CN111306045B

CN111306045B - 波纹管泵装置

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Publication number: CN111306045B
Application number: CN201911264510.9A
Authority: CN
Inventors: 中野笃; 友利爱; 手岛一清
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2023-03-21
Anticipated expiration: 2039-12-11
Also published as: JP2020094513A; US20200182234A1; CN111306045A; JP7120899B2

Abstract

波纹管泵装置具有：第1电动气动调节器(51)，其对第1气缸部(27)的第1排出侧空气室(21A)中的加压空气的第1空气压力进行调整；第2电动气动调节器(52)，其对第2气缸部(28)的第2排出侧空气室(21B)中的加压空气的第2空气压力进行调整；以及控制部(6)，其在从第2波纹管(14)开始收缩至第1波纹管(13)变为最大收缩状态的期间内，以使得第1空气压力连续地减小的方式控制第1电动气动调节器(51)，在从第1波纹管(13)开始收缩至第2波纹管(14)变为最大收缩状态的期间内，以使得第2空气压力连续地减小的方式控制第2电动气动调节器(52)。

Description

波纹管泵装置

技术领域

本发明涉及一种波纹管泵装置。

背景技术

例如，在半导体制造、化学工业等中，作为为了供给药液、溶剂等输送流体而使用的波纹管泵，已知如下波纹管泵，即，具有：一对波纹管，它们相互独立地伸缩而将输送流体吸入至内部并排出；以及气缸，其通过压缩空气的供给排出而使各波纹管伸缩(例如，参照专利文献1)。专利文献1所记载的波纹管泵，以在一个波纹管靠近变为最大收缩状态(排出结束)时使另一个波纹管从最大伸长状态开始收缩而将输送流体排出的方式，对各气缸的驱动进行控制。

如上所述，通过对各气缸的驱动进行控制，在一个波纹管从收缩向伸长(输送流体从排出向吸入)的切换定时(timing)，另一个波纹管已经收缩而变为排出输送流体的状态。由此，能够减弱输送流体的排出压力在所述切换定时大幅下降的程度。其结果，能够减弱波纹管泵的排出侧的脉动。

专利文献1：日本特开2004-293502号公报

发明内容

上述波纹管泵具有止回阀，在通过各波纹管的收缩而排出输送流体的排出工序中，该止回阀防止输送流体倒流。如果一个波纹管从排出工序切换为吸入工序，则在该排出工序中打开而允许排出输送流体的止回阀被从另一个波纹管排出的输送流体按压而关闭。

但是，在一个波纹管从排出工序切换为吸入工序时，如上所述，另一个波纹管已经收缩而排出高压的输送流体，因此止回阀被所述高压的输送流体按压而迅速地关闭。因此，止回阀迅速地关闭时的冲击传递至与波纹管泵连接的输送流体的排出配管内，如图10所示，存在该排出配管内产生冲击压力(图中虚线包围的部分)的问题。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种波纹管泵装置，在输送流体从排出切换为吸入时，能够在排出侧减弱脉动、且抑制冲击压力的产生。

(1)本发明的波纹管泵装置具有：泵头，其具有输送流体的吸入通路和排出通路；第1波纹管和第2波纹管，它们相互独立且伸缩自由地安装于所述泵头，通过伸长而从所述吸入通路向内部吸入输送流体，通过收缩而从内部向所述排出通路排出输送流体；止回阀，其允许输送流体相对于所述吸入通路及排出通路向一个方向的流动，并且阻止输送流体向另一个方向的流动；第1驱动部，其具有第1吸入侧流体室和第1排出侧流体室，通过向所述第1吸入侧流体室供给加压流体而使得所述第1波纹管伸长至最大伸长状态，通过向所述第1排出侧流体室供给加压流体而使得所述第1波纹管收缩至最大收缩状态；以及第2驱动部，其具有第2吸入侧流体室和第2排出侧流体室，通过向所述第2吸入侧流体室供给加压流体而使得所述第2波纹管伸长至最大伸长状态，通过向所述第2排出侧流体室供给加压流体而使得所述第2波纹管收缩至最大收缩状态，在所述第1波纹管靠近变为最大收缩状态时所述第2波纹管从最大伸长状态开始收缩，在所述第2波纹管靠近变为最大收缩状态时，所述第1波纹管从最大伸长状态开始收缩，其中，所述波纹管泵装置具有：第1流体压力调整部，其对所述第1驱动部的第1排出侧流体室中的加压流体的第1流体压力进行调整；第2流体压力调整部，其对所述第2驱动部的第2排出侧流体室中的加压流体的第2流体压力进行调整；以及控制部，其在从所述第2波纹管开始收缩至所述第1波纹管变为最大收缩状态的期间内，以使得所述第1流体压力阶段性或连续地减小的方式控制所述第1流体压力调整部，在从所述第1波纹管开始收缩至所述第2波纹管变为最大收缩状态的期间内，以使得所述第2流体压力阶段性或连续地减小的方式控制所述第2流体压力调整部。

根据本发明，在第1波纹管及第2波纹管中的一个波纹管靠近变到最大收缩状态时，另一个波纹管从最大伸长状态开始收缩。由此，在一个波纹管从收缩向伸长(输送流体从排出向吸入)的切换定时，另一个波纹管已经收缩而将流体排出，因此能够减弱在所述切换定时排出压力下降的程度。其结果，能够减弱波纹管泵装置的排出侧的脉动。

另外，在从一个波纹管开始收缩至另一个波纹管变为最大收缩状态的期间内，控制部以使得与所述另一个波纹管对应的排出侧流体室的流体压力阶段性或连续地减小的方式控制与该排出侧流体室对应的流体压力调整部。通过该控制，直至所述另一个波纹管变为最大收缩状态为止，允许输送流体从所述另一个波纹管向排出通路流动的止回阀从打开状态逐渐向关闭方向移动。由此，在所述另一个波纹管从最大收缩状态切换为伸长时，能够缓和因所述止回阀的急速关闭引起的冲击。其结果，在输送流体从排出切换为吸入时，能够抑制在波纹管泵装置的排出侧产生冲击压力。

(2)优选地，所述控制部在所述第1波纹管变为最大收缩状态之前，以使得所述第1流体压力变为零的方式控制所述第1流体压力调整部，在所述第2波纹管变为最大收缩状态之前，以使得所述第2流体压力变为零的方式控制所述第2流体压力调整部。

在该情况下，在从一个波纹管开始收缩至另一个波纹管变为最大收缩状态之前，与所述另一个波纹管对应的排出侧流体室的流体压力阶段性或连续地减小为零。排出侧流体室的流体压力以该方式减小，由此在所述另一个波纹管变为最大收缩状态之前与所述另一个波纹管对应的止回阀关闭。由此，在所述另一个波纹管从最大收缩状态切换为伸长时，能够避免所述止回阀急速关闭。其结果，在输送流体从排出切换为吸入时，能够进一步抑制在波纹管泵装置的排出侧产生冲击压力。

(3)优选地，所述控制部在所述第1波纹管变为最大收缩状态的时刻，以使得所述第1流体压力变为零的方式控制所述第1流体压力调整部，所述控制部在所述第2波纹管变为最大收缩状态的时刻，以使得所述第2流体压力变为零的方式控制所述第2流体压力调整部。

在该情况下，在从一个波纹管开始收缩至另一个波纹管变为最大收缩状态的期间内，与所述另一个波纹管对应的排出侧流体室的流体压力阶段性或连续地减小，在所述另一个波纹管变为最大收缩状态的时刻变为零。由此，与所述流体压力在所述另一个波纹管变为最大收缩状态之前变为零的情况相比，与所述另一个波纹管对应的止回阀缓慢地关闭。其结果，在输送流体从排出切换为吸入时，能够进一步抑制在波纹管泵装置的排出侧产生冲击压力。

发明的效果

根据本发明，在输送流体从排出切换为吸入时，能够在排出侧减弱脉动、且抑制冲击压力的产生。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的波纹管泵装置的概略结构图。

图2是波纹管泵的剖面图。

图3是表示波纹管泵的动作的说明图。

图4是表示波纹管泵的动作的说明图。

图5是表示控制部对电动气动调节器的控制例的时序图。

图6是表示从波纹管泵的排出通路排出的输送流体的排出压力的曲线图。

图7是表示控制部对电动气动调节器的控制的第1～第3变形例的时序图。

图8是表示控制部对电动气动调节器的控制的第4及第5变形例的时序图。

图9是表示控制部对电动气动调节器的控制的第6变形例的时序图。

图10是表示以往的波纹管泵的排出配管内的压力的曲线图。

标号的说明

6 控制部

11 泵头

13 第1波纹管

14 第2波纹管

15 吸入用止回阀(止回阀)

16 排出用止回阀(止回阀)

21A 第1排出侧空气室(第1排出侧流体室)

21B 第2排出侧空气室(第2排出侧流体室)

26A 第1吸入侧空气室(第1吸入侧流体室)

26B 第2吸入侧空气室(第2吸入侧流体室)

27 第1气缸部(第1驱动部)

28 第2气缸部(第2驱动部)

34 吸入通路

35 排出通路

51 第1电动气动调节器(第1流体压力调整部)

52 第2电动气动调节器(第2流体压力调整部)

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。

[波纹管泵装置的整体结构]

图1是本发明的实施方式所涉及的波纹管泵装置的概略结构图。本实施方式的波纹管泵装置例如在半导体制造装置中供给恒定量的药液、溶剂等输送对象(输送流体)时使用。该波纹管泵装置具有：波纹管泵1；空气压缩机等空气供给装置2，其向上述波纹管泵1供给加压空气(加压流体)；机械式调节器3，其对所述加压空气的空气压力进行调整；第1电动气动调节器(第1流体压力调整部)51和第2电动气动调节器(第2流体压力调整部)52；第1电磁阀4和第2电磁阀5；以及控制部6。

图2是本实施方式所涉及的波纹管泵1的剖面图。本实施方式中的波纹管泵1具有：泵头11，其配置于中央部；一对泵外壳12，它们安装于泵头11的左右方向(水平方向)的两侧；第1波纹管13和第2波纹管14，它们在各泵外壳12的内部安装于泵头11的左右方向的侧面；以及共计4个止回阀15、16，它们在第1及第2波纹管13、14各自的内部安装于泵头11的左右方向的侧面。

[波纹管的结构]

第1波纹管13和第2波纹管14由聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等氟树脂形成为有底筒形状。与第1和第2波纹管13、14的敞开端部一体形成的凸缘部13a和凸缘部14a气密状地按压并固定于泵头11的侧面。第1及第2波纹管13、14的各周壁形成为波纹形状，构成为能够相互独立地在水平方向上伸缩。

具体而言，第1及第2波纹管13、14在后述的工作板19的外表面与泵外壳12的底壁部121的内侧侧面抵接的最大伸长状态、和后述的活塞体23的内侧侧面与泵外壳12的底壁部121的外侧侧面抵接的最大收缩状态之间伸缩。利用螺栓17及螺母18将工作板19与连结部件20的一端部一起固定于第1及第2波纹管13、14的底部的外表面。

[泵外壳的结构]

形成为有底圆筒状的泵外壳12(下面也称为“第1泵外壳12A”)的开口周缘部气密状地按压固定于第1波纹管13的凸缘部13a。由此，在第1泵外壳12A的内部形成有保持了气密状态的第1排出侧空气室(第1排出侧流体室)21A。

在第1泵外壳12A设置有第1进气排气端口22A，第1进气排气端口22A经由第1电磁阀4、第1电动气动调节器51以及机械式调节器3而与空气供给装置2连接(参照图1)。由此，从空气供给装置2经由机械式调节器3、第1电动气动调节器51、第1电磁阀4以及第1进气排气端口22A而向第1排出侧空气室21A的内部持续供给加压空气，由此使得第1波纹管13收缩至最大收缩状态。

形成为有底圆筒状的泵外壳12(下面，也称为“第2泵外壳12B”)的开口周缘部气密状地按压固定于第2波纹管14的凸缘部14a。由此，在第2泵外壳12B的内部形成有保持了气密状态的第2排出侧空气室(第2排出侧流体室)21B。

在第2泵外壳12B设置有第2进气排气端口22B，第2进气排气端口22B经由第2电磁阀5、第2电动气动调节器52以及机械式调节器3而与空气供给装置2连接(参照图1)。由此，从空气供给装置2经由机械式调节器3、第2电动气动调节器52、第2电磁阀5以及第2进气排气端口22B而向第2排出侧空气室21B的内部持续供给加压空气，由此使得第2波纹管14收缩至最大收缩状态。

在各泵外壳12A、12B的底壁部121，所述连结部件20支撑为能够在水平方向上滑动，利用螺母24将活塞体23固定于该连结部件20的另一端部。活塞体23相对于一体地设置于所述底壁部121的外侧侧面的圆筒状的缸体25的内周面保持为气密状态、且支撑为能够在水平方向上滑动。

由此，在第1泵外壳12A侧，由底壁部121、缸体25及活塞体23包围的空间形成保持为气密状态的第1吸入侧空气室(第1吸入侧流体室)26A。另外，在第2泵外壳12B侧，由底壁部121、缸体25及活塞体23包围的空间形成保持了气密状态的第2吸入侧空气室(第2吸入侧流体室)26B。

在第1泵外壳12A侧的缸体25形成有与第1吸入侧空气室26A连通的进气排气口251。该进气排气口251经由第1电磁阀4、第1电动气动调节器51以及机械式调节器3而与空气供给装置2连接(参照图1)。由此，从空气供给装置2经由机械式调节器3、第1电动气动调节器51、第1电磁阀4以及进气排气口251而向第1吸入侧空气室26A的内部持续供给加压空气，由此使得第1波纹管13伸长至最大伸长状态。

在第2泵外壳12B侧的缸体25形成有与第2吸入侧空气室26B连通的进气排气口252。该进气排气口252经由第2电磁阀5、第2电动气动调节器52以及机械式调节器3而与空气供给装置2连接(参照图1)。由此，从空气供给装置2经由机械式调节器3、第2电动气动调节器52、第2电磁阀5以及进气排气口252而向第2吸入侧空气室26B的内部持续供给加压空气，由此使得第2波纹管14伸长至最大伸长状态。

根据以上结构，由形成有第1排出侧空气室21A的第1泵外壳12A、形成第1吸入侧空气室26A的活塞体23以及缸体25构成使得第1波纹管13在最大伸长状态和最大收缩状态之间连续地进行伸缩动作的第1气缸部(第1驱动部)27。

另外，由形成有第2排出侧空气室21B的第2泵外壳12B、形成第2吸入侧空气室26B的活塞体23以及缸体25构成使得第2波纹管14在最大伸长状态和最大收缩状态之间连续地进行伸缩动作的第2气缸部(第2驱动部)28。

[检测部的结构]

在第1气缸部27的缸体25安装有一对接近传感器29A、29B。在第1气缸部27的活塞体23安装有由各接近传感器29A、29B检测的被检测板30。被检测板30与活塞体23一起往返移动，由此交替地与接近传感器29A、29B接近而被检测到。

接近传感器29A配置于在第1波纹管13处于最大收缩状态时检测被检测板30的位置。接近传感器29B配置于在第1波纹管13处于最大伸长状态时检测被检测板30的位置。各接近传感器29A、29B的检测信号发送至控制部6。在本实施方式中，由上述一对接近传感器29A、29B构成检测第1波纹管13的伸缩状态的第1检测部29。

同样地，在第2气缸部28的缸体25安装有一对接近传感器31A、31B。在第2气缸部28的活塞体23安装有由各接近传感器31A、31B检测到的被检测板32。被检测板32与活塞体23一起往返移动，由此交替地与接近传感器31A、31B接近而被检测到。

接近传感器31A配置于在第2波纹管14处于最大收缩状态时检测被检测板32的位置。接近传感器31B配置于在第2波纹管14处于最大伸长状态时检测被检测板32的位置。各接近传感器31A、31B的检测信号发送至控制部6。在本实施方式中，由一对接近传感器31A、31B构成检测第2波纹管14的伸缩状态的第2检测部31。

第1检测部29的一对接近传感器29A、29B交替地检测被检测板30，由此将由空气供给装置2生成的加压空气交替地供给至第1气缸部27的第1吸入侧空气室26A和第1排出侧空气室21A。由此，第1波纹管13连续地进行伸缩动作。

另外，第2检测部31的一对接近传感器31A、31B交替地检测被检测板32，由此将由空气供给装置2生成的加压空气交替地供给至第2气缸部28的第2吸入侧空气室26B和第2排出侧空气室21B。由此，第2波纹管14连续地进行伸缩动作。此时，第2波纹管14的伸长动作在第1波纹管13的收缩动作时进行，第2波纹管14的收缩动作主要在第1波纹管13的伸长动作时进行。这样，第1波纹管13和第2波纹管14交替反复进行伸缩动作，由此交替地进行输送流体相对于各波纹管13、14的内部的吸入和排出而输送该输送流体。

另外，第1及第2检测部29、31由接近传感器构成，但也可以由限位开关等其他检测单元构成。另外，第1及第2检测部29、31对第1及第2波纹管13、14的最大伸长状态和最大伸缩状态进行检测，但也可以对伸缩中途的状态进行检测。

[泵头的结构]

泵头11由PTFE、PFA等氟树脂形成。在泵头11的内部形成有输送流体的吸入通路34和排出通路35。吸入通路34及排出通路35在泵头11的外周面开口，与设置于该外周面的吸入端口以及排出端口(均省略图示)连接。

吸入端口与输送流体的贮存箱等连接，排出端口与输送流体的输送目的地连接。另外，吸入通路34及排出通路35分别朝向泵头11的左右两侧面分支，并且具有在泵头11的左右两侧面开口的吸入口36及排出口37。各吸入口36以及各排出口37分别经由止回阀15、16而与波纹管13、14的内部连通。

[止回阀的结构]

在各吸入口36以及各排出口37设置有止回阀15、16。

安装于吸入口36的止回阀15(下面，也称为“吸入用止回阀”)具有：阀外壳15a；阀体15b，其收容于该阀外壳15a；以及压缩螺旋弹簧15c，其将该阀体15b向闭阀方向进行预紧。

阀外壳15a形成为有底圆筒形状。在阀外壳15a的底壁形成有与波纹管13、14的内部连通的贯通孔15d。阀体15b利用压缩螺旋弹簧15c的预紧力而将吸入口36关闭(闭阀)，如果因随着波纹管13、14的伸缩的输送流体的流动引起的背压发挥作用，则使得吸入口36打开(开阀)。

由此，吸入用止回阀15在自身配置的波纹管13、14伸长时打开，允许从吸入通路34向朝向波纹管13、14内部的方向(一个方向)的输送流体的吸引。另外，吸入用止回阀15在自身配置的波纹管13、14收缩时关闭，阻止从波纹管13、14内部向朝向吸入通路34的方向(另一个方向)的输送流体的倒流。

安装于排出口37的止回阀16(下面，也称为“排出用止回阀”)具有：阀外壳16a；阀体16b，其收容于该阀外壳16a；以及压缩螺旋弹簧16c，其将该阀体16b向闭阀方向进行预紧。

阀外壳16a形成为有底圆筒形状。在阀外壳16a的底壁形成有与波纹管13、14的内部连通的贯通孔16d。阀体16b利用压缩螺旋弹簧16c的预紧力而将阀外壳16a的贯通孔16d关闭(闭阀)，如果因伴随着波纹管13、14的伸缩的输送流体的流动引起的背压发挥作用，则使得阀外壳16a的贯通孔16d打开(开阀)。

由此，排出用止回阀16在自身配置的波纹管13、14收缩时打开，允许从波纹管13、14内部向朝向排出通路35的方向(一个方向)的输送流体的流出。另外，排出用止回阀16在自身配置的波纹管13、14伸长时关闭，阻止从排出通路35向朝向波纹管13、14内部的方向(另一个方向)的输送流体的倒流。

[波纹管泵的动作]

接下来，参照图3及图4对本实施方式的波纹管泵1的动作进行说明。另外，在图3及图4中，简化示出第1及第2波纹管13、14的结构。

如图3所示，在第1波纹管13收缩而第2波纹管14伸长的情况下，安装于泵头11的图中左侧的吸入用止回阀15以及排出用止回阀16的各阀体15b、16b从第1波纹管13内的输送流体受到压力，分别向各阀外壳15a、16a的图中右侧移动。由此，吸入用止回阀15关闭，并且排出用止回阀16打开，第1波纹管13内的输送流体从排出通路35向泵外排出。

另一方面，安装于泵头11的图中右侧的吸入用止回阀15的阀体15b通过第2波纹管14的吸引作用而向阀外壳15a的图中右侧移动。另外，安装于泵头11的图中右侧的排出用止回阀16的阀体16b通过第2波纹管14的吸引作用以及从第1波纹管13排出到排出通路35的输送流体的按压作用，向阀外壳16a的图中右侧移动。由此，吸入用止回阀15打开，并且排出用止回阀16关闭，从吸入通路34向第2波纹管14内吸入输送流体。

接下来，如图4所示，在第1波纹管13伸长而第2波纹管14收缩的情况下，安装于泵头11的图中右侧的吸入用止回阀15以及排出用止回阀16的各阀体15b、16b从第2波纹管14内的输送流体受到压力而向各阀外壳15a、16a的图中左侧移动。由此，吸入用止回阀15关闭，并且排出用止回阀16打开，第2波纹管14内的输送流体从排出通路35向泵外排出。

另一方面，安装于泵头11的图中左侧的吸入用止回阀15的阀体15b通过第1波纹管13的吸引作用而向阀外壳15a的图中左侧移动。另外，安装于泵头11的图中左侧的排出用止回阀16的阀体16b通过第1波纹管13的吸引作用以及从第1波纹管13排出到排出通路35的输送流体的按压作用，而向阀外壳16a的图中左侧移动。由此，吸入用止回阀15打开，并且排出用止回阀16关闭，从吸入通路34向第1波纹管13内吸入输送流体。

通过反复进行以上动作，左右的波纹管13、14能够交替地进行输送流体的吸引和排出。

[电磁阀的结构]

在图1中，第1电磁阀4对加压空气向第1气缸部27的第1排出侧空气室21A及第1吸入侧空气室26A中的一个空气室的供给排出、以及加压空气向另一个空气室的供给排出进行切换。第1电磁阀4例如由具有一对螺线管4a、4b的三通的电磁切换阀构成。各螺线管4a、4b基于从控制部6接收到的指令信号而被励磁。

第2电磁阀5对加压空气向第2气缸部28的第2排出侧空气室21B及第2吸入侧空气室26B中的一个空气室的供给排出、以及加压空气向另一个的空气室内的供给排出进行切换。第2电磁阀5例如由具有一对螺线管5a、5b的三通的电磁切换阀构成。各螺线管5a、5b从控制部6接收指令信号而被励磁。

另外，本实施方式中的第1电磁阀4和第2电磁阀5由三通的电磁切换阀构成，但也可以是不具有中立位置的两位置的电磁切换阀。

在图1中，在第1气缸部27的第1排出侧空气室21A(第1进气排气端口22A)与第1电磁阀4之间，第1急速排气阀61与第1排出侧空气室21A相邻地配置。第1急速排气阀61具有将加压空气排出的排气口61a，允许从第1电磁阀4向第1排出侧空气室21A的加压空气的流动，并且将从第1排出侧空气室21A流出的加压空气从排气口61a排出。由此，能够不经由第1电磁阀4而将第1排出侧空气室21A内的加压空气从第1急速排气阀61迅速地排出。

同样地，在第2气缸部28的第2排出侧空气室21B(第2进气排气端口22B)与第2电磁阀5之间，第2急速排气阀62与第2排出侧空气室21B相邻地配置。第2急速排气阀62具有将加压空气排出的排气口62a，允许从第2电磁阀5向第2排出侧空气室21B的加压空气的流动，并且将从第2排出侧空气室21B流出的加压空气从排气口62a排出。由此，能够不经由第2电磁阀5而将第2排出侧空气室21B内的加压空气从第2急速排气阀62迅速地排出。

[控制部的结构]

控制部6基于第1检测部29及第2检测部31(参照图2)的检测结果对各电磁阀4、5进行切换，由此控制波纹管泵1的第1气缸部27及第2气缸部28的各驱动。

具体而言，控制部6基于第1检测部29及第2检测部31的检测结果，以如下方式对第1及第2气缸部27、28进行驱动控制，即，在第1波纹管13靠近变为最大收缩状态时，使得第2波纹管14从最大伸长状态开始收缩，并且在第2波纹管14靠近变为最大收缩状态时，使得第1波纹管13从最大伸长状态开始收缩。

这里，第1波纹管13靠近变为最大收缩状态时的“靠近…时”，是指第1波纹管13的收缩经过位置处于比收缩开始位置(最大伸长位置)更接近收缩结束位置(最大收缩位置)的位置，更详细而言，是指第1波纹管13收缩至从其收缩开始时刻至变为最大收缩状态的收缩期间T12(参照图5)的60％～90％(优选为60％～70％，更优选为66％)为止的状态。同样地，第2波纹管14靠近变为最大收缩状态的时的“靠近…时”，是指第2波纹管14的收缩经过位置处于比收缩开始位置(最大伸长位置)更接近收缩结束位置(最大收缩位置)的位置，更详细而言，是指第2波纹管14收缩至从其收缩开始时刻至变为最大收缩状态的收缩期间T22(参照图5)的60％～90％(优选为60％～70％，更优选为66％)为止的状态。

由此，在一个波纹管从收缩向伸长(输送流体从排出向吸入)的切换定时，另一个波纹管已经收缩而将输送流体排出，因此能够减弱在所述切换定时输送流体的排出压力大幅下降的程度。其结果，能够减弱波纹管泵1的排出侧的脉动。

[电动气动调节器的结构]

在图1及图2中，第1电动气动调节器51配置于机械式调节器3与第1电磁阀4之间。第1电动气动调节器51对第1气缸部27的第1吸入侧空气室26A中的加压空气的空气压力、以及第1气缸部27的第1排出侧空气室21A中的加压空气的空气压力(第1流体压力)进行调整。

同样地，第2电动气动调节器52配置于机械式调节器3与第2电磁阀5之间。第2电动气动调节器52对第2气缸部28的第2吸入侧空气室26B中的加压空气的空气压力、以及第2气缸部28的第2排出侧空气室21B中的加压空气的空气压力(第2流体压力)进行调整。

另外，电动气动调节器51、52配置于电磁阀4、5的上游侧，但也可以配置于电磁阀4、5的下游侧。但是，在该情况下，在对电磁阀4、5进行切换时产生的冲击压力作用于电动气动调节器51、52的初级侧，因此根据防止电动气动调节器51、52的故障的观点而优选在电磁阀4、5的上游侧配置电动气动调节器51、52。

另外，电动气动调节器51、52只要至少调整排出侧空气室21A、21B中的加压空气的空气压力即可。此外，在本实施方式中，作为流体压力调整部而使用了直接调整空气压力的电动气动调节器51、52，但也可以使用调整空气流量的空气流量调整阀而间接地调整空气压力，还可以使用调整除了空气以外的气体(例如氮气)、液体等的压力或流量的仪器。

[电动气动调节器的控制例]

图5是表示本实施方式的控制部6对电动气动调节器51(52)的控制例的时序图。在图5中，控制部6在第1波纹管13伸长的伸长期间T11内，以使得第1气缸部27的第1吸入侧空气室26A的空气压力达到恒定值P的方式控制第1电动气动调节器51。

此外，控制部6在第1波纹管13收缩的收缩期间T12中的、从第1波纹管13的收缩开始时刻t1至第2波纹管14的收缩开始时刻t2的第1收缩时间T121内，以使得第1气缸部27的第1排出侧空气室21A的空气压力达到恒定值P的方式控制第1电动气动调节器51。

接下来，控制部6在所述收缩期间T12中的、从第2波纹管14的收缩开始时刻t2至第1波纹管13变为最大收缩状态的收缩结束时刻t3的第2收缩时间T122内，以使得第1排出侧空气室21A的空气压力从P开始连续地减小、且在第1波纹管13变为最大收缩状态之前该空气压力变为零的方式控制第1电动气动调节器51。例如，本实施方式中的控制部6以使得第1排出侧空气室21A的空气压力从P开始呈直线状地连续减小、且在第1波纹管13变为最大收缩状态的收缩结束时刻t3该空气压力变为零的方式控制第1电动气动调节器51。

另一方面，控制部6在第2波纹管14伸长的伸长期间T21内，以使得第2气缸部28的第2吸入侧空气室26B的空气压力达到恒定值P的方式控制第2电动气动调节器52。

此外，控制部6在第2波纹管14收缩的收缩期间T22中的、从第2波纹管14的收缩开始时刻t2至第1波纹管13的收缩开始时刻t1的第1收缩时间T221内，以使得第2气缸部28的第2排出侧空气室21B的空气压力达到恒定值P的方式控制第2电动气动调节器52。

接下来，控制部6在所述收缩期间T22中的、从第1波纹管13的收缩开始时刻t1至第2波纹管14变为最大收缩状态的收缩结束时刻t4的第2收缩时间T222内，以使得第2排出侧空气室21B的空气压力从P开始连续地减小、且在第2波纹管14变为最大收缩状态之前该空气压力变为零的方式控制第2电动气动调节器52。例如，本实施方式中的控制部6以使得第2排出侧空气室21B的空气压力从P开始呈直线状地连续减小、且在第2波纹管14变为最大收缩状态的收缩结束时刻t4该空气压力变为零的方式控制第2电动气动调节器52。

图6是表示从本实施方式的波纹管泵1的排出通路35排出的输送流体的排出压力的曲线图。如图6所示可知，控制部6以如上所述的方式控制第1及第2电动气动调节器51、52，从而能够减弱在一个波纹管从收缩向伸长(从输送流体的排出到吸入)的切换定时(图中虚线包围的部分)排出压力大幅下降的程度。另外，如果对本实施方式的图6所示的曲线图与以往的图10所示的曲线图进行比较，则可知还能够抑制在所述切换定时产生冲击压力。

[本实施方式的作用效果]

以上，根据本实施方式的波纹管泵装置，在一个波纹管13(14)靠近变为最大收缩状态时，另一个波纹管14(13)从最大伸长状态开始收缩。由此，在一个波纹管13(14)从收缩向伸长(输送流体从排出向吸入)的切换定时，另一个波纹管14(13)已经收缩而将流体排出，因此能够减弱在所述切换定时排出压力下降的程度。其结果，能够减弱波纹管泵装置的排出侧的脉动。

另外，控制部6在从一个波纹管13(14)开始收缩至另一个波纹管14(13)变为最大收缩状态的期间内，以使得与另一个波纹管14(13)对应的排出侧空气室21B(21A)的空气压力连续地减小的方式控制与该排出侧空气室21A(21B)对应的电动气动调节器52(51)。通过该控制，直至另一个波纹管14(13)变为最大收缩状态为止，与另一个波纹管14(13)对应的排出用止回阀16从打开状态逐渐向关闭方向移动。由此，在另一个波纹管14(13)从最大收缩状态切换为伸长时，能够缓和因所述排出用止回阀16的迅速的关闭引起的冲击。其结果，在输送流体从排出切换为吸入时，能够抑制在波纹管泵装置的排出侧产生冲击压力。

另外，在从一个波纹管13(14)开始收缩至另一个波纹管14(13)变为最大收缩状态之前，与另一个波纹管14(13)对应的排出侧空气室21B(21A)的空气压力连续地减小为零。排出侧空气室21B(21A)的空气压力以该方式减小，由此在另一个波纹管14(13)变为最大收缩状态之前，与另一个波纹管14(13)对应的排出用止回阀16关闭。由此，在另一个波纹管14(13)从最大收缩状态切换为伸长时，能够避免所述排出用止回阀16迅速地关闭。其结果，在输送流体从排出切换为吸入时，能够进一步抑制在波纹管泵装置的排出侧产生冲击压力。

另外，在从一个波纹管13(14)开始收缩至另一个波纹管14(13)变为最大收缩状态的期间，与另一个波纹管14(13)对应的排出侧空气室21B(21A)的空气压力连续地减小，在另一个波纹管14(13)变为最大收缩状态的时刻变为零。由此，与所述空气压力在另一个波纹管14(13)变为最大收缩状态之前变为零的情况(参照图8)相比，与另一个波纹管14(13)对应的排出用止回阀16缓慢地关闭。其结果，在输送流体从排出切换为吸入时，能够进一步抑制在波纹管泵装置的排出侧产生冲击压力。

[电动气动调节器的控制的变形例]

图7是表示控制部6对电动气动调节器51(52)的控制的第1变形例、第2变形例及第3变形例的时序图。

在图7中的实线所示的第1变形例中，控制部6在从一个波纹管14(13)的收缩开始时刻t2(t1)至另一个波纹管13(14)的收缩结束时刻t3(t4)的第2收缩时间T122(T222)内，以使得排出侧空气室21A(21B)的空气压力从P阶段性地减小、且在收缩结束时刻t3(t4)该空气压力变为零的方式控制电动气动调节器51(52)。另外，在第1变形例中，分为2个阶段使所述空气压力减小，但也可以分为大于或等于3个的阶段使所述空气压力减小。

在图7中的点划线所示的第2变形例中，控制部6在从一个波纹管14(13)的收缩开始时刻t2(t1)至另一个波纹管13(14)的收缩结束时刻t3(t4)的第2收缩时间T122(T222)内，以使得与另一个波纹管13(14)对应的排出侧空气室21A(21B)的空气压力从P开始呈凹曲线状地连续减小、且在收缩结束时刻t3(t4)该空气压力变为零的方式控制电动气动调节器51(52)。

在图7中的双点划线所示的第3变形例中，控制部6在从一个波纹管14(13)的收缩开始时刻t2(t1)至另一个波纹管13(14)的收缩结束时刻t3(t4)的第2收缩时间T122(T222)内，以使得与另一个波纹管13(14)对应的排出侧空气室21A(21B)的空气压力从P开始呈凸曲线状地连续减小、且在收缩结束时刻t3(t4)该空气压力变为零的方式控制电动气动调节器51(52)。

如上，在图7的第1变形例～第3变形例中也起到与上述实施方式相同的作用效果。另外，在第1变形例中，控制部6以使得排出侧空气室21A(21B)的空气压力在各阶段呈直线状地减小的方式控制电动气动调节器51(52)，但也可以如第2变形例或第3变形例那样以使得所述空气压力在各阶段呈曲线状地减小的方式控制电动气动调节器51(52)。

图8是表示控制部6对电动气动调节器51(52)的控制的第4变形例及第5变形例的时序图。

在图8中的实线所示的第4变形例中，控制部6在从一个波纹管14(13)的收缩开始时刻t2(t1)至另一个波纹管13(14)变为最大收缩状态之前的收缩中途时刻t5(t6)的期间内，以使得排出侧空气室21A(21B)的空气压力从P开始连续地减小、且在收缩中途时刻t5(t6)该空气压力变为零的方式控制电动气动调节器51(52)。并且，控制部6在从另一个波纹管13(14)的收缩中途时刻t5(t6)至收缩结束时刻t3(t4)的期间内，以使得排出侧空气室21A(21B)的空气压力维持为零的方式控制电动气动调节器51(52)。

在图8中的点划线所示的第5变形例中，控制部6在从一个波纹管14(13)的收缩开始时刻t2(t1)至另一个波纹管13(14)变为最大收缩状态之前的收缩中途时刻t5(t6)的期间内，以使得排出侧空气室21A(21B)的空气压力从P开始连续地减小、且在收缩中途时刻t5(t6)该空气压力变为P'(0＜P'＜P)的方式控制电动气动调节器51(52)。并且，控制部6在从另一个波纹管13(14)的收缩中途时刻t5(t6)至收缩结束时刻t3(t4)的期间内，以使得排出侧空气室21A(21B)的空气压力变为零的方式控制电动气动调节器51(52)。

如上，在第4变形例及第5变形例中，也与上述实施方式相同地，在从一个波纹管14(13)开始收缩至另一个波纹管13(14)变为最大收缩状态的期间内，与另一个波纹管13(14)对应的排出侧空气室21A(21B)的空气压力连续地减小。由此，在输送流体从排出切换为吸入时，能够在排出侧减弱脉动、且抑制冲击压力的产生。

另外，在从一个波纹管14(13)开始收缩至另一个波纹管13(14)变为最大收缩状态之前，与另一个波纹管13(14)对应的排出侧空气室21A(21B)的空气压力连续地减小而变为零。排出侧空气室21A(21B)的空气压力以该方式减小，由此在另一个波纹管13(14)变为最大收缩状态之前，与另一个波纹管13(14)对应的排出用止回阀16关闭。由此，在另一个波纹管13(14)从最大收缩状态切换为伸长时，能够避免所述排出用止回阀16迅速地关闭。其结果，在输送流体从排出切换为吸入时，能够进一步抑制在波纹管泵装置的排出侧产生冲击压力。

图9是表示控制部6对电动气动调节器51(52)的控制的第6变形例的时序图。在本变形例中，控制部6在从一个波纹管14(13)的收缩开始时刻t2(t1)至另一个波纹管13(14)的收缩结束时刻t3(t4)的第2收缩时间T122(T222)内，以使得排出侧空气室21A(21B)的空气压力从P开始连续地减小、且在另一个波纹管13(14)变为最大收缩状态的收缩结束时刻t3该空气压力变为P"(0＜P"＜P)的方式控制电动气动调节器51(52)。此外，如果在所述收缩结束时刻t3(t4)对对应的电磁阀4(5)进行切换，则排出侧空气室21A(21B)内的加压空气向大气释放，排出侧空气室21A(21B)的空气压力从P"变为零。

如上，在第6变形例中，也与上述实施方式相同地，在从一个波纹管14(13)开始收缩至另一个波纹管13(14)变为最大收缩状态的期间内，与另一个波纹管13(14)对应的排出侧空气室21A(21B)的空气压力连续地减小。由此，在输送流体从排出切换为吸入时，能够在排出侧减弱脉动、且抑制冲击压力的产生。

另外，在图8及图9的各变形例中，控制部6在控制电动气动调节器51(52)时使得排出侧空气室21A(21B)的空气压力呈直线状地连续减小，但也可以如图7的第1变形例那样使得所述空气压力阶段性地减小，还可以如图7的第2或第3变形例那样使得所述空气压力呈曲线状地连续减小。

应该理解，此次公开的实施方式在所有方面都是示例而并非限制性内容。本发明的范围并不限定于上述含义，而是由权利要求书表示，包含与权利要求书等同的主旨以及范围内的所有变更。

Claims

1.一种波纹管泵装置，其具有：

泵头，其具有输送流体的吸入通路和排出通路；

第1波纹管和第2波纹管，它们相互独立且伸缩自由地安装于所述泵头，通过伸长而从所述吸入通路向内部吸入输送流体，通过收缩而从内部向所述排出通路排出输送流体；

止回阀，其允许输送流体相对于所述吸入通路及排出通路向一个方向的流动，并且阻止输送流体向另一个方向的流动；

第1驱动部，其具有第1吸入侧流体室和第1排出侧流体室，通过向所述第1吸入侧流体室供给加压流体而使得所述第1波纹管伸长至最大伸长状态，通过向所述第1排出侧流体室供给加压流体而使得所述第1波纹管收缩至最大收缩状态；以及

第2驱动部，其具有第2吸入侧流体室和第2排出侧流体室，通过向所述第2吸入侧流体室供给加压流体而使得所述第2波纹管伸长至最大伸长状态，通过向所述第2排出侧流体室供给加压流体而使得所述第2波纹管收缩至最大收缩状态，

在所述第1波纹管靠近变为最大收缩状态时所述第2波纹管从最大伸长状态开始收缩，在所述第2波纹管靠近变为最大收缩状态时所述第1波纹管从最大伸长状态开始收缩，

其中，

所述波纹管泵装置具有：

第1流体压力调整部，其对所述第1驱动部的第1排出侧流体室中的加压流体的第1流体压力进行调整；

第2流体压力调整部，其对所述第2驱动部的第2排出侧流体室中的加压流体的第2流体压力进行调整；以及

控制部，其在从所述第2波纹管开始收缩至所述第1波纹管变为最大收缩状态之前的收缩中途时刻的期间内，以使得所述第1流体压力连续地减小的方式控制所述第1流体压力调整部，在从所述第1波纹管开始收缩至所述第2波纹管变为最大收缩状态之前的收缩中途时刻的期间内，以使得所述第2流体压力连续地减小的方式控制所述第2流体压力调整部，

所述控制部在所述第1波纹管的所述收缩中途时刻，以使得所述第1流体压力变为零的方式控制所述第1流体压力调整部，在所述第2波纹管的所述收缩中途时刻，以使得所述第2流体压力变为零的方式控制所述第2流体压力调整部。