WO2023176842A1 - ダイヤフラムポンプ - Google Patents

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WO2023176842A1
WO2023176842A1 PCT/JP2023/009892 JP2023009892W WO2023176842A1 WO 2023176842 A1 WO2023176842 A1 WO 2023176842A1 JP 2023009892 W JP2023009892 W JP 2023009892W WO 2023176842 A1 WO2023176842 A1 WO 2023176842A1
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WO
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diaphragm
chamber
pressure
liquid
working
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/009892
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English (en)
French (fr)
Inventor
光 木下
Original Assignee
株式会社タクミナ
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/06—Pumps having fluid drive

Definitions

  • the present invention relates to a diaphragm pump for sucking and discharging a target liquid.
  • the diaphragm pump has a diaphragm that partitions a liquid feeding chamber (pump chamber) and a working chamber (hydraulic oil chamber).
  • the diaphragm is operated by a pressurized plunger that slides within the cylinder body of a liquid cylinder connected to a working chamber.
  • the diaphragm may be damaged due to product defects or deterioration over time. If the diaphragm is damaged, the hydraulic fluid in the working chamber will mix into the target fluid, resulting in contamination of the target fluid.
  • the air dissolved in the working oil in the working chamber may expand and become bubbles.
  • the pressurizing plunger reciprocates, the bubbles in the working chamber expand or contract, so the pressure of the hydraulic oil is not sufficiently transmitted to the diaphragm, and the performance of feeding the target liquid deteriorates.
  • an object of the present invention is to provide a diaphragm pump that can avoid the risk of contamination of the target liquid due to damage to the diaphragm, and can ensure liquid delivery performance.
  • the diaphragm pump of the present invention includes: A pump unit that feeds the target liquid by suctioning and discharging it, and a drive unit that drives the pump unit to feed the liquid,
  • the pump section includes a liquid feeding chamber including a suction section that sucks the target liquid and a discharge section that discharges the sucked target liquid; a working chamber filled with a working fluid; an intermediate chamber located between the liquid feeding chamber and the working chamber and filled with an intermediate liquid; a liquid contact diaphragm that seals between the liquid feeding chamber and the intermediate chamber; an actuation diaphragm sealing between the intermediate chamber and the actuation chamber;
  • the liquid contact diaphragm and the operating diaphragm are reciprocated so that the volume of each chamber changes so that the volume of the liquid feeding chamber, the working chamber, and the intermediate chamber changes.
  • FIG. 1 is a front view of a diaphragm pump.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional front view of the diaphragm pump.
  • FIG. 3 is a partially omitted longitudinal cross-sectional side view of the diaphragm pump.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional front view of the drive section of the diaphragm pump.
  • FIG. 5 is a cross-sectional plan view of the drive section of the diaphragm pump.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the main parts of the diaphragm pump.
  • FIG. 7 is an enlarged view showing the operation of the wetted diaphragm and the actuating diaphragm.
  • FIG. 8 is a graph showing pressure versus time in three chambers during normal conditions.
  • FIG. 8 is a graph showing pressure versus time in three chambers during normal conditions.
  • FIG. 9 is a graph showing pressure versus time in the three chambers when the actuation diaphragm fails.
  • FIG. 10 is a graph showing pressure versus time in the three chambers when the wetted diaphragm breaks.
  • FIG. 11 is a block diagram for detecting damage to a wetted diaphragm or actuation diaphragm.
  • FIG. 1 is a front view of the diaphragm pump.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional front view of the diaphragm pump.
  • FIG. 3 is a partially omitted longitudinal cross-sectional side view of the diaphragm pump.
  • the diaphragm pump has two pump parts 1, 1 that pump liquid (hereinafter referred to as target liquid) by suction and discharge, and a drive part 2 (see Fig. 4) that drives the pump parts 1, 1 to feed the liquid. ).
  • target liquid pump liquid
  • drive part 2 drives the pump parts 1, 1 to feed the liquid.
  • the diaphragm pump of this embodiment is provided with two pump parts 1, 1 in order to prevent pulsation, the number of pump parts 1 may be one.
  • one (left side) pump section 1 and the other (left side) pump section 1 include a suction section 3 (see FIG. 3) that sucks the target liquid, and a discharge section that discharges the sucked target liquid. 4 (see FIG. 3), a working chamber 6 filled with a working fluid, and an intermediate chamber 7 located between the liquid feeding chamber 5 and the working chamber 6, filled with an intermediate fluid.
  • a wetted diaphragm 8 that blocks (seals) between the liquid feeding chamber 5 and the intermediate chamber 7, the liquid wetted diaphragm 8 having a circular outer shape, and the intermediate chamber 7 and the working chamber.
  • a working diaphragm 9 that blocks (seals) between the working diaphragm 9 and the working diaphragm 9 having a circular outer shape, and a liquid contacting diaphragm 8 so that the volumes of the liquid feeding chamber 5, the working chamber 6, and the intermediate chamber 7 change.
  • an actuation mechanism 10 that deforms the actuation diaphragm 9 in one direction when sucking the target liquid, and deforms it in the other direction opposite to the one direction when discharging the target liquid.
  • the one (left side) pump section 1 and the other (right side) pump section 1 have the same configuration, but the timing at which one (left side) pump section 1 discharges the target liquid and the other (right side) pump section 1 differ.
  • the timing at which the target liquid is ejected is different.
  • the suction section 3 includes a suction tube section 31 through which the target liquid heading toward the liquid feeding chamber 5 passes, two suction paths 32 and 33 communicating with the suction tube section 31, and separate suction channels It has two suction side check valves 34 and 35 connected to the paths 32 and 33.
  • the path through which the target liquid flows is branched into one suction path 32 and the other suction path 32.
  • one suction side check valve 34 is connected to an internal path P3a that communicates with the liquid feeding chamber 5 of one pump head 1.
  • the other suction side check valve 35 is connected to an internal path P3b that communicates with the liquid feeding chamber 5 of the other pump head 1.
  • the discharge section 4 includes two discharge side check valves 41 and 42 through which the target liquid sent from the liquid supply chamber 5 passes, and a discharge pipe section 43 through which each of the two discharge side check valves 41 and 42 communicates. , has.
  • one discharge side check valve 41 is connected to an internal path P4a that communicates with the liquid feeding chamber 5 of one pump head 1.
  • the other discharge side check valve 42 is connected to an internal path P4b that communicates with the liquid feeding chamber 5 of the other pump head 1.
  • the suction tube section 31 is connected to a supply tube for supplying liquid
  • the discharge tube section 43 is connected to a supply tube for receiving the discharged liquid and conveying it to a predetermined position.
  • the conveyor pipe is connected.
  • the liquid feeding chamber 5 is a room (space) through which the target liquid to be sent from the suction section 3 to the discharge section 4 passes.
  • the working chamber 6 is isolated from the intermediate chamber 7 by a working diaphragm 9.
  • the working chamber 6 is a room (space) in which a working fluid for reciprocating the working diaphragm 9 (a working fluid (hydraulic oil) for deforming the working diaphragm 9 to the intermediate chamber 7 side, which is the forward movement side) is supplied.
  • a working fluid for reciprocating the working diaphragm 9 a working fluid (hydraulic oil) for deforming the working diaphragm 9 to the intermediate chamber 7 side, which is the forward movement side
  • the intermediate chamber 7 is isolated from the liquid feeding chamber 5 by a liquid contact diaphragm 8 and is isolated from the operating chamber 6 by an operating diaphragm 9. That is, the intermediate chamber 7 is a chamber (a space containing liquid) formed between the liquid contact diaphragm 8 and the operating diaphragm 9.
  • the intermediate chamber 7 is filled with a liquid (hereinafter referred to as intermediate liquid).
  • the working fluid leaking from the working chamber 6 is prevented from reaching the liquid feeding chamber 5.
  • the intermediate chamber 7 is formed to prevent the working fluid from moving into the liquid feeding chamber 5.
  • the intermediate liquid may be the same type of liquid as the target liquid to be transported, or may be a different type of liquid from the target liquid. However, if the intermediate liquid is a different type of liquid from the target liquid, the intermediate liquid is a liquid that does not contaminate the target liquid even if it mixes with the target liquid due to damage to the wetted diaphragm 8 (changes the properties of the target station). It is preferable that it is a liquid that does not cause
  • a first screw 14 that protrudes toward the working chamber 6 is attached to the center of the liquid diaphragm 8 (the center in the surface direction of the liquid diaphragm 8).
  • a second screw 15 protruding toward the liquid feeding chamber 5 side and a third screw 16 protruding toward the operating chamber 6 are attached to the central portion of the actuating diaphragm 9 (the central portion in the surface direction of the actuating diaphragm 9). There is.
  • the actuating mechanism 10 includes a rod-shaped rod 11 that is an actuating part that reciprocates in the one direction and the other direction while being connected to the actuating diaphragm 9, and a connecting part that connects the wetted diaphragm 8 and the actuating diaphragm 9. 12, and a tension coil spring 13 as a biasing portion that biases the actuating diaphragm 9 toward the suction side in the reciprocating direction (the backward motion side and the one-way side).
  • the biasing section may be composed of a plate spring, an elastic body, or the like.
  • the rod 11 is configured to be driven (reciprocated) by receiving the driving force of the driving section 2 (see FIG. 4).
  • the direction in which the rod 11 reciprocates is the same as the direction in which the wetted diaphragm 8 and the operating diaphragm 9 deform.
  • the tip of the rod 11 is connected to the third screw 16.
  • a connecting portion 11A in which a screw hole 11a is formed is fixed to the tip of the rod 11 of this embodiment.
  • a third screw 16 is screwed into the screw hole 11a of the connecting portion 11A.
  • the connecting portion 12 is arranged within the intermediate chamber 7. Further, the connecting portion 12 is configured to connect the wetted diaphragm 8 and the operating diaphragm 9, as described above.
  • the connecting portion 12 is formed in a cylindrical shape.
  • a screw hole 12A is formed at one end of the connecting portion 12 in the axial direction.
  • a screw hole 12B is also formed at the other end of the connecting portion 12 in the axial direction.
  • a first screw 14 that protrudes toward the working chamber 6 from the center of the liquid diaphragm 8 (the center in the surface direction of the liquid diaphragm 8) is screwed into the screw hole 12A at one end of the connecting portion 12.
  • a second screw 15 that protrudes toward the liquid feeding chamber 5 from the central portion of the actuating diaphragm 9 (the central portion in the surface direction of the actuating diaphragm 9) is screwed into the screw hole 12B at the other end of the connecting portion 12. ing. Therefore, the central portion of the wetted diaphragm 8 and the central portion of the operating diaphragm 9 are connected by the connecting portion 12 .
  • the connecting portion 12 of this embodiment is a nut member in which female threads are formed at one end and the other end in the axial direction.
  • the pump section 1 of the present embodiment configured in this manner, when the rod 11 moves to one side in the axial direction (toward the liquid feeding chamber 5 side), the liquid contact diaphragm 8 and the operating diaphragm 9 move to the liquid feeding chamber 5 side. . Then, when the rod 11 moves to the other axial direction (towards the working chamber 6), the wetted diaphragm 8 and the working diaphragm 9 move to the working chamber 6 side.
  • the movement of the liquid contact diaphragm 8 and the working diaphragm 9 toward the liquid feeding chamber 5 side is referred to as forward movement, and the movement toward the working chamber 6 side is referred to as backward movement.
  • the actuation mechanism 10 of this embodiment has a safety valve 17 attached to the rod 11.
  • the safety valve 17 is arranged in a hydraulic fluid restriction chamber 18 that communicates with the working chamber 6 .
  • a valve seat 19 that receives (comes into contact with) the safety valve 17 is formed on the inner surface of the hydraulic fluid restriction chamber 18 .
  • the actuation mechanism 10 of the present embodiment includes a gas exhaust mechanism 20 for appropriately discharging gas (for example, air) mixed in the hydraulic fluid (hydraulic oil) in the working chamber 6 and the hydraulic fluid restriction chamber 18.
  • gas for example, air
  • hydraulic fluid hydraulic oil
  • the drive unit 2 reciprocates a tank 21, which is a storage unit that stores hydraulic fluid to be supplied to the working chambers 6, 6, a liquid contact diaphragm 8, 8, and an operating diaphragm 9, 9.
  • a driving force supply section 22 that supplies the working fluid in the tank 21 to the working chambers 6, 6 at an appropriate timing in order to
  • a gear portion 26 for transmitting the rotational force from the electric motor 24 to the driving force transmission shaft 25 is provided.
  • the driving force supply unit 22 includes the driving force transmitting shaft 25 to which the rotational force from the electric motor 24 described above is transmitted, the eccentric cam 23 attached to the driving force transmitting shaft 25, and the movement of the eccentric cam 23.
  • a coil spring (not shown) as a biasing means that functions to bring the rotation shafts 36, 37 provided in each piston part 27, 28 into contact with the eccentric cam 23, and each of these elements.
  • a casing part 21, which is the tank 21, is provided.
  • a closed space generated between the inner wall of the casing section 21 and the piston sections 27 and 28 is filled with hydraulic fluid.
  • the hydraulic fluid in the tank 21 is supplied to the working chambers 6 and 6 (see FIG. 2) (supply state) and returned to the tank 21 (return state). state).
  • Lid bodies 38 and 39 are provided at both left and right ends of the casing portion 21.
  • the lids 38 and 39 are connected to piping portions 40 and 41 through which the working fluid supplied to the working chambers 6 and 6 passes.
  • the hydraulic fluid in the tank (casing part) 21 is formed from the end of each piston part 27, 28 to each actuating diaphragm 9, 9 (see FIG. 2) via piping parts 40, 41.
  • the space is filled in.
  • the working fluid (hydraulic oil) in the tank 21 is supplied to the working chamber 6 of one working diaphragm 9, and the working fluid (hydraulic oil) in the working chamber 6 of the other working diaphragm 9 is supplied to the tank 21. be done (return). Further, when the first piston portion 27 moves to the backward movement side and the pressure in the path is reduced, the hydraulic fluid (hydraulic oil) in the working chamber 6 of one of the working diaphragms 9 returns to the tank 21 .
  • one of the actuating diaphragms 9 is deformed from the position shown by the two-dot chain line in FIG. 7 to the working chamber 6 side as shown by the solid line in FIG. 7 by the urging force of the urging part 13.
  • the actuating diaphragm 9 and the wetted diaphragm 8 connected to the actuating diaphragm 9 are similarly deformed toward the actuating chamber 6 (from the position shown by the two-dot chain line in FIG. 7 to the position shown by the solid line in FIG. 7).
  • the biasing unit 13 is configured such that the pressure in the liquid feeding chamber 5 ⁇ the pressure in the intermediate chamber 7 ⁇ the pressure in the working chamber 6 and the pressure in the liquid feeding chamber 5 is lower than the pressure in the intermediate chamber 7 and the pressure in the working chamber 6.
  • the liquid contact diaphragm 9 is biased so that the pressure in the intermediate chamber 7 is smaller than the pressure in the working chamber 6.
  • the urging force of the urging section 13 is applied to the intermediate chamber 7 and the working chamber 6, so that the intermediate chamber 7 and the working chamber 6 are pressurized, and the pressure in the intermediate chamber 7 and the working chamber is higher than the pressure in the liquid feeding chamber 5. 6 pressure increases.
  • the diaphragm pump is preferably used together with a breakage detection means 50 that detects breakage of at least one of the wetted diaphragm 8 and the operating diaphragm 9.
  • the breakage detection means 50 may be incorporated into the diaphragm pump.
  • the damage detection means 50 may be a device separate from the diaphragm pump, and may be connected to the diaphragm pump.
  • the damage detection means 50 detects at least one of the liquid contact diaphragm 8 and the operating diaphragm 9 based on the pressure in at least one of the pressure in the liquid feeding chamber 5, the pressure in the intermediate chamber 7, and the pressure in the operating chamber 6. is configured to detect damage to.
  • the damage detection means 50 includes a first pressure sensor 47 that detects the pressure in the liquid feeding chamber 5, a second pressure sensor 48 that detects the pressure in the intermediate chamber 7, and a working chamber. Based on the pressure in the intermediate chamber 7 detected from at least the second pressure sensor 48 of the first pressure sensor 47, the second pressure sensor 48, and the third pressure sensor 49.
  • the diaphragm 8 is configured to detect damage to at least one of the wetted diaphragm 8 and the operating diaphragm 9.
  • the graph in FIG. 9 shows the pressure within the liquid feeding chamber 5, the pressure within the operating chamber 6, and the pressure within the intermediate chamber 7 when the operating diaphragm 9 is damaged.
  • the pressure in the working chamber 6 is shown by a dotted line 44
  • the pressure in the intermediate chamber 7 is shown by a solid line 45
  • the pressure in the liquid feeding chamber 5 is shown by a two-dot chain line 46.
  • the damage detection means 50 compares the pressure value detected from the second pressure sensor 48 and the pressure value detected from the third pressure sensor 49, and determines the difference between these pressure values (the maximum value of the working chamber 6).
  • the difference between the pressure value in the vicinity and the pressure value in the vicinity of the maximum value in the intermediate chamber 7) is set in advance (the difference between the pressure value in the vicinity of the maximum value in the working chamber 6 and the intermediate chamber in normal conditions when the working diaphragm 9 is not damaged). 7), damage to the diaphragm 9 is detected.
  • the damage detection means 50 is configured to detect damage to the actuation diaphragm 9 based on the pressure relationship between the pressure in the intermediate chamber 7 and the pressure in the actuation chamber 6.
  • the damage detection means 50 may have a configuration different from the above configuration.
  • the damage detection means 50 compares the pressure in the intermediate chamber 7 and the pressure in the liquid feeding chamber 5, and detects the difference between these pressure values (actually, the pressure value near the maximum value in the intermediate chamber 7 and the pressure value in the vicinity of the maximum value in the intermediate chamber 7).
  • the difference between the pressure value of the liquid feeding chamber 5 at the time corresponding to the preset value (the difference between the pressure value near the maximum value of the intermediate chamber 7 during normal operation when the operating diaphragm 9 is not damaged and the time corresponding to the pressure value) It may be configured to detect that the actuating diaphragm 9 is damaged when the pressure exceeds a first threshold (which is set to a value smaller than the difference in the pressure values of the liquid feeding chambers 5).
  • the damage detection means 50 may be configured to detect damage to the actuating diaphragm 9 based on the pressure relationship between the pressure in the intermediate chamber 7 and the pressure in the liquid feeding chamber 5.
  • the graph in FIG. 10 shows the pressure in the liquid feeding chamber 5, the pressure in the working chamber 6, and the pressure in the intermediate chamber 7 when the wetted diaphragm 8 is damaged.
  • the pressure in the working chamber 6 is shown by a dotted line 44
  • the pressure in the intermediate chamber 7 is shown by a solid line 45
  • the pressure in the liquid feeding chamber 5 is shown by a two-dot chain line 46.
  • the damage detection means 50 compares the pressure in the intermediate chamber 7 and the pressure in the liquid feeding chamber 5, and the pressure value detected by the first pressure sensor 47 and the pressure detected by the second pressure sensor 48. The difference between these pressure values is compared with the preset value (the difference between the pressure value of the intermediate chamber 7 and the pressure value of the liquid feeding chamber 5 during normal operation when the wetted diaphragm 8 is not damaged). (a third threshold value set to a small value), the damage detection means 50 detects that the wetted diaphragm 8 is damaged.
  • the damage detection means 50 detects damage to the liquid contact diaphragm 8 based on the pressure relationship between the pressure in the intermediate chamber 7 and the pressure in the liquid feeding chamber 5.
  • the damage detection means 50 may have a further different configuration.
  • the damage detection means 50 compares the pressure in the intermediate chamber 7 and the pressure in the working chamber 6, and compares the pressure value detected from the second pressure sensor 48 with the pressure value detected from the third pressure sensor 49. The difference between these pressure values is determined by the preset set value (the pressure value near the maximum value in the intermediate chamber 7 and the pressure value near the maximum value in the working chamber 6 under normal conditions when the wetted diaphragm 8 is not damaged).
  • the damage detection means 50 may be configured to detect that the liquid-contacted diaphragm 8 has been damaged when the fourth threshold is set to a value smaller than the difference in values.
  • the damage detection means 50 may be configured to detect damage to the liquid contact diaphragm 8 based on the pressure relationship between the pressure in the intermediate chamber 7 and the pressure in the working chamber 6.
  • the third threshold and the fourth threshold may be set to the same size or different sizes, but if the third threshold and the fourth threshold are the same size, If the detection timing is set to 1, the detection timing can be made to match in either case.
  • the damage detection means 50 is configured to detect damage to the wetted diaphragm 8 or the operating diaphragm 9 by detecting a change in the pressure value of the intermediate chamber 7 detected only from the second pressure sensor 48. may have been done.
  • the damage detection means 50 uses the pressure value detected by the second pressure sensor 48 to detect that the pressure in the intermediate chamber 7 has decreased by more than the set pressure value. It may be configured to detect that the liquid-contacted diaphragm 8 is damaged based on this.
  • the damage detection means 50 detects from the second pressure sensor 48 that the pressure in the intermediate chamber 7 has increased by more than the set pressure value. It may be configured to detect that the actuating diaphragm 9 has been damaged based on the pressure value.
  • the damage detection means 50 When the damage detection means 50 detects that the wetted diaphragm 8 or the operating diaphragm 9 is damaged, it activates an alarm device such as a buzzer, a lamp, or an audio device, or displays a display means such as an electronic bulletin board or a monitor to detect damage to the wetted diaphragm 8. Alternatively, it may be configured to display that the actuating diaphragm 9 has been damaged to notify the operator or the like of the damage.
  • an alarm device such as a buzzer, a lamp, or an audio device
  • displays a display means such as an electronic bulletin board or a monitor to detect damage to the wetted diaphragm 8.
  • it may be configured to display that the actuating diaphragm 9 has been damaged to notify the operator or the like of the damage.
  • a forced stop means is provided to stop the operation of the diaphragm pump at the same time as the notification is made.
  • diaphragm pump of the present invention is not limited to the embodiments described above, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the biasing portion 13 that biases the actuating diaphragm 9 toward the suction side (the one side) is provided, but the biasing portion that biases the wetted diaphragm 8 toward the suction side (the one side) is provided.
  • a biasing portion that biases both the liquid contact diaphragm 8 and the actuating diaphragm 9 toward the suction side (the one side) may be provided.
  • This disclosure includes the following content.
  • the pump section includes a liquid feeding chamber including a suction section that sucks the target liquid and a discharge section that discharges the sucked target liquid; a working chamber filled with a working fluid; an intermediate chamber located between the liquid feeding chamber and the working chamber and filled with an intermediate liquid; a liquid contact diaphragm that seals between the liquid feeding chamber and the intermediate chamber; an actuation diaphragm sealing between the intermediate chamber and the actuation chamber;
  • the liquid contact diaphragm and the operating diaphragm are deformed in one direction when sucking the target liquid so that the volumes of the liquid feeding chamber, the working chamber, and the intermediate chamber change, and when discharging the target liquid, comprises an actuation mechanism for deforming in the other direction opposite to the one direction,
  • the actuating mechanism includes: an actuating part connected to the actuating diaphragm and reciprocating in the
  • the connecting portion is arranged in the intermediate chamber and configured to connect the central portions of the liquid-contacted diaphragm and the actuating diaphragm.
  • the diaphragm pump described in (1) is arranged in the intermediate chamber and configured to connect the central portions of the liquid-contacted diaphragm and the actuating diaphragm.
  • the biasing unit is configured such that the pressure in the liquid feeding chamber is lower than the pressure in the intermediate chamber and the pressure in the working chamber, and the pressure in the intermediate chamber is lower than the pressure in the working chamber. configured to bias at least one of a wetted diaphragm and the actuation diaphragm;
  • the diaphragm pump according to (1) or (2).
  • Damage of at least one of the liquid contact diaphragm and the operating diaphragm is detected based on the pressure of at least the intermediate chamber among the pressure of the liquid feeding chamber, the pressure of the intermediate chamber, and the pressure of the operating chamber. Equipped with a means for detecting damage, The diaphragm pump described in (1).
  • the damage detection means is configured to detect damage to the actuation diaphragm based on the pressure relationship between the pressure in the intermediate chamber and the pressure in the liquid feeding chamber or the pressure in the actuation chamber.
  • the diaphragm pump according to (4).
  • the damage detection means is configured to detect damage to the liquid-contacted diaphragm based on the pressure relationship between the pressure in the intermediate chamber and the pressure in the liquid feeding chamber or the pressure in the working chamber.
  • the diaphragm pump according to (4).
  • the wetted diaphragm and the operating diaphragm are connected by the connecting portion, and the urging portion urges at least one of the wetted diaphragm and the working diaphragm toward the suction side in the reciprocating direction.
  • the liquid contact diaphragm and the operating diaphragm can be reciprocated so that the volume of each chamber changes.
  • the operating chamber and the intermediate chamber are pressurized by the urging force of the urging section, it is possible to prevent the operating chamber and the intermediate chamber from becoming negative pressures even when the liquid-contacted diaphragm and the operating diaphragm move back. Therefore, it is possible to prevent the air dissolved in the hydraulic oil in the working chamber from expanding and forming bubbles, thereby ensuring liquid delivery performance.
  • the hydraulic oil simply flows to the intermediate chamber, and the fluid-contacted diaphragm can prevent the hydraulic oil from moving to the liquid-feeding chamber.
  • the diaphragm pump (2) by connecting the central parts of the wetted diaphragm and the working diaphragm at the connection part, the deformation of the wetted diaphragm and the working diaphragm is prevented from the central part in the radial direction. It can be done smoothly.
  • the biasing portion is biased such that the pressure in the liquid feeding chamber ⁇ pressure in the intermediate chamber ⁇ pressure in the working chamber is satisfied. , the reciprocating motion between the wetted diaphragm and the operating diaphragm can be performed smoothly.
  • the pressure in the intermediate chamber fluctuates when at least one of the wetted diaphragm and the operating diaphragm breaks. Based on this pressure variation, it is possible to detect that at least one of the wetted diaphragm and the operating diaphragm is damaged.
  • the diaphragm pump (5) if the operating diaphragm is damaged, the pressure in the intermediate chamber fluctuates, so the pressure relationship between the intermediate chamber pressure and the liquid feeding chamber pressure, or the intermediate chamber pressure and the working chamber pressure Breakage of the actuating diaphragm can be detected based on the pressure relationship between the
  • the diaphragm pump (6) when the wetted diaphragm is damaged, the pressure in the intermediate chamber fluctuates. Damage to the wetted diaphragm can be detected based on the pressure relationship between the

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Abstract

対象液を送液するポンプ部と、ポンプ部を駆動させる駆動部と、を備え、ポンプ部は、送液室と、作動室と、送液室と作動室の間の中間室と、送液室と中間室の間を封止する接液ダイヤフラムと、中間室と作動室の間を封止する作動ダイヤフラムと、接液ダイヤフラムと作動ダイヤフラムを各室が容積変化するように往復動させる作動機構と、を備え、作動機構は、作動ダイヤフラムに接続されて駆動部の駆動により往復動する作動部と、接液ダイヤフラムと作動ダイヤフラムとを連結する連結部と、作動ダイヤフラムを吸引側に付勢する付勢部と、を備えるダイヤフラムポンプである。

Description

ダイヤフラムポンプ 関連出願の相互参照
　本願は、日本国特願２０２２－４３９７３号の優先権を主張し、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。
　本発明は、対象液を吸引して吐出するためのダイヤフラムポンプに関する。
　上記ダイヤフラムポンプは、送液室（ポンプ室）と作動室（作動油室）とを仕切るダイヤフラムを有する。ダイヤフラムポンプでは、ダイヤフラムが作動室に接続された液体シリンダのシリンダ本体内で摺動する加圧プランジャーによって操作される。
　加圧プランジャーが復動すると、送液室側が減圧される。これに伴い、ダイヤフラムが復動側である作動室側に変形する。これにより、搬送する対象液が吸引口を通して送液室に吸引される。
　対象液が送液室に吸引された後、加圧プランジャーが往動すると、作動室側が加圧される。これに伴い、ダイヤフラムが往動側である送液室側に変形する。これにより、吸引された対象液が送液室から吐出口を通して排出される（例えば特許文献１参照）。
　ところで、ダイヤフラムは、製品不良や経年劣化等によって破損することがある。ダイヤフラムが破損すると、作動室の作動油が対象液に混入するため、対象液が汚染される。
　また、加圧プランジャーの復動により作動室が負圧になると、作動室の作動油に溶け込んでいる空気が膨張して気泡になる場合がある。この場合、加圧プランジャーが往復動すると、作動室の気泡が膨張したり、収縮するため、作動油の圧力がダイヤフラムに十分に伝わらず、対象液の送液性能が低下する。
日本国特開２００２－７０７４７号公報（図１参照）
　そこで、本発明は、ダイヤフラムの破損により対象液が汚染されるというリスクを回避することができ、しかも送液性能を確保することができるダイヤフラムポンプの提供を課題とする。
　本発明のダイヤフラムポンプは、
　対象液を吸引して吐出することで送液するポンプ部と、該ポンプ部を送液駆動させる駆動部と、を備え、
　前記ポンプ部は、前記対象液を吸引する吸引部と吸引した対象液を吐出する吐出部とを備える送液室と、
　作動液が充填される作動室と、
　前記送液室と前記作動室との間に位置し、中間液が充填される中間室と、
　前記送液室と前記中間室との間を封止する接液ダイヤフラムと、
　前記中間室と前記作動室との間を封止する作動ダイヤフラムと、
　前記送液室と前記作動室と前記中間室が容積変化するように前記接液ダイヤフラムと前記作動ダイヤフラムを各室が容積変化するように往復動させる前記対象液を吸引する際においては一方向に変形させ、前記対象液を吐出する際においては前記一方向とは反対側の他方向に変形させる作動機構と、を備え、
　該作動機構は、前記作動ダイヤフラムに接続されて前記駆動部の駆動により前記一方向と前記他方向とに往復動する作動部と、前記接液ダイヤフラムと前記作動ダイヤフラムとを連結する連結部と、前記接液ダイヤフラム及び前記作動ダイヤフラムのうちの少なくとも一方を前記一方向側に付勢する付勢部と、を備える。
図１は、ダイヤフラムポンプの正面図である。 図２は、ダイヤフラムポンプの縦断正面図である。 図３は、ダイヤフラムポンプの一部省略した縦断側面図である。 図４は、ダイヤフラムポンプの駆動部の縦断正面図である。 図５は、ダイヤフラムポンプの駆動部の横断平面図である。 図６は、ダイヤフラムポンプの要部の縦断面図である。 図７は、接液ダイヤフラム及び作動ダイヤフラムの動作を示す拡大図である。 図８は、正常時の３つの室の時間に対する圧力を示すグラフである。 図９は、作動ダイヤフラムが破損した場合の３つの室の時間に対する圧力を示すグラフである。 図１０は、接液ダイヤフラムが破損した場合の３つの室の時間に対する圧力を示すグラフである。 図１１は、接液ダイヤフラム又は作動ダイヤフラムの破損を検知するためのブロック図である。
　以下、油圧式のダイヤフラムポンプを、図面に基づいて説明する。
　図１は、ダイヤフラムポンプの正面図である。図２は、ダイヤフラムポンプの縦断正面図である。図３は、ダイヤフラムポンプの一部省略した縦断側面図である。
　ダイヤフラムポンプは、液体（以下、対象液とする）を吸引して吐出することで送液する２つのポンプ部１，１と、ポンプ部１，１を送液駆動させる駆動部２（図４参照）と、を備えている。なお、本実施形態のダイヤフラムポンプは、脈動防止のために２つのポンプ部１，１が設けられているが、ポンプ部１の数は１つであってもよい。
　図２に示すように、一方（左側）のポンプ部１と他方（左側）のポンプ部１は、対象液を吸引する吸引部３（図３参照）、及び吸引した対象液を吐出する吐出部４（図３参照）を備える送液室５と、作動液が充填される作動室６と、送液室５と作動室６との間に位置する中間室７であって、中間液が充填される中間室７と、送液室５と中間室７との間を遮る（封止する）接液ダイヤフラム８であって、外形が円形状の接液ダイヤフラム８と、中間室７と作動室６との間を遮る（封止する）作動ダイヤフラム９であって、外形が円形状の作動ダイヤフラム９と、送液室５と作動室６と中間室７が容積変化するように接液ダイヤフラム８と作動ダイヤフラム９を対象液を吸引する際においては一方向に変形させ、対象液を吐出する際においては前記一方向とは反対側の他方向に変形させる作動機構１０と、を備えている。
　一方（左側）のポンプ部１と他方（右側）のポンプ部１は、同一構成であるが、一方（左側）のポンプ部１が対象液を吐出するタイミングと、他方（右側）のポンプ部１が対象液を吐出するタイミングは異なる。
　吸引部３は、図３に示すように、送液室５に向かう対象液が通過する吸引管部３１と、吸引管部３１に連通する２つの吸引経路３２，３３と、それぞれが別々の吸引経路３２，３３に対して接続されている２つの吸引側逆止弁３４，３５と、を有する。
　本実施形態の吸引部３において、対象液が流れる経路は、一方の吸引経路３２と他方の吸引経路３２とによって分岐されている。
　２つの吸引側逆止弁３４，３５のうち、一方の吸引側逆止弁３４には、一方のポンプヘッド１の送液室５に連通する内部経路Ｐ３ａが接続されている。
　２つの吸引側逆止３４，３５のうち、他方の吸引側逆止弁３５には、他方のポンプヘッド１の送液室５に連通する内部経路Ｐ３ｂが接続されている。
　吐出部４は、送液室５から送り出された対象液が通過する２つの排出側逆止弁４１，４２と、２つの排出側逆止弁４１，４２のそれぞれが連通する吐出管部４３と、を有する。
　２つの排出側逆止弁４１，４２のうち、一方の排出側逆止弁４１には、一方のポンプヘッド１の送液室５に連通する内部経路Ｐ４ａが接続されている。
　２つの排出側逆止弁４１，４２のうち、他方の排出側逆止弁４２には、他方のポンプヘッド１の送液室５に連通する内部経路Ｐ４ｂが接続されている。
　そのため、本実施形態の吐出部４において、対象液が流れる経路は、吐出管部４３で合流するようになっている。
　なお、図示していないが、吸引管部３１には、送液を供給するための供給管が接続され、吐出管部４３には、吐出される送液を受け取って所定位置まで搬送するための搬送管が接続される。
　送液室５は、図２に示すように、吸引部３から吐出部４に送る対象液が通過する部屋（空間）である。
　作動室６は、中間室７に対して作動ダイヤフラム９によって隔絶されている。作動室６は、作動ダイヤフラム９を往復動させるための作動液（往動側となる中間室７側に変形させるための作動液（作動油））が供給される部屋（空間）である。
　中間室７は、接液ダイヤフラム８によって送液室５に対して隔絶され、且つ、作動ダイヤフラム９によって作動室６に対して隔絶されている。すなわち、中間室７は、接液ダイヤフラム８と作動ダイヤフラム９の間に形成された部屋（液体入りの空間）である。
　中間室７には、液体（以下、中間液と称する）が充填されている。
　また、作動ダイヤフラム９の損傷に伴って作動室６から作動液が漏れた場合、作動室６から漏れた作動液は、中間室７に入る。そのため、本実施形態のポンプ部１は、作動室６から漏れた作動液が送液室５に到達しないようになっている。
　このように、中間室７は、送液室５に作動液が移動することを防止するために形成されている。
　なお、中間液は、搬送する対象液と同一の種類の液体であってもよいし、対象液とは異なる種類の液体であってもよい。ただし、中間液が対象液とは異なる種類の液体である場合、中間液は、接液ダイヤフラム８の損傷に伴って対象液に混入しても対象液を汚染しない液体（対象駅の性質を変化させない液体）であることが好ましい。
　図６に示すように、接液ダイヤフラム８の中央部（接液ダイヤフラム８の面方向における中央部）には、作動室６側に突出する第１ネジ１４が取り付けられている。
　作動ダイヤフラム９の中央部（作動ダイヤフラム９の面方向における中央部）には、送液室５側に突出する第２ネジ１５と、作動室６側に突出する第３ネジ１６とが取り付けられている。
　作動機構１０は、作動ダイヤフラム９に接続された状態で前記一方向と前記他方向とに往復動する作動部である棒状のロッド１１と、接液ダイヤフラム８と作動ダイヤフラム９とを連結する連結部１２と、作動ダイヤフラム９を往復動の方向における吸引側（復動側であり前記一方向側）に付勢する付勢部としての引張コイルスプリング１３と、を備えている。なお、付勢部は、引張コイルスプリング１３の他、板バネや弾性体等で構成されていてもよい。
　ロッド１１は、駆動部２（図４参照）の駆動力を受けて駆動（往復動）するように構成されている。ロッド１１が往復動する方向と、接液ダイヤフラム８、及び作動ダイヤフラム９が変形する方向は同じ方向である。
　ロッド１１の先端部は、第３ネジ１６に連結されている。本実施形態のロッド１１の先端部には、ネジ孔１１ａが形成されている接続部１１Ａが固定されている。そして、接続部１１Ａのネジ孔１１ａに第３ネジ１６が螺合されている。
　連結部１２は、中間室７内に配置されている。また、連結部１２は、上述のように、接液ダイヤフラム８と作動ダイヤフラム９を連結するように構成されている。
　より具体的に説明すると、連結部１２は、筒状に形成されている。連結部１２の軸線方向における一端部にはネジ孔１２Ａが形成されている。連結部１２の軸線方向における他端部にもネジ孔１２Ｂが形成されている。
　連結部１２の一端部のネジ孔１２Ａには、接液ダイヤフラム８の中央部（接液ダイヤフラム８の面方向における中央部）から作動室６側に突出する第１ネジ１４が螺合している。また、連結部１２の他端部のネジ孔１２Ｂには、作動ダイヤフラム９の中央部（作動ダイヤフラム９の面方向における中央部）から送液室５側に突出する第２ネジ１５が螺合している。そのため、接液ダイヤフラム８の中央部と作動ダイヤフラム９の中央部が、連結部１２によって連結されている。
　このように、本実施形態の連結部１２は、軸線方向における一端部と他端部とに雌ねじが形成されているナット部材である。
　このように構成される本実施形態のポンプ部１では、ロッド１１が軸方向の一方（送液室５側）に移動すると、接液ダイヤフラム８と作動ダイヤフラム９が送液室５側に移動する。そして、ロッド１１が軸方向の他方（作動室６側）に移動すると、接液ダイヤフラム８と作動ダイヤフラム９が作動室６側に移動する。
　以下の説明において、接液ダイヤフラム８と作動ダイヤフラム９が送液室５側に移動することを往動と称し、作動室６側に移動することを復動と称する。
　ここで、本実施形態の作動機構１０は、ロッド１１に取り付けられた安全弁１７を有する。安全弁１７は、作動室６に連通する作動液制限室１８内に配置されている。そして、作動液制限室１８の内面には、安全弁１７を受ける（当接する）弁座１９が形成されている。
　さらに、本実施形態の作動機構１０は、作動室６及び作動液制限室１８内の作動液（作動油）に混入したガス（例えば空気）を適切に排出するためのガス排出機構２０を有する。
　駆動部２は、図５に示すように、作動室６，６に供給するための作動液を貯留する貯留部であるタンク２１と、接液ダイヤフラム８，８及び作動ダイヤフラム９，９を往復動させるために適切なタイミングでタンク２１内の作動液を作動室６，６に供給する駆動力供給部２２と、この駆動力供給部２２を構成する偏心カム２３を駆動させる電動モータ２４と、この電動モータ２４からの回転力を駆動力伝達軸２５に伝えるためのギヤ部２６と、を備えている。
　駆動力供給部２２は、前述した電動モータ２４からの回転力が伝達される前記駆動力伝達軸２５と、この駆動力伝達軸２５に取り付けられた前記偏心カム２３と、この偏心カム２３の動きに応じて往復動する一対のピストン部２７，２８と、一方のピストン部（第１ピストン部）２７内のベアリング２９の内輪で支持される第１回動軸３６と、他方のピストン部（第２ピストン部）２８内のベアリング３０の内輪で支持される第２回動軸３７と、第２ピストン部２８内にて第１ピストン部２７と第２ピストン部２８とを適切に付勢して、各ピストン部２７，２８内に設けられている各回動軸３６，３７を偏心カム２３に接触させるべく機能する付勢手段としてのコイルスプリング（図示せず）と、これらの各要素を内包している前記タンク２１であるケーシング部２１と、を備えている。
　そして、駆動力供給部２２においては、ケーシング部２１の内壁とピストン部２７，２８との間に発生する密閉空間に、作動液が充填されている。そして、ピストン部２７，２８の往復動によって、タンク２１内の作動液（作動油）を作動室６，６（図２参照）に供給する状態（供給状態）とタンク２１側に戻す状態（戻し状態）とを現出することができる。
　ケーシング部２１の左右両端には、蓋体３８，３９が設けられている。蓋体３８，３９には、作動室６，６に供給する作動液が通過する配管部４０，４１が接続されている。
　タンク（ケーシング部）２１内の作動液は、各ピストン部２７，２８の端部から、配管部４０，４１を介して、各作動ダイヤフラム９，９（図２参照）に至るまでの間に形成される空間内に充填されている。
　従って、各ピストン部２７，２８の動きに応じてタンク２１内の作動流体を加圧する、又は減圧することによって、各配管部４０，４１を介して作動液が流通する。これにより、作動ダイヤフラム９，９が往復動すると、作動ダイヤフラム９，９と、作動ダイヤフラム９，９に連結されている接液ダイヤフラム８，８とが同じように往復動する。
　次に、前述のように構成されたダイヤフラムポンプを用いて、対象液を定量ずつ吸引して送り出す動作について説明する。
　まず、電動モータ２４が駆動すると、この電動モータ２４の駆動力が駆動力伝達軸２５に伝達される。そして、偏心カム２３が回転する。偏心カム２３が回転すると、第１ピストン部２７、及び第２ピストン部２８が往復動する。
　第１ピストン部２７が往動側に移動すると、タンク２１と一方の作動ダイヤフラム９の作動室６とに連通する経路が加圧される。このとき、第２ピストン部２８は、復動側に移動し、タンク２１と他方の作動ダイヤフラム９の作動室６とに連通する経路が減圧される。
　これにより、一方の作動ダイヤフラム９の作動室６にタンク２１内の作動液（作動油）が供給され、他方の作動ダイヤフラム９の作動室６内の作動液（作動油）がタンク２１内に供給される（戻る）。また、第１ピストン部２７が復動側に移動して前記経路が減圧されると、一方の作動ダイヤフラム９の作動室６内の作動液（作動油）がタンク２１に戻る。
　これにより、一方の作動ダイヤフラム９が、図７の２点鎖線で示す位置から図７の実線で示すように作動室６側に付勢部１３の付勢力により変形する。これにより、作動ダイヤフラム９と、作動ダイヤフラム９に連結されている接液ダイヤフラム８とが作動室６側に同じように変形し（図７の２点鎖線で示す位置から図７の実線で示す位置まで変形し）、吐出側逆止弁４１，４２が閉じた状態で吸引側逆止弁３４，３５が開放し、接液ダイヤフラム８が変形した分の所定量だけ対象液が送液室５に吸引される（取り込まれる）。
　続いて、第１ピストン部２７が復動側から往動側に移動すると、タンク２１と一方の作動ダイヤフラム９の作動室６とに連通する経路が加圧される。このとき、一方の作動ダイヤフラム９が、図７の実線で示す位置から２点鎖線で示す位置に位置するように、付勢部１３の付勢力に抗じて作動室６側から送液室５側に向かって変形する。
　これにより、作動ダイヤフラム９と、作動ダイヤフラム９と連結されている接液ダイヤフラム８とが送液室５側に同じように変形すると（図７の実線で示す位置から２点鎖線で示す位置まで変形すると）、吸引側逆止弁３４，３５が閉じた状態で吐出側逆止弁４１，４２が開放し、対象液が吐出されて所定の場所まで搬送される（送り出される）。
　付勢部１３は、送液室５内の圧力＜中間室７内の圧力＜作動室６内の圧力の関係と液送室５の圧力が中間室７の圧力と作動室６の圧力よりも小さく、且つ中間室７の圧力が作動室６の圧力よりも小さくなるように接液ダイヤフラム９を付勢する。これにより、付勢部１３の付勢力が中間室７及び作動室６に加わることによって、中間室７及び作動室６が加圧されて、送液室５の圧力よりも中間室７及び作動室６の圧力が高くなる。
　また、作動室６に作動ダイヤフラム９の張力が加わるため、中間室７内の圧力よりも作動室６内の圧力が高くなる。これら圧力の関係を図８に横軸の時間に対して縦軸に３つの室、作動室６の圧力を点線４４で、中間室７の圧力を実線４５で、送液室５の圧力を２点鎖線４６でそれぞれ示している。
　作動室６に作動ダイヤフラム９の張力が加わると、作動室６の最大値付近の圧力が、中間室７の最大値付近の圧力よりも少し高くなる。
　作動室６内の圧力や、中間室７内の圧力によっては、接液ダイヤフラム８及び作動ダイヤフラム９が破損する可能性がある。そのため、ダイヤフラムポンプは、接液ダイヤフラム８及び作動ダイヤフラム９のうちの少なくとも一方の破損を検知する破損検知手段５０とともに用いられることが好ましい。破損検知手段５０は、ダイヤフラムポンプに組み込まれていてもよい。また、破損検知手段５０は、ダイヤフラムポンプとは別の装置であり、ダイヤフラムポンプに接続されたものであってもよい。
　破損検出手段５０は、送液室５内の圧力、中間室７内の圧力、作動室６内の圧力のうちの少なくとも１つの圧力に基づいて接液ダイヤフラム８及び作動ダイヤフラム９のうちの少なくとも一方の破損を検知するように構成される。
　具体的に説明すると、破損検出手段５０は、図１１に示すように、送液室５の圧力を検出する第１圧力センサ４７、中間室７の圧力を検知する第２圧力センサ４８、作動室６の圧力を検知する第３圧力センサ４９と、第１圧力センサ４７と第２圧力センサ４８と第３圧力センサ４９のうちの少なくとも第２圧力センサ４８から検出された中間室７の圧力に基づいて、接液ダイヤフラム８及び作動ダイヤフラム９のうちの少なくとも一方の破損を検知するように構成されている。
　図９のグラフは、作動ダイヤフラム９が破損した場合の、送液室５内の圧力と、作動室６内の圧力と、中間室７内の圧力を示している。図９のグラフでは、作動室６の圧力を点線４４で示し、中間室７の圧力を実線４５で示し、送液室５の圧力を２点鎖線４６で示している。
　図９のグラフが示す状態においては、作動ダイヤフラム９が破損すると、中間室７と作動室６が連通した状態（仕切られていない状態）になるため、作動室６の最大値付近の圧力と中間室７の最大値付近の圧力の差が小さくなる（作動室６の最大値付近の圧力と中間室７の最大値付近の圧力がほぼ同一の圧力になる）。
　この場合、破損検知手段５０は、第２圧力センサ４８から検出される圧力値と第３圧力センサ４９から検出される圧力値とを比較し、これらの圧力値の差（作動室６の最大値付近の圧力値と中間室７の最大値付近の圧力値の差）が予め設定された設定値（作動ダイヤフラム９が破損していない正常時の作動室６の最大値付近の圧力値と中間室７の最大値付近の圧力値の差よりも小さい値に設定される第２の閾値）以下になると、ダイヤフラム９の破損を検知する。
　このように、破損検知手段５０は、中間室７内の圧力と作動室６の圧力との圧力関係に基づいて作動ダイヤフラム９の破損を検知するように構成される。
　また、破損検知手段５０は、上記の構成とは異なる構成であってもよい。例えば、破損検知手段５０は、中間室７内の圧力と送液室５内の圧力とを比較し、これらの圧力値の差（実際には、中間室７の最大値付近の圧力値とこれに対応する時間の送液室５の圧力値の差）が予め設定された設定値（作動ダイヤフラム９が破損していない正常時の中間室７の最大値付近の圧力値とそれに対応する時間の送液室５の圧力値の差よりも小さい値に設定される第１の閾値）以上になると、作動ダイヤフラム９が破損したことを検知するように構成されていてもよい。
　なお、第１の閾値と第２の閾値は、同一の大きさに設定されていてもよいし、異なる大きさに設定されていてもよいが、第１の閾値と第２の閾値が同一の大きさに設定されていれば、どちらの場合で検知した場合でも、検知タイミングを一致させることができる。このように、破損検知手段５０は、中間室７内の圧力と送液室５内の圧力との圧力関係に基づいて作動ダイヤフラム９の破損を検知するように構成されていればよい。
　図１０のグラフは、接液ダイヤフラム８が破損した場合の送液室５内の圧力と、作動室６内の圧力と、中間室７内の圧力を示している。図１０のグラフでは、作動室６の圧力を点線４４で示し、中間室７の圧力を実線４５で示し、送液室５の圧力を２点鎖線４６で示している。
　図１０のグラフが示す状態においては、接液ダイヤフラム８が破損すると、中間室７と送液室５とが連通した状態（仕切られていない状態）になるため、中間室７の圧力と送液室５の圧力の差が小さくなる（中間室７の圧力と送液室５の圧力がほぼ同一になる）。
　この場合、破損検知手段５０は、中間室７内の圧力と送液室５内の圧力とを比較し、第１圧力センサ４７から検出される圧力値と第２圧力センサ４８から検出される圧力値とを比較し、これらの圧力値の差が予め設定された設定値（接液ダイヤフラム８が破損していない正常時の中間室７の圧力値と送液室５の圧力値の差よりも小さい値に設定される第３の閾値）以下になると、破損検知手段５０は接液ダイヤフラム８が破損したことを検知する。
　このように、破損検知手段５０は、中間室７内の圧力と送液室５内の圧力との圧力関係に基づいて接液ダイヤフラム８の破損を検知している。
　破損検知手段５０は、さらに別の構成であってもよい。例えば、破損検知手段５０は、中間室７内の圧力と作動室６内の圧力とを比較し、第２圧力センサ４８から検出される圧力値と第３圧力センサ４９から検出される圧力値とを比較し、これらの圧力値の差が予め設定された設定値（接液ダイヤフラム８が破損していない正常時の中間室７の最大値付近の圧力値と作動室６の最大値付近の圧力値の差よりも小さい値に設定される第４の閾値）以上になると、破損検知手段５０は接液ダイヤフラム８が破損したことを検知するように構成されていてもよい。
　このように、破損検知手段５０は、中間室７内の圧力と作動室６内の圧力との圧力関係に基づいて接液ダイヤフラム８の破損を検知するように構成されていてもよい。
　なお、第３の閾値と第４ｎ閾値とは同一の大きさに設定されていてもよいし、異なる大きさに設定されていてもよいが、第３の閾値と第４の閾値が同一の大きさに設定されていれば、どちらの場合で検知した場合でも、検知タイミングを一致させることができる。
　また、破損検知手段５０は、第２圧力センサ４８のみから検出される中間室７の圧力値の変動を検出することにより、接液ダイヤフラム８又は作動ダイヤフラム９が破損したことを検知するように構成されていてもよい。
　接液ダイヤフラム８が破損すると中間室７の圧力値が下がるため、破損検知手段５０は、中間室７の圧力が設定した設定圧力値以上下がったことを第２圧力センサ４８から検出される圧力値に基づいて接液ダイヤフラム８が破損したことをが検知するように構成されていてもよい。
　作動ダイヤフラム９が破損すると、中間室７の最大値付近の圧力値が上がるため、破損検知手段５０は、中間室７の圧力が設定した設定圧力値以上上がったことを第２圧力センサ４８から検出される圧力値に基づいて作動ダイヤフラム９が破損したことを検知するように構成されていてもよい。
　前記接液ダイヤフラム８又は作動ダイヤフラム９が破損したことを破損検知手段５０が検出すると、ブザーやランプあるいは音声装置等の警報装置を作動させる、又は電光掲示板やモニター等の表示手段により接液ダイヤフラム８又は作動ダイヤフラム９が破損したことを表示して、破損したことを作業者等に報知するように構成してもよい。
　また、前記報知すると同時に、ダイヤフラムポンプの作動を停止する強制停止手段が設けられることが好ましい。
　なお、本発明のダイヤフラムポンプは、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　前記実施形態では、作動ダイヤフラム９を吸引側（前記一方側）に付勢する付勢部１３を設けたが、接液ダイヤフラム８を吸引側（前記一方側）に付勢する付勢部を設けてもよいし、接液ダイヤフラム８及び作動ダイヤフラム９の両方を吸引側（前記一方側）に付勢する付勢部を設けてもよい。
　本開示は、以下の内容を含む。
　（１）対象液を吸引して吐出することで送液するポンプ部と、該ポンプ部を送液駆動させる駆動部と、を備え、
　前記ポンプ部は、前記対象液を吸引する吸引部と吸引した対象液を吐出する吐出部とを備える送液室と、
　作動液が充填される作動室と、
　前記送液室と前記作動室との間に位置し、中間液が充填される中間室と、
　前記送液室と前記中間室との間を封止する接液ダイヤフラムと、
　前記中間室と前記作動室との間を封止する作動ダイヤフラムと、
　前記送液室と前記作動室と前記中間室が容積変化するように前記接液ダイヤフラムと前記作動ダイヤフラムを前記対象液を吸引する際においては一方向に変形させ、前記対象液を吐出する際においては前記一方向とは反対側の他方向に変形させる作動機構と、を備え、
　該作動機構は、前記作動ダイヤフラムに接続されて前記駆動部の駆動により前記一方向と前記他方向とに往復動する作動部と、前記接液ダイヤフラムと前記作動ダイヤフラムとを連結する連結部と、前記接液ダイヤフラム及び前記作動ダイヤフラムのうちの少なくとも一方を前記一方向側に付勢する付勢部と、を備える、
　ダイヤフラムポンプ。
　（２）前記連結部は、前記中間室に配置され、且つ前記接液ダイヤフラムと前記作動ダイヤフラムの中央部同士を連結するように構成される、
　（１）に記載のダイヤフラムポンプ。
　（３）前記付勢部は、前記液送室の圧力が前記中間室の圧力と前記作動室の圧力よりも小さく、且つ前記中間室の圧力が前記作動室の圧力よりも小さくなるように前記接液ダイヤフラム及び前記作動ダイヤフラムのうちの少なくとも一方を付勢するように構成される、
　（１）又は（２）に記載のダイヤフラムポンプ。
　（４）前記送液室の圧力、前記中間室の圧力、前記作動室の圧力のうちの少なくとも該中間室の圧力に基づいて、前記接液ダイヤフラム及び前記作動ダイヤフラムのうちの少なくとも一方の破損を検知する破損検知手段を備える、
　（１）に記載のダイヤフラムポンプ。
　（５）前記破損検知手段は、前記中間室の圧力と前記送液室の圧力又は前記作動室の圧力との圧力関係に基づいて前記作動ダイヤフラムの破損を検知するように構成される、
　（４）に記載のダイヤフラムポンプ。
　（６）前記破損検知手段は、前記中間室の圧力と前記送液室の圧力又は前記作動室の圧力との圧力関係に基づいて前記接液ダイヤフラムの破損を検知するように構成される、
　（４）に記載のダイヤフラムポンプ。
　（１）のダイヤフラムポンプによれば、接液ダイヤフラムと作動ダイヤフラムとが連結部で連結され、接液ダイヤフラム及び作動ダイヤフラムのうちの少なくとも一方を往復動の方向における吸引側へ付勢部で付勢することによって、接液ダイヤフラムと作動ダイヤフラムとを各室が容積変化するように往復動させることができる。
　また、付勢部の付勢力により作動室と中間室を加圧するので、接液ダイヤフラムと作動ダイヤフラムの復動時にも、作動室及び中間室が負圧になることを抑制することができる。よって、作動室の作動油に溶け込んでいる空気が膨張して気泡になることを防止して、送液性能を確保することができる。
　また、接液ダイヤフラムと作動ダイヤフラムの２枚のダイヤフラムを備えているので、接液ダイヤフラムが破損して中間室の中間液が送液室へ流れたとしても、中間液を送液室に流れても問題にならない液にしておけば、送液室での汚染の問題は発生しない。
　また、作動ダイヤフラムが破損すると、作動油が中間室へ流れるだけで、送液室への作動油の移動を接液ダイヤフラムで阻止することができる。
　（２）のダイヤフラムポンプによれば、上記のように、連結部で、接液ダイヤフラムと作動ダイヤフラムの中央部同士を連結することによって、接液ダイヤフラムと作動ダイヤフラムの変形を中央部から径方向外側にかけてスムーズに行うことができる。
　（３）のダイヤフラムポンプによれば、上記のように、付勢部を、前記送液室の圧力＜前記中間室の圧力＜前記作動室の圧力の関係となるように付勢しておけば、接液ダイヤフラムと作動ダイヤフラムの往復動をスムーズに行うことができる。
　（４）のダイヤフラムポンプによれば、接液ダイヤフラム及び作動ダイヤフラムのうちの少なくとも一方が破損することによって、中間室の圧力が変動する。この圧力の変動に基づいて接液ダイヤフラム及び作動ダイヤフラムのうちの少なくとも一方が破損したことを検知することができる。
　（５）のダイヤフラムポンプによれば、作動ダイヤフラムが破損すると、中間室の圧力が変動するので、中間室の圧力と送液室の圧力との圧力関係、又は中間室の圧力と作動室の圧力との圧力関係に基づいて、作動ダイヤフラムの破損を検知することができる。
　（６）のダイヤフラムポンプによれば、接液ダイヤフラムが破損すると、中間室の圧力が変動するので、中間室の圧力と送液室の圧力との関係、又は中間室の圧力と作動室の圧力との圧力関係に基づいて、接液ダイヤフラムの破損を検知することができる。
　１…ポンプ部、２…駆動部、３…吸引部、４…吐出部、５…送液室、６…作動室、７…中間室、８…接液ダイヤフラム、９…作動ダイヤフラム、１０…作動機構、１１…ロッド（作動部）、１１Ａ…先端部、１１ａ…ネジ孔、１２…連結部（ナット部材）、１２Ａ，１２Ｂ…ネジ孔、１３…引張コイルスプリング（付勢部）、１４…第１ネジ、１５…第２ネジ、１６…第３ネジ、１７…安全弁、１８…作動液制限室、１９…弁座、２０…ガス排出機構、２１…タンク（ケーシング部）、２２…駆動力供給部、２３…偏心カム、２４…電動モータ、２５…駆動力伝達軸、２６…ギヤ部、２７，２８…ピストン部、２９，３０…ベアリング、３１…吸引管部、３２，３３…吸引経路、３４，３５…吸引側逆止弁、３６，３７…回動軸、３８，３９…蓋体、４０，４１…配管部、４１，４２…排出側逆止弁、４１，４２…吐出側逆止弁、４３…吐出管部、４４…点線、４５…実線、４６…２点鎖線、４７，４８，４９…圧力センサ、５０…破損検知手段

Claims (6)

  1. 　対象液を吸引して吐出することで送液するポンプ部と、該ポンプ部を送液駆動させる駆動部と、を備え、
    　前記ポンプ部は、前記対象液を吸引する吸引部と吸引した対象液を吐出する吐出部とを備える送液室と、
    　作動液が充填される作動室と、
    　前記送液室と前記作動室との間に位置し、中間液が充填される中間室と、
    　前記送液室と前記中間室との間を封止する接液ダイヤフラムと、
    　前記中間室と前記作動室との間を封止する作動ダイヤフラムと、
    　前記送液室と前記作動室と前記中間室が容積変化するように前記接液ダイヤフラムと前記作動ダイヤフラムを前記対象液を吸引する際においては一方向に変形させ、前記対象液を吐出する際においては前記一方向とは反対側の他方向に変形させる作動機構と、を備え、
    　該作動機構は、前記作動ダイヤフラムに接続されて前記駆動部の駆動により前記一方向と前記他方向とに往復動する作動部と、前記接液ダイヤフラムと前記作動ダイヤフラムとを連結する連結部と、前記接液ダイヤフラム及び前記作動ダイヤフラムのうちの少なくとも一方を前記一方向側に付勢する付勢部と、を備える、
    　ダイヤフラムポンプ。
  2. 　前記連結部は、前記中間室に配置され、且つ前記接液ダイヤフラムと前記作動ダイヤフラムの中央部同士を連結するように構成される、
    　請求項１に記載のダイヤフラムポンプ。
  3. 　前記付勢部は、前記液送室の圧力が前記中間室の圧力と前記作動室の圧力よりも小さく、且つ前記中間室の圧力が前記作動室の圧力よりも小さくなるように前記接液ダイヤフラム及び前記作動ダイヤフラムのうちの少なくとも一方を付勢する、
    　請求項１又は２に記載のダイヤフラムポンプ。
  4. 　前記送液室の圧力、前記中間室の圧力、前記作動室の圧力のうちの少なくとも該中間室の圧力に基づいて、前記接液ダイヤフラム及び前記作動ダイヤフラムのうちの少なくとも一方の破損を検知する破損検知手段を備える、
    　請求項１に記載のダイヤフラムポンプ。
  5. 　前記破損検知手段は、前記中間室の圧力と前記送液室の圧力又は前記作動室の圧力との圧力関係に基づいて前記作動ダイヤフラムの破損を検知するように構成される、
    　請求項４に記載のダイヤフラムポンプ。
  6. 　前記破損検知手段は、前記中間室の圧力と前記送液室の圧力又は前記作動室の圧力との圧力関係に基づいて前記接液ダイヤフラムの破損を検知するように構成される、
    　請求項４又は５に記載のダイヤフラムポンプ。
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