JP4850584B2

JP4850584B2 - Bellows pump

Info

Publication number: JP4850584B2
Application number: JP2006145993A
Authority: JP
Inventors: 実舟橋
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2026-05-25
Also published as: JP2007315295A

Description

本発明は、流体の移送に用いられるベローズ式ポンプに関し、特に、半導体製造プロセス等で使用される薬液の移送に用いて有益なベローズ式ポンプに関する。 The present invention relates to a bellows pump used for transferring a fluid, and more particularly to a bellows pump useful for transferring a chemical solution used in a semiconductor manufacturing process or the like.

この種のポンプとしては、従来、例えば特許文献１に記載されるポンプが知られている。詳しくは、このポンプにおいて、ポンピング用ベローズの外側には、同ベローズの外壁および当該ポンプのハウジングの内壁により、気密性の高い流路（ポンプ室）が区画形成されている。そして、ベローズの伸縮性を利用してベローズ内側の容積を可変とすることにより、上記流路に対する圧力を変化させ、該流路、並びに、同流路の所定の箇所に設けられた各々逆止弁を備える吸入ポートおよび吐出ポートを通じて、所望とされる流体の移送（吸入および吐出）を行うようになっている。すなわち、例えば流体の吸入を行う場合には、ベローズを収縮させ、ベローズ外側の流路容積を増大させることにより同流路内の圧力を減少させて、吸入ポートより流体を引き込む（吸入する）ようにする。また一方、流体の吐出を行う場合には、今度はベローズを伸張させ、ベローズ外側の流路容積を減少させることにより同流路内の圧力を増大させて、吐出ポートより流体を押し出す（吐出する）ようにする。ちなみに、この特許文献１に記載のポンプは、ベローズの伸縮に電動モータ等の機械駆動系を用いた、いわゆる機械駆動式ベローズポンプである。
特開２００４−２５７２６２号公報 Conventionally, for example, a pump described in Patent Document 1 is known as this type of pump. Specifically, in this pump, a highly airtight flow path (pump chamber) is defined on the outer side of the pumping bellows by the outer wall of the bellows and the inner wall of the pump housing. Then, by making the inner volume of the bellows variable by utilizing the elasticity of the bellows, the pressure on the flow path is changed, and each check provided in the flow path and a predetermined portion of the flow path is checked. Through a suction port and a discharge port provided with a valve, a desired fluid transfer (suction and discharge) is performed. That is, for example, when fluid is sucked, the bellows is contracted, and the flow volume outside the bellows is increased to reduce the pressure in the flow path so that the fluid is drawn (sucked) from the suction port. To. On the other hand, when the fluid is discharged, this time the bellows is extended, the flow volume outside the bellows is decreased to increase the pressure in the flow path, and the fluid is pushed out (discharged) from the discharge port. ) Incidentally, the pump described in Patent Document 1 is a so-called mechanically driven bellows pump that uses a mechanical drive system such as an electric motor for expansion and contraction of the bellows.
JP 2004-257262 A

このように、上記特許文献１に記載のベローズ式ポンプを用いることによっても、流体（例えば半導体製造プロセスで使用される薬液）の移送を行うことは可能になる。しかしながら、こうしたポンプでは、吐出時に外側から流体の圧力を受けることによってベローズの伸縮部分が内側へ不自然に撓み、比較的強度の乏しいところへ局所的に応力が集中することによって、残留変形等による劣化が生じ、ポンプの寿命を低下させる要因となっていた。 As described above, even by using the bellows type pump described in Patent Document 1, it is possible to transfer a fluid (for example, a chemical solution used in a semiconductor manufacturing process). However, in such a pump, the expansion / contraction part of the bellows is unnaturally bent by receiving the fluid pressure from the outside during discharge, and stress is concentrated locally at a relatively low strength, resulting in residual deformation. Deterioration occurred and became a factor of reducing the pump life.

本発明は、このような点に鑑みて発明されたものであり、吐出時の流路加圧に伴ってベローズ外側から大きな圧力を受けた場合であれ、ベローズに生じる劣化や破損を抑制するような、高耐久性を備えたベローズ式ポンプを提供することを主たる目的とするものである。 The present invention has been invented in view of the above points, and suppresses deterioration and breakage occurring in the bellows even when a large pressure is applied from the outside of the bellows along with the flow path pressurization at the time of discharge. The main object of the present invention is to provide a bellows type pump having high durability.

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施の形態において対応する構成例を括弧書き等で適宜示すが、本発明は、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。 Hereinafter, effective means for solving the above-described problems will be described while showing effects and the like as necessary. In the following, in order to facilitate understanding, the corresponding configuration examples in the embodiments of the invention are appropriately shown in parentheses, etc., but the present invention is not limited to the specific configurations shown in parentheses. Absent.

手段１．ベローズ（ベローズ１１）の伸縮性を利用して該ベローズ内側の容積を可変とし、この容積変化により前記ベローズ外側に設けられた流路（流路１２ａ）に対する圧力を変化させつつ、前記流路、並びに、該流路の所定の箇所に設けられた吸入ポート（吸入ポート１４ａ）および吐出ポート（吐出ポート１４ｂ）を通じて、流体の吸入および吐出を行うベローズ式ポンプにおいて、前記ベローズの内側には、前記ベローズの伸縮部分（伸縮部分１１ａ）について前記ベローズ内側への変形を規制する規制部材（規制部材１６）が、その伸縮部分に当接または近接するように配設されてなる、ことを特徴とするベローズ式ポンプ。 Means 1. Using the stretchability of the bellows (bellows 11), the inner volume of the bellows is variable, and the flow path, while changing the pressure on the flow path (flow path 12a) provided outside the bellows due to this volume change, In addition, in a bellows pump that performs suction and discharge of fluid through a suction port (suction port 14a) and a discharge port (discharge port 14b) provided in a predetermined portion of the flow path, A restriction member (regulation member 16) for restricting deformation of the bellows expansion / contraction part (expansion / contraction part 11a) to the inside of the bellows is disposed so as to contact or be close to the expansion / contraction part. Bellows pump.

上記のような規制部材を、ベローズの内壁（特にその伸縮部分）に当接または近接させて配設することによって、該ベローズの内側への変形は、この規制部材によって規制されるようになる。すなわち、このような構成によれば、吐出時の流路加圧に伴ってベローズ外側から大きな圧力を受けた場合であれ、上記ベローズ（特にその伸縮部分）の変形は上記規制部材によって的確に食い止められ、前述したような、ベローズの局所的な異常変形に起因した劣化や亀裂破損などは好適に抑制されることになる。なお、上記規制部材は、ベローズに当接（接触）させて配設してもよいが、好ましくは、ポンピング時にベローズの伸縮を妨げないように、ベローズと規制部材との間に、所定のクリアランス（例えば１ｍｍ）を設けることが望ましい。 By arranging the regulating member as described above in contact with or close to the inner wall of the bellows (especially its stretchable portion), the deformation of the bellows to the inside is regulated by this regulating member. That is, according to such a configuration, even when a large pressure is applied from the outside of the bellows along with the pressurization of the flow path at the time of discharge, the deformation of the bellows (particularly the expansion / contraction portion) is accurately prevented by the restriction member. As described above, deterioration and crack breakage due to local abnormal deformation of the bellows are suitably suppressed. The restriction member may be disposed in contact with (contact with) the bellows, but preferably, a predetermined clearance is provided between the bellows and the restriction member so as not to prevent expansion and contraction of the bellows during pumping. It is desirable to provide (for example, 1 mm).

手段２．前記ベローズは、フッ素系樹脂からなる、手段１に記載のベローズ式ポンプ。 Mean 2. The bellows pump according to means 1, wherein the bellows is made of a fluororesin.

一般に、フッ素系樹脂（例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂等の４フッ化エチレン樹脂）は、薬液に対する耐性に優れている。したがって、フッ素系樹脂からなるベローズを用いれば、薬液をポンピングすることも容易に可能となる。しかしながら、このフッ素系樹脂は、局所的に集中する応力に対しては機械的な強度を十分持たず、本発明に係るポンプのように繰り返し動作を伴う用途にあっては、繰り返し疲労の影響も大きく、しかも一般にベローズが薄肉であることも相まって、前述のように、吐出時の流路加圧に伴いベローズ外側から大きな圧力を受け続けた場合には、ベローズの寿命を大幅に損ねることにもなりかねない。手段２は、このような点に鑑みて発明されたものであり、この発明によれば、先の規制部材を通じて局所的な応力集中が緩和され、長期間にわたって前記ベローズの性能を高く維持することが可能になる。 In general, a fluororesin (for example, a tetrafluoroethylene resin such as PTFE (polytetrafluoroethylene) resin) is excellent in resistance to a chemical solution. Therefore, if a bellows made of a fluororesin is used, it is possible to easily pump the chemical solution. However, this fluororesin does not have sufficient mechanical strength against locally concentrated stress, and in applications involving repetitive operation like the pump according to the present invention, the effects of repeated fatigue are also present. In addition, the bellows is generally thin, and as described above, if a large pressure is continuously applied from the outside of the bellows as the flow path is pressurized during discharge, the life of the bellows may be significantly impaired. It can be. Means 2 has been invented in view of such points, and according to the present invention, local stress concentration is relaxed through the previous regulating member, and the performance of the bellows is maintained high over a long period of time. Is possible.

手段３．前記規制部材の、少なくともベローズ側表面が、フッ素系樹脂からなる、手段１または２に記載のベローズ式ポンプ。 Means 3. The bellows pump according to means 1 or 2, wherein at least a bellows side surface of the regulating member is made of a fluororesin.

一般に、フッ素系樹脂（例えばＰＴＦＥ樹脂等の４フッ化エチレン樹脂）は、摺動性にも優れている。このため、高いポンプ特性を得る上では、上記構成のように、ポンピング（吸入および吐出）過程において、ベローズ内壁との接触が多くなるとみられる規制部材の表面（少なくともベローズ側表面）に、こうしたフッ素系樹脂を設けることが有効である。こうすることで、前記規制部材を十分近接させた（あるいは、規制部材をベローズに接触させた）場合であれ、前記ベローズを滑らかに伸縮運動（ポンピング動作）させることができるようになる。なおこの際、規制部材全体をフッ素系樹脂で形成してもよく、また、安価で剛性・加工性の高い材料（例えば鉄、アルミニウム、ステンレス等）を母材として用いて、この母材の表面のみを、フッ素系樹脂によりコーティングするようにしてもよい。 In general, a fluorine-based resin (for example, tetrafluoroethylene resin such as PTFE resin) is excellent in slidability. For this reason, in order to obtain high pump characteristics, as in the above configuration, in the pumping (intake and discharge) process, the surface of the regulating member (at least the bellows side surface) where contact with the inner wall of the bellows is expected to be increased. It is effective to provide a system resin. By doing so, the bellows can be smoothly expanded and contracted (pumping operation) even when the restricting member is sufficiently close (or the restricting member is in contact with the bellows). At this time, the entire regulating member may be made of a fluorine-based resin, or an inexpensive material having high rigidity and workability (for example, iron, aluminum, stainless steel, etc.) is used as a base material, and the surface of this base material is used. Only these may be coated with a fluororesin.

手段４．前記規制部材は、収縮状態だけでなく伸張状態においても、前記伸縮部分の全体にわたって、前記ベローズ内側への変形を規制するように配設されてなる、手段１〜３のいずれか一つに記載のベローズ式ポンプ。 Means 4. The said regulating member is arrange | positioned so that a deformation | transformation to the inside of the said bellows may be arrange | positioned over the said expansion-contraction part not only in a contracted state but in an expansion | extension state. Bellows type pump.

前記規制部材をこのように配設すれば、前記ベローズの伸張部分についても、同規制部材を通じて的確に、局所的な応力集中に起因した劣化等が防止されるようになり、上述したベローズの長寿命化がより確実に図られるようになる。 If the restricting member is arranged in this manner, the elongated portion of the bellows can be prevented from being deteriorated due to local stress concentration accurately through the restricting member. The service life can be more reliably achieved.

手段５．前記ベローズには、収縮時に前記規制部材の一部を収容しておくための収容空間（収容空間１１ｅ）が形成されてなり、前記規制部材は、前記ベローズの伸張および収縮に応じて、この収容空間を出入りする、手段４に記載のベローズ式ポンプ。 Means 5. The bellows is formed with an accommodating space (accommodating space 11e) for accommodating a part of the restricting member at the time of contraction, and the restricting member is accommodated in accordance with expansion and contraction of the bellows. The bellows type pump according to claim 4, wherein the pump enters and leaves the space.

ところで、前記規制部材はベローズ内側の限られたスペースに配設される。このため、その配設の際には、スペースを有効に活用しながら、適切に配設されることが望ましい。この点、上記構成のように、前記ベローズに対して収容空間を設けるようにすれば、前記規制部材のうち、収縮時には必要のない部分、すなわち伸張時（吐出時）に伸縮部分が伸びた分（伸張部分）の異常変形を防ぐための部分を、必要なとき（伸張時）にだけ該収容空間から出し、必要のないとき（収縮時）には該収容空間に収容しておくことが可能になる。したがって、手段４の構成において、ベローズ式ポンプとして簡素な構成を維持する上では、このような構成が特に有効である。 By the way, the restriction member is disposed in a limited space inside the bellows. For this reason, in the case of the arrangement | positioning, it is desirable to arrange | position appropriately, utilizing space effectively. In this regard, if an accommodation space is provided for the bellows as in the above-described configuration, a portion of the restriction member that is not required during contraction, that is, a portion that expands and contracts during expansion (during discharge). The part to prevent abnormal deformation of the (extension part) can be taken out of the accommodation space only when necessary (during extension), and can be accommodated in the accommodation space when it is not necessary (when contracted). become. Therefore, in the configuration of the means 4, such a configuration is particularly effective in maintaining a simple configuration as a bellows type pump.

手段６．前記ベローズは、伸縮に伴う運動の方向を一定の方向に定めるような軸（ピストンロッド１８）を有し、この軸が前記規制部材にガイドされながら往復運動することによって、前記流路の容積が可変とされる、手段１〜５のいずれか一つに記載のベローズ式ポンプ。 Means 6. The bellows has a shaft (piston rod 18) that determines the direction of motion accompanying expansion and contraction in a certain direction, and the shaft reciprocates while being guided by the restricting member. The bellows pump according to any one of means 1 to 5, which is variable.

通常、ベローズの伸縮方向に対して垂直となる方向から力が加わると、前述した局所的な異常変形に起因してベローズに残留変形や亀裂破損などが発生し易くなる。したがって、ベローズの運動方向は伸縮方向と常に一致していることが望ましい。この点、上記構成においては、ベローズに軸（ピストンロッド）を設けることによって、その運動方向（往復運動の方向）を一定にしている。このため、前述からの残留変形等は、好適に防止されるようになる。しかもここでは、この軸のガイド（位置決め）として、先の規制部材を用いるようにしているため、その構成も、簡素に維持されることになる。なおこの際、安定したガイドを実現するためには、上記軸の二点以上を支持することが望ましい。 Usually, when a force is applied from a direction perpendicular to the expansion / contraction direction of the bellows, residual deformation or crack damage is likely to occur in the bellows due to the above-described local abnormal deformation. Therefore, it is desirable that the movement direction of the bellows always coincides with the expansion / contraction direction. In this respect, in the above-described configuration, by providing the bellows with a shaft (piston rod), the movement direction (reciprocating direction) is made constant. For this reason, the residual deformation | transformation etc. from the above come to be prevented suitably. In addition, since the previous regulating member is used as the guide (positioning) of the shaft, the configuration is also simply maintained. At this time, in order to realize a stable guide, it is desirable to support two or more points of the shaft.

手段７．前記ベローズの収縮および伸張は、それぞれ同ベローズ内における気体（例えばエア）の給排に基づいて行われる、手段１〜６のいずれか一つに記載のベローズ式ポンプ。 Mean 7 The bellows pump according to any one of means 1 to 6, wherein the contraction and extension of the bellows are performed based on supply and discharge of gas (for example, air) in the bellows.

ポンピング用のベローズを伸縮させるために電動モータ等の機械駆動系を用いた機械駆動式ベローズポンプ（例えば特許文献１参照）では、例えば半導体製造プロセスで使用される薬液などをポンピングする場合において、薬液に晒された部分が腐食で破損（あるいは劣化）することが懸念される。この点、上記構成によれば、機械駆動系によらずエア等によって前記ベローズの伸縮が行われるようになるため、そうした腐食に対する耐性を高めることができるようになる。 In a mechanically driven bellows pump using a mechanical drive system such as an electric motor for expanding and contracting a pumping bellows (for example, see Patent Document 1), for example, when pumping a chemical used in a semiconductor manufacturing process, the chemical is used. There is a concern that the parts exposed to the surface may be damaged (or deteriorated) by corrosion. In this respect, according to the above configuration, the bellows is expanded and contracted by air or the like regardless of the mechanical drive system, so that the resistance to such corrosion can be enhanced.

手段８．前記規制部材の先端部分は、少なくとも前記ベローズ側の表面がテーパ状に加工されてなる手段１〜７のいずれか一つに記載のベローズ式ポンプ。 Means 8. The bellows pump according to any one of means 1 to 7, wherein at least a surface on the bellows side is processed into a tapered shape at a tip portion of the regulating member.

前述したように、手段１〜７のいずれか一つに記載のベローズ式ポンプにおいては、前記規制部材がベローズの伸縮部分に当接または近接するように配設されることにより、ベローズの局所的な異常変形が抑制される。しかし、こうした規制部材がベローズの近くに配設されることで、ポンピング時、ベローズが伸縮した際には、両者が干渉して円滑なポンピング動作が妨げられることが懸念されるようになる。この点、手段８の構成では、特に干渉（引っ掛かり）の懸念される規制部材の先端部分がテーパ状に加工されることにより、それら規制部材とベローズとの干渉が好適に抑制されるようになる。このため、ポンピング過程におけるベローズの伸縮運動はスムーズになり、ひいては高いポンプ特性が得られるようになる。 As described above, in the bellows type pump according to any one of the means 1 to 7, the restriction member is disposed so as to contact or be close to the expansion / contraction portion of the bellows, thereby locally disposing the bellows. Abnormal deformation is suppressed. However, by arranging such a regulating member near the bellows, there is a concern that when the bellows expands and contracts during pumping, both interfere with each other to prevent a smooth pumping operation. In this regard, in the configuration of the means 8, the tip portion of the regulating member that is particularly likely to be interfered (hooked) is processed into a tapered shape, so that interference between the regulating member and the bellows is suitably suppressed. . For this reason, the expansion and contraction motion of the bellows during the pumping process becomes smooth, and as a result, high pump characteristics can be obtained.

［第１の実施形態］
以下、本発明に係るベローズ式ポンプを具体化した第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、ここでは用途の一例として半導体製造プロセスで使用される薬液の移送を行う場合について説明する。 [First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment in which a bellows pump according to the present invention is embodied will be described with reference to the drawings. Here, as an example of the application, a case where a chemical solution used in a semiconductor manufacturing process is transferred will be described.

はじめに、図１および図２を参照して、このポンプの構造について説明する。なお、図１は、収縮状態におけるポンプの断面図、図２は、図１のＺ−Ｚ線に沿った略式断面図である。 First, the structure of this pump will be described with reference to FIG. 1 and FIG. 1 is a cross-sectional view of the pump in a contracted state, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG.

同図１に示されるように、このポンプ１０は、大きくは、ポンピング用ベローズ１１等が、当該ポンプ１０のハウジング１２内においてそれぞれベース１３に組み付けられて構成されている。そして、ベース１３には、通気孔１３ａおよび給排ポート１３ｂが形成されている。 As shown in FIG. 1, the pump 10 is mainly configured by assembling a pumping bellows 11 and the like to a base 13 in a housing 12 of the pump 10. The base 13 is formed with a vent 13a and a supply / discharge port 13b.

ハウジング１２は、円筒状をなし、ベース１３に対して、適宜、図示しないボルト等により組み付けられている。そして、これらハウジング１２およびベース１３の間には、図示しない逆止弁（配管途中に配設）を備えた吸入ポート１４ａおよび吐出ポート１４ｂが配設されている。 The housing 12 has a cylindrical shape and is appropriately assembled to the base 13 with bolts or the like (not shown). Between the housing 12 and the base 13, a suction port 14a and a discharge port 14b having a check valve (not shown) (disposed in the middle of the piping) are disposed.

ハウジング１２の内側には、ハウジング１２よりも一回り小さい円筒状のベローズ１１が配設されている。このベローズ１１は、基本的には、蛇腹状をなして伸縮可能とされる伸縮部分１１ａと、伸縮部分１１ａの一端に一体形成されて当該ベローズ１１の先端部分をなすヘッド部分１１ｂと、伸縮部分１１ａの他端につば状に張り出すように一体形成されたフランジ部１１ｃとによって構成されている。そして、このベローズ１１は、適宜のシール部材１５ａ，１５ｂ（例えば取付け溝に嵌着されたパッキン）により、上記ポート１４ａ，１４ｂおよびベース１３との間がそれぞれシールされた状態で、例えばフランジ部１１ｃの嵌め込みにより上記ベース１３に組み付けられている。 A cylindrical bellows 11 that is slightly smaller than the housing 12 is disposed inside the housing 12. The bellows 11 basically has a bellows-like stretchable portion 11a that can be stretched, a head portion 11b that is integrally formed at one end of the stretchable portion 11a and forms the tip portion of the bellows 11, and a stretchable portion. It is comprised by the flange part 11c integrally formed so that it might protrude in the shape of a collar at the other end of 11a. The bellows 11 is, for example, a flange portion 11c in a state where the space between the ports 14a, 14b and the base 13 is sealed by appropriate seal members 15a, 15b (for example, packing fitted in the mounting groove). Is assembled to the base 13 by fitting.

ベローズ１１の内側には、ベローズ１１よりも一回り小さい円筒状の胴体部分を有する規制部材１６が、所定のクリアランス（隙間）をもって、ベローズ１１の伸縮部分１１ａに近接する態様で配設されている。この規制部材１６は、基本的には、胴体部分である円筒の外側へ突出する円環突起状の先端部分１６ａと、その胴体部分を主に形成する薄肉円筒状の壁部１６ｂと、その胴体部分の内側へ突出する円環突起状のガイド部１６ｃと、壁部１６ｂからつば状に張り出したフランジ部１６ｄとによって構成されている。そして、この規制部材１６は、フランジ部１６ｄにおいて、適宜のシール部材１５ｃ（例えば取付け溝に嵌着されたパッキン）によりベース１３との間がシールされた状態で、複数本のねじ１３ｃ（便宜上１本のみ図示）によってベース１３に締結、固定されている。 Inside the bellows 11, a regulating member 16 having a cylindrical body portion that is slightly smaller than the bellows 11 is disposed in a manner close to the telescopic portion 11 a of the bellows 11 with a predetermined clearance (gap). . The restricting member 16 basically includes an annular projecting tip portion 16a that protrudes to the outside of a cylinder that is a trunk portion, a thin cylindrical wall portion 16b that mainly forms the trunk portion, and a trunk portion thereof. The guide portion 16c has an annular protrusion projecting inward of the portion, and a flange portion 16d projecting from the wall portion 16b in a collar shape. The restricting member 16 has a plurality of screws 13c (for convenience, 1 in the flange portion 16d in a state where the space between the restricting member 16 and the base 13 is sealed by an appropriate seal member 15c (for example, packing fitted in the mounting groove). It is fastened and fixed to the base 13 by only the figure.

ベローズ１１の外側には、同ベローズ１１の外壁および上記ハウジング１２の内壁により、気密性の高い流路１２ａが区画形成されており、ベローズ１１の頂面側（ヘッド部分１１ｂ側）には、その流路１２ａの一部として、ヘッド部分１１ｂに面したポンプ室１２ｂが形成されている。 On the outside of the bellows 11, a highly airtight flow path 12a is defined by the outer wall of the bellows 11 and the inner wall of the housing 12, and on the top surface side (head portion 11b side) of the bellows 11, A pump chamber 12b facing the head portion 11b is formed as a part of the flow path 12a.

より具体的には、上記ベローズ１１は、移送対象の薬液に対する耐性（耐薬品性）に優れた材料、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂からなって、基本的には、力の加減に応じて伸縮部分１１ａが伸縮するとともに、この伸縮に基づいて先端のヘッド部分１１ｂが、ベローズ１１の伸縮方向（より詳しくは伸縮部分１１ａの伸縮方向）へ往復運動するようになっている。そして、このベローズ１１は、上記ヘッド部分１１ｂの略中心に、ねじ孔（螺旋溝面）１１ｄを有し、このねじ孔１１ｄは、継ぎ手１７の一端と螺着されている。さらに、この継ぎ手１７の他端が、ピストンロッド１８（軸）のロッド部１８ａに形成されたねじ孔１８ｂ（ねじ孔１１ｄよりも小径のねじ孔）と螺着されることによって、これらベローズ１１とピストンロッド１８とが、ベローズ１１の内側で機械的に連結されている。 More specifically, the bellows 11 is made of a material excellent in resistance (chemical resistance) to a chemical solution to be transferred, for example, PTFE (polytetrafluoroethylene) resin, and basically, according to the adjustment of force. The telescopic portion 11a expands and contracts, and the head portion 11b at the tip is reciprocated in the expansion / contraction direction of the bellows 11 (more specifically, the expansion / contraction direction of the expansion / contraction portion 11a). The bellows 11 has a screw hole (spiral groove surface) 11d substantially at the center of the head portion 11b. The screw hole 11d is screwed to one end of the joint 17. Further, the other end of the joint 17 is screwed into a screw hole 18b (a screw hole having a smaller diameter than the screw hole 11d) formed in the rod portion 18a of the piston rod 18 (shaft), whereby the bellows 11 and The piston rod 18 is mechanically connected inside the bellows 11.

ピストンロッド１８は、棒状（詳しくは円柱状）に形成されたロッド部１８ａの一端に上記ねじ孔１８ｂを有し、その他端には、ロッド部１８ａの径が拡径されるかたちで、ピストン部１８ｃが形成されている。さらに、このピストン部１８ｃの周縁部には、Ｌ字状（階段状）に縮径されるかたちで、肩部１８ｄが形成され、その壁面により、ピストン部１８ｃのばね取付端１８ｅに取り付けられた円環状のばね１９（例えばコイルばね）のガイドが形成されている。 The piston rod 18 has the threaded hole 18b at one end of a rod portion 18a formed in a rod shape (specifically, a columnar shape), and the other end is expanded in the diameter of the rod portion 18a. 18c is formed. Further, a shoulder portion 18d is formed on the peripheral portion of the piston portion 18c so as to be reduced in an L shape (stepped shape), and is attached to the spring mounting end 18e of the piston portion 18c by the wall surface. A guide for an annular spring 19 (for example, a coil spring) is formed.

一方、規制部材１６は、例えばステンレスからなる母材の表面（外壁）が、フッ素系樹脂によりコーティング（例えばメッキ）されて形成されている。具体的には、例えばステンレスからなる母材の表面に対して、無電解メッキにより、Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥをメッキすることによって形成される。そして、このようにベローズ１１内壁との接触面に摺動性の高いフッ素系樹脂が設けられることによって、ポンピング（吸入および吐出）過程におけるベローズ１１の伸縮運動がスムーズになり、ひいては高いポンプ特性が得られるようになる。 On the other hand, the regulating member 16 is formed by coating (for example, plating) the surface (outer wall) of a base material made of, for example, stainless steel with a fluorine-based resin. Specifically, it is formed, for example, by plating Ni-P-PTFE on the surface of a base material made of stainless steel by electroless plating. In addition, by providing a fluorine-based resin having high slidability on the contact surface with the inner wall of the bellows 11 in this manner, the expansion and contraction motion of the bellows 11 in the pumping (suction and discharge) process becomes smooth, and consequently, high pump characteristics. It will be obtained.

詳しくは、図２に示すように、この規制部材１６は、ベローズ１１の断面（円形）と相似の関係にある断面形状（より径の小さい円形）を有し、ポンピング時にベローズ１１の伸縮を妨げない程度（例えば１ｍｍ）のクリアランスｄをもって、その外壁がベローズ１１の伸縮部分１１ａに近接するように配設されている。このため、この実施形態に係るポンプにおいては、ベローズ１１がポンピング動作して、吐出時の流路加圧に伴ってベローズ１１外側から大きな圧力を受けた場合であれ、ベローズ１１の内側への変形（クリアランスｄ以上の変形）は、この規制部材１６によって規制されることになり、ひいては前述したような、ベローズ１１の局所的な異常変形に起因した劣化や亀裂破損等は好適に抑制されるようになる。そして、ポンピング中に、規制部材１６の表面（ベローズ側表面）にベローズ１１内壁が接触したとしても、上述の表面処理（フッ素系樹脂のメッキ）が施されていることで、しかもベローズ１１も摺動性に優れるフッ素系樹脂で形成されていることにより、その接触面で高い摺動性が得られ、接触によるポンプ特性の低下は抑えられることになる。 Specifically, as shown in FIG. 2, the restricting member 16 has a cross-sectional shape (a circular shape with a smaller diameter) that is similar to the cross-sectional shape (circular shape) of the bellows 11, and hinders the expansion and contraction of the bellows 11 during pumping. The outer wall of the bellows 11 is disposed so as to be close to the expansion / contraction portion 11a with a clearance d of a certain level (for example, 1 mm). For this reason, in the pump according to this embodiment, even when the bellows 11 is pumped and receives a large pressure from the outside of the bellows 11 due to the flow path pressurization at the time of discharge, the bellows 11 is deformed to the inside. (Deformation greater than clearance d) is regulated by this regulating member 16, and as a result, deterioration, crack breakage, etc. due to local abnormal deformation of the bellows 11 as described above are suitably suppressed. become. Even if the inner wall of the bellows 11 is in contact with the surface of the regulating member 16 (the bellows side surface) during pumping, the bellows 11 is also slid due to the above-described surface treatment (fluorine resin plating). By being formed of a fluororesin having excellent mobility, high slidability can be obtained on the contact surface, and deterioration of pump characteristics due to contact can be suppressed.

また、図１に示されるように、上記ベローズ１１のヘッド部分１１ｂには、中央のねじ孔１１ｄを囲繞するようにして、収縮時に規制部材１６の一部を収容しておくための収容空間１１ｅが、円環状の溝として形成されている。また、上記規制部材１６の先端側（ベース１３とは反対側）には、先端部分１６ａが、上記収容空間１１ｅの溝に対応して円環突起状に形成されている。そうして、収縮時（図１の状態）においては、先端部分１６ａが収容空間１１ｅに収容されることにより、この収容される分だけ、先端部分１６ａがベローズ１１の伸縮部分１１ａよりも伸縮方向へ長くなる（オーバーラップする）ようになっている。このような構成のもと、この実施形態においては、収容空間１１ｅについて上記規制部材１６の出し入れが行われることで、伸張時（吐出時）に伸縮部分１１ａが伸びた分（伸張部分）についても、先端部分１６ａによりベローズ１１の変形が規制されることになり、すなわち伸縮部分１１ａの全体にわたって、上述のベローズ１１内側への変形が規制されることになる。また、上記収容空間１１ｅの溝および先端部分１６ａの内径側壁面は、共にベローズ１１の伸縮方向に沿って形成され、これら収容空間１１ｅの溝と先端部分１６ａとの係合に基づき、上記伸縮方向へのガイドが形成されている。そして、規制部材１６の先端部分１６ａには、規制部材１６が収容空間１１ｅを出入りする際の干渉（引っ掛かり）を防ぐため、その片面（ベローズ側壁面）にテーパ状の加工（斜面加工）が施されている。 In addition, as shown in FIG. 1, the head portion 11b of the bellows 11 surrounds the central screw hole 11d so as to accommodate a part of the regulating member 16 when contracted. Is formed as an annular groove. Further, a tip end portion 16a is formed in an annular projection shape corresponding to the groove of the accommodation space 11e on the tip end side (the side opposite to the base 13) of the regulating member 16. Thus, at the time of contraction (state of FIG. 1), the distal end portion 16 a is accommodated in the accommodating space 11 e, so that the distal end portion 16 a is expanded and contracted more than the expandable portion 11 a of the bellows 11. It is designed to be longer (overlapping). With this configuration, in this embodiment, the amount of expansion / contraction portion 11a (extension portion) that is extended during expansion (during discharge) due to the insertion / removal of the regulating member 16 with respect to the accommodation space 11e. The deformation of the bellows 11 is restricted by the tip portion 16a, that is, the deformation toward the inside of the bellows 11 is restricted over the entire stretchable portion 11a. The groove of the accommodation space 11e and the inner diameter side wall surface of the tip portion 16a are both formed along the expansion / contraction direction of the bellows 11, and the expansion / contraction direction is based on the engagement between the groove of the storage space 11e and the tip portion 16a. A guide to is formed. The tip 16a of the regulating member 16 is tapered (slope machining) on one surface (bellows side wall surface) to prevent interference (hook) when the regulating member 16 enters and exits the accommodating space 11e. Has been.

また、この規制部材１６は、円環突起状のガイド部１６ｃ（ロッド１８の挿入孔も兼ねる）でピストンロッド１８を支持しながら、薄肉円筒状の壁部１６ｂによって、このロッド１８を内包している。詳しくは、ガイド部１６ｃに設けられたシール部材１５ｄ（例えば取付け溝に嵌着された円環状のリップパッキン）により、ガイド部１６ｃとロッド部１８ａとの間は、摺動可能にシールされている。そして、同ガイド部１６ｃにさらに設けられた摺動部材１５ｅ（例えば取付け溝に嵌着された摺動性に優れる低摩擦リング）により、ロッド部１８ａは、ベローズ１１の伸縮方向に往復動可能なように支持されて（ガイドされて）いる。さらに、このロッド部１８ａだけでなく、ピストン部１８ｃにおいても、ピストンロッド１８はガイドされている。すなわち、このピストン部１８ｃに設けられた摺動部材１５ｆ（例えば取付け溝に嵌着された摺動性に優れる低摩擦リング）が、上記規制部材１６の内壁面に接触する（接触しながら面上を移動する）ようなかたちで、ロッド１８の運動方向がベローズ１１の伸縮方向にガイドされるようになっている。 Further, the regulating member 16 includes the rod 18 by the thin cylindrical wall portion 16b while supporting the piston rod 18 with an annular projecting guide portion 16c (also serving as an insertion hole for the rod 18). Yes. Specifically, the guide portion 16c and the rod portion 18a are slidably sealed between the guide portion 16c and the rod portion 18a by a seal member 15d provided in the guide portion 16c (for example, an annular lip packing fitted in the mounting groove). . And the rod part 18a can reciprocate in the expansion-contraction direction of the bellows 11 with the sliding member 15e further provided in the guide part 16c (for example, the low friction ring excellent in the slidability fitted by the attachment groove | channel). Is supported (guided). Furthermore, the piston rod 18 is guided not only in the rod portion 18a but also in the piston portion 18c. That is, a sliding member 15f provided on the piston portion 18c (for example, a low friction ring having excellent sliding properties fitted in the mounting groove) contacts the inner wall surface of the regulating member 16 (on the surface while contacting). The movement direction of the rod 18 is guided in the expansion / contraction direction of the bellows 11.

このポンプ１０では、ロッド部１８ａおよびピストン部１８ｃの二点（上記収容空間１１ｅの溝によるガイドも含めると三点）でロッド１８をガイドし、ベローズ１１の伸縮に伴う運動（ヘッド部分１１ｂの往復運動）の方向を同ベローズ１１の伸縮方向に定めることにより、ベローズ１１の運動方向が伸縮方向と常に一致するようにしている。このため、同ベローズ１１に対して、伸縮方向に対して垂直となる方向から力が加わったときにおいても、残留変形や亀裂等の原因となる不自然な変形は、このピストンロッド１８を通じて的確に抑制されるようになる。しかも、このポンプ１０では、そのガイド（位置決め）を別途設けることなく、ヘッド部分１１ｂや規制部材１６でそのガイド（ロッド１８の位置決め）を形成しているため、簡素な構成が保たれている。 In this pump 10, the rod 18 is guided at two points of the rod portion 18 a and the piston portion 18 c (three points including the guide by the groove of the accommodation space 11 e), and the movement accompanying the expansion and contraction of the bellows 11 (reciprocation of the head portion 11 b). The direction of movement) is set to the expansion / contraction direction of the bellows 11 so that the movement direction of the bellows 11 always coincides with the expansion / contraction direction. For this reason, even when a force is applied to the bellows 11 from a direction perpendicular to the expansion and contraction direction, unnatural deformation that causes residual deformation, cracks, and the like is accurately caused through the piston rod 18. It will be suppressed. Moreover, in this pump 10, since the guide (positioning of the rod 18) is formed by the head portion 11 b and the regulating member 16 without separately providing the guide (positioning), a simple configuration is maintained.

またここで、規制部材１６の、ばね取付端１８ｅに対向する部分には、円環状の溝が形成され、この溝にばね取付端１６ｅが形成されている。そして、この溝の壁面（内径側はガイド部１６ｃの外壁に相当）が、上記肩部１８ｄの壁面およびその外側の規制部材１６（特に壁部１６ｂ）の内壁と共に、ばね取付端１８ｅからばね取付端１６ｅにわたって取付けられた円環螺旋状のばね１９のガイドを形成している。そして、このばね１９の反発力（伸張力）により、ピストンロッド１８に対し、基本的には常時、同ロッド１８をベース１３側へ押し付けるような圧力、すなわちベローズ１１を収縮させるような圧力が加えられている。 Here, an annular groove is formed in a portion of the regulating member 16 facing the spring mounting end 18e, and the spring mounting end 16e is formed in this groove. Then, the wall surface of the groove (the inner diameter side corresponds to the outer wall of the guide portion 16c), together with the wall surface of the shoulder portion 18d and the inner wall of the regulating member 16 (particularly the wall portion 16b) on the outside, is mounted from the spring mounting end 18e. It forms a guide for an annular helical spring 19 mounted over the end 16e. Then, the repulsive force (extension force) of the spring 19 applies a pressure that constantly presses the rod 18 against the base 13 side, that is, a pressure that causes the bellows 11 to contract. It has been.

また上述のとおり、上記ベース１３には、通気孔１３ａおよび給排ポート１３ｂが形成されており、通気孔１３ａにより、気密性の高いロッド１８のピストン部１８ｃ底面側（ベース１３側）を、積極的に大気圧（またはそれに準ずる圧力）にすべく開放して、上記ベローズ１１共々、ピストンロッド１８が円滑に往復運動するようにしている。また、この実施形態に係るポンプ１０では、ベローズ１１の駆動に電動モータ等の機械駆動系を用いておらず、ベローズ１１の伸縮は、上記給排ポート１３ｂを通じて、ベローズ１１に対し、圧縮気体（例えばコンプレッサによる圧縮エア）が給排されることに基づいて行うようになっている。 Further, as described above, the base 13 is formed with the vent hole 13a and the supply / discharge port 13b. By the vent hole 13a, the bottom surface side (base 13 side) of the piston portion 18c of the highly airtight rod 18 is positively moved. Thus, the piston rod 18 is reciprocated smoothly together with the bellows 11 by opening it to atmospheric pressure (or a pressure corresponding to it). Further, in the pump 10 according to this embodiment, a mechanical drive system such as an electric motor is not used for driving the bellows 11, and the expansion and contraction of the bellows 11 is compressed gas (with respect to the bellows 11 through the supply / discharge port 13b). For example, it is performed based on supply / discharge of compressed air by a compressor.

次に、図３（ａ）および（ｂ）を参照して、このポンプ１０の動作について説明する。なお、これら図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれセット状態（収縮状態）および動作状態（伸張状態）におけるポンプ１０の様子を示す断面図である。 Next, the operation of the pump 10 will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). 3A and 3B are cross-sectional views showing the state of the pump 10 in the set state (contracted state) and the operating state (extended state), respectively.

上記のように、このポンプ１０のポンピング動作、すなわち上記ベローズ１１の伸縮運動は、給排ポート１３ｂを通じて同ベローズ１１に対し、気体が給排されることに基づいて行われる。そして、この伸縮運動によって、上記流路１２ａ（特にポンプ室１２ｂ）の容積が可変とされることに基づき、該流路１２ａ、並びに、同流路１２ａに設けられた吸入ポート１４ａおよび吐出ポート１４ｂを通じて、薬液（流体）の移送（吸入および吐出）が行われることになる。 As described above, the pumping operation of the pump 10, that is, the expansion / contraction motion of the bellows 11, is performed based on the supply / discharge of gas to / from the bellows 11 through the supply / discharge port 13b. Then, based on the fact that the volume of the flow path 12a (especially the pump chamber 12b) is variable by this expansion and contraction movement, the flow path 12a, and the suction port 14a and the discharge port 14b provided in the flow path 12a. Through this, the chemical solution (fluid) is transferred (inhaled and discharged).

すなわち、薬液の吸入を行う場合には、給排ポート１３ｂを通じて排気を行うことによって、ベローズ１１内にあって規制部材１６の外側にあたる部分（シール部材１５ｄによって気密された部分）を減圧する（実行中の加圧をやめる）。そうすると、この圧力変化により、ばね１９の反発力に抗う力が弱まり、図３（ａ）に示すように、ベローズ１１が収縮し（ピストンロッド１８はベース１３側へ移動、ベローズ１１内側の容積は減少）、規制部材１６の一部（先端部分１６ａ）がヘッド部分１１ｂに設けられた収容空間１１ｅに収容されることになる。そして、この収縮に伴い、ベローズ１１外側の流路１２ａ（特にポンプ室１２ｂ）の容積は増大し、ひいては同流路１２ａ内の圧力が減少することによって、上記吸入ポート１４ａより薬液が吸入されることになる。 That is, when inhaling a chemical solution, exhausting through the supply / exhaust port 13b reduces the pressure in the bellows 11 and the portion outside the regulating member 16 (the portion airtight by the seal member 15d). Stop pressurizing inside). Then, due to this pressure change, the force resisting the repulsive force of the spring 19 is weakened, and as shown in FIG. 3A, the bellows 11 contracts (the piston rod 18 moves to the base 13 side, the volume inside the bellows 11 is Decrease) part of the regulating member 16 (tip portion 16a) is accommodated in the accommodating space 11e provided in the head portion 11b. With this contraction, the volume of the flow path 12a (especially the pump chamber 12b) outside the bellows 11 increases, and as a result, the pressure in the flow path 12a decreases, whereby the drug solution is sucked from the suction port 14a. It will be.

他方、薬液の吐出を行う場合には、給排ポート１３ｂを通じて給気を行うことによって、上記ベローズ１１内にあって規制部材１６の外側にあたる部分（シール部材１５ｄによって気密された部分）を加圧する（圧縮エアを供給する）。そうすると、この圧力変化により、ばね１９の反発力に抗って、図３（ｂ）に示すように、ベローズ１１が伸張し（ピストンロッド１８はベース１３から離間、ベローズ１１内側の容積は増大）、収容空間１１ｅに収容されていた規制部材１６の一部（先端部分１６ａ）が、同空間１１ｅから出て、伸張部分を含めた伸縮部分１１ａの全体にわたって、上記ベローズ１１内側へのクリアランスｄ（図２）以上の変形を規制するようになる。そして、この伸張に伴い、ベローズ１１外側の流路１２ａ（特にポンプ室１２ｂ）の容積は減少し、ひいては同流路内の圧力が増大することによって、上記吐出ポート１４ｂより薬液が吐出されることになる。すなわち、この実施形態においては、この吐出時に、流路１２ａの加圧に伴ってベローズ１１外側から大きな圧力を受けたしても、規制部材１６によりベローズ１１の内側への変形は規制され、同ベローズ１１（特にその伸縮部分１１ａ）の変形は上記規制部材１６によって的確に食い止められるようになる。すなわち、このポンプ１０では、前述したような、ベローズ１１の局所的な異常変形に起因した残留変形や亀裂破損などは好適に抑制（あるいは防止）されることになる。 On the other hand, when the chemical solution is discharged, air is supplied through the supply / discharge port 13b to pressurize a portion in the bellows 11 and outside the regulating member 16 (portion sealed by the seal member 15d). (Supply compressed air). Then, due to this pressure change, the bellows 11 is extended against the repulsive force of the spring 19 as shown in FIG. 3B (the piston rod 18 is separated from the base 13 and the volume inside the bellows 11 is increased). A part of the regulating member 16 (tip portion 16a) housed in the housing space 11e comes out of the space 11e and extends to the inside of the bellows 11 over the entire stretchable portion 11a including the stretched portion ( 2) The above deformation is regulated. With this extension, the volume of the flow path 12a (especially the pump chamber 12b) outside the bellows 11 decreases, and as a result, the pressure in the flow path increases, whereby the chemical liquid is discharged from the discharge port 14b. become. That is, in this embodiment, even when a large pressure is received from the outside of the bellows 11 along with the pressurization of the flow path 12a at the time of discharge, deformation to the inside of the bellows 11 is regulated by the regulating member 16, The deformation of the bellows 11 (particularly, the expansion / contraction portion 11a) can be accurately prevented by the restriction member 16. That is, in the pump 10, the residual deformation or crack breakage due to the local abnormal deformation of the bellows 11 as described above is suitably suppressed (or prevented).

以上、このポンプ１０による薬液の吸入態様および吐出態様について説明した。すなわち、このポンプ１０では、上記セット状態（収縮状態）と動作状態（伸張状態）とを交互に繰り返しながら、薬液の移送を行う。そして、このように繰り返し動作を伴う用途にあっても、この実施形態では、上記規制部材１６が設けられていることによって、ポンプの長寿命化が図られることになる。また、この実施形態では、ベローズ１１の収縮および伸張を、薬液の腐食に弱くなりがちな機械駆動系によらず、それぞれ同ベローズ１１内における気体の給排に基づいて行っているため、薬液に対して強い腐食耐性が得られることになる。 In the above, the suction | inhalation aspect and discharge aspect of the chemical | medical solution by this pump 10 were demonstrated. That is, in the pump 10, the chemical solution is transferred while alternately repeating the set state (contracted state) and the operating state (extended state). And even if it exists in the use accompanying a repetitive operation | movement in this way, in this embodiment, the lifetime of a pump is achieved by providing the said control member 16. As shown in FIG. In this embodiment, the contraction and extension of the bellows 11 are performed based on the supply and discharge of gas in the bellows 11 without depending on the mechanical drive system that tends to be susceptible to chemical corrosion. On the other hand, strong corrosion resistance can be obtained.

［第２の実施形態］
次に、本発明に係るベローズ式ポンプを具体化した第２の実施形態について図面を参照しつつ説明する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment in which the bellows pump according to the present invention is embodied will be described with reference to the drawings.

以下、図４および図５を参照して、この実施形態に係るポンプ２０の構造および動作について説明する。なお、これら各図（それぞれ図１および図３に対応する断面図）に示されるように、この実施形態に係るポンプ２０も、基本的には、第１の実施形態のポンプ１０に準ずる構造を有している。したがって、同図４においては、先の図１中に示した要素と同一の要素に各々同一の符号を付して示し、重複する説明についてはこれを割愛する。すなわちここでは主に、本実施形態と上記第１の実施形態との相違点について詳述する。 Hereinafter, the structure and operation of the pump 20 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. As shown in these drawings (cross-sectional views corresponding to FIGS. 1 and 3, respectively), the pump 20 according to this embodiment also basically has a structure similar to the pump 10 of the first embodiment. Have. Therefore, in FIG. 4, the same elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. That is, here, the difference between the present embodiment and the first embodiment will be mainly described in detail.

同図４に示されるように、このポンプ２０には、先の第１の実施形態のポンプ１０においては設けられていた収容空間１１ｅ（図１）が設けられていない。そして、これに対応して、規制部材１６の先端部分１６ａは短く、そしてヘッド部分１１ｂの底面（ベース１３側端面）は、略平坦な面となっている。ただし、本実施形態においても、継ぎ手１７による段差でヘッド部分１１ｂの内側表面に小さな空間は形成される。このため、基本的には先の第１の実施形態と同様、規制部材１６先端の円環状の突起、すなわち先端部分１６ａが、ポンピング用ベローズ１１の伸縮に対応して、この空間を出入りするようになっている。そして、同先端部分１６ａのベローズ１１側表面がテーパ状に加工されることによって、ベローズ１１との干渉が抑制されていることも、第１の実施形態と同様である。 As shown in FIG. 4, the pump 20 is not provided with the accommodating space 11e (FIG. 1) that was provided in the pump 10 of the first embodiment. Corresponding to this, the front end portion 16a of the regulating member 16 is short, and the bottom surface (end surface on the base 13 side) of the head portion 11b is a substantially flat surface. However, also in the present embodiment, a small space is formed on the inner surface of the head portion 11b due to the level difference caused by the joint 17. For this reason, basically, as in the first embodiment, the annular protrusion at the tip of the restricting member 16, that is, the tip portion 16a, enters and leaves this space corresponding to the expansion and contraction of the pumping bellows 11. It has become. And it is the same as that of 1st Embodiment that the interference with the bellows 11 is suppressed by processing the bellows 11 side surface of the front-end | tip part 16a into a taper shape.

このように、本実施形態では収容空間１１ｅを無くしたことにより、ベローズ１１のヘッド部分１１ｂが、簡素（単純）な構造を保ち、ポンプ全体の構成としても、上記第１の実施形態と比べて、よりコンパクトな構成となっている。ただし、規制部材１６は、ベローズ１１収縮時の伸縮部分１１ａの全体にわたって近接するにとどまり、吐出時に伸縮部分１１ａが伸びた分（伸張部分）については、上述のベローズ１１内側への変形を規制していない。 As described above, in the present embodiment, by eliminating the accommodation space 11e, the head portion 11b of the bellows 11 maintains a simple (simple) structure, and the overall configuration of the pump is also compared with that of the first embodiment. It has a more compact configuration. However, the restricting member 16 stays close to the entire expansion / contraction portion 11a when the bellows 11 contracts, and the deformation of the expansion / contraction portion 11a during expansion (extension portion) restricts deformation to the inside of the bellows 11 described above. Not.

図５（ａ）および（ｂ）は、このポンプ２０の動作態様（セット状態および動作状態）を示す断面図である。 FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views showing the operation modes (set state and operation state) of the pump 20.

同図５（ａ）および（ｂ）に示されるように、ポンピング動作も、前述した第１の実施形態のポンプ動作に準じた動作となる。ただし、図５（ｂ）に示されるように、吐出時、ベローズ１１の伸縮部分１１ａが伸びた分（伸張部分）については、上述のベローズ１１内側への変形（クリアランス以上の変形）は規制されない。しかしながら、この場合にあっても、少なくともそれ以外の部分については、確実に異常変形が防止されることになり、前述の残留変形や亀裂破損などが抑制されることによって、ポンプの長寿命化が図られることになる。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the pumping operation is also an operation according to the pump operation of the first embodiment described above. However, as shown in FIG. 5B, during the discharge, the above-described deformation (deformation beyond the clearance) to the inside of the bellows 11 is not restricted with respect to the stretched portion 11a of the bellows 11 (stretched portion). . However, even in this case, at least the other parts are reliably prevented from being abnormally deformed, and the above-mentioned residual deformation and crack breakage are suppressed, thereby extending the life of the pump. It will be illustrated.

このように、この実施形態によれば、先の第１の実施形態と比べて幾らか効果は薄れるものの、前述したポンプ長寿命化に係る効果は確実に奏され、さらにポンプ全体としての簡素化（構造の単純化）が図られ、製造も容易になる。 As described above, according to this embodiment, although the effect is somewhat less than that of the first embodiment, the above-described effect relating to the extension of the pump life is surely achieved, and further simplification of the entire pump is achieved. (Simplification of the structure) is achieved, and the manufacture becomes easy.

［他の実施形態］
・上記各実施形態では、ベローズ１１の収縮および伸張を、それぞれ同ベローズ１１内における気体の給排に基づいて行うようにした。しかしながらこれに限らず、腐食性の弱い流体を移送する場合や、あるいは腐食性の強い流体を移送する場合においても何らかの対策を施して腐食等について特に問題が生じないときには、前述した特許文献１に記載のポンプと同様に、電動モータ等の機械駆動系を用いてベローズ１１の伸縮を行うようにしてもよい。こうした機械駆動系によれば、送りねじ（ボールねじ）等によりベローズ伸縮量の精密な制御が可能となるため、高精度な定量吐出を必要とする用途にあっては、このような機械駆動式ベローズポンプが有効である。 [Other Embodiments]
In each of the above embodiments, the bellows 11 are contracted and extended based on the supply and discharge of gas in the bellows 11. However, the present invention is not limited to this, and in the case of transferring a weakly corrosive fluid or in the case of transferring a highly corrosive fluid, if any countermeasure is taken and no particular problem arises with respect to corrosion or the like, the above-mentioned Patent Document 1 describes. Similarly to the pump described, the bellows 11 may be expanded and contracted using a mechanical drive system such as an electric motor. According to such a mechanical drive system, it is possible to precisely control the bellows expansion / contraction amount using a feed screw (ball screw) or the like. A bellows pump is effective.

・上記各実施形態では、変形防止の対象となるベローズ１１内壁の全体にわたって近接するような円筒状の規制部材１６を採用することとしたが、これに限定されることなく、例えば図６（図２に対応する略式断面図）に示すように、複数に分割された板片（規制部材１６）を、上記ベローズ１１の内壁に即して円筒状に配設するようにした場合も、少なくとも上記各実施形態に準ずる効果は得ることができる。さらには、これら板片を、応力の集中する部分に選択的に設けるようにしてもよい。要は、この規制部材１６が、上記ベローズ１１の内壁に当接または近接するように設けられていれば、前述したベローズ内側への変形を規制することはできるようになる。なお、ベローズ１１の伸縮を気体の給排に基づいて行う構成において、上記規制部材１６を複数に分割された板片として設ける場合（例えば図６の場合）には、エア漏れ防止のために通気孔１３ａを塞ぐなど、上記各実施の形態の構造を適宜に変更する必要がある。 In each of the above embodiments, the cylindrical regulating member 16 that is close to the entire inner wall of the bellows 11 that is subject to deformation prevention is employed. However, the present invention is not limited to this, and for example, FIG. As shown in the schematic cross-sectional view corresponding to 2), at least the above-described plate pieces (regulating members 16) are arranged in a cylindrical shape along the inner wall of the bellows 11. The effect according to each embodiment can be obtained. Furthermore, these plate pieces may be selectively provided in a portion where stress is concentrated. In short, if the restricting member 16 is provided so as to be in contact with or close to the inner wall of the bellows 11, the deformation to the inside of the bellows described above can be restricted. In the configuration in which the bellows 11 is expanded and contracted based on the supply and discharge of gas, when the restriction member 16 is provided as a plurality of divided plate pieces (for example, in the case of FIG. 6), it is passed to prevent air leakage. It is necessary to appropriately change the structure of each of the above embodiments, such as closing the pores 13a.

・上記各実施形態では、ベローズ１１と規制部材１６との間に、所定のクリアランス（例えば１ｍｍ）を設けるようにしたが、このクリアランスの設定は必須ではなく、ベローズ１１のポンピング動作に許容を超える支障が出ない場合には、規制部材１６をベローズ１１に当接（接触）させて配設することもできる。 In each of the above embodiments, a predetermined clearance (for example, 1 mm) is provided between the bellows 11 and the regulating member 16, but setting of this clearance is not essential and the pumping operation of the bellows 11 exceeds the allowable value. If there is no hindrance, the regulating member 16 can be disposed in contact with (contact with) the bellows 11.

・上記各実施形態では、吸入ポートおよび吐出ポートとして逆止弁を用いるようにしたが、これに限定されることなく、例えば通常の弁を用い、ベローズ１１のポンピング動作に応じてこれらポートを交互に開放（他方は閉鎖）するようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the check valve is used as the suction port and the discharge port. However, the present invention is not limited to this. For example, a normal valve is used, and these ports are alternately switched according to the pumping operation of the bellows 11. May be opened (the other is closed).

・上記規制部材１６の材質は任意である。例えば母材としては、上記ステンレス以外にも、鉄やアルミニウムなどが有効である。また、摺動性を得るために母材表面にコーティング（例えばメッキ）するフッ素系樹脂としても、ＰＴＦＥ（Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥ）以外のフッ素系樹脂を採用するようにしてもよい。さらには、規制部材１６全体をフッ素系樹脂で形成するようにしてもよい。要は、規制部材１６の、少なくともベローズ１１側表面に、フッ素系樹脂が設けられていさえすれば、規制部材１６を近接させた場合であれ、ベローズ１１を滑らかに伸縮運動させることができる。また、十分な摺動性が得られる場合、あるいは摺動性を要しない場合には、規制部材１６の表面に、こうしたフッ素系樹脂を用いる必要もない。 The material of the restriction member 16 is arbitrary. For example, as the base material, iron or aluminum is effective in addition to the above stainless steel. Further, as a fluorine-based resin that is coated (for example, plated) on the surface of the base material in order to obtain slidability, a fluorine-based resin other than PTFE (Ni-P-PTFE) may be adopted. Furthermore, you may make it form the whole control member 16 with a fluorine resin. In short, as long as the fluororesin is provided on at least the surface of the regulating member 16 on the bellows 11 side, the bellows 11 can be smoothly expanded and contracted even if the regulating member 16 is brought close. Further, when sufficient slidability is obtained or when slidability is not required, it is not necessary to use such a fluorine-based resin on the surface of the regulating member 16.

・この発明は、フッ素系樹脂からなるベローズを採用した場合に適用して特に有益であるが、これは必須の構成ではなく、他の材料（例えば適宜の金属や合金）からなるベローズを採用した場合であっても、基本的には、上記各実施形態と同様の形態をもって適用することができる。 This invention is particularly useful when applied to a bellows made of a fluororesin, but this is not an essential configuration, and a bellows made of another material (such as an appropriate metal or alloy) is used. Even in this case, the present invention can be basically applied in the same form as the above embodiments.

・さらに、発明の適用対象とするポンプのポンピング方式も、ポンピング用のベローズ内側の容積変化により、ベローズ外側に設けられた流路に対する圧力を変化させ、この流路を通じて流体の吸入および吐出を行うものであれば、本発明は、基本的に、上記各実施形態と同様の形態をもって適用することができる。 Furthermore, the pumping system of the pump to which the invention is applied also changes the pressure on the flow path provided outside the bellows due to the volume change inside the bellows for pumping, and sucks and discharges fluid through this flow path. If it is, the present invention can be basically applied in the same form as each of the above embodiments.

第１の実施形態に係るポンプの概略構造を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the pump which concerns on 1st Embodiment. 図１のＺ−Ｚ線に沿った略式断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line ZZ in FIG. 1. （ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態のポンプの動作態様を示す断面図。(A), (b) is sectional drawing which shows the operation | movement aspect of the pump of 1st Embodiment. 第２の実施形態に係るポンプの概略構造を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the pump which concerns on 2nd Embodiment. （ａ）、（ｂ）は、第２の実施形態のポンプの動作態様を示す断面図。(A), (b) is sectional drawing which shows the operation | movement aspect of the pump of 2nd Embodiment. 規制部材の形態についての変形例を示す略式断面図。The schematic sectional drawing which shows the modification about the form of a control member.

Explanation of symbols

１０、２０…ポンプ、１１…ベローズ、１１ａ…伸縮部分、１１ｂ…ヘッド部分、１１ｃ…フランジ部、１１ｄ…ねじ孔、１１ｅ…収容空間、１２…ハウジング、１２ａ…流路、１２ｂ…ポンプ室、１３…ベース、１３ａ…通気孔、１３ｂ…給排ポート、１３ｃ…ねじ、１４ａ…吸入ポート、１４ｂ…吐出ポート、１５ａ〜１５ｄ…シール部材、１５ｅ、１５ｆ…摺動部材、１６…規制部材、１６ａ…先端部分、１６ｂ…壁部、１６ｃ…ガイド部、１６ｄ…フランジ部、１６ｅ…ばね取付端、１７…継ぎ手、１８…ピストンロッド、１８ａ…ロッド部、１８ｂ…ねじ孔、１８ｃ…ピストン部、１８ｄ…肩部、１８ｅ…ばね取付端、１９…ばね。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20 ... Pump, 11 ... Bellows, 11a ... Expansion / contraction part, 11b ... Head part, 11c ... Flange part, 11d ... Screw hole, 11e ... Accommodating space, 12 ... Housing, 12a ... Flow path, 12b ... Pump chamber, 13 ... Base, 13a ... Vent, 13b ... Supply / exhaust port, 13c ... Screw, 14a ... Suction port, 14b ... Discharge port, 15a-15d ... Seal member, 15e, 15f ... Sliding member, 16 ... Restriction member, 16a ... Tip part, 16b ... Wall part, 16c ... Guide part, 16d ... Flange part, 16e ... Spring mounting end, 17 ... Joint, 18 ... Piston rod, 18a ... Rod part, 18b ... Screw hole, 18c ... Piston part, 18d ... Shoulder, 18e ... Spring mounting end, 19 ... Spring.

Claims

Using the stretchability of the bellows, the inner volume of the bellows is variable, and the pressure on the flow path provided on the outer side of the bellows is changed by the volume change, and the flow path, and a predetermined portion of the flow path In a bellows type pump that performs suction and discharge of fluid through a suction port and a discharge port provided in
The inside of the bellows, regulating member for regulating a deformation of the said bellows inner for telescoping portion of the bellows, Ri Na is disposed so as to contact with or in proximity to the telescopic portion,
The regulating member is arranged not only in a contracted state but also in an extended state so as to regulate the deformation to the inside of the bellows over the entire stretchable part,
The bellows is formed with an accommodating space for accommodating a part of the restricting member when contracted, and the restricting member enters and exits the accommodating space according to the expansion and contraction of the bellows. Bellows type pump characterized by

The regulating member includes a cylindrical body part and an annular projecting tip part protruding from the body part,
The bellows is formed in a cylindrical shape,
The bellows pump according to claim 1, wherein the housing space is an annular groove that houses the tip portion during the contraction.

The bellows pump according to claim 1 or 2 , wherein the bellows is made of a fluorine-based resin.

The bellows type pump according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a bellows side surface of the regulating member is made of a fluororesin.

The bellows has an axis that determines a direction of movement accompanying expansion and contraction in a certain direction, and the volume of the flow path is variable by reciprocating while the axis is guided by the regulating member. Item 5. A bellows pump according to any one of Items 1 to 4 .

The bellows pump according to any one of claims 1 to 5 , wherein the bellows contraction and extension are performed based on supply and discharge of gas in the bellows.

The bellows type pump according to any one of claims 1 to 6 , wherein at least a surface on the bellows side of the tip portion of the regulating member is processed into a tapered shape.