(57)【要約】【課題】設置面積が効果的に小型化されたベローズポンプを提供する。【解決手段】吸入通路２１及び吐出通路２２を形成するポンプヘッド２と、ポンプヘッド２の側面側に配置するベローズ４と、ポンプヘッド２とベローズ４とで容積が変化可能に構成され吸入通路出口２１ｂ及び吐出通路入口２２ａが開口されるポンプ室７と、吸入通路出口２１ｂに取り付けられる吸入側逆止弁５及び吐出通路入口２２ａに取り付けられる吐出側逆止弁６とを有し、吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂは、ポンプヘッド２の外周面において、両方とも上向きに開口し、吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂに取り付ける継手２３、２４をポンプ本体の上面形状内に収める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の吸入通路及び吐出通路を形成するポンプヘッドと、
このポンプヘッドの側面側に配置するベローズと、
これらポンプヘッドとベローズとで容積が変化可能に構成され吸入通路出口及び吐出通路入口が開口されたポンプ室と、
上記吸入通路出口に取り付ける吸入側逆止弁及び上記吐出通路入口に取り付ける吐出側逆止弁とを有し、
吸入通路入口及び吐出通路出口は、上記ポンプヘッドの外周面において、両方とも上向き、又は両方とも下向き、又は一方が上向きで他方が下向きに開口する
ことを特徴とするベローズポンプ。
【請求項２】
上記ポンプヘッドの側面において、上記吸入通路出口と上記吐出通路入口のうち、一方を上記ポンプヘッドの側面の中心を通過する鉛直線よりも一側で開口し、もう一方を反対側で開口することを特徴とする請求項１に記載のベローズポンプ。
【請求項３】
上記ポンプヘッドの側面において、上記吸入通路出口と上記吐出通路入口とを、上記ポンプヘッドの側面の中心を通過する水平線上、かつ上記ポンプヘッドの側面の中心を対称点とする点対象の２位置に開口する請求項１又は２に記載のベローズポンプ。
【請求項４】
上記ポンプヘッドには、上記ポンプ室を上記吐出側逆止弁よりも下流側の上記吐出通路に連通接続する第二吐出通路を形成し、上記ポンプヘッドの側面において開口される第二吐出通路入口に、開弁動作圧力が上記吐出側逆止弁よりも低い第二吐出側逆止弁を設けることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載のベローズポンプ。
【請求項５】
上記第二吐出通路は、上記吐出通路よりも細く、上記ポンプヘッドの側面において、上記第二吐出通路入口を、上記吐出通路入口よりも高い位置に開口することを特徴とするる請求項４に記載のベローズポンプ。
【請求項６】
上記第二吐出通路は、上記吐出通路における上記吐出通路出口の開口方向に沿った部位の中心線より外れた位置において当該部位と交差するように形成し、この交差部で上記吐出通路における上記吐出通路出口の開口方向に沿った部位と連通接続することを特徴とする請求項４又は５に記載のベローズポンプ。
【請求項７】
上記吐出側逆止弁が、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングを有するのに対し、上記第二吐出側逆止弁は、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングは有していないもので、弁体としてボールを有するボール弁であることを特徴とする請求項４乃至６の何れか１つに記載のベローズポンプ。
【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ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウエハ、液晶パネル等の製造において薬液や洗浄液等の液体を移送するベローズポンプが知られている。
【０００３】
このベローズポンプは、液体の吸入通路及び吐出通路を形成するポンプヘッドと、このポンプヘッドの側面側に配置するベローズと、これらポンプヘッドとベローズとで容積変化可能に構成され吸入通路出口及び吐出通路出口が開口されたポンプ室と、吸入通路出口に取り付ける吸入側逆止弁及び吐出通路入口に取り付ける吐出側逆止弁とを有し、ベローズを伸長してポンプ室の容積を拡大することで、吸入通路入口に継手を介して接続された配管より吸入通路及び吸入側逆止弁を経てポンプ室に液体を吸入する吸入工程と、ベローズを収縮してポンプ室の容積を縮小することで、ポンプ室より吐出側逆止弁及び吐出通路を経て吐出通路出口に継手を介して接続された配管へ液体を吐出する吐出工程とを、交互に連続して行い、液体を移送する。
【０００４】
また、ベローズポンプには、大きく分けて三つの種類がある。一つは、ポンプ室がポンプヘッドの両側に構成され、連続的に液体を吐出する２連型である。一つは、ポンプ室が、ポンプヘッドの片側にのみ構成され、間欠的に液体を吐出する単型である。一つは、単型のポンプヘッドにおけるポンプ室とは反対側にアキュムレータが一体的に構成されたアキュムレータ付きの単型である。
【０００５】
いずれの型も、吸入通路及び吐出通路は、ポンプヘッドの側面側において、吸入通路出口（吸入側逆止弁）及び吐出通路入口（吐出側逆止弁）が、ポンプヘッドの側面の中心を通過する鉛直線上、かつポンプヘッドの側面の中心を対称点とする点対象の上下２位置に開口される。また、ポンプヘッドの外周面において、ベローズポンプにおける吸入口となる吸入通路入口が前向きに開口され、ベローズポンプにおける吐出口となる吐出通路出口が前向き或いは上向きに開口されており、継手がポンプ本体より前向きに突出する（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３２４９２５号公報
【特許文献２】特開２００４−８４４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体ウエハ等の製造において使用されるベローズポンプには、クリーンルームの低コスト化・省スペース化に伴い、設置面積の小型化が求められている。この際、ベローズポンプを真上から見たベローズポンプ全体の上面形状が、即ちベローズポンプの設置形状が突出部のない単純な長方形であると、より小さい設置面積を実現することができる。
【０００８】
しかし、上記従来のベローズポンプでは、継手がポンプ本体より前向きに突出する上に、その継手のさらに前方に配管作業スペースを確保する必要もあり、ベローズポンプの設置形状は、２連型とアキュムレータ付きの単型では長方形（ポンプ本体のみの上面形状）の中央が大きく前向きに突出した凸の字形となり、単型では長方形（ポンプ本体のみの上面形状）の一端が大きく前向きに突出したＬの字形となり、設置面積が大きく、しかも効果的に小型化できないという問題があった。
【０００９】
本発明は、設置面積が効果的に小型化された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】
【００１０】
上記課題を解決するための手段としての本発明のベーローズポンプは、液体の吸入通路及び吐出通路を形成するポンプヘッドと、このポンプヘッドの側面側に配置するベローズと、これらポンプヘッドとベローズとで容積が変化可能に構成され吸入通路出口及び吐出通路入口が開口されたポンプ室と、上記吸入通路出口に取り付ける吸入側逆止弁及び上記吐出通路入口に取り付ける吐出側逆止弁とを有し、吸入通路入口及び吐出通路出口は、上記ポンプヘッドの外周面において、両方とも上向き、又は両方とも下向き、又は一方が上向きで他方が下向きに開口する構成とする。
【００１１】
上記本発明のベローズポンプでは、吸入通路入口及び吐出通路出口は、ポンプヘッドの外周面において、両方とも上向き、又は両方とも下向き、又は一方が上向きで他方が下向きに開口するという構成を採用することにより、吸入通路入口及び吐出通路出口に取り付ける継手がポンプ本体の上面形状内に収まり、ポンプ本体の上面形状がそのまま設置形状となり、この設置形状は突出部のない単純な長方形となる。しかもポンプ本体の上方、又は下方のスペースが配管作業スペースとなることで、設置面積を効果的に小型化することができる。
【００１２】
また、上記本発明のベローズポンプでは、上記ポンプヘッドの側面において、上記吸入通路出口と上記吐出通路入口のうち、一方を上記ポンプヘッドの側面の中心を通過する鉛直線よりも一側で開口し、もう一方を反対側で開口するという構成を採用した場合、吸入通路入口及び吐出通路出口を同じ向きで開口したものにおいても、吸入通路入口及び吐出通路出口に取り付ける継手の相互間に、配管作業のための距離を確保することができる。
【００１３】
また、上記本発明のベローズポンプでは、上記ポンプヘッドの側面において、上記吸入通路出口と上記吐出通路入口とを、上記ポンプヘッドの側面の中心を通過する水平線上、かつ上記ポンプヘッドの側面の中心を対称点とする点対象の２位置に開口するという構成を採用した場合、吸入通路入口及び吐出通路出口を同じ向きで開口したものにおいても、吸入通路入口及び吐出通路出口に取り付ける継手の相互間に、配管作業のための距離を確保することができ、しかも最大に確保することができる。
【００１４】
また、上記本発明のベローズポンプでは、上記ポンプヘッドには、上記ポンプ室を上記吐出側逆止弁よりも下流側の上記吐出通路に連通接続する第二吐出通路を形成し、上記ポンプヘッドの側面において開口される第二吐出通路入口に、開弁動作圧力が上記吐出側逆止弁よりも低い第二吐出側逆止弁を設けるという構成を採用した場合、ベローズ伸長動作終了時等に液体の流れを急に止めたとき、ポンプ室の圧力上昇に対し、第二吐出側逆止弁が吐出側逆止弁よりも低い圧力で開弁動作し、ポンプ室の液体を第二吐出通路を通して吐出側逆止弁よりも下流側の吐出通路に流出させ、ポンプ室の圧力を第二吐出通路を通して吐出側逆止弁よりも下流側の吐出通路に逃がすことができ、ウータハンマ（水撃現象）の発生を防止することができる。
【００１５】
また、上記本発明のベローズポンプでは、上記第二吐出通路は、上記吐出通路よりも細く、上記ポンプヘッドの側面において、上記第二吐出通路入口を、上記吐出通路入口よりも高い位置に開口するという構成を採用した場合、第二吐出側逆止弁が吐出側逆止弁よりも高い位置に配置され、スラリーを含んだ液体においても第二吐出側逆止弁を継続的に安定して機能させ、ウォータハンマの発生を継続的に安定して防止することができる。
【００１６】
また、上記本発明のベローズポンプでは、上記第二吐出通路は、上記吐出通路における上記吐出通路出口の開口方向に沿った部位の中心線より外れた位置において当該部位と交差するように形成し、この交差部で上記吐出通路における上記吐出通路出口の開口方向に沿った部位と連通接続するという構成を採用した場合、吐出通路における吐出通路出口の開口方向に沿った部位の中心線上で当該部位と交差する第二吐出通路と比べて、ベローズの伸縮方向に沿った第二吐出通路において、より大きな第二吐出通路出口（第二吐出通路と吐出通路における吐出通路出口の開口方向に沿った部位との連通孔）を設けることができ、第二吐出通路での液体の流れ抵抗を小さく抑え、ポンプ室の圧力を吐出側逆止弁よりも下流側の吐出通路に素早く逃がすことができるため、ウォータハンマの発生を効果的に防止することができる。
【００１７】
また、上記本発明のベローズポンプでは、上記吐出側逆止弁が、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングを有するのに対し、上記第二吐出側逆止弁は、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングは有していないもので、弁体としてボールを有するボール弁であるという構成を採用した場合、第二吐出側逆止弁がボール弁であり、ボール以外の弁体を備える弁と比べて、第二吐出通路を大径に形成することができると共に、ボールを閉弁方向に付勢するスプリングを有しておらず、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングを有する吐出側逆止弁と比べて、ベローズの伸縮に応じた液体の流れやポンプ室の圧力変化に対する応答性に優れ、このような液体の流れ抵抗が小さい第二吐出通路と応答性に優れた第二吐出側逆止弁とによって、ポンプ室の圧力を吐出側逆止弁よりも下流側の吐出通路にさらに素早く逃がすことができるため、ウォータハンマの発生をさらに効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、設置面積が効果的に小型化されたベローズポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１によるベローズポンプの外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示すベローズポンプの上面図である。
【図３】図１に示すベローズポンプの断面前面図である。
【図４】図１に示すベローズポンプの断面上面図である。
【図５】ポンプヘッドの斜視図である。
【図６】ポンプヘッドの側面図である。
【図７】ポンプヘッドの図６に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図８】第二吐出通路及び第二吐出側逆止弁を示す断面斜視図である。
【図９】本発明の実施例２によるベローズポンプを示す図である。
【図１０】本発明の実施例３によるベローズポンプを示す図である。
【図１１】本発明の実施例４によるベローズポンプを示す図である。
【図１２】本発明の実施例５によるベローズポンプを示す図である。
【図１３】本発明の実施例６によるベローズポンプを示す図である。
【図１４】本発明の実施例７によるベローズポンプを示す図である。
【図１５】本発明の実施例８によるベローズポンプを示す図である。
【図１６】本発明の実施例９によるベローズポンプを示す図である。
【図１７】本発明の実施例１０によるベローズポンプを示す断面前面図である。
【図１８】図１７に示すベローズポンプのポンプヘッドの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１、図２に、本発明の実施例１によるベローズポンプの外観を示し、図３、図４に、その内部構造を示す。図１は、斜視図で、図２は、上面図で、図３は、断面前面図で、図４は、断面上面図で、それぞれを示す。
【００２２】
本実施例のベローズポンプ１は、半導体ウエハ等の製造において洗浄水、薬液、研磨液、及びそれらの混合液等の液体移送に用いられ、板面を左右方向（水平方向）に向けた板状のポンプヘッド２と、このポンプヘッド２の左右方向の両側に取り付けられる一対のポンプケース３と、各ポンプケース３の内部において、ポンプヘッド２の左右方向の側面に取り付けられる一対のベローズ４と、各ベローズ４の内部において、ポンプヘッド２の左右方向の側面に取り付けられる計４個の逆止弁５、６と、を有して２連型のポンプ本体を構成している。
【００２３】
ベローズ４は、有底円筒状に形成され、ベローズ４の開口側端部がポンプヘッド２に固定されている。ベローズ４の周壁は蛇腹状に形成されて左右方向に伸縮可能に構成されている。ポンプヘッド２の側面とベローズ４の内壁とによって囲繞された空間が、容積変化可能なポンプ室７とされている。ベローズポンプ１は、ポンプヘッド２の左右方向の両側に一対のポンプ室７を有している。
【００２４】
ポンプケース３は、有底円筒状に形成され、ポンプケース３の外壁には複数のフランジ３ａが底壁に沿って突出形成されている。一対のポンプケース３は、左右方向で対向しているフランジ３ａ間にわたされた通しボルトによって、互いにポンプヘッド２に締め付けられ、ポンプヘッド２の左右方向の両側に固定されている。ポンプヘッド２の側面とベローズ４の外壁とポンプケース３の内壁とによって囲繞された空間が空気室８とされている。ベローズポンプ１は、ポンプヘッド２の左右方向の両側に一対の空気室８を有している。
【００２５】
一対のベローズ４は、一方が伸長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長するように、ベローズ連動機構９によって連動連結されている。このベローズ連動機構９は、各ベローズ４の底壁外面に重ね合わされて固定された円板状の一対の作動板１０と、各作動板１０の中心部より一体的に突出形成された一対の連結軸１１と、各ポンプケース３の底壁中心孔に装着され、各連結軸１１を摺動自在に貫通させる軸受１２と、各ポンプケース３の底壁より外部に突出された各連結軸１１の端部にボルト止めで中央が連結された角棒状の一対の連結板１３と、ポンプヘッド２と各ポンプケース３の外周側で、一対の連結板１３の上部同士及び下部同士をそれぞれ連結する平行な２本の連結ロッド１４とで構成されている。
【００２６】
ポンプケース３の底壁には空気供給口１５が設けられており、この空気供給口１５は、図示しない切換弁を介してエアコンプレッサ等の空気供給装置（駆動装置）に接続されている。
【００２７】
ポンプケース３には、連結板１３を収容する有底角筒状のポンプ脚１６が一体に形成されており、このポンプ脚１６には、当該ポンプ脚１６の下面に沿って前後方向に突出されるポンプ固定座１７が一体に形成されている。ポンプ脚１６の開口側端部には、平板状のカバー１８がビス止めで取り付けられ、ポンプ脚１６の端部開口がカバー１８で覆われている。
【００２８】
ポンプ脚１６の天板部には、接近センサからなる検出センサ１９が取り付けられており、この検出センサ１９は、連結板１３の上端に取り付けられた作動体２０を検知して、ベローズ４の収縮状態を検知する。
【００２９】
空気供給装置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３の底壁に設けられた空気供給口１５より一対の空気室８に対して交互に供給される。一方の空気室８に空気が供給されると、当該空気室８内に配置された一方のベローズ４が収縮し、このベローズ４の収縮に連動して他方のベローズ４が伸長する。そして、他方のベローズ４側の作動体２０が当該作動体２０の検出センサ１９によって検出されると、空気供給装置によって生成された空気は、切換弁によって他方の空気供給口１５より他方の空気室８に供給される。これによって、他方のベローズ４が収縮し、このベローズ４の収縮に連動して一方のベローズ４が伸長する。このようなベローズ４の伸縮に伴って、ポンプ室７の容積が拡縮変化することで、ポンプ室７内への液体の吸入とポンプ室７内からの液体の吐出とが、交互に連続して行われ、当該液体を移送可能となっている。
【００３０】
ところで、図２に示すように、ベローズポンプ１のポンプ本体の上面形状（下面形状も同じ）は、ポンプヘッド２の外周面と、このポンプヘッド２の左右両側に配置された一対のポンプケース３の外壁面と、各ポンプケース３におけるポンプヘッド２と反対側の端部に形成された一対のポンプ脚１６の外壁面と、各ポンプ脚１６より前後に突出して形成された計４つのポンプ固定座１７とで構成されるが、これらはポンプヘッド２の直径が短手方向の幅寸法となる、図２の仮想線で示す横長な長方形内に収まり、この長方形がポンプ本体の上面形状Ｓとなる。
【００３１】
図５、図６に、ポンプヘッドの外観を示し、図７に、その内部構造を示す。図５は、斜視図で、図６は、側面図で、図７は、図６のＡ−Ａ断面図で、それぞれを示す。
【００３２】
図４〜図７に示すように、ポンプヘッド２の内部には、当該ポンプヘッドの側面と外周面との間に吸入通路２１及び吐出通路２２が形成されている。この吸入通路２１及び吐出通路２２は、ポンプヘッド２の外周面において一端を開口する円管状の主通路２１Ａ、２２Ａを有し、吸入通路２１においてその主通路２１Ａのポンプヘッド２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吸入通路入口２１ａとされ、吐出通路２２においてその主通路２２Ａのポンプヘッド２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吐出通路出口２２ｂとされている。これら吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂには、配管を接続するための継手２３、２４が取り付けられる。この継手２３、２４は、継手本体２３ａ、２４ａの雄ネジ部を吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂに螺合することで、ポンプヘッド２の外周面より吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂに向かって突出した状態で、ポンプヘッド２に固定される。配管には樹脂製チューブが使用され、継手２３、２４には樹脂製管継手が使用される。この樹脂製管継手は、樹脂製チューブの接続端部を拡径した拡径部をポンプヘッド２に固定された樹脂製継手本体２３ａ、２４ａに差し込み、樹脂製ユニオンナット２３ｂ、２４ｂで締め付けることで、抜け止めとシールを行う。この樹脂製管継手には、樹脂製チューブの接続端部にフレア加工を施すことで拡径部を形成し、樹脂製継手本体２３ａ、２４ａと樹脂製チューブの拡径部内壁との間でシールを行う一重シール構造を有するフレアタイプと呼ばれるものと、樹脂製チューブへの圧入側端部外壁に断面形状が三角形の環状凸部を有する樹脂製スリーブを樹脂製チューブの接続端部に圧入することで拡径部を形成し、樹脂製継手本体２３ａ、２４ａと樹脂製チューブの拡径部内壁との間及び樹脂製継手本体２３ａ、２４ａと樹脂製スリーブとの間の一次シールと、樹脂製継手本体２３ａ、２４ａと樹脂製チューブの拡径部外壁との間の二次シールとでシールを行う二重シール構造を有するスリーブタイプと呼ばれるものがある。図示する継手２３、２４は直管形状の樹脂製継手本体２３ａ、２４ａを備えたスリーブタイプである。
【００３３】
また、吸入通路２１及び吐出通路２２は、ベローズポンプ１が２連型のため、それぞれの主通路２１Ａ、２２Ａの閉鎖端部よりポンプヘッド２の左右側面に向けて分岐する分岐通路２１Ｂ、２２Ｂを有し、各分岐通路２１Ｂ、２２Ｂは、主通路２１Ａ、２２Ａと同径であって、ポンプヘッド２の左右側面間を貫通し、ポンプヘッド２の左右側面において両端を開口する円管状の水平通路から構成され、吸入通路２１においてその分岐通路２１Ｂのポンプヘッド２の側面への開口端部が雌ネジ孔からなる吸入通路出口２１ｂとされ、吐出通路２２においてその分岐通路２２Ｂのポンプヘッド２の側面への開口端部が雌ネジ孔からなる吐出通路入口２２ａとされている。吸入通路出口２１ｂには、吸入通路２１からポンプ室７への液体の流れを許容し、ポンプ室７から吸入通路２１への液体の流れを阻止する吸入側逆止弁５が取り付けられ、吸入通路出口２１ｂは吸入側逆止弁５を介してポンプ室７と連通されている。吐出通路入口２２ａには、ポンプ室７から吐出通路２２への液体の流れを許容し、吐出通路２２からポンプ室７への液体の流れを阻止する吐出側逆止弁６が取り付けられ、吐出通路入口２２ａは吐出側逆止弁６を介してポンプ室７と連通されている。各主通路２１Ａ、２２Ａは、各分岐通路２１Ｂ、２２Ｂの中央よりポンプヘッド２の外周面に向かって延伸し先端をポンプヘッド２の外周面において開口する、分岐通路２１Ｂ、２２Ｂに対して垂直な通路から構成される。
【００３４】
図４〜図６に示すように、吸入側逆止弁５は、弁箱５ａ、弁座５ｂ、弁体５ｃ、及びスプリング５ｄから構成されている。弁箱５ａは、有底円筒状に形成され、ポンプヘッド２の側面よりベローズ４の伸縮方向に沿ってポンプ室７に突出する状態、かつベローズ４及び吐出側逆止弁６に接触しない状態で、開口端部の雄ネジ部を吸入通路出口２１ｂに螺合することで、ポンプヘッド２に固定され、底壁には、ポンプ室７における吸入口５Ａが形成されている。弁座５ｂは、吸入通路２１における吸入通路出口２１ｂの直上流部に形成されている。弁体５ｃは、弁座５ｂに衝合してこれを閉塞する閉弁位置（図４の紙面上側の吸入側逆止弁５）と弁座５ｂから離間してこれを開放する開弁位置（図４の紙面下側の吸入側逆止弁５）との間で変位可能に、弁箱５ａ内に配置されている。スプリング５ｄは、弁箱５ａ内に配置され、弁体５ｃを閉弁方向に常時付勢する。
【００３５】
図４〜図７に示すように、吐出側逆止弁６は、弁箱６ａ、弁座６ｂ、弁体６ｃ、及びスプリング６ｄから構成されている。弁箱６ａは、有底円筒状に形成され、ポンプヘッド２の側面よりベローズ４の伸縮方向に沿ってポンプ室７に突出する状態、かつベローズ４及び吸入側逆止弁５に接触しない状態で、開口端部の雄ネジ部を吐出通路入口２２ａに螺合することで、ポンプヘッド２に固定され、底壁には、ポンプ室７における吐出口６Ａが形成されている。弁座６ｂは、弁箱６ａの吐出口６Ａの縁部に形成されている。弁体６ｃは、弁座６ｂに衝合してこれを閉塞する閉弁位置（図４の紙面下側の吐出側逆止弁６、図７の紙面右側の吐出側逆止弁６）と弁座６ｂから離間してこれを開放する開弁位置（図４の紙面上側の吐出側逆止弁６、図７の紙面左側の吐出側逆止弁６）との間で変位可能に、弁箱６ａ内に配置されている。スプリング６ｄは、弁箱６ａ内に配置され、弁体６ｃを閉弁方向に常時付勢する。
【００３６】
ところで、図６に示すように、吸入通路２１全体は、ポンプヘッド２の内部において、ポンプヘッド２の側面の中心Ｐを通過する鉛直線Ｙを含む鉛直面よりも一側半部、例えば図６の紙面左側半部に形成され、吐出通路２２全体は、ポンプヘッド２の内部において、吸入通路２１全体と反対に、ポンプヘッド２の側面の中心Ｐを通過する鉛直線Ｙを含む鉛直面よりも他側半部、例えば図６の紙面右側半部に形成されている。しかも吸入通路２１全体と吐出通路２２全体は、ポンプヘッド２の側面の中心Ｐを通過する鉛直線Ｙを含む鉛直面を対称面とする対称な２位置に対称形状で形成されている。さらに具体的には、吸入通路２１における分岐通路２１Ｂと吐出通路２２における分岐通路２２Ｂは、ポンプヘッド２の内部において、ポンプヘッド２の側面の中心Ｐを通過する水平線Ｘを含む水平面上に形成され、しかもポンプヘッド２の側面の中心Ｐを通過する鉛直線Ｙを含む鉛直面を対称面とする対称な２位置に対称形状で形成されている。そして、吸入通路２１における主通路２１Ａと吐出通路２２における主通路２２Ａは、ポンプヘッド２の内部において、それぞれの分岐通路２１Ｂ、２２Ｂの中央より上方に向かってポンプヘッド２の外周面まで平行に延伸し、ポンプヘッド２の側面の中心Ｐを通過する鉛直線Ｙを含む鉛直面を対称面とする対称な２位置に対称形状で形成されている。
【００３７】
こうして、吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂは、ポンプヘッド２の外周面において、両方とも上向きに開口する構成としてある。また、吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂが両方とも上向き、即ち同方向に開口されるため、ポンプヘッド２の側面において、吸入通路出口２１ｂと吐出通路入口２２ａのうち、一方をポンプヘッド２の側面の中心Ｐを通過する鉛直線よりも一側半部で開口し、もう一方を反対側半部で開口する、例えば吸入通路出口２１ｂをポンプヘッド２の側面の中心Ｐを通過する鉛直線よりも図６の紙面左側半部で開口し、吐出通路入口２２ａを図６の紙面右側半部で開口する構成としてある。さらに、ポンプヘッド２の側面において、吸入通路出口２１ｂと吐出通路入口２２ａとを、ポンプヘッド２の側面の中心Ｐを通過する水平線上、かつポンプヘッド２の側面の中心Ｐを対称点とする点対象の２位置に開口する構成としてある。
【００３８】
図８は、第二吐出通路及び第二吐出側逆止弁を示す断面斜視図である。
【００３９】
図５〜図８に示すように、ポンプヘッド２の内部には、ポンプ室７を吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路２２に連通接続する第二吐出通路２６が形成されている。第二吐出通路２６は、吐出通路２２よりも小径であって、ポンプヘッド２の左右側面間を貫通し、ポンプヘッド２の左右側面において両端を開口する円管状の水平通路から構成され、ポンプヘッド２の側面への開口端部が雌ネジ孔からなる第二吐出通路入口２６ａとされている。さらに、第二吐出通路２６は、吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路２２における分岐通路２２Ｂの中央より上方に向かってポンプヘッド２の外周面まで延伸する主通路２２Ａの途中の部位であって、より好ましい上部と交差する位置に形成され、この交差部において第二吐出通路２６が主通路２２Ａの壁面に開口され、この開口が第二吐出通路２６における主通路２２Ａとの連通孔である第二吐出通路出口２６ｂとされている。またさらに、第二吐出通路２６は、主通路２２Ａの中心線より外れた位置であって、より好ましい主通路２２Ａの壁面の一部と第二吐出通路２６の周壁の一部が互いに交差し、この交差部において互いの壁面を破り合った結果の開口が第二吐出通路出口２６ｂとなるような位置に形成されている。
【００４０】
また、ポンプヘッド２の側面において開口される第二吐出通路入口２６ａには、ポンプ室７から第二吐出通路２６への液体の流れを許容し、第二吐出通路２６からポンプ室７への液体の流れを阻止する第二吐出側逆止弁２７が設けられている。この第二吐出側逆止弁２７は、開弁動作圧力が吐出側逆止弁６よりも低い逆止弁で構成されている。さらに、第二吐出側逆止弁２７は、弁蓋２７ａ、弁座２７ｂ、弁箱２７ｃ、及び弁体２７ｄから構成されている。弁蓋２７ａは、内径が第二吐出通路２６の直径と同程度の円筒状に形成され、全体が第二吐出通路入口２６ａに螺合され、一端面がポンプヘッド２の側面を含む一平面内に位置する状態で、雄ネジ部を第二吐出通路入口２６ａに螺合することで、ポンプヘッド２に固定され、一方の端部開口は、ポンプ室７における第二吐出口２７Ａとなっている。弁座２７ｂは、弁蓋２７ａの他方の端部開口縁に形成されている。弁箱２７ｃは、第二吐出通路２６における第二吐出通路入口２６ａの直下流部位に形成されている。弁体２７ｄは、球形状に形成され、即ちボールであり、弁座２７ｂに衝合してこれを閉塞する閉弁位置（図７の紙面右側の第二吐出側逆止弁２７）と弁座２７ｂから離間してこれを開放する開弁位置（図７の紙面左側の第二吐出側逆止弁２７）との間で変位可能に、弁箱２７ｃ内に配置されている。
【００４１】
こうして、ポンプヘッド２には、ポンプ室７を吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路２２に連通接続する第二吐出通路２６を形成し、ポンプヘッド２の側面において開口される第二吐出通路入口２６ａに、開弁動作圧力が吐出側逆止弁６よりも低い第二吐出側逆止弁２７を設ける構成としてある。また、第二吐出通路２６は、吐出通路２２よりも細く、ポンプヘッド２の側面において、第二吐出通路入口２６ａを、吐出通路入口２２ａよりも高い位置に開口する構成としてある。また、第二吐出通路２６は、吐出通路２２における吐出通路出口２２ｂの開口方向に沿った部位である主通路２２Ａの中心線より外れた位置において当該主通路２２Ａと交差するように形成し、この交差部で吐出通路２２における主通路２２Ａと連通接続する構成としてある。また、吐出側逆止弁６が、弁体６ｃを閉弁方向に付勢するスプリング６ｄを有するのに対し、第二吐出側逆止弁２７は、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングは有していないもので、弁体としてボール２７ｄを有するボール弁である構成としてある。
【００４２】
なお、ベローズポンプ１の構成部材のうち、ポンプヘッド２、ベローズ４、吸入側逆止弁５、吐出側逆止弁６、第二吐出側逆止弁２７等の液体と接触するものについては、ＰＴＥＦやＰＦＡ等のフッ素樹脂によって作られている。また、継手２３、２４及び配管についても同様である。
【００４３】
次に、本実施例のベローズポンプ１の動作を図３、図４を参照して説明する。
【００４４】
図３、図４に示すように、右側（紙面上側）のベローズ４が収縮し、左側（紙面下側）のベローズ４が伸長した場合、ポンプヘッド２の右側面に取り付けられた吸入側逆止弁５と吐出側逆止弁６及び第二吐出側逆止弁２７の各弁体５ｃ、６ｃ、２７ａは、右側のポンプ室７内の液体から圧力を受けて各弁箱５ａ、６ａ、２７ｃ内を左側に移動する。これにより、吸入側逆止弁５が閉弁すると共に、吐出側逆止弁６と第二吐出側逆止弁２７とが開弁し、右側のポンプ室７内の液体が吐出通路２２及び継手２４を経て、この継手２４に接続された配管へ吐出される。
【００４５】
ポンプヘッド２の左側面に取り付けられた吸入側逆止弁５と吐出側逆止弁６及び第二吐出側逆止弁２７の各弁体５ｃ、６ｃ、２７ａは、左側のポンプ室７の吸引作用によって各弁箱５ａ、６ａ、２７ｃ内を左側に移動する。これにより、吸入側逆止弁５が開弁すると共に、吐出側逆止弁６と第二吐出側逆止弁２７とが閉弁し、配管よりこれが接続された継手２３及び吸入通路２１を経て、左側のポンプ室７内に液体が吸入される。
【００４６】
上記と逆に、左側（紙面下側）のベローズ４が収縮し、右側（紙面上側）のベローズ４が伸長した場合、ポンプヘッド２の左側面に取り付けられた吸入側逆止弁５と吐出側逆止弁６及び第二吐出側逆止弁２７の各弁体５ｃ、６ｃ、２７ａは、左側のポンプ室７内の液体から圧力を受けて各弁箱５ａ、６ａ、２７ｃ内を右側に移動する。これにより、吸入側逆止弁５が閉弁すると共に、吐出側逆止弁６と第二吐出側逆止弁２７とが開弁し、左側のポンプ室７内の液体が吐出通路２２及び継手２４を経て、この継手２４に接続された配管へ吐出される。
【００４７】
ポンプヘッド２の右側面に取り付けられた吸入側逆止弁５と吐出側逆止弁６及び第二吐出側逆止弁２７の各弁体５ｃ、６ｃ、２７ａは、右側のポンプ室７の吸引作用によって各弁箱５ａ、６ａ、２７ｃ内を右側に移動する。これにより、吸入側逆止弁５が開弁すると共に、吐出側逆止弁６と第二吐出側逆止弁２７とが閉弁し、配管よりこれが接続された継手２３及び吸入通路２１を経て、右側のポンプ室７内に液体が吸入される。
【００４８】
以上の動作を繰り返し行うことで、左右のポンプ室７（ベローズ４）は、交互に液体の吸入と吐出とを行い、ポンプ室７の容積とストローク回数とによって規定される容量の液体を移送する。
【００４９】
次に、本実施例のベローズポンプ１の作用効果について説明する。
【００５０】
吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂは、ポンプヘッド２の外周面において、両方とも上向きに開口するので、吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂに取り付けられる継手２３、２４がポンプ本体の上面形状Ｓ内に収まり、ポンプ本体の上面形状Ｓがそのままベローズポンプ１の設置形状となり、この設置形状は突出部のない単純な長方形となる。しかもポンプ本体の上方が配管作業スペースとなることで、設置面積を効果的に小型化することができる。
【００５１】
また、ベローズポンプ１は、ベローズ４を伸縮させてポンプ室７の容積を変化させ吸入・吐出を行うポンプであるが故に、ポンプ本体の外形寸法の小型化で設置面積を小型化しようとすると、ポンプ室７の最大容積が減少し、最大吐出量が減少させてしまうが、吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂに取り付けられる継手２３、２４をポンプ本体の上面形状Ｓ内に収めるだけで、ポンプ本体の外形寸法は小型化しないので、最大吐出量を等のポンプ性能を殆ど低下させることなく設置面積を効果的に小型化することができる。
【００５２】
また、ポンプヘッド２の側面において、吸入通路出口２１ｂと吐出通路入口２２ａのうち、一方をポンプヘッド２の側面の中心Ｐを通過する鉛直線Ｙよりも一側で開口し、もう一方を反対側で開口するので、吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂに取り付けられる継手２３、２４の相互間に、配管作業のための距離２５を確保することができる。
【００５３】
また、ポンプヘッド２の側面において、吸入通路出口２１ｂと吐出通路入口２２ａとを、ポンプヘッド２の側面の中心Ｐを通過する水平線Ｘ上、かつポンプヘッド２の側面の中心Ｐを対称点とする点対象の２位置に開口するので、吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口２２ｂに取り付けられる継手２３、２４の相互間に、配管作業のための距離２５を確保することができ、しかも最大に確保することができる。
【００５４】
ポンプヘッド２には、ポンプ室７を吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路２２に連通接続する第二吐出通路２６を形成し、ポンプヘッド２の側面において開口される第二吐出通路入口２６ａに、開弁動作圧力が吐出側逆止弁６よりも低い第二吐出側逆止弁２７を設けるので、ベローズ４伸長動作終了時等に液体の流れを急に止めたとき、ポンプ室７の圧力上昇に対し、第二吐出側逆止弁２７が吐出側逆止弁６よりも低い圧力で開弁動作し、ポンプ室７の液体を第二吐出通路２６を通して吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路２２に流出させ、ポンプ室７の圧力を第二吐出通路２６を通して吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路２２に逃がすことができ、即ち、ポンプ室７の急激な圧力上昇を回避することができ、ウータハンマ（水撃現象）の発生を防止することができる。
【００５５】
また、第二吐出通路２６は、吐出通路２２よりも細く、ポンプヘッド２の側面において、第二吐出通路入口２６ａを、吐出通路入口２２ａよりも高い位置に開口するので、第二吐出側逆止弁２７が吐出側逆止弁６よりも高い位置に配置され、研磨剤を含むスラリーを含んだ液体においても、研磨剤の沈殿による第二吐出側逆止弁２７の詰まりや動作不良、研磨剤による弁座２７ｂやボール２７ｄの磨耗・損傷を防止することができ、吐出側逆止弁６が長期間安定した性能を発揮することができて、第二吐出側逆止弁２７を継続的に安定して機能させ、ウォータハンマの発生を継続的に安定して防止することができる。
【００５６】
第二吐出通路２６は、吐出通路２２における吐出通路出口２２ｂの開口方向に沿った部位である主通路２２Ａの中心線より外れた位置において当該主通路２２Ａと交差するように形成し、この交差部で吐出通路２２における主通路２２Ａと連通接続するので、吐出通路２２における主通路２２Ａの中心線上で交差する第二吐出通路と比べて、ベローズ４の伸縮方向に沿った第二吐出通路２６において、より大きな第二吐出通路出口２６ｂ（第二吐出通路２６と吐出通路２２における吐出通路出口２２ｂの開口方向に沿った部位との連通孔）を設けることができ、第二吐出通路２６での液体の流れ抵抗を小さく抑え、ポンプ室７の圧力を吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路２２に素早く逃がすことができるため、ウォータハンマの発生を効果的に防止することができる。
【００５７】
吐出側逆止弁６が、弁体６ｃを閉弁方向に付勢するスプリング６ｄを有するのに対し、第二吐出側逆止弁２７は、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングは有していないもので、弁体としてボール２７ｄを有するボール弁であるので、ボール以外の弁体を備える弁と比べて、第二吐出通路２６を大径に形成することができると共に、ボール２７ｄを閉弁方向に付勢するスプリングを有しておらず、弁体６ｃを閉弁方向に付勢するスプリング６ｄを有する吐出側逆止弁６と比べて、ベローズ４の伸縮に応じた液体の流れやポンプ室７の圧力変化に対する応答性に優れ、このような液体の流れ抵抗が小さい第二吐出通路２６と応答性に優れた第二吐出側逆止弁２７とによって、ポンプ室７の圧力を吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路２２にさらに素早く逃がすことができるため、ウォータハンマの発生をさらに効果的に防止することができる。
【００５８】
以上のとおり、本実施例のベローズポンプ１は、設置面積が効果的に小型化され、配管作業性に優れ、ウォータハンマの発生も防止されたものとなっている。
【実施例２】
【００５９】
図９は、本発明の実施例２によるベローズポンプを示すポンプヘッドの側面図である。
【００６０】
本実施例のベローズポンプ１００は、ポンプヘッド１０２の構造が、部分的に、上記実施例１のベローズポンプ１と異なっており、それ以外は上記実施例１のベローズポンプ１と同一の構造を有し、同一部分は同一符号を用いて、以下相違点を説明する。
【００６１】
本実施例のベローズポンプ１００が有するポンプヘッド１０２の内部には、吸入通路１２１及び吐出通路１２２が形成され、この吸入通路１２１及び吐出通路１２２は、分岐通路２１Ｂ、２２Ｂと、その分岐通路２１Ｂ、２２Ｂより上方に向かってポンプヘッド２の外面まで延伸された主通路１２１Ａ、１２２Ａを有しており、吸入通路１２１において主通路１２１Ａのポンプヘッド１０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吸入通路入口１２１ａとされ、吐出通路１２２においてその主通路１２２Ａのポンプヘッド１０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吐出通路出口１２２ｂとされている。
【００６２】
即ち、本実施例のベローズポンプ１００は、吸入通路入口１２１ａ及び吐出通路出口１２２ｂが、ポンプヘッド１０２の外周面において、両方とも下向きに開口する構成を有するものである。
【００６３】
また、第二吐出通路２６及び第二吐出側逆止弁２７を有しており、吐出通路１２２の主通路１２２Ａは、分岐通路２１Ｂと交差し、さらに上方へ延伸されて第二吐出通路２６と交差し、第二吐出通路出口２６ｂが開口形成されている。
【実施例３】
【００６４】
図１０は、本発明の実施例３によるベローズポンプを示すポンプヘッドの側面図である。
【００６５】
本実施例のベローズポンプ２００は、ポンプヘッド２０２の構造が、部分的に、上記実施例１のベローズポンプ１と異なっており、それ以外は上記実施例１のベローズポンプ１と同一の構造を有し、同一部分は同一符号を用いて、以下相違点を説明する。
【００６６】
本実施例のベローズポンプ２００が有するポンプヘッド２０２の内部には、吸入通路２２１及び吐出通路２２が形成され、この吸入通路２２１及び吐出通路２２は、分岐通路２１Ｂ、２２Ｂを有し、吐出通路２２は主通路２２Ａを有する。また、第二吐出通路２６及び第二吐出側逆止弁２７も有するものの、吸入通路２２１のみ分岐通路２１Ｂより下向きにポンプヘッド２０２の外周面めで延伸された主通路２２１Ａを有しており、この主通路２２１Ａのポンプヘッド２０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吸入通路入口２２１ａとされている。
【００６７】
即ち、本実施例のベローズポンプ２００は、ポンプヘッド２０２の外周面において開口される吸入通路入口２２１ａ及び吐出通路出口２２ｂのうち、吸入通路入口２２１ａが下向きで吐出通路出口２２ｂが上向きに開口されたものである。即ち、吸入通路入口２２１ａ及び吐出通路出口２２ｂは、ポンプヘッド２０２の外周面において、一方が上向きで他方が下向きに開口する構成を有するものである。
【実施例４】
【００６８】
図１１は、本発明の実施例４によるベローズポンプを示すポンプヘッドの側面図である。
【００６９】
本実施例のベローズポンプ３００は、ポンプヘッド３０２の構造が、部分的に、上記実施例１のベローズポンプ１と異なっており、それ以外は上記実施例１のベローズポンプ１と同一の構造を有し、同一部分は同一符号を用いて、以下相違点を説明する。
【００７０】
本実施例のベローズポンプ３００が有するポンプヘッド３０２の内部には、吸入通路３２１及び吐出通路３２２が形成され、この吸入通路３２１及び吐出通路３２２は、ポンプヘッド３０２の側面において、ポンプヘッド３０２の側面の中心Ｐを通過する水平線Ｘ上より上下にズレた位置に開口する吸入通路出口と吐出通路入口の一例として、吸入通路出口３２１ｂと吐出通路入口３２２ａとを、ポンプヘッド３０２の側面の中心Ｐを通過する傾きを有する直線Ｚ上、かつポンプヘッド２の側面の中心Ｐを対称点とする点対象の２位置に開口する分岐通路３２１Ｂ、３２２Ｂを有すると共に、各分岐通路３２１Ｂ、３２２Ｂより上向き（下向き、又は一方が上向きでもう一方が下向きでも可）にポンプヘッド２の外周面まで延伸した主通路３２１Ａ、３２２Ａを有し、また、第二吐出通路２６及び第二吐出側逆止弁２７も有している。
【００７１】
即ち、本実施例のベローズポンプ３００は、吸入通路出口３２１ｂと吐出通路入口３２２ａが、ポンプヘッド３０２の側面において、異なる高さ位置に開口する構成を有するものである。
【実施例５】
【００７２】
図１２は、本発明の実施例５によるベローズポンプを示すポンプヘッドの側面図である。
【００７３】
本実施例のベローズポンプ４００は、ポンプヘッド４０２の構造が、部分的に、上記実施例１のベローズポンプ１と異なっており、それ以外は上記実施例１のベローズポンプ１と同一の構造を有し、同一部分は同一符号を用いて、以下相違点を説明する。
【００７４】
本実施例のベローズポンプ４００が有するポンプヘッド４０２の内部には、吸入通路２１及び吐出通路４２２が形成され、この吸入通路２１及び吐出通路４２２は、分岐通路２１Ｂ、２２Ｂを有し、吸入通路２１は主通路２１Ａを有するものの、吐出通路４２２のみ分岐通路２２Ｂより下向きに外周面まで延伸された主通路４２２Ａを有しており、この主通路４２２Ａのポンプヘッド４０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吐出通路入口４２２ａとされている。また、第二吐出通路４２６を有し、第二吐出通路４２６は、吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路４２２における分岐通路２２Ｂより下方に向かってポンプヘッド４０２の外周面まで延伸する主通路４２２Ａの途中の部位と交差する位置に形成され、この交差部において第二吐出通路４２６が主通路４２２Ａの壁面に開口され、この開口が第二吐出通路４２６における主通路４２２Ａとの連通孔である第二吐出通路出口４２６ｂとされている。また、ポンプヘッド４０２の側面において開口される第二吐出通路入口４２６ａには、ポンプ室７から第二吐出通路４２６への液体の流れを許容し、第二吐出通路４２６からポンプ室７への液体の流れを阻止する第二吐出側逆止弁４２７が設けられている。本実施例の第二吐出側逆止弁４２７は実施例１の第二吐出側逆止弁２７と同じ構造を有するものである。
【００７５】
即ち、本実施例のベローズポンプ４００は、ポンプヘッド４０２の外周面において開口される吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口４２２ｂのうち、吸入通路入口２１ａを上向きで吐出通路出口４２２ｂを下向きに開口する構成を有すると共に、第二吐出通路４２６が、ポンプヘッド４０２の側面において、第二吐出通路入口４２６ａを、吐出通路入口２２ａよりも低い位置に開口する構成を有するものである。
【実施例６】
【００７６】
図１３は、本発明の実施例６によるベローズポンプを示すポンプヘッドの側面図である。
【００７７】
本実施例のベローズポンプ５００は、ポンプヘッド５０２の構造が、部分的に、上記実施例１のベローズポンプ１と異なっており、それ以外は上記実施例１のベローズポンプ１と同一の構造を有し、同一部分は同一符号を用いて、以下相違点を説明する。
【００７８】
本実施例のベローズポンプ５００が有するポンプヘッド５０２の内部には、吸入通路５２１及び吐出通路５２２が形成され、この吸入通路５２１及び吐出通路５２２は、分岐通路２１Ｂ、２２Ｂと、その分岐通路２１Ｂ、２２Ｂより上方に向かってポンプヘッド２の外面まで延伸された主通路５２１Ａ、５２２Ａを有しており、吸入通路１２１において主通路１２１Ａのポンプヘッド１０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吸入通路入口５２１ａとされ、吐出通路５２２においてその主通路５２２Ａのポンプヘッド１０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吐出通路出口５２２ｂとされている。また、第二吐出通路５２６及び第二吐出側逆止弁５２７を有し、第二吐出通路５２６は、吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路５２２における分岐通路２２Ｂより下方に向かってポンプヘッド５０２の外周面まで延伸する主通路５２２Ａの途中の部位と交差する位置に形成され、この交差部において第二吐出通路５２６が主通路５２２Ａの壁面に開口され、この開口が第二吐出通路５２６における主通路５２２Ａとの連通孔である第二吐出通路出口５２６ｂとされている。また、ポンプヘッド５０２の側面において開口される第二吐出通路入口５２６ａには、ポンプ室７から第二吐出通路５２６への液体の流れを許容し、第二吐出通路５２６からポンプ室７への液体の流れを阻止する第二吐出側逆止弁５２７が設けられている。本実施例の第二吐出側逆止弁５２７は実施例１の第二吐出側逆止弁２７と同じ構造を有するものである。
【００７９】
即ち、本実施例のベローズポンプ５００は、吸入通路入口５２１ａ及び吐出通路出口５２１ｂが、ポンプヘッド５０２の外周面において、両方とも下向きに開口する構成を有すると共に、第二吐出通路５２６が、ポンプヘッド５０２の側面において、第二吐出通路入口５２６ａを、吐出通路入口２２ａよりも低い位置に開口する構成を有するものである。
【実施例７】
【００８０】
図１４は、本発明の実施例７によるベローズポンプを示すポンプヘッドの側面図である。
【００８１】
本実施例のベローズポンプ６００は、ポンプヘッド６０２の構造が、部分的に、上記実施例１のベローズポンプ１と異なっており、それ以外は上記実施例１のベローズポンプ１と同一の構造を有し、同一部分は同一符号を用いて、以下相違点を説明する。
【００８２】
本実施例のベローズポンプ６００が有するポンプヘッド６０２の内部には、吸入通路２１及び吐出通路６２２が形成され、この吸入通路１２１及び吐出通路６２２は、分岐通路２１Ｂ、２２Ｂと、その分岐通路２１Ｂ、２２Ｂより上方に向かってポンプヘッド２の外面まで延伸された主通路２１Ａ、６２２Ａを有しており、吸入通路２１において主通路２１Ａのポンプヘッド６０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吸入通路入口２１ａとされ、吐出通路６２２においてその主通路６２２Ａのポンプヘッド６０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吐出通路出口１２２ｂとされている。
【００８３】
また、第二吐出通路６２６を有しており、吐出通路５２２の主通路６２２Ａは、分岐通路２２Ｂと交差し、さらに下方へ延伸されている。第二吐出通路６２６は、吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路６２２における分岐通路６２２Ｂを越えて下方に向かって延伸する主通路６２２Ａの下端部と交差する位置に形成され、この交差部において第二吐出通路６２６が主通路６２２Ａの壁面に開口され、この開口が第二吐出通路６２６における主通路６２２Ａとの連通孔である第二吐出通路出口６２６ｂとされている。また、ポンプヘッド６０２の側面において開口される第二吐出通路入口６２６ａには、ポンプ室７から第二吐出通路６２６への液体の流れを許容し、第二吐出通路６２６からポンプ室７への液体の流れを阻止する第二吐出側逆止弁６２７が設けられている。本実施例の第二吐出側逆止弁６２７は実施例１の第二吐出側逆止弁２７と同じ構造を有するものである。
【００８４】
即ち、本実施例のベローズポンプ６００は、吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口６２１ｂが、ポンプヘッド６０２の外周面において、両方とも上向きに開口する構成を有すると共に、第二吐出通路６２６が、ポンプヘッド６０２の側面において、第二吐出通路入口６２６ａを、吐出通路入口２２ａよりも低い位置に開口する構成を有するものである。
【実施例８】
【００８５】
図１５は、本発明の実施例８によるベローズポンプを示すポンプヘッドの側面図である。
【００８６】
本実施例のベローズポンプ７００は、ポンプヘッド７０２の構造が、部分的に、上記実施例１のベローズポンプ１と異なっており、それ以外は上記実施例１のベローズポンプ１と同一の構造を有し、同一部分は同一符号を用いて、以下相違点を説明する。
【００８７】
本実施例のベローズポンプ７００が有するポンプヘッド７０２の内部には、吸入通路２１及び吐出通路７２２が形成され、この吸入通路２１及び吐出通路７２２は、分岐通路２１Ｂ、２２Ｂを有し、吸入通路２１は主通路２１Ａを有するものの、吐出通路４２２のみ分岐通路２２Ｂより下向きに外周面まで延伸された主通路７２２Ａを有しており、この主通路７２２Ａのポンプヘッド７０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吐出通路入口７２２ａとされている。また、第二吐出通路２６及び第二吐出側逆止弁２７を有しており、吐出通路７２２の主通路７２２Ａは、分岐通路２１Ｂと交差し、さらに上方へ延伸されて第二吐出通路２６と交差し、第二吐出通路出口２６ｂが開口形成されている。
【００８８】
即ち、本実施例のベローズポンプ７００は、ポンプヘッド７０２の外周面において開口される吸入通路入口２１ａ及び吐出通路出口７２２ｂのうち、吸入通路入口２１ａを上向きで吐出通路出口７２２ｂを下向きに開口する構成を有すると共に、第二吐出通路７２６が、ポンプヘッド７０２の側面において、第二吐出通路入口２６ａを、吐出通路入口２２ａよりも高い位置に開口する構成を有するものである。
【実施例９】
【００８９】
図１６は、本発明の実施例９によるベローズポンプを示すポンプヘッドの側面図である。
【００９０】
本実施例のベローズポンプ８００は、ポンプヘッド８０２の構造が、部分的に、上記実施例１のベローズポンプ１と異なっており、それ以外は上記実施例１のベローズポンプ１と同一の構造を有し、同一部分は同一符号を用いて、以下相違点を説明する。
【００９１】
本実施例のベローズポンプ８００が有するポンプヘッド８０２の内部には、吸入通路８２１及び吐出通路８２２が形成され、この吸入通路８２１及び吐出通路８２２は、全体として、ポンプヘッド８０２の内部において、ポンプヘッド８０２の側面の中心Ｐを通過する鉛直線Ｙを含む鉛直面上に形成されている。吸入通路８２１における分岐通路８２１Ｂと吐出通路８２２における分岐通路８２２Ｂは、ポンプヘッド８０２の内部において、ポンプヘッド８０２の側面の中心Ｐを通過する水平線Ｘを含む水平面を対称面とする対称な上下２位置に対称形状で形成され、しかも下側の位置に吸入通路８２１における分岐通路８２１Ｂが形成され、上側の位置に吐出通路８２２における分岐通路８２２Ｂが形成されている。そして、吸入通路８２１における分岐通路８２１Ｂの中央から下方に向かってポンプヘッド２の外周面まで主通路８２１Ａが延伸し、この主通路８２１Ａのポンプヘッド８０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吸入通路入口８２１ａとされている。また、吐出通路８２２における分岐通路８２２Ｂの中央から上方に向かってポンプヘッド８０２の外周面まで主通路８２２Ａが延伸し、この主通路８２２Ａのポンプヘッド８０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吐出通路出口８２２ｂとされている。
【００９２】
また、第二吐出通路８２６を有しており、吐出通路８２２の主通路８２２Ａは、分岐通路８２２Ｂと交差し、さらに下方へ延伸されている。第二吐出通路８２６は、吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路８２２における分岐通路８２２Ｂを越えて下方に向かって延伸する主通路８２２Ａの下端部と交差する位置に形成され、この交差部において第二吐出通路８２６が主通路８２２Ａの壁面に開口され、この開口が第二吐出通路８２６における主通路８２２Ａとの連通孔である第二吐出通路出口８２６ｂとされている。また、ポンプヘッド８０２の側面において開口される第二吐出通路入口８２６ａには、ポンプ室７から第二吐出通路８２６への液体の流れを許容し、第二吐出通路８２６からポンプ室７への液体の流れを阻止する第二吐出側逆止弁８２７が設けられている。本実施例の第二吐出側逆止弁８２７は実施例１の第二吐出側逆止弁２７と同じ構造を有するものである。
【００９３】
即ち、本実施例のベローズポンプ８００は、ポンプヘッド８０２の外周面において開口される吸入通路入口８２１ａ及び吐出通路出口８２２ｂのうち、ポンプヘッド８０２の側面の中心Ｐを通過する鉛直線Ｙを含む鉛直面上において、吸入通路入口８２１ａを下向きで吐出通路出口８２２ｂを上向きに開口する構成を有すると共に、第二吐出通路８２６が、ポンプヘッド８０２の側面において、第二吐出通路入口８２６ａを、吐出通路入口２２ａよりも低く、吸入通路入口８２１ａよりも高い位置、即ち、吐出通路入口２２ａと吸入通路入口８２１ａとの間に開口する構成を有するものである。
【００９４】
なお、上記実施例１〜９では、吸入通路入口及び吐出通路出口が真上や真下に向かって開口されているが、吸入通路入口及び吐出通路出口の開口方向は、ポンプヘッドの側面の中心を通過する鉛直線に対し多少の傾きを持つ上向きや下向きであってもよい。吸入通路入口及び吐出通路出口に取り付けられる継手が、ポンプ本体の上面形状内に完全に収まらなくても、ポンプ本体の上面形状に近付くだけでも、またポンプ本体の上面形状内に一部が収まるだけでも、ベローズポンプの設置面積は小さくなる。
【実施例１０】
【００９５】
図１２は、本発明の実施例１０によるベローズポンプを示すの断面前面図である。
【００９６】
本実施例のベローズポンプ９００は、ポンプヘッド９０２と、このポンプヘッド９０２の右側（左右方向の一側の一例）（紙面上側）に構成されるポンプ部１０００と、ポンプヘッド９０２の左側（左右方向の他側の一例）（紙面下側）に構成されるアキュムレータ部１１００とを有してアキュムレータ付き単型のポンプ本体を構成している。
【００９７】
ポンプ部１０００は、ポンプヘッド９０２の右側に取り付けられるポンプケース３と、このポンプケース３の内部において、ポンプヘッド９０２の右側面に取り付けられるベローズ４と、このベローズ４の内部において、ポンプヘッド９０２の右側面に取り付けられる吸入側逆止弁５及び吐出側逆止弁６と、ポンプヘッド９０２の右側面とベローズ４の内壁によって囲繞された空間からなるポンプ室７と、ポンプヘッド９０２の右側面とベローズ４の外壁とポンプケース３の内壁とによって囲繞された空間からなる空気室８と、ポンプケース３の底壁に設けられた、空気室８への空気供給口１５とを有すると共に、ベローズ連動機構９に代わって単動型で引込型の空気シリンダ１００９を有している。
【００９８】
空気シリンダ１００９は、ポンプケース３の底壁よりポンプ室７とは反対側へ突出形成されたチューブ１０１０と、このチューブ１０１０に摺動可能に内嵌されたピストン１０１１と、このピストン１０１１よりポンプケース３の底壁側へ突出され、かつポンプケース３の底壁を摺動可能に貫通して空気室８に突出されたロッド１０１２と、チューブ１０１０の端部開口を覆うカバー１０１３とを備えており、ロッド１０１２の先端がベローズ４の底壁に連結されている。
【００９９】
チューブ１０１０の基端内壁には周溝１０１０ａが形成されており、ポンプケース３の底壁とチューブ１０１０の内壁とピストン１０１１の外壁とで囲繞された空間が第二空気室１０１４とされている。
【０１００】
ポンプケース３の底壁には、空気室８への空気供給口１５とは別に、第二空気室１０１４への第二空気供給口１０１５が設けられており、これら空気供給口１５、１０１５が、切換弁を介して空気供給装置に接続されている。第二空気供給口１０１５は、チューブ１０１０の周溝１０１０ａの内壁で第二空気室１０１４に開口されている。
【０１０１】
チューブ１０１０の外壁上部には、検出センサ１９が一対で左右方向に対向して配置されており、この一対の検出センサ１９は、ピストン１０１１よりチューブ１０１０に形成された切欠１０１０ｂを通して当該一対の検出センサ１９の間に突出された作動体１０１６を検知して、ベローズ４の収縮状態を検知する。
【０１０２】
空気供給装置によって生成された適当な圧力の空気は、各空気供給口１５、１０１５より各空気室８、１０１４に対して交互に供給される。空気室８に空気が供給されると、当該空気室８内に配置されたベローズ４が収縮し、このベローズ４の収縮に連動して空気シリンダ１００９のロッド１０１２が引き出される。そして、ベローズ４の収縮動作により作動体１０１６が左側の検出センサ１９によって検出されると、空気供給室によって生成された空気は、切換弁によって第二空気供給口１０１５より第二空気室１０１４に供給される、これによって、空気シリンダ１００９のロッド１０１２が引き込まれ、このロッド１０１２の引き込みによってベローズ４が伸長される。そして、ベローズ４の伸長動作により作動体１０１６が右側の検出センサ１９によって検出されると、空気供給装置によって生成された空気は、切換弁によって再び空気室８に供給される。このようなベローズ４の伸縮に伴って、ポンプ室７の容積が拡縮変化することで、ポンプ室７内への液体の吸入とポンプ室７内からの液体の吐出とが、交互に連続して行われる。
【０１０３】
アキュムレータ部１１００は、ポンプヘッド９０２の左側に取り付けられるアキュムレータケース１１０３と、このアキュムレータケース１１０３の内部において、ポンプヘッド９０２の左側面に取り付けられるアキュムレータベローズ１１０４と、圧力自動調整機構１１０９とを有している。
【０１０４】
アキュムレータベローズ１１０４は、有底円筒状に形成され、アキュムレータベローズ１１０４の開口側端部がポンプヘッド９０２に固定されている。アキュムレータベローズ９０４の周壁は蛇腹状に形成されて左右方向に伸縮可能に構成されている。ポンプヘッド９０２の左側面とアキュムレータベローズ１１０４の内壁によって囲繞された空間が、容積変化可能なアキュムレータ室１１０７とされている。
【０１０５】
アキュムレータケース１１０３は、有底円筒状に形成され、ポンプヘッド９０２の左側面とアキュムレータベローズ１１０４の外壁とアキュムレータケース１１０３の内壁によって囲繞された空間がアキュムレータ空気室１１０８とされ、このアキュムレータ空気室１１０８には、脈動低減用の空気が封入されている。
【０１０６】
圧力自動調整機構１１０９は、アキュムレータ空気室１１０８内の空気圧をポンプ部１０００の吐出圧とこの変動に応じてバランスさせるための図示しない自動給気弁機構および自動排気弁機構とで構成されており、アキュムレータケース１１０３の底壁に取り付けられている。
【０１０７】
ポンプケース３とアキュムレータケース１１０３それぞれの外壁には、実施例１〜９のベローズポンプの一対のポンプケース３と同様に、底壁に沿って図示しないフランジが突出形成されており、両ケース３、１１０３は、左右方向で対向しているフランジ間にわたされた図示しない通しボルトによって、互いにポンプヘッド９０２に締め付けられ、ポンプケース３はポンプヘッド９０２の右側に、またアキュムレータケース１１０３はポンプヘッド９０２の左側にそれぞれ固定されている。そして、このポンプケース３の底壁下部の前後二箇所とアキュムレータケース１１０３の底壁下部の前後二箇所の計４箇所それぞれより、ポンプ固定座９１７が左右外側に向かって突出して形成されている。
【０１０８】
図１８は、図１２に示すポンプヘッドをポンプ部側から見た側面図である。
【０１０９】
ポンプヘッド９０２の内部には、吸入通路９２１及び吐出通路９２２が形成されている。吸入通路９２１は、Ｌ字形に形成されており、一端がポンプヘッド９０２の外周面において開口され、他端はポンプ部１０００が構成される側のポンプヘッド９０２の側面、即ちポンプヘッド９０２の右側面に開口されている。この吸入通路９２１においてポンプヘッド９０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吸入通路入口９２１ａとされ、ポンプヘッド９０２の右側面への開口端部が雌ネジ孔からなる吸入通路出口９２１ｂとされており、この吸入通路出口９２１ｂには吸入側逆止弁５が取り付けられ、吸入通路９２１は吸入側逆止弁５を介してポンプ室７内と連通している。また、吸入通路入口９２１ａには、配管を接続するための継手２３が取り付けられる。
【０１１０】
吐出通路９２２は、ポンプヘッド９０２の左右両側面間を貫通して形成される、ポンプ室７とアキュムレータ室９０７との連絡通路９２２Ａと、一端がポンプヘッド９０２の外周面において開口され、他端はアキュムレータ部１１００が構成される側のポンプヘッド９０２の側面、即ちポンプヘッド９０２の左側面に開口されるＬ字形通路９２２Ｂとを有し、連絡通路９２２ＡとＬ字形通路９２２Ｂとがアキュムレータ室１１０７を介して連通接続されている。この吐出通路９２２において連絡通路９２２Ａのポンプヘッド９０２の右側面への開口端部が雌ネジ孔からなる吐出通路入口９２２ａとされ、Ｌ字形通路９２２Ｂのポンプヘッド９０２の外周面への開口端部が雌ネジ孔からなる吐出通路出口９２２ｂとされており、この吐出通路入口９２２ａには吐出側逆止弁６が取り付けられ、吐出通路９２２は吐出側逆止弁６を介してポンプ室７内と連通している。また、吐出通路出口９２２ｂには、配管を接続するための継手２４が取り付けられる。
【０１１１】
ところで、図１８に示すように、吸入通路入口９２１ａ及び吐出通路出口９２２ｂの開口方向と開口位置、吸入通路出口９２１ｂ及び吐出通路入口９２２ａの開口位置等については、例えば、図１０に示した実施例３のポンプヘッド２０２のものと同じ構成例を採用しているが、例えば、図６に示した実施例１のポンプヘッド２の構成例、図９に示した実施例２のポンプヘッド１０２の構成例、図１１に示した実施例４のポンプヘッド３０２の構成例等も採用することができる。
【０１１２】
また、ポンプヘッド９０２の内部には、第二吐出通路９２６が形成されている。この第二吐出通路９２６は、吐出側逆止弁６よりも下流側の吐出通路９２２であって、吐出通路出口９２２ｂの開口方向に沿った部位に、即ちＬ字形通路９２２Ｂにおいて、主通路に相当する、上下方向に延伸する部位に、ポンプ室７を連通接続させること以外他の実施例における第二吐出通路２６と同じである。さらにポンプヘッド９０２の右側面に開口される第二吐出通路入口９２６ａに第二吐出側逆止弁２７が取り付けられる点も、他の実施例における第二吐出通路２６と同じである。
【０１１３】
次に、本実施例のベローズポンプ９００の動作を図１７を参照して説明する。
【０１１４】
図１７に示すように、ベローズ４が収縮した場合、吸入側逆止弁５及び吐出側逆止弁６及び第二吐出側逆止弁２７の各弁体５ｃ、６ｃ、２７ａは、ポンプ室７内の液体から圧力を受けて各弁箱５ａ、６ａ、２７ｃ内を左側に移動する。これにより、吸入側逆止弁５が閉弁すると共に、吐出側逆止弁６と第二吐出側逆止弁２７が開弁し、ポンプ室７内の液体が連絡通路９２２Ａよりアキュムレータ室１１０７に流出され（但し、ポンプ室７内の液体の一部は、第二吐出通路２６よりＬ字形通路９２２Ｂに流出する。）、このアキュムレータ室１１０７に一時的に貯留された後、Ｌ字形通路９２２Ｂ及び継手２４を経て、この継手２４に接続された配管へ吐出される。
【０１１５】
逆に、ベローズ４が伸長した場合、吸入側逆止弁５及び吐出側逆止弁６及び第二吐出側逆止弁２７の各弁体５ｃ、６ｃ、２７ａは、ポンプ室７の吸引作用によって各弁箱５ａ、６ａ、２７ｃ内を右側に移動する。これにより、吸入側逆止弁５が開弁すると共に、吐出側逆止弁６と第二吐出側逆止弁２７が閉弁し、配管よりこれが接続された継手２３及び吸入通路９２１を経て、ポンプ室７内に液体が吸入される。
【０１１６】
以上の動作を繰り返し行うことで、ポンプ室７（ベローズ４）は、液体の吸入と吐出とを交互に行い、ポンプ室７の容積とストローク回数とによって規定される容量の液体を移送するが、アキュムレータベローズ１１０４は、ポンプ部１０００の吐出圧の脈動により、吐出圧曲線の山部にある場合、アキュムレータ室１１０７の容積を拡大するように伸長する。これにより、アキュムレータ室１１０７より流出する液体の流量は流入する流量よりも少なくなる。また、吐出圧曲線の谷部にさしかかると、アキュムレータベローズ１１０４の伸長に伴って圧縮されたアキュムレータ空気室１１０８の封入空気圧よりも吐出圧が低くなるので、アキュムレータベローズ１１０４は、アキュムレータ室１１０７の容積を縮小するように収縮する。これにより、液体のアキュムレータ室１１０７より流出する液体の流量は流入する流量よりも多くなる。即ち脈動が吸収減衰されて略平滑化された吐出圧で液体を移送する。
【０１１７】
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】
【０１１８】
１  ベローズポンプ
２  ポンプヘッド
４  ベローズ
５  吸入側逆止弁
６  吐出側逆止弁
６ｃ  弁体
６ｄ  スプリング
７  ポンプ室
２１  吸入通路
２１ａ  吸入通路入口
２１ｂ  吸入通路出口
２２  吐出通路
２２ａ  吐出通路入口
２２ｂ  吐出通路出口
２６  第二吐出通路
２６ａ  第二吐出通路入口
２６ｂ  第二吐出通路出口
２７  第二吐出側逆止弁
２７ｄ  ボール（弁体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2014129791.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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