專利名稱：定量泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備多個往復(fù)泵裝置的定量泵裝置(metering pu即device)。
背景技術(shù)：
作為定量泵裝置，有時會利用往復(fù)泵裝置，但是對于這樣的往復(fù)泵，在上 死點或下死點，由于存在排出量必為0的點，因此，有定量排出的精度低的問 題。對此提出了以下構(gòu)成的技術(shù)方案，即并排連接2臺往復(fù)泵裝置，在一臺往 復(fù)泵裝置結(jié)束排出時，使另一臺往復(fù)泵開始排出，從而使整體的排出流量通常 保持恒定(參照專利文獻l)。
專利文獻l:日本專利特開2001-207951號公報
發(fā)明內(nèi)容
然而，即使是如專利文獻l中所揭示的往復(fù)泵裝置，使2臺往復(fù)泵裝置具有 相位差的情況下，若泵室內(nèi)與公共排出口側(cè)之間存在壓力差，則在將流出側(cè)閥 門剛切換到開的狀態(tài)之后，會引起流體從泵室向公共排出口側(cè)流出、或是流體 從公共排出口側(cè)向泵室流入，存在排出量發(fā)生變動的問題。還有，在專利文獻 l中揭示的定量泵裝置中，泵室中吸入了流體后，為了從泵室排出氣泡，使流 入側(cè)閥門為開的狀態(tài)，從而使得泵室內(nèi)收縮，但是，這樣的動作就無法防止泵 室內(nèi)與公共排出口側(cè)之間存在壓力差時的單位時間的排出量的偏差。
鑒于上述問題，本發(fā)明的課題是在于提供一種即使流出側(cè)閥門的兩側(cè)存在 壓力差的情況下、也能高精度地進行定量排出的定量泵裝置。
為解決上述課題，本發(fā)明中，是具備多個在流入側(cè)以及流出側(cè)分別連接流 入側(cè)閥門以及流出側(cè)閥門的往復(fù)泵裝置、并具備通過前述流出側(cè)閥門與該多個 往復(fù)泵裝置連接的公共排出口的定量泵裝置，其特征在于，具有控制前述流入 側(cè)閥門、前述流出側(cè)閥門、以及前述往復(fù)泵裝置的控制部，前述控制部對于前 述多個往復(fù)泵裝置的每一個往復(fù)泵裝置錯開時間設(shè)定排出期間和待機期間，同時對于該排出期間的開始期間以及結(jié)束期間，使其與其他往復(fù)泵裝置的前述排 出期間的結(jié)束期間以及開始期間重疊，在前述待機期間進行了向泵室內(nèi)的吸入 動作后，在前述排出期間之前，關(guān)閉前述流入側(cè)閥門以及前述流出側(cè)閥門的雙 方閥門，使泵室內(nèi)的容積膨脹或收縮，從而進行消除泵室內(nèi)的壓力和公共排出 口側(cè)之間的壓力差的修正動作。
本發(fā)明中，由于利用多臺往復(fù)泵裝置，對于排出期間的開始期間以及結(jié)束 期間，使其與其他往復(fù)泵裝置的排出期間的結(jié)束期間以及開始期間重疊，因此， 即使往復(fù)泵裝置中在上死點或下死點存在排出量為O的點，也可以使整體的排 出流量通常保持恒定。另外，由于在吸入動作之后、排出期伺之前，關(guān)閉流入 側(cè)閥門以及流出側(cè)閥門的雙方閥門，使泵室內(nèi)的容積膨脹或收縮，從而進行消 除壓力差的修正動作，因此，即使在夾住流出側(cè)閥門的兩側(cè)存在壓力差的情況 下，也能高精度地進行定量排出。
本發(fā)明中，也可以是多個往復(fù)泵裝置分別通過不同的流入側(cè)閥門與不同的 的吸入口連接的構(gòu)成，也可^糴用具備通過前述流入側(cè)閥門而與前述多個往復(fù) 泵裝置連接的公共吸入口的構(gòu)成。
本發(fā)明中，前述往復(fù)泵裝置的驅(qū)動源最好是步進電動機或AC同步電動機。 對于這樣的電動機，即使是停止通電時，也可以利用保持力而進行轉(zhuǎn)子的位置 保持。因而，即使是在進行閥體的位置保持的情況下，也與螺線管等不同，由 于不需要一直通電，因此，也可以實現(xiàn)低耗電。另外，當前述往復(fù)泵裝置的驅(qū) 動源為步進電動機時，對應(yīng)于該步進電動機的一步量的泵室的內(nèi)容積的變化量 最好是泵室整體內(nèi)容積的1/100以下。若采用這樣的構(gòu)成，則可以實現(xiàn)分辨率 高的定量泵裝置。
本發(fā)明中，具備直接或間接監(jiān)視前述往復(fù)泵裝置的泵室內(nèi)的壓力和前述公 共排出口側(cè)之間的壓力差的監(jiān)視裝置，前述控制部可以采用以下構(gòu)成，即根據(jù) 前述監(jiān)視裝置的監(jiān)視結(jié)果，在泵室內(nèi)的壓力和前述公共排出口側(cè)之間存在壓力 差時，使之進行前述修正動作。
本發(fā)明中，前述監(jiān)視裝置可以采用以下構(gòu)成，即具備監(jiān)視前述多個往復(fù) 泵裝置的各個泵室內(nèi)的壓力的多個第l壓力傳感器；以及監(jiān)視前述公共排出口 側(cè)的壓力的第2壓力傳感器，將前述第1壓力傳感器和前述第2壓力傳感器的檢
測結(jié)果進行比較，從而監(jiān)視所述壓力差。
本發(fā)明中，前述監(jiān)視裝置可以采用以下構(gòu)成，即具備監(jiān)視前述多個往復(fù)泵裝置的各個泵室內(nèi)的壓力的多個壓力傳感器，將該多個往復(fù)泵裝置中的配置于 進行前述吸入動作的往復(fù)泵裝置的泵室中的壓力傳感器的檢測結(jié)果、與配置于 前述輸出側(cè)閥門為開的狀態(tài)的往復(fù)泵裝置的泵室中的壓力傳感器的檢測結(jié)果 進行比較，從而監(jiān)視所述壓力差。
可實現(xiàn)這樣控制的定量泵裝置，其特征在于，具備多個在流入側(cè)以及流出 側(cè)分別連接流入側(cè)閥門以及流出側(cè)閥門的往復(fù)泵裝置、并具備通過前述流出側(cè) 閥門與該多個往復(fù)泵裝置連接的公共排出口，還具備監(jiān)視前述多個往復(fù)泵裝置 的各個泵室內(nèi)的壓力的壓力傳感器。
本發(fā)明中，當前述往復(fù)泵裝置的臺數(shù)是2臺時，前述控制裝置只要將進行 前述吸入動作時的泵室的膨脹速度設(shè)定為高于前述排出期間的泵室的收縮速 度即可。
在本發(fā)明有關(guān)的定量泵裝置中，由于利用多臺往復(fù)泵裝置，對于排出期間 的開始期間以及結(jié)束期間，使其與其他往復(fù)泵裝置的排出期間的結(jié)束期間以及
開始期間重疊，因此，即使往復(fù)泵裝置中在上死點或下死點存在排出量為o的
點，也可以使整體的排出流量通常保持恒定。另外，由于在吸入動作之后、排 出期間之前，關(guān)閉流入側(cè)閥門以及流出側(cè)閱門的雙方閥門，使泵室內(nèi)的容積膨 脹或收縮，從而進行消除壓力差的修正動作，因此，即使是流入側(cè)閥門的流入 側(cè)和流出側(cè)閥門的流出側(cè)存在壓力差的情況，作為結(jié)果是，即使夾住流出側(cè)閥 門的兩側(cè)存在壓力差的情況下，也能高精度地進行定量排出。
圖l是表示本發(fā)明的實施形態(tài)l的定量泵裝置的基本構(gòu)成的概念圖。 圖2是表示圖1中所示的定量泵裝置的構(gòu)成例的立體圖。
圖3是表示圖2中所示的定量泵裝置的主體部分的縱向剖視圖。
圖4是表示采用了本發(fā)明的定量泵裝置的動作的時序圖。
圖5是表示采用了本發(fā)明的定量泵裝置的動作的另一個時序圖。
圖6是表示本發(fā)明的實施形態(tài)2的定量泵裝置的基本構(gòu)成的概念圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的定量泵裝置的基本構(gòu)成的概念圖。
圖8是對采用了本發(fā)明的定量泵裝置中使用的往復(fù)泵裝置進行縱向切割的
狀態(tài)的分解立體圖。
圖9是表示在采用了本發(fā)明的定量泵裝置中、作為流入側(cè)閥門以及流出側(cè)閥門使用的有源閥門的縱切面的說明圖。
圖10是表示在采用了本發(fā)明的定量泵裝置中、對作為流入側(cè)閥門以及流出 側(cè)閥門使用的另 一 個有源閥門的縱切面從斜上方來看的說明圖。
標號說明
1……定量泵裝置
IOA、 10B……往復(fù)泵裝置 11Ai、 11Bi……流入側(cè)閥門 11Ao、 11Bo……流出側(cè)閥門
12Ai、 12Bi、 12i......流入通路
12Ao、 12Bo、 12o......流出通路
13o……公共排出口 13i……公共吸入口
14A、 14B、 14o……壓力傳感器(監(jiān)視裝置)
具體實施例方式
下面，參照
本發(fā)明的實施形態(tài)。(裝置結(jié)構(gòu))圖l是表示采用了本發(fā)明的定量泵裝置的基本構(gòu) 成的概念圖。圖2是表示采用了本發(fā)明的定量泵裝置的構(gòu)成例的立體圖。圖3是 表示圖2中所示的定量泵裝置的主體部分的縱向剖視圖。
如圖1所示，本形態(tài)的定量泵裝置l是進行液體或氣體的定量排出的裝置， 具備在流入通路12Ai、 12Bi以及流出通路12Ao、 12Bo分別連接流入側(cè)閥門llAi、 11Bi以及流出側(cè)閥門llAo、 11Bo的2臺往復(fù)泵裝置10A、 10B。對于2臺往復(fù)泵裝 置10A、 10B，在通過流出側(cè)閥門llAo、 11Bo而連接的公共的流出通路12o構(gòu)成 公共排出口13q。另外，在本形態(tài)的定量泵裝置l中，對于2臺往復(fù)泵裝置10a、 10B，在通過流入側(cè)閥門llAi、 11Bi而連接的公共的流入通路12i構(gòu)成公共吸入 口13i。這里，往復(fù)泵裝置10A、 10B互相具有相同的構(gòu)成，同時流入側(cè)閥門llAi、 11Bi以及流出側(cè)閥門llAo、 11Bo都具有相同的構(gòu)成。另外，流入通路12Ai、 12Bi 互相具有相同的構(gòu)成，流出通路12Ao、 12Bo互相具有相同的構(gòu)成。
本形態(tài)的定量泵裝置l，例如如圖2所示，具備由多片平板層疊的長方體 形狀的主體部分2、以及通過連接器或電纜與該主體部分2連接的控制裝置3 (控制部)。主體部分2是將底板75、基板76、通路構(gòu)成板77、以及通過覆蓋該通 路構(gòu)成板77的上表面而阻塞通路的上表面的上板78按照該順序進行疊層，在上 板78上，與構(gòu)成公共排出口13o的導管781、以及構(gòu)成公共吸入口13i的導管782 連接。
詳細情況如后所述，如圖3所示，往復(fù)泵裝置10A、 IOB的任一個都具備 由配置于泵室20中的隔膜閥170形成的閥體；以及具備驅(qū)動該閥體使泵室20內(nèi) 容積收縮、膨脹的步進電動機(驅(qū)動源)的驅(qū)動裝置105，當步進電動機向一 個方向旋轉(zhuǎn)時，向著泵室20的內(nèi)容積擴大的方向驅(qū)動隔膜閥170，當步進電動 機向另一個方向旋轉(zhuǎn)時，向著泵室20的內(nèi)容積收縮的方向驅(qū)動隔膜閥170。這 里，與步進電動機的一步量對應(yīng)的泵室20的內(nèi)容積的變化量，為泵室20整體內(nèi) 容積的1/100以下。
另外，流入側(cè)閥門llAi、 11Bi以及流出側(cè)閥門llAo、 11Bo分別是具備閥體 (隔膜閥260)以及線性執(zhí)行機構(gòu)201的有源閥門，分別獨立地進行開關(guān)動作。 (動作)圖4是表示本形態(tài)的定量泵裝置的動作的時序圖，這樣的控制由 圖2所示的控制裝置3進行。
圖4(a)中表示2臺往復(fù)泵裝置10A、 10B中的第1往復(fù)泵裝置10A由步進電動 機驅(qū)動閥體的狀態(tài)，表示的狀態(tài)是，在波形向上期間，泵室20收縮并排出流體， 在波形向下期間，泵室20膨脹并吸入液體。圖4(b)、 (c)中表示與第l往復(fù)泵裝 置10A相對應(yīng)的流入側(cè)閥門llAi以及流出側(cè)閥門llAo進行驅(qū)動的狀態(tài)，若輸入 波形向上的信號，則之后直到輸入波形向下的信號為止，閥門為開的狀態(tài)，若 輸入波形向下的信號，則之后直到輸入波形向上的信號為止，閥門為關(guān)的狀態(tài)。 圖4(d)中表示第2往復(fù)泵裝置10B由步進電動機驅(qū)動閥體的狀態(tài)，表示的狀態(tài) 是，在波形向上期間，泵室20收縮并排出液體，在波形向下期間，泵室20膨脹 并吸入液體。圖4(e)、 (f)中表示與第2往復(fù)泵裝置10B相對應(yīng)的流入側(cè)閥門llBi 以及流出側(cè)閥門llBo進行驅(qū)動的狀態(tài)，若輸入波形向上的信號，則之后直到輸 入波形向下的信號為止，閥門為開的狀態(tài)，若輸入波形向下的信號，則之后直 到輸入波形向上的信號為止，閥門為關(guān)的狀態(tài)。圖4(g)中表示對從第l往復(fù)泵 裝置10A以及第2往復(fù)泵裝置10B排出的液體的排出量(來自公共排出口13o的排 出量)進行合成后的結(jié)果，圖4(h)中表示對第l往復(fù)泵裝置10A以及第2往復(fù)泵 裝置10B吸入的液體的吸入量進行合成后的結(jié)果(來自公共吸入口13i的吸入本形態(tài)中，各個時間的每個動作如后所述，控制裝置3首先如圖4的上部所
示，對于2臺往復(fù)泵裝置10A、 IOB的每一個錯開時間設(shè)定排出期間TIA、 T1B和 待機期間T2A、 T2B，同時對于一個往復(fù)泵裝置(例如第1往復(fù)泵裝置10A)的排 出期間(例如排出期間T1A)的開始期間以及結(jié)束期間，使其與另一個往復(fù)泵 裝置(例如第2往復(fù)泵裝置10B)的排出期間(例如排出期間T1B)的結(jié)束期間 以及開始期間重疊。
另外，控制裝置3在待機期間T2A、 T2B中進行了向泵室20內(nèi)的吸入動作后， 在排出期間T1A、 T1B之前，關(guān)閉流入側(cè)閥門llAi、 11Bi以及流出側(cè)閥門llAo、 11Bo的雙方閥門，使泵室20內(nèi)的容積收縮，從而進行消除壓力差的修正動作。
圖4中，首先，時間tO之前，往復(fù)泵裝置10A、 IOB為停止狀態(tài)，各個泵室 20中為結(jié)束吸入液體(流體)的狀態(tài)。另外，所有閥門為關(guān)閉的狀態(tài)。在該狀 態(tài)下，如圖4(a)、 (b)、 (c)所示，在時間tO，與第1往復(fù)泵裝置10A相對應(yīng)的流 出側(cè)閥門llAo變?yōu)殚_的狀態(tài)后，在時間tl，第1往復(fù)泵裝置10A中向著使泵室20 收縮的方向驅(qū)動閥體，其結(jié)果是開始進行液體的排出。該排出在到時間t8為止 的排出期間T1A內(nèi)持續(xù)進行，其間第1往復(fù)泵裝置10A定量排出液體。
然后，在時間t8，與第l往復(fù)泵裝置10A相對應(yīng)的流出側(cè)閥門llAo變?yōu)殛P(guān)閉 的狀態(tài)、液體的排出停止后，該停止在到時間tl3為止的待機期間T2A內(nèi)持續(xù)進 行。在該待機期間T2A中，在時間t9與第l往復(fù)泵裝置10A相對應(yīng)的流入側(cè)閥門 11Ai變?yōu)殚_的狀態(tài)后，在時間UO tll期間，第1往復(fù)泵裝置10A中向著使泵室 20膨脹的方向驅(qū)動閥體，進行液體的吸入動作。
接著，在時間tl3，與第l往復(fù)泵裝置10A相對應(yīng)的流出側(cè)閥門llAo再次變 為開的狀態(tài)后，在時間tl4，第1往復(fù)泵裝置10A中再次向著使泵室20收縮的方 向驅(qū)動閥體，開始進行液體的排出。該排出在到時間t22為止的排出期間TlA內(nèi) 持續(xù)進行，其間第1往復(fù)泵裝置10A定量排出液體。
然后，在時間t22，與第l往復(fù)泵裝置10A相對應(yīng)的流出側(cè)閥門llAo變?yōu)殛P(guān) 閉的狀態(tài)、液體的排出停止后，該停止在到時間t27為止的待機期間T2A內(nèi)持續(xù) 進行。在該待機期間T2A中，在時間t23與第l往復(fù)泵裝置10A相對應(yīng)的流入側(cè)閥 門llAi變?yōu)殚_的狀態(tài)后，在時間t24 t25期間，第1往復(fù)泵裝置10A中向著使泵 室20膨脹的方向驅(qū)動闊體，進行液體的吸入動作。這樣一連串的動作在之后反 復(fù)進行。
另一方面，如圖4(d)、 (e)、 (f)所示，第2往復(fù)泵裝置10B也進行同樣的動作，但是其時刻錯開了。因而，在時間t6，與第2往復(fù)泵裝置10B相對應(yīng)的流出 側(cè)閥門llBo變?yōu)殚_的狀態(tài)后，在時間t7，第2往復(fù)泵裝置10B中向著使泵室20收 縮的方向驅(qū)動閥體，開始進行液體的排出。該排出在到時間tl5為止的排出期 間T1B內(nèi)持續(xù)進行，其間第2往復(fù)泵裝置10B定量排出液體。接著，在時間tl5，與 第2往復(fù)泵裝置10B相對應(yīng)的流出側(cè)闊門llBo變?yōu)殛P(guān)閉的狀態(tài)，液體的排出停 止，該停止在到時間t20為止的待機期間T2B內(nèi)持續(xù)進行。在該待機期間T2B中， 在時間U6與第2往復(fù)泵裝置10B相對應(yīng)的流入側(cè)閥門llBi變?yōu)殚_的狀態(tài)后，在 時間tl7 tl8期間，第2往復(fù)泵裝置10B中向著使泵室20膨脹的方向驅(qū)動閥體， 進行液體的吸入動作。這樣一連串的動作在之后反復(fù)進行。
這里，如時間t7 t8或時間t21 t22那樣，第1往復(fù)泵裝置10A的排出期間 T1A的結(jié)束期間、與第2往復(fù)泵裝置10B的排出期間T1B的開始期間重疊，如時間 tl4 U5那樣，第2往復(fù)泵裝置10B的排出期間T1B的結(jié)束期間、與第l往復(fù)泵裝 置10A的排出期間T1A的開始期間重疊。因此，如圖4(h)所示，雖然液體的吸入 是斷斷續(xù)續(xù)地進行的，但如圖4(g)所示，對從第1往復(fù)泵裝置10A以及第2往復(fù) 泵裝置10B排出的液體的排出量(來自公共排出口的排出量)進行合成后的排 出速度(單位時間的排出量)通常是恒定的。
(對壓力差的修正動作)本形態(tài)的定量泵裝置l中，若泵室20內(nèi)與公共排 出口13o側(cè)之間存在壓力差，則在將流出側(cè)閥門llAo、 11Bo剛切換到開的狀態(tài) 之后，會引起液體從泵室20向公共排出口13o側(cè)流出、或是液體從公共排出口 13o側(cè)向泵室20流入，排出量發(fā)生變動。 '
因此，本形態(tài)基于定量泵裝置l的使用狀況，控制裝置3進行條件設(shè)定，設(shè) 公共排出口13o側(cè)的壓力高于泵室20內(nèi)的壓力。即，控制裝置3根據(jù)事先設(shè)定的 條件，在待機期間T2A、 T2B進行了向泵室20內(nèi)的吸入動作后，在排出期間T1A、 T1B之前，在時間t5 t6、 tl2 tl3、 tl9 t20，關(guān)閉流入側(cè)閥門11Ai以及流 出側(cè)閥門llAo的雙方閥門(或是流入側(cè)閥門llBi以及流出側(cè)閥門llBo的雙方閥 門)，向著使第1往復(fù)泵裝置10A (或第2往復(fù)泵裝置10B)的泵室20內(nèi)的容積收 縮的方向驅(qū)動閥體，進行修正動作。例如，在待機期間T2A進行了向泵室20內(nèi) 的吸入動作后，在排出期間T1A之前，在時間t5 t6、 U9 t20，關(guān)閉與第l往 復(fù)泵裝置10A相對應(yīng)的流入側(cè)閥門llAi以及流出側(cè)閥門llAo的雙方閥門，向著 使第1往復(fù)泵裝置10A的泵室20內(nèi)的容積收縮的方向驅(qū)動閥體，增大泵室20內(nèi)的 壓力，消除與公共排出口13o側(cè)的壓力差。另外，在待機期間T2B進行了向泵室20內(nèi)的吸入動作后，在排出期間T1B之前，在時間tl2 t13，關(guān)閉與第2往復(fù)泵 裝置10B相對應(yīng)的流入側(cè)閥門llBi以及流出側(cè)閥門llBo的雙方閥門，向著使第2 往復(fù)泵裝置10B的泵室20內(nèi)的容積收縮的方向驅(qū)動閥體，增大泵室20內(nèi)的壓力， 消除與公共排出口13o側(cè)的壓力差。
還有，本發(fā)明中，是設(shè)公共排出口13o側(cè)的壓力高于泵室20內(nèi)的壓力，而 增大排出前的泵室20內(nèi)的壓力，但是當公共排出口13o側(cè)的壓力低于泵室20內(nèi) 的壓力時，如圖5所示，只要在待機期間T2A、 T2B，進行了向泵室20內(nèi)的吸入 動作后，在排出期間T1A、 T1B之前，在時間t5 t6、 tl2 tl3、 U9 t20，關(guān) 閉流入側(cè)閥門以及流出側(cè)閥門的雙方閥門，向著使泵室20內(nèi)的容積膨脹的方向 驅(qū)動閥體，進行修正動作即可。
(本形態(tài)的主要效果)如上所述，本形態(tài)的定量泵裝置l中，由于利用2臺 往復(fù)泵裝置10A、 IOB，對于其中一個往復(fù)泵裝置的排出期間的開始期間以及結(jié) 束期間，使其與另一個往復(fù)泵裝置的排出期間的結(jié)束期間以及開始期間重疊， 因此，即使往復(fù)泵裝置10A、 IOB中在上死點或下死點存在排出量為O的點，也 可以使整體的排出流量通常保持恒定。
另外，由于在吸入動作之后、排出期間T1A、 T1B之前，關(guān)閉流入側(cè)閥門以 及流出側(cè)閥門的雙方閥門，使泵室20內(nèi)的容積膨脹或收縮，從而進行消除壓力 差的修正動作T3A、 T3B，因此，即使在夾住流出側(cè)閥門llAo、 11Bo的兩側(cè)存在 壓力差的情況下，也能高精度地進行定量排出。從而，在使用隔膜闊作為閥體 的情況下，雖然由于泵室20的內(nèi)壓與大氣壓的壓力差，會使隔膜閥發(fā)生不必要 的變形，但是本形態(tài)中，可以修正這樣的變形而進行吸入以及排出，吸入量以 及排出量的精度高。
另外，在往復(fù)泵裝置10A、 IOB中，由于利用提供給驅(qū)動裝置105中使用的
步進電動機的信號模式進行動作的控制，因此，與利用凸輪機構(gòu)來控制往復(fù)泵 裝置的動作的構(gòu)成不同，由于僅改變提供給步進電動機的信號模式就可以容易 地改變閥體(隔膜閥170)的移動速度，因此，可以使單位時間的排出量穩(wěn)定 對應(yīng)從較少的條件到較多的條件。另外，即使是在單位時間排出量多的條件的 情況下，由于隔膜閥170的往復(fù)次數(shù)較少即可，因此定量泵裝置l的壽命長。
另外，由于流入側(cè)閥門llAi、 11Bi以及流出側(cè)閥門llAo、 11Bo是分別獨立 進行開關(guān)動作的有源閥門，因此可以避免流入側(cè)以及流出側(cè)的雙方都變?yōu)殚_的 狀態(tài)。因而，即使閥門吸入側(cè)13i比排出口13o側(cè)的壓力要高，也不會發(fā)生順流，定量泵裝置l通?？梢赃M行定量排出。另外，若流入側(cè)閥門llAi、 11Bi以及流 出側(cè)閥門llAo、 11Bo全部為開的狀態(tài)，使往復(fù)泵裝置10A、 IOB進行動作，則可 以從往復(fù)泵裝置10A、 IOB除去液體。從而，可以容易地進行防止凍結(jié)等。
而且，在本形態(tài)的定量泵裝置l中，由于吸入側(cè)與排出側(cè)是同一構(gòu)成，因 此可以調(diào)換吸入側(cè)和排出側(cè)而進行工作。因而，也可以從排出側(cè)到吸入側(cè)進行 液體的回收。
還有，在往復(fù)泵裝置10A、 10B的驅(qū)動裝置105中，使用步進電動機作為驅(qū) 動源，與該步進電動機的一步量對應(yīng)的泵室20的內(nèi)容積的變化量為泵室20的整 體內(nèi)容積的1/100以下。因此，本形態(tài)的定量泵裝置l的分辨率高。另外，步進 電動機即使是在停止通電時，也可以利用保持力進行轉(zhuǎn)子的位置保持。因而， 即使是在進行隔膜閥170的位置保持的情況下，也與螺線管等不同，由于不需 要一直通電，因此可以實現(xiàn)低耗電。根據(jù)該觀點，也可以用AC同步電動機來代 替步進電動機。實施形態(tài)1中，是預(yù)先設(shè)定了使之進行圖4或圖5所示的修正 動作，但是在本形態(tài)中，設(shè)置直接或間接監(jiān)視往復(fù)泵裝置10A、 10B的泵室20內(nèi) 的壓力和公共排出口13o側(cè)之間的壓力差的監(jiān)視裝置，控制裝置3基于監(jiān)視裝置 的監(jiān)視結(jié)果，當泵室20內(nèi)的壓力和公共排出口側(cè)之間存在壓力差時，進行參照 圖4或圖5所說明的修正動作。
作為這樣的監(jiān)視裝置，在本形態(tài)中，如圖6所示，使用監(jiān)視往復(fù)泵裝置10A、 10B的各個泵室20內(nèi)的壓力的第1壓力傳感器14A、 14B，以及監(jiān)視公共排出口130 側(cè)的壓力的第2壓力傳感器140。在這樣構(gòu)成的監(jiān)視裝置中，例如，在結(jié)束了向 泵室20內(nèi)的吸入動作后，比較第1壓力傳感器14A、 14B和第2壓力傳感器14o的 檢測結(jié)果來監(jiān)視壓力差。然后，控制裝置3根據(jù)該監(jiān)視結(jié)果，決定以圖4所示的 條件、以及圖5所示的條件中的哪一個條件進行修正動作。另外，當泵室20內(nèi) 的壓力和公共排出口側(cè)之間沒有壓力差時，不進行修正動作。實施形態(tài)1中，是預(yù)先設(shè)定了使之進行圖4或圖5所示的修正 動作，但是在本形態(tài)中，與實施形態(tài)2相同，設(shè)置直接或間接監(jiān)視往復(fù)泵裝置 IOA、 10B的泵室20內(nèi)的壓力和公共排出口13o側(cè)之間的壓力差的監(jiān)視裝置，控 制裝置3基于監(jiān)視裝置的監(jiān)視結(jié)果，當泵室20內(nèi)的壓力和公共排出口側(cè)之間存 在壓力差時，進行參照圖4或圖5所說明的修正動作。
作為這樣的監(jiān)視裝置，在本形態(tài)中，如圖7所示，使用監(jiān)視往復(fù)泵裝置10A、10B的各個泵室20內(nèi)的壓力的壓力傳感器14A、 14B。在這樣構(gòu)成的監(jiān)視裝置中， 例如，在時間tl9，將配置于結(jié)束了向泵室20內(nèi)的吸入動作的往復(fù)泵裝置10B的 泵室20中的壓力傳感器14B的檢測結(jié)果、與配置于往復(fù)泵裝置10A的泵室20中的 壓力傳感器14A的檢測結(jié)果進行比較，監(jiān)視泵室20內(nèi)與公共排出口側(cè)的壓力差。 這是由于，在時間tl4，往復(fù)泵裝置10A的壓力傳感器14A的檢測結(jié)果與公共排 出口側(cè)的壓力相等。然后，控制裝置3根據(jù)該監(jiān)視結(jié)果，決定以圖4所示的條件、 以及圖5所示的條件中的哪一個條件來進行在時間tl9 t20進行的修正動作。 另外，當泵室20內(nèi)的壓力和公共排出口側(cè)之間沒有壓力差時，不進行修正動作。 (往復(fù)泵裝置的具體構(gòu)成例)參照圖3以及圖8，說明用于本形態(tài)的定量泵 裝置的往復(fù)泵裝置10A、 IOB的具體構(gòu)成例。
圖8是對采用了本發(fā)明的定量泵裝置中使用的往復(fù)泵裝置進行縱向切割的 狀態(tài)的分解立體圖。如圖3以及圖8所示，本形態(tài)的定量泵裝置1的主體部分2具 有將底板75、基板76、通路構(gòu)成板77、以及上板78依次疊層的構(gòu)造，在形成于 基板76上的孔內(nèi)構(gòu)成往復(fù)泵裝置10A、 IOB。本形態(tài)中的往復(fù)泵裝置10A、 IOB包 括泵室20、使泵室20的內(nèi)容積膨脹收縮從而進行液體的吸入和排出的隔膜閥 170 (閥體)、以及驅(qū)動隔膜閥170的驅(qū)動裝置105。
驅(qū)動裝置105包括環(huán)形定子120、在該定子120的內(nèi)側(cè)同軸配置的旋轉(zhuǎn)體 103、在該旋轉(zhuǎn)體103的內(nèi)側(cè)同軸配置的移動體160、以及將旋轉(zhuǎn)體103的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換為使移動體160向軸線方向移動的力并傳遞給移動體160的轉(zhuǎn)換機構(gòu)140。這 里，驅(qū)動裝置105是在形成于基板76的空間內(nèi)，在接地板79與基板76之間安裝 的狀態(tài)。
驅(qū)動裝置105中，定子120是由巻繞于線圈架123的線圈121、以及覆蓋線圈 121而配置的2片軛125所構(gòu)成的單元在軸線方向上疊層成2段而構(gòu)成的。在該狀 態(tài)下，在上下2段的任一單元中，從2片軛125的內(nèi)周邊緣向軸線方向突出的極 齒成為在圓周方向交替排列的狀態(tài)，起到作為步進電動機的定子的功能。
旋轉(zhuǎn)體103包括在上方開口的帽狀構(gòu)件130、以及在該帽狀構(gòu)件130的圓筒 狀的軀干部131的外周面上固定的環(huán)形轉(zhuǎn)子磁鐵150。在帽狀構(gòu)件130的底壁133 的中央，形成向軸線方向上側(cè)凹進的凹部135，在接地板79上形成承載配置于 凹部135內(nèi)的球體118的軸承部751。另外，在基板76的上端側(cè)的內(nèi)表面上形成 環(huán)形臺階部766，同時在帽狀構(gòu)件130的上端部分，利用軀干部131的上端部分 和環(huán)形凸緣部134，形成與基板76側(cè)的環(huán)形臺階部766對向的環(huán)形臺階部，在由這些環(huán)形臺階部劃分而形成的環(huán)形空間內(nèi)，配置由環(huán)形保持架181、和由該保
持架181在圓周方向上保持在分開的位置上的軸承球182構(gòu)成的軸承180。這樣， 旋轉(zhuǎn)體103處于能繞著軸線旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)并由主體部分2支撐的狀態(tài)。
在旋轉(zhuǎn)體103中，轉(zhuǎn)子磁鐵150的外周面與沿定子120的內(nèi)周面在圓周方向 上排列的極齒對向。這里，在轉(zhuǎn)子磁鐵150的外周面，S極與N極在圓周方向交 替排列，定子120與帽狀構(gòu)件130構(gòu)成步進電動機。
移動體160包括底壁161、從底壁161的中央向軸線方向突出的圓筒部163、 以及形成為圓筒狀以使其包圍該圓筒部163的四周的軀干部165，在軀干部165 的外周形成外螺紋167。 '
本形態(tài)中，在構(gòu)成利用旋轉(zhuǎn)體103的旋轉(zhuǎn)而使移動體160在軸線方向反復(fù)移 動用的轉(zhuǎn)換機構(gòu)140時，在帽狀構(gòu)件130的軀干部131的內(nèi)周面，在圓周方向分 開的4個位置上形成內(nèi)螺紋137，同時在移動體160的軀干部165的外周面，形成 與帽狀構(gòu)件130的內(nèi)螺紋137卡合而構(gòu)成動力傳遞機構(gòu)141的外螺紋167。因而， 若在帽狀構(gòu)件130的內(nèi)側(cè)配置移動體160，而使外螺紋167與內(nèi)螺紋137相互嚙 合，則移動體160成為支撐在帽狀構(gòu)件130的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)。另外，在移動體160 的底壁161，在圓周方向形成6個長孔169作為貫通孔，同時從基板76延伸6個突 起769，通過將突起769的下端部嵌入到長孔169中，從而構(gòu)成防止共軸轉(zhuǎn)動的 機構(gòu)149。即，在帽狀構(gòu)件130旋轉(zhuǎn)時，由于利用由突起769和長孔169構(gòu)成的共 軸轉(zhuǎn)動防止機構(gòu)149，阻止移動體160的旋轉(zhuǎn)，因此，帽狀構(gòu)件130的旋轉(zhuǎn)通過 由其內(nèi)螺紋137和移動體160的外螺紋167構(gòu)成的動力傳遞機構(gòu)141向移動體160 傳遞，其結(jié)果是，移動體160根據(jù)旋轉(zhuǎn)體103的旋轉(zhuǎn)方向，向軸線方向的一側(cè)和 另一側(cè)直線移動。
隔膜閥170與移動體160直接連接。隔膜閥170具有帽狀，該帽狀包括底壁 171、從底壁171的外周邊緣向軸線方向上升的圓筒狀的軀干部173、以及從該 軀干部173的上端向外周側(cè)展寬的凸緣部175，底壁171的中央部分為覆蓋移動 體160的圓筒部163的狀態(tài)，從它們的上下方向，用緊固螺絲178和螺帽179固定。 另外，隔膜閥170的凸緣部175的外周邊緣為起到作為液體密封性和定位功能的 厚壁部，該厚壁部在通路構(gòu)成板77的貫通孔21的周圍，在基板76和通路構(gòu)成板 77之間固定。這樣，隔膜闊170規(guī)定了泵室20的下表面，而且確保了泵室20周 圍的基板76和通路構(gòu)成板77之間的液體密封性。
在該狀態(tài)下，隔膜閥170的軀干部173為切面呈U字形折疊的狀態(tài)，折疊部分172根據(jù)移動體160的位置而變化形狀。然而本形態(tài)中，在由移動體160的圓 筒部163的外周面形成的第1壁面168、和由從基板76延伸出來的突起769的內(nèi)周 面構(gòu)成的第2壁面768之間所構(gòu)成的環(huán)形空間內(nèi)，配置隔膜閥170的切面呈U字形 的折疊部分172。因而，不管隔膜閥170是何種狀態(tài)，折疊部分172都能以在環(huán) 形空間內(nèi)所保持的狀態(tài)那樣進行變形，使其沿著第1壁面168或第2壁面768展開 或巻起。
另外，在帽狀構(gòu)件130的底壁133上，在圓周方向的270。的角度范圍內(nèi)形 成1條槽136，同時從移動體160的底面朝著下方形成突起(未圖示)。這里， 移動體160沒有繞軸線旋轉(zhuǎn)，而是沿軸線方向的移動，而與之相反，旋轉(zhuǎn)體103 繞軸線旋轉(zhuǎn)，而不沿軸線方向移動。因而，突起和槽136起到規(guī)定旋轉(zhuǎn)體103和 移動體160的停止位置的止擋的功能。即，若槽136在圓周方向的深度發(fā)生變化、 移動體160向軸線方向的下方移動時，則突起嵌入槽136內(nèi)，同時通過旋轉(zhuǎn)體103 的旋轉(zhuǎn)使槽136的端部與突起接觸。其結(jié)果是，阻止旋轉(zhuǎn)體103的旋轉(zhuǎn)，規(guī)定了 旋轉(zhuǎn)體103和轉(zhuǎn)動體160的停止位置、即隔膜閥170的內(nèi)容積的最大膨脹位置。
在這樣構(gòu)成的往復(fù)泵裝置10A、 10B的驅(qū)動裝置105中，步進電動機向一個 方向旋轉(zhuǎn)時，向著泵室20的內(nèi)容積擴大的方向驅(qū)動隔膜閥170，當步進電動機 向另一個方向旋轉(zhuǎn)時，向著泵室20的內(nèi)容積縮小的方向驅(qū)動隔膜閥170。艮P， 若給定子120的線圈121供電，則帽狀構(gòu)件130旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)通過轉(zhuǎn)換機構(gòu)140傳 遞給移動體160。從而，移動體160在軸線方向上進行往返的直線運動。其結(jié)果 是，隔膜閥170根據(jù)移動體160的移動而相應(yīng)變形，使泵室20的內(nèi)容積膨脹、收 縮，因此在泵室20中進行從流入通路12Ai、 12Bi的液體的流入，和向著流出通 路12Ao、 12Bo的液體的流出。
這樣，在本形態(tài)的往復(fù)泵裝置10A、 IOB中，將利用步進電動機機構(gòu)產(chǎn)生的 旋轉(zhuǎn)體103的旋轉(zhuǎn)，通過采用由外螺紋167和內(nèi)螺紋137構(gòu)成的動力傳遞機構(gòu)141 的轉(zhuǎn)換機構(gòu)140，傳遞給移動體160，使固定了隔膜閥170的移動體160作往復(fù)的 直線運動。因此，由于從驅(qū)動裝置105到隔膜閥170，以必需的最低限度的構(gòu)件 傳遞動力，從而可以實現(xiàn)往復(fù)泵裝置10A、 IOB的小型化、薄型化以及低成本化。 另外，通過減小動力傳遞機構(gòu)141中外螺紋167和內(nèi)螺紋137的升角，或增加驅(qū) 動側(cè)的定子的極齒，可以進行移動體160的微量進給。因而，可以對泵室20的 內(nèi)容積進行精密的控制，從而可以高精度地進行定量排出。
另外，本形態(tài)中使用了隔膜闊170，該隔膜閥170的折疊部分172以在環(huán)形
15空間內(nèi)所保持的狀態(tài)那樣進行變形，使其沿著第1壁面168及第2壁面768展開或 巻起，不會發(fā)生勉強滑動。因而，不會發(fā)生無用的負載，且隔膜閥170的壽命 也長。另外，隔膜閥170即使承受來自泵室20的液體的壓力，也不發(fā)生變形。 因此，根據(jù)本形態(tài)的往復(fù)泵裝置10A、 IOB，可以高精度地進行定量排出，且可 靠性也高。
而且，由于旋轉(zhuǎn)體103對主體部分2是通過軸承球182支撐的，且可繞軸線 旋轉(zhuǎn)，因此滑動損耗小，且由于旋轉(zhuǎn)體103在軸線方向上穩(wěn)定保持，所以軸線方 向中的推力穩(wěn)定。因此，可以實現(xiàn)驅(qū)動裝置105的小型化，能夠提高耐久性以 及排出性能。
還有，上述形態(tài)中，作為轉(zhuǎn)換機構(gòu)140的動力傳遞機構(gòu)141使用了螺絲，但 也可以使用凸輪槽。另外，上述形態(tài)中的閥體使用了帽狀的隔膜閥，但也可以 使用其他形狀的隔膜閥或具有O形圈的活塞。參照圖3和圖9，對本形態(tài)的定量泵裝置中作為 流入側(cè)閥門llAi、 11Bi和流出側(cè)閥門llAo、 11Bo所使用的有源閥門的具體構(gòu)成 例進行說明。圖9是表示在采用了本發(fā)明的定量泵裝置1中作為流入側(cè)閥門 11Ai、 11Bi和流出側(cè)閥門llAo、 11Bo所使用的有源閥門的縱切面的說明圖。
圖3和圖9中，有源閥門包括構(gòu)成驅(qū)動源的步進電動機301、流入口308a以 及流出口308b。在步進電動機301的旋轉(zhuǎn)軸301a上，壓入固定了例如由右旋螺 紋構(gòu)成的導螺桿302，該導螺桿302與步進電動機301的旋轉(zhuǎn)方向同方向旋轉(zhuǎn)。 閥門保持構(gòu)件303的內(nèi)螺紋303a與導螺桿302進行螺紋嵌合。因而，若從導螺桿 302側(cè)來看，步進電動機301繞CCW方向(逆時針方向)旋轉(zhuǎn)時，則閥門保持構(gòu) 件303靠近步進電動機301，另一方面，若從導螺桿302側(cè)來看，步進電動機301 繞CW方向(順時針方向)旋轉(zhuǎn)時，則閥門保持構(gòu)件303遠離步進電動機301。艮P， 由于導螺桿302與閥門保持構(gòu)件303通過螺紋耦合而卡合，且閥門保持構(gòu)件303 被停止轉(zhuǎn)動，因此導螺桿302的旋轉(zhuǎn)變換為直線運動。
在閥門保持構(gòu)件303的外周側(cè)同心狀地設(shè)置彈簧座303b，利用該彈簧座 303b和步進電動機301，來保持彈簧304。彈簧304由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成，將閥 門保持構(gòu)件303向離開步進電動機301的方向壓緊。還有，本實施形態(tài)中采用了 壓縮螺旋彈簧，但也可以采用例如"拉伸螺旋彈簧"。這種情況下，可以在閥 門保持構(gòu)件303的彈簧座303b的反面保持拉伸螺旋彈簧。
在閥門保持構(gòu)件303的中央部設(shè)置了凸形的隔膜保持部303c，該隔膜保持部303c與隔膜閥260的下凹部260a嵌合。這里，隔膜閥260的外周部260b被基板 76和通路構(gòu)成板77夾住而固定，且外周側(cè)的凸緣260e也被夾住而固定。凸緣 260e防止流體從基板76和通路構(gòu)成板77之間的間隙漏出，有利于提高密封性。 另外，由于隔膜閥260的膜部260c容易變形，所以形成為圓弧狀而不使應(yīng)力集 中。還有，隔膜閥260在與下凹部260a的反向側(cè)與通路構(gòu)成板77接觸的部分， 也同心狀地形成凸緣260d。
在這樣構(gòu)成的無源閥門中，利用彈簧304將閥門保持構(gòu)件303離開步進電動 機301的方向壓緊。因而，閥門保持構(gòu)件303進行直線運動的動作時，保持導螺 桿302的螺紋部中的步進電動機301側(cè)的斜面、與閥門保持構(gòu)件303的內(nèi)螺紋 303a中的與步進電動機301側(cè)反向側(cè)的斜面接觸的狀態(tài)，即保持導螺桿302與閥 門保持構(gòu)件303卡合的狀態(tài)。與之相反，當孔277被隔膜閥260關(guān)閉時，彈簧304 的壓緊力與隔膜閥260從通路構(gòu)成板77受到的反作用力相平衡，保持導螺桿202 的螺紋部中的與步進電動機301側(cè)反向側(cè)的斜面、與閥門保持構(gòu)件303的內(nèi)螺紋 303a中的步進電動機301側(cè)的斜面不接觸的狀態(tài)，即保持導螺桿302與閥門保持 構(gòu)件303游離而不卡合的狀態(tài)，隔膜閥260利用彈簧304壓緊在關(guān)閉孔277的方向 上。因而，可以確實地關(guān)閉孔277。參照圖3和圖10，對本形態(tài)的定量泵裝 置中作為流入側(cè)閥門llAi、 11Bi和流出側(cè)閥門llAo、 11Bo所使用的有源閥門的 另一個具體構(gòu)成例進行說明。
圖9是表示在采用了本發(fā)明的定量泵裝置中將作為流入側(cè)閥門llAi、 11Bi 以及流出側(cè)閥門llAo、 11Bo所使用的有源閥門的縱切面從斜上方來看時的說明 圖。如圖3和圖9所示，作為流入側(cè)閥門llAi、 11Bi以及流出側(cè)閥門llAo、 11Bo 所使用的有源閥門，在基板76的孔765內(nèi)具備線性執(zhí)行機構(gòu)201，該線性執(zhí)行機 構(gòu)201包括圓筒狀的固定體203、以及配置于該固定體203內(nèi)側(cè)的近似圓柱形的 可動體205。固定體203包括環(huán)狀巻繞于線圈架231的線圈233;以及從線圈233 的外周面向線圈233的軸線方向的兩側(cè)繞入的、 一個前端部236a和另一個前端 部236b在線圈233的內(nèi)周側(cè)通過缺口237在軸線方向相對的固定體側(cè)軛鐵235。 可動體205包括圓板狀的第1可動體側(cè)軛鐵251;以及對該第1可動體側(cè)軛鐵251 在軸線方向兩側(cè)層疊的一對磁體253a、 253b。作為一對磁體253a、 253b，可以 使用Nd-Fe-B系或Sm-Co系的稀土類磁體、或是樹脂磁體。另外，可動體205中， 對于一對磁體253a、 253b，在各自的與第1可動體側(cè)軛鐵251的反向側(cè)的端面上層疊第2可動體側(cè)軛鐵255a、 255b。
一對磁體253a、 253b都是在軸線方向上磁化，同極相向于第l可動體側(cè)軛 鐵251。以下，在本形態(tài)中，設(shè)一對磁體253a、 253b的N極向著第l可動體側(cè)軛 鐵251， S極向著軸線方向中的外側(cè)，以此進行說明，但磁化方向也可以與之相 反。
這里，第l可動體側(cè)軛鐵251的外周面從一對磁體253a、 253b的外周面向外 周側(cè)伸出。還有，第2可動體側(cè)軛鐵255a、 255b的外周面也從一對磁體253a、 253b的外周面向外周側(cè)伸出。
另外，在第1可動體側(cè)軛鐵251的軸線方向的兩個端面上形成凹部，對于這 些凹部，分別嵌入一對磁體253a、 253b，利用粘合劑等進行固定。還有，對于 第1可動體側(cè)軛鐵251、 一對磁體253a、 253b、以及第2可動體側(cè)軛鐵255a、 255b 的固定，只要采用粘合、壓入、或?qū)⑦@些方法合用而形成一體化的構(gòu)成即可。
另外，在固定體203的軸線方向的兩側(cè)的開口部上固定了軸承板271a、 271b (軸承構(gòu)件)，從第2可動體側(cè)軛鐵255a、 255b向軸線方向的兩側(cè)突出的支軸 257a、 257b都插入軸承板271a、 271b的孔中，且可自由滑動。這樣，可動體205 以在軸線方向可以往復(fù)移動的狀態(tài)被支撐于固定體203上。這種狀態(tài)下，可動 體205的外周面與固定體203的內(nèi)周面以固定的間隙而對置，且固定體側(cè)軛鐵 235的前端部236a、 236b彼此之間在第l可動體側(cè)軛鐵251的外周面與線圈233的 內(nèi)周面之間的間隙內(nèi)在軸線方向上，為相互對置的狀態(tài)。還確保了可動體205 與固定體側(cè)軛鐵235之間的間隙。另外，對于第2可動體側(cè)軛鐵255a、 255b和支 軸257a、 257b的固定，只要采用粘合、壓入、或?qū)⑦@些方法合用而形成一體化 的構(gòu)成即可。
這樣構(gòu)成的線性執(zhí)行機構(gòu)201在本形態(tài)中，在一個支軸257b的前端部上連 接軸體259，對于該軸體259，與配置于閥室270的隔膜閥260的中央部分連接。 在隔膜閥260的外周側(cè)上形成環(huán)形厚壁部261，起到作為液體密封性和定位的功 能，在隔膜閥260中，包含該環(huán)形厚壁部261的外周側(cè)被夾在基板76和通路構(gòu)成 板77之間，確保液體的密封。
在這樣構(gòu)成的線性執(zhí)行機構(gòu)201中，面向附圖的右側(cè)，電流從對面?zhèn)认蚩?近自己的一側(cè)流過線圈233，面向附圖的左側(cè)，電流從靠近自己的一側(cè)向?qū)γ?側(cè)流過線圈33，在此期間，可動體205如箭頭A所示，接受由洛侖茲力產(chǎn)生的軸 線方向上的推力而移動。其結(jié)果是關(guān)閉構(gòu)成通路的中途部分的孔277，切斷通路。與之相反，若與線圈233的通電方向相反，則可動體205如箭頭B所示，沿 軸線方向下降，打開構(gòu)成通路的中途部分的孔277。
還有，本形態(tài)的線性執(zhí)行機構(gòu)201中，利用磁力推進可動體205，同時在軸 線方向的一側(cè)，在軸承板271a和第2可動體側(cè)軛鐵255a之間，配置作為壓緊構(gòu) 件的圓錐臺形狀的螺旋彈簧291。因而，在可動體205下降時， 一邊使壓縮彈簧 變形， 一邊移動，在可動體205上升時，在壓縮彈簧的形變回復(fù)力的輔助下進 行高速移動。
還有，關(guān)于閥體，并不限于隔膜閥，也可以使用真空閥、其他的閥體。另 外，對于支軸257a、 257b和閥體，可以是作為分開的構(gòu)件結(jié)合而構(gòu)成，也可以 是支軸257a、 257b和閥體形成一體化的構(gòu)成。
如上所述，本形態(tài)中，可動體205中的一對磁體253a、 253b分別是同極相 向，磁的排斥力起作用，但由于在磁體253a、 253b之間配置第l可動體側(cè)軛鐵 251，因此可以以同極相向的狀態(tài)來固定一對磁體253a、 253b。
還有，由于可動體205中的一對磁體253a、 253b分別將同一個極向著第l可 動體側(cè)軛鐵251，因此，從第1可動體側(cè)軛鐵251，在半徑方向上發(fā)生強磁通。 因而，若使第1可動體側(cè)軛鐵251與線圈233的周面互相對置，則可賦予可動體 205大的推力。
而且，由于使磁體253a、 253b在軸線方向上磁化即可，因此與半徑方向磁 化磁體253a、 253b不同，即使是在小型化的情況下也容易磁化，適用于批量生 產(chǎn)。
而且，本形態(tài)中，由于第l可動體側(cè)軛鐵251的外周面從一對磁體253a、 253b 的外周面向外周側(cè)伸出，所以即使是設(shè)置固定體側(cè)軛鐵235的情況下，對于可 動體205也可以減小作用于軸線方向垂直的方向上的磁引力。同樣地，由于第2 可動體側(cè)軛鐵255a、 255b的外周面從一對磁體253a、 253b的外周面向外周側(cè)伸 出，所以即使是設(shè)置固定體側(cè)軛鐵235的情況下，對于可動體205也可以減小作 用于軸線方向垂直的方向上的磁引力。因而，其優(yōu)點在于容易進行組裝作業(yè)， 且可動體205不易傾斜。
另外，本形態(tài)中，由于在線圈33的外周側(cè)配置了磁體253a、 253b，因此與 在線圈233的外側(cè)配置磁體253a、 253b的情況比較，磁體253a、 253b可以較小， 所以可以低價得到有源閥門。還有，由于在外側(cè)配置線圈233，因此可以僅用 固定側(cè)軛鐵來閉合磁路。而且，由于在固定體203中，在軸線方向開口的開口部保持了支撐支軸
257a、 257b使其在軸線方向可移動的軸承板271a、 271b，所以不需要另外配置 軸承構(gòu)件。還有，由于能夠以固定體203為基準來固定軸承板271a、 271b，因 此具有支軸257a、 257b不傾斜的優(yōu)點。采用了本發(fā)明的定量泵裝置l可用于例如對各種燃料 電池的改性器定量供給水。采用了本發(fā)明的定量泵裝置l也可用于對分解、 除去來自柴油機的排氣中的氮氧化物用的改性器定量供給尿素水溶液、以及點 滴液的送液等。尤其適用于吸入側(cè)和排出側(cè)之間存在大的壓力差的技術(shù)領(lǐng)域中 的定量排出。上述形態(tài)中使用了2臺往復(fù)泵裝置10A、 IOB，但是對于使 用3臺以上的往復(fù)泵裝置的定量泵裝置，本發(fā)明也同樣適用。
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權(quán)利要求
1. 一種定量泵裝置，是具備多個在流入側(cè)以及流出側(cè)分別連接流入側(cè)閥門以及流出側(cè)閥門的往復(fù)泵裝置、并具備通過所述流出側(cè)閥門與該多個往復(fù)泵裝置連接的公共排出口的定量泵裝置，其特征在于，具有控制所述流入側(cè)閥門、所述流出側(cè)閥門以及所述往復(fù)泵裝置的控制部，所述控制部對于所述多個往復(fù)泵裝置的每一個往復(fù)泵裝置錯開時間設(shè)定排出期間和待機期間，并對于該排出期間的開始期間以及結(jié)束期間，使其與其他往復(fù)泵裝置的所述排出期間的結(jié)束期間以及開始期間重疊，在所述待機期間進行了向泵室內(nèi)的吸入動作后，在所述排出期間之前，關(guān)閉所述流入側(cè)閥門以及所述流出側(cè)閥門這兩個閥門，使泵室內(nèi)的容積膨脹或收縮，從而進行消除泵室內(nèi)的壓力和公共排出口側(cè)之間的壓力差的修正動作。
2. 如權(quán)利要求l所述的定量泵裝置，其特征在于，具備通過所述流入側(cè)閥門而與所述多個往復(fù)泵裝置連接的公共吸入口。
3. 如權(quán)利要求l所述的定量泵裝置，其特征在于， 所述往復(fù)泵裝置的驅(qū)動源是步進電動機或交流同步電動機。
4. 如權(quán)利要求l所述的定量泵裝置，其特征在于，所述往復(fù)泵裝置的驅(qū)動源為步進電動機，與該步進電動機的一步量對應(yīng)的 泵室的內(nèi)容積的變化量為泵室整體內(nèi)容積的1/100以下。
5. 如權(quán)利要求l所述的定量泵裝置，其特征在于，具備直接或間接監(jiān)視所述往復(fù)泵裝置的泵室內(nèi)的壓力和所述公共排出口 側(cè)之間的壓力差的監(jiān)視裝置，所述控制部根據(jù)所述監(jiān)視裝置的監(jiān)視結(jié)果，在泵 室內(nèi)的壓力和所述公共排出口側(cè)之間存在壓力差時，進行所述修正動作。
6. 如權(quán)利要求5所述的定量泵裝置，其特征在于，所述監(jiān)視裝置具備監(jiān)視所述多個往復(fù)泵裝置的各個泵室內(nèi)的壓力的多個 第l壓力傳感器；以及監(jiān)視所述公共排出口側(cè)的壓力的第2壓力傳感器，將所述 第1壓力傳感器和第2壓力傳感器的檢測結(jié)果進行比較，從而監(jiān)視所述壓力差。
7. 如權(quán)利要求5所述的定量泵裝置，其特征在于，所述監(jiān)視裝置具備監(jiān)視所述多個往復(fù)泵裝置的各個泵室內(nèi)的壓力的多個 壓力傳感器，將該多個往復(fù)泵裝置中的配置于進行所述吸入動作的往復(fù)泵裝置的泵室中的壓力傳感器的檢測結(jié)果、與配置于所述輸出側(cè)閥門為開的狀態(tài)的牲 復(fù)泵裝置的泵室中的壓力傳感器的檢測結(jié)果進行比較，從而監(jiān)視所述壓力差。
8. 如權(quán)利要求l所述的定量泵裝置，其特征在于，所述往復(fù)泵裝置的臺數(shù)為2臺，所述控制裝置將進行所述吸入動作時的泵 室的膨脹速度設(shè)定為高于所述排出期間的泵室的收縮速度。
9. 一種定量泵裝置，是具備多個在流入側(cè)以及流出側(cè)分別連接流入側(cè)閥 門以及流出側(cè)閥門的往復(fù)泵裝置、并具備通過所述流出側(cè)閥門與該多個往復(fù)泵 裝置連接的公共排出口的定量泵裝置，其特征在于，還具備監(jiān)視所述多個往復(fù)泵裝置的各泵室內(nèi)的壓力的壓力傳感器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在流出側(cè)閥門的兩側(cè)產(chǎn)生壓力差的情況下、也能高精度地進行定量排出的定量泵裝置。在定量泵裝置(1)中，使用2臺往復(fù)泵裝置(10A、10B)，對于一個往復(fù)泵裝置的排出期間的開始期間和結(jié)束期間，使其與另一個往復(fù)泵裝置的排出期間的結(jié)束期間和開始期間重疊。另外，在吸入動作后、排出期間前，關(guān)閉流入側(cè)閥門(11Ai、11Bi)和流出側(cè)閥門(11Ao、11Bo)的雙方閥門，使泵室內(nèi)的容積膨脹或收縮，從而進行消除壓力差的修正動作。
文檔編號F04B13/00GK101427024SQ20078001400
公開日2009年5月6日 申請日期2007年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者村松健次, 橫沢滿雄 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社