버(7, 7) 등을 갖고 구성되어 있다. 또한, 도 3은 단부 커버(7)를 떼어낸 상태의 측면도이다.

여기서 간단하게 펌핑작용에 대해 설명하면, 각 펌프 플랜지(4, 4)의 사이드에 설치되어 있는 에어 급배구(a,a)에 대해 도시하지 않은 에어 급배장치로부터 배반적으로 에어를 출입시켜, 한쌍의 에어 실린더(3, 3)를 배반적으로 신축 작동시키고, 펌프 보디(1) 측쪽의 하측에 배치되어 있는 유체 흡입부(ri)로부터 흡입되는 유체를, 그의 상측에 배치되어 있는 유체 토출부(ro)로부터 대략 연속적으로 토출할 수 있다는 것이다. 즉, 한쌍의 벨로우즈(2, 2)가 배반적으로 확장수축 구동되는 구조로서, 한쪽의 벨로우즈(2)가 유체 토출 동작하는 동안, 다른쪽의 벨로우즈(2)는 유체 흡입 동작하게 되고, 왕복동 펌프 A이면서 연속적으로 유체 토출할 수 있 는 것으로 되어 있다.

다음에, 각 부의 상세 구조에 대해 설명한다. 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 펌프 보디(1)는 그 좌우 양측의 중심부분이 바깥쪽으로 돌출된 단부착 원통형상으로 형성되어 있다. 펌프 보디(1)의 돌출부분의 외주부(1a)에, 벨로우즈(2)의 둥근고리형상의 두꺼운 플랜지부(2a)가 펌프 보디(1)의 내측 둘레벽(1b)에 맞닿을 때까지 끼워 넣어져 지지되는 동시에, 벨로우즈(2)와 펌프 보디(1)로 둘러싸이는 부분인 펌프실(밀폐공간의 일예)(8)을 향하는 흡입용 및 토출용의 각 역지밸브(9, 10)가 설치되어 있다. 그리고, 펌프 보디(1)에는 한쌍의 흡입용 역지밸브(9, 9)와 유체 흡입부(ri)를 연통시키는 흡입측 유로(흡입로의 일예)(12), 및 한쌍의 토출용 역지밸브(10, 10)와 유체 흡입부(ri)를 연통시키는 토출측 유로(토출로의 일예)(13)가 형성되어 있다.

흡입용 역지밸브(9)는 펌프 보디(1)에 끼워맞춰 장착되는 밸브 케이스(9A)와, 밸브 케이스(9A)에 이동 가능하게 내부에 끼워지는 밸브체(9B)와, 밸브체(9B) 선단의 밸브 시트(29)를 펌프 보디(1)에 있어서의 흡입측 유로(12)측에 개구된 구멍 둘레가장자리부(30)에 압압 부세하는 코일 스프링(9C)을 갖고 구성되어 있다. 토출용 역지밸브(10)는 펌프 보디(1)에 끼워맞춰 장착되는 밸브 케이스(10A)와, 밸브 케이스(10A)에 이동 가능하게 내부에 끼워지는 밸브체(10B)와, 밸브체(10B) 선단의 밸브 시트(31)를 밸브 케이스(10A)의 펌프실(8)측에 개구된 상태에서 형성되어 있는 구멍 둘레가장자리부(32)에 압압 부세하는 코일 스프링(10C)을 갖고 구성되어 있다. 도 2에 있어서는 펌프 보디(1)의 우측에 그려져 있는 흡입용 역지밸 브(9)는 닫힘(밸브 폐쇄) 상태를, 또한 좌측에 그려져 있는 흡입용 역지밸브(9)는 열림(밸브 개방) 상태를 각각 나타내고 있다. 또, 펌프 보디(1)의 우측에 그려져 있는 토출용 역지밸브(10)는 열림(밸브 개방) 상태를, 또한 좌측에 그려져 있는 토출용 역지밸브(10)는 닫힘(밸브 폐쇄) 상태를 각각 나타내고 있다.

벨로우즈(2)는 전술한 두꺼운 플랜지부(2a), 주름 상자부(2b), 및 대략 원판형상의 헤드부(선단의 두꺼운 판부의 일예)(2c)를 갖고 이루어지고, 헤드부(2c)에는 이것에 볼트 고정되는 지지판(판형상부재의 일예)(14)을 통해 펌프축(15)이 부착되어 있다. 펌프축(15)은 그 중심이 벨로우즈(2) 및 펌프 보디(1)의 중심을 통과하는 축심 P에 일치하는 상태로 장비되어 있다. 펌프축(15)은 카세트식의 축받이 기구 B를 통해 슬라이딩 이동 자유롭게 펌프 플랜지(4)에 지지되어 있고, 그 펌프 플랜지(4)는 한쌍의 펌프 플랜지에 걸쳐 가설되는 관통 볼트/너트(5)에 의해, 에어 실린더(3)를 구성하는 실린더통(연결 보디의 일예)(16)을 통해 두꺼운 플랜지부(2a)에 지지되어 있다. 즉, 한쌍의 펌프 플랜지(4, 4)는 알루미늄 합금제의 실린더통(16, 16) 및 벨로우즈(2)의 두꺼운 플랜지부(2a)를 통해 펌프 보디(1)에 일체화되어 있고, 그들에 의해서 지지체인 펌프 프레임 F가 구성되어 있다. 또한, 펌프 플랜지(4)에는 볼트 등에 의해서 왕복동 펌프 A를 대좌(pedestal) 등의 구조물에 고정 가능하게 하기 위한 부착 플랜지부(4A)가 형성되어 있다.

펌프축(15)은 축받이 기구 B의 내부에 끼워지는 본체부(15A)와, 이것보다도 약간 직경이 작은 선단부(관통 돌출부의 일예)(15B)를 갖고 이루어지고, 펌프 플랜지(4)를 관통해서 돌출된 선단부(15B)에는 직사각형 판형상이고 스테인리스(SUS304 등)제의 연결판(17)이 너트 고정되어 있다. 연결판(17)의 상하단에서 좌우단의 각각에는 한쌍의 연결판(17, 17)을 연동 연결하기 위한 합계 4개의 원주형상(원통형상이라도 좋음)의 연결봉(18)이 너트(18a)에 의해서 고정되어 있다. 스테인리스(SUS304 등)제의 각 연결봉(18)은 각 펌프 플랜지(4, 4)에 설치되어 있는 축받이부(11)에 의해, 슬라이딩 자유롭게 각 펌프 플랜지(4, 4)에 지지되어 있다. 각 연결봉(18)은 펌프 플랜지(4, 4)에 걸쳐 가설되는 스테인리스(SUS304 등)에 불소 수지 코팅이 실시된 둥근 파이프형상의 커버통(6)에 의해서 포위되어 있다. 또, 연결판(17)은 4개소의 연결봉(18)의 단부와 함께 단부 커버(7)에 의해서 덮여 있다.

즉, 한쌍의 벨로우즈(2)의 헤드부(2c)끼리는 스테인리스(SUS304 등)제로 한쌍의 지지판(14, 14), 한쌍의 펌프축(15, 15), 한쌍의 연결판(17, 17), 및 4개의 연결봉(18)으로 이루어지는 이동체 C를 수반해서 연동 연결되어 있다. 따라서, 한쪽의 벨로우즈(2)(도 2의 좌측에 그려져 있는 벨로우즈(2))가 확대 이동, 즉 좌측의 에어 실린더(3)가 부압 작동하고 있을 때에는 다른 쪽의 벨로우즈(2)(도 2의 우측에 그려져 있는 벨로우즈(2))는 축소 이동, 즉 우측의 에어 실린더(3)가 정압 작동하는 관계로 일체 구동된다. 이 한쌍의 벨로우즈(2)의 배반 구동에 의해, 연속적으로 유체를 흡입하는 동시에 연속적으로 유체를 토출하는 대용량 펌프로 구성되어 있다. 또한, 실린더통(16)의 내부는 에어압에 의해서 벨로우즈(2)를 확장수축 구동하기 위한 실린더실(3a)에 형성되어 있다.

복수의 구성요소로 이루어지는 이동체 C는 각 펌프축(15)에 작용하는 합계 2개소의 축받이 기구 B와, 각 연결봉(18)의 양 단부에 작용하는 합계 8개소의 축받 이부(11)에 의해서 슬라이딩 이동가능하게 펌프 프레임 F에 지지되어 있다. 이와 같이 펌프축(15) 뿐만 아니라, 4개소의 연결봉(18)의 양 단부도 축받이를 통해 슬라이딩 가능하게 지지되어 있으므로, 이동체 C의 지지 하중(부하)이 합계 10개소의 축받이(2개소의 축받이 기구 B와 8개소의 축받이부(11))로 분산되고, 그들 축받이의 조기 마모를 초래하는 일이 없는 동시에 시일성의 개선도 가능하게 되고, 또한 이동체 C가 원활하고 경쾌하게 슬라이딩 이동할 수 있는 슬라이딩 지지 구조가 왕복동 펌프 A에 구축되어 있다.

다음에, 펌프축(15)의 슬라이딩 지지 구조에 대해 설명한다. 스테인리스(SUS304 등)제의 펌프축(15)은 전술한 축받이 기구 B를 이용해서 펌프 플랜지(4)에 슬라이딩 자유롭게 지지되어 있다. 축받이 기구 B는 도 4, 5에 나타내는 바와 같이, 본체 보스부(19A)와 취착 플랜지부(19B)를 갖는 단부착 원통형상으로 알루미늄 합금제의 카세트체(19)와, 제 1의 O링(20)과, 축받이 링(21)과, 시일 링(22)과, 시일 링(22)의 외부에 끼워지는 제2의 O링(23)을 갖고 구성되어 있다.

제1의 O링(20)은 본체 보스부(19A)의 외주면에 형성되어 있는 외주홈(19a)에 끼워 넣어져 있다. 축받이 링(21)은 카세트체(19)의 내주면(19i)에 있어서의, 본체 보스부(19A)에 상당하는 부분에 형성되는 편평 내주 홈(19b)에 끼워 넣어져 있고, 그 내주 시일면(21a)의 내경 d21은 카세트체(19)의 내주면(19i)의 내경 d19보다도 약간 작다. 시일 링(22)은 카세트체(19)의 내주면(19i)에 있어서의 본체 보스부(19A)와 취착 플랜지부(19B)에 걸치는 부분에 형성되는 내주 깊은 홈(19c)에 끼워 넣어져 있고, 그 외주측에 제 2의 O링(23)이 직경방향으로 압축된 상태로 장비 된다. 시일 링(22)의 내주면(22a)의 내경 d22도 내주면(19i)의 내경 d19보다도 약간 작다.

한편, 펌프 플랜지(4)에는 소직경 구멍부(24A)와 대직경 구멍부(24B)를 갖는 축받이 기구 장착용의 단부착 구멍(요입부의 일예)(24)이 축심 P를 중심으로 해서 형성되어 있다. 소직경 구멍부(24A)에는 카세트체(19)의 본체 보스부(19A)가 밀하게 끼워맞춰지고, 대직경 구멍부(24B)에는 카세트체(19)의 취착 플랜지부(19B)가 밀하게 또는 헐겁게 끼워맞춰지도록 구성되어 있다. 카세트체(19)의 폭 치수와 펌프 플랜지(4)의 두께 치수는 동일하게 설정되어 있고, 축받이 기구 B가 단부착 구멍(24)에 끼워맞춰 장착된 상태에서는 카세트체(19)의 내측 단면(19d)과 펌프 플랜지(4)의 내측면(4a)이 면일치로 되고, 또한 카세트체(19)의 외측 단면(19e)과 펌프 플랜지(4)의 외측면(4b)이 면일치로 되도록 구성되어 있다. 또한, 도 2 및 도 3에 있어서의 ‘34’는 단부 커버(7)를 외부에 끼워 장착하기 위해 펌프 플랜지(4)로부터 돌출 형성된 프레임벽이다.

또, 축받이 기구 B의 펌프 플랜지(4)에의 고정은 펌프 플랜지(4)에 있어서의 소직경 구멍부(24A)의 바깥 둘레가장자리부에 취착 플랜지부(19B)를 복수의 볼트(25)로 체결하는 것에 의해서 실행된다. 이와 같은 구조에 의해, 복수의 볼트(25)를 풀면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 축받이 기구 B를 바깥쪽으로 빼내어 이동한 펌프 플랜지(4)로부터의 꺼냄, 및 단부착 구멍(24)에 삽입한 장착을 자유롭게 실행할 수 있는 것으로 되어 있다. 따라서, 마모하는 등에 의해서 축받이 링(21)이나 시일 링(22)을 교환하는 바와 같은 경우에는 4개소의 너트(18a)를 조작 해서 연결봉(18)으로부터 연결판(17)을 분리함으로써 펌프 플랜지(4)를 노출시키고, 그리고 복수의 볼트(25)를 조작해서 축받이 기구 B를 펌프 플랜지(4) 및 펌프축(15)으로부터 분리하고, 그 분리된 축받이 기구 B를 조작해서 용이하게 실행하는 것이 가능하다.

즉, 펌프축(15)을 슬라이딩 가능하게 지지하는 축받이 기구 B를 펌프 플랜지(4)에 착탈 가능하게 지지하기 위해, 펌프축(15)의 외부에 끼우는 축받이 링(「링형상의 축받이」의 일예)(21) 및 시일 링(22)이 장비되는 카세트체(19)를, 이것이 펌프 플랜지(4)에 대한 연결판(17)측으로의 분리를 실행할 수 있는 상태에서 펌프 플랜지(4)에 부착되어 있는 것이다. 이 펌프 플랜지(4)에 대해 착탈 가능한 카세트식의 축받이 기구 B의 채용에 의해, 다음과 같이 보수 점검 등의 메인터넌스성이 크게 개선되는 이점이 얻어진다.

전술한 특허문헌 1등에 나타나는 종래의 왕복동 펌프에서는 축받이 링이 직접적으로 펌프 플랜지에 설치되어 있었기 때문에, 그 축받이 링의 교환시에는 펌프 플랜지도 분해할 필요가 있어, 상당히 귀찮고 번거로운 작업이 요구되는 것이었다. 이에 반해 본 발명에 의한 왕복동 펌프에 있어서는 축받이 기구 B가 펌프 플랜지(4)로부터 좌우 바깥쪽에 착탈 가능하게 구성되어 있으므로, 펌프 플랜지(4)를 떼어내어 조작할 필요가 없고, 축받이 링(21)이나 시일 링(22)의 교환이나 보수 점검시에는 축받이 기구 B를 떼어내어 간단 편리하게 메인터넌스하는 것이 가능하다.

다음에, 연결봉(18)의 슬라이딩 지지 구조에 대해 설명한다. 도 2, 도 6에 나타내는 바와 같이, 축받이부(11)는 펌프 플랜지(4)에 형성되어 있는 단부착 구 멍(26)에 수용되는 단부착 원통형상의 슬라이드 베어링(슬라이딩 축받이의 일예)(27)의 내부에 끼워 지지되어 있다. 그리고, 연결봉(18)을 수용하는 커버통(6)의 단부는 슬라이드 베어링(27)의 소직경부(27b)에 압입적으로 외부에 끼워 장착되는 상태에서 펌프 플랜지(4)의 대직경 구멍부(26A)에 삽입되어 있다. 즉, 커버통(6)은 슬라이드 베어링(27)을 통해 간접적으로 펌프 플랜지(4)에 지지되어 있는 구조가 취해지고 있다.

슬라이드 베어링(27)은 도 6, 도 7에 나타내는 바와 같이, 연결봉(18)을 슬라이딩 가능하게 밀하게 내부에 끼우는 내주면(27A)과, 단부착 구멍(26)의 대직경 구멍부(26A)에 압입적으로 내부에 끼우는 대직경부(27a)와, 이 대경부(27a)보다도 직경이 작아지는 소직경부(27b)를 갖는 동시에, 그 폭방향, 즉 연결봉(18)의 축심 X방향을 따라 관통하는 세로 슬릿(잘라냄부의 일예)(28)이 형성되어 있고, 축심 X의 방향에서 보아 대략 C자형상을 띠는 축받이부재로 구성되어 있다. 즉, 슬라이드 베어링(27)은 단면이 원형인 연결봉(18)의 외부에 끼우고, 또한 연결봉(18)의 축심 X방향을 따르는 세로 슬릿(28)이 형성된 단면이 C자형상을 띠는 슬릿부착 원통형상의 것으로 형성되어 있다.

펌프 플랜지(4)의 단부착 구멍(26)의 내부에 끼워 지지되고, 또한 연결봉(18)을 슬라이딩 가능하게 밀하게 내부에 끼워 맞추는 역할을 하는 슬라이드 베어링(27)을 C자형상의 것으로 하고 있는 것에 의해, 다음과 같은 작용이나 효과가 얻어진다. 즉, 예를 들면, 분위기 온도나 슬라이딩에 의한 발열 등에 의해서 슬라이드 베어링(27)이 팽창했다고 해도, 그 경우에는 세로 슬릿(28)의 간격이 좁아지 는 방향으로(둘레방향으로) 신장하는 것만으로 되고, 연결봉(18)과의 양호한 끼워맞춤 상태, 및 펌프 플랜지(4)와의 양호한 끼워맞춤 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다. 반대로, 겨울철 등의 온도 저하에 의한 재료수축이 생겨도, 세로 슬릿(28)의 간격이 약간 확대되는 방향으로 변화할 뿐, 역시 연결봉(18)이나 펌프 플랜지(4)와의 양호한 끼워맞춤상태의 유지가 가능하게 된다. 또, 연결부(17)나 펌프 플랜지(4)가 팽창하거나 수축하는 경우에도, 전술과 마찬가지의 작용효과를 얻는 것이 가능하다.

또한, 왕복동 펌프 A의 움직임(작용)을 개략 설명하면, 각 펌프 플랜지(4)의 에어 급배구(a,a)에 배반적으로 고압 에어를 급배(또는 한쪽에 에어 공급하고, 다른 쪽은 감압하는 수단이라도 좋음)하여 한쌍의 에어 실린더(3, 3)를 배반적으로 신축(도 3에 나타내는 바와 같이, 에어 급배구(a)와 실린더실(3a)을 연통시키는 에어 유로(33)가 펌프 플랜지(4)에 형성되어 있음)시키는 것에 의해, 한쌍의 벨로우즈(2, 2)를 배반적으로 확장수축 구동시키고, 유체 흡입구(12)로부터 흡입한 유체를 유체 토출구(13)로부터 연속적으로 토출시킬 수 있다. 도 2에 있어서, 펌프 보디(1)의 우측에 그려져 있는 벨로우즈(2)는 실린더실(3a)의 확대에 의해서 가장 축소된 토출동작 종기(終期)의 상태를 나타내고 있고, 흡입용 역지밸브(9)는 닫혀 있고 토출용 역지밸브(10)는 열려 있다. 그리고, 펌프 보디(1)의 좌측에 그려져 있는 벨로우즈(2)는 실린더실(3a)의 축소에 의해서 가장 확장된 흡입동작 종기의 상태를 나타내고 있고, 흡입용 역지밸브(9)는 열려져 있고 토출용 역지밸브(10)는 닫혀 있다.

참고로 기술하지만, 도 2 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 펌프실(8)의 잔류액을 배출시키는 드레인로(34)가 펌프 보디(1)에 형성되어 있다. 즉, 펌프 보디(1)에 있어서의 두꺼운 플랜지부(2a)를 지지하는 부분인 외주부(1a)와 내측 둘레벽(1b)에 걸치는 상태에서 펌프실(8)에 개구된 가로구멍(34a)과, 이 가로구멍(34a)의 내부 안쪽단과 연통해서 펌프 보디(1)의 하부 경사 외벽(1c)에 개구된 경사 세로구멍(34b)에 의해서 드레인로(34)가 구성되어 있다. 도시는 생략하겠지만, 경사 세로구멍(34b)의 개구부는 통상(비드레인시)은 마개(플러그)나 밸브 등으로 닫아 두고, 필요시에는 분리하여 펌프실(8)내의 잔류액(약액)(e)을, 중력을 이용해서 드레인로(34)로부터 배출시키는 것이 가능하다. 또한, 토출측 유로(13)는 도 8에 나타내는 바와 같이 상향으로 꺼내는 구조라도 좋다.

종래에는 펌프 P를 공(空; idly)동작시켜 펌프실(8)로부터 액빼냄을 실행해도, 흡입용 역지밸브(9)의 개구부 이하에 고여있는 액을 빼낼 수 없었다. 이에 반해, 드레인로(34)를 마련한 것에 의해, 펌프실(8)내에 남아 있는 액체를 완전할 정도로, 또한 중력 이용에 의해서 특별한 기구를 이용하는 일 없이 배출할 수 있으므로, 합리적, 경제적으로 액 치환에 필요한 액체량이나 시간을 삭감할 수 있는 이점이 얻어진다. 또한, 간단화를 위해, 도 2에 있어서는 드레인로(34)를 우측의 펌프실(8)에만 그리고 있지만, 실제로는 각 펌프실(8, 8)의 각각에 드레인로(34)를 설치하는 것이 바람직하다.

[별도의 실시예]

격막(2)으로서는 다이어프램 등이어도 좋으며 벨로우즈에는 한정되지 않는 다. 연결봉(18)의 수는 2개나 6개 등, 4개 이외여도 좋다.

청구항 1의 발명에 따르면, 벨로우즈의 선단부에 부착되는 한쌍의 펌프축, 한쌍의 연결판, 복수의 연결봉 등으로 이루어지는 이동체는 펌프축의 부분 뿐만 아니라, 각 연결봉의 양 단부도 슬라이딩 가능하게 지지되기 때문에, 종래에는 펌프축에 집중되어 있던 하중 부담이 연결봉의 축받이부로도 분산되게 되고, 각 슬라이딩 축받이의 마모를 억제할 수 있어 장기 수명화를 도모하는 것이 가능한 왕복동 펌프를 제공할 수 있다. 또, 비교적 큰 구조물로 되는 상기 이동체의 슬라이딩 축받이 개소가 대폭 증가하므로, 그 이동의 안정화나 원활함도 개선되게 되고, 더욱 원활하고 경쾌하게 동작 가능하게 되는 이점도 얻어진다.

청구항 2의 발명에 따르면, 연결봉의 슬라이딩 축받이가 단면이 C자형상을 띠는 슬릿부착 원통형상으로 형성되어 있기 때문에, 분위기 온도 변화나 슬라이딩열 등에 의해서 슬라이딩 축받이나 연결봉이 팽창하거나 수축해도, 슬라이딩 축받이가 용이하게 둘레방향으로 신장 수축 변위해서 흡수할 수 있고, 연결봉과 슬라이딩 축받이의 양호한 슬라이딩 지지상태가 유지 가능하게 되는 왕복동 펌프를 제공할 수 있다.

청구항 3의 발명에 따르면, 연결봉을 보호하기 위해 포위하는 커버통이 슬라이딩 축받이에 끼워 맞춰 지지되는 구조, 즉 1개의 부품(슬라이딩 축받이)을 통해 끼워 맞춰지는 구조이기 때문에, 예를 들면 커버통을 펌프 플랜지에 끼워맞춰 지지시키는 경우와 같이, 2개의 부품(펌프 플랜지, 슬라이딩 축받이)을 통해 끼워맞춰 지는 구조에 비해, 커버통을 치수 정밀도 좋게 조립할 수 있거나, 또는 더욱 연결봉의 직경에 근접하는 가느다란 직경의 것이 가능하게 된다고 하는 이점이 있다. 이 경우, 청구항 4와 같이, 슬라이딩 축받이를, 커버통이 외부에 끼워지는 소경부와, 펌프 플랜지의 내부에 끼워지는 대경부를 갖는 단부착 형상의 것으로 하면, 커버통을 더욱 가늘게 할 수 있거나, 펌프 플랜지의 슬라이딩 축받이 장착용의 구멍의 내경을, 저렴하게 작성하기 쉬운 단차가 없는 일정 직경의 것으로 할 수 있다는 이점이 추가된다.

또, 커버통을 슬라이딩 축받이에 끼워 맞춰 지지시키는 구성에서는 슬라이딩 축받이의 보수 점검이나 교환과 같은 메인터넌스를 실행하기 위해 슬라이딩 축받이를 펌프 플랜지에 대해 착탈시킬 때, 슬라이딩 축받이를 펌프 플랜지에 대해 착탈하는 조작과, 펌프 플랜지로부터 빼내 슬라이딩 축받이와 커버통에 의한 소규모의 구조물의 상태에 있어서, 슬라이딩 축받이와 커버통을 착탈시키는 조작을 실행하는 것으로 된다. 이것은 예를 들면, 커버통이 펌프 플랜지에 대해 끼워맞춰 지지되어 있는 경우에는 커버통을 펌프 플랜지에 대해 착탈하는 조작과, 슬라이딩 축받이를 펌프 플랜지에 대해 착탈하는 조작의 쌍방을 왕복동 펌프에 대해 실행할 필요가 있어 번거롭지만, 청구항 3의 발명에서는 그 번거로운 조작이 개선되어 착탈 조작의 용이화가 가능하게 되는 이점도 있다.

청구항 5의 발명에 따르면, 상세한 것은 실시형태의 항에서 설명했지만, 펌프축을 슬라이딩 가능하게 지지하는 축받이 기구가 펌프 플랜지에 대해 연결판측, 즉 바깥쪽에 분리 가능하게 되기 때문에, 펌프축용의 축받이수단이나 시일수단의 보수 점검이나 교환시에는 축받이 기구의 착탈 조작 이외에는 연결판을 연결봉으로부터 떼어내는 작업을 실행하면 좋고, 연결판에 부가해서 펌프 플랜지도 착탈하지 않으면 안되는 종래의 왕복동 펌프에 비해, 펌프축의 슬라이딩 지지구조의 메인터넌스성을 개선할 수 있는 이점이 얻어진다.

청구항 6의 발명에 따르면, 상기 청구항 1～5의 발명에 의한 효과의 어느 하나를 갖는 사용하기 쉽고 개선된 벨로우즈식의 왕복동 펌프를 제공할 수 있다.

Claims

피이송유체의 흡입로 및 토출로를 구비한 펌프 보디와, 상기 펌프 보디의 양 단부의 각각에 기밀하게 고정되어 상기 펌프 보디와의 사이에 밀폐공간을 각각 형성하도록 대향 배치되는 한쌍의 격막과, 각 상기 격막의 선단부에 부착되는 펌프축과, 각 상기 펌프축을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 동시에 상기 격막의 외측에 배치되는 연결 보디를 통해 상기 펌프 보디에 일체화되는 한 쌍의 펌프 플랜지와, 각 펌프축에서 상기 펌프 플랜지로부터 외측으로 돌출되어 있는 관통 돌출부에 부착되는 연결판들을, 상기 펌프 플랜지를 관통해서 상기 격막의 외측에 배치되는 상태에서 연결하는 연결봉과, 한 쌍의 상기 펌프 플랜지에 걸쳐 설치되는 상태에서 상기 연결봉을 포위하는 커버통을 갖는 동시에,

상기 연결봉은 각 상기 펌프 플랜지에 지지되는 슬라이딩 축받이를 통해 슬라이딩 이동 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동 펌프.
제 1 항에 있어서,

상기 슬라이딩 축받이는 단면이 원형인 상기 연결봉의 외부에 끼우고, 또한 상기 연결봉의 축심방향을 따르는 잘라냄부가 형성된 단면이 C자형상을 띠는 슬릿부착 원통형상의 것으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동 펌프.
제 2 항에 있어서,

상기 슬라이딩 축받이에는 둥근 파이프형상의 상기 커버통의 단부가 끼워맞춰 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동 펌프.
제 3 항에 있어서,

상기 슬라이딩 축받이는 상기 커버통이 외부에 끼워지는 소직경부와, 이 소직경부보다 대직경이고 상기 펌프 플랜지에 설치되어 있는 요입부의 내부에 끼워지는 대직경부를 갖는 단부착 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동 펌프.
제 1 항에 있어서,

상기 펌프축을 슬라이딩 가능하게 지지하는 축받이 기구를 상기 펌프 플랜지에 착탈 가능하게 지지하기 위해, 상기 펌프축의 외부에 끼우는 링형상의 축받이 및 시일링이 장비되는 카세트체를, 이것이 상기 펌프 플랜지에 대한 상기 연결판측으로의 분리를 실행할 수 있는 상태에서 상기 펌프 플랜지에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동 펌프.
제 1 항에 있어서,

상기 격막은 상기 펌프 보디에 부착되는 두꺼운 플랜지부와, 상기 펌프축의 근원측에 장비되는 판형상부재에 부착되는 선단의 두꺼운 판부와, 상기 두꺼운 플랜지부와 상기 선단의 두꺼운 판부에 걸치는 상태에서 형성되는 주름 상자부를 갖는 벨로우즈로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동 펌프.