CN114930027A - 泵单元、泵以及输送物的特性检测方法 - Google Patents

Abstract

为了提供能够检测输送物的特性的泵单元、泵以及输送物的特性检测方法，泵单元具备：外筒、设置在外筒的内周侧的内筒以及设置在内筒与外筒之间的压力供给室，通过向压力供给室内供给加压介质使内筒向径向内侧膨胀来输送该内筒内的输送物，所述泵单元构成为具备输送物信息获取部件，该输送物信息获取部件获取内筒膨胀时的该内筒内的输送物的信息。

Description

泵单元、泵以及输送物的特性检测方法

技术领域

本发明涉及一种泵单元、泵以及输送物的特性检测方法。

背景技术

近年来，如专利文献1所示的那样，已知如下一种泵单元：在圆筒状的外筒内设置内筒使得成为双重管构造，向在外筒与内筒之间形成的环状的腔室内供给空气等流体，将内筒构成为能够朝向径向内侧膨胀，通过伴随内筒的膨胀所引起的内筒内的容积的变化来输送输送物。这样的泵单元被用作单体或连结多个而成的输送装置。在连结了多个泵单元的情况下，通过使连结起来的各泵单元的内筒模拟例如人的肠内的蠕动运动而依次膨胀，来进行输送物的输送。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-174140号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述的泵单元中，根据输送物而有时难以输送。例如在输送物是液体或流动性高的(粘性低的)固液混合物等的情况下，能够容易地进行输送，但在输送物是粘性高的固液混合物等的情况下，有时难以进行输送，从而在实现输送效率的提高时需要获知输送物有无流动性等特性。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够检测输送物的特性的泵单元、泵以及输送物的特性检测方法。

用于解决问题的方案

作为用于解决上述课题的泵单元的结构，具备：外筒、设置在外筒的内周侧的内筒以及设置在内筒与外筒之间的压力供给室，通过向压力供给室内供给加压介质使内筒向径向内侧膨胀来输送该内筒内的输送物，所述泵单元构成为具备输送物信息获取部件，该输送物信息获取部件获取内筒膨胀时的该内筒内的输送物的信息。

根据本结构，能够获取用于检测输送物的特性的输送物的信息。

另外，泵单元也可以是，输送物信息获取部件具备流量测量部件和推压力测量部件，其中，所述流量测量部件测量向压力供给室供给的加压介质的流量，所述推压力测量部件测量通过向压力供给室供给加压介质而使所述内筒推压输送物的推压力。

另外，作为用于解决上述课题的泵的结构，可以是一种具备第一方式的泵单元的泵，构成为还具备：供排控制部件，其控制针对泵单元进行的加压介质的供给、排出；以及输送物信息处理部件，其基于由输送物信息获取部件获取到的输送物的信息来判别输送物的特性，或者是一种具备第二方式的泵单元的泵，构成为还具备：供排控制部件，其控制针对泵单元进行的加压介质的供给、排出；以及输送物信息处理部件，其具有体积计算部件和特性判别部件，其中，该体积计算部件基于由流量测量部件测量出的加压介质的流量和由推压力测量部件测量出的内筒对输送物进行加压的压力，来计算内筒内的输送物的体积，该特性判别部件基于由体积计算部件计算出的体积来判别输送物的特性。

根据本结构，能够检测输送物的特性。例如，能够通过计算膨胀时的泵单元内的输送物的体积来检测输送物的特性。

另外，泵通过构成为还具备基于由输送物信息获取部件获取到的输送物的信息来检测输送异常的输送异常检测部件，或者构成为供排控制部件基于输送异常检测部件对异常的检测来控制多个泵单元的动作以消除所检测出的异常，或者构成为供排控制部件基于由输送物信息处理部件判别出的输送物的特性来控制多个泵单元的动作，由此能够使输送物的输送优化，来提高输送效率。

另外，输送物信息处理部件也可以构成为：基于从各泵单元所具备的输送物信息获取部件输入的输送物的信息，来选择由供排控制部件进行的用于消除异常的对多个泵单元的动作的控制或者基于判别出的输送物的特性的对多个泵单元的动作的控制，并将选择出的内容输出到供排控制部件。

另外，作为输送物的特性检测方法的方式，是一种用于检测由泵单元输送的输送物的特性的输送物的特性检测方法，所述泵单元具备外筒、设置在外筒的内周侧的内筒以及设置在内筒与外筒之间的压力供给室，通过向压力供给室内供给加压介质使内筒向径向内侧膨胀来输送该内筒内的输送物，在所述输送物的特性检测方法中，计算内筒膨胀时的该内筒内的输送物的体积，基于该体积来检测输送物的特性。

根据本方式，能够通过计算膨胀时的泵单元内的输送物的体积来检测输送物的特性。

另外，也可以基于内筒对输送物进行加压的压力和向压力供给室供给的流量来计算体积。

附图说明

图1是泵的概要结构图。

图2是泵单元的轴向和半径方向的剖视图。

图3是输送物信息获取部件和输送物信息处理部件的结构图。

图4是示出输送物检测装置的形成方式的一例的图。

图5是多个泵单元被连结时的泵的概要结构图。

图6是示出供排控制装置的结构的一例的图。

图7是示出输送物信息处理部件的其他方式的图。

图8是示出泵单元的其他方式的图。

图9是示出评价实验的结果的图表。

下面，通过发明的实施方式来详细说明本发明，但以下的实施方式并非用于限定权利要求书所涉及的发明，另外，实施方式中说明的特征的组合未必全部是发明的解决方案所必须的，包括选择性地采用的结构。

具体实施方式

图1是示出泵1的一个实施方式的概要结构图。如图1所示，本实施方式所涉及的泵1概要地具备：泵单元10，其作为用于输送输送对象物(以下称为输送物)的输送部而发挥功能；驱动控制装置100，其对泵单元10的动作进行控制；以及输送物检测装置200，其对输送物的信息进行检测。

泵单元10以如下方式来使用：单体地或连结多个地设置在已设的配管的途中，或者通过连结多个而直接被设置为配管，或者与输送物的供给源的出口连接。此外，在以下的说明中，使用泵1进行动作的最小单位的泵单元10为一个的情况来进行说明。

图2是泵单元10的轴向剖视图以及径向剖视图。如图2所示，泵单元10具备：外筒12；内筒14，其以与该外筒12构成双重管的方式设置在外筒12的内周侧；以及一对端环16；16，这一对端环16；16将外筒12和内筒14的两端部封闭，使得在外筒12与内筒14之间形成气密室V。

外筒12、内筒14以及端环16；16是形成泵单元10的最小结构。

本实施方式所涉及的外筒12形成为由在维持气密性的同时允许伸缩的弹性体构成的筒体。外筒12例如形成为包括橡胶材料和纤维材料，在半径方向的剖视图中，外筒12形成为具有橡胶层以及在橡胶层之间层状地设置多种纤维材料而得到的纤维层。形成纤维层的各纤维例如具有从外筒12的一端侧连续地延长至另一端侧的长度，且被配设为沿外筒12的轴向延长。

此外，外筒12中的纤维的配设方式未必需要层状地包括纤维，也可以被分散地埋设在橡胶材料内。

形成橡胶层的橡胶材料例如能够使用低氨天然胶乳橡胶、硅橡胶、合成橡胶等。

另外，形成纤维层的纤维材料优选为沿轴向的伸缩变化小的高弹性纤维。例如，能够适当地选择使用芳族聚酰胺纤维、碳(Carbon)纤维、玻璃纤维、尼龙、聚酰胺系纤维、聚烯烃系纤维、金属纤维等具有伸长性的纤维。通过对纤维进行适当的底漆处理或表面氧化处理，能够充分地提高粘合性，但优选根据与橡胶材料的粘合性来进行选择。

另外，作为纤维材料的形态，能够使用长丝、纱(短纤维纱(spun yarn)和长丝纱)、线料等中的任一种形态，并且，也能够使用不加捻地集束而成的无捻纤维、将这些纤维多根地加捻而制成的纤维。虽然还取决于纤维的种类，但也可以将两种以上的材料不同的纤维或形态不同的纤维进行组合。

此外，纤维的长度并不限定于从一端侧连续至另一端侧的长度，也可以构成为使比外筒12的轴向长度短的多个纤维沿轴向连续地分布而从一端侧到达另一端侧。

内筒14形成为由在维持气密性的同时允许伸缩的弹性体构成的筒体。内筒14例如由橡胶材料形成。内筒14的内周侧的空间是用于输送输送物的输送路径S。形成内筒14的橡胶材料能够使用用于形成外筒12的天然胶乳橡胶、硅橡胶、合成橡胶等橡胶材料。

此外，关于内筒14，也可以与外筒12同样地形成为包含纤维，也可以限制由于向气密室V内导入空气而内筒14即将膨胀的情况下的沿轴向的伸长。

一对端环16；16具备：圆筒状的筒部16A；16A以及以直径比筒部16A；16A的外径大的方式形式在筒部16A；16A的一端侧的平板圆板状的凸缘部16B；16B。

外筒12的内周被插入到筒部16A；16A的外周侧，并被未图示的固定部件固定，以维持筒部16A；16A的外周面与外筒12的内周面之间的气密状态。

内筒14的各端部被插入到筒部16A；16A的内周侧，并被未图示的固定部件固定，以维持筒部16A；16A的内周与内筒14的外周之间的气密状态。关于内筒14的向筒部16A的固定，优选使内筒14的端部尽量接近端环16；16的端面16t；16t。

如图2的(b)所示，在凸缘部16B；16B处设置有能够将泵单元10彼此连结的连结部22。连结部22例如作为沿凸缘部16B的板厚方向贯通的孔而在外筒12的半径方向外侧沿着圆周方向以均等的间隔设置多个。由此，能够使用螺栓螺母等紧固部件将泵单元10彼此连结、与输送物的供给源的配管等连结。

这样，通过利用一对端环16；16将外筒12以及内筒14的两端部进行封闭，在泵单元10中形成由外筒12、内筒14以及一对端环16；16围成的气密室V。

如图2的(a)所示，在其中一个端环16处设置用于针对气密室V进行加压介质的供给和排出的供排部24。

供排部24例如被设置为孔，该孔的一端在凸缘部16B的外周面开口，在端环16内延长，另一端在被固定于筒部16A的外筒12与内筒14之间开口。对该供排部24连接从后述的驱动控制装置100延长的管，来针对气密室V进行加压介质的供给和排出(参照图1)。

在泵单元10中，通过向气密室V供给加压介质，外筒12朝向半径方向外侧膨胀，内筒14朝向半径方向内侧(向心方向)膨胀。在该膨胀中，由于在外筒12中设置有沿轴向延长的纤维，因此在外筒12即将膨胀时，沿轴向的伸长(膨胀)受到纤维约束，仅允许朝向径向外侧膨胀，并且沿轴向收缩。

另外，在泵单元10中，通过从气密室V排出加压介质，外筒12朝向半径方向内侧收缩，内筒14朝向半径方向外侧(向心方向)收缩，并且外筒12和内筒14沿轴向伸长。

也就是说，泵单元10作为膨胀收缩体而发挥功能，该膨胀收缩体通过针对由外筒12、内筒14以及一对端环16；16形成的气密室V进行加压介质的供给和排出，来如上所述那样沿轴向和半径方向进行膨胀收缩。

处于泵单元10的内筒14内的输送物由于伴随内筒14的膨胀所引起的加压力以及沿轴向的收缩而被推出到内筒14的外部。即，气密室V作为用于通过内筒14对输送物进行加压来从内筒14内推出输送物的压力供给室而发挥功能。

在气密室V中设置定型环30，该定型环30用于使向该气密室V供给了加压介质时的内筒14的膨胀容易且稳定化。定型环30是绕内筒14的轴进行设置且内径部形成为椭圆状、外径部形成为圆状的环状体。内筒14位于定型环30的内径内，由此成为预先使内筒14的与椭圆的短轴对应的彼此相向的内周面比内筒14的与椭圆的长轴对应的彼此相向的内周面更接近径向内侧的状态。也就是说，定型环30作为限定内筒14的膨胀时的形状的膨胀限定构件而发挥功能。

如图1所示，驱动控制装置100具备加压介质供给装置102、调节器104、供给阀106、排出阀108以及供排控制装置(供排控制部件)110。

加压介质供给装置102是将加压介质升压至泵单元10膨胀所需要的压力来生成加压介质的装置，例如能够利用压缩机。也就是说，通过使用压缩机，能够将大气中的空气生成为压缩空气并用作加压介质。

此外，加压介质并不限定于空气，也可以是空气以外的气体，另外，不限定于气体，也可以是水等液体。在以下的说明中，将加压介质设为空气(压缩空气)来进行说明。

调节器104是经由管与加压介质供给装置102连接的、用于将从加压介质供给装置102供给的加压介质减压至规定的压力并且以调压至固定的压力的方式向泵单元10供给的装置。由调节器104调压后的加压介质被供给到经由管与该调节器104连接的供给阀106。

供给阀106与泵单元10连接，用于控制向泵单元10的由调节器104调压后的加压介质的供给和停止供给。

排出阀108设置在供给阀106与泵单元10之间，用于排出被供给到泵单元10的加压介质。在本实施方式中，排出阀108构成为向大气中放出被供给到泵单元10中的压缩空气。

供给阀106和排出阀108能够应用例如通过电信号进行动作的电磁阀。通过对供给阀106和排出阀108使用电磁阀，能够提高使泵单元10膨胀或收缩时的响应速度。

供给阀106及排出阀108与供排控制装置110电连接，基于从供排控制装置110输入的信号来控制阀的开闭。在本实施方式中，供给阀106和排出阀108在没有被输入信号的状态下各自处于关闭的状态，通过被输入信号来将阀打开，通过停止信号的输入来将阀关闭。

供排控制装置110是具备作为运算部件的CPU、作为存储部件的ROM、RAM、作为输入输出部件的通信接口等硬件的计算机，通过CPU执行被存储到存储部件中的程序，来控制与该供排控制装置110连接的供给阀106、排出阀108的开闭，从而控制泵单元10的膨胀和收缩动作。

具体地说，供排控制装置110仅向供给阀106输出信号，通过将供给阀106打开，来强行地向泵单元10的气密室V内流入加压介质，使泵单元10如图2的(c)所示那样膨胀。

另外，供排控制装置110在该膨胀过程中停止向供给阀106输出信号来将供给阀106关闭，由此维持泵单元10的膨胀状态。

另外，供排控制装置110在维持了泵单元10的膨胀状态的状态下仅向排出阀108输出信号来将排出阀108打开，由此允许气密室V内的加压介质流出，使泵单元10如图2的(a)所示那样收缩。

泵单元10在外筒12中设置有沿轴向延长的纤维层，因此沿轴向的伸长受到限制，其结果，外筒12的膨胀方向被限定为径向外侧，随着向该径向外侧膨胀，轴向长度收缩。另外，关于内筒14，通过向气密室V内供给空气，与定型环30的位置对应的内筒14的轴向中央部处的内筒14的与上述短轴对应的彼此相向的内周面先行朝向径向内侧(轴心方向)开始膨胀，通过进一步供给空气来沿轴向输送内筒14内的输送物，如图2的(c)所示，内筒14内被大致完全封闭。通过该内筒14的膨胀，内筒14内的输送物被内筒14加压而沿轴向被推出并被输送。

输送物检测装置200具备输送物信息获取部件210和输送物信息处理部件220。

输送物信息获取部件210具备流量测量部件212和推压力测量部件214，基于泵单元10的动作来获取输送物的信息。这里所说的输送物的信息是指例如流动性(粘性)、硬度等输送物所具有的特性。

流量测量部件212设置在供给阀106与泵单元10之间，用于测量在内筒14膨胀时被供给到气密室V内的加压介质的流量。流量测量部件212例如能够使用能够将测量出的流量转换为电信号的流量传感器。流量测量部件212与输送物信息处理部件220电连接，将测量出的流量输出到输送物信息处理部件220。

推压力测量部件214设置在流量测量部件212与泵单元10之间，用于测量气密室V内的加压介质的压力。推压力测量部件214例如能够使用能够将测量出的压力转换为电信号的压力传感器。推压力测量部件214与输送物信息处理部件220电连接，将测量出的压力输出到输送物信息处理部件220。此外，只要能够测量气密室V内的加压介质的压力，推压力测量部件214的设置位置就可以是任何位置。

通过像这样测量加压介质的压力，能够间接地测量内筒14对输送物进行加压的推压力。

另外，推压力测量部件214并不限定于上述压力传感器，只要能够检测内筒14推压输送物的力即可，例如也可以在内筒14与输送物接触的表面安装压电元件来直接检测内筒14推压输送物的力，或者例如也可以通过使用加速度传感器来测定内筒14的应力、变形，从而间接地检测内筒14推压输送物的力。

此外，在上述实施方式中，将膨胀时的内筒14对输送物进行加压的压力设为由压力传感器测量气密室V内的空气的压力而得到的压力并进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以在内筒14的表面以直接接触输送物的方式设置载荷传感器，来直接检测在内筒14的膨胀过程中或最大膨胀时对输送物进行加压的加压力(推压力)，另外，也可以测量内筒14的膨胀时的张力来间接地检测内筒14对输送物进行加压的压力。

输送物信息处理部件220是具备作为运算部件的CPU、作为存储部件的ROM、RAM等硬件的计算机，基于从流量测量部件212输入的流量、从推压力测量部件214输入的压力等信息来对输送物的信息进行处理。关于输送物信息处理部件220，通过由CPU执行被存储到存储部件中的程序来使该输送物信息处理部件220作为后述的各部件、各部发挥功能。从流量测量部件212输入的流量和从推压力测量部件214输入的压力例如作为流量历史记录和压力历史记录而与时间一起被存储到存储部件中。

图3是示出输送物信息处理部件220的结构的框图。此外，在图3中省略了定型环30。如图3所示，输送物信息处理部件220具备体积计算部件222、特性判别部件224以及故障检测部件226。

体积计算部件222基于从流量测量部件212输入的流量值和从推压力测量部件214输入的压力值来计算内筒14内包含的输送物的体积。

预先在存储部件中存储例如求出流量、压力以及输送物的体积之间的关系而得到的数据图或能够通过输入流量和压力来计算输送物的体积的数式，由此能够计算输送物的体积。

例如每当输入流量、压力时，输送物的体积以体积随时间变化的形式而被计算出。所计算出的输送物的体积与时间一起被存储到存储部件中。

特性判别部件224基于测量出的流量、压力以及计算出的体积值来判别输送物的特性。本实施方式所说的输送物的特性例如是指粘性、硬度。

能够基于输送物的体积随时间的变化来判别粘性。例如，在体积随时间的变化慢的情况下，能够判别为输送物的粘性高，在体积随时间的变化快的情况下，能够判别为输送物的粘性低。

另外，能够基于输送物的体积随时间的变化以及压力的变化来判别硬度。例如，在体积的变化快且压力的变化小的情况下，能够判别为输送物硬，在体积的变化快且压力的变化小的情况下，能够判别为输送物软。

此外，由特性判别部件224判别的输送物的特性并不限定于粘性、硬度，只要是能够基于测量出的流量、压力以及计算出的体积进行判别的特性即可。

由特性判别部件224判别出的结果例如优选构成为能够显示在未图示的显示部件中或者输出到驱动控制装置100中。

故障检测部件226例如基于流量和压力来检测泵单元10有无故障。即，在压力没有伴随流量的增加而上升的情况下，能够检测出在泵单元10内发生了空气泄漏。

如以上所说明的那样，由内筒14的膨胀和收缩被驱动控制装置100控制的泵单元10构成的泵1具备输送物检测装置200，由此能够检测利用泵单元10输送的输送物的特性。由此，能够判定是否能够利用上述泵单元10输送物。

此外，在上述实施方式中设为将信号向供给阀106连续地输出规定时间以持续进行膨胀并进行了说明，但并不限定于此，例如也可以以规定的时间间隔向供给阀106间歇性地输出信号以阶段性地进行膨胀。

另外，由泵单元10对输送物进行加压时的供给阀106的控制并不限定于基于时间来实施，也可以基于由推压力测量部件214检测到的压力或由体积计算部件222计算出的输送物的体积来实施。

图4是示出输送物检测装置200的设置方式的一例的图。在上述实施方式中说明过的输送物检测装置200例如也能够如以下那样构成。在上述实施方式中，设为将构成输送物信息获取部件210的流量测量部件212设置在供给阀106与泵单元10之间、将推压力测量部件214设置在流量测量部件212与泵单元10之间并进行了说明，但并不限定于此。

例如图4所示，例如也可以构成为：将流量测量部件212和推压力测量部件214一体地设置于具有供排部24的端环16，并且还设置能够将由流量测量部件212测量出的流量和由推压力测量部件214测量出的压力输出到因特网线路的无线通信部件。此外，无线通信装置所需要的电力与从驱动控制装置100延长的配管一起经由电缆被供给至各泵单元10即可。

而且，在通过有线或无线通信与由因特网线路形成的网络连接的服务器300中设定作为输送物信息处理部件220的功能，通过使服务器300进行处理，能够在因特网等网络上监视泵单元10的动作状态。

图5是示出在具有图1所示的结构的泵1中将多个泵单元10进行了连结的情况的图。此外，在图5中省略了定型环30。如图5所示，在将多个泵单元10连结来构成泵1的情况下，按泵单元10设置构成驱动控制装置100的供给阀106和排出阀108。供给阀106分开地与调节器104连接，使得由调节器104调压后的加压介质分别被分配给供给阀106。另外，各供给阀106及各排出阀108与供排控制装置110连接，根据来自供排控制装置110的信号的输出来控制向对应的泵单元10的加压介质的供给、停止供给。

另外，按泵单元10设置流量测量部件212和推压力测量部件214，按泵单元执行由输送物信息处理部件220的体积计算部件222进行的输送物的体积的计算、由特性判别部件224进行的泵单元10内的输送物的特性的判别以及由故障检测部件226进行的泵单元10的故障的检测。

这样，在将多个泵单元10连结的情况下，供排控制装置110例如控制与各泵单元10连接的供给阀106及排出阀108，使得泵单元10的膨胀和收缩以模拟肠的蠕动运动的方式从输送方向上游侧依次向下游侧移动。

将图5所示的泵单元10从输送方向的上游侧向下游侧设为10A、10B、…、10F等并对输送动作进行说明。例如，供排控制装置110控制对各泵单元10A～10F设置的供给阀106和排出阀108，通过使泵单元10A～10F如以下那样动作，能够使输送物动作。

首先，以维持泵单元10B～10F的收缩状态不变的方式仅使泵单元10A膨胀(步骤1)。

接着，在泵单元10A膨胀后，以维持泵单元10C～10F的收缩状态不变的方式，使泵单元10A收缩并且使泵单元10B膨胀(步骤2)。

接着，在泵单元10B膨胀后，以维持泵单元10A、10D～10F的收缩状态不变的方式，使泵单元10B收缩并且使泵单元10C膨胀(步骤3)。

接着，在泵单元10C膨胀后，以维持泵单元10A、10B、10E、10F的收缩状态不变的方式，使泵单元10C收缩并且使泵单元10D膨胀(步骤4)。

接着，在泵单元10D膨胀后，以维持泵单元10A～10C、10F的收缩状态不变的方式，使泵单元10D收缩并且使泵单元10E膨胀(步骤5)。

接着，在泵单元10E膨胀后，以维持泵单元10A～10D的收缩状态不变的方式，使泵单元10E收缩并且使泵单元10F膨胀(步骤6)。

接着，在泵单元10F膨胀后，以维持泵单元10B～10E的收缩状态不变的方式，使泵单元10F收缩并且使泵单元10A膨胀(步骤7)。

供排控制装置110通过将上述步骤1～步骤7作为一个周期来重复进行，能够将输送物向下游侧输送。供排控制装置110将步骤1～步骤7所示的泵单元10(A～F)的控制例如作为动作模式1等存储于存储部件即可。

另外，例如，供排控制装置110也能够使泵单元10A～10F如以下那样动作。

首先，以维持泵单元10B～10F的收缩状态不变的方式仅使泵单元10A膨胀(步骤1)。

接着，在泵单元10A膨胀后，以维持泵单元10C～10F的收缩状态以及泵单元10A的膨胀状态不变的方式使泵单元10B膨胀(步骤2)。

接着，在泵单元10B膨胀后，以维持泵单元10D～10F的收缩状态以及泵单元10B的膨胀状态不变的方式，使泵单元10A收缩并且使泵单元10C膨胀(步骤3)。

接着，在泵单元10C膨胀后，以维持泵单元10A、10E、10F的收缩状态以及泵单元10C的膨胀状态不变的方式，使泵单元10B收缩并且使泵单元10D膨胀(步骤4)。

接着，在泵单元10D膨胀后，以维持泵单元10A、10B、10F的收缩状态以及泵单元10D的膨胀状态不变的方式，使泵单元10C收缩并且使泵单元10E膨胀(步骤5)。

接着，在泵单元10E膨胀后，以维持泵单元10A～10C的收缩状态以及泵单元10E的膨胀状态不变的方式，使泵单元10D收缩并且使泵单元10F膨胀(步骤6)。

接着，在泵单元10F膨胀后，以维持泵单元10B～10D的收缩状态以及泵单元10F的膨胀状态不变的方式，使泵单元10E收缩并且使泵单元10A膨胀(步骤7)。

接着，在泵单元10A膨胀后，以维持泵单元10C～10E的收缩状态以及泵单元10A的膨胀状态不变的方式，使泵单元10F收缩并且使泵单元10B膨胀(步骤8)。

供排控制装置110通过使泵单元10A～10F重复进行上述动作模式，由此能够通过内筒14的膨胀来将泵单元10的内筒14内的输送物依次向下游侧压送从而输送输送物(步骤9)。

供排控制装置110通过将上述步骤1～步骤9作为一个周期来重复进行，能够将输送物向下游侧输送。供排控制装置110将步骤1～步骤9所示的泵单元10(A～F)的控制例如作为动作模式2等与上述动作模式1一起存储于存储部件即可。

此外，泵单元10A～10F的动作并不限定于上述动作模式1、2，也可以使供排控制装置110的存储部件预先存储能够利用泵单元10A～10F进行输送物的输送的其他动作模式。

图6是示出在供排控制装置110中存储有多种动作模式时的供排控制装置110的结构的一例的图。如图6所示，在供排控制装置110的存储部件中存储有多种动作模式的情况下，优选构成为基于由特性判别部件224判别出的结果来选择动作模式。

例如，构成为能够将输送物信息处理部件220与供排控制装置110电连接来将特性判别部件224的判别结果输出到供排控制装置110。并且，在供排控制装置110中，使存储部件预先存储用于使供排控制装置110作为动作模式选择部件发挥功能的程序即可，该动作模式选择部件基于被输入的判别结果来选择与对应于该判别结果的输送物的特性相关联的动作模式。

即，各泵单元10A～10F具备流量测量部件212和推压力测量部件214，由于检测泵单元10A～10F各自的输送物的特性，因此通过将由特性判别部件224得到的判别结果直接输出到驱动控制装置100，例如即使在混合地输送不同特性的输送物且在连结起来的泵单元10A～10F内输送物的状态发生变化的情况下，也能够不降低输送效率地输送输送物。

在上述实施方式中，设为如图5所示那样连结起来的泵单元10A～10F基于供排控制装置110的存储部件中存储的程序进行规定的动作模式并进行了说明，但不限定于此。

例如，也可以使存储部件存储以下程序：在泵单元10A～10F以规定的动作模式(以下称为基本动作)动作的过程中在任一个泵单元中检测到输送异常时，作为中断处理，使适于消除检测到异常的泵单元的输送异常的其他泵单元进行动作。即，只要使存储部件预先存储用于使供排控制装置110作为输送异常消除部件发挥功能的程序即可。然后，在消除了输送异常之后，再次执行基本动作即可。

图7是示出输送物信息处理部件220的其他方式的图。也可以在如图5所示那样多个泵单元10A～10F被连结时，在各泵单元10A～10F中设置用于检测输送物是否被正常地输送的输送异常检测部件228。

输送异常检测部件228例如将在各泵单元10A～10F中计算出的输送物的体积进行比较，在一个周期中，在阈值以上的体积从上游侧到下游侧逐渐减小的情况、中途的泵单元10的体积比前后的泵单元10的体积大的情况下，能够检测出存在堵塞等输送异常。

另外，由于故障检测部件226检测着泵单元10A～10F各自的故障，因此能够立即掌握由输送异常检测部件228检测到的输送异常的原因是由泵单元10的故障引起的，还是由输送物的特性引起的输送异常。

另外，优选的是，如图5所示那样连结泵单元10，并且如图4所示那样构成各泵单元10，并且将按泵单元10输入到服务器300的流量、压力、由服务器300的体积计算部件222计算出的体积以及由特性判别部件224判别出的输送物的特性作为动作历史记录而按泵单元存储在服务器300的存储部件中。

另外，被存储到服务器300中的动作历史记录优选以由连结起来的泵单元构成的一个泵为单位相关联地存储，并且，优选将泵1的设置场所、输送物等信息相关联地存储在服务器300中。

然后，将上述信息从在不同场所利用的泵1汇集到服务器300中，例如通过对汇集后的信息进行机器学习，例如能够预测与输送物相应的动作模式、因输送物而可能发生的输送异常。由此，能够提高输送效率、避免输送异常，能够提高泵1的可靠性。

另外，在如图4所示那样各泵单元10具备无线通信装置的情况下，也可以将供排控制装置110的功能从驱动控制装置100中分离出并设置于各泵单元10，以使各泵单元10单独地控制动作。例如，也可以将供给阀106、排出阀108与供排控制装置110、输送物检测装置200及无线通信装置一起设置在泵单元10中，将从调节器104延长的管与向供排控制装置110、输送物检测装置200、无线通信装置、供给阀106、排出阀108供给的电力进行连接，由此能够进行动作。即，也可以将一个泵单元10构成为所谓的IoT设备。在该情况下，各泵单元10只要以如下方式构成供排控制装置110即可：除了与服务器300进行通信以外，还能够进行泵单元10彼此的通信，基于该泵单元10彼此的通信来执行上述的输送的基本动作、检测到故障时的动作、输送异常的消除动作、与输送物的特性对应的动作等。

这样，在泵单元10中设置供排控制装置110的功能、输送物检测装置200的功能的情况下，能够利用将CPU、存储部件、作为无线通信装置发挥功能的通信部件汇总到一起的单片机。

而且，泵单元10彼此更换或共享由各泵单元10的输送物信息获取部件获取到的输送物的信息，由此各泵单元10通过预先独立地将用于执行输送物的输送动作、检测到故障时的动作、消除所检测到的异常的动作以及与输送物的特性对应的多个泵单元的动作的程序存储在单片机的存储部件中，不使用服务器300就能够仅利用泵单元10独立地进行动作。

在该情况下，通过构成为在输送物信息处理部件中设置基于所获取到的输送物的信息来选择用于消除异常的对所述多个泵单元10的动作的控制或基于判别出的所述输送物的特性的对多个泵单元的动作的控制等的功能，并将选择出的内容输出到所述供排控制部件，能够使泵1的动作进一步自动化。

如以上所说明的那样，检测由泵单元10输送的输送物的特性，基于所检测到的该输送物的特性使泵单元进行输送的基本动作、检测到故障时的动作、输送异常的消除动作以及与输送物的特性对应的动作，由此能够使输送物的输送优化，能够进行高效的输送。

另外，上述泵1的结构表示一例，供排控制装置110所具有的部件、输送物检测装置200所具有的部件的设置场所也可以适当变更为泵单元10、驱动控制装置100、服务器300等。

图8是示出泵单元10的其他方式的图。在上述实施方式中，构成泵单元10的外筒12是由弹性体构成的，且构成为能够与内筒14一起膨胀，但也可以如图8所示那样利用不会沿半径方向膨胀的硬质树脂等构成外筒12。在图8所示的泵单元10中，以沿着外筒12的内周面的方式设置有内筒14。在外筒12的内周面形成有沿圆周方向遍及一周地凹陷且作为压力供给室发挥功能的槽15，通过从贯通外筒12的供排部24向该槽15供给加压介质，如图中的虚线所示那样，内筒14向向心方向膨胀。即使像这样构成泵单元10，也能够利用内筒14对内筒14内的输送物进行加压来输送输送物。

图9是示出用于测量向泵单元10供给的流量及泵单元10内的压力并评价根据测量出的流量及压力得到的输送物的特性的有效性的评价试验的试验结果的图表。

在评价试验中，如图1所示，向一个泵单元10的内筒14内插入假定为输送物的亚克力管，对基于空气的流量及压力的变化进行的输送物的体积检测的有效性进行了评价。关于亚克力管，准备了外径为15mm、20mm、25mm、30mm、35mm这五种，针对每一种调查了体积检测的影响。将外径的差异设定为再现输送物的粘性的大小的差异、压缩性等特性的差异的差异。

此外，关于泵单元10的内筒14的尺寸，内径为55mm，轴向上的长度为110mm。

利用调节器104将向泵单元10供给的压力调压至60kPa，在将供给阀106打开3秒钟之后关闭，同时打开排出阀108并排出了空气。

图9的(a)是示出气密室V内的压力的变化的图表，在开始供气后、内筒14内为空的状态以及插入亚克力管时中的任一情况下，气密室V内的压力均不延迟地上升至13kPa。认为这是由于在气密室V内充满了空气。之后，缓慢地上升至作为施加压力的60kPa。关于气密室V内的压力的上升，插入了外径越粗的亚克力管，则气密室V内的压力上升得越快。认为这是由于：亚克力管的外径越粗，内筒14的表面越快地接触刚体，由此能够抑制内筒14的膨胀，气密室V内的压力上升。

图9的(b)是示出由流量传感器测量出的向气密室V内供给的供给空气量的图表，亚克力管的直径越粗，供给空气量越少。认为这是由于：亚克力管的直径越粗，则越能抑制内筒14的膨胀。

图9的(c)是示出基于亚克力管的体积与内筒14内为空的状态的比较而计算出的排除体积的相关性的图表。对绘制出的点进行线性近似而得到的结果是确认了0.9987这样的强的正相关性。即，成为与向内筒14内插入的亚克力管的粗细的增加相应的排除体积。由此，确认了能够通过测量向气密室V供给的压缩空气的流量来检测泵单元10内的输送物的体积。

因而，能够通过进行如下的输送物的特性检测方法来获知输送物的粘性、硬度等特性：基于测量出的流量和压力来检测输送物的体积，并调查内筒14发生最大膨胀时或直到内筒14达到最大膨胀为止的体积的变化。

附图标记说明

1：泵；10(A～F)：泵单元；12：外筒；14：内筒；16：端环；24：供排部；30：定型环；100：驱动控制装置；102：加压介质供给装置；104：调节器；106：供给阀；108：排出阀；110：供排控制装置；200：输送物检测装置；210：输送物信息获取部件；212：流量测量部件；214：推压力测量部件；220：输送物信息处理部件；222：体积计算部件；224：特性判别部件；226：故障检测部件；228：输送异常检测部件；V：气密室。

Claims (10)

1.一种泵单元，具备外筒、设置在外筒的内周侧的内筒以及设置在所述内筒与所述外筒之间的压力供给室，通过向所述压力供给室内供给加压介质使所述内筒向径向内侧膨胀来输送该内筒内的输送物，所述泵单元的特征在于，

还具备输送物信息获取部件，所述输送物信息获取部件获取所述内筒膨胀时的该内筒内的输送物的信息。

2.根据权利要求1所述的泵单元，其特征在于，

所述输送物信息获取部件具备：

流量测量部件，其测量向所述压力供给室供给的加压介质的流量；以及

推压力测量部件，其测量通过向所述压力供给室供给加压介质而使所述内筒推压输送物的推压力。

3.一种泵，其特征在于，具备根据权利要求1所述的泵单元，所述泵还具备：

供排控制部件，其控制针对所述泵单元进行的加压介质的供给和排出；以及

输送物信息处理部件，其基于由所述输送物信息获取部件获取到的输送物的信息来判别输送物的特性。

4.一种泵，其特征在于，具备根据权利要求2所述的泵单元，所述泵还具备：

供排控制部件，其控制针对所述泵单元进行的加压介质的供给和排出；以及

输送物信息处理部件，其具有体积计算部件和特性判别部件，其中，所述体积计算部件基于由所述流量测量部件测量出的加压介质的流量和由所述推压力测量部件测量出的内筒对输送物进行加压的压力，来计算内筒内的输送物的体积，所述特性判别部件基于由所述体积计算部件计算出的体积来判别输送物的特性。

5.根据权利要求3或4所述的泵，其特征在于，

还具备输送异常检测部件，所述输送异常检测部件基于由所述输送物信息获取部件获取到的输送物的信息来检测输送异常。

6.根据权利要求5所述的泵，其特征在于，

所述供排控制部件基于所述输送异常检测部件对异常的检测，来控制多个泵单元的动作，以消除所检测出的所述异常。

7.根据权利要求3至6中的任一项所述的泵，其特征在于，

所述供排控制部件基于由所述输送物信息处理部件判别出的输送物的特性来控制多个泵单元的动作。

8.根据权利要求7所述的泵，其特征在于，

所述输送物信息处理部件基于从各泵单元所具备的输送物信息获取部件输入的输送物的信息，来选择由所述供排控制部件进行的用于消除所述异常的对多个泵单元的动作的控制或者基于判别出的所述输送物的特性的对多个泵单元的动作的控制，并将选择出的内容输出到所述供排控制部件。

9.一种输送物的特性检测方法，用于检测由泵单元输送的输送物的特性，所述泵单元具备外筒、设置在外筒的内周侧的内筒以及设置在内筒与所述外筒之间的压力供给室，通过向所述压力供给室内供给加压介质使所述内筒向径向内侧膨胀来输送该内筒内的输送物，所述输送物的特性检测方法的特征在于，

计算所述内筒膨胀时的该内筒内的输送物的体积，基于该体积来检测输送物的特性。

10.根据权利要求9所述的输送物的特性检测方法，其特征在于，

所述体积是基于所述内筒对输送物进行加压的压力和向所述压力供给室供给的流量而计算出的。

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