WO2013005669A1

WO2013005669A1 - ポンプ及びポンプ運転方法

Info

Publication number: WO2013005669A1
Application number: PCT/JP2012/066685
Authority: WO
Inventors: 勝己足立
Original assignee: 株式会社タクミナ
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2013-01-10
Also published as: KR101933933B1; JP2013015040A; US20140119952A1; JP4977791B1; US10066616B2; KR20140033106A; EP2728189B1; EP2728189A4; EP2728189A1

Abstract

　本発明に係るポンプは、吐出側逆止弁が逆流を抑制する状態で、ポンプ部と吐出部とを連続して連通する連通部を備え、連続的に拡縮している前記ポンプ部が縮小する際には、前記ポンプ部の液体に混入した気体の体積が縮小されるように、前記連通部の大きさが設定されている。

Description

ポンプ及びポンプ運転方法

　本発明は、容積を拡大することで液体を吸入し且つ容積を縮小することで液体を吐出するポンプ部を備えるポンプ及びポンプ運転方法に関する。

　従来、ポンプとして、容積を拡大することで液体を吸入し且つ容積を縮小することで液体を吐出するポンプ部と、ポンプ部に液体を吸入すべく、吸入側逆止弁を介在してポンプ部に接続される吸入部と、ポンプ部から液体を吐出すべく、吐出側逆止弁を介在してポンプ部に接続される吐出部とを備えるポンプが知られている（例えば、特許文献１）。

　斯かるポンプによれば、ポンプ部が容積を拡大することに伴って、吸入部からポンプ部に液体が吸入される一方、ポンプ部が容積を縮小することに伴って、ポンプ部から吐出部に液体が吐出される。斯かる動作が繰り返されることにより、液体が吸入部から吐出部に連続して送られる。

日本国特開２００９－２９９４８４号公報

　ところで、特許文献１に係るポンプにおいて、ポンプ部が容積を拡大して、液体が吸入部からポンプ部に吸入された際に、ポンプ部の液体に気体が混入していることがある。斯かる状態においては、ポンプ部が吸入部とのみ連通しているため、ポンプ部の液体及び気体の圧力は、吸入部の圧力と同じである。

　その後、ポンプ部が容積を縮小することに伴って、ポンプ部の液体及び気体の圧力が吸入部の圧力よりも高い圧力である吐出部の圧力まで上昇すると、ポンプ部が吐出部と連通する。そして、斯かる圧力の変化により、液体に混入している気体の体積が縮小するように変化するため、気体が吐出部へ送られずにポンプ部に滞留する状態になる場合がある。ポンプは、斯かる状態になると、吸入部から吐出部に液体を確実に送れない状態になる。

　さらに、気体がポンプ部の液体に徐々に滞留し続けたり、或いは、一度に大量の気体がポンプ部の液体に混入したりすると、ポンプ部が容積を拡大や縮小するのに伴って、ポンプは、ポンプ部の液体に混入している気体の体積が単に拡大や縮小するだけの状態、所謂、ガスロックと呼ばれる状態に陥る場合もある。ポンプは、斯かるガスロックの状態になると、吸入部から吐出部に液体を全く送れない状態になる。

　よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、ポンプ部の液体に気体が混入しても、吸入部から吐出部に液体を確実に送ることができるポンプ及びポンプ運転方法を提供することを課題とする。

　本発明に係るポンプは、容積を拡大することで液体を吸入し且つ容積を縮小することで液体を吐出するポンプ部と、前記ポンプ部に液体を吸入するための吸入部と、前記ポンプ部から液体を吐出するための吐出部と、液体が前記ポンプ部から前記吸入部に逆流することを抑制する吸入側逆止弁と、液体が前記吐出部から前記ポンプ部に逆流することを抑制する吐出側逆止弁と、前記吐出側逆止弁が逆流を抑制する状態で、前記ポンプ部と前記吐出部とを連続して連通する連通部とを備え、連続的に拡縮している前記ポンプ部が縮小する際には、前記ポンプ部の液体に混入した気体の体積が縮小されるように、前記連通部の大きさが設定されている。

　また、本発明に係るポンプにおいて、前記連通部は、前記吐出側逆止弁に設けられ、前記吐出側逆止弁は、前記吸入側逆止弁よりも上方側に配置され、前記ポンプ部は、上端部を前記吐出側逆止弁に連結し且つ下端部を前記吸入側逆止弁に連結する定容量の第１の流路部と、容積を拡縮するポンプ室と、一端部を前記第１の流路部に連結し且つ他端部を前記ポンプ室に連結する定容量の第２の流路部とを備えてもよい。

　また、本発明に係るポンプにおいて、前記第２の流路部は、上端部を前記第１の流路部に連結し且つ下端部を前記ポンプ室に連結してもよい。

　また、本発明に係るポンプにおいて、前記吐出側逆止弁は、液体を流す流通部の内部を移動する弁体と、液体が前記吐出部から前記ポンプ部に逆流することを抑制すべく、前記弁体に当接される弁座とを備え、前記弁座は、前記弁体との隙間で前記連通部が形成されるべく、凹部を備えてもよい。

　また、本発明に係るポンプにおいて、前記当接部は、表面がテーパ面状となるように形成され、前記凹部は、前記当接部の表面に沿って延設されてもよい。

　また、本発明に係るポンプにおいて、前記当接部は、表面がテーパ面状となるように形成され、前記凹部は、径方向に沿って延設されてもよい。

　また、本発明に係るポンプにおいて、前記吐出側逆止弁は、液体を流す流通部の内部を移動する弁体と、液体が前記吐出部から前記ポンプ部に逆流することを抑制すべく、前記弁体に当接される弁座とを備え、前記弁座は、前記弁体との隙間で前記連通部が形成されるべく、凸部を備えてもよい。

　また、本発明に係るポンプ運転方法は、容積を拡大することで液体を吸入し且つ容積を縮小することで液体を吐出するポンプ部と、前記ポンプ部に液体を吸入するための吸入部と、前記ポンプ部から液体を吐出するための吐出部と、液体が前記ポンプ部から前記吸入部に逆流することを抑制する吸入側逆止弁と、液体が前記吐出部から前記ポンプ部に逆流することを抑制する吐出側逆止弁と、前記ポンプ部が液体を吸入した状態で、前記ポンプ部と前記吐出部とを連続して連通するように構成される連通部とを備えるポンプ、を用いて、液体が前記吸入部から前記ポンプ部に吸入されるように、前記ポンプ部の容積を拡大させることと、前記ポンプ部の液体に混入する気体の体積が縮小されるように、前記吐出部から前記連通部を経由して前記ポンプ部に液体を流入させることと、体積を縮小された気体が液体と共に前記ポンプ部から前記吐出部に吐出されるように、前記ポンプ部の容積を縮小させることとを備える。

本発明の一実施形態に係るポンプの要部断面図を示す。同実施形態に係る吐出側逆止弁の要部断面図を示す。同実施形態に係る吐出側逆止弁における弁座の全体平面図を示す。同実施形態に係る吐出側逆止弁における弁座の全体図であって、図３のIV－IV線における断面図を示す。同実施形態に係るポンプに対する比較例のポンプの作用を説明する要部断面図を示す。同比較例のポンプの作用を説明する要部断面図を示す。同比較例のポンプの作用を説明する要部断面図を示す。同比較例のポンプの作用を説明する要部断面図を示す。同実施形態に係るポンプの作用を説明する要部断面図を示す。同実施形態に係るポンプの作用を説明する要部断面図を示す。同実施形態に係るポンプの作用を説明する要部断面図を示す。同実施形態に係るポンプの作用を説明する要部断面図を示す。本発明の他の実施形態に係る吐出側逆止弁における弁座の全体平面図を示す。同実施形態に係る吐出側逆止弁における全体図であって、図１３のＸIV－ＸIV線における断面図を示す。本発明のさらに他の実施形態に係る吐出側逆止弁の要部断面図を示す。同実施形態に係る吐出側逆止弁における弁座の全体平面図を示す。同実施形態に係る吐出側逆止弁における弁座の全体図であって、図１６のＸVII－ＸVII線における断面図を示す。本発明のさらに他の実施形態に係るポンプの要部概要図を示す。本発明のさらに他の実施形態に係る吐出側逆止弁の作用を説明する全体断面図を示す。同実施形態に係る吐出側逆止弁の作用を説明する全体断面図を示す。同実施形態に係る吐出側逆止弁の作用を説明する全体断面図を示す。

　以下に、本発明に係るポンプにおける一実施形態が、図１～図１２を参酌して説明される。

　本実施形態に係るポンプは、図１に示すように、液体Ｌを吸入し且つ吐出するポンプ部１と、ポンプ部１を駆動する駆動部２とを備える。そして、ポンプは、ポンプ部１に液体Ｌを吸入するための吸入部３と、液体Ｌがポンプ部１から吸入部３に逆流（流通）することを抑制する吸入側逆止弁４とを備える。

　また、ポンプは、ポンプ部１から液体Ｌを吐出するための吐出部５と、液体Ｌが吐出部５からポンプ部１に逆流（流通）することを抑制する吐出側逆止弁６とを備える。なお、ポンプにおいては、吐出部５の液体Ｌの圧力の方が吸入部３の圧力よりも大きくなるように設定されている。

　ポンプ部１は、本体部１１に対して可動する可動部１２と、可動部１２の一部を本体部１１に固定する固定部１３とを備える。本実施形態において、可動部１２は、弾性を有する円形状のダイヤフラムとしている。そして、本体部１１と固定部１３とが可動部１２の外周部を挟持することで、可動部１２の中央部が本体部１１に対して接離するように可動する。

　また、ポンプ部１は、液体Ｌを流す流路を備える。具体的には、ポンプ部１は、吸入側逆止弁４と吐出側逆止弁６とを繋ぐ定容積の第１の流路部１ａと、可動部１２が可動することで容積を変化させるポンプ室１ｂと、第１の流路部１ａとポンプ室１ｂとを繋ぐ定容積の第２の流路部１ｃとを備える。そして、ポンプ部１は、ポンプ室１ｂの容積を拡大することで、第１の流路部１ａの下方側から液体Ｌを吸入すると共に、ポンプ室１ｂの容積を縮小することで、第１の流路部１ａの上方側から液体Ｌを吐出する。

　駆動部２は、先端部を可動部１２の中央部に接続するシャフト２１と、可動部１２の中央部を可動（往復動）させるべく、シャフト２１を往復動させる駆動源（図示していない）２２とを備える。なお、駆動源２２の方式は、特定の方式に限定されるものではなく、機械式、エア式、油圧式、電気式、マグネット式等の何れの方式でもよく、さらに、直接的でも間接的でもよい。

　吸入側逆止弁４は、液体Ｌを流す流通部４ａの内部を移動可能な弁体４１，４１と、液体Ｌが吸入部３からポンプ部１に逆流することを抑制すべく、弁体４１に当接される弁座４２，４２とを備える。そして、吸入側逆止弁４は、弁体４１が所定量以上移動することを規制する規制部４３，４３と、弁座４２と規制部４３とを内部で固定し、弁座４２及び規制部４３間で弁体４１を収容させる基部４４，４４とを備える。

　即ち、吸入側逆止弁４は、弁体４１及び弁座４２からなる弁ユニットを二つ備える構成である。また、吸入側逆止弁４は、ポンプ部１と吸入部３との間に配置されている。そして、吸入側逆止弁４の流通部４ａは、上端部を、ポンプ部１の第１の流路部１ａの下端部と連結すると共に、下端部を、吸入部３の流通部３ａの上端部と連結する。

　さらに、吸入側逆止弁４において、弁体４１は、球状に形成されている。そして、弁座４２は、弁体４１と当接することで流通部４ａを閉塞すべく、弁体４１に対応してテーパ面状に形成される当接部４２１を備えている。したがって、吸入側逆止弁４は、弁体４１が弁座４２に当接した状態で、液体Ｌがポンプ部１から吸入部３に逆流することを完全に遮断する構成である。

　また、吸入側逆止弁４において、規制部４３は、弁体４１を係止すべく、内方に向けて突出する係止部４３１を複数備えている。そして、複数の係止部４３１は、互いに離間して配置されることで、流通部４ａを形成している。したがって、吸入側逆止弁４は、弁体４１が規制部４３に係止された状態で、液体Ｌが吸入部３からポンプ部１に流通することを許容する構成である。

　吐出側逆止弁６は、図２～図４に示すように、液体Ｌを流す流通部６ａの内部を移動可能な弁体６１，６１と、液体Ｌが吐出部５からポンプ部１に逆流することを抑制すべく、弁体６１に当接される弁座６２，６２とを備える。そして、吐出側逆止弁６は、弁体６１が所定量以上移動することを規制する規制部６３，６３と、弁座６２と規制部６３とを内部で固定し、弁座６２及び規制部６３間で弁体６１を収容させる基部６４，６４とを備える。

　即ち、吐出側逆止弁６は、弁体６１及び弁座６２からなる弁ユニットを二つ備える構成である。また、吐出側逆止弁６は、ポンプ部１と吐出部５との間に配置されている。そして、吐出側逆止弁６の流通部６ａは、下端部を、ポンプ部１の第１の流路部１ａの上端部と連結すると共に、上端部を、吐出部５の流通部５ａの下端部と連結する。

　さらに、吐出側逆止弁６において、弁体６１は、球状に形成されている。そして、弁座６２は、弁体６１と当接すべく、弁体６１に対応してテーパ面状に形成される当接部６２１を備えている。加えて、吐出側逆止弁６の弁座６２は、弁体６１が当接部６２１に当接した状態でも、弁体６１との間に隙間を形成すべく、径方向に沿って延びる凹部６２２を備えている。

　これにより、吐出側逆止弁６には、ポンプ部１が液体Ｌを吸入した状態において、ポンプ部１と吐出部５とを連通する連通部６ｂが形成される。具体的には、連通部６ｂは、弁体６１が弁座６２の当接部６２１に当接しても、弁体６１の外面と弁座６２の凹部６２２との隙間により形成され、ポンプ部１と吐出部５とを連続して連通する。したがって、吐出側逆止弁６は、弁体６１が弁座６２に当接した状態で、液体Ｌが吐出部５からポンプ部１に逆流することを完全に遮断しない構成である。

　ポンプ部１の容積が拡大することに伴って、液体Ｌが吸入部３からポンプ部１に吸入されるように、連通部６ｂの大きさが設定されてなる。即ち、仮に、連通部６ｂの開口が所定の大きさより大きく設定されると、ポンプ部１の容積が拡大することに伴って、液体Ｌが吸入部３からポンプ部１に吸入されない（液体Ｌが連通部６ｂからのみポンプ部１に吸入される）ため、連通部６ｂは、斯かる現象が生じることを防止すべく、所定の大きさに設定されている。

　具体的には、連通部６ｂの有効断面積（液体Ｌの流量を液体Ｌの流速で除した値）は、吸入部３の流通部３ａの有効断面積や、吸入側逆止弁４の流通部４ａの有効断面積よりも小さい。より具体的には、連通部６ｂの有効断面積は、吸入部３の流通部３ａの有効断面積及び吸入側逆止弁４の流通部４ａの有効断面積のうち、小さい方の有効断面積の５％以下となることが好ましい。

　また、吐出側逆止弁６において、規制部６３は、弁体６１を係止すべく、内方に向けて突出する係止部６３１を複数備えている。そして、複数の係止部６３１は、互いに離間して配置されることで、流通部６ａを形成している。したがって、吐出側逆止弁６は、弁体６１が規制部６３に係止された状態で、液体Ｌがポンプ部１から吐出部５に流通することを許容する構成である。

　本実施形態に係るポンプの構成は、以上の通りである。次に、本実施形態に係るポンプの作用が説明される前に、連通部６ｂ（吐出側逆止弁６の弁座６２の凹部６２２）を備えていない構成である比較例のポンプの作用が、図５～図８を参酌して、説明される。

　斯かる比較例のポンプは、吐出側逆止弁６’の弁座６２’の構成のみを本実施形態に係るポンプの構成と相違している。具体的には、比較例のポンプにおいては、吐出側逆止弁６’の弁座６２’の当接部６２１’に弁体６１が当接することで、流通部６ａが閉塞され、液体Ｌが吐出部５からポンプ部１に逆流することを完全に遮断されている。なお、図５～図８において、図１～図４の符号と同一の符号を付した部分は、本実施形態に係るポンプと同一の構成又は要素を表す。

　まず、図５に示すように、液体Ｌがポンプ部１から吐出側逆止弁６’を経由して吐出部５に吐出された後、図６に示すように、シャフト２１が本体部１１から離反するように一方側に移動すると、ポンプ部１のポンプ室１ｂの容積が拡大する。すると、ポンプ室１ｂが負圧となるため、吐出側逆止弁６’の弁体６１が弁座６２’に当接し、吐出側逆止弁６’が閉塞されると共に、吸入側逆止弁４の弁体４１が弁座４２から離間し、吸入側逆止弁４が開放される。

　これにより、液体Ｌが吸入部３から吸入側逆止弁４を経由してポンプ部１に吸入され、ポンプ部１の液体Ｌの圧力は、吸入部３の液体Ｌの圧力と同じとなる。このとき、ポンプ部１の液体Ｌに、気体Ｇが混入していたとする。その後、図７に示すように、シャフト２１が本体部１１に接近するように他方側に移動すると、ポンプ部１のポンプ室１ｂの容積が縮小する。

　すると、ポンプ部１の液体Ｌ及び気体Ｇの圧力が上昇するため、ポンプ部１の液体Ｌに混入している気体Ｇの体積が、縮小する。そして、ポンプ部１の液体Ｌ及び気体Ｇの圧力が吸入部３の液体Ｌの圧力よりも高くなるため、吸入側逆止弁４の弁体４１が弁座４２に当接し、吸入側逆止弁４が閉塞される。しかしながら、ポンプ部１の液体Ｌ及び気体Ｇの圧力が、吐出部５の圧力よりも低いため、吐出側逆止弁６’は、依然として閉塞されている。

　そして、図８に示すように、シャフト２１が本体部１１に接近するように他方側にさらに移動すると、ポンプ部１のポンプ室１ｂの容積が、さらに縮小する。それに伴って、ポンプ部１の液体Ｌ及び気体Ｇの圧力が、上昇するため、ポンプ部１の液体Ｌに混入している気体Ｇの体積も、縮小する。しかしながら、依然として、ポンプ部１の液体Ｌ及び気体Ｇの圧力が、吐出部５の圧力よりも低いため、吐出側逆止弁６’は、依然として閉塞されている。

　このような状態になると、シャフト２１が往復動を繰り返しても、ポンプ部１が容積を拡大や縮小することに伴って、ポンプ部１の液体Ｌに混入している気体Ｇの体積が、単に拡大や縮小するだけの状態、所謂、ポンプがガスロックと呼ばれる状態となる。そして、ポンプがガスロックの状態になると、液体Ｌが吸入部３から吐出部５に全く送られない。

　次に、本実施形態に係るポンプの作用が、図９～図１２を参酌して、説明される。まず、図９に示すように、液体Ｌがポンプ部１から吐出側逆止弁６を経由して吐出部５に吐出された後、図１０に示すように、シャフト２１が本体部１１から離反するように一方側に移動する。すると、ポンプ部１のポンプ室１ｂの容積が拡大するため、ポンプ室１ｂが負圧となる。これにより、吐出側逆止弁６の弁体６１が弁座６２に当接すると共に、吸入側逆止弁４の弁体４１が弁座４２から離間し、吸入側逆止弁４の弁体４１が開放される。

　これにより、液体Ｌが吸入部３から吸入側逆止弁４を経由してポンプ部１に吸入される。そして、このとき、ポンプ部１の液体Ｌに、気体Ｇが混入していたとする。なお、吐出側逆止弁６において、弁体６１が弁座６２に当接している一方、弁体６１の外面と弁座６２の凹部６２２との隙間により形成される連通部６ｂが、ポンプ部１と吐出部５とを連通するため、連通部６ｂを経由して、吐出部５からポンプ部１に液体Ｌが若干量流入される。

　それに伴って、ポンプ部１の液体Ｌ及び気体Ｇの圧力が、吸入部３の液体Ｌの圧力から吐出部５の液体Ｌの圧力に近づくように上昇するため、図１１に示すように、吸入側逆止弁４の弁体４１が弁座４２に当接し、吸入側逆止弁４が閉塞されると共に、ポンプ部１の液体Ｌに混入している気体Ｇの体積が、縮小する。そして、最終的には、ポンプ部１の液体Ｌ及び気体Ｇの圧力が吐出部５の液体Ｌの圧力と同じになるまで、液体Ｌが吐出部５から連通部６ｂを経由してポンプ部１に流入される。

　その後、ポンプ部１の液体Ｌ及び気体Ｇの圧力が、吐出部５の液体Ｌの圧力まで上昇しているため、図１２に示すように、シャフト２１が本体部１１に接近するように他方側に移動することに伴って、ポンプ部１のポンプ室１ｂの容積が縮小すると共に、吐出側逆止弁６の弁体６１が弁座６２から離間し、吐出側逆止弁６が開放される。そして、ポンプ部１の液体Ｌ及び気体Ｇの圧力が、吐出部５の圧力と同じで変化せずに一定であるため、液体Ｌに混入している気体Ｇの体積も、変化せずに一定である。

　これにより、ポンプ部１の液体Ｌに混入していた気体Ｇが、吐出側逆止弁６を経由して、液体Ｌと共に吐出部５に送られる。そして、シャフト２１が往復動を繰り返すことにより、ポンプ部１が容積を拡大や縮小することを繰り返すため、液体Ｌが吸入部３から吐出部５に連続的に送られる。

　以上より、本実施形態に係るポンプによれば、ポンプ部１が容積を拡大すると、液体Ｌが吸入部３からポンプ部１に吸入される。そして、ポンプ部１が液体Ｌを吸入した状態で、連通部６ｂがポンプ部１と吐出部５とを連通するため、ポンプ部１の液体Ｌの圧力が、吐出部５の液体Ｌの圧力と同じになる。その後、ポンプ部１が容積を縮小すると、液体Ｌがポンプ部１から吐出部５に吐出される。

　このとき、ポンプ部１の液体Ｌに気体Ｇが混入した場合、ポンプ部１が容積を縮小しても、ポンプ部１の液体Ｌ及び気体Ｇの圧力が、吐出部５の液体Ｌの圧力で変化せずに一定であるため、気体Ｇの体積も変化せずに一定となる。これにより、ポンプ部１の液体Ｌに混入していた気体Ｇが、その液体Ｌと共に吐出部５に送られるため、液体Ｌが吸入部３から吐出部５に確実に送られる。

　また、本実施形態に係るポンプによれば、連通部６ｂがポンプ部１と吐出部５とを連続して連通する。そして、連通部６ｂが所定の大きさに設定されているため、ポンプ部１が容積を拡大することに伴って、液体Ｌが吐出部５から連通部６ｂを経由してポンプ部１に若干量流入される一方、液体Ｌが吸入部３からポンプ部１に吸入される。これにより、液体Ｌが吸入部３から吐出部５に確実に送られる。しかも、連通部６ｂの構成が簡素化されるため、装置の設計をフレキシブルに行うことができる。

　また、本実施形態に係るポンプによれば、吐出側逆止弁６において、流通部６ａの内部を移動可能な弁体６１が弁座６２に当接することにより、液体Ｌが吐出部５からポンプ部１に逆流することを抑制できる。そして、弁座６２には、凹部６２２が設けられるため、弁座６２と弁体６１との隙間で連通部６ｂが形成される。これにより、弁体６１がどの位置で弁座６２と当接しても、常に同じ大きさの連通部６ｂが形成できる。しかも、固化しやすい液体Ｌに対しても、連通部６ｂが詰まることを抑制できる。

　また、本実施形態に係るポンプによれば、弁体６１が球状で且つ流通部６ａの内部を移動するため、吐出側逆止弁６が開閉する際に、弁体６１が決まった部位（同じ部位）で弁座６２と当接することを防止できる。これにより、弁体６１が所定部位で磨耗することを抑制できる。

　しかも、吐出側逆止弁６が開閉する際に、弁体６１が弁座６２の当接部６２１の表面と当接するため、当接部６２１の凹部６２２が磨耗することを防止できる。したがって、吐出側逆止弁６の開閉動作が繰り返されても、連通部６ｂの大きさが変化することを抑制できるため、連通部６ｂの当初の機能が維持される。

　また、本実施形態に係るポンプによれば、ポンプ部１の液体Ｌに気体Ｇが混入すると、気体Ｇは、第１の流路部１ａの上端側、即ち、吐出側逆止弁６の近傍に位置し易くなる。そして、吐出側逆止弁６の弁体６１と弁座６２との間に、連通部６ｂが設けられているため、液体Ｌが吐出部５から連通部６ｂを経由してポンプ部１に流入されると、吐出側逆止弁６の近傍に位置する気体Ｇの体積は、当該液体Ｌの流入から遅れることなく、縮小され易くなる。

　しかも、気体Ｇが吐出側逆止弁６の近傍に位置しているため、ポンプ室１の容積が縮小された際に、気体Ｇが液体Ｌと共にポンプ部１から吐出部５に吐出され易くなる。したがって、ポンプ部１の液体Ｌに気体Ｇが混入しても、ポンプ部１の液体Ｌに混入していた気体Ｇが、その液体Ｌと共に吐出部５に送られるため、液体Ｌが吸入部３から吐出部５に確実に送られる。

　なお、本発明に係るポンプが上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは、勿論である。また、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは、勿論である。

　上記実施形態に係るポンプは、可動部１２がダイヤフラムである構成、即ち、ダイヤフラムポンプである。しかしながら、本発明に係るポンプは、斯かる構成に限られない。具体的には、ポンプは、プランジャーポンプやベローズポンプでもよい。要するに、ポンプは、容積を拡大することで液体Ｌを吸入し且つ容積を縮小することで液体Ｌを吐出するポンプ部を備える構成であればよい。

　また、上記実施形態に係るポンプは、吐出側逆止弁６が弁体６１及び弁座６２からなる弁ユニットを二つ備える構成である。しかしながら、本発明に係るポンプは、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るポンプにおいて、吐出側逆止弁６は、弁体６１及び弁座６２からなる弁ユニットを一つ備える構成でもよく、また、三つ以上備える構成でもよい。

　また、上記実施形態に係るポンプは、吐出側逆止弁６の弁座６２に、径方向に沿って伸びる凹部６２２が設けられる構成である。しなしながら、本発明に係るポンプは、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るポンプは、図１３及び図１４に示すように、吐出側逆止弁の弁座６２３に、テーパ状の当接部６２４の表面に沿って伸びる凹部６２５を備える構成でもよい。

　また、上記実施形態に係るポンプは、吐出側逆止弁６の弁座６２に、一つの凹部６２２が設けられる構成である。しかしながら、本発明に係るポンプは、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るポンプは、図１３及び図１４に示すように、吐出側逆止弁の弁座６２３に、複数（図１３及び図１４においては三つ）の凹部６２５を備える構成でもよい。

　また、上記実施形態に係るポンプは、吐出側逆止弁６の弁座６２に、凹部６２２が設けられることで、弁体６１と弁座６２との隙間に連通部６ｂが形成される構成である。しかしながら、本発明に係るポンプは、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るポンプは、吐出側逆止弁の弁座に、凸部又は凹凸部（凹部及び凸部）を備えることで、弁体６１と弁座との隙間に連通部を形成する構成でもよい。

　また、上記実施形態に係るポンプは、凹部６２２が吐出側逆止弁６の弁座６２に設けられる構成である。しかしながら、本発明に係るポンプは、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るポンプは、吐出側逆止弁の弁体に、凹部及び凸部の少なくとも何れか一方を備えることで、弁体と弁座との隙間に連通部を形成する構成でもよい。また、本発明に係るポンプは、吐出側逆止弁の弁体及び弁座のそれぞれに、凹部及び凸部の少なくとも何れか一方を備えることで、弁体と弁座との隙間に連通部を形成する構成でもよい。

　また、上記実施形態に係るポンプは、吐出側逆止弁６の弁体６１が球状に形成される構成、即ち、吐出側逆止弁６がボール逆止弁である構成である。しかしながら、本発明に係るポンプは、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るポンプの吐出側逆止弁は、ダックビル逆止弁であって、弁体と弁座との隙間に連通部が形成される構成でもよい。

　また、上記実施形態に係るポンプは、吐出側逆止弁６の弁体６１と弁座６２との隙間に連通部６ｂが形成される構成である。しかしながら、本発明に係るポンプは、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るポンプにおいて、連通部は、吐出側逆止弁の弁座と基部との隙間と、吐出側逆止弁の弁座に設けられる貫通部との少なくとも何れか一方から形成される構成でもよい。斯かる構成の一例が、図１５～図１７に示されている。

　図１５～図１７に示す吐出側逆止弁６０の弁座６２６は、弁体６１に当接する当接部６２７と、基部６４との間に隙間を形成するための切欠部６２８と、切欠部６２８と液体Ｌの流通部６０ａとを連通される貫通部６２９とを備える。斯かる構成によれば、連通部６０ｂは、弁座６２６の切欠部６２８と基部６４の内面との間の隙間と、貫通部６２９とから構成される。なお、連通部は、吐出側逆止弁の弁座と基部との隙間だけで構成されてもよく、また、吐出側逆止弁の弁座に設けられる貫通部だけで構成されてもよい。

　また、上記実施形態に係るポンプは、吐出側逆止弁６に連通部６ｂが形成される構成である。しかしながら、本発明に係るポンプは、斯かる構成に限られない。例えば、図１８に示すように、本発明に係るポンプの連通部７は、ポンプ部１０の流路部１０ａと吐出部５０の流通部５０ａとを連通するバイパス流路部７１を備える構成でもよい。

　また、上記実施形態に係るポンプは、連通部６ｂがポンプ部１と吐出部５とを連続して連通する構成である。しかしながら、本発明に係るポンプは、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るポンプにおいて、連通部は、ポンプ部と吐出部とを断続的に連通する構成でもよい。要するに、本発明に係るポンプにおいて、連通部は、少なくともポンプ部が液体Ｌを吸入した状態（ポンプ部の容積が拡大した状態）で、ポンプ部と吐出部とを連通する構成であればよい。斯かる構成の一例が、図１８～図２１に示されている。

　図１８に係るポンプにおいて、連通部７に、バイパス流路部７１を開閉する開閉部７２が設けられ、ポンプ部１０が液体Ｌを吸入した状態で、開閉部７２がバイパス流路部７１を開放する。なお、図１８に係るポンプにおいて、開閉部７２が制御弁（電動弁）とされ、開閉部７２の開閉制御が駆動部２の制御（シャフト２１の往復動制御）と連動される構成でもよい。

　また、図１９～図２１に係る吐出側逆止弁６００は、流通部６００ａを開閉する開閉弁である。そして、吐出側逆止弁６００は、ポンプ部１が液体Ｌを吸入する際に、流通部６００ａを閉塞し、ポンプ部１が液体Ｌを吸入した状態及びポンプ部１が液体Ｌを吐出する際に、流通部６００ａを開放する。

　具体的には、吐出側逆止弁６００は、弁体６１が所定量以上移動することを規制する第１の規制部６３を、吐出部５側（図１９～図２１の上方側）に備えると共に、弁体６１が所定量以上移動することを規制する第２の規制部６５を、ポンプ部１側（図１９～図２１の下方側）に備える。また、吐出側逆止弁６００は、弁体６１の直径よりも小さい内径で環状に形成される弾性の封止部６６を、一対の規制部６３，６５間に備える。斯かる吐出側逆止弁６００の作用が、以下に説明される。

　図１９に示すように、液体Ｌがポンプ部１から吐出部５に吐出される際には、弁体６１が第１の規制部６３に係止されている。そして、ポンプ部１の容積が拡大することに伴って、ポンプ部１が負圧となるため、弁体６１がポンプ部１側に向けて移動する。このとき、液体Ｌが吸入部３からポンプ部１に吸入される一方、図２０に示すように、弁体６１が弾性変形する封止部６６と係合するため、吐出側逆止弁６００の流通部６００ａが閉塞される。

　さらに、ポンプ部１の容積が拡大することに伴って、弁体６１が弾性変形する封止部６６と係合しつつポンプ部１側に移動し、その後、図２１に示すように、弁体６１が第２の規制部６５に係止される位置まで移動する。これにより、吐出側逆止弁６００の流通部６００ａが開放されるため、吐出側逆止弁６００の流通部６００ａは、ポンプ部１が液体Ｌを吸入した状態で、ポンプ部１と吐出部５とを連通する連通部として機能する。

　その後、ポンプ部１の容積が縮小することに伴って、弁体６１が吐出部５側に移動する。すると、図２０の状態を経由して、図１９に示すように、弁体６１が第１の規制部６３に係止される位置まで移動し、吐出側逆止弁６００の流通部６００ａが開放される。これにより、液体Ｌがポンプ部１から吐出部５に吐出される。なお、図１９～図２１に示すポンプにおいて、弁体が弾性を有して形成される構成でもよく、また、弁体が弾性を有して形成され且つ封止部が剛性を有して形成される構成でもよい。

　また、上記実施形態に係るポンプは、ポンプ部１が液体Ｌを吸入して、ポンプ部１の液体Ｌの圧力が吐出部５の液体Ｌの圧力と同じになった後に、ポンプ部１が液体Ｌを吐出する構成である。しかしながら、本発明に係るポンプは、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るポンプは、ポンプ部１が液体Ｌを吸入して、ポンプ部１の液体Ｌの圧力が所定圧力（吸入部３の液体Ｌの圧力より高く且つ吐出部５の液体Ｌの圧力より低い圧力）まで上昇するタイミングで、ポンプ部１が容積を縮小して液体Ｌを吐出する構成でもよい。

　１…ポンプ部、１ａ…第１の流路部、１ｂ…ポンプ室、１ｃ…第２の流路部、２…駆動部、３…吸入部、４…吸入側逆止弁、５…吐出部、６…吐出側逆止弁、６ａ…流通部、６ｂ…連通部、６１…弁体、６２…弁座、６２１…当接部、６２２…凹部、Ｌ…液体

Claims

　容積を拡大することで液体を吸入し且つ容積を縮小することで液体を吐出するポンプ部と、
　前記ポンプ部に液体を吸入するための吸入部と、
　前記ポンプ部から液体を吐出するための吐出部と、
　液体が前記ポンプ部から前記吸入部に逆流することを抑制する吸入側逆止弁と、
　液体が前記吐出部から前記ポンプ部に逆流することを抑制する吐出側逆止弁と、
　前記吐出側逆止弁が逆流を抑制する状態で、前記ポンプ部と前記吐出部とを連続して連通する連通部とを備え、
　連続的に拡縮している前記ポンプ部が縮小する際には、前記ポンプ部の液体に混入した気体の体積が縮小されるように、前記連通部の大きさが設定されているポンプ。
　前記連通部は、前記吐出側逆止弁に設けられ、
　前記吐出側逆止弁は、前記吸入側逆止弁よりも上方側に配置され、
　前記ポンプ部は、
　上端部を前記吐出側逆止弁に連結し且つ下端部を前記吸入側逆止弁に連結する定容量の第１の流路部と、
　容積を拡縮するポンプ室と、
　一端部を前記第１の流路部に連結し且つ他端部を前記ポンプ室に連結する定容量の第２の流路部とを備える請求項１に記載のポンプ。
　前記第２の流路部は、上端部を前記第１の流路部に連結し且つ下端部を前記ポンプ室に連結する請求項２に記載のポンプ。
　前記吐出側逆止弁は、
　液体を流す流通部の内部を移動する弁体と、
　液体が前記吐出部から前記ポンプ部に逆流することを抑制すべく、前記弁体に当接される弁座とを備え、
　前記弁座は、前記弁体との隙間で前記連通部が形成されるべく、凹部を備える請求項１に記載のポンプ。
　前記当接部は、表面がテーパ面状となるように形成され、
　前記凹部は、前記当接部の表面に沿って延設される請求項４に記載のポンプ。
　前記当接部は、表面がテーパ面状となるように形成され、
　前記凹部は、径方向に沿って延設される請求項４に記載のポンプ。
　前記吐出側逆止弁は、
　液体を流す流通部の内部を移動する弁体と、
　液体が前記吐出部から前記ポンプ部に逆流することを抑制すべく、前記弁体に当接される弁座とを備え、
　前記弁座は、前記弁体との隙間で前記連通部が形成されるべく、凸部を備える請求項１に記載のポンプ。
　容積を拡大することで液体を吸入し且つ容積を縮小することで液体を吐出するポンプ部と、
　前記ポンプ部に液体を吸入するための吸入部と、
　前記ポンプ部から液体を吐出するための吐出部と、
　液体が前記ポンプ部から前記吸入部に逆流することを抑制する吸入側逆止弁と、
　液体が前記吐出部から前記ポンプ部に逆流することを抑制する吐出側逆止弁と、
　前記ポンプ部が液体を吸入した状態で、前記ポンプ部と前記吐出部とを連続して連通するように構成される連通部とを備えるポンプ、を用いて、
　液体が前記吸入部から前記ポンプ部に吸入されるように、前記ポンプ部の容積を拡大させることと、
　前記ポンプ部の液体に混入する気体の体積が縮小されるように、前記吐出部から前記連通部を経由して前記ポンプ部に液体を流入させることと、
　体積を縮小された気体が液体と共に前記ポンプ部から前記吐出部に吐出されるように、前記ポンプ部の容積を縮小させることとを備えるポンプ運転方法。