(57)【要約】      （修正有）【課題】脈動の少ない横型ベローズポンプを簡易な構成の下に低廉なコストで実現する。【解決手段】吸入路および吐出路を有するポンプヘッドと、このポンプヘッドを間に逆止弁を介して連結される複数のポンプ室と、各ポンプ室内で各個別に伸縮して内部の流体の吸排をなすベローズと、ベローズを伸縮させるための流体駆動源と、各ポンプ室に対応してそれぞれ設けられベローズの伸縮動作に対応して駆動流体のポンプ室への流路を切り替える電磁弁と、ポンプ室内におけるベローズの位置に対応して電磁弁の動作制御をなす制御手段とを具え、各ベローズによる流体の吐出動作のサイクルを部分的に重複させるようにして流体吐出における脈動を低減するようにしたベローズポンプである。【選択図】図１
2004293502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入路および吐出路を有するポンプヘッドと、このポンプヘッドを間に逆止弁を介して連結される複数のポンプ室と、各ポンプ室内で各個別に伸縮して内部の流体の吸排をなすベローズと、ベローズを伸縮させるための流体駆動源と、各ポンプ室に対応してそれぞれ設けられベローズの伸縮動作に対応して駆動流体のポンプ室への流路を切り替える電磁弁と、ポンプ室内におけるベローズの位置に対応して電磁弁の動作制御をなす制御手段とを具え、各ベローズによる流体の吐出動作のサイクルを部分的に重複させるようにして流体吐出における脈動を低減するようにしたことを特徴とするベローズポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ベローズポンプに関し、詳しくは一対のベローズの交互伸縮に伴う吐出流体における脈動を低減させ得るベローズポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
図３は従来の液体用ベローズポンプの一例を示す断面図である。このベローズポンプは、図示のように、送液を吐出する吐出口１７をもつ吐出室１７ａと送液を吸引する吸引口１６をもつ吸引室１６ａとを有するとともに、この吐出室１７ａと吸引室１６ａとが並ぶ一面とこの一面と反対面にそれぞれ設けられる一対の第１の逆止弁７ａ，７ｄおよび第２の逆止弁７ｃ，７ｂを具備するポンプ本体１４と、一面および反対面に取付けられるとともに伸縮による前記送液の送圧により第１の逆止弁７ａ，７ｄおよび第２の逆止弁７ｃ，７ｂの開閉を行なう第１のベローズ５および第２のベローズ６と、エアポート１２，１３から圧縮空気の導入および排出によってシャフト１５に連結されたピストン１０，１１を移動しベローズ５，６を伸縮させるエアシリンダ８，９とを備えている。
【０００３】上記ベローズポンプにおいて、まず、エアポート１３より圧縮空気を入れると、二つのベローズ５，６はシャフト１５を介してピストン１０，１１に連結されているので、ベローズ６は縮み始め、同時にベローズ５が伸び始める。その結果、逆止弁７ｂが開きベロー６内の送液が押し出され吐出口１７より排出され始める。    一方、ベローズ５が伸びることにより逆止弁７ａが開き送液は吸引口１６が吸引されベローズ５内に導入される。  なお、図４は、ベローズ５およびベローズ６の動作状態を示すグラフであり、Ｙ軸はポンプ室内における圧力、Ｘ軸は時間を表している。例えば、ベローズ５の吐出動作が終わると、吐出動作をしているベローズ５に加わる圧縮空気圧は零となり、替わってベローズ６への圧縮空気圧が零の状態から増加していく。このため、図示のように前記ベローズ５からベローズ６への吐出動作の受け継ぎ時に送液の移動が止まる瞬間、換言すればべローズ５とベローズ６による動作の間には不連続点が生じこのため、流体の吐出の過程で前記不連続点による脈動がグラフに示すように間歇的に生じ配管震動、バブルの多発等の不都合が生じる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本願発明はベローズポンプを、  吸入路および吐出路を有するポンプヘッドと、このポンプヘッドを間に逆止弁を介して連結される複数のポンプ室と、各ポンプ室内でそれぞれ個別に伸縮して内部の流体の吸排をなすベローズと、ベローズを伸縮させるための流体駆動源と、各ポンプ室に対応してそれぞれ設けられベローズの伸縮動作に対応して駆動流体のポンプ室への流路を切り替える電磁弁と、ポンプ室内におけるベローズの位置を検知して電磁弁の動作制御をなす制御手段と、を具えて構成し、各ベローズによる流体の吐出動作のサイクルを部分的に重複させるように運転可能にし、流体吐出における脈動を低減するようにして上記従来の課題を解決しようとするものである。
【０００５】
【発明の実施形態】
図１は、本願発明に係るベローズポンプの１実施形態を示す一部切欠縦断面図である。
図において、２０は吸入路２１および吐出路２２を有するポンプヘッドであり、このポンプヘッド２２を間にして対向するように一対のポンプ室２３、２４が設けられている。各ポンプ室２３，２４内にはそれぞれ個別に伸縮して内部の流体の吸排をなすベローズ２５，２６がそれぞれ嵌装されている。ベローズ２５，２６の一端はポンプヘッド２０に固定されている。  そして、各ベローズの前記固定端の反対側端部には可動壁２７、２８が形成されていて、それぞれ軸２９、３０を介してポンプ室２３、２４内を駆動流体であるエアにより往復動するシリンダー３１、３２に連結されている。  なお、前記軸２９、３０は各ポンプ室２３、２４内に形成された区画壁３３、３４の孔部に気密に軸支されシリンダー３１、３２の往復動により各ベローズ２５、２６もこれに従動するようになっている。
【０００６】
さらに、図において、３５、３６はポンプ室２３に形成されたエアポートでベローズを伸縮させるための流体駆動源である圧縮空気源（不図示）と電磁弁（不図示）を介して結ばれている。同様に、ポンプ室２４にもエアポート３７、３８が設けられ前記とは別個独立の電磁弁（不図示）を介して流体駆動源である圧縮空気源（不図示）と連結されている。
また、３９、４０はそれぞれポンプ室２３内の壁面に設けられた位置センサで、センサ３９はベローズ２５の伸張時において可動壁２７の位置を検出し、センサ４０はベローズ２５の収縮時における可動壁２７の位置を検出する。同様の位置センサ４１、４２がポンプ室２４内の壁面にも取り付けられている。
そして、前記の各センサと不図示のマイクロコンピュータにより、ポンプ室内におけるベローズの位置を検知して電磁弁の動作制御をなす制御手段が構成されている。  なお、４３は、各ベローズとポンプヘッド２０における吸入路２１、吐出路２２を結ぶ逆止弁である。
【０００７】
前記各位置センサの取り付け位置は、次のような動作を可能とする関係において調整されている。  すなわち、第１のベローズが完全に収縮状態となりその収縮死点に達する寸前に、伸長しつつ伸長死点に達する寸前にある第２のベローズが収縮を始め得るべく第２ベローズの電磁弁に切り替え動作を可能とする位置関係に各位置センサが設定されている。
【０００８】
次に、図１を中心に作用を説明する。図１において、左方のベローズ２５は収縮死点に達する寸前の状態にあり、これに対して右方のベローズ２６は伸長しつつ伸長死点に達する寸前にある。この状態で左方のベローズ２５による流体の吐出は継続しており、一方、右方のポンプ室２４では位置センサ４１の検知信号により電磁弁が動作して圧縮空気がエアポート３７から流入してシリンダー壁３４を介してベローズ２６の収縮を開始させる。ベローズ２６が収縮死点に接近すると、伸長しつつ伸長死点に達する寸前にあるベローズ２５において上述と同様の工程が実行される。このようにして、ベローズ２５と２６は互いにその動作の伸縮死点に達する前に他方が伸縮を始めるので、各ベローズによるポンプ吐出動作は図２に示すように途切れのない連続したものとなり脈動の低減が実現される。
すなわち、図２は、ベローズ２５およびベローズ２６の動作状態を示すグラフであり、Ｙ軸はポンプ室内における圧力、Ｘ軸は時間を表している。ベローズ２５の吐出動作が終わる前に、重ねてベローズ２６の収縮が始まり、図４に示す従来技術におけるようなベローズ５からベローズ６への吐出動作の受け継ぎ時に送液の移動が止まる瞬間がない。
【０００９】
上記では、電磁弁の動作をセンサとマクロコンピュータにより制御しているが、各センサ類を近接スイッチで構成して簡単なコントローラを介して電磁弁と連結して前述の電磁弁動作を実行するようにしても良い。
電磁弁とセンサの関連構成は以下の場合が考えられる。
イ：  各ポンプ室にベローズの伸縮における位置を検出するセンサを設け、センサからの位置情報によりコントローラを介して各ベローズに対応する電磁弁の動作を制御して各ベローズによる流体の吐出動作のサイクルを部分的に重複させる。
ロ：  各ポンプ室にベローズの伸縮における位置を検出するセンサを設け、センサからの位置情報によりマイクロコンピュータを介して各ベローズに対応する電磁弁の動作を制御して各ベローズによる流体の吐出動作のサイクルを部分的に重複させる。
ハ：  一対のポンプ室のいずれかに位置センサを設け、位置センサの当該ベローズの位置（収縮死点または伸長死点に近い位置）検出情報に基づいてマイクロコンピュータを介して各ベローズに対応する電磁弁の動作を制御して各ベローズによる流体の吐出動作のサイクルを部分的に重複させる。
なお、前記実施形態では、ポンプ室これに収容されるベローズが一対の場合を述べたが、複数であれば良く一対に限定されないことはもちろんである。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、複数のベローズの吐出動作のサイクルを部分的に重複させポンプの吐出動作が途切れることなく連続的に為し得る構成としたので、吐出における脈動が低減でき、配管における振動、泡の発生を抑制し流体送給における安定度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るベローズポンプの１実施形態を示す一部切欠縦断面図である。
【図２】図１に示すポンプにおけるベローズの動作状態を示すグラフである。
【図３】従来のベローズポンプの断面図である。
【図４】図３に示すポンプにおけるベローズの動作状態を示すグラフである。
【符号の説明】
２０．．．．．．．．．ポンプヘッド
２５、２６．．．ベローズ
【図１】
2004293502.tif 000003
【図２】
2004293502.tif 000004
【図３】
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【図４】
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