JP3462448B2 - ダイヤフラムおよび往復動ポンプ - Google Patents
ダイヤフラムおよび往復動ポンプInfo
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- JP3462448B2 JP3462448B2 JP2000155034A JP2000155034A JP3462448B2 JP 3462448 B2 JP3462448 B2 JP 3462448B2 JP 2000155034 A JP2000155034 A JP 2000155034A JP 2000155034 A JP2000155034 A JP 2000155034A JP 3462448 B2 JP3462448 B2 JP 3462448B2
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/0009—Special features
- F04B43/0054—Special features particularities of the flexible members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラムおよ
び往復動ポンプに関し、詳しくは、耐久性に優れたダイ
ヤフラム、および係るダイヤフラムを用いて形成された
懸濁液の搬送に適した往復動ポンプに関するものであ
る。さらに、詳しくは、懸濁液の一種である半導体ＣＭ
Ｐ工程におけるＣＭＰ用スラリーの搬送に適した往復動
ポンプに関するものである。
び往復動ポンプに関し、詳しくは、耐久性に優れたダイ
ヤフラム、および係るダイヤフラムを用いて形成された
懸濁液の搬送に適した往復動ポンプに関するものであ
る。さらに、詳しくは、懸濁液の一種である半導体ＣＭ
Ｐ工程におけるＣＭＰ用スラリーの搬送に適した往復動
ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、往復動ポンプの一種として、
可動部たるピストンにダイヤフラムを用いた往復動ポン
プが知られている。通常、このような往復動ポンプを構
成するダイヤフラムは、耐摩耗性、耐食性に優れた材料
を用いて形成されている。また、かかる構成の往復動ポ
ンプにおいては、往復動部分における液の漏洩が構造上
皆無であり、ポンプ室には吸込側、吐出側ともに、逆止
弁としてのボール弁が設けられている。
可動部たるピストンにダイヤフラムを用いた往復動ポン
プが知られている。通常、このような往復動ポンプを構
成するダイヤフラムは、耐摩耗性、耐食性に優れた材料
を用いて形成されている。また、かかる構成の往復動ポ
ンプにおいては、往復動部分における液の漏洩が構造上
皆無であり、ポンプ室には吸込側、吐出側ともに、逆止
弁としてのボール弁が設けられている。
【０００３】ダイヤフラムを用いて構成された往復動ポ
ンプは、上述したように、漏洩等が皆無であり、耐摩耗
性等に優れたダイヤフラム等を用いて構成されているの
で、清水だけではなく、固体（粒状物等）を含んだ液体
（いわゆる「懸濁液」）をも搬送可能である。
ンプは、上述したように、漏洩等が皆無であり、耐摩耗
性等に優れたダイヤフラム等を用いて構成されているの
で、清水だけではなく、固体（粒状物等）を含んだ液体
（いわゆる「懸濁液」）をも搬送可能である。
【０００４】そこで、従来技術においては、懸濁液を搬
送する際には、ダイヤフラムを用いて構成された往復動
ポンプ（以下、単に「往復動ポンプ」という。）が採用
されることもある。
送する際には、ダイヤフラムを用いて構成された往復動
ポンプ（以下、単に「往復動ポンプ」という。）が採用
されることもある。
【０００５】従来技術に係る往復動ポンプとしては、例
えば、図４に示すような構成の往復動ポンプが知られて
いる。ここで、図４は、従来技術に係る往復動ポンプの
ポンプヘッド部近傍を示した概略断面図である。図４に
示された往復動ポンプは、ピストン部１０２を駆動させ
てダイヤフラム１０１を往復動させることによって、吸
入部１０３から吐出部１０４に懸濁液を搬送し得るよう
に構成されている。吸入部１０３上方には、吸入側チャ
ッキボール１０５が設けられ、吐出部１０４下方には、
吐出側チャッキボール１０６が設けられている。
えば、図４に示すような構成の往復動ポンプが知られて
いる。ここで、図４は、従来技術に係る往復動ポンプの
ポンプヘッド部近傍を示した概略断面図である。図４に
示された往復動ポンプは、ピストン部１０２を駆動させ
てダイヤフラム１０１を往復動させることによって、吸
入部１０３から吐出部１０４に懸濁液を搬送し得るよう
に構成されている。吸入部１０３上方には、吸入側チャ
ッキボール１０５が設けられ、吐出部１０４下方には、
吐出側チャッキボール１０６が設けられている。
【０００６】図４に示されたダイヤフラム１０１は、ダ
イヤフラム固定部１１１とダイヤフラム押さえ部１１２
とを用いてその周縁部１０１ａ近傍を挟持することによ
って、固定されている。この固定された部分の詳細を示
しているのが図５である。図５は、図４に示された破線
領域Ｙ内（Ｙ部）の拡大図を示したものである。
イヤフラム固定部１１１とダイヤフラム押さえ部１１２
とを用いてその周縁部１０１ａ近傍を挟持することによ
って、固定されている。この固定された部分の詳細を示
しているのが図５である。図５は、図４に示された破線
領域Ｙ内（Ｙ部）の拡大図を示したものである。
【０００７】従来技術に係る往復動ポンプは、ダイヤフ
ラム１０１の中心部たる可動部（挟持された周縁部１０
１ａ以外の可動する部分）が往復動するので、この往復
動によって周縁部１０１ａとダイヤフラム押さえ部１１
２との間に漏れが発生しないように構成する必要があ
る。そこで、従来技術によれば、図５に示すように、ダ
イヤフラム固定部１１１、周縁部１０１ａ、およびダイ
ヤフラム押さえ部１１２との間に隙間を設けないように
して、ダイヤフラム１０１が強固に固定されている。
ラム１０１の中心部たる可動部（挟持された周縁部１０
１ａ以外の可動する部分）が往復動するので、この往復
動によって周縁部１０１ａとダイヤフラム押さえ部１１
２との間に漏れが発生しないように構成する必要があ
る。そこで、従来技術によれば、図５に示すように、ダ
イヤフラム固定部１１１、周縁部１０１ａ、およびダイ
ヤフラム押さえ部１１２との間に隙間を設けないように
して、ダイヤフラム１０１が強固に固定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術に係るダイヤフラムおよび往復動ポンプは、次の
ような問題を有していた。
来技術に係るダイヤフラムおよび往復動ポンプは、次の
ような問題を有していた。
【０００９】従来技術に係る往復動ポンプを構成してい
るダイヤフラム１０１は、上述したように、ダイヤフラ
ム固定部１１１とダイヤフラム押さえ部１１２とを用い
て、周縁部１０１ａを挟持した状態で固定されている。
これは、従来技術においては、ダイヤフラム１０１と、
ダイヤフラム固定部１１１およびダイヤフラム押さえ部
１１２との間に隙間があると、ダイヤフラム１０１が往
復動することによって、この隙間に、懸濁液等が侵入し
て、ダイヤフラム１０１等の寿命に悪影響を及ぼすおそ
れがあるからである。したがって、図５に示すように、
従来技術においては、ダイヤフラム固定部１１１の端部
１１１ｂとダイヤフラム押さえ部１１２の端部１１２ｂ
とで、ダイヤフラム１０１との間に隙間を生じることの
ないよう、強固に挟持している。以下、ダイヤフラム固
定部１１１の端部１１１ｂとダイヤフラム押さえ部１１
２の端部１１２ｂとで挟持されたダイヤフラム１０１の
部位を、被挟持部１０１ｂという。
るダイヤフラム１０１は、上述したように、ダイヤフラ
ム固定部１１１とダイヤフラム押さえ部１１２とを用い
て、周縁部１０１ａを挟持した状態で固定されている。
これは、従来技術においては、ダイヤフラム１０１と、
ダイヤフラム固定部１１１およびダイヤフラム押さえ部
１１２との間に隙間があると、ダイヤフラム１０１が往
復動することによって、この隙間に、懸濁液等が侵入し
て、ダイヤフラム１０１等の寿命に悪影響を及ぼすおそ
れがあるからである。したがって、図５に示すように、
従来技術においては、ダイヤフラム固定部１１１の端部
１１１ｂとダイヤフラム押さえ部１１２の端部１１２ｂ
とで、ダイヤフラム１０１との間に隙間を生じることの
ないよう、強固に挟持している。以下、ダイヤフラム固
定部１１１の端部１１１ｂとダイヤフラム押さえ部１１
２の端部１１２ｂとで挟持されたダイヤフラム１０１の
部位を、被挟持部１０１ｂという。
【００１０】このように、被挟持部１０１ｂを強固に固
定すれば、ダイヤフラム１０１が静止している状態にお
いては、ダイヤフラム１０１と、ダイヤフラム固定部１
１１およびダイヤフラム押さえ部１１２との間に懸濁液
等が侵入することはない。しかし、ピストン部１０２を
動かしてダイヤフラム１０１を駆動させている状態にお
いては、ダイヤフラム１０１が、被挟持部１０１ｂにて
屈曲を繰り返して往復動することとなるので、ダイヤフ
ラム１０１と、ダイヤフラム固定部１１１およびダイヤ
フラム押さえ部１１２との間に隙間が生じることは否め
ない。
定すれば、ダイヤフラム１０１が静止している状態にお
いては、ダイヤフラム１０１と、ダイヤフラム固定部１
１１およびダイヤフラム押さえ部１１２との間に懸濁液
等が侵入することはない。しかし、ピストン部１０２を
動かしてダイヤフラム１０１を駆動させている状態にお
いては、ダイヤフラム１０１が、被挟持部１０１ｂにて
屈曲を繰り返して往復動することとなるので、ダイヤフ
ラム１０１と、ダイヤフラム固定部１１１およびダイヤ
フラム押さえ部１１２との間に隙間が生じることは否め
ない。
【００１１】よって、従来技術に係る往復動ポンプにお
いては、ダイヤフラム１０１を如何に強固に固定したと
しても、被挟持部１０１ｂが屈曲することによって、ダ
イヤフラム１０１（の被挟持部１０１ｂ）とダイヤフラ
ム押さえ部１１２（の端部１１２ｂ）との間に隙間が生
ずる。したがって、従来技術によれば、この隙間に懸濁
液等が侵入して、ダイヤフラム１０１とダイヤフラム押
さえ部１１２との間で過剰な摩擦が生じてダイヤフラム
１０１等の寿命に悪影響を及ぼす（ダイヤフラム１０１
等の耐久性が悪化する。また、漏洩を防止すべく強固に
挟持する部位と、往復動する際の屈曲部とが、一致もし
くは近接している場合には、ストレスが増幅されるた
め、ダイヤフラム１０１等の寿命に悪影響を及ぼす。）
等の問題があった。すなわち、従来技術に係る往復動ポ
ンプにおいては、上述した理由により、ダイヤフラム１
０１に亀裂や割れ等が生ずるために、ダイヤフラムの耐
久性が低下し、ダイヤフラムの交換を頻繁に行う必要が
あった。
いては、ダイヤフラム１０１を如何に強固に固定したと
しても、被挟持部１０１ｂが屈曲することによって、ダ
イヤフラム１０１（の被挟持部１０１ｂ）とダイヤフラ
ム押さえ部１１２（の端部１１２ｂ）との間に隙間が生
ずる。したがって、従来技術によれば、この隙間に懸濁
液等が侵入して、ダイヤフラム１０１とダイヤフラム押
さえ部１１２との間で過剰な摩擦が生じてダイヤフラム
１０１等の寿命に悪影響を及ぼす（ダイヤフラム１０１
等の耐久性が悪化する。また、漏洩を防止すべく強固に
挟持する部位と、往復動する際の屈曲部とが、一致もし
くは近接している場合には、ストレスが増幅されるた
め、ダイヤフラム１０１等の寿命に悪影響を及ぼす。）
等の問題があった。すなわち、従来技術に係る往復動ポ
ンプにおいては、上述した理由により、ダイヤフラム１
０１に亀裂や割れ等が生ずるために、ダイヤフラムの耐
久性が低下し、ダイヤフラムの交換を頻繁に行う必要が
あった。
【００１２】そこで、本発明は、上記従来技術に係る問
題点を解決するためになされたものであって、搬送流体
に接した状態で往復運動する際の耐久性を向上させるべ
く形成されたダイヤフラムを提供することを課題とす
る。また、本発明は、係るダイヤフラムを用いることに
よって、耐久性を向上させることが可能である（ダイヤ
フラムの交換頻度を低減させること等が可能である）往
復動ポンプを提供することを課題とする。
題点を解決するためになされたものであって、搬送流体
に接した状態で往復運動する際の耐久性を向上させるべ
く形成されたダイヤフラムを提供することを課題とす
る。また、本発明は、係るダイヤフラムを用いることに
よって、耐久性を向上させることが可能である（ダイヤ
フラムの交換頻度を低減させること等が可能である）往
復動ポンプを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記課題を解
決するための本発明は、流体を搬送させるために往復動
する可動部と、前記可動部の周縁に位置して固定のため
に挟持される周縁部とを用いて一体的に形成されたダイ
ヤフラムにおいて、前記周縁部の挟持された部位よりも
前記可動部側に、前記可動部が往復動する際の屈曲位置
が設けられていることを特徴としている。また、本発明
は、流体を搬送させるために往復動する可動部と、前記
可動部の周縁に位置して固定のために挟持される周縁部
とを用いて一体的に形成されたダイヤフラムであって、
往復動方向に積層された複数のダイヤフラム層を用いて
構成され、各層の厚さおよび形成材料の少なくとも一方
を調整することによって、前記可動部と、固定部の端部
と押さえ部の端部とで挟持された部位である被挟持部と
が略同様の厚さを有しつつ、前記被挟持部よりも前記可
動部側に、前記可動部が往復動する際の屈曲位置が設け
られることを特徴としている。さらに、本発明にかかる
ダイヤフラムは、前記複数のダイヤフラム層として第一
のダイヤフラム層と第二のダイヤフラム層とが設けら
れ、前記第二のダイヤフラム層よりも高い剛性を有する
前記第一のダイヤフラム層が、前記流体を搬送させる際
における前記流体に接する側に設けられており、前記可
動部および前記屈曲位置よりも前記被挟持部の方が、前
記第一のダイヤフラム層の占める割合が高くなるように
構成されていることが好ましい。また、本発明にかかる
ダイヤフラムは、前記複数のダイヤフラム層として第一
のダイヤフラム層と第二のダイヤフラム層とが設けら
れ、前記第二のダイヤフラム層よりも高い剛性を有する
前記第一のダイヤフラム層が、前記流体を搬送させる際
における前記流体に接する側に設けられており、前記被
挟持部は、前記第二のダイヤフラム層よりも前記第一の
ダイヤフラム層の方が厚く構成され、前記可動部および
前記屈曲位置は、前記第一のダイヤフラム層よりも前記
第二のダイヤフラム層の方が厚く構成されていることが
好ましい。
決するための本発明は、流体を搬送させるために往復動
する可動部と、前記可動部の周縁に位置して固定のため
に挟持される周縁部とを用いて一体的に形成されたダイ
ヤフラムにおいて、前記周縁部の挟持された部位よりも
前記可動部側に、前記可動部が往復動する際の屈曲位置
が設けられていることを特徴としている。また、本発明
は、流体を搬送させるために往復動する可動部と、前記
可動部の周縁に位置して固定のために挟持される周縁部
とを用いて一体的に形成されたダイヤフラムであって、
往復動方向に積層された複数のダイヤフラム層を用いて
構成され、各層の厚さおよび形成材料の少なくとも一方
を調整することによって、前記可動部と、固定部の端部
と押さえ部の端部とで挟持された部位である被挟持部と
が略同様の厚さを有しつつ、前記被挟持部よりも前記可
動部側に、前記可動部が往復動する際の屈曲位置が設け
られることを特徴としている。さらに、本発明にかかる
ダイヤフラムは、前記複数のダイヤフラム層として第一
のダイヤフラム層と第二のダイヤフラム層とが設けら
れ、前記第二のダイヤフラム層よりも高い剛性を有する
前記第一のダイヤフラム層が、前記流体を搬送させる際
における前記流体に接する側に設けられており、前記可
動部および前記屈曲位置よりも前記被挟持部の方が、前
記第一のダイヤフラム層の占める割合が高くなるように
構成されていることが好ましい。また、本発明にかかる
ダイヤフラムは、前記複数のダイヤフラム層として第一
のダイヤフラム層と第二のダイヤフラム層とが設けら
れ、前記第二のダイヤフラム層よりも高い剛性を有する
前記第一のダイヤフラム層が、前記流体を搬送させる際
における前記流体に接する側に設けられており、前記被
挟持部は、前記第二のダイヤフラム層よりも前記第一の
ダイヤフラム層の方が厚く構成され、前記可動部および
前記屈曲位置は、前記第一のダイヤフラム層よりも前記
第二のダイヤフラム層の方が厚く構成されていることが
好ましい。
【００１４】本発明に係るダイヤフラムによれば、前記
周縁部の挟持された部位ではなく、この部位よりも前記
可動部側の所定箇所が屈曲するので、前記周縁部の挟持
された部位は屈曲時の位置変動を受けないこととなり、
前記周縁部を挟持している部材と前記週縁部との間に隙
間が生じない。したがって、本発明に係るダイヤフラム
によれば、前記周縁部の挟持された部位と、前記周縁部
を挟持している部材との間に、前記流体が侵入すること
もないため、前記ダイヤフラムに発生する亀裂等を効果
的に防止し、搬送流体に接した状態で往復運動する際の
耐久性を向上させることが可能となる。また、本発明に
よれば、挟持部（押さえ部）と屈曲部とを分離すること
により、従来生じていた最大ストレスの増幅を効果的に
なくし、最大ストレスの軽減を図ることが可能となる。
周縁部の挟持された部位ではなく、この部位よりも前記
可動部側の所定箇所が屈曲するので、前記周縁部の挟持
された部位は屈曲時の位置変動を受けないこととなり、
前記周縁部を挟持している部材と前記週縁部との間に隙
間が生じない。したがって、本発明に係るダイヤフラム
によれば、前記周縁部の挟持された部位と、前記周縁部
を挟持している部材との間に、前記流体が侵入すること
もないため、前記ダイヤフラムに発生する亀裂等を効果
的に防止し、搬送流体に接した状態で往復運動する際の
耐久性を向上させることが可能となる。また、本発明に
よれば、挟持部（押さえ部）と屈曲部とを分離すること
により、従来生じていた最大ストレスの増幅を効果的に
なくし、最大ストレスの軽減を図ることが可能となる。
【００１５】また、本発明に係るダイヤフラムにおいて
は、前記周縁部における挟持された部位が、前記可動部
が往復動する際の屈曲位置よりも高い剛性を有するべく
形成されていることが好ましい。
は、前記周縁部における挟持された部位が、前記可動部
が往復動する際の屈曲位置よりも高い剛性を有するべく
形成されていることが好ましい。
【００１６】この好ましい構成によれば、前記周縁部に
おける挟持された部位が、前記可動部が往復動する際の
屈曲位置よりも高い剛性を有しているので、前記周縁部
における挟持された部位が屈曲しない。したがって、こ
の好ましい構成によれば、前記周縁部の挟持された部位
と、前記周縁部を挟持している部材との間に、前記流体
が侵入することがないため、前記ダイヤフラムに発生す
る亀裂等を効果的に防止し、搬送流体に接した状態で往
復運動する際の耐久性を向上させることが可能となる。
おける挟持された部位が、前記可動部が往復動する際の
屈曲位置よりも高い剛性を有しているので、前記周縁部
における挟持された部位が屈曲しない。したがって、こ
の好ましい構成によれば、前記周縁部の挟持された部位
と、前記周縁部を挟持している部材との間に、前記流体
が侵入することがないため、前記ダイヤフラムに発生す
る亀裂等を効果的に防止し、搬送流体に接した状態で往
復運動する際の耐久性を向上させることが可能となる。
【００１７】さらに、本発明に係るダイヤフラムにおい
ては、前記周縁部が、前記可動部よりも高い剛性を有す
る材料を用いて形成されている構成が好ましい。
ては、前記周縁部が、前記可動部よりも高い剛性を有す
る材料を用いて形成されている構成が好ましい。
【００１８】このような構成とすれば、前記周縁部の挟
持された部位の剛性を高めることが可能となり、上述し
た効果を容易に得ることができる。
持された部位の剛性を高めることが可能となり、上述し
た効果を容易に得ることができる。
【００１９】また、本発明に係るダイヤフラムにおいて
は、前記周縁部における挟持された部位が、前記可動部
が往復動する際の屈曲位置よりも、前記可動部の往復動
方向に厚く形成されている構成が好ましい。
は、前記周縁部における挟持された部位が、前記可動部
が往復動する際の屈曲位置よりも、前記可動部の往復動
方向に厚く形成されている構成が好ましい。
【００２０】この好ましい構成によれば、前記周縁部に
おける挟持された部位が、前記可動部が往復動する際の
屈曲位置よりも、前記可動部の往復動方向に厚く形成さ
れていることによって、前記周縁部における挟持された
部位が、前記屈曲位置よりおも高い剛性を有することと
なる。したがって、この好ましい構成によれば、前記周
縁部における挟持された部位が屈曲しないので、前記周
縁部の挟持された部位と、前記周縁部を挟持している部
材との間に、前記流体が侵入することがない。よって、
この好ましい構成によれば、前記ダイヤフラムに発生す
る亀裂等を効果的に防止し、搬送流体に接した状態で往
復運動する際の耐久性を向上させることが可能となる。
おける挟持された部位が、前記可動部が往復動する際の
屈曲位置よりも、前記可動部の往復動方向に厚く形成さ
れていることによって、前記周縁部における挟持された
部位が、前記屈曲位置よりおも高い剛性を有することと
なる。したがって、この好ましい構成によれば、前記周
縁部における挟持された部位が屈曲しないので、前記周
縁部の挟持された部位と、前記周縁部を挟持している部
材との間に、前記流体が侵入することがない。よって、
この好ましい構成によれば、前記ダイヤフラムに発生す
る亀裂等を効果的に防止し、搬送流体に接した状態で往
復運動する際の耐久性を向上させることが可能となる。
【００２１】また、本発明に係るダイヤフラムにおいて
は、前記ダイヤフラムが往復動方向に複数の層を有する
べく形成されており、前記複数の層のいずれかの層の剛
性を調整することによって、前記周縁部における挟持さ
れた部位が、前記可動部が往復動する際の屈曲位置より
も高い剛性を有するべく形成されていることが好まし
い。
は、前記ダイヤフラムが往復動方向に複数の層を有する
べく形成されており、前記複数の層のいずれかの層の剛
性を調整することによって、前記周縁部における挟持さ
れた部位が、前記可動部が往復動する際の屈曲位置より
も高い剛性を有するべく形成されていることが好まし
い。
【００２２】また、本発明に係るダイヤフラムにおいて
は、前記ダイヤフラムが往復動方向に複数の層を有する
べく形成されており、前記複数の層のいずれかの層の厚
さを調整することによって、前記周縁部における挟持さ
れた部位が、前記可動部が往復動する際の屈曲位置より
も高い剛性を有するべく形成されていることが好まし
い。
は、前記ダイヤフラムが往復動方向に複数の層を有する
べく形成されており、前記複数の層のいずれかの層の厚
さを調整することによって、前記周縁部における挟持さ
れた部位が、前記可動部が往復動する際の屈曲位置より
も高い剛性を有するべく形成されていることが好まし
い。
【００２３】また、本発明に係るダイヤフラムにおいて
は、前記ダイヤフラムが往復動方向に複数の層を有する
べく形成されており、前記複数の層のいずれかの層の厚
さを調整することによって、前記周縁部における挟持さ
れた部位が、前記可動部が往復動する際の屈曲位置より
も厚く形成されていることが好ましい。
は、前記ダイヤフラムが往復動方向に複数の層を有する
べく形成されており、前記複数の層のいずれかの層の厚
さを調整することによって、前記周縁部における挟持さ
れた部位が、前記可動部が往復動する際の屈曲位置より
も厚く形成されていることが好ましい。
【００２４】さらに、上記課題を解決するための本発明
は、ダイヤフラムの往復動を用いて懸濁液の搬送を行う
往復動ポンプにおいて、前記ダイヤフラムが、流体を搬
送させるために往復動する可動部と、前記可動部の周縁
に設けられた周縁部とを用いて一体的に形成され、前記
周縁部が固定手段と押さえ手段とを用いて挟持された状
態で前記可動部が往復動しており、前記周縁部における
挟持された部位よりも前記可動部側に、前記可動部が往
復動する際の屈曲位置が設けられることを特徴としてい
る。
は、ダイヤフラムの往復動を用いて懸濁液の搬送を行う
往復動ポンプにおいて、前記ダイヤフラムが、流体を搬
送させるために往復動する可動部と、前記可動部の周縁
に設けられた周縁部とを用いて一体的に形成され、前記
周縁部が固定手段と押さえ手段とを用いて挟持された状
態で前記可動部が往復動しており、前記周縁部における
挟持された部位よりも前記可動部側に、前記可動部が往
復動する際の屈曲位置が設けられることを特徴としてい
る。
【００２５】また、上記課題を解決するための本発明
は、ダイヤフラムの往復動を用いて懸濁液の搬送を行う
往復動ポンプにおいて、前記ダイヤフラムが、流体を搬
送させるために往復動する可動部と、前記可動部の周縁
に設けられた周縁部とを用いて一体的に形成され、前記
周縁部が固定手段と押さえ手段とを用いて挟持された状
態で前記可動部が往復動しており、前記周縁部における
挟持された部位よりも前記可動部側に、前記可動部が往
復動する際の屈曲位置が設けられており、前記ダイヤフ
ラムとして、上述した種々の構成を有するダイヤフラム
のいずれかが用いられることを特徴としている。
は、ダイヤフラムの往復動を用いて懸濁液の搬送を行う
往復動ポンプにおいて、前記ダイヤフラムが、流体を搬
送させるために往復動する可動部と、前記可動部の周縁
に設けられた周縁部とを用いて一体的に形成され、前記
周縁部が固定手段と押さえ手段とを用いて挟持された状
態で前記可動部が往復動しており、前記周縁部における
挟持された部位よりも前記可動部側に、前記可動部が往
復動する際の屈曲位置が設けられており、前記ダイヤフ
ラムとして、上述した種々の構成を有するダイヤフラム
のいずれかが用いられることを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００２７】図１は、本発明の第一の実施形態に係る往
復動ポンプのポンプヘッド部近傍の概略断面図を示した
ものである。ここで示される往復動ポンプは、懸濁液を
搬送するために用いられる往復動ポンプである。特に、
半導体ＣＭＰ工程におけるＣＭＰ用スラリーに適用され
る往復動ポンプである。ここでいう半導体ＣＭＰ工程の
ＣＭＰ用スラリーとは、スラリー濃度が５〜５０ｗｔ
％、最大集合粒径が１０μｍ以下のものである。また、
スラリーのコンポーネントとしては、シリカ系、酸化セ
リウム系、アルミナ系、ジルコニア系、二酸化マンガン
系の単成分もしくは混合物が用いられている。
復動ポンプのポンプヘッド部近傍の概略断面図を示した
ものである。ここで示される往復動ポンプは、懸濁液を
搬送するために用いられる往復動ポンプである。特に、
半導体ＣＭＰ工程におけるＣＭＰ用スラリーに適用され
る往復動ポンプである。ここでいう半導体ＣＭＰ工程の
ＣＭＰ用スラリーとは、スラリー濃度が５〜５０ｗｔ
％、最大集合粒径が１０μｍ以下のものである。また、
スラリーのコンポーネントとしては、シリカ系、酸化セ
リウム系、アルミナ系、ジルコニア系、二酸化マンガン
系の単成分もしくは混合物が用いられている。
【００２８】図１に示された往復動ポンプは、ピストン
部１２を駆動させてダイヤフラム１１を往復動させるこ
とによって、第一の継手１３に設けられた吸入部１３ａ
から、第二の継手１４に設けられた吐出部１４ａに対し
て懸濁液を搬送し得るように構成されている。また、ピ
ストン部１２を駆動させる駆動源（図示省略）の方式
は、特定の方式に限定されるものではなく、機械式、エ
アー式、油圧式、電気式、マグネット式等のいずれの方
式でも適用可能であり、さらに、直接的であっても間接
的であってもよい。
部１２を駆動させてダイヤフラム１１を往復動させるこ
とによって、第一の継手１３に設けられた吸入部１３ａ
から、第二の継手１４に設けられた吐出部１４ａに対し
て懸濁液を搬送し得るように構成されている。また、ピ
ストン部１２を駆動させる駆動源（図示省略）の方式
は、特定の方式に限定されるものではなく、機械式、エ
アー式、油圧式、電気式、マグネット式等のいずれの方
式でも適用可能であり、さらに、直接的であっても間接
的であってもよい。
【００２９】ダイヤフラム１１は、ポンプヘッド２２
と、駆動源とポンプヘッド２２との間に設けられたスペ
ーサ２１とで挟持されている。ここで、スペーサ２１は
ダイヤフラム１１を挟持する際の固定部（以下、スペー
サは「固定部」ともいう。）として機能し、ポンプヘッ
ド２２はダイヤフラム１１を挟持する際の押さえ部（以
下、ポンプヘッドは「押さえ部」ともいう。）として機
能する。すなわち、ダイヤフラム１１は、固定部２１と
押さえ部２２とを用い、その周縁部１１ａ近傍を挟持す
ることによって固定されている。
と、駆動源とポンプヘッド２２との間に設けられたスペ
ーサ２１とで挟持されている。ここで、スペーサ２１は
ダイヤフラム１１を挟持する際の固定部（以下、スペー
サは「固定部」ともいう。）として機能し、ポンプヘッ
ド２２はダイヤフラム１１を挟持する際の押さえ部（以
下、ポンプヘッドは「押さえ部」ともいう。）として機
能する。すなわち、ダイヤフラム１１は、固定部２１と
押さえ部２２とを用い、その周縁部１１ａ近傍を挟持す
ることによって固定されている。
【００３０】第一の継手１３には、懸濁液が貯留された
貯留タンク等の懸濁液供給源（図示省略）が接続されて
おり、第二の継手１４には、何らかの目的に懸濁液を使
用する際の懸濁液受給部（図示省略）が接続されてい
る。この懸濁液受給部としては、例えば、ＣＭＰ（Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉ
ｎｇ）を行う際における研磨定盤上の研磨布（図示省
略）等があげられ、このＣＭＰを行うために用いられる
懸濁液としては、上述したもの（スラリー濃度が５〜５
０ｗｔ％、最大集合粒径が１０μｍ以下のものであっ
て、スラリーのコンポーネントとしては、シリカ系、酸
化セリウム系、アルミナ系、ジルコニア系、二酸化マン
ガン系の単成分もしくは混合物等が用いられているも
の）が考えられる。
貯留タンク等の懸濁液供給源（図示省略）が接続されて
おり、第二の継手１４には、何らかの目的に懸濁液を使
用する際の懸濁液受給部（図示省略）が接続されてい
る。この懸濁液受給部としては、例えば、ＣＭＰ（Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉ
ｎｇ）を行う際における研磨定盤上の研磨布（図示省
略）等があげられ、このＣＭＰを行うために用いられる
懸濁液としては、上述したもの（スラリー濃度が５〜５
０ｗｔ％、最大集合粒径が１０μｍ以下のものであっ
て、スラリーのコンポーネントとしては、シリカ系、酸
化セリウム系、アルミナ系、ジルコニア系、二酸化マン
ガン系の単成分もしくは混合物等が用いられているも
の）が考えられる。
【００３１】また、吸入部１３ａ上方には、吸入側チャ
ッキボール１５が設けられ、吐出部１４ａ下方には、吐
出側チャッキボール１６が設けられている。
ッキボール１５が設けられ、吐出部１４ａ下方には、吐
出側チャッキボール１６が設けられている。
【００３２】ポンプヘッド２２には、懸濁液を搬送する
ための搬送路２２ａが形成されている。そして、本実施
形態においては、ダイヤフラム１１を矢印Ｂ方向に動か
すことにより、搬送路２２ａ内および各チャッキボール
１５，１６に対して負圧を発生させ、吸入側チャッキボ
ール１５を持ち上げ（矢印Ｃ方向に持ち上げ）、吸入部
１３ａを介して搬送路２２ａ内に懸濁液を吸入させる
（以下、この工程を「搬送第一工程」という。）。次
に、本実施形態においては、ダイヤフラム１１を矢印Ｂ
の反対方向に動かすことにより、搬送路２２ａ内および
各チャッキボール１５，１６に対して正圧を発生させ、
吐出側チャッキボール１６を持ち上げ（矢印Ｄ方向に持
ち上げ）吐出部１４ａを介して搬送路２２ａ内から懸濁
液を吐出させる（以下、この工程を「搬送第二工程」と
いう。）。すなわち、本実施形態に係る往復動ポンプに
おいては、上述した搬送第一工程および搬送第二工程を
繰り返すことによって（ダイヤフラム１１を往復動させ
ることによって）、懸濁液の搬送処理を実現することが
可能となる。
ための搬送路２２ａが形成されている。そして、本実施
形態においては、ダイヤフラム１１を矢印Ｂ方向に動か
すことにより、搬送路２２ａ内および各チャッキボール
１５，１６に対して負圧を発生させ、吸入側チャッキボ
ール１５を持ち上げ（矢印Ｃ方向に持ち上げ）、吸入部
１３ａを介して搬送路２２ａ内に懸濁液を吸入させる
（以下、この工程を「搬送第一工程」という。）。次
に、本実施形態においては、ダイヤフラム１１を矢印Ｂ
の反対方向に動かすことにより、搬送路２２ａ内および
各チャッキボール１５，１６に対して正圧を発生させ、
吐出側チャッキボール１６を持ち上げ（矢印Ｄ方向に持
ち上げ）吐出部１４ａを介して搬送路２２ａ内から懸濁
液を吐出させる（以下、この工程を「搬送第二工程」と
いう。）。すなわち、本実施形態に係る往復動ポンプに
おいては、上述した搬送第一工程および搬送第二工程を
繰り返すことによって（ダイヤフラム１１を往復動させ
ることによって）、懸濁液の搬送処理を実現することが
可能となる。
【００３３】図２は、図１に示されたポンプヘッド部近
傍の概略断面図の部分拡大図を示したものであり、具体
的には、図１の破線領域Ａ内（Ａ部）の拡大図を示した
ものである。
傍の概略断面図の部分拡大図を示したものであり、具体
的には、図１の破線領域Ａ内（Ａ部）の拡大図を示した
ものである。
【００３４】本実施形態においては、図１で説明したよ
うに、ダイヤフラム１１は、固定部２１と押さえ部２２
とを用いて挟持して固定されている。また、図２を用い
てさらに詳細に説明すれば、ダイヤフラム１１は、周縁
部１１ａおよびその近傍が、固定部２１と押さえ部２２
とを用いて挟持されており、挟持されているダイヤフラ
ム１１の可動部１１Ａ側は、固定部２１の端部２１ｂ
と、押さえ部２２の端部２２ｂとによって固定されてい
る。以下、固定部２１の端部２１ｂと押さえ部２２の端
部２２ｂとで挟持されたダイヤフラム１１の部位を、被
挟持部１１ｂという。
うに、ダイヤフラム１１は、固定部２１と押さえ部２２
とを用いて挟持して固定されている。また、図２を用い
てさらに詳細に説明すれば、ダイヤフラム１１は、周縁
部１１ａおよびその近傍が、固定部２１と押さえ部２２
とを用いて挟持されており、挟持されているダイヤフラ
ム１１の可動部１１Ａ側は、固定部２１の端部２１ｂ
と、押さえ部２２の端部２２ｂとによって固定されてい
る。以下、固定部２１の端部２１ｂと押さえ部２２の端
部２２ｂとで挟持されたダイヤフラム１１の部位を、被
挟持部１１ｂという。
【００３５】図１および図２に示された往復動ポンプを
構成するダイヤフラム１１は、上述したように、可動部
１１Ａと周縁部１１ａとを用いて一体的に形成されてお
り、ここでは、それぞれ同一の材料を用いて形成されて
いる。そして、本実施形態においては、ダイヤフラム１
１の往復動方向（図２における矢印Ｅ方向）の厚みが、
ダイヤフラム可動部１１Ａよりも、被挟持部１１ｂの方
が厚くなるべく、ダイヤフラム１１が形成されている。
構成するダイヤフラム１１は、上述したように、可動部
１１Ａと周縁部１１ａとを用いて一体的に形成されてお
り、ここでは、それぞれ同一の材料を用いて形成されて
いる。そして、本実施形態においては、ダイヤフラム１
１の往復動方向（図２における矢印Ｅ方向）の厚みが、
ダイヤフラム可動部１１Ａよりも、被挟持部１１ｂの方
が厚くなるべく、ダイヤフラム１１が形成されている。
【００３６】本実施形態に係る往復動ポンプは、以上の
ように形成されたダイヤフラム１１を用いて構成されて
いるので、ダイヤフラム１１を駆動させて懸濁液の搬送
を行う場合であっても、従来技術（図４および図５参
照）において発生していた問題点（［発明が解決しよう
とする課題］参照）を生ずることなく、効果的に往復動
ポンプを駆動させることが可能となる。
ように形成されたダイヤフラム１１を用いて構成されて
いるので、ダイヤフラム１１を駆動させて懸濁液の搬送
を行う場合であっても、従来技術（図４および図５参
照）において発生していた問題点（［発明が解決しよう
とする課題］参照）を生ずることなく、効果的に往復動
ポンプを駆動させることが可能となる。
【００３７】すなわち、従来技術においては、ダイヤフ
ラム１０１を往復動させる際には被挟持部１０１ｂが屈
曲するために、ダイヤフラム１０１とダイヤフラム押さ
え部１１２との間に懸濁液等が侵入するという問題、お
よび漏洩を防止すべく強固に挟持する部位と、往復動す
る際の屈曲部とが、一致もしくは近接している場合に
は、ストレスが増幅されるため、ダイヤフラム１０１等
の寿命に悪影響を及ぼすという問題があったが（図５参
照）、本実施形態に係る往復動ポンプにおいては、ピス
トン部１２を矢印Ｅ方向に往復動させる場合であって
も、ダイヤフラム１１が被挟持部１１ｂで屈曲すること
はないので、係る問題が生ずることはない。本実施形態
に係る往復動ポンプを構成するダイヤフラム１１が往復
動する場合には、被挟持部１１ｂよりも可動部１１Ａ側
の所定位置（以下「屈曲位置」ともいう。）１１ｃが屈
曲することとなる。
ラム１０１を往復動させる際には被挟持部１０１ｂが屈
曲するために、ダイヤフラム１０１とダイヤフラム押さ
え部１１２との間に懸濁液等が侵入するという問題、お
よび漏洩を防止すべく強固に挟持する部位と、往復動す
る際の屈曲部とが、一致もしくは近接している場合に
は、ストレスが増幅されるため、ダイヤフラム１０１等
の寿命に悪影響を及ぼすという問題があったが（図５参
照）、本実施形態に係る往復動ポンプにおいては、ピス
トン部１２を矢印Ｅ方向に往復動させる場合であって
も、ダイヤフラム１１が被挟持部１１ｂで屈曲すること
はないので、係る問題が生ずることはない。本実施形態
に係る往復動ポンプを構成するダイヤフラム１１が往復
動する場合には、被挟持部１１ｂよりも可動部１１Ａ側
の所定位置（以下「屈曲位置」ともいう。）１１ｃが屈
曲することとなる。
【００３８】このように、本実施形態に係るダイヤフラ
ム１１において、被挟持部１１ｂと屈曲位置１１ｃとが
異なる位置になるのは、ダイヤフラム１１の厚さ（ダイ
ヤフラム１１の往復動方向の厚さ）を、適宜調整してい
るからである。具体的には、本実施形態においては、上
述したように、被挟持部１１ｂを、可動部１１Ａよりも
厚く形成している。この厚さ調整を行うことにより、本
実施形態に係るダイヤフラム１１によれば、被挟持部１
１ｂが屈曲位置１１ｃよりも高い剛性を有することとな
る。よって、本実施形態によれば、被挟持部１１ｂでは
なく、屈曲位置１１ｃが繰り返し屈曲することによっ
て、ダイヤフラム１１が駆動することとなる。
ム１１において、被挟持部１１ｂと屈曲位置１１ｃとが
異なる位置になるのは、ダイヤフラム１１の厚さ（ダイ
ヤフラム１１の往復動方向の厚さ）を、適宜調整してい
るからである。具体的には、本実施形態においては、上
述したように、被挟持部１１ｂを、可動部１１Ａよりも
厚く形成している。この厚さ調整を行うことにより、本
実施形態に係るダイヤフラム１１によれば、被挟持部１
１ｂが屈曲位置１１ｃよりも高い剛性を有することとな
る。よって、本実施形態によれば、被挟持部１１ｂでは
なく、屈曲位置１１ｃが繰り返し屈曲することによっ
て、ダイヤフラム１１が駆動することとなる。
【００３９】つまり、本実施形態に係る往復動ポンプに
よれば、ダイヤフラム１１が往復動する際に、被挟持部
１１ｂが屈曲しないので、被挟持部１１ｂと押さえ部２
２との間に隙間が生ずることはなく、また、挟持部と屈
曲部とが同一位置とはならないため、最大ストレスを低
減させることが可能となる。したがって、本実施形態に
係る往復動ポンプによれば、懸濁液を搬送させるために
ダイヤフラム１１（の可動部１１Ａ）を往復動させる場
合であっても、上記隙間が生じないことにより、被挟持
部１１ｂと押さえ部２２との間に対する懸濁液の侵入が
適切に防がれることとなるため、懸濁液の侵入に起因し
た過剰な摩擦等が解消され、ダイヤフラム１１の亀裂や
割れ等が減少して、ダイヤフラム１１の耐久性を向上さ
せることができる。
よれば、ダイヤフラム１１が往復動する際に、被挟持部
１１ｂが屈曲しないので、被挟持部１１ｂと押さえ部２
２との間に隙間が生ずることはなく、また、挟持部と屈
曲部とが同一位置とはならないため、最大ストレスを低
減させることが可能となる。したがって、本実施形態に
係る往復動ポンプによれば、懸濁液を搬送させるために
ダイヤフラム１１（の可動部１１Ａ）を往復動させる場
合であっても、上記隙間が生じないことにより、被挟持
部１１ｂと押さえ部２２との間に対する懸濁液の侵入が
適切に防がれることとなるため、懸濁液の侵入に起因し
た過剰な摩擦等が解消され、ダイヤフラム１１の亀裂や
割れ等が減少して、ダイヤフラム１１の耐久性を向上さ
せることができる。
【００４０】なお、本実施形態においては、ダイヤフラ
ムを駆動させた際における被挟持部の位置と屈曲位置と
を異なるべくダイヤフラムを形成するために、ダイヤフ
ラムの往復動方向の厚さを調整する場合について説明し
たが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、被
挟持部が、可動部よりも高い剛性を有するべく形成され
ていればよい。例えば、被挟持部が、可動部よりも高い
剛性を有する材料を用いて形成されている等の構成が考
えられる。また、具体的には、図３に示すような構成が
あげられる。
ムを駆動させた際における被挟持部の位置と屈曲位置と
を異なるべくダイヤフラムを形成するために、ダイヤフ
ラムの往復動方向の厚さを調整する場合について説明し
たが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、被
挟持部が、可動部よりも高い剛性を有するべく形成され
ていればよい。例えば、被挟持部が、可動部よりも高い
剛性を有する材料を用いて形成されている等の構成が考
えられる。また、具体的には、図３に示すような構成が
あげられる。
【００４１】図３は、本発明の他の実施形態に係る往復
動ポンプのポンプヘッド近傍の部分拡大断面図を示した
ものである。具体的には、先に説明した実施形態におけ
る図２に相当する図面を示したものである。
動ポンプのポンプヘッド近傍の部分拡大断面図を示した
ものである。具体的には、先に説明した実施形態におけ
る図２に相当する図面を示したものである。
【００４２】本実施形態に係る往復動ポンプは、基本的
には、図１および図２を用いて説明した実施形態と同様
の構成を有しており、主にダイヤフラムの構成が異な
る。そこで、以下には、先に説明した実施形態と異な
る、いわゆる図３に示した他の実施形態の特徴部分を中
心として、詳細に説明する。なお、特に説明しない部分
については、先に説明した実施形態（図１および図２参
照）と同様である。
には、図１および図２を用いて説明した実施形態と同様
の構成を有しており、主にダイヤフラムの構成が異な
る。そこで、以下には、先に説明した実施形態と異な
る、いわゆる図３に示した他の実施形態の特徴部分を中
心として、詳細に説明する。なお、特に説明しない部分
については、先に説明した実施形態（図１および図２参
照）と同様である。
【００４３】図３に示されたダイヤフラム４１は、固定
部２１と押さえ部２２とで挟持される周縁部４１ａと、
ピストン部１２によって往復動可能である可動部４１Ａ
とを用いて一体的に形成されている。また、このダイヤ
フラム４１は、第一のダイヤフラム層３１と第二のダイ
ヤフラム層３２とを積層させて構成されている。そし
て、第一のダイヤフラム層３１は、第二のダイヤフラム
層３２よりも高い剛性を有する材料を用いて形成されて
いる。第一のダイヤフラム層３１としては、例えば、Ｐ
ＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＥ等が用いられ、第二のダイヤフラ
ム層３２としては、例えば、ゴム等が用いられる。
部２１と押さえ部２２とで挟持される周縁部４１ａと、
ピストン部１２によって往復動可能である可動部４１Ａ
とを用いて一体的に形成されている。また、このダイヤ
フラム４１は、第一のダイヤフラム層３１と第二のダイ
ヤフラム層３２とを積層させて構成されている。そし
て、第一のダイヤフラム層３１は、第二のダイヤフラム
層３２よりも高い剛性を有する材料を用いて形成されて
いる。第一のダイヤフラム層３１としては、例えば、Ｐ
ＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＥ等が用いられ、第二のダイヤフラ
ム層３２としては、例えば、ゴム等が用いられる。
【００４４】本実施形態に係るダイヤフラム４１は、上
述したように、固定部２１と押さえ部２２とを用いて挟
持して固定されている。具体的には、ダイヤフラム４１
の周縁部４１ａおよびその近傍が、固定部２１と押さえ
部２２とを用いて挟持されており、挟持されているダイ
ヤフラム４１の可動部４１Ａ側は、固定部２１の端部２
１ｂと、押さえ部２２の端部２２ｂとによって固定され
ている。以下、固定部２１の端部２１ｂと押さえ部２２
の端部２２ｂとで挟持されたダイヤフラム４１の部位
を、被挟持部４１ｂという。
述したように、固定部２１と押さえ部２２とを用いて挟
持して固定されている。具体的には、ダイヤフラム４１
の周縁部４１ａおよびその近傍が、固定部２１と押さえ
部２２とを用いて挟持されており、挟持されているダイ
ヤフラム４１の可動部４１Ａ側は、固定部２１の端部２
１ｂと、押さえ部２２の端部２２ｂとによって固定され
ている。以下、固定部２１の端部２１ｂと押さえ部２２
の端部２２ｂとで挟持されたダイヤフラム４１の部位
を、被挟持部４１ｂという。
【００４５】また、図３に示されたダイヤフラム４１
は、上述すべく、第一のダイヤフラム層３１と第二のダ
イヤフラム層３２とから成り（いわゆる二層構造を有
し）、ダイヤフラム４１の往復動方向（図５における矢
印Ｅ方向）については、被挟持部４１ｂと可動部４１Ａ
とは略同様の厚さを有している。しかしながら、本実施
形態に係るダイヤフラム４１においては、被挟持部４１
ｂおよび可動部４１Ａを構成する第一のダイヤフラム層
３１および第二のダイヤフラム層３２の厚さが異なって
いる。すなわち、被挟持部４１ｂにおいては、第一のダ
イヤフラム層３１の方が厚く形成され、第二のダイヤフ
ラム層３２の方が薄く形成されている。一方、可動部４
１Ａにおいては、第二のダイヤフラム層３２の方が厚く
形成され、第一のダイヤフラム層３１の方が薄く形成さ
れている。
は、上述すべく、第一のダイヤフラム層３１と第二のダ
イヤフラム層３２とから成り（いわゆる二層構造を有
し）、ダイヤフラム４１の往復動方向（図５における矢
印Ｅ方向）については、被挟持部４１ｂと可動部４１Ａ
とは略同様の厚さを有している。しかしながら、本実施
形態に係るダイヤフラム４１においては、被挟持部４１
ｂおよび可動部４１Ａを構成する第一のダイヤフラム層
３１および第二のダイヤフラム層３２の厚さが異なって
いる。すなわち、被挟持部４１ｂにおいては、第一のダ
イヤフラム層３１の方が厚く形成され、第二のダイヤフ
ラム層３２の方が薄く形成されている。一方、可動部４
１Ａにおいては、第二のダイヤフラム層３２の方が厚く
形成され、第一のダイヤフラム層３１の方が薄く形成さ
れている。
【００４６】本実施形態に係る往復動ポンプは、以上の
ように形成されたダイヤフラム４１を用いて構成されて
いるので、図１等を用いて説明した実施形態と同様に、
従来技術（図４および図５参照）において発生していた
問題点（［発明が解決しようとする課題］参照）を生ず
ることなく、効果的に往復動ポンプを駆動させることが
可能となる。
ように形成されたダイヤフラム４１を用いて構成されて
いるので、図１等を用いて説明した実施形態と同様に、
従来技術（図４および図５参照）において発生していた
問題点（［発明が解決しようとする課題］参照）を生ず
ることなく、効果的に往復動ポンプを駆動させることが
可能となる。
【００４７】すなわち、従来技術においては、ダイヤフ
ラム１０１を往復動させる際には被挟持部１０１ｂが屈
曲するために、ダイヤフラム１０１とダイヤフラム押さ
え部１１２との間に懸濁液等が侵入するという問題、お
よび漏洩を防止すべく強固に挟持する部位と、往復動す
る際の屈曲部とが、一致もしくは近接している場合に
は、ストレスが増幅されるため、ダイヤフラム１０１等
の寿命に悪影響を及ぼすという問題があったが（図５参
照）、本実施形態に係る往復動ポンプにおいては、ピス
トン部１２を矢印Ｅ方向に往復動させる場合であって
も、ダイヤフラム４１が被挟持部４１ｂで屈曲すること
はないので、係る問題が生ずることはない。本実施形態
に係る往復動ポンプを構成するダイヤフラム１１が往復
動する場合には、被挟持部４１ｂよりも可動部４１Ａ側
の所定位置（以下「屈曲位置」ともいう。）４１ｃが屈
曲することとなる。
ラム１０１を往復動させる際には被挟持部１０１ｂが屈
曲するために、ダイヤフラム１０１とダイヤフラム押さ
え部１１２との間に懸濁液等が侵入するという問題、お
よび漏洩を防止すべく強固に挟持する部位と、往復動す
る際の屈曲部とが、一致もしくは近接している場合に
は、ストレスが増幅されるため、ダイヤフラム１０１等
の寿命に悪影響を及ぼすという問題があったが（図５参
照）、本実施形態に係る往復動ポンプにおいては、ピス
トン部１２を矢印Ｅ方向に往復動させる場合であって
も、ダイヤフラム４１が被挟持部４１ｂで屈曲すること
はないので、係る問題が生ずることはない。本実施形態
に係る往復動ポンプを構成するダイヤフラム１１が往復
動する場合には、被挟持部４１ｂよりも可動部４１Ａ側
の所定位置（以下「屈曲位置」ともいう。）４１ｃが屈
曲することとなる。
【００４８】このように、本実施形態に係るダイヤフラ
ム４１において、被挟持部４１ｂと屈曲位置４１ｃとが
異なる位置になるのは、ダイヤフラム４１を構成する際
の各層の剛性および厚さを適宜調整しているからであ
る。具体的には、本実施形態においては、上述したよう
に、被挟持部４１ｂと可動部４１Ａとを略同様の厚さと
した状態で、可動部４１Ａよりも被挟持部４１ｂの方
が、第一のダイヤフラム層３１の占める割合が高くなる
ように（第二のダイヤフラム層３２よりも第一のダイヤ
フラム層３１の方が厚くなるように）、ダイヤフラム４
１が形成されている。すなわち、同様の厚さを有する状
態において、被挟持部４１ｂの方が高い剛性を有する材
料を多く用いて形成されることとなるため、本実施形態
に係るダイヤフラム４１によれば、被挟持部４１ｂが屈
曲位置４１ｃよりも高い剛性を有することとなる。よっ
て、本実施形態によれば、被挟持部４１ｂではなく、屈
曲位置４１ｃが繰り返し屈曲することによって、ダイヤ
フラム１１が駆動することとなる。
ム４１において、被挟持部４１ｂと屈曲位置４１ｃとが
異なる位置になるのは、ダイヤフラム４１を構成する際
の各層の剛性および厚さを適宜調整しているからであ
る。具体的には、本実施形態においては、上述したよう
に、被挟持部４１ｂと可動部４１Ａとを略同様の厚さと
した状態で、可動部４１Ａよりも被挟持部４１ｂの方
が、第一のダイヤフラム層３１の占める割合が高くなる
ように（第二のダイヤフラム層３２よりも第一のダイヤ
フラム層３１の方が厚くなるように）、ダイヤフラム４
１が形成されている。すなわち、同様の厚さを有する状
態において、被挟持部４１ｂの方が高い剛性を有する材
料を多く用いて形成されることとなるため、本実施形態
に係るダイヤフラム４１によれば、被挟持部４１ｂが屈
曲位置４１ｃよりも高い剛性を有することとなる。よっ
て、本実施形態によれば、被挟持部４１ｂではなく、屈
曲位置４１ｃが繰り返し屈曲することによって、ダイヤ
フラム１１が駆動することとなる。
【００４９】つまり、本実施形態に係る往復動ポンプに
よれば、ダイヤフラム４１が往復動する際に、被挟持部
４１ｂが屈曲しないので、被挟持部４１ｂと押さえ部２
２との間に隙間が生ずることはない。したがって、本実
施形態に係る往復動ポンプによれば、懸濁液を搬送させ
るためにダイヤフラム４１（の可動部４１Ａ）を往復動
させる場合であっても、上記隙間が生じないことによ
り、被挟持部４１ｂと押さえ部２２との間に対する懸濁
液の侵入が適切に防がれることとなるため、懸濁液の侵
入に起因した過剰な摩擦等が解消され、ダイヤフラム４
１の亀裂や割れ等が減少して、ダイヤフラム４１の耐久
性を向上させることができる。
よれば、ダイヤフラム４１が往復動する際に、被挟持部
４１ｂが屈曲しないので、被挟持部４１ｂと押さえ部２
２との間に隙間が生ずることはない。したがって、本実
施形態に係る往復動ポンプによれば、懸濁液を搬送させ
るためにダイヤフラム４１（の可動部４１Ａ）を往復動
させる場合であっても、上記隙間が生じないことによ
り、被挟持部４１ｂと押さえ部２２との間に対する懸濁
液の侵入が適切に防がれることとなるため、懸濁液の侵
入に起因した過剰な摩擦等が解消され、ダイヤフラム４
１の亀裂や割れ等が減少して、ダイヤフラム４１の耐久
性を向上させることができる。
【００５０】なお、本実施形態においては、異なる二つ
の材料を用いて、多層的にダイヤフラムを形成する場合
について説明したが、本発明は、この二層構造に限定さ
れるものではなく、被挟持部の剛性が高くなるように、
必要に応じて、適宜、複数の材料を用いて、三層以上の
多層構造のダイヤフラムとしてもよい。
の材料を用いて、多層的にダイヤフラムを形成する場合
について説明したが、本発明は、この二層構造に限定さ
れるものではなく、被挟持部の剛性が高くなるように、
必要に応じて、適宜、複数の材料を用いて、三層以上の
多層構造のダイヤフラムとしてもよい。
【００５１】また、上述した各実施形態においては、懸
濁液を搬送するための往復動ポンプに対して、図２およ
び図３に示したダイヤフラムが用いられる場合について
説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではな
い。すなわち、本発明に係るダイヤフラムは、その搬送
流体を懸濁液に限定するものではなく、懸濁液以外の他
の流体を搬送する場合であっても、上述した各実施形態
にて示すべく構成されたダイヤフラムであれば、上述し
た効果（ダイヤフラムの耐久性向上等）を適当に得るこ
とができる。
濁液を搬送するための往復動ポンプに対して、図２およ
び図３に示したダイヤフラムが用いられる場合について
説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではな
い。すなわち、本発明に係るダイヤフラムは、その搬送
流体を懸濁液に限定するものではなく、懸濁液以外の他
の流体を搬送する場合であっても、上述した各実施形態
にて示すべく構成されたダイヤフラムであれば、上述し
た効果（ダイヤフラムの耐久性向上等）を適当に得るこ
とができる。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダイヤフラムの各部の剛性等を適宜調整することによっ
て、搬送流体に接した状態で往復運動する際の耐久性を
向上させることが可能なダイヤフラムを得ることができ
る。また、本発明によれば、係るダイヤフラムを用いる
ことによって、耐久性を向上させることが可能である
（ダイヤフラムの交換頻度を低減させること等が可能で
ある）往復動ポンプを得ることができる。
ダイヤフラムの各部の剛性等を適宜調整することによっ
て、搬送流体に接した状態で往復運動する際の耐久性を
向上させることが可能なダイヤフラムを得ることができ
る。また、本発明によれば、係るダイヤフラムを用いる
ことによって、耐久性を向上させることが可能である
（ダイヤフラムの交換頻度を低減させること等が可能で
ある）往復動ポンプを得ることができる。
【図１】本発明の第一の実施形態に係る往復動ポンプの
ポンプヘッド部近傍の概略断面図
ポンプヘッド部近傍の概略断面図
【図２】図１のＡ部拡大図
【図３】本発明の他の実施形態に係る往復動ポンプにお
けるポンプヘッド近傍の部分拡大断面図
けるポンプヘッド近傍の部分拡大断面図
【図４】従来技術に係る往復動ポンプのポンプヘッド部
近傍の概略断面図
近傍の概略断面図
【図５】図４のＹ部拡大図
１１，４１…ダイヤフラム、１１ａ，４１ａ…周縁部、
１１ｂ，４１ｂ…被挟持部、１１ｃ，４１ｃ…屈曲位
置、１１Ａ，４１Ａ…可動部、１２…ピストン部、１３
…第一の継手、１３ａ…吸入部、１４…第二の継手、１
４ａ…吐出部、１５…吸入側チャッキボール、１６…吐
出側チャッキボール、２１…スペーサ（固定部）、２２
…ポンプヘッド（押さえ部）、２２ａ…搬送路、３１…
第一のダイヤフラム層、３２…第二のダイヤフラム層
１１ｂ，４１ｂ…被挟持部、１１ｃ，４１ｃ…屈曲位
置、１１Ａ，４１Ａ…可動部、１２…ピストン部、１３
…第一の継手、１３ａ…吸入部、１４…第二の継手、１
４ａ…吐出部、１５…吸入側チャッキボール、１６…吐
出側チャッキボール、２１…スペーサ（固定部）、２２
…ポンプヘッド（押さえ部）、２２ａ…搬送路、３１…
第一のダイヤフラム層、３２…第二のダイヤフラム層
─────────────────────────────────────────────────────
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16J 3/00 - 3/06
F16J 15/52
F04B 43/02
Claims (4)
- 【請求項１】 流体を搬送させるために往復動する可動
部と、前記可動部の周縁に位置して固定のために挟持さ
れる周縁部とを用いて一体的に形成されたダイヤフラム
であって、 往復動方向に積層された複数のダイヤフラム層を用いて
構成され、 各層の厚さおよび形成材料の少なくとも一方を調整する
ことによって、前記可動部と、固定部の端部と押さえ部
の端部とで挟持された部位である被挟持部とが略同様の
厚さを有しつつ、前記被挟持部よりも前記可動部側に、
前記可動部が往復動する際の屈曲位置が設けられること
を特徴とするダイヤフラム。 - 【請求項２】 前記複数のダイヤフラム層として第一の
ダイヤフラム層と第二のダイヤフラム層とが設けられ、 前記第二のダイヤフラム層よりも高い剛性を有する前記
第一のダイヤフラム層が、前記流体を搬送させる際にお
ける前記流体に接する側に設けられており、 前記可動部および前記屈曲位置よりも前記被挟持部の方
が、前記第一のダイヤフラム層の占める割合が高くなる
ように構成されている請求項１に記載のダイヤフラム。 - 【請求項３】 前記複数のダイヤフラム層として第一の
ダイヤフラム層と第二のダイヤフラム層とが設けられ、 前記第二のダイヤフラム層よりも高い剛性を有する前記
第一のダイヤフラム層が、前記流体を搬送させる際にお
ける前記流体に接する側に設けられており、 前記被挟持部は、前記第二のダイヤフラム層よりも前記
第一のダイヤフラム層の方が厚く構成され、 前記可動部および前記屈曲位置は、前記第一のダイヤフ
ラム層よりも前記第二のダイヤフラム層の方が厚く構成
されている請求項１または２に記載のダイヤフラム。 - 【請求項４】 ダイヤフラムの往復動を用いて懸濁液の
搬送を行う往復動ポンプにおいて、 前記ダイヤフラムが、流体を搬送させるために往復動す
る可動部と、前記可動部の周縁に設けられた周縁部とを
用いて一体的に形成され、前記周縁部が固定手段と押さ
え手段とを用いて挟持された状態で前記可動部が往復動
しており、前記周縁部における挟持された部位よりも前
記可動部側に、前記可動部が往復動する際の屈曲位置が
設けられており、 前記ダイヤフラムとして、請求項１から３のいずれか１
項に記載のダイヤフラムが用いられることを特徴とする
往復動ポンプ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000155034A JP3462448B2 (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | ダイヤフラムおよび往復動ポンプ |
| US09/865,834 US20010050040A1 (en) | 2000-05-25 | 2001-05-25 | Diaphragm and reciprocating pump using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000155034A JP3462448B2 (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | ダイヤフラムおよび往復動ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001336635A JP2001336635A (ja) | 2001-12-07 |
| JP3462448B2 true JP3462448B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=18660039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000155034A Expired - Lifetime JP3462448B2 (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | ダイヤフラムおよび往復動ポンプ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010050040A1 (ja) |
| JP (1) | JP3462448B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
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| US20070134112A1 (en) * | 2005-12-14 | 2007-06-14 | Hupp Evan L | Button diaphragm piston pump |
| JP2009221901A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Toyota Central R&D Labs Inc | 定量ポンプ用ダイヤフラム |
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| JP5531038B2 (ja) * | 2012-02-16 | 2014-06-25 | 多田プラスチック工業株式会社 | ダイヤフラム |
| EP2733354B1 (en) * | 2012-11-15 | 2020-06-17 | Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. | Progressive pump force regulation |
| WO2018026778A1 (en) * | 2016-08-01 | 2018-02-08 | Walbro Llc | Fluid driven diaphragm pump |
| EP3284985B1 (en) * | 2016-08-17 | 2020-01-08 | W.L. Gore & Associates GmbH | Check valve |
| US10920763B2 (en) * | 2016-09-01 | 2021-02-16 | Wanner Engineering, Inc. | Diaphragm with edge seal |
| EP3781816A1 (en) | 2018-04-18 | 2021-02-24 | Wanner Engineering, Inc. | Device for protecting a diaphragm pump from pressure differential |
-
2000
- 2000-05-25 JP JP2000155034A patent/JP3462448B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-05-25 US US09/865,834 patent/US20010050040A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001336635A (ja) | 2001-12-07 |
| US20010050040A1 (en) | 2001-12-13 |
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