(57)【要約】【課題】  微小流量の制御を可能とし、ポンプの最大流量に対する流量制御可能な範囲を広げたダヤフラムポンプを提供する。【解決手段】  電動モータが内蔵された取付ベース１と、弁機構を内蔵するポンプヘッド２とを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラム３が往復動作して吸入弁１０と吐出弁１３が作動し、吸入室５より通気孔６を通じてポンプ室４に流体を吸入し、前記ポンプ室４より通気孔７を通じて流体を吐出室８に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、前記ポンプヘッドに形成された隔壁９に設けた通気孔６を開閉する吸入弁１０又は吐出弁１３が、前記電動モータの回転数が少なく、ダイヤフラム３の往復動が緩慢なときに際しても動作し、最大流量の１０％以下の微小流量調節可能なように前記ポンプヘッド２の隔壁９に前記吸入弁１０または吐出弁１３が取付けられている構成とした。【選択図】  図１
2007023775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドに形成された隔壁に設けた通気孔を開閉する吸入弁又は吐出弁が、前記電動モータの回転数が少なく、ダイヤフラムの往復動が緩慢なときに際しても動作し、最大流量の１０％以下の微小流量が調節可能なように前記ポンプヘッドの隔壁に前記吸入弁または吐出弁が取付けられていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項２】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドに形成された隔壁には段付きの円筒形に形成された固定ピンが固着され、この固定ピンには弁体がこの固定ピンの胴部に沿って軸方向に往復動可能に取り付けられ、ダイヤフラムの緩慢な動きによって弁体とポンプヘッドの隔壁との接触面に微小間隙が形成されることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項３】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドに形成された隔壁には前記通気孔を開閉する弁体が取り付けられ、前記隔壁の前記弁体の取り付け基部近傍を周囲より高く形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項４】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドに形成された隔壁には前記通気孔を開閉する弁体が取り付けられ、前記弁体の取り付け基部近傍を周囲より高く形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項５】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドに形成された隔壁には前記通気孔を開閉する弁体が取り付けられ、前記隔壁の前記弁体との当接面には微小な凹凸が形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項６】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記吐出室の出口側に形成された隔壁には吐出口を開閉する弁体が取り付けられ、前記弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁体と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項７】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記吸入室の入口側に形成された隔壁には吸入口を開閉する弁体が取り付けられ、前記弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁体と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項８】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドには着脱可能な流入接続管と流出接続管が取り付けられ、前記流入接続管には流入接続管を開閉する調整弁機構または漏れ防止弁機構が取り付けられ、前記調整弁機構または漏れ防止弁機構を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁機構と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項９】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドには着脱可能な流入接続管と流出接続管が取り付けられ、前記流出接続管には流出接続管を開閉する調整弁機構または漏れ防止弁機構が取り付けられ、前記調整弁機構または漏れ防止弁機構を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁機構と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴とする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、小型のダイヤフラムポンプに係り、特に、大流量から微小流量まで制御可能なダイヤフラムポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療機器等に使用される小型のダイヤフラムポンプとして、ダイヤフラムを使用したマイクロエアポンプがある。このエアマイクロポンプは電動モータを使用して円板状のダイヤフラムを往復動させて、吸気弁・排気弁を作動させるもので、この種のダイヤフラムポンプとして、特開２００２−３３２９７０号公報、特開２００４−２７８３２３号公報等に示すダイヤフラムポンプがあった。
【特許文献１】特開２００２−３３２９７０号公報第１頁
【特許文献２】特開２００４−２７８３２３号公報第１頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最近において、ダイヤフラムポンプを搭載した装置は、高精度、高分解能を要求されるようになってきており、ダイヤフラムポンプに求められ性能も微小流量から最大流量まで、広範囲に制御できることが必要になってきた。しかしながら、上述した特許文献１，２のダイヤフラムポンプにあっては、使用している弁体は、図１１（ａ）に示すように、隔壁の厚さａに対して弁体の嵌合部の厚さｂは小さく形成されているので、装着状態に置いては弁体の軸は引き伸ばされた状態となる。そのため、弁体の固定力はｆａ=ｆａによる反力ｆａ′となる。          
【０００４】
この状態において、吸引側に取り付けられた弁体は、図１１（ａ）に示ように、ポンプ室が、陽圧になれば通気口を閉止し、ポンプ室が陰圧になれば、図１１（ｂ）に示ように、吸引圧力Ｆ＞反力ｆａ′＋弁体の弾性力ｆｂとなり、弁体は開くようになる。同様に、吐出側に装着された弁体も、ポンプ室が、陽圧になれば吐出圧力Ｆ＞反力ｆａ′＋弁体の弾性力ｆｂとなり、図１１（ｃ）に示ように、弁は開くものである。ところが、この吸引圧力や吐出圧力は流量に比例するので、流量が少ないときは、Ｆ＜ｆａ′＋ｆｂとなるので、弁は開かず微小流量の範囲は制御できないという問題が発生していた。特に、最大流量の１０％以下の流量に対する制御は困難であった。
また、従来吸入弁などの弁体は、隔壁に嵌合して取り付ける際に弁体を引っ張って弁取り付け穴に差し込むために、弁の付け根部分が湾曲し難い構成になっていた。
【０００５】
本発明は、上述した従来の問題に鑑みなされたもので、微小流量の制御を可能とし、ポンプの最大流量に対する流量制御可能な範囲を広げたダヤフラムポンプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、前記ポンプヘッドに形成された隔壁に設けた通気孔を開閉する吸入弁又は吐出弁が、前記電動モータの回転数が少なく、ダイヤフラムの往復動が緩慢なときに際しても動作し、最大流量の１０％以下の微小流量が調節可能なように前記ポンプヘッドの隔壁に前記吸入弁または吐出弁が取付けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明は、前記ポンプヘッドに形成された隔壁には段付きの円筒形に形成された固定ピンが固着され、前記固定ピンには弁体が胴部に沿って軸方向に往復動可能に取り付けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明は、前記ポンプヘッドに形成された隔壁には前記通気孔を開閉する弁体が取り付けられ、前記隔壁の前記弁体の取り付け基部近傍を周囲より高く形成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は、前記ポンプヘッドに形成された隔壁には前記通気孔を開閉する弁体が取り付けられ、前記弁体の取り付け基部近傍を周囲より高く形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明は、前記ポンプヘッドに形成された隔壁には前記通気孔を開閉する弁体が取り付けられ、前記隔壁の前記弁体との当接面には微小な凹凸が形成されていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、前記吐出室の出口側に形成された隔壁には吐出口を開閉する弁体が取り付けられ、前記弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁体と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明は、前記吸入室の入口側に形成された隔壁には吸入口を開閉する弁体が取り付けられ、前記弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁体と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明は、前記ポンプヘッドには着脱可能な流入接続管と流出接続管が取り付けられ、前記流入接続管には流入接続管を開閉する調整弁機構または漏れ防止弁機構が取り付けられ、前記調整弁機構または漏れ防止弁機構の前記弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁体と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
さらに、本発明は、電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、前記ポンプヘッドには着脱可能な流入接続管と流出接続管が取り付けられ、前記流出接続管には流出接続管を開閉する調整弁機構または漏れ防止弁機構が取り付けられ、前記調整弁機構または漏れ防止弁機構の前記弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁機構と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上述のように構成されたことにより、最大流量の１０％以下の微小流量の制御を可能とし、ポンプの最大流量に対する流量制御可能な範囲を広げたダヤフラムポンプを提供することができる。
【００１６】
また、本発明は、弁機構を球状の弁体と、弁体を復帰させる弾性部材と、弁体を線接触あるいは面接触する弁体受部を備えたことにより、最大流量の１０％以下の微小流量の制御を可能とすると共に、漏れ防止機能も備えたダヤフラムポンプを提供することができる。
【００１７】
さらに、本発明は、漏れ防止弁機構を着脱可能な流入接続管や流出接続管に設けることで、微小流量の制御を可能とすると共に漏れ防止機能を備え、さらに、弁機構の故障時において、修理、交換が簡単にできるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係るダイヤフラムポンプの最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るダイヤフラムポンプの実施の形態を示す外観図、図２は図１のＸ−Ｘ断面図、図３は図１のＹ−Ｙ断面図、図４は図１のダイヤフラムポンプの弁機構の動作を説明する説明図である。
【００１９】
本発明に係るダイヤフラムポンプＡは、図１乃至図４に示すように、電動モータが内蔵された取付ベース１と、弁機構を内蔵するポンプヘッド２とから構成されており、電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラム３が往復動作されて吸入弁１０と吐出弁１３が作動し、吸入室５より通気孔６を通じてポンプ室４に流体を吸入し、このポンプ室４より通気孔７を通じて流体を吐出室８に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプである。そして、ポンプヘッド２には着脱可能な流入接続管２ａと流出接続管２ｂが接続されている。  
【００２０】
このダイヤフラムポンプＡの吸入側の通気孔６に取り付けられる吸入弁１０は、図４に示すように、ポンプヘッド２の隔壁９に固着された段付きの円筒形に形成された固定ピン１１と、この固定ピン１１に嵌合され壁面に沿って軸方向に往復動可能に取り付けられた弁体１２を備えたものである。この固定ピン１１は、金属材料等から段付きの円筒形に形成されたもので、大径の頭部１１ａと、中径の胴部１１ｂと、小径の足部１１ｃからなり、胴部１１ｂは弁体１２のスライド部となっている。弁体１２は変形しにくい硬質の合成樹脂材料等から一部円周が形成された矩形板に形成されており、ピン孔が形成され、このピン孔が固定ピン１１に挿入され、胴部１１ｂをスムーズにスライドするようになっている。          
【００２１】
このように構成されたダイヤフラムポンプＡは、図４（ａ）に示すように、吸入弁１０が吸入側に取り付けられる。そして、ポンプ室４が陽圧になったときは、矢印のように下側から圧力がかかるので、弁体１２が押し上げられ通気孔６を閉止するように作用する。ポンプ室４が陰圧になったときは、図４（ｂ）に示すように、矢印の如く上側から吸引圧力Ｆがかかるので、弁体１２が下方にスライドし通気孔６を開くものである。
【００２２】
また、吐出側に取り付けられた吐出弁１３は、ポンプ室４が陽圧になったときは、図４（ｃ）に示すように、矢印の如く下側から圧力がかかるので、弁体が押し上げられ通気孔７を開くようになる。反対に、ポンプ室４が陰圧になったときは、図４（ｄ）に示すように、下側に吸引圧力が作用するので、弁体が下方にスライドし通気孔７を閉じるものである。このように構成されたダイヤフラムポンプＡは、弁体の動作は、弁体自身が持っている弾性力に全く関わらず、吸引圧力と吐出圧力のみより行われるので、微小流量であっても開閉可能となるものである。
【００２３】
また、図５に示すダイヤフラムポンプＢは、隔壁９の弁体１４の取付孔１５の周辺に微小な突起１６を形成したもので、この突起１６の上面に弁体１４のシ−ル面１４ａを当接させるものである。そうすると、図５（ｂ）に示すように、この突起１６により弁体１４のシ−ル面１４ａと隔壁９の間に微細な隙間１７が発生するものである。このように構成された弁機構を吸引側に適用したものが図５（ａ）である。同図において、ポンプ室４が陽圧になると、通気孔６を閉止するが、この際に反発力ｆｃも働く。そして、微小突起１６による隙間１７も生じるので、閉止圧力Ｆ１は完全な閉止状態より弱まるので、開状態に移行し易くなるものである。この状態よりポンプ室が陰圧になると、図５（ｃ）に示すように、吸引圧力Ｆ＋反発力ｆｃ＞反力ｆａ′弁の弾性力ｆｂとなるので、弁体１４は微小の流量でも開くようになる。  
【００２４】
また、この弁機構を吐出側に適したものを図５（ｄ）に示す。このとき、ポンプ室４が陰圧の場合は、図５（ａ）と同様に、通気孔７を閉止するが、この際に反発力ｆｃも働く。そして、微小突起１６による隙間１７も生じるので、閉止圧力Ｆ１は完全な閉止状態より弱まるので、開状態に移行し易くなるものである、そして、図５（ｅ）に示すように、ポンプ室が陽圧になると吐出圧力Ｆ＋反発力ｆｃ＞反力ｆａ′弁の弾性力ｆｂとなるので、弁体１４は微小の流量でも開くようになる。  
【００２５】
また、図６に示すダイヤフラムポンプＣは、隔壁９に通気孔６を開閉する弁体１８が取り付けられ、図６（ｂ）に示すように、この弁体１８の取り付け基部近傍を周囲より高く、突起１８ａが形成されたものである。このダイヤフラムポンプＣは、図６（ａ）に示すように、この突起１８ａを隔壁９の当接面に当接させている。このようにすることにより、図６（ｂ）に示すように、弁体１８と仕切壁９の間に微小な隙間１９を生じさせるものである。この微小隙間１９により弁体１８が閉状態にあっても、閉止圧力Ｆ１は完全な閉止状態より弱まるので、開状態に移行し易くなるものである。
【００２６】
このように構成された弁機構を吸引側に適用した場合は、図６（ｃ）に示すように、ポンプ室４が陰圧になると、吸引圧力Ｆ＋反発力ｆｃ＞反力ｆａ′弁の弾性力ｆｂとなるので、弁体１８は微小の流量でも開くようになる。また、このように構成された弁機構を吐出側に適用した場合は、図６（e）に示すように、ポンプ室４が陽圧になると、吐出圧力Ｆ＋反発力ｆｃ＞反力ｆａ′弁の弾性力ｆｂとなるので、弁体１８は微小の流量でも開くようになる。
【００２７】
また、図７に示すダイヤフラムポンプＤは、隔壁９には前記通気孔６を開閉する弁体１８が取り付けられ、隔壁９の弁体１９との当接面に微小な凹凸面２０が形成されたものである。この凹凸面２０の加工は、シボ加工やブラスト加工等によって適度の表面粗さを形成するものである。このように形成された凹凸面９ａは、図７（ｂ）に示すように、弁体１８との当接面が閉状態であっても微細な隙間２１が生じるので、閉止圧力Ｆ１は完全な閉状態より弱まり、微小流量時であっても、弁体１８の開閉が可能となる。
【００２８】
また、図８に示すダイヤフラムポンプＥは、漏れ防止機能を有する漏れ防止弁機構が備えられたもので、この漏れ防止弁機構が吐出室８の出口側に設けられたものである。球状に形成された弁体２２と、この弁体２２を復帰させる弾性部材２３とからなり、吐出室の隔壁９に弁体受部２４が形成されたものである。このように構成された漏れ防止弁機構は、ポンプが停止状態、或いは吐出弁が閉止状態にあるときは、弁体２２は弾性部材２３によって付勢され、弁体２２と線接触または面接触する形状の弁体受部２４に密着し、漏れ防止機能を果たすものである。吐出弁が開状態にあり、吐出圧力Ｆ＞付勢力Ｆ２の場合は、弁体２２は弁体受部２４から離れて流体が吐出される。この漏れ防止弁機構は、吸入弁１０、吐出弁１３又は弁体１４、１８の閉止が不十分であっても不要な流体はポンプから吐出されない。そして、流路が弁体２２と弁体受部２４との隙間に制限されるので、微小な流量を得ることが可能となる。
【００２９】
また、図９に示すダイヤフラムポンプＦは、漏れ防止機能を有する漏れ防止弁機構が備えられたもので、この漏れ防止弁機構が流入室５の入口側に設けられたものである。球状に形成された弁体２５と、この弁体２５を復帰させる弾性部材２６とからなり、流入室５の隔壁９に弁体受部２７が形成されたものである。このように構成された漏れ防止弁機構は、ポンプが停止状態、或いは吸入弁が閉止状態にあるときは、吸入弁１０、吐出弁１３、弁体１４または１８は弾性部材２６によって付勢され、弁体２５と線接触または面接触する形状の弁体受部２７に密着し、漏れ防止機能を果たすものである。吸入弁が開状態にあり、流入圧力Ｆ＞付勢力Ｆ２の場合は、弁体２５は弁体受部２７から離れて流体が吸引される。この漏れ防止弁機構は、吸入弁１０、吐出弁１３、弁体１４または１８の閉止が不十分であっても不要な流体はポンプに吸引されない。そして、流路が弁体２５と弁体受部２７との隙間に制限されるので、微小な流量を得ることが可能となる。
【００３０】
また、図１０に示すダイヤフラムポンプＧは、漏れ防止機能を有する漏れ防止弁機構が備えられたもので、この漏れ防止弁機構がポンプヘッド２に着脱可能な吸引接続管２ａまたは流出接続管２ｂに設けられたものである。図１０（ａ）は、この漏れ防止弁機構が流出接続管２ｂに設けられたものであり、球状に形成された弁体２８と、この弁体２８を復帰させる弾性部材２９とからなり、流出接続管２ｂに螺付された弁体を受け３４に弁体受部３０が形成されたものである。このように構成された漏れ防止弁機構は、ポンプが停止状態、或いは吐出弁が閉止状態にあるときは、弁体２８は弾性部材２９によって付勢され、弁体２８と線接触または面接触する形状の弁体受部３０に密着し、漏れ防止機能を果たすものである。吐出弁が開状態にあり、吐出圧力Ｆ＞付勢力Ｆ２の場合は、弁体２８は弁体受部３０から離れて流体が吐出される。この漏れ防止弁機構は、吸入弁１０、吐出弁１３、弁体１４または１８の閉止が不十分であっても不要な流体はポンプから吐出されない。そして、流路が弁体２８と弁体受部３０との隙間に制限されるので、微小な流量を得ることが可能となる。さらに、この漏れ防止弁機構はポンプヘッド２に着脱可能な流出接続管２ｂに設けられたものなので、故障の場合に、修理、交換が簡単にできるものである。
【００３１】
また、図１０（ｂ）は漏れ防止弁機構が吸引接続管２ａに設けられたものであり、球状に形成された弁体３１と、この弁体３１を復帰させる弾性部材３２とからなり、流出接続管２ｂの仕切壁に弁体受部３３が形成されたものである。このように構成された漏れ防止弁機構は、ポンプが停止状態、或いは吸入弁が閉止状態にあるときは、弁体は弾性部材によって付勢され、弁体と線接触または面接触する形状の弁体受部３３に密着し、漏れ防止機能を果たすものである。吸入弁が開状態にあり、吸引圧力Ｆ＞付勢力Ｆ２の場合は、弁体３１は弁体受部３３から離れて流体が吸引される。この漏れ防止弁機構は、吸入弁１０、吐出弁１３、弁体１４または１８の閉止が不十分であっても不要な流体はポンプから吸引されない。そして、流路が弁体３１と弁体受部３３との隙間に制限されるので、微小な流量を得ることが可能となる。さらに、この漏れ防止弁機構はポンプヘッド２に着脱可能な流入接続管２aに設けられたものなので、故障の場合に、修理、交換が簡単にできるものである。
【００３２】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で様々の態様が組み合わせ可能なことは勿論である。例えば、形状、材料などは適宜選択できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るダイヤフラムポンプの実施の形態を示す外観図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ断面図である。
【図４】図１のダイヤフラムポンプの弁機構の動作を説明する説明図である。
【図５】本発明のダイヤフラムポンプの実施例を示す断面図である。
【図６】本発明のダイヤフラムポンプの実施例を示す断面図である。
【図７】本発明のダイヤフラムポンプの実施例を示す断面図である。
【図８】本発明のダイヤフラムポンプの実施例を示す断面図である。
【図９】本発明のダイヤフラムポンプの実施例を示す断面図である。
【図１０】本発明のダイヤフラムポンプの実施例を示す断面図である。
【図１１】従来のダイヤフラムポンプの問題点を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ      ダイヤフラムポンプ
Ｂ      ダイヤフラムポンプ
Ｃ      ダイヤフラムポンプ
Ｄ      ダイヤフラムポンプ
Ｅ      ダイヤフラムポンプ
Ｆ      ダイヤフラムポンプ
Ｇ      ダイヤフラムポンプ
１      取付ベース
２      ポンプヘッド
２a  吸引接続管
２b    流出接続管
３      ダイヤフラム
４      ポンプ室
５      吸入室
６      通気孔
７      通気孔
８      吐出室
９      隔壁
９ａ    凹凸面
１０      吸入弁
１１      固定ピン
１２      弁体
１３      吐出弁
１４      弁体
１５      取付孔
１６      突起
１７      隙間
１８      弁体
１９      隙間
２０      凹凸面
２１      隙間
２２      弁体
２３      弾性部材
２４      弁体受部
２５      弁体
２６      弾性部材
２７      弁体受部
２８      弁体
２９      弾性部材
３０      弁体受部
３１      弁体
３２      弾性部材
３３      弁体受部
３４      弁体受け
【図１】
2007023775.tif 000003
【図２】
2007023775.tif 000004
【図３】
2007023775.tif 000005
【図４】
2007023775.tif 000006
【図５】
2007023775.tif 000007
【図６】
2007023775.tif 000008
【図７】
2007023775.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年7月14日(2005.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドに形成された隔壁に設けた通気孔を開閉する吸入弁又は吐出弁が、前記電動モータの回転数が少なく、ダイヤフラムの往復動が緩慢なときに際しても動作し、最大流量の１０％以下の微小流量が調節可能なように前記ポンプヘッドの隔壁に前記吸入弁または吐出弁が取付けられていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項２】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドに形成された隔壁には段付きの円筒形に形成された固定ピンが固着され、この固定ピンには弁体がこの固定ピンの胴部に沿って軸方向に往復動可能に取り付けられ、ダイヤフラムの緩慢な動きによって弁体とポンプヘッドの隔壁との接触面に微小間隙が形成されることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項３】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドに形成された隔壁には前記通気孔を開閉する弁体が取り付けられ、前記隔壁の前記弁体の取り付け基部近傍を周囲より高く形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項４】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドに形成された隔壁には前記通気孔を開閉する弁体が取り付けられ、前記弁体の取り付け基部近傍を周囲より高く形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項５】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドに形成された隔壁には前記通気孔を開閉する弁体が取り付けられ、前記隔壁の前記弁体との当接面には微小な凹凸が形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項６】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記吐出室の出口側に形成された隔壁には吐出口を開閉する弁体が取り付けられ、前記弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁体と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項７】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記吸入室の入口側に形成された隔壁には吸入口を開閉する弁体が取り付けられ、前記弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁体と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項８】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドには着脱可能な流入接続管と流出接続管が取り付けられ、前記流入接続管には流入接続管を開閉する漏れ防止弁機構が取り付けられ、前記漏れ防止弁機構の弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁体と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項９】
電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、
前記ポンプヘッドには着脱可能な流入接続管と流出接続管が取り付けられ、前記流出接続管には流出接続管を開閉する漏れ防止弁機構が取り付けられ、前記漏れ防止弁機構の弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁体と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
最近において、ダイヤフラムポンプを搭載した装置は、高精度、高分解能を要求されるようになってきており、ダイヤフラムポンプに求められ性能も微小流量から最大流量まで、広範囲に制御できることが必要になってきた。しかしながら、上述した特許文献１，２のダイヤフラムポンプにあっては、使用している弁体は、図１１（ａ）に示すように、隔壁の厚さａに対して弁体の嵌合部の厚さｂは小さく形成されているので、装着状態に置いては弁体の軸は引き伸ばされた状態となる。そのため、弁体の固定力はｆａとｆａによる反力ｆａ′＝ｆａとなる。          
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明は、前記ポンプヘッドには着脱可能な流入接続管と流出接続管が取り付けられ、前記流入接続管には流入接続管を開閉する漏れ防止弁機構が取り付けられ、前記漏れ防止弁機構の弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁体と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
さらに、本発明は、電動モータが内蔵された取付ベースと、弁機構を内蔵するポンプヘッドとを備え、前記電動モータの回転軸に固着された偏心カムによりダイヤフラムが往復動作して吸入弁と吐出弁が作動し、吸入室より通気孔を通じてポンプ室に流体を吸入し、前記ポンプ室より通気孔を通じて流体を吐出室に吐出するように構成されたダイヤフラムポンプにおいて、前記ポンプヘッドには着脱可能な流入接続管と流出接続管が取り付けられ、前記流出接続管には流出接続管を開閉する漏れ防止弁機構が取り付けられ、前記漏れ防止弁機構の弁体を復帰させる弾性部材が取り付けられ、前記隔壁には前記弁体と線接触あるいは面接触する弁体受部が形成されていることを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
さらに、本発明は、漏れ防止弁機構を着脱可能な流入接続管や流出接続管に設けることで、微小流量の制御を可能とすると共に漏れ防止機能を備え、さらに、漏れ防止弁機構の故障時において、修理、交換が簡単にできるものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また、図９に示すダイヤフラムポンプＦは、漏れ防止機能を有する漏れ防止弁機構が備えられたもので、この漏れ防止弁機構が流入室５の入口側に設けられたものである。球状に形成された弁体２５と、この弁体２５を復帰させる弾性部材２６とからなり、流入室５の隔壁９に弁体受部２７が形成されたものである。このように構成された漏れ防止弁機構は、ポンプが停止状態、或いは吸入弁が閉止状態にあるときは、弁体２５は弾性部材２６によって付勢され、弁体２５と線接触または面接触する形状の弁体受部２７に密着し、漏れ防止機能を果たすものである。吸入弁が開状態にあり、流入圧力Ｆ＞付勢力Ｆ２の場合は、弁体２５は弁体受部２７から離れて流体が吸引される。この漏れ防止弁機構は、吸入弁１０、吐出弁１３、弁体１４または１８の閉止が不十分であっても不要な流体はポンプに吸引されない。そして、流路が弁体２５と弁体受部２７との隙間に制限されるので、微小な流量を得ることが可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、図１０に示すダイヤフラムポンプＧは、漏れ防止機能を有する漏れ防止弁機構が備えられたもので、この漏れ防止弁機構がポンプヘッド２に着脱可能な吸引接続管２ａまたは流出接続管２ｂに設けられたものである。図１０（ａ）は、この漏れ防止弁機構が流出接続管２ｂに設けられたものであり、球状に形成された弁体２８と、この弁体２８を復帰させる弾性部材２９とからなり、流出接続管２ｂに螺付された弁体受け３４に弁体受部３０が形成されたものである。このように構成された漏れ防止弁機構は、ポンプが停止状態、或いは吐出弁が閉止状態にあるときは、弁体２８は弾性部材２９によって付勢され、弁体２８と線接触または面接触する形状の弁体受部３０に密着し、漏れ防止機能を果たすものである。吐出弁が開状態にあり、吐出圧力Ｆ＞付勢力Ｆ２の場合は、弁体２８は弁体受部３０から離れて流体が吐出される。この漏れ防止弁機構は、吸入弁１０、吐出弁１３、弁体１４または１８の閉止が不十分であっても不要な流体はポンプから吐出されない。そして、流路が弁体２８と弁体受部３０との隙間に制限されるので、微小な流量を得ることが可能となる。さらに、この漏れ防止弁機構はポンプヘッド２に着脱可能な流出接続管２ｂに設けられたものなので、故障の場合に、修理、交換が簡単にできるものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、図１０（ｂ）は漏れ防止弁機構が吸引接続管２ａに設けられたものであり、球状に形成された弁体３１と、この弁体３１を復帰させる弾性部材３２とからなり、流出接続管２ｂの仕切壁に弁体受部３３が形成されたものである。このように構成された漏れ防止弁機構は、ポンプが停止状態、或いは吸入弁が閉止状態にあるときは、弁体３１は弾性部材によって付勢され、弁体と線接触または面接触する形状の弁体受部３３に密着し、漏れ防止機能を果たすものである。吸入弁が開状態にあり、吸引圧力Ｆ＞付勢力Ｆ２の場合は、弁体３１は弁体受部３３から離れて流体が吸引される。この漏れ防止弁機構は、吸入弁１０、吐出弁１３、弁体１４または１８の閉止が不十分であっても不要な流体はポンプから吸引されない。そして、流路が弁体３１と弁体受部３３との隙間に制限されるので、微小な流量を得ることが可能となる。さらに、この漏れ防止弁機構はポンプヘッド２に着脱可能な流入接続管２aに設けられたものなので、故障の場合に、修理、交換が簡単にできるものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で様々の態様や、組み合わせが可能なことは勿論である。例えば、形状、材料などは適宜選択できることは勿論である。