(57)【要約】【課題】寿命を格段に向上でき、メンテナンスの周期も延ばすことができるダイヤフラムポンプを提供する。【解決手段】ダイヤフラムポンプはポンプ室１２Ａ，１２Ｂと、ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂと、ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂを駆動してポンプ室１２Ａ，１２Ｂの容積増加による流入口１１Ａ，１１Ｂからの被移送流体の導入、並びにポンプ室１２Ａ，１２Ｂの容積減少による被移送流体の吐出口１３Ａ，１３Ｂからの導出をそれぞれ行わせる切替弁３０、センタロッド２２等を備える。ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂのポンプ室１２Ａ，１２Ｂ側の表面には、流入口１１Ａ，１１Ｂから導入した被移送流体を拡散する突部１７Ａ，１７Ｂが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被移送流体が流入する流入口及び流出する吐出口を備えるポンプ室と、前記ポンプ室の容積増加及び容積減少を行うダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを駆動して前記ポンプ室の容積増加による前記流入口からの被移送流体の導入、並びに前記ポンプ室の容積減少による前記被移送流体の前記吐出口からの導出をそれぞれ行わせるダイヤフラム駆動手段とを備え、
前記ダイヤフラムの前記ポンプ室側の表面には、前記流入口から導入した被移送流体を拡散する拡散推進部が設けられているダイヤフラムポンプ。
【請求項２】
前記拡散推進部が、前記ダイヤフラム表面にポンプ室側に向けられた突部である請求項１に記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項３】
前記突部は、先端に行くほど断面積が少なくなる形状に形成されている請求項２に記載の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関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように一般的なダイヤフラムポンプは、筐体５０のポンプ室５２を仕切るダイヤフラム５４が設けられている。ダイヤフラム５４は、その周縁が筐体５０に固定されるとともにポンプ室５２と反対側に設けられた図示しない駆動源の駆動によりポンプ室５２の容積を減少又は増加をさせるように中央部が変形する。ダイヤフラムを作動する駆動源としては、ポンプ室５２とは反対側に図示しない駆動室が設けられて、駆動室内に作動液体（又は空気）を給排する油圧式（特許文献１）（又は空圧式（特許文献２））、或いは、図示しないロッドを電磁式（特許文献３）に作動することによりダイヤフラムを駆動するタイプがある。
【０００３】
筐体５０には、ポンプ室５２の容積が増加した場合に、図示しない逆止弁を介してポンプ室５２内に被移送流体を導入するための流入口５６が設けられるとともに、ポンプ室５２の容積が減少した場合に、ポンプ室５２内の被移送流体を図示しない逆止弁を介してポンプ室５２から吐出するための吐出口５８が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０７９２４号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１１６０号公報
【特許文献３】特開２００４-２３９０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図４に示すように前記流入口５６が、ダイヤフラム５４に対して対抗して配置されている場合、流入口５６からポンプ室５２内に流入した被移送流体は、ダイヤフラム５４に当たることになる。特に、被移送流体に、研磨剤等の固体物が混入されている場合、流入口５６に対抗しているダイヤフラムの部位が摩耗し、ピンホールが形成されてしまいポンプとしての寿命が短くなる。
【０００６】
また、図示はしはないが流入口がダイヤフラム上の面と平行に配置されている場合であっても、ダイヤフラムにおいて流入口に近い部位は、流入口から導入される被位相流体の流れが集中して当たるため、同様に摩耗し、ピンホールが形成されてしまいポンプとしての寿命が短くなる。
【０００７】
本発明の目的は、寿命を格段に向上でき、メンテナンスの周期も延ばすことができる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】
上記問題点を解決するために、ダイヤフラムポンプは、被移送流体が流入する流入口及び流出する吐出口を備えるポンプ室と、前記ポンプ室の容積増加及び容積減少を行うダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを駆動して前記ポンプ室の容積増加による前記流入口からの被移送流体の導入、並びに前記ポンプ室の容積減少による前記被移送流体の前記吐出口からの導出をそれぞれ行わせるダイヤフラム駆動手段とを備え、前記ダイヤフラムの前記ポンプ室側の表面には、前記流入口から導入した被移送流体を拡散する拡散推進部が設けられている。
【０００９】
前記拡散推進部が、前記ダイヤフラム表面にポンプ室側に向けられた突部であることが好ましい。
また、前記突部は、前記突部、先端に行くほど断面積が少なくなる形状に形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
上記のダイヤフラムポンプによれば、流入口から流入する被移送流体を拡散推進部により拡散するため、寿命を格段に向上でき、メンテナンスの周期も延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のダイヤフラムポンプの模式図。
【図２】第２実施形態のダイヤフラムポンプの模式図。
【図３】第２実施形態のダイヤフラムの平面図。
【図４】従来の一般的なダイヤフラムポンプの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態のダイヤフラムポンプを、図１を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態のダイヤフラムポンプはダブルダイヤフラムポンプである。ダイヤフラムポンプは、ポンプ室１２Ａ，１２Ｂ及び駆動室１４Ａ，１４Ｂがダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂにより区画された一対の筐体１０Ａ，１０Ｂを有している。各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂの周縁部は、筐体１０Ａ，１０Ｂにそれぞれ挟持されて、前記ポンプ室１２Ａ，１２Ｂと駆動室１４Ａ，１４Ｂ間を封止している。なお、筐体１０Ａ、１０Ｂは図示しない連結部材により相互に一体となるように連結されている。両ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂの中央部は、筐体１０Ａ，１０Ｂのロッド嵌合孔２０Ａ，２０Ｂに摺動自在に嵌合されたセンタロッド２２の両端部に連結され、図１においてセンタロッド２２とともに左右方向に連動可能となっている。
【００１３】
各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂは、弾性材により全体が膜状に形成されている。弾性材の例としては、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）を挙げることができるが、限定するものではない。
【００１４】
前記ポンプ室１２Ａ，１２Ｂにおいて、各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ対抗する壁部には流入口１１Ａ，１１Ｂ及び吐出口１３Ａ，１３Ｂが相互に離間して設けられている。
【００１５】
各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂの前記流入口１１Ａ，１１Ｂと相対する表面側の部位には、突部１７Ａ，１７Ｂが一体に設けられている。突部１７Ａ，１７Ｂは、先端に行くほど断面積が少なくなる形状に形成されている。先端に行くほど断面積が少なくなる形状の例としては、円錐、角錐（三角錐、四角錐等）、又は半球を挙げることができる。各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂにおいて、突部１７Ａ，１７Ｂ及びガイド突起１８Ａ，１８Ｂが設けられている部位は、これらが設けられていない部位よりも厚みが厚くされている。
【００１６】
ポンプ室１２Ａ，１２Ｂの容積増加の際に、流入口１１Ａ，１１Ｂからポンプ室１２Ａ，１２Ｂ内に流入した被移送流体が先端に行くほど断面積が少なくなる形状を有する突部１７Ａ，１７Ｂによりガイドされて、突部周囲に拡散して流れる。突部１７Ａ，１７Ｂは、拡散推進部の一例である。被移送流体は、例えば油等を挙げることができるが液体、或いは、気体であってもよい。また、被移送流体中に種々の混合物を含むようにしてもよい。混合物としては研磨材等がある。
【００１７】
前記流入口１１Ａ，１１Ｂは、逆止弁３３Ａ，３３Ｂ、導管３４Ａ、３４Ｂ、及び導管３５を介してタンク３６に連結されている。
また、各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂの吐出口１３Ａ，１３Ｂと相対する表面側の部位には、ガイド突起１８Ａ，１８Ｂが一体に設けられている。ガイド突起１８Ａ，１８Ｂは、先端に行くほど断面積が少なくなる形状に形成されている。先端に行くほど断面積が少なくなる形状の例としては、円錐、角錐（三角錐、四角錐等）、又は半球を挙げることができる。ポンプ室１２Ａ，１２Ｂの容積減少の際に、ガイド突起１８Ａ，１８Ｂの先端に行くほど断面積が少なくなる形状により、ポンプ室１２Ａ，１２Ｂ内の被移送流体を吐出口１３Ａ，１３Ｂに向かうようにガイドする。
【００１８】
前記吐出口１３Ａ，１３Ｂは、逆止弁３７Ａ，３７Ｂ、及び導管３８Ａ，３８Ｂが接続されている。
前記駆動室１４Ａ，１４Ｂには圧縮空気または加圧液などの、圧力を持つ作動流体が給排される。両駆動室１４Ａ，１４Ｂには、接続孔２４Ａ，２４Ｂを介して外部の切替弁３０が接続されている。作動流体の例としては、油等の液体、或いは、空気等の気体である。
【００１９】
前記切替弁３０は、図示しないソレノイドまたはパイロット圧により切換作動されるスプールなどの可動弁体を有する。前記可動弁体が切換作動されることにより、図示しない作動流体圧源から管３２を経て供給された作動流体を、両駆動室１４Ａ，１４Ｂに給排制御される。この給排制御された作動流体により、ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂを介してポンプ室１２Ａ，１２Ｂを容積変化させる。なお、前記作動流体圧源の具体的な例としては、コンプレッサまたはポンプなどが挙げられる。前記切替弁３０、センタロッド２２等は、ダイヤフラム駆動手段に相当する。
【００２０】
（実施形態の作用）
前記ダイヤフラムポンプは、切替弁３０を一定の周期で切替えて、前記駆動室１４Ａ，１４Ｂに作動流体を交互に給排制御すると、ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂがセンタロッド２２により連動して膨張と収縮を交互に繰返す。この結果、ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂの作動により駆動室１４Ａ，１４Ｂが容積増加と容積減少を交互に繰返すとともに、ポンプ室１２Ａ，１２Ｂが容積減少と容積増加を交互に繰返す。
【００２１】
各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂが作動して駆動室１４Ａ，１４Ｂの容積減少によりポンプ室１２Ａ，１２Ｂが容積増加したときは、流入口１１Ａ，１１Ｂから逆止弁３３Ａ，３３Ｂを介してポンプ室１２Ａ，１２Ｂに被移送流体を流入する。図１に示すように、この流入した被移送流体は、噴流となって各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂの突部１７Ａ，１７Ｂに当たり、突部１７Ａ，１７Ｂにより拡散する。
【００２２】
また、各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂが作動して駆動室１４Ａ，１４Ｂの容積増加によりポンプ室１２Ａ，１２Ｂが容積減少したときは、各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂのガイド突起１８Ａにより、被移送流体は吐出口１３Ａ，１３Ｂ側に向かってガイドされて、ポンプ室１２Ａ，１２Ｂから吐出口１３Ａ，１３Ｂから吐出され、逆止弁３７Ａ，３７Ｂ、及び導管３８Ａ，３８Ｂを流れる。
【００２３】
このため、流入口１１Ａ，１１Ｂからポンプ室１２Ａ，１２Ｂ内に噴流として流入した被移送流体が各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂの突部１７Ａ，１７Ｂに当たっても、当該部位により拡散されるとともに、肉厚が厚いため、当該噴流が当たる部位にピンホールが形成されることがなくなる。
【００２４】
また、本実施形態では、ポンプ室１２Ａ，１２Ｂが容積減少したときは、各ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂのガイド突起１８Ａにより、被移送流体が吐出口１３Ａ，１３Ｂ側に向かってガイドされるため、吐出口１３Ａ，１３Ｂへの被移送流体の流れをスムーズにすることができ、流路抵抗を軽減できる。
【００２５】
本実施形態によれば、下記の特徴がある。
（１）  本実施形態のダイヤフラムポンプは、被移送流体が流入する流入口１１Ａ，１１Ｂ及び流出する吐出口１３Ａ，１３Ｂを備えるポンプ室１２Ａ，１２Ｂと、ポンプ室１２Ａ，１２Ｂの容積増加及び容積減少を行うダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂと、ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂを駆動してポンプ室１２Ａ，１２Ｂの容積増加による流入口１１Ａ，１１Ｂからの被移送流体の導入、並びにポンプ室１２Ａ，１２Ｂの容積減少による被移送流体の吐出口１３Ａ，１３Ｂからの導出をそれぞれ行わせる切替弁３０、センタロッド２２等（ダイヤフラム駆動手段）とを備える。また、ダイヤフラムポンプは、ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂのポンプ室１２Ａ，１２Ｂ側の表面には、流入口１１Ａ，１１Ｂから導入した被移送流体を拡散する突部１７Ａ，１７Ｂ（拡散推進部）が設けられている。この結果、本実施形態では、ダイヤフラムポンプによれば、流入口から流入する被移送流体を拡散推進部により拡散するため、寿命を格段に向上でき、メンテナンスの周期も延ばすことができる。
【００２６】
（２）  本実施形態のダイヤフラムポンプでは、拡散推進部をダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂ表面にポンプ室側に向けられた突部１７Ａ，１７Ｂとしている。この結果、突部１７Ａ，１７Ｂの部位はダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂの中で肉厚とすることができ、該部位においてピンホールの発生を防止できる。
【００２７】
（３）  本実施形態のダイヤフラムポンプでは、突部１７Ａ，１７Ｂは、先端に行くほど断面積が少なくなる形状に形成されている。この結果、本実施形態によれば、突部１７Ａ，１７Ｂによる拡散を良好に行うことができる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のダイヤフラムポンプを図２及び図３を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一又は相当する構成については、同一符号を付して、異なる構成について説明する。
【００２９】
前記実施形態では、流入口１１Ａ，１１Ｂと吐出口１３Ａ，１３Ｂとをダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂと対抗するように配置したが、本実施形態では、流入口１１Ａ，１１Ｂと吐出口１３Ａ，１３Ｂは、ダイヤフラム１６Ａ，１６Ｂを挟持する壁部に設けられている。
【００３０】
すなわち、流入口１１Ａ，１１Ｂは、流入口１１Ａ，１１Ｂから噴出された被移送流体の噴流方向が前記突部１７Ａ，１７Ｂの突出する方向と交差するように配置されている。また、吐出口１３Ａ，１３Ｂは、吐出口１３Ａ，１３Ｂに流入する被移送流体の流入方向が、前記ガイド突起１８Ａ，１８Ｂが突出する方向と交差するように配置されている。
【００３１】
図３には、突部１７Ａ，１７Ｂ及びガイド突起１８Ａ、１８Ｂが三角錐状形成された例を示している。同図に示すように三角錐状の突部１７Ａ，１７Ｂの１つの稜Ｒ１が、流入口１１Ａ，１１Ｂからの噴流に向かうように配置されることが好ましい。この稜Ｒ１により、図３において、矢印方向に流入してきた被移送流体は、稜Ｒ１に分割されて、その稜Ｒ１を形成する２つの面にガイド、すなわち、拡散することが可能となる。
【００３２】
また、図３に示すように、三角錐状のガイド突起１８Ａ，１８Ｂの１つの稜Ｒ２が、吐出口１３Ａ，１３Ｂに指向するように配置されることが好ましい。この稜Ｒ２により、図３において、矢印方向に流入してきた被移送流体を、稜Ｒ２にを形成する面によりガイドされて、吐出口１３Ａ，１３Ｂに向かわせることが可能となる。
【００３３】
なお、図３は、突部１７Ａ、１７Ｂ、ガイド突起１８Ａ，１８Ｂを三角錐としたが、他の角錐に具体化した場合においても、１つの稜の配置を上記と同様にすることにより、流入口１１Ａ，１１Ｂからの被移送流体の噴流の拡散、又は吐出口１３Ａ，１３Ｂへの被移送流体のガイドを良好に行うことができる。
【００３４】
従って、本実施形態においても、流入口から流入する被移送流体を拡散推進部により拡散するため、寿命を格段に向上でき、メンテナンスの周期も延ばすことができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように構成してもよい。
【００３５】
・  前記実施形態では、ダイヤフラムポンプをダブルダイヤフラムポンプとしたが、シングルダイヤフラムポンプとしてもよい。
・  前記実施形態では、突部１７Ａ，１７Ｂの形状の例として、円錐、角錐等を挙げたが、円錐台、角錐台（例えば三角錐台）の形状でもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１１Ａ，１１Ｂ…流入口、１２Ａ，１２Ｂ…ポンプ室、
１３Ａ，１３Ｂ…吐出口、１４Ａ，１４Ｂ…駆動室、
１６Ａ，１６Ｂ…ダイヤフラム、
２２…センタロッド、３０…切替弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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