(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象流体を送るための気体式往復動流体ポンプであって、
中に少なくとも１つの内部キャビティを有するポンプボディと
前記ポンプボディ内の前記少なくとも１つの内部キャビティの中に配置されるプランジャであって、前記ポンプボディおよびプランジャが、プランジャの第１の側で前記内部キャビティ内に少なくとも１つの対象流体チャンバを画定し、プランジャの反対の第２の側で前記内部キャビティ内に少なくとも１つの駆動流体チャンバを画定し、プランジャが、駆動流体を用いた前記少なくとも１つの駆動流体チャンバの加圧および減圧に反応して前記少なくとも１つの対象流体チャンバを膨張および収縮させるように構成される、プランジャと、
前記気体式往復動流体ポンプを通って流れる前記対象流体を前方に流すのを可能にし、前記気体式往復動流体ポンプを通って流れる前記対象流体を逆流させるのを少なくとも実質的に防止するように配置および構成される少なくとも１つのチェックバルブ組立体とを備え、前記少なくとも１つのチェックバルブ組立体が、
前記ポンプボディ内の相補的な凹部内で受けられるように構成されるチェックバルブボディインサートと、
前記チェックバルブボディインサートに隣接して前記ポンプボディ内に配置される取り外し可能なリング保持部材であって、前記チェックバルブボディインサートにより、環状シートリング受け部の少なくとも２つの面が画定されると共に、前記取り外し可能なリング保持部材により、前記環状シートリング受け部の少なくとも１つの面が画定される、取り外し可能なリング保持部材と、
前記環状シートリング受け部内に配置され、前記環状シートリング受け部の対応する寸法より小さい寸法を有し、その結果、密閉リング部材が前記環状シートリング受け部内で長手方向および横方向に移動することが可能となる、環状の密閉リング部材であって、Ｄ形の断面形状を有すると共に当該Ｄ形の断面形状における曲線状部分が前記密閉リング部材の径方向で内側に向く環状の密閉リング部材と、
前記少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通る前記対象流体の前方への流れおよび逆流に反応して前記チェックバルブボディインサート内で第１の位置と第２の位置の間で前後に摺動するように構成されて、前記チェックバルブボディインサート内に少なくとも部分的に配置されるボールとを有し、前記ボールが前記チェックバルブボディ内の前記第２の位置にあるとき、前記ボールが前記密閉リング部材に接触するように着座して前記対象流体を逆流させるのを防止し、前記ボールが前記第１の位置にあるとき、前記対象流体が前記少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通って前方に流れることが可能となる、気体式往復動流体ポンプ。
【請求項２】
前記密閉リング部材の外側表面が前記密閉リング部材の中に延在する少なくとも１つの溝を画定する形状を有し、前記少なくとも１つの溝が前記密閉リング部材の周りを連続的に円周状に延在する、請求項１に記載の気体式往復動流体ポンプ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの溝が前記密閉リング部材の頂部表面から前記密閉リング部材の中に延在する、請求項２に記載の気体式往復動流体ポンプ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの溝が前記密閉リング部材の底部表面から前記密閉リング部材の中に延在する、請求項２に記載の気体式往復動流体ポンプ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの溝が前記密閉リング部材の側方外側側部表面から前記密閉リング部材の中に延在する、請求項２に記載の気体式往復動流体ポンプ。
【請求項６】
前記少なくとも１つの溝が前記密閉リング部材の側方内側側部表面から前記密閉リング部材の中に延在する、請求項２に記載の気体式往復動流体ポンプ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの溝は、前記密閉リング部材の前記外側表面に配置されて、前記密閉リング部材の中に延在する複数の溝からなり、前記複数の溝の各々の溝が前記密閉リング部材の周りで連続的に円周状に延在する、請求項２に記載の気体式往復動流体ポンプ。
【請求項８】
前記複数の溝が、
前記密閉リング部材の頂部表面から前記密閉リング部材の中に延在する第１の溝と、
前記密閉リング部材の底部表面から前記密閉リング部材の中に延在する第２の溝と
を含む、
請求項７に記載の気体式往復動流体ポンプ。
【請求項９】
前記複数の溝が、前記密閉リング部材の側方外側側部表面から前記密閉リング部材の中に延在する第３の溝をさらに含む、請求項８に記載の気体式往復動流体ポンプ。
【請求項１０】
前記密閉リング部材が、
少なくとも実質的に平坦な頂部表面と、
少なくとも実質的に平坦な底部表面と、
少なくとも実質的に円筒形の側方内側側部表面と、
前記頂部表面と前記側方内側側部表面との間にある曲線状の縁部とを備え、前記ボールが第２の位置にあるときに前記曲線状の縁部に当接されて密閉するように構成される、
請求項１に記載の気体式往復動流体ポンプ。
【請求項１１】
前記密閉リング部材が中空であり、前記密閉リング部材の周りおよびその中を連続的に延在する少なくとも１つの円周方向の管状キャビティを画定する内側表面を有する、請求項１に記載の気体式往復動流体ポンプ。
【請求項１２】
対象流体を送るための気体式往復動流体ポンプを製造する方法であって、
中に少なくとも１つの内部キャビティを有するポンプボディと、前記少なくとも１つの内部キャビティ内に配置されるプランジャとを提供するステップであって、前記ポンプボディおよび前記プランジャが、前記プランジャの第１の側で前記内部キャビティ内に少なくとも１つの対象流体チャンバを画定し、前記プランジャの反対の第２の側で前記内部キャビティ内に少なくとも１つの駆動流体チャンバを画定し、前記プランジャが、駆動流体を用いた前記少なくとも１つの駆動流体チャンバの加圧および減圧に反応して前記少なくとも１つの対象流体チャンバを膨張および収縮させるように構成される、ステップと、
前記ポンプボディ内の凹部の中に環状の密閉リング部材を配置するステップであって、前記環状の密閉リング部材が、Ｄ形の断面形状を有すると共に当該Ｄ形の断面形状における曲線状部分が前記密閉リング部材の径方向で内側を向くステップと、
チェックバルブボディインサート内にボールを配置し、前記ボールが前記チェックバルブボディインサートの中にある状態で、前記ポンプボディ内の前記凹部内で前記チェックバルブボディインサートを固定するステップと、
前記チェックバルブボディインサートに隣接して前記ポンプボディ内に、取り外し可能なリング保持部材を配置するステップであって、前記チェックバルブボディインサートにより、環状シートリング受け部の少なくとも２つの面が画定されると共に、前記取り外し可能なリング保持部材により、前記環状シートリング受け部の少なくとも１つの面が画定され、前記環状の密閉リング部材が前記環状シートリング受け部内に配置され、前記密閉リング部材が前記環状シートリング受け部の対応する寸法より小さい寸法を有し、その結果、前記密閉リング部材が前記環状シートリング受け部内で長手方向および横方向に移動することが可能となる、ステップと
を含み、
前記チェックバルブボディインサート、前記ボールおよび前記環状の密閉リング部材が、一体に、チェックバルブ組立体を画定し、前記ボールが、前記少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通る前記対象流体の前方への流れおよび逆流に反応して前記チェックバルブボディインサート内で第１の位置と第２の位置の間で前後に摺動するように構成され、前記ボールが前記チェックバルブインサート内の前記第２の位置にあるとき、前記ボールが前記密閉リング部材に接触するように着座して前記対象流体を逆流させるのを防止し、前記ボールが前記第１の位置にあるとき、前記少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通して前記対象流体を前方に流すことが可能となる、
方法。
【請求項１３】
前記密閉リング部材の中に延在する少なくとも１つの溝を画定する形状を有する外側表面を備えるように前記密閉リング部材を選択するステップをさらに含み、前記少なくとも１つの溝が前記密閉リング部材の周りを連続的に円周状に延在する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも実質的に平坦な頂部表面と、
少なくとも実質的に平坦な底部表面と、
少なくとも実質的に円筒形の側方内側側部表面と、
前記頂部表面と前記側方内側側部表面との間にある曲線状の縁部とを備え、前記ボールが前記第２の位置にあるときに前記曲線状の縁部に当接されて密閉するように構成されるように前記密閉リング部材を選択するステップをさらに含む
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記密閉リング部材の周りおよびその中を連続的に延在する少なくとも１つの円周方向の管状キャビティを画定する内側表面を有する中空形状を有するように前記密閉リング部材を選択するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１３年５月１０日に出願された米国仮特許出願第６１／８２２，０７７号、「ＰＮＥＵＭＡＴＩＣ  ＲＥＣＩＰＲＯＣＡＴＩＮＧ  ＦＬＵＩＤ  ＰＵＭＰ  ＷＩＴＨ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＣＨＥＣＫ  ＶＡＬＶＥ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ，  ＡＮＤ  ＲＥＬＡＴＥＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ」の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示の実施形態は、概して、往復動流体ポンプと、そのようなポンプと共に使用されるための構成要素と、そのような往復動流体ポンプおよび構成要素を製作する方法とに関する。
【背景技術】
【０００３】
往復動流体ポンプは多くの産業で使用される。往復動流体ポンプは、概して、一定量の対象流体（ｓｕｂｊｅｃｔ  ｆｌｕｉｄ）を移動させるのを実施するための、ポンプボディ内にある２つの対象流体チャンバを有する。シャフトとしての特徴も有し得る往復動ピストンがポンプボディ内で前後に駆動される。１つまたは複数のプランジャ（例えば、ダイアフラムまたはベローズ）が往復動ピストンまたはシャフトに接続され得る。往復動ピストンが一方向に移動すると、プランジャが移動することで対象流体が２つの対象流体チャンバのうちの第１のチャンバ内に引き入れられて第２のチャンバから排出される。往復動ピストンが反対の方向に移動すると、プランジャが移動することで流体が第１のチャンバから排出されて第２のチャンバ内に引き入れられる。流体入口および流体出口が第１の対象流体チャンバに流体連通されて設けられ得、別の流体入口および別の流体出口が第２の対象流体チャンバに流体連通されて設けられ得る。第１および第２の対象流体チャンバへの流体入口が共通の単一のポンプ入口に流体連通され得、第１および第２の対象流体チャンバからの流体出口が共通の単一のポンプ出口に流体連通され得、その結果、対象流体が単一の流体源からポンプ入口を通してポンプ内に引き入れられ得るようになり、また、対象流体が単一のポンプ出口を通してポンプから排出され得るようになる。流体入口および流体出口のところにチェックバルブが設けられ得、それにより、流体入口を通して流体を対象流体チャンバ内に流入させることのみが可能となり、また、流体出口を通して流体を対象流体チャンバから流出させることのみが可能となる。
【０００４】
従来の往復動流体ポンプは、ポンプボディ内で往復動ピストンを前後にシフトさせることにより動作する。往復動ピストンを一方の方向からもう一方の方向へシフトさせることは、第１のプランジャに付随する第１の駆動チャンバに対して駆動流体（ｄｒｉｖｅ  ｆｌｕｉｄ）（例えば、加圧空気）を提供し、次いで、第１のプランジャを完全な拡張位置まで到達させるときに駆動流体を第２のプランジャに付随する第２の駆動チャンバへとシフトさせる、シャトルバルブを使用して達成され得る。シャトルバルブは、駆動流体を第１の駆動チャンバまで誘導する第１の位置から、駆動流体を第２の駆動チャンバまで誘導する第２の位置へとシフトさせるスプールを有する。シャフトバルブのスプールをシフトさせることは、各プランジャを完全に拡張させるときに駆動チャンバとシフト導管（ｓｈｉｆｔ  ｃｏｎｄｕｉｔ）との間を流体連通させることにより達成され得、それにより、駆動流体によりシフト導管を加圧してシャトルバルブのスプールを一方の位置からもう一方の位置へとシフトさせることが可能となる。しかし、残りのポンピング行程（ｐｕｍｐｉｎｇ  ｓｔｒｏｋｅ）中、シフト導管への開口が駆動チャンバから密閉された状態で維持され、それによりシャフトバルブのスプールが時期尚早にシフトされないようになり、往復動流体ポンプの効率が改善される。
【０００５】
往復動流体ポンプおよびその構成要素の例が、例えば、１９９４年１２月６日に発行されたＤｕｎｎらの米国特許第５，３７０，５０７号明細書、１９９６年９月２４日に発行されたＳｉｍｍｏｎｓらの米国特許第５，５５８，５０６号明細書、１９９９年４月１３日に発行されたＳｉｍｍｏｎｓらの米国特許第５，８９３，７０７号明細書、２０００年８月２２日に発行されたＳｔｅｃｋらの米国特許第６，１０６，２４６号明細書、２００１年１０月２日に発行されたＳｉｍｍｏｎｓらの米国特許第６，２９５，９１８号明細書、２００４年２月３日に発行されたＳｉｍｍｏｎｓらの米国特許第６，６８５，４４３号明細書、２００８年１２月２日に発行されたＳｉｍｍｏｎｓらの米国特許第７，４５８，３０９号明細書、および、２０１４年１月２８日に発行されたＳｉｍｍｏｎｓらの米国特許第８，６３６，４８４号明細書に開示される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一部の実施形態では、本開示が、対象流体を送るための気体式往復動流体ポンプを有する。ポンプが、中に少なくとも１つの内部キャビティを有するポンプボディと、ポンプボディ内の少なくとも１つの内部キャビティの中に配置されるプランジャとを有する。ポンプボディおよびプランジャが、プランジャの第１の側で内部キャビティ内に少なくとも１つの対象流体チャンバを画定し、プランジャの反対の第２の側で内部キャビティ内に少なくとも１つの対象流体チャンバを画定する。プランジャが、駆動流体を用いた駆動流体チャンバの加圧および減圧に反応して第１の対象流体チャンバを膨張および収縮させるように構成される。ポンプが、流体ポンプを通って流れる対象流体が前方に流れるのを可能にし、流体ポンプを通って流れる対象流体が逆流するのを少なくとも実質的に防止するように配置および構成される少なくとも１つのチェックバルブ組立体をさらに有する。少なくとも１つのチェックバルブ組立体が、ポンプボディ内の相補的な凹部内で受けられるように構成されるチェックバルブボディインサートを有する。相補的な凹部内のチェックバルブインサートおよびポンプボディの表面が、一体に、相補的な凹部内のチェックバルブボディインサートの端部とボディの表面との間に環状シートリング受け部を画定する。チェックバルブ組立体が、シートリング受け部内に配置される環状の密閉リング部材をさらに有する。密閉リング部材はシートリング受け部の対応する寸法より小さい寸法を有し、その結果、密閉リング部材がシートリング受け部内で長手方向および横方向に移動することが可能となる。チェックバルブ組立体が、少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通る対象流体の前方への流れおよび逆流に反応してチェックバルブボディインサート内で第１の位置と第２の位置の間で前後に摺動するように構成される、チェックバルブボディインサート内に配置されるボールをさらに有する。第２の位置では、ボールが密閉リング部材に接触するように着座し、対象流体を逆流させるのを防止する。ボールが第１の位置にあるとき、少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通して対象流体を前方に流すことが可能となる。
【０００７】
本開示の追加の実施形態が、本明細書で説明される流体ポンプを形成する方法を含む。例えば、追加の実施形態では、本開示が、中に少なくとも１つの内部キャビティを有するポンプボディと、少なくとも１つの内部キャビティの中に配置されるプランジャとを提供することを含む、気体式往復動流体ポンプを製造する方法を含む。ポンプボディおよびプランジャが、プランジャの第１の側で内部キャビティ内に少なくとも１つの対象流体チャンバを画定し、プランジャの反対の第２の側で内部キャビティ内に少なくとも１つの対象流体チャンバを画定する。プランジャが、駆動流体を用いた駆動流体チャンバの加圧および減圧に反応して第１の対象流体チャンバを膨張および収縮させるように構成される。本方法によれば、環状の密閉リング部材がポンプボディ内の凹部内に配置される。ボールがチェックバルブインサート内に配置され、チェックバルブボディインサートが、その中にあるボールにより、ポンプボディ内の凹部内で固定され、その結果、凹部内のチェックバルブボディインサートおよびポンプボディの表面が、一体に、凹部内のチェックバルブインサートの端部とボディの表面との間に環状シートリング受け部を画定する。環状の密閉リング部材が環状シートリング受け部内に配置される。密閉リング部材はシートリング受け部の対応する寸法より小さい寸法を有し、その結果、密閉リング部材がシートリング受け部内で長手方向および横方向に移動することが可能となる。チェックバルブボディインサート、ボールおよび環状シートリング部材が、一体に、チェックバルブ組立体を画定し、ここでは、ボールが、少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通る対象流体の前方への流れおよび逆流に反応してチェックバルブボディインサート内で第１の位置と第２の位置の間で前後に摺動するように構成される。ボールがチェックバルブインサート内の第２の位置にあるとき、ボールが密閉リング部材に接触するように着座し、対象流体を逆流させるのを防止する。ボールが第１の位置にあるとき、少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通して対象流体を前方に流すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一実施形態によるポンプを概略的に示す断面図である。
【図２】環状シーティングリング部材を有するチェックバルブ組立体を示している、図１の一部分を示す拡大図である。
【図３】図３Ａは図１および２に示されるポンプのチェックバルブ組立体を示す斜視図である。図３Ｂは図１および２のチェックバルブ組立体を示す上面図である。図３Ｃは図１および２のチェックバルブ組立体を示す底面図である。
【図４】本開示の追加の実施形態で採用され得る密閉リング部材の別の実施形態を示す、図２に類似の図である。
【図５】本開示の追加の実施形態で採用され得る密閉リング部材の別の実施形態を示す、図２に類似の図である。
【図６】本開示の追加の実施形態で採用され得る密閉リング部材の別の実施形態を示す、図２に類似の図である。
【図７】本開示の追加の実施形態で採用され得る密閉リング部材の別の実施形態を示す、図２に類似の図である。
【図８】本開示の追加の実施形態で採用され得る密閉リング部材の別の実施形態を示す、図２に類似の図である。
【図９】本開示の追加の実施形態で採用され得る密閉リング部材の別の実施形態を示す、図２に類似の図である。
【図１０】本開示の追加の実施形態で採用され得る密閉リング部材の別の実施形態を示す、図２に類似の図である。
【図１１】本開示の追加の実施形態で採用され得る密閉リング部材の別の実施形態を示す、図２に類似の図である。
【図１２】本開示の追加の実施形態で採用され得る密閉リング部材の別の実施形態を示す、図２に類似の図である。
【図１３】本開示の追加の実施形態で採用され得る密閉リング部材の別の実施形態を示す、図２に類似の図である。
【図１４】本開示の追加の実施形態で採用され得る密閉リング部材の別の実施形態を示す、図２に類似の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書で提示される図は、一部の事例では、任意特定の往復動流体ポンプまたはその構成要素の実際の図ではなくてよく、単に、本発明の実施形態を説明するために採用される理想化された図であってよい。また、複数の図を通して共通の要素は等しい参照符号を有することができる。
【００１０】
本明細で使用される場合、所与のパラメータを参照する「実質的」という用語は、所与のパラメータ、特性または条件が許容の製造公差などのわずかな程度のばらづきを伴うということを当業者が理解する際の程度を意味する。
【００１１】
本明細書で使用される「第１」、「第２」、「左」、「右」などの任意の関係を表す用語（ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ  ｔｅｒｍ）は本開示および添付図を理解するのに分かり易いようにおよび便宜的に使用され、別の意味で明確に指示される場合を除いて、任意特定の好み、向きまたは順序を意味したりまたはそれらに依存したりしない。
【００１２】
本明細書で使用される「対象流体」という用語は、本明細書で説明される流体ポンプを使用して送られる任意の流体を意味し、そのような流体を含む。
【００１３】
本明細書で使用される「駆動流体」という用語は、本明細書で説明される流体ポンプのポンピング機構を駆動させるのに使用される任意の流体を意味し、そのような流体を含む。駆動流体には空気および別の気体が含まれる。
【００１４】
図１が本開示の流体ポンプ１００の一実施形態を示す。一部の実施形態では、流体ポンプ１００が、圧縮気体（例えば、空気）などの加圧された駆動流体を使用して液体（例えば、水、オイル、酸など）などの対象流体を送るように構成される。したがって、一部の実施形態では、流体ポンプ１００が空気駆動式液体ポンプを備えることができる。さらに、後でより詳細に説明するように、流体ポンプ１００が往復動ポンプを備えることができる。
【００１５】
非限定の実施例として、流体ポンプ１００が、Ｓｉｍｍｏｎｓらの名前で２０１２年４月２０日に出願された米国特許出願公開第１３／４５２，０７７号に開示されるものに実質的に類似する空気駆動式往復動流体ポンプを含んでよい。
【００１６】
流体ポンプ１００がポンプボディ１０２またはハウジングを有し、これが、中央ボディ１０４と、第１の端部ボディ１０６と、第２の端部ボディ１０８とを備えることができる。中央ボディ１０４が中に形成される中央キャビティ１０５を有することができる。中央ボディ１０４、第１の端部ボディ１０６および第２の端部ボディ１０８は、端部ボディ１０６、１０８を中央ボディ１０４に取り付けるときにポンプボディ１０２内に第１のキャビティ１１０および第２のキャビティ１１２を形成するようにサイズ決定され得、形成され得、また他の方法で構成され得る。例えば、第１のキャビティ１１０は中央ボディ１０４および第１の端部ボディ１０６の各々の内側表面の間に形成されてそれらの内側表面によって画定され得、第２のキャビティ１１２は中央ボディ１０４および第２の端部ボディ１０８の各々の内側表面の間に形成されてそれらの内側表面によって画定され得る。
【００１７】
駆動シャフト１１６が中央ボディ１０４内に配置され得、その結果、駆動シャフト１１６が第１のキャビティ１１０と第２のキャビティ１１２との間で中央ボディ１０４を通って延在する。駆動シャフト１１６の第１の端部が第１のキャビティ１１０内に配置され得、駆動シャフト１１６の反対の第２の端部が第２のキャビティ１１２内に配置され得る。駆動シャフト１１６は、中央ボディ１０４内の孔の中で前後に摺動するように構成される。さらに、１つまたは複数の液密シール１１８が駆動シャフト１１６と中央ボディ１０４との間に設けられ得、その結果、流体が駆動シャフト１１６と中央ボディ１０４との間の任意の空間を通って流れることが防止される。
【００１８】
第１のプランジャ１２０が第１のキャビティ１１０内に配置され得、第２のプランジャ１２２が第２のキャビティ１１２内に配置され得る。プランジャ１２０、１２２は、可撓性重合体材料（例えば、エラストマまたは熱可塑性材料）から構成される例えばダイアフラムまたはベローズを備えることができる。第１のプランジャ１２０が、第１のキャビディ１１０を、中央ボディ１０４の反対の第１のプランジャ１２０の側（第１の端部ボディ１０６の近傍）にある第１の対象流体チャンバ１２６と、中央ボディ１０４に近傍の第１のプランジャ１２０の側（第１の端部ボディ１０６の反対側）にある第１の駆動流体チャンバ１２７とに分割することができる。同様に、第２のプランジャ１２２が、第２のキャビティ１１２を、中央ボディ１０４の反対の第２のプランジャ１２２の側（第２の端部ボディ１０８の近傍）にある第２の対象流体チャンバ１２８と、中央ボディ１０４に近傍の第２のプランジャ１２２の側（第２の端部ボディ１０８の反対側）にある第２の駆動流体チャンバ１２９とに分割することができる。
【００１９】
第１のプランジャ１２０の周囲縁部が第１の端部ボディ１０６と中央ボディ１０４との間に配置され得、液密シールが第１のプランジャ１２０の周囲縁部分の全体にわたって第１の端部ボディ１０６と中央ボディ１０４との間に設けられ得る。駆動シャフト１１６の第１の端部が第１のプランジャ１２０の一部分に結合され得る。一部の実施形態では、駆動シャフト１１６の第１の端部が第１のプランジャ１２０の中央部分内の開口部を通って延在することができ、１つまたは複数の密閉取付部材１３２（例えば、ナット、ねじ、ワッシャ、シールなど）が、第１のプランジャ１２０を駆動シャフト１１６の第１の端部に取り付けるためにおよび駆動シャフト１１６と第１のプランジャ１２０との間に液密シールを提供するために、第１のプランジャ１２０の一方側または両側で駆動シャフト１１６上に提供され得、その結果、流体が、駆動シャフト１１６と第１のプランジャ１２０との間の任意の空間を通って、第１の対象流体チャンバ１２６と第１の駆動流体チャンバ１２７との間を流れることができなくなる。
【００２０】
同様に、第２のプランジャ１２２の周囲縁部が第２の端部ボディ１０８と中央ボディ１０４との間に配置され得、液密シールが第２のプランジャ１２２の周囲縁部分の全体にわたって第２の端部ボディ１０８と中央ボディ１０４との間に設けられ得る。駆動部材の第２の端部が第２のプランジャ１２２の一部分に結合され得る。一部の実施形態では、駆動シャフト１１６の第２の端部が第２のプランジャ１２２の中央部分内の開口部を通って延在することができ、１つまたは複数の密閉取付部材１３４（例えば、ナット、ねじ、ワッシャ、シールなど）が、第２のプランジャ１２２を駆動シャフト１１６の第２の端部に取り付けるためにおよび駆動シャフト１１６と第２のプランジャ１２２との間に液密シールを提供するために、第２のプランジャ１２２の一方側または両側で駆動シャフト１１６上に提供され得、その結果、流体が、駆動シャフト１１６と第２のプランジャ１２２との間の任意の空間を通って、第２の対象流体チャンバ１２８と第２の駆動流体チャンバ１２９との間を流れることができなくなる。
【００２１】
この構成では、駆動シャフト１１６がポンプボディ１０２内で前後に摺動することができる。駆動シャフト１１６が右側（図１の視点）に移動すると、第１のプランジャ１２０が移動および／または変形させられることで、第１の対象流体チャンバ１２６の容積が増大し、第１の駆動流体チャンバ１２７の容積が減少し、また、第２のプランジャ１２２が移動および／または変形させられることで、第２の対象流体チャンバ１２８の容積が減少し、第２の駆動流体チャンバ１２９の容積が増大する。逆に、駆動シャフト１１６が左側（図１の視点）に移動すると、第１のプランジャ１２０が移動および／または変形させられることで、第１の対象流体チャンバ１２６の容積が減少し、第１の駆動流体チャンバ１２７の容積が増大し、また、第２のプランジャ１２２が移動および／または変形させられることで、第２の対象流体チャンバ１２８の容積が増大し、第２の駆動流体チャンバ１２９の容積が増大する。
【００２２】
対象流体入口１３６が第１の対象流体チャンバ１２６および／または第２の対象流体チャンバ１２８に繋がっていてよい。対象流体出口１３８が第１の対象流体チャンバ１２６および／または第２の対象流体チャンバ１２８から延びていてよい。
【００２３】
本開示の実施形態によれば、流体ポンプ１００が、対象流体入口１３６および／または対象流体出口１３８に近接する１つまたは複数のチェックバルブ組立体１３０を備えることができる。図２から１３を参照して、チェックバルブ組立体１３０を以下でさらに詳細に説明する。本明細書で説明されるチェックバルブ組立体１３０は対象流体入口１３６および対象流体出口１３８の各々の中に設けられてよく、それにより、対象流体が対象流体入口１３６を通って対象流体チャンバ１２６、１２８から流れ出ることが制限または防止され、ならびに／あるいは、対象流体が対象流体出口１３８から対象流体チャンバ１２６、１２８に引き入れられることが制限または防止される。
【００２４】
対象流体入口１３６は第１の対象流体チャンバ１２６および第２の対象流体チャンバ１２８の両方に通じていてよく、その結果、流体が単一の流体源から対象流体入口１３６を通って流体ポンプ１００に引き入れられ得るようになる。同様に、対象流体出口１３８は第１の対象流体チャンバ１２６および第２の対象流体チャンバ１２８の両方から出ていてよく、その結果、流体が単一の流体出口ラインを通って流体ポンプ１００から排出され得るようになる。別の実施形態では、複数の対象流体入口（図示せず）および／または複数の対象流体出口（図示せず）が存在してもよく、これらの各々が第１の対象流体チャンバ１２６および／または第２の対象流体チャンバ１２８に流体連通されてよい。
【００２５】
第１の駆動流体チャンバ１２７は、第１のプランジャ１２０を左側（図１の視点）に押すことができる駆動流体によって加圧され得る。第１のプランジャ１２０が左側に移動すると、駆動シャフト１１６および第２のプランジャ１２２が左側に引っ張られる。駆動シャフト１１６、第１のプランジャ１２０および第２のプランジャ１２２が左側（図１の視点）に移動すると、第１の対象流体チャンバ１２６内のすべての対象流体が、第１の対象流体チャンバ１２６から外に出るそれぞれの対象流体出口１３８を通って第１の対象流体チャンバ１２６から排出され得、対象流体が、第２の対象流体チャンバ１２８に通じるそれぞれの対象流体入口１３６を通って第２の対象流体チャンバ１２８に引き入れられる。
【００２６】
第２の駆動流体チャンバ１２９は、第２のプランジャ１２２を右側（図１の視点）に押すことができる駆動流体によって加圧され得る。第２のプランジャ１２２が右側に移動すると、駆動シャフト１１６および第１のプランジャ１２０が右側に引っ張られ得る。したがって、第２の対象流体チャンバ１２８内のすべての対象流体が、第２の対象流体チャンバ１２８から外に出る対象流体出口１３８を通って第２の対象流体チャンバ１２８から排出され得、対象流体が、第１の対象流体チャンバ１２６に通じる対象流体入口１３６を通って第１の対象流体チャンバ１２６に引き入れられ得る。
【００２７】
流体ポンプ１００のポンピング動作を駆動するために、第１の駆動流体チャンバ１２７および第２の駆動流体チャンバ１２９が交互的に加圧され得、それにより、駆動シャフト１１６、第１のプランジャ１２０および第２のプランジャ１２２がポンプボディ１０２内で前後に往復動する。
【００２８】
流体ポンプ１００が、駆動シャフト１１６の行程の終了時に第１の駆動流体チャンバ１２７と第２の駆動流体チャンバ１２９との間で加圧された駆動流体の流れを前後にシフトさせるためのシフト機構を備えることができる。このような機構は当技術分野では多く知られており、これらは本開示の実施形態で採用され得る。非限定の実施例として、シフト機構が、上で言及した米国特許出願第１３／４５２，０７７号で説明される第１のシフトバルブ１４０および第２のシフトバルブ１４２を備えることができ、流体ポンプ１００の動作はやはり本明細書で説明される通りであってよい。
【００２９】
一部の実施形態では、流体ポンプ１００は、酸などの腐食性または反応性の対象流体を送るように構成され得る。このような実施形態では、少なくとも、対象流体に接触する流体ポンプ１００のすべての構成要素が、対象流体によって腐食せずまた対象流体と反応しない材料のコーティングから製作され得るかまたはそのような材料のコーティングを有することができる。例えば、流体ポンプ１００が酸を送るように構成されるような実施液体では、少なくとも、酸に接触する流体ポンプ１００の構成要素が重合体材料（例えば、熱可塑性材料または熱硬化性材料）を含むことができる。一部の実施形態では、このような重合体材料にはフッ素重合体が含まれてよい。例えば、限定しないが、少なくとも、酸に接触する流体ポンプ１００の構成要素は、ネオプレン、ブナ−Ｎ、エチレンプロピレンジエンМクラス（ＥＰＤＭ：ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｄｉｅｎｅ  Ｍ−ｃｌａｓｓ）、ＶＩＴＯＮ（登録商標）、ポリウレタン、ＨＹＴＲＥＬ（登録商標）、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（登録商標）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ：ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ：ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ  ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ  ｒｅｓｉｎ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ：ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ：ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、ナイロン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ＮＯＲＤＥＬ（登録商標）、ニトリル、ポリエチレン（ＰＥ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ：ｕｌｔｒａ−ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリプロピレン（ＰＰ：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、のうちの１つまたは複数を含んでよい。さらに、任意のこのような材料が、所望される場合、炭素充填材料または別の充填材料を含むことができる。
【００３０】
流体ポンプ１００の各チェックバルブ組立体１３０は、流体ポンプ１００を通って流れる対象流体が前方に流れるのを可能にし、流体ポンプ１００を通って流れる対象流体が逆流するのを少なくとも実質的に防止するように配置および構成され得る。図２を参照すると、各チェックバルブ組立体１３０が、ポンプボディ１０２の中央ボディ１０３内の相補的な凹部１５２内で受けられるように構成されるチェックバルブボディインサート１５０を有することができる。チェックバルブボディインサート１５０、および、相補的な凹部１５２内のポンプボディ１０２の中央ボディ１０３の表面１５４が、一体に、相補的な凹部１５２内のチェックバルブボディインサート１５０の端部１５８とボディ１０３の表面１５４との間に環状シートリング受け部１５６を画定する。
【００３１】
環状の密閉リング部材１６０がシートリング受け部１５６内に配置される。密閉リング部材１６０は、後で考察するように、非円形断面形状を有することができる。密閉リング部材１６０はシートリング受け部１５６の対応する寸法より小さい寸法を有することができ、その結果、密閉リング部材がシートリング受け部１５６内で長手方向および横方向に移動することつまり「浮動」することが可能となる。例えば、限定しないが、シートリング受け部１５６の直径は、密閉リング部材１６０の直径より、少なくとも約０．２５ｍｍ（０．０１０インチ）、少なくとも約０．５１ｍｍ（０．０２０インチ）、またはさらには少なくとも約０．７６ｍｍ（０．０３０インチ）大きくてよい。さらに、シートリング受け部１５６の厚さは、密閉リング部材１６０の厚さより、少なくとも約０．０５１ｍｍ（０．００２インチ）、少なくとも約０．１３ｍｍ（０．００５インチ）、またはさらには少なくとも約０．２５ｍｍ（０．０１０インチ）大きくてよい。密閉リング部材１６０が浮動することで、ボール１６４およびシートリング受け部１５６を画定する表面の形状に対して密閉リング部材１６０をより正確に従わせることが可能となり、それにより、応力が軽減され得るようになり、経時的な摩耗が低減され得るようになる。加えて、シールがより密であることにより、圧力性能（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）および真空性能（ｖａｃｕｕｍ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）に関する流体ポンプ１００の性能を向上させることができる。
【００３２】
図２に示されるように、一部の実施形態では、環状の密閉リング部材１６０が、少なくとも実質的に平坦な頂部表面１７０と、少なくとも実質的に平坦な底部表面１７２と、曲線状の側方内側側部表面１７４と、少なくとも実質的に円筒形の側方外側側部表面１７６とを有することができる。このような構成では、密閉リング部材１６０が「Ｄ形」の断面幾何形状を有する。ボール１６２は、密閉リング部材１６０に当接される密閉位置にあるときに曲線状の側方内側側部表面１７４に当接されて密閉するように構成され得る。
【００３３】
チェックバルブ組立体１３０がチェックバルブボディインサート１５０内に配置されるボール１６２をさらに有することができ、チェックバルブ組立体１３０を通る対象流体の前方への流れおよび逆流に反応してチェックバルブボディインサート１５０内の第１の位置と第２の位置との間で前後に摺動するように構成され得る。対象流体がチェックバルブ組立体１３０を通って逆流し始めると、対象流体が逆流することによりボール１６２が移動して密閉リング部材１６０に接触するように着座することができる。その結果、ボール１６２および密閉リング部材１６０が、一体に、ボールがチェックバルブボディインサート１５０内の第２の位置にあるときに対象流体がさらに逆流するのを防止するようにチェックバルブ組立体１３０内に液密シールを提供することができる。対象流体がチェックバルブ組立体１３０を通って前方に流れ始めると、ボール１６２がチェックバルブボディインサート１５０の反対側の端部１６４の方に向かって移動することができ、ここでは、ボール１６２が密閉リング部材１６０から一定距離で分離される。
【００３４】
図３Ａおよび３Ｂに示されるように、開口部１６６が、チェックバルブボディインサート１５０の反対側の端部１６４を通るように形成され得る。チェックバルブボディインサート１５０およびボール１６２は、ボール１６２がチェックバルブボディインサート１５０の反対側の端部１６４のところに位置して密閉リング部材１６０から分離されるときに流体をチェックバルブボディインサート１５０を通して流すこと、ボール１６２の側部の周りで流すこと、および、開口部１６６を介してチェックバルブボディインサート１５０を通して流出させることを可能にするように、サイズ決定および構成され得る。したがって、ボール１６２がチェックバルブボディインサート１５０の反対側の端部１６４のところの位置にあって密閉リング部材１６０から分離されるとき、対象流体がポンプ１００およびチェックバルブ組立体１３０を通って前方に流れることが可能となる。図３Ｃは、密閉リング部材１６０に接触するように着座するボール１６２を示すチェックバルブ組立体１３０の底面図である。
【００３５】
図４が、本開示の実施形態で採用され得る密閉リング部材２００の追加の実施形態を示す。図４に示されるように、一部の実施形態では、環状の密閉リング部材２００が、少なくとも実質的に平坦な頂部表面２０２と、少なくとも実質的に平坦な底部表面２０４と、少なくとも実質的に円筒形の側方内側側部表面２０６と、少なくとも実質的に円筒形の側方外側側部表面２０８とを有することができる。図４に示されるように、密閉リング部材２００は頂部表面２０２と側方内側側部表面２０６との間に曲線状の縁部２１０を有することができ、ボール１６２が、密閉リング部材２００に当接される密閉位置にあるときに曲線状の縁部２１０に当接されて密閉するように構成され得る。曲線状の縁部２１０は、表面２０２、２０４、２０６および２０８の間の交差部分によって画定される密閉リング部材２００の別のいずれの縁部の曲率半径より大きい曲率半径を有することができる。
【００３６】
一部の実施形態では、本開示の流体ポンプで使用される環状の密閉リング部材が、密閉リング部材の周りを延在する１つまたは複数の溝をその中に有することができる。
【００３７】
例えば、図５が、密閉リング部材３００の中に延在する少なくとも１つの溝３０４を画定する形状を有する外側表面３０２を有する密閉リング部材３００の別の実施形態を示す。溝３０４は、密閉リング部材３００の周りを連続的に円周状に延在する。図５の実施形態では、密閉リング部材３００が図１および２の密閉リング部材と同様のＤ形の断面幾何形状を有し、実質的に平坦な頂部表面３０６と、実質的に平坦な底部表面３０８と、実質的に円筒形の側方外側側部表面３１０と、曲面の側方内側側部表面３１２とを有する。溝３０４は、図５の実施形態の密閉リング部材３００の実質的に平坦な頂部表面３０６から密閉リング部材３００の内部領域の中に延在する。
【００３８】
本開示の追加の実施形態では、溝が密閉リング部材の別の外部表面から密閉リング部材の内部領域の中に延在してよい。
【００３９】
図６が、密閉リング部材４００の中に延在する少なくとも１つの溝４０４を画定する形状を有する外側表面４０２を有する密閉リング部材４００の別の実施形態を示す。溝４０４は、密閉リング部材４００の周りを連続的に円周状に延在する。図６の密閉リング部材４００は同様にＤ形の断面幾何形状を有し、実質的に平坦な頂部表面４０６と、実質的に平坦な底部表面４０８と、実質的に円筒形の側方外側側部表面４１０と、曲面の側方内側側部表面４１２とを有する。溝４０４は、図６の実施形態の密閉リング部材４００の実質的に円筒形の側方外側側部表面４１０から密閉リング部材４００の内部領域の中に延在する。
【００４０】
図７が、密閉リング部材５００の中に延在する少なくとも１つの溝５０４を画定する形状を有する外側表面５０２を有する密閉リング部材５００の別の実施形態を示す。溝５０４は、密閉リング部材５００の周りを連続的に円周状に延在する。図７の密閉リング部材５００は同様にＤ形の断面幾何形状を有し、実質的に平坦な頂部表面５０６と、実質的に平坦な底部表面５０８と、実質的に円筒形の側方外側側部表面５１０と、曲面の側方内側側部表面５１２とを有する。溝５０４は、図７の実施形態の密閉リング部材５００の実質的に平坦な底部表面５０８から密閉リング部材５００の内部領域の中に延在する。
【００４１】
図８が、密閉リング部材６００の中に延在する少なくとも１つの溝６０４を画定する形状を有する外側表面６０２を有する密閉リング部材６００の別の実施形態を示す。溝６０４は、密閉リング部材６００の周りを連続的に円周状に延在する。図８の密閉リング部材６００は同様のＤ形の断面幾何形状を有し、実質的に平坦な頂部表面６０６と、実質的に平坦な底部表面６０８と、実質的に円筒形の側方外側側部表面６１０と、曲面の側方内側側部表面６１２とを有する。溝６０４は、図８の実施形態の密閉リング部材６００の曲面の側方内側側部表面６１２から密閉リング部材６００の内部領域の中に延在する。
【００４２】
本開示の追加の実施形態では、チェックバルブ組立体１３０で使用される密閉リング部材の外側表面が密閉リング部材の中に延在する複数の溝を画定する形状を有することができ、溝の各々が密閉リング部材の周りを連続的に円周状に延在してよい。
【００４３】
例えば、図９が、第１の溝７０４Ａおよび第２の溝７０４Ｂを画定する形状を有する外側表面７０２を有する密閉リング部材７００の別の実施形態を示しており、これらの溝の各々が密閉リング部材７００の中に延在する。溝７０４Ａ、７０４Ｂは密閉リング部材７００の周りを連続的に円周状に延在する。密閉リング部材７００はＤ形の断面幾何形状を有することができ、実質的に平坦な頂部表面７０６と、実質的に平坦な底部表面７０８と、実質的に円筒形の側方外側側部表面７１０と、曲面の側方内側側部表面７１２とを有することができる。第１の溝７０４Ａは実質的に平坦な頂部表面７０６から密閉リング部材７００の内部領域の中に延在してよく、第２の溝７０４Ｂは密閉リング部材７００の実質的に平坦な底部表面７０８から密閉部材７００の内部領域の中に延在してよい。
【００４４】
図１０が、第１の溝８０４Ａ、第２の溝８０４Ｂおよび第３の溝８０４Ｃを画定する形状を有する外側表面８０２を有する密閉リング部材８００の別の実施形態を示しており、これらの溝の各々が密閉リング部材８００の中に延在する。溝８０４Ａ、８０４Ｂ、８０４Ｃは、密閉リング部材８００の周りを連続的に円周状に延在する。密閉リング部材８００はＤ形の断面幾何形状を有することができ、実質的に平坦な頂部表面８０６と、実質的に平坦な底部表面８０８と、実質的に円筒形の側方外側側部表面８１０と、曲面の側方内側側部表面８１２とを有することができる。第１の溝８０４Ａは実質的に平坦な頂部表面８０６から密閉リング部材８００の内部領域の中に延在してよく、第２の溝８０４Ｂは実質的に平坦な底部表面８０８から密閉リング部材８００の内部領域の中に延在してよく、第３の溝８０４Ｃは密閉リング部材８００の実質的に円筒形の側方外側側部表面８１０から密閉リング部材８００の内部領域の中に延在してよい。
【００４５】
図１１が、第１の溝９０４Ａ、第２の溝９０４Ｂ、第３の溝９０４Ｃおよび第４の溝９０４Ｄを画定する形状を有する外側表面９０２を有する密閉リング部材９００の別の実施形態を示しており、これらの各々の溝が密閉リング部材９００の中に延在する。溝９０４Ａ〜９０４Ｄは、密閉リング部材９００の周りを連続的に円周状に延在する。密閉リング部材９００はＤ形の断面幾何形状を有することができ、実質的に平坦な頂部表面９０６と、実質的に平坦な底部表面９０８と、実質的に円筒形の側方外側側部表面９１０と、曲面の側方内側側部表面９１２とを有することができる。第１の溝９０４Ａは実質的に平坦な頂部表面９０６から密閉リング部材９００の内部領域の中に延在してよい。第２の溝９０４Ｂは実質的に平坦な底部表面９０８から密閉リング部材９００の内部領域の中に延在してよい。第３の溝９０４Ｃは密閉リング部材９００の実質的に円筒形の側方外側側部表面９１０から密閉部材９００の内部領域の中に延在してよい。最後に、第４の溝９０４Ｄは密閉リング部材９００の曲面の側方内側側部表面９１２から密閉部材９００の内部領域の中に延在してよい。
【００４６】
もちろん、本開示の追加の実施形態では、流体ポンプ１００の１つまたは複数のチェックバルブ組立体１３０の密閉リング部材が任意の断面形状を有してよく、本明細書で説明される密閉リング部材の外部表面（複数可）のいずれかから密閉リング部材の中に延在する任意の数の溝を有してよい。
【００４７】
本開示のさらに別の実施形態では、本明細書で説明される密閉リング部材は中空であってよく、密閉リング部材の周りおよびその中を連続的に円周状に延在する少なくとも１つの円周方向の管状キャビティを画定する１つまたは複数の内側表面を有してよい。
【００４８】
例えば、図１２が、密閉リング部材１０００の周りおよびその中を連続的に円周状に延在する管状キャビティ１００４を画定する内側表面１００２を有する密閉リング部材１０００の別の実施形態を示す。図１２の密閉リング部材１０００はＤ形の断面幾何形状を有し、実質的に平坦な頂部表面１００６と、実質的に平坦な底部表面１００８と、実質的に円筒形の側方外側側部表面１０１０と、曲面の側方内側側部表面１０１２とを有する。別の実施形態では、密閉リング部材１０００の幾何形状は、本明細書で説明されるいずれかの断面形状などの、任意の別の断面形状を有することができる。さらに、本開示の追加の実施形態では、密閉リング部材１０００は、本明細書において上で説明したように、密閉リング部材１０００の外側表面（複数可）から密閉リング部材１０００の内部領域の中に延在する１つまたは複数の溝を有することができる。
【００４９】
図１３が本開示の密閉リング部材１１００のさらに別の実施形態を示す。密閉リング部材１１００は、少なくとも実質的に平坦な頂部表面１１０２と、少なくとも実質的に平坦な底部表面１１０４と、実質的に円筒形の側方外側側部表面１１０６と、頂部表面１１０２と底部表面１１０４との間を延在する環状表面１１０６と、を有する。環状表面１１０６は、チェックバルブ組立体１３０のボール１６２の表面に相補的な、球面の一部分に相当する形状を有する。このような幾何形状は密閉リング部材１１００とボール１６２との間の表面の接触面積を増大させることができ、流体ポンプ１００の動作中にそれらの間に形成される流体シールを改善することができる。
【００５０】
図１４が、図２のチェックバルブ組立体に類似するが、チェックバルブボディインサート１５０、密閉リング部材１６０およびボール１６２に加えて、リング保持部材１５１をさらに有する、チェックバルブ組立体１３０の別の実施形態を示す。リング保持部材１５１は、密閉リング部材１６０の、チェックバルブボディインサート１５０とは反対の側に配置されてよく、その結果、密閉リング部材１６０がリング保持部材１５１とチェックバルブボディインサート１５０との間に配置されることになる。したがって、リング保持部材１５１およびチェックバルブボディインサート１５０が一体に組み立てられるとき、シートリング受け部１５６がリング保持部材１５１およびチェックバルブボディインサート１５０の表面によって画定される。密閉リング部材１６０の下でこのような取り外し可能なリング保持部材１５１を使用することにより、摩耗を受ける流体ポンプ１００の領域を再構築および／または交換することが可能となり、それによりポンプボディ１０２全体を交換するという犠牲を回避することができる。
【００５１】
チェックバルブボディインサート１５０、ボール１６２、および、種々の密閉リング部材の各々を含む、本明細書で説明されるチェックバルブ組立体１３０の構成要素は、酸に接触することになる可能性があるポンプ１００の構成要素で使用されるのに適する例えばポリエチレン（例えば、超高分子量ポリエチレン）、ポリプロピレン、または、上で言及した材料のうちのいずれかなど、の重合体材料から形成されてよく、そのような重合体材料を含んでよい。一部の実施形態では、密閉リング部材１６０は、チェックバルブ組立体１３０の別の構成要素のデュロメータより低いデュロメータを有してよい。
【００５２】
本開示の追加の実施形態が、図１の流体ポンプ１００などの本明細書で説明される流体ポンプを製造する方法を含む。再び図１を参照すると、流体ポンプ１００を形成するために、少なくとも１つの内部キャビティを中に有するポンプボディ１０２が提供され得る。プランジャ１２０、１２２が内部キャビティ１１０、１１２内に配置され得、その結果、ポンプボディ１０２およびプランジャ１２０、１２２が、プランジャ１２０、１２２の第１の側で内部キャビティ１１０、１１２内に対象流体チャンバ１２６、１２８を画定し、プランジャ１２０、１２２の反対の第２の側で内部キャビティ１１０、１１２内に駆動流体チャンバ１２７、１２９を画定する。プランジャ１２０、１２２は、駆動流体を用いた駆動流体チャンバ１２７、１２９の加圧および減圧に反応して対象流体チャンバ１２６、１２８を膨張および収縮させるように構成され得る。密閉リング部材１６０または本明細書で説明される任意の別の密閉リング部材などの環状の密閉リング部材がポンプボディ１０２内の凹部１５２の中に配置され得る。ボール１６２がチェックバルブボディインサート１５０内に配置され得、チェックバルブボディインサート１５０が、その中にあるボール１６２により、ポンプボディ１０２内の凹部１５２内で固定され得、その結果、凹部１５２内のチェックバルブボディインサート１５０およびポンプボディ１０２の表面１５４が、一体に、凹部１５２内のチェックバルブボディインサート１５０の端部１５８とポンプボディ１０２の表面１５４との間に環状シートリング受け部１５６を画定する。環状の密閉リング部材１６０は環状シートリング受け部１５６内に配置され得る。本明細書において上で説明したように、密閉リング部材１６０はシートリング受け部１５６の対応する寸法より小さい寸法を有してよく、その結果、密閉リング部材１６０がシートリング受け部１５６内で長手方向および横方向に移動することができるようになる。このようにして組み立てられると、チェックバルブボディインサート１５０、ボール１６２および環状シートリング部材１６０が、一体に、チェックバルブ組立体１３０を画定する。ボール１６２は、チェックバルブ組立体１３０を通る対象流体の前方への流れおよび逆流に反応してチェックバルブボディインサート１５０内で第１の位置と第２の位置との間で前後に摺動するように構成され得る。ボール１６２は密閉リング部材に接触するように着座することができ、ボール１６２がチェックバルブボディインサート１５０内の第２の位置にあるとき、対象流体を逆流させることが防止される。ボール１６２が第１の位置にあるとき、対象流体がチェックバルブ組立体１３０を通って前方に流れることが可能となり得る。
【００５３】
一部の実施形態では、本明細書で開示される方法は、射出成形加工を例えば使用して形成され得る環状の密閉リング部材を制作することを含むことができ、これらの環状の密閉リング部材は、重合体材料の線形セグメントを押出加工して重合体材料の線形セグメントの対向する長手方向端部を一体に取り付けて環状シートリング部材を形成することにより、形成されてもよい。
【００５４】
本明細書で説明されるチェックバルブ組立体１３０の実施形態および密閉リング部材の種々の実施形態は、流体ポンプ１００内で対象流体を逆流させるのを少なくとも実質的に防止することを目的としてチェックバルブ組立体１３０のボール１６２をそれぞれの環状の密閉リング部材に接触するように着座させるときに形成される流体シールの緊密度を向上させることができる。加えて、流体シールの緊密度は、従来の既知のチェックバルブ組立体を組み込む流体ポンプと比較してより多くの動作サイクル後でも実質的に高い状態を維持することができ、それにより、従来の既知のデザインと比較して、本開示のチェックバルブ組立体および流体ポンプの可使時間を延ばすことができる。
【００５５】
本開示の追加の非限定の例示の実施形態を以下に記載する。
【００５６】
実施形態１：対象流体を送るための気体式往復動流体ポンプであって、中に少なくとも１つの内部キャビティを有するポンプボディと；ポンプボディ内の少なくとも１つの内部キャビティの中に配置されるプランジャであって、ポンプボディおよびプランジャが、プランジャの第１の側で内部キャビティ内に少なくとも１つの対象流体チャンバを画定し、プランジャの反対の第２の側で内部キャビティ内に少なくとも１つの対象流体チャンバを画定し、プランジャが、駆動流体を用いた駆動流体チャンバの加圧および減圧に反応して第１の対象流体チャンバを膨張および収縮させるように構成される、プランジャと；流体ポンプを通って流れる対象流体が前方に流れるのを可能にし、流体ポンプを通って流れる対象流体が逆流するのを少なくとも実質的に防止するように配置および構成される少なくとも１つのチェックバルブ組立体とを備え、この少なくとも１つのチェックバルブ組立体が、ポンプボディ内の相補的な凹部内で受けられるように構成されるチェックバルブボディインサートであって、相補的な凹部内のチェックバルブインサートおよびポンプボディの表面が、一体に、相補的な凹部内のチェックバルブボディインサートの端部とボディの表面との間に環状シートリング受け部を画定する、チェックバルブボディインサートと、シートリング受け部内に配置され、シートリング受け部の対応する寸法より小さい寸法を有し、その結果、密閉リング部材がシートリング受け部内で長手方向および横方向に移動することが可能となる、環状の密閉リング部材と、少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通る対象流体の前方への流れおよび逆流に反応してチェックポンプボディインサート内で第１の位置と第２の位置の間で前後に摺動するように構成される、チェックバルブボディインサート内に配置されるボールとを有し、ボールがチェックバルブボディインサート内の第２の位置にあるとき、ボールが密閉リング部材に接触するように着座して対象流体を逆流させるのを防止し、ボールが第１の位置にあるとき、対象流体が少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通って前方に流れることが可能となる。
【００５７】
実施形態２：実施形態１の流体ポンプであって、密閉リング部材が非円形断面形状を有する。
【００５８】
実施形態３：実施形態２の流体ポンプであって、密閉リング部材の断面がＤ形を有する。
【００５９】
実施形態４：実施形態２の流体ポンプであって、密閉リング部材の外側表面が密閉リング部材の中に延在する少なくとも１つの溝を画定する形状を有し、溝が密閉リング部材の周りを連続的に円周状に延在する。
【００６０】
実施形態５：実施形態４の流体ポンプであって、溝が、密閉リング部材の頂部表面から密閉リング部材の中に延在する。
【００６１】
実施形態６：実施形態４の流体ポンプであって、溝が、密閉リング部材の底部表面から密閉リング部材の中に延在する。
【００６２】
実施形態７：実施形態４の流体ポンプであって、溝が、密閉リング部材の側方外側側部表面から密閉リング部材の中に延在する。
【００６３】
実施形態８：実施形態４の流体ポンプであって、溝が、密閉リング部材の側方内側側部表面から密閉リング部材の中に延在する。
【００６４】
実施形態９：実施形態４の流体ポンプであって、密閉リング部材の外側表面が密閉リング部材の中に延在する複数の溝を画定する形状を有し、複数の溝の各々の溝が密閉リング部材の周りで連続的に円周状に延在する。
【００６５】
実施形態１０：実施形態９の流体ポンプであって、複数の溝が、密閉リング部材の頂部表面から密閉リング部材の中に延在する第１の溝と、密閉リング部材の底部表面から密閉リング部材の中に延在する第２の溝とを含む。
【００６６】
実施形態１１：実施形態１０の流体ポンプであって、複数の溝が、密閉リング部材の側方外側側部表面から密閉リング部材の中に延在する第３の溝をさらに含む。
【００６７】
実施形態１２：実施形態１１の流体ポンプであって、複数の溝が、密閉リング部材の側方内側側部表面から密閉リング部材の中に延在する第４の溝をさらに含む。
【００６８】
実施形態１３：実施形態２の流体ポンプであって、シートリング部材が、少なくとも実質的に平坦な頂部表面と、少なくとも実質的に平坦な底部表面と、ボールの表面に相補的な、球面の一部分に相当する形状を有する、頂部表面と底部表面との間を延在する環状表面とを備える。
【００６９】
実施形態１４：実施形態２の流体ポンプであって、シートリング部材が、少なくとも実質的に平坦な頂部表面と、少なくとも実質的に平坦な底部表面と、少なくとも実質的に円筒形の側方内側側部表面と、頂部表面と側方内側側部表面との間にある曲線状の縁部とを備え、ボールが、第２の位置にあるときに曲線状の縁部に当接されて密閉するように構成される。
【００７０】
実施形態１５：実施形態１の流体ポンプであって、密閉リング部材が中空であり、密閉リング部材の周りおよびその中を連続的に延在する少なくとも１つの円周方向の管状キャビティを画定する内側表面を有する。
【００７１】
実施形態１６：対象流体を送るための気体式往復動流体ポンプを製造する方法であって：中に少なくとも１つの内部キャビティを有するポンプボディと、少なくとも１つの内部キャビティ内に配置されるプランジャとを提供するステップであって、ポンプボディおよびプランジャが、プランジャの第１の側で内部キャビティ内に少なくとも１つの対象流体チャンバを画定し、プランジャの反対の第２の側で内部キャビティ内に少なくとも１つの対象流体チャンバを画定し、プランジャが、駆動流体を用いた駆動流体チャンバの加圧および減圧に反応して第１の対象流体チャンバを膨張および収縮させるように構成される、ステップと；ポンプボディ内の凹部の中に環状の密閉リング部材を配置するステップと；チェックバルブボディインサート内にボールを配置して、中にあるボールにより、ポンプボディ内の凹部内でチェックバルブボディインサートを固定するステップであって、その結果、凹部内のチェックバルブボディインサートおよびポンプボディの表面が、一体に、凹部内のチェックバルブインサートの端部とボディの表面との間に環状シートリング受け部を画定し、環状の密閉リング部材が環状シートリング受け部内に配置され、密閉リング部材がシートリング受け部の対応する寸法より小さい寸法を有し、その結果、密閉リング部材がシートリング受け部内で長手方向および横方向に移動することが可能となる、ステップと、を含み、チェックバルブボディインサート、ボールおよび環状シートリング部材が、一体に、チェックバルブ組立体を画定し、ボールが、少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通る対象流体の前方への流れおよび逆流に反応してチェックバルブボディインサート内で第１の位置と第２の位置の間で前後に摺動するように構成され、ボールがチェックバルブインサート内の第２の位置にあるとき、ボールが密閉リング部材に接触するように着座して対象流体を逆流させるのを防止し、ボールが第１の位置にあるとき、少なくとも１つのチェックバルブ組立体を通して対象流体を前方に流すことが可能となる、方法。
【００７２】
実施形態１７：実施形態１６の方法であって、非円形断面形状を有するように密閉リング部材を選択するステップをさらに含む。
【００７３】
実施形態１８：実施形態１７の方法であって、Ｄ形の断面を有するように密閉リング部材を選択するステップをさらに含む。
【００７４】
実施形態１９：実施形態１７の方法であって、密閉リング部材の中に延在する少なくとも１つの溝を画定する形状を有する外側表面を備えるように密閉リング部材を選択するステップをさらに含み、溝が密閉リング部材の周りを連続的に円周状に延在する。
【００７５】
実施形態２０：実施形態１７の方法であって、少なくとも実質的に平坦な頂部表面と；少なくとも１つの実質的に平坦な底部表面と；ボールの表面に相補的な、球面の一部分に相当する形状を有する、頂部表面と底部表面との間を延在する環状表面とを備えるようにシートリング部材を選択するステップをさらに含む。
【００７６】
実施形態２１：実施形態１７の方法であって、少なくとも実質的に平坦な頂部表面と；少なくとも実質的に平坦な底部表面と；少なくとも実質的に円筒形の側方内側側部表面と；頂部表面と側方内側側部表面との間にある曲線状の縁部とを備えるようにシートリング部材を選択するステップをさらに含み、ボールが、第２の位置にあるときに曲線状の縁部に当接されて密閉するように構成される。
【００７７】
実施形態２２：実施形態１７の方法であって、密閉リング部材の周りおよびその中を連続的に延在する少なくとも１つの円周方向の管状キャビティを画定する内側表面を有する中空形状を有するように密閉リング部材を選択するステップをさらに含む。
【００７８】
実施形態２３：実施形態１６の方法であって、環状シートリング部材を形成するステップをさらに含む。
【００７９】
実施形態２４：実施形態２３の方法であって、射出成形加工を使用して環状シートリング部材を形成するステップをさらに含む。
【００８０】
実施形態２５：実施形態２４の方法であって、環状シートリング部材を形成するステップが、重合体材料の線形セグメントを押出加工するステップと、環状シートリング部材を形成するために重合体材料の線形セグメントの対向する長手方向端部を一体に取り付けるステップとを含む。
【００８１】
上で説明されて添付図面の図に図示される本開示の実施形態は、単に、本発明の実施形態の実施例であることから、添付の特許請求の範囲およびそれらの法的均等物によって定義される本発明の範囲を限定しない。いかなる等価の実施形態も本開示の範囲内にあることを意図される。実際には、本明細書で示されて説明されるものに加えて、本記述から、説明される要素の代替的な有用な組み合わせなどの本開示の種々の修正形態が当業者には明らかとなり得よう。このような修正形態および実施形態も添付の特許請求の範囲およびそれらの法的均等物の範囲内にあることを意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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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