WO2023139832A1 - ベローズポンプ装置 - Google Patents

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WO2023139832A1
WO2023139832A1 PCT/JP2022/032744 JP2022032744W WO2023139832A1 WO 2023139832 A1 WO2023139832 A1 WO 2023139832A1 JP 2022032744 W JP2022032744 W JP 2022032744W WO 2023139832 A1 WO2023139832 A1 WO 2023139832A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bellows
state
expansion
drive
contraction
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/032744
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大輔 浦田
克彦 福井
Original Assignee
日本ピラー工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本ピラー工業株式会社 filed Critical 日本ピラー工業株式会社
Publication of WO2023139832A1 publication Critical patent/WO2023139832A1/ja

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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
    • F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • 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
    • F04B43/10—Pumps having fluid drive

Definitions

  • the present invention relates to a bellows pump device.
  • Some bellows pumps used in semiconductor manufacturing, chemical industry, etc. to deliver transfer fluids such as chemicals and solvents include a pair of bellows that expand and contract independently of each other to suck and discharge the transfer fluid, and a pair of air cylinders that expand and contract each bellows by supplying and discharging pressurized air (see Patent Document 1, for example).
  • the bellows pump described in Patent Document 1 controls the driving of each air cylinder so that before one bellows is most contracted (end of discharge), the other bellows is contracted from the most extended state and the transfer fluid is discharged.
  • the air pressure of the pressurized air supplied to each air cylinder is increased in order to increase the discharge flow rate of the transferred fluid.
  • the air pressure is increased, when the bellows switches from expansion to contraction (particularly when the bellows stops expanding), a large instantaneous pressure fluctuation (pressure rise) occurs inside the bellows, generating an impact pressure called "water hammer.” When such impact pressure is generated, it may adversely affect the semiconductor manufacturing process and the like.
  • the present disclosure has been made in view of such circumstances, and aims at suppressing impact pressure generated when switching from suction to discharge of transfer fluid in a bellows pump device that reduces pulsation on the discharge side.
  • the bellows pump device of the present disclosure is independently expandable and contractible between a maximum extension state and a maximum contraction state, and includes a first bellows and a second bellows that draws in the transfer fluid by expansion and discharges the transfer fluid from the inside by contraction, a first drive unit that actively drives the first bellows to expand and contract, a second drive unit that actively drives the second bellows to expand and contract, a first detection unit that detects the expansion and contraction state of the first bellows, and a detection unit that detects the expansion and contraction state of the second bellows.
  • the first bellows contraction drive After stopping the first bellows expansion drive in a first half-expansion state before the maximum expansion state based on a second detection unit and detection signals from the first detection unit and the second detection unit, the first bellows contraction drive is started before the second bellows reaches the maximum contraction state.
  • a control unit that controls the operation of the first drive unit and the second drive unit so as to start the contraction drive of the second bellows.
  • the control unit starts contraction driving of the first bellows (second bellows) before the second bellows (first bellows) reaches the maximum contraction state.
  • the first bellows (second bellows) since the first bellows (second bellows) has already discharged the transfer fluid at the switching timing from discharge to suction of the second bellows (first bellows), it is possible to reduce the drop in discharge pressure of the transfer fluid at the switching timing. As a result, pulsation on the discharge side of the bellows pump device can be reduced.
  • control unit stops the active extension drive of the first bellows (second bellows) in a first mid-extension state (second mid-extension state) before the maximum extension state. Therefore, even if a pressure rise occurs in the first bellows (second bellows) due to the impact pressure when the extension drive of the first bellows (second bellows) stops, the first bellows (second bellows) passively expands from the first half-stretched state (second half-stretched state), so that the pressure rise can be absorbed. As a result, it is possible to suppress the impact pressure generated when the transfer fluid is switched from being sucked to being discharged.
  • the first intermediate extension state is a state in which an extension margin for passive extension of the first bellows is secured due to an increase in pressure within the first bellows
  • the second intermediate extension state is a state in which an extension margin for passive extension of the second bellows is secured due to an increase in pressure within the second bellows.
  • control unit performs the operation control so that the time difference between stopping the expansion drive of the first bellows in the first mid-extension state and starting the contraction drive of the first bellows is equal to or longer than a first time defined below, and that the time difference between stopping the expansion drive of the second bellows in the second mid-elongation state and starting the contraction drive of the second bellows is equal to or longer than the second time defined below.
  • 1st time time during which the first bellows passively expands due to the pressure increase in the first bellows
  • 2nd time time during which the second bellows passively expands due to the pressure increase in the second bellows
  • first bellows When the first bellows (second bellows) is passively expanded at the time when the first bellows (second bellows) is started to contract and the transfer fluid is discharged before the second bellows (the first bellows) reaches the maximum contraction state, the transfer fluid in the first bellows (second bellows) cannot be discharged immediately, so the discharge pressure of the transfer fluid cannot be increased immediately, and the pulsation on the discharge side of the bellows pump device may not be effectively reduced.
  • the time difference between stopping the active extension drive of the first bellows (second bellows) in the first mid-extension state (second mid-extension state) and starting the contraction drive of the first bellows (second bellows) is controlled to be equal to or greater than the first time (second time), which is the passive extension time of the first bellows (second bellows). Therefore, the passive expansion of the first bellows (second bellows) can be reliably completed within the first time (second time). As a result, since the contraction drive of the first bellows (second bellows) can be immediately started at the above time point, the pulsation on the discharge side of the bellows pump device can be effectively reduced while suppressing the impact pressure.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a bellows pump device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a bellows pump
  • 4 is a time chart showing an example of operation control performed by a control unit;
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a bellows pump device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the bellows pump device 1 of the present embodiment is used, for example, in a semiconductor manufacturing device to supply a constant amount of transfer fluid such as a chemical liquid or a solvent.
  • the bellows pump device 1 includes an air supply device (fluid supply device) 2, a mechanical regulator 3, a first solenoid valve 4, a second solenoid valve 5, a control section 6, a bellows pump 10, a first electropneumatic regulator (first fluid pressure adjustment section) 51, and a second electropneumatic regulator (second fluid pressure adjustment section) 52.
  • the air supply device 2 is composed of an air compressor, for example, and generates pressurized air (pressurized fluid) to be supplied to the bellows pump 10 .
  • the mechanical regulator 3 manually adjusts the air pressure (fluid pressure) of the pressurized air generated by the air supply device 2 .
  • the first electropneumatic regulator 51 and the second electropneumatic regulator 52 will be described later.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the bellows pump 10.
  • FIG. A bellows pump 10 of the present embodiment includes a pump head 11 arranged in the center, a pair of pump cases 12 attached to both lateral sides of the pump head 11, a first bellows 13 and a second bellows 14 as a pair of bellows attached to the lateral sides of the pump head 11 inside each pump case 12, and a total of four checks attached to the lateral sides of the pump head 11 inside each of the first and second bellows 13 and 14.
  • a valve 15 and a check valve 16 are provided.
  • the first bellows 13 and the second bellows 14 are made of a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), and are formed in a cylindrical shape with a bottom.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
  • the peripheral wall 13b of the first bellows 13 and the peripheral wall 14b of the second bellows 14 are each formed in a bellows shape, and are configured to be freely stretchable in the left-right direction independently of each other.
  • a thick portion 13c thicker than the peripheral wall 13b is formed integrally with the end portion of the first bellows 13 on the closed side.
  • a thick portion 14c that is thicker than the peripheral wall 14b is formed integrally with the end portion of the second bellows 14 on the closed side.
  • Each thickness of the thick portions 13c, 14c is set to a thickness that does not cause elastic deformation even if pressure rise due to impact pressure occurs in the first and second bellows 13, 14. As shown in FIG.
  • a working plate 19 is tightly fixed to the outer surfaces of the thick portions 13c, 14c of the first and second bellows 13, 14 by means of bolts 17 and nuts 18.
  • the first and second bellows 13 and 14 are stretchable between a maximum extension state in which the outer surface of the operating plate 19 contacts the inner surface of the bottom wall portion 121 of the bottomed cylindrical pump case 12, and a maximum contraction state in which the inner surface of the piston body 23 contacts the outer surface of the bottom wall portion 121.
  • first pump case 12A The opening peripheral portion of the pump case 12 (hereinafter also referred to as “first pump case 12A”) is airtightly pressed and fixed to the flange portion 13a of the first bellows 13 .
  • first discharge-side air chamber (first discharge-side fluid chamber) 21A is formed in an airtight state outside the first bellows 13 inside the first pump case 12A.
  • a first intake/exhaust port 22A is provided in the first pump case 12A, and the first intake/exhaust port 22A is connected to the air supply device 2 via the first electromagnetic valve 4, the first electropneumatic regulator 51 and the mechanical regulator 3 (see FIG. 1). Accordingly, when pressurized air is supplied from the air supply device 2 to the inside of the first discharge side air chamber 21A, the first bellows 13 contracts.
  • the flange portion 14a of the second bellows 14 is airtightly pressed and fixed to the opening peripheral portion of the pump case 12 (hereinafter also referred to as "second pump case 12B").
  • second pump case 12B a second discharge-side air chamber (second discharge-side fluid chamber) 21B that is kept airtight is formed outside the second bellows 14 inside the second pump case 12B.
  • a second intake/exhaust port 22B is provided in the second pump case 12B, and the second intake/exhaust port 22B is connected to the air supply device 2 via the second electromagnetic valve 5, the second electropneumatic regulator 52, and the mechanical regulator 3 (see FIG. 1). Accordingly, when pressurized air is supplied from the air supply device 2 to the inside of the second discharge side air chamber 21B, the second bellows 14 contracts.
  • a rod-shaped connecting member 20 penetrates through the bottom wall portion 121 of each of the pump cases 12A and 12B, and the connecting member 20 is supported so as to be slidable in the left-right direction with respect to the bottom wall portion 121 .
  • a piston body 23 is fixed to the outer end of the connecting member 20 with a nut 24 .
  • the piston body 23 is slidably supported in the left-right direction while maintaining an airtight state with respect to the inner peripheral surface of a cylindrical cylinder body 25 integrally provided on the outside of the bottom wall portion 121 .
  • first suction-side air chamber first suction-side fluid chamber
  • second suction-side fluid chamber second suction-side fluid chamber
  • the cylinder body 25 on the first pump case 12A side is formed with an intake/exhaust port 251 that communicates with the first suction side air chamber 26A.
  • the intake/exhaust port 251 is connected to the air supply device 2 via the first solenoid valve 4, the first electro-pneumatic regulator 51 and the mechanical regulator 3 (see FIG. 1).
  • the first bellows 13 expands.
  • the cylinder body 25 on the second pump case 12B side is formed with an intake/exhaust port 252 that communicates with the second suction side air chamber 26B.
  • the intake/exhaust port 252 is connected to the air supply device 2 via the second solenoid valve 5, the second electro-pneumatic regulator 52 and the mechanical regulator 3 (see FIG. 1).
  • the second bellows 14 expands.
  • the first pump case 12A in which the first discharge-side air chamber 21A is formed, and the piston body 23 and the cylinder body 25 that form the first suction-side air chamber 26A constitute a first drive section 27 that actively drives the first bellows 13 to expand and contract.
  • the second pump case 12B in which the second discharge side air chamber 21B is formed, and the piston body 23 and the cylinder body 25 that form the second suction side air chamber 26B constitute a second driving portion 28 that actively drives the second bellows 14 to expand and contract.
  • a pair of proximity sensors 29A and 29B are attached to the cylinder body 25 of the first drive section 27 .
  • a detection target plate 30 that is detected by each of the proximity sensors 29A and 29B is attached to the piston body 23 of the first drive section 27 .
  • the detected plate 30 alternately approaches the proximity sensors 29A and 29B by reciprocating together with the piston body 23 .
  • the proximity sensor 29A is arranged at a position where it detects the plate 30 to be detected when the first bellows 13 is in the first intermediate contraction state (described later) before the first bellows 13 reaches the maximum contraction state.
  • the proximity sensor 29B is arranged at a position where it detects the plate 30 to be detected when the first bellows 13 is in a first half-stretched state (described later) before the first bellows 13 reaches its most stretched state.
  • Each of the proximity sensors 29A and 29B outputs a detection signal to the control unit 6 when detecting the plate 30 to be detected.
  • a pair of proximity sensors 29A and 29B function as a first detector that detects the expansion/contraction state of the first bellows 13 .
  • a pair of proximity sensors 31A and 31B are attached to the cylinder body 25 of the second drive section 28 .
  • a detection target plate 32 that is detected by the proximity sensors 31A and 31B is attached to the piston body 23 of the second driving section 28 .
  • the detected plate 32 alternately approaches the proximity sensors 31A and 31B by reciprocating together with the piston body 23 .
  • the proximity sensor 31A is arranged at a position to detect the plate 30 to be detected when the second bellows 14 is in a second halfway contraction state (described later) before the second bellows 14 reaches the most contraction state.
  • the proximity sensor 31B is arranged at a position where it detects the plate 32 to be detected when the second bellows 14 is in a second intermediate extension state (described later) before the second bellows 14 reaches the maximum extension state.
  • Each of the proximity sensors 31A and 31B outputs a detection signal to the control unit 6 when detecting the plate 30 to be detected.
  • a pair of proximity sensors 31A and 31B function as a second detector that detects the expansion/contraction state of the second bellows 14 .
  • the pump head 11 is made of fluororesin such as PTFE and PFA.
  • a suction passage 34 and a discharge passage 35 for the transfer fluid are formed inside the pump head 11 .
  • the suction passage 34 and the discharge passage 35 are opened on the outer peripheral surface of the pump head 11 and connected to a suction port and a discharge port (both not shown) provided on the outer peripheral surface.
  • the suction port is connected to the transfer fluid storage tank or the like, and the discharge port is connected to the transfer destination of the transfer fluid.
  • the suction passage 34 and the discharge passage 35 branch toward the left and right side surfaces of the pump head 11 , respectively, and have a suction port 36 and a discharge port 37 that open at the left and right side surfaces of the pump head 11 .
  • Each suction port 36 and each discharge port 37 communicate with the inside of the bellows 13, 14 via check valves 15, 16, respectively.
  • a check valve 15 (hereinafter also referred to as a "suction check valve") attached to the suction port 36 has a valve case 15a, a valve body 15b housed in the valve case 15a, and a compression coil spring 15c that biases the valve body 15b in the valve closing direction.
  • the valve case 15a is formed in a cylindrical shape with a bottom.
  • a through hole 15d communicating with the inside of the bellows 13, 14 is formed in the bottom wall of the valve case 15a.
  • the valve body 15b closes (closes) the suction port 36 by the biasing force of the compression coil spring 15c, and opens (valve opens) the suction port 36 when the back pressure due to the flow of the transfer fluid accompanying the expansion and contraction of the bellows 13 and 14 acts.
  • the suction check valve 15 opens when the bellows 13, 14 in which it is arranged expands, allowing the transfer fluid to be sucked in the direction (one direction) from the suction passage 34 to the inside of the bellows 13, 14.
  • the suction check valve 15 closes when the bellows 13, 14 in which it is arranged is contracted to prevent backflow of transfer fluid from the inside of the bellows 13, 14 toward the suction passage 34 (the other direction).
  • the check valve 16 (hereinafter also referred to as “discharge check valve”) attached to the discharge port 37 has a valve case 16a, a valve body 16b housed in the valve case 16a, and a compression coil spring 16c that biases the valve body 16b in the valve closing direction.
  • the valve case 16a is formed in a cylindrical shape with a bottom.
  • a through hole 16d communicating with the inside of the bellows 13, 14 is formed in the bottom wall of the valve case 16a.
  • the valve body 16b closes (valve closes) the through hole 16d of the valve case 16a by the urging force of the compression coil spring 16c, and opens (valve opens) the through hole 16d of the valve case 16a when the back pressure due to the flow of the transfer fluid accompanying the expansion and contraction of the bellows 13 and 14 acts.
  • the discharge check valve 16 opens when the bellows 13, 14 in which it is arranged contracts, allowing the transfer fluid to flow out from the inside of the bellows 13, 14 in the direction (one direction) toward the discharge passage 35. Further, the discharge check valve 16 closes when the bellows 13, 14 in which it is arranged expands, and prevents the transfer fluid from flowing back from the discharge passage 35 toward the inside of the bellows 13, 14 (the other direction).
  • FIG. 3 and 4 the configurations of the first and second bellows 13, 14 are shown in a simplified manner.
  • the valve bodies 15b and 16b of the suction check valve 15 and the discharge check valve 16 mounted on the left side of the pump head 11 in the drawing receive pressure from the transfer fluid in the first bellows 13 and move to the right side of the respective valve cases 15a and 16a in the drawing.
  • the suction check valve 15 is closed, the discharge check valve 16 is opened, and the transfer fluid in the first bellows 13 is discharged from the discharge passage 35 to the outside of the pump.
  • valve body 15b of the suction check valve 15 mounted on the right side of the pump head 11 in the drawing moves to the right side of the valve case 15a in the drawing due to the suction action of the second bellows 14.
  • the valve body 16b of the discharge check valve 16 mounted on the right side of the pump head 11 in the drawing moves to the right side of the valve case 16a in the drawing due to the suction action of the second bellows 14 and the pressing action of the transfer fluid discharged from the first bellows 13 into the discharge passage 35.
  • the check valve 15 for suction is opened, the check valve 16 for discharge is closed, and the transfer fluid is sucked into the second bellows 14 from the suction passage 34 .
  • valve body 15b of the suction check valve 15 mounted on the left side of the pump head 11 in the drawing moves to the left side of the valve case 15a in the drawing due to the suction action of the first bellows 13.
  • FIG. The valve body 16b of the discharge check valve 16 mounted on the left side of the pump head 11 in the drawing moves to the left side of the valve case 16a in the drawing due to the suction action of the first bellows 13 and the pressing action of the transfer fluid discharged from the first bellows 13 into the discharge passage 35.
  • the suction check valve 15 is opened, the discharge check valve 16 is closed, and the transfer fluid is sucked into the first bellows 13 from the suction passage 34 .
  • the left and right bellows 13 and 14 can alternately suck and discharge the transfer fluid.
  • the first electromagnetic valve 4 is, for example, a three-position electromagnetic switching valve having a pair of solenoids 4a and 4b. Each solenoid 4a, 4b is excited based on a command signal received from the control section 6. As shown in FIG. As a result, the first electromagnetic valve 4 is switched and controlled by the controller 6 .
  • the first solenoid valve 4 switches between the supply and discharge of pressurized air to the first discharge side air chamber 21A and the supply and discharge of pressurized air to the first suction side air chamber 26A in the first drive portion 27 .
  • the first electromagnetic valve 4 switches to a state of supplying pressurized air to the first discharge side air chamber 21A and discharging pressurized air in the first suction side air chamber 26A.
  • the solenoid 4b is energized, the first electromagnetic valve 4 discharges the pressurized air in the first discharge air chamber 21A and supplies pressurized air to the first suction air chamber 26A.
  • the second solenoid valve 5 is, for example, a three-position solenoid switching valve having a pair of solenoids 5a and 5b. Each solenoid 5a, 5b receives a command signal from the control unit 6 and is excited. As a result, the second solenoid valve 5 is switched and controlled by the controller 6 . The second solenoid valve 5 switches between the supply and discharge of pressurized air to the second discharge side air chamber 21B and the supply and discharge of pressurized air to the second suction side air chamber 26B in the second driving portion 28 .
  • the second electromagnetic valve 5 switches to a state of supplying pressurized air to the second discharge side air chamber 21B and discharging pressurized air in the second suction side air chamber 26B. Further, when the solenoid 5b is energized, the second electromagnetic valve 5 is switched to the state of discharging the pressurized air in the second discharge side air chamber 21B and supplying the pressurized air to the second suction side air chamber 26B.
  • the first and second solenoid valves 4 and 5 of the present embodiment are three-position solenoid switching valves, they may be two-position solenoid switching valves that do not have a neutral position.
  • the first electropneumatic regulator 51 is arranged between the mechanical regulator 3 and the first solenoid valve 4 .
  • the first electro-pneumatic regulator 51 adjusts the air pressure (first fluid pressure) of the pressurized air supplied to the first suction-side air chamber 26A of the first drive unit 27 and the air pressure of the pressurized air supplied to the first discharge-side air chamber 21A of the first drive unit 27.
  • the second electropneumatic regulator 52 is arranged between the mechanical regulator 3 and the second solenoid valve 5 .
  • the second electro-pneumatic regulator 52 adjusts the air pressure (second fluid pressure) of the pressurized air supplied to the second suction side air chamber 26B of the second drive section 28 and the air pressure of the pressurized air supplied to the second discharge side air chamber 21B of the second drive section 28.
  • the electro-pneumatic regulators 51 and 52 that directly adjust the air pressure are used as the first and second fluid pressure adjustment units, but the air pressure may be indirectly adjusted using an air flow rate adjustment valve that adjusts the air flow rate, or a device that adjusts the pressure or flow rate of a gas other than air (for example, nitrogen) or liquid may be used.
  • control section 6 comprises a computer having a CPU and the like. Each function of the control unit 6 is exhibited by the CPU executing a control program stored in the storage device of the computer.
  • the control unit 6 controls the operation of the first driving unit 27 and the second driving unit 28 by switching the first electromagnetic valve 4 and the second electromagnetic valve 5 based on detection signals from the first detection unit 29 and the second detection unit 31 .
  • control unit 6 controls each operation of the first driving unit 27 and the second driving unit 28 based on the detection signals of the first detection unit 29 and the second detection unit 31 so that the expansion drive of the first bellows 13 is stopped in the first intermediate expansion state before the maximum expansion state, and then the contraction drive of the first bellows 13 is started when the second bellows 14 is in the second intermediate contraction state before the maximum contraction state.
  • the "first mid-extension state" of the first bellows 13 means that the extension progress position of the first bellows 13 is closer to the most extended state than the most contracted state, and that the first bellows 13 is passively extended with an extension margin secured due to the pressure increase in the first bellows 13. More specifically, the "first intermediately stretched state” means that the stretched position of the first bellows 13 is at a stretched position within a range of 50% or more and 95% or less of the stretched length from the fully contracted state to the fully stretched state.
  • “Second partially contracted state” of the second bellows 14 means that the contracted position of the second bellows 14 is closer to the most contracted state than the most stretched state. More specifically, the “second halfway contracted state” means that the contracted position of the second bellows 14 is more than 50% and 95% or less of the contracted length from the fully stretched state to the most contracted state.
  • the control unit 6 stops the extension drive of the 2nd Bellows 14 in the middle of the second extension in the front of the 29th, which is in the middle of the 2nd extension in front of the extension state based on the detection unit 29 and the second detection unit 31 of the second detection unit 31.
  • the operation of the 1st drive portion 27 and the 28th drive 28 28 is controlled so that the bellows 14 shrinkage is started.
  • the second bellows 14 "in the middle of the second extension state” means that the extension progress position of the second bellows 14 is closer to the most extended state than the most contracted state, and that the second bellows 14 is passively extended due to the increase in pressure inside the second bellows 14. More specifically, the "second half-expanded state” means that the second bellows 14 is stretched within a range of 50% or more and 95% or less of the stretched length from the most contracted state to the most stretched state.
  • the “first mid-contraction state” of the first bellows 13 means that the contracted position of the first bellows 13 is closer to the most contracted state than the most stretched state. More specifically, the “first halfway contracted state” means that the contracted position of the first bellows 13 is more than 50% and not more than 95% of the contracted length from the fully stretched state to the most contracted state.
  • the control unit 6 performs the above operation control so that the time difference between stopping the expansion drive of the first bellows 13 in the middle of the first expansion and starting the contraction drive of the first bellows 13 is equal to or longer than the first time T10.
  • the “first time” is the time during which the first bellows 13 passively expands due to the increase in pressure inside the first bellows 13 (the time from the start of expansion to the end of expansion).
  • the control unit 6 of the present embodiment performs the above operation control so that the time difference of the first bellows 13 becomes the first time T10.
  • the first time T10 may be set to a time other than the above.
  • the first time T10 may be set to a time during which the first bellows 13 passively expands from the first intermediately expanded state to the fully expanded state due to an increase in pressure within the first bellows 13 .
  • the control unit 6 performs the above operation control so that the time difference between stopping the extension drive of the second bellows 14 in the middle of the second extension and starting the contraction drive of the second bellows 14 is equal to or greater than the second time T20.
  • the “second time” is the time (the time from the start of expansion to the end of expansion) during which the second bellows 14 passively expands due to the increase in pressure inside the second bellows 14 .
  • the control unit 6 of the present embodiment performs the above operation control so that the time difference of the second bellows 14 becomes the second time T20.
  • the second time T20 may be set to a time other than the above.
  • the second time T20 may be set to a time during which the second bellows 14 passively expands from the second intermediately expanded state to the fully expanded state due to the pressure increase in the second bellows 14 .
  • FIG. 5 is a time chart showing an example of operation control performed by the control unit 6. As shown in FIG. The operation control executed by the control unit 6 will be described below with reference to FIGS. 1 and 5. FIG. Here, the description will start from time t0 when the first bellows 13 is in the most contracted state and the second bellows 14 is contracting (discharging).
  • the control unit 6 demagnetizes the solenoid 4a of the first electromagnetic valve 4 and energizes the solenoid 4b.
  • the solenoid 5a of the second electromagnetic valve 5 is energized and the solenoid 5b is de-energized.
  • the solenoid 4b of the first solenoid valve 4 is energized, the pressurized air generated by the air supply device 2 is supplied to the first suction side air chamber 26A of the first drive section 27 via the mechanical regulator 3, the first electropneumatic regulator 51, and the first solenoid valve 4.
  • the first driving section 27 starts to actively extend the first bellows 13 in the most contracted state.
  • the control unit 6 controls the extension speed of the first bellows 13 by the first driving unit 27 so that the time difference (t2-t1) from time t1 to time t2 (to be described later) becomes the first time T10 (for example, 30 msec to 60 msec), and speeds up or slows down time t1.
  • the control unit 6 outputs a control command to the first electropneumatic regulator 51 while the first bellows 13 is actively driven to expand from time t0 to time t1, and the first electropneumatic regulator 51 adjusts the air pressure of the pressurized air supplied to the first suction side air chamber 26A. Thereby, the expansion speed of the first bellows 13 by the first driving section 27 is controlled.
  • the control unit 6 demagnetizes the solenoid 4b of the first electromagnetic valve 4 at time t1 when the proximity sensor 29B detects (turns ON) that the first bellows 13 is in the middle of the first extension.
  • the first driving section 27 stops the active extension driving of the first bellows 13 in the first extension halfway state.
  • the active extension drive of the first bellows 13 stops, the transfer fluid is no longer sucked in the first bellows 13, and the flow of the transfer fluid changes, thereby generating an impact pressure. This impact pressure causes a pressure rise within the first bellows 13 .
  • the first bellows 13 passively expands from the first half-expansion state within the first time T10.
  • the first bellows 13 passively expands to the maximum expansion state.
  • the control unit 6 excites the solenoid 4a of the first electromagnetic valve 4 at time t2 when the proximity sensor 31A detects (turns ON) the second half-contraction state of the second bellows 14. Then, the pressurized air generated by the air supply device 2 is supplied to the first discharge side air chamber 21A of the first driving section 27 via the mechanical regulator 3, the first electropneumatic regulator 51, and the first electromagnetic valve 4. As a result, the first drive unit 27 starts actively contracting the first bellows 13 in the maximum extension state before the second bellows 14 reaches the maximum contraction state. As a result, both the first bellows 13 and the second bellows 14 are contracted.
  • the control unit 6 determines that the second bellows 14 is in the most contracted state at time t3 when a predetermined computation time has passed since time t2 when the proximity sensor 31A was turned ON. Then, the control unit 6 demagnetizes the solenoid 5a of the second electromagnetic valve 5 and excites the solenoid 5b.
  • the solenoid 5b of the second solenoid valve 5 is energized, the pressurized air generated by the air supply device 2 is supplied to the second suction side air chamber 26B of the second drive section 28 via the mechanical regulator 3, the second electropneumatic regulator 52, and the second solenoid valve 5.
  • the second driving section 28 starts to actively extend the second bellows 14 in the most contracted state.
  • the control unit 6 controls the extension speed of the second bellows 14 by the second driving unit 28 so that the time difference (t5-t4) from time t4 to time t5 (to be described later) becomes a second time T20 (for example, 30 msec to 60 msec), and speeds up or slows down time t4.
  • the control unit 6 outputs a control command to the second electropneumatic regulator 52 while the second bellows 14 is actively driven to expand from time t3 to time t4, and the second electropneumatic regulator 52 adjusts the air pressure of the pressurized air supplied to the second suction side air chamber 26B.
  • the expansion speed of the second bellows 14 by the second driving section 28 is controlled.
  • the control unit 6 demagnetizes the solenoid 5b of the second electromagnetic valve 5 at time t4 when the proximity sensor 31B detects (turns ON) the second half-expansion state of the second bellows 14.
  • the second driving section 28 stops the active extension driving of the second bellows 14 in the second intermediate extension state.
  • the transfer fluid is no longer sucked in the second bellows 14 and the flow of the transfer fluid changes, thereby generating an impact pressure. This impact pressure causes a pressure rise within the second bellows 14 .
  • the second bellows 14 passively expands from the second half-expansion state within the second time T20.
  • the second bellows 14 passively expands to the maximum expansion state.
  • the control unit 6 excites the solenoid 5a of the second solenoid valve 5 at time t5 when the proximity sensor 29A detects (turns ON) the first mid-contraction state of the first bellows 13. Then, the pressurized air generated by the air supply device 2 is supplied to the second discharge side air chamber 21B of the second drive section 28 via the mechanical regulator 3, the second electropneumatic regulator 52, and the second electromagnetic valve 5. As a result, the second drive unit 28 starts actively contracting the second bellows 14 in the maximum extension state before the first bellows 13 reaches the maximum contraction state. As a result, both the first bellows 13 and the second bellows 14 are contracted.
  • control unit 6 determines that the first bellows 13 has reached the maximum contraction state at time t6 when a predetermined computation time has passed since time t5 when the proximity sensor 29A was turned ON. Then, the control unit 6 demagnetizes the solenoid 4a of the first electromagnetic valve 4 and excites the solenoid 4b. When the solenoid 4b is energized, the first driving section 27 starts to actively extend the first bellows 13, which is in the most contracted state, as described above.
  • the control unit 6 repeats the control performed at the times t0 to t6.
  • the bellows pump 10 is controlled so that the contraction drive of the first bellows 13 (second bellows 14) is started before the second bellows 14 (first bellows 13) reaches the maximum contraction state while absorbing the pressure increase in the first bellows 13 (second bellows 14) due to the impact pressure.
  • the control unit 6 starts contraction driving of the first bellows 13 (second bellows 14) when the second bellows 14 (first bellows 13) enters the second half-contraction state (first half-contraction state) before the most contracted state.
  • the first bellows 13 (second bellows 14) has already discharged the transfer fluid at the switching timing from discharge to suction of the second bellows 14 (first bellows 13), so it is possible to reduce the drop in the discharge pressure of the transfer fluid at the switching timing.
  • pulsation on the discharge side of the bellows pump 10 can be reduced.
  • control unit 6 stops the active extension drive of the first bellows 13 (second bellows 14) in the first intermediate extension state (second intermediate extension state) before the maximum extension state. Therefore, even if pressure rise occurs in the first bellows 13 (second bellows 14) due to the impact pressure when the expansion drive of the first bellows 13 (second bellows 14) is stopped, the first bellows 13 (second bellows 14) passively expands from the first half-expansion state (second half-expansion state), so that the pressure rise can be absorbed. As a result, it is possible to suppress the impact pressure generated when the transfer fluid is switched from being sucked to being discharged.
  • first mid-extension state (the second mid-extension state)
  • an extension allowance is secured that allows the first bellows 13 (second bellows 14) to be passively extended, so that the passive extension can effectively absorb the pressure rise in the first bellows 13 (second bellows 14). As a result, the impact pressure can be further suppressed.
  • the time difference between stopping the active extension drive of the first bellows 13 (second bellows 14) in the first mid-extension state (second mid-extension state) and starting the contraction drive of the first bellows 13 (second bellows 14) is controlled to be the first time T10 (second time T20), which is the passive extension time of the first bellows 13 (second bellows 14). Therefore, the passive extension of the first bellows 13 (second bellows 14) can be reliably completed within the first time T10 (second time T20).
  • first detection unit 29 and the second detection unit 31 of the above-described embodiment detect the half-expansion state and the half-contraction state of the bellows 13 and 14, other expansion/contraction states may be detected.
  • the first detection unit 29 and the second detection unit 31 are similar to the proximity sensors 29A, 29B, . It is not limited to 31A and 31B.
  • the first detection unit 29 and the second detection unit 31 may be composed of displacement sensors using laser light or the like.
  • the first drive section 27 and the second drive section 28 in this embodiment are driven by pressurized air, they may be driven by other fluids.

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Abstract

ベローズポンプ装置１は、第１検知部２９及び第２検知部３１の各検知信号に基づいて、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の伸長駆動を最伸長状態よりも手前の第１伸長途中状態（第２伸長途中状態）で停止させた後、第２ベローズ１４（第１ベローズ１３）が最収縮状態となる手前で、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の収縮駆動を開始させるように、第１駆動部２７および第２駆動部２８の動作制御を行う制御部６を備える。

Description

ベローズポンプ装置
　本発明は、ベローズポンプ装置に関する。
　半導体製造や化学工業等において、薬液や溶剤等の移送流体を送給するために使用されるベローズポンプには、互いに独立して伸縮することで内部に移送流体を吸い込んで吐出する一対のベローズと、加圧空気の給排により各ベローズを伸縮させる一対のエアシリンダと、を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたベローズポンプは、一方のベローズが最収縮（吐出終了）する手前で他方のベローズを最伸長状態から収縮させて移送流体を吐出するように、各エアシリンダの駆動を制御している。
　上記のように各エアシリンダの駆動を制御することで、一方のベローズが収縮から伸長（移送流体の吐出から吸い込み）に切り換わるタイミングで、他方のベローズは既に収縮して移送流体を吐出している状態となる。これにより、前記タイミングにおいて移送流体の吐出圧力が大きく落ち込むのを低減することができるので、ベローズポンプの吐出側の脈動を低減することができる。
特開２００４－２９３５０２号公報
　前記ベローズポンプでは、移送流体の吐出流量を増加させるために、各エアシリンダに供給する加圧空気の空気圧を上げることが行われる。しかし、前記空気圧を上げると、ベローズが伸長から収縮に切り換わるとき（特にベローズが伸長停止したとき）に、当該ベローズ内で瞬間的に大きな圧力変動（圧力上昇）が生じ、「ウォータハンマ」と呼ばれる衝撃圧力が発生する。このような衝撃圧力が発生すると、半導体製造プロセス等に悪影響を及ぼすおそれがある。
　本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであり、吐出側の脈動を低減するベローズポンプ装置において、移送流体の吸い込みから吐出に切り換わるときに発生する衝撃圧力を抑制することを目的とする。
　（１）本開示のベローズポンプ装置は、互いに独立して最伸長状態と最収縮状態との間で伸縮自在であり、伸長により内部に移送流体を吸い込み、収縮により内部から移送流体を吐出する第１ベローズおよび第２ベローズと、前記第１ベローズを能動的に伸縮駆動する第１駆動部と、前記第２ベローズを能動的に伸縮駆動する第２駆動部と、前記第１ベローズの伸縮状態を検知する第１検知部と、前記第２ベローズの伸縮状態を検知する第２検知部と、前記第１検知部および前記第２検知部の各検知信号に基づいて、前記第１ベローズの伸長駆動を最伸長状態よりも手前の第１伸長途中状態で停止させた後、前記第２ベローズが最収縮状態となる手前で前記第１ベローズの収縮駆動を開始させるとともに、前記第２ベローズの伸長駆動を最伸長状態よりも手前の第２伸長途中状態で停止させた後、前記第１ベローズが最収縮状態となる手前で前記第２ベローズの収縮駆動を開始させるように、前記第１駆動部および前記第２駆動部の動作制御を行う制御部と、を備える。
　上記ベローズポンプ装置によれば、制御部は、第２ベローズ（第１ベローズ）が最収縮状態となる手前で第１ベローズ（第２ベローズ）の収縮駆動を開始させる。これにより、第２ベローズ（第１ベローズ）の吐出から吸い込みへの切り換えタイミングにおいて、第１ベローズ（第２ベローズ）は既に移送流体を吐出しているので、前記切り換えタイミングにおいて移送流体の吐出圧力が落ち込むのを低減することができる。その結果、ベローズポンプ装置の吐出側の脈動を低減することができる。
　また、制御部は、第１ベローズ（第２ベローズ）の能動的な伸長駆動を、最伸長状態よりも手前の第１伸長途中状態（第２伸長途中状態）で停止させる。このため、第１ベローズ（第２ベローズ）の伸長駆動が停止したときに、衝撃圧力によって第１ベローズ（第２ベローズ）内で圧力上昇が発生しても、第１ベローズ（第２ベローズ）が第１伸長途中状態（第２伸長途中状態）から受動的に伸長することで、前記圧力上昇を吸収することができる。これにより、移送流体の吸い込みから吐出に切り換わるときに発生する衝撃圧力を抑制することができる。
　（２）前記第１伸長途中状態は、前記第１ベローズ内の圧力上昇により当該第１ベローズが受動的に伸長可能な伸長代が確保された状態であり、前記第２伸長途中状態は、前記第２ベローズ内の圧力上昇により当該第２ベローズが受動的に伸長可能な伸長代が確保された状態であるのが好ましい。
　この場合、第１伸長途中状態（第２伸長途中状態）では、第１ベローズ（第２ベローズ）が受動的に伸長可能な伸長代が確保されるため、その受動的な伸長により第１ベローズ（第２ベローズ）内の圧力上昇を効果的に吸収することができる。その結果、前記衝撃圧力をさらに抑制することができる。
　（３）前記制御部は、前記第１ベローズの伸長駆動を前記第１伸長途中状態で停止させてから、前記第１ベローズの収縮駆動を開始させるまでの時間差が、下記に定義する第１時間以上となり、かつ、前記第２ベローズの伸長駆動を前記第２伸長途中状態で停止させてから、前記第２ベローズの収縮駆動を開始させるまでの時間差が、下記に定義する第２時間以上となるように、前記動作制御を行うのが好ましい。
　第１時間：前記第１ベローズ内の圧力上昇により当該第１ベローズが受動的に伸長する時間
　第２時間：前記第２ベローズ内の圧力上昇により当該第２ベローズが受動的に伸長する時間
　第２ベローズ（第１ベローズ）が最収縮状態となる手前で第１ベローズ（第２ベローズ）の収縮駆動を開始させて移送流体を吐出する時点で、第１ベローズ（第２ベローズ）が受動的に伸長している場合、第１ベローズ（第２ベローズ）内の移送流体をすぐに吐出させることができないので、移送流体の吐出圧力をすぐに上昇させることができず、ベローズポンプ装置の吐出側の脈動を効果的に低減できなくなるおそれがある。
　これに対して、上記（３）の構成によれば、第１ベローズ（第２ベローズ）の能動的な伸長駆動を第１伸長途中状態（第２伸長途中状態）で停止させてから、第１ベローズ（第２ベローズ）の収縮駆動を開始させるまでの時間差は、第１ベローズ（第２ベローズ）の受動的な伸長時間である第１時間（第２時間）以上になるように制御される。このため、第１時間（第２時間）内において、第１ベローズ（第２ベローズ）の受動的な伸長を確実に終了させることができる。これにより、上記時点において第１ベローズ（第２ベローズ）の収縮駆動をすぐに開始させることができるので、前記衝撃圧力を抑制しつつ、ベローズポンプ装置の吐出側の脈動を効果的に低減することができる。
　本開示によれば、吐出側の脈動を低減するベローズポンプ装置において、移送流体の吸い込みから吐出に切り換わるときに発生する衝撃圧力を抑制することができる。
本開示の実施形態に係るベローズポンプ装置の概略構成図である。 ベローズポンプの断面図である。 ベローズポンプの動作を示す説明図である。 ベローズポンプの動作を示す説明図である。 制御部が行う動作制御の一例を示すタイムチャートである。
　次に、本開示の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
　［全体構成］
　図１は、本開示の実施形態に係るベローズポンプ装置の概略構成図である。本実施形態のベローズポンプ装置１は、例えば半導体製造装置において薬液や溶剤等の移送流体を一定量供給するときに用いられる。ベローズポンプ装置１は、空気供給装置（流体供給装置）２、機械式レギュレータ３、第１電磁弁４、第２電磁弁５、制御部６、ベローズポンプ１０、第１電空レギュレータ（第１流体圧調整部）５１、および第２電空レギュレータ（第２流体圧調整部）５２を備えている。
　空気供給装置２は、例えばエアコンプレッサからなり、ベローズポンプ１０に供給する加圧空気（加圧流体）を生成する。機械式レギュレータ３は、空気供給装置２で生成された加圧空気の空気圧（流体圧）を手動で調整するものである。第１電空レギュレータ５１および第２電空レギュレータ５２については後述する。
　図２は、ベローズポンプ１０の断面図である。本実施形態のベローズポンプ１０は、中央部に配置されたポンプヘッド１１と、このポンプヘッド１１の左右方向の両側に取り付けられた一対のポンプケース１２と、各ポンプケース１２の内部において、ポンプヘッド１１の左右方向の側面に取り付けられた一対のベローズである第１ベローズ１３および第２ベローズ１４と、第１および第２ベローズ１３，１４それぞれの内部において、ポンプヘッド１１の左右方向の側面に取り付けられる合計４個のチェックバルブ１５，チェックバルブ１６と、を備えている。
　［ベローズ］
　第１ベローズ１３および第２ベローズ１４は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂により有底筒形状に形成されている。第１および第２ベローズ１３，１４の開放側端部に一体形成されたフランジ部１３ａおよびフランジ部１４ａは、ポンプヘッド１１の側面に気密状に押圧して固定されている。
　第１ベローズ１３の周壁１３ｂおよび第２ベローズ１４の周壁１４ｂは、それぞれ蛇腹形状に形成され、互いに独立して左右方向に伸縮自在に構成されている。第１ベローズ１３の閉塞側端部には、周壁１３ｂよりも厚肉に形成された厚肉部１３ｃが一体形成されている。同様に、第２ベローズ１４の閉塞側端部には、周壁１４ｂよりも厚肉に形成された厚肉部１４ｃが一体形成されている。厚肉部１３ｃ，１４ｃの各厚みは、第１および第２ベローズ１３，１４内において衝撃圧力による圧力上昇が発生しても弾性変形しない厚みに設定されている。
　第１および第２ベローズ１３，１４の厚肉部１３ｃ，１４ｃの外面には、ボルト１７およびナット１８により作動板１９が密着して固定されている。これにより、第１および第２ベローズ１３，１４は、作動板１９の外面が有底円筒状のポンプケース１２における底壁部１２１の内面に当接する最伸長状態と、後述するピストン体２３の内面が底壁部１２１の外面に当接する最収縮状態との間で伸縮自在である。
　［ポンプケース］
　第１ベローズ１３のフランジ部１３ａには、ポンプケース１２（以下、「第１ポンプケース１２Ａ」ともいう）の開口周縁部が、気密状に押圧して固定されている。これにより、第１ポンプケース１２Ａの内部における第１ベローズ１３の外側には、気密状態が保持された第１吐出側空気室（第１吐出側流体室）２１Ａが形成されている。
　第１ポンプケース１２Ａには第１吸排気ポート２２Ａが設けられており、第１吸排気ポート２２Ａは、第１電磁弁４、第１電空レギュレータ５１および機械式レギュレータ３を介して空気供給装置２に接続されている（図１参照）。これにより、空気供給装置２から第１吐出側空気室２１Ａの内部に加圧空気が供給されると、第１ベローズ１３は収縮する。
　第２ベローズ１４のフランジ部１４ａには、ポンプケース１２（以下、「第２ポンプケース１２Ｂ」ともいう）の開口周縁部が、気密状に押圧して固定されている。これにより、第２ポンプケース１２Ｂの内部における第２ベローズ１４の外側には、気密状態が保持された第２吐出側空気室（第２吐出側流体室）２１Ｂが形成されている。
　第２ポンプケース１２Ｂには第２吸排気ポート２２Ｂが設けられており、第２吸排気ポート２２Ｂは、第２電磁弁５、第２電空レギュレータ５２および機械式レギュレータ３を介して空気供給装置２に接続されている（図１参照）。これにより、空気供給装置２から第２吐出側空気室２１Ｂの内部に加圧空気が供給されると、第２ベローズ１４は収縮する。
　各ポンプケース１２Ａ，１２Ｂの底壁部１２１には棒状の連結部材２０が貫通されており、連結部材２０は、底壁部１２１に対して左右方向に摺動可能に支持されている。連結部材２０の外端部にはピストン体２３がナット２４により固定されている。ピストン体２３は、底壁部１２１の外側に一体に設けられた円筒状のシリンダ体２５の内周面に対して、気密状態を保持しながら左右方向へ摺動可能に支持されている。
　これにより、第１ポンプケース１２Ａ側において、底壁部１２１、シリンダ体２５、およびピストン体２３によって囲まれた空間は、気密状態が保持された第１吸込側空気室（第１吸込側流体室）２６Ａとされている。また、第２ポンプケース１２Ｂ側において、底壁部１２１、シリンダ体２５、およびピストン体２３によって囲まれた空間は、気密状態が保持された第２吸込側空気室（第２吸込側流体室）２６Ｂとされている。
　第１ポンプケース１２Ａ側のシリンダ体２５には、第１吸込側空気室２６Ａに連通する吸排気口２５１が形成されている。この吸排気口２５１は、第１電磁弁４、第１電空レギュレータ５１および機械式レギュレータ３を介して空気供給装置２に接続されている（図１参照）。これにより、空気供給装置２から吸排気口２５１を介して第１吸込側空気室２６Ａの内部に加圧空気が供給されると、第１ベローズ１３は伸長する。
　第２ポンプケース１２Ｂ側のシリンダ体２５には、第２吸込側空気室２６Ｂに連通する吸排気口２５２が形成されている。この吸排気口２５２は、第２電磁弁５、第２電空レギュレータ５２および機械式レギュレータ３を介して空気供給装置２に接続されている（図１参照）。これにより、空気供給装置２から吸排気口２５２を介して第２吸込側空気室２６Ｂの内部に加圧空気が供給されると、第２ベローズ１４は伸長する。
　以上の構成により、第１吐出側空気室２１Ａが内部に形成された第１ポンプケース１２Ａと、第１吸込側空気室２６Ａを形成するピストン体２３およびシリンダ体２５とにより、第１ベローズ１３を能動的に伸縮駆動する第１駆動部２７が構成されている。
　また、第２吐出側空気室２１Ｂが内部に形成された第２ポンプケース１２Ｂと、第２吸込側空気室２６Ｂを形成するピストン体２３およびシリンダ体２５とにより、第２ベローズ１４を能動的に伸縮駆動する第２駆動部２８が構成されている。
　［検知部］
　第１駆動部２７のシリンダ体２５には、一対の近接センサ２９Ａ，近接センサ２９Ｂが取り付けられている。第１駆動部２７のピストン体２３には、各近接センサ２９Ａ，２９Ｂにより検知される被検知板３０が取り付けられている。被検知板３０は、ピストン体２３とともに往復動することで、近接センサ２９Ａ，２９Ｂに交互に近接する。
　近接センサ２９Ａは、第１ベローズ１３が最収縮状態となる手前の第１収縮途中状態（後述）のときに被検知板３０を検知する位置に配置されている。近接センサ２９Ｂは、第１ベローズ１３が最伸長状態となる手前の第１伸長途中状態（後述）のときに被検知板３０を検知する位置に配置されている。各近接センサ２９Ａ，２９Ｂは、被検知板３０を検知すると、その検知信号を制御部６に出力する。一対の近接センサ２９Ａ，２９Ｂは、第１ベローズ１３の伸縮状態を検知する第１検知部として機能する。
　第２駆動部２８のシリンダ体２５には、一対の近接センサ３１Ａ，近接センサ３１Ｂが取り付けられている。第２駆動部２８のピストン体２３には、各近接センサ３１Ａ，３１Ｂより検知される被検知板３２が取り付けられている。被検知板３２は、ピストン体２３とともに往復動することで、近接センサ３１Ａ，３１Ｂに交互に近接する。
　近接センサ３１Ａは、第２ベローズ１４が最収縮状態となる手前の第２収縮途中状態（後述）のときに被検知板３０を検知する位置に配置されている。近接センサ３１Ｂは、第２ベローズ１４が最伸長状態となる手前の第２伸長途中状態（後述）のときに被検知板３２を検知する位置に配置されている。各近接センサ３１Ａ，３１Ｂは、被検知板３０を検知すると、その検知信号を制御部６に出力する。一対の近接センサ３１Ａ，３１Ｂは、第２ベローズ１４の伸縮状態を検知する第２検知部として機能する。
　［ポンプヘッド］
　ポンプヘッド１１は、ＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素樹脂から形成されている。ポンプヘッド１１の内部には、移送流体の吸込通路３４と吐出通路３５が形成されている。吸込通路３４および吐出通路３５は、ポンプヘッド１１の外周面において開口し、当該外周面に設けられた吸込ポートおよび吐出ポート（いずれも図示省略）に接続されている。
　吸込ポートは移送流体の貯留タンク等に接続され、吐出ポートは移送流体の移送先に接続される。また、吸込通路３４および吐出通路３５は、それぞれポンプヘッド１１の左右両側面に向けて分岐するとともに、ポンプヘッド１１の左右両側面において開口する吸込口３６および吐出口３７を有している。各吸込口３６および各吐出口３７は、それぞれチェックバルブ１５，１６を介してベローズ１３，１４の内部と連通している。
　［チェックバルブ］
　各吸込口３６および各吐出口３７には、チェックバルブ１５，１６が設けられている。
　吸込口３６に取り付けられたチェックバルブ１５（以下、「吸込用チェックバルブ」ともいう）は、バルブケース１５ａと、このバルブケース１５ａに収容された弁体１５ｂと、この弁体１５ｂを閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネ１５ｃとを有している。
　バルブケース１５ａは有底円筒形状に形成されている。バルブケース１５ａの底壁にはベローズ１３，１４の内部に連通する貫通孔１５ｄが形成されている。弁体１５ｂは、圧縮コイルバネ１５ｃの付勢力により吸込口３６を閉鎖（閉弁）し、ベローズ１３，１４の伸縮に伴う移送流体の流れによる背圧が作用すると吸込口３６を開放（開弁）するようになっている。
　これにより、吸込用チェックバルブ１５は、自身が配置されているベローズ１３，１４が伸長したときに開弁して、吸込通路３４からベローズ１３，１４内部に向かう方向（一方向）への移送流体の吸入を許容する。また、吸込用チェックバルブ１５は、自身が配置されているベローズ１３，１４が収縮したときに閉弁して、ベローズ１３，１４内部から吸込通路３４に向かう方向（他方向）への移送流体の逆流を阻止する。
　吐出口３７に取り付けられたチェックバルブ１６（以下、「吐出用チェックバルブ」ともいう）は、バルブケース１６ａと、このバルブケース１６ａに収容された弁体１６ｂと、この弁体１６ｂを閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネ１６ｃとを有している。
　バルブケース１６ａは有底円筒形状に形成されている。バルブケース１６ａの底壁には、ベローズ１３，１４の内部に連通する貫通孔１６ｄが形成されている。弁体１６ｂは、圧縮コイルバネ１６ｃの付勢力によりバルブケース１６ａの貫通孔１６ｄを閉鎖（閉弁）し、ベローズ１３，１４の伸縮に伴う移送流体の流れによる背圧が作用するとバルブケース１６ａの貫通孔１６ｄを開放（開弁）するようになっている。
　これにより、吐出用チェックバルブ１６は、自身が配置されているベローズ１３，１４が収縮したときに開弁して、ベローズ１３，１４内部から吐出通路３５に向かう方向（一方向）への移送流体の流出を許容する。また、吐出用チェックバルブ１６は、自身が配置されているベローズ１３，１４が伸長したときに閉弁して、吐出通路３５からベローズ１３，１４内部に向かう方向（他方向）への移送流体の逆流を阻止する。
　［ベローズポンプの動作］
　次に、本実施形態のベローズポンプ１０の動作を図３および図４を参照して説明する。なお、図３および図４においては第１および第２ベローズ１３，１４の構成を簡略化して示している。図３に示すように、第１ベローズ１３が収縮し、第２ベローズ１４が伸長した場合、ポンプヘッド１１の図中左側に装着された吸込用チェックバルブ１５および吐出用チェックバルブ１６の各弁体１５ｂ，１６ｂは、第１ベローズ１３内の移送流体から圧力を受けて、各バルブケース１５ａ，１６ａの図中右側にそれぞれ移動する。これにより吸込用チェックバルブ１５が閉弁するとともに、吐出用チェックバルブ１６が開弁し、第１ベローズ１３内の移送流体が吐出通路３５からポンプ外へ吐出される。
　一方、ポンプヘッド１１の図中右側に装着された吸込用チェックバルブ１５の弁体１５ｂは、第２ベローズ１４による吸入作用によってバルブケース１５ａの図中右側に移動する。ポンプヘッド１１の図中右側に装着された吐出用チェックバルブ１６の弁体１６ｂは、第２ベローズ１４による吸入作用、および第１ベローズ１３から吐出通路３５に吐出された移送流体による押圧作用によって、バルブケース１６ａの図中右側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ１５が開弁するとともに、吐出用チェックバルブ１６が閉弁し、吸込通路３４から第２ベローズ１４内に移送流体が吸い込まれる。
　次に、図４に示すように、第１ベローズ１３が伸長し、第２ベローズ１４が収縮した場合、ポンプヘッド１１の図中右側に装着された吸込用チェックバルブ１５および吐出用チェックバルブ１６の各弁体１５ｂ，１６ｂは、第２ベローズ１４内の移送流体から圧力を受けて、各バルブケース１５ａ，１６ａの図中左側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ１５が閉弁するとともに、吐出用チェックバルブ１６が開弁し、第２ベローズ１４内の移送流体が吐出通路３５からポンプ外へ吐出される。
　一方、ポンプヘッド１１の図中左側に装着された吸込用チェックバルブ１５の弁体１５ｂは、第１ベローズ１３による吸入作用によってバルブケース１５ａの図中左側に移動する。ポンプヘッド１１の図中左側に装着された吐出用チェックバルブ１６の弁体１６ｂは、第１ベローズ１３による吸入作用、および第１ベローズ１３から吐出通路３５に吐出された移送流体による押圧作用によって、バルブケース１６ａの図中左側に移動する。これにより吸込用チェックバルブ１５が開弁するとともに、吐出用チェックバルブ１６が閉弁し、吸込通路３４から第１ベローズ１３内に移送流体が吸い込まれる。
　以上の動作を繰り返し行うことで、左右のベローズ１３，１４は、交互に移送流体の吸入と吐出とを行うことができる。
　［電磁弁］
　図１において、第１電磁弁４は、例えば、一対のソレノイド４ａ，ソレノイド４ｂを有する三位置の電磁切換弁からなる。各ソレノイド４ａ，４ｂは制御部６から受けた指令信号に基づいて励磁されるようになっている。これにより、第１電磁弁４は、制御部６により切り換え制御される。第１電磁弁４は、第１駆動部２７において、第１吐出側空気室２１Ａに対する加圧空気の給排、および第１吸込側空気室２６Ａに対する加圧空気の給排を切り換える。
　具体的には、第１電磁弁４は、ソレノイド４ａが励磁されると、第１吐出側空気室２１Ａに加圧空気を供給するとともに第１吸込側空気室２６Ａ内の加圧空気を排出する状態に切り換わる。また、第１電磁弁４は、ソレノイド４ｂが励磁されると、第１吐出側空気室２１Ａ内の加圧空気を排出するとともに第１吸込側空気室２６Ａに加圧空気を供給する状態とに切り換わる。
　第２電磁弁５は、例えば一対のソレノイド５ａ，ソレノイド５ｂを有する三位置の電磁切換弁からなる。各ソレノイド５ａ，５ｂは制御部６から指令信号を受けて励磁されるようになっている。これにより、第２電磁弁５は、制御部６により切り換え制御される。第２電磁弁５は、第２駆動部２８において、第２吐出側空気室２１Ｂに対する加圧空気の給排、および第２吸込側空気室２６Ｂに対する加圧空気の給排を切り換える。
　具体的には、第２電磁弁５は、ソレノイド５ａが励磁されると、第２吐出側空気室２１Ｂに加圧空気を供給するとともに第２吸込側空気室２６Ｂ内の加圧空気を排出する状態に切り換わる。また、第２電磁弁５は、ソレノイド５ｂが励磁されると、第２吐出側空気室２１Ｂ内の加圧空気を排出するとともに第２吸込側空気室２６Ｂに加圧空気を供給する状態とに切り換わる。
　なお、本実施形態の第１および第２電磁弁４，５は、三位置の電磁切換弁からなるが、中立位置を有しない二位置の電磁切換弁であってもよい。
　［電空レギュレータ］
　第１電空レギュレータ５１は、機械式レギュレータ３と第１電磁弁４との間に配置されている。第１電空レギュレータ５１は、第１駆動部２７の第１吸込側空気室２６Ａに供給される加圧空気の空気圧（第１流体圧）、および第１駆動部２７の第１吐出側空気室２１Ａに供給される加圧空気の空気圧をそれぞれ調整する。
　第２電空レギュレータ５２は、機械式レギュレータ３と第２電磁弁５との間に配置されている。第２電空レギュレータ５２は、第２駆動部２８の第２吸込側空気室２６Ｂに供給される加圧空気の空気圧（第２流体圧）、および第２駆動部２８の第２吐出側空気室２１Ｂに供給される加圧空気の空気圧をそれぞれ調整する。
　なお、本実施形態では、第１および第２流体圧調整部として、空気圧を直接的に調整する電空レギュレータ５１，５２を用いているが、空気流量を調整する空気流量調整弁を用いて空気圧を間接的に調整してもよいし、空気以外の気体（例えば窒素）や液体等の圧力または流量を調整する機器を用いてもよい。
　［制御部］
　図１および図２において、制御部６は、ＣＰＵ等を有するコンピュータを備えて構成されている。制御部６の各機能は、前記コンピュータの記憶装置に記憶された制御プログラムがＣＰＵにより実行されることで発揮される。制御部６は、第１検知部２９および第２検知部３１の各検知信号に基づいて、第１電磁弁４および第２電磁弁５を切り換えることにより、第１駆動部２７および第２駆動部２８の動作制御を行う。
　上記動作制御において、制御部６は、第１検知部２９および第２検知部３１の各検知信号に基づいて、第１ベローズ１３の伸長駆動を、最伸長状態よりも手前の第１伸長途中状態で停止させた後、第２ベローズ１４が最収縮状態となる手前の第２収縮途中状態となったときに第１ベローズ１３の収縮駆動を開始させるように、第１駆動部２７および第２駆動部２８の各動作を制御する。
　第１ベローズ１３の「第１伸長途中状態」とは、第１ベローズ１３の伸長経過位置が、最収縮状態よりも最伸長状態に近い位置にあって、かつ、第１ベローズ１３内の圧力上昇により第１ベローズ１３が受動的に伸長可能な伸長代が確保された位置にあることを意味する。より詳細には、「第１伸長途中状態」とは、第１ベローズ１３の伸長経過位置が、最収縮状態から最伸長状態となるまでの伸長長さの５０％以上かつ９５％以下の範囲内で伸長した位置にあることを意味する。
　第２ベローズ１４の「第２収縮途中状態」とは、第２ベローズ１４の収縮経過位置が、最伸長状態よりも最収縮状態に近い位置にあることを意味する。より詳細には、「第２収縮途中状態」とは、第２ベローズ１４の収縮経過位置が、最伸長状態から最収縮状態となるまでの収縮長さの５０％を超えかつ９５％以下の範囲内で収縮した位置にあることを意味する。
　また、上記動作制御において、制御部６は、第１検知部２９および第２検知部３１の各検知信号に基づいて、第２ベローズ１４の伸長駆動を、最伸長状態よりも手前の第２伸長途中状態で停止させた後、第１ベローズ１３が最収縮状態となる手前の第１収縮途中状態となったときに第２ベローズ１４の収縮駆動を開始させるように、第１駆動部２７および第２駆動部２８の各動作を制御する。
　第２ベローズ１４の「第２伸長途中状態」とは、第２ベローズ１４の伸長経過位置が、最収縮状態よりも最伸長状態に近い位置にあって、かつ、第２ベローズ１４内の圧力上昇により第２ベローズ１４が受動的に伸長可能な伸長代が確保された位置にあることを意味する。より詳細には、「第２伸長途中状態」とは、第２ベローズ１４の伸長経過位置が、最収縮状態から最伸長状態となるまでの伸長長さの５０％以上かつ９５％以下の範囲内で伸長した位置にあることを意味する。
　第１ベローズ１３の「第１収縮途中状態」とは、第１ベローズ１３の収縮経過位置が、最伸長状態よりも最収縮状態に近い位置にあることを意味する。より詳細には、「第１収縮途中状態」とは、第１ベローズ１３の収縮経過位置が、最伸長状態から最収縮状態となるまでの収縮長さの５０％を超えかつ９５％以下の範囲内で収縮した位置にあることを意味する。
　制御部６は、第１ベローズ１３の伸長駆動を第１伸長途中状態で停止させてから、第１ベローズ１３の収縮駆動を開始させるまでの時間差が第１時間Ｔ１０以上となるように、上記動作制御を行う。「第１時間」とは、第１ベローズ１３内の圧力上昇により第１ベローズ１３が受動的に伸長する時間（伸長開始から伸長終了までの時間）である。本実施形態の制御部６は、第１ベローズ１３の前記時間差が第１時間Ｔ１０となるように、上記動作制御を行う。
　なお、第１時間Ｔ１０は、上記以外の時間に設定されていてもよい。例えば、第１時間Ｔ１０は、第１ベローズ１３内の圧力上昇により第１ベローズ１３が受動的に第１伸長途中状態から最伸長状態まで伸長する時間に設定されていてもよい。
　制御部６は、第２ベローズ１４の伸長駆動を第２伸長途中状態で停止させてから、第２ベローズ１４の収縮駆動を開始させるまでの時間差が第２時間Ｔ２０以上となるように、上記動作制御を行う。「第２時間」とは、第２ベローズ１４内の圧力上昇により第２ベローズ１４が受動的に伸長する時間（伸長開始から伸長終了までの時間）である。本実施形態の制御部６は、第２ベローズ１４の前記時間差が第２時間Ｔ２０となるように、上記動作制御を行う。
　なお、第２時間Ｔ２０は、上記以外の時間に設定されていてもよい。例えば、第２時間Ｔ２０は、第２ベローズ１４内の圧力上昇により第２ベローズ１４が受動的に第２伸長途中状態から最伸長状態まで伸長する時間に設定されていてもよい。
　［動作制御］
　図５は、制御部６が行う動作制御の一例を示すタイムチャートである。以下、図１および図５を参照しながら、制御部６が実行する動作制御について説明する。ここでは、第１ベローズ１３が最収縮状態、かつ第２ベローズ１４が収縮動作中（吐出中）である時点ｔ０から説明する。
　制御部６は、時点ｔ０において、第１電磁弁４のソレノイド４ａを消磁し、ソレノイド４ｂを励磁する。なお、時点ｔ０において、第２電磁弁５のソレノイド５ａは励磁され、ソレノイド５ｂは消磁されている。第１電磁弁４のソレノイド４ｂが励磁されると、空気供給装置２で生成された加圧空気は、機械式レギュレータ３、第１電空レギュレータ５１、および第１電磁弁４を介して、第１駆動部２７の第１吸込側空気室２６Ａに供給される。これにより、第１駆動部２７は、最収縮状態にある第１ベローズ１３の能動的な伸長駆動を開始する。
　その際、制御部６は、後述する時点ｔ１から時点ｔ２までの時間差（ｔ２－ｔ１）が第１時間Ｔ１０（例えば３０ｍｓｅｃ～６０ｍｓｅｃ）となるように、第１駆動部２７による第１ベローズ１３の伸長速度を制御し、時点ｔ１を早めたり遅くしたりする。具体的には、制御部６は、時点ｔ０から時点ｔ１まで第１ベローズ１３を能動的に伸長駆動させる間、第１電空レギュレータ５１に制御指令を出力し、第１電空レギュレータ５１により第１吸込側空気室２６Ａに供給する加圧空気の空気圧を調整させる。これにより、第１駆動部２７による第１ベローズ１３の伸長速度が制御される。
　次に、制御部６は、近接センサ２９Ｂが第１ベローズ１３の第１伸長途中状態を検知（ＯＮ）した時点ｔ１で、第１電磁弁４のソレノイド４ｂを消磁する。これにより、第１駆動部２７は、第１ベローズ１３の能動的な伸長駆動を第１伸長途中状態で停止する。第１ベローズ１３の能動的な伸長駆動が停止すると、第１ベローズ１３内では、移送流体が吸い込まれなくなって移送流体の流れが変化することで、衝撃圧力が発生する。この衝撃圧力により、第１ベローズ１３内では圧力上昇が発生する。
　第１ベローズ１３内の圧力上昇により、第１ベローズ１３は、上記第１時間Ｔ１０内において、第１伸長途中状態から受動的に伸長する。ここでは、第１ベローズ１３は、最伸長状態まで受動的に伸長するものとする。このように第１ベローズ１３が受動的に伸長することで、第１時間Ｔ１０が経過するまでに第１ベローズ１３内の圧力上昇を吸収することができる。
　次に、制御部６は、近接センサ３１Ａが第２ベローズ１４の第２収縮途中状態を検知（ＯＮ）した時点ｔ２で、第１電磁弁４のソレノイド４ａを励磁する。そうすると、空気供給装置２で生成された加圧空気は、機械式レギュレータ３、第１電空レギュレータ５１、および第１電磁弁４を介して、第１駆動部２７の第１吐出側空気室２１Ａに供給される。これにより、第１駆動部２７は、第２ベローズ１４が最収縮状態となる手前で、最伸長状態にある第１ベローズ１３の能動的な収縮駆動を開始する。これにより、第１ベローズ１３および第２ベローズ１４が、いずれも収縮駆動された状態となる。
　次に、制御部６は、近接センサ３１ＡがＯＮになった時点ｔ２から所定の演算時間が経過した時点ｔ３で、第２ベローズ１４が最収縮状態になったと判断する。そして、制御部６は、第２電磁弁５のソレノイド５ａを消磁するとともにソレノイド５ｂを励磁する。第２電磁弁５のソレノイド５ｂが励磁されると、空気供給装置２で生成された加圧空気は、機械式レギュレータ３、第２電空レギュレータ５２、および第２電磁弁５を介して、第２駆動部２８の第２吸込側空気室２６Ｂに供給される。これにより、第２駆動部２８は、最収縮状態にある第２ベローズ１４の能動的な伸長駆動を開始する。
　その際、制御部６は、後述する時点ｔ４から時点ｔ５までの時間差（ｔ５－ｔ４）が第２時間Ｔ２０（例えば３０ｍｓｅｃ～６０ｍｓｅｃ）となるように、第２駆動部２８による第２ベローズ１４の伸長速度を制御し、時点ｔ４を早めたり遅くしたりする。具体的には、制御部６は、時点ｔ３から時点ｔ４まで第２ベローズ１４を能動的に伸長駆動させる間、第２電空レギュレータ５２に制御指令を出力し、第２電空レギュレータ５２により第２吸込側空気室２６Ｂに供給する加圧空気の空気圧を調整させる。これにより、第２駆動部２８による第２ベローズ１４の伸長速度が制御される。
　次に、制御部６は、近接センサ３１Ｂが第２ベローズ１４の第２伸長途中状態を検知（ＯＮ）した時点ｔ４で、第２電磁弁５のソレノイド５ｂを消磁する。これにより、第２駆動部２８は、第２ベローズ１４の能動的な伸長駆動を第２伸長途中状態で停止する。第２ベローズ１４の能動的な伸長駆動が停止すると、第２ベローズ１４内では、移送流体が吸い込まれなくなって移送流体の流れが変化することで、衝撃圧力が発生する。この衝撃圧力により、第２ベローズ１４内では圧力上昇が発生する。
　第２ベローズ１４内の圧力上昇により、第２ベローズ１４は、上記第２時間Ｔ２０内において、第２伸長途中状態から受動的に伸長する。ここでは、第２ベローズ１４は、最伸長状態まで受動的に伸長するものとする。このように第２ベローズ１４が受動的に伸長することで、第２時間Ｔ２０が経過するまでに第２ベローズ１４の圧力上昇を吸収することができる。
　次に、制御部６は、近接センサ２９Ａが第１ベローズ１３の第１収縮途中状態を検知（ＯＮ）した時点ｔ５で、第２電磁弁５のソレノイド５ａを励磁する。そうすると、空気供給装置２で生成された加圧空気は、機械式レギュレータ３、第２電空レギュレータ５２、および第２電磁弁５を介して、第２駆動部２８の第２吐出側空気室２１Ｂに供給される。これにより、第２駆動部２８は、第１ベローズ１３が最収縮状態となる手前で、最伸長状態にある第２ベローズ１４の能動的な収縮駆動を開始する。これにより、第１ベローズ１３および第２ベローズ１４が、いずれも収縮駆動された状態となる。
　次に、制御部６は、近接センサ２９ＡがＯＮになった時点ｔ５から所定の演算時間が経過した時点ｔ６で、第１ベローズ１３が最収縮状態になったと判断する。そして、制御部６は、第１電磁弁４のソレノイド４ａを消磁するとともにソレノイド４ｂを励磁する。ソレノイド４ｂが励磁されると、上述のように第１駆動部２７は、最収縮状態にある第１ベローズ１３の能動的な伸長駆動を開始する。
　これ以降、制御部６は、上記時点ｔ０～ｔ６でそれぞれ行った制御を繰り返し行う。これにより、ベローズポンプ１０は、衝撃圧力による第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）内の圧力上昇を吸収しながら、第２ベローズ１４（第１ベローズ１３）が最収縮状態となる手前で第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の収縮駆動が開始されるように制御される。
　［本実施形態の作用効果］
　以上、本実施形態のベローズポンプ装置１によれば、制御部６は、第２ベローズ１４（第１ベローズ１３）が最収縮状態よりも手前の第２収縮途中状態（第１収縮途中状態）となったときに第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の収縮駆動を開始させる。これにより、第２ベローズ１４（第１ベローズ１３）の吐出から吸い込みへの切り換えタイミングにおいて、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）は既に移送流体を吐出しているので、前記切り換えタイミングにおいて移送流体の吐出圧力が落ち込むのを低減することができる。その結果、ベローズポンプ１０の吐出側の脈動を低減することができる。
　また、制御部６は、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の能動的な伸長駆動を、最伸長状態よりも手前の第１伸長途中状態（第２伸長途中状態）で停止させる。このため、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の伸長駆動が停止したときに、衝撃圧力によって第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）内で圧力上昇が発生しても、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）が第１伸長途中状態（第２伸長途中状態）から受動的に伸長することで、前記圧力上昇を吸収することができる。これにより、移送流体の吸い込みから吐出に切り換わるときに発生する衝撃圧力を抑制することができる。
　また、第１伸長途中状態（第２伸長途中状態）では、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）が受動的に伸長可能な伸長代が確保されるため、その受動的な伸長により第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）内の圧力上昇を効果的に吸収することができる。その結果、前記衝撃圧力をさらに抑制することができる。
　また、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の能動的な伸長駆動を第１伸長途中状態（第２伸長途中状態）で停止させてから、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の収縮駆動を開始させるまでの時間差は、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の受動的な伸長時間である第１時間Ｔ１０（第２時間Ｔ２０）となるように制御される。このため、第１時間Ｔ１０（第２時間Ｔ２０）内において、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の受動的な伸長を確実に終了させることができる。これにより、第２ベローズ１４（第１ベローズ１３）が第２収縮途中状態（第１収縮途中状態）となったときに、第１ベローズ１３（第２ベローズ１４）の収縮駆動をすぐに開始させることができるので、前記衝撃圧力を抑制しつつ、ベローズポンプ１０の吐出側の脈動を効果的に低減することができる。
　［その他］
　上記実施形態の第１検知部２９および第２検知部３１は、ベローズ１３，１４の伸長途中状態および収縮途中状態を検知しているが、他の伸縮状態を検知するようにしてもよい。また、第１検知部２９および第２検知部３１は、上記実施形態の近接センサ２９Ａ，２９Ｂ．３１Ａ，３１Ｂに限定されるものではない。例えば、第１検知部２９および第２検知部３１は、レーザ光等を用いた変位センサで構成されていてもよい。本実施形態における第１駆動部２７および第２駆動部２８は、加圧空気によって駆動させているが、他の流体により駆動させてもよい。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　ベローズポンプ装置
　６　制御部
　１３　第１ベローズ
　１４　第２ベローズ
　２７　第１駆動部
　２８　第２駆動部
　２９　第１検知部
　３１　第２検知部
　Ｔ１０　第１時間
　Ｔ２０　第２時間

Claims (3)

  1. 　互いに独立して最伸長状態と最収縮状態との間で伸縮自在であり、伸長により内部に移送流体を吸い込み、収縮により内部から移送流体を吐出する第１ベローズおよび第２ベローズと、
    　前記第１ベローズを能動的に伸縮駆動する第１駆動部と、
    　前記第２ベローズを能動的に伸縮駆動する第２駆動部と、
    　前記第１ベローズの伸縮状態を検知する第１検知部と、
    　前記第２ベローズの伸縮状態を検知する第２検知部と、
    　前記第１検知部および前記第２検知部の各検知信号に基づいて、前記第１ベローズの伸長駆動を最伸長状態よりも手前の第１伸長途中状態で停止させた後、前記第２ベローズが最収縮状態となる手前で前記第１ベローズの収縮駆動を開始させるとともに、前記第２ベローズの伸長駆動を最伸長状態よりも手前の第２伸長途中状態で停止させた後、前記第１ベローズが最収縮状態となる手前で前記第２ベローズの収縮駆動を開始させるように、前記第１駆動部および前記第２駆動部の動作制御を行う制御部と、を備えるベローズポンプ装置。
  2. 　前記第１伸長途中状態は、前記第１ベローズ内の圧力上昇により当該第１ベローズが受動的に伸長可能な伸長代が確保された状態であり、
    　前記第２伸長途中状態は、前記第２ベローズ内の圧力上昇により当該第２ベローズが受動的に伸長可能な伸長代が確保された状態である、請求項１に記載のベローズポンプ装置。
  3. 　前記制御部は、前記第１ベローズの伸長駆動を前記第１伸長途中状態で停止させてから、前記第１ベローズの収縮駆動を開始させるまでの時間差が、下記に定義する第１時間以上となり、かつ、前記第２ベローズの伸長駆動を前記第２伸長途中状態で停止させてから、前記第２ベローズの収縮駆動を開始させるまでの時間差が、下記に定義する第２時間以上となるように、前記動作制御を行う、請求項２に記載のベローズポンプ装置。
    　第１時間：前記第１ベローズ内の圧力上昇により当該第１ベローズが受動的に伸長する時間
    　第２時間：前記第２ベローズ内の圧力上昇により当該第２ベローズが受動的に伸長する時間
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