JP2004218626A

JP2004218626A - チュウブポンプ等に使用する圧縮方法及び開閉弁構造

Info

Publication number: JP2004218626A
Application number: JP2003045153A
Authority: JP
Inventors: Minoru Nakamura; 稔中村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【目的】本発明は液晶、バイオ、医療用科学薬品等を清浄に送る間欠ポンプを提供する。
【構成】長尺状管体を加圧室に貫通さして保持し、長尺状管体の両端に開閉弁を設けて、加圧室の圧力を増減さし、この圧力に追随して長尺状管体の内径を増減さし長尺状管体内の液を送るポンプ。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶パネルの製造、ＤＡＮ分析、バイオ、医療用科学薬品等を清浄に送る間欠ポンプとしてのチュウブポンプ等に使用する圧縮方法、及び開閉弁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来液体を清浄に送るポンプとして、ダイアフラムポンプ、チュウビングポンプが広く知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイアフラムポンプ、チュウビングポンプには次のような問題点があった。ダイヤフラムポンプは接液部の形状が複雑で液の滞留が生じ、チュウビングポンプはチュウブをローラーでしごくためにチュウブのへたりが生じ、チュウブの交換が必要であった。
【０００４】さらに、それぞれのポンプにはダイヤフラムやローラーの駆動機構が必要であるとともに、管路内で管路の開閉を行うボールチエックバルブは、ボールがポートを完全に閉じるためには、ボールとポートの高い形状精度が要求されたり、開閉のためにある程度の流量が必要であり、極微量には応答が困難であった。
【０００５】即ち、液晶パネル製造等に使用されるポンプに要求されるのは、
▲１▼マイクロリットル以下の微量の液を吐出できる。▲２▼微量の液流れでも液の滞留がなく、液の置換が容易であり、▲３▼高圧、負圧に耐えられ、▲４▼外部への洩れがなく、▲５▼微量でもノズルより飛滴でき、▲６▼高速応答可能であり、▲７▼所要量を正確に吐出できる等である。
【０００６】そこで本発明は、マイクロリットル単位またはそれ以下の微量の液を正確に吐出できる等上記問題点を解消することのできるチュウブポンプ等に使用する圧縮方法、及び開閉弁構造を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課題を解決するために、請求項１において、チュウブ等の長尺状管体と、該長尺状管体が貫通され、中空状の圧力室の設けられたボデイ体とから形成され、しかも圧力室では、貫通された部分の長尺状管体の外周より圧力を加圧、減圧することで、該長尺状管体の内径を拡縮すべく構成されていることを特徴とする。
【０００８】また、請求項２に記載のように、チュウブ等の長尺状管体と、該長尺状管体が貫通され、中空状の圧力室の設けられたボデイ体と、貫通された部分の長尺状管体の内部に設けられ、且つ長尺状管体の内径より小さい球体、またはインナーピン等の内部体とからなり、しかも圧力室で長尺状管体の外周より圧力を加圧すると長尺状管体の内径が内部体と密着し、圧力を減圧すると長尺状管体の内径と内部体との密着が解除されるべく構成されていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】即ち、本発明は、チュウブポンプ等に使用する圧縮方法としては、液を流す長尺状管体を圧力室に貫通させて保持し、長尺状管体の弾性限界内の圧力を圧力室に導入すると、圧力室内の長尺状管体は加圧力に応じて外径を縮径し、長尺状管体内の液を縮径分（即ち、微量）押し出す。圧力を元に戻すと長尺状管体外径は元に戻り液を吸入する構成である。加圧媒体は圧縮空気、ガス、油圧等の流体である。
【００１０】この際に使用する開閉弁構造としては、長尺状管体内に、該長尺状管体の内径より若干小径の球体、またはインナーピン等の内部体を入れ、長尺状管体の弾性限界内の圧力を圧力室に導入すると、圧力室内の長尺状管体は内径を減少しボールとの隙間がなくなり、管路を閉止し、圧力を除くと直ちに隙間は復活し管路を開ける構成である。
【００１１】本発明においては、微小流量を扱うことを主眼としているので、上述のように長尺状管体の僅かな弾性変形を利用して液送作用を行わしめ、従来の軟質のゴムチュウブ等を利用したピンチバルブ等とは作用を異にしている。
【００１２】
【発明の実施の形態１】
本発明の圧縮方法、及び開閉弁構造をチュウブポンプに使用する場合の一実施例を図面に沿って説明する。（図１）
【００１３】本発明の実施例であるチュウブポンプは、例えば矩形状（形状は特に限定されるものでなく球形、円柱形等でも可能である）のボデイ１内に中空状の圧力室２が設けられ、該圧力室２を貫通した長尺状管体としてのチュウブ３がボデイ１内に固定されて形成されている。この際、チュウブ３は比較的硬質の材料例えばステンレス、硬質プラスチック等の薄肉で構成されている。
【００１４】前記チュウブ３の一端側には吸入チエックバルブ４が設けられ、その先に流体を充填するためのタンク５が連結され、他端側には吐出チエックバルブ６が設けられ、その先端側にノズル７が連結されている。
【００１５】圧力室２には、圧縮空気回路８が連結され、圧縮空気の導入、開放用のソレノイドバルブ９が設けられている。
【００１６】上記のように、第１の実施例のチュウブポンプは構成されている。次に、チュウブポンプを使用する場合について説明する。
【００１７】先ずタンク５に液をいれ、少し圧力をかける等の手段で、チュウブ３内に液を充満させる。そして、ソレノイドバルブ９を操作して圧縮空気を圧力室２に導入すると、該圧力により圧力室２のチュウブ３部分はその外径が若干縮径することになる。このため縮径した体積分のチュウブ３内の液は吐出チエックバルブ６を通してノズル７より微量吐出することとなる。
【００１８】次にソレノイドバルブ９を操作して圧縮空気を圧力室２から開放すると、チュウブ３の外径は元に戻り、その体積分の液を吸入チエックバルブ４を通してタンク５より吸入することとなる。
【００１９】このように、本発明のチュウブポンプはマイクロリットル単位またはそれ以下の微量の液を吐出することができ、微量の液流れでも液の滞留がなく、液の置換が容易である等の上記要求を可能とした。また１個の圧力室内に複数の長尺状管体を設置し、同時に複数箇所への吐出を可能にできる。
【００２０】
【発明の実施の形態２】次に、本発明の第２の実施の形態について図面に沿って説明する。（図２）
【００２１】前記実施例１と同様のボデイ１１に圧力室１２，１３，１４が並べて設けられ、該圧力室１２，１３，１４を連続して貫通した長尺状管体としてのチュウブ１５がボデイ１１に固定されて形成されている。
【００２２】前記両端側の圧力室１２，１４内に位置するチュウブ１５内にインナーピン１６、１８を固定状態で配置する。該インナーピン１６には、スリット１７が中央部を少し残して刻設され、かつ中央部の外径がチュウブ１５の内径との間に隙間が設けられる程度に若干細く形成されている。前記インナーピン１８には、両側より軸心方向に沿って穴１９，２０を設け、該穴１９，２０に連続した横穴２１，２２が中央部でインナーピン外周に開口され、かつ中央部の外径がチュウブ１５の内径との間に隙間ができる程度に若干細く構成されている。
【００２３】また、圧力室１２，１３，１４には夫々ソレノイドバルブ２３，２４，２５が連設されている。
【００２４】上記のように第２の実施例のチュウブポンプは構成されている。
次にチュウブポンプを使用する場合について説明する。
【００２５】チュウブ１５内に液を充填し、圧力室１４に圧縮空気を入れ加圧すると、圧力室１４内に位置するチュウブ１５は縮径し、インナーピン１８の外径と係合し横穴２１，２２間は導通しないこととなる。次に圧力室１３に圧縮空気を入れ加圧すると、圧力室１３内のチュウブ１５は縮径し、その体積分の液をチュウブ１５の左側（圧力室１２側）へ送り出す。次に圧力室１２に圧縮空気を入れ加圧すると、圧力室１２内のチュウブ１５は縮径し、インナーピン１６の外径と係合し、スリット１７間は導通しなくなる。
【００２６】次に圧力室１４の圧縮空気を開放すると、圧力室１４内のチュウブ１５は元に戻り、横穴２１，２２間を導通することになる。次に圧力室１３の圧縮空気を開放すると、圧力室１３内のチュウブ１５は元に戻り、液を吸入する。以上のように、ソレノイドバルブ２３，２４，２５を順次制御して、圧力室１２，１３，１４への加圧、除圧を計ると、チュウブ１５内の液は右から左へ送られることとなる。
【００２７】このように、１本のチュウブ内で液送りがおこなわれるので、液の滞留がほとんど無く、液の置換も良好に行え、また繋ぎ部分が無いので外部への洩れ、外部からの吸入が無く、圧力室１３の圧力レベル（正圧、負圧を含む）を調整すると、ノズル先の液面の位置を調節できる。
【００２８】本発明の開閉弁構成の使用は、実施例のようなチュウブポンプに限らず、微量の流体の移送用の全ての機器に対して使用可能である。
【００２９】
【発明の実施の形態３】次に、本発明の第３の実施の形態について図面に沿って説明する。（図３）
【００３０】本実施例は、チュウブポンプに使用する開閉弁部分で上記と同様なボデイ３１には中空状の圧力室３２が設けられ、該圧力室３２にはチュウブ３３が貫通されている。前記圧力室３２に位置するチュウブ３３の内部には、チュウブ３３の内径より若干小径の内部体としてのボール３４が設けられ、該ボール３４の左右両側ではチュウブ３３内部に突起した突起部３５，３６が設けられ、これにより前記ボール３４は内部で固定されている。
【００３１】上記のようにチュウブポンプに使用する開閉弁は構成され、次にその使用について説明する。
【００３２】まず、圧力室３２に圧縮空気を入れて加圧すると、チュウブ３３は縮径してボール３４の外径と係合し、管路を閉じる。圧縮空気を開放するとチュウブ３３は元に戻り、管路を開ける。
【００３３】この開閉弁は、ボールのみで構成されているために液の流れや置換が良好であり、小型で非常に安価に製造することが出来、管路の洗浄が容易であり、ボールの形状精度が悪くても、管路の閉止，開放が確実であり、流れの方向は両方向ともに使用でき、さらに圧縮空気制御なので遠隔操作も可能とする。
【００３４】
【発明の効果】このように、本発明のチュウブポンプ等に使用する圧縮方法、及び開閉弁構造は、マイクロリットル単位あるいはそれ以下の微量の液体を正確に吐出等することを可能とし、さらに、その構造が簡単であるためにコストの面でも安価で提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例１のチュウブポンプの概略側面断面図
【図２】本発明実施例２のチュウブポンプの概略側面断面図
【図３】本発明実施例３の開閉弁の概略側面断面図
【符号の説明】
１…ボデイ２…圧力室３…チュウブ４…吸入チエックバルブ
５…タンク６…吐出チエックバルブ７…ノズル

Claims

チュウブ等の長尺状管体と、該長尺状管体が貫通され、中空状の圧力室の設けられたボデイ体とから形成され、しかも圧力室では、貫通された部分の長尺状管体の外周より圧力を加圧、減圧することで、該長尺状管体の内径を拡縮すべく構成されていることを特徴とするチュウブポンプ等に使用する圧縮方法。
チュウブ等の長尺状管体と、該長尺状管体が貫通され、中空状の圧力室の設けられたボデイ体と、貫通された部分の長尺状管体の内部に設けられ、且つ長尺状管体の内径より小さい球体、またはインナーピン等の内部体とからなり、しかも圧力室で長尺状管体の外周より圧力を加圧すると長尺状管体の内径が内部体と密着し、圧力を減圧すると長尺状管体の内径と内部体との密着が解除されるべく構成されていることを特徴とするチュウブポンプ等に使用する開閉弁構造。