JP6128343B2 - 圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法 - Google Patents

Description

本発明は、逆浸透浄化システムにおいて使用される圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法に関し、特に、振動低減ユニットを利用してポンプの振動強度を低減することで、振動低減ユニットが圧送ダイアフラムポンプに設置されると、逆浸透浄化システムの筐体との共鳴によって生じた不快音を排除するようにする方法に関する。

ＲＯ（逆浸透）清浄器またはＲＯ浄水システムと共にもっぱら使用されている従来の圧送ダイアフラムポンプは、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３、特許文献１４、特許文献１５、および、特許文献１６に開示されている。

従来の圧送ダイアフラムポンプは、図１〜図９において示されるように、基本的には、出力軸１１を有するブラシ付きモータ１０、モータ上部シャーシ３０、一体型突出カムロブ軸を有するワッブルプレート４０、偏心円盤取り付け台５０、ポンプヘッド本体６０、ダイアフラム膜７０、３つのポンピングピストン８０、ピストン弁アセンブリ９０、および、ポンプヘッドカバー２０を備える。モータ上部シャーシ３０は、モータ１０の出力軸１１が通って伸長する軸受３１、および、３つの位置決め座３３が均一かつ周方向に位置するように配設されている上部環状リブリング３２の構成要素を含む。各位置決め座３３には、ねじ切り孔３４がそれぞれ作られている。一体型突出カムロブ軸を有するワッブルプレート４０は、モータ１０の対応するモータ出力軸１１が通って伸長する軸連結穴４１を含み、偏心円盤取り付け台５０は、対応するワッブルプレート４０用の軸受５１と、当該ワッブルプレート４０上に均一かつ周方向に位置するように配設された３つの偏心円盤５２とを含み、各偏心円盤５２に、ねじ切り孔５３および環状位置決め用へこみ５４がそれぞれ形成されるようにする。ポンプヘッド本体６０は、モータ上部シャーシ３０の上部環状リブリング３２を覆い、ワッブルプレート４０および偏心円盤取り付け台５０を取り囲む。ポンプヘッド本体６０は、周方向に位置するように均一に配設され、かつ、各貫通穴６１が、各対応する偏心円盤５２をそれぞれ受けるために、偏心円盤取り付け台５０において偏心円盤５２の外径よりわずかに大きい内径を有するように配置された３つの貫通穴６１を含む。ポンプヘッド本体６０はさらに、周辺で同一平面となるように対応するモータ上部シャーシ３０とはめ合わせるために下に形成した下部環状フランジ６２、ならびに、周方向に位置するように均一に配設された３つの内周締め付け貫通穴６３および３つの外周締め付け貫通穴６４を含み、各内周締め付け貫通穴６３をモータ上部シャーシ３０における位置決め座３３とはめ合わせるようにする。プラスチック押出成形されかつポンプヘッド本体６０上に置かれたダイアフラム膜７０は、封止突起リム７１、および、均一に間隔をあけられた３つの放射状突起仕切りリブ７２を含み、各封止突起リム７１が互いに対して終止し、かつ、接続するようにする。３つの同等のピストン作用区間７３は、放射状突起仕切りリブ７２によって形成されかつ仕切られ、（図７および図８において示されるように）各ピストン作用区間７３が偏心円盤取り付け台５０における各ねじ切り孔５３に対応して作られた中央貫通穴７４を有するように、かつ、各中央貫通穴７４用の環状位置決め凸部７５がピストン作用区間７３の底部側に形成されるようにする。ポンピングピストン８０はそれぞれ、ダイアフラム膜７０の各対応するピストン作用区間７３において配設され、各ポンピングピストン８０は貫通する段状穴８１を含む。締め付けねじ１を、各ポンピングピストン８０の段状穴８１と、ダイアフラム膜７０における各対応するピストン作用区間７３の中央貫通穴７４とを通り抜けさせることによって、ダイアフラム膜７０および３つのポンピングピストン８０を、（図９に示されるように）偏心円盤取り付け台５０における対応する３つの環状位置決め凹部５４の各ねじ切り孔５３に確実に螺合させることができる。ピストン弁アセンブリ９０は、それぞれが均一に周方向に位置する複数の出口ポート９４を含む３つの同等の領域と共に、中央位置決め孔９２を有する中央出口取り付け台９１と、中央位置決めシャンクを有するプラスチック逆流防止弁９３と、均一に周方向に位置する複数の入口ポート９５およびそれぞれ反転した中央ピストンディスク９６を有する３つの周辺の入口取り付け台とを含む。プラスチック逆流防止弁９３の中央位置決めシャンクは、中央出口取り付け台９１の中央位置決め孔９２とはめ合わせられ、各ピストンディスク９６は、均一に周方向に位置する複数の入口ポート９５の各対応する群の弁として機能する。ポンプヘッドカバー２０は、給水口２１と、排水口２２と、外側に配設される３つの外周締め付け貫通穴２３および３つの内周締め付け貫通穴２３と、ダイアフラム膜７０とピストン弁アセンブリ９０とのアセンブリの外側リムを、水密性を有して段状リム２４に付けることができるように、底部内側に配設された段状リム２４および環状リブリング２５とを含む。入水室２６は、ダイアフラム膜７０の各ポンピングピストン８０と、中央出口取り付け台９１の各対応する領域における出口ポート９４の対応する群との間に構成され、入水室２６の一端における水路をプラスチック逆流防止弁９３によって制御し、一方で、（図９に示されるように）他端は対応する入口ポート９５と連通するようにし、（図９に示されるように）高圧水室２７は、環状リブリング２５の底部をピストン弁アセンブリ９０の中央出口取り付け台９１に対して押し付けることによって、環状リブリング２５の内壁によって形成された空洞と、ピストン弁アセンブリ９０の中央出口取り付け台９１との間に構成される。

図１および図９は、従来の圧送ダイアフラムポンプが組み立てられる様子を示している。最初に、３つの環状位置決め凸部７５は、ダイアフラム膜７０の底部側において、偏心円盤取り付け台５０の偏心円盤５２における対応する３つの環状位置決め凹部５４に挿入される。次に、締め付けねじ１は、各ポンピングピストン８０の段状穴８１と、ダイアフラム膜７０における各対応するピストン作用区間７３の中央貫通穴７４とを通して挿入される。第３に、各締め付けねじ１をしっかり固定するまで動かして、ダイアフラム膜７０と３つのポンピングピストン８０とを、（図９に示されるように）偏心円盤取り付け台５０における対応する３つの環状位置決め凹部５４の各ねじ切り孔５３に確実に螺合する。第４に、３つの締め付けボルト２は、ポンプヘッドカバー２０の３つの外周締め付け貫通穴２３と、ポンプヘッド本体６０における各対応する外周締め付け貫通穴６４とから挿入される。

第５に、（図９に示される）ナット３を各締め付けボルト２上に置き、（図１に示されるように）ポンプヘッドカバー２０およびポンプヘッド本体６０を確実に螺合する。第６に、３つのセルフタップねじまたはセルフドリリングねじ４は、ポンプヘッドカバー２０の他の３つの内周締め付け貫通孔２３と、ポンプヘッド本体６０における各対応する内周締め付け貫通孔６３とから挿入される。最後に、各セルフタップねじまたはセルフドリリングねじ４をしっかり固定するまで動かして、ポンプヘッドカバー２０とポンプヘッド本体６０とを確実に螺合することで、（図１および図９に示されるように）従来の圧送ダイアフラムポンプのアセンブリ全体を完成させる。

図１０および図１１は、従来の圧送ダイアフラムポンプの実際的な動作モードについての説明図である。

最初に、モータ１０の電源が入れられると、モータ出力軸１１によってワッブルプレート４０を回転させ、それによって、偏心円盤取り付け台５０上の３つの偏心円盤５２は、一定の往復ストロークで連続的に上下に移動する。次に、その間に、ダイアフラム膜７０における３つのポンピングピストン８０および３つのピストン作用区間７３を、連続的な上下変位で移動するように、３つの偏心円盤５２の上下の往復ストロークによって駆動させる。第３に、偏心円盤５２がポンピングピストン８０によって下へのストロークで移動し、ピストン作用区間７３を下方へ変位させると、ピストン弁アセンブリ９０におけるピストンディスク９６を開放状態に押しやり、それによって、（図１０の拡大部における矢印によって示されるように）水道水Ｗを、ポンプヘッドカバー２０における給水口２１を介し、連続して入口ポート９５を介して入水室２６に流し込むことができる。第４に、偏心円盤５２がポンピングピストン８０によって上へのストロークで移動し、ピストン作用区間７３を上方へ変位させると、ピストン弁アセンブリ９０におけるピストンディスク９６を閉鎖状態へと引き入れて、入水室２６内の水道水Ｗを圧縮し、中の水圧を８０ｐｓｉ〜１００ｐｓｉの範囲に至るまで上昇させて加圧水Ｗｐを得ることで、ピストン弁アセンブリ９０におけるプラスチック逆流防止弁９３は開放状態へと押し出されることになる。第５に、ピストン弁アセンブリ９０におけるプラスチック逆流防止弁９３を開放状態へと押し出すと、入水室２６内の加圧水Ｗｐは、中央出口取り付け台９１における対応する領域に対する一群の出口ポート９４を介して高圧水室２７内へと誘導され、その後、（図１１の拡大部における矢印によって示されるように）ポンプヘッドカバー２０における排出口２２から放出される。最後に、中央出口取り付け台９１における３つの領域の出口ポート９４の各群に対する反復連続作用の結果、加圧水Ｗｐは、従来の圧送ダイアフラムポンプから絶えず排出されて、ＲＯカートリッジによってさらにＲＯろ過されることで、最終的にろ過された加圧水Ｗｐを逆浸透浄水システムにおいて使用することができる。

図１２〜図１４を参照すると、前述の従来の圧送ダイアフラムポンプにおいて根本的で深刻な欠点が長く存在している。前述したように、モータ１０の電源が入れられると、モータ出力軸１１によってワッブルプレート４０を回転させ、それによって、偏心円盤取り付け台５０上の３つの偏心円盤５２は、一定の上下の往復ストロークで連続的に移動し、一方、ダイアフラム膜７０における３つのポンピングピストン８０および３つのピストン作用区間７３を、３つの偏心円盤５２の連続的な上下の往復ストロークによって駆動させて上下の変位で移動させることで、（図１３に示されるように）対応する作用力Ｆは、封止突起リム７１から環状位置決め凸部７５の周辺まで測定されたモーメントアームの長さＬ１で３つのピストン作用区間７３に対して絶えず作用する。それによって、式「トルク＝作用力Ｆ×モーメントアームの長さＬ１」に従って作用力Ｆとモーメントアームの長さＬ１とを乗じることによって、結果として生じたトルクがもたらされる。しかしながら、結果として生じたトルクによって、従来の圧送ダイアフラムポンプ全体の直接的な振動が引き起こされる。７００〜１２００回転／分に至るまでのモータ１０におけるモータ出力軸１１の高回転速度によって、３つの偏心円盤５２が交互に作用することによって引き起こされる振動強度は、持続的に許容できないレベルに達する場合がある。さらに、根本的で直接的な振動による欠点に加えて、ポンプヘッドカバー２０の排出口２２に対して接続された送水管Ｐは、（図１４（ａ）における矢印「ａ」によって示されるように）ポンプの振動に共鳴して同期して揺動することにもなる。送水管Ｐのこの「同期的な揺動」はさらに、従来の圧送ダイアフラムポンプの他の部分も同時に揺動させることになる。その結果、前述の全共鳴揺動によって、逆浸透浄化ユニットの筐体Ｃの振動がより強力になって、振動音が増し、一定期間後、送水管Ｐと排出口２２との間の接続が次第に緩み、また、揺動によって影響された他の部分も次第に緩むことによって、従来の圧送ダイアフラムポンプに水漏れが生じる。

従来の圧送ダイアフラムポンプの上記欠点に対処するために、一対の翼板１０１を有するクッションベース１００を加えて（図１４に示されるように）ポンプの補助的支持を施して、振動の抑制を高めるために、さらに各翼板１０１にゴム緩衝器１０２によるスリーブを付ける。従来の圧送ダイアフラムポンプを設置すると、適切な締め付けねじ１０３および対応するナット１０４によって、クッションベース１００を逆浸透浄化ユニットの筐体Ｃに堅固に螺合する。

しかしながら、翼板１０１およびゴム緩衝器１０２と共に上述のクッションベース１００を使用することによる実際的な振動抑制効果は、根本的な振動による欠点に対してある程度まで影響を及ぼすだけであり、従来の圧送ダイアフラムポンプの共鳴揺動または水漏れ全体の欠点を解決することにならない。圧送ダイアフラムポンプの動作振動に関連する欠点全ての実質的な低減に関する問題点は、差し迫った重大な問題となっている。

米国特許第４３９６３５７号 米国特許第４６１０６０５号 米国特許第５４７６３６７号 米国特許第５５７１０００号 米国特許第５６１５５９７号 米国特許第５６２６４６４号 米国特許第５６４９８１２号 米国特許第５７０６７１５号 米国特許第５７９１８８２号 米国特許第５８１６１３３号 米国特許第６０４８１８３号 米国特許第６０８９８３８号 米国特許第６２９９４１４号 米国特許第６６０４９０９号 米国特許第６８４０７４５号 米国特許第６８９２６２４号

本発明の目的は、振動低減ユニットを特徴とする圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法を提供することである。圧送ダイアフラムポンプは、出力軸を有するブラシ／ブラシレスモータと、ポンプヘッドカバーと、モータ上部シャーシと、一体型突出カムロブ軸を有するワッブルプレートと、３つの偏心円盤を有する偏心円盤取り付け台と、ポンプヘッド本体と、３つのピストン作用区間を有するダイアフラム膜と、３つのポンピングピストンと、ピストン弁アセンブリとを含む。振動低減ユニットは、ポンプヘッド本体とダイアフラム膜との間に配設される。振動低減ユニットは、各ピストン作用区間における偏心円盤取り付け台の回旋運動作用に対して、モーメントアームの長さを短くすることによって、トルクを減少させるよう機能する。トルクは、一定の作用力で乗じたモーメントアームの長さと同一であるため、短くしたモーメントアームの長さによって低トルクが生成される。従って、圧送ダイアフラムポンプに対するトルクが小さくなることで、振動の強度は実質的に低減され、その結果、不快な振動音は低下する。

本発明の別の目的は、３つの基礎湾曲凹部を有するポンプヘッド本体と、３つの基礎湾曲凸部を有するダイアフラム膜との間に配設された振動低減ユニットを特徴とする圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法であって、３つの基礎湾曲凸部が対応する３つの基礎湾曲凹部に完全に挿入される、圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法を提供することである。振動低減ユニットは、偏心円盤取り付け台の回旋運動作用に対して、各ピストン作用区間に対するモーメントアームの長さを短くすることによって、トルクを減少するように機能する。モーメントアームの長さを一定の作用力で乗じることによってトルクが得られるため、当該トルクは、短くしたモーメントアームの長さによって低減し、振動の強度およびその結果として生じる振動音も実質的に低減する。

従来の圧送ダイアフラムポンプの透視組立図である。 従来の圧送ダイアフラムポンプの透視分解図である。 従来の圧送ダイアフラムポンプのポンプヘッド本体の透視図である。 先述の図３の切断線３−３における断面図である。 従来の圧送ダイアフラムポンプのポンプヘッド本体の上面図である。 従来の圧送ダイアフラムポンプのダイアフラム膜の透視図である。 先述の図６の切断線７−７における断面図である。 従来の圧送ダイアフラムポンプのダイアフラム膜の底面図である。 先述の図１の切断線９−９における断面図である。 従来の圧送ダイアフラムポンプの第１の動作説明図である。 従来の圧送ダイアフラムポンプの第２の動作説明図である。 丸で囲んだ部分の部分拡大図と共に、従来の圧送ダイアフラムポンプの第３の動作説明図である。 先述の図１２の拡大図内の丸で囲んだ部分「ａ」における部分拡大図である。 逆浸透浄化システムにおける取り付けベース上に設置された従来の圧送ダイアフラムポンプを示す概略側面図である。 図１４に示される、取り付けベース上に設置された従来の圧送ダイアフラムポンプの概略端面図である。 本発明の第１の例示の実施形態の透視分解図である。 本発明の第１の例示の実施形態におけるポンプヘッド本体の透視図である。 先述の図１６の切断線１７−１７における断面図である。 本発明の第１の例示の実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。 本発明の第１の例示の実施形態におけるダイアフラム膜の透視図である。 先述の図１９の切断線２０−２０における断面図である。 本発明の第１の例示の実施形態におけるダイアフラム膜の底面図である。 本発明の第１の例示の実施形態の組立断面図である。 丸で囲んだ部分の部分拡大図と共に、本発明の第１の例示の実施形態についての動作説明図である。 先述の図２３の丸で囲んだ部分「ａ」における部分拡大図である。 本発明の第２の例示の実施形態におけるポンプヘッド本体の透視図である。 先述の図２５の切断線２６−２６における断面図である。 本発明の第２の例示の実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。 本発明の第２の例示の実施形態におけるダイアフラム膜の透視図である。 先述の図２８の切断線２９−２９における断面図である。 本発明の第２の例示の実施形態におけるダイアフラム膜の透視図である。 本発明の第２の例示の実施形態におけるダイアフラム膜およびポンプヘッド本体の断面組立図である。 本発明の第３の例示の実施形態におけるポンプヘッド本体の透視図である。 先述の図３２の切断線３３−３３における断面図である。 本発明の第３の例示の実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。 本発明の第３の例示の実施形態におけるダイアフラム膜の透視図である。 先述の図３５の切断線３６−３６における断面図である。 本発明の第３の例示の実施形態におけるポンプヘッド本体の底面図である。 本発明の第３の例示の実施形態におけるダイアフラム膜およびポンプヘッド本体の断面組立図である。 本発明の第４の例示の実施形態におけるポンプヘッド本体の透視図である。 先述の図３９の切断線４０−４０における断面図である。 本発明の第４の例示の実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。 本発明の第４の例示の実施形態におけるダイアフラム膜の透視図である。 先述の図４２の切断線４３−４３における断面図である。 本発明の第４の例示の実施形態におけるダイアフラム膜の底面図である。 本発明の第４の例示の実施形態の変形におけるポンプヘッド本体の透視図である。 先述の図４５の切断線４５−４５における断面図である。 本発明の第４の例示の実施形態の変形におけるポンプヘッド本体の上面図である。 本発明の第４の例示の実施形態の変形におけるダイアフラム膜の透視図である。 先述の図４８の切断線４９−４９における断面図である。 本発明の第４の例示の実施形態の変形におけるダイアフラム膜の底面図である。 本発明の第４の例示の実施形態の変形におけるポンプヘッド本体の透視図である。 先述の図５１の切断線５２−５２における断面図である。 本発明の第４の例示の実施形態の変形におけるポンプヘッド本体の上面図である。 本発明の第４の例示の実施形態の変形におけるポンプヘッド本体の透視図である。 先述の図５４の切断線５５−５５における断面図である。 本発明の第４の例示の実施形態の変形におけるダイアフラム膜の底面図である。 本発明の第５の例示の実施形態におけるポンプヘッド本体の上面図である。 本発明の第５の例示の実施形態におけるダイアフラム膜の底面図である。 本発明の第５の例示の実施形態におけるダイアフラム膜およびポンプヘッド本体の断面組立図である。

図１５〜図５９は、本発明の圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法についての説明図である。圧送ダイアフラムポンプは、出力軸１１を有するモータ１０と、ポンプヘッドカバー２０と、モータ上部シャーシ３０と、一体型突出カムロブ軸を有するワッブルプレート４０と、偏心円盤取り付け台５０と、ポンプヘッド本体６０と、ダイアフラム膜７０と、３つのポンピングピストン８０と、ピストン弁アセンブリ９０とを含む。この場合、後述を除いて、各部分に含まれる構成要素は、上述した従来の圧送ダイアフラムポンプにおける構成部品と同じである場合がある。

圧送ダイアフラムポンプの基本的な動作モードは下記になる。モータ１０の電源が入れられると、モータ出力軸１１によってワッブルプレート４０を回転させ、それによって、偏心円盤取り付け台５０上の３つの偏心円盤５２は、上下の往復ストロークで連続的かつ一定に移動する。その間に、ダイアフラム膜７０における３つのポンピングピストン８０および３つのピストン作用区間７３を、上下の変位で移動するように、３つの偏心円盤５２の連続的な上下の往復ストロークによって駆動させる。それによって、ピストン弁アセンブリ９０に流れ込む水道水Ｗを圧縮して加圧水Ｗｐを得る。当該加圧水Ｗｐは、圧送ダイアフラムポンプから絶えず排出されて、ＲＯカートリッジによってさらにＲＯろ過され、逆浸透浄水システムにおいて使用される。

偏心円盤取り付け台５０における各偏心円盤５２の回旋運動作用に対して生じるモーメントアームの長さを短くすることによって、ダイアフラム膜７０における各ピストン作用区間７３のトルクを低減させるために、ポンプヘッド本体６０とダイアフラム膜７０との間に振動低減ユニットがさらに配設され、それによって、圧送ダイアフラムポンプの振動強度は効果的に低減される。振動低減ユニットは、一対のはめ合わされた作動ファスナーを含む。当該一対のファスナーは、（図１６および図１８において示される参照番号６００によって示される）ポンプヘッド本体作動ファスナー６００と、（図２１において示される参照番号７００によって示される）はめ合うダイアフラム膜作動ファスナー７００とで構成される。ポンプヘッド本体作動ファスナー６００はポンプヘッド本体６０の上側に配設され、ダイアフラム膜作動ファスナー７００は、ポンプヘッド本体６０上のポンプヘッド本体作動ファスナー６００の位置に対応する位置でダイアフラム膜７０の底面側に配設される。振動低減ユニットによって、従来の圧送ダイアフラムポンプの封止突起リム７１から環状位置決め凸部７５の周辺までのモーメントアームの長さＬ１を、（図２４において示されるモーメントアームの長さＬ１およびＬ２によって示されるように）偏心円盤取り付け台５０における各偏心円盤５２の回旋運動作用に対して、基礎湾曲凸部７６から環状位置決め凸部７５の周辺までの新しいモーメントアームの長さＬ２へと短くする。

図１５〜図２２は、本発明において新しく考案された振動低減ユニットを利用する圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法の第１の例示の実施形態についての説明図である。ここで、振動低減ユニットのポンプヘッド本体作動ファスナー６００およびはめ合うダイアフラム膜作動ファスナー７００はそれぞれ、（図１６および図１８において示される参照番号６００に対応する参照番号６５によって示される）３つの基礎湾曲凹部６５と、（図２１において示される参照番号７００に対応する参照番号７６によって示される）３つの対応する基礎湾曲凸部７６とを含む。各基礎湾曲溝６５は、ポンプヘッド本体６０における各貫通穴６１の上側の周りに周方向に配設され、各基礎湾曲凸部７６は、ポンプヘッド本体６０における各はめ合う基礎湾曲溝６５の位置に対応する位置ではめ合うダイアフラム膜７０の底面側の各同心環状位置決め凸部７５の周りに周方向に配設される。はめ合うダイアフラム膜７０の底面側における３つの基礎湾曲凸部７６は、（図２２に示されるように）ポンプヘッド本体６０およびはめ合うダイアフラム膜７０のアセンブリに対して、ポンプヘッド本体６０の上側における対応する３つの基礎湾曲溝６５に完全に挿入される。

図２３、図２４および図１３は、本発明に従って新しく考案された振動低減ユニットを有する圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法の第１の例示の実施形態における実際的な動作結果についての説明図である。（図１３および図２４において示されるように）モーメントアームＬ１が封止突起リム７１から環状位置決め凸部７５の周辺まで伸長する従来の圧送ダイアフラムポンプの動作と比較して、図示される実施形態のモーメントアームＬ２は、（図２４に示されるように）基礎湾曲凸部７６から環状位置決め凸部７５の周辺まで伸長する。その結果、モーメントアームの長さＬ２はモーメントアームの長さＬ１より短くなり、作用力Ｆをモーメントアームの長さで乗じることによって計算された結果として生じたトルクは、従来の圧送ダイアフラムポンプのものより小さくなる。本発明の低減されたトルクによって、振動強度は実質的に低減される。本発明の試料に対するパイロットテストによると、振動強度は、従来の圧送ダイアフラムポンプにおける振動強度の１０分の１（１０％）だけであった。本発明が、（図１４に示される）ゴム緩衝器１０２を有する従来のクッションベース１００を枕として支えられた逆浸透浄化ユニットの筐体Ｃ上に設置される場合、従来の圧送ダイアフラムポンプにおける共鳴揺動によって引き起こされる不快音を完全に排除することができる。

第１の例示の実施形態における各基礎湾曲溝６５を、湾曲スロット（不図示）と置き換えることができる。さらに、ポンプヘッド本体６０における基礎湾曲溝６５およびダイアフラム膜７０における対応する基礎湾曲凸部７６を、それぞれのはめ合い状態に影響を及ぼさずに、ポンプヘッド本体６０における基礎湾曲凸部６５およびダイアフラム膜７０における対応する基礎湾曲溝７６と換えることもできる。

図２５〜図３１は、本発明の新しく考案された振動低減ユニットを有する圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法の第２の例示の実施形態についての説明図である。ここで、振動低減ユニットのポンプヘッド本体作動ファスナー６００およびはめ合うダイアフラム膜作動ファスナー７００はそれぞれ、外側の第２の湾曲溝６６と対になった基礎湾曲溝６５と、外側の第２の湾曲凸部７７と対になった対応する基礎湾曲凸部７６とを含む。外側の第２の湾曲溝６６はさらに、（図２５〜図２７において示されるように）ポンプヘッド本体６０における各既存の基礎湾曲溝６５の周りに周方向に配設され、外側の第２の湾曲凸部７７はさらに、（図２９および図３０において示されるように）ポンプヘッド本体６０におけるそれぞれのはめ合う外側の第２の湾曲溝６６の位置に対応する位置で、はめ合うダイアフラム膜７０において各既存の湾曲凸部７６の周りに周方向に配設される。はめ合うダイアフラム膜７０の底部側において対になった基礎湾曲凸部７６および外側の第２の湾曲凸部７７は、（図３１に示されるように）ポンプヘッド本体６０およびはめ合うダイアフラム膜７０のアセンブリに対してポンプヘッド本体６０の上側における対応する対になった基礎湾曲溝６５および外側の第２の湾曲溝６６に、完全に挿入される。新しく考案された振動低減ユニットは、振動を低減するにあたってかなりの効果があるだけでなく、作用力Ｆによる変位に対する偏心円盤５２の抵抗力を高める。

第２の例示の実施形態における各基礎湾曲溝６５および外側の第２の湾曲溝６６を、湾曲スロット（不図示）と置き換えることもできる。さらに、ポンプヘッド本体６０における外側の第２の湾曲溝６６と対になった基礎湾曲溝６５、および、はめ合うダイアフラム膜７０における外側の第２の湾曲凸部７７と対になった対応する基礎湾曲凸部７６を、それらのはめ合い状態に影響を及ぼさずに、ポンプヘッド本体６０における外側の第２の湾曲凸部６６と対になった基礎湾曲凸部６５、および、はめ合うダイアフラム膜７０における外側の第２の湾曲溝７７と対になった対応する基礎湾曲溝７６と換えることができる。

図３２〜図３８は、本発明に従って新しく考案された振動低減ユニットを有する圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法の第３の例示の実施形態についての説明図である。ここで、振動低減ユニットのポンプヘッド本体作動ファスナー６００およびはめ合うダイアフラム膜作動ファスナー７００は、それぞれ、基礎くぼみリング６０１および対応する基礎突出リング７０１である。基礎くぼみリング６０１は、（図３２および図３４において示されるように）ポンプヘッド本体６０における各貫通穴６１の上側の周りに周方向に配設され、基礎突出リング７０１は、（図３６および図３７において示されるように）ポンプヘッド本体６０における各はめ合う基礎くぼみリング６０１の位置に対応する位置ではめ合うダイアフラム膜７０における各偏心環状位置決め凸部７５の底面側において周方向に配設される。はめ合うダイアフラム膜７０の底面側における３つの基礎突出リング７０１は、ポンプヘッド本体６０およびはめ合うダイアフラム膜７０のアセンブリに対して、（図３８において示されるように）ポンプヘッド本体６０の上側において対応する３つの基礎へこみリング６０１に完全に挿入される。基礎くぼみリング６０１とはめ合う基礎突出リング７０１との間の安定性を強化する振動低減ユニットによって、振動の低減における効果は実質的に高められる。

第３の例示の実施形態における各基礎くぼみリング６０１を、スロットリング（不図示）と置き換えることができる。さらに、ポンプヘッド本体６０における基礎くぼみリング６０１、および、はめ合うダイアフラム膜７０における対応する基礎突出リング７０１を、それらのはめ合い状態に影響を及ぼさずに、ポンプヘッド本体６０における基礎突出リング６０１、および、はめ合うダイアフラム膜７０における対応する基礎くぼみリング７０１と換えることができる。

図３９〜図４４は、本発明に従って新しく考案された振動低減ユニットを有する圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法の第４の例示の実施形態についての説明図である。ここで、振動低減ユニットのポンプヘッド本体作動ファスナー６００およびはめ合うダイアフラム膜作動ファスナー７００は、複数の周方向に位置する湾曲くぼみ領域６０２および複数の周方向に位置する湾曲突出領域７０２である。複数の周方向に位置する湾曲くぼみ領域６０２は、（図３９および図４１において示されるように）ポンプヘッド本体６０における各貫通穴６１の上側の周りに周方向に配設され、複数の周方向に位置する湾曲突出領域７０２は、（図４３および図４４において示されるように）ポンプヘッド本体６０におけるはめ合う複数の周方向に位置する湾曲くぼみ領域６０２のそれぞれの位置に対応する位置においてはめ合うダイアフラム膜７０における各同心環状位置決め凸部７５の底面側に周方向に配設される。はめ合うダイアフラム膜７０の底面側において周方向に位置する湾曲突出領域７０２は、ポンプヘッド本体６０およびはめ合うダイアフラム膜７０のアセンブリに対して、ポンプヘッド本体６０の上側において対応する周方向に位置する湾曲くぼみ領域６０２に完全に挿入され、それによって、振動の低減における効果は実質的に高められる。周方向に位置する湾曲くぼみ領域６０２を、（図４５および図４７において示される）周方向に位置する丸穴６０３、または、（図５１および図５３において示される）周方向に位置する角穴６０４と置き換えることができ、対応する周方向に位置する湾曲突出領域７０２を、（図５０において示される）周方向に位置する丸凸部７０３、または、（図５６において示される）周方向に位置する角凸部７０４に適応させることができ、そうすることで、これらの前述の等価物全ては、振動の低減における同じ効果を有する。

その上、第４の例示の実施形態における周方向に位置する湾曲くぼみ領域６０２の各群を、周方向に位置する一群の湾曲スロット領域（不図示）と置き換えることができる。また、ポンプヘッド本体６０における湾曲くぼみ領域６０２、および、はめ合うダイアフラム膜７０における対応する湾曲突出領域７０２を、それらのはめ合い状態に影響を及ぼさずに、ポンプヘッド本体６０における湾曲突出領域６０２、および、はめ合うダイアフラム膜７０における対応する湾曲くぼみ領域７０２と換えることができる。同様に、周方向に位置する丸穴６０３および角穴６０４の各群を、周方向に位置する一群の丸穴および角穴（不図示）と置き換えることもできる。さらに、ポンプヘッド本体６０における丸穴６０３、および、はめ合うダイアフラム膜７０における対応する丸凸部７０３を、それらのはめ合い状態に影響を及ぼさずに、ポンプヘッド本体６０における丸凸部６０３、および、はめ合うダイアフラム膜７０における対応する丸穴７０３と換えることができ、ポンプヘッド本体６０における角穴６０４、および、はめ合うダイアフラム膜７０における対応する角凸部７０４を、同様に、それらのはめ合い状態に影響を及ぼさずに、ポンプヘッド本体６０における角凸部６０４、および、はめ合うダイアフラム膜７０における対応する角穴７０４と換えることもできる。

図５７〜図５９は、本発明に従って新しく考案された振動低減ユニットを有する圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法の第５の例示の実施形態についての説明図である。ここで、振動低減ユニットのポンプヘッド本体作動ファスナー６００およびはめ合うダイアフラム膜作動ファスナー７００はそれぞれ、外側の第２のくぼみリング６０５と対になった基礎くぼみリング６０１、および、外側の第２の突出リング７０５と対になった対応する基礎突出リング７０１である。外側の第２のくぼみリング６０５は、（図５７において示されるように）ポンプヘッド本体６０における各基礎くぼみリング６０１の周りに周方向に配設され、外側の第２の突出リング７０５は、（図５８において示されるように）ポンプヘッド本体６０においてそれぞれはめ合う外側の第２のくぼみリング６０５の位置に対応する位置で、はめ合うダイアフラム膜７０における各基礎突出リング７０１の周りに周方向に配設される。はめ合うダイアフラム膜７０の底面側で対となった基礎突出リング７０１および外側の第２の突出リング７０５は、（図５９において示されるように）ポンプヘッド本体６０およびはめ合うダイアフラム膜７０のアセンブリに対してポンプヘッド本体６０の上側で対応する対になった基礎くぼみリング６０１ならびに外側の第２のくぼみリング６０５に、完全に挿入される。新しく考案された振動低減ユニットは、振動を低減するにあたってかなりの効果があるだけでなく、作用力Ｆによる変位に対する偏心円盤５２の抵抗力を高める。

第５の例示の実施形態における各基礎くぼみリング６０１および外側の第２のくぼみリング６０５を、スロットリング（不図示）と置き換えることもできる。また、ポンプヘッド本体６０において外側の第２のくぼみリング６０５と対になった基礎くぼみリング６０１、および、はめ合うダイアフラム膜７０において外側の第２の突出リング７０５と対になった対応する基礎突出リング７０１を、それらのはめ合い状態に影響を及ぼさずに、ポンプヘッド本体６０における基礎突出リング６０１と外側の第２の突出リング６０５との対、および、はめ合うダイアフラム膜７０における基礎くぼみリング７０１と外側の第２のくぼみリング７０５との対応する対と、換えることができる。

前述の開示に基づくと、本発明は、全体の費用がかさむことなく、簡易な振動低減ユニットによって、圧送ダイアフラムポンプにおける振動低減効果を実質的に実現することは明らかである。本発明は、従来の圧送ダイアフラムポンプにおける振動から生じる不快音および共鳴揺動に関する問題全てを確実に解決し、それによって、有益な産業上の利用可能性を提供する。

Claims (23)

1. モータと、モータ筐体に固定されたポンプヘッド本体と、前記ポンプヘッド本体の下側に据え置かれた偏心円盤取り付け台および前記ポンプヘッド本体において動作穴を通って伸長する複数の偏心円盤と、前記動作穴を通って前記偏心円盤に固定されかつ前記ポンプヘッド本体の上側に据え置かれたダイアフラム膜と、前記ダイアフラム膜の運動に対してポンピング作用で移動させるように配置された複数のポンピングピストンと、を有する圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法であって、
   前記ダイアフラム膜は、前記ダイアフラム膜の底面側において、前記偏心円盤の３つの環状位置決め凹部に挿入される３つの環状位置決め凸部と、前記ポンプヘッド本体に設けられた基礎湾曲凹部に対応しはめあうように、前記環状位置決め凸部の周りに周方向に配設された基礎湾曲凸部を有し、前記ポンプヘッド本体と前記ダイアフラム膜との間に振動低減ユニットを配設することで、前記偏心円盤取り付け台における前記偏心円盤の回旋運動作用により生成されたモーメントアームが、前記基礎湾曲凸部から前記環状位置決め凸部の周辺までの長さとなり、前記ダイアフラム膜におけるピストン作用区間のトルクを低減することで、前記圧送ダイアフラムポンプの振動強度を効果的に低減するステップであって、前記振動低減ユニットははめ合わされた振動低減構造の対を含み、前記はめ合わされた振動低減構造の対は、前記ポンプヘッド本体の上側に配設されたポンプヘッド本体振動低減構造と、前記ポンプヘッド本体上の前記ポンプヘッド本体振動低減構造の位置に対応する位置において前記ダイアフラム膜の底面側に配設されたはめ合うダイアフラム膜振動低減構造とを含み、前記ポンプヘッド本体振動低減構造および前記ダイアフラム膜振動低減構造は互いにはめ合わされて、前記はめ合う振動低減構造の位置において前記モーメントアームの一端の位置を確立するステップ、を含み、
   前記モータには出力軸と一体型突出カムロブ軸を有するワッブルプレートと前記偏心円盤取り付け台と前記ポンプヘッド本体がとりつけられ、前記偏心円盤取り付け台は、前記ワッブルプレートの前記一体型突出カムロブ軸を回転可能に受けるための軸受を含み、複数の偏心円盤は前記偏心円盤取り付け台上に均一かつ周方向に位置し、前記複数の偏心円盤はそれぞれ形成された締め付け孔を含み、前記ポンプヘッド本体は複数の均一かつ周方向に位置する貫通穴を含み、それぞれの貫通穴は各偏心円盤を受けるための前記偏心円盤取り付け台上の各偏心円盤の外径よりわずかに大きい内径を有し、前記ダイアフラム膜は複数の均一に間隔を置いて配置された放射状突起仕切りリブを含み、それによって、前記ダイアフラム膜がピストン弁アセンブリに対して封止するように周辺に付けられる時、複数の同等のピストン作用区間が前記放射状突起仕切りリブによって形成されかつ仕切られることで、各ピストン作用区間がそれぞれ、前記偏心円盤取り付け台における各締め付け孔の位置に対応する位置において中央貫通穴を有し、前記モータの電源が入れられると、前記モータ出力軸によって前記ワッブルプレートを回転させ、それによって、前記偏心円盤取り付け台上の前記複数の偏心円盤は、一定の上下の往復ストロークで連続的に移動し、一方、前記ダイアフラム膜における前記複数のポンピングピストンおよびピストン作用区間を、前記偏心円盤の前記上下の往復ストロークによって駆動させて上下の変位で移動させ、それによって、前記ピストン弁アセンブリに流れ込む水道水は圧縮されて加圧水となり、前記加圧水は、前記圧送ダイアフラムポンプから絶えず排出されて、ＲＯ（逆浸透）カートリッジによってさらにＲＯろ過され、逆浸透浄水システムにおいて使用される、請求項１に記載の振動低減構造を有する圧送ダイアフラムポンプの振動低減方法。
2. 各前記ポンプヘッド本体振動低減構造は前記ポンプヘッド本体における湾曲溝であり、各前記ダイアフラム膜振動低減構造は前記ダイアフラム膜から伸長する湾曲凸部である、請求項１に記載の振動低減方法。
3. 各前記ポンプヘッド本体振動低減構造は前記ポンプヘッド本体における湾曲スロットであり、各前記ダイアフラム膜振動低減構造は前記ダイアフラム膜から伸長する湾曲凸部である、請求項１に記載の振動低減方法。
4. 各前記ポンプヘッド本体振動低減構造は前記ポンプヘッド本体における開口部の湾曲したセットであり、各前記ダイアフラム膜振動低減構造は前記ダイアフラム膜から伸長する凸部の湾曲したセットである、請求項１に記載の振動低減方法。
5. 各前記ポンプヘッド本体振動低減構造は前記ポンプヘッド本体から伸長する湾曲凸部であり、各前記ダイアフラム膜振動低減構造は前記ダイアフラム膜における湾曲溝である、請求項１に記載の振動低減方法。
6. 各前記ポンプヘッド本体振動低減構造は前記ポンプヘッド本体から伸長する湾曲凸部であり、各前記ダイアフラム膜低減構造は前記ダイアフラム膜における湾曲スロットである、請求項１に記載の振動低減方法。
7. 各前記ポンプヘッド本体振動低減構造は前記ポンプヘッド本体から伸長する凸部の湾曲したセットであり、各前記ダイアフラム膜振動低減構造は前記ダイアフラム膜における開口部の湾曲したセットである、請求項１に記載の振動低減方法。
8. 前記凸部は丸凸部である、請求項７に記載の振動低減方法。
9. 前記凸部は角凸部である、請求項７に記載の振動低減方法。
10. 各前記ポンプヘッド本体振動低減構造は前記ポンプヘッド本体における湾曲溝またはスロットの対であり、各前記ダイアフラム膜振動低減構造は前記ダイアフラム膜から伸長する湾曲凸部の対である、請求項１に記載の振動低減方法。
11. 各前記ポンプヘッド本体振動低減構造は前記ポンプヘッド本体から伸長する湾曲凸部であり、各前記ダイアフラム膜振動低減構造は前記ダイアフラム膜における湾曲溝またはスロットの対である、請求項１に記載の振動低減方法。
12. 前記凸部は丸凸部である、請求項１１に記載の振動低減方法。
13. 前記凸部は角凸部である、請求項１１に記載の振動低減方法。
14. 各前記ポンプヘッド本体振動低減構造は前記ポンプヘッド本体におけるくぼみリングであり、各前記ダイアフラム膜振動低減構造は前記ダイアフラム膜から突き出るリング構造である、請求項１に記載の振動低減方法。
15. 各前記ポンプヘッド本体振動低減構造は前記ポンプヘッド本体におけるくぼみリングの対であり、各前記ダイアフラム膜振動低減構造は前記ダイアフラム膜から突き出るリング構造の対である、請求項１に記載の振動低減方法。
16. 各前記偏心円盤はさらに、前記締め付け孔の周りで伸長する環状溝を含み、前記ポンプヘッド本体はさらに、前記ポンプヘッド本体が前記偏心円盤に対して締め付けられる時、各前記環状溝内に伸長する複数の下部環状フランジを含む、請求項１に記載の振動低減方法。
17. 前記ダイアフラム膜の少なくとも１つの前記突起リムは内部突起リムであり、前記ダイアフラム膜は平行な外部突起リムを含み、前記ピストン弁アセンブリは下方に伸長する突起リムを含み、前記ピストン弁アセンブリの前記下方に伸長する突起リムは、前記ダイアフラム膜の前記内部突起リムと前記外部突起リムとの間で伸長して、前記ダイアフラム膜が前記ピストン弁アセンブリの周辺に据え付けられる時、周辺を封止する、請求項１に記載の振動低減方法。
18. 前記偏心円盤、前記ポンプヘッド本体における前記動作穴、前記ピストン作用区間、および、前記ポンピングピストンのそれぞれの数は３つである、請求項１に記載の振動低減方法。
19. 前記周方向の入口取り付け台の数は３つである、請求項１に記載の振動低減方法。
20. 前記偏心円盤における前記締め付け孔はねじ切り孔であり、前記締め付け部材はねじである、請求項１に記載の振動低減方法。
21. 前記空洞は、前記ポンプヘッドカバーの環状リブリングの底部が前記ピストン弁アセンブリの中央出口取り付け台のリムに対して押し付けられることによって形成される、請求項１に記載の振動低減方法。
22. 前期モータはブラシモータである、請求項１に記載の振動低減方法。
23. 前期モータはブラシレスモータである、請求項１に記載の振動低減方法。