JPH11270458A

JPH11270458A - ポンプの脈動抑制装置

Info

Publication number: JPH11270458A
Application number: JP7232198A
Authority: JP
Inventors: Yoji Minato; 洋二湊
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-05
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: JP2998083B2

Abstract

(57)【要約】【目的】移送液の吐出圧による脈動の吸収はもちろ
ん、ポンプの吐出圧の変動にかかわらず脈動幅を小さく
でき、しかも、気室の内容積を大きく確保しながらも給
排気作用を確実、正常に行なえるようにする。【構成】移送液Ｑが一時的に貯溜される液室３と気室
４とを伸縮変形自在なベローズ５を介して隔離してなる
装置本体１の外側に、液室３の容量の増減に対応するベ
ローズ５の変位に連動してその軸線方向に往復移動する
軸状操作杆１１を介して気室４に対して給排気作用を司
る給排気用切換弁機構７を設けるとともに、軸状操作杆
１１の軸線方向の途中には該操作杆１１の軸線方向移動
を摺動案内する低摩擦抵抗樹脂材料からなるガイド２１
を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
装置におけるＩＣや液晶の表面洗浄等の各種処理用薬液
などの移送液を往復動ポンプによって各部に送給する移
送液配管途中に介在されて、上記ポンプの往復動に起因
する流量・圧力の変動に伴って発生する脈動（脈圧）を
抑制するように構成されているポンプの脈動抑制装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のポンプの脈動抑制装置として、
本出願人は、例えば特開平８−１５９０１６号公報に開
示されているような構成のものを既に提案している。同
上公報等で既に提案している脈動抑制装置は、往復動ポ
ンプによる移送液を一時貯溜可能な液室とベローズやダ
イヤフラムなど上記液室に対して伸縮変形自在な隔膜を
介して隔離されて脈動抑制用の気体が封入される気室と
を設け、上記隔膜と気室内の封入気体圧力とのバランス
によって液室の容量を変化させて上記移送液の吐出圧に
よる脈動を吸収させるように構成されているとともに、
上記ポンプの吐出圧の変動により液室容量が所定範囲を
越えて増大または減少したとき、上記気室内へ気体圧を
供給するか、または、気室から排気するための給排気用
切換弁機構を上記隔膜の変位に連動してその軸線方向に
往復動作する軸状操作杆を介して自動的に切換え動作さ
せるように構成されたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような構成を
持つ本出願人による既提案のポンプの脈動抑制装置は、
移送液の吐出圧による脈動を抑制するだけでなく、ポン
プの吐出圧が変動した場合の液室容量の変化の増減を液
圧と気体圧の圧力バランスによって所定範囲内に保持さ
せてポンプの吐出圧の変動にかかわらず脈動幅を小さく
抑えることが可能である。

【０００４】ところで、この種のポンプにおいて、脈動
の抑制機能を高めるためには、気室の内容積が大きい程
有効である。しかし、そのために気室を隔膜の伸縮変形
方向に長くして該気室の内容積を大きくすると、隔膜の
変位に連動して給排気用切換弁機構の弁体を移動させる
ための軸状操作杆の軸線方向長さが長くなり、その結
果、液圧と気体圧との圧力バランスを行なう場合、軸状
操作杆が傾いたり、隔膜をその軸線方向で液室容量の減
少方向に動作付勢するスプリングが変形したりして軸状
操作杆が隔膜に垂直に作用しなくなって、上記給排気用
切換弁機構の弁体の移動量が変化したり、移動そのもの
が不滑になったりして所定の給排気作用を正常に行なえ
なくなるという問題が残されていた。

【０００５】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、簡単な構成を付加するだけで、脈動抑制機能
を高めるように気室の内容積を大きく確保しながらも、
隔膜の伸縮変形に連動する給排気用切換弁機構による給
排気作用を確実、正常に行なうことができるポンプの脈
動抑制装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るポンプの脈動抑制装置は、密封容器状
の装置本体内に往復動ポンプによる移送液を一時貯溜可
能な液室とこの液室に対して伸縮変形自在な隔膜を介し
て隔離されて脈動抑制用の気体が封入される気室とを設
け、上記液室の容量変化により上記移送液の吐出圧によ
る脈動を吸収させるように構成しているとともに、上記
気室内に挿入され上記隔膜の閉鎖端側の変位に連動して
その軸線方向に往復動作する軸状操作杆と、上記液室の
容量が所定範囲を越えて増大したときは上記軸状操作杆
を介して上記気室に通じる給排気通路を給気口に連通さ
せ、かつ、上記液室の容量が所定範囲を越えて減少した
ときは上記軸状操作杆を介して上記給排気通路を排気口
に連通させる弁体を備えた給排気用切換弁機構を上記装
置本体の外側に装着してなるポンプの脈動抑制装置にお
いて、上記軸状操作杆の軸線方向の途中に該軸状操作杆
の軸線方向動作を摺動案内するガイドを設けていること
を特徴とするものである。

【０００７】本発明によれば、往復動ポンプにより移送
液が装置本体内の液室を通って流出する際、その移送液
の吐出圧の脈動の山部においては液室容量が増大し、隔
膜が伸張変形して圧力を吸収し、かつ、脈動の谷部にお
いては液室容量が減少し、隔膜が収縮変形して移送液の
圧力が上がって脈動を吸収するとともに、このような動
作時において、上記ポンプの吐出圧の変動で液室容量の
増大が所定範囲を越えると、給排気弁機構によって気室
内への給気が行なわれて封入圧が上昇され、隔膜の伸張
変形を制約し、かつ、液室容量の減少が所定範囲を越え
ると、給排気弁機構によって気室内からの排気が行なわ
れて封入圧が下降され、隔膜の収縮変形を制約すること
によって、ポンプの吐出圧の変動にかかわらず隔膜の伸
縮変形が一定範囲内に制約されて脈動幅を小さく抑える
ことができる。

【０００８】その上、上記のような脈動抑制機能を高め
るために上記気室の内容積を大きくし、それに伴い軸状
操作杆の軸線方向長さが長くなったとしても、該軸状操
作杆の軸線方向の途中に設けられているガイドにより該
軸状操作杆の軸線方向の動作を摺動案内するようにして
いるから、液圧と気体圧との圧力バランスを行なうため
の軸状操作杆に傾きが生じたり、隔膜を収縮方向に動作
付勢するスプリングが変形したりすることを防止して軸
状操作杆を隔膜に垂直に作用させることが可能となり、
これによって、隔膜の変位に連動する給排気用切換弁機
構の弁体の移動を円滑、かつ、一定量に保って所定の給
排気作用を常に正常に行なわせることができる。

【０００９】上記構成のポンプの脈動抑制装置におい
て、請求項２に記載のように、上記ガイドを上記気室内
に突出状態に配置された円筒部材の突出端部に形成し、
この円筒部材には上記気室との間での気体流通を阻害し
ない流通孔を形成する構成を採用することによって、角
筒部材を用いる場合に比して、気室内に占めるガイド容
積（特に径方向寸法）を小さくして装置全体の小型化を
図りやすく、また、ガイド用の円筒部材の存在にかかわ
らず気室に対する気体圧の給排気作用をなんら支障なく
確実スムーズに行なわせることができる。

【００１０】また、上記構成のポンプの脈動抑制装置に
おいて、請求項３に記載のように、上記ガイドに上記隔
膜を液室容量の減少方向に動作付勢するスプリングの一
端を保持する平面座が形成された構成とすることによっ
て、スプリングの軸線方向長さをできるだけ短くして圧
力バランス作用時におけるスプリングの変形を防止し、
所定の給排気作用を一層円滑、確実な行なわせることが
できる。

【００１１】さらに、上記構成のポンプの脈動抑制装置
において、請求項４に記載のように、上記ガイドをＰ
Ｐ、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＣ、ＰＴＦＥ、Ｅ
ＴＦＥ、ＰＶＤＦおよびＰＦＡからなる群から選択され
た少なくとも一つ以上の材料から構成することにより、
ベアリングなどの特別な摺動案内具を用いなくても上記
軸状操作杆の軸線方向の動作時における摩擦抵抗を小さ
くして所定の動作機能を安定よく発揮させることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明に係るポンプの脈
動抑制装置の全体縦断正面図であり、同図において、１
は密封容器状の装置本体で、この装置本体１内の下部側
には、ポンプによる移送液Ｑを流入口２ａから取り込ん
で一時的に貯溜して流出口２ｂから流出させる液室３が
形成されている。

【００１３】４は上記装置本体１内の上部側に形成され
た気室であり、この気室４は上記液室３に対して伸縮変
形自在な隔膜、たとえばベローズ５によって隔離され、
その中央部位５ａは液室３の一部を構成している。上記
ベローズ５の閉鎖端５ｂには、その中央部に位置させて
液室３の容量の増大方向、つまりベローズ５の伸張方向
に向いた筒形連結部材６がスプリング１８の弾性付勢力
によって押付けられている。

【００１４】７は上記気室４側の装置本体１の上壁１ａ
の外面に装備された給排気用切換弁機構であり、この給
排気用切換弁機構７は図２に明示するように構成されて
いる。図２において、８は有底筒形のケーシングで、こ
のケーシング８内に収容されたシリンダ部９内にはその
軸線方向（上下方向）に沿って摺動変位可能にスライド
弁体１０が嵌合されている。１１は上記装置本体１の上
壁１ａに形成した孔１ｂを貫通して上記気室４内に挿入
された軸状操作杆であり、その上端部が上記スライド弁
体１０の下端部に同軸状にピン連結され、かつ、この軸
状操作杆１１の下端側の連結つば部１１ａが上記筒形連
結部材６内の基準位置に連結されている。

【００１５】上記ケーシング８の周壁には、その下部側
に給気口１２が形成されているとともに、上部側に排気
口１３が形成されている。上記給気口１２は、移送液Ｑ
の最大圧力値以上の圧力の空気を供給するようになされ
ており、また、排気口１３は大気に開放されている。こ
れら給気口１２および排気口１３に対応して上記シリン
ダ部９の周壁にポート１４，１５が形成されている。１
６ａは上記ケーシング８の周壁に形成された給排気用通
路で、上記気室４とシリンダ部９内とを連通するもので
ある。

【００１６】上記スライド弁体１０にはその軸線方向に
所定間隔を隔てて３つの摺動用つば部１０ａ，１０ｂ，
１０ｃが形成されており、中央つば部１０ｂと下部つば
部１０ｃとの間が給気用空間Ｓ１に構成され、中央つば
部１０ｂと上部つば部１０ａとの間が排気用空間Ｓ２に
構成されている。このスライド弁体１０はポンプ吐出圧
の変動により、液室３の容量増大が所定範囲を越える
と、上昇変位して給排気用通路１６ａを空間Ｓ１に連通
させ、かつ、液室３の容量減少が所定範囲を越えると、
上記排気用通路１６ａを空間Ｓ２に連通させるように構
成されている。

【００１７】上記装置本体１の上壁１ａには上記給排気
用切換弁機構７における有底筒形ケーシング８の下端フ
ランジ８ａに対面するフランジ１９ａを有するととも
に、上記給排気通路１６ａの位置よりも大きい内径を持
つ円筒部材１９が上記両フランジ８ａ，１９ａの対面状
態で共用ボルト２０を介して固定されており、この固定
により上記円筒部材１９は上記装置本体１内の上部側気
室４内に上部から下方へ向けて突出状態に配置される。
この円筒部材１９はＰＰ、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＯＭ、Ｐ
Ａ、ＰＣ、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦおよびＰＦＡ
からなる群から選択された少なくとも一つ以上の低摩擦
樹脂材料から構成されているとともに、その突出端部、
つまり、下端部には上記軸状操作杆１１の軸線方向（上
下方向）の動作を摺動案内するガイド２１が形成されて
いる。

【００１８】そして、上記円筒部材１９の軸線方向のほ
ぼ中間周壁部には上記気室４との間の空気流通を阻害し
ない大きさの流通孔１９ｂが形成されているとともに、
上記ガイド２１の下面が上記筒形連結部材６との間に介
在されて上記ベローズ５を液室４の容量減少方向に弾性
付勢する上記スプリング１８の上端部を係止保持する平
面座２２に形成されている。なお、図中１７は上記ケー
シング８内に設置されてスライド弁体１０に上方へのば
ね力を付勢して該スライド弁体１０を基準位置に保持さ
せるばね部材である。

【００１９】次に、上記構成のポンプの脈動抑制装置の
動作について説明する。往復動ポンプの作動により移送
液Ｑが所定の部位に向けて送給されると、ポンプ吐出圧
は山部と谷部との繰り返しによる脈動を発生する。

【００２０】上記移送液Ｑは流入口２ａから取り込ま
れ、液室３に一時的に貯溜されたのち流出口２ａから流
出する。このとき、移送液Ｑの吐出圧が吐出圧曲線の山
部にある場合、移送液Ｑは液室３の容量を増大するよう
にベローズ５を伸張変形させるので、その圧力が吸収さ
れる。この時、液室３から流出される移送液Ｑの流量は
ポンプから送給されてくる流量よりも少なくなる。

【００２１】一方、上記移送液Ｑの吐出圧が吐出圧曲線
の谷部にさしかかると、ベローズ５の伸張変形にともな
い圧縮された気室４内の封入空気圧よりも移送液Ｑの圧
力が低くなるので、ベローズ５は収縮変形する。この
時、ポンプから液室３内に流入する移送液Ｑの流量より
も液室３から流出する流量が多くなる。この繰り返し動
作、つまり液室３の容量変化によって上記脈動が吸収さ
れ抑制される。

【００２２】また、上記のような動作中において、ポン
プの吐出圧が上昇変動すると、移送液Ｑによって液室３
の容量が増大し、ベローズ５が大きく伸張変形すること
になる。このベローズ５の伸張変形量が所定範囲を越え
ると、軸状操作杆１１を介してスライド弁体１０が上方
に摺動変位して、給排気通路１６ａが空間Ｓ１を介して
給気口１２に連通される。このため、給気口１２から高
い空気圧が上記空間Ｓ１、給排気通路１６ａ、円筒部材
１９の内部および流通孔１９ｂを経て気室４に供給され
て該気室４の封入空気圧が高められることになり、これ
によって、ベローズ５の伸張変形量が制約され液室３の
容量が過度に増大することが抑えられる。

【００２３】一方、ポンプの吐出圧が下降変動すると、
移送液Ｑによって液室３の容量が減少し、ベローズ５が
大きく収縮変形することになる。このベローズ５の収縮
変形量が所定範囲を越えると、軸状操作杆１１を介して
スライド弁体１０が下方に摺動変位して、給排気通路１
６ａが空間Ｓ２を介して排気口１３に連通される。この
ため、上記気室４内の封入空気ａが流通孔１９ｂ、円筒
部材１９の内部、給排気通路１６ａおよび空間Ｓ２を経
て排気口１３から大気に排出されて該気室４の封入空気
圧が下げられることになり、これによって、ベローズ５
の収縮変形量が制約され液室３の容量が過度に減少する
ことが抑えられる。その結果、ポンプの吐出圧の変動に
かかわらず、脈動を効率的に吸収して脈動幅を小さく抑
えることができる。

【００２４】上記のような液圧と気体圧との圧力バラン
スによる脈動抑制作用時において、ポンプの吐出圧の変
動に対応するベローズ５の伸縮変形に応じて軸線方向に
往復移動する軸状操作杆１１の軸線方向の往復移動が該
軸状操作杆１１の途中に設けられているガイド２１によ
り摺動案内するようにしているから、脈動抑制機能を高
めるために上記気室４をベローズ５の伸縮変形方向に長
くして該気室４の内容積を大きく設定し、それに伴って
上記軸状操作杆１１の軸線方向長さが長くなったとして
も、圧力バランスによる脈動抑制作用時に軸状操作杆１
１に傾きが生じたり、ベローズ５をそれの収縮方向に動
作付勢するスプリング１８が変形したりすることを防止
して軸状操作杆１１をベローズ５に対して垂直に作用さ
せることが可能となり、これによって、ベローズ５の変
位に連動する給排気用切換弁機構７におけるスライド弁
体１０の摺動変位を円滑、かつ、一定量に保って所定の
給排気作用を常に正常に行なわせることができる。

【００２５】また、上記ガイド２１の下面に形成した平
面座２２によって上記ベローズ５を液室４の容量減少方
向に弾性付勢する上記スプリング１８の上端部を係止保
持させることによって、該スプリング１８の軸線方向長
さを短くして圧力バランス作用時におけるスプリング１
８の変形を防止し、所定の給排気作用を一層円滑、確実
な行なわせることができる。

【００２６】さらに、上記ガイド２１を含む円筒部材１
９がＰＰ、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＣ、ＰＴＦ
Ｅ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＦＡの中から選択された一
つの低摩擦樹脂材料から構成されているので、ベアリン
グなどの特別な摺動案内具を用いなくても上記軸状操作
杆１１の軸線方向の動作時における摩擦抵抗を小さくし
て所定の脈動抑制機能を安定よく行なわせることができ
る。

【００２７】図３は本発明の他の実施の形態を示すもの
で、空気駆動型ベローズ式ポンプの脈動抑制装置の全体
縦断正面図である。この空気駆動型ベローズ式ポンプは
移送液Ｑの流入口２ａおよび流出口２ｂが形成された仕
切壁３０の一側に上記実施の形態で述べたと同様な構成
を持つ脈動抑制部Ａが設けられていると共に、仕切壁３
０の他側に往復動ポンプ部Ｂが一体に配設されてなるも
のであり、上記脈動抑制部Ａの構成は図１および図２に
示したものと同一であるため、該当部分もしくは相当部
分に同一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略
し、以下、往復動ポンプ部Ｂの構成について説明する。

【００２８】上記仕切壁３０に固定連設された有底筒状
ケーシング３１内にその筒軸線方向に沿って伸縮変形可
能なポンプ作用体となるベローズ３２が配設され、この
ベローズ３２の開口周縁部３２ａを環状固定板３３によ
り仕切壁３０に気密状に押圧固定することにより、ケー
シング３１の内部空間をベローズ３２内のポンプ作用室
３４ａとベローズ３２外のポンプ作動室３４ｂとに密閉
区画している。上記有底筒状ケーシング３１の底壁部３
１ａの外側には連結部材３５を介して上記ベローズ３２
の閉鎖端部材３２ｂに固定連結されたピストン体３６を
摺動可能に収納するシリンダ体３７が固定されており、
このシリンダ体３７および上記ケーシング３１の底壁部
３１ａに形成した空気孔３８ａ，３８ｂを通して、コン
プレッサなどの加圧空気供給装置（図示省略）から送給
される加圧空気をシリンダ体３７の内部または上記ポン
プ作動室３４ｂに供給することによって、上記ベローズ
３２を駆動伸縮変形させるエアシリンダ部３９が構成さ
れている。

【００２９】また、上記ポンプ作用室３４ａにそれぞれ
開口するように形成された吸入口４０ａ及び吐出口４０
ｂは上記流入口２ａ及び流出口２ｂに連通されていると
ともに、これら吸入口４０ａ及び吐出口４０ｂにはそれ
ぞれ、上記ベローズ３２の駆動伸縮に伴って交互に開閉
作動される可動弁体４１ａ１付き吸入用逆止弁４１ａ及
び可動弁体４１ｂ１付き吐出用逆止弁４１ｂが設けられ
ており、以上の各構成要素によって上記往復動ポンプ部
Ｂが構成されている。

【００３０】上記のような構成の空気駆動型ベローズ式
ポンプにおいては、コンプレッサーなどの加圧空気供給
装置（図示省略）から送給される加圧空気をエアシリン
ダ部３９のシリンダ体３７の内部に供給してベローズ３
２を図３のｘ方向に伸長動作させると、流入口２ａ内の
移送液Ｑが吸入用逆止弁４１ａを経てポンプ作用室３４
ａ内に吸入され、次いで、上記加圧空気をエアシリンダ
部３７のポンプ作動室３４ｂ内に供給してベローズ３２
を図３のｙ方向に収縮動作させると、ポンプ作用室３４
ａ内に吸入された移送液が吐出用逆止弁４１ｂを経て吐
出されるといったように、エアシリンダ部３９を介して
往復動ポンプ部Ｂにおけるベローズ３２を駆動伸縮変形
させることにより、上記吸入用逆止弁４１ａと吐出用逆
止弁４１ｂとが交互に開閉作動して流入口２ａからポン
プ作用室３４ａへの液体の吸入とポンプ作用室３４ａ内
から流出口２ｂへの液体の吐出とが反復され所定のポン
プ作用が行なわれる。このような往復動ポンプ部Ｂの作
動に伴いポンプ作用室３４ａ内から吐出用逆止弁４１ｂ
を経て吐出される移送液Ｑは仕切壁３０に形成された連
通路４２を通って脈動抑制部Ａにおける液室３内に送ら
れて該液室３に一時的に貯溜されたのち流出口２ｂへと
流出される。このときのポンプ吐出圧は山部と谷部との
繰り返しによる脈動を発生するが、その脈動が上記実施
の形態で述べたと同様に、液室３の容量変化によって吸
収され抑制されることになる。

【００３１】このような構成の空気駆動型ベローズ式ポ
ンプにおいては往復動ポンプ部Ｂからの吐出圧の変動に
対する脈動抑制について上記実施の形態で述べたと同様
な作用が得られるのはもちろん、一般的に上記軸状操作
杆１１の軸線方向が水平面に沿うように横置き型として
用いられるものであるために、軸状操作杆１１が長い場
合、自重などによって斜めに傾きやすい傾向にある。し
たがって、長い軸状操作杆１１をガイド２１により摺動
案内する構成を採用することによる給排気作用の正常化
の効果は上記実施の形態で示した縦置き型のものよりも
大きい。

【００３２】なお、上記ガイド２１を形成する円筒部材
１９として上記実施の形態のように、円筒形状のものを
用い、その周壁部に流通孔１９ｂを形成する場合は、気
室４内に占めるガイド２１および円筒部材１９の容積
（特に径方向寸法）を最小限にして装置全体の小型化を
図りやすいとともに、ガイド２１用の円筒部材１９の存
在にかかわらず気室４に対する空気圧の給排気作用をな
んら支障なく確実スムーズに行なわせることができると
いう利点があるけれども、角筒形状の筒部材を使用して
その周壁部に流通孔１９ｂを形成したものであっても、
脈動抑制動作時における給排気作用の正常化は確保する
ことが可能である。

【００３３】また、上記実施の形態に示すように、上記
給排気用切換弁機構７における有底筒形ケーシング８の
下端フランジ８ａとガイド２１を形成する円筒部材１９
の上端フランジ１９ａとを対面状態にして共用ボルト２
０を介して装置本体１の上壁１ａに固定する構成を採用
することにより、予め軸状操作杆１１に筒形連結部材
６、スプリング１８を通すとともに、この軸状操作杆１
１を円筒部材１９に通してスライド弁体１０と連結した
上で、これらを一体ものとして装置本体１の上壁１ａに
対して固定したり、固定解除したりすることが可能で、
全体の組立て及び補修や部品交換などのメンテナンスを
容易にすることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ポンプ
移送液の吐出圧による脈動の吸収はもちろん、吐出圧の
変動が発生した場合の液室容量の増減を液体圧と気体圧
の圧力バランスにより所定範囲内に保持させて脈動幅を
小さく抑えることができる。しかも、軸状操作杆の軸線
方向長さが長くても、該軸状操作杆の軸線方向の動作を
ガイドを介して摺動案内させることによって、液圧と気
体圧との圧力バランスによる脈動抑制動作時に軸状操作
杆に傾きが生じたり、隔膜を収縮方向に動作付勢するス
プリングが変形したりすることを防止して軸状操作杆を
隔膜に垂直に作用させることができ、したがって、脈動
抑制機能を高めるように気室の内容積を大きく確保しな
がら、隔膜の伸縮変形に連動する給排気用切換弁機構の
弁体の移動を円滑、かつ、一定量に保って長期間の使用
に際しても所定の給排気作用を確実、正常に保持させる
ことができるという効果を奏する。

【００３５】特に、請求項２、３または４の構成を採用
することによって、装置の大型化を招くことなく、給排
気作用の正常化に伴う脈動抑制機能を一層安定のよいも
のにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるポンプの脈動抑制装
置の全体縦断正面図である。

【図２】同上装置における要部の拡大縦断正面図であ
る。

【図３】本発明の他の実施の形態による空気駆動型ベロ
ーズ式ポンプの脈動抑制装置の全体縦断正面図である。

【符号の説明】

１装置本体３液室４気室５ベローズ（隔膜の一例）５ｂ閉鎖端７給排気用切換弁機構１０スライド弁体１１軸状操作杆１２給気口１３排気口１６ａ給排気通路１８スプリング１９円筒部材１９ｂ流通孔２１ガイド２２平面座Ｑ移送液

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年２月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】ポンプの脈動抑制装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００３】

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るポンプの脈動抑制装置は、密封容器状
の装置本体内に往復動ポンプによる移送液を一時貯溜可
能な液室とこの液室に対して伸縮変形自在な隔膜を介し
て隔離されて脈動抑制用の気体が封入される気室とを設
け、上記液室の容量変化により上記移送液の吐出圧によ
る脈動を吸収させるように構成しているとともに、上記
気室内に挿入され上記隔膜の閉鎖端側の変位に連動して
その軸線方向に往復動作する軸状操作杆と、上記液室の
容量が所定範囲を越えて増大したときは上記軸状操作杆
を介して上記気室に通じる給排気通路を給気口に連通さ
せ、かつ、上記液室の容量が所定範囲を越えて減少した
ときは上記軸状操作杆を介して上記給排気通路を排気口
に連通させる弁体を備えた給排気用切換弁機構を上記装
置本体の外側に装着してなるポンプの脈動抑制装置にお
いて、上記装置本体の壁に、上記気室内に向けて突出す
る円筒部材がその内部空間を上記給排気用切換弁機構に
おける給排気通路に連通させる状態で固定され、この円
筒部材の気室内への突出端部に上記軸状操作杆の軸線方
向の途中であって、該軸状操作杆の軸線方向動作を摺動
案内するガイドが形成されているとともに、この円筒部
材にはその内部空間と気室との間の空気流通をさせる空
気流通孔が形成されていることを特徴とするものであ
る。

【０００８】その上、上記のような脈動抑制機能を高め
るために上記気室の内容積を大きくし、それに伴い軸状
操作杆の軸線方向長さが長くなったとしても、該軸状操
作杆の軸線方向の途中で気室内に設けられているガイド
により該軸状操作杆の軸線方向の動作を摺動案内するよ
うにしているから、液圧と気体圧との圧力バランスを行
なうための軸状操作杆に傾きが生じたり、隔膜を収縮方
向に動作付勢するスプリングが変形したりすることを防
止して軸状操作杆を隔膜に垂直に作用させることが可能
となり、これによって、隔膜の変位に連動する給排気用
切換弁機構の弁体の移動を円滑、かつ、一定量に保って
所定の給排気作用を常に正常に行なわせることができ
る。

【０００９】また、上記ガイドが上記気室内に突出状態
に配置された円筒部材の突出端部に形成され、この円筒
部材には上記気室との間での気体流通をさせる空気流通
孔が形成されていることによって、角筒部材を用いる場
合に比して、気室内に占めるガイド容積（特に径方向寸
法）を小さくして装置全体の小型化を図りやすく、ま
た、ガイド用の円筒部材の存在にかかわらず気室に対す
る気体圧の給排気作用をなんら支障なく確実スムーズに
行なわせることができる。

【００１０】また、上記構成のポンプの脈動抑制装置に
おいて、請求項２に記載のように、上記ガイドに上記隔
膜を液室容量の減少方向に動作付勢するスプリングの一
端を保持する平面座が形成された構成とすることによっ
て、スプリングの軸線方向長さをできるだけ短くして圧
力バランス作用時におけるスプリングの変形を防止し、
所定の給排気作用を一層円滑、確実な行なわせることが
できる。

【００１１】さらに、上記構成のポンプの脈動抑制装置
において、請求項３に記載のように、上記ガイドをＰ
Ｐ、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＣ、ＰＴＦＥ、Ｅ
ＴＦＥ、ＰＶＤＦおよびＰＦＡからなる群から選択され
た少なくとも一つ以上の材料から構成することにより、
ベアリングなどの特別な摺動案内具を用いなくても上記
軸状操作杆の軸線方向の動作時における摩擦抵抗を小さ
くして所定の動作機能を安定よく発揮させることができ
る。

【００１２】

【００１７】上記装置本体１の上壁１ａには上記給排気
用切換弁機構７における有底筒形ケーシング８の下端フ
ランジ８ａに対面するフランジ１９ａを有するととも
に、上記給排気通路１６ａの位置よりも大きい内径を持
ち、その内部空間が上記給排気通路１６ａに連通される
円筒部材１９が上記両フランジ８ａ，１９ａの対面状態
で共用ボルト２０を介して固定されており、この固定に
より上記円筒部材１９は上記装置本体１内の上部側気室
４内に上部から下方へ向けて突出状態に配置される。こ
の円筒部材１９はＰＰ、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＯＭ、ＰＡ、
ＰＣ、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦおよびＰＦＡから
なる群から選択された少なくとも一つ以上の低摩擦樹脂
材料から構成されているとともに、その突出端部、つま
り、下端部には上記軸状操作杆１１の軸線方向（上下方
向）の動作を摺動案内するガイド２１が形成されてい
る。

【００１８】そして、上記円筒部材１９の軸線方向のほ
ぼ中間周壁部には上記気室４との間の空気流通を阻害し
ない大きさの空気流通孔１９ｂが形成されているととも
に、上記ガイド２１の下面が上記筒形連結部材６との間
に介在されて上記ベローズ５を液室４の容量減少方向に
弾性付勢する上記スプリング１８の上端部を係止保持す
る平面座２２に形成されている。なお、図中１７は上記
ケーシング８内に設置されてスライド弁体１０に上方へ
のばね力を付勢して該スライド弁体１０を基準位置に保
持させるばね部材である。

【００２４】上記のような液圧と気体圧との圧力バラン
スによる脈動抑制作用時において、ポンプの吐出圧の変
動に対応するベローズ５の伸縮変形に応じて軸線方向に
往復移動する軸状操作杆１１の軸線方向の往復移動が該
軸状操作杆１１の途中に設けられている円筒部材１９下
端のガイド２１により摺動案内するようにしているか
ら、脈動抑制機能を高めるために上記気室４をベローズ
５の伸縮変形方向に長くして該気室４の内容積を大きく
設定し、それに伴って上記軸状操作杆１１の軸線方向長
さが長くなったとしても、圧力バランスによる脈動抑制
作用時に軸状操作杆１１に傾きが生じたり、ベローズ５
をそれの収縮方向に動作付勢するスプリング１８が変形
したりすることを防止して軸状操作杆１１をベローズ５
に対して垂直に作用させることが可能となり、これによ
って、ベローズ５の変位に連動する給排気用切換弁機構
７におけるスライド弁体１０の摺動変位を円滑、かつ、
一定量に保って所定の給排気作用を常に正常に行なわせ
ることができる。

【００３２】なお、上記ガイド２１を形成する円筒部材
１９として上記したように、円筒形状のものを用い、そ
の周壁部に流通孔１９ｂを形成する場合は、気室４内に
占めるガイド２１および円筒部材１９の容積（特に径方
向寸法）を最小限にして装置全体の小型化を図りやすい
とともに、ガイド２１用の円筒部材１９の存在にかかわ
らず気室４に対する空気圧の給排気作用をなんら支障な
く確実スムーズに行なわせることができるという利点が
ある。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ポンプ
移送液の吐出圧による脈動の吸収はもちろん、吐出圧の
変動が発生した場合の液室容量の増減を液体圧と気体圧
の圧力バランスにより所定範囲内に保持させて脈動幅を
小さく抑えることができる。しかも、軸状操作杆の軸線
方向長さが長くても、該軸状操作杆の軸線方向の動作を
気室内に突出配置された円筒部材の突出端部に形成のガ
イドを介して摺動案内させることによって、液圧と気体
圧との圧力バランスによる脈動抑制動作時に軸状操作杆
に傾きが生じたり、隔膜を収縮方向に動作付勢するスプ
リングが変形したりすることを防止して軸状操作杆を隔
膜に垂直に作用させることができ、したがって、脈動抑
制機能を高めるように気室の内容積を大きく確保しなが
ら、隔膜の伸縮変形に連動する給排気用切換弁機構の弁
体の移動を円滑、かつ、一定量に保って長期間の使用に
際しても所定の給排気作用を確実、正常に保持させるこ
とができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図２】同上装置における要部の拡大縦断正面図であ
る。

【符号の説明】１装置本体３液室４気室５ベローズ（隔膜の一例）５ｂ閉鎖端７給排気用切換弁機構１０スライド弁体１１軸状操作杆１２給気口１３排気口１６ａ給排気通路１８スプリング１９円筒部材１９ｂ流通孔２１ガイド２２平面座Ｑ移送液

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密封容器状の装置本体内に往復動ポンプ
による移送液を一時貯溜可能な液室とこの液室に対して
伸縮変形自在な隔膜を介して隔離されて脈動抑制用の気
体が封入される気室とを設け、上記液室の容量変化によ
り上記移送液の吐出圧による脈動を吸収させるように構
成しているとともに、上記気室内に挿入され上記隔膜の閉鎖端側の変位に連動
してその軸線方向に往復動作する軸状操作杆と、上記液室の容量が所定範囲を越えて増大したときは上記
軸状操作杆を介して上記気室に通じる給排気通路を給気
口に連通させ、かつ、上記液室の容量が所定範囲を越え
て減少したときは上記軸状操作杆を介して上記給排気通
路を排気口に連通させる弁体を備えた給排気用切換弁機
構を上記装置本体の外側に装着してなるポンプの脈動抑
制装置において、上記軸状操作杆の軸線方向の途中に該軸状操作杆の軸線
方向動作を摺動案内するガイドを設けていることを特徴
とするポンプの脈動抑制装置。
【請求項２】上記ガイドが、上記気室内に突出状態に
配置された円筒部材の突出端部に形成され、この円筒部
材には上記気室との間での気体流通を阻害しない流通孔
が形成されている請求項１に記載のポンプの脈動抑制装
置。
【請求項３】上記ガイドが、上記隔膜を上記液室容量
の減少方向に動作付勢するスプリングの一端を保持する
平面座を有している請求項１または２に記載のポンプの
脈動抑制装置。
【請求項４】上記ガイドが、ＰＰ、ＰＶＣ、ＰＥ、Ｐ
ＯＭ、ＰＡ、ＰＣ、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦおよ
びＰＦＡからなる群から選択された少なくとも一つ以上
の材料から構成されている請求項１ないし３のいずれか
に記載のポンプの脈動抑制装置。