JPH0156274B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は膜ポンプに関し、とわけ、膜の損傷防
止機構を備えた膜ポンプに関する。

（従来の技術） 周知のごとく、膜ポンプは、駆動室（駆動液が
送られる室）をポンプ室（ポンプされる液の為の
室）から分ける膜を有する。駆動室は交番的に加
圧減圧され、これにより液がポンプ室から、一方
弁を有する出口を経て吐出され、ついで一方弁を
有する入口を経てポンプ室中に吸入される。

実質的に一定な圧力で液を吐出する為に、この
様なポンプの多数を相連結する事は知られてお
り、この場合には上記多数のポンプに共通入口ダ
クト及び共通出口ダクトが設けられ、上記ポンプ
は共通駆動手段により駆動されるが、各ポンプの
作動位相が他のポンプのそれと異なる様に置かれ
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしこの様な配置は、一つのポンプの出口弁
が開放のままに固着した場合に、共通出口ダクト
中の高圧液がこのポンプのポンプ室中に逆流し、
よつて膜を損傷すると云う欠点を有する。膜の損
傷は主として、膜が高圧により駆動室の壁に押し
つけられ、開口の鋭端を通つて開口中へ押出され
る事により生ずる。上記“押出され”が生ずる場
所は、特に駆動液が駆動室へ入る入口の所であ
る。

管形膜ポンプに関して、この入口を孔あき板で
覆つて、膜が押出され得る各個の孔の面積を小に
する事が提案されたが、この様するとかえつて膜
の損傷が増加される。というのは、ポンプ室には
高圧液が満たされているので、駆動室内は交番的
に加圧減圧され続け、よつて膜が繰返して作動室
の壁に押しつけられるからである。

本発明は上記の点を考慮してなされたものであ
り、ポンプ室に異常を生じ、ポンプ室内が高圧と
なつた場合でも、膜の損傷を防止することのでき
る膜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） 本発明による膜ポンプは、室を有する本体及び
上記室中に置かれて上記室を駆動室とポンプ室に
分ける膜を有し、上記ポンプ室は、ポンプされる
液の為の入口及び出口を有し、上記入口及び出口
の各々には一方弁が設けられ、上記駆動室は、交
番的に加圧減圧される駆動液の為の入口を有し、
この入口にはこれを閉じる為の弁が設けられ、上
記弁は「ポンプ室中に高圧が存続している場合
に、作動室内の圧力が下げられると、膜に接触さ
れて閉鎖位置に動かされる様に配置された弁体」
を有する。

上記弁体は、ポンプ室内に高圧が存続する限り
閉鎖位置に保たれるが、上記高圧ポンプ室から無
くなると直ちに開放位置に復する事が望ましい。

弁体が閉鎖位置に動かれた時には、その上流に
於て駆動液が貯槽または排出路へ向けられ、よつ
て、弁体に駆動液の圧力が及ぼされない様にされ
る事が望ましい。この様にして、弁体は膜により
閉鎖位置に保たれ得、膜はポンプ室内の高圧によ
り押されて、閉鎖位置にある弁体に接触した状態
に保たれる。

上記弁体はカツプ形である事が望ましく、膜に
面した閉鎖された基部及び側壁中にある開口を有
し、弁体が開放位置にある時には上記開口を経て
駆動液が作動室へ流れる。弁体が閉鎖位置ある時
に、弁体の閉鎖された基部の外面が駆動室の壁と
実質的に同面を成す事が望ましい。

上述の配置は、管形膜を有するポンプに対して
特に適当であり、このポンプに於ては、ポンプ室
は膜内に形成され、駆動室は膜とポンプ本体中の
室の壁との間に形成される。しかし、上記配置は
他の膜ポンプに対しても適用され得る。

（実施例） 以下添付図面に従い、本発明の一実施例に就て
説明する。

第１図には膜ポンプ１が示され、これらのポン
プの多数より「ポンプの組」（一種の多筒ポンプ）
が構成される（即ち第１図は、上記「ポンプの
組」の一部を示す）。上記組中のこれらのポンプ
１は、共通駆動軸により駆動され、各ポンプの作
動位相が、相隣るポンプのそれと一定量だけ異な
る様に配置される。各ポンプを駆動する為に、上
記駆動軸は、例えば英国特許第1400150号に示さ
れたごとく偏心輪を有し、偏心輪は、等角間隔に
置かれた突起体を有し、これらの突起体の各々に
ピストン２が、その孔２ａを貫通するピンにより
連結される。各ピストン２は、ポンプ１の本体４
から半径方向に出るシリンダ３中に受入れられ
る。

上記本体４にはほぼ管形の室５が作られ、室５
中には管形膜６が置れる。膜６は室５をポンプさ
れる液の為のポンプ室７と、駆動液の為の駆動室
８とに分け、駆動室８は、本体４の壁中の開口９
を経てシリンダ３と連通される。

ポンプ室７の入口端に於ては、膜６は本体４と
部品１０との間に保持され、部品１０は部品１１
及び本体４に螺合するロツク体１３によりその位
置に保たれ、部品１１は入口弁１２の為の座を与
える。上記弁１２は心金１５中の孔１４中に可摺
動に嵌合し、心金１５はポンプ室中を軸心方向に
延びる。

ポンプ室の出口端に於ては、膜６は本体４と心
金１５の端との間に保たれ、心金１５中には通路
１６が作られ、この通路を経てポンプ室からの液
が一方弁１７を通つて吐出される。上記一方弁１
７は、部品１８により形成された座と、内挿体２
０中に作られたフランジ１９の端との間で動き得
る。部品１８及び内挿体２０は、本体４の端中に
螺合するロツク体２１によりその位置に保たれ
る。

第２図に示す如く、心金１５は多数の（図示に
於ては６個の）突起体２２を有し、突起体２２は
第１及び２図に示す如く、膜６の無応力状態に於
て膜６に接触する。

上記「ポンプの組」中に於て、多数のポンプ１
はケース２３により相連結され、ケース２３は組
立ての為に二体に作られる。ケース２３内は駆動
液が満たされ、各シリンダ３の内部は、各ピスト
ン中の通路２４によりケースの内部と連通され、
上記通路２４は、第１図に示す如くピストンが後
退位置にある時に露出される。

上述した「ポンプの組」の作動に於て、共通軸
が廻転すると各ピストン２はシリンダ３中で往復
動され、第１図に示す位置に於て、シリンダ内腔
は大気圧下にあるケース内腔と連通され、この時
膜６は無応力状態にある。ピストン２は、第１図
に示した位置からシリンダ３中へ動かされ、よつ
てシリンダ３中の駆動液が圧縮されて膜が圧力下
に置かれる。これにより、膜６が心金１５の周り
につぶされ、よつてポンプ室７中の液が出口弁１
７から吐出される。ピストン２の戻り運動の間
に、膜６は無応力状態に復し、入口弁１２を経て
液をポンプ室７中に吸入する。第１図に示したポ
ンプは極めて短いサイクル、例えば毎分1500サイ
クルで作動する様に設計されているが、この為に
は膜が極めて迅速に無応力状態に復し得られなけ
ればならない。従つて膜は、極めて弾力的に可撓
である様に作られ、心金１５の周りにつぶされる
時にエネルギを貯え、無応力状態に復する為にこ
のエネルギが用いられる。

第３及び４図に示すごとく、シリンダ３から駆
動室８への入口開口９には弁２５が設けられ、弁
２５は、「ポンプ１の出口弁１７が開放位置に固
着されたか、または損傷した為に開放のままに残
され、よつて高圧液が弁１７を経てポンプ室７中
に逆流した場合」に膜６を保護し得る様に設計さ
れる。上記のごとき状態が生ずると、膜６は膨張
されて本体４中の室５の壁に押付けられ、もし開
口９中に弁が無いと、膜は室７中にいつ迄も存在
する高圧に曝され、ピストンがシリンダから後退
して通路２４が開かれた時に上記高圧は駆動室８
中の同じ高圧により均合わされる事がなく、従つ
て膜は開口９の所で破損される。

図示の如く弁２５は弁体２６を有し、弁体２６
は第３及び４図の右側に示した開放位置と、第３
及び４図の左側に示した閉鎖位置との間に動き
得、上記開放位置に於てはシリンダ３が駆動室８
と連通し、上記閉鎖位置に於てはシリンダ３と駆
動室８との間の連通が閉じられる。

弁体２６はカツプ形であり、閉鎖された基部２
７を有し、弁体２６の側壁中には開口２８が設け
られる。弁体２６はばね２９（例えばベルビレワ
ツシヤ）により開放位置に弾発され、開口９中に
受入れられた弁本体３０と協力する。弁本体３０
は多数の半径方向通路３１を有し、通路３１は輪
形溝３２に連通し、溝３２は通路３３を経てケー
ス内腔に連通される。

弁体２６の開放位置に於ては、シリンダ３は開
口２８を経て駆動室８に連通し、弁体２６の側壁
は通路３１を閉じる。正常作動状態に於ては、弁
体２６はばね９により開放位置に保たれ、また正
常作動状態に於ては膜６が接触しない様に配置さ
れる。ポンプ室７内に高圧が及ぼされた場合に
は、駆動室８中の圧力が下げられると、膜６は膨
張して弁体２６に接触し、これを閉鎖位置（第３
及び４図の左側に示した位置）へ動かす。この位
置に於ては、シリンダ３と駆動室８との間の連通
は閉じられ、シリンダ３の内腔はケース内腔（こ
こは大気圧下にある）と連通される。これによ
り、弁体２６の下側への圧力が逃がされ、弁体２
６は膜６の内部への高圧が無くなる迄閉鎖位置に
保たれる。

この様にして駆動液が駆動室８へ入れられる入
口に弁が設けられたのであり、この弁はポンプの
正常作動状態下に於ては開放に保たれるが、膜内
部に高い内圧が及ぼされた場合には、この弁が膜
により閉じられ、膜内部への上記高圧が無なる迄
閉鎖状態に保たれる。ポンプの組の作動が停止さ
れて膜が無応力位置に復すると、弁はばね２９の
弾発により開かれる。ポンプが再び始動される迄
に故障が修復されなかつた場合には、ポンプが始
動されて共通吐出ダクト中高圧が発生されると直
ちに弁２５は閉じるが、出口弁１８の故障が修復
され終つた場合には、弁２５は開放位置に保た
れ、ポンプは正常作動状態に復する。

図示の如く弁体２６はその基部２７の膜に面す
る表面がほぼ平面であり、閉鎖位置に於ては駆動
室８の壁面とほぼ同面になる様に配置される。

以上に於ては、本発明を管形膜ポンプについて
述べたが、本発明は他の型の膜ポンプ、例えば平
面形膜を有するポンプに対しても適用され得る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、ポンプ
室に異常を生じ、ポンプ室内が異常に高圧となつ
た場合でも、膜は駆動室の入口を閉鎖している弁
体に接触した状態に保たれ、入口から部分的に押
出されて、入口開口縁などにより損傷を受けるこ
とがない。

また、弁体が閉鎖位置に移動されている間は、
開口が排出孔に連通し、これにより、駆動室に供
給されてくる駆動液が、開口、排出孔を通じて外
部へ排出され、駆動室内の圧力を高めることがな
い。

本発明は多数の膜ポンプを、共通の入口ダクト
および出口ダクトを設けて連結して配置し、各膜
ポンプを他の膜ポンプと位相を異ならせた状態で
作動させるようにしたポンプ装置として用いる場
合、特に優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるポンプの軸心
方向断面図、第２図は第１図の−線による断
面図、第３図は駆動室の出口に置かれた弁の拡大
断面図、第４図は第３図の−線による断面図
である。 １……膜ポンプ、２……ピストン、３……シリ
ンダ、４……ポンプ本体、６……管形膜、７……
ポンプ室、８……駆動室、１２……入口弁、１７
……出口弁、２５……弁、２６……弁体、２７…
…弁体の基部、２８……開口、２９……ばね、３
０……弁本体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 室を形成する本体及び前記室中に置かれて前
   記室を駆動室とポンプ室とに分ける膜を有し、前
   記ポンプ室は、ポンプされる液の為の入口及び出
   口を有し、前記入口及び出口の各々に一方弁が設
   けられ、前記駆動室が交番的に加圧減圧される駆
   動液の為の入口を有するポンプに於て、前記駆動
   室８の入口９にはこの入口９を閉じるための弁２
   ５が設けられ、前記弁２５は、前記膜６に当接す
   る面部を有するとともに、開放位置と前記駆動室
   の入口９を閉じる閉鎖位置との間を移動する弁体
   ２６を備え、前記弁体２６は、閉鎖位置にある
   間、駆動液を排出孔３１，３２，３３に送るため
   の開口２８を有し、ポンプが正常作動状態にある
   ときは開放位置にあり、前記ポンプ室７中に異常
   高圧が存在している場合には、前記膜６と弁２５
   の面部との接触により閉鎖位置に動かされるよう
   に配置されており、前記弁体２６がその閉鎖位置
   にある時、駆動液は開口２８通じて排出孔３１，
   ３２，３３に流され、前記弁体２６が閉鎖位置を
   保つ間、弁体２６に作用する圧力を解放し、前記
   弁体２６は前記ポンプ室７に異常高圧が存在して
   いる間はその閉鎖位置を保ち、前記ポンプ室７中
   の異常高圧が無くなると開放位置に復するように
   配置されていることを特徴とするポンプ。 ２ ポンプの正常作動状態の時には上記弁体２６
   を開放位置に弾発する為のばね２９が設けられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   ポンプ。 ３ 上記弁体２６はカツプ形であり、閉鎖された
   基部２７及び側壁を有し、上記側壁中には開口２
   ８が設けられ、上記弁体２６が開放位置にある時
   には駆動液は上記開口２８を通つて流れ、前記弁
   体２６の面部は前記カツプ形弁体２６の閉鎖され
   た基部２７を形成していることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項のいずれかの項に
   記載されたポンプ。 ４ 上記駆動室への入口９はシリンダ３と連通
   し、上記シリンダ３中で摺動し得るピストン２に
   より駆動流体が交番的に加圧減圧され、さらに上
   記弁体２６が閉鎖位置にある時には上記弁２５が
   上記シリンダ３を排出路３１，３２，３３に連通
   させることを特徴とする前項に至るいずれかの項
   に記載されたポンプ。 ５ 上記弁２５は、上記駆動室への入口９中に置
   かれた弁本体３０を有し、上記弁本体３０は、排
   出路に連通する通路３１を有し、上記弁体２６は
   開放位置に於ては上記通路３１を閉じ、上記弁体
   ２６の側壁中の上記開口２８は、上記弁体２６の
   閉鎖位置に於て上記通路３１と連通することを特
   徴とする第３項または第４項のいずれかの項に記
   載されたポンプ。 ６ 上記本体はほゞ円筒形の室を形成し、上記膜
   ６は管形であり、上記ポンプ室７は上記膜６内に
   形成され、上記駆動室８は上記膜６と上記室の壁
   との間に形成され、上記駆動室への入口９は、上
   記室の両端間に於て上記室の円筒形壁中に設けら
   れる前項に至るいずれかの項に記載のポンプ。