WO2018135156A1 - ベローズポンプ - Google Patents

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WO2018135156A1
WO2018135156A1 PCT/JP2017/043411 JP2017043411W WO2018135156A1 WO 2018135156 A1 WO2018135156 A1 WO 2018135156A1 JP 2017043411 W JP2017043411 W JP 2017043411W WO 2018135156 A1 WO2018135156 A1 WO 2018135156A1
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wall
bellows
thickness
straight
angled
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PCT/JP2017/043411
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English (en)
French (fr)
Inventor
一清 手嶋
篤 中野
宮本　正樹
藤井　達也
清敬 大前
愛 友利
Original Assignee
日本ピラー工業株式会社
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members

Definitions

  • the present invention relates to a bellows pump used to feed and circulate a liquid such as a chemical liquid or a slurry liquid in a manufacturing process of, for example, a semiconductor, a liquid crystal, or an organic EL.
  • a liquid such as a chemical liquid or a slurry liquid in a manufacturing process of, for example, a semiconductor, a liquid crystal, or an organic EL.
  • each linear wall and one of the adjacent linear walls are connected by a mountain wall, and the other of the adjacent linear walls is connected.
  • Containing a bellows-shaped peripheral wall that is connected by a valley wall, and using a bellows that can be expanded and contracted in the axial direction, is configured to exhibit a liquid feeding function (hereinafter referred to as "conventional bellows pump") Is well known.
  • the wall thickness of the straight wall, the chevron wall, and the valley wall constituting the peripheral wall of the bellows is uniform and the same.
  • the liquid feeding function is performed by alternately performing the suction process of sucking the liquid into the bellows by extending the bellows and the discharge process of discharging the liquid in the bellows by contracting the bellows. Is demonstrated.
  • the conventional bellows pump has a problem in the durability of the bellows because a part of the peripheral wall of the bellows may be cracked and damaged when it is used for a long time.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a bellows pump that can improve the durability of the bellows.
  • the present invention includes a plurality of linear walls arranged in parallel in the axial direction, a mountain wall connecting between the outer peripheral ends of each linear wall and one of the adjacent linear walls, each linear wall, and A bellows-shaped peripheral wall composed of a valley-shaped wall that connects between the inner peripheral ends of the other adjacent linear walls, and is configured to suck and discharge liquid by a bellows that can expand and contract in the axial direction.
  • the first angle wall part which is the part of the angled wall on the extension direction side of the angled wall is the part of the angled wall on the contraction direction side of the bellows.
  • a bellows pump characterized by having a reinforcing portion having a thickness larger than the thickness of the second chevron wall portion is proposed. *
  • the reinforcing portion includes all the portions except the boundary portion with the straight wall and the boundary portion with the second angle wall portion in the first angle wall portion.
  • the thickness of the straight wall continuous to the first angled wall portion is set to be larger than the thickness of the straight wall connected to the second angled wall portion, or connected to the second angled wall portion. It can be either the same as or substantially the same as the wall thickness of the straight wall.
  • the first angled wall part that is easily damaged due to stress concentration has a reinforcing part having a thickness larger than the thickness of the second angled wall part, and the first angled wall part is reinforced. As a result, it is possible to prevent the first angled wall portion from being damaged as much as possible, and to greatly improve the durability of the bellows.
  • FIG. 1 is a sectional view showing an example of a bellows pump according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of FIG. 3, and shows a different form from FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part corresponding to FIG. 3 showing a modification of the bellows pump according to the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part corresponding to FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 8 showing still another modification of the bellows pump according to the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 8 showing still another modification of the bellows pump according to the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part corresponding to FIG. 3 showing still another modification of the bellows pump according to the present invention.
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the main part corresponding to FIG. 12 showing still another modification of the bellows pump according to the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 13 showing still another modification of the bellows pump according to the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic sectional view of an essential part showing still another modification of the bellows pump according to the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a bellows pump according to the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 showing a state different from FIG. 1
  • FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG. 4 is a cross-sectional view showing the most contracted state of the bellows
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of FIG. 2, and shows the most extended state of the bellows
  • FIG. 5 and FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of FIG. 3, showing different bellows shapes.
  • left and right refer to the left and right in FIGS.
  • an axis means the centerline of the bellows mentioned later
  • an axial direction means the direction parallel to the said axis.
  • the bellows pump shown in FIGS. 1 and 2 is a double-acting horizontal bellows pump for sending a liquid F such as a chemical liquid or a slurry liquid, and includes a pump head 3 having a discharge passage 1 and a suction passage 2, and a pump.
  • a liquid F such as a chemical liquid or a slurry liquid
  • Liquid F Discharge process for feeding liquid from one pump chamber 6 to the discharge passage 1 via the discharge side check valve 7 and suction for supplying liquid from the suction passage 2 to the other pump chamber 6 via the suction side check valve 8 It is comprised so that a process may be performed simultaneously.
  • the cylinder cases 4 and 4, the bellows 5 and 5, the pump chambers 6 and 6, the discharge side check valves 7 and 7 and the suction side check valves 8 and 8 constituting the bellows pump are respectively Except for the symmetrical structure, it has the same structure.
  • the pump head 3 has a disk shape in which a discharge passage 1 connected to a liquid supply line and a suction passage 2 connected to a liquid supply line are formed. As shown in FIGS. Each of the upstream ends of the discharge passages 1 and the downstream ends of the suction passages 2 is branched and opened in each pump chamber 6.
  • each cylinder case 4 has a bottomed cylindrical shape attached to the pump head 3 and constitutes a pump casing in which an opening is closed by the pump head 3.
  • each bellows 5 includes a cylindrical peripheral wall 5a that can be expanded and contracted in the axial direction (left-right direction), a bottom wall 5b that closes one end of the peripheral wall 5a, and the other end of the peripheral wall 5a. It is a bottomed cylindrical body which consists of the flange wall 5c connected with the opening part which is.
  • Each bellows 5 is attached to the pump head 3 such that the flange wall 5c is fixed to the pump head 3 so as to be expandable and contractable in the axial direction, and by expanding and contracting, the peripheral wall 5a and the bottom wall 5b of the pump head 3 and the bellows 5.
  • the volume of the pump chamber 6 formed by surroundings is changed (expanded and contracted).
  • each bellows 5 is a cylindrical body configured to be expandable and contractable in the axial direction, and is an annular linear wall that is a plurality of circular flat plates arranged in parallel in the axial direction. 51 and an annular body that connects between the outer peripheral ends of each linear wall 51 and one of the adjacent linear walls 51, 51, and is V-shaped or U-shaped in the outer peripheral direction of the peripheral wall 5a.
  • a circular ring-shaped body 52 that is bent between the inner peripheral ends of each of the linear walls 51 and one of the linear walls 51 and 51 adjacent thereto, It has an accordion-like cross-sectional shape including an annular valley wall 53 bent in a V shape or a U shape in the circumferential direction.
  • the inner peripheral surface 52a of the mountain wall 52 has a semicircular shape
  • the outer peripheral surface 53a of the valley wall 53 has a semicircular shape.
  • Both bellows 5 and 5 are configured to extend and contract in the opposite direction synchronously by connecting disk-shaped movable plates 9 and 9 fixed to the bottom walls 5b and 5b with a connecting rod 10. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the connecting rod 10 interlocks the bellows 5 and 5 so that when the one bellows 5 is in the most contracted state, the other bellows 5 is in the most extended state. When one bellows 5 contracts, the other bellows 5 is extended in conjunction with this.
  • the operation means for expanding and contracting the bellows 5 is generally constituted by a piston / cylinder mechanism, a crank mechanism, an air cylinder mechanism, or the like.
  • the operation means is constituted by an air cylinder mechanism. That is, in the bellows pump shown in FIGS. 1 and 2, the operating means is provided between the bellows 5 and the movable plate 9 and the cylinder case 4 from the air supply / exhaust port 4 a formed in the end wall of each cylinder case 4.
  • Each bellows 5 is configured to expand and contract in the axial direction by supplying and discharging pressurized air 4b to and from the formed space.
  • the supply / exhaust from both the supply / exhaust ports 4a, 4a is performed alternately and synchronously.
  • both bellows 5, 5 The expansion and contraction operations, that is, the expansion and contraction operations of the pump chambers 6 and 6 are performed in the reverse direction. That is, the suction process (or the discharge process) in one pump chamber 6 and the discharge process (or the suction process) in the other pump chamber 6 are performed in synchronization, and the discharge process (liquid F in both pump chambers 6 and 6).
  • the liquid is fed from the pump chamber 6 to the discharge passage 1 via the discharge check valve 7 and the suction step (liquid F is supplied from the suction passage 2 to the pump chamber 6 via the suction check valve 8).
  • FIG. 1 shows the end state of the suction process in the left pump chamber 6 and the discharge process in the right pump chamber 6
  • FIG. 2 shows the discharge process in the left pump chamber 6 and the suction process in the right pump chamber 6.
  • the start state is shown.
  • 3 shows the right bellows 5 in FIG. 1
  • FIG. 4 shows the left bellows 5 in FIG.
  • each discharge-side check valve 7 is formed in a valve case 71 attached to the pump head 3 in a state where the inside communicates with the discharge passage 1, and is formed in the valve case 71 to form a pump chamber.
  • a valve inlet passage 72 that opens to the opening 6
  • a valve seat opening 73 formed at the opening end of the valve inlet passage 72
  • a valve body 74 that is built in the valve case 71 and opens and closes the valve seat opening 73
  • valve body 74 increases the pressure in the pump chamber 6 Ri is configured to be threaded through the discharge passage 1 and the pump chamber 6 communicated with in a valve-opening position for opening the valve seat port 73 against the biasing force of the spring 74.
  • each suction-side check valve 8 is formed in a valve case 81 attached to the pump head 3 in a state where the inside communicates with the suction passage 2, and is formed in the valve case 81 to form a pump chamber.
  • a valve outlet port 82 formed at the opening end of the valve outlet passage 82 on the suction passage 2 side
  • a valve body 84 that is built in the valve case 81 and opens and closes the valve seat port 83.
  • the valve body 84 is provided with a spring 85 that urges the valve body 84 to a valve closing position where the valve seat 83 is closed. In the discharge process, the valve body 84 is back pressure (pressure of the pump chamber 6) and the spring 85.
  • valve body 84 is held in the closed position by the urging force, and the suction passage 2 and the pump chamber 6 are disconnected from each other. In the suction process, the valve body 84 resists the urging force of the spring 85 by the pressure drop in the pump chamber 6. Inhaled by being displaced to the valve opening position that opens the seat 83 It is configured to be threaded through the road 2 and the pump chamber 6 are communicated.
  • liquid contact member is made of a fluororesin such as polytetrafluoroethylene having excellent corrosion resistance and chemical resistance.
  • fluororesin such as polytetrafluoroethylene having excellent corrosion resistance and chemical resistance.
  • These liquid contact members can be made of a plastic material or a metal material other than the fluororesin depending on pump conditions.
  • each bellows 5 in the peripheral wall 5a of each bellows 5, as shown in FIG. 3 to FIG. 5 or FIGS. 3, 4 and 6, the extending direction of the bellows 5 on the mountain wall 52 (right direction in FIG. 3, left in FIG. 4)
  • the first chevron wall portion 52 ⁇ / b> A that is a portion on the (direction) side has a thickness T ⁇ b> 1 that is a portion on the shrinkage direction (left direction in FIG. 3, right direction in FIG. 4) side of the bellows 5 in the chevron wall 52.
  • the reinforcing portion 52C is larger than the wall thickness T2 of the wall portion 52B.
  • the first chevron wall portion 52 ⁇ / b> A has an extension direction of the bellows 5 from the center of curvature C of the inner peripheral surface 52 a of the chevron wall 52 in the cross section of the chevron wall 52 (FIGS. 5 and 6).
  • 6 (right direction in FIG. 6) (a straight line extending in the extending direction of the bellows 5 parallel to the axis of the bellows 5 from the center of curvature C and hereinafter referred to as “reference line”) L1 is 0 ° to 90 °.
  • the second chevron wall portion 52B is a portion of the chevron wall 52 located in a region that forms an angle of 90 ° to 180 ° with respect to the reference line L1. That is, the first chevron wall portion 52A passes through the center of curvature C, and the chevron wall 52 is located in a region on the extension direction side of the bellows 5 from a straight line L2 (hereinafter referred to as “boundary line”) L2 orthogonal to the axis of the bellows 5.
  • the second chevron wall part 52B is a part of the chevron wall 52 located in a region on the contraction direction side of the bellows 5 with respect to the boundary line L2.
  • the wall thicknesses T1 and T2 of the angle wall portions 52A and 52B are the thicknesses of the angle wall portions 52A and 52B on a straight line passing through the center of curvature C in the cross section of the angle wall 52.
  • the reinforcing portion 52C includes a boundary portion between the first angle wall portion 52A and a straight wall 51 (hereinafter referred to as “first straight wall 51A”) and the first angle wall portion.
  • first straight wall 51A a straight wall
  • 52A and all or part of the first chevron wall portion 52 excluding the boundary portion between the second chevron wall portion 52B hereinafter, the region of the first chevron wall portion 52A excluding the boundary portion is referred to as “first chevron shape”. This is referred to as a region capable of forming a reinforcing portion of the wall portion 52A).
  • FIG. 5 shows the bellows 5 in which all the portions in the reinforced portion formable region of the first angled wall portion 52A are reinforced portions 52C
  • FIG. 6 shows a part of the reinforced portion formable region of the first angled wall portion 52A.
  • the bellows 5 is shown as the reinforcing portion 52C.
  • the thickness T1 of the reinforcing portion 52C is larger than the thickness T2 of the second angled wall portion 52B at all positions that are symmetric with respect to the boundary line L2.
  • the outer peripheral surface in the cross section of the first chevron wall portion 52A 52b protrudes outward from the symmetrical outer peripheral surface 52c of the second chevron wall portion 52B in all portions of the reinforcing portion 52C.
  • the shape of the outer peripheral surface 52b in the cross section of the first chevron wall portion 52A is smooth on the outer peripheral surface of the second chevron wall portion 52B and the outer peripheral surface of the first straight wall 51A. It has a continuous arc shape. Further, the shape of the inner peripheral surface 53b in the cross section of the valley wall 53 is a linear shape parallel to the axis as shown in FIG.
  • the wall thicknesses T3 and T4 of the first and second linear walls 51A and 51B are uniform, but in this example, the wall thickness T3 of the first linear wall 51A is set as shown in FIGS. As shown in FIGS. 3, 4, and 6, the thickness T4 of the second straight wall 51B is set to be greater than the thickness T4, and the thickness T1 of all the reinforcing portions 52C is the thickness of the second straight wall 51B. It is larger than T4.
  • the wall thickness of a straight wall in a general bellows pump such as a conventional bellows pump is the minimum dimension (hereinafter referred to as “general”) within a range that does not deform (expand outward) due to liquid pressure in the bellows.
  • the wall thickness T4 of the second straight wall 51B is set to be the same or substantially the same as the general wall thickness t.
  • the present inventor conducted various experiments and studies to investigate the cause of cracks and breakage in the peripheral wall 5a of the bellows 5, (1) Cavitation occurs in the peripheral wall 5a during the discharging process, that is, during the contraction operation of the bellows 5.
  • the first angled wall part 52A which is the peripheral wall part on the extending direction side of the bellows 5 and the first straight line connected thereto.
  • a pressing force or impact force acts on the shaped wall 51A by the cavitation, and stress concentrates locally on the first angled wall portion 52A.
  • the wall portion 52A lacks the strength against the stress concentration, and a crack occurs in the stress concentration portion of the first angled wall portion 52A, and the bellows breaks from the crack portion;
  • the stress concentration location, that is, the crack or breakage location in the first angled wall portion 52A is the material of the bellows 5, the properties of the liquid F to be fed (whether foaming is present, temperature, pressure, etc.) and the expansion and contraction of the bellows 5.
  • the stress concentration location (crack or breakage occurrence location in the first angled wall portion 52A in advance) ) To a certain degree of accuracy, There was found.
  • a stress concentration location is assumed in advance by the experiment of (5) above, and the assumed stress concentration location (hereinafter referred to as “assumed stress concentration location”) 52d.
  • the thickness T0 is set to be the maximum of the thickness T1 of the reinforcing portion 52C.
  • the thickness T1 of the reinforcing portion 52C of the first chevron wall portion 52A is set to the thickness T2 of the second chevron wall portion 52A (and the thickness of the second straight wall 52B).
  • the thickness of the reinforcing portion 52C is increased to be greater than the thickness T4), and the thickness T1 of the reinforcing portion 52C is set to the maximum thickness T0 at the assumed stress concentration location 52d.
  • the reinforcing portion 52C is a portion other than the assumed stress concentration portion 52d.
  • the thickness T1 does not change (decrease) to be greater than the thickness (maximum thickness) T0 of the location 52d, and the strength is not extremely inferior to that of the assumed stress concentration location 52d. Therefore, even when the actual stress concentration location is slightly deviated from the assumed stress concentration location 52d, the occurrence of cracks and breakage at the stress concentration location is effectively prevented.
  • the first linear wall 51A may be deformed more than necessary, and may be fatigued or damaged during long-term use. Even in such a case, the thickness T3 of the first straight wall 51A is made larger than the thickness T4 of the second straight wall 51B as shown in FIG. 5 or FIG. By increasing the height, the deformation, fatigue, and breakage of the first straight wall 51A can be reliably prevented, and the durability of the bellows 5 can be further improved.
  • the present invention can be similarly applied to a single-acting bellows pump that exhibits a pump function by one bellows in addition to the double-acting bellows pump described above.
  • the shape of the bellows 5 is not limited to the above embodiment, and can be configured as shown in FIGS. 7 to 15, for example.
  • the mountain wall 52 and the straight walls 51A and 51B have the same shape as the bellows 5 shown in FIGS. 1 to 4, but the shape of the inner peripheral surface 53b in the cross section of the valley wall 53 is shown. Is an arc shape smoothly connected to the straight walls 51A and 51B.
  • the bellows 5 shown in FIG. 8 has the cross-sectional shape of the first chevron wall portion 52A as a substantially square shape, and all the portions of the first chevron wall portion 52A in the reinforcing portion formable region are formed in the same manner as the bellows 5 shown in FIG. It is formed in the reinforcing portion 52C, and a straight portion passing through the corner portion of the first angled wall 52A from the center of curvature C is assumed as the assumed stress concentration portion 52d and has a maximum thickness T0.
  • the bellows 5 shown in FIG. 9 is the bellows 5 shown in FIG. 8 in which the corners of the first angled wall 52A have an arc shape.
  • the wall thickness T4 of the second linear wall 51B is the same as or substantially the same as the general wall thickness t, as in the bellows 5 shown in FIG. 5 or FIG.
  • the wall thickness T3 of the first straight wall 51A is larger than the wall thickness T4 of the second straight wall 51B, and the wall thickness T1 of all the portions in the reinforcing portion 52C is the same as the wall thickness T1 of the second angle wall portion 52B. It is larger than the thickness T2 of the portion and the thickness T4 of the second straight wall portion 51B.
  • the thickness T3 of the first linear wall 51A is the same as or substantially the same as the thickness T4 of the second linear wall 51B.
  • the bellows 5 shown in FIGS. 11 and 12 has a cross-sectional shape of the first chevron wall portion 52A substantially the same as that of the bellows 5 shown in FIG. 9, and all the portions of the first chevron wall portion 52A in which the reinforcing portion can be formed. Is the reinforcing portion 52C.
  • the thickness T1 of all the portions in the reinforcing portion 52c is made larger than the thickness T2 of all the portions in the second chevron wall portion 52A and the thicknesses T3 and T4 of the straight walls 51A and 51B. is there. Further, the bellows 5 shown in FIG.
  • the bellows 5 shown in FIG. 14 has an outer peripheral surface 52b in the cross section of the first chevron wall portion 52A having an arc shape, and a part of the reinforcing portion formable region of the first chevron wall portion 52A is used as a reinforcement portion 52C. is there.
  • FIGS. 8 to 10 and FIGS. 12 to 14 as in FIGS. 5 and 6, the symmetrical shape with respect to the boundary line L2 of the second chevron wall portion 52B is superimposed on the first chevron wall portion 52A.
  • the symmetrical outer peripheral surface 52c is indicated by a chain line.
  • the wall thickness T4 of the second straight wall 51B is the same or substantially the same as the general wall thickness t.
  • T3 + T4 see FIG. 3
  • the thickness T4 of the second straight wall 51B that does not occur can be made smaller than the general thickness t.
  • the number of the first straight walls 51A and the second straight walls 51B in the bellows 5 and the connection form of the straight walls 51A and 51B with the bottom wall 5b and the flange wall 5c are also arbitrary.
  • FIG. ) To (C) That is, in the bellows 5 shown in FIG. 16A, the peripheral wall 5a is formed by alternately arranging a plurality of first straight walls 51A and a second straight wall 51B, which is one less than the first straight walls 51A, in the axial direction.
  • the bottom wall 5b is connected to the inner peripheral end of the first linear wall 51A located at one end of the group of shaped walls 51A and 51B, and the first linear wall 51A located at the other end of the group of the linear walls 51A and 51B.
  • the flange wall 5c is connected to the outer peripheral end of the.
  • the peripheral wall 5a is formed by alternately arranging a plurality of first straight walls 51A and one second straight wall 51B, which is one more, in the axial direction.
  • the bottom wall 5b is connected to the outer peripheral end of the second linear wall 51B positioned at one end of the group of shaped walls 51A and 51B, and the second linear wall 51B positioned at the other end of the group of the linear walls 51A and 51B.
  • a flange wall 5c is connected to the inner peripheral end.
  • the peripheral wall 5a is formed by alternately arranging a plurality of first straight walls 51A and the same number of second straight walls 51B in the axial direction.
  • the bottom wall 5b is connected to the outer peripheral end of the second linear wall 51B positioned at one end of the group 51B, and the outer peripheral end of the first linear wall 51A positioned at the other end of the linear wall 51A, 51B group.
  • the flange wall 5c is connected to the above.

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Abstract

軸線方向に伸縮可能なベローズ（５）を備えたベローズポンプを開示する。ベローズ（５）の周壁（５ａ）は、軸線方向に並列する複数の直線形壁（５１Ａ，５１Ｂ）を交互に山形壁（５２）と谷形壁（５３）とで連結してなる。山形壁（５２）におけるベローズ（５）の伸長方向側の部分（第１山形壁部分（５１Ａ））は、当該山形壁（５２）におけるベローズ（５）の収縮方向側の部分（第２山形壁部分（５２Ｂ））の肉厚（Ｔ２）より大きな肉厚（Ｔ１）の補強部分（５２Ｃ）を有する。補強部分（５２Ｃ）は、第１山形壁部分（５２Ａ）における第２山形部分（５２Ｂ）との境界部及び直線形壁（５１Ａ）との境界部を除く全ての部分である。

Description

ベローズポンプ
　本発明は、例えば半導体、液晶、有機ＥＬ等の製造プロセスにおいて薬液、スラリ液等の液体を送液、循環させるために使用されるベローズポンプに関するものである。
　従来のベローズポンプとして、特許文献１又は特許文献２に開示される如く、各直線形壁とこれに隣接する直線形壁の一方とを山形壁で連結すると共に当該隣接する直線形壁の他方とを谷形壁で連結してなる断面蛇腹状の周壁を備えて軸線方向に伸縮可能なベローズを使用して、送液機能を発揮するように構成されたもの（以下「従来ベローズポンプ」という）が周知である。従来ベローズポンプにあっては、特許文献１の図２及び特許文献２の図２に開示される如く、ベローズの周壁を構成する直線形壁、山形壁及び谷形壁の肉厚が均一且つ同一又は略同一とされており、ベローズを伸長させることによりベローズ内に液体を吸入する吸入工程と当該ベローズを収縮させることによりベローズ内の液体を吐出する吐出工程とを交互に行うことによって送液機能が発揮される。
特開２００２－１７４１８０公報 特開２０１２－２１１５１２公報
　しかし、従来ベローズポンプにあっては、使用期間が長期に及ぶとベローズの周壁の一部に亀裂が発生して破損することがあり、ベローズの耐久性に問題があった。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ベローズの耐久性を向上させ得るベローズポンプを提供することを目的とするものである。
　本発明は、軸線方向に並列する複数の直線形壁と、各直線形壁とこれに隣接する直線形壁の一方との外周端部間を連結する山形壁と、各直線形壁とこれに隣接する直線形壁の他方との内周端部間を連結する谷形壁とからなる断面蛇腹状の周壁を備えて軸線方向に伸縮可能なベローズにより、液体を吸引、吐出するように構成されたベローズポンプであって、上記の目的を達成すべく、特に、前記山形壁におけるベローズの伸長方向側の部分である第１山形壁部分が、当該山形壁におけるベローズの収縮方向側の部分である第２山形壁部分の肉厚より大きな肉厚の補強部分を有することを特徴とするベローズポンプを提案する。　　　
　本発明のベローズポンプの好ましい実施の形態にあって、前記補強部分は、前記第１山形壁部分における前記直線形壁との境界部及び前記第２山形壁部分との境界部を除く全ての部分又は一部分であり、当該補強部分においては、前記山形壁の断面における当該山形壁の内周面の曲率中心からベローズの伸長方向に延びる直線に対して任意の角度α（０°＜α＜９０°）をなす位置の肉厚が、前記第２山形壁部分における当該直線に対して角度β（＝１８０°－α）をなす位置の肉厚より大きい。また、前記第１山形壁部分に連なる直線形壁の肉厚は、前記第２山形壁部分に連なる直線形壁の肉厚よりも大きくしておくか、或は前記第２山形壁部分に連なる直線形壁の肉厚と同一又は略同一としておくか、何れも可能である。
　本発明のベローズポンプにあっては、応力集中により破損し易い第１山形壁部分を第２山形壁部分の肉厚より大きな肉厚の補強部分を有するものとして、当該第１山形壁部分を補強するようにしたから、第１山形壁部分の破損を可及的に防止して、ベローズの耐久性を大幅に向上させることができる。
図１は本発明に係るベローズポンプの一例を示す断面図である。 図２は図１と異なる状態を示す図１相当の断面図である。 図３は図１の要部を拡大して示す断面図である。 図４は図２の要部を拡大して示す断面図である。 図５は図３の要部を拡大して示す断面図である。 図６は図３の要部を拡大して示す断面図であって、図５と異なる形態を示すものである。 図７は本発明に係るベローズポンプの変形例を示す図３相当の要部の断面図である。 図８は本発明に係るベローズポンプの他の変形例を示す図５相当の要部の断面図である。 図９は本発明に係るベローズポンプの更に他の変形例を示す図８相当の断面図である。 図１０は本発明に係るベローズポンプの更に他の変形例を示す図８相当の断面図である。 図１１は本発明に係るベローズポンプの更に他の変形例を示す図３相当の要部の断面図である。 図１２は図１１の要部を拡大して示す断面図である。 図１３は本発明に係るベローズポンプの更に他の変形例を示す図１２相当の要部の断面図である。 図１４は本発明に係るベローズポンプの更に他の変形例を示す図１３相当の断面図である。 図１５は本発明に係るベローズポンプの更に他の変形例を示す要部の概略断面図である。
　本発明を実施するための形態を、図面に基づいて、具体的に説明する。
　図１は本発明に係るベローズポンプの一例を示す断面図であり、図２は図１と異なる状態を示す図１相当の断面図であり、図３は図１の要部を拡大して示す断面図で、ベローズの最収縮状態を示すものであり、図４は図２の要部を拡大して示す断面図で、ベローズの最伸長状態を示すものであり、図５及び図６は図３の要部を拡大して示す断面図で、異なるベローズ形状を示すものである。なお、以下の説明において、左右とは、図１～図３における左右をいうものとする。また、軸線とは後述するベローズの中心線を意味し、軸線方向とは当該軸線に平行する方向を意味する。
　図１及び図２に示すベローズポンプは、薬液、スラリ液等の液体Ｆを送液させる複動型の横型ベローズポンプであって、吐出通路１及び吸入通路２を形成したポンプヘッド３と、ポンプヘッド３の両側に設けられた左右一対のシリンダケース４，４と、各シリンダケース４内に配して、ポンプヘッド３に取り付けられて軸線方向（左右方向）に伸縮可能な左右一対の有底円筒状のベローズ５，５と、各ベローズ５によって囲繞形成された左右一対のポンプ室６，６と、各ポンプ室６に突出する状態でポンプヘッド３に取り付けられた左右一対の吐出側逆止弁７，７と、各ポンプ室６に突出する状態でポンプヘッド３に取り
付けられた左右一対の吸入側逆止弁８，８とを具備して、両ベローズ５，５を交互に伸縮動作させることにより、液体Ｆを一方のポンプ室６から吐出側逆止弁７を介して吐出通路１へと送液させる吐出工程と吸入通路２から吸入側逆止弁８を介して他方のポンプ室６へと給液させる吸入工程とを同時に行うように構成されたものである。なお、ベローズポンプを構成する両シリンダケース４，４、両ベローズ５，５、両ポンプ室６、６、両吐出側逆止弁７，７及び両吸入側逆止弁８，８は、夫々、左右対称構造となっている点を除いて同一構造をなすものである。
　ポンプヘッド３は、送液ラインに接続された吐出通路１及び給液ラインに接続された吸入通路２を形成した円板形状をなすもので、図１及び図２に示す如く、その左右両面には吐出通路１の上流端及び吸入通路２の下流端が夫々分岐して各ポンプ室６に開口されている。
　各シリンダケース４は、図１及び図２に示す如く、ポンプヘッド３に取り付けられた有底円筒形状のものであり、開口部をポンプヘッド３で閉塞したポンプ筐体を構成する。
　各ベローズ５は、図１～図４に示す如く、軸線方向（左右方向）に伸縮可能な円筒状の周壁５ａと、周壁５ａの一端部を閉塞する底壁５ｂと、周壁５ａの他端部である開口部に連結されたフランジ壁５ｃとからなる有底円筒体である。各ベローズ５は、フランジ壁５ｃをポンプヘッド３に固着することによってポンプヘッド３に軸線方向に伸縮可能に取り付けられており、伸縮させることによりポンプヘッド３と当該ベローズ５の周壁５ａ及び底壁５ｂとで囲繞形成されたポンプ室６の容積を変化（拡大及び収縮）させるものである。
　各ベローズ５の周壁５ａは、図３及び図４に示す如く、軸線方向に伸縮可能に構成された円筒体であって、軸線方向に並列する複数の円環状平板である円環状の直線形壁５１と、各直線形壁５１とこれに隣接する直線形壁５１，５１の一方との外周端部間を連結する円環状体であって、周壁５ａの外周方向にＶ字状ないしＵ字状に屈曲する円環状の山形壁５２と、各直線形壁５１とこれに隣接する直線形壁５１，５１の一方との内周端部間を連結する円環状体であって、周壁５ａの内周方向にＶ字状ないしＵ字状に屈曲する円環状の谷形壁５３と、からなる蛇腹状の断面形状をなすものである。各山形壁５２の断面において、当該山形壁５２の内周面５２ａは半円形状をなしており、各谷形壁５３の断面において、当該谷形壁５３の外周面５３ａは半円形状をなしている。
　両ベローズ５，５は、その底壁５ｂ，５ｂに固定した円盤状の可動板９，９を連結杆１０で連結することによって、同期して逆方向に伸縮動作されるようになっている。すなわち、連結杆１０は、図１及び図２に示す如く、一方のベローズ５が最収縮状態にあるときは他方のベローズ５が最伸長状態となるように、両ベローズ５，５を連動連結するものであり、一方のベローズ５が収縮動作するときは、これに連動して他方のベローズ５が伸長動作されるようになっている。
　ベローズ５を伸縮動作させる動作手段は、一般にピストン・シリンダ機構、クランク機構やエアシリンダ機構等で構成されるが、この例では当該動作手段をエアシリンダ機構で構成してある。すなわち、図１及び図２に示すベローズポンプでは、当該動作手段が、各シリンダケース４の端部壁に形成した給排気口４ａから各ベローズ５及び可動板９と当該シリンダケース４との間に形成される空間に加圧空気４ｂを給排させることにより、各ベローズ５を軸線方向に伸縮動作させるように構成されている。両給排気口４ａ，４ａからの給排気は交互に同期して行われ、一方の給排気口４ａから給気させると同時に他方の給排気口４ａから排気させることにより、両ベローズ５，５の伸縮動作つまり両ポンプ室６，６の拡大及び収縮動作を逆方向に同期して行うようになっている。すなわち、一方のポ
ンプ室６における吸入工程（又は吐出工程）と他方のポンプ室６における吐出工程（又は吸入工程）とが同期して行われ、両ポンプ室６，６における吐出工程（液体Ｆがポンプ室６から吐出側逆止弁７を介して吐出通路１へ送液される工程）と吸入工程（液体Ｆが吸入通路２から吸入側逆止弁８を介してポンプ室６へ給液される工程）との切換が同時に行われるようになっている。なお、図１は左側のポンプ室６における吸入工程及び右側のポンプ室６における吐出工程の終了状態を示しており、図２は左側のポンプ室６における吐出工程及び右側のポンプ室６における吸入工程の開始状態を示している。また、図３は図１における右側のベローズ５を示しており、図４は図２における左側のベローズ５を示している。
　各吐出側逆止弁７は、図１及び図２に示す如く、内部を吐出通路１に連通させた状態でポンプヘッド３に取り付けられた弁ケース７１と、弁ケース７１に形成されてポンプ室６に開口する弁入口通路７２と、弁入口通路７２の開口端に形成された弁座口７３と、弁ケース７１に内装されて弁座口７３を開閉する弁体７４と、弁体７４をこれが弁座口７３を閉塞する閉弁位置へと附勢するスプリング７５とを具備してなり、ベローズ５が伸長動作する（ポンプ室６の容積が拡大変化する）吸入工程においては、弁体７４がスプリング７５の附勢力により閉弁位置に保持されて吐出通路１とポンプ室６との間が遮断され、ベローズ５が収縮動作する（ポンプ室６の容積が収縮変化する）吐出工程においては、弁体７４がポンプ室６の圧力上昇によりスプリング７４の附勢力に抗して弁座口７３を開放する開弁位置に変位して吐出通路１とポンプ室６とが連通されるように構成されている。
　各吸入側逆止弁８は、図１及び図２に示す如く、内部を吸入通路２に連通させた状態でポンプヘッド３に取り付けられた弁ケース８１と、弁ケース８１に形成されてポンプ室６に開口する弁出口通路８２と、弁出口通路８２の吸入通路２側の開口端に形成された弁座口８３と、弁ケース８１に内装されて弁座口８３を開閉する弁体８４と、弁体８４をこれが弁座口８３を閉塞する閉弁位置へと附勢するスプリング８５とを具備してなり、吐出工程においては弁体８４が背圧（ポンプ室６の圧力）及びスプリング８５の附勢力により閉弁位置に保持されて吸入通路２とポンプ室６との間が遮断され、吸入工程においては弁体８４がポンプ室６の圧力降下によりスプリング８５の附勢力に抗して弁座口８３を開放する開弁位置に変位されて吸入通路２とポンプ室６とが連通されるように構成されている。
　なお、ポンプ構成部材のうち液体Ｆと接触するベローズ５等の接液部材については液体Ｆの性状等のポンプ条件に応じて適宜の材料が選定されるが、この例では、ベローズ５を含む全ての接液部材を耐食性及び耐薬品性に優れたポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂で構成してある。これらの接液部材は、ポンプ条件によっては、フッ素樹脂以外のプラスチック材料又は金属材料で構成することもできる。
　而して、各ベローズ５の周壁５ａにおいて、図３～図５又は図３、図４及び図６に示す如く、山形壁５２におけるベローズ５の伸長方向（図３における右方向、図４における左方向）側の部分である第１山形壁部分５２Ａは、肉厚Ｔ１を当該山形壁５２におけるベローズ５の収縮方向（図３における左方向、図４における右方向）側の部分である第２山形壁部分５２Ｂの肉厚Ｔ２より大きくした補強部分５２Ｃを有している。
　ここに、第１山形壁部分５２Ａは、図５又は図６に示す如く、山形壁５２の断面において当該山形壁５２の内周面５２ａの曲率中心Ｃからベローズ５の伸長方向（図５及び図６における右方向）に延びる直線（曲率中心Ｃからベローズ５の軸線に平行してベローズ５の伸長方向に延びる直線であって、以下「基準線」という）Ｌ１に対して０°～９０°の角度をなす領域に位置する山形壁５２の部分であり、第２山形壁部分５２Ｂは当該基準線Ｌ１に対して９０°～１８０°の角度をなす領域に位置する山形壁５２の部分である。すなわち、第１山形壁部分５２Ａは上記曲率中心Ｃを通過してベローズ５の軸線に直交する
直線（以下「境界線」という）Ｌ２よりベローズ５の伸長方向側の領域に位置する山形壁５２の部分であり、第２山形壁部分５２Ｂは当該境界線Ｌ２よりベローズ５の収縮方向側の領域に位置する山形壁５２の部分である。また、各山形壁部分５２Ａ，５２Ｂの肉厚Ｔ１，Ｔ２は、山形壁５２の断面において、前記曲率中心Ｃを通過する直線上における当該山形壁部分５２Ａ，５２Ｂの肉厚をいう。
　補強部分５２Ｃは、図５又は図６に示す如く、第１山形壁部分５２Ａとこれに連なる直線形壁５１（以下「第１直線形壁５１Ａ」という）との境界部及び第１山形壁部分５２Ａと第２山形壁部分５２Ｂとの境界部を除く当該第１山形壁部分５２の全ての部分又は一部分である（以下、当該境界部を除く第１山形壁部分５２Ａの領域を「第１山形壁部分５２Ａの補強部分形成可能領域」という）。
　図５は第１山形壁部分５２Ａの補強部分形成可能領域における全ての部分を補強部分５２Ｃとしたベローズ５を示しており、図６は第１山形壁部分５２Ａの補強部分形成可能領域の一部分を補強部分５２Ｃとしたベローズ５を示している。補強部分５２Ｃにおいては、図５又は図６に示す如く、前記基準線Ｌ１に対して任意の角度α（０°＜α＜９０°）をなす位置の肉厚Ｔ１が、第２山形壁部分５２Ｂにおける当該基準線Ｌ１に対してβ（＝１８０°－α）の角度をなす位置の肉厚Ｔ２より大きく設定されている。すなわち、前記境界線Ｌ２に対して対称となる全ての位置において、補強部分５２Ｃの肉厚Ｔ１を第２山形壁部分５２Ｂの肉厚Ｔ２より大きくなるようにしてあるのである。例えば、図５及び図６に鎖線で示す如く、第２山形壁部分５２Ｂの前記境界線Ｌ２に対する対称形状を第１山形壁部分５２Ａに重ねた場合、第１山形壁部分５２Ａの断面における外周面５２ｂは、補強部分５２Ｃの全ての部分において、当該第２山形壁部分５２Ｂの対称形状の外周面５２ｃから外方にはみ出すことになる。なお、図５及び図６に示すベローズ５では、第１山形壁部分５２Ａの断面における外周面５２ｂの形状が第２山形壁部分５２Ｂの外周面及び第１直線形壁５１Ａの外周面に滑らかに連なる円弧形状とされている。また、谷形壁５３の断面における内周面５３ｂの形状は、図３に示す如く、軸線に平行する直線形状とされている。
　また、第１及び第２直線形壁５１Ａ，５１Ｂの肉厚Ｔ３，Ｔ４は夫々均一とされているが、この例では、第１直線形壁５１Ａの肉厚Ｔ３を、図３～図５又は図３、図４及び図６に示す如く、第２直線形壁５１Ｂの肉厚Ｔ４より大きく設定してあり、補強部分５２Ｃの全ての部分においてその肉厚Ｔ１は第２直線壁５１Ｂの肉厚Ｔ４よりも大きくなっている。なお、従来ベローズポンプのような一般的なベローズポンプにおける直線形壁の肉厚はベローズ内の液体圧力によって変形（外方に膨らむ）しない強度を有する範囲で必要最小限の寸法（以下「一般的肉厚ｔ」という）に設定されているが、第２直線形壁５１Ｂの肉厚Ｔ４は、このような一般的肉厚ｔと同一又は略同一に設定されている。
　ところで、本発明者は、ベローズ５の周壁５ａに亀裂、破損が生じる原因を究明すべく種々の実験、研究を行った結果、
　（１）吐出工程時つまりベローズ５の収縮動作時に周壁５ａ内にキャビテーションが発生すること、
　（２）山形壁５２とその両端部に連なる直線形壁５１Ａ，５１Ｂとで囲繞された領域において、ベローズ５の伸長方向側の周壁部分である第１山形壁部分５２Ａ及びこれに連なる第１直線形壁５１Ａには上記キャビテーションにより押圧力や衝撃力が作用し、第１山形壁部分５２Ａには局部的に応力が集中すること、
　（３）第１山形壁部分５２Ａにおける応力集中は、第１直線形壁５１Ａとの境界部及び第２山形壁部分５２Ｂとの境界部には生じないこと、
　（４）従来ベローズポンプのように山形壁の肉厚が均一で且つこれに連なる両直線形壁の肉厚と同一若しくは略同一であると、ベローズの伸長方向側の山形壁部分（第１山形壁
部分５２Ａ）は上記応力集中に対する強度が不足して、当該第１山形壁部分５２Ａの応力集中箇所において亀裂が生じ、その亀裂箇所からベローズが破損すること、
　（５）第１山形壁部分５２Ａにおける応力集中箇所つまり亀裂、破損発生個所は、ベローズ５の材質、送液する液体Ｆの性状（発泡性の有無、温度、圧力等）やベローズ５の伸縮動作速度（特に収縮動作速度）等のポンプ運転条件によって異なるが、そのポンプ運転条件に応じた条件下で実験を行うことにより、予め、第１山形壁部分５２Ａにおける応力集中個所（亀裂、破損発生箇所）をある程度正確に把握することができること、
が判明した。
　図５に示すベローズ５及び図６に示すベローズ５においては、上記（５）の実験により応力集中箇所を予め想定し、この想定された応力集中箇所（以下「想定応力集中箇所」という）５２ｄにおける肉厚Ｔ０が補強部分５２Ｃの肉厚Ｔ１の最大となるように設定してある。
　以上のように構成されたベローズポンプにあっては、第１山形壁部分５２Ａの補強部分５２Ｃの肉厚Ｔ１を、第２山形壁部分５２Ａの肉厚Ｔ２（及び第２直線形壁５２Ｂの肉厚Ｔ４）より大きくして、当該補強部分５２Ｃの強度を増大させ、且つ補強部分５２Ｃの肉厚Ｔ１を想定応力集中箇所５２ｄにおいて最大肉厚Ｔ０となるようにしていることから、ベローズ５の収縮動作時におけるキャビテーションに起因する応力集中による亀裂、破損の発生を可及的に防止することができ、各ベローズ５の耐久性が大幅に向上する。
　また、第１山形壁部分５２Ａの断面における外周面５２ｂの形状が、図５又は図６に示す如く、滑らかな円弧形状となっているから、補強部分５２Ｃは、想定応力集中箇所５２ｄ以外の部分においても、その肉厚Ｔ１が当該箇所５２ｄの肉厚（最大肉厚）Ｔ０より大きく変化（減少）しておらず、想定応力集中箇所５２ｄに比して強度が極端に劣ることはない。したがって、実際の応力集中箇所が想定応力集中箇所５２ｄから多少外れている場合にも、当該応力集中箇所における亀裂、破損の発生は効果的に防止される。特に、図５に示す如く、第１山形壁部分５２Ａの補強部分形成可能領域の全ての部分を補強部分５２Ｃとして、第１山壁部分５２Ａ全体が補強されるようにしておくと、実際の応力集中箇所が想定応力集中箇所５２ｄから大きく外れている場合にも、当該応力集中箇所における亀裂、破損の発生は効果的に防止される。
　ところで、第１直線形壁５１Ａには、第１山形壁部分５２Ａのように局部的に応力が集中することはないが、ベローズ５の収縮動作時におけるキャビテーションにより、第２直線壁５１Ｂに作用する押圧力（液体圧力）より大きな押圧力や衝撃力が作用することから、当該第１直線形壁５１Ａが必要以上に変形して、長期使用のうちには疲労、破損する虞れがある。このような虞れがある場合においても、第１直線形壁５１Ａの肉厚Ｔ３を、図５又は図６に示す如く、第２直線形壁５１Ｂの肉厚Ｔ４より大きくして、その強度を高めておくことにより、第１直線壁５１Ａの変形や疲労、破損を確実に防止することができ、ベローズ５の耐久性を更に向上させることができる。
　なお、本発明に係るベローズポンプの構成は上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲において適宜に改良，変更することができる。
　例えば、本発明は上記した複動型のベローズポンプの他、１個のベローズによりポンプ機能を発揮する単動型のベローズポンプにも同様に適用することができる。
　また、ベローズ５の形状も上記した実施の形態に限定されず、例えば、図７～図１５に示す如く構成しておくことができる。
　すなわち、図７に示すベローズ５では、山形壁５２及び直線形壁５１Ａ，５１Ｂは図１～図４に示すベローズ５と同一形状であるが、谷形壁５３の断面における内周面５３ｂの形状を、直線形壁５１Ａ，５１Ｂに滑らかに連なる円弧形状としてある。
　また、図８に示すベローズ５は、第１山形壁部分５２Ａの断面形状を略方形として、図５に示すベローズ５と同様に第１山形壁部分５２Ａの補強部分形成可能領域の全ての部分を補強部分５２Ｃに形成したものであり、曲率中心Ｃから当該第１山形壁５２Ａの角部を通過する直線上の部分を想定応力集中箇所５２ｄとして最大肉厚Ｔ０としている。また、図９に示すベローズ５は、図８に示すベローズ５において、上記第１山形壁５２Ａの角部を円弧形状としたものである。また、図１０に示すベローズ５は、図８に示すベローズ５において、上記第１山形壁５２Ａの角部を面取りしたものである。図８～図１０に示す各ベローズ５では、図５又は図６に示すベローズ５と同様に、第２直線形壁５１Ｂの肉厚Ｔ４を前記一般的肉厚ｔと同一又は略同一とすると共に第１直線形壁５１Ａの肉厚Ｔ３を当該第２直線形壁５１Ｂの肉厚Ｔ４より大きくしてあり、補強部５２Ｃにおける全ての部分の肉厚Ｔ１を、第２山形壁部分５２Ｂにおける全ての部分の肉厚Ｔ２及び第２直線形壁部分５１Ｂの肉厚Ｔ４より大きくしている。
　また、図１１～図１５に示すベローズ５は、第１直線形壁５１Ａの肉厚Ｔ３を第２直線形壁５１Ｂの肉厚Ｔ４と同一又は略同一としたものである。
　図１１及び図１２に示すベローズ５は、第１山形壁部分５２Ａの断面形状を図９に示すベローズ５と同様の略方形とし、第１山形壁部分５２Ａの補強部分形成可能領域の全ての部分を補強部分５２Ｃとしてある。このベローズ５においては、補強部分５２ｃにおける全ての部分の肉厚Ｔ１を、第２山形壁部分５２Ａにおける全ての部分の肉厚Ｔ２及び直線形壁５１Ａ，５１Ｂの肉厚Ｔ３，Ｔ４より大きくしてある。また、図１３に示すベローズ５は、第１山形壁部分５２Ａの断面形状を図８に示すベローズ５と同様の方形とし、第１山形壁部分５２Ａの補強部分形成可能領域の全ての部分を補強部分５２Ｃとしてある。また、図１４に示すベローズ５は、第１山形壁部分５２Ａの断面における外周面５２ｂを円弧形状としたものであり、第１山形壁部分５２Ａの補強部分形成可能領域の一部分を補強部分５２Ｃとしてある。なお、図８～図１０及び図１２～図１４においては、図５及び図６と同様に、第２山形壁部分５２Ｂの前記境界線Ｌ２に対する対称形状を第１山形壁部分５２Ａに重ねて、その対称形状の外周面５２ｃを鎖線で示してある。
　また、上記した各ベローズ５においては、第２直線形壁５１Ｂの肉厚Ｔ４を前記一般的肉厚ｔと同一又は略同一としたが、ベローズ５の最収縮時における山形壁５２及び両直線形壁５１Ａ，５１Ｂ又は谷形壁５３及び両直線形壁５１Ａ，５１２Ｂで構成される隣接周壁部分の合計厚みＴ３＋Ｔ４（図３参照）を小さくしておく必要がある場合においては、キャビテーションによる負荷を受けることがない第２直線形壁５１Ｂの肉厚Ｔ４を前記一般的肉厚ｔより小さくしておくことができる。
　また、ベローズ５における第１直線形壁５１Ａ及び第２直線形壁５１Ｂの数や直線形壁５１Ａ，５１Ｂと底壁５ｂ及びフランジ壁５ｃとの連結形態についても任意であり、例えば図１６（Ａ）～（Ｃ）に示す如く構成しておくことができる。すなわち、図１６（Ａ）に示すベローズ５では、周壁５ａが複数の第１直線形壁５１Ａとこれより１つ少ない第２直線形壁５１Ｂとを軸線方向に交互に配してなり、これら直線形壁５１Ａ，５１Ｂ群の一端に位置する第１直線形壁５１Ａの内周端部に底壁５ｂを連結すると共に当該直線形壁５１Ａ，５１Ｂ群の他端に位置する第１直線形壁５１Ａの外周端部にフランジ壁５ｃを連結してある。また、図１６（Ｂ）に示すベローズ５では、周壁５ａが複数の第１直線形壁５１Ａとこれより１つ多い第２直線形壁５１Ｂとを軸線方向に交互に配してなり、これら直線形壁５１Ａ，５１Ｂ群の一端に位置する第２直線形壁５１Ｂの外周端部に底壁５ｂを連
結すると共に当該直線形壁５１Ａ，５１Ｂ群の他端に位置する第２直線形壁５１Ｂの内周端部にフランジ壁５ｃを連結してある。また、図１６（Ｃ）に示すベローズ５では、周壁５ａが複数の第１直線形壁５１Ａと同数の第２直線形壁５１Ｂとを軸線方向に交互に配してなり、これら直線形壁５１Ａ，５１Ｂ群の一端に位置する第２直線形壁５１Ｂの外周端部に底壁５ｂを連結すると共に当該直線形壁５１Ａ，５１Ｂ群の他端に位置する第１直線形壁５１Ａの外周端部にフランジ壁５ｃを連結してある。
　５　　　ベローズ
　５ａ　　周壁
　５１Ａ　第１直線形壁（直線形壁）
　５１Ｂ　第２直線形壁（直線形壁）
　５２　　山形壁
　５２ａ　山形壁の内周面
　５２Ａ　第１山形壁部分
　５２Ｂ　第２山形壁部分
　５２Ｃ　補強部分
　５３　　谷形壁
　Ｃ　　　曲率中心
　Ｆ　　　液体
　Ｌ１　　基準線
　Ｔ０　　補強部分の肉厚（最大肉厚）
　Ｔ１　　補強部分の肉厚
　Ｔ２　　第２山形壁部分の肉厚
　Ｔ３　　第１直線形壁の肉厚
　Ｔ４　　第２直線形壁の肉厚

Claims (6)

  1. 　軸線方向に並列する複数の直線形壁と、各直線形壁とこれに隣接する直線形壁の一方との外周端部間を連結する山形壁と、各直線形壁とこれに隣接する直線形壁の他方との内周端部間を連結する谷形壁とからなる断面蛇腹状の周壁を備えて軸線方向に伸縮可能なベローズにより、液体を吸引、吐出するように構成されたベローズポンプであって、
    　前記山形壁におけるベローズの伸長方向側の部分である第１山形壁部分が、当該山形壁におけるベローズの収縮方向側の部分である第２山形壁部分の肉厚より大きな肉厚の補強部分を有することを特徴とするベローズポンプ。
  2. 　前記補強部分が、前記第１山形壁部分における前記直線形壁との境界部及び前記第２山形壁部分との境界部を除く全ての部分又は一部分であり、当該補強部分においては、前記山形壁の断面における当該山形壁の内周面の曲率中心からベローズの伸長方向に延びる直線に対して任意の角度α（０°＜α＜９０°）をなす位置の肉厚が、前記第２山形壁部分における当該直線に対して角度β（＝１８０°－α）をなす位置の肉厚より大きいことを特徴とする、請求項１に記載するベローズポンプ。
  3. 　前記第１山形壁部分に連なる直線形壁の肉厚が、前記第２山形壁部分に連なる直線形壁の肉厚より大きいことを特徴とする、請求項１に記載するベローズポンプ。
  4. 　前記第１山形壁部分に連なる直線形壁の肉厚が、前記第２山形壁部分に連なる直線形壁の肉厚より大きいことを特徴とする、請求項２に記載するベローズポンプ。
  5. 　前記第１山形壁部分に連なる直線形壁の肉厚が、前記第２山形壁部分に連なる直線形壁の肉厚と同一又は略同一であることを特徴とする、請求項１に記載するベローズポンプ。
  6. 　前記第１山形壁部分に連なる直線形壁の肉厚が、前記第２山形壁部分に連なる直線形壁の肉厚と同一又は略同一であることを特徴とする、請求項２に記載するベローズポンプ。
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