JP2013174140A - ポンプユニット - Google Patents

Abstract

【課題】流体の搬送状態を制御することができるポンプユニットを提供する。
【解決手段】外筒１２と、外筒１２の内周側に設けられた内筒１１と、内筒１１の軸方向両端部と外筒１２の軸方向両端部とを固定する固定部材である上流側及び下流側フランジ１３Ａ,１３Ｂと備えたポンプユニット１０において、内筒１１に、内筒１１の周方向に間隔を隔てて配置されて内筒１１の軸方向に沿って延長する拘束体１５を設けて内筒１１の変形を拘束するとともに、拘束体１５の中間に内筒１１の周方向に間隔を隔てて形成される内筒１１の内周側に突出する山形状の突起１６を設けて、拘束体１５により区画された膨張域を均一に膨張させたり、拘束体と拘束体との間に複数の突起を設けて、突起同士を当接させて形成された網目状の隙間により固液混合物を濾過するなどして、流体の搬送状態を制御するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、外筒と内筒との間に加圧用媒体を供給して外筒と内筒、もしくは、内筒を膨張させることで流体を搬送するポンプユニットに関するものである。

図１１（ａ）は、従来の軸方向に延長する多数の高弾性繊維が埋設されたゴム部材から成る内筒５１と外筒５２とを備えたポンプユニット５０の構成を示す図で、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ断面である。
ポンプユニット５０は、内筒５１と外筒５２の間に設けられた空気室５３に図示しない圧搾空気給排手段から一方のフランジ５４に設けられた空気導入孔５４Ｈを介して加圧用媒体である圧搾空気を供給して内筒５１及び外筒５２を膨張させ、内筒５１の一方の端部側から内筒５１の内壁より形成された流路５５内に送り込まれた流体を内筒５１の他方の端部側から排出する。なお、同図の符号５４ｈは、ポンプユニット５０を軸方向に複数接続したときに、当該ポンプユニット５０の後段に接続されるポンプユニットへ圧搾空気を送るための図示しないエア・チューブを通すための孔である。
図１１（ｃ）に示すように、内筒５１には、当該内筒５１の軸方向に平行な方向に延長し、内筒５１の変形を拘束する拘束体５６が周方向に等間隔で複数本設けられている。当該拘束体５６は、内筒５１の軸方向への膨張を規制，拘束するものであって、内筒５１の膨張時には、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、拘束体５６が内筒５１の変形を拘束し、内筒５１を複数の膨張域５１１〜５１４に区画する。
これにより、加圧用媒体である圧搾空気を供給して内筒５１を膨張させると、内筒５１は、拘束体５６により区画された複数の膨張域５１１〜５１４により流路５５となるユニット内部を閉状態にするので、流体を効率よくポンプユニット５０の一方の端部側から他方の端部側に搬送することができる。

一方、内筒５１及び外筒５２は、ポンプユニット５０の軸方向には膨張せず、内筒５１及び外筒５２の膨張時には、ポンプユニット５０は軸方向に収縮する。これにより、流体を内筒５１内から押し出す際にはポンプユニット５０の長さが短くなるので、流体を効率よく搬送することができる。
したがって、このようなポンプユニット５０を軸方向に複数連結することで、液体や固液混合物などの流体をポンプユニット５０の連結方向に沿って効率よく搬送することのできる蠕動運動型ポンプ装置を構成することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２０３４００号公報

しかしながら、従来のポンプユニット５０では、ユニット内を完全に閉鎖したり、固液混合物の固形分のみを搬送するなど、流体の搬送状態を制御することが困難であった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、流体の搬送状態を制御することができるポンプユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願発明は、外筒と、外筒の内周側に設けられた内筒と、内筒の軸方向両端部と外筒の軸方向両端部とを固定する固定部材と、内筒と外筒との間に加圧用媒体を供給する加圧用通路とを備え、加圧用媒体にて内筒を膨張させて流体を搬送するポンプユニットであって、内筒が、当該内筒の周方向に間隔を隔てて設けられ、内筒の軸方向に平行な方向に沿って延長して内筒の変形を拘束する複数の拘束体と、内筒の周方向に間隔を隔てて設けられ、当該内筒の内周側に突出する複数の内側突出部とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、内側突出部を拘束体と拘束体との中間の位置に設けて、拘束体で区画された内筒の各部分（以下、膨張域という）を内側突出部を中心に膨張させるようにすれば、各膨張域を均一に膨張させることができる。そしてこの場合には、内側突出部自身が内筒で閉鎖されていない流路の空間を埋めるので、流路となるユニット内部の閉口率Ｒ_L［％］及び体積排除率Ｒ_E［％］をほぼ１００％にすることができる。
また、逆に、内側突出部を拘束体と拘束体との間に複数個設けて、膨張時に内側突出部同士を当接させて拘束体で分割された内筒の各部分の間に網目状の隙間を形成するようにすれば、固液混合物を濾過するなど、流体の搬送状態を制御することができる。

なお、閉口率Ｒ_L［％］は、内筒が膨張したときのユニット内部の閉鎖割合を表す量で、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、ユニットを軸方向から見たときの内筒１１の通常時の流路の開口面積をＳ₀［ｍ²］、膨張時の開口面積をＳ_p［ｍ²］としたときに、以下の式（１）で表される。
Ｒ_L［％］＝｛（Ｓ₀−Ｓ_p）/Ｓ₀｝×１００ ……（１）
閉口率Ｒ_L［％］は、ユニットの弁としての性能を表している。
なお、符号１２は外筒、符号１８は空気室、符号１９は流体の流路である。
体積排除率Ｒ_E［％］は、内筒１１が膨張したときのユニット内部（流路１９）の体積変化の割合を表す量で、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、通常時の流路１９の体積をＶ₀［ｍ³］、膨張時の流路１９の体積をＶ_p［ｍ³］としたときに、以下の式（２）で表される。
Ｒ_E［％］＝｛（Ｖ₀−Ｖ_p）/Ｖ₀｝×１００ ……（２）
体積排除率Ｒ_E［％］は、ユニット内部の流体を押し出す効率を表している。

また、本願発明は、拘束体がカーボンロービング繊維であることを特徴とする。
このように、拘束体として、細くて強度の高いカーボンロービング繊維を用いれば、内筒を膨張させたときの閉鎖割合を大きくできるとともに、拘束体の耐久性を向上させることができる。
また、本願発明は、外筒が、ゴム部材と、ゴム部材内に埋設されて当該外筒の周方向に延長する高弾性繊維とを備えることを特徴とする。
このような構成の外筒を用いれば、外筒及び内筒の膨張時には、ポンプユニットの軸方向の長さを収縮させることができる。したがって、外筒及び内筒が膨張して流体をユニット内部から押し出すときには、ユニット長さが短くなるので、流体を効率よく搬送することができる。
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本発明の実施の形態１に係るポンプユニットの構成を示す図である。 内筒の一例を示す図である。 突起の詳細を示す図である。 外筒の一例を示す図である。 突起の作用を説明するための図である。 突起の他の形態を示す図である。 圧搾空気給排手段の一構成を示す図である。 本発明による内筒を有するポンプユニットを複数個直列に連結して成るポンプの動作を示す図である。 実施の形態２に係る内筒の構成を示す図である。 実施の形態２に係る内筒の動作を示す図である。 従来のポンプユニットの構成を示す図である。 従来のポンプユニットの動作を説明するための図である。 閉口率を説明するための図である。 体積排除率を説明するための図である。 粘性と体積効率との関係を示す図である。

以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

実施の形態１．
図１（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１に係るポンプユニット１０を示す図で、ポンプユニット１０は、内筒１１と、外筒１２と、上流側及び下流側フランジ１３Ａ，１３Ｂとを備える。
内筒１１は、例えば、天然ラテックスゴムやシリコーンゴムなどのゴム部材から構成された円筒状の部材で、内筒１１の軸方向両端部は、それぞれ、上流側フランジ１３Ａの流入側に設けられた凹部１３ｋと下流側フランジ１３Ｂの排出側に設けられた凹部１３ｋとにおいて、内側固定リング１４により固定される。
図２（ａ）〜（ｃ）にも示すように、内筒１１は、周方向に間隔を隔てて、内筒１１の軸方向に沿って延長する複数の拘束体１５と、内筒１１の周方向に間隔を隔てて設けられた内側突出部としての突起１６とを備える。各突起１６は、互いに隣接する２本の拘束体１５，１５の中間に位置に設けられる。
本例では、ゴム部材として低アンモニア天然ラテックスゴムを用いるとともに、拘束体１５として、細くて強度の高いカーボンロービング繊維を用いた。
カーボンロービング繊維は、細くて強度が高いので、内筒を膨張させたときの閉鎖割合を大きくできるとともに、拘束体の耐久性を向上させることができる。
なお、拘束体１５の本数ｉとしては、内筒１１を膨張させたときに内筒１１の内部が完全に閉鎖されて緩みがない、という条件から、ｉ≧４であることが望ましい。本例では、拘束体１５の本数を、前述の条件を満たす最小の本数である４本に設定した。

突起１６は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、断面形状が山形状であって、内筒１１の内周側に突出する。
突起１６は、内筒１１の軸方向から見たときに、拘束体１５のうちの隣り合う２本の拘束体１５，１５の中間の位置にそれぞれ位置している。したがって、突起１６の本数は拘束体１５の本数と等しい。また、突起１６は、内筒１１の軸方向に沿って平行に延在しており、その位置は、内筒１１の軸方向中央部付近が好ましい。
また、突起１６の長さｌ_gとしては、当該内筒１１の軸方向の長さｌの１５％程度かそれ以上の長さを有していればよく、高さｈ_gとしては、当該内筒１１の肉厚以上とすることが好ましい。また、山形の頂角については特に制限はないが、頂角の大きさとしては、４５°〜１２０°の範囲にあればよい。
本例では、図３（ａ）に再掲するように、内筒１１の軸方向と平行な方向に延長する断面形状が山形状の突起１６を設けたが、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、台形状などの多角形状の突起１６ｍや半円状の突起１６ｎを設けてもよい。

外筒１２は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、低アンモニア天然ラテックスゴムから成る２つの円筒状のゴム部材１２ａ，１２ｂの間に、軸方向に延長する高弾性繊維１２ｋを周方向に多数本埋設して成る繊維層を設けたもので、外筒１２の軸方向両端部は、それぞれ、上流側及び下流側フランジ１３Ａ，１３Ｂの外周側において外側固定リング１７（図１参照）により固定される。高弾性繊維１２ｋとしては、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維などが好適に用いられる。

上流側フランジ１３Ａ及び下流側フランジ１３Ｂは、図１に示すように、空気流入孔１３Ｈと複数の貫通孔１３ｈとを備える。
内筒１１の外周側と外筒１２の内周側と上流側フランジ１３Ａ及び下流側フランジ１３Ｂとにより、加圧用媒体である圧搾空気を供給するための加圧用通路としての空気室１８が形成され、内筒１１の内周側と上流側フランジ１３Ａ及び下流側フランジ１３Ｂとにより、液体や固液混合物などの流体を搬送するための流路１９が形成される。なお、この流路１９を、以下「ユニット内部」という場合がある。

空気流入孔１３Ｈは、図示しない圧搾空気給排手段から送られてきた圧搾空気を空気室１８に導入するための孔で、貫通孔１３ｈは、ポンプユニット１０を軸方向に複数接続したときに、当該ポンプユニット１０の後段に接続されるポンプユニットへ圧搾空気を送るための図示しないエア・チューブを通すための孔である。
なお、符号１３ｐは上流側フランジ１３Ａの流入側に設けられた係合凹部、符号１３ｑは下流側フランジ１３Ｂの排出側に設けられた係合凸部である。ポンプユニット１０を複数連結する際には、上流側のポンプユニットの係合凸部１３ｑと下流側のポンプユニットの係合凹部１３ｐとを係合することで、複数のポンプユニット１０を内筒１１及び外筒１２の軸方向に連結する。

次に、内筒１１と外筒１２の膨張時の動作について説明する。
図５（ａ），（ｂ）に示すように、空気室１８に圧搾空気を導入すると、内筒１１は、周方向の４点において拘束体１５を起点に膨張する。また、内筒１１は、この拘束体１５によって複数個の膨張域１１１〜１１４に区画されて膨張するような膨張変形を起こす。
また、突起１６は、内筒１１の内壁側に設けられているため、内筒１１内に圧搾空気を導入すると、突起１６がある部分に対しても面に垂直な方向の圧力が作用し、内筒１１の膨張時には、突起１６自身が内筒１１で閉鎖されていない空間を埋めるので、閉口率と体積排除率とをほぼ１００％にすることができる。

一方、外筒１２は、高弾性繊維１２ｋにより軸方向に対しては非伸長性であるので、径方向に膨張しながら軸方向に収縮する。
すなわち、図５（ａ），（ｂ）に示すように、外筒１２はポンプユニット１０の径方向外側へ膨張し、内筒１１は拘束体１５により区画された複数の膨張域１１１〜１１４が径方向内側に均等に膨張するとともに、ポンプユニット１０全体が軸方向へ収縮する。
これにより、内筒１１では、最大膨張時においては、膨張域１１１〜１１４により流路となるユニット内部をほぼ全閉状態とすることができるとともに、ポンプユニット１０全体が軸方向に収縮するので、流体をポンプユニット１０の一方の端部側から他方の端部側に効率よく搬送することができる。

なお、内側突出部としては、図３（ａ）〜（ｃ）に示した突起１６，１６ｍ，１６ｎのような、内筒１１の軸方向に延長する形態のものに限るものではなく、図６に示すような円錐台状の突起１６ｐであってもよい。
円錐台状の突起１６ｐは、周方向中心部にある程度の大きさを有していればよい。また、円錐台状の突起１６ｐの個数としては、１個であってもよいが、内筒１１の軸方向の長さが長い場合には、内筒１１の軸方向に間隔を隔てて複数個設けてもよい。

このように、本実施の形態１では、外筒１２と、外筒１２の内周側に設けられた内筒１１と、内筒１１の軸方向両端部と外筒１２の軸方向両端部とを固定する固定部材である上流側及び下流側フランジ１３Ａ，１３Ｂと備えたポンプユニット１０において、内筒１１に、内筒１１の周方向に間隔を隔てて設けられて内筒１１の軸方向に沿って延長する拘束体１５を設けて内筒１１の変形を拘束するとともに、拘束体１５の中間に内筒１１の周方向に間隔を隔てて配置されて内筒１１の内周側に突出する山形状の突起１６を設けたので、内筒１１の膨張時に突起１６同士が中心部において互いに当接して流路１９を完全に閉鎖するため、内筒１１の閉口率や体積排除率が向上し、流体を一層効率よく搬送することができる。

図７は、ポンプユニット１０を複数個直列に連結して成る蠕動運動型ポンプ２０と、蠕動運動型ポンプ２０動作させるために用いられる圧搾空気給排手段３０の一構成を示す図である。
本例では、排気系を備えた圧搾空気給排手段３０を用いて、空気室１８内の空気を強制的に排気する構成とすることで、特に搬送対象となる流体の粘度が高い高粘度流体搬送時における内筒１１の戻り（復元）を速くして、搬送効率を向上させることが可能な形態について説明する。なお、流体によっては排気系を使用しない場合もあることはもちろんである。
ここでは、ポンプユニット１０が６個の場合について説明する。以下、蠕動運動型ポンプ２０を構成する６個のポンプユニットを、第１〜第６ユニット２０１〜２０６という。

圧搾空気給排手段３０は、圧搾空気を供給するコンプレッサー３１と、比例電磁弁３２１〜３２６と、エアポンプ３３と、エアタンク３４と、エアレギュレータ３５と、３ポート電磁弁３６１〜３６６と、比例電磁弁３２１〜３２６及び３ポート電磁弁３６１〜３６６を制御する制御手段３７と、エアチューブ３７１〜３７６とを備える。

圧搾空気給排手段３０は、制御手段３７に予め記憶された電磁弁制御プログラムに基づいて、比例電磁弁３２１〜３２６及び３ポート電磁弁３６１〜３６６を制御する制御信号を比例電磁弁３２１〜３２６及び３ポート電磁弁３６１〜３６６に出力し、第１〜第６ユニット２０１〜２０６の膨張・収縮を制御する。
３ポート電磁弁３６１〜３６６は、エアチューブ３７１〜３７６と比例電磁弁３２１〜３２６とエアレギュレータ３５とに接続されて、比例電磁弁３２１〜３２６とエアチューブ３７１〜３７６との通路を開閉するとともに、エアレギュレータ３５とエアチューブ３７１〜３７６との通路を開閉する。
比例電磁弁３２１〜３２６は、開放時には、コンプレッサー３１から排出される一定圧力の圧搾空気の空気圧を、制御信号に応じた圧力に調整して第１〜第６ユニット２０１〜２０６の空気室１８に供給する。
エアレギュレータ３５とエアチューブ３７１〜３７６との通路が開放されると、空気室１８内に導入された圧搾空気は、エアポンプ３３により強制的に吸引され、その結果、空気室１８内の圧力は、外気圧より低く設定されたエアレギュレータ３５の設定圧力にまで減少する。エアレギュレータ３５の設定圧力は、第１〜第６ユニット２０１〜２０６内（流路内）に発生する負圧に応じて設定される。
このように、比例電磁弁３２１〜３２６の閉鎖時は、空気室１８内の空気をエアポンプ３３により強制的に吸引する構成とすれば、高粘度流体の粘性により、膨張状態にある内筒１１の初期状態（圧搾空気導入前の状態）への復元が阻害されるような場合であっても、内筒１１を速やかに初期状態に戻すことができる。
なお、本例では、エアチューブ３７１〜３７６により、第１〜第６ユニット２０１〜２０６とコンプレッサー３１とエアポンプ３３との間を、３ポート電磁弁３６１〜３６６を介して、それぞれ連結することにより、第１〜第６ユニット２０１〜２０６の空気室１８への圧搾空気の供給と空気室１８内からの圧搾空気の排気とを独立に制御している。

図１５は、圧搾空気給排手段３０を備えた蠕動運動型ポンプ２０に導入される流体の粘性（Viscosity）と体積効率(Volumetric efficiency)との関係を示す実験結果である。同図のグラフは、粘性の異なる３種類の流体ごとの体積効率をそれぞれ数値化したものである。また、体積効率とは、理論的に吐出できる流量を１００％としたときの、実際に吐出された流量の割合を示すものである。なお、理論的な流量は、ポンプの直径や長さ等の形状要素、及びポンプの動作パターンや動作間隔等により定められる。
同図に示すように、圧搾空気給排手段３０による強制吸引が実行されない場合には、流体の粘性が増加するごとに体積効率が次第に低下していくことが分かる。
一方で、圧搾空気給排手段３０による強制吸引が実行される場合には、流体の粘性に関わらず３種の流体の流量が略同じ値で収束していることから、蠕動運動型ポンプ２０が有する管内体積を十分に活用できていることが分かる。つまり、強制吸引を実行する蠕動運動型ポンプ２０によれば、流体の粘性に依存することなく、流体を安定して搬送することが可能となる。

次に、蠕動運動型ポンプ２０の動作について説明する。
まず、図８（ａ）に示すように、第１〜第６ユニット２０１〜２０６の連結方向が鉛直方向になるように蠕動運動型ポンプ２０をセットするとともに、最下段のポンプユニットである第１ユニット２０１を図７に示した水槽３８内に収納された液体３９内に設置して、第１ユニット２０１内へ液体を導入する。なお、初期状態では、３ポート電磁弁３６１はコンプレッサー３１側が開放され、かつ、比例電磁弁３２１〜３２６は閉状態にあるので、第１〜第６ユニット２０１〜２０６の内筒１１はいずれも収縮した状態にある。
次に、図８（ｂ）に示すように、比例電磁弁３２１を開放して第１ユニット２０１の空気室１８内に圧搾空気を送り、第１ユニット２０１のみを膨張させて、第１ユニット２０１内の流体を第２ユニット２０２内に押し出す。
次に、図８（ｃ）に示すように、第１ユニット２０１の内筒１１を膨張させたまま、エアチューブ３７２が連結されている比例電磁弁３２２を開放して第２ユニット２０２の空気室１８に圧搾空気を送り、第２ユニット２０２を膨張させて、第２ユニット２０２内の流体を第３ユニット２０３内に押し出す。
次に、図８（ｄ）に示すように、第２ユニット２０２を膨張させたまま、エアチューブ３７３が連結されている比例電磁弁３２３を開放して第３ユニット２０３の空気室１８内に圧搾空気を送り、第３ユニット２０３を膨張させて、第３ユニット２０３内の流体を第４ユニット２０４内に押し出す。このとき、エアチューブ３７１が連結されている比例電磁弁３２１を閉鎖するとともに、３ポート電磁弁３６１をエアポンプ３３側に切換える。これにより、第１ユニット２０１の空気室１８内の圧搾空気は、エアポンプ３３により強制的に吸引されエアレギュレータ３５の設定圧力にまで減少するので、内筒１１及び外筒１２は、容易に収縮する。したがって、第１ユニット２０１内に新たな液体３９を速やかに導入することができる。
なお、内筒１１及び外筒１２の収縮後には、３ポート電磁弁３６１を再びコンプレッサー３１側に切換えておくことが好ましい。

次に、図８（ｅ）に示すように、第３ユニット２０３を膨張させたまま、第４ユニット２０４を膨張させて、第４ユニット２０４の内の流体を第５ユニット２０５内に押し出すとともに、第２ユニット２０２を収縮させる。なお、当該第２ユニット２０２収縮時にも第２ユニット２０２の空気室１８内の圧搾空気を強制的に吸引する。以下、同様に各ユニットの収縮時には、エアポンプ３３、エアタンク３４及びエアレギュレータ３５による強制吸気が実行される。
次に、図８（ｆ）に示すように、第４ユニット２０４を膨張させたまま、第５ユニット２０５を膨張させて、第５ユニット２０５内の流体を第６ユニット２０６内に押し出すとともに、第３ユニット２０３を収縮させる。
次に、図８（ｇ）に示すように、第５ユニット２０５を膨張させたまま、第６ユニット２０６を膨張させて、第６ユニット２０６内の流体を蠕動運動型ポンプ２０の外部へ押し出すとともに、第４ユニット２０４を収縮させる。
次に、図８（ｈ）に示すように、第６ユニット２０６を膨張させたまま、第１ユニット２０１を膨張させて、第１ユニット２０１内の流体を第２ユニット２０２内に押し出すとともに、第５ユニット２０５を収縮させる。
図８（ｈ）の状態は、第６ユニット２０６が膨張している以外は、前記の図８（ｂ）の状態と同じである。したがって、次には、図８（ｃ）に示すように、第６ユニット２０６を収縮させるとともに、第１ユニット２０１を膨張させたまま第２ユニット２０２を膨張させて、第２ユニット２０２内の流体を第３ユニット２０３内へ押し出す。
以下、図８（ｃ）〜図８（ｈ）の動作を繰り返すことにより、第１ユニット２０１内へ導入された流体を第６ユニット２０６から蠕動運動型ポンプ２０の外部へ排出することができる。

なお、前記実施の形態１では、ゴム部材中に軸方向に延長する高弾性繊維１２ｋを周方向に多数本埋設した繊維層を設けた外筒１２を有するポンプユニット１０について説明したが、本願発明はこれに限るものではなく、金属又は硬質合成樹脂などから成る外筒を有するポンプユニットのように、外形寸法が固定された形態のポンプユニットにも適用可能である。また、前記例では、拘束体１５を内筒１１の周方向に等角度に４本設けたが、３本もしくは５本以上であってもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、内筒を、拘束体１５と、拘束体１５との中間に突起１６，１６ｍ，１６ｎ、あるいは、突起１６ｐのような内側突出部を１個だけ設けた内筒１１とすることで、ポンプユニット１０の閉口率をほぼ１００％としたが、図９に示すように、円筒状の突起などから成る内側突出部４６ｋを拘束体４５と拘束体４５との間に複数個設けた内筒４０を備えたポンプユニットを用いれば、濾過機能を有するポンプユニットを得ることができる。なお、実施の形態２の内筒４０を備えたポンプユニットの構造は、図１で示したポンプユニット１０とは内筒の構成が異なるだけなので、図示を省略する。また、拘束体４５は、図１に記載のポンプユニット１０の拘束体１５と同一構成である。

実施の形態２に係る内筒４０によれば、図１０（ａ）に示すように、内筒４０の膨張時には、拘束体４５により区画された膨張領域のうち、互いに隣接する膨張領域の内側突出部４６ｋ同士が当接して膨張領域の間に網目状の隙間が形成される。
よって、搬送される流体が例えば固液混合物等である場合には、網目状の隙間の大きさよりも大きな固体は隙間を通過できず、液体と網目状の隙間の大きさよりも小さな固体のみがポンプユニットから排出されるので、ポンプユニットに流入した固液混合物を濾過することができる。
また、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、内側突出部４６ｋの大きさや個数を変更すれば網目の大きさを調整できるので、濾過する固体の大きさを選別することができる。つまり、内側突出部４６ｋの大きさや個数を変更することにより流体の搬送状態を自在に制御することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

１０ ポンプユニット、１１ 内筒、１２ 外筒、
１２ａ，１２ｂ 円筒状のゴム部材、１２ｋ 高弾性繊維、
１３Ａ，１３Ｂ フランジ、 １３Ｈ 空気流入孔、
１３ｈ 貫通孔、１３ｋ 凹部、１３ｐ 係合凹部、１３ｑ 係合凸部、
１４ 内側固定リング、１５ 拘束体、１６ 突起、１７ 外側固定リング、
１８ 空気室、１９ 流路（ユニット内部）。

Claims (3)

1. 外筒と、
   前記外筒の内周側に設けられた内筒と、
   前記内筒の軸方向両端部と前記外筒の軸方向両端部とを固定する固定部材と、
   前記内筒と前記外筒との間に加圧用媒体を供給する加圧用通路とを備え、
   前記加圧用媒体にて前記内筒を膨張させて流体を搬送するポンプユニットであって、
   前記内筒が、
   当該内筒の周方向に間隔を隔てて設けられ、前記内筒の軸方向に平行な方向に沿って延長して前記内筒の変形を拘束する複数の拘束体と、
   前記内筒の周方向に間隔を隔てて設けられ、当該内筒の内周側に突出する複数の内側突出部と、
   を備えることを特徴とするポンプユニット。
2. 前記拘束体がカーボンロービング繊維であることを特徴とする請求項１に記載のポンプユニット。
3. 前記外筒が、ゴム部材と、前記ゴム部材内に埋設されて当該外筒の周方向に延長する高弾性繊維とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポンプユニット。

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