TWI577888B - 風箱型幫浦 - Google Patents

Description

風箱型幫浦

本發明係關於藉由區隔幫浦室及作動室之風箱進行幫浦動作之風箱型幫浦。

風箱型幫浦係具有藉由風箱將密閉空間區隔為幫浦室及作動室之構造。又，風箱型幫浦係藉由將作動流體導入及排出作動室，使得幫浦室壓縮及伸長之方式進行動作。作為此種風箱型幫浦之例子，已知有例如下述專利文獻1及專利文獻2所揭示者。

這些專利文獻1及專利文獻2所揭示之風箱型幫浦，其建構成通過對風箱之形狀下工夫，來抑制例如因伴隨第4圖之箭頭所示之作動壓的應力集中致使風箱100變形而引起缺陷。此種風箱之變形係當超過風箱之耐壓性能的界限或者風箱溫度增高時所產生。因此，如上述，藉由改變風箱之形狀或者增加風箱的壁厚而提高耐壓，以圖應對。

先前技術 專利文獻

專利文獻1 日本國特開2001-193836號公報專利文獻2 日本國特開2001-193837號公報

然而，如上述，當改變風箱之形狀或者增加風箱的壁厚而提高耐壓性能時，對風箱本身之動作亦會產生制 約或者作動阻力上昇，從而影響到移送流體之噴吐量。於此種情況下，為了消除對噴吐量之影響，更需要增加使風箱伸縮之力，且動作效率亦被降低。

本發明係鑒於上述問題點而完成者，其目的在於提供一種具有風箱之風箱型幫浦，該風箱之溫度特性優良，可在不降低動作效率下提高耐壓性能。

本發明之第1風箱型幫浦，其具有：殼體構件，於其內部形成沿軸向之空間；有底圓筒狀之風箱，其能於該軸向伸縮地配置於該空間內且於該軸向將該空間內區隔為幫浦室及作動室；吸入閥，其設於該幫浦室之吸入側，將移送流體導向該幫浦室；及噴吐閥，其設於該幫浦室之噴吐側，自該幫浦室噴吐該移送流體；藉由將作動流體導入該作動室，且自該作動室排出該作動流體而使風箱伸縮，藉以進行該移送流體之移送；該風箱型幫浦之特徵為：該風箱係由沿軸向交互地形成有峰部及谷部，並於該軸向之既定位置一體地形成有圓環狀的環部之構造所構成。

本發明之第2風箱型幫浦，其具有：幫浦頭；有底圓筒狀之一對風箱，以相互之開口側相面對之方式附設於此幫浦頭的兩側，於內部分別形成幫浦室並分別能於軸向進行伸縮；有底圓筒狀之一對汽筒，以於內部分別收容該一對風箱之方式與該風箱同軸配置，且在與該一對風箱之間形成作動室，並以開口部相互面對之方式安裝於該幫浦頭上；一對幫浦軸，分別沿該汽筒之中心軸 氣密性且可滑動自如地貫通此等一對汽筒之底部，且各一端分別連結於該一對風箱的各底部；連結軸，其能於該軸向移動自如地將此等一對幫浦軸之另一端彼此連結；及閥單元，其於該幫浦室內被安裝於該幫浦頭上，將該移送流體自移送流體之吸入口導向該幫浦室，並將該移送流體自該幫浦室導向移送流體之噴吐口；藉由將作動流體導入該作動室，且自該作動室排出該作動流體而使該一對風箱伸縮，藉以進行該移送流體之移送；該風箱型幫浦之特徵為：該一對風箱係由分別沿軸向交互地形成有峰部及谷部，並於該軸向之既定位置一體地形成有圓環狀的環部之構造所構成。

於一較佳實施形態中，該環部係以例如取既定間隔而於該軸向形成有複數個。

另外，於另一實施形態中，該風箱係由例如氟樹脂所構成。

根據本發明，可提供一種具有風箱之風箱型幫浦，該風箱之溫度特性優良，可在不降低動作效率之下提高耐壓性能。

以下，參照所附圖面，針對本發明之風箱型幫浦的實施形態詳細進行說明。

第1圖為本發明之一實施形態之風箱型幫浦的剖視圖及其周邊機構之示意圖。又，作為本實施形態之風箱型幫浦，係以往返移動式幫浦構造之所謂雙胴型為例進行說明，但亦可應用所謂單胴型之風箱型幫浦。

風箱型幫浦係依如下方式構成。於配置在中央部之幫浦頭1的兩側，同軸配置有作為殼體構件之有底筒狀的汽筒2a,2b，且於這些汽筒內部形成有一對空間。於這些空間內分別同軸配置有有底筒狀之風箱3a,3b。

風箱3a,3b之開口端係固定於幫浦頭1上，且於底部固定有軸固定板4a,4b。風箱3a,3b係由例如氟樹脂所構成，且將汽筒2a,2b之內部空間區隔成內側作為幫浦室5a,5b，外側作為作動室6a,6b。

此風箱3a,3b係構成為具有沿軸向交互地形成之峰部12a及谷部12b、及一體地形成於軸向之中間位置附近的圓環狀環部12之構造。風箱3a,3b係以與不具環部12之情況的一般風箱相同的形狀、且以能形成相同壁厚及相同作動阻力之數個峰部12a及谷部12b所構成。

於軸固定板4a,4b上固定有同軸延伸之軸7a,7b之一端。軸7a,7b之另一端係分別透過密封構件8氣密性地貫通汽筒2a,2b之底部中心而延伸至汽筒2a,2b之外側。於此軸7a,7b之另一端藉由螺母10固定有連結板9a,9b。

連結板9a,9b係於汽筒2a,2b之上下位置藉由連結軸11a,11b連結。各連結軸11a,11b係藉由螺栓15固定於連結板9a,9b上。

於幫浦頭1上且面朝幫浦之側面的位置設有移送流體之吸入口16及噴吐口17。與此同時，於幫浦頭1上且在從吸入口16通達幫浦室5a,5b之位置設有吸入閥18a,18b，在從幫浦室5a,5b通達噴吐口17之路徑上設有噴吐閥19a,19b。

另一方面，來自於未圖示之氣體壓縮機等的作動流體源之作動流體、例如氣體，係以調節器26被分別限制於既定壓力下而供給於電磁閥27。

設作動室6a為排氣狀態，作動室6b為氣體導入狀態，幫浦室5a係處於膨脹階段，幫浦室5b係處於收縮階段。此時，吸入閥18a及噴吐閥19b為開放狀態，吸入閥18b及噴吐閥19a為閉合狀態，所以，欲移送之液體自吸入口16導入幫浦室5a內，並自幫浦室5b透過噴吐口17而排出。

為了實現如上述之幫浦室5a,5b之膨脹及收縮的動作，風箱3a,3b係於軸向反複地進行伸縮。此時，即使為了移送更多之移送流體而提高移送壓或作動壓、或者幫浦室內之溫度伴隨動作而上昇，因為具有環部12，即使不增加風箱之壁厚，其耐壓性仍很高，而不會有變形破損的情況發生。換言之，風箱3a,3b與不具環部12之風箱相較下，在設定成具有相同作動效率之情況，可提高耐壓性之構造。

因此，根據本實施形態之風箱型幫浦，與採用未具備環部12之風箱的習知風箱型幫浦相較下，其溫度特性優良，且可在不降低動作效率下提高耐壓性能。又，風箱3a,3b亦可依如下方式構成。

第2圖為此風箱型幫浦之風箱3a,3b的另一例之示意圖，第3圖為風箱型幫浦之風箱3a,3b的又一例之示意圖。如第2及第3圖所示，風箱3a,3b具有峰部12a及谷部12b，並具有以例如取既定間隔而形成於軸向之2 或3個環部12。如此，採用具有複數個環部12之風箱3a,3b，亦可與第1圖所示構成同樣地提高耐壓性。又，環部12之間隔亦可非一定。

實施例

本案申請人為了調查該風箱3a,3b之特性，實施了如下之破壞試驗及作動阻力試驗。於這些試驗中，以氟樹脂作為風箱之材質，且壁厚為2mm，及峰部12a的數量為12而全部作相同設定。另外，將環部12之軸向厚度設定為10mm。並且，設一個環部12之構成為實施例1，2個環部12之構成為實施例2，3個環部12之構成為實施例3，而未具備環部12之構成為比較例。

如第4圖所示，破壞試驗係自風箱外側施加壓力所進行，作動阻力試驗係於軸向以既定之荷重牽引風箱而進行。以下之表1顯示破壞試驗之結果，以下之表2顯示作動阻力試驗之結果。又，於破壞試驗中，將風箱之溫度(周圍溫度)設定為180℃。

如表1所示，於破壞試驗中，風箱之破壞壓力(MPa)為，相對於比較例的0.286，實施例1為0.298，實施例2為0.389，實施例3為0.376，結果都超過比較例。因此，清楚了解到耐壓性提高。

另一方面，如表2所示，於作動阻力試驗中，風箱之軸向的自由長度為，比較例是175.5mm，實施例1是187.4mm，實施例2是199mm，實施例3是212.7mm。另外，施加10kgf之負荷時的長度為，比較例是181.3mm，實施例1是193.6mm，實施例2是205mm，實施例3是219mm。

因此，風箱之伸長量為，相對於比較例的5.8mm，實施例1是6.2mm，實施例2是6mm，實施例3是6.3mm，結果，在比較例與實施例1,2,3中，作動阻力幾乎沒有變化。因此，清楚了解到環部12之有無對作動阻力不產生變化。

如上述，根據本發明之風箱型幫浦，風箱3a,3b具有環部12，所以，其溫度特性優良，且可在不降低動作效率之下提高耐壓性能。

1‧‧‧幫浦頭

2a,2b‧‧‧汽筒

3a,3b‧‧‧風箱

4a,4b‧‧‧軸固定板

5a,5b‧‧‧幫浦室

6a,6b‧‧‧作動室

7a,7b‧‧‧軸

8‧‧‧密封構件

9a,9b‧‧‧連結板

10‧‧‧螺母

11a,11b‧‧‧連結軸

12‧‧‧環部

12a‧‧‧峰部

12b‧‧‧谷部

15‧‧‧螺栓

16‧‧‧吸入口

17‧‧‧噴吐口

18a,18b‧‧‧吸入閥

19a,19b‧‧‧噴吐閥

26‧‧‧調節器

27‧‧‧電磁閥

第1圖為顯示本發明之一實施形態之風箱型幫浦的構成之剖視圖。

第2圖為同一風箱型幫浦之風箱的另一例之示意圖。

第3圖為同一風箱型幫浦之風箱的又一例之示意圖。

第4圖為習知之風箱型幫浦的風箱的問題點之示意圖。

1‧‧‧幫浦頭

2a,2b‧‧‧汽筒

3a,3b‧‧‧風箱

4a,4b‧‧‧軸固定板

5a,5b‧‧‧幫浦室

6a,6b‧‧‧作動室

7a,7b‧‧‧軸

8‧‧‧密封構件

9a,9b‧‧‧連結板

10‧‧‧螺母

11a,11b‧‧‧連結軸

12‧‧‧環部

12a‧‧‧峰部

12b‧‧‧谷部

15‧‧‧螺栓

16‧‧‧吸入口

17‧‧‧噴吐口

18a,18b‧‧‧吸入閥

19a,19b‧‧‧噴吐閥

26‧‧‧調節器

27‧‧‧電磁閥

Claims (4)

1. 一種風箱型幫浦，其具有：殼體構件，於其內部形成沿軸向之空間；有底圓筒狀之風箱，其能於該軸向伸縮地配置於該空間內且於該軸向將該空間區隔為幫浦室及作動室；吸入閥，其設於該幫浦室之吸入側，將移送流體導向該幫浦室；及噴吐閥，其設於該幫浦室之噴吐側，自該幫浦室噴吐該移送流體；藉由將作動流體導入該作動室，且自該作動室排出該作動流體而使風箱伸縮，藉以進行該移送流體之移送；該風箱型幫浦之特徵為：該風箱係由如下構造所構成：沿該軸向交互地形成有峰部及谷部，並於該軸向的中間位置附近一體地形成從該峰部延伸到該谷部的圓環狀的環部，或隔有既定間隔地沿軸向一體地形成複數個該圓環狀的環部。
2. 如申請專利範圍第1項之風箱型幫浦，其中該風箱係由氟樹脂所構成。
3. 一種風箱型幫浦，其具有：幫浦頭；有底圓筒狀之一對風箱，以相互之開口側相面對之方式附設於此幫浦頭的兩側，於內部分別形成幫浦室並分別能於軸向進行伸縮；有底圓筒狀之一對汽筒，以於內部分別收容該一對風箱之方式與該風箱同軸配置，且在與該一對風箱之間形成 作動室，並以開口部相互面對之方式安裝於該幫浦頭上；一對幫浦軸，分別沿該汽筒之中心軸氣密性且可滑動自如地貫通此等一對汽筒之底部，且各自的一端分別連結於該一對風箱的各底部；連結軸，其能於該軸向移動自如地將此等一對幫浦軸之另一端彼此連結；及閥單元，其於該幫浦室內被安裝於該幫浦頭上，將該移送流體自移送流體之吸入口導向該幫浦室，並將該移送流體自該幫浦室導向移送流體之噴吐口；藉由將作動流體導入該作動室，且自該作動室排出該作動流體而使該一對風箱伸縮，藉以進行該移送流體之移送；該風箱型幫浦之特徵為：該一對風箱係由如下構造所構成：分別沿該軸向交互地形成有峰部及谷部，並於該軸向的中間位置附近一體地形成從該峰部延伸到該谷部的圓環狀的環部，或隔有既定間隔地沿軸向一體地形成複數個該圓環狀的環部。
4. 如申請專利範圍第3項之風箱型幫浦，其中該風箱係由氟樹脂所構成。