特許 7427838 ダイアフラム破損検出装置および往復動ポンプ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-26

(45)【発行日】2024-02-05

(54)【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

(51)【国際特許分類】

   F04B 43/02 20060101AFI20240129BHJP

【ＦＩ】

F04B43/02 E

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023123097

(22)【出願日】2023-07-28

【審査請求日】2023-08-07

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000226242

【氏名又は名称】日機装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141173

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 啓一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 秀明

【審査官】丹治 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－２２８８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１３２１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１２５８３９２４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０１４８６８２４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０１６４４２４９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ４３／００－４３／１４、

４５／００－４５／１０

(57)【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、
前記ダイアフラムの一方の面が面して、前記ダイアフラムの往復動により、前記取扱液が吸込まれて、吐出されるポンプ室と、
を備えて、
前記ダイアフラムは、前記ポンプ室内に吸込まれた前記取扱液に含まれる気体が透過可能な気体透過性を有して、
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。

【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、
前記ダイアフラムの一方の面が面して、前記ダイアフラムの往復動により、取扱液が吸込まれて、吐出されるポンプ室と、
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、
を有してなり、
前記ダイアフラムは、前記ポンプ室内に吸込まれた前記取扱液に含まれる気体が透過可能な気体透過性を有する、
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。

【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】

【文献】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、前記ダイアフラムの一方の面が面して、前記ダイアフラムの往復動により、前記取扱液が吸込まれて、吐出されるポンプ室と、を備えて、前記ダイアフラムは、前記ポンプ室内に吸込まれた前記取扱液に含まれる気体が透過可能な気体透過性を有して、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、前記ダイアフラムの一方の面が面して、前記ダイアフラムの往復動により、取扱液が吸込まれて、吐出されるポンプ室と、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、を有してなり、前記ダイアフラムは、前記ポンプ室内に吸込まれた前記取扱液に含まれる気体が透過可能な気体透過性を有する。

【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】

【図1】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2】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3】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4】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5】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6】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7】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8】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。

【図9】（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】

以下、本発明に係るダイアフラム破損検出装置（以下「本検出装置」という。）、および往復動ポンプ装置（以下「本ポンプ装置」という。）の実施の形態が、以下に説明される。以下の説明において、各図面は、適宜参照される。各図面において、同一の部材および要素については同一の符号が付されて、重複する説明は省略される。また、各要素の寸法比率は、説明の便宜上、誇張されている場合が有り、各図面に示されている比率に限定されない。

【0012】

●往復動ポンプ装置●
●往復動ポンプ装置の構成
図１は、本ポンプ装置の実施の形態を示す模式図である。

【0013】

本ポンプ装置１は、取扱液Ｌ１を吸込み、吐出する。本ポンプ装置１は、往復動ポンプ２および本検出装置３を備える。

【0014】

「取扱液Ｌ１」は、本ポンプ装置１により送液される液体である。本実施の形態では、取扱液Ｌ１は、例えば、水である。

【0015】

なお、本発明において、取扱液Ｌ１は、水に限定されない。すなわち、例えば、取扱液Ｌ１は、比重が「１」を超える液体（例えば、硫酸など）、比重が「１」未満の液体（例えば、燃料油など）、気化し易い液体（例えば、液化ガスなど）、または、多量の溶存ガスを含む液体（例えば、ガスにより加圧された液体など）でもよい。

【0016】

往復動ポンプ２の構成は、ダイアフラムの往復動により取扱液を吸込み、吐出する公知の往復動ポンプ（ダイアフラムポンプ）の構成と共通する。そのため、以下の説明では、往復動ポンプ２の構成の概略のみが説明されて、詳細な説明は省略される。往復動ポンプ２は、筐体２１、吸込管２２、吐出管２３、周縁リング２４、ダイアフラム２５、プランジャ２６、駆動装置２７、および接続管２８を備える。

【0017】

筐体２１は、プランジャ２６および駆動装置２７を収容する。筐体２１の一部は、周縁リング２４を挟持して、後述されるダイアフラム２５の中央部２５２（往復動部）を収容するダイアフラム室Ｒ１を区画しているダイアフラムヘッド２１ａを形成している。

【0018】

吸込管２２は、ダイアフラムヘッド２１ａに接続されていて、ダイアフラム室Ｒ１（後述されるポンプ室Ｒ３）内に吸込まれる取扱液Ｌ１の経路として機能している。

【0019】

吐出管２３は、ダイアフラムヘッド２１ａに接続されていて、ダイアフラム室Ｒ１（後述されるポンプ室Ｒ３）から吐出される取扱液Ｌ１の経路として機能している。

【0020】

周縁リング２４は、ダイアフラム２５を保持する。周縁リング２４の形状は、リング板状（すなわち、円環状）である。周縁リング２４は、少なくとも１つの貫通孔２４ａを備える。周縁リング２４の径方向において、貫通孔２４ａは、周縁リング２４の内周面から外周面まで貫通する孔である。

【0021】

図２は、周縁リング２４およびダイアフラム２５の部分拡大模式断面図である。
以下の説明において、図１は、適宜参照される。

【0022】

ダイアフラム２５は、往復動することにより、後述されるポンプ室Ｒ３内に取扱液Ｌ１を吸込み、ポンプ室Ｒ３内から取扱液Ｌ１を吐出する。ダイアフラム２５の外縁部２５１は、ダイアフラム２５の中央部２５２が所定の張力を有した状態で周縁リング２４に取り付けられている。具体的には、ダイアフラム２５は、２つの円形膜状のダイアフラムシート２５ａ，２５ｂが重ね合されて密着されることにより、形成されている。ダイアフラムシート２５ａ，２５ｂは、例えば、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）などの合成樹脂製である。ダイアフラムシート２５ａの外縁部２５ｃは、ダイアフラムシート２５ｂの外縁部２５ｄから離間していて、外縁部２５ｃ，２５ｄ同士の間には、周縁リング２４が配置されている。外縁部２５ｃはダイアフラムシート２５ａの中央部２５ｅが所定の張力を有した状態で周縁リング２４に取り付けられていて、外縁部２５ｄはダイアフラムシート２５ｂの中央部２５ｆが所定の張力を有した状態で周縁リング２４に取り付けられている。ダイアフラムシート２５ａの中央部２５ｅはダイアフラムシート２５ｂの中央部２５ｆに密着している。外縁部２５ｃ，２５ｄは外縁部２５１を構成していて、中央部２５ｅ，２５ｆは中央部２５２を構成している。

【0023】

前述のとおり、周縁リング２４はダイアフラムヘッド２１ａに挟持されている。ダイアフラム２５の中央部２５２は、ダイアフラム室Ｒ１に配置されていて、ダイアフラム室Ｒ１を流体圧室Ｒ２（ダイアフラムシート２５ｂが面する空間）とポンプ室Ｒ３（ダイアフラムシート２５ａが面する空間）とに区画している。流体圧室Ｒ２内は、作動流体（例えば、油）Ｌ２に満たされている。ポンプ室Ｒ３内は、本ポンプ装置１が動作中、取扱液Ｌ１に満たされている。以下の説明において、「前方向」はダイアフラム２５に対してポンプ室Ｒ３が位置する方向であり、「後方向」はダイアフラム２５に対して流体圧室Ｒ２が位置する方向である。

【0024】

以下の説明では、図１が主に参照される。
プランジャ２６は、往復動することにより、作動流体Ｌ２を介してダイアフラム２５の中央部２５２を往復動させる。プランジャ２６は、流体圧室Ｒ２に対して往復動するように、ダイアフラム２５の中央部２５２に対向するようにダイアフラム２５の後方に配置されている。

【0025】

駆動装置２７は、プランジャ２６を往復動させる。駆動装置２７は、例えば、モータ（不図示）およびモータの動力をプランジャ２６に伝達する伝達機構（不図示）を備える。

【0026】

接続管２８は、周縁リング２４の貫通孔２４ａと、後述される流体経路ＦＰと、を連通させる、管体である。接続管２８の一端は、貫通孔２４ａに接続されている。

【0027】

なお、本発明において、接続管２８は、貫通孔２４ａと流体経路ＦＰとを連通させるように構成されていればよく、管体に限定されない。すなわち、例えば、接続管２８は、管状の継手でもよい。

【0028】

本検出装置３は、ダイアフラム２５の破損を検出する。本検出装置３は、往復動ポンプ２のダイアフラムヘッド２１ａに取り付けられている。本検出装置３の具体的な構成は、後述される。

【0029】

●ダイアフラム破損検出装置●
●ダイアフラム破損検出装置の構成
図３は、本検出装置３の模式図である。
同図は、説明の便宜上、往復動ポンプ２の一部の構成も模式的に示している。以下の本検出装置３の説明において、図３は、適宜参照される。

【0030】

本検出装置３は、筐体４、接続部５、内部経路６、一方向弁７、圧力検出器８、弁体９、およびドレン弁１０を備える。本検出装置３の主な構成は、本検出装置３が後述されるガス排出弁ＧＶを備えている点を除き、従来のダイアフラム破損検出装置（以下「従来検出装置」という。）の構成と共通している。

【0031】

図４は、筐体４の部分拡大模式断面図である。
同図は、ガス排出弁ＧＶの近傍を拡大して示している。同図は、弁体９を非断面にて示している。

【0032】

筐体４は、内部経路６を内包すると共に、ガス排出弁ＧＶの筐体としても機能する。筐体４は、例えば、ステンレス鋼などの金属製である。筐体４は、後述される第２経路６２、貫通孔４３ｃ、および第５経路６５（これらの軸心方向）が上下方向に沿って延在するように、例えば、ダイアフラムヘッド２１ａに取り付けられている。前後方向において、筐体４は、例えば、貫通孔２４ａよりも後方に配置されている。筐体４は、第１筐体４１、第２筐体４２、および第３筐体４３を備える。

【0033】

第１筐体４１は、後述される第１経路６１、第２経路６２、第３経路６３、および第４経路６４を内包している。第１筐体４１の形状は、例えば、円柱状である。

【0034】

第２筐体４２は、後述される第５経路６５を内包している。第２筐体４２の形状は、例えば、円柱状である。第２筐体４２の下面４２ａの中央部は、上方に向けて円錐状に凹んでいる円錐面（すなわち、逆円錐面）であり、後述される弁座面４２ｂとして機能している。第２筐体４２は、第１筐体４１の上方に配置されていて、ボルト（不図示）により第１筐体４１に取り付けられている。

【0035】

第３筐体４３は、後述される第２経路６２および弁室Ｒｖを内包している。第３筐体４３の形状は、例えば、上下方向に扁平な円柱状である。第３筐体４３には、第３筐体４３の上面４３ａおよび下面４３ｂの中央部に開口する貫通孔４３ｃが配置されている。貫通孔４３ｃは、大径部４３ｄ、小径部４３ｅ、段部４３ｆ、および複数の溝部４３ｇを備える。大径部４３ｄの形状は円柱状であり、小径部４３ｅの形状は略円柱状である。大径部４３ｄの内径は、小径部４３ｅの内径よりも大きい。大径部４３ｄは、小径部４３ｅの上方に、小径部４３ｅに隣接して配置されている。段部４３ｆは、大径部４３ｄのリング状の底部により形成されている。小径部４３ｅの周面の一部は、小径部４３ｅの上端から下端に亘り、小径部４３ｅの径方向の外方に向けて凹んでいて、溝部４３ｇを形成している。小径部４３ｅおよび溝部４３ｇは、後述される流体経路ＦＰの一部として機能している。

【0036】

第３筐体４３は、第１筐体４１の上面４１ａと第２筐体４２の下面４２ａとの間に配置されていて、第１筐体４１と第２筐体４２とに挟持されている。このとき、弁座面４２ｂは大径部４３ｄの上方に配置されていて、大径部４３ｄを上方から覆っている。その結果、弁座面４２ｂおよび大径部４３ｄは、筐体４の内部に略円筒状の空間（以下「弁室Ｒｖ」という。）を区画している。また、第１～第３筐体４１～４３は、ボルトを取り外すだけで、容易に分解可能である。第１筐体４１と第３筐体４３との間、および、第２筐体４２と第３筐体４３との間には、例えば、Ｏ－リングやガスケットなどの封止部材（不図示）が適宜配置されている。

【0037】

接続部５は、接続管２８が接続される、例えば、公知の管状の継手である。接続部５は、内部経路６（後述される第１経路６１）に連通するように筐体４（第１筐体４１）に取り付けられている。接続部５には接続管２８の他端部が接続されていて、接続管２８は接続部５を介して内部経路６に連通している。

【0038】

内部経路６は、筐体４（第１筐体４１）の内部に配置（形成）されていて、ダイアフラム２５から貫通孔２４ａに流入した（浸入した）流体（以下「流入流体」という。）が流れる経路である。すなわち、筐体４は、内部経路６を内包している。内部経路６は、第１経路６１、第２経路６２、第３経路６３、第４経路６４、および第５経路６５を備える。

【0039】

「流入流体」は、ダイアフラム２５を通過または透過して、貫通孔２４ａに浸入して、接続管２８および接続部５を介して内部経路６に流入する（浸入する）流体である。ダイアフラム２５を通過する流体（以下「通過流体」という。）は、例えば、ダイアフラムシート２５ａ，２５ｂ（ダイアフラム２５）が破損したときに破損個所Ｘ（図７参照。以下同じ。）からダイアフラムシート２５ａ，２５ｂを通過して、ダイアフラムシート２５ａ，２５ｂ間に流入する（浸入する）取扱液Ｌ１および／または作動流体Ｌ２である。ダイアフラム２５を透過した流体（以下「透過流体」という。）は、例えば、取扱液Ｌ１に溶け込んでいるガス成分（溶存ガス）に基づいて生じる気泡、取扱液Ｌ１に含まれる気泡、および／または、取扱液Ｌ１が気化することにより生じる気泡である。前述のとおり、ダイアフラムシート２５ａ，２５ｂ（ダイアフラム２５）は合成樹脂製であるため、液体（取扱液Ｌ１、作動流体Ｌ２）はダイアフラム２５を透過しないが、一部の気体（溶存ガスなど）はダイアフラム２５を透過し得る。以下の説明において、「上流側」は流入流体の内部経路６内の流れにおける上流側であり、「下流側」は流入流体の内部経路６内の流れにおける下流側である。

【0040】

第１経路６１および第２経路６２は、接続部５とガス排出弁ＧＶとの間において、流入流体が流れる経路である。第１経路６１は、第２経路６２に対して直列（例えば、垂直方向（水平方向））に延在するように、第１筐体４１の内部に配置されている。第１経路６１の上流端６１ａは接続部５に接続されていて、第１経路６１の下流端６１ｂは一方向弁７に接続されている。すなわち、第１経路６１は、接続部５を介して接続管２８に連通していて、一方向弁７を介して第２経路６２に連通可能である。第２経路６２は、上下方向に沿うように、第１筐体４１の内部に配置されている。第２経路６２の上流端６２ａは、一方向弁７に接続されている。第２経路６２の下流端６２ｂは、第１筐体４１の上面４１ａの中央部に開口していて、同下流端６２ｂの上方に配置されている第３筐体４３の小径部４３ｅおよび溝部４３ｇに連通している。したがって、第２経路６２の下流端６２ｂは第２経路６２の上流端６２ａよりも上方に配置されていて、小径部４３ｅおよび溝部４３ｇは下流端６２ｂよりも上方に配置されている。第１経路６１、第２経路６２、小径部４３ｅおよび溝部４３ｇは、接続管２８からの流入流体をガス排出弁ＧＶへ流す流体経路ＦＰを構成している。

【0041】

第３経路６３は、第２経路６２に流入した流体（主に、通過流体）が筐体４の外部に排出されるときに用いられるドレン用の経路である。第３経路６３は、第１筐体４１の内部に配置されている。第３経路６３の上流端６３ａは第２経路６２に接続されていて、第３経路６３の下流端６３ｂは筐体４（第１筐体４１）の外面に開口している。

【0042】

第４経路６４は、圧力検出器８が第２経路６２内の流体の圧力を検出するために第２経路６２と圧力検出器８との間に接続されている圧力ポートである。第４経路６４は、第１筐体４１の内部に配置されている。

【0043】

第５経路６５は、流体経路ＦＰに流入した透過流体が筐体４の外部に排出されるときに通過する経路である。第５経路６５は、上下方向に沿うように、第２筐体４２の内部に配置されている。第５経路６５の上流端６５ａは弁座面４２ｂの中央に開口していて、第５経路６５の下流端６５ｂは筐体４（第２筐体４２）の外面に開口している。第５経路６５は、本発明における排出経路の一例である。

【0044】

一方向弁７は、第１経路６１と第２経路６２との間に配置されていて、第１経路６１から第２経路６２へのみ流体を通すように構成されている公知の逆止弁である。換言すれば、一方向弁７は、流体経路ＦＰに取り付けられていて、貫通孔２４ａ側からガス排出弁ＧＶ側へのみ流体を通すように構成されている。

【0045】

圧力検出器８は、第２経路６２内の（流体の）圧力を検出する。圧力検出器８は、例えば、公知の圧力計である。

【0046】

なお、本発明において、圧力検出器８は、第２経路６２内の圧力を検出可能であればよく、圧力計に限定されない。すなわち、例えば、圧力検出器８は、公知の圧力スイッチや圧力センサでもよい。

【0047】

弁体９は、ガス排出弁ＧＶの弁体として機能していて、通過流体の流れに基づいて、後述される開弁位置Ｐ１と閉弁位置Ｐ２との間を移動する。後述のとおり、弁体９の材質は、取扱液Ｌ１との間の比重差および／または取扱液Ｌ１（作動流体Ｌ２）に対する終末速度（終末沈降速度、終端速度ともいう。）に基づいて決定されていて、本実施の形態では、ポリプロピレン（ＰＰ：polypropylene）製である。弁体９の形状は、弁体９に対する弁座面４２ｂの形状に対応して決定されていて、本実施の形態では、球状である。弁体９は、弁室Ｒｖに収容されている。弁体９の直径は、第３筐体４３の大径部４３ｄの内径よりも小さく、小径部４３ｅの内径よりも大きい。すなわち、水平方向において、弁体９と大径部４３ｄとの間には、隙間Ｓが形成されている。

【0048】

ドレン弁１０は、第２経路６２内に流入した流体（主に通過流体）を筐体４の外部に排出するときに用いられるドレン用の弁である。ドレン弁１０は、第３経路６３内に取り付けられている。

【0049】

●ガス排出弁の構成
図５は、ガス排出弁ＧＶの部分拡大模式断面図である。
同図は、弁体９を非断面で示している。同図は、説明の便宜上、閉弁位置Ｐ２に位置しているときの弁体９、および第２経路６２を二点鎖線で示している。同図は、説明の便宜上、開弁位置Ｐ１および閉弁位置Ｐ２を弁体９の中心位置で示している。

【0050】

ガス排出弁ＧＶは、第２経路６２に流入した透過流体を筐体４の外部に排出すると共に、第２経路６２に流入した通過流体を筐体４の内部に留める弁である。すなわち、ガス排出弁ＧＶは、第５経路６５から気体を排出して、第５経路６５から液体を排出しない弁として機能している。ガス排出弁ＧＶは、少なくとも、弁座面４２ｂ、弁室Ｒｖ、および弁体９により構成されている。すなわち、ガス排出弁ＧＶは、弁座面４２ｂ、弁室Ｒｖ、および弁体９を備えている。ガス排出弁ＧＶは、流体経路ＦＰよりも上方に配置されていて、流体経路ＦＰおよび第５経路６５に接続されている。前述のとおり、弁体９は、弁室Ｒｖに収容されている。上下方向において、弁座面４２ｂは、弁体９よりも上方に、弁体９と対向するように配置されている。弁室Ｒｖ内において、弁体９は、開弁位置Ｐ１と閉弁位置Ｐ２との間で移動可能である。弁体９は、弁室Ｒｖ（大径部４３ｄ）に沿って移動する。したがって、その移動方向は、大径部４３ｄの軸心方向（上下方向）に沿っている。

【0051】

「開弁位置Ｐ１」は、弁体９が第５経路６５を下方から覆わない（塞がない）位置である。本発明において、開弁位置Ｐ１は、弁室Ｒｖ内における弁体９の移動範囲のうち、最も低い位置である。換言すれば、開弁位置Ｐ１は、弁室Ｒｖ内において弁体９が弁座面４２ｂから最も離れる位置である。弁体９が開弁位置Ｐ１に位置しているとき、弁体９は段部４３ｆに当接していて、小径部４３ｅの上方は弁体９に塞がれていて、溝部４３ｇの上方は弁体９に塞がれていない。したがって、弁室Ｒｖは、溝部４３ｇを介して第２経路６２に連通している。また、弁体９は弁座面４２ｂに当接しておらず、第５経路６５は弁体９に塞がれていない。したがって、弁室Ｒｖは、第５経路６５に連通している。ここで、弁体９が開弁位置Ｐ１に位置しているとき、上下方向における弁体９と弁座面４２ｂとの間の最短距離（すなわち、弁体９の移動可能距離）は、例えば、弁体９の直径の１０～２０％程度の小さい長さに設定されている。

【0052】

「閉弁位置Ｐ２」は、弁体９が第５経路６５を下方から覆う（塞ぐ）位置である。本発明において、閉弁位置Ｐ２は、弁体９が弁座面４２ｂに当接していて、かつ、弁室Ｒｖ内における弁体９の移動範囲のうち、最も高い位置である。すなわち、上下方向において、閉弁位置Ｐ２は、開弁位置Ｐ１よりも上方（本実施の形態では、真上）に位置している。

【0053】

弁体９の比重が取扱液Ｌ１の比重よりも小さいとき、弁体９は取扱液Ｌ１に浮く。そのため、弁室Ｒｖ内に取扱液Ｌ１が流入したとき、弁体９は、取扱液Ｌ１と共に開弁位置Ｐ１から閉弁位置Ｐ２まで移動して、第５経路６５を覆う（塞ぐ）。このとき、ガス排出弁ＧＶは、閉弁している。本実施の形態では、取扱液Ｌ１は水であり、弁体９はＰＰ製である。すなわち、弁体９の比重は取扱液Ｌ１の比重よりも小さく、弁体９は取扱液Ｌ１と共に弁室Ｒｖ内を移動する。

【0054】

一方、弁体９の比重が取扱液Ｌ１の比重よりも大きいとき、弁体９は取扱液Ｌ１に浮かない。この場合であっても、弁室Ｒｖ内、特に、弁体９と大径部４３ｄとの間の隙間Ｓ内を流れる取扱液Ｌ１の流速が、取扱液Ｌ１に対する弁体９の終末速度よりも大きければ、弁体９は、取扱液Ｌ１の流れに押し上げられて、開弁位置Ｐ１から閉弁位置Ｐ２まで移動できる。ここで、流体（取扱液Ｌ１）に対する（流体中の）弁体９の終末速度「Ｖｓ」は、例えば、ストークスの式に代表される終末速度を表す式に基づいて算出される。

【0055】

また、横断面積「Ａ」の管内を流量「Ｑ」で流れる流体の流速「Ｖｆ」は、次式（１）で表される。

【0056】

Ｖｆ＝Ｑ／Ａ （１）

【0057】

したがって、「Ｖｆ＞Ｖｓ」（好ましくは「Ｖｆ＞＞Ｖｓ」）の関係を満たすように、大径部４３ｄおよび弁体９の形状（隙間Ｓの横断面積「Ａ」）が設計されることにより、弁体９は取扱液Ｌ１の流れにより閉弁位置Ｐ２まで移動する。

【0058】

ここで、通過流体が作動流体Ｌ２であるとき、大径部４３ｄおよび弁体９の形状（隙間Ｓの横断面積「Ａ」）は、取扱液Ｌ１と同様に、作動流体Ｌ２に対する終末速度に基づいて、設計できる。したがって、大径部４３ｄおよび弁体９の形状（隙間Ｓの横断面積「Ａ」）は、取扱液Ｌ１または作動流体Ｌ２のどちらが弁室Ｒｖに流入しても弁体９が閉弁位置Ｐ２に移動できるように設計されている。前述のとおり、筐体４は第１～第３筐体４１～４３に分割可能である。そして、弁室Ｒｖのうち、隙間Ｓの横断面積「Ａ」を決定付ける大径部４３ｄは、交換可能な第３筐体４３に配置させている。そのため、第３筐体４３を、貫通孔４３ｃ（大径部４３ｄ）の形状が異なる他の第３筐体４３に交換するだけで、弁体９の形状および比重に対応した適切な隙間Ｓが形成可能である。すなわち、弁体９の動きを促す流速「Ｖｆ」は、終末速度「Ｖｓ」の変化により比較的容易に調整可能である。同様に、弁座面４２ｂの形状も、第２筐体４２を交換することにより、任意に選択可能である。

【0059】

なお、本発明において、流速は、隙間Ｓに代えて、弁室Ｒｖまたは小径部４３ｅの横断面積を用いて算出されていてもよい。この場合、弁室Ｒｖまたは小径部４３ｅの横断面積は、隙間Ｓの横断面積よりも大きい。そのため、弁室Ｒｖまたは小径部４３ｅにおける取扱液Ｌ１の流速は、隙間Ｓにおける流速よりも遅くなる。この条件でも「Ｖｆ＞Ｖｓ」の関係が満たされるのであれば、隙間Ｓにおいても「Ｖｆ＞Ｖｓ」の関係は確実に満たされる。この構成では、弁体９の横断面積の考慮が不要となり、経路の横断面積のみで簡易的な流速の計算が可能となる。

【0060】

●往復動ポンプ装置の動作
次に、本ポンプ装置１の動作が、本検出装置３の動作を中心に、以下に説明される。以下の説明において、図１～図５は、適宜参照される。

【0061】

本ポンプ装置１の稼働中、駆動装置２７は、プランジャ２６を往復動させて、作動流体Ｌ２を介してダイアフラム２５（中央部２５２）を往復動させる。このとき、ダイアフラム２５の往復動に応じて、取扱液Ｌ１が吸込管２２からポンプ室Ｒ３に吸込まれて、ポンプ室Ｒ３内の取扱液Ｌ１が吐出管２３へ吐出される。ここで、取扱液Ｌ１が吸込管２２からポンプ室Ｒ３内に吸込まれるとき、ポンプ室Ｒ３内の取扱液Ｌ１に加えられる圧力は低下していて、ポンプ室Ｒ３内の取扱液Ｌ１の溶存ガスはポンプ室Ｒ３内において気泡として表出（気泡化）し得る。特に、吸込管２２よりも取扱液Ｌ１の流れの上流側に接続されている取扱液Ｌ１の貯蔵タンク内がガス（例えば、Ｎ_２やＨ_２など）で加圧されている場合、そのガス成分が取扱液Ｌ１に溶け込み、ポンプ室Ｒ３内において気泡化し易くなる。

【0062】

図６は、ダイアフラム２５が破損していないときの本検出装置３の動作を示す模式図である。同図は、透過流体（ガス成分）の流れを白抜きの矢印で示している。同図は、説明の便宜上、開弁位置Ｐ１を弁体９の中心位置で示していている。

【0063】

ダイアフラム２５が破損していないとき、取扱液Ｌ１および作動流体Ｌ２は、ダイアフラム２５を通過せず、貫通孔２４ａ、接続管２８、および内部経路６に流入しない。換言すれば、通過流体は、内部経路６には流入しない。一方、ポンプ室Ｒ３内に存在する気泡の一部は、ダイアフラム２５を透過する。その結果、同気泡を構成しているガス成分は、ダイアフラムシート２５ａ，２５ｂの間から貫通孔２４ａおよび接続管２８を介して透過流体として第１経路６１に流入する。第１経路６１に流入した透過流体の圧力が一方向弁７を開弁させる圧力以上となったとき、透過流体は、第２経路６２および小径部４３ｅへ流入して、溝部４３ｇを介して弁室Ｒｖへ流入する。ここで、弁室Ｒｖ（隙間Ｓ）における透過流体の流量は通過流体の流量と比較して極端に少なく、また、透過流体であるガス成分の比重は弁体９の比重と比較して極端に小さい。したがって、透過流体が隙間Ｓを通過しても、弁体９は開弁位置Ｐ１から移動しない。換言すれば、弁体９は、閉弁位置Ｐ２に位置していない。すなわち、ガス排出弁ＧＶは、開弁している。このとき、弁室Ｒｖは、溝部４３ｇおよび小径部４３ｅを介して第２経路６２に連通していて、第５経路６５に連通している。したがって、弁室Ｒｖに流入した透過流体は、流体経路ＦＰに留まることなく、第５経路６５を介して筐体４の外部へ放出される。その結果、第２経路６２内の圧力（透過流体の圧力）は大気圧と同程度となり、圧力検出器８の指示は変化しない。

【0064】

図７は、ダイアフラム２５が破損しているときの本検出装置３の動作を示す模式図である。同図は、取扱液Ｌ１と接しているダイアフラムシート２５ａの一部が破損していて、ガス排出弁ＧＶが閉弁したタイミングにおける本検出装置３の状態を示している。同図は、通過流体の流れをグレーの矢印で示している。同図は、説明の便宜上、閉弁位置Ｐ２を弁体９の中心位置で示していている。

【0065】

ダイアフラム２５が破損しているとき（ダイアフラムシート２５ａが破損しているものとする）、取扱液Ｌ１は、破損個所Ｘからダイアフラムシート２５ａを通過して、ダイアフラムシート２５ａ，２５ｂの間に流入する。このとき、流入した取扱液Ｌ１には、最大で吐出圧と同等の圧力が加えられている。そのため、ダイアフラムシート２５ａ，２５ｂの間に流入した取扱液Ｌ１は、ダイアフラムシート２５ａ，２５ｂの密着を剥がして、貫通孔２４ａおよび接続管２８を介して第１経路６１に通過流体として流入する。第１経路６１に流入した取扱液Ｌ１の圧力は、一方向弁７を開弁させる圧力よりも十分に大きい。そのため、取扱液Ｌ１は瞬時に一方向弁７を開弁させて、第２経路６２および小径部４３ｅへ流入して、溝部４３ｇを介して弁室Ｒｖへ流入する。前述のとおり、弁体９の比重は取扱液Ｌ１の比重よりも小さいため、弁体９は取扱液Ｌ１と共に閉弁位置Ｐ２へ移動する。このとき、弁体９は、円錐面である弁座面４２ｂに案内されて、下方視において、第５経路６５の周囲を同心円状に囲むように、弁座面４２ｂに液密に当接している。その結果、弁体９は、弁室Ｒｖの一部（上端部）および第５経路６５を下方から覆っている。換言すれば、第５経路６５は、弁体９により液密に塞がれている。このように、ガス排出弁ＧＶは閉弁して、取扱液Ｌ１の第５経路６５への移動を妨げる。前述のとおり、弁体９の移動可能距離は小さいため、開弁位置Ｐ１から閉弁位置Ｐ２への弁体９の移動は、極短時間で終了する。そのため、第５経路６５への取扱液Ｌ１の漏れは生じない（仮に、第５経路６５への漏れが生じても、その量は極微量である）。

【0066】

図８は、ガス排出弁ＧＶが閉弁した後の本検出装置３の動作を示す模式図である。

【0067】

ガス排出弁ＧＶが閉弁すると、弁体９は、取扱液Ｌ１の圧力により、弁座面４２ｂに押し付けられていて、閉弁位置Ｐ２に固定されている。取扱液Ｌ１は、弁室Ｒｖ、溝部４３ｇ、小径部４３ｅ、および第２経路６２内に留まり、一方向弁７を閉弁させる。このとき、第２経路６２内の圧力は取扱液Ｌ１により大気圧よりも大きくなっており（例えば、吐出圧に近い圧力（数ＭＰａ））、圧力検出器８の指示値は上昇する。その結果、ダイアフラム２５の破損が検出可能となる。

【0068】

このように、本検出装置３がガス排出弁ＧＶを備えることにより、透過流体は筐体４の外部に排出される。そのため、本検出装置３では、ポンプ室Ｒ３内に発生した気泡に含まれるガス成分がダイアフラム２５を透過しても圧力検出器８の誤作動は生じない。一方、仮に、ダイアフラム２５の破損が生じた場合、ガス排出弁ＧＶは速やかに閉弁して、圧力検出器８は第２経路６２内に流入した通過流体による圧力の増加を検出する。そのため、本検出装置３は、遅滞なくダイアフラム２５の破損を検出できる。

【0069】

●まとめ
以上説明された実施の形態によれば、本検出装置３は、流体経路ＦＰ（第１経路６１、第２経路６２、小径部４３ｅ、および溝部４３ｇ）、圧力検出器８、ガス排出弁ＧＶ、第５経路６５、および一方向弁７を備える。第１経路６１は、接続管２８を介して貫通孔２４ａに連通可能である。圧力検出器８は、第２経路６２内の流体の圧力を検出する。ガス排出弁ＧＶは、弁体９、弁室Ｒｖ、および弁座面４２ｂを備える。弁室Ｒｖは、小径部４３ｅおよび溝部４３ｇよりも上方に配置されていて、小径部４３ｅおよび溝部４３ｇに連通していて、弁体９を収容している。弁座面４２ｂは、弁体９よりも上方に、弁体９に対向して配置されている。第５経路６５は、弁座面４２ｂに開口している。一方向弁７は、流体経路ＦＰに取り付けられていて、貫通孔２４ａ側（第１経路６１側）からガス排出弁ＧＶ側（第２経路６２側）へのみ流体を通す。弁体９は、閉弁位置Ｐ２と開弁位置Ｐ１との間で移動可能である。ダイアフラム２５が破損していないとき、弁体９は、開弁位置Ｐ１に位置している。弁体９が閉弁位置Ｐ２に位置していないとき、弁室Ｒｖは、小径部４３ｅ、溝部４３ｇ、および第５経路６５に連通している。この構成によれば、ダイアフラム２５が破損していないとき、透過流体が流体経路ＦＰに流入しても、透過流体は弁室Ｒｖを介して第５経路６５に流れて、筐体４の外部に排出される。したがって、本検出装置３では、ポンプ室Ｒ３内に発生した気泡に含まれるガス成分がダイアフラム２５を透過しても圧力検出器８の誤作動は生じず、ダイアフラム２５が破損していないにも関わらずダイアフラム２５の破損を検出するという誤作動は生じない。

【0070】

また、以上説明された実施の形態によれば、弁体９の比重は、取扱液Ｌ１の比重よりも小さい。この構成によれば、取扱液Ｌ１が弁室Ｒｖに流入したとき、弁体９は取扱液Ｌ１と共に閉弁位置Ｐ２へ移動して、ガス排出弁ＧＶは閉弁する。その結果、圧力検出器８は第２経路６２内の流体（取扱液Ｌ１）の圧力の上昇を検出して、本検出装置３はダイアフラム２５の破損を適切に検出できる。

【0071】

さらに、以上説明された実施の形態によれば、本検出装置３は、第１経路６１と第２経路６２との間に配置されていて、第１経路６１から第２経路６２へのみ流体を通す一方向弁７を備える。この構成によれば、ガス排出弁ＧＶが閉弁したとき、通過流体は、第２経路６２から第１経路６１に逆流することなく、第２経路６２内に確実に留められる。その結果、第２経路６２内の流体の圧力は大きく増減せず、一度上昇した圧力検出器８の指示値は大きく振れることなく安定する。したがって、本検出装置３は、より確実かつ安定的にダイアフラム２５の破損を検出できる。

【0072】

さらにまた、以上説明された実施の形態によれば、弁体９の形状は球状であり、弁座面４２ｂは第５経路６５に向けて円錐状に凹む円錐面である。弁体９は、取扱液Ｌ１と共に上昇するため、揺れながら上昇する。そのため、弁体９が弁座面４２ｂに当接したときに、下方視における弁体９の中心の位置は、弁座面４２ｂの中心からずれ得る（閉弁位置Ｐ２からずれ得る）。しかしながら、この構成によれば、弁体９は、弁座面４２ｂに案内されて、最終的に定位置（閉弁位置Ｐ２）に位置することができる。

【0073】

●変形例●
次に、本検出装置３の変形例が、先に説明した実施の形態（以下「第１実施形態」という。）と異なる点を中心に、以下に説明される。以下の変形例において、説明の便宜上、第１実施形態と同じ部材、および、共通する機能を有する部材には、第１実施形態と同じ符号が付されている。以下の変形例において、図１～図８は、適宜参照される。

【0074】

図９（ａ）は変形例に係る本検出装置３Ａの本ポンプ装置１における配置を示す模式図であり、（ｂ）は本検出装置３Ａの模式図である。

【0075】

変形例に係る本検出装置３Ａでは、ダイアフラムヘッド２１ａに取り付けられている筐体４の角度、および弁体９の材質が、第１実施形態と異なる。具体的には、本検出装置３Ａでは、筐体４は、第１実施形態の筐体４と比較して、角度「θ_１°（例えば、３０°）」傾斜した状態で、ダイアフラムヘッド２１ａに取り付けられている。弁体９は、取扱液Ｌ１の比重よりも大きい比重を有する材質（例えば、ＳＵＳ４４０Ｃ）製である。弁体９と大径部４３ｄとの間の隙間Ｓ内を流れる取扱液Ｌ１の流速が、取扱液Ｌ１および作動流体Ｌ２に対する弁体９の終末速度よりも（十分に）大きくなるように、大径部４３ｄおよび弁体９の形状（隙間Ｓの横断面積「Ａ」）は設計されている。したがって、弁体９が取扱液Ｌ１の比重よりも大きい比重を有する材質製でも、ダイアフラムシート２５ａ，２５ｂが破損したとき、弁体９は、閉弁位置Ｐ２に移動して、第５経路６５を塞ぐ。そのため、本検出装置３Ａは、ダイアフラム２５の破損を検出できる。

【0076】

第２経路６２、貫通孔４３ｃ（大径部４３ｄおよび小径部４３ｅ）、および第５経路６５は、上下方向から「θ_１°」傾斜した方向に沿うように延在している。すなわち、弁室Ｒｖ内における弁体９の移動方向は、上下方向から略「θ_１°」傾斜していて、水平方向から略「９０°－θ_１°」傾斜している。すなわち、弁室Ｒｖ（大径部４３ｄ）の内周面は、傾斜面である。弁座面４２ｂは弁体９の斜め上方、すなわち、弁体９よりも上方に配置されている。この構成では、弁体９に作用する重力は傾斜面により分解されて、傾斜面に沿う重力の分力以上の力が弁体９に加えられると、弁体９は傾斜面を転がり上がる。したがって、弁体９を閉弁位置Ｐ２まで移動させるために必要な取扱液Ｌ１の流量は、弁室Ｒｖが上下方向に沿って延在する場合（弁体９の移動方向が上下方向に沿う場合）の同流量よりも小さくなる（低減される）。すなわち、弁体９の比重が取扱液Ｌ１の比重よりも大きいとき、本変形例の弁室Ｒｖ内の弁体９は、第１実施形態の弁室Ｒｖ内の弁体９よりも移動し易い。

【0077】

なお、変形例において、ダイアフラム２５が破損していないとき、弁体９が自重により開弁位置Ｐ１に位置していればよく、角度「θ_１°」は、「３０°」に限定されない。角度「θ_１°」は、「１°～８９°」まで設定し得るが、好ましくは、弁体９が開弁位置Ｐ１と閉弁位置Ｐ２との間をスムーズに移動可能な角度（例えば、３０°～６０°程度）であるとよい。

【0078】

また、変形例において、弁室Ｒｖ（貫通孔４３ｃ）のみが上下方向から傾斜して延在していてもよい。この場合、弁室Ｒｖを除く筐体４の構成は、第１実施形態と同じである。

【0079】

さらに、変形例において、弁座面４２ｂの向きおよび形状は、第１実施形態と同じでもよい。すなわち、弁座面４２ｂは、斜め上方ではなく、上方に向けて円錐状に凹む円錐面でもよい。

【0080】

●その他の実施形態●
なお、本発明において、弁体９は、ＰＰ製に限定されない。すなわち、例えば、弁体９は、１未満の比重を有するＰＥ（polyethylene）などの合成樹脂製でもよく、あるいは、１を超える比重を有するＰＴＦＥなどの合成樹脂製でもよい。また、例えば、弁体９が変形しやすい環境（例えば、取扱液Ｌ１の温度および／または吐出圧が高い環境など）では、弁体９は、合成樹脂よりも高強度および耐熱性を有する材料（例えば、金属）製でもよい。

【0081】

また、本発明において、弁体９の形状は、弁体９に対する弁座面４２ｂの形状に対応していればよく、球状に限定されない。すなわち、例えば、弁体９の形状は、円錐状でもよい。また、弁座面４２ｂの形状が平面状であるとき、弁体９の形状は、円板状でもよく、あるいは、第５経路６５に挿通可能な軸部が円板の中央部から突出している形状（側方視において逆Ｔ字状）でもよい。

【0082】

さらに、本発明において、弁体９の移動に利用される原理は、比重差または終末速度に限定されない。すなわち、例えば、弁体９は、細管に流入する流体の抵抗（絞り抵抗）の差を利用して移動してもよい。具体的には、弁体９は、例えば、弁体９が開弁位置Ｐ１に位置しているときには弁室Ｒｖに露出することにより弁室Ｒｖと第５経路６５とを連通させて、弁体９が閉弁位置Ｐ２に位置しているときには弁室Ｒｖに露出しない、細孔（貫通孔）を備える。一般的に、液体の絞り抵抗は、気体の絞り抵抗よりも大きい。そのため、弁室Ｒｖに透過流体が流入するとき、透過流体は比較的容易に貫通孔に流入して、弁体９は閉弁位置Ｐ２に移動しない。一方、弁室Ｒｖに通過流体が流入するとき、貫通孔における絞り抵抗により容易に通過流体は貫通孔に流入できず、弁体９は弁室Ｒｖ内に満たされる通過流体により閉弁位置Ｐ２に押される。

【0083】

さらに、本発明において、弁体９の形状は、中空状でもよい。この場合、弁体９が取扱液Ｌ１の比重よりも大きい比重を有する材料製でも、弁体９の浮力は増加する。そのため、弁体９の見かけの比重は、取扱液Ｌ１の比重よりも小さくできる。

【0084】

さらにまた、本発明において、貫通孔４３ｃの形状は、弁体９が開弁位置Ｐ１に位置しているとき、透過流体が弁室Ｒｖおよび第５経路６５へ流入可能であればよく、第１実施形態の形状に限定されない。すなわち、例えば、貫通孔４３ｃは、小径部４３ｅおよび溝部４３ｇに代えて、大径部４３ｄの底部に開口する複数の貫通孔を備えていてもよい。

【0085】

さらにまた、本発明において、筐体４の構成は、第１実施形態の構成に限定されない。すなわち、例えば、第３筐体４３は、第１筐体４１と一体に形成されていてもよい。また、例えば、ガス排出弁ＧＶのみがユニット化されていて、同ユニットが筐体４の内部または外部に取り付けられていてもよい。さらに、第１筐体４１の上面４１ａ、および／または、第２筐体４２の下面４２ａには、第３筐体４３を収容して、かつ、挟持可能な凹部が形成されていてもよい。

【0086】

さらにまた、本発明において、往復動ポンプ２は、管状の接続管２８を備えていなくてもよい。この場合、例えば、本検出装置３の接続部５がダイアフラムヘッド２１ａに取り付けられていて、接続部５が貫通孔２４ａと連通していてもよい。この場合、接続部５は、本発明における接続管の一例である。

【0087】

さらにまた、本発明において、第５経路６５には、ガス排出弁ＧＶから排出されるガス成分を捕集または中和する機器が取り付けられていてもよい。

【0088】

●本発明の実施態様●
次に、以上説明した各実施形態から把握される本発明の実施態様について、各実施形態において記載された用語と符号とを援用しつつ、以下に記載する。

【0089】

本発明の第１の実施態様は、２つのダイアフラムシート（例えば、ダイアフラムシート２５ａ，２５ｂ）が密着されることにより形成されるダイアフラム（例えば、ダイアフラム２５）の往復動により、取扱液（例えば、取扱液Ｌ１）を吸込み、吐出する往復動ポンプ（例えば、往復動ポンプ２）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（例えば、ダイアフラム破損検出装置３，３Ａ）であって、前記往復動ポンプは、前記ダイアフラム（例えば、ダイアフラム２５）と、２つの前記ダイアフラムシートそれぞれの外縁部（例えば、外縁部２５ｃ，２５ｄ）の間に配置される円環状の周縁リング（例えば、周縁リング２４）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（例えば、貫通孔２４ａ）に連通可能な流体経路（例えば、流体経路ＦＰ）と、前記流体経路内の圧力を検出する圧力検出器（例えば、圧力検出器８）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（例えば、ガス排出弁ＧＶ）と、前記ガス排出弁に接続される排出経路（例えば、第５経路６５）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（例えば、一方向弁７）と、を有してなり、前記ガス排出弁は、弁体（例えば、弁体９）と、前記流体経路に連通して、前記弁体を収容する弁室（例えば、弁室Ｒｖ）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（例えば、弁座面４２ｂ）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（例えば、閉弁位置Ｐ２）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（例えば、開弁位置Ｐ１）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である。
この構成によれば、ダイアフラムが破損していないにも関わらずダイアフラムの破損を検出するという誤作動は生じない。

【0090】

本発明の第２の実施態様は、第１の実施態様において、前記弁体の比重は、前記取扱液の比重よりも小さい、ダイアフラム破損検出装置（例えば、ダイアフラム破損検出装置３）である。
この構成によれば、本検出装置はダイアフラムの破損を適切に検出できる。

【0091】

本発明の第３の実施態様は、第１の実施態様において、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、ダイアフラム破損検出装置（例えば、ダイアフラム破損検出装置３Ａ）である。
この構成によれば、弁体は、高強度および耐熱性を有する材料で形成できる。

【0092】

本発明の第４の実施態様は、第３の実施態様において、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、ダイアフラム破損検出装置である。
この構成によれば、弁体を移動させるために必要な流量は、低減される。

【0093】

本発明の第５の実施態様は、第１乃至第４のいずれかの実施態様において、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、ダイアフラム破損検出装置である。
この構成によれば、弁体は、弁座面に案内されて、最終的に定位置（閉弁位置）に位置することができる。

【0094】

本発明の第６の実施態様は、２つのダイアフラムシート（例えば、ダイアフラムシート２５ａ，２５ｂ）が密着されることにより形成されるダイアフラム（例えば、ダイアフラム２５）と、２つの前記ダイアフラムシートそれぞれの外縁部（例えば、外縁部２５ｃ，２５ｄ）の間に配置される円環状の周縁リング（例えば、周縁リング２４）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（例えば、貫通孔２４ａ）に、接続される接続管（例えば、接続管２８）と、を備える往復動ポンプ（例えば、往復動ポンプ２）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第１の実施態様に記載のダイアフラム破損検出装置（例えば、ダイアフラム破損検出装置３，３Ａ）と、を有してなる、往復動ポンプ装置（例えば、往復動ポンプ装置１）である。
この構成によれば、ダイアフラムが破損していないにも関わらずダイアフラムの破損を検出するという誤作動は生じない。

【符号の説明】

【0095】

１ 往復動ポンプ装置
２ 往復動ポンプ
３ ダイアフラム破損検出装置
４２ｂ 弁座面
４３ｅ 小径部（第２流体経路）
４３ｇ 溝部（第２流体経路）
６１ 第１流路（第１流体経路）
６２ 第２流路（第２流体経路）
６５ 第５流路（排出経路）
７ 一方向弁
８ 圧力検出器
９ 弁体
ＦＰ 流体経路
ＧＶ ガス排出弁
Ｐ１ 開弁位置
Ｐ２ 閉弁位置

【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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】