KR200494963Y1

KR200494963Y1 - 다이어프램 펌프

Info

Publication number: KR200494963Y1
Application number: KR2020207000041U
Authority: KR
Inventors: 노리미츠 하마오; 고이치 하야카와
Original assignee: 가부시키가이샤 아이비에스
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2022-02-08
Also published as: KR20200001823U; WO2019130714A1; TW201930724A; TWI707087B; CN212898872U; JP6941366B2; JP2019120128A

Abstract

다이어프램의 열화를 방지함과 함께, 펌프의 압축비를 크게 할 수 있으며, 나아가서는 장수명이며 고성능의 다이어프램 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다. 펌프 헤드(1)와, 펌프 헤드(1) 내부의 다이어프램(2)과, 다이어프램(2)에 접속된 구동 기구(3)와, 펌프 헤드(1) 내부의 다이어프램(2)에 의해 구획된 펌프실(4)을 구비하는 다이어프램 펌프이다. 다이어프램(2)은, 외주부(2b)에 있어서 두께 방향으로 돌출되는 산형부(21)가 형성되고, 주위 단부(2c)가 펌프 헤드(1)에 고정됨과 함께, 중앙부(2a)에 구동 기구(3)가 접속되고, 구동 기구(3)에 의해 다이어프램(2)이 두께 방향으로 왕복 운동할 때, 산형부(21)에 있어서의 정점부(211)의 직경 방향 외측의 제1 경사부(212)가 경사 상태를 유지하면서, 산형부(21)에 있어서의 정점부(212)의 직경 방향 내측의 제2 경사부(213)가 정점부(211)를 지지점으로 하여 요동한다.

Description

다이어프램 펌프

본 고안은, 다이어프램이 요동함으로써 유체를 이송하는 다이어프램 펌프에 관한 것이다.

종래부터 유체를 이송하기 위한 펌프로서 다이어프램 펌프가 알려져 있다. 이 다이어프램 펌프는, 펌프 헤드와, 펌프 헤드의 내부에 마련된 가요성의 다이어프램과, 다이어프램에 접속된 구동 기구와, 펌프 헤드의 내부에 있어서 다이어프램에 의해 구획된 펌프실을 구비하고, 구동 기구에 의해 다이어프램이 두께 방향으로 왕복 운동하는 데 수반되어, 펌프실의 압력을 변화시켜 유체를 이송한다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

그런데, 종래의 다이어프램 펌프의 대부분은, 다이어프램이 평판상으로 형성되어 있기 때문에, 다이어프램이 펌프실측으로 팽창될 때마다, 다이어프램에 대하여 직경 방향으로 큰 인장력이 발생함으로써 늘어나게 되어 버려, 다이어프램이 단기간에 열화된다는 문제가 있었다.

그래서, 이와 같은 다이어프램 펌프에 대하여 인장력이 발생하는 것을 방지하기 위해서, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 다이어프램(102)에 두께 방향으로 완만하게 돌출된 늘어짐부(102a)가 형성된 것도 알려져 있다. 이에 의하면, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 다이어프램(102)이 펌프실(104)측으로 팽창될 때, 다이어프램(102)에 형성된 늘어짐부(102a)가 인장력을 흡수하기 때문에, 다이어프램(102)의 열화를 방지할 수 있다.

일본 실용신안 출원 공개 평7-14179호 공보

그러나, 다이어프램(102)이 요동할 때, 다이어프램(102)의 늘어짐부(102a)가 불안정한 형상으로 되는 경우가 많았다. 구체적으로 설명하면 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 다이어프램(102)의 동작의 하사점에서는 늘어짐부(102a)는 소정의 형상을 유지한 상태로 되어 있지만, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 상사점에서는 늘어짐부(102a)가 본래 지닌 형상의 영향 때문에 펌프실(104)과 반대측에 약간 만곡된 형상으로 되고, 다이어프램이 요동을 더욱 반복해 가면, 도 4의 (d)에 도시한 바와 같이, 상사점에 있어서 점차 크게 만곡된 형상으로 되어 있었다. 이 때문에, 그 만곡된 형상으로 된 부분에 유체가 잔류된 상태(데드 볼륨) D가 발생하여, 펌프실(104)의 최대 용량(압축 전의 용량)/펌프실의 최소 용량(압축 후의 용량)으로 표시되는 압축비가 작아지기 때문에, 유체의 흡인·토출의 효율이 저하된다는 문제가 있었다.

본 고안은, 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 다이어프램의 열화를 방지함과 함께, 펌프의 압축비를 크게 할 수 있으며, 나아가서는 장수명이며 고성능의 다이어프램 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 펌프 헤드와, 해당 펌프 헤드의 내부에 마련된 가요성의 다이어프램과, 해당 다이어프램에 접속된 구동 기구와, 상기 펌프 헤드의 내부에 있어서 상기 다이어프램에 의해 구획된 펌프실을 구비하고, 상기 구동 기구에 의해 상기 다이어프램이 두께 방향으로 왕복 운동하는 데 수반되어, 상기 펌프실의 압력을 변화시켜 유체를 이송하는 다이어프램 펌프이며, 상기 다이어프램은, 외주부에 있어서 두께 방향으로 돌출되는 산형부가 형성되고, 주위 단부가 상기 펌프 헤드에 고정됨과 함께, 중앙부에 상기 구동 기구가 접속되고, 상기 구동 기구에 의해 상기 다이어프램이 두께 방향으로 왕복 운동할 때, 상기 산형부에 있어서의 정점부의 직경 방향 외측의 제1 경사부가 경사 상태를 유지하면서, 상기 산형부에 있어서의 정점부의 직경 방향 내측의 제2 경사부가 정점부를 지지점으로 하여 요동하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 다이어프램의 산형부의 제1 경사부가 경사 상태를 유지하면서, 제2 경사부가 정점부를 지지점으로 하여 요동함으로써, 다이어프램에 인장력이 거의 발생하지 않기 때문에, 다이어프램이 직경 방향으로 신장되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 다이어프램의 열화를 방지할 수 있다.

또한, 다이어프램의 산형부의 제1 경사부가 경사 상태를 유지하면서, 제2 경사부가 정점부를 지지점으로 하여 요동함으로써, 다이어프램의 외주부에 있어서 불필요한 변형이 발생하기 어려워지기 때문에, 다이어프램의 외주부에 있어서 데드 볼륨이 발생하는 것을 방지 또는 경감시킬 수 있다. 이 때문에, 펌프실의 최대 용량(압축 전의 용량)/펌프실의 최소 용량(압축 후의 용량)으로 표시되는 압축비를 크게 할 수 있다.

또한, 상기 펌프 헤드는, 상기 다이어프램의 상기 산형부의 제1 경사부의 경사 상태를 유지하기 위한 지지 부재가 마련되어도 된다. 이에 의하면, 다이어프램의 산형부의 제1 경사부의 경사 상태를 확실하게 유지하기 때문에, 제2 경사부가 정점부를 지지점으로 하여 안정적으로 요동할 수 있다.

또한, 상기 구동 기구는, 상기 다이어프램을 서포트하는 서포트 부재가 마련되고, 해당 서포트 부재는, 상기 다이어프램의 상기 산형부를 제외한 부분을 상시 서포트함과 함께, 상기 산형부의 제2 경사부를 상기 다이어프램의 동작의 상사점에서는 서포트하는 한편, 상기 다이어프램의 동작의 하사점에서는 이격되어도 된다. 이에 의하면, 제2 경사부가 정점부를 지지점으로 하여 안정적으로 요동할 수 있다.

또한, 상기 다이어프램과 상기 서포트 부재의 사이에 서포트측 완충재가 마련되고, 해당 서포트측 완충재는, 상기 서포트 부재의 주위 단면으로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 양태로 마련되어도 된다. 이에 의하면, 서포트 부재가 다이어프램에 접촉하는 것을 방지함과 함께, 펌프 헤드의 내벽에 접촉하는 것을 방지하여, 다이어프램의 열화를 경감시킬 수 있다.

또한, 상기 구동 기구는, 상기 다이어프램을 억제하는 억제 부재가 마련됨과 함께, 상기 다이어프램과 상기 억제 부재의 사이에 억제측 완충재가 마련되고, 해당 억제측 완충재는, 상기 억제 부재의 주위 단면으로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 양태로 마련되어도 된다. 이에 의하면, 억제 부재가 다이어프램에 접촉하는 것을 방지하여, 다이어프램의 열화를 경감시킬 수 있다.

또한, 상기 다이어프램은, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어져도 된다. 이에 의하면, 다이어프램의 산형부의 제1 경사부 및 제2 경사부에 어느 정도의 강성을 발생시키면서, 두께 방향으로 유연하게 변형될 수 있다.

또한, 상기 서포트측 완충재 및/또는 억제측 완충재는, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어져도 된다. 다이어프램과 완충재를 동일한 재질로 한 경우, 다이어프램과 완충재의 사이에 있어서 직경 방향으로 적당한 미끄럼이 발생하기 때문에, 다이어프램이 원활하게 변형될 수 있다.

이에 의하면, 다이어프램의 산형부의 제1 경사부가 경사 상태를 유지하면서, 제2 경사부가 정점부를 지지점으로 하여 요동함으로써, 다이어프램에 인장력이 거의 발생하지 않기 때문에, 다이어프램이 직경 방향으로 신장되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 다이어프램의 열화를 방지할 수 있으며, 나아가서는 다이어프램 펌프의 제품 수명을 연장시키는 것이 가능해진다.

또한, 다이어프램의 산형부의 제1 경사부가 경사 상태를 유지하면서, 제2 경사부가 정점부를 지지점으로 하여 요동함으로써, 다이어프램의 외주부에 있어서 불필요한 변형이 발생되기 어려워지기 때문에, 다이어프램의 외주부에 있어서 데드 볼륨이 발생하는 것을 방지 또는 경감시킬 수 있다. 이 때문에, 펌프실의 최대 용량(압축 전의 용량)/펌프실의 최소 용량(압축 후의 용량)으로 표시되는 압축비를 크게 할 수 있으며, 나아가서는 다이어프램 펌프의 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

도 1은 다이어프램 펌프를 정면에서 볼 때의 단면도이다.
도 2는 도 1의 다이어프램의 주요부를 확대한 정면에서 볼 때의 단면도이다.
도 3은 도 1의 다이어프램의 (a) 상사점의 상태, (b) 하사점의 상태를 나타내는 정면에서 볼 때의 단면도이다.
도 4는 종래의 다이어프램 펌프를 나타내는 정면에서 볼 때의 단면도이다.

다음으로, 본 고안에 따른 다이어프램 펌프(이하, '본 펌프'라고 함)의 실시 형태에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「상」이란 도 1에 마주 대한 경우의 상측을 말하며, 「하」란 도 1에 마주 대한 경우의 하측을 말한다.

본 펌프는, 펌프 헤드(1)와, 펌프 헤드(1)의 내부에 마련된 다이어프램(2)과, 다이어프램(2)에 접속된 구동 기구(3)와, 다이어프램(2)에 의해 구획된 펌프실(4)을 구비하고, 구동 기구(3)에 의해 다이어프램(2)이 두께 방향으로 왕복 운동함으로써, 펌프실(4)의 압력을 변화시켜 유체를 이송한다.

상기 펌프 헤드(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 내부 공간의 상면에 횡단면 원형의 돔형상의 오목부(11)가 마련되어 있다. 이 펌프 헤드(1)는, 오목부(11)를 덮는 양태로 다이어프램(2)이 마련되고, 오목부(11)를 상벽으로 하며, 또한 다이어프램(2)을 저벽으로 하는 펌프실(4)이 형성된다. 또한, 오목부(11)의 중앙부에는, 유체가 유통하는 유통구(12)가 마련되어 있다.

또한, 상기 펌프 헤드(1)는, 내부 공간의 측벽부에 다이어프램(2)의 주위 단부(2c)를 고정하는 다이어프램 고정부(13)가 마련되어 있다. 이 다이어프램 고정부(13)는, 다이어프램(2)의 표면측에 마련된 제1 고정부(13a)와, 다이어프램(2)의 측면측에 마련된 제2 고정부(13b)와, 다이어프램(2)의 이면측에 마련된 제3 고정부(13c)를 구비하고, 이들 제1 내지 제3 고정부(13a, 13b, 13c)에 의해, 다이어프램(2)의 주위 단부(2c)가, 표면측, 이면측, 측면으로 둘러싸이는 양태로 고정되어 있다. 이에 의해, 다이어프램(2)이 두께 방향으로 왕복 운동할 때 주위 단부(2c)로부터 펌프실(4)의 내부로 외기가 들어가거나, 혹은 주위 단부(2c)로부터 펌프실(4)의 외부로 유체가 누출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제3 고정부(13c)의 근방에는, 하방으로 돌출된 돌기(14)가 마련되어 있으며, 해당 돌기(14)가 다이어프램(2)의 단부를 하방으로 가압하고 있다. 이에 의해, 다이어프램(2)의 주위 단부(2c)로부터 펌프실(4)의 내부로 외기가 들어가거나, 혹은 주위 단부(2c)로부터 펌프실(4)의 외부로 유체가 누출되는 것을 보다 확실하게 방지하고 있다.

상기 다이어프램(2)은, 폴리테트라플루오로에틸렌(등록상표: 테플론)으로 형성된 평면에서 볼 때 원형의 가요성 박막형 부재이며, 두께 방향으로 유연하게 변형 가능하게 마련되어 있다.

또한, 상기 다이어프램(2)은, 상측에 억제 부재로서의 상측 홀더(33)가 마련되고, 하측에 서포트 부재로서의 하측 홀더(34)가 마련되어 있다. 이 상측 홀더(33) 및 하측 홀더(34)는, 합성 수지로 형성된 대략 원반형 부재이며, 다이어프램(2)을 상하 방향으로부터 끼움 지지하고 있다. 또한, 상측 홀더(33)는, 상면이 펌프 헤드(1)의 오목부(11)의 내면을 따르는 형상으로 형성되어 있다.

특히 본 실시 형태에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상측 홀더(33)는, 다이어프램(2)의 사이에 폴리테트라플루오로에틸렌(등록상표: 테플론)으로 이루어지는 완충재(35)가 마련되어 있다. 이 완충재(35)는, 상측 홀더(33)의 주위 단면으로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 양태로 마련되어 있기 때문에, 상측 홀더(33)가 다이어프램(2)에 접촉하는 것을 방지하여, 다이어프램(2)의 열화를 경감시킬 수 있다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 하측 홀더(34)는, 상측 홀더(33)로부터 직경 방향으로 길게 형성되어 있으며, 다이어프램(2)의 산형부(21)만큼을 제외한 하면을 상시 서포트함과 함께, 산형부(21)의 제2 경사부(213)를 다이어프램(2)의 동작의 상사점에서는 서포트하는 한편, 하사점에서는 이격하도록 되어 있다. 이에 의해 제2 경사부(213)가 정점부(211)를 지지점으로 하여 안정적으로 요동할 수 있다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 하측 홀더(34)는, 다이어프램(2)과의 사이에 폴리테트라플루오로에틸렌(등록상표: 테플론)으로 이루어지는 완충재(36)가 마련되어 있다. 이 완충재(36)는, 하측 홀더(34)의 주위 단면으로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 양태로 마련되어 있기 때문에, 하측 홀더(34)가, 다이어프램(2)에 접촉하는 것을 방지함과 함께, 펌프 헤드(1)의 내벽에 접촉하는 것을 방지하여, 다이어프램(2)의 열화를 경감시킬 수 있다.

또한, 상기 다이어프램(2)은, 중앙부(2a)가 상측 홀더(33) 및 하측 홀더(34)를 통해 구동 기구(3)의 커넥팅 로드(31)에 접속되어 있다. 이 때문에, 다이어프램(2)은, 구동 기구(3)에 의해 두께 방향으로 왕복 운동을 행함으로써, 펌프실(4)의 압력을 변화시켜, 유통구(12)를 통해 유체를 이송한다. 구체적으로는, 구동 기구(3)에 의해 다이어프램(2)이 하방으로 이동하면, 펌프실(4)의 용적이 증대하여 부압이 발생하고, 유체가 유통구(12)를 통해 펌프실(4)에 흡인된다. 한편, 구동 기구(3)에 의해 다이어프램(2)이 상방으로 이동하면, 펌프실(4)의 용적이 감소하여 정압이 발생하고, 유체가 펌프실(4)로부터 유통구(12)를 통해 토출된다.

또한, 상기 다이어프램(2)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 중앙부(2a)가 상측 홀더(33) 및 하측 홀더(34)에 끼움 지지됨으로써 평탄하게 형성되어 있다. 그리고, 구동 기구(3)에 의해 다이어프램(2)이 두께 방향으로 왕복 운동할 때, 다이어프램(2)의 중앙부(2a)는 평탄한 상태를 유지하면서 상하로 요동한다.

또한, 상기 다이어프램(2)은, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 외주부(2b)에 있어서 펌프실(4)측으로 돌출되는 양태로 산형으로 굴곡된 산형부(21)가 미리 마련되어 있다. 이 산형부(21)는, 중앙부에 위치하는 정점부(211)와, 다이어프램(2)의 주위 단부(2c)로부터 직경 방향 내측으로 비스듬히 상방으로 연장되는 양태로 기립하는 제1 경사부(212)와, 정점부(211)로부터 직경 방향 내측으로 비스듬히 하방으로 연장되는 양태로 하강하는 제2 경사부(213)를 구비하고 있다. 그리고, 구동 기구(3)에 의해 다이어프램(2)이 두께 방향으로 왕복 운동할 때, 산형부(21)의 제1 경사부(212)가 경사 상태를 유지하면서, 산형부(21)의 제2 경사부(213)가 정점부(211)를 지지점으로 하여 요동하도록 되어 있다.

특히 본 실시 형태에서는, 다이어프램(2)의 산형부(21)의 제1 경사부(212)의 경사 상태를 유지하기 위한 지지 부재(15)가 마련되어 있다. 이 지지 부재(15)는, 다이어프램(2)의 산형부(21)의 제1 경사부(212)를 하측을 지지하는 하측 지지 부재(15a)와, 제1 경사부(212)의 상측을 지지하는 상측 지지 부재(15b)로 이루어지고, 제1 경사부(212)를 상하 방향으로부터 지지하고 있다. 이에 의하면, 제1 경사부(212)의 경사 상태를 확실하게 유지할 수 있어, 제2 경사부(213)가 정점부(211)를 지지점으로 하여 안정적으로 요동할 수 있다. 또한, 지지 부재(15)와 제1 경사부(212)의 사이는 밀착 상태여도 되고, 소정의 간극이 마련된 상태여도 된다.

상기 구동 기구(3)는, 회전축을 갖는 모터(도시생략)와, 모터의 회전축에 설치된 편심 부재(32)와, 편심 부재(32)에 마련되고, 다이어프램(2)에 접속된 커넥팅 로드(31)를 구비하고 있다. 편심 부재(32)는, 하단부가 중심으로부터 어긋난 위치에 있어서 모터의 회전축에 설치되어 있다. 커넥팅 로드(31)는, 편심 부재(32)의 중앙에 마련된 구멍에 베어링 메탈을 통해 삽입되어 있으며, 상단부에 마련된 나사에 의해 상측 홀더(33)에 접속되고, 상측 홀더(33) 및 하측 홀더(34)를 통해 다이어프램(2)의 중앙부(2a)에 접속되어 있다. 이에 의해, 모터의 회전 운동이 편심 부재(32)를 통해 커넥팅 로드(31)의 상하 방향 왕복 운동으로 변환된다.

그렇게 하여, 본 펌프가 유체를 토출하는 경우, 커넥팅 로드(31)는, 상방으로 이동함으로써, 다이어프램(2)의 중앙부(2a)를 상방으로 밀어올린다. 한편, 본 펌프가 유체를 흡인하는 경우, 커넥팅 로드(31)는, 하방으로 이동함으로써, 다이어프램(2)의 중앙부(2a)를 하방으로 내린다.

다음으로, 본 펌프의 동작에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.

본 펌프가 유체를 토출하는 경우, 도 3의 (b)의 하사점의 위치로부터, 커넥팅 로드(31)가 상방으로 이동함으로써, 다이어프램(2)의 중앙부(2a)를 상방으로 밀어올린다.

그렇게 하면, 다이어프램(2)은, 중앙부(2a)가 커넥팅 로드(31)에 의해 상방으로 밀어올려지는 데 수반되어, 산형부(21)의 제1 경사부(212)가 경사 상태를 유지하면서, 산형부(21)의 제2 경사부(213)가 정점부(211)를 지지점으로 하여 상방으로 요동함으로써, 다이어프램(2)의 중앙부(2a)와 제2 경사부(213)가 동일 평면상에 평탄하게 이어지는 단면 대략 사다리꼴 형상의 상태로 되고, 도 3의 (a)의 상사점의 위치로 이행한다.

이때, 상측 홀더(33)는 펌프 헤드(1)의 오목부(11)의 내면에 근접한 상태로 되어, 펌프실(4)의 용적이 감소하여 정압이 발생하고, 유체가 펌프실(4)로부터 유통구(12)를 통해 토출된다.

한편, 본 펌프가 유체를 흡인하는 경우, 도 3의 (a)의 상사점의 위치로부터, 커넥팅 로드(31)가 하방으로 이동함으로써, 다이어프램(2)의 중앙부(2a)를 하방으로 내린다.

그렇게 하면, 다이어프램(2)은, 중앙부(2a)가 커넥팅 로드(31)에 의해 하방으로 내려지는 데 수반되어, 산형부(21)의 제1 경사부(212)가 경사 상태를 유지하면서, 산형부(21)의 제2 경사부(213)가 정점부(211)를 지지점으로 하여 하방으로 요동함으로써, 다이어프램(2)의 중앙부(2a)가 평탄한 상태를 유지하는 한편, 제1 경사부(212)와 제2 경사부(213)가 원래의 산형의 상태로 복귀되어, 도 3의 (b)의 하사점의 위치로 이행한다.

이때, 상측 홀더(33)는 펌프 헤드(1)의 오목부(11)의 내면으로부터 이격된 상태로 되어, 펌프실(4)의 용적이 증대하여 부압이 발생하고, 유체가 펌프실(4)에 유통구(12)를 통해 흡인된다.

이와 같이, 다이어프램(2)이 두께 방향의 상하로 왕복 운동할 때, 다이어프램(2)의 산형부(21)에 있어서의 제1 경사부(212)가 경사 상태를 유지하면서, 제2 경사부(213)가 정점부(211)를 지지점으로 하여 요동함으로써, 다이어프램(2)에 인장력이 거의 발생하지 않기 때문에, 직경 방향으로 신장되는 것을 방지할 수 있다. 실제로, 본 실시 형태에 있어서, 상사점과 하사점에서의 다이어프램(2)의 반경을 측정한바, 상사점에서는 45.8㎜, 하사점에서는 45.9㎜이며, 상사점과 하사점에서의 다이어프램(2)의 반경에 거의 차가 없음을 확인하였다. 이 때문에, 다이어프램(2)의 열화를 방지할 수 있으며, 나아가서는 본 펌프의 제품 수명을 연장시키는 것이 가능해진다.

또한, 다이어프램(2)의 산형부(21)에 있어서의 제1 경사부(212)가 경사 상태를 유지하면서, 제2 경사부(213)가 정점부(211)를 지지점으로 하여 요동함으로써, 다이어프램(2)의 외주부(2b)에 있어서 불필요한 변형이 발생하기 어려워지기 때문에, 다이어프램(2)의 외주부(2b)에 있어서 데드 볼륨이 발생하는 것을 방지 또는 경감시킬 수 있다. 이 때문에, 펌프실(4)의 최대 용량(압축 전의 용량)/펌프실(4)의 최소 용량(압축 후의 용량)으로 표시되는 압축비를 크게 할 수 있으며, 나아가서는 본 펌프의 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 상기 다이어프램(2)은, 산형부(21)가 미리 마련되어 있는 것으로 하여 설명하였지만, 지지 부재(15)에 의해 산형부(21)가 사후적으로 마련되어도 된다.

또한, 상기 다이어프램(2)은, 지지 부재(15)에 의해 산형부(21)에 있어서의 제1 경사부(212)를 상하 방향으로부터 지지하는 것으로 하였지만, 지지 부재(15)의 상측 또는 하측 중 어느 한쪽만을 지지해도 되고, 혹은 지지하지 않아도 된다. 단, 지지 부재(15)에 의해 산형부(21)에 있어서의 제1 경사부(212)를 지지하지 않는 경우, 제1 경사부(212)의 강성을 크게 하는 등, 다이어프램(2)의 왕복 운동의 과정에 있어서 제1 경사부(212)의 경사 상태를 유지할 수 있는 구조로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 다이어프램(2)은, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 것으로 하였지만, 그 밖의 소재여도 된다. 단, 다이어프램(2)이 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 경우, 다이어프램(2)의 산형부(21)의 제1 경사부(212) 및 제2 경사부(213)에 어느 정도의 강성을 발생시키면서, 두께 방향으로 유연하게 변형될 수 있어 바람직하다.

또한, 상기 완충재(35, 36)는, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 것으로 하였지만, 그 밖의 소재여도 된다. 단, 다이어프램(2)과 완충재(35, 36)를 동일한 재질로 한 경우, 다이어프램(2)과 완충재(35, 36)의 사이에 있어서 직경 방향으로 적당한 미끄럼이 발생하기 때문에, 다이어프램(2)이 원활하게 변형될 수 있어 바람직하다.

이상, 도면을 참조하여 본 고안의 실시 형태를 설명하였지만, 본 고안은, 도시한 실시 형태의 것에 한정되지는 않는다. 도시된 실시 형태에 대하여, 본 고안과 동일한 범위 내에 있어서, 혹은 균등한 범위 내에 있어서, 다양한 수정이나 변형을 가하는 것이 가능하다.

1: 펌프 헤드
11: 오목부
12: 유통구
13: 다이어프램 고정부
13a: 제1 고정부
13b: 제2 고정부
13c: 제3 고정부
14: 돌기부
15: 지지 부재
15a: 하측 지지 부재
15b: 상측 지지 부재
2: 다이어프램
2a: 중앙부
2b: 외주부
2c: 주위 단부
21: 산형부
211: 정점부
212: 제1 경사부
213: 제2 경사부
3: 구동 기구
31: 커넥팅 로드
32: 편심 부재
33: 상측 홀더
34: 하측 홀더
35, 36: 완충재
4: 펌프실

Claims

펌프 헤드와, 해당 펌프 헤드의 내부에 마련된 가요성의 다이어프램과, 해당 다이어프램에 접속된 구동 기구와, 상기 펌프 헤드의 내부에 있어서 상기 다이어프램에 의해 구획된 펌프실을 구비하고, 상기 구동 기구에 의해 상기 다이어프램이 두께 방향으로 왕복 운동하는 데 수반되어, 상기 펌프실의 압력을 변화시켜 유체를 이송하는 다이어프램 펌프이며,
상기 다이어프램은, 외주부에 있어서 두께 방향으로 돌출되는 산형부가 형성되고, 주위 단부가 상기 펌프 헤드에 고정됨과 함께, 중앙부에 상기 구동 기구가 접속되고,
상기 구동 기구에 의해 상기 다이어프램이 두께 방향으로 왕복 운동할 때, 상기 산형부에 있어서의 정점부의 직경 방향 외측의 제1 경사부가 경사 상태를 유지하면서, 상기 산형부에 있어서의 정점부의 직경 방향 내측의 제2 경사부가 정점부를 지지점으로 하여 다이어프램이 직경 방향으로 신장되는 것을 방지하면서 요동하고,
상기 구동 기구는, 상기 다이어프램을 서포트하는 서포트 부재가 마련되고,
해당 서포트 부재는, 상기 다이어프램의 상기 산형부를 제외한 부분을 상시 서포트함과 함께, 상기 산형부의 제2 경사부의 전체를 상기 다이어프램의 동작의 상사점에서는 서포트하는 한편, 상기 다이어프램의 동작의 하사점에서는 이격하는 것을 특징으로 하는, 다이어프램 펌프.
제1항에 있어서,
상기 펌프 헤드는, 상기 다이어프램의 상기 산형부의 제1 경사부의 경사 상태를 유지하기 위한 지지 부재가 마련되어 있는, 다이어프램 펌프.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다이어프램과 상기 서포트 부재의 사이에 서포트측 완충재가 마련되고,
해당 서포트측 완충재는, 상기 서포트 부재의 주위 단면으로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 양태로 마련되어 있는, 다이어프램 펌프.
제3항에 있어서,
상기 구동 기구는, 상기 다이어프램을 억제하는 억제 부재가 마련됨과 함께,
상기 다이어프램과 상기 억제 부재의 사이에 억제측 완충재가 마련되고,
해당 억제측 완충재는, 상기 억제 부재의 주위 단면으로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 양태로 마련되어 있는, 다이어프램 펌프.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다이어프램은, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는, 다이어프램 펌프.
제4항에 있어서,
상기 서포트측 완충재 및 억제측 완충재 중 적어도 하나는, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는, 다이어프램 펌프.
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