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【発明の名称】 往復動ポンプ
【発明者】 【氏名】橋本 好主

【要約】 【課題】ポンプヘッド部の分解・組立作業を行うことなく接続部の着脱が可能であることにより、バルブ部および弁座部の洗浄・交換等を容易に行うことができる往復動ポンプを提供することを課題とする。

【解決手段】駆動部(11)を有するポンプ本体部と、前記ポンプ本体部および配管部(21),(22)を接続すべく設けられた接続部(13),(14)とを備えた往復動ポンプにおいて、前記接続部(13),(14)がバルブ部を有しており、前記ポンプ本体部および前記配管(21),(22)部を固定した状態で、前記接続部(13),(14)が着脱可能に構成されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 駆動部を有するポンプ本体部と、前記ポンプ本体部および配管部を接続すべく設けられた接続部とを備えた往復動ポンプにおいて、前記接続部がバルブ部を有しており、前記ポンプ本体部および前記配管部を固定した状態で、前記接続部が着脱可能に構成されたことを特徴とする往復動ポンプ。
【請求項2】 前記接続部における前記ポンプ本体部側の端部および前記配管部側の端部に、ポンプ側フランジ部および配管側フランジ部が設けられ、前記ポンプ本体部の前記接続部側の端部および前記配管部の前記接続部側の端部に、前記ポンプ側フランジ部および前記配管側フランジ部に対応したフランジ部が設けられており、対応したそれぞれのフランジ部に対しては、前記フランジ部の着脱が可能である連結機構が設けられる請求項1に記載の往復動ポンプ。
【請求項3】 前記連結機構が、クランプを用いて構成されている請求項2に記載の往復動ポンプ。
【請求項4】 前記接続部がバルブ部とスプリングと弁座部とを有し、前記スプリングによって前記バルブ部が前記弁座部側に付勢されることによって逆止弁機構が構成されている請求項1から3のいずれか1項に記載の往復動ポンプ。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は往復動ポンプに関し、詳しくは、往復動ポンプと配管部とを接続すべく設けられた往復動ポンプの構成要素たる接続部、およびその周辺要素の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来技術に係る往復動ポンプは、通常、図6に示すべく配管部と接続されている。図6において、往復動ポンプ110と配管部121,122は、それぞれに設けられたフランジ部を介して接続されている。具体的には、往復動ポンプ110に設けられた第一のポンプ側フランジ部131と、移送物の流入側配管部121に設けられた流入側フランジ部141とがボルト等を用いて連結され、往復動ポンプ110に設けられた第二のポンプ側フランジ部132と、移送物の流出側配管部122に設けられた流出側フランジ部142とがボルト等を用いて連結されることによって、往復動ポンプ110と配管部121,122とが接続されている。
【0003】図6に示された往復動ポンプ110は、電動モータ等から成る駆動部111と、この駆動部111からの駆動力に基づいて往復動するダイヤフラム等を内包したポンプヘッド部112と、このポンプヘッド部112における移送物の流入側および流出側に設けられた、逆止弁機構(例えば、バルブ部および弁座部等から成る)(図示省略)を有した接続部113,114等とを用いて構成されている。
【0004】ここで、通常、接続部113,114の一方の端部は、ポンプヘッド部112に固着されている。また、流入側接続部113の他方の端部には、第一のポンプ側フランジ部131が固着され、流出側接続部114の他方の端部には、第二のポンプ側フランジ部132が固着されている。
【0005】そして、従来技術に係る往復動ポンプ110においては、使用頻度に応じて弁座部等の洗浄をしたり、また、移送物の種類に応じてバルブ部等の種類を変更する必要が生ずるために、各接続部113,114が、ポンプ本体部(駆動部111およびポンプヘッド部112等から成る部分)から着脱可能であるべく構成されている。例えば、接続部113,114の一方の端部にねじが切られ、この接続部113,114の一方の端部が、ポンプヘッド部112に螺合して固着されており、必要に応じて、ポンプ本体部から各接続部113,114が着脱可能であるべく構成されている。
【0006】したがって、従来技術に係る往復動ポンプ110によれば、フランジ部131,132,141,142の連結状態、および各接続部113,114の螺合状態を解除することによって、各接続部113,114の取り外しを行うことが可能となり、各接続部113,114内のバルブ部および弁座部等の洗浄・交換を行うことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来技術に係る往復動ポンプ110には、以下のような問題があった。
【0008】従来技術に係る往復動ポンプ110は、上述したように、接続部113,114内にバルブ部および弁座部(図示省略)等を有しているため、これらのバルブ部および弁座部等の洗浄、または交換等を行う際においては、駆動部111およびポンプヘッド部112等から成るポンプ本体部から、接続部113,114を取り外さなければならない。
【0009】そして、従来技術に係る往復動ポンプ110においては、その構成要件の一つである接続部113,114を取り外すために(螺合状態を解除するために)、流入側接続部113であれば下方向(図6における矢印Z1方向)に、また、流出側接続部114であれば上方向(図6における矢印Z2方向)に、各接続部113,114を移動させなければならない。
【0010】しかし、一般的に、流入側接続部113の下方に位置する配管部121は固定されているので、接続部113の下方向(図6における矢印Z1方向)への移動は困難であり、また、流出側接続部114の上方に位置する配管部122も固定されているので、接続部114の上方向(図6における矢印Z2方向)への移動も困難である。
【0011】したがって、従来技術に係る往復動ポンプ110においては、接続部113,114を取り外すためには、フランジ部131,132,141,142の連結状態を解除すると共に、ポンプヘッド部112の分解をも行わなければならない。また、このような構成を有する往復動ポンプ110においては、分解作業のみならず、洗浄・交換等の後には、再度、組立作業をも行わなければならない。
【0012】よって、従来技術に係る往復動ポンプ110によれば、バルブ部および弁座部の洗浄・交換等を行うためには、ポンプヘッド部112の分解・組立作業等を行う必要があるので、係る作業が煩雑であるという問題があった。
【0013】そこで、本発明は、上記従来技術に係る問題を解決するためになされたものであって、ポンプヘッド部の分解・組立作業を行うことなく接続部の着脱が可能であることにより、バルブ部および弁座部の洗浄・交換等を容易に行うことができる往復動ポンプを提供することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記課題を解決するための本発明は、駆動部を有するポンプ本体部と、前記ポンプ本体部および配管部を接続すべく設けられた接続部とを備えた往復動ポンプにおいて、前記接続部がバルブ部を有しており、前記ポンプ本体部および前記配管部を固定した状態で、前記接続部が着脱可能に構成されたことを特徴としている。
【0015】本発明に係る往復動ポンプによれば、前記ポンプ本体部および前記配管部を固定した状態で、前記接続部が着脱可能に構成されているので、従来のように、ポンプヘッド部の分解・組立作業等の煩雑な作業を行うことなく、前記接続部内の前記バルブ部等の洗浄・交換等を容易に行うことが可能となる。また、本発明に係る往復動ポンプによれば、前記接続部の交換を容易に行うことが可能となるので、逆止弁機構を構成するバルブ部等の大きさ・種類等がそれぞれ異なる複数の接続部を用意することによって、汎用性に富んだ往復動ポンプを得ることができる。
【0016】また、本発明に係る往復動ポンプにおいては、前記接続部における前記ポンプ本体部側の端部および前記配管部側の端部に、ポンプ側フランジ部および配管側フランジ部が設けられ、前記ポンプ本体部の前記接続部側の端部および前記配管部の前記接続部側の端部に、前記ポンプ側フランジ部および前記配管側フランジ部に対応したフランジ部が設けられており、対応したそれぞれのフランジ部に対しては、前記フランジ部の着脱が可能である連結機構が設けられる構成が好ましい。
【0017】この好ましい構成によれば、前記接続部、前記ポンプ本体部、および前記配管部のそれぞれに適宜対応するフランジ部が設けられており、これらの対応するフランジ部がそれぞれ着脱可能であるべく、前記連結機構が設けられている。したがって、この好ましい構成によれば、簡単な構成に基づいて、前記ポンプ本体部および前記配管部を固定した状態で、前記接続部を着脱可能とすることができる。
【0018】また、本発明に係る往復動ポンプにおいては、前記連結機構が、クランプを用いて構成されていることが好ましい。
【0019】この好ましい構成によれば、前記対応するフランジ部(対向する二つのフランジ部)に対して、前記連結機構としてのクランプが一つ設けられているので、前記フランジ同士の装着・離脱を簡単に行うことができる。
【0020】また、本発明に係る往復動ポンプにおいては、前記接続部がバルブ部とスプリングと弁座部とを有し、前記スプリングによって前記バルブ部が前記弁座部側に付勢されることによって逆止弁機構が構成されていることが好ましい。
【0021】この好ましい構成によれば、前記バルブ部が前記スプリングによって強制的に前記弁座部方向に付勢されることとなるので、高粘度の移送物(例えば、ジャム、ケチャップ、ペンキ、および練り歯磨き粉等)を移送する場合であっても、前記スプリングの付勢力により前記バルブ部が確実に機能するため(すなわち、移送物の粘性によってバルブ部の戻りが悪くなる等の影響を受ける可能性が低いため)、移送物の移送量等(例えば、時間当たりの移送量)を良好に再現・維持することができる。また、このような高粘度の移送物を搬送する際には、頻繁に洗浄等を行う必要が生ずる場合もあるが、この好ましい構成によれば、上述したように、前記バルブ部等を有する前記接続部は、その着脱が容易であるため、洗浄等も容易に行うことができる。したがって、この好ましい構成によれば、高粘度の移送物を搬送するのに適した、往復動ポンプを得ることが可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【0023】図1は、本発明の実施形態に係る往復動ポンプの概略斜視図を示したものであり、具体的には、往復動ポンプ10と、この往復動ポンプ10に接続された流入側および流出側の配管部(以下、単に「配管部」ともいう。)21,22の接続状態とを示した斜視図である。
【0024】図1において、本実施形態に係る往復動ポンプ10と、各配管部21,22とは、連結手段たる配管側クランプ51,52を用いて連結されている。そして、本実施形態においては、往復動ポンプ10を駆動させることにより、流入側配管部21、往復動ポンプ10、および流出側配管部22を介して、移送物の搬送が行われる。
【0025】また、図1に示された往復動ポンプ10は、電動モータ等から成る駆動部11と、この駆動部11からの駆動力に基づいて往復動するダイヤフラム等を有するポンプヘッド部12と、弁座部等を有する流入側および流出側の接続部(以下、単に「接続部」ともいう。)13,14と、ポンプヘッド部12と接続部13,14とを連結する連結手段たる第一のクランプ15および第二のクランプ16等とを用いて構成されている。
【0026】図2は、図1に示された往復動ポンプ10のポンプヘッド部12およびその周辺の概略断面図を示したものである。
【0027】図2において、本実施形態に係る往復動ポンプ10は、往復動するダイヤフラム31等を内包するポンプヘッド部12、弁座部13B,14B等を有する接続部13,14、およびポンプヘッド部12と接続部13,14とを連結するクランプ15,16等を用いて構成されている。
【0028】ポンプヘッド部12には、移送物を搬送するための搬送路12aが形成されており、また、各接続部13,14に連結される流入部43および流出部44が設けられている。
【0029】ダイヤフラム31は、ポンプヘッド部12と、スペーサ33とで挟持されている。ここで、スペーサ33は、ダイヤフラム31を挟持する際の固定部として機能し、ポンプヘッド部12はダイヤフラム31を挟持する際の押さえ部として機能する。すなわち、ダイヤフラム31は、ポンプヘッド部12およびスペーサ33とを用いて、その周縁部近傍を挟持して固定されている。また、ダイヤフラム31には、駆動部11の駆動力に基づいて駆動するピストン部32が固着されている。ここで、ピストン部32を駆動させる駆動源の方式は、特定の方式に限定されるものではなく、機械式、エアー式、油圧式、電気式、マグネット式等のいずれの方式でも適用可能であり、さらに、直接的であっても間接的であってもよい。
【0030】接続部13,14は、クランプ15,16を用いて、流入部43および流出部44に連結されている。具体的には、流入部43および流出部44における接続部側に形成されたフランジ部43F,44Fと、各接続部13,14に形成されたポンプ側フランジ部13P,14Pとを対向状態で近接させて、クランプ15,16を用いて連結されている。この際、フランジ部43F,44Fとポンプ側フランジ部13P,14Pとの間には、漏洩等を防止するためにパッキンが設けられている。
【0031】また、往復動ポンプ10と配管部21,22も、クランプ51,52を用いて連結されている。具体的には、接続部13,14に形成された配管側フランジ部13H,14Hと、各配管部21,22に形成されたフランジ部21F,22Fとを対向状態で近接させて、配管側クランプ51,52を用いて連結されている。
【0032】本実施形態において、流入側接続部13および流出側接続部14は、図1および図2に示すべく、略同様の構成を有している。以下、図面に基づいて、接続部13,14の構成を具体的に説明する。
【0033】図3は、図1および図2に示された本実施形態に係る往復動ポンプ10を構成する接続部の概略図を示したものである。なお、上述したように、流入側および流出側の接続部13,14は基本的に同様の構成を有しているため、ここでは、流入側接続部13についてのみ説明する。
【0034】図3は、流入側接続部の概略図を示したものであり、具体的には、図3(イ)は概略断面図を、図3(ロ)は図3(イ)の上面図を示したものである。図3に示すべく、本実施形態に係る接続部13は、本体部13A、バルブ部13b、スプリング13c、Oリング13e、およびバルブストッパ13f等を用いて構成されている。
【0035】本実施形態において、接続部13を構成する本体部13Aは、略円筒形状に形成されており、その両端部にはフランジ部13H,13Pが形成されている。そして、本体部13Aの一方の端部近傍には、流路の開閉を司るバルブ部13bが着座すべく、弁座部13Bが形成されており、本体部13Aの他方の端部近傍には、バルブストッパ13fが設けられている。
【0036】また、バルブ部13bには、シャフト部13dが固着されている。そして、バルブ部13bは、本体部13A内において、Oリング13eを介して弁座部13Bに着座すべく設けられている。さらに、シャフト部13dは、バルブストッパ13fに形成されたシャフト貫通孔13f1に挿通すべく配設されている。
【0037】上述したバルブストッパ13fには、シャフト貫通孔13f1の他に、四つの貫通孔13f2〜13f5が形成されている。これらの貫通孔13f2〜13f5は、移送物を搬送する際の搬送流路として機能する。
【0038】また、本実施形態に係る接続部13においては、バルブ部13bとバルブストッパ13fとの間であって、且つシャフト部13dの外周に沿うべく、スプリング13cが設けられている。このスプリング13cは、バルブ部13bを弁座部13Bに着座させる方向に付勢すべく設けられている。
【0039】以上のように、本実施形態に係る往復動ポンプ10を構成する接続部13は、バルブ部13b、シャフト部13d、スプリング13c、バルブストッパ13f、および弁座部13B等から成る逆止弁機構を、その内部に有している。このような構成においては、バルブ部13bはスプリング13cによって強制的に弁座部13B方向に付勢されることとなる。したがって、本実施形態に係る往復動ポンプ10によれば、高粘度の移送物(例えば、ジャム、ケチャップ、ペンキ、および練り歯磨き粉等)を移送する場合であっても、スプリングの付勢力によりバルブ部が確実に機能するため、移送物の移送量等(例えば、時間当たりの移送量)を良好に再現・維持することができる。
【0040】また、図3のように構成された接続部は、図1および図2に示すべく、クランプを用いて連結されることによって、本実施形態に係る往復動ポンプ10を構成している。そこで、次は、クランプの構成を、図面に基づいて説明する。なお、本実施形態においては、複数のクランプ15,16,51,52が用いられているが、その構造は基本的に同一である。したがって、以下においては、この中の第一のクランプ15について説明する。
【0041】図4は、本実施形態に係る往復動ポンプを構成するクランプ(第一のクランプ15)の概略斜視図を示したものである。図4において、本実施形態に係るクランプ15は、複数の締付部材(第一の締付部材15A,第二の締付部材15B,第三の締付部材15C)、蝶ナット15D、およびボルト部15E等を用いて構成されている。
【0042】第二の締付部材15Bと第三の締付部材15C、および第三の締付部材15Cと第一の締付部材15Aとは、それぞれ回動可能であるべく、ピン部材15Fを用いて蝶番状に連結されている。また、第二の締付部材15Bには、蝶ナット15Dを備えたボルト部15Eが、回動可能であるべくピン部材15Gを用いて連結されている。
【0043】この図4においては、実線で示したものがクランプ15を締め付けた状態(蝶ナット15Dを締め付けて第一の締付部材15Aと第二の締付部材15Bとを固定した状態)を示し、仮想線(二点鎖線)で示したものがクランプ15の締め付けを解除した状態(蝶ナット15Dを緩めて第一の締付部材15Aと第二の締付部材15Bとを離間させた状態)を示している。
【0044】本実施形態においては、上記構成を有するクランプを用いて、図1および図2に示すべく、往復動ポンプ10と配管部21,22とを連結し、また、往復動ポンプ10を構成する際においても、接続部13,14を連結している。具体的には、連結すべき部材に設けられたフランジ部を対向させた状態で各フランジ部をクランプ内に収容し、蝶ナットを締め付けて、第一の締付部材と第二の締付部材とを固定させることによって、接続部13,14等を連結させている。
【0045】なお、本実施形態においては、ポンプ本体部と接続部との連結機構、および往復動ポンプと配管部との連結機構を、略同様の構成としているので、クランプ等は、一種類のみ用意すれば足りる。したがって、本実施形態によれば、連結機構が四箇所存在することとなるが、部品の種類は一種類で済むこととなる。
【0046】次に、以上のように構成された本実施形態に係る往復動ポンプ10の作動状態を、図面に基づいて説明する。
【0047】図1および図2に示すべく、本実施形態に係る往復動ポンプ10は、流入側配管部21および流出側配管部22に接続されている。そして、往復動ポンプ10を構成する駆動部11の駆動力に基づいて、ピストン部32を介してダイヤフラム31を往復動させることにより、流入側配管部21から流出側配管部22へ移送物を搬送させている。
【0048】具体的には、ピストン部32によってダイヤフラム31を矢印A方向(図2参照)に動かすことにより、搬送路12a内および各バルブ部13b,14bに対して負圧を発生させ、流入側接続部13内のバルブ部13bを持ち上げ(矢印B方向(図2参照)に持ち上げ)、流入部43を介して流入側配管部21を経由した移送物を搬送路12a内に流入させる(以下、この工程を「搬送第一工程」という。)。次に、ダイヤフラム31を矢印Aの反対方向に動かすことにより、搬送路12aおよび各バルブ部13b,14bに対して正圧を発生させ、流出側接続部14内のバルブ部14bを持ち上げ(矢印C方向(図2参照)に持ち上げ)、流出部44を介して搬送路12a内の移送物を流出側配管部22に流出させる(以下、この工程を「搬送第二工程」という。)。すなわち、本実施形態に係る往復動ポンプにおいては、上述した搬送第一工程および搬送第二工程を繰り返すことによって(ダイヤフラム31を往復動させることによって)、移送物の搬送処理を実現することが可能となる。
【0049】本実施形態に係る往復動ポンプ10は、以上のように構成され、そして作動するので、次のような効果を得ることができる。
【0050】本実施形態に係る往復動ポンプ10を構成する接続部13,14は、図3等に示すべく、その内部に逆止弁機構を構成するバルブ部13b,14bおよび弁座部13B,14B等を有しており、この接続部13,14は、ポンプ本体部および配管部21,22に対してクランプ15,16,51,52を用いて連結されている。ここで、各クランプは、図4に示すように、容易に着脱可能であるべく構成されている。
【0051】よって、本実施形態においては、クランプ15,16,51,52を取り外すことにより、配管部21,22およびポンプ本体部の固定状態を維持したままで、またポンプヘッド部12を分解等することなく、簡単に接続部13,14を離脱させることが可能となる。さらに、本実施形態においては、配管部21,22およびポンプ本体部の固定状態を維持したままで、配管部21,22とポンプ本体部(流入・流出部43,44)との間に接続部13,14を挿入して、各クランプを取り付けることにより、簡単に接続部13,14を装着することが可能となる。
【0052】したがって、本実施形態に係る往復動ポンプ10によれば、接続部13,14が容易に着脱可能であることによって、従来のようにポンプヘッド部の分解・組立作業等の煩雑な作業を行うことなく、効率よく、バルブ部および弁座部等の洗浄・交換等(いわゆる逆止弁機構の洗浄・交換等)を行うことができる。また、接続部自身を交換すれば、逆止弁機構を構成するバルブ部等の大きさ・種類等をより容易に変更することが可能となる。
【0053】なお、本実施形態に係る往復動ポンプ10においては、接続部として、高粘度の移送物を搬送するのに適した逆止弁機構を有する接続部13,14を用いる場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、上述したように、本実施形態に係る往復動ポンプ10は、必要に応じて、クランプの着脱を行うことにより、容易に接続部の交換を行うことが可能である。例えば、本実施形態に係る往復動ポンプにおいては、比較的粘度の低い移送物を搬送する等する場合は、図5に示すようなチャッキボール61および弁座部62等から成る逆止弁機構を有した接続部60への変更を容易に行うことができる。したがって、本実施形態に係る往復動ポンプによれば、接続部の各フランジ部がクランプに対応した形状であれば、逆止弁機構等を内包した接続部を容易に変更することが可能となるので、種々の移送物の搬送を行うのに適した、汎用性の高い往復動ポンプを得ることができる。
【0054】また、本実施形態に係る往復動ポンプにおいては、ポンプ本体部と接続部、および往復動ポンプと配管部とを、クランプを用いて連結する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、ポンプ本体部および配管部を固定した状態で接続部の着脱が可能であれば、その連結方法は特に限定されるものではない。したがって、例えば、ポンプ本体部、接続部、および配管部のそれぞれに設けられたフランジ部を適当にボルト等にて連結してもよい。このような構造であっても、ボルト等の取り付け・取り外しを行うことによって、接続部を容易に着脱させることが可能となる。
【0055】また、本実施形態においては、接続部が逆止弁機構のみを有する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。したがって、本実施形態においては、逆止弁機構と共に、他の機構(例えば、流量測定機構、背圧弁機構、リリーフ弁機構、流れ表示機構、脈動防止機構(エアチャンバ等)、ストレーナ機構等)をも有する接続部を、必要に応じて、用いてもよい。例えば、接続部内にて逆止弁機構を構成するスプリングを、適切な強さに調整すれば、逆止弁機構と共に背圧弁機構をも併せ持った接続部とすることができる。つまり、本実施形態に係る往復動ポンプによれば、上述すべく、接続部を容易に交換することができるので、種々の機能を有する接続部を適宜準備して用いれば、より機能性に優れた往復動ポンプを得ることができる。また、本実施形態においては、本来であれば配管部等のいずれかの箇所に設ける必要があった種々の装置(流量計、ストレーナ等)を、容易に着脱可能な往復動ポンプの構成要素たる接続部に設けることが可能となるので、接続部のみを交換することによって、簡単に新たな機能を付加することができる。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、ポンプヘッド部の分解・組立作業を行うことなく接続部の着脱が可能であることにより、バルブ部および弁座部の洗浄・交換等を容易に行うことができる往復動ポンプを得ることができる。
【出願人】 【識別番号】000229760
【氏名又は名称】株式会社タクミナ
【出願日】 平成11年12月27日(1999.12.27)
【代理人】 【識別番号】100074332
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 昇 (外1名)
【公開番号】 特開2001−182668(P2001−182668A)
【公開日】 平成13年7月6日(2001.7.6)
【出願番号】 特願平11−370993