JP2007040194A - Method for driving reciprocating pump - Google Patents

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昇 八木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for driving a pump materializing high delivery pressure, larger capacity flow without pulsation even if the pump of a compact structure is operated with low electric power. <P>SOLUTION: This method includes a step "a" moving a moving element upward during a first period from a condition where the moving element is separate from a plunger until the moving element abuts on the plunger in one cycle motion of up and down motion of the plunger, a step b discharging liquid in the pump chamber and the cylinder by moving the moving element upward after making the moving element strikingly abut on the plunger with resisting against energizing force of the spring during a second period until the plunger reaches top dead center after completion of the first period, and a step c making liquid flow in the pump chamber during a third period until the moving element moves down to a bottom dead center and moves up again to abut on the plunger when the plunger moves down from top dead center with having a little delay to motion of the moving element and reaches bottom dead center and gets in a standstill condition after completion of the second period. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は往復動ポンプ(以下、ポンプという)の駆動方法に関する。さらに詳しくは、シリンダ内に摺動自在に設けられ、かつバネにより下死点側に付勢されたプランジャと、該プランジャを液体のポンプとしては高速な10〜30回/秒の上下運動させるために、プランジャと間欠的に当接する移動子を備えたポンプにおいて、前記移動子の上下運動をプランジャに伝達して、プランジャが10〜30回/秒の上下運動ができるようにバネの強さを設定し、かつ前記吸入弁および吐出弁の開閉動作を、前記プランジャの吸入工程および排出工程に追随させて、前記ポンプ室の外に吐出される液体の高速微振動が吐出弁の後段に設けられた弾力のある樹脂チューブなどにより平滑化され、実質的に無脈流になるようにするポンプの駆動方法に関する。   The present invention relates to a driving method of a reciprocating pump (hereinafter referred to as a pump). More specifically, a plunger slidably provided in the cylinder and biased toward the bottom dead center side by a spring, and the plunger as a liquid pump is moved up and down at a high speed of 10 to 30 times / second. In addition, in a pump having a moving element intermittently contacting the plunger, the vertical movement of the moving element is transmitted to the plunger, and the spring strength is increased so that the plunger can move up and down 10 to 30 times / second. A high-speed fine vibration of the liquid discharged out of the pump chamber is provided at the subsequent stage of the discharge valve by setting and opening / closing the suction valve and the discharge valve following the suction process and the discharge process of the plunger. The present invention relates to a method for driving a pump which is smoothed by a resilient resin tube or the like so as to be substantially non-pulsating.

クランクにより滑り子が作動させられる場合に、またはその逆の場合において、滑り子と摺動部間に起る側圧を減少させ、それにより効率の改善されたクランク機構を提供することを目的としたポンプが、たとえば特許文献1に開示されている。   An object of the present invention is to provide a crank mechanism having an improved efficiency by reducing the side pressure generated between the slider and the sliding portion when the slider is operated by the crank or vice versa. A pump is disclosed in Patent Document 1, for example.

特許文献1に開示されたクランク機構は、連結杆の一方を揺動自在に軸支させ、かつ摺動部に摺動自在に設けられている滑り子と、前記摺動部の、前記連結杆方向の端部に設けられた、間隔を隔てて平行に設けられた2つの通路からなる平行通路と、前記連結杆の他方に軸支され、かつ該平行通路内に回転自在に位置させられている車輪と、前記連結杆の他方に揺動自在に設けられた連接杆と、該連接杆に回動自在に設けられた、クランク軸のクランクピンからなるものである。   The crank mechanism disclosed in Patent Document 1 includes a slider that pivotally supports one of the connecting rods and is slidably provided on the sliding portion, and the connecting rod of the sliding portion. A parallel passage composed of two passages provided in parallel at a distance from each other at the end of the direction, and pivotally supported by the other of the connecting rods and rotatably positioned in the parallel passage. A connecting rod that is swingably provided on the other of the connecting rods, and a crank pin of a crankshaft that is rotatably provided on the connecting rod.

また、腐食性ガスや反応性の高いガスを漏洩なく輸送または循環させるのに適した、ガス流量の均一性が高いガラス製電磁駆動ポンプを提供することを目的としたポンプが、たとえば特許文献2に開示されている。   Further, for example, Patent Document 2 discloses a pump that aims to provide a glass electromagnetically driven pump with high uniformity in gas flow rate, which is suitable for transporting or circulating corrosive gas or highly reactive gas without leakage. Is disclosed.

特許文献2に開示されたポンプは、一端に排気口または吸気口と、逆止弁機構を有するガラス製円筒、前記円筒内に設けられており、中央部分に通気孔を有し、前記ガラス製円筒内を摺動することができるガラス製プランジャ、前記ガラス製プランジャの内壁に密接一体化して設けられており、排気口側または吸気口側には開口部を、反対側には密閉部をそれぞれ形成し、または排気口側と吸気口側の両方に密閉部を形成し、該密閉部には通気孔を形成したガラス製連通部材、前記ガラス製連通部材の端部に接続しており、内部に棒状磁性体を密閉封入してなる駆動用ガラス被覆磁性部材、前記駆動用ガラス被覆磁性部材の外周を一定の間隔をおいて、取り囲むとともに、前記ガラス製円筒と接続したガラス製連結管、前記ガラス製連結管内の駆動用ガラス被覆磁性部材を駆動させるため、前記ガラス製連結管をとりまくように配置された1個または複数の電磁駆動用コイル、よりなるものである。   The pump disclosed in Patent Document 2 is provided with an exhaust port or an intake port at one end and a glass cylinder having a check valve mechanism, and is provided in the cylinder. A glass plunger that can slide in a cylinder, and is provided in close integration with the inner wall of the glass plunger, with an opening on the exhaust port side or the intake port side, and a sealed portion on the opposite side Forming or forming a sealed portion on both the exhaust port side and the intake port side, the glass communicating member having a vent hole formed in the sealed portion, connected to the end of the glass communicating member, A glass-coated connecting member that encloses a rod-shaped magnetic body in a sealed manner, surrounds the outer periphery of the driving-coated glass-coated magnetic member at a certain interval, and is connected to the glass cylinder, Inside glass connecting pipe For driving the driving glass-coated magnetic member, one or more electromagnetic drive coil arranged to surround the glass connecting tube, in which more made.

さらに、ステッピングモータを駆動源とするプランジャポンプのカムとして偏心カムを用いることが特許文献3に開示されている。   Further, Patent Document 3 discloses that an eccentric cam is used as a cam of a plunger pump that uses a stepping motor as a drive source.

従来のダイヤフラムポンプおよびプランジャポンプの場合、吐出される液体の流れは、いずれも完全な無脈流ではなく、たとえば、特許文献4に開示されたポンプの場合、運転条件の変化によって変わる脈動を自動的に補償して、常時、無脈動で運転を行うために、ダイアラムポンプの吐出期間の初期における吐出量の減少を、その期間の直前にプランジャを吐出方向に駆動してポンプ室の容積を減少することによって防止しており、このポンプ室容積の減少を、減少する吐出量より大きくし、その差に相当する作動流体を排出機構より排出している。また、吐出側の管路に脈動センサを設け、このセンサの信号に基づき制御部が脈動を検出している。そして制御部は、この脈動を消すように前記排出機構の排出量を調整している。   In the case of the conventional diaphragm pump and the plunger pump, the flow of the discharged liquid is not a complete non-pulsating flow. For example, in the case of the pump disclosed in Patent Document 4, the pulsation that changes depending on the change of the operating condition is automatically detected. In order to always compensate and operate without pulsation, decrease the discharge amount at the beginning of the discharge period of the dialam pump, and drive the plunger in the discharge direction just before that period to increase the volume of the pump chamber. The decrease in the pump chamber volume is made larger than the decreasing discharge amount, and the working fluid corresponding to the difference is discharged from the discharge mechanism. Further, a pulsation sensor is provided in the discharge side pipe line, and the control unit detects pulsation based on a signal of this sensor. Then, the control unit adjusts the discharge amount of the discharge mechanism so as to eliminate this pulsation.

また、特許文献5に開示されたポンプの場合、ポンプを構成するダイアフラムポンプの吐出期間の初期において、吐出量が減少する。吐出期間の前であり吸込期間との間の補償期間にダイアフラムポンプのプランジャを駆動制御して、吐出量の減少量より、やや大きくポンプ室の容積を減少させる。補償期間において、ポンプ室容積を増加させる副室を設け、この副室の容積の増加量によりポンプ室の容積の減少量を修正して、吐出量の減少量に等しい補償量を得る。副室の容積の増加量を調整可能とすることで、運転条件の変化に対応している。   Further, in the case of the pump disclosed in Patent Document 5, the discharge amount decreases at the initial stage of the discharge period of the diaphragm pump constituting the pump. The plunger of the diaphragm pump is driven and controlled before the discharge period and during the compensation period between the suction period and the volume of the pump chamber is reduced slightly larger than the decrease amount of the discharge amount. In the compensation period, a sub chamber for increasing the pump chamber volume is provided, and the decrease amount of the pump chamber volume is corrected by the increase amount of the sub chamber volume, thereby obtaining a compensation amount equal to the discharge amount decrease amount. By making it possible to adjust the increase in the volume of the sub chamber, it is possible to cope with changes in operating conditions.

特開平8−303254号公報JP-A-8-303254 特開2002−106463号公報JP 2002-106463 A 特開平2−64273号公報JP-A-2-64273 特開2004−232616号公報JP 2004-232616 A 特開2004−108188号公報JP 2004-108188 A

特許文献3に開示されたカム機構を用いた場合、モータの回転数を上昇させていくと、プランジャとクランクの駆動部とが常時接触している場合、プランジャを下死点側に付勢しているバネの強さが強ければ、プランジャ側壁の磨耗が大きくなり、ポンプ寿命を縮める事になる。また逆止弁の応答性も高速に対応出来ないため、比較的低回転で吸入側の弁と吐出側の弁とが同時に開放してしまい、吐出量が低下するという問題がある。   When the cam mechanism disclosed in Patent Document 3 is used, when the rotation speed of the motor is increased, the plunger is urged to the bottom dead center side when the plunger and the crank drive unit are always in contact. If the strength of the spring is strong, the wear on the plunger side wall will increase and the pump life will be shortened. In addition, since the responsiveness of the check valve cannot cope with high speed, there is a problem that the suction side valve and the discharge side valve are opened simultaneously at a relatively low rotation, and the discharge amount is reduced.

さらに、従来のダイヤフラムポンプおよびプランジャポンプには、複数台のポンプを用いたり、副室を設けて脈動を擬似的に無脈流にする(整流する)ものがあるものの、実質的に無脈流が得られるポンプはいまだ提案されていない。また、吸収液を使う形式のガス濃度測定装置では、吸収液の送液に脈流が存在すると測定値にも波動が出やすくなり、それを防ぐために測定値指示の応答性を遅くすることが行なわれている。応答性の優れた測定装置を実現するには実質的に無脈流なポンプが望まれている。   Furthermore, although some conventional diaphragm pumps and plunger pumps use a plurality of pumps or provide a sub chamber to make the pulsation artificially non-pulsating (rectify), there is substantially no pulsating flow. No pump has yet been proposed. In addition, in a gas concentration measurement device that uses an absorption liquid, if there is a pulsating flow in the absorption liquid feeding, the measured value tends to oscillate, and in order to prevent this, the responsiveness of the measurement value indication can be slowed down. It is done. In order to realize a measuring device with excellent responsiveness, a substantially non-pulsating pump is desired.

かかる従来の問題は、プランジャとクランクの駆動部とが常時接触していること、プランジャとバネの復帰力が最適化されていない、吸入弁と吐出弁の応答性およびモータの回転数が最適化されていないことによる。本発明は、コンパクトな構成のポンプを用いて低電力で動作させても、高吐出圧力、大容量が得られるばかりでなく、実質的に無脈流が得られるようにポンプを駆動する方法を提供することを目的としている。   Such conventional problems are that the plunger and the crank drive part are always in contact, the return force of the plunger and the spring is not optimized, the response of the intake valve and the discharge valve, and the rotation speed of the motor are optimized By not being. The present invention provides a method for driving a pump so that not only a high discharge pressure and a large capacity can be obtained but also a substantially non-pulsating flow can be obtained even when the pump is operated with low power using a compact pump. It is intended to provide.

本発明の第一の態様は、
ポンプ室と、
液体をポンプ室に吸入する際に開放される吸入弁を介して液体をポンプ室に吸入する上下方向に延びる吸入路と、
該ポンプ室から液体を吐出する際に開放される吐出弁を介して液体をポンプ室の外に吐出するための上下方向に延びる吐出路と、
該ポンプ室と連通されたシリンダと、
該シリンダ内に摺動自在に設けられ、かつバネにより下死点側に付勢されたプランジャと、
前記プランジャと間欠的に当接する移動子と、
を備えたポンプを駆動する方法であって、
(a)停止中のポンプに電源を投入して、前記電動モータを起動し、電動モータの回転軸の回転運動を前記移動子の上下運動に変換し、当該移動子の上下運動をプランジャに伝達し、当該プランジャの上下運動の1サイクルの運動のうち、前記移動子がプランジャから離間している状態から当該プランジャと当接するまでの第一の期間のあいだ前記移動子を上方に移動させるステップと、
(b)当該上下運動の1サイクルの運動のうち、前記第一の期間の終了後、プランジャが上死点に達するまでの第二の期間のあいだ、前記バネの付勢力に抗して前記移動子をプランジャに打撃的に接触後、上方に移動させ、前記吸入弁を開放し、かつ吐出弁を閉鎖して、前記ポンプ室およびシリンダの液体を排出するステップと、
(c)当該上下運動の1サイクル運動のうち、前記第二の期間の終了後、前記プランジャが上死点から前記移動子の動きに少し遅れて下降し、下死点に到達して静止状態のとき、移動子が下死点まで下降したのち再び上昇して、プランジャと当接するまでの第三の期間のあいだ、前記吸入弁を開放し、かつ吐出弁を閉鎖して、前記ポンプ室に液体を流入するステップと、
(d)前記第三の期間の終了後、当該ポンプの電源を遮断するまで、前記(b)のステップと(c)のステップとを繰り返し実行するステップ
とを含んでなる
ことを特徴としている。
The first aspect of the present invention is:
A pump room,
A suction passage extending in the vertical direction for sucking the liquid into the pump chamber via a suction valve that is opened when the liquid is sucked into the pump chamber;
A discharge path extending in the vertical direction for discharging the liquid out of the pump chamber via a discharge valve that is opened when the liquid is discharged from the pump chamber;
A cylinder in communication with the pump chamber;
A plunger slidably provided in the cylinder and biased toward the bottom dead center by a spring;
A mover that intermittently contacts the plunger;
A method of driving a pump comprising:
(A) Turn on the power to the stopped pump, start the electric motor, convert the rotary motion of the rotating shaft of the electric motor into the vertical motion of the moving element, and transmit the vertical movement of the moving element to the plunger And moving the mover upward during a first period from the state in which the mover is separated from the plunger to the contact with the plunger in one cycle of the up and down movement of the plunger. ,
(B) Of the one cycle of the vertical movement, the movement is performed against the biasing force of the spring during the second period after the end of the first period until the plunger reaches top dead center. Moving the child after strikingly contacting the plunger, opening the suction valve, closing the discharge valve, and discharging the liquid in the pump chamber and cylinder;
(C) Of the one-cycle motion of the vertical motion, after the end of the second period, the plunger descends from the top dead center with a slight delay from the movement of the moving element, reaches the bottom dead center, and is stationary. In this case, the suction valve is opened and the discharge valve is closed during the third period from when the slider descends to the bottom dead center and then rises again until it comes into contact with the plunger. Flowing the liquid; and
(D) The method includes a step of repeatedly executing the step (b) and the step (c) until the power of the pump is turned off after the third period.

本発明の第二の態様は、
ポンプ室と、
液体をポンプ室に吸入する際に開放される吸入弁を介して液体をポンプ室に吸入する上下方向に延びる吸入路と、
該ポンプ室から液体を吐出する際に開放される吐出弁を介して液体をポンプ室の外に吐出するための上下方向に延びる吐出路と、
該ポンプ室と連通されたシリンダと、
該シリンダ内に摺動自在に設けられ、かつバネにより下死点側に付勢されたプランジャと、
前記プランジャと間欠的に当接する移動子と、
電動モータの回転軸の回転運動を前記移動子の上下運動に変換する運動変換手段と
を備えたポンプを駆動する方法であって、
(a)停止中のポンプに電源を投入して、前記電動モータを起動し、電動モータの回転軸の回転運動を前記移動子の上下運動に変換し、当該移動子の上下運動をプランジャに伝達し、当該プランジャの上下運動の1サイクルの運動のうち、前記移動子がプランジャから離間している状態から当該プランジャと当接するまでの第一の期間のあいだ前記移動子を上方に移動させるステップと、
(b)前記第一の期間の終了後、プランジャが上死点に達するまでの第二の期間のあいだ、前記バネの付勢力に抗して前記移動子をプランジャに打撃的に接触後、上方に移動させ、前記吸入弁を閉鎖し、かつ吐出弁を開放して、前記ポンプ室内の液体を吐出弁から排出させるステップと、
(c)前記第二の期間の終了後、前記プランジャが上死点から前記移動子の動きに少し遅れて下降し、下死点に到達しないうちに、移動子が下死点まで下降したのち再び上昇して、プランジャと当接するまでの第三の期間のあいだ、前記吸入弁を開放し、かつ吐出弁を閉鎖して、前記ポンプ室に液体を流入するステップと、
(d)前記第三の期間の終了後、当該ポンプの電源を遮断するまで、前記(b)のステップと(c)のステップとを繰り返し実行するステップと
を含んでなる
ことを特徴としている。
The second aspect of the present invention is:
A pump room,
A suction passage extending in the vertical direction for sucking the liquid into the pump chamber via a suction valve that is opened when the liquid is sucked into the pump chamber;
A discharge path extending in the vertical direction for discharging the liquid out of the pump chamber via a discharge valve that is opened when the liquid is discharged from the pump chamber;
A cylinder in communication with the pump chamber;
A plunger slidably provided in the cylinder and biased toward the bottom dead center by a spring;
A mover that intermittently contacts the plunger;
A method of driving a pump comprising a motion conversion means for converting a rotary motion of a rotary shaft of an electric motor into a vertical motion of the moving element,
(A) Turn on the power to the stopped pump, start the electric motor, convert the rotary motion of the rotating shaft of the electric motor into the vertical motion of the moving element, and transmit the vertical movement of the moving element to the plunger And moving the mover upward during a first period from the state in which the mover is separated from the plunger to the contact with the plunger in one cycle of the up and down movement of the plunger. ,
(B) After the end of the first period, during the second period until the plunger reaches top dead center, the slider is hit against the plunger against the biasing force of the spring, And closing the suction valve and opening the discharge valve to discharge the liquid in the pump chamber from the discharge valve;
(C) After the end of the second period, the plunger descends from the top dead center with a slight delay from the movement of the moving element, and after the moving element descends to the bottom dead center before reaching the bottom dead center. During the third period until it rises again and abuts against the plunger, opens the suction valve and closes the discharge valve to flow liquid into the pump chamber;
(D) The method includes a step of repeatedly executing the step (b) and the step (c) until the power of the pump is turned off after the third period.

また、前記吸入弁および吐出弁が、
互いに連通され液体が流通する下方側流路および上方側流路と、
該下方側流路と上方側流路との接続部に設けられた弁座と、
該上方側流路内に設けられる弁体と、
該弁体の移動距離を制限するための移動制限手段と
を備えた逆止弁であって、
前記弁体が、前記弁座に支持可能に設けられた本体と、該本体の下方側に設けられ、当該逆止弁の開閉応答性を調整するための調整手段とを備えてなる
ことが好ましい。
The intake valve and the discharge valve are
A lower flow path and an upper flow path that are in communication with each other and through which the liquid flows;
A valve seat provided at a connection portion between the lower channel and the upper channel;
A valve body provided in the upper flow path;
A check valve provided with a movement restricting means for restricting the movement distance of the valve body,
It is preferable that the valve body includes a main body provided so as to be supported by the valve seat, and an adjusting unit provided on a lower side of the main body for adjusting the open / close response of the check valve. .

本発明のポンプの駆動方法によれば、(a)停止中のポンプに電源を投入して、前記電動モータを起動し、電動モータの回転軸の回転運動を前記移動子の上下運動に変換し、当該移動子の上下運動をプランジャに伝達し、当該プランジャの上下運動の1サイクルの運動のうち、前記移動子がプランジャから離間している状態から当該プランジャと当接するまでの第一の期間のあいだ前記移動子を上方に移動させるステップと、(b)当該上下運動の1サイクルの運動のうち、前記第一の期間の終了後、プランジャが上死点に達するまでの第二の期間のあいだ、前記バネの付勢力に抗して前記移動子をプランジャに打撃的に接触後、上方に移動させ、前記吸入弁を開放し、かつ吐出弁を閉鎖して、前記ポンプ室およびシリンダの液体を排出するステップと、(c)当該上下運動の1サイクル運動のうち、前記第二の期間の終了後、前記プランジャが上死点から前記移動子の動きに少し遅れて下降し、下死点に到達して静止状態のとき、移動子が下死点まで下降したのち再び上昇して、プランジャと当接するまでの第三の期間のあいだ、前記吸入弁を開放し、かつ吐出弁を閉鎖して、前記ポンプ室に液体を流入するステップと、(d)前記第三の期間の終了後、当該ポンプの電源を遮断するまで、前記(b)のステップと(c)のステップとを繰り返し実行するステップを含んでいるので、かつ低電力で動作させても、高吐出圧力、大容量が得られるばかりでなく実質的に無脈流が得られる。また、請求項3にかかわるポンプの駆動方法によれば、弁体が、前記弁座に支持可能に設けられた本体と、該本体の下方側に設けられ、開閉応答性を調整するための調整手段とを備えた逆止弁を備えているので、吸入弁と吐出弁の応答性が著しく改善される。   According to the pump driving method of the present invention, (a) power is turned on to a stopped pump, the electric motor is started, and the rotational movement of the rotating shaft of the electric motor is converted into the vertical movement of the moving element. The vertical movement of the movable element is transmitted to the plunger, and the movement of the plunger in one cycle of the first period is from the state where the movable element is separated from the plunger to the first period. (B) during the second period until the plunger reaches top dead center after the end of the first period in the movement of one cycle of the up-and-down movement. The slider is moved against the plunger against the biasing force of the spring and moved upward, the suction valve is opened, the discharge valve is closed, and the liquid in the pump chamber and cylinder is discharged. Discharge (C) Of the one-cycle movement of the vertical movement, after the end of the second period, the plunger descends from the top dead center with a slight delay from the movement of the moving element and reaches the bottom dead center. During the stationary state, the moving element descends to the bottom dead center and then rises again, and during the third period until it contacts the plunger, the suction valve is opened and the discharge valve is closed, A step of flowing a liquid into the pump chamber; and (d) a step of repeatedly executing the step of (b) and the step of (c) until the power supply of the pump is shut off after the end of the third period. Even if it is operated with low power, not only high discharge pressure and large capacity can be obtained, but also substantially no pulsating flow can be obtained. According to the pump driving method of the third aspect, the valve body is provided on the valve seat so as to be supported by the valve seat, and the adjustment for adjusting the open / close response is provided on the lower side of the main body. Since the check valve provided with the means is provided, the responsiveness of the suction valve and the discharge valve is remarkably improved.

このため、たとえば焼却施設では排ガス中の塩化水素を除去する目的で塩化水素濃度に対応した薬剤投入を行なっているが、測定装置の応答性がわるいため、迅速な制御ができず、薬剤を過剰に投入し、廃棄薬剤が二次的な公害を引き起こす原因になっている。そこで本発明のポンプの駆動方法を塩化水素の測定装置に適用すれば、応答性の改善がはかれ薬剤の投入量を最適化でき、二次公害の拡大を防止できる。   For this reason, for example, incineration facilities use chemicals corresponding to the hydrogen chloride concentration for the purpose of removing hydrogen chloride in the exhaust gas. However, since the responsiveness of the measuring device is poor, rapid control is not possible and excessive chemicals are used. In other words, waste chemicals cause secondary pollution. Therefore, if the pump driving method of the present invention is applied to a hydrogen chloride measuring device, the response can be improved and the dosage of the drug can be optimized, and the spread of secondary pollution can be prevented.

本発明のポンプの駆動方法は、このほか、化学・食品工業における各種原料の連続混合注入、塗装ラインにおける塗料移送システム、印刷工程におけるインクの混合移送、薬品原料の連続定量注入、各種添加剤の均等混合に適用され得る。   In addition to this, the pump driving method of the present invention includes a continuous mixing and injection of various raw materials in the chemical and food industries, a paint transfer system in a coating line, a mixed transfer of ink in a printing process, a continuous quantitative injection of chemical raw materials, and various additives. Can be applied to even mixing.

添付図面を参照しながら本発明の実施の形態にかかわるポンプの駆動方法について以下に詳細に説明する。   A method for driving a pump according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明のポンプを示す説明図、図2は図1のポンプに適用されるバッファ槽の一例を示す説明図、図3は本発明のポンプの駆動方法を模式的に説明したグラフ、図4は図1のポンプのモータ回転数と吐出量との関係を示すグラフ、図5の(a)は図1のポンプに適用される逆止弁の一例を示す断面説明図、図5の(b)は弁体の構造を示す断面説明図、図6は図5の逆止弁の固定子を示す断面説明図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing a pump of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a buffer tank applied to the pump of FIG. 1, and FIG. 3 is a graph schematically explaining a driving method of the pump of the present invention, 4 is a graph showing the relationship between the motor rotation speed and the discharge amount of the pump of FIG. 1, FIG. 5A is a cross-sectional explanatory view showing an example of a check valve applied to the pump of FIG. (B) is sectional explanatory drawing which shows the structure of a valve body, FIG. 6 is sectional explanatory drawing which shows the stator of the non-return valve of FIG.

実施の形態1
図1を参照すると、本実施の形態にかかわるポンプ1は、ポンプ室17と、液体をポンプ室17に吸入する際に開放される吸入弁V1を介して液体をポンプ室17に吸入する上下方向に延びる吸入路34と、ポンプ室17から液体を吐出する際に開放される吐出弁V2を介して液体をポンプ室17の外に吐出するための上下方向に延びる吐出路43と、ポンプ室17と連通されたシリンダ11と、シリンダ11内に摺動自在に設けられ、かつバネ16により下死点側に付勢されたプランジャ12と、プランジャ12と当接して当該プランジャ12を上方に打撃する移動子Pから構成されており、移動子Pが電動モータ22の回転軸21の回転運動を上下運動に変換する運動変換手段を介して上下運動し、下降中のプランジャ12と移動子Pとが離間されている。本発明のポンプ1は、高速運転するため、ポンプ室17の外に高速振動の液体の流れを生成する。この高速振動の液体の流れは、ポンプ1に接続される配管系における樹脂製のチューブにより無脈流になる(平滑化される)。
Embodiment 1
Referring to FIG. 1, a pump 1 according to the present embodiment has a pump chamber 17 and a vertical direction for sucking liquid into the pump chamber 17 through a suction valve V <b> 1 that is opened when the liquid is sucked into the pump chamber 17. A suction passage 34 extending in the vertical direction, a discharge passage 43 extending in the vertical direction for discharging the liquid out of the pump chamber 17 through a discharge valve V2 opened when discharging the liquid from the pump chamber 17, and the pump chamber 17 A cylinder 11 communicated with the plunger 11, a plunger 12 slidably provided in the cylinder 11 and urged toward the bottom dead center side by a spring 16, and abuts against the plunger 12 to strike the plunger 12 upward. The movable element P is configured to move up and down via a motion converting means for converting the rotational motion of the rotating shaft 21 of the electric motor 22 into a vertical motion, and the descending plunger 12 and the movable element P They are spaced apart. Since the pump 1 of the present invention operates at high speed, it generates a liquid flow with high-speed vibration outside the pump chamber 17. The flow of the high-speed vibration liquid becomes non-pulsating (smoothed) by a resin tube in the piping system connected to the pump 1.

なお、吐出弁V2の出口と吐出路43との間にバッファ槽50を設けてもよい。このようにしても(図2参照)、ポンプ1により吐き出される液体の脈動を平滑にすることができる。   A buffer tank 50 may be provided between the outlet of the discharge valve V2 and the discharge path 43. Even in this way (see FIG. 2), the pulsation of the liquid discharged by the pump 1 can be smoothed.

運動変換手段としては、たとえば図1に示されたものが採用される。図1に示された運動変換手段は、モータ22の回転軸21に連結されたクランクアーム20aと、クランクアーム20aにクランクピン20bを介して一端が揺動可能に取りつけられた連接棒20と、連接棒20cの他端に揺動可能に取り付けられ、円筒状のスリーブS内を摺動するクランクの移動子Pとから構成されている。しかし、本発明の運動変換手段はかかる構成に限定されるものではない。たとえば、モータ22の回転軸21に偏心して連結されたカムのほか当業者に自明の修正、変更または変形は本発明に含まれる。   As the motion conversion means, for example, the one shown in FIG. 1 is adopted. 1 includes a crank arm 20a connected to a rotating shaft 21 of a motor 22, a connecting rod 20 having one end pivotably attached to the crank arm 20a via a crank pin 20b, The connecting rod 20c is swingably attached to the other end of the connecting rod 20c, and is composed of a crank slider P that slides in a cylindrical sleeve S. However, the motion conversion means of the present invention is not limited to such a configuration. For example, in addition to a cam eccentrically connected to the rotating shaft 21 of the motor 22, modifications, changes or variations obvious to those skilled in the art are included in the present invention.

本実施の形態にかかわるポンプの駆動方法の重要な点は、プランジャ12が下死点DC1から上死点DC2に達したのち、再び下死点DC1に戻るまでの工程中に、ポンプ室17の外に吐出される液体の流れが実質的に無脈流になるようにプランジャ12を液体のポンプとしては高速な10〜30回/秒の上下運動させ、上下運動の1サイクルの運動のうち最初の半サイクルに相当するプランジャ12の上死点DC2から下死点DC1に達するまでの吸入工程で、吸入弁V1を開放し、吐出弁V2を閉鎖してポンプ室17およびシリンダ11内に液体を充填し、当該上下運動の1サイクルの運動のうち残りの半サイクルに相当するプランジャ12の下死点DC1から上死点DC2に達するまでの排出工程で、吸入弁V1を閉鎖し、吐出弁V2を開放してポンプ室17およびシリンダ11内に充填された液体を排出ができるようにバネ16の強さを設定し、かつ吸入弁V1および吐出弁V2の開閉動作を、プランジャ12の吸入工程および排出工程に追随させる事ができるように吸入弁V1および吐出弁V2の弁体の重量及びサイズを設定する(すなわち、バネ16の強さ、そして吸入弁と吐出弁の重量、サイズを最適化して高速動作に応答するようにし、ポンプ室17の外に吐出される液体の流れが実質的に無脈流になるようにする)ことである、これを図示された例で説明すると、プランジャ12とクランクの移動子Pとが常時接触することがないようにプランジャ12とクランクの移動子Pの位置関係を調整することである。   The important point of the driving method of the pump according to the present embodiment is that the pump chamber 17 is in the process until the plunger 12 returns from the bottom dead center DC1 to the top dead center DC2 and then returns to the bottom dead center DC1 again. As a liquid pump, the plunger 12 is moved up and down at a high speed of 10 to 30 times / second so that the flow of liquid discharged to the outside is substantially non-pulsating. In the suction process from the top dead center DC2 of the plunger 12 to the bottom dead center DC1 corresponding to the half cycle of the In the discharging process until the plunger 12 reaches the top dead center DC2 from the bottom dead center DC1 corresponding to the remaining half cycle of the one cycle of the vertical movement, the suction valve V1 is closed and the discharge valve V2 is closed. The strength of the spring 16 is set so that the liquid filled in the pump chamber 17 and the cylinder 11 can be discharged, and the opening / closing operation of the suction valve V1 and the discharge valve V2 is performed according to the suction process and discharge of the plunger 12. The weight and size of the valve body of the suction valve V1 and the discharge valve V2 are set so that the process can be followed (that is, the strength of the spring 16 and the weight and size of the suction valve and the discharge valve are optimized to increase the speed. In response to the operation, the flow of liquid discharged out of the pump chamber 17 is substantially non-pulsating). In other words, the positional relationship between the plunger 12 and the crank slider P is adjusted so that the slider P does not always come into contact.

つぎに、本発明のポンプ1の駆動方法を模式的に説明する(図4参照)。なお、図中参照符号W2はプランジャ12の時間と工程との関係を示す模式図であり、W1はクランクの移動子Pの時間と工程との関係を示す模式図である。   Next, a driving method of the pump 1 of the present invention will be schematically described (see FIG. 4). Reference numeral W2 in the drawing is a schematic diagram showing the relationship between the time of the plunger 12 and the process, and W1 is a schematic diagram showing the relationship between the time of the crank slider P and the process.

停止中のポンプ1に電源を投入して、モータ22を起動し、クランクの移動子Pがプランジャ12から離間している状態からプランジャ12と当接するまでの第一の期間T1のあいだクランクの移動子Pを上方に移動させる(ステップ(a))。   Power is supplied to the pump 1 that is stopped, the motor 22 is started, and the crank movement is performed during the first period T1 from when the crank slider P is separated from the plunger 12 until it comes into contact with the plunger 12. The child P is moved upward (step (a)).

第一の期間T1の終了後、プランジャ12が上死点DC2に達するまでの第二の期間T2のあいだ、バネ16の付勢力に抗してクランクの移動子Pをプランジャ12に打撃的に接触後、上方に移動させ、吸入弁V1を閉鎖し、かつ吐出弁V2を開放して、ポンプ室17内の液体を吐出弁V2から排出させる(ステップ(b))。   After the end of the first period T1, the crank slider P is strikingly contacted against the plunger 12 against the biasing force of the spring 16 during the second period T2 until the plunger 12 reaches the top dead center DC2. Then, it is moved upward, the suction valve V1 is closed, the discharge valve V2 is opened, and the liquid in the pump chamber 17 is discharged from the discharge valve V2 (step (b)).

第二の期間T2の終了後、プランジャ12が上死点DC2から前記移動子の動きに少し遅れて下降し(図3の破線W2で示す)、下死点に到達して静止状態のとき、移動子が下死点まで下降したのち再び上昇して、プランジャ12と当接するまでの第三の期間T3のあいだ、吸入弁を開放し、かつ吐出弁を閉鎖して、前記ポンプ室に液体を流入する(ステップ(c))。   After the end of the second period T2, the plunger 12 descends from the top dead center DC2 with a slight delay from the movement of the moving element (indicated by the broken line W2 in FIG. 3), reaches the bottom dead center, and is stationary. During the third period T3 from when the slider descends to the bottom dead center and then rises again until it contacts the plunger 12, the suction valve is opened and the discharge valve is closed, so that the liquid is supplied to the pump chamber. Inflow (step (c)).

このように、DC1の位置で静止期間を設けることにより、プランジャ12の動作の遅れに余裕をもたせることができ、シリンダ11に加えられる余分な力が解放される。   As described above, by providing the stationary period at the position of DC1, it is possible to allow a delay in the operation of the plunger 12, and the extra force applied to the cylinder 11 is released.

第三の期間T3の終了後、ポンプ1の電源を遮断するまで、ステップ(b)とステップ(c)とを繰り返し実行する(ステップ(d))。   After the end of the third period T3, step (b) and step (c) are repeatedly executed until the power supply of the pump 1 is cut off (step (d)).

本実施の形態の駆動方法によって得られる、上下運動は液体のポンプとしては高速な10〜30回/秒であり(これは、人間の眼でみたとき、微振動状態が持続しているように見える。その上、接続される柔軟なチューブなどにより脈流が吸収され実質的に無脈流となる。   The vertical movement obtained by the driving method of the present embodiment is 10 to 30 times / second, which is a high speed for a liquid pump (this is as if a micro-vibration state is sustained when viewed with human eyes). In addition, the pulsating flow is absorbed by a flexible tube or the like connected to become substantially pulsating.

なお、第二の期間T2に対する第三の期間T3の比率(T3/T2)は、1<(T3/T2)<1.2の範囲にあることがポンプの吐出力を最大限まで発揮させるうえで好ましいが、(T3/T2)が1のときであって、プランジャ12によりシリンダ11にかかる応力が解放されると利点がある。   Note that the ratio of the third period T3 to the second period T2 (T3 / T2) is in the range of 1 <(T3 / T2) <1.2 in order to maximize the pump discharge force. However, it is advantageous when the stress applied to the cylinder 11 is released by the plunger 12 when (T3 / T2) is 1.

また、本実施の形態のポンプ1に、後述する実施の形態2に示される逆止弁を適用すると、吸入弁と吐出弁の応答性を最適化することができる。   Further, when the check valve shown in the second embodiment described later is applied to the pump 1 of the present embodiment, the responsiveness of the suction valve and the discharge valve can be optimized.

本実施の形態のポンプ1は、つぎのとおり駆動することもできる。   The pump 1 of the present embodiment can also be driven as follows.

停止中のポンプ1に電源を投入して、モータ22を起動し、クランクの移動子Pがプランジャ12から離間している状態からプランジャ12と当接するまでの第一の期間T1のあいだクランクの移動子Pを上方に移動させる(ステップ(a1))。   Power is supplied to the pump 1 that is stopped, the motor 22 is started, and the crank movement is performed during the first period T1 from when the crank slider P is separated from the plunger 12 until it comes into contact with the plunger 12. The child P is moved upward (step (a1)).

第一の期間T1の終了後、プランジャ12が上死点DC2に達するまでの第二の期間T2のあいだ、バネ16の付勢力に抗してクランクの移動子Pをプランジャに打撃的に接触後、上方に移動させ、吸入弁V1を閉鎖し、かつ吐出弁V2を開放して、ポンプ室17内の気体を圧縮して吐出弁V2から排出させる(ステップ(b1))。   After the end of the first period T1, during the second period T2 until the plunger 12 reaches the top dead center DC2, the crank slider P is hit against the plunger against the biasing force of the spring 16. The suction valve V1 is closed, the discharge valve V2 is opened, and the gas in the pump chamber 17 is compressed and discharged from the discharge valve V2 (step (b1)).

第二の期間T2の終了後、プランジャ12が上死点DC2から前記移動子の動きに少し遅れて下降し、下死点DC1に到達しないうちに、移動子が下死点DC1まで下降したのち再び上昇して、プランジャ12と当接するまでの第三の期間T3のあいだ、吸入弁V1を開放し、かつ吐出弁V2を閉鎖して、ポンプ室17に液体を流入する(ステップ(c1))。   After the end of the second period T2, the plunger 12 descends from the top dead center DC2 with a slight delay from the movement of the moving element, and before reaching the bottom dead center DC1, the moving element descends to the bottom dead center DC1. During the third period T3 until it rises again and comes into contact with the plunger 12, the suction valve V1 is opened, the discharge valve V2 is closed, and the liquid flows into the pump chamber 17 (step (c1)). .

第三の期間T3の終了後、ポンプ1の電源を遮断するまで、ステップ(b1)とステップ(c1)とを繰り返し実行する(ステップ(d1))。このとき期間T1は、期間T3の間にクランクに対して若干遅れて下降するプランジャに、力を開放する余裕時間を与えている。   After the end of the third period T3, step (b1) and step (c1) are repeatedly executed until the power supply of the pump 1 is cut off (step (d1)). At this time, in the period T1, an allowance time for releasing the force is given to the plunger that descends slightly with respect to the crank during the period T3.

なお、第二の期間T2に対する第三の期間T3の比率は、1.2に近い値となる。   Note that the ratio of the third period T3 to the second period T2 is a value close to 1.2.

また、本実施の形態のポンプ1に、後述する実施の形態2に示される逆止弁を適用すると、吸入弁と吐出弁の応答性を最適化することができる。   Further, when the check valve shown in the second embodiment described later is applied to the pump 1 of the present embodiment, the responsiveness of the suction valve and the discharge valve can be optimized.

本実施の形態のポンプの駆動方法によれば、ポンプ室17の外に吐出される液体の流れが柔軟なチューブなどにより実質的に無脈流となる。   According to the pump driving method of the present embodiment, the flow of the liquid discharged outside the pump chamber 17 is substantially non-pulsating due to a flexible tube or the like.

実施の形態2
図5(a)、5(b)および図2を参照すると、本発明のポンプに好適に用いられる逆止弁V1は、水平面に対して垂直方向に延びる、互いに連通され液体が流通する下方側流路34および上方側流路33と、下方側流路34と上方側流路33との接続部に設けられた弁座35と、弁座35と上方側流路33内に設けられた弁体36と、弁体36の移動距離を制限するための移動制限手段37とから構成されている。
Embodiment 2
Referring to FIGS. 5 (a), 5 (b) and FIG. 2, the check valve V1 suitably used in the pump of the present invention extends in a direction perpendicular to the horizontal plane, and communicates with each other and flows through the lower side. A flow path 34 and an upper flow path 33; a valve seat 35 provided at a connection portion between the lower flow path 34 and the upper flow path 33; and a valve provided in the valve seat 35 and the upper flow path 33. It comprises a body 36 and movement restriction means 37 for restricting the movement distance of the valve body 36.

弁体36は、弁座35に支持可能に設けられたほぼ球状の本体36aと、本体36aの下方側に設けられた球体36bと、本体36aと球体36bとの間に介装される連結部として機能する細長い棒状体36cとから構成される。そして、球体36bと棒状体36cが、逆止弁V1の開閉応答性を調整するための調整手段として機能する。   The valve body 36 includes a substantially spherical main body 36a provided so as to be supported by the valve seat 35, a sphere 36b provided below the main body 36a, and a connecting portion interposed between the main body 36a and the sphere 36b. It is comprised from the elongate rod-shaped body 36c which functions as. And the spherical body 36b and the rod-shaped body 36c function as an adjustment means for adjusting the open / close responsiveness of the check valve V1.

この球体36bおよび棒状体36cは、本実施の形態においては、本体36aに浮力を与えるとともに液体の流れを受け止めて、ポンプの高速運動(10〜30回/秒)かつ確実なバルブの開閉動作が実現される。球体36bは、本体36aの下方側に設けられたたとえばガラス製の球体が採用されるが、ガラス製の球体に限定されることはない。ガラス製の球体のほか、ガラス製の逆茸(mushroom)状体、ガラス製のカウル(cowl)状体など受圧に適したものとして当業者に自明のものはすべて含まれる。さらに、また、本体36aと球体36bと棒状体36cは、ガラスの中実体に限られることはなく、液体の比重によっては、1種または2種以上の金属の錘を埋め込むことが好ましい。さらに液体の比重によっては中空体であってもよい。   In the present embodiment, the spherical body 36b and the rod-shaped body 36c give buoyancy to the main body 36a and receive the flow of the liquid, so that the pump can move at high speed (10 to 30 times / second) and reliably open and close the valve. Realized. As the sphere 36b, for example, a glass sphere provided on the lower side of the main body 36a is adopted, but the sphere 36b is not limited to a glass sphere. In addition to glass spheres, glass mushrooms, glass cowls and the like that are obvious to those skilled in the art are suitable for pressure reception. Furthermore, the main body 36a, the sphere 36b, and the rod-like body 36c are not limited to the solid substance of glass, and it is preferable to embed one or more metal weights depending on the specific gravity of the liquid. Further, depending on the specific gravity of the liquid, it may be a hollow body.

また、図示されているように、前記棒状体36cは、本体36aを弁座35の中心部に位置づけ、かつ暴れを防ぎ、スムーズな開閉高速動作が可能になる。棒状体36cの形状も円柱状に限定されない。角柱状、円錐状、角錐状、円錐を組み合わせた形状、角錐同士を組み合わせた形状など、当業者に自明な修正、変更、変形はすべて含まれる。   Further, as shown in the figure, the rod-like body 36c positions the main body 36a at the center of the valve seat 35, prevents the rampage, and enables a smooth opening and closing high-speed operation. The shape of the rod-shaped body 36c is not limited to a cylindrical shape. All modifications, changes, and modifications obvious to those skilled in the art are included, such as a prismatic shape, a conical shape, a pyramid shape, a combined shape of cones, and a combined shape of pyramids.

本体36aが弁座35と当接している状態では、プランジャの12の大きさ等にもよるが、たとえばプランジャ12の直径が約12.5mm、逆止弁の本体36aの自由端の直径が約12mmの場合、本体36aの自由端と固定子37aの自由端とは、約2mm離間されることが好ましいが、かかる数値に限定されるものではない。   In the state where the main body 36a is in contact with the valve seat 35, depending on the size of the plunger 12 and the like, for example, the diameter of the plunger 12 is about 12.5 mm, and the diameter of the free end of the main body 36a of the check valve is about In the case of 12 mm, the free end of the main body 36a and the free end of the stator 37a are preferably separated by about 2 mm, but the value is not limited to this.

本実施の形態の場合、弁座35は略円錐状を呈している。しかし、弁座35は逆円錐状のものに限られることはなく、たとえば、円環状のものであってもよい。   In the case of this embodiment, the valve seat 35 has a substantially conical shape. However, the valve seat 35 is not limited to an inverted conical shape, and may be, for example, an annular shape.

本実施の形態の場合、本体36aは略半球形状を呈しており、当該本体36aの自由端は略円形状の平坦面である。そして、球体36bおよび棒状体36cと、下方側流路34との間には間隙CL2(プランジャの12の大きさ等にもよるが、たとえばプランジャ12の直径が約12.5mm、逆止弁の本体36aの自由端の直径が約12mmの場合、0.5〜2mm程度である)が設けられているので、液体の流路が確保されている。しかし、本体36aの形状は半球形状に限られることはなく、たとえば回転楕円体の短軸を含む面で截断した形状であってもよい。   In the case of the present embodiment, the main body 36a has a substantially hemispherical shape, and the free end of the main body 36a is a substantially circular flat surface. A gap CL2 (depending on the size of the plunger 12 or the like, for example, the diameter of the plunger 12 is about 12.5 mm and the check valve is between the spherical body 36b and the rod-shaped body 36c and the lower flow path 34. When the diameter of the free end of the main body 36a is about 12 mm, it is about 0.5 to 2 mm), so that a liquid flow path is secured. However, the shape of the main body 36a is not limited to a hemispherical shape, and may be, for example, a shape cut by a plane including the minor axis of the spheroid.

また、移動制限手段37は、上方側流路33の内面に支持された略半球形状の固定子37aである。しかし、固定子37aの形状は半球形状に限られることはなく、たとえば回転楕円体の短軸を含む面で截断した形状であってもよい。固定子37aの自由端は略円形状の平坦面である。より詳しくは、固定子37aは、上方側流路33に、上方側流路33を部分的に閉塞するI字状の支持部37bを介して固定される(図5参照)。上方側流路33と固定子37aとの間には間隙CL1(プランジャの12の大きさ等にもよるが、たとえばプランジャ12の直径が約12.5mm、逆止弁の本体36aの自由端の直径が約12mmの場合、0.5〜2mm程度である)が設けられており、これによって液体の流路が確保されている。   The movement restricting means 37 is a substantially hemispherical stator 37 a supported on the inner surface of the upper flow path 33. However, the shape of the stator 37a is not limited to a hemispherical shape, and may be, for example, a shape cut by a plane including the minor axis of the spheroid. The free end of the stator 37a is a substantially circular flat surface. More specifically, the stator 37a is fixed to the upper flow path 33 via an I-shaped support portion 37b that partially closes the upper flow path 33 (see FIG. 5). A gap CL1 between the upper flow path 33 and the stator 37a (depending on the size of the plunger 12, etc., for example, the diameter of the plunger 12 is about 12.5 mm, and the free end of the check valve body 36a is When the diameter is about 12 mm, it is about 0.5 to 2 mm), and thereby a liquid flow path is secured.

かかる構成により、本実施の形態の逆止弁V1は、開閉応答性に優れ、叙上の本発明のポンプ1に適用することにより、ポンプの揚程を増大することができる。   With this configuration, the check valve V1 of the present embodiment is excellent in open / close response and can be applied to the pump 1 of the present invention to increase the pump head.

実施例にもとづいて本発明をさらに詳細に説明する。しかしながら、本発明は実施例に限定されることはない。   The invention is explained in more detail on the basis of examples. However, the present invention is not limited to the examples.

まず、100cc(直径35.5mm)のプランジャを用いて、実験を行なった。
(1)プランジャの一回あたりの移動量が3mmのとき、1800回毎分の吐出量は、9000ccであった。
(2)プランジャの一回あたりの移動量が1mmのとき、1800回毎分の吐出量は、5400ccであった。
(3)プランジャの一回あたりの移動量が0.5mmのとき、1800回毎分の吐出量は、1800ccであった。
First, an experiment was performed using a plunger of 100 cc (35.5 mm in diameter).
(1) When the amount of movement of the plunger per time was 3 mm, the discharge amount per 1800 times was 9000 cc.
(2) When the amount of movement of the plunger per time was 1 mm, the discharge amount per 1800 times was 5400 cc.
(3) When the amount of movement of the plunger per time was 0.5 mm, the discharge amount per 1800 times was 1800 cc.

つぎに、5cc(直径12mm)のプランジャを用いて、実験を行なった。
(4)プランジャの一回あたりの移動量が3mmのとき、1800回毎分の吐出量は、1080ccであった。
(5)プランジャの一回あたりの移動量が1mmのとき、1800回毎分の吐出量は、720ccであった。
(6)プランジャの一回あたりの移動量が0.5mmのとき、1800回毎分の吐出量は、360ccであった。
Next, an experiment was conducted using a 5 cc (12 mm diameter) plunger.
(4) When the amount of movement per plunger was 3 mm, the discharge amount per 1800 times was 1080 cc.
(5) When the amount of movement of the plunger per time was 1 mm, the discharge amount per 1800 times was 720 cc.
(6) When the movement amount of the plunger per time was 0.5 mm, the discharge amount per 1800 times was 360 cc.

つぎに、バネ16として、硬いバネ(ばね定数が300kgw/m)、従来用いられている硬さのバネ(ばね定数が140kgw/m)および軟らかいバネ(ばね定数が100kgw/m)の3種類のバネを用いて、モータ回転数(rpm)に対するポンプの性能(吐出量)を測定した。その結果を図5に示す。図中参照符号Aは、ばね定数が100kgw/mのバネを用いたポンプの性能を示すグラフを示し、参照符号Bは、ばね定数が140kgw/mのバネを用いたポンプの性能を示すグラフを示し、参照符号Cは、ばね定数が300kgw/mのバネを用いたポンプの性能を示すグラフを示している。   Next, as the spring 16, there are three types of springs: a hard spring (spring constant is 300 kgw / m), a conventionally used spring (spring constant is 140 kgw / m), and a soft spring (spring constant is 100 kgw / m). Using a spring, the performance (discharge amount) of the pump with respect to the motor rotation speed (rpm) was measured. The result is shown in FIG. In the figure, reference symbol A shows a graph showing the performance of a pump using a spring having a spring constant of 100 kgw / m, and reference symbol B shows a graph showing the performance of a pump using a spring having a spring constant of 140 kgw / m. Reference numeral C indicates a graph showing the performance of a pump using a spring having a spring constant of 300 kgw / m.

(a)は本発明の逆止弁の一例を示す断面説明図、(b)は弁体の構造を示す断面説明図である。(A) is sectional explanatory drawing which shows an example of the non-return valve of this invention, (b) is sectional explanatory drawing which shows the structure of a valve body. 図1のバルブの固定子を示す断面説明図である。FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing a stator of the valve of FIG. 1. 本発明のポンプを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the pump of this invention. 本実施の形態のポンプの運動を模式的に示したグラフである。It is the graph which showed typically the exercise | movement of the pump of this Embodiment. (a)は図1のポンプに適用される逆止弁の一例を示す断面説明図であり、(b)は弁体の構造を示す断面説明図である。(A) is sectional explanatory drawing which shows an example of the non-return valve applied to the pump of FIG. 1, (b) is sectional explanatory drawing which shows the structure of a valve body. 図5のバルブの固定子を示す断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view showing a stator of the valve of FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

1 ポンプ
11 シリンダ
12 プランジャ
13 枝管
16 圧縮コイルバネ
17 ポンプ室
20 クランク手段
20a クランクアーム
20b クランクピン
20c 連接棒
20d ピン
21 回転軸
22 電動モータ
33 管路
34 吸入路
35 鍔
36a 本体
36b 球体
36c 棒状体
37 移動制限手段
37a 固定子
37b 支持部
43 吐出路
V1 吸入弁(逆止弁)
V2 吐出弁(逆止弁)
P クランクの移動子
S スリーブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump 11 Cylinder 12 Plunger 13 Branch pipe 16 Compression coil spring 17 Pump chamber 20 Crank means 20a Crank arm 20b Crank pin 20c Connecting rod 20d Pin 21 Rotating shaft 22 Electric motor 33 Pipe 34 Suction path 35 鍔 36a Main body 36b Sphere 36c Rod-shaped body 37 Movement restriction means 37a Stator 37b Support portion 43 Discharge path V1 Suction valve (check valve)
V2 discharge valve (check valve)
P Crank mover S Sleeve

Claims (3)

ポンプ室と、
液体をポンプ室に吸入する際に開放される吸入弁を介して液体をポンプ室に吸入する上下方向に延びる吸入路と、
該ポンプ室から液体を吐出する際に開放される吐出弁を介して液体をポンプ室の外に吐出するための上下方向に延びる吐出路と、
該ポンプ室と連通されたシリンダと、
該シリンダ内に摺動自在に設けられ、かつバネにより下死点側に付勢されたプランジャと、
前記プランジャと間欠的に当接する移動子と、
を備えたポンプを駆動する方法であって、
(a)停止中のポンプに電源を投入して、前記電動モータを起動し、電動モータの回転軸の回転運動を前記移動子の上下運動に変換し、当該移動子の上下運動をプランジャに伝達し、当該プランジャの上下運動の1サイクルの運動のうち、前記移動子がプランジャから離間している状態から当該プランジャと当接するまでの第一の期間のあいだ前記移動子を上方に移動させるステップと、
(b)当該上下運動の1サイクルの運動のうち、前記第一の期間の終了後、プランジャが上死点に達するまでの第二の期間のあいだ、前記バネの付勢力に抗して前記移動子をプランジャに打撃的に接触後、上方に移動させ、前記吸入弁を開放し、かつ吐出弁を閉鎖して、前記ポンプ室およびシリンダの液体を排出するステップと、
(c)当該上下運動の1サイクル運動のうち、前記第二の期間の終了後、前記プランジャが上死点から前記移動子の動きに少し遅れて下降し、下死点に到達して静止状態のとき、移動子が下死点まで下降したのち再び上昇して、プランジャと当接するまでの第三の期間のあいだ、前記吸入弁を開放し、かつ吐出弁を閉鎖して、前記ポンプ室に液体を流入するステップと、
(d)前記第三の期間の終了後、当該ポンプの電源を遮断するまで、前記(b)のステップと(c)のステップとを繰り返し実行するステップと
を含んでなる
ことを特徴とするポンプの駆動方法。
A pump room,
A suction passage extending in the vertical direction for sucking the liquid into the pump chamber via a suction valve that is opened when the liquid is sucked into the pump chamber;
A discharge path extending in the vertical direction for discharging the liquid out of the pump chamber via a discharge valve that is opened when the liquid is discharged from the pump chamber;
A cylinder in communication with the pump chamber;
A plunger slidably provided in the cylinder and biased toward the bottom dead center by a spring;
A mover that intermittently contacts the plunger;
A method of driving a pump comprising:
(A) Turn on the power to the stopped pump, start the electric motor, convert the rotary motion of the rotating shaft of the electric motor into the vertical motion of the moving element, and transmit the vertical movement of the moving element to the plunger And moving the mover upward during a first period from the state in which the mover is separated from the plunger to the contact with the plunger in one cycle of the up and down movement of the plunger. ,
(B) Of the one cycle of the vertical movement, the movement is performed against the biasing force of the spring during the second period after the end of the first period until the plunger reaches top dead center. Moving the child after strikingly contacting the plunger, opening the suction valve, closing the discharge valve, and discharging the liquid in the pump chamber and cylinder;
(C) Of the one-cycle motion of the vertical motion, after the end of the second period, the plunger descends from the top dead center with a slight delay from the movement of the moving element, reaches the bottom dead center, and is stationary. In this case, the suction valve is opened and the discharge valve is closed during the third period from when the slider descends to the bottom dead center and then rises again until it comes into contact with the plunger. Flowing the liquid; and
(D) A pump comprising the step of repeatedly executing the step of (b) and the step of (c) until the power supply of the pump is shut off after the end of the third period. Driving method.
ポンプ室と、
液体をポンプ室に吸入する際に開放される吸入弁を介して液体をポンプ室に吸入する上下方向に延びる吸入路と、
該ポンプ室から液体を吐出する際に開放される吐出弁を介して液体をポンプ室の外に吐出するための上下方向に延びる吐出路と、
該ポンプ室と連通されたシリンダと、
該シリンダ内に摺動自在に設けられ、かつバネにより下死点側に付勢されたプランジャと、
前記プランジャと間欠的に当接する移動子と、
電動モータの回転軸の回転運動を前記移動子の上下運動に変換する運動変換手段と
を備えたポンプを駆動する方法であって、
(a)停止中のポンプに電源を投入して、前記電動モータを起動し、電動モータの回転軸の回転運動を前記移動子の上下運動に変換し、当該移動子の上下運動をプランジャに伝達し、当該プランジャの上下運動の1サイクルの運動のうち、前記移動子がプランジャから離間している状態から当該プランジャと当接するまでの第一の期間のあいだ前記移動子を上方に移動させるステップと、
(b)前記第一の期間の終了後、プランジャが上死点に達するまでの第二の期間のあいだ、前記バネの付勢力に抗して前記移動子をプランジャに打撃的に接触後、上方に移動させ、前記吸入弁を閉鎖し、かつ吐出弁を開放して、前記ポンプ室内の液体を吐出弁から排出させるステップと、
(c)前記第二の期間の終了後、前記プランジャが上死点から前記移動子の動きに少し遅れて下降し、下死点に到達しないうちに、移動子が下死点まで下降したのち再び上昇して、プランジャと当接するまでの第三の期間のあいだ、前記吸入弁を開放し、かつ吐出弁を閉鎖して、前記ポンプ室に液体を流入するステップと、
(d)前記第三の期間の終了後、当該ポンプの電源を遮断するまで、前記(b)のステップと(c)のステップとを繰り返し実行するステップと
を含んでなる
ことを特徴とするポンプの駆動方法。
A pump room,
A suction passage extending in the vertical direction for sucking the liquid into the pump chamber via a suction valve that is opened when the liquid is sucked into the pump chamber;
A discharge path extending in the vertical direction for discharging the liquid out of the pump chamber via a discharge valve that is opened when the liquid is discharged from the pump chamber;
A cylinder in communication with the pump chamber;
A plunger slidably provided in the cylinder and biased toward the bottom dead center by a spring;
A mover that intermittently contacts the plunger;
A method of driving a pump comprising a motion conversion means for converting a rotary motion of a rotary shaft of an electric motor into a vertical motion of the moving element,
(A) Turn on the power to the stopped pump, start the electric motor, convert the rotary motion of the rotating shaft of the electric motor into the vertical motion of the moving element, and transmit the vertical movement of the moving element to the plunger And moving the mover upward during a first period from the state in which the mover is separated from the plunger to the contact with the plunger in one cycle of the up and down movement of the plunger. ,
(B) After the end of the first period, during the second period until the plunger reaches top dead center, the slider is hit against the plunger against the biasing force of the spring, And closing the suction valve and opening the discharge valve to discharge the liquid in the pump chamber from the discharge valve;
(C) After the end of the second period, the plunger descends from the top dead center with a slight delay from the movement of the moving element, and after the moving element descends to the bottom dead center before reaching the bottom dead center. During the third period until it rises again and abuts against the plunger, opens the suction valve and closes the discharge valve to flow liquid into the pump chamber;
(D) A pump comprising the step of repeatedly executing the step of (b) and the step of (c) until the power supply of the pump is shut off after the end of the third period. Driving method.
前記吸入弁および吐出弁が、
互いに連通され液体が流通する下方側流路および上方側流路と、
該下方側流路と上方側流路との接続部に設けられた弁座と、
該上方側流路内に設けられる弁体と、
該弁体の移動距離を制限するための移動制限手段と
を備えた逆止弁であって、
前記弁体が、前記弁座に支持可能に設けられた本体と、該本体の下方側に設けられ、当該逆止弁の開閉応答性を調整するための調整手段とを備えてなる
請求項1、2または3記載の駆動方法。
The suction valve and the discharge valve,
A lower flow path and an upper flow path that are in communication with each other and through which the liquid flows;
A valve seat provided at a connection portion between the lower channel and the upper channel;
A valve body provided in the upper flow path;
A check valve provided with a movement restricting means for restricting the movement distance of the valve body,
The valve body includes a main body provided to be able to be supported by the valve seat, and an adjusting means provided on a lower side of the main body for adjusting the open / close response of the check valve. 2. The driving method according to 2 or 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS52150816A (en) * 1976-06-10 1977-12-14 Roketsutoboiraa Kougiyou Kk Check valve

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