專利名稱：混合泵裝置及燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將多種液體混合并供給的混合泵裝置，以及具備該混合泵裝置 作為燃料供給裝置的燃料電池。
背景技術(shù)：
作為以規(guī)定比率將多種液體混合后排出的混合泵裝置，提出了如下裝置 如圖24模式地所示，具有多個流入通道51、 52，分別配置于這些流入通道51、 52的流入側(cè)閥(未圖示)，連接有流入通道51、 52的泵室11，與該泵室11直 接連通的多個流出通道61、 62、 63、 64，和分別配置于該流出通道61、 62、 63、 64的流出側(cè)閥(未圖示)。上述混合泵裝置中，將從多個流入通道51、 52 流入的液體在泵室11中混合后，使混合液體從該泵室11分別從多個流出通道 61、 62、 63、 64流出(參照專利文獻1)。
專利文獻l:日本專利特開2006 — 29189號公報
發(fā)明的揭示
然而，混合泵裝置中，泵室11內(nèi)處于充滿了液體的狀態(tài)，因此僅靠泵機 構(gòu)的閥體870的工作，無法在泵室11內(nèi)將液體攪拌、混合。因此，如以濃淡 表示成分的濃度偏差所示，例如存在以下問題在靠近流入通道51的流出通 道61、 62中，從流入通道51流入的成分的濃度較高的混合液流出等，從而導(dǎo) 致從流出通道61、 62、 63、 64流出的混合液的組成發(fā)生偏差。此外，即使在 同一流出通道中，也存在流出初期和流出終期的組成發(fā)生偏差的問題。還存在 多種液體間存在密度差時，如果泵室11傾斜，則密度較大的液體留在泵室11 的下方，從流出通道61、 62、 63、 64流出的混合液的組成發(fā)生偏差的可能。
本發(fā)明鑒于上述問題，其目的是提供一種當(dāng)使在泵室內(nèi)混合好的液體從多 個流出通道流出時、可防止從各流出通道流出的液體的濃度偏差的混合泵裝 置，及具備該混合泵裝置的燃料電池。為解決上述問題，本發(fā)明的混合泵裝置包括多個流入通道；分別配置于 該多個流入通道的流入側(cè)閥；液體分別介以該多個流入通道流入的泵室；使該 泵室的內(nèi)容積膨脹、收縮的泵機構(gòu)；使在上述泵室中混合好的液體流出的多個 流出通道；和分別配置于該多個流出通道的流出側(cè)閥，其特征在于，上述多個 流出通道的至少1個流出通道中，構(gòu)成有開口截面積大于該流出通道的處理室。
本發(fā)明中，各液體分別從多個流入通道流入泵室后，各液體在泵室中被混 合，分別從多個流出通道流出。這里，因為流出通道上設(shè)置有液體混合用的處 理室，所以在泵室中混合好的液體在經(jīng)過處理室后，從流出通道流出。此時， 在處理室內(nèi)，液體的流動發(fā)生變化。因此，即使在液體組成根據(jù)泵室內(nèi)的位置 不同而發(fā)生偏差的情況下，液體在泵室中被混合后，也可在通過處理室內(nèi)的過 程中被混合，所以可防止多個流出通道之間，或同一流出通道中流出初期和流 出終期之間混合液的組成發(fā)生偏差。此外，即使在混合泵裝置的姿態(tài)傾斜、泵 室內(nèi)易發(fā)生成分的偏離的情況下，也可防止從各流出通道流出的液體的濃度偏 差。
本發(fā)明中，較好的是上述多個流出通道介以共通的流道與上述泵室連接。 如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則混合液通過共通的流道內(nèi)時，在共通的流道內(nèi)混合液也 被攪拌，然后從流出通道流出。因此，可防止分別從多個流出通道流出的混合 液發(fā)生濃度偏差。
本發(fā)明中，上述處理室較好的是插入在上述多個流出通道的分支點和上述 泵室之間。如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則在處理室內(nèi)混合好的混合液通過共通的流道 時，在共通的流道內(nèi)混合液也被攪拌，然后從流出通道流出。因此，可防止分 別從多個流出通道流出的混合液發(fā)生濃度偏差。此外，與在如處理室等液體滯 留的部分上直接連接有多個流出通道的情況相比，流出的混合液不會因流出通 道與處理室的連結(jié)位置的不同而發(fā)生偏離，所以可防止分別從多個流出通道流 出的液體發(fā)生濃度偏差。
本發(fā)明中，上述分支點的開口截面積較好為向該分支點的進入側(cè)流道的開 口截面積及上述流出通道的開口截面積中的較大的面積以下。如果構(gòu)成上述結(jié) 構(gòu)，則不會發(fā)生分支點處的混合液的滯留，所以可防止分別從多個流出通道流 出的混合液發(fā)生濃度偏差。
本發(fā)明中，上述多個流出通道較好的是從上述分支點水平延伸。如果構(gòu)成 上述結(jié)構(gòu)，則可防止氣泡集中于多個流出通道中的特定的流出通道而流出。本發(fā)明中，在上述處理室內(nèi)，較好的是液體藉由在該處理室內(nèi)產(chǎn)生的紊流 或/及環(huán)流而被混合。如果在處理室內(nèi)產(chǎn)生紊流或/及環(huán)流，則混合液在處理室 內(nèi)被充分攪拌，均一地混合，所以?？煞乐狗謩e從多個流出通道流出的液體發(fā) 生濃度偏差。為使處理室中積極地產(chǎn)生上述紊流或/及環(huán)流，可采用如下結(jié)構(gòu) 在處理室內(nèi)配置擋板的結(jié)構(gòu)；在處理室的內(nèi)壁上形成螺旋槽等凹凸的結(jié)構(gòu)；或 在處理室內(nèi)配置葉輪等攪拌構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。此外在處理室內(nèi)配置攪拌構(gòu)件時，攪 拌構(gòu)件也可采用通過流體壓力工作的結(jié)構(gòu)，或通過從處理室外賦予的驅(qū)動力工 作的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明中，上述處理室較好的是多個處理室以串聯(lián)或/及并聯(lián)的連接關(guān)系 構(gòu)成的。
本發(fā)明中，上述處理室較好的是在該處理室的上部具備向上述流出通道的 液體出口。如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則易于將氣泡從處理室內(nèi)排出，所以氣泡不會 滯留在處理室內(nèi)。因此，可避免大氣泡突然從特定的流出通道流出的事態(tài)。
本發(fā)明中，較好的是上述多個流出通道上不形成銳角的彎曲部。在銳角的 彎曲部氣泡易積存，積存的氣泡在變大到一定程度后，會從流出通道的內(nèi)壁脫 離并流出，但如果不形成銳角的彎曲部，則難以發(fā)生氣泡的滯留。因此，可避 免大氣泡突然流出的事態(tài)。
本發(fā)明中，較好的是對上述處理室的內(nèi)壁施以親水處理。如果構(gòu)成上述結(jié) 構(gòu)，則氣泡難以附著在處理室內(nèi)的內(nèi)壁上，所以可避免大氣泡突然從流出通道 流出的事態(tài)。
本發(fā)明中，較好的是上述處理室上構(gòu)成有脫氣裝置。如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)， 則可防止處理室內(nèi)的氣泡的產(chǎn)生，所以可避免氣泡從流出通道流出的事態(tài)。
本發(fā)明中，較好的是上述多個流入通道介以共通流入空間與上述泵室連 通。如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則液體在流入泵室之前就在共通流入室中被混合，然 后流入泵室。因此，可防止混合液的組成根據(jù)泵室內(nèi)的位置不同而發(fā)生偏差。
本發(fā)明的混合泵裝置例如可在至少具有多個起電部和對應(yīng)于各該多個起 電部的燃料供給裝置的燃料電池中作為燃料供給裝置使用。如果使用本發(fā)明的 混合泵裝置作為上述燃料供給裝置，則可向多個起電部供給無濃度偏差的燃料 (混合液)，所以可提高發(fā)電效率。
對附圖的簡單說明
7圖l(a)是模式地表示使用了應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置的燃料電池的結(jié) 構(gòu)的框圖，圖l(b)是該混合泵裝置的外觀圖。
圖2(a)是模式地表示本發(fā)明的實施方式1中的混合泵裝置的結(jié)構(gòu)的示意 圖，圖2(b)是模式地表示該混合泵裝置的流出側(cè)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是模式地表示本發(fā)明的實施方式1中的混合泵裝置的泵室的橫截面的 示意圖。
圖4(a) 、 (b)分別是本發(fā)明的實施方式1中的混合泵裝置的流入通道與泵
室的連通部分的截面圖。
圖5是

圖1所示的混合泵裝置的本體部分的縱截面圖。
圖6是將圖l所示的混合泵裝置中使用的往復(fù)泵機構(gòu)縱向分割后的狀態(tài)的
分解立體圖。
圖7是表示圖l所示的混合泵裝置中的流入側(cè)主動閥及流出側(cè)主動閥的縱 切面的說明圖。
圖8是表示圖1所示的混合泵裝置的動作的時間圖。
圖9(a) (h)分別是模式地表示附加在本方式的混合泵裝置上的處理室 (chamber)的結(jié)構(gòu)例的截面圖。
圖10是模式地表示應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置的變形例1中的泵室的橫 截面的示意圖。
圖11是模式地表示應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置的變形例2中的泵室的橫 截面的示意圖。
圖12是附加在應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置上的混合裝置的結(jié)構(gòu)例1的說 明圖。
圖13是附加在應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置上的混合裝置的結(jié)構(gòu)例2的說 明圖。
圖14是附加在應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置上的混合裝置的結(jié)構(gòu)例3的說 明圖。
圖15是附加在應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置上的混合裝置的結(jié)構(gòu)例4的說 明圖。
圖16(a) (d)分別是模式地表示應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置的泵機構(gòu)的 改良例1的示意圖。
圖17是模式地表示應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置的泵機構(gòu)的改良例2的示意圖。
圖18(a)是模式地表示本發(fā)明的實施方式2中的混合泵裝置的結(jié)構(gòu)的示意 圖，圖18(b)是模式地表示該混合泵裝置的流出側(cè)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖19模式地表示本發(fā)明的實施方式2的變形例中的混合泵裝置的結(jié)構(gòu)的 示意圖。
圖20是模式地表示本發(fā)明的實施方式3中的混合泵裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖21是模式地表示本發(fā)明的實施方式4中的混合泵裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖22(a)、 (b)、 (c)是模式地表示本發(fā)明的實施方式5中的混合泵裝置的 結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖23 (a) 、 (b)分別是模式地表示在應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置上構(gòu)成多個 處理室的例子的示意圖。
圖24是模式地表示已有的混合泵裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。 符號說明
I 混合泵裝置 10 往復(fù)泵機構(gòu)
II 泵室
21， 22 流入側(cè)主動閥
31， 32， 33， 34 流出側(cè)主動閥
51， 52 流入通道
61， 62， 63， 64 流出通道
7 共通流入空間
71 共通流入通道
72 流入側(cè)處理室
81 共通流出通道
82 流出側(cè)處理室
170隔膜閥(泵機構(gòu)的可動體)
270， 370， 470， 570， 670 泵機構(gòu)的可動體
300 燃料電池
515， 517， 525， 527 流入通道的流入口 815 向共通流出空間的液體的流出口
9實施發(fā)明的最佳方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，下面的說明中，為
使與圖24所示的已有技術(shù)的對應(yīng)更明確，對承擔(dān)相同功能的部分使用相同的
符號進行說明。 [實施方式1]
圖l(a)是模式地表示使用了應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置的燃料電池的結(jié) 構(gòu)的框圖，圖l(b)是該混合泵裝置的外觀圖。另外，對應(yīng)于燃料電池的起電部 的數(shù)量，形成多個混合泵裝置的流出通道，但圖l(a)、 (b)及下面的說明中， 將燃料電池的起電部及混合泵裝置的流出通道的數(shù)量設(shè)為4個。
圖l(a)所示的燃料電池300是通過從甲醇水溶液(混合溶液/燃料)中取 出質(zhì)子直接進行發(fā)電的直接甲醇式的燃料電池。本方式的燃料電池300中，使 用甲醇作為未調(diào)制燃料，使用水作為稀釋液，使用利用混合泵裝置l將它們混 合而成的最佳濃度的甲醇水溶液作為燃料。作為未調(diào)制燃料，也可使用高于最 佳濃度的高濃度的醇水溶液，例如甲醇水溶液。此外，燃料是能產(chǎn)生質(zhì)子的含 氫流體即可，除甲醇水溶液外，也可使用乙醇水溶液、乙二醇水溶液、二甲醚 水溶液等。
本方式的燃料電池300包括圖l(b)所示的混合泵裝置1;分別與混合泵 裝置1的多個流出通道61、 62、 63、 64連接的起電部351 (351a、 351b、 351c、 351d);和空氣供給裝置(未圖示)?？諝鈴目諝夤┙o裝置的多個空氣流出通道 (未圖示)被供給至起電部351 (351a、 351b、 351c、 351d)的陰極電極。多個起 電部351分別具有具備陽極集電體和陽極催化劑層的陽極(燃料極)；具備陰 極集電體和陰極催化劑層的陰極(空氣極)；和配置于陽極和陰極之間的電解質(zhì) 膜。在陽極，供給由混合泵裝置l調(diào)制成規(guī)定濃度的燃料(甲醇水溶液)，通過 如下所示的反應(yīng)
CH3OH + H20 — C02 + 6H+ + 6e-
生成氫離子(質(zhì)子，H+)及電子(e—)。電子從陽極經(jīng)過電路等向陰極移動， 氫離子透過電解質(zhì)膜向陰極移動，通過與供給至陰極的空氣(氧)發(fā)生如下所示 的電化學(xué)反應(yīng)生成水。
3/202 + 6H+ + 6e- — 3H20
如上所述構(gòu)成的燃料電池300中，甲醇及水分別介以流入通道51、 52被導(dǎo)入混合泵裝置1的泵室11。此時，通過將甲醇的導(dǎo)入量和水的導(dǎo)入量設(shè)定為 規(guī)定的比率，調(diào)制最佳濃度的甲醇水溶液(燃料)，被調(diào)制到最佳濃度的燃料介
以流出通道61、 62、 63、 64被供給至各起電部351a、 351b、 351c、 351d，用 于發(fā)電。因此，流出通道61、 62、 63、 64中必需供給無濃度偏差的燃料。所 以，本方式中，混合泵裝置l具有以下說明的構(gòu)成。 (混合泵裝置的結(jié)構(gòu))
如圖l(b)所示，本方式的混合泵裝置1中，本體部分2上開口了多個流入 口和多個流出口，這里，展示了構(gòu)成有2個流入口 511、 521和4個流出口 611、 621、 631、 641的例子。該混合泵裝置1中，不同的液體分別從2個流入口 511、 521依次流入本體部分2，之后在本體部分2中混合，然后，從4個流出口611、 621、 631、 641依次流出。
本體部分2中，依次層疊有底板75、基板76、流道構(gòu)成板77、通過覆蓋 該流道構(gòu)成板77的上表面來阻塞流道的上表面的頂板78。頂板78上連結(jié)有具 備流入口 511、 521的管道510、 520及具備流出口 611、 621、 631、 641的管 道610、 620、 630、 640，由管道510、 520構(gòu)成流入通道51、 52，由管道610、 620、 630、 640構(gòu)成流出通道61、 62、 63、 64。
(流出側(cè)的結(jié)構(gòu))
圖2(a)是模式地表示本發(fā)明的實施方式1中的混合泵裝置的結(jié)構(gòu)的示意 圖，圖2(b)是模式地表示該混合泵裝置的流出側(cè)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
本方式的混合泵裝置1如圖l(a)及圖2(a)所示，包括2個流入通道51、 52;分別配置于2個流入通道51、 52的流入側(cè)主動閥21、 22;液體分別介以 2個流入通道51、 52流入的泵室11;具備使該泵室11的內(nèi)容積膨脹收縮的隔 膜和活塞等可動體的往復(fù)泵機構(gòu)10;使在泵室11中混合好的液體流出的4個 流出通道6K 62、 63、 64;和分別配置于4個流出通道61、 62、 63、 64的流 出側(cè)主動閥31、 32、 33、 34。 2個流入通道51、 52的長度、開口截面積及開 口截面形狀相互一致，4個流出通道61、 62、 63、 64的長度、開口截面積及開 口截面形狀相互一致。
本方式中，泵室11上連接有共通流道81。共通流道81的最末端為流出通 道61、 62、 63、 64的分支點80，流出通道61、 62、 63、 64從該分支點80開 始延伸。
流出通道61、 62、 63、 64從分支點80水平延伸。此外，為了不形成銳角的彎曲部，以直線或緩緩彎曲的形狀配置流出通道61、 62、 63、 64。
在共通流道81的途中位置插入有開口截面積大于共通流道81及流出通道 61、 62、 63、 64的處理室82。這里，將處理室82配置成使向共通流道81及 流出通道61、 62、 63、 64的液體出口位于上部。
如圖2(b)所示，分支點80為直接與共通流道81和流出通道61、 62、 63、 64連接的構(gòu)造，分支點80的內(nèi)徑尺寸DO為向分支點80的進入側(cè)流道(共通流 道81)的內(nèi)徑尺寸D1及流出通道61、 62、 63、 64的內(nèi)徑尺寸D2中較大的尺寸 以下，分支點80的開口截面積為向分支點80的進入側(cè)流道(共通流道81)的開 口截面積及流出通道61、 62、 63、 64的開口截面積中較大的面積以下。因此， 分支點80的內(nèi)容積小，不會發(fā)生液體的滯留。
如上所述，流出通道61、 62、 63、 64介以共通流道81及處理室82與泵 室11連通，并且，泵室11與流出通道61、 62、 63、 64的分支點80之間構(gòu)成 有與流出通道61、 62、 63、 64共通的處理室82。
(泵室的結(jié)構(gòu))
圖3是模式地表示本發(fā)明的實施方式1中的混合泵裝置的泵室的橫截面的 示意圖。圖4(a)、 (b)分別是本發(fā)明的實施方式1中的混合泵裝置的流入通道 與泵室的連通部分的截面圖。
如圖3所示，泵室11構(gòu)成圓柱狀空間，2個流入通道51、 52的流入口 515、 525及向共通流道81的液體出口 815均開口于泵室11的內(nèi)周壁面上。液體出 口 815相對流入口 515、 525開口于泵室11的內(nèi)周壁中在周向上距離最遠的位 置上。g口，流入口 515、 525被配置在泵室11的內(nèi)周壁面上比較接近的位置上， 另一方面，液體出口 815被配置在相對流入口 515、 525的中心位置錯開約180 °角度的位置上。
此外，流入通道51、 52的流入口515、 525朝從各流入口流入的液體在泵 室11內(nèi)相互對向的方向開口。即，流入通道51的流入口 515如箭頭A2所示， 在使液體沿以泵室11的中央110為中心逆時針旋轉(zhuǎn)的CCW方向流入的方向上 開口，與此相對，流入通道52的流入口 525如箭頭B1所示，在使液體沿以泵 室11的中央110為中心順時針旋轉(zhuǎn)的CW方向流入的方向上開口。此外，流入 通道51、 52的流入口 515、 525均開口成使液體沿著泵室11的內(nèi)周壁的方向 流入。
如圖4(a)所示，流入通道51、 52為噴嘴狀，與泵室11連通的流入口 510、520的開口截面積小于位于其進入側(cè)的部分的開口截面積。所以，液體以高速 從流入口510、 520流入泵室11。因此，泵室11中，從流入通道51流入的液 體和從流入通道51流入的液體52在泵室11內(nèi)產(chǎn)生紊流或/及環(huán)流，因此被高 效地混合。
此外，對于流入通道51、 52，可以如圖4(b)所示，在與泵室ll連通的流 入口 510、 520附近的內(nèi)周面上形成螺旋槽530等凹凸。如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)， 則泵室11中，從流入通道51流入的液體及從流入通道51流入的液體52在泵 室11內(nèi)產(chǎn)生紊流，因此被高效地混合。
(往復(fù)泵機構(gòu)10的具體的結(jié)構(gòu)例)
參照圖5及圖6，對本方式的混合泵裝置1中配置于泵室11的往復(fù)泵機構(gòu) 10的具體的結(jié)構(gòu)例進行說明。圖5是圖1所示的混合泵裝置1的本體部分的縱 截面圖。圖6是將應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置1中使用的往復(fù)泵機構(gòu)10縱向 分割后的狀態(tài)的分解立體圖。
如圖5及圖6所示，本方式的混合泵裝置1的本體部分2具有底板75、基 板76、流道構(gòu)成板77及頂板78依次層疊的構(gòu)造?；?6、流道構(gòu)成板77及 頂板78上形成有孔，該孔構(gòu)成泵室11，相對于泵室11構(gòu)成往復(fù)泵機構(gòu)10。 本方式中，往復(fù)泵機構(gòu)IO具備使泵室11的內(nèi)容積膨脹或收縮、從而進行液體 的吸入或排出的隔膜閥170(閥體/可動體)，和驅(qū)動隔膜閥170的驅(qū)動裝置105。
驅(qū)動裝置105包括環(huán)狀的定子120;以同軸狀配置于該定子120內(nèi)側(cè)的 轉(zhuǎn)子103;以同軸狀配置于該轉(zhuǎn)子103內(nèi)側(cè)的移動體160;和將轉(zhuǎn)子103的旋 轉(zhuǎn)變換為使移動體160沿軸線方向移動的力、并傳遞給移動體160的變換機構(gòu) 140。這里，在基板76上形成的空間內(nèi)，驅(qū)動裝置105搭載于地板79和基板 76之間。
驅(qū)動裝置105中，定子120具有如下構(gòu)造由繞線于線圈骨架123上的線 圈121及以覆蓋線圈121的狀態(tài)配置的2塊軛鐵(yoke)125構(gòu)成的單元在軸線 方向上層疊為2段。在此狀態(tài)下，在上下2段的單元的任一個中，從2塊軛鐵 125的內(nèi)周緣向軸線方向突出的極齒均呈沿周向交互排列的狀態(tài)，定子120起 步進電動機的定子的功能。
轉(zhuǎn)子103包括開口于上方的杯狀構(gòu)件130和固定于該杯狀構(gòu)件130的圓筒 狀的軀干部131的外周面的環(huán)狀轉(zhuǎn)子磁體150。杯狀構(gòu)件130的底壁133的中 央形成有向軸線方向上側(cè)凹陷的凹部135，地板79上形成有軸承部751，該軸承部751支承配置于凹部135內(nèi)的滾珠118。此外，基板76的上端側(cè)的內(nèi)表面 形成有環(huán)狀臺階部766，另一方面，在杯狀構(gòu)件130的上端部分，由軀干部131 的上端部分和環(huán)狀的凸緣部134形成與基板76側(cè)的環(huán)狀臺階部766相對的環(huán) 狀臺階部，在由這些環(huán)狀臺階部劃分形成的環(huán)狀空間內(nèi)，配置有由環(huán)狀的固定 器(retainer) 181和軸承滾珠182構(gòu)成的軸承180，該軸承滾珠182通過該固 定器181被保持于沿周向離開一定間距的位置上。如上所述，轉(zhuǎn)子103處于以 能夠繞軸線旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)被本體部分2支持的狀態(tài)。
轉(zhuǎn)子103中，轉(zhuǎn)子磁體150的外周面與沿定子120的內(nèi)周面沿周向排列的 極齒相對。這里，在轉(zhuǎn)子磁體150的外周面，S極和N極沿周向交互排列，定 子120和杯狀構(gòu)件130構(gòu)成步進電動機。
移動體160具備底壁161;從底壁161的中央向軸線方向突出的圓筒部 163;和包圍該圓筒部163周圍的圓筒狀的軀干部165，軀干部165的外周形成 有陽螺紋167。
本方式中，當(dāng)構(gòu)成通過轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)使移動體160在軸線方向上往復(fù)移 動的變換機構(gòu)140時，在杯狀構(gòu)件130的軀干部131的內(nèi)周面上，在沿周向離 開一定間距的4個位置形成陰螺紋137，另一方面，移動體160的軀干部165 的外周面上形成有陽螺紋167，該陽螺紋167與杯狀構(gòu)件130的陰螺紋137卡 合，構(gòu)成動力傳遞機構(gòu)141。因此，如果在杯狀構(gòu)件130的內(nèi)側(cè)配置移動體160， 使陽螺紋167與陰螺紋137嚙合，則移動體160成為被杯狀構(gòu)件130的內(nèi)側(cè)支 持的狀態(tài)。此外，移動體160的底壁161上，作為貫通孔，沿周向形成有6個 長孔169，另一方面，從基板76延伸出6根突起769，突起769的下端部嵌入 長孔169，藉此構(gòu)成同轉(zhuǎn)防止機構(gòu)149。即，杯狀構(gòu)件130旋轉(zhuǎn)時，利用由突 起769和長孔169構(gòu)成的同轉(zhuǎn)防止機構(gòu)149阻止移動體160旋轉(zhuǎn)，所以杯狀構(gòu) 件130的旋轉(zhuǎn)介以由該陰螺紋137及移動體160的陽螺紋167構(gòu)成的動力傳遞 機構(gòu)141傳遞給移動體160，結(jié)果，移動體160對應(yīng)于轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)方向， 向軸線方向的一側(cè)及另一側(cè)直線移動。
移動體160上直接連結(jié)有隔膜閥170。隔膜閥170具有杯子形狀，該杯子 形狀具備底壁171、從底壁171的外周緣向軸線方向站立的圓筒狀的軀干部 173、和從該軀干部173的上端向外周側(cè)擴散的凸緣部175，底壁171的中央部 分以覆蓋移動體160的圓筒部163的狀態(tài)、由固定螺釘178和帽179從其上下 方向固定。此外，隔膜閥170的凸緣部175的外周緣成為起液密性和定位功能的厚壁部，該厚壁部在流道構(gòu)成板77的貫通孔770的周圍被固定于基板76和 流道構(gòu)成板77之間。如上所述，隔膜閥170規(guī)定了泵室11的下表面，且確保 了在泵室11的周圍基板76和流道構(gòu)成板77之間的液密。
在此狀態(tài)下，隔膜閥170的軀干部173處于折返成截面U字狀的狀態(tài)，折 返部分172的形狀根據(jù)移動體160的位置不同而變化。然而，本方式中，由移 動體160的圓筒部163的外周面構(gòu)成的第1壁面168和由從基板76延伸的突 起769的內(nèi)周面構(gòu)成的第2壁面768之間構(gòu)成的環(huán)狀空間內(nèi)，配置有隔膜閥170 的截面U字狀的折返部分172。因此，不論隔膜閥170處于何種狀態(tài)，折返部 分172都可在保持于環(huán)狀空間內(nèi)的狀態(tài)下，以沿第1壁面168及第2壁面768 展開或巻起的形式變形。
此外，杯狀構(gòu)件130的底壁133上形成有1條在周向上擴展270。的角度 范圍的槽136，另一方面，從移動體160的底面向下方形成有突起(未圖示)。 這里，移動體160不繞軸線旋轉(zhuǎn)，但沿軸線方向移動，與此相對，轉(zhuǎn)子103繞 軸線旋轉(zhuǎn)，但不沿軸線方向移動。因此，突起與槽136起規(guī)定轉(zhuǎn)子103及移動 體160的停止位置的停止器(st叩per)的功能。即，如果槽136在周向上的深 度變化，移動體160向軸線方向的下方移動，則突起嵌入槽136內(nèi)，并且通過 轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)，槽136的端部與突起抵接。結(jié)果，轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)被阻止， 轉(zhuǎn)子103及移動體160的停止位置、即隔膜閥170的內(nèi)容積的最大膨脹位置被 規(guī)定。
如上所述構(gòu)成的往復(fù)泵機構(gòu)10中，在驅(qū)動裝置105中，步進電動機向一 個方向旋轉(zhuǎn)時，向泵室11的內(nèi)容積擴大的方向驅(qū)動隔膜閥170，步進電動機向 另一個方向旋轉(zhuǎn)時，向泵室11的內(nèi)容積縮小的方向驅(qū)動隔膜閥170。 g卩，如果 向定子120的線圈121供電，則杯狀構(gòu)件130旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)介以變換機構(gòu)140 傳遞給移動體160。因此，移動體160進行軸線方向上的往復(fù)直線運動。結(jié)果， 隔膜閥170配合移動體160的移動而變形，使泵室11的內(nèi)容積膨脹、收縮， 所以可在泵室11中進行液體的流入和液體的流出。
如上所述，利用本方式的往復(fù)泵機構(gòu)10，將由步進電動機機構(gòu)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子 103的旋轉(zhuǎn)介以變換機構(gòu)140傳遞給移動體160，使固定有隔膜閥170的移動 體160作往復(fù)直線運動，該變換機構(gòu)140利用了由陽螺紋167及陰螺紋137構(gòu) 成的動力傳遞機構(gòu)141。因此，用最少的所需構(gòu)件將動力從驅(qū)動裝置105傳遞 至隔膜閥170，所以可謀求往復(fù)泵機構(gòu)10的小型化、薄型化及低成本化。此外，
15螺紋167及陰螺紋137的螺紋升角，或增加 定子的極齒，可進行移動體160的微小的移送。因此，可嚴密地控制泵室11 的容積，所以能以高精度進行定量排出。
此外，本方式中使用隔膜閥170，而該隔膜閥170的折返部分172在保持 于環(huán)狀空間內(nèi)的狀態(tài)下，以沿第1壁面168及第2壁面768展幵或巻起的形式 變形，不會發(fā)生不合理的滑動。因此，不產(chǎn)生無用的負荷，且隔膜闊170的壽 命較長。此外，隔膜閥170即使受到來自泵室11的液體的壓力，也不會發(fā)生 大的變形。因此，利用本方式的往復(fù)泵機構(gòu)10，可以高精度進行定量排出，且 可靠性也高。
另外，轉(zhuǎn)子103受到支持，使其能相對于本體部分2介以軸承滾珠182繞 軸線旋轉(zhuǎn)，因此滑動摩擦損耗較小，且轉(zhuǎn)子103被穩(wěn)定保持在軸線方向上，所 以軸線方向上的推力穩(wěn)定。因此，可謀求驅(qū)動裝置105的小型化、耐久性的提 高、排出性能的提高。
另外，上述方式中，利用螺釘作為變換機構(gòu)140的動力傳遞機構(gòu)141，但 也可使用凸輪槽。另外，上述方式中使用杯狀的隔膜閥作為閥體，但也可使用 其它形狀的隔膜閥或具備O形環(huán)的活塞。
(主動閥的具體的結(jié)構(gòu)例)
參照圖5及圖7，對本方式的混合泵裝置所用的流入側(cè)主動閥21、 22及流 出側(cè)主動閥31、 32、 33、 34的具體的結(jié)構(gòu)例進行說明。圖7是表示應(yīng)用了本 發(fā)明的混合泵裝置1中的流入側(cè)主動閥21、 22及流出側(cè)主動閥31、 32、 33、 34的縱切面的說明圖。
圖5及圖7中，流入側(cè)主動閥21、 22及流出側(cè)主動閥31、 32、 33、 34均 具有相同構(gòu)造，均具備成為驅(qū)動源的步進電動機301。步進電動機301的轉(zhuǎn)軸 301a上壓入固定有例如由右旋螺紋構(gòu)成的導(dǎo)螺桿302，該導(dǎo)螺桿302沿與步進 電動機301的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)。閥保持構(gòu)件303的陰螺紋303a與導(dǎo) 螺桿302螺紋契合。因此，如果從導(dǎo)螺桿302側(cè)觀察，步進電動機301逆時針 旋轉(zhuǎn)，則閥保持構(gòu)件303向步進電動機301靠近，另一方面，如果從導(dǎo)螺桿302 側(cè)觀察，步進電動機301順時針旋轉(zhuǎn)，則閥保持構(gòu)件303從步進電動機301遠 離。即，導(dǎo)螺桿302和閥保持構(gòu)件303通過螺紋結(jié)合而卡合，且閥保持構(gòu)件303 的旋轉(zhuǎn)被防止，因此導(dǎo)螺桿302的旋轉(zhuǎn)被變換為直線運動。
在閥保持構(gòu)件303的外周側(cè)以同心狀設(shè)置有彈簧座部303b，通過該彈簧座
16部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，沿 從步進電動機301遠離的方向?qū)﹂y保持構(gòu)件303加力。另外，本實施方式中， 采用壓縮螺旋彈簧，但也可采用例如"拉伸螺旋彈簧"。此時，可將拉伸螺旋 彈簧保持于閥保持構(gòu)件303的彈簧座部303b的反面。
在閥保持構(gòu)件303的中央部設(shè)置有凸形狀的隔膜保持部303c，該隔膜保持 部303c與隔膜閥260的下切部260a契合。這里，隔膜閥260的外周部260b 被基板76和流道構(gòu)成板77夾住而被固定，且外周側(cè)的巻邊260e也被夾住固 定。巻邊260e起防止液體從基板76和流道構(gòu)成板77的間隙漏出、提高密封 性的作用。此外，隔膜閥260的膜部260c易變形，因此形成為圓弧狀，使應(yīng) 力無法集中。另外，隔膜閥260上，在下切部260a的相對側(cè)、與流道構(gòu)成板 77抵接的部分也以同心狀形成有凸出部260d。
如上所述構(gòu)成的流入側(cè)主動閥21、 22及流出側(cè)主動閥31、 32、 33、 34中， 利用彈簧304沿從步進電動機301遠離的方向?qū)﹂y保持構(gòu)件303加力。因此， 閥保持構(gòu)件303作直線運動動作時，保持導(dǎo)螺桿302的螺紋部上的步進電動機 301側(cè)的斜面與閥保持構(gòu)件303的陰螺紋303a上的步進電動機301側(cè)的相反側(cè) 的斜面接觸的狀態(tài)，即保持導(dǎo)螺桿302與閥保持構(gòu)件303契合的狀態(tài)。與此相 對，孔277被隔膜閩260閉鎖時，彈簧304的作用力與隔膜閥260從流道構(gòu)成 板77所受的反作用力平衡。因此，保持導(dǎo)螺桿302的螺紋部上的步進電動機 301側(cè)的相反側(cè)的斜面與閥保持構(gòu)件303的陰螺紋303a上的步進電動機301側(cè) 的斜面不接觸的狀態(tài)，即保持導(dǎo)螺桿302與閥保持構(gòu)件303游離、不契合的狀 態(tài)。因此，利用彈簧304，可沿將流入通道51、 52及流出通道61、 62、 63、 64的途中位置277閉鎖的方向?qū)Ω裟らy260加力，確實地將流道閉鎖。另外， 通過在導(dǎo)螺桿302與閥保持構(gòu)件303的游離空間的范圍內(nèi)使步進電動機301逆 轉(zhuǎn)，也可確保非契合狀態(tài)。
(動作)
圖8是表示圖1所示的混合泵裝置1的動作的時間圖。本方式中，驅(qū)動裝 置105(步進電動機)沿一個方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，向泵室11的內(nèi)容積擴大的方向驅(qū) 動隔膜閥170，步進電動機沿另一個方向旋轉(zhuǎn)時，向泵室11的內(nèi)容積縮小的方 向驅(qū)動隔膜閥170。與上述動作連動，混合泵裝置1的控制裝置控制2個流入 側(cè)主動閥21、 22的開閉，藉此將分別從2個流入通道51、 52依次吸入的液體 在泵室ll中混合，之后從流出通道61、 62、 63、 64依次排出。參照圖2(a) 、 (b)及圖8，對本方式的混合泵裝置1的動作更具體地進行 說明。這里，對介以2個流入通道51、52中的流入通道51吸入第1種液體LA(例 如甲醇)，另一方面，介以流入通道52吸入第2種液體LB(例如水)的情況進行 說明。此外，對第1種液體LA與第2種液體LB的流入量的比(混合比)中，第 1種液體LA的混合比比第2種液體LB的混合比低的情況進行說明，另外，圖 8中，在最上段表示往復(fù)泵機構(gòu)10的吸入、排出，往復(fù)泵機構(gòu)IO的吸入例如 通過驅(qū)動裝置105順時針旋轉(zhuǎn)，隔膜閥170向使泵室11的內(nèi)容積擴大的方向 移動來進行；往復(fù)泵機構(gòu)10的排出例如通過驅(qū)動裝置105逆時針旋轉(zhuǎn)，隔膜 泵170向使泵室11的內(nèi)容積縮小的方向移動來進行。此外，在停止對驅(qū)動裝 置105的供電時進行往復(fù)泵機構(gòu)10的停止。另外，流入側(cè)主動閥21、 22及流 出側(cè)主動閥31、 32、 33、 34分別在輸入正脈沖后處于開狀態(tài)，在輸入負脈沖 時切換至閉狀態(tài)。此外，流入側(cè)主動閥21、 22及流出側(cè)主動閥31、 32、 33、 34分別在輸入負脈沖后處于閉狀態(tài)，在輸入正脈沖時切換至開狀態(tài)。
圖8中，首先，到時間tl為止都停止對驅(qū)動裝置105供電，往復(fù)泵機構(gòu) IO處于停止?fàn)顟B(tài)。此外，到時間tl為止，全部的主動閥都處于閉狀態(tài)。
該狀態(tài)下，在時間tl， 2個流入側(cè)主動閥21、 22中，僅配置在與液體LB 對應(yīng)的流入通道上的流入側(cè)主動闊22切換至開狀態(tài)。接著，如果在時間t2對 驅(qū)動裝置105供電，驅(qū)動裝置105順時針旋轉(zhuǎn)，則隔膜閥170向使泵室11的 內(nèi)容積擴大的方向移動，因此液體LB從流入通道52流入泵室11。然后，如果 到時間t3為止向驅(qū)動裝置105輸入規(guī)定步數(shù)的量的脈沖，之后在時間t3停止 對驅(qū)動裝置105供電，則隔膜閥170停止。同時，流入側(cè)主動閥22從開狀態(tài) 切換至閉狀態(tài)。結(jié)果，從流入通道22向泵室11的液體LB的流入停止。藉此， 對于液體LB，其全部量的1/2流入泵室11。
接著，在時間t4，僅流入側(cè)主動閥21切換至開狀態(tài)，如果在時間t5對驅(qū) 動裝置105供電，驅(qū)動裝置105順時針旋轉(zhuǎn)，則隔膜閥170向使泵室11的內(nèi) 容積擴大的方向移動，因此液體LA從流入通道51流入泵室11。然后，如果到 時間t6為止向驅(qū)動裝置105輸入規(guī)定步數(shù)的量的脈沖，之后在時間t6停止對 驅(qū)動裝置105供電，則隔膜閥170停止。同時，流入側(cè)主動閥21從開狀態(tài)切 換至閉狀態(tài)。結(jié)果，從流入通道21向泵室11的液體LA的流入停止。藉此， 對于液體LA，其全部量流入泵室ll。
接著，在時間t7，僅使流入側(cè)主動閥22再次切換至開狀態(tài)，如果在時間
18t8對驅(qū)動裝置105供電，驅(qū)動裝置105順時針旋轉(zhuǎn)，則隔膜閥170向使泵室 11的內(nèi)容積擴大的方向移動，因此液體LB從流入通道52流入泵室11。然后， 如果到時間t9為止向驅(qū)動裝置105輸入規(guī)定步數(shù)的量的脈沖，之后在時間t9 停止對驅(qū)動裝置105供電，則隔膜閥170停止。同時，流入側(cè)主動閥22從開 狀態(tài)切換至閉狀態(tài)。結(jié)果，從流入通道22向泵室11的液體LB的流入停止。 藉此，對于液體LB，其全部量的剩余1/2流入泵室11，液體LB的流入結(jié)束。
接著，在時間t10， 4個流出側(cè)主動閥31、 32、 33、 34中，僅流出側(cè)主動 閥31切換至開狀態(tài)，如果在時間tll對驅(qū)動裝置105供電，驅(qū)動裝置105逆 時針旋轉(zhuǎn)，則隔膜閥170向使泵室11的內(nèi)容積縮小的方向移動，因此泵室11 的混合液體介以共通流出空間8從共通流出通道61排出。然后，如果到時間 t12為止向驅(qū)動裝置105輸入規(guī)定步數(shù)的量的脈沖，之后在時間t12停止對驅(qū) 動裝置105供電，則隔膜閥170停止。同時，流出側(cè)主動閥31從開狀態(tài)切換 至閉狀態(tài)。如上所述，相當(dāng)于流入泵室11的液體的1/4的量的混合液體從流 出通道61排出。
接著，在時間tl3， 2個流出側(cè)主動閥31、 32、 33、 34中，僅流出側(cè)主動 閥32切換至開狀態(tài)，如果在時間t14對驅(qū)動裝置105供電，驅(qū)動裝置105逆 時針旋轉(zhuǎn)，則隔膜閥170向使泵室11的內(nèi)容積縮小的方向移動，因此泵室11 的混合液體介以共通流出空間8從流出通道62排出。然后，如果到時間t15 為止向驅(qū)動裝置105輸入規(guī)定步數(shù)的量的脈沖，之后在時間t15停止對驅(qū)動裝 置105供電，則隔膜閥170停止。同時，流出側(cè)主動閥32從開狀態(tài)切換至閉 狀態(tài)。如上所述，相當(dāng)于流入泵室11的液體的1/4的量的混合液體從流出通 道62排出。在其它的流出通道63、 64中也同樣進行上述動作，其內(nèi)容相同， 因此省略說明。
(本方式的主要效果)
如以上說明，本方式的混合泵裝置1中，在泵室11中混合好的液體經(jīng)過 共通流道81及處理室82，之后從流出通道61、 62、 63、 64排出，因此即使在 混合液體的液體組成根據(jù)泵室11內(nèi)的位置不同而發(fā)生偏差的情況下，混合液 體也可在泵室11中被混合后，在通過共通流道81及處理室82的過程中被混 合。因此，可防止分別從4個流出通道61、 62、 63、 64流出的混合液體發(fā)生 濃度偏差。此外，即使在混合泵裝置1的姿態(tài)傾斜、泵室11內(nèi)易發(fā)生成分的 偏離的情況下，也可防止從各流出通道61、 62、 63、 64流出的液體的濃度偏差。
此外，處理室82的流出側(cè)形成有流出通道61、 62、 63、 64的分支點80， 該分支點80為直接與共通流道81和流出通道61、 62、 63、 64連接的構(gòu)造， 其開口截面積小。因此，在分支點80不發(fā)生液體的滯留，所以可防止分別從4 個流出通道61、 62、 63、 64流出的混合液體發(fā)生濃度偏差。
此外，配置處理室82，使液體出口位于上部，因此易將氣泡從處理室82 排出。因此，可避免大氣泡突然從特定的流出通道流出的事態(tài)。
此外，流出通道61、 62、 63、 64從分支點80水平延伸。因此，氣泡不會 集中于流出通道61、 62、 63、 64中的特定的流出通道而流出。
此外，配置流出通道61、 62、 63、 64，使其不形成銳角的彎曲部。在銳角 的彎曲部氣泡易積存，積存的氣泡在變大到一定程度后，會從流出通道61、 62、 63、 64的內(nèi)壁脫離并流出，但如果不形成銳角的彎曲部，則難以發(fā)生氣泡的滯 留。因此，可避免大氣泡突然從流出通道61、 62、 63、 64流出的事態(tài)。
另外，流入通道51、 52朝流入泵室11內(nèi)的液體在泵室11內(nèi)相互對向的 方向開口。因此，每當(dāng)從流入通道51的液體的流入與從流入通道52的液體的 流入切換時，泵室ll內(nèi)的流動反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生紊流。此外，流入通道51、 52的流 入口 515、 525的開口使液體沿著上述泵室11的內(nèi)壁的方向流入，所以泵室11 內(nèi)也產(chǎn)生環(huán)流。因此，分別從流入通道51、 52流入的液體在泵室11內(nèi)被攪拌， 充分地混合，然后流出，所以可防止分別從4個流出通道61、 62、 63、 64流 出的混合液體發(fā)生濃度偏差。
并且，流入通道51、 52具備如下構(gòu)造具備圖4(a)所示的噴嘴狀、或具 備圖4(b)所示的螺旋槽530。因此，分別從流入通道51、 52流入的液體在泵 室ll內(nèi)被攪拌，充分地混合，然后流出，所以可防止分別從4個流出通道61、 62、 63、 64流出的混合液體發(fā)生濃度偏差。即，泵室11的內(nèi)容積與流入通道 21、 22的開口截面積相比大得多，所以從流入通道21、 22流出至泵室11的液 體的速度急劇下降，泵室ll中的攪拌減弱，但如果如圖4(a)所示，將流入通 道21、 22形成為噴嘴狀，則可提高液體流出時的流速，所以可高效地進行泵 室ll中的攪拌。此外，如果如圖4(b)所示形成螺旋槽530，則從流入通道21、 22流出至泵室11的液體形成紊流，所以可高效地進行泵室11中的攪拌。
此外，泵室11中，向共通流道81的液體的液體出口 815被配置在相對于 流入口515、 525距離最遠的位置上。因此，可防止流入泵室10內(nèi)的液體未被充分混合就從泵室IO流出。
另外，在從流入通道21、 22流入的第1種液體LA及第2種液體LB中混 合比較低的第1種液體LA吸入泵室11中之前，使混合比較高的第2種液體LB 的一部分流入泵室ll，因此可防止第1種液體LA偏離在泵室11的角落，例如 隔膜閥170附近，所以可確實地將第1種液體LA和第2種液體LB混合。特別 是在本方式中，以相當(dāng)于全部量的1/2的量吸入混合比較高的第2種液體LB， 之后將混合比較低的第1種液體LA吸入泵室11，然后將剩余1/2的第2種液 體LB吸入泵室11，因此可更確實地將第1種液體LA和第2種液體LB混合。
圖9(a) (h)分別是模式地表示附加在本方式的混合泵裝置上的處理室的 結(jié)構(gòu)例的截面圖。
上述實施方式l中，處理室82的結(jié)構(gòu)是其開口截面積大于共通流道81 及流出通道61、 62、 63、 64的開口截面積，藉此，在其內(nèi)部液體的流動方向 改變，從而被攪拌，但如圖9(a) (h)所示，可追加使處理室82中積極地產(chǎn)生 紊流或/及環(huán)流、高效地攪拌液體的結(jié)構(gòu)。
圖9(a)所示的處理室82包括位于流出側(cè)的有底筒狀的圓筒體821;位 于流入側(cè)的蓋體822;和固定于蓋體822內(nèi)側(cè)的面上的杯狀的分隔構(gòu)件823。 圓筒體821的底部形成有液體出口 82b，另一方面，蓋體822的中央形成有液 體入口82a。杯狀的分隔構(gòu)件823以覆蓋液體入口 82a的狀態(tài)配置，其軀干部 上形成有多個貫通孔83a。因此，從液體入口 82a流入處理室82內(nèi)的液體在通 過分隔構(gòu)件823的貫通孔823a后，從液體出口82b流出。此時，分隔構(gòu)件823 起擋板的功能，液體藉由分隔構(gòu)件823的貫通孔823a，其流動改變，在處理室 82內(nèi)被充分地攪拌、混合，所以可防止從各流出通道61、 62、 63、 64流出的 混合液體發(fā)生濃度偏差。
這里，較好的是配置處理室82，使液體出口 82b位于上部。此外，處理室 82中，如參照圖4(a)、 (b)就流入通道51、 52進行的說明所述，對于液體入 口82a，較好的也是采用具備圖4(a)所示的噴嘴狀、或具備圖4(b)所示的螺旋 槽530的構(gòu)造。圖9(a) (h)所示的處理室82中，該結(jié)構(gòu)也相同。
圖9(b)所示的處理室82包括位于流入側(cè)的有底筒狀的圓筒體824;位 于流出側(cè)的蓋體825;和固定于圓筒體824的底部的內(nèi)側(cè)的面的杯狀的分隔構(gòu) 件823。圓筒體824的底部形成有液體入口 82a，另一方面，蓋體825的中央形成有液體出口 82b。杯狀的分隔構(gòu)件823以覆蓋液體入口 82a的狀態(tài)配置， 其軀干部上形成有多個貫通孔83a。
圖9(c)所示的處理室82包括位于流出側(cè)的有底筒狀的圓筒體821;位 于流入側(cè)的蓋體822;和圓筒狀的分隔構(gòu)件826。蓋體822的中央形成有液體 入口 82a，另一方面，圓筒體821的底部形成有液體出口 82b。分隔構(gòu)件826 具備大徑圓筒部826c和小徑圓筒部826a，小徑圓筒部826a以嵌入液體出口 82b的狀態(tài)保持在圓筒體821上。此外，分隔構(gòu)件826中，大徑圓筒部826c上 未形成貫通孔，但小徑圓筒部826a上形成有多個貫通孔86b。因此，從液體入 口 82a流入處理室82內(nèi)的液體在通過分隔構(gòu)件826的貫通孔826b后，從液體 出口82b流出。此時，分隔構(gòu)件826起擋板的功能，液體在處理室82內(nèi)被充 分地攪拌、混合。
圖9(d)所示的處理室82包括位于流入側(cè)的有底筒狀的圓筒體824，位 于流出側(cè)的蓋體825;和圓筒狀的分隔構(gòu)件826。圓筒體824的底部形成有液 體入口 82a，另一方面，蓋體825的中央形成有液體入口 82b。分隔構(gòu)件826 具備大徑圓筒部826c和小徑圓筒部826a，小徑圓筒部826a以嵌入液體出口 82b的狀態(tài)保持在蓋體825上。此外，分隔構(gòu)件826中，小徑圓筒部826a上形 成有多個貫通孔86b。
圖9(e)所示的處理室82包括位于流出側(cè)的有底筒狀的圓筒體821;位 于流入側(cè)的蓋體822;和多個圓盤狀的分隔構(gòu)件827，這些圓盤狀的分隔構(gòu)件 827從液體入口 82a向液體出口 82b沿軸線方向以垂直姿態(tài)保持于圓筒體821 的軀干部。在外周側(cè)形成有貫通孔827c的分隔構(gòu)件827和在中心側(cè)形成有貫 通孔827d的分隔構(gòu)件827交互配置。因此，從液體入口 82a流入處理室82內(nèi) 的液體在通過分隔構(gòu)件827的貫通孔827c、 827d后，從液體出口82b流出。 此時，分隔構(gòu)件827起擋板的功能，液體在處理室82內(nèi)被充分地攪拌、混合。
圖9(f)所示的處理室82包括位于流出側(cè)的有底筒狀的圓筒體821;位 于流入側(cè)的蓋體822;和多個圓盤狀的分隔構(gòu)件827，這些圓盤狀的分隔構(gòu)件 827從液體入口 82a向液體出口 82b沿軸線方向以垂直姿態(tài)保持于圓筒體821 的軀干部。多個分隔構(gòu)件827的外周側(cè)形成有貫通孔827e，多個分隔構(gòu)件827 以相鄰的分隔構(gòu)件827的貫通孔827e在軸線方向上錯開的狀態(tài)配置。因此， 從液體入口 82a流入處理室82內(nèi)的液體在通過分隔構(gòu)件827的貫通孔827e后， 從液體出口 82b流出。此時，分隔構(gòu)件827起擋板的功能，液體在處理室82內(nèi)被充分地攪拌、混合。此外，分隔構(gòu)件827以傾斜的姿態(tài)配置，所以將液體 導(dǎo)向處理室82的內(nèi)周壁。因此，液體在整個處理室82的內(nèi)部被充分地攪拌、混合。
圖9(g)所示的處理室82在其圓筒狀軀干部82c的內(nèi)表面形成有螺旋槽 828。因此，從液體入口 82a流入處理室82內(nèi)的液體因螺旋槽828而產(chǎn)生環(huán)流 (渦流)。此外，在處理室82內(nèi)，也產(chǎn)生由螺旋槽828的凹凸引起的紊流。因 此，液體在處理室82內(nèi)被充分地攪拌、混合，所以可防止從各流出通道61、 62、 63、 64流出的混合液體發(fā)生濃度偏差。
圖9(h)所示的處理室82包括位于流出側(cè)的有底筒狀的圓筒體821和位于 流入側(cè)的蓋體822，圓筒體821的軀干部上，在軸線方向上保持有垂直姿態(tài)的 支軸829a的兩端。此外，在支軸829a的長度方向的中央附近，支持有可繞支 軸829a旋轉(zhuǎn)的葉輪829b(攪拌構(gòu)件)。因此，從液體入口 82a流入處理室82內(nèi) 的液體一邊使葉輪829b旋轉(zhuǎn)， 一邊從液體出口 82b流出。此時，液體的流動 因葉輪829b而改變，在處理室82內(nèi)被充分地攪拌、混合，所以可防止從各流 出通道61、 62、 63、 64流出的混合液體發(fā)生濃度偏差。
圖10是模式地表示應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置的變形例1中的泵室的橫 截面的示意圖。上述實施方式中，如參照圖3進行的說明所述，從流入通道51 使液體沿逆時針旋轉(zhuǎn)的CCW方向流入，從流入通道52的流入口 525使液體沿 順時針旋轉(zhuǎn)的CW方向流入，但也可采用如圖10所示、流入通道51、 52的朝 向是以泵室11的中央110為中心的點對稱位置朝向泵室11的中央110的結(jié)構(gòu)， 或采用未圖示的、設(shè)定流入通道51、 52的朝向、使它們相對于通過泵室11的 中央110的假想的中心線線對稱的結(jié)構(gòu)。如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則每當(dāng)從流入通 道51的液體的流入與從流入通道52的液體的流入切換時，泵室11內(nèi)的流動 反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生紊流。因此，分別從流入通道51、 52流入的液體在泵室11內(nèi)被攪 拌，充分地混合，然后流出。另外，圖10中省略了液體出口的圖示，但液體 出口形成于泵室11的上表面。
圖11是模式地表示應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置的變形例2中的泵室的橫 截面的示意圖。參照圖3及圖IO進行說明的例子中，每當(dāng)從流入通道51的液 體的流入與從流入通道52的液體的流入切換時就使泵室11內(nèi)的流動反轉(zhuǎn)，但
23本例中，流入通道51、 52的流入口 515、 525的開口均使液體沿著泵室11的 內(nèi)壁的方向流入。這里，流入通道51使液體如箭頭A2所示，沿以泵室11的 中央110為中心逆時針旋轉(zhuǎn)的CCW方向流入，流入通道52的流入口 525也使 液體如箭頭B2所示，沿以泵室11的中央IIO為中心逆時針旋轉(zhuǎn)的CCW方向流 入。因此，即使從流入通道51的液體的流入與從流入通道52的液體的流入切 換，泵室11內(nèi)也可持續(xù)產(chǎn)生高速的環(huán)流。因此，分別從流入通道51、 52流入 的液體在泵室11內(nèi)被攪拌，充分地混合，然后流出。另外，圖10中省略了液 體出口的圖示，但液體出口形成于泵室11的上表面。 [混合裝置的結(jié)構(gòu)例1]
圖12是附加在應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置上的混合裝置的結(jié)構(gòu)例1的說 明圖。
如圖12所示，本例中，構(gòu)成了在泵室11內(nèi)將液體混合的混合裝置210。 本例中，混合裝置210形成于泵室11及在泵室11內(nèi)移動的隔膜閥和活塞等可 動體270中的泵室ll側(cè)。gp，泵裝置11的上表面部在軸線方向上固定有支軸 211，支軸211支持葉輪212(旋轉(zhuǎn)體)，使其能夠旋轉(zhuǎn)。
如上所述構(gòu)成的泵室11中，如果可動體270沿軸線方向直線下降，引起 從流入通道51、 52向泵室11的液體的流入，則由該流體的壓力引起葉輪212 繞支軸211旋轉(zhuǎn)。因此，泵室11內(nèi)產(chǎn)生紊流或/及環(huán)流，液體被攪拌、混合。 因此，分別從流入通道51、 52流入的液體在泵室11內(nèi)被攪拌、充分地混合， 然后流出。
另外，從使葉輪212高效地旋轉(zhuǎn)的角度來看，較好的是配置流入通道51、 52，使液體與葉輪212的前端部分碰撞。此外，因為葉輪212具有方向性，所 以如果從使葉輪212高效地旋轉(zhuǎn)的角度來看，較好的是如圖11所示，流入通 道51、 52使液體沿相同方向流入。
圖13是附加在應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置上的混合裝置的結(jié)構(gòu)例2的說 明圖。如圖13所示，本例中，構(gòu)成了在泵室11內(nèi)將液體混合的混合裝置220。 本例中，混合裝置220形成于泵室ll及在泵室11內(nèi)移動的隔膜閥和活塞等可 動體270中的可動體270側(cè)。即，本例中，在可動體270的上端面形成有由沿 周向傾斜的多個傾斜面271構(gòu)成的槳葉狀突起。因此，如果可動體270沿軸線 方向直線下降，引起從流入通道51、 52向泵室11的液體的流入，則流體的流動沿著傾斜面271發(fā)生變化。因此，泵室11內(nèi)產(chǎn)生紊流或/及環(huán)流，液體被攪
拌、混合。因此，分別從流入通道51、 52流入的液體在泵室11內(nèi)被攪拌、充 分地混合，然后流出。
圖14是附加在應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置上的混合裝置的結(jié)構(gòu)例3的說 明圖。如圖14所示，本例中，構(gòu)成了在泵室11內(nèi)將液體混合的混合裝置230。 本例中，混合裝置220形成于泵室11及在泵室11內(nèi)移動的隔膜閥和活塞等可 動體270中的可動體270偵iJ。 BP，在可動體270的上端面固定有支軸231，支 軸231支持葉輪232(旋轉(zhuǎn)體)，使其能夠旋轉(zhuǎn)。
如上所述構(gòu)成的泵室11中，如果可動體270沿軸線方向直線下降，引起 從流入通道51、 52向泵室11的液體的流入，則由該流體的壓力引起葉輪232 繞支軸231旋轉(zhuǎn)。因此，泵室11內(nèi)產(chǎn)生紊流或/及環(huán)流，液體被攪拌、混合。 因此，分別從流入通道51、 52流入的液體在泵室11內(nèi)被攪拌、充分地混合， 然后流出。
此外，如圖5中的點劃線所示，對于隔膜閥170和帽179等可動體，也可 附加槳葉狀的突起174。如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則伴隨著泵動作，槳葉狀的突起 174可在泵室11內(nèi)移動，攪拌泵室的液體，在泵室11內(nèi)將液體高效地混合。
圖15是附加在應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置上的混合裝置的結(jié)構(gòu)例4的說 明圖。如圖15所示，本例中，構(gòu)成了在泵室11內(nèi)將液體混合的混合裝置240。 本例中，混合裝置220形成于泵室11及在泵室11內(nèi)移動的活塞等可動體370 中的可動體370側(cè)。S卩，在可動體370的上端面形成有通過其中心位置的板狀 突起241。此外，可動體370 —邊繞軸線旋轉(zhuǎn)， 一邊沿軸線方向移動。
如上所述構(gòu)成的泵室11中，如果可動體370 —邊繞軸線旋轉(zhuǎn)一邊沿軸線 方向下降，引起從流入通道51、 52向泵室11的液體的流入，則液體被突起241 攪拌，產(chǎn)生環(huán)流。因此，分別從流入通道51、 52流入的液體在泵室11內(nèi)被攪 拌、充分地混合，然后流出。
圖16(a) (d)分別是模式地表示應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置的泵機構(gòu)的 改良例l的示意圖。如圖16(a)所示，本例中，泵室11上連通有流入通道51、 52及共通流道81，而流入通道51、 52及共通流道81在泵室11的上表面連通。
25這里，圖16(a)表示隔膜閥和活塞等可動體470處于上止點的狀態(tài)，即使在該 狀態(tài)下，流入通道51、 52和共通流道81也介以泵室11連通。因此，在可動 體470到達上止點的過程中，流入通道51、 52及共通流道81不會被阻塞。因 此，可使泵室11內(nèi)的液體幾乎無殘留地從共通流道81流出。此外，只要可動 體470從上止點稍稍下降，即可使液體從流入通道51、 52流入，所以能以高
精度將液體按規(guī)定的比率混合。
如圖16(b)所示，可動體570與泵室11的上表面抵接的位置為上止點，且 即使在流入通道51、 52及共通流道81通過泵室11的內(nèi)周壁連通的情況下， 較好的也是采用流入通道51、 52和共通流道81介以泵室11 一直連通的結(jié)構(gòu)。 為構(gòu)成如上所述的結(jié)構(gòu)，例如使流入通道51、 52及共通流道81通過泵室11 的內(nèi)周壁中靠近泵室11的上表面的部分連通。此外，為形成連絡(luò)流入通道51、 52和共通流道81的槽，在泵室11的上表面局部形成突起115。另外，在可動 體570的上端面與側(cè)面之間的角部分，如圖16(b) 、 (c)所示，在可動體570上 的可動體570到達了上止點時與流入通道51、 52及共通流道81重疊的部分形 成切口 576、 577、 578。
如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則即使可動體570到達上止點，流入通道51、 52及 共通流道81也介以切口 576、 577、 578及突起115的間隙連通。因此，在可 動體570到達上止點的過程中，流入通道51、 52及共通流道81不會被阻塞。 因此，可使泵室11內(nèi)的液體幾乎無殘留地從共通流道81流出。此外，只要可 動體570從上止點稍稍下降，即可使液體從流入通道51、 52流入，所以能以 高精度將液體按規(guī)定的比率混合。
此外，即使可動體與泵室11的上表面面接觸位置為上止點，只要構(gòu)成圖 16(d)所示的結(jié)構(gòu)，就可采用流入通道51、 52和共通流道81介以泵室11 一直 連通的結(jié)構(gòu)。即，使流入通道51、 52及共通流道81通過泵室11的內(nèi)周壁中 靠近泵室11的上表面的部分連通，并且在可動體670的上端面形成小徑的段 部679。如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則即使可動體670到達上止點，流入通道51、 52 及共通流道81也介以小徑的段部679的周圍連通。因此，在可動體670到達 上止點的過程中，流入通道51、 52及共通流道81不會被阻塞。因此，可使泵 室11內(nèi)的液體幾乎無殘留地從共通流道81流出。此外，只要可動體670從上 止點稍稍下降，即可使液體從流入通道51、 52流入，所以能以高精度將液體 按規(guī)定的比率混合。
26[泵機構(gòu)10的改良例2]
圖17是模式地表示應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置的泵機構(gòu)的改良例2的示 意圖。如上述方式所述，使甲醇及水從流入通道51、 52流入泵室11時，因為 甲醇和水的密度不同，所以難以被混合。
因此，本例中，如圖17所示，對于使密度較小的甲醇流入的流入通道51， 使其與泵室11的下方位置連通，對于使密度較大的水流入的流入通道52，使 其與泵室11的上方位置連通。
如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則流入泵室11的甲醇欲上升，另一方面，流入泵室 11的水欲下降。因此，泵室11中產(chǎn)生對流，所以可在泵室11內(nèi)將從流入通道 51流入的甲醇和從流入通道52流入的水充分地混合。
上述結(jié)構(gòu)也可用于2種液體存在溫度差的情況。例如，使溫度較高的液體 從與泵室11的下方位置連通的流入通道51流入，使溫度較低的液體從與泵室 11的上方位置連通的流入通道52流入。如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則溫度較高的液 體欲上升，另一方面，溫度較低的液體欲下降，結(jié)果泵室11的內(nèi)部產(chǎn)生對流， 所以可在泵室11內(nèi)將液體充分地混合。
上述實施方式中，在圖l(a)中，如箭頭P1所示，在共通流道81的途中位 置配置處理室82，但也可如下面說明的實施方式2所述，在箭頭P2所示的流 出通道61、 62、 63、 64的分支點80配置處理室82。此外，各流出通道61、 62、 63、 64上，可如箭頭P3所示，在主動閥31、 32、 33、 34的上游配置處理 室82，也可如箭頭P4所示，在主動閥31、 32、 33、 34的下游配置處理室82。
此外，參照圖24進行說明的結(jié)構(gòu)中，可采用在流出通道61、 62、 63、 64 的途中位置插入有處理室82的結(jié)構(gòu)，此時，可解決同一流出通道中流出初期 和流出終期的組成發(fā)生偏差的問題。
圖18(a)是模式地表示本發(fā)明的實施方式2中的混合泵裝置的結(jié)構(gòu)的示意 圖，圖18(b)是模式地表示該混合泵裝置的流出側(cè)的結(jié)構(gòu)的示意圖。另外，本 方式及后述方式的基本結(jié)構(gòu)與實施方式1相同，因此對共通的部分使用相同的 符號進行圖示，并省略對它們的說明。
如圖18(a) 、 (b)所示，本方式的混合泵裝置1與實施方式l相同，也包括 2個流入通道51、 52;分別配置于2個流入通道51、 52的流入側(cè)主動閥21、22;液體分別介以2個流入通道51、 52流入的泵室11;具備使該泵室ll的內(nèi) 容積膨脹、收縮的往復(fù)泵機構(gòu)10，使在泵室11中混合好的液體流出的4個流 出通道61、 62、 63、 64;和分別配置于4個流出通道61、 62、 63、 64的流出 側(cè)主動閥31、 32、 33、 34。
本方式中，泵室11上連通有共通流道81及處理室82，多個流出通道61、 62、 63、 64介以共通流道81及處理室82與泵室11連通。本方式中，4個流 出通道61、 62、 63、 64與處理室82直接連通，處理室82成為流出通道61、 62、 63、 64的分支點。
構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)時，在泵室11中混合好的液體也經(jīng)過共通流道81及處理室 82，之后從流出通道61、 62、 63、 64排出，因此即使在混合液體的液體組成 根據(jù)泵室11內(nèi)的位置不同而發(fā)生偏差的情況下，混合液體也可在泵室11中被 混合后，也在經(jīng)過共通流道81及處理室82的過程中被混合。因此，可防止分 別從4個流出通道61、 62、 63、 64流出的混合液體發(fā)生濃度偏差。
圖19模式地表示本發(fā)明的實施方式2的變形例中的混合泵裝置的結(jié)構(gòu)的 示意圖。如圖19所示，本方式的混合泵裝置1也與實施方式2相同，多個流 出通道61、 62、 63、 64介以共通流道81及處理室82與泵室ll連通。此外， 4個流出通道61、 62、 63、 64與處理室82直接連通，處理室82成為流出通道
61、 62、 63、 64的分支點。
本方式中，2個流入通道51、 52的流入口 515、 525的開口面積(流入通道 21、 22的流出側(cè)開口面積)狹窄。例如，2個流入通道51、 52的流入口515、 525的開口面積比處理室82的4個流出通道61、 62、 63、 64的進入側(cè)開口 615、 625、 635、 645的開口面積、及泵室11的液體出口 815的開口都要狹窄。因此， 本方式中，液體從流入通道21、 22流出時的流速高，所以可高效地進行泵室 11中的攪拌。因此，可高效地進行泵室11中的液體的混合。所以可防止分別 從4個流出通道61、 62、 63、 64流出的液體發(fā)生濃度偏差。
圖20是模式地表示本發(fā)明的實施方式3中的混合泵裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。 如圖20所示，本方式的混合泵裝置1也與實施方式2相同，多個流出通道61、
62、 63、 64介以共通流道81及處理室82與泵室11連通。此外，4個流出通 道61、 62、 63、 64與處理室82直接連通，處理室82成為流出通道61、 62、63、 64的分支點。
本方式中，共通流道81在多處彎曲。因此，從泵室ll流出的液體在共通 流道81的彎曲部產(chǎn)生紊流，被攪拌，均一地混合，之后到達處理室82，所以 可防止分別從4個流出通道61、 62、 63、 64流出的液體發(fā)生濃度偏差。上述 結(jié)構(gòu)也可用于實施方式1中的混合泵裝置1。
圖21是模式地表示本發(fā)明的實施方式4中的混合泵裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。 如圖21所示，本方式的混合泵裝置1也與實施方式2相同，多個流出通道61、
62、 63、 64介以共通流道81及處理室82與泵室11連通。此外，4個流出通 道61、 62、 63、 64與處理室82直接連通，處理室82成為流出通道61、 62、
63、 64的分支點。
本方式中，在共通流道81的長度方向的多處進行流道的分離和結(jié)合。因 此，從泵室11流出的液體在通過共通流道81時，由流道的分離和結(jié)合而被攪 拌，均一地混合，之后到達處理室82，所以可防止分別從4個流出通道61、 62、 63、 64流出的液體發(fā)生濃度偏差。上述結(jié)構(gòu)也可用于實施方式1中的混合 泵裝置1。
圖22(a)、 (b)、 (c)是模式地表示本發(fā)明的實施方式5中的混合泵裝置的 結(jié)構(gòu)的示意圖。上述實施方式中，裝置的結(jié)構(gòu)是2個流入通道51、 52與泵室 ll連通的結(jié)構(gòu)，但也可采用如圖22(a)所示，2個流入通道51、 52分別介以共 通流入通道71(共通流入空間)與泵室11連通的結(jié)構(gòu)。此外，也可采用在圖22(a) 中箭頭P5所示的流入通道51、 52的合流點70配置有流入側(cè)處理室的結(jié)構(gòu)。 還可采用如圖22(a)中箭頭P6所示，在共通流入通道71的途中位置配置有流 入側(cè)處理室的結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)也可與實施方式l組合。
在流入通道51、 52的合流點70配置流入側(cè)處理室的結(jié)構(gòu)如圖22(b)所示 表示。圖22(b)所示的混合泵裝置1中也包括2個流入通道51、 52;分別配 置于2個流入通道51、 52的流入側(cè)主動閥21、 22;液體分別介以2個流入通 道51、 52流入的泵室11;具備使該泵室11的內(nèi)容積膨脹、收縮的往復(fù)泵機構(gòu) 11;使在泵室11中混合好的液體流出的4個流出通道61、 62、 63、 64;和分 別配置于4個流出通道61、 62、 63、 64的流出側(cè)主動閥31、 32、 33、 34。泵 室11上連通有共通流入通道71， 2個流入通道51、 52介以共通流入通道71
29與泵室ll連通。圓柱狀的泵室ll中，共通流入通道的流入口 715和向共通流
出通道81的液體的液體出口 815開口于泵室11的內(nèi)周壁中在周向上距離最遠 的位置。
此外，在2個流入通道51、 52的合流點70配置有開口截面積大于流入通 道51、 52的流入側(cè)處理室72， 2個流入通道51、 52介以由流入側(cè)處理室72 及共通流入通道71構(gòu)成的共通流入空間7與泵室11連通。流入側(cè)處理室72 構(gòu)成圓柱狀空間，向共通流入通道71的液體的流出口 711和流入通道51、 52 的流入口 517、 527(流入通道51、 52的流出側(cè)開口)開口于流入側(cè)處理室72的 內(nèi)周壁中在周向上距離最遠的位置。
如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則可在流入泵室11前將液體混合，所以可高效地進 行液體的混合。
另外，圖22(b)所示的混合泵裝置1中，也可如圖22(c)所示，使共通流 入通道71在多處彎曲，也可如實施方式4，在共通流入通道71的長度方向的 多處進行流道的分離和結(jié)合。
雖然省略圖示，但實施方式5中，對于流入通道51、 52相對流入側(cè)處理 室72的連結(jié)構(gòu)造，也可采用圖3、圖4、圖10或圖11所示的流入通道51、 52 相對泵室11的連結(jié)構(gòu)造。
圖23(a)、 (b)分別是模式地表示在應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置上構(gòu)成多個 處理室的例子的示意圖。
可采用如圖23(a)所示、多個處理室82串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，也可采用如圖 23(b)所示、多個處理室82并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
此外，雖然省略圖示，但可在流出側(cè)處理室82或流入側(cè)處理室72上構(gòu)成 脫氣裝置。如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則可防止從流出通道61、 62、 63、 64流出的 液體產(chǎn)生氣泡。此外，可在2個流入通道51、 52的至少1個上構(gòu)成脫氣裝置。 從流入通道51供給水、從流入通道52供給甲醇時，甲醇的氣體溶解度較大。 因此，如果在泵室11或共通流入空間8中將水和甲醇混合，則易產(chǎn)生氣泡， 該氣泡的產(chǎn)生妨礙從泵室11的混合液體的定量排出。因此，如果在供給甲醇 的流入通道52的途中位置配置超聲波脫氣裝置或利用脫氣膜的脫氣裝置，則 可減少甲醇中的溶存氣體，所以即使在泵室11或共通流入空間8中將水和甲醇混合，也不會產(chǎn)生氣泡。
另外，較好的是對處理室82、流入側(cè)處理室72和泵室11的內(nèi)壁施以等離 子體照射、二氧化硅等的涂布處理等親水處理。如果構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，則氣泡難 以附著在處理室82、流入側(cè)處理室72和泵室11的處理室內(nèi)的內(nèi)壁上，所以可 避免大氣泡突然從流出通道61、 62、 63、 64流出的事態(tài)。
此外，上述方式中，描述了流入通道為2個、流出通道為4個的例子，但 對具備除此之外的數(shù)量的流入通道及流出通道的混合泵裝置，也可應(yīng)用本發(fā) 明。
上述方式中，以使用隔膜閥170作為隔膜閥170的例子為中心進行說明， 但對使用柱塞作為閥體的混合泵裝置，也可應(yīng)用本發(fā)明。 [混合泵裝置的用途]
應(yīng)用了本發(fā)明的混合泵裝置1的用途不限于燃料電池，例如可作為用于調(diào) 合多種藥液、調(diào)制復(fù)合藥的泵使用。另外，也可作為冰箱的制冰泵使用，用于 從每個制冰格的流出通道排出味、色、香不同的果汁。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
本發(fā)明中，液體分別從多個流入通道流入泵室后，各液體在泵室中被混合， 分別從多個流出通道流出。這里，因為流出通道上設(shè)置有液體混合用的處理室， 所以在泵室中混合好的液體在經(jīng)過處理室后，從流出通道流出。因此，即使在 液體組成根據(jù)泵室內(nèi)的位置不同而發(fā)生偏差的情況下，液體在泵室中被混合 后，在通過處理室內(nèi)的過程中也被混合，所以可防止多個流出通道之間，或同 一流出通道中流出初期和流出終期之間混合液的組成發(fā)生偏差。此外，即使在 混合泵裝置的姿態(tài)傾斜、泵室內(nèi)易發(fā)生成分的偏離的情況下，也可防止從各流 出通道流出的液體的濃度偏差。
權(quán)利要求
1. 一種混合泵裝置，包括多個流入通道；分別配置于該多個流入通道的流入側(cè)閥；液體分別介以該多個流入通道流入的泵室；使該泵室的內(nèi)容積膨脹、收縮的泵機構(gòu)；使在所述泵室中混合好的液體流出的多個流出通道；和分別配置于該多個流出通道的流出側(cè)閥，其特征在于，所述多個流出通道的至少1個流出通道中，構(gòu)成有開口截面積大于該流出通道的處理室。
2. 如權(quán)利要求1所述的混合泵裝置，其特征在于，所述多個流出通道介 以共通的流道與所述泵室連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的混合泵裝置，其特征在于，所述處理室插入在所 述多個流出通道的分支點和所述泵室之間。
4. 如權(quán)利要求3所述的混合泵裝置，其特征在于，所述分支點的開口截 面積為向該分支點的進入側(cè)流道的開口截面積及所述流出通道的開口截面積 中的較大的面積以下。
5. 如權(quán)利要求3所述的混合泵裝置，其特征在于，所述多個流出通道從 所述分支點水平延伸。
6. 如權(quán)利要求1 5中任一項所述的混合泵裝置，其特征在于，在所述處 理室內(nèi)，液體藉由在該處理室內(nèi)產(chǎn)生的紊流或/及環(huán)流而被混合。
7. 如權(quán)利要求1 5中任一項所述的混合泵裝置，其特征在于，所述處理 室是多個處理室以串聯(lián)或/及并聯(lián)的連接關(guān)系構(gòu)成的。
8. 如權(quán)利要求1 5中任一項所述的混合泵裝置，其特征在于，所述處理 室在該處理室的上部具備向所述流出通道的液體出口。
9. 如權(quán)利要求1 5中任一項所述的混合泵裝置，其特征在于，所述多個 流出通道上不形成銳角的彎曲部。
10. 如權(quán)利要求1 5中任一項所述的混合泵裝置，其特征在于，對所述 處理室的內(nèi)壁施以親水處理。
11. 如權(quán)利要求1 5中任一項所述的混合泵裝置，其特征在于，所述處 理室上構(gòu)成有脫氣裝置。
12. 如權(quán)利要求1 5中任一項所述的混合泵裝置，其特征在于，所述多個流入通道介以共通流入空間與所述泵室連通。
13. 如權(quán)利要求6所述的混合泵裝置，其特征在于，所述處理室是多個處 理室以串聯(lián)或/及并聯(lián)的連接關(guān)系構(gòu)成的。
14. 如權(quán)利要求6所述的混合泵裝置，其特征在于，所述處理室在該處理 室的上部具備液體出口。
15. 如權(quán)利要求6所述的混合泵裝置，其特征在于，所述多個流出通道上 不形成銳角的彎曲部。
16. 如權(quán)利要求6所述的混合泵裝置，其特征在于，對所述處理室的內(nèi)壁 施以親水處理。
17. 如權(quán)利要求6所述的混合泵裝置，其特征在于，所述處理室上構(gòu)成有 脫氣裝置。
18. 如權(quán)利要求6所述的混合泵裝置，其特征在于，所述多個流入通道介 以共通流入空間與所述泵室連通。
19. 一種燃料電池，至少具有多個起電部、和作為對應(yīng)于各該多個起電部 的燃料供給裝置的混合泵裝置，其特征在于，所述混合泵裝置包括多個流入通道；分別配置于該多個流入通道的流入 側(cè)閥；液體分別介以該多個流入通道流入的泵室；使該泵室的內(nèi)容積膨脹、收 縮的泵機構(gòu)；使在所述泵室中混合好的液體流出的多個流出通道；和分別配置 于該多個流出通道的流出側(cè)閥，所述多個流出通道的至少l個流出通道中，構(gòu)成有開口截面積大于該流出 通道的處理室。
20. 如權(quán)利要求19所述的燃料電池，其特征在于，所述多個流出通道介 以共通的流道與所述泵室連接。
21. 如權(quán)利要求20所述的燃料電池，其特征在于，所述處理室插入在所 述多個流出通道的分支點和所述泵室之間。
22. 如權(quán)利要求21所述的燃料電池，其特征在于，所述分支點的開口截 面積為向該分支點的進入側(cè)流道的開口截面積及所述流出通道的開口截面積 中的較大的面積以下。
23. 如權(quán)利要求21所述的燃料電池，其特征在于，所述多個流出通道從 所述分支點水平延伸。
24. 如權(quán)利要求19 23中任一項所述的燃料電池，其特征在于，在所述 處理室內(nèi)，液體藉由在該處理室內(nèi)產(chǎn)生的紊流或/及環(huán)流而被混合。
25. 如權(quán)利要求19 23中任一項所述的燃料電池，其特征在于，所述處 理室是多個處理室以串聯(lián)或/及并聯(lián)的連接關(guān)系構(gòu)成的。
26. 如權(quán)利要求19 23中任一項所述的燃料電池，其特征在于，所述處 理室在該處理室的上部具備向所述流出通道的液體出口 。
27. 如權(quán)利要求19 23中任一項所述的燃料電池，其特征在于，所述多 個流出通道上不形成銳角的彎曲部。
28. 如權(quán)利要求19 23中任一項所述的燃料電池，其特征在于，對所述 處理室的內(nèi)壁施以親水處理。
29. 如權(quán)利要求19 23中任一項所述的燃料電池，其特征在于，所述處 理室上構(gòu)成有脫氣裝置。
30. 如權(quán)利要求19 22中任一項所述的燃料電池，其特征在于，所述多 個流入通道介以共通流入空間與所述泵室連通。
31. 如權(quán)利要求24所述的燃料電池，其特征在于，所述處理室是多個處 理室以串聯(lián)或/及并聯(lián)的連接關(guān)系構(gòu)成的。
32. 如權(quán)利要求24所述的燃料電池，其特征在于，所述處理室在該處理 室的上部具備液體出口。
33. 如權(quán)利要求24所述的燃料電池，其特征在于，所述多個流出通道上 不形成銳角的彎曲部。
34. 如權(quán)利要求24所述的燃料電池，其特征在于，對所述處理室的內(nèi)壁 施以親水處理。
35. 如權(quán)利要求24所述的燃料電池，其特征在于，所述處理室上構(gòu)成有 脫氣裝置。
36. 如權(quán)利要求24所述的燃料電池，其特征在于，所述多個流入通道介 以共通流入空間與所述泵室連通。
全文摘要
用于燃料電池等的混合泵裝置(1)，該混合泵裝置(1)包括2個流入通道(51、52)；分別配置于2個流入通道(51、52)的流入側(cè)主動閥(21、22)；液體分別介以2個流入通道(51、52)流入的泵室(11)；使在該泵室(11)中混合好的液體流出的4個流出通道(61、62、63、64)；和分別配置于4個流出通道(61、62、63、64)的流出側(cè)主動閥(31、32、33、34)。此外，泵室(11)與多個流出通道(61、62、63、64)的分支點(80)之間構(gòu)成有處理室(82)。因此，可防止在泵室(11)內(nèi)混合好的液體從4個流出通道(61、62、63、64)流出時液體的濃度發(fā)生偏差。
文檔編號F04B13/02GK101449056SQ200780017809
公開日2009年6月3日 申請日期2007年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者市瀨俊彥, 村松健次, 橫澤滿雄, 福田真介, 高津克巳 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社;松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社