ベローズポンプ
【課題】小型化や長期にわたるシール精度の維持を可能とし、ベローズの伸縮に応じて応答性よく開閉動作を行うことができるベローズポンプを提供する。
【解決手段】ベローズポンプ１０は、流体の流路３３，３４が形成されたポンプヘッド１１と、このポンプヘッド１１に取り付けられ、その内部が流路３３，３４に連通する水平方向に伸縮自在なベローズ１３と、流路３３，３４に対する一方向への流体の流れを許容し、他方向への流体の流れを阻止するチェックバルブ３８，４０とを備える。チェックバルブ３８，４０は、ポンプヘッド１１内に収容されるとともに、自重によって閉弁方向へ移動可能な弁体４５と、ポンプヘッド１１に取り付けられるとともに、弁体４５がポンプヘッド１１内から離脱するのを阻止するキャップ部材４４，４６と、を備える。
【解決手段】ベローズポンプ１０は、流体の流路３３，３４が形成されたポンプヘッド１１と、このポンプヘッド１１に取り付けられ、その内部が流路３３，３４に連通する水平方向に伸縮自在なベローズ１３と、流路３３，３４に対する一方向への流体の流れを許容し、他方向への流体の流れを阻止するチェックバルブ３８，４０とを備える。チェックバルブ３８，４０は、ポンプヘッド１１内に収容されるとともに、自重によって閉弁方向へ移動可能な弁体４５と、ポンプヘッド１１に取り付けられるとともに、弁体４５がポンプヘッド１１内から離脱するのを阻止するキャップ部材４４，４６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベローズポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造や化学工業等において、薬液や溶剤等の流体を送給させるためのポンプとして、ベローズポンプが使用される場合がある。
このベローズポンプは、例えば、特許文献１及び２に記載されているように、ポンプヘッドの左右方向（水平方向）の両側にポンプケースを連結して２つの空気室を形成し、各空気室の内部にそれぞれ左右方向に伸縮可能なベローズを設け、各空気室に交互に加圧エアを供給することによって各ベローズを収縮又は伸張させるように構成されている。
【０００３】
ポンプヘッドには、ベローズの内部と連通する流体の吸込通路と吐出通路とが形成され、さらに、吸込通路及び吐出通路に対する一方向への流体の流れを許容し、他方向への流体の流れを阻止するチェックバルブが設けられている。吸込通路用のチェックバルブは、ベローズの伸張により開くことによって吸込通路からベローズ内への流体の流れを許容し、ベローズの収縮により閉じることによって、当該ベローズ内から吸込通路への流体の流れを阻止するように構成されている。また、吐出通路用のチェックバルブは、ベローズの伸張により閉じることによって、吐出通路からベローズ内への流体の流れを阻止し、ベローズの収縮により開くことによって、ベローズ内から吐出通路への流体の流れを許容するように構成されている。
【０００４】
また、特許文献１及び２に記載のチェックバルブは、いずれも弁体がバルブケース内でベローズの伸縮方向（左右方向）に移動するように配置されている。そして、特許文献１に記載されているチェックバルブは、弁体が圧縮コイルバネによって閉弁方向に付勢され、特許文献２に記載のチェックバルブは、弁体がボールにより構成されるとともに、ベローズの伸縮に伴う流体の流れによって移動し、開閉を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４８７４１号公報
【特許文献２】特開２００６−２００４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているチェックバルブは、弁体が圧縮コイルバネによって付勢されているので、シール性が高く、ベローズの伸縮に伴う動作、特にチェックバルブの開から閉への切り替え動作を、ベローズの伸縮に伴う流体の流れによる背圧に加え、圧縮コイルバネの付勢力によって応答性よく行うことができる。しかし、圧縮コイルバネの伸縮ストロークを確保する必要があるため、バルブケースの水平方向寸法を大きくする必要がある。バルブケースは、ベローズ内に配置されるため、バルブケースの水平方向寸法が大きくなると、その分ベローズを水平方向に長く形成する必要が生じ、ベローズポンプ全体が大型化するという欠点がある。
また、圧縮コイルバネは、ＰＴＦＥ等の合成樹脂により形成されているので、長期使用によるクリープ等によってシール精度が低下する可能性がある。
【０００７】
これに対して、特許文献２に記載のチェックバルブは、圧縮コイルバネを使用していないため、バルブケースの水平方向寸法をある程度は小さくすることができ、ベローズポンプの小型化に寄与することができるとともに、クリープ等に起因するシール精度の低下を防止することができる。
しかしながら、弁体（ボール）が、ベローズの伸縮に伴う流体の流れのみによって移動するため、圧縮コイルバネを備えたものと比較して、特に、チェックバルブの開から閉への切り換えに遅れを生じやすくなるという欠点がある。また、ベローズポンプの運転を停止したときに、閉弁の遅れに起因して、吐出通路からベローズ内に、またベローズ内から吸込通路内に流体が逆流しやすくなるという欠点がある。このような流体の逆流は、ベローズポンプの運転を再開したときの定量性を損なう原因となる。また、バルブケース内に弁体を収容するスペースが必要であるため、バルブケースの左右方向寸法を小さくするにも限界がある。
【０００８】
本発明は、ベローズポンプの小型化や長期にわたるチェックバルブのシール精度の維持を可能としながら、ベローズの伸縮に応じて応答性よくチェックバルブの開閉動作を行うことができるベローズポンプ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】
【０００９】
本発明のベローズポンプは、流体の流路が形成されたポンプヘッドと、このポンプヘッドに取り付けられ、その内部が前記流路に連通する水平方向に伸縮自在なベローズと、前記流路に対する一方向への流体の流れを許容し、他方向への流体の流れを阻止するチェックバルブと、を備えているベローズポンプであって、
前記チェックバルブは、前記ポンプヘッド内に収容されるとともに、自重によって閉弁方向へ移動可能な弁体と、前記ポンプヘッドに取り付けられるとともに、前記弁体が前記ポンプヘッド内から離脱するのを阻止するキャップ部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、チェックバルブの弁体が自重によって閉弁方向に移動可能であるので、圧縮コイルバネによる付勢がなくてもベローズの伸縮に伴う流体の流れに応じて開閉動作、特に開から閉への動作を迅速に行うことができ、ベローズポンプを停止した場合にも、流体の逆流を適切に防止することができる。また、圧縮コイルバネを備える必要がなく、しかも弁体がポンプヘッド内に収容されているので、チェックバルブの水平方向の寸法を小さくすることができ、ベローズポンプの小型化が可能になるとともに、圧縮コイルバネのクリープに起因してシール精度が低下するといった問題も生じることがない。
【００１１】
前記ポンプヘッドには、前記弁体が移動可能に収容されると共に、閉弁のための前記弁体の移動方向が低位となるように水平方向に対して傾斜する移動通路が形成されていることが好ましい。これにより移動通路に沿って弁体を閉弁方向に自重で移動させることができる。
【００１２】
前記弁体は、前記移動通路に沿って転動可能な球体であってもよいし、前記移動通路に沿って転動可能な円柱体であってもよい。
いずれにおいても移動通路内で円滑に弁体を移動させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ベローズポンプの小型化や長期にわたるチェックバルブのシール精度の維持を可能としながら、ベローズの伸縮に応じて応答性よくチェックバルブの開閉動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るベローズポンプの断面図である。
【図２】ポンプヘッド及びチェックバルブを示す断面図である。
【図３】ポンプヘッド及びチェックバルブを示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、ポンプヘッドに形成された吸込通路及び移動通路の拡大正面断面図、（ｂ）は吸込通路及び移動通路の拡大側面図である。
【図５】（ａ）は、ポンプヘッドに形成された吐出通路及び移動通路の拡大正面断面図、（ｂ）は吐出通路及び移動通路の拡大側面図である。
【図６】（ａ）は、吸込用チェックバルブのキャップ部材の正面断面図、（ｂ）は、同キャップ部材の側面図である。
【図７】吐出用チェックバルブのキャップ部材の正面断面図である。
【図８】ベローズポンプの作用を示す説明図である。
【図９】ベローズポンプの作用を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《ベローズポンプの全体構成》
図１は、本発明の実施形態に係るベローズポンプの断面図である。
本実施形態のベローズポンプ１０は、薬液や溶剤等の移送流体を一定量供給するときに用いられ、ポンプヘッド１１と、このポンプヘッド１１の左右方向（水平方向）の両側に取り付けられる一対のポンプケース１２と、各ポンプケース１２の内部において、ポンプヘッド１１の左右方向の側面に取り付けられる一対のベローズ１３と、一対のベローズ１３の内部において、ポンプヘッド１１の左右方向の側面に取り付けられる計４個のチェックバルブ３８，４０と、を備えている。
【００１６】
《ポンプケースの構成》
ポンプケース１２は、ポンプヘッド１１の左右両側に固定された筒形状のケース胴体１５と、このケース胴体１５の左右方向の一端部（ポンプヘッド１１とは反対側の端部）を閉鎖する閉鎖蓋１６と、を備えている。ケース胴体１５と、ポンプヘッド１１及び閉鎖蓋１６との接合端面にはシール部材が介装されており、これらの部材によって囲まれた空間が気密状態が保持された空気室１７とされている。
【００１７】
閉鎖蓋１６には吸排気ポート１９が設けられており、この吸排気ポート１９は、切換バルブ１８を介してエアコンプレッサ等の空気供給装置（駆動装置）２０に接続されている。
また、閉鎖蓋１６には、近接センサからなる検出センサ２１が取り付けられており、この検出センサ２１は、ベローズ１３に取り付けられた作動板２４を検知して、当該ベローズ１３の伸縮状態を検出する。
【００１８】
《ベローズの構成》
ベローズ１３は、ＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素樹脂により有底筒形状に形成され、ベローズ１３の開放側端部はポンプヘッド１１に固定されている。具体的に、ベローズ１３の開放側端部には周溝２２が形成され、ポンプヘッド１１とポンプケース１２との間には、径方向内方へ突出する係止環２３が固定され、この係止環２３を周溝２２に嵌合することによってベローズ１３がポンプヘッド１１に固定されている。
【００１９】
ベローズ１３の周壁は蛇腹形状に形成されて水平方向に伸縮可能に構成されている。また、ベローズ１３の底部の外面は、作動板２４によって覆われている。具体的には、ベローズ１３の底部の外周部には周溝２５が形成されており、作動板２４の外周部に固定された係止環２６を周溝２５に嵌合させることによって作動板２４がベローズ１３の底部に固定されている。
【００２０】
一対のベローズ１３のそれぞれに固定された作動板２４は、連動シャフト２８によって連結されている。この連動シャフト２８は、その長手方向の中途部がポンプヘッド１１に形成されたガイド部２９に左右方向摺動可能にガイドされており、その両端部が作動板２４の外周部にナット等の連結具３０によって固定されている。そして、一対のベローズ１３は、一方が伸張したときに他方が収縮し、一方が収縮したときに他方が伸張するように連動シャフト２８によって連動される。
【００２１】
空気供給装置２０によって生成された適当な圧力の空気は、各ポンプケース１２の閉鎖蓋１６に設けられた吸排気ポート１９を介して２つの空気室１７に対して交互に供給される。一方の空気室１７に空気が供給されると、当該空気室１７内に配置されたベローズ１３が収縮し、このベローズ１３の収縮に連動して他方のベローズ１３が伸張する。そして、他方のベローズ１３の作動板２４が検出センサ２１によって検出されると、空気供給装置２０によって生成された空気は、切り換えバルブ１８によって他方の吸排気ポート１９から他方の空気室１７に供給される。これによって、他方のベローズ１３が収縮するとともに一方のベローズ１３が伸張する。このようなベローズ１３の伸縮に伴って、ベローズ１３の内部への流体の吸込と吐出とが交互に行われ、当該流体を移送可能となっている。
【００２２】
《ポンプヘッドの構成》
図２は、ポンプヘッド及びチェックバルブを示す断面図、図３は、ポンプヘッド及びチェックバルブを示す斜視図である。
ポンプヘッド１１は、ＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素樹脂から形成されている。ポンプヘッド１１の内部には、吸込通路３３及び吐出通路３４（本発明の流路）が形成されている。この吸込通路３３及び吐出通路３４は、図３に示すように、ポンプヘッド１１の外周面において開口する主通路３３Ａ，３４Ａを有し、この主通路３３Ａ，３４Ａには、当該外周面に設けられた吸込ポート及び吐出ポート（いずれも図示略）に接続される。吸込ポートは流体の貯留タンク等に接続され、吐出ポートは流体の移送先に接続される。
【００２３】
また、図２に示すように、吸込通路３３及び吐出通路３４は、それぞれ主通路３３Ａ，３４Ａからポンプヘッド１１の左右両側面に向けて分岐する分岐通路３３Ｂ，３４Ｂを有し、各分岐通路３３Ｂ，３４Ｂは、ポンプヘッド１１の左右両側面において開口している。そして各分岐通路３３Ｂ，３４Ｂは、それぞれチェックバルブ３８，４０を介してベローズ１３の内部と連通している。
【００２４】
図４（ａ）は、ポンプヘッドに形成された吸込通路及び移動通路の拡大正面断面図、図４（ｂ）は吸込通路及び移動通路の拡大側面図である。
吸込通路３３の分岐通路３３Ｂは、主通路３３Ａに連なる第１分岐通路３３Ｂ１と、ポンプヘッド１１の側面１１Ａに凹設された３個の第２分岐通路３３Ｂ２とからなる。第１分岐通路３３Ｂ１は、ポンプヘッド１１の側面１１Ａから離れるほど低位となるように水平方向に対して傾斜している。また、第１分岐通路３３Ｂ１は、ポンプヘッド１１の側面１１Ａに凹設された移動通路５３に連通している。この移動通路５３は、チェックバルブ３８の弁体４５が収容されるものであり、その詳細については後述する。
【００２５】
第１分岐通路３３Ｂ１は、移動通路５３よりも小径であり、この移動通路５３との接続部には、テーパー部６６が形成されている。このテーパー部６６は、弁体４５が嵌合する弁座として機能する。
【００２６】
図４（ｂ）に示すように、３個の第２分岐通路３３Ｂ２は、側面視で移動通路５３を中心として周方向に等配（三角配置）されている。また、図４（ａ）に示すように、第２分岐通路３３Ｂ２は、第１分岐通路３３Ｂ１には到らない深さでポンプヘッド１１の側面１１Ａに水平方向に凹設されている。３個の第２分岐通路３３Ｂ２は、その一部が移動通路５３に重複し、連通しているので、この移動通路５３を介して第１分岐通路３３Ｂ１にも連通している。そのため、移動通路５３も吸込通路３３の一部を構成することになる。
【００２７】
ポンプヘッド１１の側面１１Ａの第２分岐通路３３Ｂ２の周囲には、後述するチェックバルブ３８のキャップ部材４４を取り付けるための円環状の凹溝４１が形成されている。この凹溝４１内の外側周面には雌ネジ４２が形成されている。
【００２８】
図５（ａ）は、ポンプヘッドに形成された吐出通路及び移動通路の正面断面図、図５（ｂ）は吐出通路及び移動通路の側面図である。
吐出通路３４の分岐通路３４Ｂは、３個形成されており、いずれも、ポンプヘッド１１の側面１１Ａから水平方向に凹設され、主通路３４Ａに連通している。また、分岐通路３４Ｂは、図５（ｂ）に示すように側面視で三角配置されている。三角配置された３個の分岐通路３４Ｂの中心位置には移動通路５３が凹設され、この移動通路５３内にチェックバルブ４０の弁体４５が収容されている。このチェックバルブ４０の詳細についても後述する。
【００２９】
ポンプヘッド１１の側面１１Ａの分岐通路３４Ｂの周囲には、チェックバルブ４０のキャップ部材４６を取り付けるための円環状の凹溝４１が形成されている。この凹溝４１内の外側周面には雌ネジ４２が形成されている。
【００３０】
《チェックバルブの構成》
図１に示すように、ポンプヘッド１１の側面１１Ａには、吸込通路３３及び吐出通路３４における一方向への流体の流通を許容し、他方向への流体の流通を阻止するチェックバルブ３８，４０が設けられている。
【００３１】
吸込通路３３用のチェックバルブ３８（以下、「吸込用チェックバルブ」ともいう）は、自身が配置されているベローズ１３が伸張したときに開弁して、吸込通路３３からベローズ１３内部への流体の吸引を許容し、当該ベローズ１３が収縮したときに閉弁して、ベローズ１３内部から吸込通路３３への流体の逆流を阻止する。
【００３２】
また、吐出通路３４用のチェックバルブ４０（以下、「吐出用チェックバルブ」ともいう）は、自身が配置されているベローズ１３が収縮したときに開弁して、ベローズ１３内部から吐出通路３４への流体の流出を許容し、当該ベローズ１３が伸張したときに閉弁して、吐出通路３４からベローズ１３内部への流体の逆流を阻止する。
【００３３】
図２に示すように、吸込用チェックバルブ３８は、キャップ部材４４と弁体４５とを有している。
図６（ａ）は、吸込用チェックバルブのキャップ部材の正面断面図、（ｂ）は、同キャップ部材の側面図である。キャップ部材４４は、円筒部４４Ａと、底部４４Ｂとから有底円筒形状に形成されている。円筒部４４Ａの外周面には雄ネジ４４Ｃが形成されており、この雄ネジ４４Ｃは、図２及び図４に示すように、ポンプヘッド１１の側面１１Ａに形成された凹溝４１の雌ネジ４２に螺合される。これにより、ポンプヘッド１１にキャップ部材４４が取り付けられる。また、ポンプヘッド１１に取り付けられたキャップ部材４４の底部４４Ｂは、ポンプヘッド１１の側面１１Ａと間隔をあけて配置される。
【００３４】
図６に示すように、キャップ部材４４の底部４４Ｂには、４個の連通孔４４Ｄが形成されている。この連通孔４４Ｄは、吸込通路３３とベローズ１３の内部とを連通する機能を有している。
【００３５】
図２及び図４に示すように、弁体４５は球体（ボール）から構成され、吸込通路３３の第１，第２分岐通路３３Ｂ１，３３Ｂ２と重複して形成された移動通路５３内に配置されている。
移動通路５３は、吸込通路３３の第１分岐通路３３Ｂ１と略同一の傾斜角度で傾斜している。すなわち、移動通路５３は、ポンプヘッド１１の側面１１Ａから離れるほど低位となるように水平方向に対して傾斜している。したがって、この移動通路５３に配置された弁体３４は、流体からの圧力を受けていない状態で傾斜に沿って低位側に転動し、第１分岐通路３３Ｂ１と移動通路５３との境界に形成された弁座６６に嵌合する。つまり、弁体４５は、その自重によって吸引用チェックバルブ３８の閉方向へ移動する。また、弁体４５は、キャップ部材４４によって移動通路５３からの離脱が阻止されている。
【００３６】
図２に示すように、吐出用チェックバルブ４０は、キャップ部材４６と弁体４５とを有している。
図７は、吐出用チェックバルブのキャップ部材の正面断面図である。キャップ部材４６は、円筒部４６Ａと底部４６Ｂとから有底円筒状に形成されている。また、円筒部４６Ａの外周面には雄ネジ４６Ｃが形成されており、この雄ネジ４６Ｃは、図２及び図５に示すようにポンプヘッド１１の側面１１Ａに形成された凹溝４１の雌ネジ４２に螺合される。これにより、ポンプヘッド１１にキャップ部材４６が取り付けられる。また、ポンプヘッド１１に取り付けられたキャップ部材４６の底部４６Ｂは、ポンプヘッド１１の側面１１Ａにほぼ密着される。
【００３７】
キャップ部材４６の底部４６Ｂの中心には１個の連通孔４６Ｄが形成されている。この連通孔４６Ｄは、吐出通路３４とベローズ１３の内部とを連通する機能を有している。また、底部４６Ｂの内面の連通孔４６Ｄの周囲にはテーパー部６７が形成されている。このテーパー部６７は弁体４５が嵌合する弁座として機能する。
【００３８】
図２及び図５に示すように、弁体４５は、吸引用チェックバルブ３８の弁体４５と同様の球体（ボール）から構成され、吐出通路３４の分岐通路３４Ｂと重複して形成された移動通路５３内に配置されている。移動通路５３は、ポンプヘッド１１の側面１１Ａに近づくほど低位となるように水平方向に対して傾斜している。したがって、この移動通路５３に配置された弁体３４は、流体からの圧力を受けていない状態で傾斜に沿って低位側に転動し、キャップ部材４６に形成された弁座６７に嵌合する。すなわち、弁体４５は、その自重によって吐出用チェックバルブ３８の閉方向へ移動する。また、弁体４５は、キャップ部材４６によって移動通路５３からの離脱が阻止される。
なお、図２には、全て閉じた状態のチェックバルブ３８，４０が示されている。
【００３９】
《ベローズポンプの作用》
次に、本実施形態のベローズポンプ１０の作用を図８及び図９を参照して説明する。なお、図８及び図９においてはベローズ１３の構成を簡略化して示している。
図８に示すように、左側のベローズ１３が収縮し、右側のベローズ１３が伸張した場合、ポンプヘッド１１の左側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、左側のベローズ１３内の流体から圧力を受けて移動通路５３内を右側に移動する。これにより吐出用チェックバルブ４０が開くとともに、吸込用チェックバルブ３８が閉じ、左側のベローズ１３内の流体が吐出通路３４からポンプ外へ排出される。
【００４０】
ポンプヘッド１１の右側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、右側のベローズ１３による吸引作用によって移動通路５３内を右側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ３８が開くとともに、吐出用チェックバルブ４０が閉じ、吸込通路３３から右側のベローズ１３内に流体が吸い込まれる。
【００４１】
次に、図９に示すように、右側のベローズ１３が収縮し、左側のベローズ１３が伸張した場合、ポンプヘッド１１の右側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、右側のベローズ１３内の流体から圧力を受けて移動通路５３内を左側に移動する。これにより吐出用チェックバルブ４０が開くとともに、吸込用チェックバルブ３８が閉じ、右側のベローズ１３内の流体が吐出通路３４からポンプ外へ排出される。
【００４２】
ポンプヘッド１１の左側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、左側のベローズ１３による吸引作用によって移動通路５３内を左側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ３８が開くとともに、吐出用チェックバルブ４０が閉じ、吸込通路３３から左側のベローズ１３内に流体が吸引される。
【００４３】
以上の動作を繰り返し行うことで、左右のベローズ１３は、交互に流体の吸引と排出とを行い、ベローズ１３の容積とストローク回数とによって規定される容量の流体を移送することができる。
【００４４】
《本実施形態の作用効果》
本実施形態において、チェックバルブ３８，４０の弁体４５は、移動通路５３の傾斜に沿ってその自重によりチェックバルブを閉じる方向（閉弁方向）に移動するように構成されている。そのため、ベローズ１３の伸縮に応じた流体の流れに応答性よく追従し、特に、開から閉への動作を迅速に行うことができる。そのため、閉弁の遅れに起因する流体の逆流を防止することができる。したがって、ベローズポンプ１０の運転を停止した場合には、吐出通路３４からベローズ１３内への流体の逆流や、ベローズ１３内から吸込通路３３への流体の逆流を好適に抑制することができる。これにより、ベローズポンプ１０の運転を再開したときの定量性を確実に確保することができる。
【００４５】
また、本実施形態のチェックバルブ３８，４０は、従来技術のように圧縮コイルバネを使用していないので、当該圧縮コイルバネのクリープによるシール精度の低下を招くことがない。また、圧縮コイルバネを使用していないので、当該圧縮コイルバネの伸縮ストロークを確保する必要が無く、チェックバルブ３８，４０を左右方向に短く形成することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、チェックバルブ３８，４０の弁体４５を収容する移動通路が、チェックバルブ３８，４０そのものではなくポンプヘッド１１に形成されているので、チェックバルブ３８，４０を左右方向に短く形成することができる。
【００４７】
チェックバルブ３８，４０を左右方向に短くすると、ベローズ１３を左右方向に短く（ベローズ１３の蛇腹の山の数を少なく）しても、ベローズ１３の底部とチェックバルブ３８，４０とが干渉する可能性が低くなるので、ベローズポンプ１０の小型化が可能となる。また、ベローズ１３を短くすることによって、より廉価なベローズポンプ１０とすることができる。
【００４８】
チェックバルブ３８，４０は、弁体４５とキャップ部材４４，４６との２部品からなるので、少ない部品点数で安価に構成することができる。
また、チェックバルブ３８，４０に対して傾斜した移動通路が形成されている場合、移動通路の傾斜方向を正確に合わせながらチェックバルブ３８，４０をポンプヘッド１１に取り付けなければならないが、本実施形態では、移動通路の傾斜方向を意識することなく容易にチェックバルブ３８，４０をポンプヘッド１１に取り付けることができる。したがって、ベローズポンプ１０の組立性を向上することができる。
【００４９】
以上のような、チェックバルブ３８，４０の部品点数減、ベローズポンプ１０の組立性向上により、素材使用量、加工費、組立工数が減り、全体としてベローズポンプ１０の製造コストを低減することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、弁体４５が球体により構成されているので、移動通路５３内の移動、特に自重による移動が円滑になされ、ベローズ１３の伸縮に応じた流体の流れに対する応答性をより高めることができる。
なお、弁体４５は、球体によって構成するに限らず、移動通路５３の傾斜に沿って移動可能であれば他の形態によって構成してもよい。例えば、弁体４５は、円筒体（円柱体）によって構成することができる。
【００５１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０： ベローズポンプ
１１： ポンプヘッド
１３： ベローズ
３３： 吸込通路（流路）
３４： 吐出通路（流路）
３８： 吸込用チェックバルブ
４０： 吐出用チェックバルブ
４４： キャップ部材
４５： 弁体
４６： キャップ部材
５３： 移動通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベローズポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造や化学工業等において、薬液や溶剤等の流体を送給させるためのポンプとして、ベローズポンプが使用される場合がある。
このベローズポンプは、例えば、特許文献１及び２に記載されているように、ポンプヘッドの左右方向（水平方向）の両側にポンプケースを連結して２つの空気室を形成し、各空気室の内部にそれぞれ左右方向に伸縮可能なベローズを設け、各空気室に交互に加圧エアを供給することによって各ベローズを収縮又は伸張させるように構成されている。
【０００３】
ポンプヘッドには、ベローズの内部と連通する流体の吸込通路と吐出通路とが形成され、さらに、吸込通路及び吐出通路に対する一方向への流体の流れを許容し、他方向への流体の流れを阻止するチェックバルブが設けられている。吸込通路用のチェックバルブは、ベローズの伸張により開くことによって吸込通路からベローズ内への流体の流れを許容し、ベローズの収縮により閉じることによって、当該ベローズ内から吸込通路への流体の流れを阻止するように構成されている。また、吐出通路用のチェックバルブは、ベローズの伸張により閉じることによって、吐出通路からベローズ内への流体の流れを阻止し、ベローズの収縮により開くことによって、ベローズ内から吐出通路への流体の流れを許容するように構成されている。
【０００４】
また、特許文献１及び２に記載のチェックバルブは、いずれも弁体がバルブケース内でベローズの伸縮方向（左右方向）に移動するように配置されている。そして、特許文献１に記載されているチェックバルブは、弁体が圧縮コイルバネによって閉弁方向に付勢され、特許文献２に記載のチェックバルブは、弁体がボールにより構成されるとともに、ベローズの伸縮に伴う流体の流れによって移動し、開閉を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４８７４１号公報
【特許文献２】特開２００６−２００４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているチェックバルブは、弁体が圧縮コイルバネによって付勢されているので、シール性が高く、ベローズの伸縮に伴う動作、特にチェックバルブの開から閉への切り替え動作を、ベローズの伸縮に伴う流体の流れによる背圧に加え、圧縮コイルバネの付勢力によって応答性よく行うことができる。しかし、圧縮コイルバネの伸縮ストロークを確保する必要があるため、バルブケースの水平方向寸法を大きくする必要がある。バルブケースは、ベローズ内に配置されるため、バルブケースの水平方向寸法が大きくなると、その分ベローズを水平方向に長く形成する必要が生じ、ベローズポンプ全体が大型化するという欠点がある。
また、圧縮コイルバネは、ＰＴＦＥ等の合成樹脂により形成されているので、長期使用によるクリープ等によってシール精度が低下する可能性がある。
【０００７】
これに対して、特許文献２に記載のチェックバルブは、圧縮コイルバネを使用していないため、バルブケースの水平方向寸法をある程度は小さくすることができ、ベローズポンプの小型化に寄与することができるとともに、クリープ等に起因するシール精度の低下を防止することができる。
しかしながら、弁体（ボール）が、ベローズの伸縮に伴う流体の流れのみによって移動するため、圧縮コイルバネを備えたものと比較して、特に、チェックバルブの開から閉への切り換えに遅れを生じやすくなるという欠点がある。また、ベローズポンプの運転を停止したときに、閉弁の遅れに起因して、吐出通路からベローズ内に、またベローズ内から吸込通路内に流体が逆流しやすくなるという欠点がある。このような流体の逆流は、ベローズポンプの運転を再開したときの定量性を損なう原因となる。また、バルブケース内に弁体を収容するスペースが必要であるため、バルブケースの左右方向寸法を小さくするにも限界がある。
【０００８】
本発明は、ベローズポンプの小型化や長期にわたるチェックバルブのシール精度の維持を可能としながら、ベローズの伸縮に応じて応答性よくチェックバルブの開閉動作を行うことができるベローズポンプ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】
【０００９】
本発明のベローズポンプは、流体の流路が形成されたポンプヘッドと、このポンプヘッドに取り付けられ、その内部が前記流路に連通する水平方向に伸縮自在なベローズと、前記流路に対する一方向への流体の流れを許容し、他方向への流体の流れを阻止するチェックバルブと、を備えているベローズポンプであって、
前記チェックバルブは、前記ポンプヘッド内に収容されるとともに、自重によって閉弁方向へ移動可能な弁体と、前記ポンプヘッドに取り付けられるとともに、前記弁体が前記ポンプヘッド内から離脱するのを阻止するキャップ部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、チェックバルブの弁体が自重によって閉弁方向に移動可能であるので、圧縮コイルバネによる付勢がなくてもベローズの伸縮に伴う流体の流れに応じて開閉動作、特に開から閉への動作を迅速に行うことができ、ベローズポンプを停止した場合にも、流体の逆流を適切に防止することができる。また、圧縮コイルバネを備える必要がなく、しかも弁体がポンプヘッド内に収容されているので、チェックバルブの水平方向の寸法を小さくすることができ、ベローズポンプの小型化が可能になるとともに、圧縮コイルバネのクリープに起因してシール精度が低下するといった問題も生じることがない。
【００１１】
前記ポンプヘッドには、前記弁体が移動可能に収容されると共に、閉弁のための前記弁体の移動方向が低位となるように水平方向に対して傾斜する移動通路が形成されていることが好ましい。これにより移動通路に沿って弁体を閉弁方向に自重で移動させることができる。
【００１２】
前記弁体は、前記移動通路に沿って転動可能な球体であってもよいし、前記移動通路に沿って転動可能な円柱体であってもよい。
いずれにおいても移動通路内で円滑に弁体を移動させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ベローズポンプの小型化や長期にわたるチェックバルブのシール精度の維持を可能としながら、ベローズの伸縮に応じて応答性よくチェックバルブの開閉動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るベローズポンプの断面図である。
【図２】ポンプヘッド及びチェックバルブを示す断面図である。
【図３】ポンプヘッド及びチェックバルブを示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、ポンプヘッドに形成された吸込通路及び移動通路の拡大正面断面図、（ｂ）は吸込通路及び移動通路の拡大側面図である。
【図５】（ａ）は、ポンプヘッドに形成された吐出通路及び移動通路の拡大正面断面図、（ｂ）は吐出通路及び移動通路の拡大側面図である。
【図６】（ａ）は、吸込用チェックバルブのキャップ部材の正面断面図、（ｂ）は、同キャップ部材の側面図である。
【図７】吐出用チェックバルブのキャップ部材の正面断面図である。
【図８】ベローズポンプの作用を示す説明図である。
【図９】ベローズポンプの作用を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《ベローズポンプの全体構成》
図１は、本発明の実施形態に係るベローズポンプの断面図である。
本実施形態のベローズポンプ１０は、薬液や溶剤等の移送流体を一定量供給するときに用いられ、ポンプヘッド１１と、このポンプヘッド１１の左右方向（水平方向）の両側に取り付けられる一対のポンプケース１２と、各ポンプケース１２の内部において、ポンプヘッド１１の左右方向の側面に取り付けられる一対のベローズ１３と、一対のベローズ１３の内部において、ポンプヘッド１１の左右方向の側面に取り付けられる計４個のチェックバルブ３８，４０と、を備えている。
【００１６】
《ポンプケースの構成》
ポンプケース１２は、ポンプヘッド１１の左右両側に固定された筒形状のケース胴体１５と、このケース胴体１５の左右方向の一端部（ポンプヘッド１１とは反対側の端部）を閉鎖する閉鎖蓋１６と、を備えている。ケース胴体１５と、ポンプヘッド１１及び閉鎖蓋１６との接合端面にはシール部材が介装されており、これらの部材によって囲まれた空間が気密状態が保持された空気室１７とされている。
【００１７】
閉鎖蓋１６には吸排気ポート１９が設けられており、この吸排気ポート１９は、切換バルブ１８を介してエアコンプレッサ等の空気供給装置（駆動装置）２０に接続されている。
また、閉鎖蓋１６には、近接センサからなる検出センサ２１が取り付けられており、この検出センサ２１は、ベローズ１３に取り付けられた作動板２４を検知して、当該ベローズ１３の伸縮状態を検出する。
【００１８】
《ベローズの構成》
ベローズ１３は、ＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素樹脂により有底筒形状に形成され、ベローズ１３の開放側端部はポンプヘッド１１に固定されている。具体的に、ベローズ１３の開放側端部には周溝２２が形成され、ポンプヘッド１１とポンプケース１２との間には、径方向内方へ突出する係止環２３が固定され、この係止環２３を周溝２２に嵌合することによってベローズ１３がポンプヘッド１１に固定されている。
【００１９】
ベローズ１３の周壁は蛇腹形状に形成されて水平方向に伸縮可能に構成されている。また、ベローズ１３の底部の外面は、作動板２４によって覆われている。具体的には、ベローズ１３の底部の外周部には周溝２５が形成されており、作動板２４の外周部に固定された係止環２６を周溝２５に嵌合させることによって作動板２４がベローズ１３の底部に固定されている。
【００２０】
一対のベローズ１３のそれぞれに固定された作動板２４は、連動シャフト２８によって連結されている。この連動シャフト２８は、その長手方向の中途部がポンプヘッド１１に形成されたガイド部２９に左右方向摺動可能にガイドされており、その両端部が作動板２４の外周部にナット等の連結具３０によって固定されている。そして、一対のベローズ１３は、一方が伸張したときに他方が収縮し、一方が収縮したときに他方が伸張するように連動シャフト２８によって連動される。
【００２１】
空気供給装置２０によって生成された適当な圧力の空気は、各ポンプケース１２の閉鎖蓋１６に設けられた吸排気ポート１９を介して２つの空気室１７に対して交互に供給される。一方の空気室１７に空気が供給されると、当該空気室１７内に配置されたベローズ１３が収縮し、このベローズ１３の収縮に連動して他方のベローズ１３が伸張する。そして、他方のベローズ１３の作動板２４が検出センサ２１によって検出されると、空気供給装置２０によって生成された空気は、切り換えバルブ１８によって他方の吸排気ポート１９から他方の空気室１７に供給される。これによって、他方のベローズ１３が収縮するとともに一方のベローズ１３が伸張する。このようなベローズ１３の伸縮に伴って、ベローズ１３の内部への流体の吸込と吐出とが交互に行われ、当該流体を移送可能となっている。
【００２２】
《ポンプヘッドの構成》
図２は、ポンプヘッド及びチェックバルブを示す断面図、図３は、ポンプヘッド及びチェックバルブを示す斜視図である。
ポンプヘッド１１は、ＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素樹脂から形成されている。ポンプヘッド１１の内部には、吸込通路３３及び吐出通路３４（本発明の流路）が形成されている。この吸込通路３３及び吐出通路３４は、図３に示すように、ポンプヘッド１１の外周面において開口する主通路３３Ａ，３４Ａを有し、この主通路３３Ａ，３４Ａには、当該外周面に設けられた吸込ポート及び吐出ポート（いずれも図示略）に接続される。吸込ポートは流体の貯留タンク等に接続され、吐出ポートは流体の移送先に接続される。
【００２３】
また、図２に示すように、吸込通路３３及び吐出通路３４は、それぞれ主通路３３Ａ，３４Ａからポンプヘッド１１の左右両側面に向けて分岐する分岐通路３３Ｂ，３４Ｂを有し、各分岐通路３３Ｂ，３４Ｂは、ポンプヘッド１１の左右両側面において開口している。そして各分岐通路３３Ｂ，３４Ｂは、それぞれチェックバルブ３８，４０を介してベローズ１３の内部と連通している。
【００２４】
図４（ａ）は、ポンプヘッドに形成された吸込通路及び移動通路の拡大正面断面図、図４（ｂ）は吸込通路及び移動通路の拡大側面図である。
吸込通路３３の分岐通路３３Ｂは、主通路３３Ａに連なる第１分岐通路３３Ｂ１と、ポンプヘッド１１の側面１１Ａに凹設された３個の第２分岐通路３３Ｂ２とからなる。第１分岐通路３３Ｂ１は、ポンプヘッド１１の側面１１Ａから離れるほど低位となるように水平方向に対して傾斜している。また、第１分岐通路３３Ｂ１は、ポンプヘッド１１の側面１１Ａに凹設された移動通路５３に連通している。この移動通路５３は、チェックバルブ３８の弁体４５が収容されるものであり、その詳細については後述する。
【００２５】
第１分岐通路３３Ｂ１は、移動通路５３よりも小径であり、この移動通路５３との接続部には、テーパー部６６が形成されている。このテーパー部６６は、弁体４５が嵌合する弁座として機能する。
【００２６】
図４（ｂ）に示すように、３個の第２分岐通路３３Ｂ２は、側面視で移動通路５３を中心として周方向に等配（三角配置）されている。また、図４（ａ）に示すように、第２分岐通路３３Ｂ２は、第１分岐通路３３Ｂ１には到らない深さでポンプヘッド１１の側面１１Ａに水平方向に凹設されている。３個の第２分岐通路３３Ｂ２は、その一部が移動通路５３に重複し、連通しているので、この移動通路５３を介して第１分岐通路３３Ｂ１にも連通している。そのため、移動通路５３も吸込通路３３の一部を構成することになる。
【００２７】
ポンプヘッド１１の側面１１Ａの第２分岐通路３３Ｂ２の周囲には、後述するチェックバルブ３８のキャップ部材４４を取り付けるための円環状の凹溝４１が形成されている。この凹溝４１内の外側周面には雌ネジ４２が形成されている。
【００２８】
図５（ａ）は、ポンプヘッドに形成された吐出通路及び移動通路の正面断面図、図５（ｂ）は吐出通路及び移動通路の側面図である。
吐出通路３４の分岐通路３４Ｂは、３個形成されており、いずれも、ポンプヘッド１１の側面１１Ａから水平方向に凹設され、主通路３４Ａに連通している。また、分岐通路３４Ｂは、図５（ｂ）に示すように側面視で三角配置されている。三角配置された３個の分岐通路３４Ｂの中心位置には移動通路５３が凹設され、この移動通路５３内にチェックバルブ４０の弁体４５が収容されている。このチェックバルブ４０の詳細についても後述する。
【００２９】
ポンプヘッド１１の側面１１Ａの分岐通路３４Ｂの周囲には、チェックバルブ４０のキャップ部材４６を取り付けるための円環状の凹溝４１が形成されている。この凹溝４１内の外側周面には雌ネジ４２が形成されている。
【００３０】
《チェックバルブの構成》
図１に示すように、ポンプヘッド１１の側面１１Ａには、吸込通路３３及び吐出通路３４における一方向への流体の流通を許容し、他方向への流体の流通を阻止するチェックバルブ３８，４０が設けられている。
【００３１】
吸込通路３３用のチェックバルブ３８（以下、「吸込用チェックバルブ」ともいう）は、自身が配置されているベローズ１３が伸張したときに開弁して、吸込通路３３からベローズ１３内部への流体の吸引を許容し、当該ベローズ１３が収縮したときに閉弁して、ベローズ１３内部から吸込通路３３への流体の逆流を阻止する。
【００３２】
また、吐出通路３４用のチェックバルブ４０（以下、「吐出用チェックバルブ」ともいう）は、自身が配置されているベローズ１３が収縮したときに開弁して、ベローズ１３内部から吐出通路３４への流体の流出を許容し、当該ベローズ１３が伸張したときに閉弁して、吐出通路３４からベローズ１３内部への流体の逆流を阻止する。
【００３３】
図２に示すように、吸込用チェックバルブ３８は、キャップ部材４４と弁体４５とを有している。
図６（ａ）は、吸込用チェックバルブのキャップ部材の正面断面図、（ｂ）は、同キャップ部材の側面図である。キャップ部材４４は、円筒部４４Ａと、底部４４Ｂとから有底円筒形状に形成されている。円筒部４４Ａの外周面には雄ネジ４４Ｃが形成されており、この雄ネジ４４Ｃは、図２及び図４に示すように、ポンプヘッド１１の側面１１Ａに形成された凹溝４１の雌ネジ４２に螺合される。これにより、ポンプヘッド１１にキャップ部材４４が取り付けられる。また、ポンプヘッド１１に取り付けられたキャップ部材４４の底部４４Ｂは、ポンプヘッド１１の側面１１Ａと間隔をあけて配置される。
【００３４】
図６に示すように、キャップ部材４４の底部４４Ｂには、４個の連通孔４４Ｄが形成されている。この連通孔４４Ｄは、吸込通路３３とベローズ１３の内部とを連通する機能を有している。
【００３５】
図２及び図４に示すように、弁体４５は球体（ボール）から構成され、吸込通路３３の第１，第２分岐通路３３Ｂ１，３３Ｂ２と重複して形成された移動通路５３内に配置されている。
移動通路５３は、吸込通路３３の第１分岐通路３３Ｂ１と略同一の傾斜角度で傾斜している。すなわち、移動通路５３は、ポンプヘッド１１の側面１１Ａから離れるほど低位となるように水平方向に対して傾斜している。したがって、この移動通路５３に配置された弁体３４は、流体からの圧力を受けていない状態で傾斜に沿って低位側に転動し、第１分岐通路３３Ｂ１と移動通路５３との境界に形成された弁座６６に嵌合する。つまり、弁体４５は、その自重によって吸引用チェックバルブ３８の閉方向へ移動する。また、弁体４５は、キャップ部材４４によって移動通路５３からの離脱が阻止されている。
【００３６】
図２に示すように、吐出用チェックバルブ４０は、キャップ部材４６と弁体４５とを有している。
図７は、吐出用チェックバルブのキャップ部材の正面断面図である。キャップ部材４６は、円筒部４６Ａと底部４６Ｂとから有底円筒状に形成されている。また、円筒部４６Ａの外周面には雄ネジ４６Ｃが形成されており、この雄ネジ４６Ｃは、図２及び図５に示すようにポンプヘッド１１の側面１１Ａに形成された凹溝４１の雌ネジ４２に螺合される。これにより、ポンプヘッド１１にキャップ部材４６が取り付けられる。また、ポンプヘッド１１に取り付けられたキャップ部材４６の底部４６Ｂは、ポンプヘッド１１の側面１１Ａにほぼ密着される。
【００３７】
キャップ部材４６の底部４６Ｂの中心には１個の連通孔４６Ｄが形成されている。この連通孔４６Ｄは、吐出通路３４とベローズ１３の内部とを連通する機能を有している。また、底部４６Ｂの内面の連通孔４６Ｄの周囲にはテーパー部６７が形成されている。このテーパー部６７は弁体４５が嵌合する弁座として機能する。
【００３８】
図２及び図５に示すように、弁体４５は、吸引用チェックバルブ３８の弁体４５と同様の球体（ボール）から構成され、吐出通路３４の分岐通路３４Ｂと重複して形成された移動通路５３内に配置されている。移動通路５３は、ポンプヘッド１１の側面１１Ａに近づくほど低位となるように水平方向に対して傾斜している。したがって、この移動通路５３に配置された弁体３４は、流体からの圧力を受けていない状態で傾斜に沿って低位側に転動し、キャップ部材４６に形成された弁座６７に嵌合する。すなわち、弁体４５は、その自重によって吐出用チェックバルブ３８の閉方向へ移動する。また、弁体４５は、キャップ部材４６によって移動通路５３からの離脱が阻止される。
なお、図２には、全て閉じた状態のチェックバルブ３８，４０が示されている。
【００３９】
《ベローズポンプの作用》
次に、本実施形態のベローズポンプ１０の作用を図８及び図９を参照して説明する。なお、図８及び図９においてはベローズ１３の構成を簡略化して示している。
図８に示すように、左側のベローズ１３が収縮し、右側のベローズ１３が伸張した場合、ポンプヘッド１１の左側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、左側のベローズ１３内の流体から圧力を受けて移動通路５３内を右側に移動する。これにより吐出用チェックバルブ４０が開くとともに、吸込用チェックバルブ３８が閉じ、左側のベローズ１３内の流体が吐出通路３４からポンプ外へ排出される。
【００４０】
ポンプヘッド１１の右側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、右側のベローズ１３による吸引作用によって移動通路５３内を右側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ３８が開くとともに、吐出用チェックバルブ４０が閉じ、吸込通路３３から右側のベローズ１３内に流体が吸い込まれる。
【００４１】
次に、図９に示すように、右側のベローズ１３が収縮し、左側のベローズ１３が伸張した場合、ポンプヘッド１１の右側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、右側のベローズ１３内の流体から圧力を受けて移動通路５３内を左側に移動する。これにより吐出用チェックバルブ４０が開くとともに、吸込用チェックバルブ３８が閉じ、右側のベローズ１３内の流体が吐出通路３４からポンプ外へ排出される。
【００４２】
ポンプヘッド１１の左側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、左側のベローズ１３による吸引作用によって移動通路５３内を左側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ３８が開くとともに、吐出用チェックバルブ４０が閉じ、吸込通路３３から左側のベローズ１３内に流体が吸引される。
【００４３】
以上の動作を繰り返し行うことで、左右のベローズ１３は、交互に流体の吸引と排出とを行い、ベローズ１３の容積とストローク回数とによって規定される容量の流体を移送することができる。
【００４４】
《本実施形態の作用効果》
本実施形態において、チェックバルブ３８，４０の弁体４５は、移動通路５３の傾斜に沿ってその自重によりチェックバルブを閉じる方向（閉弁方向）に移動するように構成されている。そのため、ベローズ１３の伸縮に応じた流体の流れに応答性よく追従し、特に、開から閉への動作を迅速に行うことができる。そのため、閉弁の遅れに起因する流体の逆流を防止することができる。したがって、ベローズポンプ１０の運転を停止した場合には、吐出通路３４からベローズ１３内への流体の逆流や、ベローズ１３内から吸込通路３３への流体の逆流を好適に抑制することができる。これにより、ベローズポンプ１０の運転を再開したときの定量性を確実に確保することができる。
【００４５】
また、本実施形態のチェックバルブ３８，４０は、従来技術のように圧縮コイルバネを使用していないので、当該圧縮コイルバネのクリープによるシール精度の低下を招くことがない。また、圧縮コイルバネを使用していないので、当該圧縮コイルバネの伸縮ストロークを確保する必要が無く、チェックバルブ３８，４０を左右方向に短く形成することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、チェックバルブ３８，４０の弁体４５を収容する移動通路が、チェックバルブ３８，４０そのものではなくポンプヘッド１１に形成されているので、チェックバルブ３８，４０を左右方向に短く形成することができる。
【００４７】
チェックバルブ３８，４０を左右方向に短くすると、ベローズ１３を左右方向に短く（ベローズ１３の蛇腹の山の数を少なく）しても、ベローズ１３の底部とチェックバルブ３８，４０とが干渉する可能性が低くなるので、ベローズポンプ１０の小型化が可能となる。また、ベローズ１３を短くすることによって、より廉価なベローズポンプ１０とすることができる。
【００４８】
チェックバルブ３８，４０は、弁体４５とキャップ部材４４，４６との２部品からなるので、少ない部品点数で安価に構成することができる。
また、チェックバルブ３８，４０に対して傾斜した移動通路が形成されている場合、移動通路の傾斜方向を正確に合わせながらチェックバルブ３８，４０をポンプヘッド１１に取り付けなければならないが、本実施形態では、移動通路の傾斜方向を意識することなく容易にチェックバルブ３８，４０をポンプヘッド１１に取り付けることができる。したがって、ベローズポンプ１０の組立性を向上することができる。
【００４９】
以上のような、チェックバルブ３８，４０の部品点数減、ベローズポンプ１０の組立性向上により、素材使用量、加工費、組立工数が減り、全体としてベローズポンプ１０の製造コストを低減することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、弁体４５が球体により構成されているので、移動通路５３内の移動、特に自重による移動が円滑になされ、ベローズ１３の伸縮に応じた流体の流れに対する応答性をより高めることができる。
なお、弁体４５は、球体によって構成するに限らず、移動通路５３の傾斜に沿って移動可能であれば他の形態によって構成してもよい。例えば、弁体４５は、円筒体（円柱体）によって構成することができる。
【００５１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０： ベローズポンプ
１１： ポンプヘッド
１３： ベローズ
３３： 吸込通路（流路）
３４： 吐出通路（流路）
３８： 吸込用チェックバルブ
４０： 吐出用チェックバルブ
４４： キャップ部材
４５： 弁体
４６： キャップ部材
５３： 移動通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流路が形成されたポンプヘッドと、このポンプヘッドに取り付けられ、その内部が前記流路に連通する水平方向に伸縮自在なベローズと、前記流路に対する一方向への流体の流れを許容し、他方向への流体の流れを阻止するチェックバルブと、を備えているベローズポンプであって、
前記チェックバルブは、前記ポンプヘッド内に収容されるとともに、自重によって閉弁方向へ移動可能な弁体と、前記ポンプヘッドに取り付けられるとともに、前記弁体が前記ポンプヘッド内から離脱するのを阻止するキャップ部材と、を備えていることを特徴とするベローズポンプ。
【請求項２】
前記ポンプヘッドには、前記弁体が移動可能に収容されるとともに、閉弁のための前記弁体の移動方向が低位となるように水平方向に対して傾斜した移動通路が形成されている請求項１に記載のベローズポンプ。
【請求項３】
前記弁体が、前記移動通路に沿って転動可能な球体である請求項２に記載のベローズポンプ。
【請求項４】
前記弁体が、前記移動通路に沿って転動可能な円柱体である請求項２に記載のベローズポンプ。
【請求項１】
流体の流路が形成されたポンプヘッドと、このポンプヘッドに取り付けられ、その内部が前記流路に連通する水平方向に伸縮自在なベローズと、前記流路に対する一方向への流体の流れを許容し、他方向への流体の流れを阻止するチェックバルブと、を備えているベローズポンプであって、
前記チェックバルブは、前記ポンプヘッド内に収容されるとともに、自重によって閉弁方向へ移動可能な弁体と、前記ポンプヘッドに取り付けられるとともに、前記弁体が前記ポンプヘッド内から離脱するのを阻止するキャップ部材と、を備えていることを特徴とするベローズポンプ。
【請求項２】
前記ポンプヘッドには、前記弁体が移動可能に収容されるとともに、閉弁のための前記弁体の移動方向が低位となるように水平方向に対して傾斜した移動通路が形成されている請求項１に記載のベローズポンプ。
【請求項３】
前記弁体が、前記移動通路に沿って転動可能な球体である請求項２に記載のベローズポンプ。
【請求項４】
前記弁体が、前記移動通路に沿って転動可能な円柱体である請求項２に記載のベローズポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１２２３８０（Ｐ２０１２−１２２３８０Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７２８１５（Ｐ２０１０−２７２８１５）
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（０００２２９７３７）日本ピラー工業株式会社 (337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（０００２２９７３７）日本ピラー工業株式会社 (337)
【Ｆターム（参考）】
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