(57)【要約】【課題】電磁弁を使用することにより作動を確実に行うこと、及び、耐久性と設置性に優れた電磁弁切換方式ポンプを提供すること。【解決手段】流体の吸引又は吐出を行う電磁弁切換方式ポンプ１に、入力ポート１１と出力ポート１２を備えるボディ２と、ボディ２を作動室２０と背室２１とに気密に区画するダイアフラム組立１９と、ダイアフラム組立１９を背室２１側に付勢する第１スプリング３３と、ボディ２に取り付けられ、背室２１に連通する第１ポート４１と、二酸化炭素ガスを外部に排出する第２ポート４２と、二酸化炭素ガスを供給する第３ポート４６とを有し、ソレノイド部の励消磁によってプランジャ４５を移動させることにより、第１ポート４１と第２ポート４２とを連通させる第１弁座４４と、第１ポート４１と第３ポート４６とを連通させる第２弁座４７に第１弁体４８と第２弁体４９を交互に当接又は離間させる三方電磁弁３と、を設ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を入力する入力ポートと、流体を出力する出力ポートとが設けられたボディと、
前記ボディを前記入力ポートと前記出力ポートに連通する作動室と駆動流体を供給される背室とに気密に区画する区画手段と、
前記区画手段を前記背室側に付勢する第１付勢部材と、
前記ボディに取り付けられ、前記背室に連通する第１ポートと、駆動流体を外部に排出する第２ポートと、駆動流体を供給する第３ポートとを有し、ソレノイド部の励消磁によって可動鉄心を移動させることにより、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させる第１弁座と、前記第１ポートと前記第３ポートとを連通させる第２弁座に弁体を交互に当接又は離間させてポートの連通状態を切り換える三方電磁弁と、を有することを特徴とする電磁弁切換方式ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載する電磁弁切換方式ポンプにおいて、
前記三方電磁弁は、漏洩型の電磁弁であることを特徴とする電磁弁切換方式ポンプ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する電磁弁切換方式ポンプにおいて、
前記区画手段は、ダイアフラムが、前記ダイアフラムに作動室側から面接触する作動室側受け部材と、前記ダイアフラムに背室側から面接触する背室側受け部材との間に挟まれたダイアフラム組立であって、
前記第１付勢部材より付勢力が小さく設定され、前記背室側受け部材を前記作動室側に付勢する第２付勢部材を有することを特徴とする電磁弁切換方式ポンプ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載する電磁弁切換方式ポンプにおいて、
前記入力ポートが前記作動室に連通する流路と、前記作動室が前記出力ポートに連通する流路に逆止弁を配設したことを特徴とする電磁弁切換方式ポンプ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載する電磁弁切換方式ポンプにおいて、
前記区画手段の位置を検出する位置検出手段を有することを特徴とする電磁弁切換方式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を一定量ずつ汲み上げて吐出する電磁弁切換式ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体供給装置では、タンクに充填されたオレンジジュースなどのシロップと、水や炭酸水などの希釈水をカップに注いで、飲料水を供給している。液体供給装置は、飲料水の濃度を一定にするために、図５に示す飲料シロップ配給システム９０を用いてシロップを供給している。すなわち、シロップを充填したタンク９１が床置きされており、流体駆動ポンプ１００が配管９４を介してタンク９１のシロップを一定量ずつ汲み上げて、配管９５を介してノズル９６からカップ９７に吐出する。そのため、飲料シロップ配給システム９０は、流体駆動ポンプ１００の駆動回数を制御すれば、シロップの供給量を任意に調整することができる。
【０００３】
図６は、従来の流体駆動ポンプ１００の断面図である。
流体駆動ポンプ１００は、ケーシング１０１内に第１ピストン室１０２と第２ピストン室１０３が対向して設けられている。第１，第２ピストン室１０２，１０３に収納されるピストン１０５，１０６は、ピストンロッド１０４で連結され、相対的に図中左右方向に移動するようになっている。ダイアフラム１０７，１０８は、ピストン１０５，１０６に固着されて、第１，第２ピストン室１０２，１０３を一次室１０２Ａ，１０３Ａと二次室１０２Ｂ，１０３Ｂとにそれぞれ気密に区画している。一次室１０２Ａ，１０３Ａは、図示しないシロップ供給ポートに連通し、シロップが充填されるようになっている。一方、二次室１０２Ｂ，１０３Ｂは、切換弁１０９によって駆動流体を供給する入口ポート１１０と駆動流体を排気する排気ポート１１１に交互に連通し、駆動流体を給排気するようになっている。
【０００４】
切換弁１０９は、スプール弁ステム１１２がスプール弁ボディ１１４に摺動可能に挿通されている。スプール弁ボディ１１４には、排気ポート１１１に連通する排出ポート１１５が形成され、スプール弁ステム１１２がスプール弁ボディ１１４内を移動したときに、スプール弁ステム１１２の二次室１０２Ｂ，１０３Ｂに連通する流路１１３ａ，１１３ｂがスプール弁ボディ１１４の排出ポート１１５に交互に連通するようになっている。スプール弁ボディ１１４は、二次室１０２Ｂ，１０３Ｂの圧力がバランスして中立位置で停止することを防止するためにスプール弁バネ１１６が取り付けられており、スプール弁ステム１１２に設けられたストッパ１１７，１１８の間を往復運動するようになっている。
【０００５】
こうした流体駆動ポンプ１００は、図６に示すように、切換弁１０９が第１ピストン室１０２の二次室１０２Ｂを排出ポート１１５に連通させているときに、入口ポート１１０に駆動流体を供給すると、駆動流体が第２ピストン室１０３の二次室１０３Ｂを加圧する。第２ピストン室１０３の一次室１０３Ａには、シロップが充填されており、第２ピストン室１０３の二次室１０３Ｂが第１ピストン室１０２の二次室１０２Ｂより高圧になると、ピストン１０６が図中右側に移動して、第２ピストン室１０３の一次室１０３Ａに充填されたシロップを押し出す。ピストン１０５は、ピストン１０６と一体的に右側に移動してスプール弁ステム１１２の端面に当接した後、スプール弁ステム１１２とストッパ１１７を介してスプール弁ボディ１１４を図中右側に移動させる。スプール弁ボディ１１４が中央まで移動すると、スプール弁バネ１１６がスプール弁ボディ１１４を図中右側に押圧する。すると、スプール弁ボディ１１４は、ストッパ１１８に係止され、排出ポート１１５を第２ピストン室１０３の二次室１０３Ｂに連通させるように流路を切り換える。このとき、第１ピストン室１０２の一次室１０２Ａにシロップが一定量吸引される。
【０００６】
その後、駆動流体は、第１ピストン室１０２の二次室１０２Ｂに供給され、第１ピストン室１０２の二室室１０２Ｂが第２ピストン室１０３の二次室１０３Ｂより高圧になると、上記と同様にして流路が切り換えられ、第１ピストン室１０２の一次室１０２Ａに充填されたシロップが吐出されるとともに、シロップが第２ピストン室１０３の一次室１０３Ａに一定量吸引される。従って、上記ポンプ動作を所定回数繰り返せば、シロップを所定量吐出することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−２５６５７１号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の流体駆動ポンプ１００は、スプール弁ボディ１１４が中立位置で停止することを確実に防止してポンプ動作を行うために、スプール弁バネ１１６のバネ力が強く設定されており、スプール弁ボディ１１４がストッパ１１７，１１８にぶつかる際の衝撃が大きく、破損しやすかった。液体供給装置では、流体駆動ポンプ１００の耐久性能としてシロップを数百万回供給することを要求しているが、スプール弁ボディ１１４やダイアフラム１０７，１０８などの破損により要求に十分に応えることができなかった。
また、従来の流体駆動ポンプ１００は、第１ピストン室１０２と第２ピストン室１０３を別個独立に設け、その間に切換弁１０９を配置するため、設置スペースが大きかった。近年、液体供給装置は、装置サイズの小型化が要求され、流体駆動ポンプ１００を外付けにすることが多かった。そのため、例えば、液体供給装置を公共の場に設置する場合に、流体駆動ポンプ１００の設置場所に困ることがあった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、電磁弁を使用することにより作動を確実に行うこと、及び、耐久性と設置性に優れた電磁弁切換方式ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る電磁弁切換方式ポンプは、次のような構成を有している。
（１）流体を入力する入力ポートと、流体を出力する出力ポートとが設けられたボディと、ボディを入力ポートと出力ポートに連通する作動室と駆動流体を供給される背室とに気密に区画する区画手段と、区画手段を背室側に付勢する第１付勢部材と、ボディに取り付けられ、背室に連通する第１ポートと、駆動流体を外部に排出する第２ポートと、駆動流体を供給する第３ポートとを有し、ソレノイド部の励消磁によって可動鉄心を移動させることにより、第１ポートと第２ポートとを連通させる第１弁座と、第１ポートと第３ポートとを連通させる第２弁座に弁体を交互に当接又は離間させてポートの連通状態を切り換える三方電磁弁と、を有することを特徴とする。
【００１１】
（２）（１）に記載の発明において、三方電磁弁は、漏洩型の電磁弁であることを特徴とする。
【００１２】
（３）（１）又は（２）に記載の発明において、区画手段は、ダイアフラムが、ダイアフラムに作動室側から面接触する作動室側受け部材と、ダイアフラムに背室側から面接触する背室側受け部材との間に挟まれたダイアフラム組立であって、第１付勢部材より付勢力が小さく設定され、背室側受け部材を作動室側に付勢する第２付勢部材を有することを特徴とする。
【００１３】
（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載の発明において、入力ポートが作動室に連通する流路と、作動室が出力ポートに連通する流路に逆止弁を配設したことを特徴とする。
【００１４】
（５）（１）乃至（４）の何れか１つに記載の発明において、区画手段の位置を検出する位置検出手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
続いて、上記構成を有する電磁弁切換方式ポンプの作用効果について説明する。
電磁弁切換方式ポンプは、三方電磁弁が第１弁座を閉じて、第２弁座を開くように可動鉄心を移動させると、駆動流体が第３ポートから第２弁座、第１ポートを介して区画手段の背室に供給される。そのため、区画手段は、第１付勢部材に抗して作動室の容積を小さくするように変位する。その後、三方電磁弁が第１弁座を開いて、第２弁座を閉じるように可動鉄心を移動させると、駆動流体が背室に供給されなくなる代わりに、背室に充填された駆動流体が第１ポートから第１弁座、第２ポートを介して外部に排気される。そのため、背室の圧力が低下して、区画手段が第１付勢部材に付勢されて作動室の容積を大きくするように変位する。このとき、作動室が負圧になるため、入力ポートから作動室に流体が吸引される。その後さらに、三方電磁弁が、第１弁座を閉じて、第２弁座を開くように可動鉄心を移動させると、駆動流体が第３ポートから第２弁座、第１ポートを介して背室に供給され、区画手段が第１付勢部材に抗して作動室の容積を小さくするように変位する。すると、作動室の流体が区画手段によって加圧され、出力ポートから吐出される。このように、電磁弁切換方式ポンプは、三方電磁弁を用いて駆動流体の給排気を制御するため、区画手段を途中で止めることなく確実にポンプ動作を行う。このとき、電磁弁切換方式ポンプは、第１付勢部材の弾圧力と背室の圧力との差圧を利用して区画手段を移動させるため、区画手段が他の部材に衝突する際の衝撃が緩和される。さらに、三方電磁弁を用いて流路を切り換えるため、部品点数が減って装置サイズがコンパクトになり、設置しやすい。
従って、本発明の電磁弁切換方式ポンプによれば、電磁弁を使用することにより作動を確実に行い、耐久性及び設置性を向上させることができる。
【００１６】
また、三方電磁弁をコンパクトな漏洩型の電磁弁にすれば、ポンプ全体のサイズを小さくすることができる。
【００１７】
また、ダイアフラムを作動室側受け部材と背室側受け部材との間で挟むように保持するダイアフラム組立を用いてボディを作動室と背室に区画し、第２付勢部材が背圧側受け部材を作動室側に付勢するようにすれば、三方電磁弁が背室の駆動流体を排気するときに、第１付勢部材が第２付勢部材に抗してダイアフラム組立を移動させるため、ダイアフラム組立の移動に伴う衝撃を緩和することができる。
【００１８】
また、入力ポートが作動室に連通する流路と、作動室が出力ポートに連通する流路とに逆止弁を設け、流体が入力ポートから出力ポートへの一方向に流れるようにすれば、作動室に吸引される流体の流量、及び、作動室から吐出される流体の流量を安定させることができ、ポンプ動作の信頼性を確保することができる。
【００１９】
さらに、位置検出手段で区画手段の位置を検出し、その検出結果に基づいて三方電磁弁に供給する電圧を制御するようにすれば、流体の粘度などが変わることにより区画手段の移動速度が可変しても、ポンプ動作を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明に係る電磁弁切換式ポンプの一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、電磁弁切換方式ポンプ１の断面図であって、吐出状態を示す。図２は、図１のＡＡ断面図である。図３は、電磁切換方式ポンプ１の断面図であって、吸引状態を示す。図４は、制御ブロックを示す図である。
図１及び図３に示すように、電磁弁切換方式ポンプ１は、入力ポート１１と出力ポート１２を備えるボディ２に三方電磁弁３を取り付けて外観が構成され、図５に示す飲料シロップ配給システム９０に組みつけられる。電磁弁切換式ポンプ１は、入力ポート１１に飲料シロップ配給システム９０の配管９４が接続され、出力ポート１２に飲料シロップ配給システム９０の配管９５が接続され、さらに、三方電磁弁３に駆動流体供給源が接続されて、三方電磁弁３を電気的に制御してシロップの吸引と吐出を行うよう構成されている。
【００２１】
ボディ２は、第１ブロック１３、第２ブロック１４、第３ブロック１５、第４ブロック１６に複数の固定ネジ１７を貫き通して連結したものである。第１〜第４ブロック１３，１４，１５，１６は、耐腐食性等の観点より、樹脂を射出成形したものである。ボディ２には、シリンダ室１８が内設され、ダイアフラム組立（「区画手段」に相当するもの。）１９により作動室２０と背室２１に気密に区画されている。作動室２０は、入力側流路２２と出力側流路２３を介して入力ポート１１と出力ポート１２にそれぞれ連通している。入力側流路２２と出力側流路２３には、入力側アンブレラ弁（「逆止弁」に相当するもの。）２４と出力側アンブレラ弁（「逆止弁」に相当するもの。）２５がそれぞれ配設され、シロップが入力ポート１１から入力側流路２２、作動室２０、出力側流路２３、出力ポート１２へと一方向に流れるようになっている。脱落防止部材２６，２７は、断面Ｔ字型に成形されて、入力側流路２２と出力側流路２３上に配設され、入力側アンブレラ弁２４と出力側アンブレラ弁２５が流体圧力などによってボディ２から脱落することを防止している。なお、脱落防止部材２６，２７には、シロップが通過できるように貫通孔が形成されている。
【００２２】
ダイアフラム組立１９は、ダイアフラム３０を作動室側受け部材３１と背室側受け部材３２との間で挟んで保持する構造をなす。ダイアフラム３０は、ゴムを円形状に成形したものであり、周縁部が第２ブロック１４と第３ブロック１５との間で狭持されている。作動室側受け部材３１は、シロップの吸引量を確保できるように樹脂を一方に開口する円筒形状に成形したものであり、閉端面がダイアフラム３０に面接触している。一方、背室側受け部材３２は、樹脂を略円柱形状に成形したものであり、端面に形成された凹部がダイアフラム３０を介して作動室側受け部材３１に被せられ、ダイアフラム３０に面接触している。ダイアフラム組立１９は、作動室側受け部材３１と第２ブロック１４との間に縮設される第１スプリング（「第１付勢部材」に相当するもの。）３３により、常時図中上方向の力が作用している。
【００２３】
そのため、ダイアフラム組立１９は、背室側圧力を作動室側圧力より大きくすれば、作動室側受け部材３１が第２ブロック１４の最下点位置に当接するまで図中下向きに移動する一方、作動室側圧力を背室側圧力より大きくすれば、背室側受け部材３２が第４ブロック１６に当接するまで図中上向きに移動する。従って、ダイアフラム組立１９を第１ブロック１３と第４ブロック１６に当接させるようにダイアフラム組立１９の移動量を制御すれば、作動室２０の容積変化が一定になる。ここで、ダイアフラム組立１９は、第１スプリング３３の弾圧力で図中上向きに押し上げられて第４ブロック１６に衝突するが、その衝撃荷重を緩和するために、第１スプリング３３よりバネ力の小さい第２スプリング（「第２付勢部材」に相当するもの。）３４が背室側受け部材３２と第４ブロック１６との間に縮設されている。
【００２４】
背室側受け部材３２には、回転止め部材３５，３５が径方向に張り出すように固設され、第３ブロック１５に軸方向に長く形成されたガイド溝３６，３６に摺動可能に係合している。そのため、ダイアフラム組立１９は、回転止め部材３５，３５により回転止めされた状態で図中上下方向に安定して移動する。
また、図２に示すように、背室側受け部材３２には、マグネット６３が埋設されており、マグネット６３を検出する磁気センサ６４が第３ブロック１５に取り付けられている。従って、磁気センサ６４の検出結果よりダイアフラム組立１９の位置が検出される。なお、本実施の形態では、マグネット６３と磁気センサ６４により「位置検出手段」が構成されている。
【００２５】
図１及び図３に示すように、第４ブロック１６は、第１ポート４１と第２ポート４２に連通する開口部が開設され、その開口部を塞ぐように三方電磁弁３を取り付けることにより第１弁室４３が設けられている。第１弁室４３の内壁には、第１弁座４４が第２ポート４２と連通するように突設されている。第１ポート４１は、背室２１に連通する一方、第２ポート４２は大気に開放されており、背室２１の二酸化炭素ガスが第１弁座４４を介して第２ポート４２から排気されるようになっている。
【００２６】
三方電磁弁３は、漏洩型の電磁弁であり、ソレノイド部を励消磁してプランジャ４５を移動させることにより、第１ポート４１と第２ポート４２を連通させる第１弁座４４と、第１ポート４１と第３ポート４６を連通させる第２弁座４７に第１弁体４８と第２弁体４９を交互に当接又は離間させ、背室２１に給排気する二酸化炭素ガスを制御するよう構成されている。
【００２７】
三方電磁弁３は、中空孔を備えるコイルボビン５１に巻きつけたコイル５２を絶縁樹脂でモールドし、コイルボビン５１の図中上下開口部に磁気回路形成部材５３，５４を固設することによりソレノイド部を構成している。磁気回路形成部材５３，５４は、磁性材料を円筒形状に成形したものであり、コイルボビンの中空孔に対向配置されている。三方電磁弁３は、磁気回路形成部材５３，５４に接触するようにフレーム５５が取り付けられ、固定ネジ１７をフレーム５５からボディ２に貫き通すことによりボディ２に固定されている。
【００２８】
流路形成部材５６は、樹脂などの非磁性材料をパイプ状に成形したものであり、フランジ部５７がフレーム５５と第４ブロック１６との間で狭持されている。流路形成部材５６は、磁気回路形成部材５４側から磁気回路形成部材５３側へと貫き通され、上端開口部に流路ブロック５８の凸部５９が挿入されている。流路形成部材５６と流路ブロック５８の凸部５９との間には、Ｏリングなどのシール材が配設されて流体漏れを防止している。流路ブロック５８は、樹脂を射出成形したものであり、フレーム５５にネジ止めされている。流路ブロック５８の凸部５９には、第３ポート４６に連通する第２弁座４７が一体的に設けられている。流路形成部材５６には、プランジャ４５が所定のクリアランスをもって挿入され、駆動流体が漏洩するようになっている。こうしたプランジャ４５は、上端部が磁気回路形成部材５３の図中下端外周に形成されたテーパと重なり合うように磁気回路形成部材５３に対して位置決めされ、コイル５２への通電時に磁気回路形成部材５３に吸引されて図中上方に移動するようになっている。
【００２９】
プランジャ４５は、図中下端面に第１弁座４４に当接又は離間する第１弁体４８が装着される一方、図中上端面にプランジャロッド６０が面接触するように装着されている。プランジャロッド６０には、第２弁座４７に当接又は離間する第２弁体４９が取り付けられている。そのため、プランジャロッド６０の長さを調整すれば、プランジャ４５と磁気回路形成部材５３との位置関係を変えることなく、第２弁体４９と第２弁座４７との離間距離を簡単に調整してプランジャ４５のストロークを任意に設定することが可能である。プランジャロッド６０と流路ブロック５８の凸部５９との間には、スプリング６１が縮設され、プランジャ４５に常時図中下向きの力を作用させている。従って、コイル５２への通電を制御すれば、プランジャ４５が図中上下方向に移動して、第１弁座４４と第２弁座４７を交互に開閉することが可能である。
【００３０】
ここで、本実施の形態では、飲料シロップ配給システム９０を用いる液体供給装置が、炭酸水を作るために二酸化炭素ガスのボンベ（図示せず）を内蔵している。三方電磁弁３は、第３ポート４６がその二酸化炭素ガスのボンベ（図示せず）に接続し、駆動流体として二酸化炭素ガスを常時供給されて加圧されている。三方電磁弁３は、コイル５２が配線６２を介して制御装置７１（図４参照）に接続し、二酸化炭素ガスの流路切換を制御されている。
【００３１】
図４に示すように、制御装置７１は、ＣＰＵ７２、ＲＡＭ７３、ＲＯＭ７４などを備え、図５に示す飲料シロップ配給システム９０を含む液体供給装置全体の電気制御を管理する。制御装置７１には、電磁弁切換方式ポンプ１の三方電磁弁３と磁気センサ６４が接続し、液体供給装置が飲食物供給指令を受信したときに、磁気センサ６４の検出結果に基づいて三方電磁弁３に供給する電圧を制御する制御プログラム（「制御手段」に相当するもの。）７５がＲＯＭ７４に格納されている。
【００３２】
続いて、上記構成を有する電磁弁切換方式ポンプ１の動作について説明する。
電磁弁切換方式ポンプ１は、図１及び図２に示すように、三方電磁弁３に電圧が供給されないときには、プランジャ４５がスプリング６１の弾圧力で図中下向きに押し下げられ、第１弁体４８を第１弁座４４に当接させて第１弁座４４を閉じる一方、第２弁体４９を第２弁座４７から離間させて第２弁座４７を開く。そのため、三方電磁弁３は、図示しないボンベの二酸化炭素ガスを第３ポート４６、第２弁座４７、第１ポート４１を介して背室２１に供給し、背室２１を加圧している。よって、電磁弁切換方式ポンプ１は、ダイアフラム組立１９の背室側圧力が作動室側圧力より高圧になり、作動室側受け部材３１が第１スプリング３３に抗して押し下げられて第２ブロック１４の最下点位置に当接した状態で待機している。この状態を初期状態とする。
【００３３】
このとき、磁気センサ６４がマグネット６３を検出しており、制御装置７１はダイアフラム組立１９が最下点位置にあることを検出している。
【００３４】
その後、制御装置７１は、液体供給装置から飲食物供給指令を受信すると、制御プログラム７５を実行し、三方電磁弁３への電圧の供給を制御して電磁弁切換方式ポンプ１を駆動させる。
【００３５】
電磁弁切換方式ポンプ１は、三方電磁弁３に電圧を供給されると、プランジャ４５がスプリング６１に抗して図中上向きに移動し、第２弁体４９を第２弁座４７に当接させて第２弁座４７を閉じる一方、第１弁体４８を第１弁座４４から離間させて第１弁座４４を開き、流路を切り換える。このとき、プランジャ４５と流路形成部材５６との間で発生する摺動抵抗が小さく、プランジャ４５が応答性よく移動する。これにより、二酸化炭素ガスが背室２１に供給されなくなる代わりに、背室２１に充填されていた二酸化炭素ガスが第１ポート４１から第１弁座４４を介して第２ポート４２へと流れ、大気放散され始める。ダイアフラム組立１９は、背室２１の圧力低下に伴って第１スプリング３３の弾圧力で図中上向きに押し上げられる。すると、作動室２０が負圧になって、入力側アンブレラ弁２４が傘部を変形させて入力側流路２２を開放し、シロップが入力ポート１１から作動室２０に吸引される。
【００３６】
ダイアフラム組立１９が、背室側受け部材３２を第４ブロック１６に当接させるまで図中上向きに移動すると、シロップの吸引が終了する。ここで、ダイアフラム組立１９は、背室２１の二酸化炭素ガスを第１ポート４１に押し出すとともに、第２スプリング３４を押し縮めながら移動するため、第１スプリング３３の急激な拡張を防止する。そのため、背室側受け部材３２が第４ブロック１６に当接する際の衝撃力が緩和され、部品の破損などが抑制される。
【００３７】
ところで、磁気センサ６４は、ダイアフラム組立１９が下降しているときにはマグネット６３を検出しているが、ダイアフラム組立１９が上向きに移動し始めるとマグネット６３を検出しなくなる。制御装置７１の制御プログラム７５は、磁気センサ６４がマグネット６３を検出しなくなった後、所定時間経過したときにシロップの吸引が完了したと判断し、三方電磁弁３への通電を停止する。ここで、所定時間とは、ダイアフラム組立１９が上昇し始めてから第４ブロック１６に当接するまでの移動時間をいい、予めシロップの種類別に決定されている。シロップの種類別に決定するのは、シロップの粘性（粘度）などによってダイアフラム組立１９の移動時間が異なるからである。よって、電磁弁切換方式ポンプ１は、シロップの種類によって吸引時間が可変する。
【００３８】
制御装置７１が三方電磁弁３への通電を停止すると、図３に示すように、プランジャ４５がスプリング６１の弾圧力で押し下げられ、第１弁体４８を第１弁座４４に当接させて第１弁座４４を閉じる一方、第２弁体４９を第２弁座４７から離間させて第２弁座４７を開く。このとき、三方電磁弁３の凸部５９と第２弁座４７が樹脂であるため残磁力が発生せず、プランジャ４５が応答性良く移動する。二酸化炭素ガスは、第３ポート４６から第２弁座４７、第１ポート４１を介してボディ２の背室２１に供給され、背室２１を加圧する。背室２１の圧力上昇に従ってダイアフラム組立１９が第１スプリング３３に抗して図中下向きに移動し、作動室２０のシロップを加圧する。すると、出力側アンブレラ弁２５がシロップの圧力で傘部を撓ませて開弁し、作動室２０のシロップが出力ポート１２から吐出される。このとき、入力側アンブレラ弁２４が、作動室２０の圧力で閉弁して入力側流路２２を塞ぐので、シロップが作動室２０から入力ポート１１に逆流しない。
【００３９】
ダイアフラム組立１９が、第２ブロック１４の最下点位置に当接するまで下降すると、シロップが出力ポート１２に吐出されなくなる。このとき、磁気センサ６４がマグネット６３を検出し、制御装置７１は、シロップの吐出回数をカウントするとともに、三方電磁弁３に再び電圧を供給する。つまり、電磁弁切換方式ポンプ１は、シロップの粘度などによってダイアフラム組立１９が初期位置に戻るまでの時間が可変しても、ダイアフラム組立１９が初期位置まで復帰したことを確認した後に、次の吸引動作に移行する。
【００４０】
このように、電磁弁切換方式ポンプ１は、従来の流体駆動ポンプ１００（図６参照）のようにスプール弁バネ１１６を用いなくても、三方電磁弁３を用いて二酸化炭素ガスを制御するため、ダイアフラム組立１９を途中で止めることなく確実にポンプ動作を行う。このとき、電磁弁切換方式ポンプ１は、第１スプリング３３の弾圧力と背室２１の圧力との差圧を利用してダイアフラム組立１９を移動させるため、ダイアフラム組立１９が第２ブロック１４や第４ブロック１６に衝突する際の衝撃力が緩和され、部品の破損が防止されるとともに、騒音が小さくなる。そして、１個のダイアフラム組立１９を三方電磁弁３を用いて移動させるので、部品点数が減って装置サイズがコンパクトになる。そのため、液体供給装置などに内蔵させることができ、設置性がよい。
【００４１】
かかる電磁弁切換方式ポンプ１は、上記動作を規定時間内に繰り返し行うと、シロップが一定量ずつ規定回数吐出する。そのため、液体供給装置では、飲料シロップ配給システム９０からカップ９７に供給されたシロップを希釈水で希釈すれば、一定濃度の飲料水を利用者に提供することが可能である。
【００４２】
なお、電磁弁切換方式ポンプ１は、タンク９１のシロップが売り切れたときには、ポンプ動作を数回繰り返すことによりタンク９１内の気体を吸引吐出し、配管９４内に残っているシロップを気体とともに吐出する。
また、液体供給装置は、空のタンク９１をシロップの入ったものに交換するときや、電磁弁切換方式ポンプ１を初期設置するときには、飲料シロップ配給システム９０の配管９４内に気体が存在する。この場合、電磁弁切換方式ポンプ１は、ポンプ動作を数回繰り返すことにより配管９４内の気体をシロップで押し出し、入力側アンブレラ弁２４までシロップで満たされた初期状態に設定される。
【００４３】
従って、本実施の形態の電磁弁切換方式ポンプ１によれば、シロップなどの流体を入力する入力ポート１１と、シロップなどの流体を出力する出力ポート１２とが設けられたボディ２と、ボディ２を入力ポート１１と出力ポート１２に連通する作動室２０と二酸化炭素ガスを供給される背室２１とに気密に区画するダイアフラム組立１９と、ダイアフラム組立１９を背室２１側に付勢する第１スプリング３３と、ボディ２に取り付けられ、背室２１に連通する第１ポート４１と、二酸化炭素ガスを外部に排出する第２ポート４２と、二酸化炭素ガスを供給する第３ポート４６とを有し、ソレノイド部の励消磁によってプランジャ４５を移動させることにより、第１ポート４１と第２ポート４２とを連通させる第１弁座４４と、第１ポート４１と第３ポート４６とを連通させる第２弁座４７に第１弁体４８と第２弁体４９を交互に当接又は離間させてポートの連通状態を切り換える三方電磁弁３と、を有するので（図１、図３参照）、三方電磁弁３を使用することにより作動を確実に行い、耐久性及び設置性を向上させることができる。
【００４４】
また、本実施の形態の電磁弁切換方式ポンプ１によれば、三方電磁弁３は、コンパクトな漏洩型の電磁弁であるので（図１、図３参照）、ポンプ全体のサイズを小さくすることができる。
【００４５】
また、本実施の形態の電磁弁切換方式ポンプ１によれば、ダイアフラム組立１９は、ダイアフラム３０に作動室２０側から面接触する作動室側受け部材３１と、ダイアフラム３０に背室２１側から面接触する背室側受け部材３２との間に挟まれたものであって、第１スプリング３３よりバネ力が小さく設定され、背室側受け部材３２を作動室２０側に付勢する第２スプリング３４を有するので（図１、図３参照）、三方電磁弁３が背室２１の二酸化炭素ガスを排気するときに、第１スプリング３３が第２スプリング３４に抗してダイアフラム組立１９を移動させるため、ダイアフラム組立１９の移動に伴う衝撃を緩和することができる。
【００４６】
また、本実施の形態の電磁弁切換方式ポンプ１によれば、入力ポート１１が作動室２０に連通する入力側流路２２と、作動室２０が出力ポート１２に連通する出力側流路２３に入力側アンブレラ弁２４と出力側アンブレラ弁２５を配設したので（図１、図３参照）、作動室２０に吸引されるシロップの流量、及び、作動室２０から吐出されるシロップの流量を安定させることができ、ポンプ動作の信頼性を確保することができる。
【００４７】
また、本実施の形態の電磁弁切換方式ポンプ１によれば、ダイアフラム組立１９の位置を検出する磁気センサ６４を有し、磁気センサ６４の検出結果に基づいて三方電磁弁３に供給する電圧を制御されるので（図２、図４参照）、シロップの粘度などが変わることによりダイアフラム組立１９の移動速度が可変しても、ポンプ動作を確実に行うことができる。
【００４８】
尚、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
【００４９】
（１）例えば、上記実施の形態では、飲料シロップ配給システム９０に使用したが、シロップを制御するものでなくても、ポンプ動作により流体制御するものであれば、適宜適用できる。
【００５０】
（２）例えば、上記実施の形態では、漏洩型の三方電磁弁３を使用したが、ポートの連通状態を切り換える三方電磁弁であれば、必ずしも漏洩型のものに限定されない。また、上記実施の形態では、プランジャ４５にプランジャロッド６０を装着することにより第２弁体４９と第２弁座４７との離間距離を調整したが、プランジャ４５に直接第２弁体２９を保持させ、流路ブロック５８の凸部５９を流路形成部材５６に挿入する量を調整することにより第２弁座４７の位置調節を行い、第２弁体４９と第２弁座４７との離間距離を調整するようにしてもよい。
【００５１】
（３）例えば、上記実施の形態では、逆止弁としてアンブレラ弁２４，２５を使用して構造をコンパクトにしたが、別態様の逆止弁を使用してもよい。
【００５２】
（４）例えば，上記実施の形態では、ダイアフラム組立１９の最下点位置を磁気センサ６４で検出し、所定時間を計測してポンプ動作を制御した。これに対して、ダイアフラム組立１９の最下点位置に加え、最上点位置を検出し、その検出信号に基づいてポンプ動作を行うようにしてもよい。また、位置検出手段は、磁気センサに限らず、ダイアフラム組立１９の位置を検出できるものであれば、これに限定されない。また、上記実施の形態では、磁気センサ６４を液体供給装置の制御装置７１に接続したが、制御プログラム７５を電磁弁切換方式ポンプ１に持たせて三方電磁弁３の駆動を制御するようにしてもよい。
【００５３】
（５）例えば、上記実施の形態では、区画手段としてダイアフラム組立を用いたが、ダイアフラム組立に変えてピストンなどを用いてシリンダ室１８を作動室２０と背室２１に気密に区画するようにしてもよい。
（６）例えば、上記実施の形態では、駆動流体として二酸化炭素ガスを用いたが、窒素ガスや圧縮空気など加圧された気体を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係り、電磁弁切換方式ポンプの断面図であって、吐出状態を示す。
【図２】同じく、図１のＡＡ断面図である。
【図３】同じく、電磁弁切換方式ポンプの断面図であって、吸引状態を示す。
【図４】同じく、制御ブロックを示す図である。
【図５】飲料シロップ配給システムの概念図である。
【図６】従来の流体駆動ポンプを示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  電磁弁切換方式ポンプ
２  ボディ
３  三方電磁弁
１１  入力ポート
１２  出力ポート
１９  ダイアフラム組立
２０  作動室
２１  背室
２４  入力側アンブレラ弁
２５  出力側アンブレラ弁
３０  ダイアフラム
３１  作動室側受け部材
３２  背室側受け部材
３３  第１スプリング
３４  第２スプリング
４１  第１ポート
４２  第２ポート
４４  第１弁座
４５  プランジャ
４６  第３ポート
４７  第２弁座
４８  第１弁体
４９  第２弁体
６３  マグネット
６４  磁気センサ
７５  制御プログラム
【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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