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公開番号2025019472
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123097
出願日2023-07-28
発明の名称ダイアフラム破損検出装置および往復動ポンプ装置
出願人日機装株式会社
代理人個人
主分類F04B 43/02 20060101AFI20250131BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ポンプ室内に発生した気泡に含まれるガス成分がダイアフラムを透過しても誤作動を生じないダイアフラム破損検出装置および往復動ポンプ装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るダイアフラム破損検出装置3は、往復動ポンプ2のダイアフラム25の破損を検出する。ダイアフラム破損検出装置は、周縁リング24の貫通孔24aと連通可能な流体経路FPと、流体経路内の圧力を検出する圧力検出器8と、流体経路に接続されるガス排出弁GVと、ガス排出弁に接続される排出経路65と、を有してなる。ガス排出弁は、弁体9と、弁体を収容する弁室Rvと、弁体よりも上方に配置される弁座面42bと、を備える。排出経路は弁座面に開口する。弁体は、閉弁位置P2と開弁位置P1との間で移動可能であり、ダイアフラムが破損していないとき開弁位置に位置する。弁室は、弁体が閉弁位置に位置していないとき、流体経路と排出経路とに連通する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
２つのダイアフラムシートが密着されることにより形成されるダイアフラムの往復動により、取扱液を吸込み、吐出する往復動ポンプに取り付けられて、前記ダイアフラムの破損を検出するダイアフラム破損検出装置であって、
前記往復動ポンプは、
前記ダイアフラムと、
２つの前記ダイアフラムシートそれぞれの外縁部の間に配置される円環状の周縁リングと、
を備えて、
前記ダイアフラム破損検出装置は、
前記周縁リングの径方向において前記周縁リングを貫通する貫通孔に連通可能な流体経路と、
前記流体経路内の圧力を検出する圧力検出器と、
前記流体経路よりも上方に配置されて、前記流体経路に接続されるガス排出弁と、
前記ガス排出弁に接続される排出経路と、
前記流体経路に取り付けられて、前記貫通孔側から前記ガス排出弁側へのみ流体を通す一方向弁と、
を有してなり、
前記ガス排出弁は、
弁体と、
前記流体経路に連通して、前記弁体を収容する弁室と、
前記弁体よりも上方に、前記弁体に対向して配置される弁座面と、
を備えて、
前記排出経路は、前記弁座面に開口して、
前記弁体は、
前記弁体が前記弁座面に当接して前記排出経路を覆う閉弁位置と、前記弁体が前記弁座面から離れて前記排出経路を覆わない開弁位置と、の間で移動可能であり、
前記ダイアフラムが破損していないとき、前記開弁位置に位置して、
前記弁室は、前記弁体が前記閉弁位置に位置していないとき、前記流体経路と前記排出経路とに連通する、
ダイアフラム破損検出装置。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記弁体の比重は、前記取扱液の比重よりも小さい、
請求項１に記載のダイアフラム破損検出装置。
【請求項３】
前記弁体の比重は、前記取扱液の比重よりも大きく、
前記弁室と前記弁体とは、前記ダイアフラムを通過した前記取扱液が前記弁室に流入したとき、前記弁室内における前記取扱液の流速が、前記取扱液に対する前記弁体の終末速度よりも大きくなるように形成される、
請求項１に記載のダイアフラム破損検出装置。
【請求項４】
前記弁体の移動方向は、鉛直方向および水平方向に対して傾斜する、
請求項３に記載のダイアフラム破損検出装置。
【請求項５】
前記弁体の形状は、球状であり、
前記弁座面は、前記排出経路に向けて円錐状に凹む逆円錐面である、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のダイアフラム破損検出装置。
【請求項６】
２つのダイアフラムシートが密着されることにより形成されるダイアフラムと、
２つの前記ダイアフラムシートそれぞれの外縁部の間に配置される円環状の周縁リングと、
前記周縁リングの径方向において前記周縁リングを貫通する貫通孔に、接続される接続管と、
を備える往復動ポンプと、
前記往復動ポンプに取り付けられて、前記ダイアフラムの破損を検出する請求項１に記載のダイアフラム破損検出装置と、
を有してなる、
往復動ポンプ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイアフラム破損検出装置および往復動ポンプ装置に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
往復動ポンプは、膜状のダイアフラムを往復動させることにより、取扱液を吸込み・吐出する。ダイアフラムは、往復動ポンプの筐体に収容されていて、筐体内の空間（ダイアフラム室）を、流体圧室とポンプ室とに区画している。流体圧室は作動流体（例えば、油）に満たされていて、流体圧室内に対して往復動するプランジャがダイアフラムに対向するように配置されている。プランジャが往復動することにより、ダイアフラムが往復動する。その結果、ポンプ室の容積が変化して、ポンプ室内に取扱液が吸い込まれて、ポンプ室から取扱液が吐出される。このように構成されている往復動ポンプでは、ダイアフラムが破損すると、往復動ポンプの性能が低下するだけでなく、作動流体が取扱液に混入し得る。そのため、往復動ポンプの中には、ダイアフラムの破損を検出するダイアフラム破損検出装置（以下単に「検出装置」という。）が取り付けられている往復動ポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された往復動ポンプでは、２つのダイアフラムシートが密着されることによりダイアフラムが形成されている。２つのダイアフラムシートそれぞれの外縁部の間には、リング板状の周縁リングが取り付けられている。周縁リングは、周縁リングの径方向において周縁リングを貫通する貫通孔を備える。貫通孔には、圧力計に接続された配管が接続されている。この構成では、往復動ポンプの動作中に２つのダイアフラムシートの一方が何らかの要因で破損すると、作動流体または取扱液が２つのダイアフラムシートの間に流入して、貫通孔および配管に流入する。その結果、流体圧室またはポンプ室内の圧力が流入した液体を介して圧力計に伝達されて、圧力計の指示値の上昇によりダイアフラムの破損が検出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－１３２１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、ダイアフラムは、例えば、ゴムやフッ素樹脂などの合成樹脂製である。これらの合成樹脂は、薄膜化させると、液体は透過しないが気体は透過し得る程度に微細な孔（隙間）を有している。すなわち、薄膜化された合成樹脂製のダイアフラムは、ある程度の気体透過性を有している。そのため、ポンプ室内における取扱液の圧力の増減により気泡が発生し易い取扱液（例えば、多量の溶存ガスを含む取扱液、気化し易い取扱液など）が送液される場合、ポンプ室内に発生した気泡がダイアフラムを透過し得る。その結果、同気泡を構成するガス成分が検出装置内に留まることにより、ダイアフラムが破損していないにも関わらず、圧力計の指示値が上昇する誤作動が生じる。
【０００６】
本発明は、ポンプ室内のガス成分がダイアフラムを透過しても誤作動を生じないダイアフラム破損検出装置および往復動ポンプ装置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】
【０００７】
本発明の一実施態様におけるダイアフラム破損検出装置は、２つのダイアフラムシートが密着されることにより形成されるダイアフラムの往復動により、取扱液を吸込み、吐出する往復動ポンプに取り付けられて、前記ダイアフラムの破損を検出するダイアフラム破損検出装置であって、前記往復動ポンプは、前記ダイアフラムと、２つの前記ダイアフラムシートそれぞれの外縁部の間に配置される円環状の周縁リングと、を備えて、前記ダイアフラム破損検出装置は、前記周縁リングの径方向において前記周縁リングを貫通する貫通孔に連通可能な流体経路と、前記流体経路内の圧力を検出する圧力検出器と、前記流体経路よりも上方に配置されて、前記流体経路に接続されるガス排出弁と、前記ガス排出弁に接続される排出経路と、前記流体経路に取り付けられて、前記貫通孔側から前記ガス排出弁側へのみ流体を通す一方向弁と、を有してなり、前記ガス排出弁は、弁体と、前記流体経路に連通して、前記弁体を収容する弁室と、前記弁体よりも上方に、前記弁体に対向して配置される弁座面と、を備えて、前記排出経路は、前記弁座面に開口して、前記弁体は、前記弁体が前記弁座面に当接して前記排出経路を覆う閉弁位置と、前記弁体が前記弁座面から離れて前記排出経路を覆わない開弁位置と、の間で移動可能であり、前記ダイアフラムが破損していないとき、前記開弁位置に位置して、前記弁室は、前記弁体が前記閉弁位置に位置していないとき、前記流体経路と前記排出経路とに連通する。
【０００８】
本発明の一実施態様における往復動ポンプ装置は、２つのダイアフラムシートが密着されることにより形成される可撓性を有するダイアフラムと、２つの前記ダイアフラムシートそれぞれの外縁部の間に配置される円環状の周縁リングと、前記周縁リングの径方向において前記周縁リングを貫通する貫通孔に、接続される接続管と、を備える往復動ポンプと、前記往復動ポンプに取り付けられて、前記ダイアフラムの破損を検出する前述の実施態様に記載のダイアフラム破損検出装置と、を有してなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ポンプ室内のガス成分がダイアフラムを透過しても誤作動を生じないダイアフラム破損検出装置および往復動ポンプ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明に係る往復動ポンプ装置の実施の形態を示す模式図である。
図１の往復動ポンプ装置が備える周縁リングおよびダイアフラムの部分拡大模式断面図である。
図１の往復動ポンプ装置が備えるダイアフラム破損検出装置の模式図である。
図３のダイアフラム破損検出装置が備える筐体の部分拡大模式断面図である。
図３のダイアフラム破損検出装置が備えるガス排出弁の部分拡大模式断面図である。
図２のダイアフラムが破損していないときの図３のダイアフラム破損検出装置の動作を示す模式図である。
図２のダイアフラムが破損しているときの図３のダイアフラム破損検出装置の動作を示す模式図である。
図５のガス排出弁が閉弁した後の図３のダイアフラム破損検出装置の動作を示す模式図である。
（ａ）は変形例に係る図３のダイアフラム破損検出装置の図１の往復動ポンプ装置における配置を示す模式図であり、（ｂ）はダイアフラム破損検出装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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