(57)【要約】【課題】少ない部品点数にて流路の並列仕様と直列仕様を容易に切り替えることができ、並列仕様と直列仕様のいずれの場合であっても吸引口および吐出口の位置が同一の位置に形成され、脈動現象の発生が少ないダイヤフラムポンプを提供する。【解決手段】ダイヤフラムを備えるポンプ本体部１１と、ポンプ本体部１１を両側から挟むように設置される一対の弁座部１２，１３と、ポンプ本体部１１と一対の弁座部１２，１３との間にそれぞれ形成される２つのポンプ室１４，１５とを有し、ダイヤフラムの変形運動によって発生するポンプ室内の容積変化と弁座部の形状作用とによって、圧縮流体を連続的に吸引・吐出させるダイヤフラムポンプにおいて、一対の弁座部１２，１３のうち、一方の弁座部１２に対して吸引口１６又は吐出口を設けるとともに、他方の弁座部１３に対して吐出口１７又は吸引口を設けるように構成した。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラムを備えるポンプ本体部と、
前記ポンプ本体部を両側から挟むように設置される一対の弁座部と、
前記ポンプ本体部と前記一対の弁座部との間にそれぞれ形成される２つのポンプ室と、
を有し、前記ダイヤフラムの変形運動によって発生する前記ポンプ室内の容積変化と前記弁座部の形状作用とによって、圧縮流体を連続的に吸引・吐出させるダイヤフラムポンプにおいて、
前記一対の弁座部のうち、一方の弁座部に対して吸引口又は吐出口を設けるとともに、他方の弁座部に対して吐出口又は吸引口を設けるように構成したことを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のダイヤフラムポンプにおいて、
吸引口および吐出口いずれの側にも略同一形状の弁座部を設置することで並列流路が形成され、
吸引口および吐出口に対してそれぞれ異なる形状の弁座部を設置することで直列流路が形成されるように構成したことを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載のダイヤフラムポンプにおいて、
前記一方の弁座部と前記他方の弁座部とが略非対称形となるように形成されており、
前記ポンプ本体部の両側に前記弁座部を設置する際に、略非対称形を有する２種類の前記弁座部の組み合わせを変更することで並列流路と直列流路の切り替えが自在であることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のダイヤフラムポンプにおいて、
前記並列流路が形成されたときに、２つの流路の距離が略同一となるように構成されることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載のダイヤフラムポンプにおいて、
前記並列流路と前記直列流路のいずれが形成された場合であっても、前記吸引口の位置と前記吐出口の位置が変わらないように構成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラムポンプに係り、特に、ダイヤフラムの変形運動によって発生するポンプ室内の容積変化と弁座部の形状作用とによって、圧縮流体を連続的に吸引・吐出させることのできるダイヤフラムポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図５Ａおよび図５Ｂにて示すようなダイヤフラムポンプが知られている。ここで、図５Ａは、並列の気体流路を備える従来のダイヤフラムポンプを説明するための模式図であり、図５Ｂは、直列の気体流路を備える従来のダイヤフラムポンプを説明するための模式図である。図５Ａを用いて従来のダイヤフラムポンプ５０を説明すると、従来のダイヤフラムポンプ５０は、ダイヤフラムを備えるポンプ本体部５１と、このポンプ本体部５１を両側から挟むように設置される一対の弁座部５２，５３と、ポンプ本体部５１と一対の弁座部５２，５３との間にそれぞれ形成される２つのポンプ室５４，５５とを有し、ダイヤフラムの変形運動によって発生するポンプ室５４，５５内の容積変化と弁座部５２，５３の形状作用とによって、圧縮気体を連続的に吸引・吐出させることのできるものである。
【０００３】
この種のダイヤフラムポンプ５０，５０ｂは、さまざまな用途に利用されており、例えばフローセンサを内部に搭載することで吸引流量を直接測定して瞬時流量や積算流量を表示する環境測定装置として用いられたり、あるいはポンプとしての機能をそのまま生かすことで、曝気式浄化槽の曝気用、養魚の酸素補給用、泡風呂等のエアー噴気用、小型コンプレッサー等に用いられたりしている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３５２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のダイヤフラムポンプ５０，５０ｂにおいては、並列流路を有する仕様のものと、直列流路を有する仕様のものとで部品の共通化が進んでおらず、それぞれの仕様を別個に設計して生産することが行われていた。そのため、並列仕様のダイヤフラムポンプ５０と直列仕様のダイヤフラムポンプ５０ｂとでは、吸引口５６，５６ｂおよび吐出口５７，５７ｂの位置が異なるといった状況にあった。したがって、製造者側にとっては部品の共通化ができていないことからくる製造コスト増加の問題点と、使用者側にとっては並列仕様と直列仕様のダイヤフラムポンプ５０，５０ｂを同一条件で交換して使用することが容易ではないという問題点が存在していた。
【０００６】
また、従来技術に係る並列仕様のダイヤフラムポンプ５０においては、２つの気体流路が異なる長さで形成されていたので、脈動現象が発生し易いという問題点も存在していた。
【０００７】
本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、少ない部品点数にて流路の並列仕様と直列仕様を容易に切り替えることができ、さらに、並列仕様と直列仕様のいずれの場合であっても吸引口および吐出口の位置が同一の位置に形成され、さらに脈動現象の発生を抑制することができるといった、従来にはない新たなダイヤフラムポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムを備えるポンプ本体部と、前記ポンプ本体部を両側から挟むように設置される一対の弁座部と、前記ポンプ本体部と前記一対の弁座部との間にそれぞれ形成される２つのポンプ室と、を有し、前記ダイヤフラムの変形運動によって発生する前記ポンプ室内の容積変化と前記弁座部の形状作用とによって、圧縮流体を連続的に吸引・吐出させるダイヤフラムポンプであって、前記一対の弁座部のうち、一方の弁座部に対して吸引口又は吐出口を設けるとともに、他方の弁座部に対して吐出口又は吸引口を設けるように構成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るダイヤフラムポンプでは、吸引口および吐出口いずれの側にも略同一形状の弁座部を設置することで並列流路が形成され、吸引口および吐出口に対してそれぞれ異なる形状の弁座部を設置することで直列流路が形成されるように構成することができる。
【００１０】
また、本発明に係る別のダイヤフラムポンプでは、前記一方の弁座部と前記他方の弁座部とが略非対称形となるように形成されており、前記ポンプ本体部の両側に前記弁座部を設置する際に、略非対称形を有する２種類の前記弁座部の組み合わせを変更することで並列流路と直列流路の切り替えが自在であるように構成することができる。
【００１１】
さらに、本発明に係るダイヤフラムポンプでは、前記並列流路が形成されたときに、２つの流路の距離が略同一となるように構成することができる。
【００１２】
またさらに、本発明に係るダイヤフラムポンプでは、前記並列流路と前記直列流路のいずれが形成された場合であっても、前記吸引口の位置と前記吐出口の位置が変わらないように構成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、少ない部品点数にて流路の並列仕様と直列仕様を容易に切り替えることができ、さらに、並列仕様と直列仕様のいずれの場合であっても吸引口および吐出口の位置が同一の位置に形成され、さらに脈動現象の発生を抑制することができるといった、従来にはない新たなダイヤフラムポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】気体流路が並列仕様にて形成された場合の本実施形態に係るダイヤフラムポンプを説明するための模式図である。
【図１Ｂ】気体流路が直列仕様にて形成された場合の本実施形態に係るダイヤフラムポンプを説明するための模式図である。
【図２】吸引口を有する弁座部の取り得る具体的な形状について例示する図である。
【図３】吐出口を有する並列仕様用の弁座部が採り得る具体的な形状について例示する図である。
【図４】吐出口を有する直列仕様用の弁座部が採り得る具体的な形状について例示する図である。
【図５Ａ】並列の気体流路を備える従来のダイヤフラムポンプを説明するための模式図である。
【図５Ｂ】直列の気体流路を備える従来のダイヤフラムポンプを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
［並列仕様の実施形態］
図１Ａは、気体流路が並列仕様にて形成された場合の本実施形態に係るダイヤフラムポンプを説明するための模式図である。
【００１７】
本実施形態に係る並列仕様のダイヤフラムポンプ１０は、ダイヤフラムを備えるポンプ本体部１１と、このポンプ本体部１１を両側から挟むように設置される一対の弁座部１２，１３と、ポンプ本体部１１と一対の弁座部１２，１３との間にそれぞれ形成される２つのポンプ室１４，１５とを有しており、ダイヤフラムの変形運動によって発生するポンプ室１４，１５内の容積変化と弁座部１２，１３の形状作用とによって、圧縮気体を連続的に吸引・吐出させることができるようになっている。
【００１８】
このような並列仕様のダイヤフラムポンプ１０において、一対の弁座部１２，１３のうち、一方の弁座部１２には吸引口１６が設けられており、他方の弁座部１３には吐出口１７が設けられている。また、これら一対の弁座部１２，１３は、ほぼ同一形状にて形成されている。つまり、本実施形態に係る並列仕様のダイヤフラムポンプ１０では、吸引口１６および吐出口１７いずれの側にも略同一形状の弁座部１２，１３を設置することで並列流路が形成されるように構成されているので、構成部品の点数が少なく済むという利点が備わっている。
【００１９】
また、本実施形態に係る並列仕様のダイヤフラムポンプ１０においては、従来技術の場合と異なり、一対の弁座部１２，１３をほぼ同一形状にて形成することで２つの気体流路の距離がほぼ同一となるように構成されている。したがって、従来技術で問題となっていた脈動現象が発生し難く、効率の良い気体の吸引・吐出動作が実現可能となっている。なお、本実施形態に係る並列仕様のダイヤフラムポンプ１０が脈動現象を抑制する効果を発揮し得ることについては、発明者による確認実験によって確かめられていることを付記しておく。
【００２０】
［直列仕様の実施形態］
次に、本発明に係るダイヤフラムポンプが採り得る直列仕様の実施形態について、図１Ｂを用いて説明する。ここで、図１Ｂは、気体流路が直列仕様にて形成された場合の本実施形態に係るダイヤフラムポンプを説明するための模式図である。なお、以下の説明において、並列仕様のダイヤフラムポンプ１０と同一の部材については、同一符号を付すこととしている。
【００２１】
本実施形態に係る直列仕様のダイヤフラムポンプ１０ｂは、ダイヤフラムを備えるポンプ本体部１１と、このポンプ本体部１１を両側から挟むように設置される一対の弁座部１２，１３ｂと、ポンプ本体部１１と一対の弁座部１２，１３ｂとの間にそれぞれ形成される２つのポンプ室１４，１５ｂとを有しており、ダイヤフラムの変形運動によって発生するポンプ室１４，１５ｂ内の容積変化と弁座部１２，１３ｂの形状作用とによって、圧縮気体を連続的に吸引・吐出させることができるようになっている。
【００２２】
このような直列仕様のダイヤフラムポンプ１０ｂにおいて、一対の弁座部１２，１３ｂのうち、一方の弁座部１２には吸引口１６が設けられており、他方の弁座部１３ｂには吐出口１７ｂが設けられている。
【００２３】
また、一対の弁座部１２，１３ｂのうち、吸引口１６が設けられた弁座部１２については、並列仕様のダイヤフラムポンプ１０に設置されていた弁座部１２と全く同じ部材が用いられている。一方、吐出口１７ｂが設けられた弁座部１３ｂについては、並列仕様のダイヤフラムポンプ１０に設置されていた弁座部１３とは非対称形を有する部材が用いられている。
【００２４】
つまり、上述した本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１０，１０ｂでは、吐出口１７ｂが設けられた２種類の弁座部１３，１３ｂを交換するだけで、気体流路の並列仕様と直列仕様を切り替えることができるようになっている。このような、非対称形を有する２種類の弁座部１３，１３ｂを交換するだけで気体流路の並列仕様と直列仕様とを切り替えるという設計思想については、従来技術では存在しなかったものであり、並列仕様と直列仕様での部品の共通化という従来技術では実現困難な作用効果を発揮することが可能となっている。
【００２５】
さらに、吐出口１７ｂが設けられた２種類の弁座部１３，１３ｂについては、それぞれ非対称形を有するように形成されていることから、製造の際の金型の作成が容易となり、製造コストを削減することが可能である。
【００２６】
またさらに、吐出口１７ｂが設けられた２種類の弁座部１３，１３ｂについては、これら２種類の弁座部１３，１３ｂを取り換えたとしても吐出口１７ｂの位置が移動することのないように予め設計することができる。例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、吐出口１７ｂの位置を２種類の弁座部１３，１３ｂの中心位置に形成しておくことで、常に吐出口１７ｂの位置を一定位置とすることができる。また、一方の弁座部１２の吸引口１６の形成位置についても、弁座部１２の中心位置とすることで、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、並列仕様と直列仕様とを切り替えた場合であっても常に吸引口１６と吐出口１７，１７ｂの位置が変わることのないダイヤフラムポンプ１０，１０ｂを実現することが可能となる。
【００２７】
［具体的な弁座部の形状について］
以上、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１０，１０ｂの基本構成について説明した。次に、本実施形態に係るダイヤフラムポンプ１０，１０ｂが採用可能な弁座部１２，１３，１３ｂの具体的な形状を、図２〜図４を用いて示す。ここで、図２は、吸引口１６を有する弁座部１２の取り得る具体的な形状について例示する図であり、図３は、吐出口１７を有する並列仕様用の弁座部１３が採り得る具体的な形状について例示する図であり、図４は、吐出口１７ｂを有する直列仕様用の弁座部１３ｂが採り得る具体的な形状について例示する図である。
【００２８】
上述したように、吸引口１６を有する弁座部１２（図２参照）と吐出口１７を有する並列仕様用の弁座部１３（図３参照）については、ほぼ同一の形状にて形成されている。また、吐出口１７を有する並列仕様用の弁座部１３（図３参照）と吐出口１７ｂを有する直列仕様用の弁座部１３ｂ（図４参照）については、非対称形を有するように形成されている。なお、特徴的な構成点として、図４にて示される弁座部１３ｂは、直列仕様に用いられるため、他の弁座部１２，１３では２つずつ形成されている気体流路のための開口部が１箇所のみ形成されており、図４中の符号αで示される箇所が塞がれて形成されている。
【００２９】
また、図２〜図４にて例示される弁座部１２，１３，１３ｂについては、吸引口１６と吐出口１７，１７ｂの位置が中心位置から寄せられて形成されているが、本発明に係るダイヤフラムポンプにおいては、かかる構成を採用することも可能である。ただし、吐出口１７，１７ｂが設けられる側の弁座部１３，１３ｂについては、主要な本体部分のみ非対称形にて形成される一方、吐出口１７，１７ｂについては同一の位置となるように形成されている。したがって、並列仕様と直列仕様との切り替えの際に弁座部１３，１３ｂを取り換えたとしても、吐出口１７，１７ｂの位置については必ず同一位置となるように構成されている。
【００３０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。すなわち、本実施形態に係るダイヤフラムポンプにおいては、一対の弁座部のうち、一方の弁座部に対して吸引口を設けるとともに、他方の弁座部に対して吐出口を設けるように構成したことを示した。また、本実施形態に係るダイヤフラムポンプでは、吸引口および吐出口いずれの側にも略同一形状の弁座部を設置することで並列流路が形成され、吸引口および吐出口に対してそれぞれ異なる形状の弁座部を設置することで直列流路が形成されるようにすることができることを示した。さらに、本実施形態に係るダイヤフラムポンプでは、一方の弁座部と他方の弁座部とが略非対称形となるように形成されており、ポンプ本体部の両側に弁座部を設置する際に、略非対称形を有する２種類の弁座部の組み合わせを変更することで並列流路と直列流路の切り替えを自在とすることができることを示した。またさらに、本実施形態に係るダイヤフラムポンプは、並列流路が形成されたときに、２つの流路の距離が略同一となるようにすることができること、および、並列流路と直列流路のいずれが形成された場合であっても、吸引口の位置と吐出口の位置が変わらないように構成することができることを示した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、上記のように記載された実施形態の範囲に限定されるものではない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００３１】
例えば、上述した実施形態では、一方の弁座部１２に対して吸引口１６を設け、他方の弁座部１３，１３ｂに対して吐出口１７，１７ｂを設けるようにした場合を例示した。しかしながら、吸引口１６と吐出口１７，１７ｂの設置箇所については、それぞれ入れ替えることが可能である。つまり、上述した実施形態では、吐出口が設けられた側の弁座部を取り換えることで並列仕様と直列仕様を切り替えるような構成を例示したが、吸入口が設けられた側の弁座部を取り換えることで並列仕様と直列仕様を切り替えるような構成を採用することも可能である。
【００３２】
また、例えば、図２〜図４にて例示した弁座部１２，１３，１３ｂの取り得る具体的形状については、図示のものに限られず、同様の作用効果を発揮するものであれば任意に形状を変更することが可能である。
【００３３】
さらに、上述した実施形態では、圧縮気体を連続的に吸引・吐出させるダイヤフラムポンプについて例示したが、本発明に係るダイヤフラムポンプが取り扱う流体は気体に限られず、液体や蒸気などといった気体とは異なる態様の流体を適用することも可能である。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３４】
１０  （並列仕様の）ダイヤフラムポンプ、１０ｂ  （直列仕様の）ダイヤフラムポンプ、１１  ポンプ本体部、１２  （一方の）弁座部、１３，１３ｂ  （他方の）弁座部、１４，１５，１５ｂ  ポンプ室、１６  吸引口、１７，１７ｂ  吐出口。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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