(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口および吐出口を備えたベローズの内容積を外力によって繰り返して拡大、縮小させてポンプ作用を行わせるベローズ・ポンプにおいて、
前記ベローズが本体部とその両端部とからなり、近似的な形状として、前記本体部は、前記両端部の先端Ｔ、Ｔ’を結ぶ線に直角な方向の一方の端面の断面が点Ｐで鋭角ＱＰＳを形成するほぼ等長の二辺ＰＱ、ＰＳと、点Ｒで前記点Ｐ側へ凸の鈍角ＱＲＳを形成するほぼ等長の二辺ＲＱ、ＲＳとからなる四角形Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓである角筒形状とされ、
一方の前記端部は三角形ＰＱＴ、ＰＳＴ、ＲＱＴ、ＲＳＴの４面を有する角錘形状として閉じられ、他方の前記端部も同様に閉じられて、前記ベローズの全体は１２面体に形成されており、
前記１２面体の稜部が屈曲ないしは伸長され復帰されることにより、前記ベローズの内容積が縮小され拡大されることを特徴とするベローズ・ポンプ。
【請求項２】
前記ベローズの前記内容積の拡大期には前記吸入口の弁が開、前記吐出口の弁が閉となり、前記内容積の縮小期には前記吸込口の弁が閉、前記吐出口の弁が開となるように、前記ベローズの内容積の拡大、縮小と、前記吸込口および前記吐出口の弁の開閉とが同期し駆動され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】
前記ベローズ・ポンプの複数が直列に接続されて、隣接する上流側の前記ベローズ・ポンプ（１）の前記吐出口が下流側の前記ベローズ・ポンプ（２）の前記吸込口に連結されており、前記上流側のベローズ・ポンプ（１）が前記ベローズの内容積の拡大期にあってその前記吐出口の弁が閉である時には、前記下流側のベローズ・ポンプ（２）は前記ベローズの内容積の縮小期にあってその前記吸込口の弁が閉とされ、前記上流側のベローズ・ポンプ（１）が前記ベローズの内容積の縮小期にあってその前記吐出口の弁が開である時には、前記下流側のベローズ・ポンプ（２）は前記ベローズの内容積の拡大期にあってその前記吸込口の弁が開となるようにし、かつ前記ベローズ・ポンプ（１）、ベローズ・ポンプ（２）のそれぞれについて、前記ベローズの内容積が最大、または最小である時には、それらの前記吸込口の弁、前記吐出口の弁が、一旦、全て閉となるように駆動される請求口１または請求項２に記載のベローズ・ポンプ。
【請求項４】
前記端面における鋭角ＱＰＳがほぼ５５度とされている請求項１に記載のベローズ・ポンプ。
【請求項５】
１２面体とされた前記ベローズにおける、少なくとも、屈曲ないしは伸長され復帰される前記稜部が有機高分子のゴム状弾性体材料で形成されている請求項１に記載のベローズ・ポンプ。
【請求項６】
大気から真空排気に使用される請求項１から請求項５までの何れかに記載のベローズ・ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベローズ・ポンプに関するものであり、特に油回転真空ポンプに代わるドライ・ポンプとして使用し得るベローズ・ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、真空はあらゆる工業分野で利用されているが、大気圧から排気して圧力１Ｐａ程度の真空を発生させるために使用される粗引きポンプは大部分が油回転ポンプであると言ってもよい。油回転ポンプは、油によってポンプ室内の気密と潤滑を保ちながら容積排気を行なうポンプであるから、高真空側への油蒸気の逆流は避けられない。最近、油蒸気の逆流による真空の質の低下のほか、排気中の反応性ガスとの反応による油の劣化、油ミストの放出によるポンプ設置環境の悪化等の問題がクローズアップされるようになり、油回転ポンプに代わるドライ・ポンプ、すなわち、ポンプ室内に油やグリースを使用しないポンプが提案され、一部が商品化されている。
【０００３】
提案されている従来のドライ・ポンプを分類すると、運動量輸送式（高速回転式）ポンプと容積移送式ポンプに大別される。運動量輸送式ポンプには粘性ドラッグ・ポンプや渦流ポンプがあるが、高速で回転させるため、大気圧から排気できるようにする場合には発熱の処理やコストの面で問題がある。容積移送式ポンプには回転ポンプと往復動ポンプがあり、回転ポンプには多段ルーツポンプ、スクリュー・ポンプ、スクロール・ポンプ等がある。多段ルーツポンプとスクリュー・ポンプは回転子同志や回転子と筐体とが非接触であるが、高精度の加工を必要とする２軸回転型でコスト高となる要素を持っている。しかし、接触シール摺動部がないので、ポンプ室を高温に維持することも可能で、半導体の製造プロセス等では、反応性ガス、凝縮性ガスの排気に不可欠なものとなっている。スクロール・ポンプは比較的低速回転であるが、渦巻状の運動子と筐体との間に接触シール摺動部が不可欠であり、摺動部に用いるポリ四フッ化エチレン等のフッ素樹脂の摩耗が避けられない。また、スクロール・ポンプは圧縮比が大き過ぎるので、排気ガス中の水蒸気が吐出部で凝縮するという問題もある。
【０００４】
往復動ポンプにはピストン・ポンプとダイヤフラム・ポンプとがある。ピストン・ポンプは吸気弁と排気弁を備えたシリンダー内でピストンを往復動させて低圧側のガスを高圧側へ圧縮移送するポンプである。ピストンとシリンダーとの間にはスクロール・ポンプと同様に接触シール摺動部が不可欠で、シール材の摩耗が避けられない。ダイヤフラム・ポンプはピストンの代わりに薄い弾性体からなる浅い椀状のダイヤフラムを往復動させ、これと筐体とで囲まれた容積を変化させてポンプ作用を行なわせるものである。ダイヤフラム・ポンプは摺動部を必要としないが、容積の変化量を大きく取ることが一般に困難である。また、ピストン・ポンプやダイヤフラム・ポンプでは複数個のポンプを連結しても、１Ｐａの到達圧力を得ることはできないものである。これは、使用されている弁がガスの圧力差で開閉する方式のものであることによると考えられる。
【０００５】
そのほか、液体輸送用のポンプ、なかでも、液状の食品、医薬品、半導体製造用化学薬品等の輸送ポンプにおいては、不純物による汚染を避けるために、油やグリースを使用しないポンプは必要欠くべからざるものであり、主としてダイヤフラム・ポンプが使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ドライ・ポンプには種々の方式が提案されているが、それぞれ一長一短があり、真空排気にドライ・ポンプを必要とする分野において、実用上の要請を十分に満足するようなドライ・ポンプは現在のところ未だ開発されていない。
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、軽量、低コスト、低騒音で、メンテナンス不要時間が長く、かつ高負荷で長時間の連続運転が可能なドライ・ポンプを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は請求項１の構成によって解決されるが、その解決手段を実施の形態によって例示すれば、図３は真空ポンプ等に使用されるベローズ１０の平面図、図４は同側面図、図５は図４における［５］−［５］線方向の矢視図である。また、図６は図４における［６］−［６］線方向の断面図であり、真空ポンプの主要素であるベローズ１０の内容積の拡大時を示し、図７は図６に対応する図であり、ベローズ１０の内容積の縮小時を示す。
【０００９】
図３、図４を参照して、ベローズ１０は本体部１１と端部２１ａ、２１ｂとからなり、近似的には１２面体の形状を有している。そして、その内容積が拡大、縮小されてポンプ作用が行なわれる。端部２１ａ、２１ｂはベローズ１０を閉じる部分であり、ベローズ１０の成形加工時に本体部１１と一体的に成形される。本体部１１の一方の側面１２には吸入口１４と吐出口１５が形成されている。なお、図３〜図７においては、吸入口１４と吐出口１５には開閉用の弁が取り付けられるが、その図示は省略している。また、ベローズ１０の内容積を拡大させ縮小させるための外力を与える機構として、例えば、図６を参照して、吸入口１４、吐出口１５が形成されている側面１２を固定面とし、他方の側面１３を矢印で示すように回動させる駆動機構が設けられる、その機構の図示も省略している。
【００１０】
このベローズ１０を真空ポンプに応用する場合には、吸気口（吸入口）１４を真空側、排気口（吐出口）１５を大気側とし、外力によってベローズ１０の内容積を図６の拡大状態から図７の縮小状態とする縮小期には、これに同期させて吸気口１４の弁を閉、排気口１５の弁を開とし、ベローズ１０の内容積を図７の縮小状態から図６の拡大状態とする拡大期には、これに同期させて吸気口１４の弁を開、排気口１５の弁を閉とすることにより、ベローズ１０は真空ポンプとして作用する。すなわち、（拡大時の内容積／縮小時の内容積）＝αとし、排気口圧をＰo とすると、吸気口圧Ｐi との関係が次式で与えられる真空ポンプとして働く。
Ｐi(in) ＝Ｐo(out)／α
【００１１】
また、複数のベローズ１０を直列に接続して多段の真空ポンプに応用する場合には、例えば、隣接する上流側のベローズ１０1 の排気口１５1 を下流側のベローズ１０2 の吸気口１４2 に連結し、上流側のベローズ１０1 が内容積の拡大期にあってその排気口１５1 の弁が閉である時には、下流側のベローズ１０2 は内容積の縮小期にあってその吸気口１４2 の弁が閉となり、上流側のベローズ１０1 が内容積の縮小期にあって、その排気口１５1 の弁が開である時には、下流側のベローズ１０2 は内容積の拡大期にあってその吸気口１４2 の弁が開となるように、かつ、ベローズ１０1 、１０2 の内容積がそれぞれ最大、または最小である時には、その吸気口１４1 、１４2 の弁、排気口１５1 、１５2   の弁は一旦は全て閉となるように駆動される。
【００１２】
このように、吸気口１４1 、１４2 の弁、排気口１５1 、１５2   の弁を、従来のように圧力差で開閉させるだけではなく、ベローズ１０1 、ベローズ１０2 の内容積の拡大、縮小に同期して開閉させることができる駆動弁としており、圧力差だけでは弁が開閉しないような低圧力下においても設定通りに弁を開閉できるので、複数のベローズ１０を多段に接続した真空ポンプは到達真空度１Ｐａ程度が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
上述したように、請求項１のベローズ・ポンプは吸入口および吐出口を備えたベローズの内容積を外力によって拡大、縮小させると共に、内容積の拡大期には吸入口の弁を開、吐出口の弁を閉とし、内容積の縮小期には吸入口の弁を閉、吐出口の弁を開とするように、ベローズの内容積の拡大、縮小と、吸入口および吐出口の弁の開閉とを同期させて駆動する往復動ポンプである。
【００１４】
ベローズの内容積が単純な外力によって無理なく、かつ大きく変化される形状とすることは好ましく、近似的な形状として、１２面体の構造とする。また、ベローズの材質もその内容積の拡大と縮小に追随し得るものである限り特に限定されないが、ベローズの内容積の拡大、縮小時に屈曲され復帰される部分には有機高分子のゴム状弾性体材料を使用することが好ましい。また、吸入口、吐出口を設ける場所はベローズの何れの部分であってもよく特に限定されないが、ベローズの内容積の拡大、縮小に支障とならない場所とすることは当然の選択である。更には吸入口、吐出口を設ける箇所や、ベローズの内容積の拡大、縮小期に外力を作用させる箇所には剛性の高い、樹脂や金属材料を補強的に使用することが望ましい。
【００１５】
【実施例】
本発明の実施例によるベローズ・ポンプを真空ポンプとして利用する場合について図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は本発明によるベローズ・ポンプの主要構成要素であるベローズ１０の斜視図であり、図２は裏面側からの斜視図である。また図３は平面図、図４は同側面図、図５は図４における［５］−［５］線方向の矢視図であり、これらの図は何れも、ベローズ１０の内容積が拡大されている状態で示している。
【００１７】
ベローズ１０の全体はゴム状ポリウレタン（ウレタンゴム）の成形品であり、本体部１１とその両端部２１ａ、２１ｂとからなる。本体部１１の一方の側面１２には吸気口１４と排気口１５が形成されており、図示を省略したが、これらを開閉する駆動弁がそれぞれに取り付けられている。そして、側面１２は例えば補助板等を介して架台に固定され、他方の側面１３は同様な補助板等を介してベローズ１０を拡大させ縮小させるための駆動機構に連結される。
【００１８】
図６は図４における［６］−［６］線方向の断面図であり、ベローズ１０の内容積が拡大された状態を示す。その内容積は０．６５リットルである。図７は側面１２が固定され、側面１３が駆動機構によって移動されて、ベローズ１０の内容積が縮小された状態を示す。すなわち、稜部３１、３２、３３、３４が無理なく屈曲されるようにしている。また内容積が縮小された時、稜部３４が側面１３（側面１２においても同様）の内面側の窪み３５へ入り込み、ポンプとしての無効容積が小さくなるようにしている。そして圧縮比、すなわち、（拡大時の内容積／縮小時の内容積）＝αは２０であり、縮小状態における内容積は拡大状態の１／２０の０．０３２５リットルとなる。
【００１９】
また、ベローズ１０の端部２１ａ、２１ｂはベローズ１０の内容積の拡大、縮小時にベローズ１０の材料であるゴム状弾性体に過大な応力がかからないような形状で閉じられている。図８のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅはそれぞれ図４における［Ａ］−［Ａ］線方向の断面図、［Ｂ］−［Ｂ］線方向の断面図、［Ｃ］−［Ｃ］線方向の断面図、［Ｄ］−［Ｄ］線方向の断面図、［Ｅ］−［Ｅ］線方向の断面図であり、ベローズ１０の一方の端部２１ｂが閉じられる経過を示す。勿論、他の端部２１ａについても同様である。
【００２０】
また、図９、図１０、図１１はベローズ１０の近似的な形状１０’を示す図であり、それぞれ図３、図４、図５に対応する。すなわち、図９は平面図、図１０は側面図、図１１は図１０における［１１］−［１１］線方向の矢視図である。本体部１１は近似的に、両端部の先端Ｔ、Ｔ’を結ぶ線に直角な方向の一方の端面の断面が点Ｐで鋭角ＱＰＳを形成するほぼ等長の二辺ＰＱ、ＰＳと、点Ｒで前記点Ｐ側へ凸の鈍角ＱＲＳを形成するほぼ等長の二辺ＲＱ、ＲＳとからなる四角形Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓである角筒形状とされ、一方の端部２１ａは三角形ＰＱＴ、ＰＳＴ、ＲＱＴ、ＲＳＴの４面を有する角錘形状として閉じられ、他方の端部２１ｂも同様に閉じられて、前記ベローズの全体は１２面体に形成されており、１２面体の各稜部が屈曲され復帰されることにより、ベローズ１０の内容積が縮小され拡大される。なお、鋭角ＱＰＳは図６、図１１に示すように５５度とされる。これは内容積が最小になった時に稜線ＲＴ部分が約１２％伸びるが、その伸びを小さくするためと、鋭角ＱＰＳを例えば６０度程度にすると、内容積を拡大状態から縮小させる時に稜線ＲＴ部分が外側へ出て縮小されるケースも生じるからである。
【００２１】
そして、ベローズ１０の内容積の拡大期には吸気口１４の弁は開、排気口１５の弁は閉、ベローズ１０の内容積の縮小期には吸気口１４の弁は閉、排気口１５の弁は開となるように、ベローズの内容積の拡大、縮小に同期して、吸気口１４および排気口１５の弁が駆動開閉されることにより、真空ポンプとして作用する。６Ｈｚの周波数で運転して、延時間で１年以上、拡大、縮小の回数として２億回以上の運転が可能であった。上記のベローズ１０の諸元を表１に示した。
【００２２】
【表１】
0003903446.tif 000002
【００２３】
これまでゴム等の弾性体材料で作製したベローズを１年以上の長時間にわたって拡大、縮小させることは極めて困難であると考えられてきた。しかし、実施例１のベローズ１０では、図３〜図８に示したような形状を採用し、屈曲ないしは伸縮する箇所を比較的狭い領域に限定することにより運転周波数を高めることができ、かつ屈曲、伸縮される部分に加わる最大応力を比較的小さい値とすることができ、適切な材料選択と相俟って１年間以上の運転が可能になったものと思われる。
【００２４】
なお、ウレタンゴム成形品によるベローズ１０を使用した実施例１の真空ポンプは軽量、低コストであり、低騒音化の要請にも応え得るものである。
【００２５】
（実施例２）
図１２は実施例１のベローズ１０を使用したポンプをユニットとして４ユニットを直列に接続した４段のベローズ・ポンプを概念的に示す図である。以下、このポンプを４段真空ポンプとして利用する場合を説明する。
【００２６】
二点鎖線で示すポンプケース１内に、４個のベローズ１０1 、１０2 、１０3 、１０4 が直列に接続されている。４個のベローズ１０1 、１０2 、１０3 、１０4 のそれぞれの吸気口には吸気弁１６1 、１６2 、１６3 、１６4 が取り付けられ、それぞれの排気口には排気弁１７1 、１７2 、１７3 、１７4 が取り付けられている。
【００２７】
そして、隣り合うベローズ１０i （ｉ＝１〜４、以下同様）、例えば上流側のベローズ１０1 と下流側のベローズ１０2 との間においては、ベローズ１０1 の排気弁１７1 と下流側のベローズ１０2 の吸気弁１６2 とが接続用の配管４を介して接続されている。このような接続は、他の隣り合うベローズ１０i の間においても同様である。なお、ベローズ１０1 の吸気弁１６1 はベローズ・ポンプの吸気口２に接続され、ベローズ１０4 の排気弁１７4 はベローズ・ポンプの排気口３に接続されている。ベローズ１０i のある時点での位相における拡大と縮小の状態を実線で示し、次の位相の状態を一点鎖線で示した。上記の各吸気弁１６i 、各排気弁１７i がそれぞれのベローズ１０i の内容積の拡大、縮小に同期して開閉されることは実施例１の場合と同様である。
【００２８】
上記のような構成において、各ベローズ１０i の内容積の拡大、縮小、および各吸気弁１６i 、各排気弁１７i の開閉がそれぞれ図示しない駆動機構によって、同期して行われる。そのシーケンスおよびタイミングを表２に示した。
【００２９】
【表２】
0003903446.tif 000003
【００３０】
表２において、位相Ｉと位相Ｖとは同位相であり、元へ戻って１サイクルが形成されている。このサイクルが毎秒６回繰り返される。すなわち、実施例２の４段真空ポンプは次のような条件下で駆動される。
▲１▼  隣接するベローズ１０i は一方が拡大期にある時は、他方は縮小期にある。
▲２▼  排気弁１７1 と吸気弁１６2 、排気弁１７2 と吸気弁１６3 、および排気弁１７3 と吸気弁１６4 はそれぞれほぼ同時に開閉される。
▲３▼  ベローズ１０i の内容積が最大、または最小になった時、すべての吸気弁１６i 、排気弁１７i は、一旦、閉とされる。
▲４▼  ベローズ１０i のそれぞれ、例えばベローズ１０1 において、吸気弁１６1 と排気弁１７1 とが同時に開となることはない。
【００３１】
以上のようにして、例えば上流側のベローズ１０1 の内部のガスを圧縮、昇圧させ、降圧している下流側のベローズ１０2 へ送り込む。このような作用を隣り合うベローズ１０i 間で同時並行的に繰り返し行なって、全体としてガスを吸気口２側（真空側）から排気口３側（大気側）へ移送する。
【００３２】
各位相における各ベローズ１０i の圧力を求めるに、位相Ｉから位相Ｖに至る間において、ベローズ１０1 、ベローズ１０2 、ベローズ１０3 、ベローズ１０4 の圧力を位相Ｉにおいて、Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 とすると、位相ＩＩにおいては、ベローズ１０1 の吸気弁１６1 が開、ベローズ１０2 の排気弁１７2 とベローズ１０3 の吸気弁１６3 が開、ベローズ１０4 の排気弁１７4 が開となるので、位相ＩＩＩにおいてはベローズ１０1 の圧力Ｐ1 は
Ｐ1 ＝ＰV （吸気口２側、真空側の圧力）
ベローズ１０2 の圧力Ｐ2 とベローズ１０3 の圧力Ｐ3 とは同一になり
Ｐ2 ＝Ｐ3 ＝｛αＰ2 ＋Ｐ3 ／α＋１｝
ベローズ１０4 の圧力Ｐ4 は
Ｐ4 ＝Ｐa （排気口３側の圧力、大気圧）
となる。
【００３３】
また、位相ＩＶにおいてベローズ１０1 の排気弁１７1 とベローズ１０2 の吸気弁１６2 とが開、ベローズ１０3 の排気弁１７3 とベローズ１０4 の吸気弁１６4 とが開となるので、位相Ｖにおいてはベローズ１０1 の圧力Ｐ1 とベローズ１０2 の圧力Ｐ2 とは同一になり
Ｐ1 ＝Ｐ2 ＝α（α＋１）ＰV ＋αＰ2 ＋Ｐ3 ／（α＋１）2     （式１）
ベローズ１０3 の圧力Ｐ3 とベローズ１０4 の圧力Ｐ4 とは同一になり
Ｐ3 ＝Ｐ4 ＝α2 Ｐ2 ＋αＰ3 ＋（α＋１）Ｐa ／（α＋１）2   （式２）
となる。
【００３４】
（式１）、（式２）を書き替えてＰ2 、Ｐ3 を消去すると
Ｐ1 ＝Ｐ2 ＝α（α2 ＋α＋１）Ｐv ＋Ｐa ／（α＋１）・（α2 ＋１）（式３）
Ｐ3 ＝Ｐ4 ＝α3 Ｐv ＋（α2 ＋α＋１）Ｐa ／（α＋１）・（α2 ＋１）（式４）
となる。
【００３５】
また、気体の流量Ｑについては、ベローズ１０1 が縮小状態にあって吸気弁１６1 を開とする時の流入量Ｑ1Vはベローズ１０1 の拡大状態の内容積を∇として
Ｑ1V＝（Ｐv −Ｐ1 ）∇／α
吸気弁１６1 を開のままベローズ１０1 の内容積を拡大させる時の流入量Ｑ2Vは
Ｑ2V＝Ｐv （∇−∇／α）＝（α−１）∇Ｐv ／α
であり、１サイクルの間に吸気口２から流入する気体の流入量Ｑ1 は（式５）で示される。
Ｑ1 ＝Ｑ1V＋Ｑ2V＝∇（αＰv −Ｐ1 ）／α          （式５）
（式３）と（式５）とから
Ｑ1 ＝（α4 Ｐv −Ｐa ）∇／α（α＋１）・（α2 ＋１）
となり、ポンプの運転周波数をｆとして、排気流量Ｑは（式６）で与えられる。
Ｑ＝ｆＱ1 ＝（α4 Ｐv −Ｐa ）ｆ・∇／α（α＋１）（α2 ＋１）（式６）
そして、排気速度Ｓは（式７）で与えられ、
Ｓ＝Ｑ／Ｐv                                       （式７）
到達圧力Ｐu は（式８）で与えられる。
Ｐu ＝Ｐa ／α4                                   （式８）
（式７）、（式８）からわかるように、ポンプの排気速度Ｓを大にするにはベローズの拡大時の内容積∇や運転周波数ｆを大にするだけでなく、ベローズの拡大時の内容積と縮小時の内容積の比αを高めることが重要である。そして実施例２の４段真空ポンプによって排気速度３リットル／秒（＝１８０リットル／分）以上で、到達真空度１Ｐａ以下の排気性能が得られる。
【００３６】
本発明の実施の形態によるベローズ・ポンプは以上のように構成され作用するが、勿論、本発明はこれらに限られることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００３７】
例えば本実施の形態においては、ベローズとして１２面体のベローズ１０を採用したが、必ずしも１２面体であることを必要とせず、比較的限定された領域での屈曲ないしは伸縮によって大きい内容積変化が可能であれば、如何なる形状のベローズであってもよい。
【００３８】
また本実施の形態においては、有機高分子のゴム状弾性体材料としてウレタン・ゴムを採用したが、これ以外のもの、例えば天然ゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレン共重合体ゴム、フッ素樹脂ゴム等を使用し得る。
【００３９】
また本実施の形態においては、上流側のベローズ１０1 が内容積の拡大期にあり、その排気弁１７1 が閉である時には、その下流側で内容積の縮小期にあるベローズ１０2 の吸気弁１６2 は閉とし、上流側のベローズ１０1 が内容積の縮小期にあり、その排気弁１７1 が開である時には、その下流側で内容積の拡大期にあるベローズ１０2 の吸気弁１６2 は開としており、排気弁１７1 と吸気弁１６2 とは常に同時に開閉されるので、両者を一個の共通弁としてもよい。このことは他のベローズ１０i 間においても同様である。
【００４０】
また本実施の形態においては、ベローズ１０の吸入口１４と吐出口１５とを側面１２に水平に並べて形成したが、これらを垂直に並べてもよく、また、吸入口１４と吐出口１５をそれぞれ側面１２と側面１３とに取り付けてもよく、それらの配置は限定されない。
【００４１】
また本実施の形態においては、１２面体のベローズによる４段の真空ポンプを説明したが更に多段としてもよく、また１２面体以外のベローズとしてもよいことは言うまでもない。
【００４２】
また本実施の形態においては、ベローズ１０を直列に接続した多段ベローズ・ポンプを例示したが、ベローズ１０を並列に接続してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は以上に説明したような形態で実施され、次に記載するような効果を奏する。
【００４４】
ポンプ・ユニットとして内容積の拡大、縮小が可能なウレタンゴムによる１２面体のベローズを使用しているので、摺動シール部が不要で、ピストン・ポンプ並みの大きい内容積変化が可能であり、またベローズの内容積の拡大、縮小に際しては比較的狭い領域で屈曲ないし伸縮するので運転周波数を高くすることができる。また、そのベローズに取り付ける吸入弁、吐出弁をベローズの内容積の拡大、縮小に同期させて開閉させる弁としているので、低圧下でも所定通りの正常な開閉が可能である。これらの効果が相俟って、そのポンプ・ユニットを直列に接続した多段ベローズ・ポンプは小型、軽量、低コストで、メンテナンス・フリーで長時間運転することができ、真空ポンプとして利用する場合には到達真空度１Ｐａが可能で、油回転ポンプに代え得るドライ・ポンプとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のベローズの斜視図である。
【図２】同裏面側からの斜視図である。
【図３】同平面図である。
【図４】同側面図である。
【図５】図４における［５］−［５］線方向の矢視図である。
【図６】図４における［６］−［６］線での断面図であり、ベローズの内容積の拡大状態を示す。
【図７】図６に対応する図であり、ベローズの内容積の縮小状態を示す。
【図８】Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅはそれぞれ図４における［Ａ］−［Ａ］線、［Ｂ］−［Ｂ］線、［Ｃ］−［Ｃ］線、［Ｄ］−［Ｄ］線、［Ｅ］−［Ｅ］線方向での断面図である。
【図９】実施例１のベローズの形状を近似的に示す平面図である。
【図１０】同側面図である。
【図１１】図１０における［１１］−［１１］線方向の矢視図である。
【図１２】実施例１のベローズをポンプ・ユニットとして、４ユニットを直列に接続した４段ベローズ・ポンプを概念的に示す図である。
【符号の説明】
１      ポンプ・ケース
２      吸気口
３      排気口
４      連結管
１０    ベローズ
１０’  ベローズの近似形状
１１    本体部
１２    側面
１３    側面
１４    吸入口（吸気口）
１５    吐出口（排気口）
１６    吸気弁
１７    排気弁
２１    端部
３１    稜部
３２    稜部
３３    稜部
３４    稜部
【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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