本發(fā)明涉及一種波紋管泵裝置。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體制造、化學(xué)工業(yè)等中,作為用于轉(zhuǎn)送供給藥液、溶劑等轉(zhuǎn)送流體的波紋管泵,例如,已知如專利文獻(xiàn)1記載的那樣構(gòu)成的如下波紋管泵,即,對(duì)密閉的2個(gè)空氣室中的一個(gè)空氣室供給加壓空氣,由此使波紋管進(jìn)行伸長(zhǎng)動(dòng)作而將轉(zhuǎn)送流體吸入,對(duì)另一個(gè)空氣室供給加壓空氣,由此使波紋管進(jìn)行收縮動(dòng)作而將轉(zhuǎn)送流體排出。
在這種波紋管泵中,為了使轉(zhuǎn)送流體的排出流量增加,通常提高對(duì)各空氣室供給的加壓空氣的空氣壓力。然而,如果提高所述空氣壓力,則在從通過(guò)波紋管的伸長(zhǎng)動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)送流體的吸入切換為通過(guò)波紋管的收縮動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)送流體的排出時(shí),在瞬間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓力變動(dòng)(壓力升高),產(chǎn)生被稱為“水錘”的沖擊壓力。如果產(chǎn)生該沖擊壓力,則由該沖擊壓力引起的振動(dòng)向泵、配管或者儀器傳播,可能導(dǎo)致上述泵等破損。另外,因吸入時(shí)的負(fù)壓增大而產(chǎn)生液體的沸騰(水蒸氣、氣穴等),還有可能對(duì)半導(dǎo)體制造工藝等造成不良影響。
因此,在現(xiàn)有的波紋管泵中,例如,如專利文獻(xiàn)2記載的那樣,作為抑制所述沖擊壓力的對(duì)策,將能夠進(jìn)行彈性變形的間隔壁設(shè)置于波紋管的端部以增加將轉(zhuǎn)送流體吸入的波紋管內(nèi)的容積。在波紋管內(nèi)產(chǎn)生壓力升高時(shí),該間隔壁進(jìn)行彈性變形,由此將所述升高的壓力吸收而減弱泵等的振動(dòng)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2001-123959號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010-196541號(hào)公報(bào)(參照?qǐng)D3)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
然而,在現(xiàn)有的抑制沖擊壓力的對(duì)策中,需要制作具有能夠彈性變形的間隔壁的專用的波紋管,因此難以在已經(jīng)設(shè)置的波紋管泵中采用。
本發(fā)明就是鑒于這種情形而提出的,其目的在于提供一種波紋管泵裝置,即使在已經(jīng)設(shè)置的波紋管泵中也能夠容易地抑制在從工作流體的吸入向排出切換時(shí)所產(chǎn)生的沖擊壓力。
本發(fā)明的波紋管泵裝置對(duì)密閉的2個(gè)空氣室中的一個(gè)空氣室供給加壓空氣,由此使波紋管進(jìn)行伸長(zhǎng)動(dòng)作而將轉(zhuǎn)送流體吸入,對(duì)另一個(gè)空氣室供給加壓空氣,由此使所述波紋管進(jìn)行收縮動(dòng)作而將轉(zhuǎn)送流體排出,所述波紋管裝置的特征在于,具有:電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器,其對(duì)作為向所述一個(gè)空氣室供給的加壓空氣的空氣壓力的第1空氣壓力、以及作為向所述另一個(gè)空氣室供給的加壓空氣的空氣壓力的第2空氣壓力進(jìn)行調(diào)整;以及控制部,其以下述方式對(duì)所述電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制,即,在所述波紋管的伸長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)的至少伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻,使得所述第1空氣壓力低于所述第2空氣壓力。
根據(jù)以上述方式構(gòu)成的波紋管泵裝置,利用電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器以下述方式進(jìn)行調(diào)整,即,至少在波紋管的伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻,使得在該波紋管伸長(zhǎng)時(shí)向一個(gè)空氣室供給的加壓空氣的第1空氣壓力低于在波紋管的收縮時(shí)向另一個(gè)空氣室供給的加壓空氣的第2空氣壓力。由此,能夠抑制從通過(guò)波紋管的伸長(zhǎng)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)送流體的吸入向通過(guò)波紋管的收縮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)送流體的排出切換時(shí)的壓力變動(dòng),因此能夠抑制在該切換時(shí)產(chǎn)生沖擊壓力。另外,即使是已經(jīng)設(shè)置的波紋管泵,通過(guò)追加電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器和控制部,也能夠容易地抑制在從工作流體的吸入向排出切換時(shí)所產(chǎn)生的沖擊壓力。
在上述波紋管泵裝置中,所述控制部?jī)?yōu)選以下述方式對(duì)所述電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制,即,在從所述波紋管的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的期間,使得所述第1空氣壓力連續(xù)或者不連續(xù)地變化。
在該情況下,在從波紋管的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的期間,能夠提高第1空氣壓力的壓力變化的自由度。
在上述波紋管泵裝置中,所述控制部?jī)?yōu)選以下述方式對(duì)所述電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制,即,使得從所述伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻起至該伸長(zhǎng)動(dòng)作的規(guī)定的中途時(shí)刻為止的伸長(zhǎng)前半段期間的所述第1空氣壓力,高于從所述中途時(shí)刻起至所述伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻為止的伸長(zhǎng)后半段期間的所述第1空氣壓力。
在該情況下,能夠使得從波紋管的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至中途時(shí)刻的伸長(zhǎng)前半段期間的伸長(zhǎng)速度比從該中途時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的伸長(zhǎng)后半段期間的伸長(zhǎng)速度快。由此,能夠抑制波紋管的伸長(zhǎng)時(shí)間因第1空氣壓力在波紋管的伸長(zhǎng)時(shí)降低而變得過(guò)長(zhǎng)。其結(jié)果,能夠抑制流體的排出流量減少。
在上述波紋管泵裝置中,所述中途時(shí)刻優(yōu)選是能夠使得所述波紋管利用慣性力而伸長(zhǎng)至伸長(zhǎng)結(jié)束位置的時(shí)刻。
在該情況下,能夠使波紋管利用慣性力而從其伸長(zhǎng)動(dòng)作的中途時(shí)刻伸長(zhǎng)至伸長(zhǎng)結(jié)束位置,因此在所述中途時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的伸長(zhǎng)后半段期間內(nèi),能夠使第1空氣壓力低于波紋管的伸長(zhǎng)動(dòng)作所需的空氣壓力。由此,能夠更有效地抑制從波紋管的伸長(zhǎng)動(dòng)作向收縮動(dòng)作切換時(shí)的壓力變動(dòng)。
在上述波紋管泵裝置中,所述控制部可以以下述方式對(duì)所述電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制,即,從所述波紋管的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻起至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻為止,使得所述第1空氣壓力保持恒定。
在該情況下,與將第1空氣壓力控制為連續(xù)或者不連續(xù)地變化的情況相比,對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器的控制變得容易。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的波紋管泵裝置,即使是已經(jīng)設(shè)置的波紋管泵,也能夠容易地抑制在從工作流體的吸入向排出切換時(shí)所產(chǎn)生的沖擊壓力。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的波紋管泵裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是波紋管泵的剖面圖。
圖3是表示波紋管泵的動(dòng)作的說(shuō)明圖。
圖4是表示波紋管泵的動(dòng)作的說(shuō)明圖。
圖5是表示電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器的控制例的曲線圖。
圖6是表示從現(xiàn)有的波紋管泵排出的轉(zhuǎn)送流體的排出壓力的曲線圖。
圖7是表示從本發(fā)明的波紋管泵排出的轉(zhuǎn)送流體的排出壓力的曲線圖。
圖8是表示電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器的其他控制例的曲線圖。
圖9是表示電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器的另一其他控制例的曲線圖。
圖10是本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的波紋管泵裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖11是第2實(shí)施方式所涉及的波紋管泵的剖面圖。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[第1實(shí)施方式]
<波紋管泵的整體結(jié)構(gòu)>
圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的波紋管泵裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式的波紋管泵裝置bp例如在半導(dǎo)體制造裝置中以恒定量供給藥液、溶劑等轉(zhuǎn)送流體時(shí)使用。該波紋管泵裝置bp具有:波紋管泵1;空氣壓縮機(jī)等空氣供給裝置2,其將加壓空氣(工作流體)向上述波紋管泵1供給;機(jī)械式調(diào)節(jié)器3以及2個(gè)調(diào)節(jié)器即第1以及第2電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51、52,它們對(duì)所述加壓空氣的空氣壓力進(jìn)行調(diào)整;2個(gè)切換閥即第1以及第2切換閥4、5;以及控制部6,其對(duì)波紋管泵1的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制。
圖2是本實(shí)施方式所涉及的波紋管泵1的剖面圖。
本實(shí)施方式的波紋管泵1具有:泵頭11;一對(duì)泵殼體12,它們安裝于上述泵頭11的左右方向(水平方向)的兩側(cè);2個(gè)波紋管即第1以及第2波紋管13、14、它們?cè)诟鞅脷んw12的內(nèi)部安裝于泵頭11的左右方向的側(cè)面;以及4個(gè)單向閥15、16,它們?cè)诟鞑y管13、14的內(nèi)部安裝于泵頭11的左右方向的側(cè)面。
<波紋管的結(jié)構(gòu)>
第1及第2波紋管13、14由ptfe(聚四氟乙烯)、pfa(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)等氟樹(shù)脂形成為有底筒狀,在其開(kāi)放端部一體形成的凸緣部13a、14a以氣密狀按壓固定于泵頭11的側(cè)面。第1及第2波紋管13、14各自的周壁形成為蛇腹形狀,構(gòu)成為能夠相互獨(dú)立地在水平方向上伸縮。具體而言,第1及第2波紋管13、14在后述的工作板19的外表面與泵殼體12的底壁部12a的內(nèi)側(cè)面抵接的最大伸長(zhǎng)狀態(tài)、和后述的活塞體23的內(nèi)側(cè)面與泵殼體12的底壁部12a的外側(cè)面抵接的最大收縮狀態(tài)之間伸縮。
利用螺栓17以及螺母18將工作板19與連結(jié)部件20的一端部一起固定于第1及第2波紋管13、14的底部的外表面。
<泵殼體的結(jié)構(gòu)>
泵殼體12形成為有底圓筒狀,其開(kāi)口周緣部以氣密狀按壓固定于相對(duì)應(yīng)的波紋管13(14)的凸緣部13a(14a)。由此,在泵殼體12的內(nèi)部形成有保持為氣密狀態(tài)的排出側(cè)空氣室21。
在泵殼體12分別設(shè)置有進(jìn)氣排氣端口22,進(jìn)氣排氣端口22經(jīng)由電磁閥4(5)、電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)以及機(jī)械式調(diào)節(jié)器3而與空氣供給裝置2連接(參照?qǐng)D1)。由此,從空氣供給裝置2經(jīng)由機(jī)械式調(diào)節(jié)器3、電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)、電磁閥4(5)以及進(jìn)氣排氣端口22而向排出側(cè)空氣室21的內(nèi)部供給加壓空氣,由此使得波紋管13(14)收縮。
另外,在各泵殼體12的底壁部12a將所述連結(jié)部件20支撐為能夠在水平方向上滑動(dòng),利用螺母24將活塞體23固定于該連結(jié)部件20的另一端部?;钊w23相對(duì)于一體地設(shè)置于所述底壁部12a的外側(cè)面的圓筒狀的缸體25的內(nèi)周面,一邊保持氣密狀態(tài),一邊被支撐為能夠在水平方向上滑動(dòng)。由此,由所述底壁部12a、缸體25以及活塞體23包圍的空間形成為保持為氣密狀態(tài)的吸入側(cè)空氣室26。
在所述缸體25形成有與吸入側(cè)空氣室26連通的進(jìn)氣排氣口25a,該進(jìn)氣排氣口25a經(jīng)由所述電磁閥4(5)、電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)以及機(jī)械式調(diào)節(jié)器3而與空氣供給裝置2連接(參照?qǐng)D1)。由此,從空氣供給裝置2經(jīng)由機(jī)械式調(diào)節(jié)器3、電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)、電磁閥4(5)以及進(jìn)氣排氣口25a而向吸入側(cè)空氣室26的內(nèi)部供給加壓空氣,由此使得波紋管13(14)伸長(zhǎng)。
在各泵殼體12的底壁部12a的下方,安裝有用于對(duì)轉(zhuǎn)送流體向排出側(cè)空氣室21的泄漏進(jìn)行檢測(cè)的泄漏傳感器40。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu),由圖2左側(cè)的形成有排出側(cè)空氣室21的泵殼體12、以及圖2左側(cè)的形成吸入側(cè)空氣室26的活塞體23以及缸體25,構(gòu)成使第1波紋管13在最大伸長(zhǎng)狀態(tài)和最大收縮狀態(tài)之間連續(xù)地進(jìn)行伸縮動(dòng)作的第1氣缸部(第1驅(qū)動(dòng)裝置)27。
另外,由圖2右側(cè)的形成有排出側(cè)空氣室21的泵殼體12、和圖2右側(cè)的形成吸入側(cè)空氣室26的活塞體23以及缸體25,構(gòu)成使第2波紋管14在最大伸長(zhǎng)狀態(tài)和最大收縮狀態(tài)之間連續(xù)地進(jìn)行伸縮動(dòng)作的第2氣缸部(第2驅(qū)動(dòng)裝置)28。
<檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)>
在第1氣缸部27的缸體25安裝有一對(duì)接近傳感器29a、29b,在活塞體23安裝有利用各接近傳感器29a、29b進(jìn)行檢測(cè)的被檢測(cè)板30。被檢測(cè)板30與活塞體23一起進(jìn)行往返移動(dòng)、且交替地與接近傳感器29a、29b接近而進(jìn)行檢測(cè)。
接近傳感器29a配置于在第1波紋管13處于最大收縮狀態(tài)時(shí)檢測(cè)到被檢測(cè)板30的位置。接近傳感器29b配置于在第1波紋管13處于最大伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)檢測(cè)到被檢測(cè)板30的位置。各接近傳感器29a、29b的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至控制部6。在本實(shí)施方式中,由上述一對(duì)接近傳感器29a、29b構(gòu)成對(duì)第1波紋管13的伸縮狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的第1檢測(cè)單元29。
同樣地,在第2氣缸部28的缸體25安裝有一對(duì)接近傳感器31a、31b,在活塞體23安裝有由各接近傳感器31a、31b進(jìn)行檢測(cè)的被檢測(cè)板32。被檢測(cè)板32與活塞體23一起進(jìn)行往返移動(dòng)、且交替地與接近傳感器31a、31b接近而進(jìn)行檢測(cè)。
接近傳感器31a配置于在第2波紋管14處于最大收縮狀態(tài)時(shí)檢測(cè)到被檢測(cè)板32的位置。接近傳感器31b配置于在第2波紋管14處于最大伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)檢測(cè)到被檢測(cè)板32的位置。各接近傳感器31a、31b的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至控制部6。在本實(shí)施方式中,由一對(duì)接近傳感器31a、31b構(gòu)成對(duì)第2波紋管14的伸縮狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的第2檢測(cè)單元31。
第1檢測(cè)單元29的一對(duì)接近傳感器29a、29b交替地對(duì)被檢測(cè)板30進(jìn)行檢測(cè),由此將利用空氣供給裝置2生成的加壓空氣交替地供給至第1氣缸部27的吸入側(cè)空氣室26和排出側(cè)空氣室21。由此,第1波紋管13連續(xù)地進(jìn)行伸縮動(dòng)作。
另外,第2檢測(cè)單元31的一對(duì)接近傳感器31a、31b交替地對(duì)被檢測(cè)板32進(jìn)行檢測(cè),由此將所述加壓空氣交替地供給至第2氣缸部28的吸入側(cè)空氣室26和排出側(cè)空氣室21。由此,第2波紋管14連續(xù)地進(jìn)行伸縮動(dòng)作。此時(shí),在第1波紋管13的收縮動(dòng)作時(shí)進(jìn)行第2波紋管14的伸長(zhǎng)動(dòng)作,主要在第1波紋管13的伸長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)進(jìn)行第2波紋管14的收縮動(dòng)作。這樣,使第1波紋管13以及第2波紋管14交替反復(fù)地進(jìn)行伸縮動(dòng)作,由此交替地進(jìn)行轉(zhuǎn)送氣體相對(duì)于各波紋管13、14的內(nèi)部的吸入和排出,對(duì)該轉(zhuǎn)送流體進(jìn)行轉(zhuǎn)送。
此外,第1以及第2檢測(cè)單元29、31由接近傳感器構(gòu)成,但也可以由限位開(kāi)關(guān)等其他檢測(cè)單元構(gòu)成。另外,第1以及第2檢測(cè)單元29、31對(duì)第1以及第2波紋管13、14的最大伸長(zhǎng)狀態(tài)和最伸縮狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),但也可以對(duì)伸縮中途的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。
<泵頭的結(jié)構(gòu)>
泵頭11由ptfe、pfa等氟樹(shù)脂形成。在泵頭11的內(nèi)部形成有轉(zhuǎn)送流體的吸入通路34和排出通路35,該吸入通路34以及排出通路35在泵頭11的外周面開(kāi)口,與設(shè)置于該外周面的吸入端口以及排出端口(均省略圖示)連接。吸入端口與轉(zhuǎn)送流體的貯存容器等連接,排出端口與轉(zhuǎn)送流體的轉(zhuǎn)送目標(biāo)連接。另外,吸入通路34以及排出通路35分別具有朝向泵頭11的左右兩側(cè)面分支、且在泵頭11的左右兩側(cè)面開(kāi)口的吸入口36以及排出口37。各吸入口36以及各排出口37分別經(jīng)由單向閥15、16而與波紋管13、14的內(nèi)部連通。
<單向閥的結(jié)構(gòu)>
在各吸入口36以及各排出口37設(shè)置有單向閥15、16。
安裝于吸入口36的單向閥15(下面,也稱為“吸入用單向閥”)具有:閥殼體15a;閥體15b,其收容于上述閥殼體15a;以及壓縮螺旋彈簧15c,其將上述閥體15b向關(guān)閉方向進(jìn)行預(yù)緊。閥殼體15a形成為有底圓筒形狀,在其底壁形成有與波紋管13、14的內(nèi)部連通的貫通孔15d。閥體15b利用壓縮螺旋彈簧15c的預(yù)緊力而將吸入口36封閉(閉閥),如果作用有由隨著波紋管13、14的伸縮的轉(zhuǎn)送流體的流動(dòng)而引起的背壓,則將吸入口36打開(kāi)(開(kāi)閥)。
由此,吸入用單向閥15在配置有其自身的波紋管13、14伸長(zhǎng)時(shí)打開(kāi),允許在從吸入通路34朝向波紋管13、14內(nèi)部的方向上對(duì)轉(zhuǎn)送流體的吸引,在該波紋管13、14收縮時(shí)關(guān)閉,阻止從波紋管13、14內(nèi)部朝向吸入通路34的方向上的轉(zhuǎn)送流體的倒流。
安裝于排出口37的單向閥16(下面,也稱為“排出用單向閥”)具有:閥殼體16a;閥體16b,其收容于上述閥殼體16a;以及壓縮螺旋彈簧16c,其將上述閥體16b向關(guān)閉方向進(jìn)行預(yù)緊。閥殼體16a形成為有底圓筒形狀,在其底壁形成有與波紋管13、14的內(nèi)部連通的貫通孔16d。閥體16b利用壓縮螺旋彈簧16c的預(yù)緊力而將閥殼體16a的貫通孔16d封閉(閉閥),如果作用有由隨著波紋管13、14的伸縮的轉(zhuǎn)送流體的流動(dòng)而引起的背壓,則將閥殼體16a的貫通孔16d打開(kāi)(開(kāi)閥)。
由此,排出用單向閥16在配置有其自身的波紋管13、14收縮時(shí)打開(kāi),允許從波紋管13、14內(nèi)部朝向排出通路35的方向上的轉(zhuǎn)送流體的流出,在該波紋管13、14伸長(zhǎng)時(shí)關(guān)閉,阻止從排出通路35朝向波紋管13、14內(nèi)部的方向上的轉(zhuǎn)送流體的倒流。
<波紋管泵的動(dòng)作>
下面,參照?qǐng)D3及圖4對(duì)本實(shí)施方式的波紋管泵1的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。此外,圖3及圖4中簡(jiǎn)略示出了第1及第2波紋管13、14的結(jié)構(gòu)。
如圖3所示,在第1波紋管13收縮、且第2波紋管14伸長(zhǎng)的情況下,在泵頭11的圖中左側(cè)裝配的吸入用單向閥15以及排出用單向閥16的各閥體15b、16b從第1波紋管13內(nèi)的轉(zhuǎn)送流體受到壓力而分別向各閥殼體15a、16a的圖中右側(cè)移動(dòng)。由此,在吸入用單向閥15關(guān)閉的同時(shí),排出用單向閥16打開(kāi),將第1波紋管13內(nèi)的轉(zhuǎn)送流體從排出通路35向泵外排出。
另一方面,在泵頭11的圖中右側(cè)裝配的吸入用單向閥15以及排出用單向閥16的各閥體15b、16b因第2波紋管14的吸引作用而分別向各閥殼體15a、16a的圖中右側(cè)移動(dòng)。由此,在吸入用單向閥15打開(kāi)的同時(shí),排出用單向閥16關(guān)閉,從吸入通路34向第2波紋管14內(nèi)吸入轉(zhuǎn)送流體。
然后如圖4所示,在第1波紋管13伸長(zhǎng)、且第2波紋管14收縮的情況下,在泵頭11的圖中右側(cè)裝配的吸入用單向閥15以及排出用單向閥16的各閥體15b、16b從第2波紋管14內(nèi)的轉(zhuǎn)送流體受到壓力而向各閥殼體15a、16a的圖中左側(cè)移動(dòng)。由此,在吸入用單向閥15關(guān)閉的同時(shí),排出用單向閥16打開(kāi),將第2波紋管14內(nèi)的轉(zhuǎn)送流體從排出通路35向泵外排出。
另一方面,在泵頭11的圖中左側(cè)裝配的吸入用單向閥15以及排出用單向閥16的各閥體15b、16b因第1波紋管13的吸引作用而向各閥殼體15a、16a的圖中左側(cè)移動(dòng)。由此,在吸入用單向閥15打開(kāi)的同時(shí),排出用單向閥16關(guān)閉,從吸入通路34向第1波紋管13內(nèi)吸入轉(zhuǎn)送流體。
通過(guò)反復(fù)執(zhí)行以上動(dòng)作,左右的波紋管13、14能夠交替地對(duì)轉(zhuǎn)送流體進(jìn)行吸引和排出。
<電磁閥的結(jié)構(gòu)>
在圖1中,第1電磁閥4對(duì)加壓空氣相對(duì)于第1氣缸部27的排出側(cè)空氣室21以及吸入側(cè)空氣室26中的一個(gè)空氣室的供給排出、以及加壓空氣相對(duì)于另一個(gè)空氣室內(nèi)的供給排出進(jìn)行切換。第1電磁閥4例如由具有一對(duì)螺線管4a、4b的三通的電磁切換閥構(gòu)成?;趶目刂撇?接收到的指令信號(hào)而對(duì)各螺線管4a、4b進(jìn)行勵(lì)磁。
第2電磁閥5對(duì)加壓空氣相對(duì)于第2氣缸部28的排出側(cè)空氣室21以及吸入側(cè)空氣室26中的一個(gè)空氣室的供給排出、以及加壓空氣相對(duì)于另一個(gè)空氣室內(nèi)的供給排出進(jìn)行切換。第2電磁閥5例如由具有一對(duì)螺線管5a、5b的三通的電磁切換閥構(gòu)成。從控制部6接收指令信號(hào)而對(duì)各螺線管5a、5b進(jìn)行勵(lì)磁。
此外,本實(shí)施方式中的第1及第2電磁閥4、5由三通的電磁切換閥構(gòu)成,但也可以是不具有中立位置的二通的電磁切換閥。
在圖1中,在第1氣缸部27的排出側(cè)空氣室21(進(jìn)氣排氣端口22)與第1電磁閥4之間,第1急速排氣閥61配置為與排出側(cè)空氣室21相鄰。第1急速排氣閥61具有將加壓空氣排出的排氣口61a,允許從第1電磁閥4向排出側(cè)空氣室21的加壓空氣的流動(dòng),并且將從排出側(cè)空氣室21流出的加壓空氣從排氣口61a排出。由此,能夠不經(jīng)由第1電磁閥4而將排出側(cè)空氣室21內(nèi)的加壓空氣從第1急速排氣閥61迅速地排出。
同樣地,在第2氣缸部28的排出側(cè)空氣室21(進(jìn)氣排氣端口22)與第2電磁閥5之間,第2急速排氣閥62配置為與排出側(cè)空氣室21相鄰。第2急速排氣閥62具有將加壓空氣排出的排氣口62a,允許從第2電磁閥5向排出側(cè)空氣室21的加壓空氣的流動(dòng),并且將從排出側(cè)空氣室21流出的加壓空氣從排氣口62a排出。由此,能夠不經(jīng)由第2電磁閥5地而排出側(cè)空氣室21內(nèi)的加壓空氣從第2急速排氣閥62迅速地排出。
此外,在各氣缸部27、28的吸入側(cè)空氣室26(進(jìn)氣排氣口25a)、與對(duì)應(yīng)的電磁閥4、5之間未配置急速排氣閥。在將急速排氣閥安裝于吸入側(cè)的情況下,能夠獲得與將急速排氣閥安裝于排出側(cè)的情況下相同的效果,但該效果并未大至排出側(cè)的程度。因此,在本實(shí)施方式中,出于成本方面的考慮而不設(shè)置吸入側(cè)的急速排氣閥。
<控制部的結(jié)構(gòu)>
控制部6基于第1檢測(cè)單元29以及第2檢測(cè)單元31(參照?qǐng)D2)的檢測(cè)結(jié)果而對(duì)各電磁閥4、5進(jìn)行切換,由此對(duì)波紋管泵1的第1氣缸部27以及第2氣缸部28各自的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制。
具體而言,控制部6基于第1檢測(cè)單元29以及第2檢測(cè)單元31的檢測(cè)結(jié)果,以下述方式對(duì)第1及第2氣缸部27、28進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制,即,在第1波紋管13變?yōu)樽畲笫湛s狀態(tài)之前使第2波紋管14從最大伸長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行收縮,并且在第2波紋管14即將變?yōu)樽畲笫湛s狀態(tài)之前使第1波紋管13從最大伸長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行收縮。
由此,在一個(gè)波紋管從收縮(排出)向伸長(zhǎng)(吸入)的切換定時(shí),另一個(gè)波紋管已經(jīng)收縮而將轉(zhuǎn)送流體排出,因此能夠減少轉(zhuǎn)送流體的排出壓力在所述切換定時(shí)大幅降低的情況。其結(jié)果,能夠減弱波紋管泵1的排出側(cè)的脈動(dòng)。
此外,本實(shí)施方式的控制部6可以以下述方式進(jìn)行控制,即,在一個(gè)波紋管13(14)即將變?yōu)樽畲笫湛s狀態(tài)之前使另一個(gè)波紋管14(13)從最大伸長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行收縮,在一個(gè)波紋管13(14)變?yōu)樽畲笫湛s狀態(tài)時(shí)使另一個(gè)波紋管14(13)從最大伸長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行收縮。但是,從減弱波紋管泵1的排出側(cè)的脈動(dòng)的角度出發(fā),優(yōu)選如本實(shí)施方式那樣進(jìn)行控制。
<電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)>
在圖1及圖2中,第1電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51配置于機(jī)械式調(diào)節(jié)器3與第1電磁閥4之間。第1電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51對(duì)作為向第1氣缸部27的吸入側(cè)空氣室26供給的加壓空氣的空氣壓力的第1空氣壓力、以及作為向第1氣缸部27的排出側(cè)空氣室21供給的加壓空氣的空氣壓力的第2空氣壓力進(jìn)行調(diào)整。
第2電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器52配置于機(jī)械式調(diào)節(jié)器3與第2電磁閥5之間。第2電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器52對(duì)作為向第2氣缸部28的吸入側(cè)空氣室26供給的加壓空氣的空氣壓力的第1空氣壓力、以及作為向第2氣缸部28的排出側(cè)空氣室21供給的加壓空氣的空氣壓力的第2空氣壓力進(jìn)行調(diào)整。
此外,電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51、52配置于電磁閥4、5的上游側(cè),但也可以配置于電磁閥4、5的下游側(cè)。但是,在該情況下,對(duì)電磁閥4、5進(jìn)行切換時(shí)所產(chǎn)生的沖擊壓力作用于電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51、52的初級(jí)側(cè),因此從防止電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51、52的故障的角度出發(fā),優(yōu)選將電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51、52配置于電磁閥4、5的上游側(cè)。
<電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器的控制例>
在圖2中,控制部6基于第1及第2檢測(cè)單元29、31的檢測(cè)結(jié)果,以下述方式對(duì)各電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51、52進(jìn)行控制,即,在波紋管13(14)的伸長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)的至少伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻,使得向吸入側(cè)空氣室26供給的加壓空氣的第1空氣壓力,低于向排出側(cè)空氣室21供給的加壓空氣的第2空氣壓力。
本實(shí)施方式的控制部6以下述方式對(duì)各電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51、52進(jìn)行控制,即,在從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的期間,使得第1空氣壓力以低于第2空氣壓力的壓力值保持恒定。
圖5是表示本實(shí)施方式的控制部6對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)的控制例的曲線圖。在圖5中,控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,在波紋管13(14)在轉(zhuǎn)送流體的排出時(shí)收縮的收縮期間t2內(nèi),使得第2空氣壓力達(dá)到恒定的空氣壓力p2(例如0.50mpa)。另外,控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,在波紋管13(14)在轉(zhuǎn)送流體的吸入時(shí)伸長(zhǎng)的伸長(zhǎng)期間t1內(nèi),使得第1空氣壓力達(dá)到低于所述空氣壓力p2的恒定的空氣壓力p1(例如0.15mpa)。
由此,在從波紋管13(14)的收縮開(kāi)始時(shí)刻至收縮結(jié)束時(shí)刻(最大收縮時(shí)刻)的收縮期間t2內(nèi),向氣缸部27(28)的排出側(cè)空氣室21供給較高的空氣壓力p2的加壓空氣。另外,在從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻(最大伸長(zhǎng)時(shí)刻)的伸長(zhǎng)期間t1內(nèi),向氣缸部27(28)的吸入側(cè)空氣室26供給較低的空氣壓力p1的加壓空氣。
如果向氣缸部27(28)的吸入側(cè)空氣室26供給的加壓空氣為較低的空氣壓力,則波紋管13(14)的伸長(zhǎng)速度相應(yīng)地減慢。因此,以下述方式對(duì)所述空氣壓力p1進(jìn)行設(shè)定,即,在從一個(gè)波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻起至在該伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻處于收縮中的另一個(gè)波紋管14(13)的收縮結(jié)束時(shí)刻為止的收縮期間內(nèi),使得所述一個(gè)波紋管13變?yōu)樽畲笊扉L(zhǎng)狀態(tài)。
此外,在本實(shí)施方式中,將控制部6所控制的第1電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51的第1及第2空氣壓力、和第2電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器的第1及第2空氣壓力分別設(shè)定為相同的值p1、p2,但也可以根據(jù)各電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器而設(shè)定為不同的值。
圖6是表示從現(xiàn)有的波紋管泵排出的轉(zhuǎn)送流體的排出壓力的曲線圖。該曲線圖示出了將分別向波紋管泵的吸入側(cè)空氣室以及排出側(cè)空氣室供給的加壓空氣的第1空氣壓力以及第2空氣壓力均設(shè)定為0.5mpa的情況下的排出壓力。
如圖6所示,在現(xiàn)有的波紋管泵中所產(chǎn)生的沖擊壓力的最大值為0.593mpa。
圖7是表示從本實(shí)施方式的波紋管泵1排出的轉(zhuǎn)送流體的排出壓力的曲線圖。該曲線圖示出了將向波紋管泵的排出側(cè)空氣室供給的加壓空氣的第2空氣壓力設(shè)定為0.50mpa、且將向波紋管泵的吸入側(cè)空氣室供給的加壓空氣的第1空氣壓力設(shè)定為0.15mpa的情況下的排出壓力。
如圖7所示可知,在本實(shí)施方式的波紋管泵1中所產(chǎn)生的沖擊壓力的最大值為0.159mpa,與現(xiàn)有的波紋管泵相比,沖擊壓力大幅降低。
<關(guān)于效果>
如上,根據(jù)本實(shí)施方式的波紋管泵裝置,以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,使得在波紋管13(14)的伸長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)向吸入側(cè)空氣室26供給的加壓空氣的第1空氣壓力,低于在波紋管13(14)的收縮動(dòng)作時(shí)向排出側(cè)空氣室21供給的加壓空氣的第2空氣壓力。由此,能夠抑制從由波紋管13(14)的伸長(zhǎng)動(dòng)作引起的轉(zhuǎn)送流體的吸入向由波紋管13(14)的收縮動(dòng)作引起的轉(zhuǎn)送流體的排出切換時(shí)的壓力變動(dòng),因此能夠抑制在該切換時(shí)產(chǎn)生沖擊壓力。因此,即使是已經(jīng)設(shè)置的波紋管泵,通過(guò)追加電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)和控制部6,也能夠容易地抑制在從工作流體的吸入向排出切換時(shí)所產(chǎn)生的沖擊壓力。
另外,控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,使得第1空氣壓力從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻起至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻為止保持恒定,因此與將第1空氣壓力控制為連續(xù)或者不連續(xù)地變化的情況相比,對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)的控制變得容易。
另外,在一個(gè)波紋管13(14)的伸長(zhǎng)動(dòng)作時(shí),將向吸入側(cè)空氣室26供給的加壓空氣的第1空氣壓力設(shè)定為,使得至在該伸長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)收縮的另一個(gè)波紋管14(13)達(dá)到最大收縮程度為止,該一個(gè)波紋管13(14)處于最大伸長(zhǎng)狀態(tài),因此能實(shí)現(xiàn)下面的作用效果。即,即使一個(gè)波紋管13(14)的伸長(zhǎng)速度因較低的空氣壓力而減慢,在至在該期間內(nèi)收縮的另一個(gè)波紋管14(13)的收縮結(jié)束時(shí)刻為止的收縮期間內(nèi),一個(gè)波紋管13(14)的伸長(zhǎng)動(dòng)作也結(jié)束,因此由各波紋管13、14的收縮動(dòng)作引起的轉(zhuǎn)送流體的排出量不會(huì)減少,能夠抑制沖擊壓力。
<電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器的其他控制例>
圖8是表示控制部6對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)的其他控制例的曲線圖。
在圖8中,在從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的期間、即波紋管13(14)在轉(zhuǎn)送流體的吸入時(shí)伸長(zhǎng)的伸長(zhǎng)期間t1內(nèi),控制部6以下述方式對(duì)各電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51、52進(jìn)行控制,即,使得向吸入側(cè)空氣室26供給的加壓空氣的第1空氣壓力不連續(xù)地變化。
具體而言,控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,使得從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至該伸長(zhǎng)動(dòng)作的規(guī)定的中途時(shí)刻的伸長(zhǎng)前半段期間t11的第1空氣壓力,高于從所述中途時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的伸長(zhǎng)后半段期間t12的第1空氣壓力。
優(yōu)選所述中途時(shí)刻設(shè)為波紋管13(14)能夠利用慣性力而伸長(zhǎng)至伸長(zhǎng)結(jié)束位置的時(shí)刻。具體而言,優(yōu)選所述中途時(shí)刻設(shè)定為使得伸長(zhǎng)后半段期間t12達(dá)到伸長(zhǎng)期間t1的30%~50%。
這里,所述中途時(shí)刻設(shè)定為使得伸長(zhǎng)后半段期間t12達(dá)到伸長(zhǎng)期間t1的30%。而且,控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,使得伸長(zhǎng)前半段期間t11的第1空氣壓力達(dá)到與向排出側(cè)空氣室21供給的加壓空氣的第2空氣壓力相同的恒定的空氣壓力p2。另外,控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,使得伸長(zhǎng)后半段期間t12的第1空氣壓力達(dá)到比所述空氣壓力p2低的恒定的空氣壓力p1。
由此,在從波紋管13(14)的收縮開(kāi)始時(shí)刻至收縮結(jié)束時(shí)刻的收縮期間t2、以及從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至中途時(shí)刻的伸長(zhǎng)前半段期間t11內(nèi),向氣缸部27(28)的排出側(cè)空氣室21以及吸入側(cè)空氣室26供給較高的空氣壓力p2的加壓空氣。另外,在從波紋管13(14)的所述中途時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的伸長(zhǎng)后半段期間t12內(nèi),向氣缸部27(28)的吸入側(cè)空氣室26供給較低的空氣壓力p1的加壓空氣。
如上,根據(jù)圖8所示的其他控制例,在從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的期間內(nèi),控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,使得向吸入側(cè)空氣室26供給的加壓空氣的第1空氣壓力不連續(xù)地變化,因此能夠自由地設(shè)定該變化的定時(shí)(這里為中途時(shí)刻)。因此,在從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的期間內(nèi),能夠提高第1空氣壓力的壓力變化的自由度。
另外,控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,使得波紋管13(14)的伸長(zhǎng)前半段期間內(nèi)的第1空氣壓力高于伸長(zhǎng)后半段期間內(nèi)的第1空氣壓力,因此能夠使得波紋管13(14)的伸長(zhǎng)前半段期間的伸長(zhǎng)速度比伸長(zhǎng)后半段期間的伸長(zhǎng)速度快。由此,能夠抑制波紋管的伸長(zhǎng)時(shí)間因第1空氣壓力在波紋管13(14)的伸長(zhǎng)時(shí)降低而變得過(guò)長(zhǎng)。其結(jié)果,能夠抑制流體的排出流量減少。
另外,能夠使波紋管13(14)從其伸長(zhǎng)動(dòng)作的中途時(shí)刻起利用慣性力而伸長(zhǎng)至伸長(zhǎng)結(jié)束位置,因此能夠在從所述中途時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的伸長(zhǎng)后半段期間內(nèi)使第1空氣壓力低于波紋管13(14)的伸長(zhǎng)動(dòng)作所需的空氣壓力。由此,能夠更有效地抑制從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)動(dòng)作切換為收縮動(dòng)作時(shí)的壓力變動(dòng)。
圖9是表示控制部6對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)的又一控制例的曲線圖。
在圖9中,控制部6以下述方式對(duì)各電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51、52進(jìn)行控制,即,在從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的期間、即波紋管13(14)在轉(zhuǎn)送流體的吸入時(shí)伸長(zhǎng)的伸長(zhǎng)期間t1內(nèi),使得向吸入側(cè)空氣室26供給的加壓空氣的第1空氣壓力連續(xù)地變化。
具體而言,控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,首先,在波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻,使得第1空氣壓力變?yōu)榕c向排出側(cè)空氣室21供給的加壓空氣的第2空氣壓力相同的空氣壓力p2。而且,例如如圖中實(shí)線所示,控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,使得第1空氣壓力相對(duì)于波紋管13(14)的伸長(zhǎng)時(shí)間成正比例地減小,在波紋管13(14)的伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻達(dá)到最低的空氣壓力p1。
此外,這里,作為使第1空氣壓力連續(xù)地變化的控制例,使第1空氣壓力相對(duì)于波紋管13(14)的伸長(zhǎng)時(shí)間成正比地減小,但也可以如圖中的點(diǎn)劃線所示那樣使第1空氣壓力相對(duì)于所述伸長(zhǎng)時(shí)間成反比地減小,或者如圖中的雙點(diǎn)劃線、虛線所示那樣變化。
另外,在圖8所示的4種控制例中,波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻的第1空氣壓力均設(shè)定為與第2空氣壓力相同的值(空氣壓力p2),但也可以設(shè)定為與第2空氣壓力不同的值。在該情況下,可以將波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻的第1空氣壓力設(shè)定為小于或等于該伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的空氣壓力p1。
如上,根據(jù)圖9所示的其他控制例,控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制,即,在從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的期間,使得向吸入側(cè)空氣室26供給的加壓空氣的第1空氣壓力連續(xù)地變化,因此能夠在從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的期間內(nèi),提高第1空氣壓力的壓力變化的自由度。
此外,在本實(shí)施方式的圖5、圖8以及圖9所示的控制例中,對(duì)控制部6將電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)控制成使得第2空氣壓力變?yōu)楹愣ǖ目諝鈮毫2的例子進(jìn)行了說(shuō)明,但也可以不控制成變?yōu)楹愣ǖ目諝鈮毫2。
例如,控制部6可以以減少?gòu)牟y管泵1排出的流體的排出壓力下降的現(xiàn)象為目的,控制為使得第2空氣壓力隨著波紋管13(14)收縮而升高。在該情況下,只要控制部6以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)進(jìn)行控制即可,即,在波紋管13(14)的伸長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)的至少伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻,使得第1空氣壓力低于第2空氣壓力的最大值。
[第2實(shí)施方式]
圖10是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的波紋管泵裝置的變形例的概略結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式的波紋管泵裝置具有:波紋管泵1;空氣壓縮機(jī)等的空氣供給裝置2,其向上述波紋管泵1供給加壓空氣(工作流體);對(duì)所述加壓空氣的空氣壓力進(jìn)行調(diào)整的機(jī)械式調(diào)節(jié)器3和單個(gè)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器52;單個(gè)電磁閥5;以及控制部6。
圖11是第2實(shí)施方式所涉及的波紋管泵的剖面圖。
本實(shí)施方式的波紋管泵1為儲(chǔ)壓器內(nèi)置型的結(jié)構(gòu),具有:泵頭11;氣缸部28,其安裝于上述泵頭11的左右方向上的一側(cè)(圖10中的右側(cè));以及儲(chǔ)壓器部70,其安裝于泵頭11的左右方向的另一側(cè)(圖10中的左側(cè))。
在泵頭11的內(nèi)部形成有吸入通路34、排出通路35以及聯(lián)絡(luò)通路38。吸入通路34形成為l字形,一端在泵頭11的外周面開(kāi)口、且與設(shè)置于該外周面的吸入端口(省略圖示)連接。在吸入通路34的另一端,形成有在泵頭11的氣缸部28側(cè)的側(cè)面(圖10中為右側(cè)面)開(kāi)口的吸入口36。吸入口36經(jīng)由吸入用單向閥15而與波紋管14的內(nèi)部連通。
排出通路35形成為l字形,一端在泵頭11的外周面開(kāi)口、且與設(shè)置于該外周面的排出端口(省略圖示)連接。在排出通路35的另一端,形成有在泵頭11的儲(chǔ)壓器部70側(cè)的側(cè)面(圖10中為左側(cè)面)開(kāi)口的排出口37。
聯(lián)絡(luò)通路38形成為在水平方向上將泵頭11貫通,一端在泵頭11的儲(chǔ)壓器部70側(cè)的側(cè)面(圖10中為左側(cè)面)開(kāi)口,另一端在泵頭11的氣缸部28側(cè)的側(cè)面(圖10中為右側(cè)面)開(kāi)口。該另一端側(cè)的開(kāi)口經(jīng)由排出用單向閥16而與波紋管14的內(nèi)部連通。
儲(chǔ)壓器部70具有:儲(chǔ)壓器殼體71,其安裝于泵頭11;儲(chǔ)壓器波紋管72,其在上述儲(chǔ)壓器殼體71的內(nèi)部安裝于泵頭11的側(cè)面;以及壓力自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)73。
儲(chǔ)壓器波紋管72形成為有底筒狀,其開(kāi)放端部固定于泵頭11。儲(chǔ)壓器波紋管72的周壁形成為蛇腹形狀、且構(gòu)成為能夠在水平方向上伸縮。由泵頭11的側(cè)面和儲(chǔ)壓器波紋管72的內(nèi)壁包圍的空間設(shè)為容積能夠變化的儲(chǔ)壓器室74。
儲(chǔ)壓器殼體71形成為有底筒狀,由泵頭11的側(cè)面、儲(chǔ)壓器波紋管72的外壁以及儲(chǔ)壓器殼體71的內(nèi)壁包圍的空間設(shè)為儲(chǔ)壓器空氣室75,在該儲(chǔ)壓器空氣室75封入有減弱脈動(dòng)用的空氣。
壓力自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)73由自動(dòng)供氣閥機(jī)構(gòu)73a以及自動(dòng)排氣閥機(jī)構(gòu)73b構(gòu)成,安裝于儲(chǔ)壓器殼體71的底壁,其中,自動(dòng)供氣閥機(jī)構(gòu)73a以及自動(dòng)排氣閥機(jī)構(gòu)73b用于根據(jù)由氣缸部28排出的轉(zhuǎn)送流體的排出壓及其變動(dòng)而使得儲(chǔ)壓器空氣室75內(nèi)的空氣壓力平衡。
在儲(chǔ)壓器殼體71的底壁的下方,安裝有用于對(duì)轉(zhuǎn)送流體向儲(chǔ)壓器空氣室75的泄漏進(jìn)行檢測(cè)的泄漏傳感器76。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu),在氣缸部28的波紋管14收縮的情況下,吸入用單向閥15以及排出用單向閥16的各閥體15b、16b從波紋管14內(nèi)的轉(zhuǎn)送流體受到壓力而分別向各閥殼體15a、16a的圖中左側(cè)移動(dòng)。由此,在吸入用單向閥15關(guān)閉的同時(shí),排出用單向閥16打開(kāi),波紋管14內(nèi)的轉(zhuǎn)送流體從聯(lián)絡(luò)通路38向儲(chǔ)壓器室74流出,暫時(shí)貯存于該儲(chǔ)壓器室74的轉(zhuǎn)送流體從排出通路35向泵外排出。
相反,在氣缸部28的波紋管14伸長(zhǎng)的情況下,吸入用單向閥15以及排出用單向閥16的各閥體15b、16b因波紋管14的吸引作用而分別向各閥殼體15a、16a的圖中右側(cè)移動(dòng)。由此,在吸入用單向閥15打開(kāi)的同時(shí),排出用單向閥16關(guān)閉,將轉(zhuǎn)送流體從吸入通路34向波紋管14內(nèi)吸入。
通過(guò)反復(fù)進(jìn)行以上動(dòng)作,波紋管14能夠交替地進(jìn)行轉(zhuǎn)送流體的吸引和排出。此時(shí),在由氣缸部28排出的轉(zhuǎn)送流體的排出壓力因其脈動(dòng)而處于排出壓力曲線的山部的情況下,儲(chǔ)壓器波紋管72伸長(zhǎng)以使得儲(chǔ)壓器室74的容積擴(kuò)大。由此,從儲(chǔ)壓器室74流出的轉(zhuǎn)送流體的流量比流入至該儲(chǔ)壓器室74的流量少。
另外,如果所述排出壓力因其脈動(dòng)而處于排出壓力曲線的谷部,則比隨著儲(chǔ)壓器波紋管72的伸長(zhǎng)而被壓縮的儲(chǔ)壓器空氣室75的封入空氣壓力低,因此儲(chǔ)壓器波紋管72收縮以使得儲(chǔ)壓器室74的容積縮小。由此,從儲(chǔ)壓器室74流出的轉(zhuǎn)送流體的流量比流入至該儲(chǔ)壓器室74的流量多。即,脈動(dòng)被吸收而衰減,以大致平滑化后的排出壓力對(duì)液體進(jìn)行轉(zhuǎn)送。
在圖10及圖11中,與第1實(shí)施方式相同地,控制部6以下述方式對(duì)各電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51、52進(jìn)行控制,即,在從波紋管13(14)的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的期間,使得第1空氣壓力以低于第2空氣壓力的壓力值而保持恒定。
由此,在從波紋管14的收縮開(kāi)始時(shí)刻至收縮結(jié)束時(shí)刻(最大收縮時(shí)刻)的收縮期間,向氣缸部28的排出側(cè)空氣室21供給空氣壓力較高的加壓空氣。另外,在從波紋管14的伸長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻至伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻(最大伸長(zhǎng)時(shí)刻)的伸長(zhǎng)期間,向氣缸部28的吸入側(cè)空氣室26供給空氣壓力較低的加壓空氣。
此外,在第2實(shí)施方式中省略說(shuō)明的點(diǎn)與第1實(shí)施方式相同。
如上,在本實(shí)施方式的波紋管泵裝置中,也以下述方式對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器52進(jìn)行控制,即,使得在波紋管14的伸長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)向吸入側(cè)空氣室26供給的加壓空氣的第1空氣壓力低于在波紋管14的收縮動(dòng)作時(shí)向排出側(cè)空氣室21供給的加壓空氣的第2空氣壓力。由此,能夠抑制從通過(guò)波紋管14的伸長(zhǎng)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)送流體的吸入向通過(guò)波紋管14的收縮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)送流體的排出切換時(shí)的壓力變動(dòng),因此能夠有效地抑制在該切換時(shí)產(chǎn)生沖擊壓力。因此,即使是已經(jīng)設(shè)置的波紋管泵,通過(guò)追加電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器52和控制部6,也能夠容易地抑制在從工作流體的吸入向排出切換時(shí)所產(chǎn)生的沖擊壓力。
本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式,可以在權(quán)利要求書(shū)所記載的發(fā)明的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更。
例如,控制部6對(duì)電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器51(52)的控制并不限定于上述實(shí)施方式所示的控制例,只要至少在波紋管14(15)的伸長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻將第1空氣壓力控制為低于第2空氣壓力即可。
標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
6控制部
13第1波紋管(波紋管)
14第2波紋管(波紋管)
21排出側(cè)空氣室(另一個(gè)空氣室)
26吸入側(cè)空氣室(一個(gè)空氣室)
51第1電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器(電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器)
52第2電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器(電動(dòng)氣壓調(diào)節(jié)器)