JP2012052434A - 送液用ポンプ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数のプランジャポンプ1、3を直列に接続して吐出圧力を順次増大させる。第1のプランジャポンプ1には、その吐出圧力P1をシール可能な第1のプランジャシール20Aを設ける。第2のプランジャポンプ3には、第1のプランジャポンプ1の吐出圧力P1をシール可能な第1のプランジャシール40Aと、第2のプランジャポンプ3の吐出圧力P2と第1のプランジャポンプ1の吐出圧力P1との差圧(P2−P1)をシール可能な第2のプランジャシール40Bとを2段に設ける。そして、第1のプランジャポンプ1の吐出側を第2のプランジャポンプ3の第1及び第2のプランジャシール40A、40B間を通して第2のプランジャポンプ3の吸入側に接続する。
【選択図】 図1
Description
各プランジャポンプには、シリンダとプランジャとの間をシールするプランジャシールが備えられるが、2段目以降のn段目(n≧2)のプランジャポンプには、前記プランジャシールが、n段、シリンダの軸方向に間隔をあけて備えられる。
そして、2段目以降のn段目のプランジャポンプの、n段のプランジャシールの各間のn−1箇所の空隙には、ポンプ室から遠い順に、このプランジャポンプより前段のn−1段のプランジャポンプの吐出圧力を、1段目のプランジャポンプから順に、それぞれ作用させる。
1段目のプランジャポンプには、1段目のプランジャポンプの吐出圧力をシール可能な第1のプランジャシールを設け、
2段目のプランジャポンプには、1段目のプランジャポンプの吐出圧力をシール可能な第1のプランジャシールと、2段目のプランジャポンプの吐出圧力と1段目のプランジャポンプの吐出圧力との差圧をシール可能な第2のプランジャシールとを2段に設ける。
そして、1段目のプランジャポンプの吐出側を2段目のプランジャポンプの第1のプランジャシールと第2のプランジャシールとの間を通して2段目のプランジャポンプの吸入側に接続する。
1段目のプランジャポンプには、1段目のプランジャポンプの吐出圧力をシール可能な第1のプランジャシールを設け、
2段目のプランジャポンプには、1段目のプランジャポンプの吐出圧力をシール可能な第1のプランジャシールと、2段目のプランジャポンプの吐出圧力と1段目のプランジャポンプの吐出圧力との差圧をシール可能な第2のプランジャシールとを2段に設け、
3段目のプランジャポンプには、1段目のプランジャポンプの吐出圧力をシール可能な第1のプランジャシールと、2段目のプランジャポンプの吐出圧力と1段目のプランジャポンプの吐出圧力との差圧をシール可能な第2のプランジャシールと、3段目のプランジャポンプの吐出圧力と2段目のプランジャポンプの吐出圧力との差圧をシール可能な第3のプランジャシールとを3段に設ける。
そして、1段目のプランジャポンプの吐出側を2段目のプランジャポンプの第1のプランジャシールと第2のプランジャシールとの間及び3段目のプランジャポンプの第1のプランジャシールと第2のプランジャシールとの間を通して2段目のプランジャポンプの吸入側に接続し、
2段目のプランジャポンプの吐出側を3段目のプランジャポンプの第2のプランジャシールと第3のプランジャシールとの間を通して3段目のプランジャポンプの吸入側に接続する。
3段以上にする場合も、3段目のプランジャポンプには、P1、P2−P1、P3−P2をそれぞれシール可能なプランジャシールを用いればよく、同様に対応できる。
図1は本発明の一実施形態を示す送液用ポンプ装置の構成図である。
本実施形態の送液用ポンプ装置は、2つのプランジャポンプを直列に接続して吐出圧力を順次増大させるシステムとしてあり、液体を最初に吸入吐出する第1のプランジャポンプ1と、その吐出側に設けた圧力センサ2と、第1のプランジャポンプ1の吐出液体を吸入吐出して更に高圧化する第2のプランジャポンプ3と、その吐出側に設けた圧力センサ4とから構成される。
そして、プランジャ14が図で左行する吐出行程にて、ポンプ室15の容積の減少に伴い、ポンプ室15内に吸入された液体が圧縮され、吐出通路18から吐出側逆止弁19を介して、吐出される。
そして、プランジャ34が図で左行する吐出行程にて、ポンプ室35の容積の減少に伴い、ポンプ室35内に吸入された液体が圧縮され、吐出通路38から吐出側逆止弁39を介して、吐出される。
2本の通路46、47のうち、一方の入口側通路46は、ポンプヘッド31に設けた入口側ポート48に連通し、他方の出口側通路47は、ポンプヘッド31に設けた出口側ポート49に連通している。
配管104の他端は第2のプランジャポンプ3の吸入側逆止弁37に接続されている。従って、第1のプランジャポンプ1の吐出側を第2のプランジャポンプ3のプランジャシール40A、40B間を通して第2のプランジャポンプ3の吸入側に接続してある。
第2のプランジャポンプ3側の圧力センサ4の出口側の配管106はインジェクタ等の負荷(図示せず)につながっている。
第2のプランジャポンプ3では、2つのプランジャシール40A、40Bを用いて、圧力負荷を分散する。これにより、低圧側のプランジャシール40Aについては、シールが容易な圧力領域〔低圧〕で使用でき、高圧側のプランジャシール40Bについては、第2のプランジャポンプ3の吐出圧力P2と第1のプランジャポンプ1の吐出圧力P1との差圧(P2−P1)を受ければよく、負担圧力を大幅に低減でき、寿命を延ばすことができる。
ゆえに高圧側のプランジャシール40Bは、そのシール部材とプランジャ34との隙間を小さくした硬質のブッシュにすることもできる。
各プランジャポンプ1、3の吐出側にそれぞれ設けた圧力センサ2、4を用い、第1のプランジャポンプ1と第2のプランジャポンプ3との吐出圧力の比が設定値となるように少なくとも一方のプランジャポンプ1又は3を圧力制御する。前記設定値は、第1のプランジャポンプ1の吐出圧力P1に対する第2のプランジャポンプ3の吐出圧力P2の比で、P2/P1=1.5〜10とする。
定流量送液は、プランジャの1回の吐出容積と時間当たりの吐出回数と圧力による液体の圧縮率と逆止弁その他の漏れを計算して行うが、その方法は公知である。
図2は2つのプランジャポンプを直列に接続する場合(図1)の概略図である。この場合、1段目のプランジャポンプ1には、1段目のプランジャポンプ1の吐出圧力P1をシール可能な第1のプランジャシール20Aを1つ設ける。2段目のプランジャポンプ3には、1段目のプランジャポンプ1の吐出圧力P1をシール可能な第1のプランジャシール40Aと、2段目のプランジャポンプ3の吐出圧力P2と1段目のプランジャポンプ1の吐出圧力P1との差圧(P2−P1)をシール可能な第2のプランジャシール40Bとを2段に設ける。そして、1段目のプランジャポンプ1の吐出側を2段目のプランジャポンプ3の第1のプランジャシール40Aと第2のプランジャシール40Bとの間を通して2段目のプランジャポンプ3の吸入側に接続する。
すなわち、2つのプランジャポンプを直列に接続する場合は、図4に示すように、1段目のプランジャポンプ1の吐出側を2段目のプランジャポンプ3の吸入側に直接接続する一方、1段目のプランジャポンプ1の吐出側からの分岐路201を、2段目のプランジャポンプ3のプランジャシール40A、40B間に接続するようにしてもよい。
また、3つのプランジャポンプを直列に接続する場合は、図5に示すように、1段目のプランジャポンプ1の吐出側を2段目のプランジャポンプ3の吸入側に直接接続し、2段目のプランジャポンプ3の吐出側を3段目のプランジャポンプ5の吸入側に直接接続する一方、1段目のプランジャポンプ3の吐出側からの分岐路201を、第2のプランジャポンプ3のプランジャシール40A、40B間、及び、第3のプランジャポンプ5のプランジャシール60A、60B間に、直列又は並列に接続し、第2のプランジャポンプ3の吐出側からの分岐路202を、第3のプランジャポンプ5のプランジャシール60B、60C間に接続するようにしてもよい。
また、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
2 圧力センサ
3 第2のプランジャポンプ
4 圧力センサ
11 ポンプヘッド
12 シリンダ
13 ケーシング
14 プランジャ
15 ポンプ室
16 吸入通路
17 吸入側逆止弁
18 吐出通路
19 吐出側逆止弁
20A プランジャシール
21 ボルト
22 軸受キャップ
31 ポンプヘッド
32 シリンダ
33 ケーシング
34 プランジャ
35 ポンプ室
36 吸入通路
37 吸入側逆止弁
38 吐出通路
39 吐出側逆止弁
40A、40B プランジャシール
41 ボルト
42 軸受キャップ
43 シールホルダ
44 パッキン
45 環状溝
46 入口側通路
47 出口側通路
48 入口側ポート
49 出口側ポート
101〜106 配管
Claims (6)
- 複数のプランジャポンプを直列に接続して吐出圧力を順次増大させ、各プランジャポンプにシリンダとプランジャとの間をシールするプランジャシールが備えられる、送液用ポンプ装置であって、
2段目以降のn段目のプランジャポンプには、前記プランジャシールが、n段、シリンダの軸方向に間隔をあけて備えられ、
2段目以降のn段目のプランジャポンプの、n段のプランジャシールの各間のn−1箇所の空隙には、ポンプ室から遠い順に、このプランジャポンプより前段のn−1段のプランジャポンプの吐出圧力を、1段目のプランジャポンプから順に、それぞれ作用させたことを特徴とする、送液用ポンプ装置。 - 2つのプランジャポンプを直列に接続して吐出圧力を順次増大させる送液用ポンプ装置であって、
各プランジャポンプのシリンダとプランジャとの間をシールするプランジャシールとして、
1段目のプランジャポンプには、1段目のプランジャポンプの吐出圧力をシール可能な第1のプランジャシールを設け、
2段目のプランジャポンプには、1段目のプランジャポンプの吐出圧力をシール可能な第1のプランジャシールと、2段目のプランジャポンプの吐出圧力と1段目のプランジャポンプの吐出圧力との差圧をシール可能な第2のプランジャシールとを2段に設け、
1段目のプランジャポンプの吐出側を2段目のプランジャポンプの第1のプランジャシールと第2のプランジャシールとの間を通して2段目のプランジャポンプの吸入側に接続したことを特徴とする、送液用ポンプ装置。 - 3つのプランジャポンプを直列に接続して吐出圧力を順次増大させる送液用ポンプ装置であって、
各プランジャポンプのシリンダとプランジャとの間をシールするプランジャシールとして、
1段目のプランジャポンプには、1段目のプランジャポンプの吐出圧力をシール可能な第1のプランジャシールを設け、
2段目のプランジャポンプには、1段目のプランジャポンプの吐出圧力をシール可能な第1のプランジャシールと、2段目のプランジャポンプの吐出圧力と1段目のプランジャポンプの吐出圧力との差圧をシール可能な第2のプランジャシールとを2段に設け、
3段目のプランジャポンプには、1段目のプランジャポンプの吐出圧力をシール可能な第1のプランジャシールと、2段目のプランジャポンプの吐出圧力と1段目のプランジャポンプの吐出圧力との差圧をシール可能な第2のプランジャシールと、3段目のプランジャポンプの吐出圧力と2段目のプランジャポンプの吐出圧力との差圧をシール可能な第3のプランジャシールとを3段に設け、
1段目のプランジャポンプの吐出側を2段目のプランジャポンプの第1のプランジャシールと第2のプランジャシールとの間及び3段目のプランジャポンプの第1のプランジャシールと第2のプランジャシールとの間を通して2段目のプランジャポンプの吸入側に接続し、
2段目のプランジャポンプの吐出側を3段目のプランジャポンプの第2のプランジャシールと第3のプランジャシールとの間を通して3段目のプランジャポンプの吸入側に接続したことを特徴とする、送液用ポンプ装置。 - 各プランジャポンプの吐出側にそれぞれ圧力センサを設け、
前段のプランジャポンプと後段のプランジャポンプとの吐出圧力の比が設定値となるように少なくとも一方のプランジャポンプを圧力制御することを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の送液用ポンプ装置。 - 2段目以降のプランジャポンプについて、前段のプランジャポンプに対する吐出圧力の比が設定値となるように圧力制御し、
1段目のプランジャポンプは、定流量制御、又は、最終段のプランジャポンプの吐出圧力が一定となるように定圧制御することを特徴とする、請求項4記載の送液用ポンプ装置。 - 最終段のプランジャポンプは、定流量制御、又は、最終段のプランジャポンプの吐出圧力が一定となるように定圧制御し、
最終段より前段側のプランジャポンプについて、後段のプランジャポンプに対する吐出圧力の比が設定値となるように圧力制御することを特徴とする、請求項4記載の送液用ポンプ装置。
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