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JP2001082619A - Check valve holding structure - Google Patents

Check valve holding structure

Info

Publication number
JP2001082619A
JP2001082619A JP25514499A JP25514499A JP2001082619A JP 2001082619 A JP2001082619 A JP 2001082619A JP 25514499 A JP25514499 A JP 25514499A JP 25514499 A JP25514499 A JP 25514499A JP 2001082619 A JP2001082619 A JP 2001082619A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
hole
check valve
pushing member
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP25514499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobutoshi Hagiwara
信寿 萩原
Tetsuhiro Shimizu
哲裕 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Namiki Precision Jewel Co Ltd
Original Assignee
Namiki Precision Jewel Co Ltd
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 Namiki Precision Jewel Co Ltd filed Critical Namiki Precision Jewel Co Ltd
Priority to JP25514499A priority Critical patent/JP2001082619A/en
Priority to PCT/JP2000/004113 priority patent/WO2001001024A1/en
Publication of JP2001082619A publication Critical patent/JP2001082619A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 分解作業の機能性に優れ、かつ開閉弁のクリ
ーニングが容易で、組立時のOリングに対するクランプ
圧調整作業が不要な、かつ十分な逆止効果が得られる逆
止弁の保持構造を提供する。 【解決手段】 バルブケース131の円筒穴内部の底部
に、送流方向出口側にOリング136を介して、流体開
口部を同心円上の周縁位置に持つバルブシート151
と、送流方向入口側に、流体通孔を中心に持つバルブ受
けシート152とを、流体開口部と流体通孔とが重なら
ないように対面させ、さらにバルブケース穴内に同寸径
の円筒状のプッシング部材134を押し込む逆止弁構造
において、円筒状プッシング部材の外周面の一部、及び
同部材を内挿するバルブケース側の円筒穴内部内壁の一
部に、お互いが受止め段差となるストッパー部分Dを設
け、バルブケースの円筒穴内部に対し、プッシング部材
の小径部先端の押し込み深さが常に一定となるように構
成する。
(57) [abstract] (with correction) [PROBLEMS] To provide excellent disassembly workability, easy cleaning of the on-off valve, no need to adjust the clamping pressure on the O-ring during assembly, and a sufficient check effect. Is provided. SOLUTION: A valve seat 151 having a fluid opening at a peripheral position on a concentric circle through an O-ring 136 on an outlet side in a flow direction at a bottom inside a cylindrical hole of a valve case 131.
And a valve receiving sheet 152 having a fluid through hole at the inlet side in the flow direction so that the fluid opening and the fluid through hole do not overlap each other. In the check valve structure that pushes the pushing member 134, a part of the outer peripheral surface of the cylindrical pushing member and a part of the inner wall of the cylindrical hole on the valve case side into which the member is inserted form a receiving step. A stopper portion D is provided so that the pushing depth of the distal end of the small diameter portion of the pushing member into the cylindrical hole of the valve case is always constant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば医療機器、
化学分析機器等に用いるための小型の微量流体供給装置
に係り、特に液体/気体、双方の流体物を交互に使用し
た場合においても、安定して送体を供給制御する逆止弁
機構を有するマイクロポンプであり、かつ、仮に逆止弁
部分が劣化あるいは動作不良を起こしたとしても、即座
に取り外して修理及び定期的なメンテナンスが容易に行
える弁機構、及びその組立に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to, for example, medical equipment,
The present invention relates to a small-sized microfluid supply device for use in a chemical analysis instrument and the like, and particularly has a non-return valve mechanism for stably controlling supply of a carrier even when liquid / gas and both fluids are alternately used. The present invention relates to a valve mechanism which is a micropump and which can be immediately removed and easily repaired and regularly maintained even if a check valve portion is deteriorated or malfunctions, and an assembly thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、微量な液体を送液するマイクロポ
ンプには数多くの機構原理が存在し、例えば弁機構にお
いてはリードバルブ型、バルブレス型などが、又、駆動
系では小型モータを用いた特開昭62-291484号などのダ
イヤフラム型の機構を有する小型ポンプが以前から一般
的に知られている。この種のマイクロポンプは、医療機
器及び化学分析機器の微量流体供給装置として、薬液の
定量注入や反応混合ガス等の流体物を搬送するために用
いられ、現在、より高精度な制御ができる小型で汎用性
のあるマイクロポンプの開発が進められている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a micropump for sending a very small amount of liquid has a number of mechanical principles. For example, a reed valve type or a valveless type is used for a valve mechanism, and a small motor is used for a drive system. 2. Description of the Related Art Small pumps having a diaphragm type mechanism, such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-291484, have been generally known for some time. This type of micropump is used as a microfluid supply device for medical equipment and chemical analysis equipment, and is used for the constant injection of chemicals and for transporting fluids such as reaction mixture gas. The development of a versatile micropump is underway.

【0003】図9は、本出願人が先に開発した従来タイ
プのダイヤフラム型マイクロポンプのポンプ部分の側断
面図の一例である。側断面で示されるポンプ機構部分
は、図に示していないが、駆動部側として例えばコアレ
スモータなどの小型モータ、及びポンプ駆動部側として
小型モータの駆動軸回転運動を往復ピストン運動に変換
するカム機構と、その往復動作をダイヤフラム132に伝
達するクランクシャフトとを備え、さらに図に示す吸排
出用のバルブ機構をバルブケース131内の2箇所に有す
るポンプ部130とから概略構成されている。
FIG. 9 is an example of a sectional side view of a pump portion of a conventional diaphragm type micropump developed earlier by the present applicant. Although not shown in the drawing, a pump mechanism portion shown in a side cross section is a small motor such as a coreless motor as a driving portion side, and a cam for converting a driving shaft rotation motion of the small motor into a reciprocating piston motion as a pump driving portion side. It comprises a mechanism and a crankshaft for transmitting the reciprocating operation to the diaphragm 132, and further comprises a pump section 130 having suction and discharge valve mechanisms at two locations in the valve case 131 as shown in the figure.

【0004】上記ポンプ部130の作動原理は次のとおり
である。ポンプ部130は、バルブケース131下部に設けら
れたチャンバー133室空間を合成ゴムなどの弾性シート
材からなる円盤状のダイヤフラム132を用いて塞さぎ、
ここに流体を一時的に溜める中間貯蔵部137が形成され
ており、また、前記ダイヤフラム132の中心部分は、上
下方向に往復運動するクランクシャフト先端に固着さ
れ、弾性変形して振幅のある動きが可能であり、かつ、
そのダイヤフラム円外周部は前記チャンバー133の最外
郭径の円周部でバルブケース131側に保持されている。
[0004] The operating principle of the pump section 130 is as follows. The pump unit 130 blocks the chamber space provided in the lower part of the valve case 131 using a disk-shaped diaphragm 132 made of an elastic sheet material such as synthetic rubber,
Here, an intermediate storage portion 137 for temporarily storing fluid is formed, and the center portion of the diaphragm 132 is fixed to the tip of a crankshaft that reciprocates in the vertical direction, and elastically deforms to move with amplitude. Is possible and
The outer periphery of the diaphragm circle is held on the valve case 131 side at the outer periphery of the outer diameter of the chamber 133.

【0005】さらに、チャンバー133の室内上部2カ所
を貫通している吸入孔133aおよび排出孔133bに続くバル
ブ構造には、Oリング136を介して弾性体ゴムからなる
穴配置の異なるバルブシート151とバルブ受けシート152
が開閉弁として構成され、前記Oリング136が吸入側と
排出側のバルブ機構の送流方向の下流側に位置するよう
にバルブケース131内の円筒穴部分に積層され填め込ま
れ、さらにプッシング部材134でクランプ加圧固定され
た構造をしている。
[0005] Further, the valve structure following the suction hole 133a and the discharge hole 133b penetrating the upper two places of the chamber 133 is provided with a valve seat 151 having different hole arrangements made of elastic rubber through an O-ring 136. Valve seat 152
Is configured as an on-off valve, and the O-ring 136 is laminated and inserted into a cylindrical hole portion in the valve case 131 so that the O-ring 136 is located on the downstream side in the flow direction of the suction-side and discharge-side valve mechanisms. At 134, the structure is clamped and fixed.

【0006】ここで、プッシング部材134には、吸入側
ノズル140A(図9の円破線部)の吸入口140aと吸入孔13
3aとをつなぐ吸入路135aと、排出側ノズル140B(同じく
図9の円破線部)の排出口140bと排出孔133bとをつなぐ
排出路135bとが一部に設けられており、外形は円筒形状
である。
Here, the pushing member 134 has a suction port 140a and a suction port 13 of a suction side nozzle 140A (a broken line portion in FIG. 9).
3a, and a discharge path 135b connecting the discharge port 140b of the discharge side nozzle 140B (also shown by the broken line in FIG. 9) and the discharge hole 133b is provided in a part, and the outer shape is cylindrical. It is.

【0007】すなわちポンプ部130は、クランクシャフ
トによってダイヤフラム132の中央平面部分を上下に変
位させて中間貯蔵部137の容積を増減させ、その際に発
生するチャンバー133内の圧力変動を利用して、流体を
吸入口140aから排出口140bまで、一連の動作を繰り返し
て一方向に流体を送流するポンプである。
That is, the pump unit 130 vertically displaces the central plane portion of the diaphragm 132 by the crankshaft to increase or decrease the volume of the intermediate storage unit 137, and utilizes the pressure fluctuation in the chamber 133 generated at that time. This is a pump that sends a fluid in one direction by repeating a series of operations from a suction port 140a to a discharge port 140b.

【0008】ここで、開閉弁としての逆止弁の構造につ
いて詳細に説明する。前記逆止弁150は、図4、図5に
示すように、ゴムシートなどの平板状弾性体シートから
なるバルブシート151と、バルブシート151の送流方向の
上流側の対向面に重ねられた同径ゴム製のバルブ受けシ
ート152と、により構成される。このバルブシート151に
は同心円状周縁部に複数の開口部151aが設けられてお
り、また、バルブ受けシート152には中心部に小径の孔1
52aが設けられ、2枚のシート双方の開口部151aと孔152
aとが重ねられた状態で連通しないように配置されてい
る。
Here, the structure of a check valve as an on-off valve will be described in detail. The check valve 150 is, as shown in FIGS. 4 and 5, overlaid on a valve seat 151 made of a flat elastic sheet such as a rubber sheet, and an opposing surface on the upstream side in the flow direction of the valve seat 151. And a valve seat 152 made of rubber having the same diameter. The valve seat 151 is provided with a plurality of openings 151a in a concentric peripheral portion, and the valve receiving seat 152 has a small-diameter hole 1
52a are provided, the opening 151a and the hole 152 of both sheets are provided.
They are arranged so that they do not communicate with each other when they overlap.

【0009】すなわち逆止弁150の上記構成において2
枚のシート状バルブの作動原理は次のとおりである。
(説明を省略するため以下、図9の吸入側のみを説明す
る。)まずダイヤフラム132が下に変位した場合、つま
りチャンバー133内の容積が増大した場合、当然ながら
前記逆止弁150(開閉弁)により、密閉状態にあるチャ
ンバー容器内は減圧状態となり、よって吸入側(イン
側)の前記バルブシート151は、外部吸入口140aから吸
入路135aを経由して送られてきた流体により押され、バ
ルブ受けシート152の中心孔152a部分からの押し出る圧
力がバルブシート151の弾性変形強度の限界を越えた
時、バルブシート151は円弧状に弾性変形する。つまり
チャンバー133室内方向に撓んで膨らむ。
That is, in the above configuration of the check valve 150, 2
The operating principle of a single sheet valve is as follows.
(Only the suction side in FIG. 9 will be described below for the sake of simplicity.) First, when the diaphragm 132 is displaced downward, that is, when the volume in the chamber 133 is increased, the check valve 150 (open / close valve) is naturally used. ), The inside of the closed chamber is decompressed, and the valve seat 151 on the suction side (in side) is pushed by the fluid sent from the external suction port 140a via the suction passage 135a, When the pressure pushed out from the central hole 152a of the valve receiving seat 152 exceeds the limit of the elastic deformation strength of the valve seat 151, the valve seat 151 elastically deforms in an arc shape. That is, the chamber 133 bends toward the room and expands.

【0010】この際、バルブシート151とバルブ受けシ
ート152の対向面には隙間ができ、孔152aと開口部151a
は前記隙間を介してつながるため、流体は吸入口140aか
ら吸入路135a、前記逆止弁150部分を経て吸入孔133aか
らチャンバー133室内の中間貯蔵部137に流れ込み、ダイ
ヤフラム132で閉ざされたチャンバー133内は流体で満た
される。
At this time, a gap is formed between the opposed surfaces of the valve seat 151 and the valve receiving seat 152, and the hole 152a and the opening 151a are formed.
Is connected through the gap, the fluid flows from the suction port 140a through the suction passage 135a, through the check valve 150, through the suction hole 133a into the intermediate storage 137 in the chamber 133, and is closed by the diaphragm 132. The interior is filled with fluid.

【0011】次に、ダイヤフラム132が変位しない静止
状態、又は逆に上に変位した場合、すなわち前記逆止弁
150を挟んで吸入路135a側と中間貯蔵部137側の圧が均
等、又は中間貯蔵部137側がダイヤフラム132の上方変位
により圧が高くなる場合は、前記吸入側のバルブシート
151は弾性変形が元に戻り、対面するバルブ受けシート1
52の中心孔152aを完全に塞ぐため、中間貯蔵部137内の
流体は吸入路135a側に逆流しない構造になっている。こ
の逆止弁構造の組み合わせにより、ポンプ機能としての
正常な働きをしている。
Next, when the diaphragm 132 is in a stationary state where it is not displaced, or conversely when it is displaced upward,
If the pressure on the suction path 135a side and the intermediate storage section 137 side are equal across the 150, or the pressure on the intermediate storage section 137 side increases due to the upward displacement of the diaphragm 132, the valve seat on the suction side
151 is the valve receiving seat 1 that the elastic deformation returns to the original and faces
In order to completely close the center hole 152a of the 52, the structure is such that the fluid in the intermediate storage part 137 does not flow back to the suction passage 135a side. The combination of this check valve structure functions normally as a pump function.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なダイヤフラム型マイクロポンプに限らず、一般的なマ
イクロポンプの使用用途としては、次の3通りの状況が
考えられる。まず、液体のみを流す場合と気体のみを流
す場合の2通り、さらに双方の液体/気体の流体を交互
に切り替えて流す場合の計3通りが想定できる。従来は
液体専用のマイクロポンプと気体専用のマイクロポンプ
は各々あったが、液体/気体両用タイプの機能的に優れ
たマイクロポンプは開発されておらず、暫定的に一方の
専用機で兼用して使用するか、または別々の液体専用機
と気体専用機を交互に経路を切り替えて使用する方法し
かなかった。
By the way, not only the diaphragm type micro pump as described above, but also the following three use cases can be considered as general micro pump applications. First, there are two cases: a case where only a liquid flows and a case where only a gas flows, and a total of three cases where both liquid / gas fluids are alternately flown. In the past, there was a liquid-specific micropump and a gas-specific micropump, respectively. However, a functionally superior liquid / gas-type micropump has not been developed. There has been no alternative but to use or to use separate liquid dedicated machines and gas dedicated machines by alternately switching paths.

【0013】しかし、気体専用機で仮に兼用した場合、
上述した図4、図5のシート状弾性体ゴムの逆止弁構造
では、例えば液体を流した後に一旦停止し、流体を切り
替えて気体をその後断続的に流し、液体が乾燥する前に
一定時間休止した場合などでは、送流経路内又はポンプ
内部に残留した液体成分が逆止弁部分のバルブシート15
1とバルブ受けシート152との隙間で乾燥され、弾性体ゴ
ムからなる平面状バルブシートの対向面同士を物理的に
貼り付いてしまう恐れがあった。
However, if a gas dedicated machine is also used,
In the above-described check valve structure of the sheet-like elastic rubber shown in FIGS. 4 and 5, for example, the liquid is stopped once after flowing, the fluid is switched, and the gas is intermittently flowed thereafter. In the case of a stop, for example, the liquid component remaining in the flow path or inside the pump is not covered by the valve seat 15 of the check valve.
There was a risk that the air would be dried in the gap between the valve seat 1 and the valve receiving sheet 152 and the opposing surfaces of the planar valve seat made of elastic rubber would be physically stuck together.

【0014】この状態になってしまうと再起動時に開閉
弁が開かない動作不良(故障)が起き、使用不能に陥る
ことがある。よって、このような状況で使用するポンプ
は毎回のように開閉弁部分の分解修理が必要となるが、
その修理と保守にも、一般的な機種では分解すら不可能
なものや、また分解修理及び組立に特殊工具や専門の技
術が必要であり、さらに故障したポンプの代替え品も必
要であり、このため多大な時間と費用がかかり、開閉弁
部分の故障、及び保守(メンテナンス)は大きな問題で
あった。
In this state, an operation failure (failure) in which the on-off valve does not open at the time of restart may occur, and the device may become unusable. Therefore, the pump used in such a situation requires disassembly and repair of the on-off valve part as every time,
For repair and maintenance, it is impossible to disassemble even with a general model, and special tools and specialized skills are required for disassembly and repair and assembly, and further, a replacement for a failed pump is also necessary. Therefore, it takes a great deal of time and cost, and the failure of the on-off valve portion and the maintenance have been serious problems.

【0015】通常、このような開閉弁によるマイクロポ
ンプの動作は、弁自身の動きがかなり精密であり、特に
シート状の弾性体からなる上記の開閉弁の組み合わせで
は、バルブケース部分への組み込みと調整が微妙に影響
してくる。つまり前記逆止弁は、バルブシートとバルブ
受けシートとの面接触によって構造上封止効果を得るも
ので、さらにOリングでシーリングされながら経路内の
気密が保たれているので、パッキン部となるOリングの
つぶし代(クランプ圧)の調整が微妙に必要である。
Normally, in the operation of the micropump using such an on-off valve, the movement of the valve itself is fairly precise. In particular, in the case of the combination of the above-mentioned on-off valves made of a sheet-like elastic body, it is difficult to incorporate the valve into the valve case. The adjustment has a subtle effect. In other words, the check valve has a structural sealing effect due to surface contact between the valve seat and the valve receiving seat. Further, since the airtightness in the passage is maintained while being sealed by the O-ring, the check valve becomes a packing portion. It is delicately necessary to adjust the allowance (clamp pressure) for the O-ring.

【0016】しかし図9に示す従来の構造では、バルブ
ヘッド200を、ガスケット220部材を介して機械的にバル
ブケース131側にネジ締め固定する方法であるので、ネ
ジ締めトルクの強さにより、前記プッシング部材134の
押し込み量、つまり開閉弁外周部分(主にOリング)へ
の締め付けつぶし代(要するにOリングに加わるクラン
プ圧)は一定とならず、ネジ締めトルクの微妙な調整が
必要となる。また、調整するにしても専用の冶工具や測
定器等が必要で、つぶし代(クランプ圧)を一定量に調
整し、好適な配置にすることなどできなかった。このよ
うな問題を含めて、従来は、ポンプの開閉弁のメンテナ
ンスは容易ではなかった。
However, in the conventional structure shown in FIG. 9, the valve head 200 is mechanically screwed and fixed to the valve case 131 side via the gasket 220 member. The pushing amount of the pushing member 134, that is, the allowance for the crushing of the opening / closing valve outer peripheral portion (mainly the O-ring) (in other words, the clamping pressure applied to the O-ring) is not constant, and a fine adjustment of the screw tightening torque is required. In addition, a special jig and a measuring instrument are required for the adjustment, and it is not possible to adjust the crushing allowance (clamp pressure) to a fixed amount and to obtain a suitable arrangement. Including such problems, conventionally, maintenance of the on-off valve of the pump has not been easy.

【0017】そこで本発明は、気体/液体の双方を交互
に流す過酷な条件によって発生した開閉弁部分の動作不
良問題においても、分解作業の機能性に優れ、かつ開閉
弁のクリーニング(メンテナンス)が容易で、組立時の
開閉弁部分のOリングに対するクランプ圧調整作業が不
要な、かつ十分な逆止効果が得られる逆止弁の保持構造
を提供することを目的とする。また、この逆止弁の保持
構造を用いることにより、ポンプの保守として毎回使用
するごとに分解掃除しても手間にならず、液体/気体の
双方の流体を良好に搬送できるポンプの開閉弁部分の保
守点検がしやすくなる。また、修理およびメンテナンス
コストが削減でき、故障のない信頼性があるマイクロポ
ンプを常に提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention is excellent in the function of the disassembling operation and the cleaning (maintenance) of the on-off valve even in the problem of malfunction of the on-off valve portion caused by the severe condition of alternately flowing gas / liquid. An object of the present invention is to provide a check valve holding structure that is easy, does not require a clamping pressure adjustment operation for an O-ring of an on-off valve portion during assembly, and can obtain a sufficient check effect. Further, by using the holding structure of the check valve, even if it is disassembled and cleaned every time the pump is used for maintenance of the pump, it is not troublesome, and the opening / closing valve portion of the pump which can satisfactorily transport both liquid and gas fluids. Maintenance inspection becomes easier. It is another object of the present invention to always provide a reliable micropump which can reduce repair and maintenance costs and has no failure.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に記載の発明では、流体の送流方向入口側
に位置していて流体を通す孔を中心に有するバルブ受け
シートと、流体の送流方向出口側に位置していて流体を
通す開口部を同心円上の周縁位置に有するバルブシート
とを、前記孔と前記開口部の配置が重なり合わない組み
合わせで対面させ、これらを底部に前記流体を送通すた
めの吸排出用の穴を有するバルブケースの円筒穴内部
に、それぞれ送流方向出口側に一つのOリングを介して
落とし込み、さらに前記バルブケース内に同寸径の円筒
状のプッシング部材を押し込むことにより構成される逆
止弁構造において、前記バルブシートを前記バルブ受け
シートに密着させるための円筒状プッシング部材の外周
面の一部、及び該プッシング部材を内挿するバルブケー
ス側の円筒穴内部内壁の一部に、お互いが受止め段差と
なるストッパー部分を設け、バルブケースの円筒内部に
対し、前記プッシング部材の小径部先端の押し込み深さ
が常に一定となるように構成している。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a valve receiving sheet which is located at an inlet side of a fluid flow direction and has a hole through which a fluid passes. A valve seat that is located on the outlet side of the fluid flow direction and has an opening through which the fluid passes at a peripheral position on a concentric circle, in a combination in which the arrangement of the holes and the openings does not overlap with each other; Into a cylindrical hole of a valve case having a hole for suction and discharge for passing the fluid through a single O-ring on the outlet side in the flow direction, and further into the valve case, a cylinder having the same diameter. In a check valve structure constituted by pushing a cylindrical pushing member, a part of an outer peripheral surface of a cylindrical pushing member for bringing the valve seat into close contact with the valve receiving seat; A stopper part is provided on a part of the inner wall of the cylindrical hole on the valve case side into which the pushing member is inserted, and a stopper portion serving as a receiving step is provided, and the pushing depth of the tip of the small diameter portion of the pushing member with respect to the inside of the cylinder of the valve case. Is always constant.

【0019】この上記記載の逆止弁保持構造において
は、例えば図1、図2に示す段差部(ストッパー部分
D)を設けることにより、バルブケース内底部位置Eに
対するプッシング部材134先端側の押し込み深さが、バ
ルブヘッド200を固定するボルト202のネジ締めトルクに
関係なく常に一定となる。このためバルブシート151と
バルブ受けシート152の厚みが常に一定ならば、Oリン
グ136は一定量のつぶし代をもってクランプ圧をプッシ
ング部材134側から受け、好適に弾性変形しながらパッ
キンとしての働きをして、流体経路内部の気密を保つと
共に、前記組み合わせの開閉弁(逆止弁)の好適な動作
を再現性よく組み込むことができる。
In the check valve holding structure described above, for example, by providing a step portion (stopper portion D) shown in FIGS. 1 and 2, the pushing depth of the tip end side of the pushing member 134 with respect to the bottom position E in the valve case is provided. Is always constant regardless of the screw tightening torque of the bolt 202 for fixing the valve head 200. For this reason, if the thickness of the valve seat 151 and the valve receiving seat 152 is always constant, the O-ring 136 receives the clamping pressure from the pushing member 134 side with a certain amount of squeezing margin, and functions as a packing while being elastically deformed appropriately. Thus, the airtightness inside the fluid path can be maintained, and the preferable operation of the on-off valve (check valve) of the combination can be incorporated with good reproducibility.

【0020】また、仮に悪条件により流体物が詰まって
流れない場合においても、ポンプヘッド200とガスケッ
ト220をボルト202をゆるめて分解取外しすることで、比
較的簡単にプッシング部材134を抜き取ることができる
ので、内部の開閉弁部分の分解や組立が簡単になり、メ
ンテナンスの作業効率が向上するほか、特に専門的な技
術を要しなくとも開閉弁部分の修理を容易に行うことが
できる。
Further, even if the fluid material is clogged and does not flow due to unfavorable conditions, the pushing member 134 can be relatively easily extracted by loosening the bolt 202 of the pump head 200 and the gasket 220 and disassembling and removing the same. Therefore, disassembly and assembly of the internal on-off valve portion are simplified, the maintenance work efficiency is improved, and the on-off valve portion can be easily repaired without special technical skills.

【0021】ここで、前記バルブシート151とバルブ受
けシート152とOリング136とは、吸排出方向に対して図
1のようにそれぞれ3段に積層されているので、分解掃
除して再度開閉弁部分を組み立てる時には、吸入側と排
出側を間違いなく配列する注意が必要である。
Here, the valve seat 151, the valve receiving seat 152 and the O-ring 136 are stacked in three stages as shown in FIG. 1 with respect to the suction and discharge directions. When assembling the parts, care must be taken to ensure that the suction and discharge sides are arranged.

【0022】また、この請求項1に記載の逆止弁構造
は、より具体的には、請求項2に記載の構造が考えられ
る。すなわち、請求項2に記載の逆止弁保持構造は、前
記ストッパー部分Dとして、バルブケース円筒状穴部の
底部側の少なくとも一部を小径にすることにより形成さ
れる第1の段差部であり、また、前記バルブケース穴部
に挿入されるプッシング部材の上部受止め側を大径にす
ることにより形成される第2の段差部を備えている。な
お、この段差部はお互いに段差を全周に設けても良い
し、一部に設けてもよい。
Further, the check valve structure according to the first aspect may be more specifically a structure according to the second aspect. That is, the check valve holding structure according to claim 2 is the first step portion formed as the stopper portion D by making at least a part of the bottom side of the valve case cylindrical hole small in diameter. In addition, there is provided a second step portion formed by increasing the diameter of the upper receiving side of the pushing member inserted into the valve case hole. In addition, the steps may be provided on the entire circumference or may be provided partially.

【0023】その他、段差部として機能する有効な手段
としては、前記段差部の高さ位置で、組み合わされる段
部分を傾斜を付けたテーパー面にして、テーパー面の摺
り合わせ位置でストッパー段差部としての働きをさせる
方法も考えられる。
In addition, as an effective means functioning as a step portion, a step portion to be combined is formed into a tapered surface with an inclination at the height position of the step portion, and a stopper step portion is formed at a sliding position of the tapered surface. There is also a way to make it work.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図1および図2を用いて本
発明に係る逆止弁の保持構造について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A check valve holding structure according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0025】逆止弁150は、図1及び図2の断面概略図
及び図3のポンプ全体の部分断面図に示すように、例え
ばマイクロポンプ機構部100のポンプ部130位置に逆止手
段として用いられ、金属製のバルブケース131に設けら
れた円筒状穴部に、Oリング136と逆止弁150を構成する
バルブシート151(弾性シート)、バルブ受けシート152
とを、送流方向下流側から前記の順番に配置させるよう
に填め込み、さらに穴に金属製のプッシング部材134を
挿入し填め込んだ構造である。
As shown in the schematic cross-sectional views of FIGS. 1 and 2 and the partial cross-sectional view of the entire pump of FIG. 3, the check valve 150 is used as a check means at, for example, the position of the pump section 130 of the micropump mechanism section 100. The O-ring 136 and the valve seat 151 (elastic seat) constituting the check valve 150 are provided in a cylindrical hole provided in the metal valve case 131.
Are inserted so as to be arranged in the above-described order from the downstream side in the flow direction, and a metal pushing member 134 is inserted and inserted into the hole.

【0026】ここで、プッシング部材134の上方には、
従来例と同様に、ガスケット220及び金属製のバルブヘ
ッド200が重ねられており、さらにバルブヘッド200はボ
ルト202によりバルブケース131側に固定されている。
Here, above the pushing member 134,
As in the conventional example, a gasket 220 and a metal valve head 200 are stacked, and the valve head 200 is fixed to the valve case 131 side by bolts 202.

【0027】またバルブケース131の円筒状の二つの深
穴は、図6の断面概略図に示すように、円径の穴部には
開口側の径が大な部分Hとそれより径が小な部分Kがつ
ながり、さらに深穴の底部にはチャンバー133内に通じ
る孔133a,133bが形成されている。
As shown in the schematic sectional view of FIG. 6, the cylindrical two deep holes of the valve case 131 have a circular hole having a portion H having a larger diameter on the opening side and a smaller diameter than the portion H on the opening side. In addition, holes 133a and 133b communicating with the inside of the chamber 133 are formed at the bottom of the deep hole.

【0028】さらにこれに組み合わされる二つのプッシ
ング部材134は、図7(外観図と断面図)に示されるよ
うに、円筒形状の側面に前記吸排出口と連通する吸入路
135a又は排出路135bとなる導入部Gを一カ所に有し、そ
の外観形状は前記バルブケース131の内径部分の大小の
径の段差部と嵌合する形状で、円筒外形側に小径部Sと
大径部Rからなる段差部(ストッパー部D)を設けたも
のである。
Further, as shown in FIG. 7 (external view and cross-sectional view), the two pushing members 134 combined with each other have a cylindrical side surface and a suction passage communicating with the suction / discharge port.
The valve case 131 has an introduction portion G serving as a discharge passage 135b at one location, and has an external shape that is fitted with a step portion having a large or small diameter of the inner diameter portion of the valve case 131. A step portion (stopper portion D) composed of a large diameter portion R is provided.

【0029】この逆止弁保持構造の用途としては、例え
ば医療機器、化学分析機器等に用いれる小型の微量流体
供給装置で、特に液体/気体、双方の流体を交互に使用
できる高精度なマイクロポンプ向けがあるが、より具体
的には、前記図3に示すようなマイクロポンプ機構部10
0において、ポンプ部130の逆止弁保持構造として用い
る。
The non-return valve holding structure is used, for example, in a small-sized microfluid supply device used for medical equipment, chemical analysis equipment, etc. Although there is a pump type, more specifically, a micro pump mechanism 10 as shown in FIG.
At 0, the pump unit 130 is used as a check valve holding structure.

【0030】実際に本発明の前記逆止弁保持部品のみを
組み込んだものを、図8に示す。図において逆止弁保持
構造の基本的な寸法設定管理は、次の通りである。スト
ッパー部分Dは、バルブケース131円筒穴内部の底部側
の少なくとも一部を小径にすることにより形成される第
1の段差部であり、また、円筒穴内部に押し込まれるプ
ッシング部材134の上部受止め側を大径にすることによ
り形成される第2の段差部を備えている。
FIG. 8 shows an embodiment in which only the check valve holding part of the present invention is actually incorporated. In the figure, the basic dimensional setting management of the check valve holding structure is as follows. The stopper portion D is a first step portion formed by reducing the diameter of at least a part of the bottom side inside the cylindrical hole of the valve case 131, and the upper receiving portion of the pushing member 134 pushed into the inside of the cylindrical hole. A second step portion formed by increasing the diameter of the side is provided.

【0031】前記に記述したストッパー部Dの構成によ
り、逆止弁保持構造としては、バルブケース131のそれ
ぞれの円筒状穴部の一部分の寸法Wの高さ寸法管理を正
確に制御すればよいこととなり、実際には、逆止弁挿入
部分の寸法Wの値は、前記図6に記載のバルブケース13
1の寸法Tと、前記図7に記載のプッシング部材134の寸
法Vとの差により事実上管理されている。
With the configuration of the stopper portion D described above, the check valve holding structure can accurately control the height W of a portion W of each cylindrical hole of the valve case 131. In practice, the value of the dimension W of the check valve insertion portion is the value of the valve case 13 shown in FIG.
It is actually controlled by the difference between the dimension T of 1 and the dimension V of the pushing member 134 shown in FIG.

【0032】これにより、従来のようなボルトの締め付
けトルクによるプッシング部材の高さ寸法管理等の組立
作業における構造上の調整、また専用冶具や測定機によ
る確認などは、上記構造ではいっさい不要となる。また
同様に故障等による分解修理が容易になり、開閉弁と共
に積層されるOリングに対するつぶし代(クランプ圧)
は技術熟練者でなくとも必然的に一定となる。よって微
調整せずに内部の気密が保たれ、メンテナンス性に優れ
た保持構造となる。
As a result, there is no need for the above-described structure to perform structural adjustments in the assembling operation, such as the management of the height dimension of the pushing member by the tightening torque of the bolts, as well as the confirmation using a dedicated jig or a measuring machine. . Similarly, it is easy to disassemble and repair due to failure, etc., and the crushing allowance (clamp pressure) for the O-ring laminated with the on-off valve
Is inevitably constant, even for non-technical experts. Therefore, the inside airtightness is maintained without fine adjustment, and the holding structure is excellent in maintainability.

【0033】ここで付け加えておくが、本発明における
バルブ成形体(例えばバルブシート151及びバルブ受け
シート152)は、耐薬品性に優れた弾性体ゴム(例えば
バイトンゴム等)としたが、部品材質については一部、
又は全ての部分が金属製であっても良い。
Here, it should be added that the valve molded body (for example, the valve seat 151 and the valve receiving sheet 152) in the present invention is made of an elastic rubber (for example, Viton rubber or the like) having excellent chemical resistance. Partly,
Alternatively, all parts may be made of metal.

【0034】金属製の逆止弁構造の場合は、液体/流体
を問わず、数ミクロン程度の硬質素材からなる溶媒混合
の顆粒(例えばセラミックスパウダー、カラスビース、
ダイヤモンドパウダー等)を含む流体を送流することも
可能である。
In the case of a metal check valve structure, irrespective of liquid / fluid, granules of a solvent mixture composed of a hard material of about several microns (for example, ceramic powder, crow beads,
It is also possible to send a fluid containing diamond powder or the like.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上より、本発明に係る逆止弁構造によ
れば、気体/液体の双方を交互に流す過酷な条件によっ
て発生した開閉弁部分の動作不良問題においても、分解
作業の機能性に優れ、かつ開閉弁のクリーニング(メン
テナンス)が容易で、組立時の開閉弁部分のOリングに
対するクランプ圧調整作業が不要な、かつ十分な逆止効
果が得られる逆止弁の保持構造を提供することができ
る。
As described above, according to the check valve structure of the present invention, even in the problem of malfunction of the on-off valve portion caused by the severe condition of alternately flowing gas / liquid, the function of the disassembling operation can be improved. Of a check valve that is excellent in cleaning performance, easy to clean (maintenance) of the open / close valve, does not require a clamping pressure adjustment operation on the O-ring of the open / close valve portion during assembly, and provides a sufficient check effect. can do.

【0036】また、この逆止弁の保持構造を用いること
により、ポンプの保守として毎回使用するごとに分解掃
除しても手間にならず、液体/気体の双方の流体を良好
に搬送できるポンプの開閉弁部分の保守点検がしやすく
なる。また、修理およびメンテナンスコストが削減で
き、故障のない信頼性あるマイクロポンプを常に提供す
ることができる。
Further, by using the holding structure of the check valve, it is not troublesome to disassemble and clean the pump every time it is used for maintenance of the pump. Maintenance inspection of the on-off valve part becomes easier. In addition, repair and maintenance costs can be reduced, and a reliable micropump free from failure can always be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例である逆止弁保持構造を示す
側断面概略図である。
FIG. 1 is a schematic side sectional view showing a check valve holding structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例である逆止弁保持構造を示す
正面断面概略図である。
FIG. 2 is a schematic front sectional view showing a check valve holding structure according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例である逆止弁保持構造を用い
たポンプ構成全体を示す一部断面概略図である。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing the entire configuration of a pump using a check valve holding structure according to an embodiment of the present invention.

【図4】逆止弁構造を形成するバルブ受けシートの形状
例を説明する正面外観図及び側断面概略図である。
FIG. 4 is a front external view and a schematic side sectional view illustrating an example of a shape of a valve receiving sheet forming a check valve structure.

【図5】逆止弁構造を形成するバルブシートの形状例を
説明する正面外観図及び側断面概略図である。
FIG. 5 is a front external view and a schematic side sectional view illustrating an example of a shape of a valve seat forming a check valve structure.

【図6】本発明のバルブケースのストッパー部の形状構
成を説明する側断面概略図である。
FIG. 6 is a schematic side sectional view for explaining a configuration of a stopper portion of the valve case of the present invention.

【図7】本発明のプッシング部材のストッパー部の形状
構成を説明する正面外観図及び側断面概略図である。
FIG. 7 is a front external view and a schematic side sectional view illustrating a configuration of a stopper portion of the pushing member of the present invention.

【図8】本発明の逆止弁保持構造の構成要素であるバル
ブケースとプッシング部材の組み合わせ時の高さ寸法を
示す側断面概略図である。
FIG. 8 is a schematic side sectional view showing a height dimension when a valve case and a pushing member, which are components of the check valve holding structure of the present invention, are combined.

【図9】従来の逆止弁保持構造を示す正面断面概略図で
ある。
FIG. 9 is a schematic front sectional view showing a conventional check valve holding structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 ポンプ機構部 120 カム機構 121 クランクシャフト 130 ポンプ部 131 バルブケース 132 ダイヤフラム 133 チャンバー 133a,b 吸入孔、排出孔 134 プッシング部材 135a,b 吸入路、排出路 136 Oリング 137 中間貯蔵部 140A,B ノズル 140a,b 吸入口、排出口 151 バルブシート 152 バルブ受けシート 152a,b 孔 200 バルブヘッド 202 ボルト 220 ガスケット 100 Pump mechanism 120 Cam mechanism 121 Crankshaft 130 Pump section 131 Valve case 132 Diaphragm 133 Chamber 133a, b Suction hole, discharge hole 134 Pushing member 135a, b Suction path, discharge path 136 O-ring 137 Intermediate storage section 140A, B nozzle 140a, b inlet, outlet 151 valve seat 152 valve receiver seat 152a, b hole 200 valve head 202 volt 220 gasket

フロントページの続き Fターム(参考) 3H051 AA01 BB02 BB03 CC11 CC16 DD01 FF11 3H058 AA14 BB37 CA03 CA23 CA33 CB19 CB25 CD26 EE14 EE20 3H071 AA01 BB01 BB17 CC28 CC32 CC35 DD04 DD12 DD13 DD14 DD52 Continued on the front page F term (reference) 3H051 AA01 BB02 BB03 CC11 CC16 DD01 FF11 3H058 AA14 BB37 CA03 CA23 CA33 CB19 CB25 CD26 EE14 EE20 3H071 AA01 BB01 BB17 CC28 CC32 CC35 DD04 DD12 DD13 DD14 DD52

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】流体の送流方向入口側に位置していて流体
を通す孔を中心に有するバルブ受けシートと、流体の送
流方向出口側に位置していて流体を通す開口部を同心円
上の周縁位置に有するバルブシートとを、前記孔と前記
開口部の配置が重なり合わない組み合わせで対面させ、
これらを底部に前記流体を送通すための吸排出用の穴を
有するバルブケースの円筒穴内部に、それぞれ送流方向
出口側に一つのOリングを介して落とし込み、さらに前
記バルブケース内に同寸径の円筒状のプッシング部材を
押し込むことにより構成される逆止弁構造において、 前記バルブシートを前記バルブ受けシートに密着させる
ための円筒状プッシング部材の外周面の一部、及び該プ
ッシング部材を内挿するバルブケース側の円筒内部穴内
壁の一部に、お互いが受止め段差となるストッパー部分
を設け、バルブケースの円筒内部に対し、前記プッシン
グ部材の小径部先端の押し込み深さが常に一定となるよ
うに構成したことを特徴とする逆止弁の保持構造。
1. A valve receiving seat which is located at an inlet side of a fluid flow direction and has a hole through which a fluid passes, and an opening which is located at an outlet side of a fluid flow direction and through which a fluid passes is formed concentrically. With the valve seat having a peripheral position of the, facing the combination of the arrangement of the hole and the opening does not overlap,
These are dropped into a cylindrical hole of a valve case having a suction / discharge hole for transmitting the fluid at the bottom through one O-ring on the outlet side in the flow direction, respectively, and further the same size is inserted into the valve case. In a check valve structure constituted by pushing in a cylindrical pushing member having a diameter, a part of an outer peripheral surface of a cylindrical pushing member for bringing the valve seat into close contact with the valve receiving seat, and the pushing member inside. A part of the inner wall of the cylinder inner hole on the valve case side to be inserted is provided with a stopper part which serves as a receiving step, so that the pushing depth of the tip of the small diameter portion of the pushing member is always constant with respect to the inside of the cylinder of the valve case. A check valve holding structure, characterized in that the check valve is configured to hold a check valve.
【請求項2】請求項1に記載の逆止弁構造において、 前記ストッパー部分は、バルブケース円筒穴内部の底部
側の少なくとも一部を小径にすることにより形成される
第1の段差部であり、また、前記円筒穴内部に押し込ま
れるプッシング部材の上部受止め側を大径にすることに
より形成される第2の段差部を備えることを特徴とする
逆止弁の保持構造。
2. The check valve structure according to claim 1, wherein the stopper portion is a first step portion formed by reducing at least a part of a bottom side inside the valve case cylindrical hole to a small diameter. And a second step portion formed by increasing the diameter of an upper receiving side of the pushing member pushed into the cylindrical hole.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009541646A (en) * 2006-06-24 2009-11-26 イグゼティック バート ホンブルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング pump

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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