JP5680344B2

JP5680344B2 - Bellows pump and check valve

Info

Publication number: JP5680344B2
Application number: JP2010134106A
Authority: JP
Inventors: 元彰成尾; 智大足立
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2030-06-11
Also published as: JP2011256830A

Description

本発明は、ベローズポンプ及びチェックバルブに関する。 The present invention relates to a bellows pump and a check valve.

半導体製造や化学工業等において、薬液や溶剤等の流体を送給させるためのポンプとして、ベローズポンプが使用される場合がある。
このベローズポンプは、例えば、特許文献１及び２に記載されているように、ポンプヘッドの左右方向（水平方向）の両側にポンプケースを連結して２つの空気室を形成し、各空気室の内部にそれぞれ左右方向に伸縮可能なベローズを設け、各空気室に交互に加圧エアを供給することによって各ベローズを収縮又は伸張させるように構成されている。 In semiconductor manufacturing, chemical industry, etc., a bellows pump may be used as a pump for feeding fluids such as chemicals and solvents.
In this bellows pump, for example, as described in Patent Documents 1 and 2, a pump case is connected to both sides of the pump head in the left-right direction (horizontal direction) to form two air chambers. Bellows that can expand and contract in the left-right direction are provided therein, and each bellows is contracted or expanded by alternately supplying pressurized air to each air chamber.

ポンプヘッドには、ベローズの内部と連通する流体の吸込通路と吐出通路とが形成され、さらに、吸込通路及び吐出通路に対する一方向への流体の流れを許容し、他方向への流体の流れを阻止するチェックバルブが設けられている。吸込通路用のチェックバルブは、ベローズの伸張により開くことによって吸込通路からベローズ内への流体の流れを許容し、ベローズの収縮により閉じることによって、当該ベローズ内から吸込通路への流体の流れを阻止するように構成されている。また、吐出通路用のチェックバルブは、ベローズの伸張により閉じることによって、吐出通路からベローズ内への流体の流れを阻止し、ベローズの収縮により開くことによって、ベローズ内から吐出通路への流体の流れを許容するように構成されている。 The pump head is formed with a fluid suction passage and a discharge passage communicating with the inside of the bellows, and further allows a fluid flow in one direction with respect to the suction passage and the discharge passage, and allows a fluid flow in the other direction. A check valve is provided for blocking. The check valve for the suction passage allows the flow of fluid from the suction passage into the bellows by being opened by the extension of the bellows, and blocks the flow of fluid from the inside of the bellows to the suction passage by being closed by the contraction of the bellows. Is configured to do. The check valve for the discharge passage is closed by the extension of the bellows to prevent the flow of fluid from the discharge passage into the bellows, and is opened by the contraction of the bellows, so that the fluid flow from the inside of the bellows to the discharge passage Is configured to allow.

また、上記特許文献１及び２に記載のチェックバルブは、いずれも弁体がバルブケース内でベローズの伸縮方向（左右方向）に移動するように配置されている。そして、特許文献１に記載されているチェックバルブは、弁体が圧縮コイルバネによって閉弁方向に付勢され、特許文献２に記載のチェックバルブは、弁体がボールにより構成されるとともに、ベローズの伸縮に伴う流体の流れによって移動し、開閉を行う。 The check valves described in Patent Documents 1 and 2 are both arranged such that the valve element moves in the expansion / contraction direction (left-right direction) of the bellows within the valve case. In the check valve described in Patent Document 1, the valve body is urged in the valve closing direction by a compression coil spring. In the check valve described in Patent Document 2, the valve body is configured by a ball, It moves by the flow of fluid accompanying expansion and contraction, and opens and closes.

特開２００１−２４８７４１号公報JP 2001-248741 A 特開２００６−２００４２９号公報JP 2006-200909 A

特許文献１に記載されているチェックバルブは、弁体が圧縮コイルバネによって付勢されているので、シール性が高く、ベローズの伸縮に伴う動作、特にチェックバルブの開から閉への切り替え動作を、ベローズの伸縮に伴う流体の流れによる背圧に加え、圧縮コイルバネの付勢力によって応答性よく行うことができる。しかし、圧縮コイルバネの伸縮ストロークを確保する必要があるため、バルブケースの水平方向寸法を大きくする必要がある。バルブケースは、ベローズ内に配置されるため、バルブケースの水平方向寸法が大きいと、その分ベローズを水平方向に長く形成する必要が生じ、ベローズポンプ全体が大型化するという欠点がある。
また、圧縮コイルバネは、ＰＴＦＥ等の合成樹脂により形成されているので、長期使用によるクリープ等によってシール精度が低下する可能性がある。 The check valve described in Patent Document 1 has a high sealing performance because the valve body is urged by a compression coil spring, and the operation accompanying the expansion and contraction of the bellows, particularly the switching operation from opening to closing of the check valve, In addition to the back pressure due to the flow of fluid accompanying the expansion and contraction of the bellows, it can be performed with good responsiveness by the biasing force of the compression coil spring. However, since it is necessary to secure the expansion / contraction stroke of the compression coil spring, it is necessary to increase the horizontal dimension of the valve case. Since the valve case is arranged in the bellows, if the horizontal dimension of the valve case is large, it is necessary to form the bellows longer in the horizontal direction, and there is a disadvantage that the whole bellows pump is enlarged.
In addition, since the compression coil spring is formed of a synthetic resin such as PTFE, there is a possibility that the sealing accuracy may be lowered due to creep or the like due to long-term use.

これに対して、特許文献２に記載のチェックバルブは、圧縮コイルバネを使用していないため、バルブケースの水平方向寸法を小さくすることができ、ベローズポンプの小型化に寄与することができるとともに、クリープ等に起因するシール精度の低下を防止することができる。
しかしながら、弁体（ボール）が、ベローズの伸縮に伴う流体の流れのみによって移動するため、圧縮コイルバネを備えたものと比較して、特に、チェックバルブの開から閉への切り換えに遅れを生じやすくなるという欠点がある。また、ベローズポンプの運転を停止したときに、閉弁の遅れに起因して、吐出通路からベローズ内に、またベローズ内から吸込通路内に流体が逆流しやすくなるという欠点がある。このような流体の逆流は、ベローズポンプの運転を再開したときの定量性を損なう原因となる。 On the other hand, since the check valve described in Patent Document 2 does not use a compression coil spring, the horizontal dimension of the valve case can be reduced, contributing to downsizing of the bellows pump, It is possible to prevent a decrease in sealing accuracy due to creep or the like.
However, since the valve body (ball) moves only by the flow of the fluid accompanying expansion and contraction of the bellows, it is particularly easy to cause a delay in switching the check valve from opening to closing, compared to the one having a compression coil spring. There is a drawback of becoming. Further, when the operation of the bellows pump is stopped, there is a drawback that the fluid easily flows backward from the discharge passage into the bellows and from the inside of the bellows into the suction passage due to a delay in valve closing. Such a reverse flow of the fluid causes a loss of quantitativeness when the operation of the bellows pump is resumed.

本発明は、ベローズポンプの小型化や長期にわたるチェックバルブのシール精度の維持を可能としながら、ベローズの伸縮に応じて応答性よくチェックバルブの開閉動作を行うことができるベローズポンプ及びチェックバルブを提供することを目的とする。 The present invention provides a bellows pump and a check valve that can open and close the check valve with high responsivity according to the expansion and contraction of the bellows, while enabling the bellows pump to be downsized and maintaining the sealing accuracy of the check valve over a long period of time. The purpose is to do.

本発明のベローズポンプは、流体の吸込通路及び吐出通路が形成されたポンプヘッドと、このポンプヘッドに取り付けられ、その内部が前記吸込通路及び前記吐出通路に連通する水平方向に伸縮自在なベローズと、このベローズを伸縮動作させる駆動装置と、前記吸込通路及び前記吐出通路に対する一方向への流体の流れを許容し、他方向への流体の流れを阻止する吸込用及び吐出用のチェックバルブと、を備えているベローズポンプであって、
前記チェックバルブは、その水平方向の一端部と他端部との間で流体を流通させる流路を有しているバルブケースと、
前記バルブケース内に収容されると共に、その自重によって閉弁方向へ移動可能な弁体と、を備え、
前記バルブケースには、閉弁のための前記弁体の移動方向が低位となるように水平方向に対して傾斜して形成された前記弁体の移動通路が形成され、
前記弁体が、前記移動通路に沿って転動可能な球体であり、
前記流路が、水平方向に沿って延びるとともに前記移動通路の周囲に重複して周方向等間隔に形成された３つの流通路を有しており、
前記バルブケースが、ケース本体と、このケース本体内に挿入されて前記移動通路を形成する弁体受け部材とを含み、
前記ケース本体、前記弁体受け部材、及び前記弁体は、前記吸込用チェックバルブと前記吐出用チェックバルブとで同一の部品が使用され、
前記ケース本体に対する前記弁体受け部材の挿入方向が、前記吸込用チェックバルブと前記吐出用チェックバルブとで互いに異なっていることを特徴とする。 The bellows pump of the present invention includes a pump head in which a fluid suction passage and a discharge passage are formed, and a bellows attached to the pump head, the interior of which is in communication with the suction passage and the discharge passage and can be expanded and contracted in the horizontal direction. A drive device for expanding and contracting the bellows, a check valve for suction and discharge that allows fluid flow in one direction with respect to the suction passage and the discharge passage, and blocks fluid flow in the other direction; A bellows pump comprising:
The check valve is a valve case having a flow path for allowing fluid to flow between one end and the other end in the horizontal direction;
A valve body that is housed in the valve case and is movable in the valve closing direction by its own weight,
The valve case is formed with a movement passage for the valve body that is formed to be inclined with respect to the horizontal direction so that the movement direction of the valve body for valve closing is low.
The valve body is a sphere capable of rolling along the movement path;
The flow path has three flow paths that extend along the horizontal direction and are formed at equal intervals in the circumferential direction so as to overlap the periphery of the movement path .
The valve case includes a case main body and a valve body receiving member that is inserted into the case main body to form the moving passage,
For the case body, the valve body receiving member, and the valve body, the same parts are used for the suction check valve and the discharge check valve,
The insertion direction of the valve body receiving member with respect to the case body is different between the suction check valve and the discharge check valve .

本発明のチェックバルブによれば、弁体がその自重によって閉弁方向に移動可能であるので、圧縮コイルバネによる付勢がなくてもベローズの伸縮に伴う流体の流れに応じて開閉動作、特に開から閉への動作を迅速に行うことができ、ベローズポンプを停止した場合にも、流体の逆流を適切に防止することができる。また、圧縮コイルバネを備える必要がないため、チェックバルブの水平方向の寸法を小さくすることができ、ベローズポンプの小型化が可能になるとともに、圧縮コイルバネのクリープに起因してシール精度が低下するといった問題も生じることがない。 According to the check valve of the present invention, since the valve body can move in the valve closing direction by its own weight, the opening / closing operation, particularly the opening operation, is performed according to the fluid flow accompanying the expansion and contraction of the bellows without the biasing force of the compression coil spring. Can be quickly performed, and even when the bellows pump is stopped, backflow of fluid can be appropriately prevented. Further, since it is not necessary to provide a compression coil spring, the horizontal dimension of the check valve can be reduced, the bellows pump can be reduced in size, and the sealing accuracy is reduced due to the creep of the compression coil spring. There is no problem.

前記バルブケースには、閉弁のための前記弁体の移動方向が低位となるように水平方向に対して傾斜して形成された前記弁体の移動通路が形成されているので、弁体の自重により適切に閉弁することができる。 Wherein the valve case, since the valve member movement path formed by inclined said valve member movement direction with respect to the horizontal direction so as to lower the for closing are formed, the valve body The valve can be closed properly by its own weight.

前記弁体は、前記移動通路に沿って転動可能な球体であるので、移動通路内で円滑に弁体を移動させることができる。 Since the valve body is a spherical body that can roll along the movement path, the valve body can be smoothly moved in the movement path.

本発明のチェックバルブは、べローズポンプにおける流体の吸込用及び吐出用として用いられ、流体の一方向への流れを許容しかつ他方向への流れを阻止するチェックバルブであって、
水平方向の一端部と他端部との間で流体を流通させる流路を有しているバルブケースと、
前記バルブケース内に収容されると共に、その自重によって閉弁方向に移動可能な弁体と、を備え、
前記バルブケースには、閉弁のための前記弁体の移動方向が低位となるように水平方向に対して傾斜して形成された前記弁体の移動通路が形成され、
前記弁体が、前記移動通路に沿って転動可能な球体であり、
前記流路が、水平方向に沿って延びるとともに前記移動通路の周囲に重複して周方向等間隔に形成された３つの流通路を有しており、
前記バルブケースが、ケース本体と、このケース本体内に挿入されて前記移動通路を形成する弁体受け部材とを含み、
前記ケース本体、前記弁体受け部材、及び前記弁体は、前記吸込用と前記吐出用とで同一の部品が使用され、
前記ケース本体に対する前記弁体受け部材の挿入方向が、前記吸込用と前記吐出用とで互いに異なっていることを特徴とする。 The check valve of the present invention is a check valve that is used for suction and discharge of fluid in a bellows pump, allows flow in one direction of fluid and blocks flow in the other direction,
A valve case having a flow path for flowing fluid between one end and the other end in the horizontal direction;
A valve body that is accommodated in the valve case and is movable in the valve closing direction by its own weight,
The valve case is formed with a movement passage for the valve body that is formed to be inclined with respect to the horizontal direction so that the movement direction of the valve body for valve closing is low.
The valve body is a sphere capable of rolling along the movement path;
The flow path has three flow paths that extend along the horizontal direction and are formed at equal intervals in the circumferential direction so as to overlap the periphery of the movement path .
The valve case includes a case main body and a valve body receiving member that is inserted into the case main body to form the moving passage,
For the case body, the valve body receiving member, and the valve body, the same parts are used for the suction and the discharge,
The insertion direction of the valve body receiving member with respect to the case body is different between the suction and the discharge .

この構成によれば、弁体がその自重によって閉弁方向に移動可能であるので、当該チェックバルブをベローズポンプに使用した場合には、圧縮コイルバネによる付勢がなくてもベローズの伸縮に伴う流体の流れに応じてチェックバルブの開閉動作、特に開から閉への動作を迅速に行うことができ、ベローズポンプを停止したときにも、流体の逆流を適切に防止することができる。また、圧縮コイルバネを備える必要がないため、チェックバルブの水平方向の寸法を小さくすることができ、圧縮コイルバネのクリープに起因するシール精度の低下を防止することができる。 According to this configuration, the valve body can move in the valve closing direction by its own weight. Therefore, when the check valve is used in the bellows pump, the fluid accompanying the expansion and contraction of the bellows is not required by the compression coil spring. According to the flow, the check valve can be opened / closed, particularly from the open to the close, and the back flow of the fluid can be appropriately prevented even when the bellows pump is stopped. In addition, since it is not necessary to provide a compression coil spring, the horizontal dimension of the check valve can be reduced, and a decrease in sealing accuracy due to creep of the compression coil spring can be prevented.

本発明のベローズポンプによれば、ベローズポンプの小型化や長期にわたるチェックバルブのシール精度の維持を可能としながら、ベローズの伸縮に応じて応答性よくチェックバルブの開閉動作を行うことができる。
本発明のチェックバルブによれば、小型化や長期にわたるシール精度の維持を可能にしながら応答性のよい開閉動作を行うことができる。 According to the bellows pump of the present invention, it is possible to open and close the check valve with high responsiveness according to the expansion and contraction of the bellows, while making it possible to reduce the size of the bellows pump and maintain the sealing accuracy of the check valve over a long period.
According to the check valve of the present invention, it is possible to perform an opening / closing operation with good responsiveness while enabling miniaturization and maintaining sealing accuracy over a long period of time.

本発明の実施形態に係るベローズポンプの断面図である。It is sectional drawing of the bellows pump which concerns on embodiment of this invention. ポンプヘッド及びチェックバルブを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a pump head and a check valve. チェックバルブを拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows a check valve. （ａ）は、弁体受け部材を一方の側面側から見た斜視図、（ｂ）は、弁体受け部材を他方の側面側から見た斜視図である。(A) is the perspective view which looked at the valve body receiving member from one side surface side, (b) is the perspective view which looked at the valve body receiving member from the other side surface side. （ａ）は、弁体受け部材の一方の側面の側面図、図５（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は、弁体受け部材の他方の側面の側面図である。5A is a side view of one side surface of the valve body receiving member, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5A, and FIG. 5C is a side view of the other side surface of the valve body receiving member. It is. ケース本体の断面図である。It is sectional drawing of a case main body. ベローズポンプの作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action of a bellows pump. ベローズポンプの作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action of a bellows pump. 本実施形態におけるチェックバルブを使用したベローズポンプ（実施例）と、圧縮バネを有する従来のチェックバルブを使用したベローズポンプ（従来例）のポンプ性能を比較したグラフである。It is the graph which compared the pump performance of the bellows pump (example) using the check valve in this embodiment, and the bellows pump (conventional example) using the conventional check valve which has a compression spring. （ａ）は、本発明の第２の実施形態におけるチェックバルブを示す断面斜視図、（ｂ）は、同チェックバルブにおけるシール板の正面図である。(A) is a cross-sectional perspective view which shows the check valve in the 2nd Embodiment of this invention, (b) is a front view of the sealing plate in the check valve. 本発明の第３の実施形態に係るベローズポンプの断面図である。It is sectional drawing of the bellows pump which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. ポンプヘッド及びチェックバルブの断面図である。It is sectional drawing of a pump head and a check valve. （ａ）は吐出用チェックバルブの断面図、（ｂ）は吸込用チェックバルブの断面図である。(A) is sectional drawing of the check valve for discharge, (b) is sectional drawing of the check valve for suction. （ａ）は、弁体受け部材の一方の側面を示す側面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は、弁体受け部材の他方の側面を示す側面図、（ｄ）は、（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。(A) is a side view showing one side surface of the valve body receiving member, (b) is a sectional view taken along line BB of (a), and (c) is a side view showing the other side surface of the valve body receiving member. (D) is CC sectional drawing of (b). （ａ）は、弁体の一方の側面の側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は他方の側面の側面図である。(A) is a side view of one side surface of the valve body, (b) is a front view, and (c) is a side view of the other side surface.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《ベローズポンプの全体構成》
図１は、本発明の実施形態に係るベローズポンプ１０の断面図である。
本実施形態のベローズポンプ１０は、薬液や溶剤等の移送流体を一定量供給するときに用いられ、ポンプヘッド１１と、このポンプヘッド１１の左右方向（水平方向）の両側に取り付けられる一対のポンプケース１２と、各ポンプケース１２の内部において、ポンプヘッド１１の左右方向の側面に取り付けられる一対のベローズ１３と、各ベローズ１３の内部において、ポンプヘッド１１の左右方向の側面に取り付けられる４個のチェックバルブ３８，４０と、を備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Overall configuration of bellows pump>
FIG. 1 is a cross-sectional view of a bellows pump 10 according to an embodiment of the present invention.
The bellows pump 10 of this embodiment is used when supplying a certain amount of transfer fluid such as a chemical solution or a solvent, and a pump head 11 and a pair of pumps attached to both sides of the pump head 11 in the left-right direction (horizontal direction). A case 12, a pair of bellows 13 attached to the lateral side of the pump head 11 inside each pump case 12, and four pieces attached to the lateral side of the pump head 11 inside each bellows 13 Check valves 38 and 40.

《ポンプケースの構成》
ポンプケース１２は、ポンプヘッド１１の左右両側に固定された筒形状のケース胴体１５と、このケース胴体１５の左右方向の一端部（ポンプヘッド１１とは反対側の端部）を閉鎖する閉鎖蓋１６と、を備えている。ケース胴体１５と、ポンプヘッド１１及び閉鎖蓋１６との接合端面にはシール部材が介装されており、これらの部材によって囲まれた空間が気密状態が保持された空気室１７とされている。 <Configuration of pump case>
The pump case 12 has a cylindrical case body 15 fixed to the left and right sides of the pump head 11 and a closing lid that closes one end of the case body 15 in the left-right direction (the end opposite to the pump head 11). 16. A sealing member is interposed on the joint end surface of the case body 15, the pump head 11, and the closing lid 16, and a space surrounded by these members is an air chamber 17 in which an airtight state is maintained.

閉鎖蓋１６には吸排気ポート１９が設けられており、この吸排気ポート１９は、切換バルブ１８を介してエアコンプレッサ等の空気供給装置（駆動装置）２０に接続されている。
また、閉鎖蓋１６には、近接センサからなる検出センサ２１が取り付けられており、この検出センサ２１は、ベローズ１３に取り付けられた作動板２４を検知して、当該ベローズ１３の伸縮状態を検出する。 The closing lid 16 is provided with an intake / exhaust port 19, and the intake / exhaust port 19 is connected to an air supply device (drive device) 20 such as an air compressor via a switching valve 18.
In addition, a detection sensor 21 including a proximity sensor is attached to the closing lid 16, and the detection sensor 21 detects an operation plate 24 attached to the bellows 13 to detect the expansion / contraction state of the bellows 13. .

《ベローズの構成》
ベローズ１３は、ＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素樹脂により有底筒形状に形成され、ベローズ１３の開放側端部はポンプヘッド１１に固定されている。具体的に、ベローズ１３の開放側端部には周溝２２が形成され、ポンプヘッド１１とポンプケース１２との間には、径方向内方へ突出する係止環２３が固定され、この係止環２３を周溝２２に嵌合することによってベローズ１３がポンプヘッド１１に固定されている。 <Composition of bellows>
The bellows 13 is formed in a bottomed cylindrical shape with a fluororesin such as PTFE or PFA, and the open side end of the bellows 13 is fixed to the pump head 11. Specifically, a circumferential groove 22 is formed at the open end of the bellows 13, and a locking ring 23 protruding inward in the radial direction is fixed between the pump head 11 and the pump case 12. The bellows 13 is fixed to the pump head 11 by fitting the retaining ring 23 into the circumferential groove 22.

ベローズ１３の周壁は蛇腹形状に形成されて水平方向に伸縮可能に構成されている。また、ベローズ１３の底部の外面は、作動板２４によって覆われている。具体的には、ベローズ１３の底部の外周部には周溝２５が形成されており、作動板２４の外周部に固定された係止環２６を周溝２５に嵌合させることによって作動板２４がベローズ１３の底部に固定されている。 The peripheral wall of the bellows 13 is formed in a bellows shape and configured to be extendable and contractable in the horizontal direction. Further, the outer surface of the bottom portion of the bellows 13 is covered with an operation plate 24. Specifically, a circumferential groove 25 is formed in the outer peripheral portion of the bottom portion of the bellows 13, and the operation plate 24 is fitted by fitting a locking ring 26 fixed to the outer peripheral portion of the operation plate 24 into the peripheral groove 25. Is fixed to the bottom of the bellows 13.

一対のベローズ１３のそれぞれに固定された作動板２４は、連動シャフト２８によって連結されている。この連動シャフト２８は、その長手方向の中途部がポンプヘッド１１に形成されたガイド部２９に左右方向摺動可能にガイドされており、その両端部が作動板２４の外周部にナット等の連結具３０によって固定されている。そして、一対のベローズ１３は、一方が伸張したときに他方が収縮し、一方が収縮したときに他方が伸張するように連動シャフト２８によって連動される。 The operation plate 24 fixed to each of the pair of bellows 13 is connected by an interlocking shaft 28. The interlocking shaft 28 is guided such that a midway portion in the longitudinal direction thereof is slidable in the left-right direction by a guide portion 29 formed in the pump head 11, and both ends thereof are connected to an outer peripheral portion of the operation plate 24 by a nut or the like. It is fixed by the tool 30. The pair of bellows 13 are interlocked by the interlocking shaft 28 so that when one is expanded, the other contracts and when the other contracts, the other expands.

空気供給装置２０によって生成された適当な圧力の空気は、各ポンプケース１２の閉鎖蓋１６に設けられた吸排気ポート１９を介して２つの空気室１７に対して交互に供給される。一方の空気室１７に空気が供給されると、当該空気室１７内に配置されたベローズ１３が収縮し、このベローズ１３の収縮に連動して他方のベローズ１３が伸張する。そして、他方のベローズ１３の作動板２４が検出センサ２１によって検出されると、空気供給装置２０によって生成された空気は、切り換えバルブ１８によって他方の吸排気ポート１９から他方の空気室１７に供給される。これによって、他方のベローズ１３が収縮するとともに一方のベローズ１３が伸張する。このようなベローズ１３の伸縮に伴って、ベローズ１３の内部への流体の吸込と吐出とが交互に行われ、当該流体を移送可能となっている。 Air of appropriate pressure generated by the air supply device 20 is alternately supplied to the two air chambers 17 via the intake / exhaust ports 19 provided in the closing lid 16 of each pump case 12. When air is supplied to one air chamber 17, the bellows 13 disposed in the air chamber 17 contracts, and the other bellows 13 expands in conjunction with the contraction of the bellows 13. When the operation plate 24 of the other bellows 13 is detected by the detection sensor 21, the air generated by the air supply device 20 is supplied from the other intake / exhaust port 19 to the other air chamber 17 by the switching valve 18. The As a result, the other bellows 13 contracts and one bellows 13 expands. With the expansion and contraction of the bellows 13, the suction and discharge of the fluid into the bellows 13 are alternately performed, and the fluid can be transferred.

《ポンプヘッドの構成》
ポンプヘッド１１は、ＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素樹脂から形成されている。ポンプヘッド１１の内部には、吸込通路３３と吐出通路３４とが形成されており、この吸込通路３３及び吐出通路３４は、ポンプヘッド１１の外周面において開口し、当該外周面に設けられた吸込ポート及び吐出ポート（いずれも図示略）に接続されている。吸込ポートは流体の貯留タンク等に接続され、吐出ポートは流体の移送先に接続される。また、吸込通路３３及び吐出通路３４は、それぞれポンプヘッド１１の左右両側面に向けて分岐するとともに、ポンプヘッド１１の左右両側面において開口する吸込口３５及び吐出口３６を有している。各吸込口３５及び各吐出口３６は、それぞれチェックバルブ３８，４０を介してベローズ１３の内部と連通している。 <Configuration of pump head>
The pump head 11 is made of a fluororesin such as PTFE or PFA. A suction passage 33 and a discharge passage 34 are formed inside the pump head 11, and the suction passage 33 and the discharge passage 34 open at the outer peripheral surface of the pump head 11, and the suction provided at the outer peripheral surface. A port and a discharge port (both not shown) are connected. The suction port is connected to a fluid storage tank or the like, and the discharge port is connected to a fluid transfer destination. In addition, the suction passage 33 and the discharge passage 34 branch toward the left and right side surfaces of the pump head 11, respectively, and have a suction port 35 and a discharge port 36 that open on the left and right side surfaces of the pump head 11. Each suction port 35 and each discharge port 36 communicate with the inside of the bellows 13 via check valves 38 and 40, respectively.

《チェックバルブの構成》
各吸込口３５及び各吐出口３６には、チェックバルブ３８，４０が設けられている。吸込口３５に取り付けられたチェックバルブ３８（以下、「吸込用チェックバルブ」ともいう）は、自身が配置されているベローズ１３が伸張したときに開弁して、吸込通路３３からベローズ１３内部への流体の吸引を許容し、当該ベローズ１３が収縮したときに閉弁して、ベローズ１３内部から吸込通路３３への流体の逆流を阻止する。《Check valve configuration》
Each suction port 35 and each discharge port 36 are provided with check valves 38 and 40. A check valve 38 (hereinafter also referred to as “suction check valve”) attached to the suction port 35 is opened when the bellows 13 on which the valve is disposed is extended, and enters the bellows 13 from the suction passage 33. Is allowed to close, and when the bellows 13 contracts, the valve is closed to prevent backflow of fluid from the inside of the bellows 13 to the suction passage 33.

また、吐出口３６に取り付けられたチェックバルブ４０（以下、「吐出用チェックバルブ」ともいう）は、自身が配置されているベローズ１３が収縮したときに開弁して、ベローズ１３内部から吐出通路３４への流体の流出を許容し、当該ベローズ１３が伸張したときに閉弁して、吐出通路３４からベローズ１３内部への流体の逆流を阻止する。 A check valve 40 (hereinafter also referred to as a “discharge check valve”) attached to the discharge port 36 opens when the bellows 13 on which the valve is disposed contracts and discharges from the inside of the bellows 13. The fluid is allowed to flow out to 34 and is closed when the bellows 13 is extended to prevent the backflow of fluid from the discharge passage 34 into the bellows 13.

図２は、ポンプヘッド１１及びチェックバルブ３８，４０を示す断面図、図３は、チェックバルブ３８，４０を拡大して示す断面図である。なお、図２に示すチェックバルブ３８，４０は、ベローズポンプ１０の停止状態で全て閉じた状態となっている。
ポンプヘッド１１の左右側面において、吸込口３５及び吐出口３６が形成された部分には、雌ネジ孔４２が形成され、チェックバルブ３８，４０は、この雌ネジ孔４２に螺合されることによってポンプヘッド１１に固定されている。 FIG. 2 is a sectional view showing the pump head 11 and the check valves 38 and 40, and FIG. 3 is an enlarged sectional view showing the check valves 38 and 40. As shown in FIG. The check valves 38 and 40 shown in FIG. 2 are all closed when the bellows pump 10 is stopped.
On the left and right side surfaces of the pump head 11, a female screw hole 42 is formed in a portion where the suction port 35 and the discharge port 36 are formed, and the check valves 38 and 40 are screwed into the female screw hole 42. It is fixed to the pump head 11.

図３（ａ）は、吐出用チェックバルブ４０を示している。吐出用チェックバルブ４０は、バルブケース４４と、このバルブケース４４に収容された弁体４５とを備えている。バルブケース４４は、ケース本体４６と、弁体受け部材４７とから構成されており、弁体受け部材４７をケース本体４６の内部に挿入することによってバルブケース４４が構成されている。また、本実施形態の弁体４５は、ボール（球体）から構成されている。 FIG. 3A shows the discharge check valve 40. The discharge check valve 40 includes a valve case 44 and a valve body 45 accommodated in the valve case 44. The valve case 44 includes a case body 46 and a valve body receiving member 47, and the valve case 44 is configured by inserting the valve body receiving member 47 into the case body 46. Moreover, the valve body 45 of this embodiment is comprised from the ball | bowl (sphere).

図４（ａ）は、弁体受け部材４７を一方の側面側から見た斜視図、（ｂ）は、弁体受け部材４７を他方の側面側から見た斜視図である。また、図５（ａ）は、弁体受け部材４７の一方の側面の側面図、図５（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は、弁体受け部材４７の他方の側面の側面図である。
弁体受け部材４７は円柱形状に形成されており、その内部には、軸方向（水平方向）に貫通する流通路４９が形成されている。本実施形態の弁体受け部材４７には、３つの流通路４９が周方向等間隔（三角形配置）で形成されている。弁体受け部材４７の一方の側面（以下、第１の側面５０という）の中心部には、３つの流通路４９における弁体受け部材４７の内周寄りの部分を含む範囲で円形状の窪み５１が形成されている。 4A is a perspective view of the valve body receiving member 47 viewed from one side surface side, and FIG. 4B is a perspective view of the valve body receiving member 47 viewed from the other side surface side. 5A is a side view of one side surface of the valve body receiving member 47, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5A, and FIG. It is a side view of the other side.
The valve body receiving member 47 is formed in a cylindrical shape, and a flow passage 49 penetrating in the axial direction (horizontal direction) is formed therein. In the valve body receiving member 47 of the present embodiment, three flow passages 49 are formed at equal intervals in the circumferential direction (triangular arrangement). In the center of one side surface of the valve body receiving member 47 (hereinafter referred to as the first side surface 50), a circular depression is provided in a range including the portions near the inner periphery of the valve body receiving member 47 in the three flow passages 49. 51 is formed.

弁体受け部材４７の内部には、弁体４５の移動通路５３が形成されている。この移動通路５３は、底部４７ａ（図４（ａ）参照）を有する円筒形状に形成され、ボールからなる弁体４５の直径よりもやや大きい内径を有している。移動通路５３は、弁体受け部材４７の他方の側面（以下、第２の側面５４という）の中心部において開口している。また、移動通路５３は、３つの流通路４９の内周寄りの部分に重複して形成され、これら３つの流通路４９に連通している。 A movement passage 53 for the valve body 45 is formed inside the valve body receiving member 47. The moving passage 53 is formed in a cylindrical shape having a bottom portion 47a (see FIG. 4A) and has an inner diameter that is slightly larger than the diameter of the valve body 45 made of a ball. The moving passage 53 is open at the center of the other side surface (hereinafter referred to as the second side surface 54) of the valve body receiving member 47. Further, the moving passage 53 is formed so as to overlap with the inner peripheral portion of the three flow passages 49 and communicates with the three flow passages 49.

移動通路５３は、第２の側面５４側が低位となり、第１の側面５０側が高位となるように水平方向に対して傾斜して形成されている。したがって、移動通路５３内に配置された弁体４５は、その自重によって移動通路５３の傾斜に沿って第２の側面５４側に転動するように構成されている。
弁体受け部材４７における第１の側面５０と第２の側面５４との双方には、位置決めピン５６（図２参照）を挿入するための位置決め孔５７が形成されている。この位置決め孔５７は、移動通路５３の傾斜が適切に設定された状態で弁体受け部材４７がポンプヘッド１１に装着されるように、弁体受け部材４７の周方向の位置決めを行うために使用される。 The moving passage 53 is formed to be inclined with respect to the horizontal direction so that the second side surface 54 side is at a low level and the first side surface 50 side is at a high level. Therefore, the valve body 45 disposed in the moving passage 53 is configured to roll toward the second side face 54 along the inclination of the moving passage 53 by its own weight.
Positioning holes 57 for inserting positioning pins 56 (see FIG. 2) are formed in both the first side surface 50 and the second side surface 54 of the valve body receiving member 47. The positioning hole 57 is used for positioning the valve body receiving member 47 in the circumferential direction so that the valve body receiving member 47 is mounted on the pump head 11 in a state where the inclination of the moving passage 53 is appropriately set. Is done.

図６は、ケース本体４６の断面図である。図３（ａ）及び図６に示すように、ケース本体４６は、有底円筒形状に形成されている。ケース本体４６の内周面は、弁体受け部材４７の外周面を嵌合し得る内径寸法に形成されている。ケース本体４６の開口側の外周面には、ポンプヘッド１１に形成された雌ネジ孔４２に螺合可能な雄ネジ部５９が形成されている。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the case body 46. As shown in FIGS. 3A and 6, the case main body 46 is formed in a bottomed cylindrical shape. The inner peripheral surface of the case main body 46 is formed to have an inner diameter that can fit the outer peripheral surface of the valve body receiving member 47. A male screw portion 59 that can be screwed into a female screw hole 42 formed in the pump head 11 is formed on the outer peripheral surface on the opening side of the case body 46.

ケース本体４６の底壁６１の中心には貫通孔６２が形成され、この貫通孔６２のケース本体内側の周縁には、テーパー状の面取り部６３が形成されている。そして、図３（ａ）に示すように、弁体受け部材４７は、ケース本体４６の底壁６１に第２の側面５４が対向するようにケース本体４６内に挿入される。そして、弁体受け部材４７の３つの流通路４９と貫通孔６２とが連通されることによって、バルブケース４４の左右方向の一端面と他端面との間には流体を流通させる流路が形成される。 A through hole 62 is formed at the center of the bottom wall 61 of the case body 46, and a tapered chamfered portion 63 is formed at the periphery of the through hole 62 inside the case body. As shown in FIG. 3A, the valve body receiving member 47 is inserted into the case main body 46 so that the second side surface 54 faces the bottom wall 61 of the case main body 46. The three flow passages 49 of the valve body receiving member 47 and the through hole 62 communicate with each other, thereby forming a flow path through which fluid flows between one end surface and the other end surface of the valve case 44 in the left-right direction. Is done.

弁体受け部材４７の移動通路５３に配置された弁体４５は、その自重によって低位側に転動したときに貫通孔６２の面取り部６３に嵌合し、貫通孔６２を塞ぐように構成されている。したがって、吐出用チェックバルブ４０においてはケース本体４６の底壁６１が弁座を構成し、弁体４５が弁座を塞ぐことによって吐出用チェックバルブ４０が閉じられる。また、弁体４５が弁座から離れると、弁体受け部材４７に形成された３つの流通路４９と貫通孔６２とが連通し、吐出用チェックバルブ４０が開かれる。 The valve body 45 disposed in the moving passage 53 of the valve body receiving member 47 is configured to fit into the chamfered portion 63 of the through hole 62 and close the through hole 62 when rolling to the lower side by its own weight. ing. Therefore, in the discharge check valve 40, the bottom wall 61 of the case body 46 forms a valve seat, and the discharge check valve 40 is closed when the valve body 45 closes the valve seat. When the valve body 45 is separated from the valve seat, the three flow passages 49 formed in the valve body receiving member 47 and the through hole 62 communicate with each other, and the discharge check valve 40 is opened.

図３（ｂ）は、吸込用チェックバルブ３８を示している。吸込用チェックバルブ３８は、吐出用チェックバルブ４０と同様に、バルブケース４４と、このバルブケース４４に収容された弁体４５とを備えている。バルブケース４４は、ケース本体４６と、弁体受け部材４７とから構成されており、これらケース本体４６及び弁体受け部材４７の構造は、吐出用チェックバルブ４０のケース本体４６及び弁体受け部材４７と同一であり、同一の部品が使用されている。また、吸込用チェックバルブ３８の弁体４５は、吐出用チェックバルブ４０と同様にボールから構成されている。 FIG. 3B shows the suction check valve 38. As with the discharge check valve 40, the suction check valve 38 includes a valve case 44 and a valve body 45 accommodated in the valve case 44. The valve case 44 includes a case main body 46 and a valve body receiving member 47. The structure of the case main body 46 and the valve body receiving member 47 is the same as that of the discharge check valve 40. 47 and the same parts are used. Further, the valve body 45 of the suction check valve 38 is formed of a ball, like the discharge check valve 40.

しかしながら、吸込用チェックバルブ３８のバルブケース４４は、ケース本体４６に対する弁体受け部材４７の挿入方向が吐出用チェックバルブ４０とは異なっている。すなわち、吸込用チェックバルブ３８のバルブケース４４は、弁体受け部材４７の第１の側面５０がケース本体４６の底壁６１に対向するように配置されており、弁体受け部材４７の第２の側面５４で開口する移動通路５３は、ポンプヘッド１１に形成された吸込口３５に対向している。また、弁体受け部材４７の３つの流通路４９と貫通孔６２とが連通されることによって、バルブケース４４の左右方向の一端面と他端面との間には流体を流通させる流路が形成される。 However, the valve case 44 of the suction check valve 38 is different from the discharge check valve 40 in the insertion direction of the valve body receiving member 47 with respect to the case body 46. That is, the valve case 44 of the suction check valve 38 is disposed such that the first side surface 50 of the valve body receiving member 47 faces the bottom wall 61 of the case main body 46, and the second of the valve body receiving member 47. The moving passage 53 that opens at the side surface 54 of the pump head faces the suction port 35 formed in the pump head 11. In addition, the three flow passages 49 of the valve body receiving member 47 and the through hole 62 communicate with each other, thereby forming a flow path for fluid to flow between one end surface and the other end surface of the valve case 44 in the left-right direction. Is done.

吸込口３５の周縁にはテーパー状の面取り部６７が形成され、弁体４５が自重によって移動通路５３の低位側に移動したとき、この吸込口３５の面取り部６７に嵌合し、吸込口３５を塞ぐように構成されている。したがって、吸込用チェックバルブ３８においては、ポンプヘッド１１（吸込口３５）が弁座を構成し、弁体４５が弁座を塞ぐことによって吸込用チェックバルブ３８が閉じられる。また、弁体４５が弁座から離れると、弁体受け部材４７に形成された３つの流通路４９と吸込口３５とが連通し、吸込用チェックバルブ３８が開かれる。 A tapered chamfered portion 67 is formed at the periphery of the suction port 35, and when the valve body 45 moves to the lower side of the moving passage 53 by its own weight, the suction port 35 is fitted into the chamfered portion 67 of the suction port 35, and the suction port 35. Is configured to block. Therefore, in the suction check valve 38, the pump head 11 (suction port 35) forms a valve seat, and the suction check valve 38 is closed when the valve body 45 closes the valve seat. When the valve body 45 is separated from the valve seat, the three flow passages 49 formed in the valve body receiving member 47 and the suction port 35 communicate with each other, and the suction check valve 38 is opened.

図２に示すように、吐出用チェックバルブ４０は、その移動通路５３の左右方向一方側が高位となり、他方側が低位となるように周方向の向きが位置決めピン５６によって位置決めされている。位置決めピン５６は、吐出用チェックバルブ４０の第１の側面５０に形成されている位置決め孔５７と、ポンプヘッド１１に形成された位置決め孔６９とに嵌合されている。 As shown in FIG. 2, the discharge check valve 40 is positioned by the positioning pins 56 so that the circumferential direction is positioned so that one side of the moving passage 53 in the left-right direction is high and the other side is low. The positioning pin 56 is fitted in a positioning hole 57 formed in the first side surface 50 of the discharge check valve 40 and a positioning hole 69 formed in the pump head 11.

また、吸込用チェックバルブ３８についても同様に、周方向の向きが適切に設定されるように位置決めピン５６によって位置決めされている。位置決めピン５６は、吸込用チェックバルブ３８の第２の側面５４に形成された位置決め孔５７と、ポンプヘッド１１に形成された位置決め孔６９とに嵌合されている。なお、位置決めピン５６は、ＰＴＥＦやＰＦＡ等のフッ素樹脂から形成されている。 Similarly, the suction check valve 38 is positioned by the positioning pins 56 so that the circumferential direction is appropriately set. The positioning pin 56 is fitted in a positioning hole 57 formed in the second side surface 54 of the suction check valve 38 and a positioning hole 69 formed in the pump head 11. The positioning pins 56 are made of a fluororesin such as PTEF or PFA.

次に、本実施形態のベローズポンプ１０の作用を図７及び図８を参照して説明する。なお、図７及び図８においてはベローズ１３の構成を簡略化して示している。
図７に示すように、左側のベローズ１３が収縮し、右側のベローズ１３が伸張した場合、ポンプヘッド１１の左側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、左側のベローズ１３内の流体から圧力を受けて移動通路５３内を右側に移動する。これにより吐出用チェックバルブ４０が開くとともに、吸込用チェックバルブ３８が閉じ、左側のベローズ１３内の流体が吐出通路３４からポンプ外へ排出される。 Next, the operation of the bellows pump 10 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8, the configuration of the bellows 13 is shown in a simplified manner.
As shown in FIG. 7, when the left bellows 13 contracts and the right bellows 13 expands, the valve bodies 45 of the discharge check valve 40 and the suction check valve 38 mounted on the left side surface of the pump head 11. Receives pressure from the fluid in the left bellows 13 and moves to the right in the movement passage 53. As a result, the discharge check valve 40 is opened, the suction check valve 38 is closed, and the fluid in the left bellows 13 is discharged from the discharge passage 34 to the outside of the pump.

ポンプヘッド１１の右側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、右側のベローズ１３による吸引作用によって移動通路５３内を右側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ３８が開くとともに、吐出用チェックバルブ４０が閉じ、吸込通路３３から右側のベローズ１３内に流体が吸い込まれる。 The valve bodies 45 of the discharge check valve 40 and the suction check valve 38 mounted on the right side surface of the pump head 11 move to the right side in the movement passage 53 by the suction action by the right bellows 13. As a result, the suction check valve 38 is opened, the discharge check valve 40 is closed, and the fluid is sucked into the right bellows 13 from the suction passage 33.

次に、図８に示すように、右側のベローズ１３が収縮し、左側のベローズ１３が伸張した場合、ポンプヘッド１１の右側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、右側のベローズ１３内の流体から圧力を受けて移動通路５３内を左側に移動する。これにより吐出用チェックバルブ４０が開くとともに、吸込用チェックバルブ３８が閉じ、右側のベローズ１３内の流体が吐出通路３４からポンプ外へ排出される。 Next, as shown in FIG. 8, when the right bellows 13 contracts and the left bellows 13 expands, each of the discharge check valve 40 and the suction check valve 38 mounted on the right side surface of the pump head 11. The valve body 45 receives pressure from the fluid in the right bellows 13 and moves to the left in the movement passage 53. As a result, the discharge check valve 40 is opened, the suction check valve 38 is closed, and the fluid in the right bellows 13 is discharged from the discharge passage 34 to the outside of the pump.

ポンプヘッド１１の左側面に装着された吐出用チェックバルブ４０と吸込用チェックバルブ３８の各弁体４５は、左側のベローズ１３による吸引作用によって移動通路５３内を左側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ３８が開くとともに、吐出用チェックバルブ４０が閉じ、吸込通路３３から左側のベローズ１３内に流体が吸引される。 The valve bodies 45 of the discharge check valve 40 and the suction check valve 38 mounted on the left side surface of the pump head 11 move to the left in the movement passage 53 by the suction action of the left bellows 13. As a result, the suction check valve 38 is opened, the discharge check valve 40 is closed, and the fluid is sucked into the left bellows 13 from the suction passage 33.

以上の動作を繰り返し行うことで、左右のベローズ１３は、交互に流体の吸引と排出とを行い、ベローズ１３の容積とストローク回数とによって規定される容量の流体を移送することができる。 By repeating the above operation, the left and right bellows 13 alternately suck and discharge the fluid, and can transfer a fluid having a capacity defined by the volume of the bellows 13 and the number of strokes.

本実施形態において、吸込用チェックバルブ３８及び吐出用チェックバルブ４０の弁体４５は、移動通路５３に設定された傾斜によってその自重でチェックバルブを閉じる方向（閉弁方向）に移動するように構成されている。そのため、ベローズ１３の伸縮に応じた流体の流れに応答性よく追従し、特に、開から閉への動作を迅速に行うことができる。そのため、閉弁の遅れに起因する流体の逆流を防止することができる。したがって、ベローズポンプ１０の運転を停止した場合には、吐出通路３４からベローズ１３内への流体の逆流や、ベローズ１３内から吸込通路３３への流体の逆流を好適に抑制することができる。これにより、ベローズポンプ１０の運転を再開したときの定量性を確実に確保することができる。 In the present embodiment, the valve bodies 45 of the suction check valve 38 and the discharge check valve 40 are configured to move in the direction in which the check valve is closed (valve closing direction) by its own weight due to the inclination set in the movement passage 53. Has been. Therefore, the flow of the fluid according to the expansion and contraction of the bellows 13 can be followed with good responsiveness, and in particular, the operation from opening to closing can be performed quickly. For this reason, it is possible to prevent the back flow of the fluid due to the delay in closing the valve. Therefore, when the operation of the bellows pump 10 is stopped, the backflow of the fluid from the discharge passage 34 into the bellows 13 and the backflow of the fluid from the inside of the bellows 13 to the suction passage 33 can be suitably suppressed. Thereby, the quantitative property when the operation of the bellows pump 10 is resumed can be reliably ensured.

また、本実施形態のチェックバルブ３８，４０は、従来技術のように圧縮コイルバネを使用していないので、当該圧縮コイルバネのクリープによるシール精度の低下を招くことがない。また、圧縮コイルバネを使用していないので、当該圧縮コイルバネの伸縮ストロークを確保する必要が無く、チェックバルブ３８，４０を左右方向に短く形成することができる。そのため、ベローズ１３を左右方向に短く（ベローズ１３の蛇腹の山の数を少なく）しても、ベローズ１３の底部とチェックバルブ３８，４０とが干渉する可能性が低くなり、ベローズポンプ１０の小型化が可能となる。また、ベローズ１３を短くすることによって、より廉価なベローズポンプ１０とすることができる。 In addition, since the check valves 38 and 40 of the present embodiment do not use a compression coil spring as in the prior art, the sealing accuracy is not reduced due to creep of the compression coil spring. Further, since the compression coil spring is not used, it is not necessary to secure an expansion / contraction stroke of the compression coil spring, and the check valves 38 and 40 can be formed short in the left-right direction. Therefore, even if the bellows 13 is shortened in the left-right direction (the number of bellows peaks of the bellows 13 is reduced), the possibility that the bottom of the bellows 13 interferes with the check valves 38 and 40 is reduced. Can be realized. In addition, by making the bellows 13 short, a more inexpensive bellows pump 10 can be obtained.

また、本実施形態では、弁体４５がボールにより構成されているので、移動通路５３内の移動、特に自重による移動が円滑になされ、ベローズ１３の伸縮に応じた流体の流れに対する応答性をより高めることができる。 Further, in the present embodiment, since the valve body 45 is constituted by a ball, the movement in the movement passage 53, particularly the movement due to its own weight, is smoothly performed, and the responsiveness to the fluid flow according to the expansion and contraction of the bellows 13 is further improved. Can be increased.

また、図３に示すように、吸込用チェックバルブ３８と吐出用チェックバルブ４０とは、異なる構造であるにも関わらず、使用している部品（ケース本体４６、弁体受け部材４７、弁体４５）は同一であるため、部品点数の削減によるコスト抑制が可能となっている。 Further, as shown in FIG. 3, the suction check valve 38 and the discharge check valve 40 have different structures, but use parts (case body 46, valve body receiving member 47, valve body). Since 45) is the same, it is possible to reduce costs by reducing the number of parts.

図７及び図８に示すように、吐出用チェックバルブ４０の弁体受け部材４７の一方の側面には窪み５１が形成され、この窪み５１は、３つの流通路４９に連通している。これにより、次のような作用効果を奏する。すなわち、ベローズ１３の収縮により圧縮されて流通路４９を通った流体は、窪み５１によって拡径された流路内に導かれるため、脈動する流体における鋭敏な流体圧の変化を減殺することができる。したがって、吐出口３６及び吐出通路３４に向かって脈動の少ない流体を流すことができる。 As shown in FIGS. 7 and 8, a recess 51 is formed on one side surface of the valve body receiving member 47 of the discharge check valve 40, and the recess 51 communicates with three flow passages 49. Thereby, there exists the following effect. That is, the fluid compressed by the contraction of the bellows 13 and passing through the flow passage 49 is guided into the flow path expanded in diameter by the recess 51, so that a sharp change in fluid pressure in the pulsating fluid can be reduced. . Therefore, a fluid with less pulsation can flow toward the discharge port 36 and the discharge passage 34.

図９は、本実施形態におけるチェックバルブを使用したベローズポンプ（実施例）と、圧縮バネを有する従来のチェックバルブを使用したベローズポンプ（従来例）のポンプ性能を比較したグラフである。
この図９は、空気供給装置から供給される空気の圧力を低圧から高圧まで６パターン（括弧付き数字で示す）で変化させ、各パターンにおける実施例及び従来例のベローズポンプ１０の流体吐出量と吐出圧とを計測し、グラフ化したものである。 FIG. 9 is a graph comparing the pump performance of a bellows pump (example) using a check valve in the present embodiment and a bellows pump (conventional example) using a conventional check valve having a compression spring.
In FIG. 9, the pressure of the air supplied from the air supply device is changed in six patterns (indicated by numbers in parentheses) from low pressure to high pressure, and the fluid discharge amount of the bellows pump 10 of the embodiment and the conventional example in each pattern The discharge pressure is measured and graphed.

この図から明らかなように、空気供給装置から供給される空気の圧力に関わらず、実施例のベローズポンプ１０も従来例のベローズポンプも、ほぼ同じポンプ性能を備えていることが分かる。したがって、従来の圧縮コイルバネを用いたチェックバルブに代えて本実施形態のボールを用いたチェックバルブを使用することで、ベローズポンプの性能は維持したまま、上述のような顕著な効果を得ることができる。 As can be seen from this figure, regardless of the pressure of the air supplied from the air supply device, the bellows pump 10 of the embodiment and the bellows pump of the conventional example have substantially the same pump performance. Therefore, by using the check valve using the ball of this embodiment instead of the check valve using the conventional compression coil spring, the above-described remarkable effects can be obtained while maintaining the performance of the bellows pump. it can.

《第２の実施形態》
図１０（ａ）は、本発明の第２の実施形態における吐出用チェックバルブを示す断面斜視図、（ｂ）は、同チェックバルブにおけるシール板７１の正面図である。
本実施形態の吐出用チェックバルブ４０は、弁体４５が、円柱形状に形成されたものであり、この弁体４５の移動通路５３の断面形状は長方形状に形成されている。また、本実施形態では、ケース本体４６の底壁６１と、弁体受け部材４７との間にシール板７１が設けられており、このシール板７１には、貫通孔６２に連通する円形状の流通孔７２が形成されている。 << Second Embodiment >>
FIG. 10A is a cross-sectional perspective view showing a discharge check valve according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a front view of a seal plate 71 in the check valve.
In the discharge check valve 40 of the present embodiment, the valve body 45 is formed in a cylindrical shape, and the cross-sectional shape of the moving passage 53 of the valve body 45 is formed in a rectangular shape. In the present embodiment, a seal plate 71 is provided between the bottom wall 61 of the case body 46 and the valve body receiving member 47, and the seal plate 71 has a circular shape communicating with the through hole 62. A flow hole 72 is formed.

また、シール板７１には、流通孔７２を含む範囲で弁体４５の円周面と同一径の曲面状の凹陥部７４が形成されている。したがって、移動通路５３を自重によって移動する弁体４５は、凹陥部７４に嵌り込むことによってその円周面が凹陥部７４の内面に面接触し、流通孔７２を塞ぐように構成されている。 The seal plate 71 is formed with a curved concave portion 74 having the same diameter as the circumferential surface of the valve body 45 in a range including the flow hole 72. Therefore, the valve body 45 that moves in the moving passage 53 by its own weight is configured so that the circumferential surface of the valve body 45 comes into surface contact with the inner surface of the recessed portion 74 by being fitted into the recessed portion 74, thereby closing the circulation hole 72.

なお、図示は省略するが、吸込用チェックバルブ３８の場合は、ポンプヘッド１１の吸込口３５の周囲と弁体受け部材４７の第２の側面５４との間にシール部材７１を介装すればよい。
また、本実施形態において、シール部材７１を省略することも可能であり、この場合、吐出用チェックバルブ４０にあっては、ケース本体４６の底壁６１に弁体４５が嵌り込む凹陥部７４を形成すればよく、吸込用チェックバルブ３８にあっては、ポンプヘッド１１の吸込口３５の周囲に凹陥部７４を形成すればよい。
この実施形態においても上記第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。 Although not shown, in the case of the suction check valve 38, if a seal member 71 is interposed between the periphery of the suction port 35 of the pump head 11 and the second side surface 54 of the valve body receiving member 47. Good.
In the present embodiment, the seal member 71 can be omitted. In this case, in the discharge check valve 40, the recessed portion 74 into which the valve body 45 is fitted into the bottom wall 61 of the case body 46 is provided. The suction check valve 38 may be formed, and the recessed portion 74 may be formed around the suction port 35 of the pump head 11.
Also in this embodiment, the same operational effects as in the first embodiment are obtained.

《第３の実施形態》
図１１は、本発明の第３の実施形態に係るベローズポンプ１０の断面図、図１２は、ポンプヘッド１１及びチェックバルブ３８，４０の断面図である。
本実施形態のベローズポンプ１０は、チェックバルブ３８，４０の構造が上記の第１の実施形態と異なっている。本実施形態のチェックバルブ３８，４０は、弁体４５がバルブケース４４に対して上下揺動可能に設けられたバタフライタイプとされており、下方に揺動したときにチェックバルブ３８，４０を閉じるように構成されている。なお、図１２のチェックバルブ３８，４０は、全て閉じた状態となっている。 << Third Embodiment >>
11 is a cross-sectional view of the bellows pump 10 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a cross-sectional view of the pump head 11 and the check valves 38 and 40.
The bellows pump 10 of this embodiment is different from the first embodiment in the structure of check valves 38 and 40. The check valves 38 and 40 of this embodiment are of a butterfly type in which the valve body 45 is provided so as to be swingable up and down with respect to the valve case 44, and closes the check valves 38 and 40 when swinging downward. It is configured as follows. Note that the check valves 38 and 40 in FIG. 12 are all closed.

本実施形態のチェックバルブ３８，４０は、第１の実施形態と同様に、吸込用チェックバルブ３８と吐出用チェックバルブ４０とからなる。図１３（ａ）は吐出用チェックバルブ４０の断面図、（ｂ）は吸込用チェックバルブ３８の断面図である。
吐出用チェックバルブ４０は、バルブケース４４と弁体４５とからなっている。バルブケース４４は、ケース本体４６と弁体受け部材４７とからなり、ケース本体４６の構成は、図６に示す第１の実施形態のケース本体４６と同様であるため、詳細な説明は省略する。 As in the first embodiment, the check valves 38 and 40 of the present embodiment include a suction check valve 38 and a discharge check valve 40. FIG. 13A is a cross-sectional view of the discharge check valve 40, and FIG. 13B is a cross-sectional view of the suction check valve 38.
The discharge check valve 40 includes a valve case 44 and a valve body 45. The valve case 44 includes a case main body 46 and a valve body receiving member 47, and the configuration of the case main body 46 is the same as that of the case main body 46 of the first embodiment shown in FIG. .

図１４（ａ）は、弁体受け部材４７の一方の側面を示す側面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は、弁体受け部材４７の他方の側面を示す側面図、（ｄ）は、（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
弁体受け部材４７は、円柱形状に形成されると共に、その内部には流体の流通路４９が形成されている。本実施形態の流通路４９は、弁体受け部材４７の中心を挟んで２つ形成されている。また、流通路４９は、弁体受け部材４７の一方の側面（第２の側面）５４において開口し、他方の側面（第１の側面）５０には到っていない。 14A is a side view showing one side surface of the valve body receiving member 47, FIG. 14B is a sectional view taken along line BB of FIG. 14A, and FIG. 14C is the other side surface of the valve body receiving member 47. (D) is CC sectional drawing of (b).
The valve body receiving member 47 is formed in a cylindrical shape, and a fluid flow passage 49 is formed therein. Two flow passages 49 of the present embodiment are formed with the center of the valve body receiving member 47 interposed therebetween. Further, the flow passage 49 opens on one side surface (second side surface) 54 of the valve body receiving member 47 and does not reach the other side surface (first side surface) 50.

弁体受け部材４７の内部には弁体収容部７７が形成されている。この弁体収容部７７は、弁体受け部材４７の第２の側面５４から流通路４９の長さと同じ深さで円形状に凹設されている。また、弁体収容部７７の上部には、更に上方へ凹設された支持溝７８が形成されている。 A valve body accommodating portion 77 is formed inside the valve body receiving member 47. The valve body accommodating portion 77 is recessed in a circular shape from the second side surface 54 of the valve body receiving member 47 to the same depth as the length of the flow passage 49. In addition, a support groove 78 that is further recessed upward is formed in the upper portion of the valve body housing portion 77.

弁体受け部材４７の上部には、この支持溝７８を跨いで前後方向に取付孔７９が形成され、この取付孔７９の一端は、弁体受け部材４７の外周面の上部側に形成されたＬ字状の凹溝８０において開口している。また、凹溝８０側に形成された取付孔７９は雌ネジ部８１を有している。 A mounting hole 79 is formed in the front-rear direction across the support groove 78 at the upper part of the valve body receiving member 47, and one end of the mounting hole 79 is formed on the upper side of the outer peripheral surface of the valve body receiving member 47. An opening is formed in the L-shaped groove 80. The attachment hole 79 formed on the concave groove 80 side has a female screw portion 81.

この取付孔７９には、弁体４５を揺動可能に支持するための枢支ピン８２が挿入され、この枢支ピン８２の一端部には、雌ネジ部８１に螺合する雄ネジ部８３が形成されている。 A pivot pin 82 for pivotally supporting the valve body 45 is inserted into the mounting hole 79, and a male screw portion 83 that is screwed into the female screw portion 81 is inserted into one end portion of the pivot pin 82. Is formed.

弁体受け部材４７の第１の側面５０の中心には、窪み５１が形成され、さらに窪み５１の内部には連通孔８５が貫通形成されている。この連通孔８５は、弁体受け部材４７の中心に対してやや下側に偏心した位置に形成され、２つの流通路４９の内側寄りの範囲に重複し、当該流通路４９に連通している。連通孔８５における弁体収容部７７側の周縁には、テーパー状の面取り部８６が形成されている。また、弁体受け部材４７の第１の側面５０及び第２の側面５４には、位置決め孔５７が形成されている。 A recess 51 is formed at the center of the first side surface 50 of the valve body receiving member 47, and a communication hole 85 is formed through the recess 51. The communication hole 85 is formed at a position slightly deviated downward with respect to the center of the valve body receiving member 47, overlaps with a range closer to the inside of the two flow passages 49, and communicates with the flow passage 49. . A tapered chamfered portion 86 is formed on the peripheral edge of the communication hole 85 on the valve body housing portion 77 side. A positioning hole 57 is formed in the first side surface 50 and the second side surface 54 of the valve body receiving member 47.

図１５（ａ）は、弁体４５の一方の側面の側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は他方の側面の側面図である。弁体４５は、円柱形状に形成された胴部８８と、この胴部８８の左右両側に設けられた第１円錐部８９、第２円錐部９０とからなる。胴部８８の上部には、突出片９１が設けられ、この突出片９１には前後方向に貫通する支持孔９２が形成されている。 15A is a side view of one side surface of the valve body 45, FIG. 15B is a front view, and FIG. 15C is a side view of the other side surface. The valve body 45 includes a barrel portion 88 formed in a columnar shape, and a first cone portion 89 and a second cone portion 90 provided on both left and right sides of the barrel portion 88. A protruding piece 91 is provided on the upper portion of the body portion 88, and a support hole 92 penetrating in the front-rear direction is formed in the protruding piece 91.

第１円錐部８９及び第２円錐部９０は、いずれも截頭円錐形であり、同一の頂角を有している。しかし、第１円錐部８９と第２円錐部９０とは、左右方向の長さ（高さ）が異なっている。左右方向の長さが短い第１円錐部８９は、チェックバルブを開閉するためのシール部を構成している。また、左右方向の長さが長い第２円錐部９０は、主として重錘部として機能し、この第２円錐部９０によって、弁体４５の重心が支持孔９２の中心位置よりも第２円錐部９０側に設定されている。 The first conical portion 89 and the second conical portion 90 are both frustoconical and have the same apex angle. However, the first conical portion 89 and the second conical portion 90 have different lengths (heights) in the left-right direction. The first conical portion 89 having a short length in the left-right direction constitutes a seal portion for opening and closing the check valve. The second conical portion 90 having a long length in the left-right direction mainly functions as a weight portion, and the second conical portion 90 causes the center of gravity of the valve body 45 to be more than the center position of the support hole 92. 90 side is set.

図１３（ａ）に示すように、弁体４５は、第１円錐部８９が連通孔８５側に向くように弁体収容部７７内に配置される。弁体４５の突出片９１は、支持溝７８の内部に配置され、弁体受け部材４７の取付孔７９に取り付けられる枢支ピン８２を突出片９１の支持孔９２に挿入することによって、弁体４５が枢支ピン８２を支点として上下揺動可能に支持される。
そして、弁体４５は、その自重によって下方に揺動し、連通孔８５の面取り部８６に嵌合することによって連通孔８５を塞ぎ、チェックバルブ４０を閉じるように構成されている。 As shown in FIG. 13A, the valve body 45 is disposed in the valve body housing portion 77 so that the first conical portion 89 faces the communication hole 85 side. The projecting piece 91 of the valve body 45 is disposed inside the support groove 78, and a pivot pin 82 attached to the mounting hole 79 of the valve body receiving member 47 is inserted into the support hole 92 of the projecting piece 91, whereby the valve body. 45 is supported by the pivot pin 82 as a fulcrum so that it can swing up and down.
The valve body 45 swings downward due to its own weight, and is configured to close the communication hole 85 and close the check valve 40 by fitting into the chamfered portion 86 of the communication hole 85.

弁体４５を組み付けた弁体受け部材４７は、第１の側面５０がケース本体４６の底壁６１に対向するようにケース本体４６の内部に挿入される。 The valve body receiving member 47 assembled with the valve body 45 is inserted into the case body 46 so that the first side surface 50 faces the bottom wall 61 of the case body 46.

図１３（ｂ）に示すように、吸込用チェックバルブ３８は、吐出用チェックバルブ４０と同様に、バルブケース４４と弁体４５とからなっている。また、バルブケース４４は、ケース本体４６と弁体受け部材４７とからなり、ケース本体４６の構成は、図６に示すものと同様である。また、弁体受け部材４７及び弁体４５は、吐出用チェックバルブ４０と同様であり、弁体受け部材４７に対する弁体４５の組み付け方についても吐出用チェックバルブ４０と同様である。 As shown in FIG. 13 (b), the suction check valve 38 is composed of a valve case 44 and a valve body 45, similarly to the discharge check valve 40. The valve case 44 includes a case main body 46 and a valve body receiving member 47, and the configuration of the case main body 46 is the same as that shown in FIG. Further, the valve body receiving member 47 and the valve body 45 are the same as the discharge check valve 40, and the way of assembling the valve body 45 to the valve body receiving member 47 is the same as that of the discharge check valve 40.

ただし、吸込用チェックバルブ３８は、吐出用チェックバルブ４０とはケース本体４６に対する弁体受け部材４７の挿入方向が異なっている。すなわち、吸込用チェックバルブ３８の弁体受け部材４７は、第２の側面５４がケース本体４６の底壁６１に対向するようにケース本体４６内に挿入されている。 However, the suction check valve 38 is different from the discharge check valve 40 in the direction in which the valve body receiving member 47 is inserted into the case body 46. That is, the valve body receiving member 47 of the suction check valve 38 is inserted into the case body 46 so that the second side surface 54 faces the bottom wall 61 of the case body 46.

図１２に示すように、吐出用チェックバルブ４０は、弁体４５の突出片９１が上部に位置するように、周方向の向きが位置決めピン５６によって位置決めされている。位置決めピン５６は、吐出用チェックバルブ４０の第２の側面５４に形成されている位置決め孔５７と、ポンプヘッド１１に形成された位置決め孔６９とに嵌合されている。
また、吸込用チェックバルブ３８についても同様に、周方向の向きが適切に設定されるように位置決めピン５６によって位置決めされている。位置決めピン５６は、吸込用チェックバルブ３８の第１の側面５０に形成された位置決め孔５７と、ポンプヘッド１１に形成された位置決め孔６９とに嵌合されている。 As shown in FIG. 12, the discharge check valve 40 is positioned by the positioning pin 56 in the circumferential direction so that the protruding piece 91 of the valve body 45 is located at the upper part. The positioning pin 56 is fitted in a positioning hole 57 formed in the second side surface 54 of the discharge check valve 40 and a positioning hole 69 formed in the pump head 11.
Similarly, the suction check valve 38 is positioned by the positioning pins 56 so that the circumferential direction is appropriately set. The positioning pin 56 is fitted in a positioning hole 57 formed in the first side surface 50 of the suction check valve 38 and a positioning hole 69 formed in the pump head 11.

第３の実施形態に係るベローズポンプ１０の作用は、第１の実施形態に係るベローズポンプ１０の作用と、弁体４５の構造及び移動の態様が異なる点以外は同一である。すなわち、第１の実施形態では、弁体４５がバルブケース４４内に形成された移動通路５３を移動するのに対して、本実施形態では、弁体４５が、バルブケース４４内に形成された弁体収容部７７内を揺動するが、いずれにおいてもチェックバルブ３８，４０を閉じる方向（閉弁方向）に弁体４５が自重によって移動する。したがって、第１の実施形態と同様の効果を奏する。 The operation of the bellows pump 10 according to the third embodiment is the same as that of the bellows pump 10 according to the first embodiment except that the structure and movement mode of the valve body 45 are different. That is, in the first embodiment, the valve body 45 moves through the moving passage 53 formed in the valve case 44, whereas in the present embodiment, the valve body 45 is formed in the valve case 44. The valve body 45 swings in the valve body accommodating portion 77, but in any case, the valve body 45 moves by its own weight in the direction of closing the check valves 38, 40 (valve closing direction). Therefore, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更できるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the invention described in the claims.

１０：ベローズポンプ
１１：ポンプヘッド
１２：ポンプケース
１３：ベローズ
３３：吸込通路
３４：吐出通路
３８：吸込用チェックバルブ
４０：吐出用チェックバルブ
４４：バルブケース
４５：弁体
４６：ケース本体
４７：弁体受け部材
５３：移動通路 10: Bellows pump 11: Pump head 12: Pump case 13: Bellows 33: Suction passage 34: Discharge passage 38: Suction check valve 40: Discharge check valve 44: Valve case 45: Valve body 46: Case main body 47: Valve Body receiving member 53: Movement path

Claims

A pump head in which a fluid suction passage and a discharge passage are formed, a bellows attached to the pump head, the inside of which communicates with the suction passage and the discharge passage, and which can be expanded and contracted in a horizontal direction, and expands and contracts the bellows. A drive device and a check valve for suction and discharge that is attached to the pump head and permits fluid flow in one direction with respect to the suction passage and the discharge passage and blocks fluid flow in the other direction; A bellows pump comprising:
The check valve is a valve case having a flow path for allowing fluid to flow between one end and the other end in the horizontal direction;
A valve body that is housed in the valve case and is movable in the valve closing direction by its own weight,
The valve case is formed with a movement passage for the valve body that is formed to be inclined with respect to the horizontal direction so that the movement direction of the valve body for valve closing is low.
The valve body is a sphere capable of rolling along the movement path;
The flow path has three flow paths that extend along the horizontal direction and are formed at equal intervals in the circumferential direction so as to overlap the periphery of the movement path .
The valve case includes a case main body and a valve body receiving member that is inserted into the case main body to form the moving passage,
The case body, the valve body receiving member, and the valve body, the same parts are used in the suction check valve and the discharge check valve,
The bellows pump , wherein the insertion direction of the valve body receiving member with respect to the case body is different between the suction check valve and the discharge check valve .

Used for the suction and for discharge of the fluid in the bellows pump, a check valve for preventing the flow of allowing flow in one direction of the fluid and the other direction,
A valve case having a flow path for flowing fluid between one end and the other end in the horizontal direction;
A valve body that is accommodated in the valve case and is movable in the valve closing direction by its own weight,
The valve case is formed with a movement passage for the valve body that is formed to be inclined with respect to the horizontal direction so that the movement direction of the valve body for valve closing is low.
The valve body is a sphere capable of rolling along the movement path;
The flow path has three flow paths that extend along the horizontal direction and are formed at equal intervals in the circumferential direction so as to overlap the periphery of the movement path .
The valve case includes a case main body and a valve body receiving member that is inserted into the case main body to form the moving passage,
For the case body, the valve body receiving member, and the valve body, the same parts are used for the suction and the discharge,
The check valve according to claim 1 , wherein the insertion direction of the valve body receiving member with respect to the case main body is different for the suction and the discharge .