JP2020153360A - Method for manufacturing plunger pump, and plunger pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プランジャポンプの製造方法ならびにプランジャポンプに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a plunger pump and a plunger pump.
従来、試料を微粒化して均一化させるホモジナイザーユニットとして、微粒化装置ユニットが知られている。 Conventionally, a atomizing device unit is known as a homogenizer unit that atomizes and homogenizes a sample.
このような微粒化装置ユニットとして、例えば下記特許文献1には、内部に微粒化流路が形成された微粒化装置を備え、容器から供給された試料を、高圧ポンプにより微粒化装置の微粒化流路内に供給して通過させることで、試料を均一化させる構成が開示されている。 As such an atomizing device unit, for example, Patent Document 1 below includes an atomizing device in which an atomizing flow path is formed, and a sample supplied from a container is atomized by a high-pressure pump. A configuration is disclosed in which a sample is made uniform by supplying it into a flow path and passing it through the flow path.
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、ポンプが試料に対して圧力を印可する関係上、ポンプを形成するシリンダが劣化疲労するという問題があった。 However, in the invention described in Patent Document 1, there is a problem that the cylinder forming the pump deteriorates and fatigues because the pump applies pressure to the sample.
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ポンプにより試料の内圧に対する耐久性を向上させるためのプランジャポンプの製造方法、ならびに、当該製造方法により製造されたプランジャポンプを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for manufacturing a plunger pump for improving the durability of a sample against internal pressure by a pump, and a plunger pump manufactured by the manufacturing method. With the goal.
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るプランジャポンプの製造方法は、試料が内部を通過することで、試料を微粒化する微粒化流路を有する微粒化装置に接続され、微粒化装置の内部に試料を高圧で供給するものであって外側シリンダと円筒状の加圧室が形成される内側シリンダとから成るプランジャポンプの製造方法であって、外側シリンダと内側シリンダとのいずれか一方に対して、常温状態から温度差を発生させる温度差発生工程と、温度差発生工程により発生した温度差により外径が外側シリンダの内径よりも短い状態の内側シリンダを、外側シリンダの内側に挿入するシリンダ挿入工程と、発生させた温度差を除去する除去工程と、内側シリンダの加圧室に円筒状のプランジャを往復動可能に配置するプランジャ配置工程と、を含む。 In order to solve the above problems, the method for manufacturing a plunger pump according to one aspect of the present invention is connected to a atomizing device having an atomizing flow path for atomizing a sample by passing the sample through the inside, and fine particles are used. A method for manufacturing a plunger pump, which supplies a sample to the inside of a chemical apparatus at a high pressure and consists of an outer cylinder and an inner cylinder in which a cylindrical pressurizing chamber is formed, whichever is the outer cylinder or the inner cylinder. On the other hand, the inner cylinder in which the outer diameter is shorter than the inner diameter of the outer cylinder due to the temperature difference generated by the temperature difference generation step in which the temperature difference is generated from the normal temperature state is placed inside the outer cylinder. It includes a cylinder insertion step of inserting the cylinder into the cylinder, a removal step of removing the generated temperature difference, and a plunger placement step of arranging a cylindrical plunger reciprocally in the pressurizing chamber of the inner cylinder.
また、上記製造方法において、温度差発生工程は、外側シリンダを加熱する加熱工程を含み、シリンダ挿入工程は、内側シリンダの外径よりも内径が長くなっている状態の外側シリンダに、内側シリンダを挿入し、除去工程は、外側シリンダを冷却する冷却工程を含むこととしてもよい。 Further, in the above manufacturing method, the temperature difference generation step includes a heating step of heating the outer cylinder, and the cylinder insertion step is to attach the inner cylinder to the outer cylinder in a state where the inner diameter is longer than the outer diameter of the inner cylinder. The insertion and removal steps may include a cooling step of cooling the outer cylinder.
また、上記製造方法において、温度差発生工程は、内側シリンダを冷却する冷却工程を含み、シリンダ挿入工程は、外側シリンダの内径よりも外径が短くなっている状態の内側シリンダを、外側シリンダに挿入し、除去工程は、内側シリンダを加熱する加熱工程を含むこととしてもよい。 Further, in the above manufacturing method, the temperature difference generation step includes a cooling step of cooling the inner cylinder, and the cylinder insertion step changes the inner cylinder into the outer cylinder in a state where the outer diameter is shorter than the inner diameter of the outer cylinder. The inserting and removing steps may include a heating step of heating the inner cylinder.
また、上記製造方法において、温度差発生工程は、外側シリンダを加熱する加熱工程と、内側シリンダを冷却する冷却工程とを含み、シリンダ挿入工程は、内側シリンダの外径よりも内径が長くなっている状態の外側シリンダに、内側シリンダを挿入し、除去工程は、外側シリンダを冷却する冷却工程と、内側シリンダを加熱する加熱工程とを含むこととしてもよい。 Further, in the above manufacturing method, the temperature difference generation step includes a heating step of heating the outer cylinder and a cooling step of cooling the inner cylinder, and the cylinder insertion step has an inner diameter longer than the outer diameter of the inner cylinder. The inner cylinder may be inserted into the outer cylinder in the present state, and the removal step may include a cooling step of cooling the outer cylinder and a heating step of heating the inner cylinder.
また、上記製造方法のシリンダ挿入工程において、内側シリンダは、外側シリンダの内側に圧入されることとしてもよい。 Further, in the cylinder insertion step of the above manufacturing method, the inner cylinder may be press-fitted into the inside of the outer cylinder.
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るプランジャポンプは、試料が内部を通過することで、試料を微粒化する微粒化流路を有する微粒化装置に接続され、微粒化装置の内部に試料を高圧で供給するプランジャポンプであって、外側シリンダと、外側シリンダの内側に挿入され、内部に円筒状の加圧室が形成される内側シリンダと、内側シリンダの加圧室に円筒状のプランジャを往復動可能に配置されるプランジャと、を備え、内側シリンダは、外側シリンダにより圧迫されるように構成されている。 Further, in order to solve the above problems, the plunger pump according to one aspect of the present invention is connected to a atomizing device having an atomizing flow path for atomizing the sample by passing the sample inside, and atomizing the sample. A plunger pump that supplies a sample to the inside of the device at high pressure. The inner cylinder, which is inserted inside the outer cylinder and a cylindrical pressurizing chamber is formed inside, and the pressurizing chamber of the inner cylinder. The inner cylinder is configured to be compressed by the outer cylinder, comprising a plunger in which a cylindrical plunger is reciprocally arranged.
本発明のプランジャポンプの製造方法は、外側シリンダと内側シリンダとからなるシリンダを有するプランジャポンプを製造するものであり、外側シリンダまたは内側シリンダに対して常温状態から異なる温度とすることで、サイズを変更し、その間に、外側シリンダに内側シリンダを挿入する。したがって、常温状態に戻ると、外側シリンダが内側シリンダに対して常時外圧を加えている状態のシリンダを構成することができるので、そのシリンダ内部を通過する高圧の試料からの内圧と対抗させることができ、プランジャを構成するシリンダの金属疲労を抑制することができる。 The method for manufacturing a plunger pump of the present invention is to manufacture a plunger pump having a cylinder composed of an outer cylinder and an inner cylinder, and the size of the outer cylinder or the inner cylinder is changed from the normal temperature state to a different temperature. Change and in the meantime insert the inner cylinder into the outer cylinder. Therefore, when the temperature returns to the normal temperature state, it is possible to form a cylinder in which the outer cylinder constantly applies external pressure to the inner cylinder, so that the internal pressure from the high-pressure sample passing through the inside of the cylinder can be countered. It is possible to suppress metal fatigue of the cylinders constituting the plunger.
本発明の一態様に係るプランジャポンプの製造方法およびプランジャポンプについて、図面を参照しながら詳細に説明する。 A method for manufacturing a plunger pump and a plunger pump according to one aspect of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、プランジャポンプが利用される微粒化装置ユニット1の構成例を模式的に示す概念図である。図1に示すように、微粒化装置ユニット1は、試料を微粒化して均一化させるホモジナイザーユニットである。微粒化装置ユニット1は、微粒化装置10、供給容器30、取出容器31、およびこれらを接続する配管40、41、42、43を備えている。
FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a configuration example of an atomizing device unit 1 in which a plunger pump is used. As shown in FIG. 1, the atomizing device unit 1 is a homogenizer unit that atomizes and homogenizes a sample. The atomizing device unit 1 includes an atomizing
微粒化装置10は、試料が内部を通過することで、該試料を微粒化する微粒化流路を有している。微粒化装置10は、オリフィスホモジナイザあるいは単にオリフィスと呼称されることもある。ここで、微粒化装置10の構造について、図2および図3を用いて詳述する。
The atomizing
図2は微粒化装置10の縦断面図であり、図2のA−A線における断面図が図3(a)であり、図2のB−B線における断面図が図3(b)であり、図2のC−C線における断面図が図3(c)である。
FIG. 2 is a vertical sectional view of the atomizing
微粒化装置10は、第1ブロック21と第2ブロック22、そして第1ブロック21と第2ブロック22の間に介装される第3ブロック23により形成される。第1ブロック21において、複数の流路部11、12が形成される(図2および図3(a)参照)。また、第2ブロック22においても、複数の流路部18、19が形成される。
The atomizing
第1ブロック21と第3ブロック23との接合面に意図的に第1空隙部14が形成される。この第1空隙部14が複数の流路部11、12を単一に集合させる集合部13となる(図2および図3(b)参照)。集合部13(第1空隙部14)のうち、流路方向における流路部11、12と反対側は第3ブロック23となり、第3ブロック23内にオリフィス流路部15が形成される(図2および図3(c)参照)。
The
オリフィス流路部15の下流側においても、第3ブロック23と第2ブロック22との接合面にも意図的に第2空隙部16が形成される。この第2空隙部16がオリフィス流路部15を分岐させて複数の流路部18、19と接続する分岐部17となる。すなわち、微粒化流路は、流路部11、12、オリフィス流路部15、および流路部18、19により構成されている。
Also on the downstream side of the orifice
流路部11、12および流路部18、19の内直径(D1)は相互に同一であり、オリフィス流路部15の内直径(D2)よりも大きく形成される。具体的には、内直径(D1)は、内直径(D2)の5ないし7倍である。また、第1空隙部14の距離(D3)は内直径(D1)と同等に規定される。従って、オリフィス流路部15は小径流路部である。
The inner diameters (D1) of the
次に、微粒化装置10を用いた際の作用を説明する。被処理物を有機溶媒中に分散させた試料は、流路部11、12を経由して集合部13(第1空隙部14)に侵入する。ここで、オリフィス流路部15は流路部11、12よりも狭小であるため、試料の流量は低下する。そして、試料(圧送流体)の圧力変化が生じ、それぞれの流路部11、12から流入した試料は集合部13において衝突する。このときの試料中の被処理物同士は衝突時のエネルギーにより破砕される。このように、試料が流路部11、12からオリフィス流路部15へ流動するごとに、試料中の被処理物同士の衝突が進み、結果として試料は粉砕される。
Next, the operation when the atomizing
図示の流路部11、12および流路部18、19それぞれは、ともに2つずつ形成されているが、流路部11、12および流路部18、19の形成数は、試料が流れればよいので、1以上あればよい。ただし、試料中の被処理物の衝突を促すため、流路部11、12および流路部18、19それぞれの形成数は、ともに2以上であることがさらに望ましい。
Two of each of the
図1に戻って、供給容器30は、微粒化流路に試料を供給する。供給容器30は、微粒化経路の最も上流側に設けられており、図示の通り、弁71に配管40を介して接続されている。供給容器30には、微粒化前の試料および図1の矢印に示されるように、微粒化経路を通過した後であって、まだ十分に微粒化されていない試料が充填される。なお、図1においては、取出容器31から供給容器30までの詳細な構成については、省略している。
Returning to FIG. 1, the
取出容器31は、試料が完全に均一化されたのちに、試料を取り出すための容器である。
The take-out
なお、微粒化装置ユニット1は、取出容器31を備えずに(備えていてもよい)、配管40からドレン86等を介して、均一化された試料を取出すような構成であってもよい。図1では、取出容器31およびドレン86の両方を備えた構成を示している。
The atomizing device unit 1 may not be provided with the take-out container 31 (may be provided), and may be configured to take out a uniform sample from the
プランジャポンプ51は、配管40を介して弁71並びに微粒化装置10に接続されている。弁71を開くことで、供給容器30からの試料を、配管41に流すことができ、弁71を閉じることで、供給容器30からの試料が配管41に流出するのを防止するとともに、プランジャポンプ51により押し出された試料が供給容器30側に逆流するのを防止することができる。
The
プランジャポンプ51は、シリンダ51Aとプランジャ51Bとにより構成されている。シリンダの内部をプランジャが往復動することで、シリンダの内部に試料を充填し、シリンダ内の試料を外部に送り出すことができる。図4は、プランジャポンプ51の拡大イメージ図である。
The
図4は、プランジャポンプの一部断面図であり、概念的なイメージ図である。図4には、プランジャポンプ51の模式的な拡大図を示しているが、プランジャポンプ52、53についても同様の構造を有する。本実施の形態に係るプランジャポンプは、図4に示すように、シリンダ51Aが、内側シリンダ51aと外側シリンダ51bとから成る。即ち、シリンダ51Aは二重構造を有する。シリンダ51Aにおいて、内側シリンダ51aは、外側シリンダ51bにより、常時外圧が加えられる状態になるように構成されている。即ち、内側シリンダ51aには、外側シリンダ51b内に挿入されていない状態では、その外径が、外側シリンダ51bの内径よりも大きい部材が用いられる。即ち、シリンダ51Aは、内側シリンダ51aが、外側シリンダ51bにより圧迫されている状態で構成されている。なお、内側シリンダ51aは、外側シリンダ51bよりも硬度の高い(硬い)材質であることが望ましく、一例として、SUS630を用いることが考えられるが、この限りではない。また、外側シリンダ51bは、内側シリンダ51aよりも若干柔らかい、弾性があって、内側シリンダ51aを締め付ける機能を持たせられる材質であることが望ましく、一例として、SUS316等を用いることが考えられるが、その限りではない。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the plunger pump and is a conceptual image diagram. FIG. 4 shows a schematic enlarged view of the
シリンダ51Aには、シリンダ51A内部を往復道するプランジャ51Bが挿入、配置されている。プランジャ51Bは、クランク機構の回転により、図4に示す矢印の方向に往復道する。これにより、プランジャポンプ51は、試料を配管41から吸引することができるとともに、試料を配管41に押し出すことができる。
A
微粒化装置10には、更に、配管43を介して、弁73並びに弁75が接続されている。弁73を開くことで、微粒化装置10からの試料を、配管43に流すことができ、弁73を閉じることで、微粒化装置10からの試料が配管43に流出するのを防止することができる。また、弁75を開くことで、微粒化装置10からの試料を、ドレン86に流すことができ、弁75を閉じることで微粒化装置10からの試料がドレン86側に流出するのを防止することができる。
A
弁73には、配管43が接続され、配管43は、取出容器31に接続されている。配管43には、熱交換器80が設けられていてもよく、微粒化装置10による微粒化工程によって、試料が熱をもった場合に、その熱を除去する機能を果たす。
A
微粒化装置ユニット1はまた、プランジャポンプ51や各弁71、73、75等の開閉を制御する制御部(図示せず)を備えてもよい。制御部は、微粒化装置ユニット1において、試料が、微粒化経路をループして、目標とする粒度まで微粒化経路を流動するように、プランジャポンプ51および各弁71、73、75の開閉を制御する。
The atomizing device unit 1 may also include a control unit (not shown) that controls the opening and closing of the
以上のような構成を有する微粒化装置ユニット1において、試料を微粒化する処理手順について説明する。 The processing procedure for atomizing the sample in the atomizing device unit 1 having the above configuration will be described.
はじめに、被処理物は有機溶媒中に分散されて試料となる。分散は供給容器30で行われる。
First, the object to be treated is dispersed in an organic solvent to become a sample. Dispersion is performed in the
微小化の対象である被処理物は、例えば、セルロース、グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ、複合金属酸化物(スピネル、ペロブスカイト等の結晶質)等の多岐にわたる物質である。分散を通じて微小化することにより、樹脂等に混合する際の均一な分散性が高まる。そのため、素材の性能向上が見込まれる。 The object to be treated to be miniaturized is a wide variety of substances such as cellulose, graphite, graphene, carbon nanotubes, and composite metal oxides (crystals such as spinel and perovskite). By miniaturizing through dispersion, uniform dispersibility when mixed with a resin or the like is enhanced. Therefore, the performance of the material is expected to improve.
次に、弁71を開くともにプランジャ51Bをシリンダ51A内から引き出すことで、プランジャポンプ51のシリンダ51A内に試料を充填する。そして、弁71を閉じた状態で、プランジャ51Bをシリンダ51A内に押し込むことで、試料を、配管41を介して、微粒化装置10に供給する(高圧で押し出す)。
Next, the
試料の微粒化が十分でない場合には、プランジャ51Bを押し込むタイミングでは、弁73を開き、弁75を閉じた状態にする。前述の構造を有する微粒化装置10を通過することで微粒化(均一化)された試料は、配管42、弁73、配管43を通って、取出容器31に供給される。このとき、試料は、配管43を通る際に、必要に応じて、熱交換器80によって排熱されてもよい。そして、取出容器31に供給された試料は再び、供給容器30に供され、微粒化処理が施される。
When the atomization of the sample is not sufficient, the
この動作を複数回繰り返すことにより、試料が微粒化流路を複数回通過する。即ち、複数回にわたって試料が微粒化されるとともに、試料の均一化が実現される。なお、当該処理は、微粒化装置ユニット1に設けられた制御部により実行されてもよいし、オペレータからの指示を受け付けた制御部が実行することとしてもよい。 By repeating this operation a plurality of times, the sample passes through the atomization flow path a plurality of times. That is, the sample is atomized a plurality of times, and the sample is made uniform. The process may be executed by the control unit provided in the atomizing device unit 1, or may be executed by the control unit that has received an instruction from the operator.
一方、試料の微粒化が十分な場合には、取出容器31に供給された試料を、取り出すこととしてもよいし、プランジャ51Bを押し込むタイミングで、弁73を閉じ、弁75を開いた状態にすることで、ドレン86から試料を取り出すこととしてもよい。
On the other hand, when the sample is sufficiently atomized, the sample supplied to the take-out
<プランジャポンプの製造方法>
図5は、図4に示したプランジャポンプの製造方法を示すフローチャートである。また、図6及び図7は、図5に示す手順でプランジャポンプを製造する際のイメージ図である。図5〜図7を参照しながら、プランジャポンプ51の製造方法を説明する。プランジャポンプ51の製造は、外側シリンダ51b又は内側シリンダ51aとのいずれか一方に対して、常温状態から温度差を発生させることで、通常よりもサイズを大きく(又は小さく)することで、外側シリンダ51b内に内側シリンダ51aを挿入することを実現する。本実施の形態1においては、外側シリンダ51bを加熱することによって、そのサイズを膨張させ、内側シリンダ51aの挿入を実現する。以下、具体的に説明する。
<Manufacturing method of plunger pump>
FIG. 5 is a flowchart showing a manufacturing method of the plunger pump shown in FIG. 6 and 7 are image diagrams when the plunger pump is manufactured by the procedure shown in FIG. A method of manufacturing the
まず、図6(a)に示すように、内側シリンダ51a及び外側シリンダ51bとして、内側シリンダ51aの外径≧外側シリンダ51bの内径となる、内側シリンダ51aと外側シリンダ51bを用意する。外側シリンダ51bには、熱膨張する素材を用いる。
First, as shown in FIG. 6A, as the
そして、用意した外側シリンダ51bに対して加熱処理を行う(図5のステップS501)。図6(b)に示すように加熱処理は、外側シリンダ51bに対してのみ行う。加熱処理では、外側シリンダ51bが膨張し、かつ、外側シリンダ51bが熱により損壊しない程度に加熱する。この加熱処理を行うことにより、図6(c)の矢印に示すように、外側シリンダ51bは、熱膨張する。その結果、外側シリンダ51bの内径が広がる(伸長する)ことになる。よって、外側シリンダ51b内に、内側シリンダ51aを圧入しやすくすることができる。
Then, the prepared
そこで、図6(d)に示すように、熱膨張している外側シリンダ51bの内部に、内側シリンダ51aを挿入(圧入)する(図5のステップS502も参照)。図7(a)は、内側シリンダ51aを、外側シリンダ51bの内部に挿入が完了した状態のシリンダ51Aを示している。
Therefore, as shown in FIG. 6D, the
内側シリンダ51aの外側シリンダ51bへの挿入が完了した後に、膨張している外側シリンダ51bを元の状態、即ち、膨張していない状態に戻すために、外側シリンダ51bに対して冷却処理を行う(図5のステップS503、図7(b)を参照)。冷却処理としては、外側シリンダ51bの加熱、冷却による金属疲労を考慮すると、自然冷却であることが望ましいが、その限りではない。即ち、冷却処理は、人為的に外側シリンダ51bを冷却するものであってもよいし、自然冷却であってもよい。人為的な冷却手法としては、例えば、シリンダ51Aを、水を張った水槽につけたりすることが考えられるが、外側シリンダ51bを損壊することなく冷却できれば、どのような手法であってもよい。
After the insertion of the
外側シリンダ51bは、冷却されることによって、元の寸法に戻る。したがって、シリンダ51Aは、外側シリンダ51bが、常時、内側シリンダ51aをその外側から締め付ける構造を有するようになる。一方で、シリンダ51A内には、微粒化装置の作動時には、内部を高圧で試料が流動する。したがって、その試料から、シリンダに対して、外側に向けた圧力がかかることになり、シリンダの金属疲労を招くことになるが、本実施例に係るシリンダ51Aの場合、内側シリンダ51aに対して、外側シリンダ51bから外圧がかかる。外側シリンダ51bからの外圧が、内側シリンダ51aの内部を流動する試料による内圧と対抗することにより、内側シリンダ51aに係る圧力が分散する。したがって、シリンダ51Aは、本実施形態に示すように、二重構造とし、外側シリンダ51bが内側シリンダ51aに対して外圧を加える構造とすることで、従来よりも、内部を流動する試料からの内圧に対する耐性を向上させることができ、従来よりも疲労度合いを軽減することができる。
The
外側シリンダ51bの冷却が終了すると、次に、シリンダ51Aに、プランジャ51Bを挿入する(図5のステップS504、図7(c)参照)。これにより、プランジャポンプ51を製造することができる。
When the cooling of the
<実施の形態2>
上記実施の形態1においては外側シリンダ51bを加熱して膨張させることによって、内側シリンダ51aを挿入し、その後に、外側シリンダ51bを冷却して元のサイズに戻すことで、内側シリンダ51aに対して外圧を印加する構成を実現した。本実施の形態2においては、シリンダ51Aの製造方法の他の例を説明する。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, the
上記実施の形態1においては、外側シリンダ51bを加熱することで、通常時よりもサイズを大きくすることで、内側シリンダ51aを挿入できるようにしたが、本実施の形態2
In the first embodiment, the
においては、内側シリンダ51aを小さくすることで、外側シリンダ51bに挿入できるようにする製造方法を説明する。
In the present invention, a manufacturing method will be described in which the
図8は、本実施の形態2に係るプランジャポンプ51の製造方法を示すフローチャートである。また、図9、図10は、図8に示すフローチャートによる製造方法のイメージ図である。
FIG. 8 is a flowchart showing a manufacturing method of the
まず、図9(a)に示すように、内側シリンダ51a及び外側シリンダ51bとして、内側シリンダ51aの外径≧外側シリンダ51bの内径となる、内側シリンダ51aと外側シリンダ51bを用意する。内側シリンダ51aには、冷却により寸法が収縮する素材を用いる。
First, as shown in FIG. 9A, as the
そして、用意した内側シリンダ51aに対して冷却処理を行う(図8のステップS801)。図8(b)に示すように冷却処理は、内側シリンダ51aに対してのみ行う。冷却処理では、内側シリンダ51aが収縮し、かつ、内側シリンダ51aが冷却により損壊しない(劣化しない)程度に冷却する。この冷却処理を行うことにより、図9(c)の矢印に示すように、内側シリンダ51aは、収縮する。その結果、内側シリンダ51aの外径が収縮(短くなる)ことになる。よって、外側シリンダ51b内に、内側シリンダ51aを圧入しやすくすることができる。
Then, a cooling process is performed on the prepared
そこで、図9(d)に示すように、外側シリンダ51bの内部に、収縮している内側シリンダ51aを挿入(圧入)する(図8のステップS802も参照)。図10(a)は、内側シリンダ51aを、外側シリンダ51bの内部に挿入が完了した状態のシリンダ51Aを示している。
Therefore, as shown in FIG. 9D, the contracting
内側シリンダ51aの外側シリンダ51bへの挿入が完了した後に、収縮している内側シリンダ51aを元の状態、即ち、収縮していない状態に戻すために、内側シリンダ51aに対して加熱処理を行う(図8のステップS803、図10(b)を参照)。加熱処理としては、内側シリンダ51aの冷却、加熱による金属疲労を考慮すると、自然加熱(自然に常温になるのを待つ)であることが望ましいが、その限りではない。即ち、加熱処理は、人為的に内側シリンダ51aを加熱するものであってもよい人為的な冷却手法としては、例えば、シリンダ51Aを、お湯を張った浴槽につけたりすることが考えられるが、内側シリンダ51aを損壊することなく加熱できれば、どのような手法であってもよい。なお、このときに、加熱処理によって、外側シリンダ51bが膨張しないことが望ましい。
After the insertion of the
内側シリンダ51aは、加熱されることによって、元の寸法に戻る。一方で、外側シリンダ51b自体は元のサイズのままである。したがって、シリンダ51Aは、外側シリンダ51bが、常時、内側シリンダ51aをその外側から締め付ける構造を有するようになる。一方で、シリンダ51A内には、微粒化装置の作動時には、内部を高圧で試料が流動する。したがって、その試料から、シリンダに対して、外側に向けた圧力がかかることになり、シリンダの金属疲労を招くことになるが、本実施例に係るシリンダ51Aの場合、内側シリンダ51aに対して、外側シリンダ51bから外圧がかかる。外側シリンダ51bからの外圧が、内側シリンダ51aの内部を流動する試料による内圧と対抗することにより、内側シリンダ51aに係る圧力が分散する。したがって、シリンダ51Aは、本実施形態に示すように、二重構造とし、外側シリンダ51bが内側シリンダ51aに対して外圧を加える構造とすることで、従来よりも、内部を流動する試料からの内圧に対する耐性を向上させることができ、従来よりもシリンダ51Aの金属疲労度合いを軽減することができる。
The
内側シリンダ51aの加熱が終了すると、次に、シリンダ51Aに、プランジャ51Bを挿入する(図8のステップS804、図10(c)参照)。これにより、プランジャポンプ51を製造することができる。
When the heating of the
<変形例>
上記実施の形態1においては、加熱処理により外側シリンダ51bを膨張させることで、外側シリンダ51b内に内側シリンダ51aを挿入し、実施の形態2においては、冷却処理により内側シリンダ51aを収縮させることで、内側シリンダ51aを外側シリンダ51b内に挿入した。しかし、これは、内径が内側シリンダ51aの外径よりも小さい外側シリンダ51b内に、内側シリンダ51aを挿入さえできればよく、加熱処理や冷却処理以外の手法を用いてもよいことはいうまでもない。例えば、外側シリンダ51bを機械的に把持し、そこにロボットマシーン等により内側シリンダ51aを圧入させることとしてもよい。内側シリンダ51aを外側シリンダ51bに圧入することにより、上記実施の形態1、2に示したシリンダ51Aと同等の構成を実現することができる。
<Modification example>
In the first embodiment, the
また、上記手法によりシリンダ51Aを製造することにより、定常状態において、外側シリンダ51bが内側シリンダ51aに対して圧力を加える構成を実現している。これは、前述の通り、微粒化装置の作動時における内側シリンダ51a内の内圧と拮抗させるための構成であるが、内側シリンダ51aに対して外圧がかかるように構成されていれば、他の構成によって実現されてもよい。例えば、微粒化装置の動作時において、シリンダ51Aに対して外圧を印加する装置を付加してもよい。例えば、シリンダ51Aに対して微粒化装置の作動時に、油圧をかける装置にかけて、シリンダ51Aに外圧を加える構成としてもよいし、万力等の装置により、シリンダ51Aに外圧を加えるように構成してもよい。
Further, by manufacturing the
<まとめ>
以上説明したように、上記実施形態に係るプランジャポンプの製造方法およびプランジャポンプによれば、外側シリンダ51bが内側シリンダ51aに対して、常時外圧を加えるように構成されたシリンダ51Aを有するプランジャポンプを提供することができる。したがって、プランジャポンプ51のシリンダ51A内を高圧で流動する試料からの内圧に対して、外側シリンダ51bから内側シリンダ51aに対する圧力が対向することで、シリンダ51Aの疲労度合いを従来よりも軽減することができる。
<Summary>
As described above, according to the method for manufacturing a plunger pump and the plunger pump according to the above embodiment, a plunger pump having a
なお、上記実施形態においては、微粒化装置ユニット1においては、試料を一方向にのみ流動することとなっているが、微粒化装置10を往復道する構成をとってもよい。即ち、図1において、ドレン86が設けられている箇所に、別のプランジャポンプを設けて、微粒化装置10内を試料が往復するような構成をとってもよい。
In the above embodiment, in the atomizing device unit 1, the sample flows only in one direction, but the
また、微粒化装置10の流路の構造については、任意に変更可能である。
Further, the structure of the flow path of the
また、前述した変形例に限られず、これらの変形例を選択して適宜組み合わせてもよいし、その他の変形を施してもよい。 Further, the present invention is not limited to the above-mentioned modified examples, and these modified examples may be selected and appropriately combined, or other modifications may be applied.
1 微粒化装置ユニット
10 微粒化装置
30 供給容器
31 取出容器
51 プランジャポンプ
51A シリンダ
51a 内側シリンダ
51b 外側シリンダ
51B プランジャ
80 熱交換器
71、73、75 弁
86 ドレン
1
Claims (6)
前記外側シリンダと前記内側シリンダとのいずれか一方に対して、常温状態から温度差を発生させる温度差発生工程と、
前記温度差発生工程により発生した温度差により外径が前記外側シリンダの内径よりも短い状態の内側シリンダを、前記外側シリンダの内側に挿入するシリンダ挿入工程と、
発生させた前記温度差を除去する除去工程と、
前記内側シリンダの加圧室に円筒状のプランジャを往復動可能に配置するプランジャ配置工程と、を含むプランジャポンプの製造方法。 When the sample passes through the inside, it is connected to a atomizing device having a atomizing flow path for atomizing the sample, and the sample is supplied to the inside of the atomizing device at high pressure, and an outer cylinder and a cylinder. A method for manufacturing a plunger pump, which comprises an inner cylinder in which a pressurized chamber is formed.
A temperature difference generation step of generating a temperature difference from a normal temperature state with respect to either the outer cylinder or the inner cylinder.
A cylinder insertion step of inserting an inner cylinder whose outer diameter is shorter than the inner diameter of the outer cylinder due to the temperature difference generated by the temperature difference generation step inside the outer cylinder.
A removal step for removing the generated temperature difference and
A method for manufacturing a plunger pump, comprising a plunger arranging step of arranging a cylindrical plunger reciprocally in the pressurizing chamber of the inner cylinder.
前記シリンダ挿入工程は、前記内側シリンダの外径よりも内径が長くなっている状態の外側シリンダに、前記内側シリンダを挿入し、
前記除去工程は、前記外側シリンダを冷却する冷却工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載のプランジャポンプの製造方法。 The temperature difference generation step includes a heating step of heating the outer cylinder.
In the cylinder insertion step, the inner cylinder is inserted into the outer cylinder in a state where the inner diameter is longer than the outer diameter of the inner cylinder.
The method for manufacturing a plunger pump according to claim 1, wherein the removing step includes a cooling step for cooling the outer cylinder.
前記シリンダ挿入工程は、前記外側シリンダの内径よりも外径が短くなっている状態の内側シリンダを、前記外側シリンダに挿入し、
前記除去工程は、前記内側シリンダを加熱する加熱工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載のプランジャポンプの製造方法。 The temperature difference generation step includes a cooling step of cooling the inner cylinder.
In the cylinder insertion step, an inner cylinder having an outer diameter shorter than the inner diameter of the outer cylinder is inserted into the outer cylinder.
The method for manufacturing a plunger pump according to claim 1, wherein the removing step includes a heating step of heating the inner cylinder.
前記外側シリンダを加熱する加熱工程と、
前記内側シリンダを冷却する冷却工程とを含み、
前記シリンダ挿入工程は、前記内側シリンダの外径よりも内径が長くなっている状態の外側シリンダに、前記内側シリンダを挿入し、
前記除去工程は、
前記外側シリンダを冷却する冷却工程と、
前記内側シリンダを加熱する加熱工程とを含む
ことを特徴とする請求項1に記載のプランジャポンプの製造方法。 The temperature difference generation step is
The heating step of heating the outer cylinder and
Including a cooling step of cooling the inner cylinder.
In the cylinder insertion step, the inner cylinder is inserted into the outer cylinder in a state where the inner diameter is longer than the outer diameter of the inner cylinder.
The removal step is
A cooling step for cooling the outer cylinder and
The method for manufacturing a plunger pump according to claim 1, further comprising a heating step of heating the inner cylinder.
前記内側シリンダは、前記外側シリンダの内側に圧入されることを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載のプランジャポンプの製造方法。 In the cylinder insertion step
The method for manufacturing a plunger pump according to any one of claims 2 to 4, wherein the inner cylinder is press-fitted into the inside of the outer cylinder.
外側シリンダと、
前記外側シリンダの内側に挿入され、内部に円筒状の加圧室が形成される内側シリンダと、
前記内側シリンダの加圧室に円筒状のプランジャを往復動可能に配置されるプランジャと、を備え、
前記内側シリンダは、前記外側シリンダにより圧迫されるように構成されているプランジャポンプ。 A plunger pump that is connected to a atomizing device having a atomizing flow path for atomizing the sample by passing the sample inside, and supplies the sample to the inside of the atomizing device at a high pressure.
With the outer cylinder,
An inner cylinder that is inserted inside the outer cylinder and has a cylindrical pressurizing chamber formed inside.
A plunger in which a cylindrical plunger is reciprocally arranged in the pressurizing chamber of the inner cylinder is provided.
The inner cylinder is a plunger pump configured to be compressed by the outer cylinder.
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