JP2016200014A - ダイアフラムポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】流体のリークを抑制しつつ、組み立て作業性を高め、かつ部品点数を減じてコストダウンを図る。【解決手段】各分割面５に空間Ｈ形成用の凹部８を有する第１、第２のフレーム６、７、分割面５、５間で挟持されかつ空間Ｈを第１室と第２室とに仕切るダイアフラム３、及び第１、第２のフレーム６、７を連結する連結手段４を含む。連結手段４は、ケースの外表面Ｓに沿ってのびる環状をなしかつ環状の内側に向かって弾性的に締め付ける締結具１５を具える。締結具１５を、分割面５とは直交する向きに取り付けることにより、この締結具１５の締め付け力により分割面５、５間でダイアフラム３を圧縮して保持する。【選択図】図３

Description

本発明は、組み立て作業性を高めうるダイアフラムポンプに関する。

化学検査、環境分析又は生命工学研究などの各種の分析では、被処理流体を正確な分量で送出するために、ダイアフラムポンプが使用されている。例えば、下記の特許文献１では、一対のフレームによってダイアフラムを挟持する構造のダイアフラムポンプが開示されている。このダイアフラムポンプでは、ダイアフラムの周縁部での流体のリークを抑制するために、多数対のビス及びナットを用いてフレーム同士を結合している。

しかしながら、上記構造の場合、ビス及びナットの締結作業に手間と労力を要するため、組み立て作業性を損ねるという問題がある。また多数対のビス及びナットを必要とするため部品点数が多くなり、コストダウンの妨げにもなっている。

特開平１１−１８３３５９号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、流体のリークを抑制しつつ組み立て作業性を高めることができ、かつ部品点数を減じてコストダウンを図りうるダイアフラムポンプを提供することを主たる課題としている。

本発明は、分割面により２分割され、かつ各分割面に、該分割面を互いに突き合わすことにより空間を形成する凹部を有する第１、第２のフレームからなるケース、
前記分割面間で周縁部が挟持され、かつ前記空間を第１のフレーム側の第１室と、第２のフレーム側の第２室とに仕切るダイアフラム、
及び前記第１のフレームと第２のフレームとを連結する連結手段を含むとともに、
前記連結手段は、前記ケースの外表面に沿ってのびる環状をなしかつ環状の内側に向かって弾性的に締め付ける締結具を具え、
しかも該締結具を、前記分割面とは直交する向きに取り付けることにより、この締結具の締め付け力により前記分割面間で前記ダイアフラムの周縁部を圧縮して保持することを特徴としている。

本発明に係る前記ダイアフラムポンプでは、前記ケースの外表面に、前記締結具の位置ずれを防止する環状の係止溝を具えることが好ましい。

本発明に係る前記ダイアフラムポンプでは、前記第１のフレームと第２のフレームとは、同形状をなすことが好ましい。

本発明に係る前記ダイアフラムポンプでは、各前記分割面は、互いに嵌合することにより前記第１のフレームと第２のフレームとの位置ずれを防止する１以上の嵌合部を具えることが好ましい。

本発明に係る前記ダイアフラムポンプでは、各前記分割面には、複数の嵌合部が等間隔を隔てて配されることが好ましい。

本発明は叙上の如く、第１、第２のフレームの分割面間でダイアフラムの周縁部を挟持する構造において、第１のフレームと第２のフレームとを締結具を有する連結手段によって連結している。

前記締結具は、例えばスナップリングなどの弾性リングであって、ケースの外表面に沿ってのびる環状をなし、環状の内側に向かって弾性的に締め付けうる。そしてこの締結具を、分割面とは直交する向きに取り付けることにより、その締め付け力をダイアフラムの厚さ方向に作用させることができる。即ち、分割面間でダイアフラムの周縁部を圧縮して保持することができ、流体のリークを抑制しうる。

また前記連結が、締結具の装着のみで行いうるため、組み立て作業性を高めることができるとともに、部品点数を減じてコストダウンを図ることが可能となる。

本発明のダイアフラムポンプの一実施形態を示す断面図である。 ダイアフラムポンプの斜視図である。 ダイアフラムポンプの分解斜視図である。 （Ａ）は締結具装着前の非圧縮状態におけるダイアフラムを示す部分断面図、（Ｂ）は締結具装着後の圧縮状態におけるダイアフラムを示す部分断面図である。 （Ａ）は連結手段の他の実施形態を示す斜視図、（Ｂ）はその作用を示す側面図である。 連結手段のさらに他の実施形態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１、２に示すように、本実施形態のダイアフラムポンプ１は、ケース２とダイアフラム３と連結手段４とを含む。

前記ケース２は、分割面５によって２分割される第１、第２のフレーム６、７から構成される。本例では、ケース２が球状体をなし、その中心Ｐを通る分割面５によって２等分割される場合が示される。前記第１、第２のフレーム６、７の各分割面５には、それぞれ凹部８が設けられるとともに、この凹部８、８は、分割面５、５を互いに突き合わすことにより空間Ｈを形成する。なお図２、５（Ａ）、６では、第２のフレーム７が１点鎖線にて示され、内部構造が透視されて示される。

第１、第２のフレーム６、７には、それぞれ外表面Ｓ側から流体を空間Ｈへ導入するための管路１１が設けられる。本例では、配管接続用のニップル１０が一体に形成されているが、各種継ぎ手類を接続できるように、ネジが設けられていてもよい。また上記管路１１の先端には、それぞれの凹部８からのびる流路の一端が開口する。本例の流体導入管路１１は、前記分割面５と平行に配されているが、その配置方法は上記の通り、限定する必要はない。

次に、前記ダイアフラム３は、圧縮変形可能な周知のゴム弾性材から形成されるとともに、その周縁部３Ｅが分割面５、５間で挟持される。ダイアフラム３は、前記空間Ｈを第１のフレーム６側の第１室Ｈ１と第２のフレーム７側の第２室Ｈ２とに仕切る主部３Ａ、及びこの主部３Ａの外周に配される前記周縁部３Ｅを有する。

そしてダイアフラム３は、例えば気体等の作動流体が第１室Ｈ１に充填／排出されることにより弾性変形し、第２室Ｈ２を容積変化させる。これにより、ダイアフラムポンプ１は、例えば試料等の被処理流体を、第２室Ｈ２から定量で送出することができる。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記主部３Ａは一定厚さの膜状をなし、また前記周縁部３Ｅは前記主部３Ａよりも厚さが大に形成される。そして、この周縁部３Ｅが、圧縮されて保持されることにより、流体のリークが抑制される。本例では、周縁部３Ｅと主部３Ａとの間には、主部３Ａよりも厚さが小な括れ部３Ｂが配され、これにより周縁部３Ｅの圧縮変形にともなう主部３Ａへの歪みの影響を防止している。また前記分割面５には、ダイアフラム３を着座させる着座部５Ａが凹設される。本例の着座部５Ａは、前記周縁部３Ｅを受ける深底部５Ａ１と、前記主部３Ａを受ける浅底部５Ａ２とから形成される。

図２、３に示すように、各分割面５、５には、互いに嵌合することにより第１のフレーム６と第２のフレーム７との位置ずれを防止する１以上の嵌合部１２が形成される。本例では、複数の嵌合部１２が、着座部５Ａの周囲に等間隔を隔てて配される場合が示される。前記嵌合部１２は、分割面５から突出する嵌合ピン１２Ａと、この嵌合ピン１２Ａと嵌合する嵌合孔１２Ｂとの対により形成される。図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、嵌合ピン１２Ａの突出高さｈは、ダイアフラム３の圧縮量δよりも大に設定される。これにより、ダイアフラムポンプ１の組み立て時、連結手段４による連結に先駆けて、第１のフレーム６と第２のフレーム７とダイアフラム３とを仮組みしうる。また仮組み時における位置決め、及び位置ずれ防止を行いうる。

本例では、偶数個の嵌合部１２が、周方向に等間隔を隔てて配されるとともに、嵌合ピン１２Ａと嵌合孔１２Ｂとが交互に配される。これにより、第１のフレーム６と第２のフレーム７とを同一形状とすることができる。従って、第１、第２のフレーム６、７を同一の金型によって製造することができ、製造コストを削減することができる。

次に、連結手段４は、前記第１のフレーム６と第２のフレーム７とを連結する。この連結手段４は、前記ケース２の外表面Ｓに沿ってのびる環状をなし、かつ環状の内側に向かって弾性的に締め付ける少なくとも１つの締結具１５を具える。

締結具１５としては、例えば金属材からなりかつ環状の一部が途切れるＣ型などのスナップリング（止め輪）、及び伸縮可能なゴム弾性材からなりかつ環状の一部が途切れないＯリング（図６に示す）など、既存の種々の弾性リングが好適に採用できる。

この締結具１５は、分割面５とは直交する向きに取り付けられる。これにより、締結具１５の締め付け力をダイアフラム３の厚さ方向に作用させることができる。即ち、分割面５、５間でダイアフラム３の周縁部３Ｅを圧縮して保持することができる。なお前記締結具１５は、ケース２の外表面Ｓに凹設される環状の係止溝１６に装着され、これにより締結具１５の位置ずれ防止、及び脱落防止が図られる。

このようにダイアフラムポンプ１では、多数対のビス及びナットを用いることなく、第１、第２のフレーム６、７間の連結が、締結具１５の装着のみで行われる。そのため、組み立て作業性を高めることができる。また連結のための部品点数を削減でき、コストダウンを図ることが可能となる。

本例では、一つの締結具１５により連結手段４が構成される場合が示される。係る場合には、締結具１５を、分割面５と直角かつ前記中心Ｐを通る基準面上に配することが好ましい。これにより、一つの締結具１５により、周縁部３Ｅを均一に圧縮することができる。また図５（Ａ）に示すように、複数（例えば二つ）の締結具１５により連結手段４を構成することができる。このとき、複数の締結具１５を、前記基準面を中心とした対称位置に配することが、周縁部３Ｅを均一に圧縮する上で好ましい。この場合、図５（Ｂ）に示すように、係止溝１６の溝壁１６Ｗのうち、基準面Ｃｏ（球体センター）に近い側の溝壁１６Ｗｉが、基準面Ｃｏ（球体センター）から遠い側の溝壁１６Ｗｏに対して高くなっていることから、締結具１５を取り付ける際に、溝壁１６Ｗｉが位置決め用の当て止め壁として作用する。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、例えばケース２を円柱状に形成しうる等、種々の態様に変形して実施しうる。

１ ダイアフラムポンプ
２ ケース
３ ダイアフラム
３Ｅ 周縁部
４ 連結手段
５ 分割面
６ 第１のフレーム
７ 第２のフレーム
８ 凹部
１２ 嵌合部
１５ 締結具
１６ 係止溝
Ｈ 空間
Ｓ 外表面

Claims (5)

1. 分割面により２分割され、かつ各分割面に、該分割面を互いに突き合わすことにより空間を形成する凹部を有する第１、第２のフレームからなるケース、
   前記分割面間で周縁部が挟持され、かつ前記空間を第１のフレーム側の第１室と、第２のフレーム側の第２室とに仕切るダイアフラム、
   及び前記第１のフレームと第２のフレームとを連結する連結手段を含むとともに、
   前記連結手段は、前記ケースの外表面に沿ってのびる環状をなしかつ環状の内側に向かって弾性的に締め付ける締結具を具え、
   しかも該締結具を、前記分割面とは直交する向きに取り付けることにより、この締結具の締め付け力により前記分割面間で前記ダイアフラムの周縁部を圧縮して保持することを特徴とするダイアフラムポンプ。
2. 前記ケースの外表面に、前記締結具の位置ずれを防止する環状の係止溝を具えることを特徴とする請求項１記載のダイアフラムポンプ。
3. 前記第１のフレームと第２のフレームとは、同形状をなすことを特徴とする請求項１又は２記載のダイアフラムポンプ。
4. 各前記分割面は、互いに嵌合することにより前記第１のフレームと第２のフレームとの位置ずれを防止する１以上の嵌合部を具えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のダイアフラムポンプ。
5. 各前記分割面には、複数の嵌合部が等間隔を隔てて配されることを特徴とする請求項４記載のダイアフラムポンプ。
   

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