JP2015132180A - チューブポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】
可撓性チューブの弾性力が経時劣化により減少しても、一定量の液体を吸い込むことができ、ポンプ能力を安定させることができるチューブポンプを提供する。
【解決手段】
本発明は、可撓性チューブ２の一端から吸い込まれた液体を他端から吐出するチューブポンプあって、可撓性チューブ２を内壁面に沿うようにＵ字状に湾曲して収納する収納ケース３と、駆動手段５により回転自在に前記収納ケース内に設けられたロータ４と、ロータ４に取り付けられ、可撓性チューブ２を内壁面との間に挟んで、可撓性チューブ２の一部を押し潰す押圧ローラ６ａ，６ｂと、収納ケース３内の空気圧を減圧することにより、押圧ローラ６ａ，６ｂが通過して可撓性チューブ２に加わる押圧力が解除されたときに、可撓性チューブ２の押し潰された部分が元の形状に復元するのを補助する減圧手段７を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、可撓性チューブの一部をロータに取り付けられた押圧ローラで押し潰すことで、可撓性チューブの一端から吸い込まれた液体を他端から吐出するチューブポンプに関する。

チューブポンプは、その構造上、シールや弁を必要とせず、簡易かつコンパクトに構成することができる。また、チューブポンプは、液体が接触するのはチューブのみであることから、ある種の洗浄液や塗料のように微小粒子を含んだ液体であっても、微小粒子による弁の破損壊や、流路に微小粒子の詰まりを招くことがないといった利点を有している。

特許文献１には、ポンプケーシング内にＵ字状に湾曲させたチューブと、複数の加圧ロールを有するロータとから構成されるポンプ部が内蔵され、チューブに、一方の吸込口部から塗料を充填させ、該チューブの湾曲部の曲率軌跡上を公転するロータの加圧ロールによって、チューブを断続的に押圧して塗料をチューブの他方に接続された吐出部から吐出させるようにしたチューブポンプが記載されている。

特開平１１−２２３１８２号公報

チューブポンプにおいて、押圧により押し潰されたチューブは、ロータの公転により押圧が解除されたときに、その弾性力により元の形状に復元されて、液体を吸い込むようになっている。
しかしながら、チューブの経時劣化により、その弾性力が減少することで液体の吸引量が減少し、ポンプ能力（単位時間当たりの吐出量）が落ちるという問題があった。

そこで本発明は、可撓性チューブの一端から吸い込まれた液体を他端から吐出するチューブポンプであって、可撓性チューブを内壁面に沿うようにＵ字状に湾曲して収納する収納ケースと、駆動手段により回転自在に前記収納ケース内に設けられたロータと、ロータに取り付けられ、可撓性チューブを前記内壁面との間に挟んで、可撓性チューブの一部を押し潰す押圧ローラと、前記収納ケース内の空気圧を減圧することにより、押圧ローラが通過して可撓性チューブに加わる押圧力が解除されたときに、可撓性チューブの押し潰された部分が元の形状に復元するのを補助する減圧手段と、を備えることを特徴とする。

本発明のチューブポンプによれば、減圧手段により可撓性チューブの押し潰された部分が元の形状に復元するのを補助しているので、可撓性チューブの弾性力が経時劣化により減少しても、一定量の液体を吸い込むことができ、ポンプ能力を安定させることができる。

本発明の第１の実施形態におけるチュープポンプの平面図である。 本発明の第１の実施形態におけるチューブポンプの正面図である。 本発明の第２の実施形態におけるチュープポンプの平面図である。

本発明の第１の実施形態におけるチュープポンプ１を図１及び図２に基づいて説明する。チューブポンプ１は、可撓性チューブ２、収納ケース３、ロータ４、駆動手段５、押圧ローラ６ａ，６ｂ、減圧手段７を含んで構成される。

可撓性チューブ２は、ゴム等の弾性材から構成されている。収納ケース３の本体は平面図で見て円形状であり、その本体の両側から円周方向に突出し、本体内部に連通した円筒状の吸込口部８及び吐出口部９を備える。可撓性チューブ２は、吸込口部８からケース本体内部に挿入され、吐出口部９から外部に取り出され、全体としてはケース本体の湾曲した内壁面に沿うようにＵ字状に湾曲してケース本体の底部に収納されている。
吸込口部８、吐出口部９の各端部には、収納ケース３の気密を保つために、可撓性チューブ２の外周をカバーするリング状のシール部材１０が取り付けられることが好ましい。吸込口部８における可撓性チューブ２の一端は、吸込管を介して、塗料等の液体を貯留するタンクに接続されている。吐出口部９における可撓性チューブ２他端は、吐出管に接続される。

ロータ４は、収納ケース３内に設けられ、モータ等の駆動手段５により回転自在に構成されている。ロータ４は、その中心が駆動手段５の回転軸に接続された円板で形成することができ、押圧ローラ６ａ，６ｂは円板の下面の外周に、この外周から一部が突出するように、互いに対向して取り付けられ、回転可能に軸支されている。押圧ローラ６ａ，６ｂは、ロータ４の回転に伴い、可撓性チューブ２を押圧ローラ６ａ，６ｂと収納ケース３の内壁面との間に挟んで、回転しながら可撓性チューブ２の一部を断続的に押し潰すように構成されている。なお、ロータ４は、押圧ローラ６ａ，６ｂを取り付けられる形状（例えば、楕円形、長方形、菱形など）であれば円板以外の形状を有していてもよい。

減圧手段７は、収納ケース３の吸引口部１１に接続された吸引管１２を介して収納ケース６に接続され、収納ケース３内の空気圧を減圧する。吸引口部１１は、収納ケース６内の圧力を均一にするために、収納ケース３の上面中央部に設けることが好ましい。

減圧手段７は、押圧ローラ６ａ，６ｂが通過して可撓性チューブ２に加わる押圧力が解除されたときに、可撓性チューブ２の押し潰された部分が元の形状に復元するのを補助するように作用する。これは、収納ケース３内の空気圧が減圧されると、可撓性チューブ２に加わる空気圧が下がることにより、可撓性チューブ２を膨らまそうとする復元力が働くからである。減圧手段７は、例えば、空気吸引ポンプで構成することができる。

上述のように構成されたチューブポンプ１によれば、ロータ４の回転により、可撓性チューブ２の一部を断続的に押し潰すことにより、可撓性チューブ２の一端から吸い込まれた液体を他端から吐出することができる。そして、減圧手段７により可撓性チューブ２の押し潰された部分が断面円形の元の形状に復元するのを補助しているので、可撓性チューブ２の弾性力が減少しても、一定量の液体を吸い込み、ポンプ能力を安定させることができる。

次に、本発明の第２の実施形態におけるチュープポンプ１ａを図３に基づいて説明する。第１の実施形態におけるチュープポンプ１は、２つの押圧ローラ６ａ，６ｂを備えているので、ロータ４の回転周期ごとに、２回の吸引・吐出動作が行われる。
このため、液体の吐出に脈動（吐出量の時間変動）が生じることになる。こうした脈動は、塗料をチューブポンプ１により塗料塗布ローラに供給して塗装を行う場合、塗料塗布ローラに供給される塗料量に時間変動を与えるので、塗装面に形成される塗料層の厚さが不均一になるという問題がある。

そこで、脈動（吐出量の時間変動）を抑制するため、本実施形態においては、ロータの外周に沿って等間隔に４個の押圧ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが第１の実施形態と同様に取り付けられる。これにより、ロータ４の回転周期ごとに、４回の吸引・吐出動作が行われるので、脈動（吐出量の時間変動）を小さくすることができる。押圧ローラは、相互の干渉が生じない範囲で４個以上に適宜増加させることで、さらに脈動（吐出量の時間変動）を小さくすることができる。

ところで、押圧ローラの個数を増やすと、ロータ４の回転に伴うチューブポンプ１の押し潰し・形状復元のサイクルも増加するので、可撓性チューブ２の経時劣化が早まりその弾性力の減少も加速されることになる。また、可撓性チューブ２に液体を十分吸い込むために、押し潰された部分を元の形状に速やかに復元する必要が生じる。

本実施形態では、減圧手段７が設けられており、可撓性チューブ２の形状復元が速やかに行われることから、脈動（吐出量の時間変動）を抑制しながら、ポンプ能力を安定させることができる。

特に、塗料をチューブポンプ１ａにより塗料塗布ローラに供給して塗装を行う場合には、塗料塗布ローラに供給される塗料量の時間変動が小さくなるので、塗装面に形成される塗料層の厚さをより均一にできるという効果がある。

チューブポンプ１、１ａは、一般の液体のポンプ送出に広く適用することができるが、耐火剤粒子（炭化物形成剤、燃焼時においてこの炭化物系製剤と脱水反応を起こして炭化物形成剤の単価を促進する反応触媒物質、加熱時に発泡難燃体を生成する発泡剤、結合剤など）を含む耐火塗料を貯留タンクから送出して、塗料塗布ローラに供給するという用途に適している。

この場合、ポンプ部において耐火塗料が接触するのは可撓性チューブ２のみであることから、耐火剤粒子による弁の破損壊や、耐火剤粒子の詰まりを招くことがないことに加え、ポンプ能力を安定化して、塗装面に形成される塗料層の厚さを均一にできるといった効果がある。

１，１ａ チューブポンプ
２ 可撓性チューブ
３ 収納ケース
４ ロータ
５ 駆動手段
６ａ，６ｂ，６ｂ，６ｃ 押圧ローラ
７ 減圧手段
８ 吸込口部
９ 吐出口部
１０ シール部材
１１ 吸引口部
１２ 吸引管

そこで本発明は、可撓性チューブの一端から吸い込まれた耐火剤粒子を含む耐火塗料を他端から吐出するチューブポンプであって、可撓性チューブを内壁面に沿うようにＵ字状に湾曲して収納する収納ケースと、駆動手段により回転自在に前記収納ケース内に設けられたロータと、ロータに取り付けられ、可撓性チューブを前記内壁面との間に挟んで、可撓性チューブの一部を押し潰す押圧ローラと、前記収納ケース内の空気圧を減圧することにより、押圧ローラが通過して可撓性チューブに加わる押圧力が解除されたときに、可撓性チューブの押し潰された部分が元の形状に復元するのを補助する減圧手段と、を備え、前記可撓性チューブの他端から吐出した前記耐火塗料を塗料塗布ローラに供給することを特徴とする。

Claims (4)

1. 可撓性チューブの一端から吸い込まれた液体を他端から吐出するチューブポンプであって、
   可撓性チューブを内壁面に沿うようにＵ字状に湾曲して収納する収納ケースと、
   駆動手段により回転自在に前記収納ケース内に設けられたロータと、
   ロータに取り付けられ、可撓性チューブを前記内壁面との間に挟んで、可撓性チューブの一部を押し潰す押圧ローラと、
   前記収納ケース内の空気圧を減圧することにより、押圧ローラが通過して可撓性チューブに加わる押圧力が解除されたときに、可撓性チューブの押し潰された部分が元の形状に復元するのを補助する減圧手段と、を備えることを特徴とする。
2. 前記押圧ローラは、前記ロータの外周に沿って等間隔に４個以上取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
3. 前記減圧手段は、空気吸引ポンプで構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のチューブポンプ。
4. 前記液体は耐火塗料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のチューブポンプ。
   
   
   
   
   

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