JP2004084486A - 2連往復動ベローズポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベローズ7の横断面において、その中心Pを中心として縦方向に沿って、吐出側バルブユニット18と吸込側バルブユニット16のバルブケース18a,16aを対応するポンプ室内に突出した状態で上下に配置するとともに、一対の連動シャフト30,31を、中心Pの横方向に、この中心Pを外れた左右位置に配置する。これによって、ポンプ室内のデッドスペースが削減されるとともにポンプの縦方向ならびに横方向の寸法が短縮され、ポンプの小型化設計が容易となる。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、伸縮自在な筒状のベローズの内側を、半導体の処理液等のポンプ給送流体のポンプ室とし、その外側に作動エアーを供給して、ベローズを往復動させる型式のベローズポンプに係り、特に、ポンプヘッドの両側に同様構成のベローズを配置して、その左右一対のベローズを連動シャフト手段により相互に連動させる構成の2連往復動ベローズポンプに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
この種の2連往復動ベローズポンプは、例えば、米国特許第5,558,506号及び第5,893,707号に開示されている。これら米国特許に示された2連往復動ベローズポンプにおいては、ポンプハウジングの中央には配置されたポンプヘッド内に、ボール弁型の一方向弁をなす吸い込み側及び吐出側のバルブユニットがそれぞれ組み込まれ、該ポンプヘッドと左右のベローズの可動端に取着されたピストンによって、左右のポンプ室がそれぞれ区画されている。そして、その各ピストンによって仕切られた他方の領域で、ベローズ内部に作動エアーを選択的に供給し、ここに左右の作動エアー室がそれぞれ区画されている。両ピストンは、単一の連動シャフトの各端部に取着されて一体に連動し、これに応じて左右のベローズが伸縮動作を繰り返して、ポンプ動作が遂行される構成である。
【0003】
上記構成においては、ポンプヘッド内に吸い込み側及び吐出側のポンプユニットの双方が組み込まれているため、いきおい該ポンプヘッドのサイズ、特に横方向のサイズが大きくなり、これによってポンプ全体の小型化設計が困難になるといった問題がある。例えば、該ポンプを半導体の処理液を給送する循環用ポンプなどに用いる場合には、ポンプ接液部を耐食性並びに耐薬品性に優れたフッ素樹脂などで形成するのが望ましいが、これら樹脂材料は、相当に高価でもあるので、材料費の節約のために極力、小型に設計することが要請される。しかし、上記の構造ではその要請に十分対応できない問題がある。
【0004】
又、この種の従来のポンプの他の構造として、連動シャフト手段をポンプ室の外部において移動自在に配置し、左右のベローズをこの連動シャフト手段に連結して相互に連動するようにした構成のものも見られる。しかし、この場合には、ポンプハウジングに、この連動シャフト手段を支持するスペースならびに構造部分を設ける必要があるため、ポンプハウジングの大型化、ひいてはポンプ全体の大型化が避けられず、前述と同様に、ポンプの小型化設計が困難であるといった問題がある。
【0005】
本発明は、上記従来のベローズポンプにおける諸問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプ全体の小型化設計が容易であり、材料費の節約による低コストの2連往復動ベローズポンプを提供するにある。
本発明の他の目的は、ポンプ室のデッドスペースを小さくして、該ポンプ室内のポンプ給送流体の滞留を防止し、自吸性能の高い2連往復動ベローズポンプを提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的を達成するために、本発明においては、筒状のベローズが、その基端部においてポンプヘッドにシール状態で取着され、他方の自由端にシール状態で端板を連結し、ベローズの内部をポンプ給送流体用のポンプ室とするとともにベローズの外側をポンプハウジングとの間で作動エアー室として区画し、かつ、ポンプヘッドの両側に配した左右一対の筒状ベローズを連動させる連動シャフト手段をポンプヘッド中を移動可能に挿通させて左右のポンプ室に突出させ、対応する端板の内面に作動連結させることにより両ベローズを連動させてポンプ動作を遂行する構成の2連往復動ベローズポンプを提案するものである。
【0007】
特に本発明においては、ポンプハウジングと、該ハウジングに組付けられるとともにポンプ給送流体の吸込口及び吐出口を設けたポンプヘッドと、基端部が前記ポンプヘッドの側部にシール状態でそれぞれ取着されるとともに前記ポンプハウジング内においてその長手軸線に沿って伸縮自在に所定のストロークをもって往復動可能な左右一対の筒状ベローズと、これら各ベローズの自由端にシール状態で連結され、前記ポンプヘッドと共働してベローズ内部をポンプ室に区画するとともに該ベローズとポンプハウジングとの間を作動エアー室として区画する端板と、前記左右の作動エアー室に作動エアーを選択的に供給するために前記ポンプハウジングに設けられた各作動エアー室に連通する作動エアー供給口手段と、前記一方のベローズの往復動に連動して他方のベローズを往復動させる連動シャフト手段と、前記ポンプヘッドに取着されるとともに前記吸込口とポンプ室との間にそれぞれ配置され、該吸込口より該各ポンプ室へのポンプ給送流体の流入を許容する一方向バルブを構成する吸込側バルブユニットと、前記ポンプヘッドに取着されるとともに前記吐出口とポンプ室との間にそれぞれ配置され、該各ポンプ室より吐出口へのポンプ給送流体の流出を許容する一方向バルブを構成する吐出側バルブユニットと、を具備し、前記バルブユニットが、バルブケースと該ケース内に移動可能に支持された弁体とよりなるものにおいて、
前記吸込側バルブユニット及び吐出側バルブユニットの各バルブケースが、前記筒状ベローズの横断面において、その中心を挟んでその上下に配置されるとともに対応するポンプ室内に突出し、
前記連動シャフト手段は、該長手軸線に沿って前記ポンプヘッドに移動自在に挿通され、その一端が一方のポンプ室に突出して対応する端板の内面に作動連結されるとともに、その他端が他方のポンプ室に突出して対応する端板の内面に作動連結された一対の連動シャフトよりなり、これら両連動シャフトは、前記中心を挟んで該中心を外れた左右位置にそれぞれ配置される構成の2連往復動ベローズポンプを提案するものである。
【0008】
上記構成の通り、本発明においては、連動シャフト手段として、一対の連動シャフトを、ポンプシャフトを介して左右のポンプ室に延出する構成とし、これら一対の連動シャフトをベローズの中心位置から外れた左右の位置に配置した構成とし、かつ、吸込側バルブユニット及び吐出側バルブユニットの各バルブケースを、該中心を挟んで上下に配置するとともにポンプ室内に突出するように構成したので、これら両バルブケース及び連動シャフトが各ポンプ室内の、いわゆるデッドスペースの解消に大いに寄与し、これによって、ポンプ室内でのポンプ給送流体の滞留現象を極力少なく出来、高い自吸性能を得ることができる。
【0009】
又、両バルブケースがポンプヘッド内部に組付けられる構成でないためにポンプヘッドの肉厚ないし横方向寸法を小さく出来る。更に、一対の連動シャフトをベローズの中心位置を外れた左右位置に配置したことにより、ポンプの縦方向のサイズを短縮出来る。これにより、ポンプ全体の小型化設計が容易となるとともにポンプを構成する合成樹脂等の材料費も少なくて済み、低コストのポンプ製作が可能である。更に、バルブのサイズも極力大きくし得るので、圧力損失を少なくした効率の高いポンプを提供できる。
【0010】
更に、上記構成のごとく、連動シャフト手段として一対の連動シャフトを設けたことにより、単一の連動シャフトの場合には対応するベローズの端板を押圧する力が一点に集中することとなるのに対して、押圧力が分散するために、端板の板厚を比較的薄く出来、それだけ材料費の節約となるとともにベローズの重量軽減による高速動作にも対応し易くなる効果がある。
【0011】
又、上記本発明の構成において、前記上下に配置した吸込側バルブユニット及び吐出側バルブユニットのバルブケースに関し、該一方の吐出側のバルブユニットのバルブケースを上方位置とし、該他方の吸込側のバルブユニットのバルブケースを、前記中心を通る縦軸線に沿って間隙をおいて、下方位置に近接して位置するとともに、前記一対の連動シャフトを、前記中心を通る横軸線に沿って左右対称位置に配置し、更に、前記間隙を、前記連動シャフトの径よりも小とした構成の2連往復動ベローズポンプをも提案するものである。
【0012】
上記構成とすることによって、上下のバルブユニットのサイズを十分大きくとりながらポンプの縦方向のサイズをより一層小さくでき、しかも一対の連動シャフトを左右対称位置に配置したことにより、対応するベローズの端板との係合もバランスがよくなるので、より安定したポンプ動作を得ることができ、更に、吐出側のバルブユニットが上方位置を占めることからポンプ室からの気泡の放出をスムーズになし得るなどの利点がある。
【0013】
更に、本発明は、連動シャフトを構成する一対の連動シャフトと、対応するベローズの端板との作動連結構成に関し、これらシャフトの端部を端板の内面に対し接触係合させる構成とした2連往復動ベローズポンプをも提案するものである。
【0014】
上記構成とすれば、連動シャフトをベローズの端板に取付ける手段を要しないため、該連動シャフトのポンプへの組付けにおいては、ポンプヘッドへ挿通するのみで簡単に組付け作業を完了するので、組付作業の効率化ならびに取付作業コストの低減を図ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る2連往復動ベローズポンプを説明する。図1には、本発明に係る2連往復動ベローズポンプ1及びこれに付属する制御バルブ2を含めたポンプシステムの構成を示してある。
【0016】
2連往復動ベローズポンプ1において、3はポンプハウジング、4はポンプヘッド、5は該ポンプヘッド4を縦方向に沿う立設状態で支持する基台、6,7は、このポンプヘッド4の両側においてポンプハウジング3内に水平方向の長手軸線S−Sに沿って伸縮自在に配置された左右一対の筒状ベローズである。ポンプハウジング3はポンプヘッド4を中央にして、その両側において、それぞれ組付リング8により、このポンプヘッド4に組付けられた2分割のフレーム構成で、長手軸線S−Sを有する。このポンプは、図示の通り、ポンプヘッド4が基台5上に立設されて、左右のベローズ6,7が水平な長手軸線S−Sに沿って往復動する状態で使用される。
【0017】
各ベローズ6,7の基端部6a,7aはポンプヘッド4の側部にそれぞれシール状態で取着されるとともに長手軸線S−Sに沿って片持梁の態様で延出し、その自由端には円板状の端板9,10がそれぞれベローズとシール状態で連結されている。この実施形態において、端板9,10はベローズ6,7と一体に形成されている。端板9,10は長手軸線S−Sに対して直角の縦方向に沿う状態を維持し、ベローズ6,7の伸縮に応じて平行移動する。
【0018】
ベローズ6,7の内部は、ポンプヘッド4及び端板9,10によってポンプ室11,12に区画され、ベローズ6,7の外部はポンプヘッド4との間で区画された作動エアー室13,14として形成されている。ポンプ室11,12内には、吸込側バルブユニット15,16及び吐出側バルブユニット17,18が配置され、ポンプヘッド4に設けた吸込口19及び吐出口20とそれぞれ連通するようにポンプヘッド4の側部に取着されている。この実施形態のごとく、吐出口20を吸込口19より上側に設けると、ポンプ室11,12内に発生する気泡を吐出口より放出しやすい。
【0019】
左右の吸込側バルブユニット15,16は、ポンプヘッド4を中心として左右対称に配置された同形の構成である。その一方の右側のバルブユニット16について説明すると、バルブケース16aと、そのケース内に移動可能に支持されたポペット型の弁体16bを有する一方向制御バルブである。この弁体16bはコイルバネ16cによって通常は弁座16dに係合した図示のバルブ閉成位置にある。ポンプ室12が負圧になって吸込口19を介してポンプ室12内にポンプ給送流体が流入する際には、コイルバネ16cのバネ付勢に抗して弁体16bが移動してバルブを開成し、図において矢印で示すごとくポンプ給送流体の流入を許容するが、他方、ポンプ室12から吸込口19の方向への流体の流れを阻止する。他のバルブユニット15も、バルブケース15a及び弁体15bを有する等、上記構成と同様である。
【0020】
左右の吐出側バルブユニット17,18もポンプヘッド4を中心として左右対称に配置された同形の構成である。その一方の右側のバルブユニット18について説明すると、バルブケース18aと、そのケース内に移動可能に支持されたポペット型の弁体18bを有する一方向制御バルブである。これら弁体18bはコイルバネ18cによって通常は弁座18dに係合した図示のバルブ閉成位置にある。ポンプ室12から吐出口20へのポンプ給送流体の流出の際には、コイルバネ18cのバネ付勢に抗して弁体18bが移動してバルブを開成し、図において矢印で示すごとくポンプ給送流体の流出を許容するが、他方、吐出口20からポンプ室12の方向への流体の流れを阻止する。他のバルブユニット17もバルブケース17a及び弁体17bを有する等、上記構成と同様である。
【0021】
ポンプハウジング3の長手軸線S−Sに沿う両端部には、切換機構21,22がそのポンプハウジング3の外側から取着され、各切換機構21,22は、ポンプハウジング3の開口23を介して作動エアー室13,14へ延出した端部24aを有する中空状の検出ロッド24と、このロッド24を移動自在に支持するシリンダ25と、このシリンダ25を保持する本体29と、この本体29に形成され、シリンダ端部に連通した作動エアー流通口26とを有し、該流通口26より流入した作動エアーを、ロッド24に形成した軸孔24bを介して端部24aにこれと連通させて形成した横孔27より対応する作動エアー室13,14へ供給するようになっており、ここに作動エアー供給口手段が構成されている。切換機構21,22の本体29は、ポンプハウジング3に対して取付リング29aを介してポンプハウジング3に対して着脱自在に取着される。取付リング29aはポンプハウジング3に形成した取付凹所3aにネジ込み等によって取付けられる。従って、切換機構21,22の組付作業が容易であるとともに、取付リング29aを外すことにより、この切換機構21,22をポンプハウジング3より分離できるので、メンテナンス作業が容易である。
【0022】
切換機構21,22の検出ロッド24には軸孔24bに連通する孔24cが形成され、他方、シリンダ25には検出エアー流通口28に連通する孔25aが形成されている。検出ロッド24の端部24aは対応する端板9,10の外面と接触係合する状態におかれ、端板9,10の移動、すなわちベローズ6,7の往復動に応じて検出ロッド24がシリンダ25内でスライド移動する。図1に示すように、左側のベローズ6が最も圧縮されたストロークの一端に達したときに、対応する検出ロッド24の孔24cがシリンダ25の孔25aと連通する位置に達し、作動エアーの一部が両孔24c,25aを介して検出エアー流通口28へと分岐して流れる。右側のベローズ7及び端板10と対応する検出ロッド24も同様の構成となっている。検出ロッド24は、対応する側のベローズ6,7が伸張するときには、このベローズの端板9,10に押されて後退移動し、他方、ベローズが縮むときには、供給される作動エアーに押されて対応するベローズの端板9,10に接した状態で前進移動する構成となっている。
【0023】
左右のベローズ6,7の往復動は連動シャフト手段を構成する一対の連動シャフト30,31によって連動して行なわれる。すなわち、連動シャフト30,31はポンプヘッド4に長手軸線S−Sに沿って移動自在に挿通され、その一端が一方のポンプ室13に突出して対応する端板9の内面9aに接触係合により作動連結され、その他端が他方のポンプ室12に突出して対応する端板10の内面10aに接触係合により作動連結された状態となっている。この一対の連動シャフト30,31は、特に図2,図3に示されている。これによって、一方のベローズ6が図1に示すように、そのストロークの一端に達すると、他方のベローズ7がそのストロークの他端に達するように相互に連動する。なお、これら連動シャフト30,31はポンプヘッド4内に往復動する際に過度の抵抗を発生しない程度のクリアランスをもって挿着されている。
【0024】
この実施形態では、最も望ましい構成として、連動シャフト30,31の端部を対応する端板9,10の内面に接触係合させることにより作動連結する構成を示したが、これに代えて例えば連動シャフトの一端を対応する一方の端板にネジ込み等により固定し、他端を対応する他方の端板に設けた孔に貫通させて、この部分で適宜固定して、連動シャフトと端板とを直結させる構造も可能である。いずれにおいても、一対の連動シャフト30,31がポンプ室11,12内に配置される構成のため、ポンプ室内の、いわゆるデッドスペースをその分、小さくすることができ、ポンプ室内の流体の滞留を少なくして、高い自吸性能を有するポンプを得ることができる。
【0025】
制御バルブ2は、内部に移動可能なスプール32、一対の作動エアー流通ポート33,34、一対のパイロットエアーポート35,36、一対の排出エアーポート37,38及び作動エアー受入れポート39を有するスプールバルブで構成され、作動エアー受入れポート39は作動エアー供給源40に圧力レギュレータ41を介して配管42により接続されている。一対の作動エアー流通ポート33,34はベローズポンプ1の左右の作動エアー流通口26にそれぞれ配管43,44により接続されるとともに、一対のパイロットエアーポート35,36はベローズポンプ1の左右の検出エアー流通口28にそれぞれ配管45,46により接続されている。
【0026】
スプール32の移動位置に応じて、一対の作動エアー流通ポート33,34が作動エアー受入れポート39と選択的に連通し、これによって、ベローズポンプ1の左右のポンプ室13,14の一方に作動エアーが供給される。このスプール32の移動は、左右の切換機構21,22の検出エアー流通口28より、それぞれのパイロットエアーポート35,36へ付与されるエアー分岐流によるパイロット圧によって引起こされる。すなわち、図1に示すように、左側のベローズ6が、最も圧縮されたストローク端に達したときに、対応する切換機構21より分岐流がパイロットエアーポート36に付与され、これによってスプール32が左方に移動して、一方の作動エアー流通ポート33の連通を遮断するとともに他方の作動エアー流通ポート34を連通状態に開き、他方のベローズ7側の作動エアー室14へ作動エアーを供給する。排出エアーポート37,38は、上述のように、作動エアー流通ポート33,34を介して一方の側の作動エアー室13,14へ作動エアーが供給された場合に、他方の側の作動エアー室から排出されるエアーを排出させる役目を果たし、これはベローズ6,7の伸縮動作を遂行する上で必要である。
【0027】
このように、制御バルブ2は、切換機構21,22からの選択的なパイロット圧を受けて、左右のベローズ6,7の作動エアー室13,14への作動エアーの供給を切換える。これによって、左右のベローズ6,7が連動シャフト30,31を介在させて交互に往復動することにより、ポンプ室11,12の一方にポンプ給送流体が給送され、他方のポンプ室から送出し、この動作を繰返し、ポンプ動作が遂行される。図2に示すごとく、吸込口19及び吐出口20は、ポンプヘッド4に取着した取入管47及び取出管48にそれぞれ連通する構成である。
【0028】
ポンプ給送流体は、例えば、半導体ウエハ用の処理液であり、当該ポンプを半導体ウエハの製造工程等に使用する循環用ポンプとして用いる。又、作動エアーは、通常のエアーあるいは、その他のガス等、用途に応じて用い得る。なお、半導体ウエハ用の処理液等の薬液をポンプ給送流体とする場合、ベローズ等の接液部分は、フッ素樹脂等の耐薬品性、耐食性に富んだ材質のものを用いるのが望ましい。
【0029】
上述の実施形態において、左右の切換機構21,22は、作動エアー供給口手段を兼ねた構成のものを開示したが、これに代えてポンプハウジング3に作動エアー室13,14に連通する作動エアー供給口を別途設けて、これを作動エアー供給口手段とする構成も可能である。この場合、検出ロッド23,24によるベローズのストローク端検出のための作動エアー分岐流は対応する作動エアー室13,14より流入させる構成とすれば良い。
【0030】
次に、この実施形態の2連往復動ベローズポンプは、図1で示す通り、ポンプヘッド4を中心として左右対称状態で、同様の構成の一対のベローズ6,7及びその関連部分が構成されているので、以下においては主として、右側のベローズ7及びその関連部分につき、本発明の実施形態の構成を更に説明する。
【0031】
ポンプ室12内において、吸込側バルブユニット16と吐出側バルブユニット18は、後者が上方で前者が下方の位置にある。そして、これらのバルブケース16a,18aは円筒状をなし、図2で示すように筒状ベローズ7の横断面において、その中心Pを挟んで、その上下に配置されている。特に、この実施形態において、一方の吐出側バルブユニット18のバルブケース18aが上方にあり、他方の吸込側バルブユニット16のバルブケース16aが中心Pを通る縦軸線Y−Yに沿って間隙Kをおいて、下方位置に近接して位置し、共にポンプ室12内に突出している。すなわち、上下のバルブケース18a,16aは対応するポンプ室12内においてベローズ7の内径寸法近くまで上下方向に延出した寸法となっているため、バルブの流通開口を大きくし得るので、バルブ部分での圧力損失を極力小さくできる。又、図1で示すように、上下のバルブケース18a,16aは長手軸線S−Sに沿ってポンプ室12内に長く延出した構成となっている。
【0032】
上述の通り、上下のバルブケース18a,16aがポンプ室12内に大きく張出した構成となっているので、上述した一対の連動シャフト30,31と相俟ってポンプ室の、いわゆるデッドスペースを一層小さくすることができ、ポンプ室内でのポンプ給送流体の滞留を少なくでき、より高いポンプの自吸性能を得ることができる。又、上述の通り、バルブケース18a,16aのサイズが大であることから、バルブユニット16,18の流通開口面積を大きくとることができるので、このバルブユニット領域での圧力損失を極力小さくできる。
【0033】
又、連動シャフト手段としての一対の連動シャフト30,31は、図2で示すように、ベローズ7の横断面において、その中心Pを挟んで、その中心Pを外れた左右位置にそれぞれ一本ずつ配置されている。特に、この実施形態において、この2本の連動シャフト30,31は、中心Pを通る横軸線X−Xに沿って、その中心Pを外れた左右位置に配置される。この構成により、2本の連動シャフト30,31の端部が対応する端板10の内面10aに2点の位置で接触係合する。従って、対応する端板に対して、一点の位置で係合する単一のシャフト構成に比して、端板に及ぼす押圧力が分散するために、より薄い板厚のもので済み、その結果、より軽快かつ高速のベローズ動作を得ることができる。又、これら一対の連動シャフト30,31が左右対称位置にあることから、対応する端板との係合関係がバランスの良いものとなり、より安定したポンプ動作を得ることができる。
【0034】
上記のように、連動シャフト手段としての一対の連動シャフト30,31は、中心Pより外れた左右位置に配置され、両バルブケース16a、18aの間に位置しないため、バルブケースのサイズアップを可能とするとともに、バルブケースのサイズを一定とした場合には、ポンプ全体の縦方向寸法を小さくできる。従って、上述したように、バルブケースをポンプヘッド4に組込まずにポンプ室へ突出させた構成により、ポンプヘッドの肉厚ないし横方向寸法を小さくできることと相俟って、ポンプ全体の小型化設計が容易となり、使用材料の節約による制作費のコストダウンが可能となる。特に、この実施形態においては、両バルブケースを、その間隙Kが連動シャフトの径Dよりも小となるように、近接配置する構成としたので、ポンプの縦方向のサイズを一層短縮した設計が可能となる。
【0035】
なお、本発明において、上下のバルブケースの間隙Kは、ゼロの場合も含む。すなわち両ケースが相互に接触した状態、あるいは上下のバルブケースが一体化された構成の場合も適用される。
【0036】
バルブケース18a,16aは、この実施形態のごとく円筒状のものが望ましいが、他の形状のものでもよい。又、連動シャフト30,31も丸棒状以外の、例えば断面矩形状のものでもよい。この場合、寸法Dは縦方向の寸法となる。
【0037】
左右の切換機構21,22の検出ロッド24の延出端部24aは、対応する端板9,10に対して、中心Pの位置でその外面9b,10bと接触係合する位置に配置されているが、この検出ロッド24は、対応する端板9,10に連動する構成であれば、その対応位置は限定されない。
【0038】
以上、本発明に係る2連往復動ベローズポンプの実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、この実施形態においては、上下のバルブケースをベローズの中心Pを通る縦軸線Y−Yに沿って、又、左右の一対の連動シャフトを該中心Pを通る横軸線X−Xに沿って、それぞれ位置した構成を示したが、これら縦、横の軸線が該中心より若干偏倚した構成、あるいは、これらの軸線が垂直ないし水平の軸線より傾斜ないしは回転した構成のものも、本発明に含まれる。
【0039】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、ポンプ室内に突出させて上下に配置した吸込側及び吐出側のバルブユニットのバルブケースの構成ならびに横方向に配置した2本の連動シャフトの構成によって、ポンプ室内のデッドスペースが大幅に削減され、ポンプ室内でのポンプ給送流体の滞留防止が効果的に行われ、自吸性能の高いベローズポンプを得ることができる。又、上記構成によって、ポンプサイズは縦方向ないし上下方向のみならず横方ないし長手軸方向についても短縮され、ポンプの小型化設計が極めて容易であり、従って、ポンプ構成材料の材料費も節約されるので、より低コストのポンプ製作を可能とするものである等の種々の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る2連往復動ベローズポンプ及びこれに付属する制御バルブを含むポンプシステムを示す縦断面図である。
【図2】図1のA−A線に沿う横断面図である。
【図3】図2のB−B線に沿う部分断面図である。
【符号の説明】
1 2連往復動ベローズポンプ
3 ポンプハウジング
4 ポンプヘッド
6,7 ベローズ
9,10 端板
11,12 ポンプ室
13,14 作動エアー室
15,16 吸込側バルブユニット
17,18 吐出側バルブユニット
21,22 切換機構
24 検出ロッド
30,31 連動シャフト
Claims (3)
- ポンプハウジングと、
該ハウジングに組付けられるとともにポンプ給送流体の吸込口及び吐出口を設けたポンプヘッドと、
基端部が前記ポンプヘッドの側部にシール状態でそれぞれ取着されるとともに前記ポンプハウジング内において、該ポンプハウジングの長手軸線(S−S)に沿って伸縮自在に所定のストロークをもって往復動可能な左右一対の筒状ベローズと、
これら各ベローズの自由端にシール状態で連結され、前記ポンプヘッドと共働してベローズ内部をポンプ室に区画するとともに該ベローズとポンプハウジングとの間を作動エアー室として区画する端板と、
前記左右の作動エアー室に作動エアーを選択的に供給するために前記ポンプハウジングに設けられた各作動エアー室に連通する作動エアー供給口手段と、
前記一方のベローズの往復動に連動して他方のベローズを往復動させる連動シャフト手段と、
前記ポンプヘッドに取着されるとともに前記吸込口とポンプ室との間にそれぞれ配置され、該吸込口より該各ポンプ室へのポンプ給送流体の流入を許容する一方向バルブを構成する吸込側バルブユニットと、
前記ポンプヘッドに取着されるとともに前記吐出口とポンプ室との間にそれぞれ配置され、該各ポンプ室より吐出口へのポンプ給送流体の流出を許容する一方向バルブを構成する吐出側バルブユニットと、
を具備し、前記バルブユニットが、バルブケースと該ケース内に移動可能に支持された弁体とよりなるものにおいて、
前記吸込側バルブユニット及び吐出側バルブユニットの各バルブケースが、前記筒状ベローズの横断面において、その中心(P)を挟んでその上下に配置されるとともに対応するポンプ室内に突出し、
前記連動シャフト手段は、該長手軸線(S−S)に沿って前記ポンプヘッドに移動自在に挿通され、その一端が一方のポンプ室に突出して対応する端板の内面に作動連結されるとともに、その他端が他方のポンプ室に突出して対応する端板の内面に作動連結された一対の連動シャフトよりなり、これら両連動シャフトは、前記中心(P)を挟んで、該中心(P)を外れた左右位置にそれぞれ配置されること、
を特徴とする2連往復動ベローズポンプ。 - 前記上下に配置された吸込側バルブユニット及び吐出側バルブユニットのバルブケースは、該一方の吐出側のバルブユニットのバルブケースが上方位置にあり、該他方の吸込側のバルブユニットのバルブケースが、前記中心(P)を通る縦軸線(Y−Y)に沿って間隙(K)をおいて、下方位置に近接して位置し、
前記一対の連動シャフトは、前記中心(P)を通る横軸線(X−X)に沿って左右対称位置に配置され、
前記間隙(K)は、前記連動シャフトの径(D)よりも小であること、
を特徴とする請求項1に記載の2連往復動ベローズポンプ。 - 前記一対の連動シャフトは、その各端部が対応する端板の内面に対して、接触係合によって作動連結されてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の2連往復動ベローズポンプ。
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