JP2001207951A - 定量ポンプ装置 - Google Patents
定量ポンプ装置Info
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- Reciprocating Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ピストン式のポンプをはじめとする往復ポンプ
装置の上死点及び下死点における変動時の吐出量の定量
性を確保すると共に、流体の吸入及び吐出切替時の脈動
等の衝撃を防止し、長時間に渡って一定量の流体を円滑
に供給する。 【解決手段】装置Ａのピストン２が上死点に達した後、
シリンダ部１は下降を始め、流体の吸込みを開始し、予
め設定された一定の下降速度まで加速され、一定の下降
速度で一定時間の間一定量の流体を吸込む。そして、貯
留が完了した時点でシリンダ部１を停止し、装置Ｂのピ
ストン２の上昇速度が減速し始める時点まで待機させて
おき、その時点にタイミングを合わせて、再びシリンダ
部１を上昇させ吐出を開始し、今度は装置Ｂの吐出量の
減少分を補いながら加速し、予め設定された一定の上昇
速度まで加速して定量吐出に移行する。
装置の上死点及び下死点における変動時の吐出量の定量
性を確保すると共に、流体の吸入及び吐出切替時の脈動
等の衝撃を防止し、長時間に渡って一定量の流体を円滑
に供給する。 【解決手段】装置Ａのピストン２が上死点に達した後、
シリンダ部１は下降を始め、流体の吸込みを開始し、予
め設定された一定の下降速度まで加速され、一定の下降
速度で一定時間の間一定量の流体を吸込む。そして、貯
留が完了した時点でシリンダ部１を停止し、装置Ｂのピ
ストン２の上昇速度が減速し始める時点まで待機させて
おき、その時点にタイミングを合わせて、再びシリンダ
部１を上昇させ吐出を開始し、今度は装置Ｂの吐出量の
減少分を補いながら加速し、予め設定された一定の上昇
速度まで加速して定量吐出に移行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、往復ポンプ装置に
関し、特に往復ポンプ装置の上死点及び下死点における
変動時の吐出量の定量性を確保するための多シリンダ式
の定量ポンプ装置に関するものである。
関し、特に往復ポンプ装置の上死点及び下死点における
変動時の吐出量の定量性を確保するための多シリンダ式
の定量ポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、流体用ポンプとしては、往復ポン
プ、回転ポンプ、渦巻ポンプ、軸流ポンプ等がある。こ
のうちの往復ポンプの一種に筒状のシリンダを液槽と
し、このシリンダ内でピストンを往復動させて流体の吸
込み及び吐出を行うものがある。
プ、回転ポンプ、渦巻ポンプ、軸流ポンプ等がある。こ
のうちの往復ポンプの一種に筒状のシリンダを液槽と
し、このシリンダ内でピストンを往復動させて流体の吸
込み及び吐出を行うものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なピストン式ポンプは、ピストンの上死点あるいは下死
点において、吐出量が必ず０になる点が存在するという
問題があり、例えば、一定量の添加剤等を長時間供給し
続けるようなポンプ装置としての使用には不向きであっ
た。このため、従来、互いのピストンの往復動作を位相
させて、上記欠点を解消しようとする多シリンダ式ポン
プ装置が存在する。しかしながら、従来の多シリンダ式
ポンプ装置の駆動機構は、カムによるものが殆であり、
ピストン変動時の上記問題点を完全に解消しているもの
ではなかった。本発明は、このような問題点に鑑みてな
されたものであり、ピストン式のポンプをはじめとする
往復ポンプ装置の上死点及び下死点における変動時の吐
出量の定量性を確保すると共に、流体の吸入及び吐出切
替時の脈動等の衝撃を防止し、長時間に渡って一定量の
流体を円滑に供給することができる定量ポンプ装置を提
供することを目的とするものである。
なピストン式ポンプは、ピストンの上死点あるいは下死
点において、吐出量が必ず０になる点が存在するという
問題があり、例えば、一定量の添加剤等を長時間供給し
続けるようなポンプ装置としての使用には不向きであっ
た。このため、従来、互いのピストンの往復動作を位相
させて、上記欠点を解消しようとする多シリンダ式ポン
プ装置が存在する。しかしながら、従来の多シリンダ式
ポンプ装置の駆動機構は、カムによるものが殆であり、
ピストン変動時の上記問題点を完全に解消しているもの
ではなかった。本発明は、このような問題点に鑑みてな
されたものであり、ピストン式のポンプをはじめとする
往復ポンプ装置の上死点及び下死点における変動時の吐
出量の定量性を確保すると共に、流体の吸入及び吐出切
替時の脈動等の衝撃を防止し、長時間に渡って一定量の
流体を円滑に供給することができる定量ポンプ装置を提
供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る本発明の定量ポンプ装置は、少なく
とも２台の往復ポンプ装置からなり、互いの往復動作を
位相させて吐出量を平滑化する定量ポンプ装置におい
て、一方のポンプが定速度にて吐出を行なっている間
に、他方のポンプが前記一方のポンプの吐出速度よりも
速い速度で吸込を行なった後待機して、一方のポンプの
吐出流量が減少する変動時にタイミングを合わせて、装
置全体としての吐出流量が常に一定となるように他方の
ポンプから吐出することを特徴とする。
に、請求項１に係る本発明の定量ポンプ装置は、少なく
とも２台の往復ポンプ装置からなり、互いの往復動作を
位相させて吐出量を平滑化する定量ポンプ装置におい
て、一方のポンプが定速度にて吐出を行なっている間
に、他方のポンプが前記一方のポンプの吐出速度よりも
速い速度で吸込を行なった後待機して、一方のポンプの
吐出流量が減少する変動時にタイミングを合わせて、装
置全体としての吐出流量が常に一定となるように他方の
ポンプから吐出することを特徴とする。
【０００５】以下においては、説明の便宜上ピストンは
固定され、シリンダがピストンに対して往復運動される
ものとするが、両者の間の関係は、シリンダが固定さ
れ、ピストンがシリンダに対して相対的に往復運動され
ても同じである。また、シリンダ自体を蛇腹式とし、そ
の伸縮作動により流体の吸入及び吐出を行うようにして
も良い。
固定され、シリンダがピストンに対して往復運動される
ものとするが、両者の間の関係は、シリンダが固定さ
れ、ピストンがシリンダに対して相対的に往復運動され
ても同じである。また、シリンダ自体を蛇腹式とし、そ
の伸縮作動により流体の吸入及び吐出を行うようにして
も良い。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施例に基づい
て本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る
定量ポンプ装置の構成を示す模式図、図２は本発明に係
る定量ポンプ装置の一実施例を示す正面断面図、図３は
定量ポンプ装置の吐出量（Ｑ＝Ｖ／ｓｅｃ）と時間
（ｔ）の関係を示すグラフ、図４は本発明ポンプ装置の
作動を示すフローチャート、図５及び図６は定量ポンプ
装置の他の実施例を示す正面図、図７は本発明ポンプ装
置の他の構成を示す模式図、図８は流量変動を吸収する
チャンバーの例を示す正面断面図、図９及び図１０はチ
ャンバーによる流量補正の例を示す説明図である。
て本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る
定量ポンプ装置の構成を示す模式図、図２は本発明に係
る定量ポンプ装置の一実施例を示す正面断面図、図３は
定量ポンプ装置の吐出量（Ｑ＝Ｖ／ｓｅｃ）と時間
（ｔ）の関係を示すグラフ、図４は本発明ポンプ装置の
作動を示すフローチャート、図５及び図６は定量ポンプ
装置の他の実施例を示す正面図、図７は本発明ポンプ装
置の他の構成を示す模式図、図８は流量変動を吸収する
チャンバーの例を示す正面断面図、図９及び図１０はチ
ャンバーによる流量補正の例を示す説明図である。
【０００７】
【実施例】図１及び図２に示すように、本発明に係る定
量ポンプ装置は、液槽としての円筒形のシリンダ１と、
このシリンダ１内に挿入されたピストン２とからなる２
台のピストン式ポンプ３を、吸込口８ａ及び吐出口８ｂ
を設けた閉ループ状の流通路８を介して連結して構成さ
れる。本実施例では、これらピストン式ポンプ３を便宜
上、往復ポンプ装置Ａ（以下、装置Ａという）及び往復
ポンプ装置Ｂ（以下、装置Ｂと言う）として説明する。
量ポンプ装置は、液槽としての円筒形のシリンダ１と、
このシリンダ１内に挿入されたピストン２とからなる２
台のピストン式ポンプ３を、吸込口８ａ及び吐出口８ｂ
を設けた閉ループ状の流通路８を介して連結して構成さ
れる。本実施例では、これらピストン式ポンプ３を便宜
上、往復ポンプ装置Ａ（以下、装置Ａという）及び往復
ポンプ装置Ｂ（以下、装置Ｂと言う）として説明する。
【０００８】装置Ａ及び装置Ｂとしてのピストン式ポン
プ装置３は、ピストン２を固定した状態でシリンダ部１
を往復動させ、シリンダ部１内の容積を反復的に増減し
て、シリンダ部１内への流体の吸込及び吐出を行うもの
とされている。シリンダ部１を往復動させる具体的な構
成としては、シリンダ部１の底部をねじが形成された支
持軸４で支持すると共に、この支持軸４をウォームギア
５にて上昇及び下降させて往復動させるものとされてい
る。
プ装置３は、ピストン２を固定した状態でシリンダ部１
を往復動させ、シリンダ部１内の容積を反復的に増減し
て、シリンダ部１内への流体の吸込及び吐出を行うもの
とされている。シリンダ部１を往復動させる具体的な構
成としては、シリンダ部１の底部をねじが形成された支
持軸４で支持すると共に、この支持軸４をウォームギア
５にて上昇及び下降させて往復動させるものとされてい
る。
【０００９】また、本実施例ピストン式ポンプ装置３で
は、ピストン２のピストン軸の全長に渡って中空部２ａ
が設けられており、この中空部２ａを通ってピストン２
の上方から流体の吸込及び吐出を行なうことができるよ
うにされている。
は、ピストン２のピストン軸の全長に渡って中空部２ａ
が設けられており、この中空部２ａを通ってピストン２
の上方から流体の吸込及び吐出を行なうことができるよ
うにされている。
【００１０】装置Ａ及び装置Ｂのピストン２の上端開口
は吸込口８ａ及び吐出口８ｂを設けた閉ループ状の流通
路８に各々一対の給水側バルブａ（６ａ），供給側バル
ブｂ（７ａ）及び給水側バルブｃ（７ｂ），供給側バル
ブｄ（６ｂ）を介して連通されている。本装置の構成を
図２を参照して具体的に説明すると、液槽としてのシリ
ンダ部１内への流体の吸入に際しては、装置Ａの場合、
給水側バルブａ（６ａ）を開、供給側バルブｂ（７ａ）
を閉の状態で装置Ａのシリンダ部１を下降させると、流
通路８の吸込口８ａから流体がピストン２の中空部２ａ
を通ってシリンダ部１内に貯留される。同様に、装置Ｂ
の場合も供給バルブｄ（６ｂ）を閉、給水側バルブｃ
（７ｂ）を開の状態で装置Ｂのシリンダ部１を下降させ
ると、シリンダ部１内に流体が貯留される。装置Ａのシ
リンダ部１からの吐出は、給水側バルブａ（６ａ）を
閉、供給側バルブｂ（７ａ）を開の状態でシリンダ部１
を上昇させると、貯留された流体が中空部２ａを通って
吐出口８ｂから吐出される。装置Ｂも同様に、供給側バ
ルブｄ（６ｂ）を開、給水側バルブｃ（７ｂ）を閉の状
態でシリンダ部１を上昇させて吐出する。
は吸込口８ａ及び吐出口８ｂを設けた閉ループ状の流通
路８に各々一対の給水側バルブａ（６ａ），供給側バル
ブｂ（７ａ）及び給水側バルブｃ（７ｂ），供給側バル
ブｄ（６ｂ）を介して連通されている。本装置の構成を
図２を参照して具体的に説明すると、液槽としてのシリ
ンダ部１内への流体の吸入に際しては、装置Ａの場合、
給水側バルブａ（６ａ）を開、供給側バルブｂ（７ａ）
を閉の状態で装置Ａのシリンダ部１を下降させると、流
通路８の吸込口８ａから流体がピストン２の中空部２ａ
を通ってシリンダ部１内に貯留される。同様に、装置Ｂ
の場合も供給バルブｄ（６ｂ）を閉、給水側バルブｃ
（７ｂ）を開の状態で装置Ｂのシリンダ部１を下降させ
ると、シリンダ部１内に流体が貯留される。装置Ａのシ
リンダ部１からの吐出は、給水側バルブａ（６ａ）を
閉、供給側バルブｂ（７ａ）を開の状態でシリンダ部１
を上昇させると、貯留された流体が中空部２ａを通って
吐出口８ｂから吐出される。装置Ｂも同様に、供給側バ
ルブｄ（６ｂ）を開、給水側バルブｃ（７ｂ）を閉の状
態でシリンダ部１を上昇させて吐出する。
【００１１】図３のグラフを参照して本実施例装置の作
動を説明する。グラフ中、実線は装置Ａの、破線は装置
Ｂの吐出流量Ｑ（Ｖ／ｓｅｃ）の経時変化を表す。装置
Ａのシリンダ部１が上昇を開始し、予め設定されたある
一定の上昇速度まで加速される。そして、一定の上昇速
度で、一定時間の間一定量の流体を吐出する。その後、
装置Ａのシリンダ部１の上昇速度が減速し、吐出量が下
がるのに合わせて装置Ｂのシリンダ部１が上昇を開始
し、装置Ａからの吐出量が減少した流量分を補正しなが
ら予め設定された一定の上昇速度まで加速される。すな
わち、装置Ａのピストン２が上死点に達する近傍から減
速が始まり、次第に減少していく吐出量を、装置Ｂが補
いながら装置Ａ及び装置Ｂ全体として常に一定量の流量
を確保しながら吐出するものである。
動を説明する。グラフ中、実線は装置Ａの、破線は装置
Ｂの吐出流量Ｑ（Ｖ／ｓｅｃ）の経時変化を表す。装置
Ａのシリンダ部１が上昇を開始し、予め設定されたある
一定の上昇速度まで加速される。そして、一定の上昇速
度で、一定時間の間一定量の流体を吐出する。その後、
装置Ａのシリンダ部１の上昇速度が減速し、吐出量が下
がるのに合わせて装置Ｂのシリンダ部１が上昇を開始
し、装置Ａからの吐出量が減少した流量分を補正しなが
ら予め設定された一定の上昇速度まで加速される。すな
わち、装置Ａのピストン２が上死点に達する近傍から減
速が始まり、次第に減少していく吐出量を、装置Ｂが補
いながら装置Ａ及び装置Ｂ全体として常に一定量の流量
を確保しながら吐出するものである。
【００１２】装置Ａのピストン２が上死点に達した後、
シリンダ部１は下降を始め、流体の吸込みを開始し、予
め設定された一定の下降速度まで加速され、一定の下降
速度で一定時間の間一定量の流体を吸込む。ここで、こ
のシリンダ部１の下降速度は、前述した上昇速度よりも
速い速度であるのが望ましく、シリンダ部１内に急速に
流体を貯留する。そして、貯留が完了した時点でシリン
ダ部１を停止し、装置Ｂのピストン２の上昇速度が減速
し始める時点まで待機させておき、その時点にタイミン
グを合わせて、再びシリンダ部１を上昇させ吐出を開始
し、今度は装置Ｂの吐出量の減少分を補いながら加速
し、前述したように、予め設定された一定の上昇速度ま
で加速され定量吐出に移行する。
シリンダ部１は下降を始め、流体の吸込みを開始し、予
め設定された一定の下降速度まで加速され、一定の下降
速度で一定時間の間一定量の流体を吸込む。ここで、こ
のシリンダ部１の下降速度は、前述した上昇速度よりも
速い速度であるのが望ましく、シリンダ部１内に急速に
流体を貯留する。そして、貯留が完了した時点でシリン
ダ部１を停止し、装置Ｂのピストン２の上昇速度が減速
し始める時点まで待機させておき、その時点にタイミン
グを合わせて、再びシリンダ部１を上昇させ吐出を開始
し、今度は装置Ｂの吐出量の減少分を補いながら加速
し、前述したように、予め設定された一定の上昇速度ま
で加速され定量吐出に移行する。
【００１３】次に、図４に示すフローチャートに基づい
て、装置Ａ（以下、ポンプＡという）の給水側バルブａ
及び供給側バルブｂ、装置Ｂ（以下、ポンプＢという）
の給水側バルブｃ及び供給側バルブｄの４個のバルブの
切替タイミング方法及びバルブの開閉速度のコントロー
ルの具体的な一例を示す。先ず、全てのバルブａ、ｂ、
ｃ、ｄが閉じた状態（ステップＳ１）で、始動スイッチ
をＯＮにすると（ステップＳ２）、ポンプＡの供給側バ
ルブｂとポンプＢの給水側バルブｃが開く（ステップＳ
３）、そして、双方のポンプの運転スイッチをＯＮにす
ると（スッテプ４）、ポンプが駆動し始める。先ず、ポ
ンプＡが上昇（吐出）を開始すると共に、ポンプＢが下
降（吸入）を開始する（ステップＳ５）。そして、ポン
プＢの下限リミットがＯＮし、ポンプＢの下降が停止す
ると（スッテプＳ６）、その３秒後にポンプＢが若干上
昇作動を開始する（ステップＳ７）。この動作は、ポン
プ内に流体が充満した後でポンプを若干逆動させて、吸
入した流体を貯留タンク側に少し戻して、シリンダ１内
や切替部分にエア溜まりが生じるのを防止したり、ギア
の遊びを取るために行うものである。以下、この動作を
エア抜き上昇と呼ぶ。
て、装置Ａ（以下、ポンプＡという）の給水側バルブａ
及び供給側バルブｂ、装置Ｂ（以下、ポンプＢという）
の給水側バルブｃ及び供給側バルブｄの４個のバルブの
切替タイミング方法及びバルブの開閉速度のコントロー
ルの具体的な一例を示す。先ず、全てのバルブａ、ｂ、
ｃ、ｄが閉じた状態（ステップＳ１）で、始動スイッチ
をＯＮにすると（ステップＳ２）、ポンプＡの供給側バ
ルブｂとポンプＢの給水側バルブｃが開く（ステップＳ
３）、そして、双方のポンプの運転スイッチをＯＮにす
ると（スッテプ４）、ポンプが駆動し始める。先ず、ポ
ンプＡが上昇（吐出）を開始すると共に、ポンプＢが下
降（吸入）を開始する（ステップＳ５）。そして、ポン
プＢの下限リミットがＯＮし、ポンプＢの下降が停止す
ると（スッテプＳ６）、その３秒後にポンプＢが若干上
昇作動を開始する（ステップＳ７）。この動作は、ポン
プ内に流体が充満した後でポンプを若干逆動させて、吸
入した流体を貯留タンク側に少し戻して、シリンダ１内
や切替部分にエア溜まりが生じるのを防止したり、ギア
の遊びを取るために行うものである。以下、この動作を
エア抜き上昇と呼ぶ。
【００１４】そして、ポンプＢはエア抜き上昇を開始し
てから３秒後に停止する（スッテプＳ８）。その２秒
後、ポンプＢの給水側バルブｃが閉じ（スッテプＳ
９）、その２秒後、ポンプＢの供給側バルブｄが開く
（ステップＳ１０）、次いで、スッテプＳ５で上昇を開
始したポンプＡの上限リミットがＯＮし、ポンプＡの上
昇が停止すると共に、ポンプＢが上昇（吐出）を開始す
る（ステップＳ１１）。そして、その１秒後にポンプＡ
の供給側バルブｂが閉じ（ステップＳ１２）、その２秒
後にポンプＡの給水側バルブａが開き（ステップＳ１
３）、ポンプＡが下降（吸入）を開始する（ステップＳ
１４）。ポンプＡの下限リミットがＯＮし、ポンプＡが
下降（吸入）を停止すると（ステップＳ１５）、その３
秒後に、ポンプＡがエア抜き上昇を開始（ステップＳ１
６）、３秒後にエア抜き上昇を停止（ステップＳ１
７）。その２秒後にポンプＡの給水側バルブａが閉じ
（ステップＳ１８）、その２秒後にポンプＡの供給側バ
ルブｂが開く（ステップＳ１９）。
てから３秒後に停止する（スッテプＳ８）。その２秒
後、ポンプＢの給水側バルブｃが閉じ（スッテプＳ
９）、その２秒後、ポンプＢの供給側バルブｄが開く
（ステップＳ１０）、次いで、スッテプＳ５で上昇を開
始したポンプＡの上限リミットがＯＮし、ポンプＡの上
昇が停止すると共に、ポンプＢが上昇（吐出）を開始す
る（ステップＳ１１）。そして、その１秒後にポンプＡ
の供給側バルブｂが閉じ（ステップＳ１２）、その２秒
後にポンプＡの給水側バルブａが開き（ステップＳ１
３）、ポンプＡが下降（吸入）を開始する（ステップＳ
１４）。ポンプＡの下限リミットがＯＮし、ポンプＡが
下降（吸入）を停止すると（ステップＳ１５）、その３
秒後に、ポンプＡがエア抜き上昇を開始（ステップＳ１
６）、３秒後にエア抜き上昇を停止（ステップＳ１
７）。その２秒後にポンプＡの給水側バルブａが閉じ
（ステップＳ１８）、その２秒後にポンプＡの供給側バ
ルブｂが開く（ステップＳ１９）。
【００１５】次いで、ステップＳ１１で上昇を開始して
吐出を続けていたポンプＢの上限リミットがＯＮし、ポ
ンプＢの上昇が停止すると共に、ポンプＡが上昇（吐
出）を開始する（ステップＳ２０）。そして、その１秒
後にポンプＢの供給側バルブｄが閉じ（ステップＳ２
１）、その２秒後にポンプＢの給水側バルブｃが開き
（ステップＳ２２）、ポンプＢが下降（吸入）を開始す
る（ステップＳ２３）。その後、スッテプＳ９に戻って
一連の動作が反復されることにより流体の定量吐出を行
うものである。尚、上記工程中で採用しているポンプの
作動間隔やバルブの切替タイミング等の判定時間の変更
は状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
吐出を続けていたポンプＢの上限リミットがＯＮし、ポ
ンプＢの上昇が停止すると共に、ポンプＡが上昇（吐
出）を開始する（ステップＳ２０）。そして、その１秒
後にポンプＢの供給側バルブｄが閉じ（ステップＳ２
１）、その２秒後にポンプＢの給水側バルブｃが開き
（ステップＳ２２）、ポンプＢが下降（吸入）を開始す
る（ステップＳ２３）。その後、スッテプＳ９に戻って
一連の動作が反復されることにより流体の定量吐出を行
うものである。尚、上記工程中で採用しているポンプの
作動間隔やバルブの切替タイミング等の判定時間の変更
は状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
【００１６】図５は、シリンダ１が固定され、ピストン
２がシリンダ１に対して相対的に往復運動されるもので
ある。この場合、支持軸４を上昇及び下降させるウォー
ムギア５の回転を各々別の駆動装置により駆動調整する
ものとされている。尚、上記実施例では、往復ポンプ装
置としてピストン式のポンプを使用しているが、本実施
例に限定されるものではなく、図６に示すような、シリ
ンダ部３１を蛇腹式にし、その伸縮作動により流体の吸
入及び吐出を行なうようなものでも良い。また、給水側
弁及び供給側弁、例えば、給水側バルブａ（６ａ）と供
給側バルブｄ（６ｂ）を逆止弁とすれば、弁開閉のショ
ックによる流量変動を簡便に除去することができる。こ
れにより、弁開閉の調節に係るシーケンス構造の簡略化
を図ることができる。
２がシリンダ１に対して相対的に往復運動されるもので
ある。この場合、支持軸４を上昇及び下降させるウォー
ムギア５の回転を各々別の駆動装置により駆動調整する
ものとされている。尚、上記実施例では、往復ポンプ装
置としてピストン式のポンプを使用しているが、本実施
例に限定されるものではなく、図６に示すような、シリ
ンダ部３１を蛇腹式にし、その伸縮作動により流体の吸
入及び吐出を行なうようなものでも良い。また、給水側
弁及び供給側弁、例えば、給水側バルブａ（６ａ）と供
給側バルブｄ（６ｂ）を逆止弁とすれば、弁開閉のショ
ックによる流量変動を簡便に除去することができる。こ
れにより、弁開閉の調節に係るシーケンス構造の簡略化
を図ることができる。
【００１７】また、図５に示すように、ポンプユニット
Ｐのピストン２とその駆動ユニットＭに連結される支持
軸４を切離し、ジョイント４ａで着脱自在に連結するこ
とにより、ポンプユニットＰ部分のみの交換が可能にな
り、シンリンダ１の交換や洗浄作業等を簡便に行なうこ
とができる。さらに、図７に示すように、流通路８の吐
出口８ｂの直近にバルブｅ（９）を設けて流通路８内を
加圧すると共に、流量変動を吸収するチャンバー１０を
設け、吸入及び吐出切替時の流量変動（圧力変動）を除
去するようにすると良い。チャンバー１０は、図７に示
すような内部に空気溜り１０ａを有する単純な構成のも
のでも良いが、図８に示すように、チャンバー１１内部
をダイヤフラム（隔壁）１２で仕切り、この隔壁を図８
（α）に示すような空気圧や図８（β）に示すようなス
プリング１３により加圧あるいは引圧調整するのことが
好ましい。この場合に加える圧力は、流体の流量変動に
係る圧力に応じて増減する。すなわち、ダイヤフラム
（隔壁）１２で仕切られた空気室１１ａの内圧及びスプ
リンブ１３に係る付勢力を流体の圧力変動に応じて調整
する。これにより、吐出される流体のポンプへの流入及
び吐出切替時の流量変動（圧力変動）を極めて少量に補
正することができる。
Ｐのピストン２とその駆動ユニットＭに連結される支持
軸４を切離し、ジョイント４ａで着脱自在に連結するこ
とにより、ポンプユニットＰ部分のみの交換が可能にな
り、シンリンダ１の交換や洗浄作業等を簡便に行なうこ
とができる。さらに、図７に示すように、流通路８の吐
出口８ｂの直近にバルブｅ（９）を設けて流通路８内を
加圧すると共に、流量変動を吸収するチャンバー１０を
設け、吸入及び吐出切替時の流量変動（圧力変動）を除
去するようにすると良い。チャンバー１０は、図７に示
すような内部に空気溜り１０ａを有する単純な構成のも
のでも良いが、図８に示すように、チャンバー１１内部
をダイヤフラム（隔壁）１２で仕切り、この隔壁を図８
（α）に示すような空気圧や図８（β）に示すようなス
プリング１３により加圧あるいは引圧調整するのことが
好ましい。この場合に加える圧力は、流体の流量変動に
係る圧力に応じて増減する。すなわち、ダイヤフラム
（隔壁）１２で仕切られた空気室１１ａの内圧及びスプ
リンブ１３に係る付勢力を流体の圧力変動に応じて調整
する。これにより、吐出される流体のポンプへの流入及
び吐出切替時の流量変動（圧力変動）を極めて少量に補
正することができる。
【００１８】このチャンバー１１による圧力の補正作用
について、図９及び図１０に基づいて詳述する。例え
ば、常時、流圧３．０Ｋｇ／ｃｍ２で流動している場合
であっても、ポンプの吸入及び吐出切替時に流量変動
（圧力変動）が生じる。そして、これが図９（α）に示
すようなマイナスの流量変動である場合、図９（β）に
示すように、チャンバー１１のダイヤフラム（隔壁）１
２内を、例えば２．８〜２．９Ｋｇ／ｃｍ２に引圧調整
することにより常に流動圧を補正することができる。逆
に、図１０（α）に示すようなプラスの流量変動である
場合、図１０（β）に示すように、チャンバー１１のダ
イヤフラム（隔壁）１２内を、例えば３．１〜３．２Ｋ
ｇ／ｃｍ２に加圧調整することにより常に流動圧を補正
することができる。この場合、好ましくは、流量（圧
力）変動量を常時測定し、その変動量に応じてチャンバ
ー１１に加える圧力を自動的に調整するシーケンス構成
を採用するのが良い。
について、図９及び図１０に基づいて詳述する。例え
ば、常時、流圧３．０Ｋｇ／ｃｍ２で流動している場合
であっても、ポンプの吸入及び吐出切替時に流量変動
（圧力変動）が生じる。そして、これが図９（α）に示
すようなマイナスの流量変動である場合、図９（β）に
示すように、チャンバー１１のダイヤフラム（隔壁）１
２内を、例えば２．８〜２．９Ｋｇ／ｃｍ２に引圧調整
することにより常に流動圧を補正することができる。逆
に、図１０（α）に示すようなプラスの流量変動である
場合、図１０（β）に示すように、チャンバー１１のダ
イヤフラム（隔壁）１２内を、例えば３．１〜３．２Ｋ
ｇ／ｃｍ２に加圧調整することにより常に流動圧を補正
することができる。この場合、好ましくは、流量（圧
力）変動量を常時測定し、その変動量に応じてチャンバ
ー１１に加える圧力を自動的に調整するシーケンス構成
を採用するのが良い。
【００１９】本発明の定量ポンプ装置は、例えば、攪拌
混合装置に取付ける構成とされる。攪拌混合装置は、被
混合流体がケーシングの内部に流通された状態で、攪拌
体が、液体、気体あるいは粉体等の攪拌混合を行ない、
エマルションの製造、ｐＨ調整や酸化還元反応等の化学
反応を行う装置の攪拌機として使用されるものである。
とくに振動型攪拌混合装置に使用すると好適である。そ
して、本発明定量ポンプ装置を使用することで、被混合
流体の流量を混合すべき比率に応じて正確且つ効率良く
送液することができる。
混合装置に取付ける構成とされる。攪拌混合装置は、被
混合流体がケーシングの内部に流通された状態で、攪拌
体が、液体、気体あるいは粉体等の攪拌混合を行ない、
エマルションの製造、ｐＨ調整や酸化還元反応等の化学
反応を行う装置の攪拌機として使用されるものである。
とくに振動型攪拌混合装置に使用すると好適である。そ
して、本発明定量ポンプ装置を使用することで、被混合
流体の流量を混合すべき比率に応じて正確且つ効率良く
送液することができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、ピ
ストン式のポンプをはじめとする往復ポンプ装置の上死
点及び下死点における変動時の吐出量の定量性を確保す
ると共に、流体の吸入及び吐出切替時の脈動等の衝撃を
防止し、長時間に渡って一定量の流体を円滑に供給する
ことができるという優れた効果がある。
ストン式のポンプをはじめとする往復ポンプ装置の上死
点及び下死点における変動時の吐出量の定量性を確保す
ると共に、流体の吸入及び吐出切替時の脈動等の衝撃を
防止し、長時間に渡って一定量の流体を円滑に供給する
ことができるという優れた効果がある。
【図１】本発明に係る定量ポンプ装置の構成を示す模式
図である。
図である。
【図２】本発明に係る定量ポンプ装置の一実施例を示す
正面断面図である。
正面断面図である。
【図３】定量ポンプ装置の吐出量（Ｑ＝Ｖ／ｓｅｃ）と
時間（ｔ）の関係を示すグラフである。
時間（ｔ）の関係を示すグラフである。
【図４】本発明ポンプ装置の作動を示すフローチャート
である。
である。
【図５】定量ポンプ装置の他の実施例を示す正面図であ
る。
る。
【図６】定量ポンプ装置の他の実施例を示す正面図であ
る。
る。
【図７】本発明ポンプ装置の他の構成を示す模式図であ
る。
る。
【図８】流量変動を吸収するチャンバーの例を示す正面
断面図である。
断面図である。
【図９】チャンバーによる流量補正の例を示す説明図で
ある。
ある。
【図１０】チャンバーによる流量補正の例を示す説明図
である。
である。
１ シリンダ部 ２ ピストン ２ａ 中空部 ２ｂ ピストンの下端開口 ３ ポンプ装置 ４ 支持軸 ４ａ ジョイント ５ ウォームギア ６ａ 給水側バルブａ ６ｂ 供給側バルブｄ ７ａ 供給側バルブｂ ７ｂ 給水側バルブｃ ８ 流通路 ８ａ 吸込口 ８ｂ 吐出口 ９ バルブｅ １０ チャンバー １０ａ 空気溜り １１ チャンバー １１ａ チャンバーの空気室 １２ ダイヤフラム（隔壁） １３ スプリング Ｐ ポンプユニット Ｍ 駆動ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｂ 43/08 Ｆ０４Ｂ 21/00 Ｇ 49/06 ３１１ 21/02 Ｅ ３２１ Ｊ 21/08 Ｚ Ｆターム(参考） 3H045 AA03 AA09 AA16 AA22 AA23 BA02 BA12 BA19 BA28 BA31 CA28 CA29 DA12 DA15 DA31 DA36 DA41 DA47 EA04 EA35 3H071 AA01 AA02 BB01 BB13 CC17 CC25 CC42 CC47 DD01 DD04 DD06 DD12 DD13 DD14 DD35 DD89 3H075 AA01 AA06 BB03 BB20 BB21 CC03 CC11 CC30 DA03 DA04 DA05 DA09 DA11 DA16 DA17 DA22 EE01 EE12 EE14 EE16 3H077 AA01 BB03 CC03 CC17 DD12 EE04 EE05 FF03 FF22
Claims (8)
- 【請求項１】少なくとも２台の往復ポンプ装置からな
り、互いの往復動作を位相させて吐出量を平滑化する定
量ポンプ装置において、一方のポンプが定速度にて吐出
を行なっている間に、他方のポンプが前記一方のポンプ
の吐出速度よりも速い速度で吸込を行なった後待機し
て、一方のポンプの吐出流量が減少する変動時にタイミ
ングを合わせて、装置全体としての吐出流量が常に一定
となるように他方のポンプから吐出することを特徴とす
る定量ポンプ装置。 - 【請求項２】往復ポンプ装置が、蛇腹状のシリンダを伸
縮させて流体の吸込及び吐出を行なうものであることを
特徴とする請求項１記載の定量ポンプ装置。 - 【請求項３】往復ポンプ装置が、ピストン式のものであ
ることを特徴とする請求項１記載の定量ポンプ装置。 - 【請求項４】ポンプ内に流体が充満した後でポンプを若
干逆動させて、シリンダ内のエア抜きを行なうことを特
徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の定量
ポンプ装置。 - 【請求項５】流体の流通路に、流量変動を吸収するチャ
ンバーを設け、吸入及び吐出切替時の流量変動（圧力変
動）を除去することを特徴とする請求項１又は請求項２
又は請求項３記載の定量ポンプ装置。 - 【請求項６】吸込口及び吐出口を設けた閉ループ状の流
通路に、少なくとも２台の往復ポンプ装置を各々一対の
給水側弁及び供給側弁を介して連通し、前記各弁の開閉
速度を調整して、吸入及び吐出切替時の流量変動を除去
することを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項
３記載の定量ポンプ装置。 - 【請求項７】給水側弁及び供給側弁の少なくとも一方を
逆止弁とし、弁開閉のショックによる流量変動を除去す
ることを特徴とする請求項６記載の定量ポンプ装置。 - 【請求項８】ポンプの駆動軸と、ポンプのシリンダある
いはピストン軸とを分離可能に設け、シリンダ部分のみ
を交換可能にしたことを特徴とする請求項２乃至請求項
７記載の定量ポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000348792A JP2001207951A (ja) | 1999-11-16 | 2000-11-15 | 定量ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-324963 | 1999-11-16 | ||
| JP32496399 | 1999-11-16 | ||
| JP2000348792A JP2001207951A (ja) | 1999-11-16 | 2000-11-15 | 定量ポンプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001207951A true JP2001207951A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=26571680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000348792A Pending JP2001207951A (ja) | 1999-11-16 | 2000-11-15 | 定量ポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001207951A (ja) |
Cited By (13)
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2000
- 2000-11-15 JP JP2000348792A patent/JP2001207951A/ja active Pending
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