(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイアフラム駆動部の振動に起因するノイズ及び共振振動を低減して、圧送ダイアフラムポンプの耐用寿命を延長する。【解決手段】３つの円筒状偏心ラウンデル５２を備えた偏心ラウンデル・マウント５０、３つの作動孔６１を備えたポンプヘッド本体６０、及び３つの環状位置決め突起７６を備えたダイアフラム膜７０、を有する。ベース湾曲溝６５または他の位置決め構造が、各作動孔６１の周囲に周方向に配置されており、これによって、ベース湾曲突起７７または他の位置決め構造から環状位置決め突起７６までのモーメントアーム長が短縮される。さらに、偏心ラウンデル・マウント５０の環状位置決め溝５５と垂直側部５６または逆円錐台状側部との間に延在する傾斜トップリング５８を有する。【選択図】図２９
2015218733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重効用式圧送ダイアフラムポンプであって、モータ、モータハウジングに固定されたポンプヘッド本体、前記ポンプヘッド本体の下側に配置されたラウンデル・マウント、及び頂面と該頂面に形成された締結孔をそれぞれ有する複数の偏心ラウンデル、を備え、前記偏心ラウンデルは、前記ポンプヘッド本体における作動孔を貫通して延在するように前記ラウンデル・マウントに取り付けられており、ダイアフラム膜は、前記作動孔を通して前記偏心ラウンデルに固定されるとともに、前記ポンプヘッド本体の上側に配置されており、複数のポンピングピストンは、前記ダイアフラム膜が動作するとポンピング動作して動くように構成されている、圧送ダイアフラムポンプにおいて、
前記ラウンデル・マウントはワッブルプレート上に配置されており、前記ワッブルプレートは、前記モータにより回転されることで、前記ラウンデル・マウントを揺動させ、その結果、前記偏心ラウンデルは順次上下動作し、前記偏心ラウンデルの順次上下動作により、前記ポンピングピストンは順次往復動作し、
前記ポンプヘッド本体は、該ポンプヘッド本体の上側において各作動孔に、少なくとも１つの第１の湾曲制振位置決め構造を有し、
前記ダイアフラム膜は、前記ポンプヘッド本体における前記少なくとも１つの第１の制振位置決め構造の位置に対応する該ダイアフラム膜上の各位置に、少なくとも１つの第２の湾曲位置決め構造を有し、
前記少なくとも１つの第１の位置決め構造は、対応する前記少なくとも１つの第２の位置決め構造と嵌合することで、前記ダイアフラム膜の動作によるポンピングの際の作用力により発生するモーメントアームを減少させ、これにより、該動作中に発生するトルクをより小さくすることで、振動強度及び振動ノイズを低減し、
前記ダイアフラム膜は、前記偏心ラウンデルの各々の頂面における個々の環状位置決め溝と嵌合するように構成された複数の環状フランジをさらに有し、
各偏心ラウンデルの頂面の一部分は、水平に対して傾斜して、個々の前記偏心ラウンデルの前記環状位置決め溝の各々と垂直側部または逆円錐台状側部との間に傾斜トップリングを形成することで、当該ダイアフラムポンプの動作中に作用力が作用すると発生する前記ダイアフラム膜の反力の成分分布の線形性を向上させている、多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項２】
前記モータは出力軸を有し、前記ワッブルプレートは、一体に突出するカムロブ付きシャフト、及びピストン弁アセンブリを有し、
前記モータの前記出力軸は、前記ワッブルプレートにおける軸連結孔に貫通して延在することで、前記ワッブルプレートを回転させ、
前記ワッブルプレートの前記一体に突出するカムロブ付きシャフトは、前記偏心ラウンデル・マウントの中央軸受に貫通して延在し、
前記ポンプヘッド本体は、前記モータの上部シャーシに固定されて、その中に前記ワッブルプレート及び前記偏心ラウンデル・マウントを包囲しており、前記ポンプヘッド本体は、前記複数の偏心ラウンデルの位置に対応する位置に配置された複数の前記作動孔を有し、各作動孔は、前記偏心ラウンデルのうちの対応するものをそれぞれ受容するために、前記偏心ラウンデルのうちの対応するものの外径よりも僅かに大きい内径を有し、
前記ダイアフラム膜は、半硬質弾性材料で構成されて、前記ポンプヘッド本体上に配置されており、前記ダイアフラム膜は、少なくとも１つの立上りリムを有するとともに、前記少なくとも１つの立上りリムに接続されて等間隔に離間した複数の放射状の立上り仕切りリブを有して、これにより、同等なピストン作動ゾーンを形成しており、各ピストン作動ゾーンは、その中に形成された作動ゾーン孔を、前記偏心ラウンデルのそれぞれにおける締結孔の位置に対応する位置に有し、
各ポンピングピストンは階段状孔を有し、締結部材が各ポンピングピストンの前記階段状孔及び前記ダイアフラム膜における対応する各ピストン作動ゾーンの前記作動ゾーン孔を貫通して前記偏心ラウンデルのそれぞれにおける個々の前記締結孔内に延在することで、前記ダイアフラム膜及び各々の前記ポンピングピストンを、前記偏心ラウンデル・マウントにおける対応する前記偏心ラウンデルに固定しており、
前記ピストン弁アセンブリは、前記ダイアフラム膜を覆って、密封係合により前記ダイアフラム膜に周囲で固定されるものであって、中心位置決め孔及び複数の同等のセクタを備えた中央出口マウントを有し、セクタの各々は、周方向に均等に配置された複数の出口ポートを含み、前記ピストン弁アセンブリは、さらに、中心位置決めシャンクを備えたＴ型プラスチック逆流防止弁、及び周方向に複数の入口マウントを有し、前記入口マウントの各々は、周方向に均等に配置された複数の入口ポート、及び個々の該入口マウントに取り付けられた倒立中心ピストンディスクを有し、これにより、各ピストンディスクは、複数の入口ポートからなる対応する各群用の弁として機能し、また、前記プラスチック逆流防止弁の前記中心位置決めシャンクは、前記中央出口マウントの前記中心位置決め孔と嵌合することで、前記中央円形出口マウントにおける前記複数の出口ポートは、前記複数の入口マウントと連通し、さらに、前記ダイアフラム膜が周囲で前記ピストン弁アセンブリに固定されると、各入口マウント及び前記ダイアフラム膜における対応するピストン作動ゾーン内に密閉された予備水圧室が形成されて、前記予備水圧室の各々の一端は、前記入口ポートのうちの対応する１つとそれぞれ連通可能であり、
ポンプヘッドカバーは、前記ポンプヘッド本体を覆って、その中に、前記ピストン弁アセンブリ、前記ポンピングピストン、及び前記ダイアフラム膜を包囲するものであって、入水口オリフィス及び出水口オリフィスを有し、前記ポンプヘッドカバーは、前記ダイアフラム膜と前記ピストン弁アセンブリからなる組立体に密閉して装着され、環状リブリングの内壁により形成されるキャビティと前記ピストン弁アセンブリの前記中央出口マウントとの間に高水圧室が構成される、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの第１の位置決め構造は、ベース湾曲溝、湾曲スロット、湾曲開口群、湾曲突起、湾曲突起群、のうちの少なくとも１つを有し、さらに、前記ポンプヘッド本体における各作動孔の上側周囲に周方向に配置されており、
前記少なくとも１つの第２の制振位置決め構造は、ベース湾曲突起、湾曲突起群、湾曲溝、湾曲スロット、湾曲開口群、のうちの１つを有し、さらに、前記ダイアフラム膜の底側の各同心環状位置決め突起の周囲に周方向に、かつ前記ポンプヘッド本体における各第１の位置決め構造の位置に対応する位置に、配置されており、前記ポンプヘッド本体と前記ダイアフラム膜の組み立ての際に、前記ダイアフラム膜の底側の各第２の位置決め構造は、前記ポンプヘッド本体の上側の対応する各第１の位置決め構造と嵌合し、これにより、前記ピストンの上下動作に応じた前記ダイアフラム膜の動作により発生するモーメントアームは、前記第１の制振構造と前記第２の制振構造の周囲との間に延在することによって、前記ダイアフラム膜の該動作に起因する振動は低減する、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項４】
各々の前記第１の制振位置決め構造は、前記ポンプヘッド本体における少なくとも１つの湾曲溝またはスロットを有し、各々の前記第２の制振位置決め構造は、前記ダイアフラム膜から延出する少なくとも１つの湾曲突起を有する、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項５】
各々の前記第１の制振位置決め構造は、前記ポンプヘッド本体から延出する少なくとも１つの湾曲突起を有し、各々の前記第２の制振位置決め構造は、前記ダイアフラム膜における少なくとも１つの湾曲溝またはスロットを有する、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項６】
各々の前記第１の制振位置決め構造は、前記ポンプヘッド本体における湾曲溝の対を有し、各々の前記第２の制振位置決め構造は、前記ダイアフラム膜から延出する湾曲突起の対を有する、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項７】
各々の前記第１の制振位置決め構造は、前記ポンプヘッド本体から延出する湾曲突起の対を有し、各々の前記第２の制振位置決め構造は、前記ダイアフラム膜における湾曲溝の対を有する、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項８】
各々の前記第１の制振位置決め構造は、前記ポンプヘッド本体における湾曲開口の群であり、各々の前記第２の制振位置決め構造は、前記ダイアフラム膜から延出する湾曲突起の群である、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項９】
前記開口は、円形または方形の開口である、請求項８に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項１０】
各々の前記第１の制振位置決め構造は、前記ポンプヘッド本体から延出する湾曲突起の群であり、各々の前記第２の制振位置決め構造は、前記ダイアフラム膜における湾曲開口の群である、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項１１】
前記突起は、円形または方形の突起である、請求項１０に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項１２】
各々の前記第１の制振位置決め構造は、前記ポンプヘッド本体における少なくとも１つの凹リングを有し、各々の前記第２の制振位置決め構造は、前記ダイアフラム膜から突出する少なくとも１つの環状突起を有する、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項１３】
各々の前記第１の制振位置決め構造は、前記ポンプヘッド本体における凹リングの対を有し、各々の前記第２の制振位置決め構造は、前記ダイアフラム膜から突出するリング構造の対を有する、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項１４】
各々の前記第１の制振位置決め構造は、前記ポンプヘッド本体から突出するリング構造の対を有し、各々の前記第２の制振位置決め構造は、前記ダイアフラム膜における凹リングの対を有する、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項１５】
各々の前記偏心ラウンデルは、円筒状偏心ラウンデルである、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項１６】
各々の前記偏心ラウンデルは、逆円錐台状偏心ラウンデルであり、前記逆円錐台状偏心ラウンデルの最大直径は、前記ポンプヘッド本体における前記作動孔のうちの対応するものの内径よりも小さい、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項１７】
前記逆円錐台状偏心ラウンデルはそれぞれ、前記ラウンデル・マウントに固定された取付け部、及び前記ラウンデル・マウントに取り付けられた分離可能な逆円錐台状ラウンデルヨークを有して、これにより、２層状の偏心ラウンデル構造を形成している、請求項１６に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項１８】
前記逆円錐台状偏心ラウンデルの各々の前記取付け部は、前記ラウンデル・マウントと一体に製造され、前記逆円錐台状ラウンデルヨークは別々に製造される、請求項１７に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項１９】
前記逆円錐台状偏心ラウンデルの各々の前記取付け部は、内向きの位置決め面を備えたベース、及び前記ベースから上方に延出して中心に雌ネジ孔を備えるシリンダを有し、前記逆円錐台状ヨークの各々は、上孔、中孔、及び下孔を有し、前記中孔の直径は、前記取付け部のシリンダの直径に略等しく、前記上孔の直径は、前記取付け部のシリンダの直径よりも大きく、前記下孔の直径は、前記取付け部のベースの直径に略等しく、前記下孔は前記ベースに外嵌され、前記中孔は前記シリンダ上にスリーブ状に装着され、前記環状位置決め溝は、前記シリンダと前記上孔の内壁との間の空間により画成される、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項２０】
前記偏心ラウンデル、前記ポンプヘッド本体における前記作動孔、前記ピストン作動ゾーン、及び前記ポンピングピストンのそれぞれの個数は３である、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項２１】
前記ダイアフラム膜の前記少なくとも１つの立上りリムは、内側の立上りリムであり、前記ダイアフラム膜は、平行な外側の立上りリムを有し、前記ピストン弁アセンブリは、下方に延出する立上りリムを有し、前記ダイアフラム膜が周囲で前記ピストン弁アセンブリに固定されているときには、前記ピストン弁アセンブリの前記下方に延出する立上りリムは、前記ダイアフラム膜の前記内側と外側の立上りリムの間に延在することで、周縁シールを提供する、請求項２に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項２２】
前記モータはブラシ付きモータである、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【請求項２３】
前記モータはブラシレスモータである、請求項１に記載の多重効用式圧送ダイアフラムポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透（ＲＯ）浄化システムで使用される多重効用式圧送ダイアフラムポンプに関し、特に、従来の圧送ダイアフラムポンプにおける共振に起因する不要なノイズ及び振動を低減するために、ポンプヘッド本体とダイアフラム膜の画期的な嵌合手段を有するとともに、圧送ダイアフラムポンプの耐用寿命及びその主要部品の耐久性を長くするように、ポンプの斜め引張及び圧縮現象を解消することができる傾斜トップリングを偏心ラウンデル・マウントに有する、圧送ダイアフラムポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＯ（逆浸透）浄化器またはＲＯ浄水システムで一般に使用されるタイプの従来の圧送ダイアフラムポンプは、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、及び特許文献９に開示されている。従来の圧送ダイアフラムポンプの一例を、図１〜１０に示しており、これは、基本的に、出力軸１１を有するブラシ付きモータ１０、モータ上部シャーシ３０、一体に突出するカムロブ付きシャフトを有するワッブルプレート４０、偏心ラウンデル・マウント５０、ポンプヘッド本体６０、ダイアフラム膜７０、３つのポンピングピストン８０、ピストン弁アセンブリ９０、及びポンプヘッドカバー２０を備える。
【０００３】
モータ上部シャーシ３０は、モータ１０の出力軸１１が貫通する軸受３１を有する。モータ上部シャーシ３０は、さらに、上部環状リブリング３２を有し、この上部環状リブリング３２の周縁には、複数の締結孔３３が周方向に均等に配置されている。
【０００４】
ワッブルプレート４０は、モータ１０の対応するモータ出力軸１１が貫通して延びる軸連結孔４１を有する。
【０００５】
偏心ラウンデル・マウント５０は、その底部に、対応するワッブルプレート４０を受けるための中央軸受５１を有する。偏心ラウンデル・マウント５０上には、周方向に均等に３つの管状偏心ラウンデル５２が配置されている。各々の管状偏心ラウンデル５２は、水平頂面５３、雌ネジ孔５４、及びその頂面に形成された環状の位置決め溝５５、ならびに水平頂面５３と垂直側部５６との交差部に形成された丸肩５７を有する。
【０００６】
ポンプヘッド本体６０は、モータ上部シャーシ３０の上部環状リブリング３２を覆って、その中にワッブルプレート４０及び偏心ラウンデル・マウント５０を包囲しており、また、これに周方向に均等に配置された３つの作動孔６１を有する。各々の作動孔６１は、個々の対応する管状偏心ラウンデル５２をそれぞれ受容するために、偏心ラウンデル・マウント５０における対応する管状偏心ラウンデル５２の外径よりも僅かに大きい内径を有し、さらに、モータ上部シャーシ３０の対応する上部環状リブリング３２と嵌合するために、その下側に形成された下部環状フランジ６２、及びポンプヘッド本体６０の周囲に均等に配置された複数の締結孔６３を有する。
【０００７】
ダイアフラム膜７０は、半硬質弾性材料から押出成形されて、ポンプヘッド本体６０上に配置されたものであって、外側の立上りリム７１と内側の立上りリム７２を含む一対の平行なリム、ならびに３つの等間隔に離間した放射状の立上り仕切りリブ７３を有し、放射状立上り仕切りリブ７３の各端が、内側の立上りリム７２に接続することで、放射状立上り仕切りリブ７３で仕切られた３つの同等のピストン作動ゾーン７４をそれらの範囲内に形成しており、各々のピストン作動ゾーン７４は、偏心ラウンデル・マウント５０の管状偏心ラウンデル５２における個々の雌ネジ孔５４に対応して、その中に形成された作動ゾーン孔７５を有し、また、ダイアフラム膜７０の底側には、（図９及び１０に示すように）各々の作動ゾーン孔７５に対して環状の位置決め突起７６が形成されている。
【０００８】
各々のポンピングピストン８０は、ダイアフラム膜７０の個々の対応するピストン作動ゾーン７４内にそれぞれ配置されるものであって、それに貫通して延在する階段状の孔８１を有する。ダイアフラム膜７０における環状位置決め突起７６の各々を、偏心ラウンデル・マウント５０の管状偏心ラウンデル５２における対応する環状位置決め凹部５５に挿入した後に、個々の締結ネジ１を、各々のポンピングピストン８０の階段状孔８１及びダイアフラム膜７における対応するそれぞれのピストン作動ゾーン７４の作動ゾーン孔７５に貫通させて挿入し、これにより、ダイアフラム膜７０と３つのポンピングピストン８０を、（図１１の拡大部分に示すように）偏心ラウンデル・マウント５０における対応する３つの管状偏心ラウンデル５２の雌ネジ孔５４にネジ固定することができる。
【０００９】
ピストン弁アセンブリ９０は、ダイアフラム膜７０を覆うものであり、また、ダイアフラム膜７０における外側の立上りリム７１と内側の立上りリム７２との間の間隔環に挿入するために下方に延出する立上りリム９１、周方向に均等に配置された複数の出口ポート９５をそれぞれ含む３つの同等のセクタを備えるとともに中心位置決め孔９３を備えた中央の円形皿状の出口マウント９２、中心位置決めシャンクを備えたＴ型プラスチック逆流防止弁９４、３つの周方向に隣接した入口マウント９６を有する。周方向に隣接した入口マウント９６の各々は、周方向に均等に配置された複数の入口ポート９７、及び倒立中心ピストンディスク９８をそれぞれ有し、各ピストンディスク９８は、複数の入口ポート９７からなる対応する各群用の弁として機能する。プラスチック逆流防止弁９４の中心位置決めシャンクは、中央の出口マウント９２の中心位置決め孔９３に嵌合し、中央の円形出口マウント９２における複数の出口ポート９５は、３つの入口マウント９６と連通し、そして、下方に延出する立上りリム９１がダイアフラム膜７０の外側の立上りリム７１と内側の立上りリム７２との間の間隔環に挿入されると、各入口マウント９６とダイアフラム膜７０における対応するピストン作動ゾーン７４との間に、密閉された予備圧縮室２６形成され、それぞれの予備圧縮室２６の一端は、（図１１の拡大部分に示すように）対応する入口ポート９７の各々と連通する。
【００１０】
ポンプヘッドカバー２０は、ポンプヘッド本体６０を覆って、その中に、ピストン弁アセンブリ９０、ポンピングピストン８０、及びダイアフラム膜７０を包囲するものであって、入水口オリフィス２１、出水口オリフィス２２、及び複数の締結孔２３を有する。ポンプヘッドカバー２０の底部内側には、階段状リム２４及び環状リブリング２５が配置されており、（図１１の拡大部分に示すように）ダイアフラム膜７０とピストン弁アセンブリ９０からなる組立体の外側リムを、階段状リム２４に密閉して装着することができる。環状リブリング２５の底部が（図１１に示すように）中央出口マウント９２の周縁に近接してこれを覆うと、環状リブリング２５の内壁により形成されるキャビティとピストン弁アセンブリ９０の中央出口マウント９２との間に、高圧縮室２７が形成される。
【００１１】
ポンプヘッドカバー２０の対応する締結孔２３とポンプヘッド本体６０における対応する締結孔６３にそれぞれ締結ボルト２を突き刺し、そしてナット３を各締結ボルト２上に配置して、モータ上部シャーシ３０における対応する締結孔３３により、ポンプヘッドカバー２０をポンプヘッド本体６０にネジ固定すると、（図１及び１１に示すように）圧送ダイアフラムポンプの組立体全体が完成する。
【００１２】
図１〜１１の従来の圧送ダイアフラムポンプの動作についての説明図である図１２及び１３を参照する。
【００１３】
第一に、モータ１０に電源投入されると、ワッブルプレート４０がモータ出力軸１１により回転駆動されることで、偏心ラウンデル・マウント５０上の３つの管状偏心ラウンデル５２は、絶えず順次的に上下往復ストローク動作する。
【００１４】
第二に、その間に、３つのポンピングピストン８０、及びダイアフラム膜７０における３つのピストン作動ゾーン７４は、３つの管状偏心ラウンデル５２の上下往復ストロークにより順次駆動されることで、上下変位動作する。
【００１５】
第三に、管状偏心ラウンデル５２が下り行程動作をして、ポンピングピストン８０とピストン作動ゾーン７４を下方に変位させると、ピストン弁アセンブリ９０におけるピストンディスク９８が開状態に押されて、水道水Ｗが、（図１２の拡大図にＷから延びる矢印で示すように）ポンプヘッドカバー２０の入水口オリフィス２１及びピストン弁アセンブリ９０の入口ポート９７を通して予備圧縮室２６に流入可能となる。
【００１６】
第四に、管状偏心ラウンデル５２が上り行程動作をして、ポンピングピストン８０とピストン作動ゾーン７４を上方に変位させると、ピストン弁アセンブリ９０におけるピストンディスク９８が閉状態に引かれて、予備圧縮室２６内の水道水Ｗを圧縮し、その中の水圧を８０ｐｓｉ〜１００ｐｓｉの範囲にまで高める。その結果として得られる加圧水Ｗｐにより、ピストン弁アセンブリ９０におけるプラスチック逆流防止弁９４が開状態に押される。
【００１７】
第五に、ピストン弁アセンブリ９０におけるプラスチック逆流防止弁９４が開状態に押されると、予備圧縮室２６内の加圧水Ｗｐは、（図１３の拡大部分に矢印Ｗで示すように）中央出口マウント９２における対応するセクタ用の一群の出口ポート９５を通して高圧縮室２７に誘導され、その後、ポンプヘッドカバー２０における出水口オリフィス２２から放出される。
【００１８】
最後に、中央出口マウント９２における３つのセクタ用の出口ポート９５の各群についての順次繰り返し動作により、加圧水Ｗｐは、従来の圧送ダイアフラムポンプから絶えず放出されて、さらにＲＯカートリッジによりＲＯ濾過されることで、最終的な濾過後の加圧水Ｗｐを、逆浸透浄水システムにおいて使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】米国特許第４３９６３５７号明細書
【特許文献２】米国特許第４６１０６０５号明細書
【特許文献３】米国特許第５４７６３６７号明細書
【特許文献４】米国特許第５５７１０００号明細書
【特許文献５】米国特許第５６１５５９７号明細書
【特許文献６】米国特許第５６４９８１２号明細書
【特許文献７】米国特許第５７０６７１５号明細書
【特許文献８】米国特許第５７９１８８２号明細書
【特許文献９】米国特許第５８１６１３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
図１４〜１６を参照して、従来の圧送ダイアフラムポンプには、長きにわたり存在している重大な振動関連の欠点ある。前述のように、モータ１０に電源投入されると、ワッブルプレート４０がモータ出力軸１１により回転駆動されることで、偏心ラウンデル・マウント５０上の３つの管状偏心ラウンデル５２は、絶えず順次的に上下往復ストローク動作し、一方で、その間に、３つのポンピングピストン８０、及びダイアフラム膜７０における３つのピストン作動ゾーン７４は、３つの管状偏心ラウンデル５２の上下往復ストロークにより順次駆動されることで、上下変位して、これにより、（図１５に示すように）外側の立上りリム７１から環状位置決め突起７６の周囲までの実測によるモーメントアーム長Ｌ１で、常に同等の力Ｆが３つのピストン作動ゾーン７４に作用する。これにより、式「トルク＝作用力Ｆ×モーメントアーム長Ｌ１」によって、作用力Ｆにモーメントアーム長Ｌ１を乗算することによる合成トルクが生成される。この合成トルクは、従来の圧送ダイアフラムポンプ全体を直接振動させる。モータ１０におけるモータ出力軸１１の７００〜１２００ｒｐｍの範囲に至る高速回転によって、３つの管状偏心ラウンデル５２が交互に動作することにより発生する振動強度は、持続的に許容できない状態に達し得る。
【００２１】
従来の圧送ダイアフラムポンプの欠点に対処するために、図１６に示すように、一対の翼板１０１を備えたクッション台１００が、補助サポートとして必ず設けられており、各翼板１０１には、振動抑制を増強するために、さらにゴム緩衝材１０２によるスリーブが装着されている。従来の圧送ダイアフラムポンプを設置する際には、クッション台１００が、適切な締結ネジ１０３と対応するナット１０４によって逆浸透浄化ユニットのハウジングＣにネジ固定される。しかしながら、翼板１０１及びゴム緩衝材１０２を備えたクッション台１００による実際の制振効率は、一次振動によるノイズのみを低減するにすぎず、ハウジングＣの共振振動の結果として生じる二次振動によるノイズには効果がない。二次振動により、実際に、逆浸透浄化ユニットのハウジングＣの全体的な振動ノイズは増加する。
【００２２】
ハウジングＣの全体的な振動ノイズが増加するという欠点に加えて、ポンプヘッドカバー２０の出水口オリフィス２２に接続された送水管Ｐが、上記振動に共振して、（図１６及び１６ａにおいて送水管Ｐの破線表示で示すように）同期振動するという、さらなる欠点が生じる。送水管Ｐのこの同期振動の結果、従来の圧送ダイアフラムポンプの他の部品で同時に振動を引き起こすことによる、さらなる欠点が生じる。その結果、送水管Ｐと出水口オリフィス２２との接続が徐々に緩むとともに、振動の影響を受ける他の部品間の嵌合が徐々に緩むことで、一定期間の後に、従来の圧送ダイアフラムポンプで水漏れが生じる。従来の圧送ダイアフラムポンプにおける全体的な共振振動及び水漏れという追加的な欠点は、緩衝クッション台１００を用いて一次振動に対処する上述の従来の方法によって解決することはできない。従って、圧送ダイアフラムポンプの動作振動に関連した欠点のすべてを、いかにして大幅に緩和するかは、緊急かつ重要な課題となっている。
【００２３】
図１７及び１８は、従来の圧送ダイアフラムポンプのさらに別の問題を示している。前述のように、モータ１０に電源投入されると、ワッブルプレート４０がモータ出力軸１１により回転駆動されることで、偏心ラウンデル・マウント５０上の３つの管状偏心ラウンデル５２は、絶えず順次的に上下往復ストローク動作し、そして、ダイアフラム膜７０における３つのピストン作動ゾーン７４は、３つの管状偏心ラウンデル５２の上下往復ストロークにより順次駆動されることで、上下変位動作して、これにより、各ピストン作動ゾーン７４の底側に、常に力Ｆが作用する。
【００２４】
一方、ダイアフラム膜７０の底側にかかる作用力Ｆに対して、対応する複数の反力Ｆｓが生じ、図１８に示すように、反力Ｆｓによって生じる圧縮現象がダイアフラム膜７０の一部分で発生するように、ダイアフラム膜７０における対応するピストン作動ゾーン７４の各々の底面領域全体に、様々に異なる成分が分散される。
【００２５】
反力Ｆｓのすべての分散成分のうち、最大成分力は、ダイアフラム膜７０が管状偏心ラウンデル５２における水平頂面５３の丸肩５７と接触する底面位置Ｐに作用し、これにより、図１８に示すように、この底面位置Ｐにおける圧縮現象も最大となる。
【００２６】
モータ１０のモータ出力軸１１の回転速度が７００〜１２００ｒｐｍの範囲に達する場合、ダイアフラム膜７０のピストン作動ゾーン７４のそれぞれの底面位置Ｐは、毎秒４回の頻度で圧縮現象を受ける。このような状況下では、ダイアフラム膜７０の底面位置Ｐは、常に、従来の圧送ダイアフラムポンプ全体での第１の破損箇所であり、耐用寿命を縮めるだけではなく、従来の圧送ダイアフラムポンプの正常な機能を停止させる根本的な原因となる。
【００２７】
従って、管状偏心ラウンデル５２の動作の結果としてダイアフラム膜７０の各ピストン作動ゾーン７４の底側に常に力Ｆが作用することによる圧縮現象に関連した欠点を、いかにして大幅に緩和するかということも、緊急かつ重要な課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の目的は、多重効用式圧送ダイアフラムポンプを提供することであり、これは、ポンプヘッド本体とダイアフラム膜の画期的な嵌合手段を有し、ポンプヘッド本体は、３つの作動孔、及びそれぞれの作動孔の上側周囲に少なくとも部分的に周方向に配置された、ベース湾曲溝、スロット、もしくは有孔セグメント、または湾曲突起もしくは突起群を有し、一方、ダイアフラム膜は、３つの同等のピストン作動ゾーンを有し、その各々は、作動ゾーン孔、各作動ゾーン孔用の環状位置決め突起を有するとともに、それぞれの同心環状位置決め突起の周囲に少なくとも部分的に周方向に、かつポンプヘッド本体における対応する嵌合用のベース湾曲溝、スロット、もしくは有孔セグメント、または湾曲突起もしくは突起群の位置に対応する位置に配置された、ベース湾曲突起もしくは突起群、または溝、スロット、もしくは有孔セグメントを有し、これにより、モーメントアーム長に一定の作用力を乗じることにより得られるトルクの発生がより小さくなるように、短いモーメントアーム長で、３つのベース湾曲突起、突起群、溝、スロット、または有孔セグメントは、ポンプヘッド本体における対応する３つのベース湾曲溝、スロット、有孔セグメント、突起、または突起群に、完全に挿入されるか、または受容される。トルクがより小さいことにより、圧送ダイアフラムポンプの振動強度は大幅に緩和される。
【００２９】
別の目的は、多重効用式圧送ダイアフラムポンプを提供することであり、これは、ポンプヘッド本体とダイアフラム膜の画期的な嵌合手段を有し、ポンプヘッド本体は、３つのベース湾曲溝、スロット、もしくは有孔セグメント、または湾曲突起もしくは突起群を有し、一方、ダイアフラム膜は、３つのベース湾曲突起もしくは突起群、または溝、スロット、もしくは有孔セグメントを有し、これにより、モーメントアーム長に一定の作用力を乗じることにより得られるトルクの発生がより小さくなるように、短いモーメントアーム長で、３つのベース湾曲突起もしくは突起群、または溝、スロット、もしくは有孔セグメントは、対応する３つのベース湾曲溝、スロット、もしくは有孔セグメント、または湾曲突起もしくは突起群に、完全に挿入されるか、または受容される。トルクがより小さいことにより、圧送ダイアフラムポンプの振動強度は大幅に緩和される。住宅または移動住宅のいずれかにおける給水装置の、ゴム緩衝材を備えた従来のクッション台により緩衝された逆浸透浄化ユニットのハウジングに本発明を設置すると、従来の圧送ダイアフラムポンプで生じていた共振振動による不快なノイズを完全に解消することができる。
【００３０】
本発明のさらなる目的は、多重効用式圧送ダイアフラムポンプを提供することであり、これは、偏心ラウンデル・マウントに配置された円筒状偏心ラウンデルを備える。円筒状偏心ラウンデルは、環状の位置決め溝、垂直側部、及び環状位置決め溝と垂直側部との間で傾斜トップリングを形成するように水平に対して傾斜した環状の頂面部分、を有する。傾斜トップリングによれば、ダイアフラム膜の対応するピストン作動ゾーンの底面領域に平坦に傾斜トップリングが装着されるので、従来の管状偏心ラウンデルで生じる高頻度の斜め引張及び圧縮現象が完全に解消される。これにより、偏心ラウンデルの持続的な高頻度のポンピング動作により良く耐えるように、ダイアフラム膜の耐久性が向上するだけではなく、ダイアフラム膜の耐用寿命も大幅に延長される。
【００３１】
本発明のさらに別の目的は、多重効用式圧送ダイアフラムポンプを提供することであり、これは、偏心ラウンデル・マウントに配置された円筒状偏心ラウンデルを備える。円筒状偏心ラウンデルは、環状の位置決め溝、垂直側部、及び環状位置決め溝と垂直側部との間に形成された傾斜トップリング、を有する。傾斜トップリングによれば、ダイアフラム膜の対応するピストン作動ゾーンの底面領域に平坦に傾斜トップリングが装着されるので、ポンピング動作による作用力を受けて円筒状偏心ラウンデルに対して生成される反力のすべての分散成分は、大幅に低減される。
【発明の効果】
【００３２】
上記の目的を達成することで、限定するものではないが、少なくとも以下の効果が得られる。
１．円筒状偏心ラウンデルの持続的な高頻度のポンピング動作に対するダイアフラム膜の耐久性が大幅に向上する。
２．上述の高頻度の圧縮現象の結果として浪費される電流が、より少ないことにより、圧送ダイアフラムポンプの電力消費が著しく減少する。
３．電力消費の減少により、圧送ダイアフラムポンプの作動温度が著しく低下する。
４．高い作動温度により急速に早まる、圧送ダイアフラムポンプにおける潤滑剤の経年劣化に起因する、軸受の不快なノイズは、大部分が解消される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、従来の圧送ダイアフラムポンプの組立斜視図である。
【図２】図２は、従来の圧送ダイアフラムポンプの分解斜視図である。
【図３】図３は、従来の圧送ダイアフラムポンプ用の偏心ラウンデル・マウントの斜視図である。
【図４】図４は、前図３の切断線４−４による断面図である。
【図５】図５は、従来の圧送ダイアフラムポンプ用のポンプヘッド本体の斜視図である。
【図６】図６は、前図５の切断線６−６による断面図である。
【図７】図７は、従来の圧送ダイアフラムポンプ用のポンプヘッド本体の上面図である。
【図８】図８は、従来の圧送ダイアフラムポンプ用のダイアフラム膜の斜視図である。
【図９】図９は、前図８の切断線９−９による断面図である。
【図１０】図１０は、従来の圧送ダイアフラムポンプ用のダイアフラム膜の底面図である。
【図１１】図１１は、前図１の切断線１１−１１による断面図である。
【図１２】図１２は、従来の圧送ダイアフラムポンプの第１の動作説明図である。
【図１３】図１３は、従来の圧送ダイアフラムポンプの第２の動作説明図である。
【図１４】図１４は、従来の圧送ダイアフラムポンプの第３の動作説明図である。
【図１５】図１５は、前図１４の丸で囲んだ部分ａの部分拡大図である。
【図１６】図１６は、逆浸透（ＲＯ）浄化システムの取付台に設置された従来の圧送ダイアフラムポンプを示す概略図である。
【図１７】図１７は、従来の圧送ダイアフラムポンプの第４の動作説明図である。
【図１８】図１８は、前図１７の丸で囲んだ部分ｂの部分拡大図である。
【図１９】図１９は、本発明の第１の例示的な実施形態の分解斜視図である。
【図２０】図２０は、本発明の第１の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の斜視図である。
【図２１】図２１は、前図２０の切断線２１−２１による断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の第１の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。
【図２３】図２３は、本発明の第１の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の斜視図である。
【図２４】図２４は、前図２３の切断線２４−２４による断面図である。
【図２５】図２５は、本発明の第１の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の底面図である。
【図２６】図２６は、本発明の第１の例示的な実施形態における偏心ラウンデル・マウントの斜視図である。
【図２７】図２７は、前図２６の切断線２７−２７による断面図である。
【図２８】図２８は、本発明の第１の例示的な実施形態の組立断面図である。
【図２９】図２９は、本発明の第１の例示的な実施形態の第１の動作説明図である。
【図３０】図３０は、前図２９の丸で囲んだ部分ａの部分拡大図である。
【図３１】図３１は、本発明の第１の例示的な実施形態の第２の動作説明図である。
【図３２】図３２は、前図３１の丸で囲んだ部分ｂの部分拡大図である。
【図３３】図３３は、従来の圧送ダイアフラムポンプのダイアフラム膜に作用する円筒状偏心ラウンデルと、本発明の第１の例示的な実施形態のそれとの比較を示す説明断面図である。
【図３４】図３４は、本発明の第１の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体の斜視図である。
【図３５】図３５は、前図３４の切断線３５−３５による断面図である。
【図３６】図３６は、本発明の第１の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す分解断面図である。
【図３７】図３７は、本発明の第１の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す組立断面図である。
【図３８】図３８は、本発明の第２の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の斜視図である。
【図３９】図３９は、前図３８の切断線３９−３９による断面図である。
【図４０】図４０は、本発明の第２の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。
【図４１】図４１は、本発明の第２の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の斜視図である。
【図４２】図４２は、前図４１の切断線４２−４２による断面図である。
【図４３】図４３は、本発明の第２の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の底面図である。
【図４４】図４４は、本発明の第２の例示的な実施形態についてダイアフラム膜及びポンプヘッド本体を示す組立断面図である。
【図４５】図４５は、本発明の第２の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体の斜視図である。
【図４６】図４６は、前図４５の切断線４６−４６による断面図である。
【図４７】図４７は、本発明の第２の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す分解断面図である。
【図４８】図４８は、本発明の第２の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す組立断面図である。
【図４９】図４９は、本発明の第３の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の斜視図である。
【図５０】図５０は、前図４９の切断線５０−５０による断面図である。
【図５１】図５１は、本発明の第３の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。
【図５２】図５２は、本発明の第３の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の斜視図である。
【図５３】図５３は、前図５２の切断線５３−５３による断面図である。
【図５４】図５４は、本発明の第３の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の底面図である。
【図５５】図５５は、本発明の第３の例示的な実施形態についてダイアフラム膜及びポンプヘッド本体を示す組立断面図である。
【図５６】図５６は、本発明の第３の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体の斜視図である。
【図５７】図５７は、前図５６の切断線５７−５７による断面図である。
【図５８】図５８は、本発明の第３の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す分解断面図である。
【図５９】図５９は、本発明の第３の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す組立断面図である。
【図６０】図６０は、本発明の第４の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の斜視図である。
【図６１】図６１は、前図６０の切断線６１−６１による断面図である。
【図６２】図６２は、本発明の第４の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。
【図６３】図６３は、本発明の第４の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の斜視図である。
【図６４】図６４は、前図６３の切断線６４−６４による断面図である。
【図６５】図６５は、本発明の第４の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の底面図である。
【図６６】図６６は、本発明の第４の例示的な実施形態についてダイアフラム膜及びポンプヘッド本体を示す組立断面図である。
【図６７】図６７は、本発明の第４の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体の斜視図である。
【図６８】図６８は、前図６７の切断線６８−６８による断面図である。
【図６９】図６９は、本発明の第４の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す分解断面図である。
【図７０】図７０は、本発明の第４の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す組立断面図である。
【図７１】図７１は、本発明の第５の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の斜視図である。
【図７２】図７２は、前図７１の切断線７２−７２による断面図である。
【図７３】図７３は、本発明の第５の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。
【図７４】図７４は、本発明の第５の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の斜視図である。
【図７５】図７５は、前図７４の切断線７５−７５による断面図である。
【図７６】図７６は、本発明の第５の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の底面図である。
【図７７】図７７は、本発明の第５の例示的な実施形態についてダイアフラム膜及びポンプヘッド本体を示す組立断面図である。
【図７８】図７８は、本発明の第５の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体の斜視図である。
【図７９】図７９は、前図７８の切断線７９−７９による断面図である。
【図８０】図８０は、本発明の第５の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す分解断面図である。
【図８１】図８１は、本発明の第５の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す組立断面図である。
【図８２】図８２は、本発明の第６の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の斜視図である。
【図８３】図８３は、前図８２の切断線８３−８３による断面図である。
【図８４】図８４は、本発明の第６の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。
【図８５】図８５は、本発明の第６の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の斜視図である。
【図８６】図８６は、前図８５の切断線８６−８６による断面図である。
【図８７】図８７は、本発明の第６の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の底面図である。
【図８８】図８８は、本発明の第６の例示的な実施形態についてダイアフラム膜及びポンプヘッド本体を示す組立断面図である。
【図８９】図８９は、本発明の第６の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体の斜視図である。
【図９０】図９０は、前図８９の切断線９０−９０による断面図である。
【図９１】図９１は、本発明の第６の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す分解断面図である。
【図９２】図９２は、本発明の第６の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す組立断面図である。
【図９３】図９３は、本発明の第７の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。
【図９４】図９４は、本発明の第７の例示的な実施形態におけるダイアフラム膜の底面図である。
【図９５】図９５は、本発明の第７の例示的な実施形態についてダイアフラム膜及びポンプヘッド本体を示す組立断面図である。
【図９６】図９６は、本発明の第７の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体の斜視図である。
【図９７】図９７は、前図９６の切断線９７−９７による断面図である。
【図９８】図９８は、本発明の第７の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す分解断面図である。
【図９９】図９９は、本発明の第７の例示的な実施形態における適合ポンプヘッド本体及びダイアフラム膜を示す組立断面図である。
【図１００】図１００は、本発明の第８の例示的な実施形態におけるポンプヘッド本体の斜視図である。
【図１０１】図１０１は、前図１００の切断線１０１−１０１による断面図である。
【図１０２】図１０２は、本発明の第８の例示的な実施形態についてダイアフラム膜及びポンプヘッド本体を示す組立断面図である。
【図１０３】図１０３は、本発明の第８の例示的な実施形態についての動作説明図である。
【図１０４】図１０４は、前図１０３の丸で囲んだ部分ａの部分拡大図である。
【図１０５】図１０５は、従来の圧送ダイアフラムポンプの場合と、本発明の第８の例示的な実施形態における本発明の場合について、ダイアフラム膜に作用する円筒状偏心ラウンデルの比較を示す説明断面図である。
【図１０６】図１０６は、本発明の第８の例示的な実施形態について円筒状偏心ラウンデルを示す分解斜視図である。
【図１０７】図１０７は、前図１０６の切断線１０７−１０７による断面図である。
【図１０８】図１０８は、本発明の第８の例示的な実施形態についての適合円筒状偏心ラウンデルを示す組立斜視図である。
【図１０９】図１０９は、前図１０８の切断線１０９−１０９による断面図である。
【図１１０】図１１０は、本発明の第８の例示的な実施形態についての適合円筒状偏心ラウンデルを示す断面図である。
【図１１１】図１１１は、本発明の第８の例示的な実施形態についての適合円筒状偏心ラウンデルを示す動作説明図である。
【図１１２】図１１２は、前図１１１の丸で囲んだ部分ａの部分拡大図である。
【図１１３】図１１３は、従来の圧送ダイアフラムポンプの場合と、本発明の第８の例示的な実施形態における本発明の場合について、ダイアフラム膜に作用する適合円筒状偏心ラウンデルの比較を示す動作説明断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１９〜２８は、本発明の第１の例示的な実施形態による多重効用式圧送ダイアフラムポンプの説明図である。
【００３５】
ベース湾曲溝６５が、ポンプヘッド本体６０における作動孔６１の各々の上側周囲に周方向に配置されており、一方、ベース湾曲突起７７が、ダイアフラム膜７０の底側で同心環状位置決め突起７６の各々の周囲に周方向に、かつポンプヘッド本体６０における嵌合用のそれぞれのベース湾曲溝６５の位置に対応する位置に、配置されている。
【００３６】
これにより、ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、ダイアフラム膜７０の底側のベース湾曲突起７７の各々は、（図２８に示すように）ポンプヘッド本体６０の上側の対応するベース湾曲溝６５の各々に、完全に挿入される。その結果、本発明の動作では、（図２８の拡大部分に示すように）ダイアフラム膜７０におけるベース湾曲突起７７から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ２が得られる。
【００３７】
また、偏心ラウンデル・マウント５０における円筒状偏心ラウンデル５２は、（図２６及び２７に示すように）環状位置決め溝５５と垂直側部５６との間で傾斜トップリング５８を形成するように水平に対して傾斜した環状の頂面部分を有し、この傾斜トップリング５８は、偏心ラウンデル・マウント５０の管状偏心ラウンデル５２の各々における従来の丸肩５７に置き換わるものである。
【００３８】
図２９、３０、１５、及び１６は、本発明における第１の例示的な実施形態の多重効用式圧送ダイアフラムポンプの動作についての説明図である。
【００３９】
従来の圧送ダイアフラムポンプの動作では、図１５に示すように、ダイアフラム膜７０における外側の立上りリム７１から環状位置決め突起ブロック７６の周囲までのモーメントアーム長Ｌ１が得られる。これに対し、本発明の動作では、図３０に示すように、ダイアフラム膜７０におけるベース湾曲突起７７から環状位置決め突起ブロック７６の周囲までの、より短いモーメントアーム長Ｌ２が得られる。
【００４０】
合成トルクは、同じ作用力Ｆにモーメントアーム長を乗じることにより算出されるので、本発明の合成トルクは、モーメントアーム長Ｌ２がモーメントアーム長Ｌ１よりも短いことから、従来の圧送ダイアフラムポンプのそれよりも小さくなる。本発明の合成トルクがより小さいことにより、それに関連して生じる振動強度は大幅に緩和される。
【００４１】
本発明のプロトタイプによる実用試験では、振動強度は、従来の圧送ダイアフラムポンプにおける振動強度のわずか１０分の１（１０％）にまで低減した。
【００４２】
図１６に示すように、ゴム緩衝材１０２を備えた従来のクッション台１００により緩衝された逆浸透浄化ユニットのハウジングＣに本発明を設置すると、従来の圧送ダイアフラムポンプで生じる共振振動による不要なノイズを完全に解消することができる。
【００４３】
図３１〜３３は、本発明の第１の例示的な実施形態における多重効用式圧送ダイアフラムポンプの動作についての説明図である。
【００４４】
第一に、モータ１０に電源投入されると、ワッブルプレート４０がモータ出力軸１１により回転駆動されることで、偏心ラウンデル・マウント５０上の３つの円筒状偏心ラウンデル５２は、絶えず順次的に上下往復ストローク動作する。
【００４５】
第二に、ダイアフラム膜７０における３つのピストン作動ゾーン７４は、３つの円筒状偏心ラウンデル５２の上下往復ストロークにより順次駆動されることで、上下変位動作する。
【００４６】
第三に、従来の管状偏心ラウンデルまたは本発明の円筒状偏心ラウンデル５２が、上り行程動作して、ピストン作動ゾーン７４を上方に変位させる際には、作用力Ｆによって、ダイアフラム膜７０の対応する環状位置決め突起７６と外側の立上りリム７１との間の部分が部分的に斜めに引っ張られることになる。
【００４７】
図１８に示す従来の管状偏心ラウンデル５２と、図３２に示すような本発明の円筒状偏心ラウンデル５２の動作を比較すると、少なくとも以下の２つの違いが明らかである。
【００４８】
図１８に示す従来の管状偏心ラウンデル５２の場合、反力のすべての分散成分Ｆｓのうち、最大のものは、管状偏心ラウンデル５２の水平頂面５３における丸肩５７の縁に位置する、ダイアフラム膜７０の接触する底面位置Ｐに作用する分力であり、これにより、この点Ｐにおける「圧縮現象」も最大となる。「圧縮現象」のこのような非線形分布では、斜め引張作用が重大となる。これに対し、円筒状偏心ラウンデル５２の場合は、図３２に示すように、その傾斜トップリング５８は、ダイアフラム膜７０に対して、ピストン作動ゾーン７４の底面領域に平坦に装着されるので、反力Ｆｓの成分分布がより線形的であり、このため、圧縮現象の緩和によって、斜め引張作用は略解消される。
【００４９】
また、同じ作用力Ｆの下では、反力Ｆｓは、接触面積に反比例するので、図３２に示すように、本発明の円筒状偏心ラウンデル５２の場合の反力Ｆｓの分散成分の大きさは、図１８に示す従来の管状偏心ラウンデル５２の場合の反力Ｆｓの分散成分の大きさよりも、大幅に小さくなる。
【００５０】
反力成分Ｆｓの分布の線形性の向上及び大きさの低減は、偏心ラウンデル・マウント５０における環状位置決め溝５５と垂直側部５６との間に傾斜トップリング５８を形成した結果として得られるものであり、また、その結果、少なくとも２つの効果が得られる。第一に、この構成により、従来の構成において管状偏心ラウンデル５２のそれ以外は水平の頂面５３に丸肩５７があることによって生じる高頻度の圧縮現象に起因するダイアフラム膜７０の破損し易さが、解消される。第二に、３つの管状偏心ラウンデルまたは円筒状偏心ラウンデル５２の上下往復ストロークにより駆動されるダイアフラム膜７０における３つのピストン作動ゾーン７４の順次的な上下変位の結果として作用力Ｆにより発生するダイアフラム膜７０の反力Ｆｓは、著しく低減する。
【００５１】
これらの効果による結果として、以下の実益が得られる。
１．円筒状偏心ラウンデル５２の持続的な高頻度のポンピング動作に対するダイアフラム膜７０の耐久性が大幅に向上する。
２．高頻度の圧縮現象の結果として浪費される電流が、より少ないことにより、圧送ダイアフラムポンプの電力消費が著しく減少する。
３．電力消費の減少により、圧送ダイアフラムポンプの作動温度が著しく低下する。
４．通常は高い作動温度により早まる、圧送ダイアフラムポンプにおける潤滑剤の経年劣化に起因する、軸受の望ましくないノイズは、大部分が解消される。
【００５２】
本発明のプロトタイプで実施された試験結果は以下の通りである。
Ａ．試験したダイアフラム膜７０の耐用寿命は２倍超であった。
Ｂ．電流消費の減少は１アンペア超であった。
Ｃ．作動温度は、摂氏１５度超分、低下した。
Ｄ．軸受の円滑性が向上した。
【００５３】
第１の例示的な実施形態の変形例では、図３４及び３５に示すように、ポンプヘッド本体６０のベース湾曲溝６５の各々を適合させて、ベース湾曲孔６４にすることができる。
【００５４】
図３６及び３７に示すように、第１の例示的な実施形態では、（図２０及び２２に示すような）ポンプヘッド本体６０におけるベース湾曲溝６５の各々と、（図２４及び２５に示すような）ダイアフラム膜７０における対応するベース湾曲突起７７の各々を、それらの嵌合条件に影響を及ぼすことなく、（図３６に示すような）ポンプヘッド本体６０におけるベース湾曲突起６５１と、（図３６に示すような）ダイアフラム膜７０における対応するベース湾曲溝７７１に交換することができる。
【００５５】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際には、（図３７に示すように）ポンプヘッド本体６０の上側のベース湾曲突起６５１の各々は、ダイアフラム膜７０の底側の対応するベース湾曲溝７７１の各々に完全に挿入され、その結果、同じく本発明の動作において（図３７の拡大部分に示すように）ダイアフラム膜７０におけるベース湾曲溝７７１から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ３が得られ、これにより、ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０についての新規の発明は、振動の緩和においても同様に顕著な効果を有する。
【００５６】
本発明の第２の例示的な実施形態についての多重効用式圧送ダイアフラムポンプの説明図である図３８〜４４を参照して、さらに第２の外側湾曲溝６６が、（図３８〜４０に示すように）ポンプヘッド本体６０におけるベース湾曲溝６５の各々の周囲に周方向に配置されており、一方、さらに第２の外側湾曲突起７８が、（図４２及び４３に示すように）ダイアフラム膜７０におけるベース湾曲突起７７の各々の周囲に周方向に、かつポンプヘッド本体６０における嵌合用のそれぞれの第２の外側湾曲溝６６の位置に対応する位置に、配置されている。
【００５７】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際には、（図４４の拡大部分に示すように）ダイアフラム膜７０の底側のベース湾曲突起７７と第２の外側湾曲突起７８からなる各対は、ポンプヘッド本体６０の上側のベース湾曲溝６５と第２の外側湾曲溝６６からなる対応する各対に完全に挿入され、その結果、本発明の動作において、（図４４の拡大部分に示すように）ダイアフラム膜７０におけるベース湾曲突起７７から環状位置決め突起７６の周囲までの比較的短いモーメントアーム長Ｌ２が得られる。
【００５８】
短縮されたモーメントアーム長Ｌ２は、振動の緩和において顕著な効果を示すだけではなく、偏心ラウンデル５２における作用力Ｆに抗して、変位を防いでモーメントアーム長Ｌ２を維持することにより安定性も高める。
【００５９】
第２の例示的な実施形態では、図４５及び４６に示すように、ポンプヘッド本体６０のベース湾曲溝６５と第２の外側湾曲溝６６からなる各対は、ベース湾曲孔６４と第２の外側湾曲孔６７からなる対で置き換えることができる。
【００６０】
第２の例示的な実施形態では、図４７及び４８に示すように、（図３８〜４０に示すような）ポンプヘッド本体６０におけるベース湾曲溝６５と第２の外側湾曲溝６６からなる各対、及び（図４２及び４３に示すような）ダイアフラム膜７０におけるベース湾曲突起７７と第２の外側湾曲突起７８からなる対応する各対を、それらの嵌合条件に影響を及ぼすことなく、（図４７に示すような）ポンプヘッド本体６０におけるベース湾曲突起６５１と第２の外側湾曲突起６６１からなる対、及び（図４７に示すような）ダイアフラム膜７０におけるベース湾曲溝７７１と第２の外側湾曲溝７８１からなる対応する対に、交換することができる。
【００６１】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、（図４８に示すように）ポンプヘッド本体６０の上側のベース湾曲突起６５１と第２の外側湾曲突起６６１からなる各対は、ダイアフラム膜７０の底側のベース湾曲溝７７１と第２の外側湾曲溝７８１からなる対応する各対に完全に挿入され、その結果、同じく本発明の動作において（図４８の拡大部分に示すように）ダイアフラム膜７０におけるベース湾曲溝７７１から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ３が得られ、これにより、振動の大幅な緩和を実現するとともに、変位を防いでモーメントアーム長Ｌ２を維持することにより安定性の向上を実現する。
【００６２】
本発明の第３の例示的な実施形態の多重効用式圧送ダイアフラムポンプの説明図である図４９〜５５を参照して、さらにベース環状溝６０１が、（図４９〜５１に示すように）ポンプヘッド本体６０における作動孔６１の各々の周囲に周方向に配置されており、一方、さらにベース突起リング７０１が、（図５３及び５４に示すように）ダイアフラム膜７０における環状位置決め突起７６の各々の周囲に周方向に、かつポンプヘッド本体６０における嵌合用のそれぞれのベース環状溝６０１の位置に対応する位置に、配置されている。
【００６３】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、（図５５に示すように）ダイアフラム膜７０の底側のベース突起リング７０１の各々は、ポンプヘッド本体６０の上側の対応するベース環状溝６０１の各々に完全に挿入され、その結果、本発明の動作において（図５５に示すように）ダイアフラム膜７０におけるベース突起リング７０１から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ２が得られ、これにより、振動の大幅な緩和を実現するとともに、偏心ラウンデル５２における作用力Ｆに抗して、変位を防いでモーメントアーム長Ｌ２を維持することにより安定性の向上を実現する。
【００６４】
第３の例示的な実施形態では、図５６及び５７に示すように、ポンプヘッド本体６０のベース環状溝６０１の各々を、ベース貫通孔６００で置き換えることができる。
【００６５】
第３の例示的な実施形態では、図５８及び５９に示すように、（図４９〜５１に示すような）ポンプヘッド本体６０におけるベース環状溝６０１の各々、及び（図５３及び５４に示すような）ダイアフラム膜７０における対応するベース突起リング７０１の各々を、それらの嵌合条件に影響を及ぼすことなく、（図５８に示すような）ポンプヘッド本体６０におけるベース突起リング６１０、及び（図５８に示すような）ダイアフラム膜７０における対応するベース環状溝７１０に、交換することができる。
【００６６】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、（図５９に示すように）ポンプヘッド本体６０の上側のベース突起リング６１０の各々は、ダイアフラム膜７０の底側の対応するベース環状溝７１０の各々に完全に挿入され、その結果、同じく本発明の動作において（図５９に示すように）ダイアフラム膜７０におけるベース環状溝７１０から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ３が得られ、これにより、ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０についての新規の発明は、振動の緩和において顕著な効果を有する。
【００６７】
本発明の第４の例示的な実施形態の多重効用式圧送ダイアフラムポンプの説明図である図６０〜６６を参照して、さらに湾曲凹セグメント６０２の対が、（図６０〜６２に示すように）ポンプヘッド本体６０における作動孔６１の各々の周囲に周方向に配置されており、一方、さらに湾曲凸セグメント７０２の対が、（図６４及び６５に示すように）ダイアフラム膜７０における環状位置決め突起７６の各々の周囲に周方向に、かつポンプヘッド本体６０における嵌合用のそれぞれの湾曲凹セグメント６０２の位置に対応する位置に、配置されている。
【００６８】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、（図６６に示すように）ダイアフラム膜７０の底側の湾曲凸セグメント７０２の各対は、ポンプヘッド本体６０の上側の湾曲凹セグメント６０２の対応する各対に完全に挿入され、その結果、本発明の動作において（図６６に示すように）ダイアフラム膜７０における湾曲凸セグメント７０２から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ２が得られ、これにより、振動の大幅な緩和を実現するとともに、変位を防いでモーメントアーム長Ｌ２を維持することにより安定性の向上を実現する。
【００６９】
第４の例示的な実施形態では、図６７及び６８に示すように、ポンプヘッド本体６０の湾曲凹セグメント６０２の各対を、湾曲孔セグメント６１１の対で置き換えることができる。
【００７０】
第４の例示的な実施形態では、図６９及び７０に示すように、（図６０〜６２に示すような）ポンプヘッド本体６０における湾曲凹セグメント６０２の各対、及び（図６４及び６５に示すような）ダイアフラム膜７０における湾曲凸セグメント７０２の対応する各対を、それらの嵌合条件に影響を及ぼすことなく、（図６９に示すような）ポンプヘッド本体６０における湾曲凸セグメント６２０の対、及び（図６９に示すような）ダイアフラム膜７０における湾曲凹セグメント７２０の対応する対に、交換することができる。
【００７１】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、（図７０に示すように）ポンプヘッド本体６０の上側の湾曲凸セグメント６２０の各対は、ダイアフラム膜７０の底側の湾曲凹セグメント７２０の対応する各対に完全に挿入され、その結果、同じく本発明の動作において（図７０に示すように）ダイアフラム膜７０における湾曲凹セグメント７２０から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ３が得られ、これにより、ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０についての新規の発明は、振動の緩和において顕著な効果を有する。
【００７２】
本発明における第５の例示的な実施形態の多重効用式圧送ダイアフラムポンプの説明図である図７１〜７７を参照して、さらに円形開口もしくは穴６０３の群が、（図７１〜７３に示すように）ポンプヘッド本体６０における作動孔６１の各々の周囲に周方向に配置されており、一方、さらに円形突起７０３の群が、（図７５及び７６に示すように）ダイアフラム膜７０における環状位置決め突起７６の各々の周囲に周方向に、かつポンプヘッド本体６０における嵌合用の円形開口もしくは穴６０３の各群の位置に対応する位置に、配置されている。
【００７３】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、（図７７に示すように）ダイアフラム膜７０の底側の円形突起７０３の各群は、ポンプヘッド本体６０の上側の円形開口もしくは穴６０３の対応する各群に完全に挿入され、その結果、本発明の動作において（図７７に示すように）ダイアフラム膜７０における円形突起７０３から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ２が得られ、これにより、振動の大幅な緩和を実現するとともに、変位を防いでモーメントアーム長Ｌ２を維持することにより安定性の向上を実現する。
【００７４】
第５の例示的な実施形態では、図７８及び７９に示すように、ポンプヘッド本体６０における円形開口もしくは穴６０３の各群を、円形貫通孔６１２の群で置き換えることができる。
【００７５】
第５の例示的な実施形態では、図８０及び８１に示すように、（図７１〜７３に示すような）ポンプヘッド本体６０における円形開口もしくは穴６０３の各群、及び（図７５及び７６に示すような）ダイアフラム膜７０における円形突起７０３の対応する各群を、それらの嵌合条件に影響を及ぼすことなく、（図８０に示すような）ポンプヘッド本体６０における円形突起６３０の群、及び（図８０に示すような）ダイアフラム膜７０における円形開口もしくは穴７３０の対応する群に、交換することができる。
【００７６】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、（図８１に示すように）ポンプヘッド本体６０の上側の円形突起６３０の各群は、ダイアフラム膜７０の底側の円形開口もしくは穴７３０の対応する各群に完全に挿入され、その結果、同じく本発明の動作において（図８１に示すように）ダイアフラム膜７０における円形凹部７３０から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ３が得られ、これにより、ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０についての新規の発明は、振動の緩和において顕著な効果を有する。
【００７７】
本発明における第６の例示的な実施形態の多重効用式圧送ダイアフラムポンプの説明図である図８２〜８８を参照する。
【００７８】
さらに方形開口もしくは穴６０４の群が、（図８２〜８４に示すように）ポンプヘッド本体６０における作動孔６１の各々の周囲に周方向に配置されており、一方、さらに方形突起７０４の群が、（図８６及び８７に示すように）ダイアフラム膜７０における環状位置決め突起７６の各々の周囲に周方向に、かつポンプヘッド本体６０における嵌合用の方形開口もしくは穴６０４の各群の位置に対応する位置に、配置されている。
【００７９】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、（図８８に示すように）ダイアフラム膜７０の底側の方形突起７０４の各群は、ポンプヘッド本体６０の上側の方形開口もしくは穴６０４の対応する各群に完全に挿入され、その結果、本発明の動作において（図８８に示すように）ダイアフラム膜７０における方形突起７０４から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ２が得られ、これにより、振動の大幅な緩和を実現するとともに、変位を防いでモーメントアーム長Ｌ２を維持することにより安定性の向上を実現する。
【００８０】
第６の例示的な実施形態では、図８９及び９０に示すように、ポンプヘッド本体６０における方形開口もしくは穴６０４の各群を、方形貫通孔６１３の群で置き換えることができる。
【００８１】
第６の例示的な実施形態では、図９１及び９２に示すように、（図８２〜８４に示すような）ポンプヘッド本体６０における方形開口もしくは穴６０４の各群、及び（図８６及び８７に示すような）ダイアフラム膜７０における方形突起７０４の対応する各群を、それらの嵌合条件に影響を及ぼすことなく、（図９１に示すような）ポンプヘッド本体６０における方形突起６４０の群、及び（図９１に示すような）ダイアフラム膜７０における方形開口もしくは穴７４０の対応する群に、交換することができる。
【００８２】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、（図９２に示すように）ポンプヘッド本体６０の上側の方形突起６４０の各群は、ダイアフラム膜７０の底側の方形開口もしくは穴７４０の対応する各群に完全に挿入され、その結果、同じく本発明の動作において（図９２及び関連の拡大図に示すように）ダイアフラム膜７０における方形凹部７４０から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ３が得られ、これにより、ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０についての新規の発明は、振動の緩和において顕著な効果を有する。
【００８３】
本発明の第７の例示的な実施形態の多重効用式圧送ダイアフラムポンプの説明図である図９３〜９５を参照して、さらに同心の第１の内側環状溝６０５と第２の外側環状溝６０６からなる対が、（図９３に示すように）ポンプヘッド本体６０における作動孔６１の各々の周囲に周方向に配置されており、一方、さらに同心の第１の内側突起リング７０５と第２の外側突起リング７０６からなる対が、（図９４に示すように）ダイアフラム膜７０における環状位置決め突起７６の各々の周囲に周方向に、かつポンプヘッド本体６０における嵌合用の第１の内側環状溝６０５と第２の外側環状溝６０６からなる各対の位置に対応する位置に、配置されている。
【００８４】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、（図９５に示すように）ダイアフラム膜７０の底側の第１の内側突起リング７０５と第２の外側突起リング７０６からなる各対は、ポンプヘッド本体６０の上側の第１の内側環状溝６０５と第２の外側環状溝６０６からなる対応する各対に完全に挿入され、その結果、本発明の動作において（図９５及び関連の拡大図に示すように）ダイアフラム膜７０における第１の内側突起リング７０５から環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ２が得られ、これにより、振動の緩和を実現するとともに、偏心ラウンデル５２における作用力Ｆに抗して、モーメントアーム長Ｌ２における安定性の向上を実現する。
【００８５】
第７の例示的な実施形態では、図９６及び９７に示すように、ポンプヘッド本体６０における同心の第１の内側環状溝６０５と第２の外側環状溝６０６からなる各対を、同心の第１の内側孔環６１４と第２の外側孔環６１５からなる対で置き換えることができる。
【００８６】
第７の例示的な実施形態では、図９８及び９９に示すように、（図９３に示すような）ポンプヘッド本体６０における同心の第１の内側環状溝６０５と第２の外側環状溝６０６からなる各対、及び（図９４に示すような）ダイアフラム膜７０における同心の第１の内側突起リング７０５と第２の外側突起リング７０６からなる対応する各対を、それらの嵌合条件に影響を及ぼすことなく、（図９８に示すような）ポンプヘッド本体６０における同心の第１の内側突起リング６５０と第２の外側突起リング６６０からなる対、及び（図９８に示すような）ダイアフラム膜７０おける同心の第１の内側環状溝７５０と第２の外側環状溝７６０からなる対応する対に、交換することができる。
【００８７】
ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０の組み立ての際に、（図９９に示すように）ポンプヘッド本体６０の上側の第１の内側突起リング６５０と第２の外側突起リング６６０からなる各対は、ダイアフラム膜７０の底側の第１の内側環状溝７５０と第２の外側環状溝７６０からなる対応する各対に完全に挿入され、その結果、同じく本発明の動作において（図９９に示すように）ダイアフラム膜７０における第１の内側環状溝７５０から個々の環状位置決め突起７６の周囲までの短いモーメントアーム長Ｌ３が得られ、これにより、振動の大幅な緩和を実現するとともに、変位を防いでモーメントアーム長Ｌ２を維持することにより安定性の向上を実現する。
【００８８】
本発明の第８の例示的な実施形態の変形例の多重効用式圧送ダイアフラムポンプの説明図である図１００〜１０２を参照する。
【００８９】
この変形例では、円筒状偏心ラウンデル５２が、偏心ラウンデル・マウント５００における逆円錐台状偏心ラウンデル５０２に変更されている。
【００９０】
円錐台状偏心ラウンデル５０２は、一体の逆円錐台状側部５０６、及び傾斜トップリング５０８を有し、円錐台状偏心ラウンデル５０２の外径は、拡大されているものの、依然としてポンプヘッド本体６０における作動孔６１の内径よりも小さく、傾斜トップリング５０８は、同じく環状位置決め溝５０５と逆円錐台状側部５０６との間に延在している。
【００９１】
図１０３〜１０５は、本発明の第８の例示的な実施形態における「多重効用式圧送ダイアフラムポンプ」の変更された動作を示す説明図である。
【００９２】
第一に、モータ１０に電源投入されると、ワッブルプレート４０がモータ出力軸１１により回転駆動されることで、偏心ラウンデル・マウント５０上の３つの円錐台状偏心ラウンデル５０２は、絶えず順次的に上下往復ストローク動作する。
【００９３】
第二に、ダイアフラム膜７０における３つのピストン作動ゾーン７４は、３つの円錐台状偏心ラウンデル５０２の上下往復ストロークにより順次駆動されることで、上下変位動作する。
【００９４】
第三に、本発明における円錐台状偏心ラウンデル５０２が上り行程動作をして、ピストン作動ゾーン７４を上方に変位させると、作用力Ｆによって、ダイアフラム膜７０の対応する環状位置決め突起７６と外側の立上りリム７１との間の部分が部分的に斜めに引っ張られることになる。
【００９５】
結果的に、偏心ラウンデル・マウント５００に傾斜トップリング５０８を含むことにより、そうでなければ（図１０５に点線で示すように）従来の管状偏心ラウンデル５０２の丸肩５７の結果として高頻度の圧縮現象に起因して発生するダイアフラム膜７０の破損が、解消されるとともに、作用力Ｆによって生じるダイアフラム膜７０の反力Ｆｓが著しく低減される。一方、円錐台状偏心ラウンデル５０２の外径が拡大されているにもかかわらず、逆円錐台状側部５０６によって、円錐台状偏心ラウンデル５０２とポンプヘッド本体６０における作動孔６１との衝突の可能性が排除される。
【００９６】
また、同じ作用力Ｆの下では、反力Ｆｓは、接触面積に反比例する。本発明の逆円錐台状偏心ラウンデル５０２の場合は、逆円錐台状偏心ラウンデル５０２の拡大された外径によって、（図１０５に環Ａで示すように）傾斜トップリング５０８とダイアフラム膜７０の底側との接触面積が増加し、これにより、反力Ｆｓのすべての分散成分はさらに低減される。
【００９７】
従って、本発明の本実施形態の逆円錐台状偏心ラウンデル５０２により、以下の効果の少なくとも一部が得られる。
１．逆円錐台状偏心ラウンデル５０２の結果として、持続的な高頻度のポンピング動作に対するダイアフラム膜７０の耐久性が大幅に向上する。
２．高頻度の圧縮現象の結果として浪費される電流が、より少ないことにより、圧送ダイアフラムポンプの電力消費が著しく減少する。
３．電力消費の減少により、圧送ダイアフラムポンプの作動温度が著しく低下する。
４．高い作動温度により早まる経年劣化によって深刻化する、圧送ダイアフラムポンプにおける潤滑剤の経年劣化に起因する軸受の望ましくないノイズは、大部分が解消される。
５．本発明の逆円錐台状偏心ラウンデル５０２の場合は、反力Ｆｓのすべての分散成分が低減されることにより、圧送ダイアフラムポンプの耐用寿命がさらに延長される。
【００９８】
図１０６〜１０９は、本発明の第８の例示的な実施形態における多重効用式圧送ダイアフラムポンプの適合化を示す説明図であり、この場合、円筒状偏心ラウンデル５２は、偏心ラウンデル・マウント５００における組合せ偏心ラウンデル５０２で置き換えられている。組合せ偏心ラウンデル５０２は、ラウンデル・マウント５１１、及び取外し可能に分離した逆円錐台状ラウンデルヨーク５２１を有し、円錐台状ラウンデルヨーク５２１の外径は、拡大されているものの、依然としてポンプヘッド本体６０における作動孔６１の内径よりも小さく、ラウンデル・マウント５１１は、内向き半月面を備えた下層ベース５１２、及び中心に雌ネジ孔５１４を備えた上層突出シリンダ５１３を含む、２層を有する。逆円錐台状ラウンデルヨーク５２１は、対応するラウンデル・マウント５１１上にスリーブ状に装着されるものであって、３層状の一体中空円錐台構造として積層された上孔５２３、中孔５２４、及び下孔５２５を有するとともに、逆円錐台状側部５２２、及び上孔５２３から逆円錐台状側部５２２まで広がる傾斜トップリング５２６を有し、上孔５２３の内径は、突出シリンダ５１３の外径よりも大きく、中孔５２４の内径は、突出シリンダ５１３の外径に略等しく、下孔５２５の内径は、ラウンデル・マウント５１１における下層ベースの外径に略等しくなっており、また、半月面は、下孔の対応する面に係合することで、ラウンデルヨーク５２１と対応するラウンデル・マウント５１１の相対回転を防ぐようになっている。円錐台状ラウンデルヨーク５２１が、（図１０８及び１０９に示すように）ラウンデル・マウント５１１上にスリーブ状に装着されているときには、突出シリンダ５１３と上孔５２３の内壁との間に位置決め環状溝５１５が形成される。
【００９９】
図１１０及び１１３は、本発明の第８の例示的な実施形態の上記適合化による多重効用式圧送ダイアフラムポンプを組み立てる方法を示している。
【０１００】
第一に、円錐台状ラウンデルヨーク５２１をラウンデル・マウント５１１上に外嵌する。
【０１０１】
第二に、ダイアフラム膜７０の３つのすべての環状位置決め突起７６を、偏心ラウンデル・マウント５００の３つの組合せ偏心ラウンデル５０２における３つの対応する位置決め環状溝５１５に挿入する。
【０１０２】
最後に、それぞれの締結ネジ１を、ポンピングピストン８０の対応する階段状孔８１、及びダイアフラム膜７０のピストン作動ゾーン７４における対応する各作動ゾーン孔７５に挿入した後に、その締結ネジ１を、偏心ラウンデル・マウント５００の３つのラウンデル・マウント５１１における３つの対応する雌ネジ孔５１４に螺合固定することで、（図１１０に示すように）ダイアフラム膜７０と３つのポンピングピストン８０を組み付け固定する。
【０１０３】
図１１１及び１１３は、本発明の第８の例示的な実施形態の上記適合化による多重効用式圧送ダイアフラムポンプの動作を示している。
【０１０４】
第一に、モータ１０に電源投入されると、ワッブルプレート４０がモータ出力軸１１により回転駆動されることで、偏心ラウンデル・マウント５０上の３つの組合せ偏心ラウンデル５０２は、絶えず順次的に上下往復ストローク動作する。
【０１０５】
第二に、ダイアフラム膜７０における３つのピストン作動ゾーン７４は、３つの組合せ偏心ラウンデル５０２の上下往復ストロークにより順次駆動されることで、上下変位動作する。
【０１０６】
第三に、本発明における組合せ偏心ラウンデル５０２が上り行程動作をして、ピストン作動ゾーン７４を上方に変位させると、作用力Ｆによって、ダイアフラム膜７０の対応する環状位置決め突起７６と外側の立上りリム７１との間の部分が部分的に斜めに引っ張られることになる。
【０１０７】
結果的に、偏心ラウンデル・マウント５００の逆円錐台状ラウンデルヨーク５２１に傾斜トップリング５２６を含むことにより、そうでなければ図１１３に点線で示す従来の管状偏心ラウンデルの丸肩５７の結果として高頻度の圧縮現象に起因して発生するダイアフラム膜７０の破損し易さが、解消されるとともに、（図１１２に示すように）作用力Ｆによって生じるダイアフラム膜７０の反力Ｆｓが著しく低減される。
【０１０８】
また、同じ作用力Ｆの下では、反力Ｆｓは、接触面積に反比例する。本発明の逆円錐台状ラウンデルヨーク５２１の場合は、逆円錐台状ラウンデルヨーク５２１の拡大された外径によって、（図１１３に環Ａで示すように）傾斜トップリング５０８とダイアフラム膜７０の底側との接触面積が増加し、これにより、反力Ｆｓのすべての分散成分はさらに低減される。
【０１０９】
本発明の第８の例示的な実施形態のこの適合化による多重効用式圧送ダイアフラムポンプの製造は、以下の通りである。
【０１１０】
第一に、ラウンデル・マウント５１１と偏心ラウンデル・マウント５００を一緒に、一体に製造する。
【０１１１】
第二に、円錐台状ラウンデルヨーク５２１を、独立に別体として製造する。
【０１１２】
最後に、円錐台状ラウンデルヨーク５２１、及び一体のラウンデル・マウント５１１を、偏心ラウンデル・マウント５００と共に、統合体となるように組み立てて、図１０８及び１０９に最も良く示されている組み立て済みの偏心ラウンデル５０２を形成する。
【０１１３】
これにより、組合せ偏心ラウンデル５０２の発明は、大量生産の要求を満たすだけではなく、全体的な製造コストも削減する。
【０１１４】
本発明の円錐台状ラウンデルヨーク５２１を有する偏心ラウンデル５０２により、以下の効果の少なくとも一部が得られる。
１．逆円錐台状ラウンデルヨーク５２１を含むことによって、持続的な高頻度のポンピング動作に対するダイアフラム膜７０の耐久性が大幅に向上する。
２．高頻度の圧縮現象の結果として浪費される電流が、より少ないことにより、圧送ダイアフラムポンプの電力消費が著しく減少する。
３．電力消費の減少により、圧送ダイアフラムポンプの作動温度が著しく低下する。
４．圧送ダイアフラムポンプにおける潤滑剤の温度加速される経年劣化の結果としての軸受の望ましくないノイズは、大部分が解消される。
５．本発明の逆円錐台状ラウンデルヨーク５２１の場合は、反力Ｆｓのすべての分散成分がさらに低減されることにより、圧送ダイアフラムポンプの耐用寿命がさらに延長される。
６．本発明は大量生産に適しているため、圧送ダイアフラムポンプの製造コストが削減される。
【０１１５】
上述のように、本発明は、ポンプヘッド本体とダイアフラム膜のための単純な新案の嵌合手段によって、全体的なコストを増加させることなく、圧送ダイアフラムポンプにおいて大幅な振動低減効果を実現し、これにより、従来の圧送ダイアフラムポンプにおいて生じる振動によるノイズ及び共振振動の問題をすべて解決する。さらに、本発明の種々の円筒状偏心ラウンデルの単純な傾斜トップリングによって、圧送ダイアフラムポンプにおけるダイアフラム膜の耐用寿命を２倍にすることができ、産業上の利用可能性に関して有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０５】
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【図１０６】
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【図１０７】
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【図１０８】
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【図１０９】
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【図１１０】
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【図１１１】
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【図１１２】
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【図１１３】
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