(57)【要約】【課題】  ダイヤフラムポンプのポンプ移送流体の流通路を開閉制御するシート弁を備えたシート弁装置において、ポンプ移送流体として気体のみならず、液体あるいは気液混合流体を扱う場合、液体中に混入した異物がシート弁と弁座との間に入り込んで滞留ないし集積することにより弁の静的シール力が低下しポンプ移送機能に支障をきたすことを防止したシート弁装置を提供すること。【解決手段】  シート弁（１５）の基端部（１５ａ）と流通路（１３）の開口部（１３ａ）との間において、弁座（２４）の弁座面に逃がし溝手段を構成する逃がし溝（３０）が形成される。シート弁の可動舌片部（１５ｂ）が基端部を中心として移動する間に、この可動舌片部の根本部分に侵入した異物は逃がし溝内に落ち込み外方に排除されるので、可動舌片部の根本部分に異物が滞留ないし集積することを積極的に防止できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラムの往復動に応答して、ポンプ室と吸込口及び吐出口との間をそれぞれ連通するポンプ移送流体の流通路を開閉制御するシート弁を備えたダイヤフラムポンプのシート弁装置であって、前記シート弁が固定された基端部と、該基端部より延出するとともに該基端部を中心として弁座の弁座面に接した閉成位置から該弁座面より離れた閉成位置へ移動可能な可動舌片部とよりなるものにおいて、
前記シート弁の基端部と、該シート弁に対応する流通路の開口部との間において、前記弁座の弁座面又は該シート弁の可動舌片部に、ポンプ移送流体に混入した異物を排除するための逃がし溝手段を設けたことを特徴とするダイヤフラムポンプのシート弁装置。
【請求項２】
前記逃がし溝手段は、前記シート弁の基端部より延出した可動舌片部の延出軸線に対し、その横方向に形成されてなる請求項１に記載のダイヤフラムポンプのシート弁装置。
【請求項３】
前記逃がし溝手段は、前記シート弁の可動舌片部に形成された貫通孔よりなる請求項１又は２に記載のダイヤフラムポンプのシート弁装置。
【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おいて、ポンプ室と吸込口及び吐出口との間をそれぞれ連通するポンプ移送流体の流通路を開閉制御するシート弁を備えたダイヤフラムポンプのシート弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤフラムポンプにおいてポンプ移送流体として気体を扱うポンプにおいては、流通路の開閉制御をする弁装置として、一般に、リードバルブとも称される板状のシート弁が用いられ、気体移送時に該弁の表裏にかかる圧力差により弁の開閉を行なう。このシート弁は、ポンプ本体内に固定された基端部と、該基端部より延出するとともに該基端部を中心として、換言すれば、該基端部との連結部分を中心として弁座の弁座面に接した閉成位置から該弁座面より離れた開成位置へ移動可能な可動舌片部とよりなる。
【０００３】
特許文献１，２及び３にはシート弁を用いたダイヤフラムポンプが開示されている。特許文献１及び２に開示のシート弁では一対の弁が円板状の弁板より切り起こした態様で形成され、基端部は弁板と一体になっていて、該弁板がポンプ本体に固定される構造である。特許文献３に開示のシート弁では、シート弁の可動舌片部が弁板とは分離した構造である。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−９９１５０号公報
【特許文献２】特開平６−２７８２２８号公報
【特許文献３】特開平５−２８８１５７号公報
【０００５】
上記のようなシート弁を用いた気体移送用のダイヤフラムポンプで、ポンプ移送流体として気体のみならず、液体及び気液混合流体をも扱うポンプとした場合、ポンプの自吸力を得るために弁に静的シール力を持たせることが必要になるが、この対策として、例えば、弁座面を傾斜させるとともにシート弁の可動舌片部をこれに対し自己の弾性力で押付けた状態で閉成位置を保つ構成が考えられる。特許文献３には、弁座面を傾斜させた構造が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、ポンプ移送流体として気体のみならず液体も扱うポンプにおいては、シート弁が閉成位置で弁座の弁座面に対し所定の静的シール力が求められるが、液体を移送する場合には液体中の微細な砂やゴミ等の異物がシート弁と弁座面との間に侵入し、集積して、シート弁の弁座面への密着度が弱まり、結果として、十分な静的シール力が得られず、自吸力が低下する等、高いポンプ性能が得られない問題があった。
【０００７】
特に、異物が侵入して集積し易いところは、シート弁の可動舌片部の根元部分である。すなわち、可動舌片部が基端部と連結した一端近傍部分で、可動舌片部が弁座面より離れて開成動作を行なう際に、ここにクサビ状の間隙が生じ、異物が侵入すると、容易に排除されないため、シート弁の密着度を阻害する要因となっていた。特に、弁座面を傾斜構造とした場合には、異物がこの隙間に落ち込み易くなるといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的はシート弁と弁座面との間での異物の滞留ないし集積を解消し、シート弁の常に静的シール力を確保して、気体のみならず、液体及び気液混合流体のポンプ移送にも適したダイヤフラムポンプのシート弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記本発明の課題を解決するために、本発明においては、ダイヤフラムの往復動に応答して、ポンプ室と吸込口及び吐出口との間をそれぞれ連通するポンプ移送流体の流通路を開閉制御するシート弁を備えたダイヤフラムポンプのシート弁装置であって、前記シート弁が固定された基端部と、該基端部より延出するとともに該基端部を中心として弁座の弁座面に接した閉成位置から該弁座面より離れた開成位置へ移動可能な可動舌片部とよりなるものを前提として、前記シート弁の基端部と、該シート弁に対応する流通路の開口部との間において、前記弁座の弁座面又は該シート弁の可動舌片部に、ポンプ移送流体に混入した異物を排除するための逃がし溝手段を設けたことを特徴とする構成のダイヤフラムポンプのシート弁装置を提案するものである。
【００１０】
上記本発明のシート弁装置において、可動舌片部の根元部分に侵入した異物は逃がし溝手段により取り込まれ、可動舌片部と弁座面との間の隙間より外方に排除されるので異物の集積を解消することができる。
【００１１】
又、本発明において、前記逃がし溝手段は、前記シート弁の基端部より延出した可動舌片部の延出軸線に対し、その横方向に形成される構成のものが提案される。
【００１２】
上記構成において逃がし溝手段は、可動舌片部の延出軸線に対して、例えばこれと直角をなす横方向に形成されるので、異物の排除がよりスムーズに行なわれる。
【００１３】
更に本発明においては、前記逃がし溝手段は、前記シート弁の可動舌片部に形成された貫通孔よりなる構成も提案される。
【００１４】
上記構成によれば、異物は可動舌片部に形成した、例えば長孔状の貫通孔を通して弁座面とは反対側の可動舌片部の外側にスムーズに排除される。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、逃がし溝手段をシート弁の基端部と該シート弁に対応する流通路の開口部との間において、弁座の弁座面又はシート弁の可動舌片部に設けたので、ポンプ移送流体に混入した異物を、この逃がし溝手段を介して外部へスムーズに排除できるので、可動舌片部の根元部分への異物の集積を積極的に解消でき、シート弁の弁座面への十分な密着度を維持し得、当該ダイヤフラムポンプを気体のみならず、液体及び気液混合流体の移送用ポンプとしても好適なシート弁装置を提供し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１において、１は本発明に係るシート弁装置を備えたダイヤフラムポンプ、２はそのポンプ本体、３はポンプ本体２の長手軸線X−Xに沿う一端に弁シート部材４を介して取着されたポンプヘッド、５はポンプ本体２に張設状態で支持されたダイヤフラム、６はこのダイヤフラム５を長手軸線X−Xに沿って往復動させる駆動手段、７はダイヤフラム５及び弁シート部材４との間に区画されたポンプ移送流体のポンプ室である。ポンプ移送流体は、例えば気液混合流体である。
【００１７】
ポンプヘッド３には、ポンプ移送流体を矢印Aで示すように流入させる吸込口８及び矢印Bで示すように流出させる吐出口９及びこれら吸込口８，吐出口９に連通する流通路１０，１１が形成されている。
【００１８】
弁シート部材４には、ポンプ室７を吸込口８に流通路１０を介して連通させる流通路１２、及び吐出口９に流通路１１を介して連通させる流通路１３が形成されている。これら流通路１０，１２は吸込側流通路を、又、流通路１１，１３は吐出側流通路を構成する。
【００１９】
１４，１５はシート弁で、ポンプヘッド３と弁シート部材４の間に配置され、一方のシート弁１４は吸込側１０，１２に介在して、これを開閉制御する吸込側の一方向弁を、又、他方のシート弁１５は吐出側流通路１１，１３に介在してこれを開閉制御する吐出側の一方向弁をそれぞれ構成する。
【００２０】
ダイヤフラム５を往復動させる駆動手段６は、このダイヤフラム５に連結されたコンロッド１６、コンロッド１６に軸受１７を介して連結された偏心軸をなすクランクシャフト１８、クランクシャフト１８と一体回転するモータシャフト１９及びモータシャフト１９を回転駆動するモータ２０よりなり、モータ２０の回転駆動がクランクシャフト１８、コンロッド１６を介してダイヤフラム５の往復動として変換されて伝達される。この機構部分自体は公知であるからその詳細説明を省略する。
【００２１】
シート弁１４，１５は、固定された基端部１４ａ，１５ａと該基端部より延出した可動舌片部１４ｂ，１５ｂとより、例えば弾性のあるゴム材あるいは合成樹脂材料で一体に形成され、原形状態では略Ｌ字型をなす。吸込側シート弁１４の基端部１４ａは弁シート部材４に形成した取付穴２１に嵌合固定されるとともに可動舌片部１４ｂはポンプヘッド３に形成した弁座２２に接した状態におかれている。この弁座２２の弁座面は傾斜した面構成となっていて、可動舌片部１４ｂはこの面に対し、原形状態より変形した態様で材料自体の反発力で押当てられて弁の閉成位置を保つ。吐出側シート弁１５の基端部１５ａはポンプヘッド３に形成した取付穴２３に嵌合固定されるとともに可動舌片部１５ｂは弁シート部材４に形成した弁座２４に接した状態におかれている。この弁座２４の弁座面も他方の弁座２２と同様に傾斜した面構成となっていて、可動舌片部１５ｂはこの面に対し原形状態より変形した態様でその反発力で押当てられて弁の閉成位置を保つ。なお、弁座の弁座面にシート弁が過度に密着した貼り付き現象を防止するために、弁座面にシボ加工を施すことも可能である。
【００２２】
上記各シート弁１４，１５及びそれに対応する弁座２２，２４を含む構成部分が本発明におけるシート弁装置を構成する。両シート弁１４，１５は取付態様が逆になっているが、その構成自体は同様であるので、以下においては吐出側シート弁１５につき、図２及び３を参照して説明するが、吸込側シート弁１４にも同様に適用される。
【００２３】
図２及び３において、シート弁１５の可動舌片部１５ｂが２点鎖線で示す閉成位置において接する弁座２４の傾斜した弁座面には流通路１３の開口部１３ａが開口し、この開口部１３ａとシート弁１５の基端部１５ｂの間において、弁座２４の弁座面には逃がし溝手段を構成する逃がし溝３０が形成されている。この逃がし溝３０は、図３で示すように可動舌片部１５ｂが延出する延出軸線Ｙ−Ｙに対して、これと直角をなす横方向に形成され、その溝３０の両端は可動舌片部１５の幅を越えて延出している。
【００２４】
可動舌片部１５ｂは図２に矢印で示すようにポンプ室よりポンプ移送流体が流出する吐出動作において、その流体圧により弁座２４に接した閉成位置を離れ実線で示すようにシート弁の基端部１５ａを中心として、換言すれば基端部１５ａと連結された根元部分１５ｃを中心として起き上がるように開成位置に移動して流通路の開口部１３ａを開放し、ポンプ移送流体の吐出を許容する。
【００２５】
ポンプ移送流体として、気体のみならず液体あるいは気液混合流体を移送するポンプ構成では、流体中に混入した微細な砂やゴミ等の異物が、可動舌片部１５ｂの根元部分と弁座面との間のクサビ状をなす隙間に侵入し易く、ここに滞留し集積して可動舌片部１５ｂの弁座面への密着度を損なう恐れがある。この異物の滞留ないし集積を解消するために、本発明においては逃がし溝手段を設けたものである。逃がし溝手段を構成する逃がし溝３０を最も異物が滞留ないし集積し易いシート弁の基端部１５ａと開口部１３ａの間の弁座面に形成したので、侵入した異物はこの逃がし溝３０に入り、その両端より外方に排除される。異物はこの逃がし溝３０に入ればポンプ移送流体の移動流に従って排除されるので、可動舌片部１５ｂの根元部分に滞留ないし集積することが積極的に解消される。
【００２６】
図３に点線で示すように、逃がし溝３０の両端部に拡大溝部３０ａを形成すれば異物排除がよりスムーズに行なわれる。
【００２７】
他方の吸込側シート弁１４についても上記と同様であるが、この場合、弁座２２がポンプヘッド３側に設けられているので、逃がし溝手段としての逃がし溝３０は、図１に示すように、この弁座２２の弁座面において、シート弁１４の基端部１４ａと流通路１０の開口部１０ａとの間に形成される。
【００２８】
逃がし溝３０は、図示のごとく直線状で、かつ延出軸線Ｙ−Ｙに対して直角をなす横方向に沿う形状のものが異物排除に効果的であるが、若干わん曲した形状等も可能である。
【００２９】
図４（ａ），（ｂ）は、逃がし溝手段の変形構成を示すものであり、この構成においては、シート弁１５の可動舌片部１５ｂに長孔状の貫通孔３１を逃がし溝手段としたものである。この貫通孔３１の形成位置は図２及び３と同様、シート弁１５の基端部１５ａと流通路１３の開口部１３ａとの間である。従って、シート弁の可動舌片部１５ｂの根元部分に侵入した異物は、この貫通孔３１を通して可動舌片部１５ｂの、弁座２４の弁座面とは反対側の上側に排除されることとなり、これにより、異物の滞留ないし集積を積極的に解消できる。
【００３０】
図４（ｂ）で示すように、長孔状の貫通孔３１の形成方向は、シート弁の可動舌片部１５ｂの延出軸線Ｙ−Ｙに対し直角をなす横方向に沿っている構成であるが、この貫通孔３１は他の例として、丸孔状等の複数の貫通孔で構成するとも可能である。
【００３１】
上記図４に示す変形例のごとく、逃がし溝手段は、シート弁と対応する弁座面又は、シート弁の可動舌片部に形成し得る。
【００３２】
図５（ａ），（ｂ）には、図４に示す構成の更なる変形例を、原形状態のシート弁１５で示してある。ここにおいては、逃がし溝手段としてシート弁の可動舌片部１５ｂの弁座面に対応する側に逃がし溝３２を形成したものである。この逃がし溝３１は図５（ｂ）に示すように可動舌片部１５ｂの延出軸線Ｙ−Ｙに対して直角をなす横方向に、この可動舌片部１５ｂの幅全体に形成されている。従って、逃がし溝３２の両端が開放されているので、可動舌片部１５ｂと弁座面との間に侵入した異物は、この逃がし溝３２を通って外方へ排除される。
【００３３】
なお、図５（ａ），（ｂ）では直線状の逃がし溝３２を示したが、若干わん曲した形状等も可能である。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、弁座面を実施形態のごとく傾斜構成としてシート弁の可動舌片部をその反発力で押当てた構成とすれば当該ダイヤフラムポンプを気体のみならず液体ならびに気液混合流体のポンプ移送に好適であるが、傾斜構成でない弁座面を有するポンプ構成のものにも本発明は適用し得る。又、シート弁は、基端部と可動舌片部を一体に形成した構成のものを示したが、これらを別部材で形成し相互に連結する構成のものも本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るシート弁装置を備えたダイヤフラムポンプの実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すシート弁装置の要部拡大説明図である。
【図３】図２のＳ−Ｓ線に沿って見た要部断面図である。
【図４】シート弁装置のシート弁の変形構成を示すもので、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図４（ａ）のＳ−Ｓ線に沿う要部断面図である。
【図５】シート弁装置のシート弁の更なる変形構成を示すもので、（ａ）は原形状態のシート弁の側面図、（ｂ）はその平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ダイヤフラムポンプ
５  ダイヤフラム
１４，１５  シート弁
１４ａ，１５ａ  基端部
１４ｂ，１５ｂ  可動舌片部
２２，２４  弁座
３０  逃がし溝（逃がし溝手段）
３１  貫通孔（逃がし溝手段）
３２  逃がし溝（逃がし溝手段）
【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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