(57)【要約】 【課題】  バルブ構造を簡易化し、バルブ部に歪みを生じさせることなく、さらなる小型化、薄型化を可能としたバルブ構造を有する容積移送型往復動ポンプ構造を提供する。【解決手段】  吸引口と吐出口を有し、ダイアフラムやピストン等の往復運動によってポンプ室内外に圧力差を発生させることにより、ポンプ機能を有する容積移送型往復動ポンプのバルブにおいて、バルブの外周壁面部に少なくとも３つ以上の突起をバルブ外周方向に設ける。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引口と吐出口を有し、ダイアフラムやピストン等の往復運動によってポンプ室内外に圧力差を発生させることにより、ポンプ機能を有する容積移送型往復動ポンプのバルブにおいて、
バルブの外周壁面部に少なくとも３つ以上の突起をバルブ外周方向に設けたことを特徴とするバルブ。
【請求項２】
請求項１に記載のバルブを有することを特徴とした容積移送型往復動ポンプ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイアフラムポンプ等における、バルブを有する容積移送型往復動ポンプ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、容積移送型往復動ポンプとしては、ピストンやダイアフラム等を用いたものが一般的に知られているが、なかでも、微量な液体を送液するマイクロポンプには数多くの機構原理が存在し、例えば弁機構においてはリードバルブ型、バルブレス型などがあり、又、駆動系では小型モータを用いたダイヤフラム型、ピストン型などの機構を有するマイクロポンプが以前から一般的に知られている。この種のマイクロポンプは、医療機器及び化学分析機器の微量流体供給装置として、薬液の定量注入や反応混合ガス等の流体物を搬送するために用いられ、現在、より高精度な制御ができる小型で汎用性のあるマイクロポンプの開発が進められている。 
【０００３】
このような容積移送型往復動ポンプにおけるバルブとして、以下に挙げられるようなバルブ構造がある（特許文献１）。これは、ダイアフラム、ピストン等の可動部材が往復駆動されてポンプ室が形成され、該ポンプ室に流体を給排する吸込弁及び吐出弁が設けられたものにおいて、上記弁が、バルブヘッド及びバルブケース間に挟着固定されることによりシール部を兼ねるように弾性材から形成された円環状厚肉部と、該厚肉部から中央部に開口された流体通路に至る部分が上記厚肉部に対し肉薄となるように形成された、上記吸込、圧縮室に連通される流体通路を開閉可能に形成された可動部のリップ部とから構成されるポンプの弁構造である。また、上記吸込弁及び吐出弁が、８の字状に隣接し一体形成されている上記記載のポンプの弁構造である。
【０００４】
上記従来技術に係るバルブ構造によれば、極めて簡単な構造で、部品点数を著しく低減し組立作業工程を大幅に減少できる効果を有するものであった。
【特許文献１】特開昭６０−１２２２８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来タイプのダイヤフラム型マイクロポンプにおけるバルブ構造では、液漏れ防止等のシーリング効果を得るために、バルブの組込時にバルブ外周部をポンプ部材にて挟み込み、圧縮変形させて固定していた。このとき、より高いシーリング効果を得るためには、挟着部の圧縮応力をより大きくする必要があった。
【０００６】
また、バルブ外周部を縦方向に圧縮変形させると、バルブ外周部がポアソン比に従って横方向に伸びが生じてしまう。これにより、バルブ部に歪みが生じてしまう。このバルブ部の歪みの影響は、ポンプの小型化によるバルブのさらなる小型化、薄型化で、より顕著に現れる。
【０００７】
このバルブ部の歪みにより、バルブの逆止弁機構が機能しなくなり、ポンプ機能の停止、または流量精度の低下等の問題が発生する。
【０００８】
したがって、本発明は、上記の問題点を解決し、バルブ構造を簡素化し、バルブ部の歪みを低減させ、さらなる小型化、薄型化を可能としたバルブ構造を有する容積移送型往復動ポンプ構造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】
請求項１記載の発明は、吸引口と吐出口を有し、ダイアフラムやピストン等の往復運動によってポンプ室内外に圧力差を発生させることにより、ポンプ機能を有する容積移送型往復動ポンプのバルブにおいて、バルブの外周壁面部に少なくとも３つ以上の突起をバルブ外周方向に設けたバルブとしている。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載のバルブを有する容積移送型往復動ポンプ構造としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、バルブにおいて、その外周壁面部に少なくとも３つ以上の突起をバルブ外周方向に設けることにより、バルブケース内に配置される時に、前記バルブケースに形成される陥部の内壁と間隙を設けつつ、前記突起の先端部のみで前記陥部の内壁と接することにより、ポンプ部材への組込み時の圧縮変形により生じるバルブ外周部の伸びが前記間隙に吸収されるため、バルブ部への歪みを大幅に低減することが可能となり、更には、バルブの位置決めを行うことが可能となる。また、このときのポンプの形式は問わない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の最良の形態に係る容積移送型往復動ポンプ及びそれが有するバルブ形状について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に本発明の最良の形態に係る容積移送型往復動ポンプ１の断面図を示す。これは駆動源出力軸２の回転力によりコネクティングスライダ３が上下運動する。このとき前記コネクティングスライダ３に固定されたダイアフラム４も上下運動し、ポンプ室５にかかる圧力の変動によりポンプ動作を行うものである。
【００１４】
図２は本発明におけるバルブ６の上面図である。このバルブには、外周壁面部に４箇所の半円状突起１１がバルブ外周方向に形成され、吸引・吐出時に上下運動を可能とする弁体部１２が２ヵ所設けられており、その周回には円弧状の長穴１３がそれぞれ形成されている。
【００１５】
図３は、前記バルブ６をバルブケース７に組込んだときの上面図である。図示のとおり、前記バルブ６は、前記半円状突起１１が前記バルブケース７に形成された陥部１４の内壁に接するように左右対称に配置され、前記バルブ６と前記バルブケース７との間に間隙が生じる。
【００１６】
そして、前記バルブ６は、前記バルブケース７とバルブヘッド８により挟み込まれることにより前記容積移送型往復動ポンプ１に組込まれる。このとき、前記バルブ６は、前記バルブケース７と前記バルブヘッド８により、圧縮変形し、前記バルブケース７と前記バルブヘッド８からの液漏れ等を防止することが可能となるが、さらに、前記バルブ６と前記バルブケース７との間に生じた間隙により、前記バルブヘッド８で圧縮した時のバルブ６の外周部の縦方向の圧縮変形による横方向への伸びの伝達を逃がすことができる。この横方向への伸びの伝達を逃がすことにより、前記弁体部１２の歪みを低減することが可能となる。
【００１７】
尚、本発明において、上記の実施例が最良の形態として、半円状突起をバルブ外周壁面部に４箇所、左右対称に設けたが、その形状および数はその限りでない。例えば、その形状は陥部内壁に線接触すれば良く、またその数は３箇所以上であればよい。更に、陥部にバルブを配置する際に、バルブと陥部内壁との間に間隙が生じさせることができ、また、バルブの位置をバルブケース内でずれることのないように固定できればよく、突起をバルブ外周に、片側に偏らないように、分散して配置すればよい。より好ましくはその配置は左右対称とすると良い。
【００１８】
図４、図５に本発明の他の実施例を示す。図４は、バルブの突起形状を三角形としたものである。また、図５は突起の数を３箇所としたものである。
【００１９】
本発明は図２に示すバルブの組込まれた、図１に示すような容積移送型往復動ポンプを含むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、バルブに発生する歪みを低減することができるため、バルブ機能の信頼性向上が可能となり、医療機器や化学分析機器等に用いる為の小型微量流体供給装置として、利用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の最良の形態に係る容積移送型往復動ポンプ１の断面図である。
【図２】本発明の最良の形態に係るバルブ形状を示す上面図である。
【図３】本発明の最良の形態に係るバルブをバルブケース７に組込んだ上面図である。
【図４】本発明の他の形態に係るバルブ形状を示す上面図である。
【図５】本発明の他の形態に係るバルブ形状を示す上面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１                容積移送型往復動ポンプ
２                駆動源出力軸
３                コネクティングスライダ
４                ダイアフラム
５                ポンプ室
６                バルブ
７                バルブケース
８                バルブヘッド
９                吸引口
１０              吐出口
１１              半円状突起
１２              弁体部
１３              長穴
１４              陥部
１５              バルブケース固定用ネジ穴
【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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