JPH018672Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ポンプの吐出行程と吸込行程にわ
たつて流体の圧力室内に生ずる脈動流を利用して
当該圧力室内に存在するエアーを放出するための
往復動ポンプのエアー抜き弁装置に関するもので
ある。

往復動ポンプにおいて、吐出すべき流体はプラ
ンジヤ等の往復動部材の作動に伴つてポンプ室か
ら定量的に送り出されるが、この流体の吐出行程
と吸込行程にわたつて生ずる流体内の脈動流を利
用し圧力室としてのポンプ室から混在するエアー
を外部に放出するエアー抜き弁装置が一般に知ら
れている。かかる弁装置は圧力室に連通して設け
られるが、往復動ポンプでも油圧ダイヤフラム型
の定量ポンプの場合には、ポンプ室の外にやはり
圧力室をなす油圧駆動室にかかる弁装置が設けら
れ、それによつてポンプの定量精度の向上を果た
すとともに流体の吐出量の低下を防ぎ、あるいは
吐出不能状態を避けるようにしている。

かかるエアー抜き弁装置の従来例として、第１
図には当該弁装置１を圧力室をなす油圧駆動室２
に管３を介して連通させた油圧ダイヤフラム型往
復動ポンプ４の概略構成とともに略示してある。

当該ポンプにおいてプランジヤー５が矢印のよ
うに往復動することにより駆動室２の圧力変動が
生じて、それがダイヤフラム６を介して他側のポ
ンプ室７内にあるポンプ給送流体を矢印で示す通
りインレツト８からアウトレツト９へと送り出
す。かかる作動中、圧力室としての駆動室２内に
存在するエアーは、駆動室２内の作動油が吐出行
程、つまりプランジヤー５が室２内に前進する行
程と、吸込行程、つまりプランジヤー５が後退す
る行程にわたり生ずる脈動流を利用して順次外部
へ放出される。又、勿論、ポンプ室７にも、この
ような弁装置１を設けることもできるが図示なら
びに説明を省略する。

かかる弁装置１の具体例を第２ａ図、２ｂ図及
び２ｃ図に示してあるが、この構成・作用及びそ
の問題点を説明する。第１図の駆動室２に連通す
る管３に接続された装置の流入口１０側には第１
の弁座１１が設けられ、逆止弁を構成する第１の
球状の弁体１２が第１の弁座に対応して内部下方
の第１の弁室１ａ内に配設されている。この第１
の弁体１２に対応して上部には更に第２の弁座１
３が装置の中間部に内部に向つて環状一体に突出
した中間弁座部１４の下側に設けられている。弁
座部１４の中央には流体の流れ方向に沿つて貫通
形成された弁孔１５があり、この弁孔の下側開口
端に前記第２の弁座１３が形成されている。これ
に対向して弁孔１５の上側開口端、つまり弁座部
１４の上側には第３の弁座１６が設けられてい
る。この弁座１６は、その上方に形成された第２
の弁室１ｂ内に配設された逆止弁を構成する第２
の球状の弁体１７に対応している。第２の弁室１
ｂの上方は外部に連通した流出口１８に通じてい
る。

かかる構成において、常時は第１及び第２の弁
体１２，１７が対応する第１及び第３の弁座１
１，１６に接触して、上方より下方への、吐出方
向とは反対方向の流れ、いわゆる逆流を阻止し、
圧力室を閉成している。第2b図の矢印Ａで示す
ように吐出行程において、矢印のように流体が流
れ出すのに伴つて弁装置の流入口１０近傍に浮上
していた流体内のエアーが流体とともに、まず第
１の弁体１２を押し上げ第１の弁座１１より切離
させ当該弁体１２が上方の第２の弁座１３に接触
するまでの間、更に第２の弁体１７を第３の弁座
１６より切離させて、遂には外部へと放出され
る。そして吸込行程において第１及び第２の弁体
１２，１７は流体の逆流に伴つて対応する第１及
び第３の弁座１１，１６に再び接触するように復
帰する。従つて、流体の逆流は極力おさえられ、
又、エアーが内部に入り込むことがない。特に、
逆止弁構成の第２の弁体１７を第１の弁体１２に
加えて設けることにより、逆流防止が、より確実
になされる。

ところが、かかる構造において問題となるの
は、第２ｂ図のように、吐出行程において、第１
の弁体１２が第２の弁座１３を閉成する直前より
直後までの間において、エアーが第１の弁体１２
の上方、つまり中間弁座部１４の弁孔１５内に存
在するときである。

すなわち、第１の弁体１２が第２の弁座１３を
閉成する直前にあつては当該弁体１２と弁座１３
との間隙部は狭くなつているため流速は極端に速
くなり、従つてベルヌーイの定理によりこの間隙
部は負圧となる。この間隙部を通過した流体自体
は、作動油等の非圧縮性流体であるから弁孔１５
内へ流入すると、ここは大気圧であるためすぐに
負圧が解消される。一方、間隙部を通るエアーは
ここで負圧のため膨張し、次に弁孔１５へ入つ
て、大気圧のため収縮しようとするが、圧縮性が
あるために急速に変化し得ず、負圧解消までにあ
る程度のタイムラグが生じる。ところが、このタ
イムラグの間に第１の弁体１２が第２の弁座１３
を閉成してしまうと、流体の流れが止まつて上方
の第２の弁体１７が第３の弁座１６上に落下し弁
座を閉成する。このため、上記の動作タイミング
如何によつては弁孔１５内のエアーは未だ負圧が
解消されない状態で閉じ込められるため、弁孔１
５内を負圧状態に維持することとなり、この結
果、両弁体１２，１７が第２ｃ図のように対応す
る各弁座に吸着されてしまい、次に矢印Ｂで示す
吸込行程に入つても第１の弁体１２は、もはや第
１の弁座１１の方へ移動し得ない事態になるので
あつた。従つて、以降エアー抜きの動作が完全に
不能になり、保守に手間を要し、その度毎にポン
プ作動も停止させねばならない等、大きな問題と
なつていた。

従つて、この考案の目的は上述した従来構造の
エアー抜き弁装置の問題を解消し、常にエアー抜
きの作動を連続して確実になし得るとともに逆流
を極力おさえることのできる新規な往復動ポンプ
のエアー抜き弁装置を提供するにある。

上記目的達成のために、この考案においては、
第１及び第２の弁体の間に中間部材を配し、一方
の弁体が対応する弁座を閉成する際に当該中間部
材を介して他方の弁体を対応する弁座より切離さ
せるように構成した。

以下、添付図面の特に第３ａ図〜第３ｃ図及び
第４図に基づいて、この考案の実施例を説明す
る。第３ａ図、３ｂ図及び第３ｃ図には、第２ａ
図、２ｂ図及び２ｃ図と対応し、対応部分には同
一の参照番号を付して、それらの詳細説明を略す
る。

実施例に示すこの考案のエアー抜き弁装置１で
は第１の弁室１ａ内の第１の弁体１２と上方の第
２の弁室１ｂ内の第２の弁体１７の間において、
中間弁座部１３の弁孔１５内に流体の流れ方向に
沿つて一定の長さを持つピン状の中間部材２０を
配設してある。この中間部材２０は、第４図でも
わかるように断面円形の弁孔１５の内径よりも小
さい直径を有し、弁孔内で自由に上下動可能にな
つている。勿論、この断面形状は矩形等の他の形
式でもよい。中間部材２０の長さは、中間弁座部
１４の高さないし幅、換言すれば、弁孔１５の長
さよりも若干大きいものを採用している。ただ
し、その長さは必ずしも弁孔１５より長くなくと
もよい。少なくとも、一方の弁体、例えば弁体１
２が第３ｂ図に示すように第２の弁座１３を閉成
した際に、この弁体に押されて中間部材２０が他
端すなわち上端で上方の第２の弁体１７を押し上
げて対応する第３の弁体１６より確実に切離させ
得るだけの長さがあればよい。従つて、弁体１
２，１７と弁孔１５のサイズ関係如何により、場
合によつては、中間部材２０は弁孔１５よりも短
かくともよい設計もあり得る。

かかる中間部材２０は、第３ａ図のように第１
の弁体１２が下方の第１の弁座１１上に休止して
いる場合、重力により下端が第１の弁体１２に接
する状態に下降しているが、その上端部は弁孔１
５内に部分的に位置するとともに、その弁孔１５
内に入り込んだ上端部の長さ、およびその上端部
の外径（すなわち中間部材２０の外径）と弁孔１
５の内径との間の間隙の大きさにより、中間部材
２０が最大限に下方へ移動しても第１の弁体１２
に接する状態から外れて第１の弁室１ａ内に落下
することがない構成となつている。なお、図にお
いて中間部材２０と弁孔１５との間隙を誇張した
略図で示してあるが、実際構造においては、当該
間隙は、流通断面積を十分に確保した状態で出来
るだけ狭く構成され、かつ、弁孔１５及び中間部
材２０は、流れ方向に沿い、より長い形状となつ
ていて、下方への突出状態（第３ａ図）において
も中間部材２０は、その突出端部の横方向への振
れが抑えられるため、第１の弁体１２より外れて
第１の弁室１ａ内に落下することがない。そのよ
うに、第１の弁室１ａの高さ、第１の弁体の直
径、中間部材２０の長さ、弁孔１５の内径間には
サイズ設計上配慮がなされている。

以上のように、両弁体１２，１７間に中間部材
２０を配したので、たとえば、第３ｂ図に示す矢
印Ａの吐出行程では、第１の弁体１２が第２の弁
座１３に接する際に第２の弁体１７は強制的に押
上げられて第３の弁座１６より離れ弁孔１５を確
実に開くので、エアーを含んだ流体は弁孔１５よ
り上方に確実に送り出される。又、第３ｃ図に矢
印Ｂで示す吸込工程において、流体の逆流に伴つ
て第２の弁体１７が下降して第３の弁座１６に接
触して閉成動作をなす際には、中間部材２０が第
２の弁体１７により押されるので、下方の第１の
弁体１２は対応する第２の弁座１３より強制的に
外される。

従つて、この考案のエアー抜き弁装置では、中
間弁座部の弁孔内に存在するエアーの負圧作用で
第１の弁体が弁座に吸着される事態が確実に防止
され、かかる事態発生による保守の煩わしさから
解放され、ポンプ作動を停止することなく長期の
連続的な稼動を可能とし、かつ、流体の逆流は両
弁体による２重の防止作用により極力おさえるこ
とができる。更に、この考案の装置は構造が簡単
であり、しかも、従来の既存構造を大幅に変える
ことなく容易に適用し得るので廉価に製作でき経
済性にも富んでいる。

なお、上記実施例では、中間部材を両弁体とは
別体のピン状のものを用いたが、かかるピン状な
いし棒状の中間部材の各端部を両弁体に連結させ
て一体に上下動させる構成も設計上可能である。

又、弁体の形状自体は球状のもの以外にも円錐
形状等他の形状のものも勿論、用い得る。

又、中間弁座部も装置フレームと一体のもので
なく、別体に、あるいは上下に離間したリング状
の部材で構成することも可能であり、この考案は
実施例の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図はエアー抜き弁装置を備えた往復動ポン
プの概略図、第２ａ図、２ｂ図、２ｃ図は従来構
造のエアー抜き弁装置の拡大説明図、第３ａ図、
３ｂ図、３ｃ図はこの考案のエアー抜き弁装置を
第２ａ図〜第２ｃ図に対応させて示す説明図、第
４図は第３ａ図の４−４線断面図である。 １……エアー抜き弁装置、１１……第１の弁
座、１２……第１の弁体、１３……第２の弁座、
１４……中間弁座部、１５……弁孔、１６……第
３の弁座、１７……第２の弁体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ポンプの吐出行程と吸込行程にわたつて流体
   の圧力室内に生ずる脈動流を利用して当該圧力
   室内に存在するエアーを放出するために、第１
   の弁体と、その両側に設けられた第１及び第２
   の弁座と、第２の弁体と、その第２の弁体のた
   めの第３の弁座とを有し、前記第２及び第３の
   弁座が、弁孔を有する中間弁座部の弁孔の各開
   口端に形成された往復動ポンプのエアー抜き弁
   装置において、前記第１及び第２の弁体の間に
   おいて前記中間弁座部の弁孔内に中間部材を配
   し、前記一方の弁体が対応する第２又は第３の
   弁座に接触して当該弁孔を閉成する際に、当該
   中間部材を介して他方の弁体を対応する第２又
   は第３の弁座より切離させるようにしたことを
   特徴とするエアー抜き弁装置。 (2) 前記中間部材は、前記第１の弁体が第１の弁
   座に接触した状態においても、前記弁孔内に部
   分的に位置してなる実用新案登録請求の範囲第
   １項記載のエアー抜き弁装置。 (3) 前記中間部材の長さは、前記弁孔の長さより
   も大きい実用新案登録請求の範囲第１項又は第
   ２項記載のエアー抜き弁装置。