(57)【要約】【課題】流体を外部へ漏れることなく高圧で流出できると共に、振動や騒音が抑えることができるダイヤフラムポンプを提供する。【解決手段】このダイヤフラムポンプ１は、内部が流体の流路をなし、対向する両端面が開口された本体ケース１０と、この本体ケース１０の両端開口部を閉塞するように、その周縁を固着された一対のシート状のダイヤフラム３０，３０と、本体ケース１０及びダイヤフラム３０，３０で囲まれた内部空間Ｓに連通するように形成された流入通路１５及び流出通路１７と、流入通路１５に設けられ、内部空間Ｓが減圧されたときに開き、加圧されたときに閉じる第１弁体１８と、流出通路１７に設けられ、内部空間Ｓが加圧されたときに開き、減圧されたときに閉じる第２弁体１９と、一対のダイヤフラム３０，３０を互いに近接する方向及び離反する方向に同期させて動かす駆動手段とを備えている。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が流体の流路をなし、対向する両端面が開口された本体ケースと、この本体ケースの両端開口部を閉塞するように、その周縁を固着された一対のシート状のダイヤフラムと、前記本体ケース及び前記ダイヤフラムで囲まれた内部空間に連通するように形成された流入通路及び流出通路と、前記流入通路に設けられ、前記内部空間が減圧されたときに開き、加圧されたときに閉じる第１弁体と、前記流出通路に設けられ、前記内部空間が加圧されたときに開き、減圧されたときに閉じる第２弁体と、前記一対のダイヤフラムを互いに近接する方向及び離反する方向に同期させて動かす駆動手段とを備えていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記本体ケース内に配置され、前記一対のダイヤフラムを外側に膨出させるように付勢するスプリングと、一端を前記一対のダイヤフラムの外側に直接又は間接的に当接され、他端をモータによって回転するカム部材に当接された一対の揺動アームとを有し、前記カム部材が回転することによって前記一対の揺動アームの一端が互いに近接又は離反するように揺動し、前記ダイヤフラムを前記スプリングの付勢力に抗して同期して間欠的に押し込むように構成されている請求項１記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項３】
前記本体ケースの両端開口部には、前記本体ケースとの間に前記ダイヤフラムの周縁を挟むようにして、サイドケースがそれぞれ装着されており、このサイドケースには、前記ダイヤフラムの外側面に対して垂直な貫通路が形成され、この貫通路内にピストンがスライド可能に配置されており、前記揺動アームの一端が前記ピストンに当接されており、前記揺動アームが前記ピストンを介して前記ダイヤフラムを間欠的に押し込むように構成されている請求項２記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項４】
前記ピストンの前記ダイヤフラムに当接する面は、その中央部が突出した凸面をなしており、前記ピストンの前記揺動アームの一端が当接する面には、該揺動アームの一端が嵌合して摺動できる所定幅の溝が形成されている請求項３記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項５】
前記ダイヤフラムは、ほぼ円板状の弾性シートからなり、前記本体ケースの両端開口部周縁及び／又は前記サイドケースの前記本体ケースへの当接面には、前記ダイヤフラムの外径よりも小さい内径の環状凹部が形成されており、前記ダイヤフラムの外周をこの環状凹部に嵌着させると共に、前記本体ケースと前記サイドケースとの間で前記ダイヤフラムの外周を圧着することによって、前記ダイヤフラムが前記開口部を閉塞するように固着されている請求項２〜４のいずれか１つ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、例えば、膜濾過装置、透析装置などに好適なダイヤフラムポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、浄水器による水道水の濾過や、電子部品や半導体等の洗浄用のいわゆる超純水の生成、更には、人工透析において血液を透析装置に送る際にポンプが用いられるが、このとき、水や血液を濾過膜や透析膜に通して不純物等を取り除く処理を施すため、水や血液を高圧で送液できるポンプが望まれている。
【０００３】
このような液体用の小型ポンプの１つとして、液漏れの少ないダイヤフラムポンプが使用されている。一般的なダイヤフラムポンプは、モータと、このモータによって回転するクランク体と、このクランク体のクランク軸に連設されたコネクチングロッドと、このコネクチングロッドを介して往復動されるダイヤフラムとを備えている。そして、ダイヤフラムの往復動により、ポンプ室を繰り返し加圧・減圧して、送液を行うようにしている。
【０００４】
また、下記特許文献１には、複数のダイヤフラム部を一体に形成したダイヤフラム本体と、この複数のダイヤフラム部のほぼ中央に配置されていて平板状をなす一つの吐出弁を備え、ダイヤフラム部に一体に形成された駆動部を往復動させる駆動機構により各ダイヤフラム部の駆動部を一定の位相差にて往復運動させるようにした液体用ダイヤフラムポンプが開示されている。
【特許文献１】特開平２００３−２９３９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のダイヤフラムポンプは、１つのダイヤフラムを往復動して、ポンプ室を加圧・減圧する機構からなっているので、加圧力を高めることに限界があり、膜濾過装置、透析装置などに適用可能な高圧の小型ポンプを提供することは困難であった。
【０００６】
また、上記特許文献１のダイヤフラムポンプでは、複数のダイヤフラム部を有しているが、各ダイヤフラム部の駆動部を一定の位相差にて往復運動させるようにしているため、加圧力はそれほど高めることはできず、やはり、高圧の小型ポンプを提供することは困難であると考えられる。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、比較的小型にすることができ、高圧の送液が可能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】
上記目的を達成するため、本発明のダイヤフラムポンプは、内部が流体の流路をなし、対向する両端面が開口された本体ケースと、この本体ケースの両端開口部を閉塞するように、その周縁を固着された一対のシート状のダイヤフラムと、前記本体ケース及び前記ダイヤフラムで囲まれた内部空間に連通するように形成された流入通路及び流出通路と、前記流入通路に設けられ、前記内部空間が減圧されたときに開き、加圧されたときに閉じる第１弁体と、前記流出通路に設けられ、前記内部空間が加圧されたときに開き、減圧されたときに閉じる第２弁体と、前記一対のダイヤフラムを互いに近接する方向及び離反する方向に同期させて動かす駆動手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
上記発明によれば、本体ケースに形成された両端開口部をシート状のダイヤフラムで閉塞し、このダイヤフラムを駆動手段によって互いに近接する方向及び離反する方向に同期させて動かすことにより、ダイヤフラムが互いに近接する方向に動いたときには、本体ケース内部が加圧されて流出通路の第２弁体を開かせて流体を流出させ、ダイヤフラムが互いに離反する方向に動いたときには、本体ケース内部が減圧されて流入通路の第１弁体を開かせて流体を流入させることができる。そして、上記加圧及び減圧は、対向する一対のダイヤフラムを近接又は離反させて行うので、本体ケース内部を高い圧力で加圧及び減圧することができ、流体を高圧で送り出すことができる。また、ダイヤフラムは、シート状をなして、その周縁を本体ケースの両端開口部に固着されているので、本体ケース内部が高圧になっても流体が外部へ漏れる虞れがなく、かつ、優れた耐久性を付与することができる。更に、一対のダイヤフラムを同期させて近接又は離反させることにより、駆動手段の慣性力が打ち消し合って、低振動及び低騒音で運転することができる。
【００１０】
本発明のダイヤフラムポンプにおいては、前記駆動手段は、前記本体ケース内に配置され、前記一対のダイヤフラムを外側に膨出させるように付勢するスプリングと、一端を前記一対のダイヤフラムの外側に直接又は間接的に当接され、他端をモータによって回転するカム部材に当接された一対の揺動アームとを有し、前記カム部材が回転することによって前記一対の揺動アームの一端が互いに近接又は離反するように揺動し、前記ダイヤフラムを前記スプリングの付勢力に抗して同期して間欠的に押し込むように構成されていることが好ましい。
【００１１】
これによれば、モータによってカム部材を回転させると、一対の揺動アームの一端が同期してダイヤフラムを間欠的に押し込むため、本体ケース内部が強力に加圧されて流体を高圧で流出させることができると共に、カム部材を介して一対の揺動アームを揺動させることによりダイヤフラムを動かすようにしたので、簡単な機構で駆動を高速かつ確実に行うことができる。
【００１２】
本発明のダイヤフラムポンプにおいては、前記本体ケースの両端開口部には、前記本体ケースとの間に前記ダイヤフラムの周縁を挟むようにして、サイドケースがそれぞれ装着されており、このサイドケースには、前記ダイヤフラムの外側面に対して垂直な貫通路が形成され、この貫通路内にピストンがスライド可能に配置されており、前記揺動アームの一端が前記ピストンに当接されており、前記揺動アームが前記ピストンを介して前記ダイヤフラムを間欠的に押し込むように構成されていることが好ましい。
【００１３】
これによれば、揺動アームの一端がピストンに当接し、ピストンを介してダイヤフラムを押圧するように構成したので、ダイヤフラムに対して垂直な方向からダイヤフラムの所定の領域を正確に押圧することができ、流量の制御をより正確に行うことができる。また、ダイヤフラムの周縁が本体ケースとサイドケースとの間に挟まれるので、高圧での流体の漏れをより確実に防ぐことができる。
【００１４】
本発明のダイヤフラムポンプにおいては、前記ピストンの前記ダイヤフラムに当接する面は、その中央部が突出した凸面をなしており、前記ピストンの前記揺動アームの一端が当接する面には、該揺動アームの一端が嵌合して摺動できる所定幅の溝が形成されていることが好ましい。
【００１５】
これによれば、ピストンの凸面がダイヤフラムを押すことによって、ダイヤフラムを本体ケースの内部側へより大きく変形させて効果的に加圧することができ、また、揺動アームの一端がピストンの溝に嵌合してスライドすることによって、揺動アームに連動してピストンをよりスムーズにスライドさせることができる。
【００１６】
本発明のダイヤフラムポンプにおいては、前記ダイヤフラムは、ほぼ円板状の弾性シートからなり、前記本体ケースの両端開口部周縁及び／又は前記サイドケースの前記本体ケースへの当接面には、前記ダイヤフラムの外径よりも小さい内径の環状凹部が形成されており、前記ダイヤフラムの外周をこの環状凹部に嵌着させると共に、前記本体ケースと前記サイドケースとの間で前記ダイヤフラムの外周を圧着することによって、前記ダイヤフラムが前記開口部を閉塞するように固着されていることが好ましい。
【００１７】
これによれば、ほぼ円板状の弾性シートからなるダイヤフラムを、その外径よりも小さい内径の環状凹部に嵌着させ、本体ケースとサイドケースとの間でダイヤフラムの外周を圧着することによって、ダイヤフラムをその中央部が外方に膨出した形状に変形させると共に、ダイヤフラムの外周を本体ケースに対して気密シールさせて強固に固着することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のダイヤフラムポンプによれば、本体ケースに形成された両端開口部をシート状のダイヤフラムで閉塞し、このダイヤフラムを駆動手段によって互いに近接する方向及び離反する方向に同期させて動かすようにしたので、本体ケース内部を高い圧力で加圧して、流体を高圧で送り出すことができる。また、シート状をなす各ダイヤフラムは、その周縁が本体ケースの両端開口部に固着されているので、本体ケース内部が高圧になっても流体が外部へ漏れる虞れがなく、かつ、優れた耐久性を付与することができる。更に、一対のダイヤフラムを同期させて近接又は離反させることにより、駆動手段の慣性力が打ち消し合って、低振動及び低騒音で運転することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１〜１１を参照して本発明のダイヤフラムポンプ（以下、単に「ポンプ」という）の一実施形態を説明する。
【００２０】
図１に示すように、本発明のポンプ１は、内部が流体の流路をなし、対向する両端面が開口された本体ケース１０と、該本体ケース１０の両端開口部を閉塞するように、その周縁を固着された一対のシート状のダイヤフラム３０,３０とを有しており、更に、この実施形態の場合には、前記ダイヤフラム３０，３０を本体ケース１０との間に挟み込むようにして、前記本体ケース１０の両端開口部に一対のサイドケース５０，５０がそれぞれ装着された構造をなしている。
【００２１】
図４を併せて参照すると、前記本体ケース１０は、薄肉の直方体形状をなしていると共に、その内部中央に円筒状の流路１１が厚さ方向に沿って貫通して形成されていて、対向する両端面が開口した形状をなしている。また、流路１１の両端部周縁には、流路１１の内径よりも大きな内径で、かつ、ダイヤフラム３０の外径よりも小さな内径で、環状をなす環状凹部１３,１３がそれぞれ形成されている。そして、この環状凹部１３,１３に、シート状をなす一対のダイヤフラム３０,３０がそれぞれ嵌着して、流路１１の両端開口部が密閉されて、本体ケース１０及びダイヤフラム３０,３０で囲まれた内部空間Ｓが画成されている（図１０,１１参照）。更に、本体ケース１０の四隅には、ボルト７６が挿通される挿通孔１４がそれぞれ形成されている。
【００２２】
また、図４（ａ）に示すように、本体ケース１０の上方には、流入通路１５及び流出通路１７が、所定間隔を設けてそれぞれ形成されている。図３（ｂ）及び図４（ｂ）を併せて参照すると、各通路１５,１７は、本体ケース１０の上端面から一定径で垂設されていると共に、その途中から段部１５ａ,１７ａを介して縮径し、下端部が前記内部空間Ｓにそれぞれ連通した形状をなしている。また、各通路１５,１７の上端から所定深さで雌ネジ部１５ｂ,１７ｂが形成されていて、図２に示すような略Ｌ字状のコネクタ２０,２０がそれぞれ螺着されるようになっている。更に、図４（ｂ）に示すように、流出通路１７の段部１７ａの角部は、斜めにカットされていて、後述する第２弁体１９が当接する第２弁座１７ｃが形成されている。
【００２３】
また、図３（ｂ）の要部拡大断面図に示すように、流入通路１５及び流出通路１７の内部には、それぞれ第１弁体１８及び第２弁体１９が配設されている。すなわち、図３（ｂ）に示すように、流入通路１５の内部には、段部１５ａに下端部が支持された第１コイルバネ１８ａが配設されていると共に、その上端部に球状の第１弁体１８が当接支持されている。そして、コネクタ２０先端の雄ネジ部２１（図２参照）を、流入通路１５の雌ネジ部１５ｂに螺合させることにより、流入通路１５の上端開口部にコネクタ２０が螺着される。この状態では、第１コイルバネ１８ａにより、第１弁体１８が常時上方に向けて弾性付勢され、コネクタ２０の雄ネジ部２１の先端部内周に形成された第１弁座２１ａに当接している。そして、一対のダイヤフラム３０,３０が互いに離反して、内部空間Ｓが減圧されると、前記第１コイルバネ１８ａの付勢力に抗して、第１弁体１８が第１弁座２１ａから離れて、流入通路１５が開くようになっている。一方、上記とは逆に、ダイヤフラム３０,３０が互いに近接して内部空間Ｓが加圧されると、第１弁体１８は、加圧された流体に押圧されると共に、第１コイルバネ１８ａの付勢力により、第１弁座２１ａに当接して流入通路１５を閉じるようになっている。
【００２４】
また、流出通路１７の内部には、球状の第２弁体１９が配設されていると共に、その上方に第２コイルバネ１９ａの下端部が当接支持されている。そして、コネクタ２０の雄ネジ部２１を、流出通路１７の雌ネジ部１７ｂに螺合させることにより、第２コイルバネ１９ａの上端部が、同雄ネジ部２１の先端面に当接支持されて、流出通路１７の上端開口部にコネクタ２０が螺着される。この状態では、第２コイルバネ１９ａによって、第２弁体１９が常時下方に向けて弾性付勢されている。そして、一対のダイヤフラム３０,３０が互いに離反して、内部空間Ｓが減圧された状態では、第２コイルバネ１９ａの付勢力によって、第２弁体１９が第２弁座１７ｃに当接して、流出通路１７が閉塞される。一方、ダイヤフラム３０,３０が互いに近接して内部空間Ｓが加圧されると、加圧された流体に第２弁体１９が押圧されて、第２コイルバネ１９ａの付勢力に抗して、第２弁座１７ｃから離れて、流出通路１７が開くようになっている。
【００２５】
上記の本体ケース１０の両側に形成された環状凹部１３,１３には、上述したように、シート状をなす一対のダイヤフラム３０,３０が嵌着されるようになっている。このダイヤフラム３０は、シリコーン樹脂等の弾性材料から形成された、ほぼ円板状の弾性シートからなっていて、その外径は、本体ケース１０の環状凹部１３の内径よりも大きくなるように形成されている。その結果、環状凹部１３内にダイヤフラム３０の外周を嵌入させると、その中央部が外方に膨出した形状に変形した状態となり、更に、本体ケース１０の両側に装着される一対のサイドケース５０,５０によって、各ダイヤフラム３０，３０の外周が圧着されて、本体ケース１０に固着されるようになっている（図１０，１１参照）。なお、ダイヤフラム３０，３０の材質は特に限定されないが、合成繊維、無機繊維、金属繊維等で補強された、シリコーン樹脂等の弾性を有する合成樹脂・ゴムが好ましく用いられる。
【００２６】
また、同図１０，１１に示すように、この実施形態の場合、一対のダイヤフラム３０，３０の間にはスプリング４０が介装されている。図５を併せて参照すると、このスプリング４０は、円板状の板体４６と、該板体４６の周縁部から所定高さで突設した環状リブ４７とからなるスプリング座４５，４５によって、その両端部が当接支持されていて、一対のダイヤフラム３０，３０の間にスプリング４０が圧縮された状態で介装されている。すなわち、ダイヤフラム３０,３０は、その中央部同士を互いに離れる方向となるように、スプリング座４５，４５を介して間接的にスプリング４０により付勢されている。また、スプリング座４５，４５により、スプリング４０の姿勢が維持されて、その付勢力を各ダイヤフラム３０にしっかりと作用させることができるようになっている。
【００２７】
次に、環状凹部１３，１３に嵌着された一対のダイヤフラム３０，３０を挟み込むように、本体ケース１０の両側部に装着される一対のサイドケース５０，５０について説明すると、図１に示すように、各サイドケース５０は、前記本体ケース１０よりも肉厚の直方体形状をなしている。図６を併せて参照すると、サイドケース５０には、ダイヤフラム３０の外側面に対して垂直となるように、円形状をなした貫通路５１が肉厚方向に貫通して形成されている。また、サイドケース５０の貫通路５１の軸方向に対して直交する両側壁の一端面からは、後述する揺動アーム７０の一部が入り込む切欠き溝５３が形成されている。すなわち、この切欠き溝５３は、サイドケース５０の貫通路５１の周方向一箇所に、所定幅でかつ肉厚方向に対して所定深さで切欠かれて形成され、前記貫通路５１に連通しており、更に、図１に示すように、サイドケース５０を背面側から見たときに、略コ字状をなしている。また、図６（ａ），（ｂ）に示すように、サイドケース５０の角部一箇所からは、前記切欠き溝５３に直交するようにして、軸受孔５５が形成されている。更に、サイドケース５０の四隅であって、前記本体ケース１０の挿通孔１４に対応した位置には、ボルト７６を挿通するための挿通孔５７が、貫通路５１の軸方向に沿って貫通して形成されている。なお、挿通孔５７の一端部周縁には、それよりも大径のザグリ孔５７ａが形成されており、更に、サイドケース５０の上方中央からはネジ孔５８が、貫通路５１に連通して形成されている。また、一対のサイドケース５０，５０の一方（図１中、右側のサイドケース）には、ボルト７６の雄ネジ部７６ａを螺着させるため、各挿通孔５７の内周に図示しない雌ネジ部が形成されている。
【００２８】
上記一対のサイドケース５０，５０の各貫通路５１には、一対のダイヤフラム３０，３０を押圧して内部空間Ｓを加圧する役割をなす、ピストン６０，６０がスライド可能にそれぞれ配置されている。図７を併せて参照すると、このピストン６０は、所定厚さの略円盤形状をなし、前記ダイヤフラム３０に当接すると共に押圧する面である一側面は、その中央部が突出した凸面６１をなしている。一方、凸面６１とは反対側の、ピストン６０の他側面は、平坦な面をなしていると共に、その中心を横切るようにして、所定幅の溝６３が形成されている。この溝６３には、後述する揺動アーム７０の押圧部７３が摺動可能に嵌入するようになっていて、これにより揺動アーム７０の揺動動作を、各ピストン６０に作用させるようになっている。
【００２９】
そして、上記の一対のサイドケース５０，５０には、一対の揺動アーム７０，７０が揺動可能にそれぞれ支持されている。図８を参照して説明すると、この揺動アーム７０は、略角柱状をなして所定長さで伸びたロッド７１と、該ロッド７１の先端部の一側面から所定高さで突設し、その先端面が曲面状をなした押圧部７３と、同ロッド７１の基端部の、前記押圧部７３が突設した面と同じ側面から、所定隙間を設けて形成された一対の軸受片７５，７５とから構成されている。前記ロッド７１のほぼ中間部には、第１軸孔７１ａが貫通して形成されている。また、一対の軸受片７５，７５のほぼ中央には、その間に形成された隙間に直交するようにして、第２軸孔７５ａがそれぞれ形成されている。そして、この軸受片７５，７５の間の隙間には、中央に軸孔が形成された環状のカムフォロア７７が配設され、支軸７７ａを各軸受片７５の第２軸孔７５ａ及びカムフォロア７７の軸孔に挿通することにより、揺動アーム７０の他端部にカムフォロア７７が回動可能に装着されるようになっている（図１参照）。一方、サイドケース５０に対しては、同図１に示すように、前記押圧部７３を貫通路５１の内側に向けて配置すると共に、ロッド７１中間の第１軸孔７１ａに円筒状のカラー７８を挿入した状態で、第１軸孔７１ａをサイドケース５０の軸受孔５５に整合させ、支軸７９を軸受孔５５及び第１軸孔７１ａに挿入することにより、各サイドケース５０に揺動アーム７０が揺動可能に支持されて、その先端の押圧部７３が貫通路５１内を移動可能となっている。
【００３０】
そして、上記各部品を組み付ける際には、本体ケース１０の内部空間Ｓに、スプリング座４５により支持されたスプリング４０を挿入配置し、その状態で、本体ケース１０の環状凹部１３，１３に、ダイヤフラム３０，３０をそれぞれ嵌着させる。それと共に、上述したように、サイドケース５０，５０に支軸７９を介して揺動アーム７０，７０を揺動可能に装着させる。次いで、本体ケース１０の挿通孔１４に各サイドケース５０の挿通孔５７を整合させた後、ボルト７６を一方のサイドケース５０の外側から各挿通孔に挿通していき、その先端の雄ネジ部７６ａを、他方のサイドケース５０の挿通孔５７内周の雌ネジ部（図示せず）に螺着させることにより、図２に示すように、本体ケース１０の左右両側に、一対のサイドケース５０，５０が装着される。このように組み付けられた本体ケース１０及びサイドケース５０は、図３に示す支持フレーム３に固定されるようになっている。
【００３１】
上記状態では、図１０，１１に示すように、各ダイヤフラム３０の外周が、流路１１周縁の環状凹部１３内に当接すると共に、サイドケース５０の、本体ケース１０側の貫通路５１の周縁に当接して、両者により挟み込まれて、その結果、本体ケース１０とサイドケース５０との間にダイヤフラム３０の外周が圧着されるようになっている。このように、ダイヤフラム３０の外周は、本体ケース１０の環状凹部１３に嵌着されると共に、本体ケース１０とサイドケース５０との間で圧着されるようになっているので、ダイヤフラム３０の中央部を外方に膨出した形状に変形させると共に、ダイヤフラム３０の外周を本体ケース１０に対して気密シールさせて強固に固着することができる。
【００３２】
また、上記のように、本体ケース１０にサイドケース５０，５０が組み付けられた状態では、ダイヤフラム３０，３０は、スプリング座４５，４５を介してスプリング４０によって、常時、その中央部同士が離れる方向に付勢されている（図１０参照）。それにより、揺動アーム７０によりピストン６０が押し込まれて、ダイヤフラム３０の中央部が内方に窪むように変形した後（図１１参照）、スプリング４０の付勢力によって、ダイヤフラム３０の中央部が外方に膨出した状態に復帰するようになっている。また、このように、各ダイヤフラム３０の中央部同士が離れる方向に付勢されている結果、ピストン６０,６０同士も離れる方向に押圧されることとなる。したがって、揺動アーム７０,７０も、その先端の押圧部７３,７３同士が互いに離れる方向に開くよう押されていて、その基端部に装着されたカムフォロア７７,７７が、カム部材８０の外周に押し付けられるようになっている。
【００３３】
上記のように、本体ケース１０の両側に組み付けられたサイドケース５０に、揺動支持された揺動アーム７０は、図１に示すカム部材８０により揺動するようになっている。図９を併せて参照すると、前記支持フレーム３に固着される支持板８１の背面側には、図示しないモータが装着されていると共に、該モータの駆動軸８３が支持板８１の正面側に突き出されており、この駆動軸８３の軸方向途中にカム部材８０が一体的に形成されている。更に、駆動軸８３の先端部には、環状の押えリング８５が、イモネジ８６を介して装着されている。この押えリング８５は、前記の本体ケース１０の背面側に近接或いは若干当接するようになっていて、カム部材８０を、揺動アーム７０基端部に装着されたカムフォロア７７に対して、外周が当接する位置となるように配置する位置決めとしての役割をなしている（図３（ａ）参照）。
【００３４】
この実施形態の場合、前記カム部材８０は、長径ａ及び短径ｂを有する略楕円形状をなしている。そして、長径ａをなす部分８０ａは、カム部材８０の対向する部分にあって、該長径ａを直径とする円周にほぼ沿って、好ましくは１０〜３０度の範囲、この実施形態では２０度の範囲に亘って伸びている。また、短径ｂをなす部分８０ｂは、上記長径ａをなす部分の間にあって、それらの間を滑らかに結ぶ曲線をなしている。カム部材８０をこのような形状とすることによって、揺動アーム７０の動作の急激な部分を少なくして、振動及び騒音を低減させる効果が得られる。
【００３５】
上記支持板８１は、本体ケース１０及びその左右両側に装着された一対のサイドケース５０,５０の背面側に配設され、揺動アーム７０,７０のカムフォロア７７,７７の間に、カム部材８０が配置される。そして、図示しないモータの駆動軸８３が回動して、カム部材８０が回動すると、その外周に摺接したカムフォロア７７,７７を介して、押圧部７３,７３が互いに近接又は離反するように、揺動アーム７０,７０が揺動するようになっている。すなわち、カム部材８０の短径ｂの外周に、カムフォロア７７,７７が摺接している場合、図１０に示すように、揺動アーム７０は、その先端の押圧部７３,７３が離反するように揺動し、この状態からカム部材８０が回動して、その外周に沿ってカムフォロア７７，７７が摺動して、カム部材８０の長径ａの外周に至ると、図１１に示すように、押圧部７３,７３が近接するように揺動する。それによりピストン６０,６０が押圧されて、ダイヤフラム３０,３０がスプリング４０の付勢力に抗して同期して間欠的に押し込まれるようになっている。
【００３６】
なお、上記各構成部材のうち、ダイヤフラム３０,３０の間に介装されたスプリング４０、及び、一対の揺動アーム７０,７０が本発明における駆動手段をなしている。なお、この実施形態においては、上記部材に加えて、カム部材８０、及び、カムフォロア７７,７７、更に、ピストン６０,６０が駆動手段の一部を構成している。
【００３７】
次に、上記構成からなる本発明のポンプ１の作用について説明する。
【００３８】
本発明のポンプ１は、例えば、浄水器による水道水の濾過や、電子部品や半導体等の洗浄用の超純水の生成、更には、人工透析において透析装置に血液を送るためのポンプとして用いることができる。
【００３９】
そして、ポンプ１の使用にあたっては、まず、流入通路１５及び流出通路１７にそれぞれ装着されたコネクタ２０,２０に、水や血液等の流体を流動させるための、チューブやパイプ等を接続する。
【００４０】
その状態で、図示しないモータを回動させて、カム部材８０が回動して、その短径ｂがカムフォロア７７,７７に摺接する位置に至ると、図１０に示すように、押圧部７３，７３が互いに離反するように揺動アーム７０，７０が揺動する。この状態では、ピストン６０，６０により中央部が内方に窪むように押圧されたダイヤフラム３０，３０は、その間に介装されたスプリング４０の付勢力により、中央部が外方に膨出するように押し広げられ、各ダイヤフラム３０，３０の間が広くなるので、内部空間Ｓが減圧される。それにより、第１コイルバネ１８ａの付勢力に抗して、第１弁体１８が第１弁座２１ａから離れて流入通路１５が開くので、内部空間Ｓ内に流体が流入される（図３（ｂ）参照）。また、同図３（ｂ）に示すように、この状態では第２コイルバネ１９ａの付勢力により第２弁体１９が第２弁座１７ｃに当接して、流出通路１７が閉じられているので、所定量の流体を内部空間Ｓ内に確実に流入させることができるようになっている。
【００４１】
上記状態で、カム部材８０が更に回動し、その外周に沿ってカムフォロア７７，７７が摺動して、カム部材８０の長径ａの外周に至ると、図１１に示すように、押圧部７３,７３が近接するように揺動する。このとき、各押圧部７３は、ピストン６０の溝６３内に嵌入しているので、該溝６３内を摺動しつつ、ピストン６０，６０が互いに近接するように押圧される。このように、揺動アーム７０先端の押圧部７３が、ピストン６０の溝６３に嵌入し摺動するようになっているので、揺動アーム７０に連動してピストン６０をよりスムーズにスライドさせることができるようになっている。
【００４２】
そして、ピストン６０，６０の凸面６１，６１により、ダイヤフラム３０，３０の外側中央部が、スプリング４０の付勢力に抗して押しこまれて、ダイヤフラム３０，３０の間が狭められるので、内部空間Ｓ内に流入した流体が加圧される。このとき、ピストン６０の凸面６１がダイヤフラム３０を押すことによって、ダイヤフラム３０を本体ケース１０の内部側へより大きく変形させて効果的に加圧することができるようになっている。
【００４３】
また、第２コイルバネ１９ａの付勢力に抗して加圧された流体によって、第２弁体１９が押圧されて第２弁座１７ｃから離れて流出通路１７が開くので、加圧された流体が流出するようになっている（図３（ｂ）参照）。更に、上記状態では、第１弁体１８は、加圧された流体及び第１コイルバネ１８ａの付勢力によって押し上げられ、第１弁座２１ａに当接して流入通路１５が閉じるようになっているので、加圧された流体の流入通路１５から逆流が防止されている。
【００４４】
以上のような動作が繰り返されて、ダイヤフラム３０，３０が間欠的に押し込まれて、それにより、流体を流出口１７から順次流出させることができるようになっている。このように、モータによってカム部材８０を回転させると、一対の揺動アーム７０，７０の先端部に設けられた押圧部７３が、同期してダイヤフラム３０，３０を間欠的に押し込むため、内部空間Ｓが強力に加圧されて流体を高圧で流出させることができると共に、カム部材８０を介して一対の揺動アーム７０，７０を揺動させることによりダイヤフラム３０，３０を動かすようにしたので、簡単な機構で駆動を高速かつ確実に行うことができる。
【００４５】
以上説明したように、本発明のポンプ１においては、内部空間Ｓの加圧及び減圧を、対向する一対のダイヤフラム３０，３０を近接又は離反させて行うようになっているので、内部空間Ｓを高い圧力で加圧及び減圧することができ、流体を高圧で送り出すことができる。また、一対のダイヤフラム３０，３０を同期させて近接又は離反させることにより、駆動手段の慣性力が打ち消し合って、低振動及び低騒音で運転することができる。
【００４６】
そして、ダイヤフラム３０，３０は、円板形のシート状をなしていて、上述したように、その外周が、本体ケース１０とサイドケース５０との間に圧着されて、本体ケース１０の両端開口部に固着されるようになっている。したがって、本体ケース１０内の内部空間Ｓが高圧になっても、流体が外部へ漏れる虞れがなく、かつ、優れた耐久性を付与することができる。
【００４７】
また、この実施形態においては、本体ケース１０の両側に、一対のサイドケース５０，５０がそれぞれ装着されていると共に、各サイドケース５０には、ダイヤフラム３０の外側面に対して垂直な貫通路５１が形成されている。そして、揺動アーム７０，７０先端の押圧部７３，７３がピストン６０，６０に当接して、該ピストン６０を介してダイヤフラム３０を押圧するように構成したので、各ダイヤフラム３０に対して垂直な方向からダイヤフラム３０の所定の領域を正確に押圧することができ、流量の制御をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のダイヤフラムポンプの分解斜視図である。
【図２】同ダイヤフラムポンプの要部を組み付けた状態での斜視図である。
【図３】同ダイヤフラムポンプを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図である。
【図４】同ダイヤフラムポンプを構成する本体ケースを示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視線における断面図である。
【図５】同ダイヤフラムポンプを構成するスプリング及びそのガイドを示す説明図である。
【図６】同ダイヤフラムポンプを構成するサイドケースを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】同ダイヤフラムポンプを構成するピストンを示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
【図８】同ダイヤフラムポンプを構成する揺動アームを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】同ダイヤフラムポンプを構成するカム部材が装着された駆動軸を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図１０】同ダイヤフラムポンプにおいて、内部空間が減圧された状態を示す動作図である。
【図１１】同ダイヤフラムポンプにおいて、内部空間が加圧された状態を示す動作図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ダイヤフラムポンプ
１０  本体ケース
１１  流路
１３  環状凹部
１５  流入通路
１５ａ  段部
１７  流出通路
１８  第１弁体
１９  第２弁体
３０  ダイヤフラム
４０  スプリング
５０  サイドケース
５１  貫通路
６０  ピストン
６１  凸面
６３  溝
７０  揺動アーム
７７  カムフォロア
８０  カム部材
Ｓ  内部空間
【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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