【手続補正書】
【提出日】平成16年6月10日(2004.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  流体の定量供給システム及びベローズポンプ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が収納される流体収納バッグ１２及び該流体収納バッグ１２に連結され該バッグから流体を吐出するベローズポンプ２０から構成した流体収納ユニット１０と、
該流体収納ユニット１０に着脱自在に配置され、前記ベローズポンプ２０を駆動するポンプ駆動機構５０を備えた流体供給装置１とからなり、
該流体供給装置１に前記流体収納ユニット１０を配置することにより、流体供給に際して一定量の流体を供給する液体の定量供給システムであって、
前記流体収納バック１２に連結されたベローズポンプ２０は、ベローズ２１及びこのベローズ２１の流体流入口並びに流体排出口に配置された２つの逆止弁３０ｕ、３０ｄからなり、
前記ベローズポンプ２０の逆止弁３０ｕ、３０ｄは、下流側表面が下流側に向けて凸の曲面に形成された弁基台３１と、この弁基台３１の下流側表面に被着される薄板弾性体からなる弁体３５とからなり、
前記弁基台３１には上流側表面から下流側表面に到るまで貫通された流体流通孔３４、３４が複数開設されてなり、
前記弁体３５はその周縁が弁基台３１に固定されると共に、その中央部に流体流通用の孔部３６が形成されてなり、
前記流体供給装置１のポンプ駆動機構５０は、上記流体収納ユニット１０を定量供給システムに設置した状態で前記ベローズ２１を所定ストローク寸法で伸縮駆動させるものであり、
前記ベローズポンプ２０の排出口は、該排出口を閉鎖する閉鎖手段として密閉弁機構６０を設け、流体供給装置１には、前記ベローズポンプ２０の非駆動時に前記密閉弁機構６０を駆動する密閉駆動装置７０を備えてなり、
前記密閉弁機構６０は、下流側逆止弁３０ｄの弁体３５の孔部３６周縁を前記弁基台３１に押付け可能に上下動し、流体がその内部を流通できる筒体６１を有してなることを特徴とする流体の定量供給システム。
【請求項２】
前記ポンプ駆動機構５０は、下流側の逆止弁３０ｄ又は上流側の逆止弁３０ｕを介して前記ベローズ２１を伸縮動作させる往復運動機構であることを特徴とする請求項１に記載の流体の定量供給システム。
【請求項３】
前記ポンプ駆動機構５０によるベローズ２１の伸縮動作により、伸動作によって、下流側逆止弁３０ｄの弁体３５を弁基台３１に圧着すると共に、上流側逆止弁３０ｕの弁体３５を弁基台３１から引き離すことにより、上流側逆止弁３０ｕを介してベローズ２１内に内容物を注入し、かつ、縮動作によって、上流側逆止弁３０ｕの弁体３５を弁基台３１に圧着すると共に、下流側逆止弁３０ｄの弁体３５を弁基台３１から引き離すことにより、下流側逆止弁３０ｄから内容物を定量排出することを特徴とする請求項２に記載の流体の定量供給システム。
【請求項４】
蛇腹状に形成されたベローズ２１及びこのベローズ２１の両端部の流体流入口並びに流体排出口に配置された２つの逆止弁３０ｕ、３０ｄからなり、
前記各逆止弁３０ｕ、３０ｄは、下流側表面が下流側に向けて凸の曲面に形成されると共に、上流側に凹みが形成された曲面状の弁基台３１と、この弁基台３１の下流側表面に被着する伸縮自在の薄板弾性体からなる弁体３５とからなり、
前記弁基台３１には、上流側表面から下流側表面に到って貫通形成された複数の流体流通孔３４、３４が開設されてなり、
前記弁体３５は、その中央部に流体流通用の孔部３６が形成されると共に、その周縁部が前記弁基台３１に固定されて該弁基台３１の流体流通孔３４、３４を開閉自在としてなり、
前記ベローズ２１を所定ストローク寸法で伸縮させることによって、一方の弁体３５を弁基台３１に圧着すると共に、他方の弁体３５を弁基台３１から引き離すことにより、内容物を下流側の逆止弁３０ｄから定量排出することを特徴とするベローズポンプ装置。
【請求項５】
前記ベローズ２１の流体流入口並びに流体排出口には、それぞれ筒部２２が設けられ、この筒部２２に前記逆止弁３０ｕ、３０ｄが配置されることを特徴とする請求項４に記載のベローズポンプ装置。
【請求項６】
前記弁基台３１は円形状に形成されて、その周囲にフランジ部３３が形成され、前記弁体３５は、その周縁が前記フランジ部３３で挟まれて前記弁基台３１に密着状に取付けられることを特徴とする請求項５に記載のベローズポンプ装置。
【請求項７】
前記弁基台３１に開設される複数の流体流通孔３４、３４は、弁基台３１の軸線に沿って平行となり、かつ、該軸線の同心円上において等間隔に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のベローズポンプ装置。
【請求項８】
前記弁体３５は、シリコンゴム等の弾性体の薄膜体にて円形平板にて形成され、その中央部に円形状の孔部３６が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のベローズポンプ装置。
【請求項９】
前記ベローズ２１を伸縮動作させることにより、伸動作によって、下流側逆止弁３０ｄの弁体３５を弁基台３１に圧着すると共に、上流側逆止弁３０ｕの弁体３５を弁基台３１から引き離すことにより、上流側逆止弁３０ｕを介してベローズ２１内に内容物を注入し、かつ、縮動作によって、上流側逆止弁３０ｕの弁体３５を弁基台３１に圧着すると共に、下流側逆止弁３０ｄの弁体３５を弁基台３１から引き離すことにより、下流側逆止弁３０ｄから内容物を定量排出することを特徴とする請求項８に記載のベローズポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体の定量供給システムに係り、特に流体が収納される流体収納バッグ及び該流体収納バッグから流体を吐出するポンプを連結して構成した流体収納ユニットと、該流体収納ユニットが着脱自在に配置され、前記ポンプを駆動するポンプ駆動機構を備えた流体供給装置本体とからなり、この流体供給装置本体に前記流体収納ユニットを配置することにより、流体供給に際して一定量の流体を供給する流体の定量供給システムに関する。
また本発明は、前記流体の定量供給システムを構成するものであって、特に流体が収納される流体収納バッグに取付けることにより、流体供給に際して一定量の流体を供給するベローズポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体の定量供給システムとして、ポストミックスタイプの飲料供給システムがある。このような飲料供給システムは、飲料供給装置本体内に流体収納ユニットを着脱可能に配置し、この流体収納ユニットにはコーヒー、茶等の濃縮シロップが収納された箱収納バッグ（Bag In Box:ＢＩＢ）を備えるものとしている。そして、飲料の供給時にはＢＩＢからカップ等にシロップをポンプで一定量吐出して、このシロップに水、炭酸水、或いは熱湯を混合し飲料として提供するものである。
【０００３】
このようなシステムでは、一回の飲料の提供に際して吐出されるシロップの量は常に予め定められた一定量である必要がある。また、一旦吐出されたシロップがポンプやＢＩＢ内に流入するとポンプやＢＩＢが流入した雑菌で汚染されることになるから、シロップの逆流は確実に防止される必要がある。
【０００４】
このような飲料供給システム一つとして、図１０に示すように、チューブポンプを使用したものがある（特公平０４−４２２７１号公報参照）。該システムにおいて、供給装置内１００に配置され、シロップが封入された流体収納ユニット１１０は、ボックス１１１内に可撓性フィルム製のバッグ１１２を配置したＢＩＢ１１３にシリコンゴム等の弾性体からなるチューブ１１４を垂下するように取付けたものである。
【０００５】
そして、供給装置１００には、前記チューブ１１４が垂下される位置に該チューブ１１４と共動してチューブポンプを構成するポンプユニット１２０が設けられている。また、供給装置１００内であって、上記ポンプユニット１２０の下方位置にはシロップの非吐出時に前記チューブ１１４の先端を封じるチューブ挟止装置１４０が設けられている。なお図１０中符号１４５は飲料が供給される紙コップ等の容器を示している。
【０００６】
ポンプユニット１２０は、一面に円弧状のチューブ案内路１２３が形成されたチューブ案内部材１２１と、このチューブ案内部材１２１を回動軸１２４を中心に回動させる駆動シリンダ１２２を備える。このチューブ案内路１２１は上記駆動シリンダ１２２で駆動され、チューブ案内部材ロック部材１２３で固定されポンプが駆動可能なポンプ駆動位置（図１０中実践で示した）と、チューブを挿入する際のチューブ挿入位置（図１０中仮想線で示した）の２位置に配置される。
【０００７】
また、ポンプユニット１２０は、上記チューブ案内部材１２１との間でチューブ１１４を挟み込み該チューブ１１４内のシロップを押し出す回転ローラ１３０を備える。回転ローラ１３０は、駆動モータ１３４で回転駆動される円板状の回転基板１３１と、回転基板１３１の円周上に等間隔で複数（本例では３個）立設されたピン１３３回転自在に配置されたローラ１３２からなる。この回転ローラ１３０は、シロップの必要吐出量に応じて、所定の回転角度だけ回転駆動される。
【０００８】
ユニット１１０の付けに際しては、チューブ案内部材１２１をチューブ挿入位置とし、チューブ案内部材１２１と回転ローラ１３０の間に配置し、その後チューブ案内部材１２１をポンプ駆動位置にする。
【０００９】
また、上記チューブ挟止装置１４０は、供給装置１００に固定される固定部材１４１と、固定部材１４１の間でチューブ１１４の先端部を挟み、チューブ１１４を封止する挟止部材１４２と、この挟止部材１４２を押し引き駆動するシリンダ部材１４３とからなる。従って、前記チューブ１１４を通って外部から雑菌等が進入することがない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなチューブポンプを使用した流体の定量供給システムにあっては、ＢＩＢの交換に際しては、チューブ案内部材１２１をチューブ挿入位置とし、チューブ１１４をチューブ案内部材１２１と回転ローラ１３０の間に湾曲させて配置し、その後チューブ案内部材１２１をポンプ駆動位置にするという手順を取らなければならず面倒である。
【００１１】
また、ユニット１１０を供給装置に設置した状態では、チューブ１１４の先端は挟止装置で密閉されるが、チューブ自体には、特別な密閉手段を設けていないから、ＢＩＢの交換時には、ＢＩＢに収納されたシロップがチューブから排出されてしまったり、ＢＩＢ内に空気が進入してしまいＢＩＢのシロップに雑菌が混入してしまったりするおそれがある。
【００１２】
そこで、従来の流体の定量供給システムのチューブポンプに替えて、ベローズポンプを使用することが考えられている。このベローズポンプは、外部から駆動することにより内部容積を可変としたベローズと、ベローズの流体流入口並びに流体排出口に配置された２つの逆止弁とからなるものである。
【００１３】
しかし、従来ベローズポンプに使用される逆止弁としては、弁基台に設けられた流体通路を平板状の弁本体、或いは球状の弁本体で開閉するものが一般的である。
【００１４】
即ち、平板状の弁本体を使用する逆止弁にあっては、弁本体を平板状に形成し、その一端を弁基台に取付けるものとして、弁本体の弾力で常時は流体通路開口を閉状態とし、流体が吐出側に向け流れる時には流体の圧力で弁本体を流体通路開口から離間させ、流体通路開口を開状態とするものである。
【００１５】
また、球状の弁本体を使用する逆止弁にあっては、弁体を下流側からコイルスプリング等の弾性体で流体通路開口に押付け、常時は流体通路開口を閉状態とし、流体が吐出側に向け流れる時には流体の圧力でコイルスプリング等を圧縮して、弁本体を流体通路開口から離間させ流体通路開口を開状態とするものである。
【００１６】
しかしながら、上述した逆止弁にあっては、ポンプ駆動時における流体の逆流を防止することができるものの、外部からの衝撃で弁が開いてしまうことがあり、流体吐出時に逆止弁からの漏れが生じ、一定量以上の量のシロップが吐出されたり、一端吐出されたシロップがポンプ内に逆流してポンプ内やＢＩＢ内のシロップが雑菌で汚染されたりするおそれがあった。
【００１７】
本発明は、このような実情に鑑みなされたものであり、流体の逆流がなく、流体を正確に一定量だけ吐出させることができる流体の定量供給システム及びベローズポンプ装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記の課題は以下の流体の定量供給システム及びベローズポンプ装置によって解決される。
【００１９】
請求項１に記載の本発明は、流体が収納される流体収納バッグ１２及び該流体収納バッグ１２に連結され該バッグから流体を吐出するベローズポンプ２０から構成した流体収納ユニット１０と、
該流体収納ユニット１０に着脱自在に配置され、前記ベローズポンプ２０を駆動するポンプ駆動機構５０を備えた流体供給装置１とからなり、
該流体供給装置１に前記流体収納ユニット１０を配置することにより、流体供給に際して一定量の流体を供給する液体の定量供給システムであって、
前記流体収納バック１２に連結されたベローズポンプ２０は、ベローズ２１及びこのベローズ２１の流体流入口並びに流体排出口に配置された２つの逆止弁３０ｕ、３０ｄからなり、
前記ベローズポンプ２０の逆止弁３０ｕ、３０ｄは、下流側表面が下流側に向けて凸の曲面に形成された弁基台３１と、この弁基台３１の下流側表面に被着される薄板弾性体からなる弁体３５とからなり、
前記弁基台３１には上流側表面から下流側表面に到るまで貫通された流体流通孔３４、３４が複数開設されてなり、
前記弁体３５はその周縁が弁基台３１に固定されると共に、その中央部に流体流通用の孔部３６が形成されてなり、
前記流体供給装置１のポンプ駆動機構５０は、上記流体収納ユニット１０を定量供給システムに設置した状態で前記ベローズ２１を所定ストローク寸法で伸縮駆動させるものであり、
前記ベローズポンプ２０の排出口は、該排出口を閉鎖する閉鎖手段として密閉弁機構６０を設け、流体供給装置１には、前記ベローズポンプ２０の非駆動時に前記密閉弁機構６０を駆動する密閉駆動装置７０を備えてなり、
前記密閉弁機構６０は、下流側逆止弁３０ｄの弁体３５の孔部３６周縁を前記弁基台３１に押付け可能に上下動し、流体がその内部を流通できる筒体６１を有してなるものである流体の定量供給システムである。
【００２０】
請求項２に記載の本発明は、前記ポンプ駆動機構５０は、下流側の逆止弁３０ｄ又は上流側の逆止弁３０ｕを介して前記ベローズ２１を伸縮動作させる往復運動機構であることを特徴とする請求項１に記載の流体の定量供給システムである。
【００２１】
請求項３に記載の本発明は、前記ポンプ駆動機構５０によるベローズ２１の伸縮動作により、伸動作によって、下流側逆止弁３０ｄの弁体３５を弁基台３１に圧着すると共に、上流側逆止弁３０ｕの弁体３５を弁基台３１から引き離すことにより、上流側逆止弁３０ｕを介してベローズ２１内に内容物を注入し、かつ、縮動作によって、上流側逆止弁３０ｕの弁体３５を弁基台３１に圧着すると共に、下流側逆止弁３０ｄの弁体３５を弁基台３１から引き離すことにより、下流側逆止弁３０ｄから内容物を定量排出することを特徴とする請求項２に記載の流体の定量供給システムである。
【００２２】
請求項１乃至請求項３に記載の本発明によれば、ベローズポンプの逆止弁の弁基台は、下流側表面が下流側に向けて凸の曲面に形成され、流体通路が流体の上流側の表面から下流側表面のうち前記弁体が被さる個所にいたるまで貫通形成された流体流通孔が開設されてなり、弁体は上記弁基台の下流側表面に被さる薄板弾性体からなり、前記弁基台に周縁が弁基台に固定されると共に、その中央部に流体流通用の孔部が形成されてなるため、弁体は上流側からの圧力がかからない場合及び下流側から圧力がかかっている状態で、弁基台の下流側表面に密着して流体流通孔を塞いでいる。
【００２３】
このため、このような状態で流体は上流方向に流れることはない。そして、この上流側から流体に圧力が加わったときだけ、弁体は下流側に向け押され、弁体と弁基台との間に隙間ができ、流体は弁基台の流体流通孔から、弁体の流通用の孔部を経て下流側に流出する。
【００２４】
また、前記流体供給装置本体のポンプ駆動機構は、上記流体収納ユニットを定量供給システムに設置した状態で前記ベローズを所定ストローク寸法で伸縮駆動させるものであるから、ベローズポンプを駆動させ一定量の流体を確実に吐出させる。
【００２５】
更に、本発明によれば、前記流体収納ユニットの排出口に設けられ、該排出口を閉鎖する閉鎖手段、及び流体流体供給装置本体に設けられ、前記ベローズポンプの非駆動時に上記閉鎖手段を駆動する密閉弁駆動装置により、流体は流体収納ユニットの排出口から逆流することが確実に防止される。
【００２６】
また、流体収納ユニットには密閉弁機構を備え、この密閉弁機構が流体供給装置本体に設けられた密閉弁機構の駆動装置により駆動されるから、流体収納ユニットを交換する際に、流体が接触している密閉弁機構を流体収納ユニットと一緒に交換でき、交換の手間が省ける他、交換の際流体がユニットの外に流れ出す等の事態の発生を予防でき、流体収納ユニットの洗浄等の手間が省ける。
【００２７】
また、密閉弁機構は、下側逆止弁の弁体の孔部周縁を前記弁基台に押付け可能に上下動し、流体がその内部を流通できる筒体として構成したから、密閉弁機構の部品点数を減少させることができ、製造コストを低減できる。
【００２８】
更に、請求項４に記載の本発明によれば、蛇腹状に形成されたベローズ２１及びこのベローズ２１の両端部の流体流入口並びに流体排出口に配置された２つの逆止弁３０ｕ、３０ｄからなり、
前記各逆止弁３０ｕ、３０ｄは、下流側表面が下流側に向けて凸の曲面に形成されると共に、上流側に凹みが形成された曲面状の弁基台３１と、この弁基台３１の下流側表面に被着する伸縮自在の薄板弾性体からなる弁体３５とからなり、
前記弁基台３１には、上流側表面から下流側表面に到って貫通形成された複数の流体流通孔３４、３４が開設されてなり、
前記弁体３５は、その中央部に流体流通用の孔部３６が形成されると共に、その周縁部が前記弁基台３１に固定されて該弁基台３１の流体流通孔３４、３４を開閉自在としてなり、
前記ベローズ２１を所定ストローク寸法で伸縮させることによって、一方の弁体３５を弁基台３１に圧着すると共に、他方の弁体３５を弁基台３１から引き離すことにより、内容物を下流側の逆止弁３０ｄから定量排出することを特徴とするベローズポンプ装置である。
【００２９】
更に、請求項５に記載の本発明によれば、前記ベローズ２１の流体流入口並びに流体排出口には、それぞれ筒部２２が設けられ、この筒部２２に前記逆止弁３０ｕ、３０ｄが配置されることを特徴とする請求項４に記載のベローズポンプ装置。
【００３０】
更に、請求項６に記載の本発明によれば、前記弁基台３１は円形状に形成されて、その周囲にフランジ部３３が形成され、前記弁体３５は、その周縁が前記フランジ部３３で挟まれて前記弁基台３１に密着状に取付けられることを特徴とする請求項５に記載のベローズポンプ装置である。
【００３１】
更に、請求項７に記載の本発明によれば、前記弁基台３１に開設される複数の流体流通孔３４、３４は、弁基台３１の軸線に沿って平行となり、かつ、該軸線の同心円上において等間隔に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のベローズポンプ装置である。
【００３２】
更に、請求項８に記載の本発明によれば、前記弁体３５は、シリコンゴム等の弾性体の薄膜体にて円形平板にて形成され、その中央部に円形状の孔部３６が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のベローズポンプ装置である。
【００３３】
更に、請求項９に記載の本発明によれば、前記ベローズ２１を伸縮動作させることにより、伸動作によって、下流側逆止弁３０ｄの弁体３５を弁基台３１に圧着すると共に、上流側逆止弁３０ｕの弁体３５を弁基台３１から引き離すことにより、上流側逆止弁３０ｕを介してベローズ２１内に内容物を注入し、かつ、縮動作によって、上流側逆止弁３０ｕの弁体３５を弁基台３１に圧着すると共に、下流側逆止弁３０ｄの弁体３５を弁基台３１から引き離すことにより、下流側逆止弁３０ｄから内容物を定量排出することを特徴とする請求項８に記載のベローズポンプ装置である。
【００３４】
請求項４乃至９に記載のベローズポンプ装置は、ベローズの上端及び下端の少なくとも一方を上下させるものであり、このベローズの少なくとも一方を上下することにより、ベローズの流体流入口並びに流体排出口に配置された２つの逆止弁の動作により、流体を一方向に圧送することができる。この上下駆動は、ベローズ内の体積が変化すればよく、上端、下端の一方、或いは両方上下動する場合がある。
また、前記上下動作により、吐出する流体の種類、粘度、等に最適な吐出量、吐出速度で流体を吐出することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本例は従来例で説明したものと同様のポストミックスタイプの飲料供給システム及びベローズポンプ装置である。本例では、例えば一回の飲料供給に際してシロップを５ミリリットル程度供給して、このシロップを冷水、炭酸、温水等で２０〜３０倍に希釈して提供する。
【００３６】
本例に係る飲料供給システムにおいて、液体供給装置１内に配置され、シロップが封入された流体収納ユニット１０は、ボックス１１内に可撓性フィルム製のバッグ１２を配置したＢＩＢ１３にポリエチレン等の合成樹脂からなるベローズポンプ２０を垂下するように取付けたものである。このベローズポンプ２０の先端には、シロップの非吐出時にベローズポンプ２０の下端を閉じる密閉弁機構６０を設けている。
【００３７】
そして、液体供給装置１には、前記ベローズポンプ２０を駆動するポンプ駆動機構５０と、上記密閉弁機構６０を駆動する密閉弁駆動装置７０とが設けられている。
【００３８】
前記ベローズポンプ２０は、図２に示すように、ベローズ２１及びこのベローズの上流側である流体流入口並びに下流側である流体排出口に配置された２つの逆止弁３０ｕ,３０ｄから構成される。前記ベローズ２１は、ポリエチレン、ポリスチレン等の軟質合成樹脂をブロー成型して形成した蛇腹部材であり、上下方向にその長さ寸法を変化させることにより内容積が変化する。また、このベローズ２１は、その上下に逆止弁３０ｕ，３０ｄ、ＢＩＢ１３、及び閉鎖手段である密閉弁機構６０をベローズ２１に固定するための筒部２２、２３が取付けられている。
【００３９】
本例では、２つの逆止弁３０ｕ,３０ｄは、同一形状をなし、ＢＩＢ１３側（上流側）から下方（下流側）に向かってのみ流体であるシロップの移動を許容する。上側の逆止弁３０ｕ及び下側の逆止弁３０ｄの構造は同一であるので、上側の逆止弁３０ｕについて説明すると、逆止弁３０ｕは、図３、図４、図５に示すように、下流側表面が下流側に向けて凸の曲面に形成されると共に、上流側に凹みが形成された曲面状の弁基台３１と、この弁基台３１の下流側表面に被さる薄板弾性体から形成された弁体３５とからなる。
【００４０】
また、本例では、前記弁基台３１には、周囲に上記弁体取付け用の取付けフランジ部３３が形成されている他、流体の上流側の表面から下流側表面のうち前記弁体が被さる個所にいたるまで貫通形成された流体流通孔３４がベローズポンプ２０の軸線に沿い、それぞれ平行に位置するよう８個所開設されている。
【００４１】
前記弁体３５は、図３及び図４に示すように、前記弁基台３１にその周縁３７が上記筒体２２で挟まれるように固定されると共に、その中央部に流体流通用の孔部３６が形成されてなる。本例では、弁体３５はシリコンゴム等の弾性体で形成され、図３（２）に示すように、一定の厚さ寸法０．５ｍｍ程度の薄膜であり、中央に孔部３６が形成された円形平板として形成されている。本例では、この平板状の弁体３５を筒体２４で挟み前記弁基台３１に取付けることにより、図３（１）に示すように、弁体３５は弁基台３１に密着する。したがって本例に係る弁体３５は、平板を所定形状に打ち抜き成型するだけで、他の加工を必要とせず容易に製造できる。
【００４２】
これらの逆止弁３０ｕ、３０ｄは上流側（図３中上方）より下流側（図３中下方）の圧力が高いとき、即ち上側の逆止弁３０ｕはベローズポンプ２０が圧縮中であるとき、また、下側の逆止弁３０ｄはベローズポンプ２０が伸張中であるとき、弁体３５が弁基台３１に押付けられ、その結果、弁体３５は弁基台３１の流体流通孔３４の開口を塞ぎ、流体は流通しないものとなる(図３（１）)。
【００４３】
一方、上流側より下流側の圧力が高いとき、上流側の逆止弁３０ｕはベローズポンプ２０が伸張中であるとき、下流側の逆止弁３０ｄはベローズポンプ２０が圧縮中であるとき、弁体３５が弁基台３１から離れ、その結果弁体３５は弁基台３１から離れ、流体は流体流通孔３４、３４を通って流通する（図４）。
【００４４】
前記流体供給装置１のポンプ駆動機構５０は、上記流体収納ユニット１０を定量供給システムに設置した状態で前記ベローズ２１を所定ストローク寸法にわたり伸縮駆動させるものであり、例えば、図1に示すように、電動モータ５１に回転運動を直線運動に変更するリンク機構５２を組み合わせたものを使用することができる。このポンプ駆動機構５０としては他の機械的機構、歯車を使用した電動アクチュエータ、ソレノイド、空圧、油圧等の直線運動機構を必要に応じて選択して使用することができる。
【００４５】
また、このポンプ駆動機構５０には、一回の供給動作における往復駆動回数及び往復駆動速度を制御する制御手段８０を設けている。この制御手段８０は、吐出する流体の種類、粘度、等に最適な吐出量、吐出速度となるようポンプ駆動機構５０を制御する。制御手段８０としては、シーケンシャルコントローラ、マイクロコンピュータ等を使用することができる。
【００４６】
本例では、前記流体収納ユニット１０を構成するベローズポンプ２０の排出口には、該排出口を閉鎖する閉鎖手段として密閉弁機構６０を設けている。この密閉弁機構６０は、図２に示すように、前記下側逆止弁３０ｄの弁体３５の孔部周縁を前記弁基台３１に押付け可能に上下動され、流体がその内部を流通できる筒体６１と、この筒体６１の周囲から、下流側逆止弁３０ｄの下流側に取付けられた筒体２４の周囲を覆う薄板密閉フランジ部６２からなるものであり、密閉弁駆動装置７０で駆動される。本例では、この密閉弁駆動装置７０は、前記ポンプ駆動機構５０と同様の構成を備えた電動その他の機構の駆動機構を使用することができ、前記制御手段８０を接続し、その作動時期、作動量を制御するものとしている。
【００４７】
次に、本発明に係る逆止弁の他の例を説明する。本例に係る逆止弁４０の前述の逆止弁３０ｕ，３０ｄとの違いは、図６乃至図８に示すように、弁体４５が中央部に形成された孔部４６に向けて厚さが薄く形成された薄膜であること、前記弁基台４１の上流側に凹みが無く厚さが厚いこと、及び流体通路４４がベローズポンプの軸線方向に沿い、下流側に向け開いて開設されていることである。
【００４８】
この例の逆止弁４０では、上述した逆止弁３０ｕ，３０ｄと基本的な作用は同一であるが、弁体４５は中央部に形成された孔部に向けて厚さが薄く形成されているので、小さな力で弾性的に変形するから、弁の上流側及び下流側間の小さな圧力差で弁本体に密着、離脱し、確実な弁の開閉を実現することができる。また、弁基台４１は上流側にへこみがない分加工が易しくなる。
【００４９】
本発明に係る流体の定量供給システムにあっては、上述した実施形態例のほか以下の形態で実施できる。即ち、ベローズポンプの先端に取付け取外しか可能なアタッチメントジョイントを介して上述した密閉弁機構６０を付属交換部品として取外し可能に設置することができる。
【００５０】
取付けられる付属交換部品として、他の流体を混合する混合装置とすることができる。混合される流体としてはシロップに混合する冷水、炭酸水、温水或いはこれらの流体を組み合わせて混合することができる。流体混合装置は、混合すべき各流体の注入のノズルを別個に設けて注入して混合する空中ミックスタイプのものを使用することができる他、これらの混合は容器中で行われるものとしてもよい。さらに回転翼を用いた機械的な混合機構を備えたものとすることもできる。
【００５１】
その他、交換部品としては、延長ホース、散布器、噴霧器、上記ポンプ駆動機構に動作を連動させた流体注入ガン等流体の供給に関連する器具を採用することができる。
【００５２】
更に、上記の各実施の形態例では、一定量吐出させる流体として、飲料水用のシロップを例として説明したが、この本発明が対象とする流体はシロップに限定されない。即ち、本発明において供給対象となる流体は、水、温水、希釈されずにそのまま供給されるジュース等の清涼飲料水、アルコール飲料、ケチャップ、マヨネーズ、マスタード、ソース、麺類の汁、等の一定量供給される調味料等とすることができる。
【００５３】
このように、本発明に係る流体の定量供給システムを食品に使用する場合には、特に食品の一定量供給を正確確実に行えるほか、食品の逆流による汚染を防止することができる。
【００５４】
また、本発明が対象とする流体は、食品に限定されるものではなく、植物の灌漑用水、液体肥料、農薬、潤滑油、グリース等の油類、接着剤、糊等に使用することができる。特に洗浄に手間がかかる油類や、接着剤等に使用するときには、ポンプと流体容器を使い捨てにできるため、ポンプや流体供給装置の清掃洗浄に手間がかからないこととなる。
【００５５】
このように、本発明を実施する際には、図９に示すように、本発明に係る流体の供給装置１を複数配置した流体供給システム９０を構成することができる。この流体供給システム９０では、流体が供給される対象物９３を搬送ライン９２で搬送しつつ、移動する対象物９３に注入器９５で次々に供給すべき流体を供給することができる。この際、各供給装置１には、各供給装置１の電力、エア圧、油圧などの動力を動力源９６から供給線９１を通じて共通に提供することができる他、搬送される対象物９３の到着タイミングにあわせてそれぞれの供給装置１を駆動できるものとする主制御装置９７を設けて各供給装置１の作動を自動的に行わせることができる。
【００５６】
このように、本発明に係る流体の定量供給システムを適用できる分野は流体を一定量供給するものであればどのようなものであってもよい。
【００５７】
具体的に述べれば以下の通りである。
A）無店舗での飲料の提供
実施の形態で示したポストミックス飲料提供、プレミックス飲料提供、給茶、給湯
B）店舗での飲料、酒類の定量提供及び調味料調味液等流体の定量供給
店舗でのポストミックス飲料提供、プレミックス飲料提供、ケチャップ、マヨネーズ、ソース等調味料の注入、麺類の汁、ソース等の注入
C）食品工業分野での調味料調味液等流体の定量供給
食品製造における食品への調味料の注入、麺類の汁、ソースの注入
D)園芸、農業分野での流体の供給
作物への水、肥料、農薬の散布、畜産物への水、飼料、薬物の給餌投与
E）工業分野での流体の供給
機械への給油、給水等の給液、例えば機械器具への潤滑油、グーリス等の注入
F)家庭での流体の供給
園芸植物への給水、ペット動物への給水、給餌
G）その他の項目及び分野における流体の供給
以上に述べた以外の項目、及び分野においても本発明は一定量の流体を供給する装置及びベローズポンプ装置として使用できる。
【００５８】
このように、本発明に係る流体の定量供給システム及びベローズポンプ装置は、上述した飲料供給システムに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、上記のような構成を備えるものとしたので、流体の逆流がなく、流体を正確に一定量だけ吐出させることができる流体の定量供給システム及びベローズポンプ装置を提供することができる。
【００６０】
請求項１及び請求項４に記載の本発明によれば、ベローズポンプの逆止弁の弁基台は、下流側表面が下流側に向けて凸の曲面に形成され、流体通路が流体の上流側の表面から下流側表面のうち前記弁体が被さる個所にいたるまで貫通形成された流体流通孔が開設されてなり、弁体は上記弁基台の下流側表面に被さる薄板弾性体からなり、前記弁基台に周縁が弁基台に固定されると共に、その中央部に流体流通用の孔部が形成されてなるため、弁体は上流側からの圧力がかからない場合及び下流側から圧力がかかっている状態で、弁基台の下流側表面に密着して流体流通孔を塞ぎ、このような状態で流体は上流方向に流れることはない。
そして、この上流側から流体に圧力が加わったときだけ、弁体は下流側に向け押され、弁体と弁基台との間に隙間ができ、流体は弁基台の流体流通孔から、弁体の流通用の孔部を経て下流側に流出する。
【００６１】
また、前記流体供給装置本体のポンプ駆動機構は、上記流体収納ユニットを定量供給システムに設置した状態で前記ベローズを所定ストローク寸法で伸縮駆動させるものであるから、ベローズポンプを駆動させ一定量の流体を確実に吐出させる。
【００６２】
更に本発明によれば、前記流体収納ユニットの排出口に設けられ、該排出口を閉鎖する閉鎖手段、及び流体流体供給装置本体に設けられ、前記ベローズポンプの非駆動時に上記閉鎖手段を駆動する密閉弁駆動装置により、流体は流体収納ユニットの排出口から逆流することが確実に防止される。
【００６３】
更に本発明によれば、流体収納ユニットの先端には交換部品取付け手段を設けることもできると共に、付属交換部品を自由に取付け取外すことができ、必要な機能を持つ付属交換部品を自由に取付けることができる。
【００６４】
更に本発明によれば、他の流体は、冷水、炭酸水、温水その他の液体とすることができ、その液体の種類に最適な混合装置を選択して取付けることができる。一つの同じ飲料供給系を異なった種類の飲料に交換するとき、付属交換部品を替えるだけで、飲料供給系の全体に及ぶ変更を加えなくてすむこととなる。
【００６５】
更に本発明によれば、弁体は一定厚さの薄膜材を所定の形状に切り抜くだけであり、容易に製造することができる。
【００６６】
更に本発明によれば、弁体は中央部に形成された孔部に向けて厚さが薄く形成されており、小さな力で弾性的に変形するから、弁の上流側及び下流側での小さな圧力変化で弁本体に密着、離脱し、確実な弁の開閉を実現することができる。
【００６７】
更に本発明によれば、ポンプ駆動機構はベローズの少なくとも一方を上下することにより、ベローズの流体流入口並びに流体排出口に配置された２つの逆止弁の動作により、流体を一方向に圧送することができる。この上下駆動は、ベローズ内の体積が変化すればよく、上端、下端の一方、或いは両方上下動する場合がある。
【００６８】
更に本発明によれば、ポンプ駆動機構は、制御手段により一回の供給動作におけるベローズの往復駆動回数及び往復駆動速度が制御されるから、吐出する流体の種類、粘度、等に最適な吐出量、吐出速度で流体を吐出することができる。
【００６９】
更に本発明によれば、流体収納ユニットには密閉弁機構を備え、この密閉弁機構が流体供給装置本体に設けられた密閉弁機構の駆動装置により駆動されるから、流体収納ユニットを交換する際に、流体が接触している密閉弁機構を流体収納ユニットと一緒に交換でき、交換の手間が省ける他、交換の際流体がユニットの外に流れ出す等の事態の発生を予防でき、流体収納ユニットの洗浄等の手間が省ける。
【００７０】
更に本発明によれば、密閉弁機構は、下側逆止弁の弁体の孔部周縁を前記弁基台に押付け可能に上下動し、流体がその内部を流通できる筒体として構成したから、密閉弁機構の部品点数を減少させることができ、製造コストを低減できる。
【００７１】
更に請求項４及至９に記載のベローズポンプ装置は、ベローズの上端及び下端の少なくとも一方を上下させるものであり、このベローズの少なくとも一方を上下させることにより、ベローズの流体流入口並びに流体排出口に配置された２つの逆止弁の動作により、流体を一方向に圧送することができる。この上下駆動は、ベローズ内の体積が変化すればよく、上端、下端の一方、或いは両方を上下動させたり、また、前記上下動作により、吐出する流体の種類、粘度等に最適な吐出量、吐出速度で流体を吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係る流体の定量供給システムを示す一部断面正面図である。
【図２】
図１に示した流体の定量供給システムに使用されるベローズポンプを示す拡大断面図である。
【図３】
図２に示したベローズポンプに使用される逆止弁を示す図であり、（１）は逆止弁が閉弁している状態を示す拡大断面図、（２）は逆止弁の弁本体を示す拡大断面図である。
【図４】
図２に示したベローズポンプに使用される逆止弁が閉弁している状態を示す拡大断面図である。
【図５】
図３に示した逆止弁の底面図である。
【図６】
図２に示したベローズポンプに使用される他の逆止弁を示す図であり、（１）は逆止弁が閉弁している状態を示す拡大断面図、（２）は逆止弁の弁本体を示す拡大断面図である。
【図７】
図２に示したベローズポンプに使用される他の逆止弁が閉弁している状態を示す拡大断面図である。
【図８】
図７に示した逆止弁の底面図である。
【図９】
本発明に係る流体の供給装置を複数配置した流体供給システムを示した模式図である。
【図１０】
従来の流体の定量供給システムの一例を示す図であり、（１）は正面図、（２）は流体供給パイプを閉状態としたときのチューブ閉鎖装置を示す底面図である。
【符号の説明】
１  供給装置
１０  流体収納ユニット
１１  ボックス
１２  バッグ
１３  ＢＩＢ
２０  ベローズポンプ
２１  ベローズ
２２  筒部
２３  筒部
２４  筒体
３０ｄ  逆止弁
３０ｕ  逆止弁
３１  弁基台
３３  フランジ部
３４  流体流通孔
３５  弁体
３６  孔部
３７  周縁
４０  逆止弁
４１  弁基台
４４  流体通路
４５  弁体
４６  孔部
５０  ポンプ駆動機構
５１  電動モータ
５２  リンク機構
６０  密閉弁機構
６１  筒体
６２  薄板密閉フランジ部
７０  密閉弁駆動装置
８０  制御手段