図面 (/)

技術 往復動ポンプ

出願人 日本ピラー工業株式会社
発明者 手嶋一清浦田大輔山田直人村上拓也
出願日 2016年8月3日 (5年6ヶ月経過) 出願番号 2016-152586
公開日 2018年2月8日 (4年0ヶ月経過) 公開番号 2018-021503
状態 特許登録済
技術分野 往復動ポンプ(3)
主要キーワード 環状係止部材 有蓋円筒形 給排気孔 ローリングダイアフラム 突出基端 往復動部材 リング押え シャフトホルダ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年2月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

圧力計取付構造に起因して、ポンプ室内液溜まりが発生することを防止できる往復動ポンプを提供する。

解決手段

往復動ポンプ1が、吸込口および吐出口を有するハウジング2と、前記ハウジング内にポンプ室28を形成するように配置されるとともに、流体を前記ポンプ室に吸込口15を介して吸い込み、かつ、前記ポンプ室に流入した流体を前記ポンプ室から吐出口16を介して吐出することができるように往復動可能に設けられた往復動部材3と、前記往復動部材を往復動させ得るように構成された駆動装置4と、受圧部46を有し、この受圧部を介して前記ポンプ室に流入した流体の圧力を検出するように構成された圧力計6であって、前記駆動装置により前記往復動部材と一体的に往復動させられるように当該往復動部材に連結された圧力計6とを備える。

概要

背景

従来、薬液等の液体を含む流体移送を行うための往復動ポンプが知られている。前記往復動ポンプとしては、例えば、特許文献1に記載されているようなダイアフラムポンプがある。この種のダイアフラムポンプは、半導体液晶有機EL、太陽電池LEDの製造時によく使用される。

前記往復動ポンプは、ハウジングと、往復動部材と、駆動装置と、圧力計とを備えている。前記ハウジングは、吸込口および吐出口を有している。前記往復動部材は、ローリングダイアフラム等から構成されるものであり、前記ハウジング内にポンプ室を形成するように配置されている。

そして、前記往復動部材は、前記ハウジング内において、流体を前記ポンプ室に前記吸込口を介して吸い込み、かつ、前記ポンプ室に流入した流体を前記ポンプ室から前記吐出口を介して吐出することができるように往復動可能に設けられている。

前記駆動装置は、前記可動部材を往復動させ得るように構成されている。前記圧力計は、受圧部を有し、この受圧部を介して前記ポンプ室に流入した流体の圧力を検出するように構成されている。前記圧力計は、前記ハウジングに取り付けられている。

概要

圧力計の取付構造に起因して、ポンプ室内液溜まりが発生することを防止できる往復動ポンプを提供する。往復動ポンプ1が、吸込口および吐出口を有するハウジング2と、前記ハウジング内にポンプ室28を形成するように配置されるとともに、流体を前記ポンプ室に吸込口15を介して吸い込み、かつ、前記ポンプ室に流入した流体を前記ポンプ室から吐出口16を介して吐出することができるように往復動可能に設けられた往復動部材3と、前記往復動部材を往復動させ得るように構成された駆動装置4と、受圧部46を有し、この受圧部を介して前記ポンプ室に流入した流体の圧力を検出するように構成された圧力計6であって、前記駆動装置により前記往復動部材と一体的に往復動させられるように当該往復動部材に連結された圧力計6とを備える。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、圧力計の取付構造に起因して、ポンプ室内に液溜まりが発生することを防止できる往復動ポンプの提供を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

流体移送するための往復動ポンプにおいて、吸込口および吐出口を有するハウジングと、前記ハウジング内にポンプ室を形成するように配置されるとともに、流体を前記ポンプ室に前記吸込口を介して吸い込み、かつ、前記ポンプ室に流入した流体を前記ポンプ室から前記吐出口を介して吐出することができるように往復動可能に設けられた往復動部材と、前記往復動部材を往復動させ得るように構成された駆動装置と、受圧部を有し、この受圧部を介して前記ポンプ室に流入した流体の圧力を検出するように構成された圧力計であって、前記駆動装置により前記往復動部材と一体的に往復動させられるように当該往復動部材に連結された圧力計とを備える往復動ポンプ。

請求項2

前記往復動部材が、可撓性を有し、前記受圧部と前記ポンプ室との間に配置された膜状部分を備え、前記圧力計が、前記受圧部を前記膜状部分に当接させた状態で、前記膜状部分と前記駆動装置との間に配置されている、請求項1に記載の往復動ポンプ。

請求項3

前記往復動部材が、ローリングダイアフラムから構成されている、請求項1または請求項2に記載の往復動ポンプ。

請求項4

前記往復動部材が、ベローズから構成されている、請求項1または請求項2に記載の往復動ポンプ。

技術分野

0001

本発明は、往復動ポンプに関する。

背景技術

0002

従来、薬液等の液体を含む流体移送を行うための往復動ポンプが知られている。前記往復動ポンプとしては、例えば、特許文献1に記載されているようなダイアフラムポンプがある。この種のダイアフラムポンプは、半導体液晶有機EL、太陽電池LEDの製造時によく使用される。

0003

前記往復動ポンプは、ハウジングと、往復動部材と、駆動装置と、圧力計とを備えている。前記ハウジングは、吸込口および吐出口を有している。前記往復動部材は、ローリングダイアフラム等から構成されるものであり、前記ハウジング内にポンプ室を形成するように配置されている。

0004

そして、前記往復動部材は、前記ハウジング内において、流体を前記ポンプ室に前記吸込口を介して吸い込み、かつ、前記ポンプ室に流入した流体を前記ポンプ室から前記吐出口を介して吐出することができるように往復動可能に設けられている。

0005

前記駆動装置は、前記可動部材を往復動させ得るように構成されている。前記圧力計は、受圧部を有し、この受圧部を介して前記ポンプ室に流入した流体の圧力を検出するように構成されている。前記圧力計は、前記ハウジングに取り付けられている。

先行技術

0006

特開2007−23935号公報

発明が解決しようとする課題

0007

従来の往復動ポンプにおいては、図8に示すように、圧力計206として本体ネジ込み型のものが採用されている。そして、ハウジング202の壁部211にポンプ室228に通じる前記圧力計206用の取付孔233が設けられ、この取付孔233に前記圧力計206がねじ込まれることにより、前記圧力計206が前記ハウジング202の壁部211に取り付けられていた。

0008

この取付時、前記圧力計206の受圧部246が前記ポンプ室228に面するように周辺箇所に配置されるものの、この受圧部246と前記ポンプ室228との間に前記取付孔233の段差またはネジ余り部分等からなる空間238が生じ、流体が前記ポンプ室228に流入したときに、前記ポンプ室228に連通する前記空間238や前記取付穴233に液溜まりが発生するようになっていた。

0009

前述のように液溜まりが発生した場合には、この液溜まりにおいてパーティクルが発生しやすい。したがって、前記パーティクルが前記ポンプ室228に流入した流体に混入し、これにより前記往復動ポンプが前記ポンプ室228から吐出口を通じて吐出される流体の純度が低下するおそれがあった。

0010

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、圧力計の取付構造に起因して、ポンプ室内に液溜まりが発生することを防止できる往復動ポンプの提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0011

本発明は、
流体を移送するための往復動ポンプにおいて、
吸込口および吐出口を有するハウジングと、
前記ハウジング内にポンプ室を形成するように配置されるとともに、流体を前記ポンプ室に前記吸込口を介して吸い込み、かつ、前記ポンプ室に流入した流体を前記ポンプ室から前記吐出口を介して吐出することができるように往復動可能に設けられた往復動部材と、
前記往復動部材を往復動させ得るように構成された駆動装置と、
受圧部を有し、この受圧部を介して前記ポンプ室に流入した流体の圧力を検出するように構成された圧力計であって、前記駆動装置により前記往復動部材と一体的に往復動させられるように当該往復動部材に連結された圧力計とを備えるものである。

0012

この構成によれば、前記ハウジングへの前記圧力計の取付構造に起因して、流体が前記ポンプ室に流入したときに液溜まりを発生させる空間が、前記ポンプ室に対して形成されることがない。したがって、前記ポンプ室内に液溜まりが発生することを防止できる。よって、前記往復動ポンプを用いて、流体の純度を良好に保ちながら、流体の移送を行うことができる。

0013

本発明の別の態様によれば、
前記往復動部材が、
可撓性を有し、前記受圧部と前記ポンプ室との間に配置された膜状部分を備え、
前記圧力計が、
前記受圧部を前記膜状部分に当接させた状態で、前記膜状部分と前記駆動装置との間に配置されている。

0014

本発明の更に別の態様によれば、
前記往復動部材が、ローリングダイアフラムから構成されている。

0015

本発明のまた別の態様によれば、
前記往復動部材が、ベローズから構成されている。

発明の効果

0016

本発明によれば、圧力計の取付構造に起因して、ポンプ室内に液溜まりが発生することを防止できる往復動ポンプを提供できる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の第1実施形態に係る往復動ポンプの吐出行程終了時の状態を示す側面断面図である。
図1の往復動ポンプの吸込行程終了時の状態を示す側面断面図である。
図1の往復動ポンプの概略ブロック図である。
図1の往復動ポンプにおける圧力計の取付構造を示す側面断面図である。
別実施例に係る圧力計の取付構造を示す側面断面図である。
本発明の第2実施形態に係る往復動ポンプであるベローズポンプの側面断面図である。
図6の往復動ポンプにおける圧力計の取付構造を示す側面断面図である。
従来の往復動ポンプにおける圧力計の取付構造を示す断面図である。

実施例

0018

まず、本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。

0019

本発明の第1実施形態に係る往復動ポンプは、薬液等の液体を含む流体の移送を行うためのダイアフラムポンプ1である。前記ダイアフラムポンプ1は、図1および図2に示すように、ハウジング2と、往復動部材(ローリングダイアフラム)3と、駆動装置4と、圧力計6とを備えている。前記ダイアフラムポンプ1は、図3に示すように、制御装置8を更に備えている。

0020

以下の説明において、前後方向とは図面上の上下方向を指し、前進とは前方への移動をいい、後退とは後方への移動をいうこととする。

0021

前記ハウジング2は、吸込口15および吐出口16を有している。本実施形態において、前記ハウジング2は、シリンダ11と、ポンプヘッド12とを備えている。前記シリンダ11は、例えば、SUS304等のステンレス鋼から構成される。前記シリンダ11は、円筒形状を有し、軸方向が前後方向となるように配置されている。

0022

前記シリンダ11は、通気孔13を有している。前記通気孔13は、前記シリンダ11の軸方向(即ち、前記ハウジング2の軸方向)と交差する方向に貫通するように、当該シリンダ11の側部に設けられている。前記通気孔13は、真空ポンプまたはアスピレータ等の減圧装置(図示せず)と接続可能とされている。

0023

前記ポンプヘッド12は、樹脂から構成される。たとえば、前記ポンプヘッド12は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂から構成される。前記ポンプヘッド12は、前記シリンダ11と略同一の内径をもつ有蓋円筒形状を有し、前記シリンダ11と同軸的に配置されている。

0024

前記ポンプヘッド12は、前記シリンダ11の軸方向一方側(前側)の開口部を閉塞するように、前記シリンダ11の軸方向一端部(前端部)に取り付けられている。これにより、前記ハウジング2内に、前記シリンダ11と前記ポンプヘッド12とに囲まれた第1内部空間14が形成されている。

0025

前記ポンプヘッド12は、前記吸込口15および前記吐出口16を有している。前記吸込口15は、前記ポンプヘッド12の軸方向と交差する方向に貫通するように、当該ポンプヘッド12の側部に設けられている。前記吸込口15は、流体の供給元となる所定の機器(図示せず)と吸込側開閉バルブおよび配管等を介して接続されている。

0026

前記吐出口16は、前記ポンプヘッド12の軸方向に貫通するように、当該ポンプヘッド12の軸方向一端部(前端部)、即ち蓋部18に設けられている。前記吐出口16は、前記蓋部18の径方向中央部分に配置され、流体の供給先となる所定の機器(図示せず)と吐出側の開閉バルブおよび配管等を介して接続されている。

0027

前記駆動装置4は、前記ローリングダイアフラム3を往復動させ得るように構成されている。本実施形態において、前記駆動装置4は、シャフト22を有している。前記シャフト22は、前記ハウジング2(前記シリンダ11)内に往復動可能に設けられ、前記圧力計6を介して前記ローリングダイアフラム3と接続されている。

0028

前記シャフト22は、例えば、焼き入れされた高炭素クロム軸受鋼等の鋼材から構成される。前記シャフト22は、前記ハウジング2と同軸的に配置され、前記ハウジング2の軸方向に往復動できるように、前記ハウジング2の隔壁25にOリング26を介して貫設されている。前記隔壁25は、前記ハウジング2内を前記第1内部空間14と第2内部空間24とに区画するように設けられている。

0029

ここで、前記Oリング26は、前記Oリング押え27により前記隔壁25に保持されている。前記Oリング押え27は、例えば、ステンレスから構成される。前記Oリング押え27は、前記シャフト22を接触させないように貫通させた状態で、前記ハウジング2における前記第2内部空間24に配置されている。

0030

前記シャフト22は、前記第1内部空間14に位置する軸方向一端部(前端部)と、前記第2内部空間24に位置する軸方向他端部(後端部)とを有している。前記シャフト22は、前記圧力計6および前記ローリングダイアフラム3の各々と一体的に往復動するように、前記軸方向一端部で前記圧力計6と連結されている。

0031

前記駆動装置4は、また、前記シャフト22を前記ハウジング2に保持するためのシャフトホルダ29を有している。前記シャフトホルダ29は、例えば、ステンレスから構成される。前記シャフトホルダ29は、前記ハウジング2の前記第2内部空間24に配置され、前記シャフト22と後述の出力軸42とを結合するように設けられている。

0032

前記ローリングダイアフラム3は、前記ハウジング2内にポンプ室28を形成するように配置されるとともに、流体を前記ポンプ室28に前記吸込口15を介して吸い込み、かつ、前記ポンプ室28に流入した流体を当該ポンプ室28から前記吐出口16を介して吐出することができるように前記ハウジング2に往復動可能に設けられている。

0033

本実施形態において、前記ローリングダイアフラム3は、樹脂から構成される。たとえば、前記ローリングダイアフラム3は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂から構成される。前記ローリングダイアフラム3は、有蓋筒形状を呈する中央部分を有するものであり、この中央部分で前記圧力計6を軸方向一方側(前側)から覆うように配置されている。

0034

詳しくは、前記ローリングダイアフラム3は、中央部31と、外周部32と、折返部33とを有している。前記中央部31は、前記ローリングダイアフラム3の円形状の蓋部分をなすものであり、前記ポンプ室28に臨みかつ前記ハウジング2の軸方向一端部(天井部)、即ち前記蓋部18と対向するように配置されている。

0035

前記外周部32は、前記ローリングダイアフラム3の円形状の外周縁部分をなすものであり、前記中央部31の径方向外側に配置されるとともに、前記シリンダ11と前記ポンプヘッド12とに挟持されている。前記折返部33は、可撓性を有するものであり、前記中央部31と前記外周部32との間に変形可能に設けられている。

0036

そして、前記ローリングダイアフラム3は、前記外周部32により前記ハウジング2に対して位置固定された状態で、前記折返部33を前記ハウジング2の内壁部と前記圧力計6との間で変形させかつ前記中央部31の位置を前記ハウジング2の軸方向に変化させながら、前記圧力計6と一体的に往復動し得るようになっている。

0037

前記ローリングダイアフラム3は、また、前記ハウジング2における前記第1内部空間14を前記ポンプ室28と減圧室38とに液密にかつ気密に区画するように設けられている。前記ポンプ室28は、前記ローリングダイアフラム3(前記中央部31および前記折返部33)と前記ポンプヘッド12とにより囲まれて形成されている。

0038

そのため、前記ポンプ室28は、前記ハウジング2の軸方向に関する、前記圧力計6および前記シャフト22との一体的な往復動に伴う前記ローリングダイアフラム3の位置の変化、即ち前記折返部33の変形を伴う前記中央部31の位置の変化によって、当該ポンプ室28の容積を変化(増大または減少)させられるようになっている。

0039

ここで、前記ポンプ室28は、前記吸込口15および前記吐出口16の各々と接続されて、前記ダイアフラムポンプ1の運転時に前記吸込口15から吸い込まれた流体をこれが外部に吐出されるまでの間において一時的に貯溜できるようになっている。前記減圧室38は、前記通気孔13と接続され、前記減圧装置により減圧され得るようになっている。

0040

なお、前記ローリングダイアフラム3により区画される前記第1内部空間14の空間を、本実施形態においてはそれぞれ前記ポンプ室28と前記減圧室38としているが、これに限定するものではなく、前記ポンプ室28と前記通気孔13を介して開放状態に保たれる大気室とすることも可能である。

0041

前記ダイアフラムポンプ1においては、また、前記駆動装置4が、駆動源としてのモータ40を有している。本実施形態において、前記駆動装置4は、前記シャフト22および前記モータ40に加え、前記出力軸42を更に有している。

0042

前記モータ40は、パルスモータステッピングモータ)である。前記モータ40は、前記シャフト22よりも前記ハウジング2の軸方向他方側(後側)に設けられている。前記出力軸42は、ネジ軸送りねじ)である。前記出力軸42は、前記モータ40の回転軸に対して連動するように接続されている。

0043

なお、前記モータ40は、特に限定するものではなく、パルスモータ(ステッピングモータ)以外であってもよい。

0044

前記出力軸42は、前記モータ40側から前記ハウジング2内へ突出した状態で当該ハウジング2の軸方向に往復動可能に設けられている。前記出力軸42は、前記シャフト22と同軸的に配置され、突出端部(前端部)で前記シャフト22の軸方向他端部(後端部)と前記シャフトホルダ29を介して接続されている。

0045

そして、前記駆動装置4は、前記出力軸42および前記シャフト22等を介して前記ローリングダイアフラム3を前記圧力計6と共に前記ハウジング2の軸方向に往復移動させ得るように、前記モータ40の回転運動直線運動に変換して前記出力軸42から前記シャフト22に伝達し得るようになっている。

0046

また、前記駆動装置4においては、エンコーダ45が使用される(図3参照)。前記エンコーダ45は、前記モータ40の回転軸に取り付けられている。前記エンコーダ45は、前記モータ40の駆動制御のためのものであり、前記モータ40の回転に同期したパルス信号を出力するように構成されている。

0047

前記圧力計6は、受圧部46を有し、この受圧部46を介して前記ポンプ室28に流入した流体の圧力を検出するように構成されている。そして、前記圧力計6は、前記駆動装置4により前記ローリングダイアフラム3と一体的に往復動させられるように、当該ローリングダイアフラム3に連結されている。

0048

本実施形態において、前記圧力計6は、前記ハウジング2内に、詳しくは前記第1内部空間14のうちの前記減圧室38側に配置されている。そして、前記圧力計6が、反前記ポンプ室28側(後側)から前記ローリングダイアフラム3に、詳しくは前記中央部31と前記折返部33とにより形成された凹部39に嵌め込まれている。

0049

言い換えれば、前記圧力計6は、前記ローリングダイアフラム3により前記ポンプ室28側(前側)から被覆されている。この状態で、前記圧力計6は、前記ローリングダイアフラム3に取り付けられて、当該圧力計6の反前記ポンプ室28側(後側)で前記シャフト22と連結されている。前記圧力計6の配線48は、外部に導出されている。

0050

なお、前記圧力計6は前記ローリングダイアフラム3および前記シャフト22と連結されていると述べたが、これは固定されていなければならないという意味ではない。すなわち、前記第1内部空間14に前記減圧室38または前記大気室が設けられ、前記減圧室38または前記大気室の圧力が、前記ポンプ室28内の圧力(前記ポンプ室28に流入する流体の圧力)よりも常に低く保たれる場合には、前記圧力計6は、前記ローリングダイアフラム3および前記シャフト22に固定されている必要はない。

0051

前記制御装置8は、前記ローリングダイアフラム3を往動または復動させるべく、前記駆動装置4を制御するためのものである。図3に示すように、前記制御装置8は、前記モータ40および前記エンコーダ45の各々とコントローラ制御基板)47を介して接続されるとともに、前記圧力計6と前記配線48を介して接続されている。

0052

ここで、前記ローリングダイアフラム3の往復動のうちの往動とは前方(前記ポンプ室28の容積が減少する方向)への移動(前進)であり、復動とは反対の後方(前記ポンプ室28の容積が増大する方向)への移動(後退)である。

0053

前記制御装置8は、前記モータ40を駆動制御するため、駆動信号を前記コントローラ47へ出力できるように構成されている。前記コントローラ47は、その駆動信号に基づき、前記モータ40を駆動するためのパルス信号を前記モータ40に出力するように構成されている。

0054

前記コントローラ47は、前記エンコーダ45より出力されたパルス信号を取得し、その取得したパルス信号(パルス数)に基づき、前記モータ40の回転量(回転角度)等を検知し、その検知した回転量等を前記制御装置8に出力するように構成されている。

0055

これにより、前記制御装置8は、前記コントローラ47から取得した回転量等に基づき、前記ローリングダイアフラム3の往復動方向に関する位置を把握できるようになっている。前記制御装置8は、前記圧力計6の検出結果を取得し、前記ポンプ室28に流入した流体の圧力を把握できるようになっている。

0056

そして、前記制御装置8は、前記ダイアフラムポンプ1の運転時に流体の移送のために吸込行程と吐出行程とを交互に実行させるべく、前記ローリングダイアフラム3を前記ハウジング2の軸方向に往復動させるように、前記モータ40の駆動制御を行うことができる構成とされている。

0057

すなわち、前記制御装置8は、前記吸込行程の実行時には、前記モータ40を負回転させて、前記ローリングダイアフラム3を前記ポンプ室28の容積が増大する方向へ(図1に示す状態から図2に示す状態へ)変位させるように復動させる。このとき、前記制御装置8は、前記吸込側の開閉バルブを開き、かつ、前記吐出側の開閉バルブを閉じる制御も行う。これにより、流体が前記ポンプ室28に前記吸込口15を通じて吸い込まれることとなる。

0058

一方、前記制御装置8は、前記吐出行程の実行時には、前記モータ40を正回転させて、前記ローリングダイアフラム3を前記ポンプ室28の容積が減少する方向へ(図2に示す状態から図1に示す状態へ)変位させるように往動させる。このとき、前記制御装置8は、前記吸込側の開閉バルブを閉じ、前記吐出側の開閉バルブを開く制御も行う。これにより、流体が前記ポンプ室28から前記吐出口16を通じて吐出されることとなる。

0059

また、本実施形態においては、図1図2図4に示すように、前記ローリングダイアフラム3が、膜状部分60を備えている。前記膜状部分60は、可撓性を有し、前記ポンプ室28と前記圧力計6の受圧部46との間に配置されている。そして、前記圧力計6が、前記受圧部46を前記膜状部分60に当接させた状態で、前記膜状部分60と前記駆動装置4との間に配置されている。

0060

詳しくは、前記膜状部分60は、前記ローリングダイアフラム3の中央部31に含まれている。前記膜状部分60は、前記中央部31の中心部から径方向外側へ前記ローリングダイアフラム3の往復動方向と略直交する方向に沿って放射状に広がるように設けられている。前記膜状部分60は、これが当接する前記圧力計6の受圧部46の当接面(前端面)65と略平行に形成されている。

0061

そして、前記膜状部分60は、前記ポンプ室28に臨むように(前記ポンプ室28に面するように)配置されるとともに、前記受圧部46の当接面65に沿って配置されている。ここで、前記膜状部分60は、前記圧力計6の受圧部46が前記ポンプ室28に流入した流体の圧力を検出するために機能することを阻害しない程度の可撓性を有する形状とされている。

0062

本実施形態において、前記膜状部分60は、樹脂から構成される。たとえば、前記膜状部分60は、前記ローリングダイアフラム3と同一種の樹脂から構成される。そして、前記膜状部分60は、その厚さ(前記ローリングダイアフラム3の往復動方向の幅)が、約0.1mm〜約1mm、好ましくは約0.1mm〜約0.5mmの範囲内の値に収まるように形成される。

0063

また、前記圧力計6は、直径の異なる複数の円柱を直径の大きい順に同心状に積層させた多段円柱形状を有し、前記ハウジング2と同軸的に配置されている。前記圧力計6は、前記ハウジング2の軸方向に関して前記膜状部分60に対し反前記ポンプ室28側(後側)に配置され、前記膜状部分60と一体的に往復動できるように前記ローリングダイアフラム3に取り付けられている。

0064

前記圧力計6は、その当接面65が前記ローリングダイアフラム3の膜状部分60に反前記ポンプ室28側(後側)から当接するように前記ローリングダイアフラム3における多段凹部である前記凹部39に密に嵌め込まれて、前記膜状部分60(前記ローリングダイアフラム3)に対して位置決めされている。前記受圧部46の当接面65は、略平坦に形成されている。

0065

こうして、前記圧力計6は、前記ポンプ室28と隔絶されるように、前記受圧部46(前記当接面65)を前記膜状部分60に当接させつつ前記ローリングダイアフラム3により前記ポンプ室28側(前側)から被覆された状態、即ち少なくも前記受圧部46を含む一部分を前記ローリングダイアフラム3に内蔵させた状態で保持されている。

0066

したがって、前記圧力計6の取付構造に起因して、流体が前記ポンプ室28に流入したときに液溜まりを発生させる空間が、前記ポンプ室28に対して形成されることがない。そのため、前記ポンプ室28内に液溜まりが発生することを防止できる。よって、前記ダイアフラムポンプ1を用いて、流体の純度を良好に保ちながら、流体の移送を行うことができる。

0067

なお、本実施形態は、前記圧力計6の取付構造に関し、前記受圧部46と前記ポンプ室28との間に前記膜状部分60を介在させる構成を採用しているが、図5に示すように、前記ローリングダイアフラム3の中央部31に開口部74を設けて、前記受圧部46が前記開口部74を介して前記ポンプ室28に流入した流体に直接接するように前記ポンプ室28に対して露出させる構成を採用してもよい。

0068

なお、本実施形態は、前記ローリングダイアフラム3に対する前記圧力計6の位置決め構造に関し、多段円柱形状を有する前記圧力計6をこれに対応する、前記ローリングダイアフラム3の多段凹部(前記凹部39)に密に嵌め込む構成を採用しているが、他の構成を採用してもよい。

0069

次に、本発明の第2実施形態について図面を参照しつつ説明する。

0070

本発明の第2実施形態に係る往復動ポンプは、薬液等の液体を含む流体の移送を行うためのベローズポンプ100である。図6に示すように、前記ベローズポンプ100は、第1ポンプ部101Aおよび第2ポンプ部101Bを備える複動型のベローズポンプである。

0071

前記第1ポンプ部101Aおよび前記第2ポンプ部101Bは、実質的に同一の構成を有するものであり、前記ベローズポンプ100の長手方向における中心線に対し互いに線対称に配置されて、前記ベローズポンプ100の運転時に相補的に動作させられるように構成されている。

0072

前記ベローズポンプ100において、前記第1ポンプ部101Aおよび前記第2ポンプ部101Bは、それぞれ、ハウジング102と、往復動部材(ベローズ)103と、駆動装置104と、圧力計106とを備えている。前記ベローズポンプ100は、制御装置(図示せず)を更に備えている。

0073

前記ハウジング102は、吸込口115および吐出口116を有している。本実施形態において、前記ハウジング102は、ポンプケーシング111と、ポンプヘッド112とを備えている。ここで、前記ポンプヘッド112は、前記第1ポンプ部101Aおよび前記第2ポンプ部101Bにおいて共通で使用されるものである。

0074

前記ポンプケーシング111は、樹脂、金属、その他の材料、またはそれらの組合せから構成され、好ましくは表面において耐食性を有している。たとえば、前記ポンプケーシング111は、PTFE等のフッ素樹脂コーティングが施されたアルミニウム等から構成される。前記ポンプケーシング111は、有底円筒形状を有し、前記ポンプヘッド112に向かって開口するように配置されている。

0075

前記ポンプヘッド112は、樹脂、金属、その他の材料、またはそれらの組合せから構成され、好ましくは全体として耐食性を有している。たとえば、前記ポンプヘッド112は、PTFE等のフッ素樹脂等から構成される。前記ポンプヘッド112は、前記ポンプケーシング111の形状に対応する盤形状を有し、前記ポンプケーシング111と同軸的に配置されている。

0076

前記ポンプヘッド112は、前記ポンプケーシング111の開口部を閉塞するように、前記ポンプケーシング111に気密に取り付けられている。これにより、前記ハウジング102内に、前記ポンプケーシング111と前記ポンプヘッド112とに囲まれた内部空間114が形成されている。

0077

前記ポンプヘッド112は、前記吸込口115、前記吐出口116、吸込側流体流路117、および、吐出側流体流路118を有している。前記吸込側流体流路117は、前記吸込口115に連通するように前記ポンプヘッド112に設けられ、流体の供給元となる所定の機器(図示せず)と吸込側の開閉バルブおよび配管等を介して接続されている。

0078

前記吐出側流体流路118は、前記吐出口116に連通するように前記ポンプヘッド112に設けられ、流体の供給元となる所定の機器(図示せず)と吐出側の開閉バルブおよび配管等を介して接続されている。前記吸込側流体流路117および前記吐出側流体流路118は、それぞれ、延在方向の途中で流路の向きを変えるように形成されている。

0079

前記ベローズ103は、前記ハウジング102内に前記ポンプ室128を形成するように配置されるとともに、流体を前記ポンプ室128に前記吸込口115を介して吸い込み、かつ、前記ポンプ室128に流入した流体を当該ポンプ室128から前記吐出口116を介して吐出することができるように前記ハウジング102に往復動(伸縮動作)可能に設けられている。

0080

本実施形態において、前記ベローズ103は、樹脂から構成される。たとえば、前記ベローズ103は、PTFE等のフッ素樹脂から構成される。前記ベローズ103は、有底円筒形状を有し、当該ベローズ103の開口部が前記ポンプヘッド112により閉塞されるように当該ポンプヘッド112に取り付けられるとともに、前記ポンプケーシング111の軸方向に伸縮可能に設けられている。

0081

詳しくは、前記ベローズ103は、閉塞端部131と、開口端部132と、蛇腹部133とを有している。前記閉塞端部131は、前記ベローズ103の底部に備えられている。前記開口端部132は、前記ベローズ103の開口部に備えられている。前記蛇腹部133は、筒形状を有し、前記閉塞端部131と前記開口端部132とをつなぐように設けられている。

0082

そして、前記閉塞端部131および前記蛇腹部133が、前記ポンプケーシング111内に設けられて、前記開口端部132と共に前記ポンプケーシング111および前記ポンプヘッド112と同軸的に配置されている。前記開口端部132は、前記ベローズ103を前記ポンプヘッド112に固定するために、環状係止部材135により前記ポンプヘッド112に係止されている。

0083

また、前記閉塞端部131は、前記蛇腹部133と反対側に配置された可動体136と連結されている。前記可動体136は、連結棒137を介して他方のポンプ部101B(101A)における可動体136と連結されている。前記連結棒137は、前記ベローズ103の伸縮方向に往復動できるように、前記ポンプヘッド112に貫設されている。

0084

そして、前記ベローズ103が、前記ポンプヘッド112から前記ハウジング102の軸方向へ突出するように設けられるとともに、その突出基端部となる前記開口端部132を前記ポンプヘッド112に固定した状態で、前記連結棒137を往復動させるように、当該ポンプヘッド112に対して前記ハウジング102の軸方向に伸長または収縮し得るようになっている。

0085

前記ベローズ103は、また、前記ハウジング102における前記内部空間114を前記ポンプ室128と空気室138とに液密にかつ気密に区画するように設けられている。前記ポンプ室128は、前記ベローズ103(前記閉塞端部131および前記蛇腹部133)と前記ポンプヘッド112とにより囲まれて形成されている。

0086

そのため、前記ポンプ室128は、前記ハウジング102の軸方向に関する前記ベローズ103の往復動によって、具体的には、前記蛇腹部133の伸縮動作による形状の変化、および、この伸縮動作に伴う前記閉塞端部131の位置の変化によって、当該ポンプ室128の容積を変化(増大または減少)させられるようになっている。

0087

ここで、前記ポンプ室128は、前記吸込口115および前記吐出口116の各々と接続されて、前記ベローズポンプ100の運転時に前記吸込口115から吸い込まれた流体をこれが外部に吐出されるまでの間において一時的に貯溜できるようになっている。前記空気室138は、給排気孔139と接続され、この給排気孔139を通じて空気を給排され得るようになっている。

0088

前記吸込口115には、吸込側逆止弁141が設けられている。前記吸込側逆止弁141は、前記吸込側流体流路117(前記吸込口115)と前記ポンプ室128との間に位置するように前記ポンプヘッド112に取り付けられている。前記吸込側逆止弁141は、前記吸込側流体流路117から前記ポンプ室128に向かう流体の一方向への流れのみを許容するように構成されている。

0089

前記吐出口116には、吐出側逆止弁142が設けられている。前記吐出側逆止弁142は、前記吐出側流体流路118(前記吐出口116)と前記ポンプ室128との間に位置するように前記ポンプヘッド112に取り付けられている。前記吐出側逆止弁142は、前記ポンプ室128から前記吐出側流体流路118に向かう流体の一方向への流れのみを許容するように構成されている。

0090

前記駆動装置104は、前記ベローズ103を往復動(伸縮動作)させ得るように構成されている。本実施形態において、前記駆動装置104は、前記ポンプケーシング111における前記給排気孔139を介して、空気供給装置150から供給される加圧空気を前記空気室138に供給し、かつ、前記空気室138の空気を外部に排出することができるように構成されている。

0091

前記圧力計106は、受圧部146を有し、この受圧部146を介して前記ポンプ室128に流入した流体の圧力を検出するように構成されている。そして、前記圧力計106は、前記駆動装置104により前記ベローズ103と一体的に往復動させられるように、当該ベローズ103に連結されている。

0092

図7にも示すように、本実施形態において、前記圧力計106は、前記ハウジング102内に、詳しくは前記内部空間114のうち前記空気室138側に配置されている。そして、前記圧力計106は、前記空気室138側から前記ベローズ103に、詳しくは前記閉塞端部131に形成された取付孔157に嵌め込まれている。

0093

言い換えれば、前記圧力計106は、前記ベローズ103により前記ポンプ室128側(前側)から被覆されている。この状態で、前記圧力計106は、前記ベローズ103に取り付けられて、前記ベローズ103の伸縮動作に伴いその伸縮方向に前記閉塞端部131と一体的に変位するように設けられている。前記圧力計106の配線168は、外部に導出されている。

0094

前記制御装置は、前記ベローズ103を収縮動作または伸長動作させるべく、前記駆動装置104を制御するためのものである。前記制御装置は、前記駆動装置104の空気供給装置150等と接続されるとともに、前記圧力計106と前記配線168を介して接続されている。

0095

そして、前記制御装置は、前記ベローズポンプ100の運転時に前記第1ポンプ部101Aおよび前記第2ポンプ部101Bの各々において流体の移送のために吸込行程と吐出行程とを交互に実行させるべく、前記ベローズ103を前記ハウジング102の軸方向に伸縮動作させるように、前記駆動装置104の駆動制御を行うことができるようになっている。

0096

たとえば、前記制御装置は、前記第1ポンプ部101Aの吸込行程の実行時には、前記第2ポンプ部101Bに吐出行程を実行させるべく、前記第2ポンプ部101Bにおいて前記空気室138に圧縮空気が供給され、かつ、前記第1ポンプ部101Aにおいて前記空気室138の空気が外部に排出されるように前記駆動装置104を作動させる。

0097

これにより、前記第1ポンプ部101Aにおいて、流体が前記吸込側流体流路117から前記ポンプ室128に前記吸込口115を通じて吸い込まれることとなる。同時に、前記第2ポンプ部101Bにおいて、流体が前記ポンプ室128から前記吐出側流体流路118へ前記吐出口116を通じて吐出されることとなる。

0098

前記制御装置は、前記第1ポンプ部101Aの吐出工程の実行時には、前記第2ポンプ部101Bに吸込行程を実行させるべく、前記第1ポンプ部101Aにおいて前記空気室138に圧縮空気が供給され、かつ、前記第2ポンプ部101Bにおいて前記空気室138の空気が外部に排出されるように前記駆動装置104を作動させる。

0099

これにより、前記第1ポンプ部101Aにおいて、流体が前記ポンプ室128から前記吐出側流体流路118へ前記吐出口116を通じて吐出されることとなる。同時に、前記第2ポンプ部101Bにおいて、流体が前記吸込側流体流路117から前記ポンプ室128に前記吸込口115を通じて吸い込まれることとなる。

0100

また、本実施形態においては、図6図7に示すように、前記ベローズ103が、膜状部分160を備えている。前記膜状部分160は、可撓性を有し、前記ポンプ室128と前記圧力計106の受圧部146との間に配置されている。そして、前記圧力計106が、前記受圧部146を前記膜状部分160に当接させた状態で、前記膜状部分160と前記駆動装置104との間に配置されている。

0101

詳しくは、前記膜状部分160は、前記ベローズ103の閉塞端部131に含まれている。前記膜状部分160は、前記閉塞端部131の中心部から径方向外側へ前記ベローズ103の往復動方向と略直交する方向に沿って放射状に広がるように設けられている。前記膜状部分160は、これが当接する前記圧力計106の受圧部146の当接面165と略平行に形成されている。

0102

そして、前記膜状部分160は、前記ポンプ室128に臨むように(前記ポンプ室128に面するように)配置されるとともに、前記受圧部146の当接面165に沿って配置されている。ここで、前記膜状部分160は、前記圧力計106の受圧部146が前記ポンプ室128に流入した流体の圧力を検出するために機能することを阻害しない程度の可撓性を有する形状とされている。

0103

本実施形態において、前記膜状部分160は、樹脂から構成される。たとえば、前記膜状部分160は、前記ベローズ103と同一種の樹脂から構成される。そして、前記膜状部分160は、その厚さ(前記ベローズ103の往復動方向の幅)が、約0.1mm〜約1mm、好ましくは約0.1mm〜約0.5mmの範囲内の値に収まるように形成される。

0104

また、前記圧力計106は、直径の異なる複数の円柱を直径の大きい順に同心状に積層させた多段円柱形状を有し、前記ハウジング102と同軸的に配置されている。前記圧力計106は、前記ハウジング102の軸方向に関して前記膜状部分160に対し反前記ポンプ室128側に配置され、前記膜状部分160と一体的に往復動(変位)できるように前記ベローズ103に取り付けられている。

0105

前記圧力計106は、その当接面165が前記ベローズ103の膜状部分160に反前記ポンプ室28側から当接するように前記ベローズ103における前記取付孔157に嵌め込まれるとともに、保持部材171に保持されて、前記膜状部分160(前記ベローズ103)に対して位置決めされている。前記受圧部146の当接面165は、略平坦に形成されている。

0106

こうして、前記圧力計106は、前記ポンプ室128と隔絶されるように、前記受圧部146(前記当接面165)を前記膜状部分160に当接させつつ前記ベローズ103により前記ポンプ室128側から被覆された状態、即ち少なくも前記受圧部146を含む一部分を前記ベローズ103に内蔵させた状態で保持されている。

0107

したがって、前記圧力計106の取付構造に起因して、流体が前記ポンプ室128に流入したときに液溜まりを発生させる空間が、前記ポンプ室128に対して形成されることがない。そのため、前記ポンプ室128内に液溜まりが発生することを防止できる。よって、前記ベローズポンプ100を用いて、流体の純度を良好に保ちながら、流体の移送を行うことができる。

0108

なお、上述の教示を考慮すれば、本発明が多くの変更形態および変形形態をとり得ることは明らかである。したがって、本発明が、添付の特許請求の範囲内において、本明細書に記載された以外の方法で実施され得ることを理解されたい。

0109

たとえば、第1実施形態について、前記圧力計6は、前記配線48を介して前記コントローラ47と接続され、前記コントローラ47において前記圧力計6の検出結果を取得するように構成されていてもよい。また、前記コントローラ47は、前記制御装置8に組み込まれていてもよい。その場合、前記モータ40および前記エンコーダ45は、前記制御装置8と直接接続され、前記制御装置8は、前記モータ40を駆動するためのパルス信号を前記モータ40に出力するとともに、前記エンコーダ45より出力されるパルス信号を取得する。

0110

1ダイアフラムポンプ(往復動ポンプ)
2ハウジング
3ローリングダイアフラム(往復動部材)
4駆動装置
6圧力計
28ポンプ室
46 受圧部
60 膜状部分
100ベローズポンプ(往復動ポンプ)
102 ハウジング
103ベローズ(往復動部材)
104 駆動装置
106 圧力計
128 ポンプ室
146 受圧部
160 膜状部分

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

該当するデータがありません

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社村田製作所の「 ポンプ」が 公開されました。( 2021/09/27)

    【課題・解決手段】第1主面に圧電体を有する振動板(7)と、第1主面と逆側の振動板の第2主面に対向し、第1開口部(31d)を有する天板(31)と、天板と振動板との間の空間を囲むように、天板の外周部に接続... 詳細

  • 株式会社村田製作所の「 ポンプ」が 公開されました。( 2021/09/27)

    【課題・解決手段】第1主面に圧電体が接続される振動板(7)と、第1主面と逆側の振動板の第2主面に対向し、開口部を有する天板(31)及び天板と振動板との間の空間を囲むように天板の外周部に接続される側壁(... 詳細

  • セイコーエプソン株式会社の「 液体噴射装置」が 公開されました。( 2021/09/27)

    【課題】液体を連続的に噴射するとともに噴射された連続状態の液体を液滴化させ、液滴化した液体を対象物に噴射する構成の液体噴射装置において、該液体噴射装置の作業性を高くする。【解決手段】液体4を噴射するノ... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

該当するデータがありません

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ