JP2514774Y2 - 往復動ポンプ - Google Patents

往復動ポンプ

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  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、往復動ポンプに関し、
特に、複数の吐出口を有する往復動ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】比較的小型の圧縮ポンプとして、磁石ま
たは磁性体部分を有する可動体を電磁回路の吸引力の作
用によって圧力室内で往復動させることにより、該圧力
室の容積を変化させて空気などの流体を吐出・吸引する
ように構成したものがある。
【0003】また、磁石または磁性体部分を有する可動
体を電磁回路の吸引力を用いて圧力室内で往復動させる
ことにより、前記可動体に連結されたダイアフラムを振
動させ、該ダイアフラムを一壁面とする圧力室の容積を
変化させて空気などの流体を吐出・吸引するように構成
したものも知られている。
【0004】前者の往復動ポンプの一例として実公平2
−47268号に記載されたものがあり、後者の往復動
ポンプの一例としては、特開昭63−176680号に
記載されたものがある。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】上記の往復動ポンプに
は、解決すべき次のような技術的課題があった。往復動
ポンプ(以下、単にポンプという)から吐出された流体
を複数の箇所に供給して使用する場合がある。ところ
で、これら複数の使用箇所のそれぞれに対する流体の供
給量は必ずしも同一ではない。すなわち、用途によって
必要とする流体量はさまざまであり、従来は、それぞれ
の用途に合致するように、吐出口以後の分岐点で流体量
を調整しているか、ポンプの圧力室を吐出量に合わせて
複数個設けるかして対処している。
【0006】そのために、ポンプの構造が複雑になると
いう問題点と、吐出口以後で流体量を調整するためのバ
ルブによる開閉調整操作が面倒であるという問題点とが
あった。
【0007】本考案の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、簡単な構成によって種々の吐出量を得ることが
できるポンプを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決し、
目的を達成するために、本考案は、往復動駆動源によっ
て容積が変化するようにした圧力室に、少なくとも1つ
の吸入口と複数の吐出口とを設け、前記複数の吐出口か
ら1回の往復動によって吐出される流体量が互いに異な
るように構成した点に特徴がある。
【0009】
【作用】上記の特徴を有する本考案では、圧力室容器が
変化したときの、1回の吐出行程において、各吐出口か
ら互いに異なる量の流体が吐出される。
【0010】
【実施例】以下に、図面を参照して本考案の一実施例を
説明する。図1は、本考案の一実施例を示す要部断面図
である。同図において、ポンプ1のシリンダ2内には、
図示しない電磁回路とばねとの作用によって該シリンダ
2内を矢印3方向に往復動するフリーピストン(以下、
単にピストンという)4が収容されている。該ピストン
4の先端近傍の外周にはピストンリング6が嵌着されて
いる。ピストン4は図中実線で示した位置すなわち下死
点から鎖線で示した位置すなわち上死点までの間(スト
ロークS)を往復動する。
【0011】ピストン4の先端面とシリンダ2とで形成
された圧力室5の壁面には、1つの吸入口7と、2つの
吐出口8,9とが設けられている。吸入口7の背後には
圧縮コイルばね10が収容されたばね室11が設けられ
ている。ばね室11の一方側すなわち前記吸入口7と対
向する側には、導入口12が設けられている。この導入
口12には吸入弁13が配設され、前記圧縮コイルばね
10によってその閉弁方向に付勢されている。
【0012】吐出口8の背後には圧縮コイルばね14が
収容されたばね室15が設けられている。吐出口8には
吐出弁16が配設され、前記圧縮コイルばね14によっ
てその閉弁方向に付勢されている。同様に、吐出口9の
背後には圧縮コイルばね17が収容されたばね室18が
設けられ、吐出口9には吐出弁19が配設されている。
【0013】前記吐出口8および9は、圧力室5に対す
る開口位置が、ピストン4の軸方向すなわち往復動方向
3において互いに所定量だけずらして配設されている。
【0014】上記のように構成されたポンプ1は、次の
ように動作する。まず、上死点からピストン4が後退す
ると、圧力室5の圧力が低下して吐出弁16,19は閉
じる一方で吸入弁13は開き、導入口12から空気が導
入され、吸入口7から圧力室に空気が吸入される。ピス
トン4が下死点まで後退すると、圧力室5内に最大の空
気量が吸入されたことになる。
【0015】この状態からピストン4が上死点に向かっ
て移動を開始すると、圧力室5内の空気は圧縮され、導
入口12の吸入弁13が閉じる一方で、吐出口8,9の
吐出弁16,19が開き、圧力室5内の空気はポンプ1
に接続される外部機器に吐出される。
【0016】この圧縮行程においては、ピストンの移動
量がS1に達したところで、ピストンリング6によって
吐出口8が閉鎖される。すなわち、この時点で、吐出口
8からの空気の吐出は停止される。さらに、ピストン4
が移動して下死点からの移動量がS2に達したところす
なわちピストン4がほぼ上死点に達したところで、ピス
トンリング6によって吐出口9が閉鎖される。
【0017】このように、本実施例では、2つの吐出口
8および9の配設位置をピストン4の往復動方向におい
て、所定量(S2−S1)だけずらしたことにより、ピ
ストン4は一定量のストロークSで往復動しているにも
かかわらず2つの吐出口から吐出される空気量に違いを
持たせることができる。
【0018】したがって、途中に調整弁などの他の設備
を設けることなく、大小異なった空気量を必要とする別
々の機器または使用場所に吐出口8,9から吐出される
空気を供給することができる。
【0019】上述の実施例では、吐出口の開口位置をピ
ストンの往復動方向にずらせることによって該吐出弁の
開放時間に差を持たせ、その結果として2種類の空気吐
出量を得るようにした。一方、次に説明する第2,3実
施例では、2つの吐出口に設けられる吐出弁の付勢力に
それぞれ違いを持たせて各吐出弁の開度に差を設け、そ
の結果として異なる吐出量を得るようにしている。
【0020】図2,3は、本考案の第2,3実施例を示
すポンプの要部断面図であり、図1と同符号は同一また
は同等部分を示す。
【0021】図2において、ピストン4が下死点から上
死点に向かって移動するのに伴い、圧力室5の圧力が上
昇する。その圧力が吐出弁16,19を付勢している圧
縮コイルばね14,17の荷重を超えたときに、該圧縮
コイルばね14,17は圧縮され、吐出弁16,19が
後退して吐出口8,9が開かれる。この第2実施例で
は、吐出弁16,19をそれぞれその閉弁方向に付勢し
ている圧縮コイルばね14,17は、互いにそのばねの
強さを違えてある。したがって、吐出弁16,19に同
じ空気圧が作用したときでも、圧縮コイルばね14,1
7のたわみ量すなわち弁の開度H1,H2に違いが生じ
る。この開度の差によって吐出口8,9からそれぞれ吐
出される空気量に違いを持たせることができる。
【0022】また、図3に示した第3実施例のポンプ
は、図示しない電磁回路の作用によって往復動される振
動子4aにダイアフラム20が結合されていて、このダ
イアフラム20の往復動によって圧力室5に空気を吸入
し、かつその空気を吐出するように構成されている。
【0023】同図において、ダイアフラム20の周縁部
をポンプ本体21に形成された溝と取付け用のリング2
2とで固定することによって圧力室5を形成している。
ダイアフラム20を座金22a,22bで挟んだ状態
で、その中心部に振動子4aの先端部に形成されたボル
ト22を貫通させ、このボルト22とナット23によっ
てダイアフラム20および振動子4aを結合している。
【0024】振動子4aが前記図示しない電磁回路の吸
引力とばねの反発力とで付勢されると、ダイアフラム2
0は図示の状態から左右に振動する。この振動による圧
力室5の圧縮行程において、圧力室5の圧力が吐出弁1
6,19を付勢している圧縮コイルばね14,17の荷
重を超えると吐出弁16,19が後退して吐出口8,9
が開かれる。この第3実施例でも、先に説明した第2実
施例と同様、圧縮コイルばね14,17は、互いにその
ばねの強さを違えてある。したがって、吐出弁16,1
9に同じ空気圧が作用したときでも、圧縮コイルばね1
4,17のたわみ量すなわち弁の開度に違いが生じる。
この開度の差によって吐出口8,9からそれぞれ吐出さ
れる空気量に違いを持たせることができる。
【0025】なお、上述の実施例では、吸入弁13およ
び吐出弁16,19を、圧縮コイルばねで付勢するよう
に構成した例を説明したが、弁の形式はこれに限定され
ず、吸入弁または吐出弁自体を、弾性を有する板材で形
成して圧縮コイルばねを省略するようにしたものでもよ
い。
【0026】したがって、弾性を具備した板材で吐出弁
を形成する場合には、この板材自体の弾性力を適当に選
択することによって同一圧力のもとでの吐出口の開度に
違いを持たせることができる。
【0027】続いて、上述のポンプの適用例を説明す
る。図4は、本考案にかかるポンプの適用例を示す浄化
槽の要部断面図である。同図において、浄化槽24は、
仕切板25によって複数の槽に区切られている。沈殿槽
26には、該沈殿槽26の前段に設けられる図示しない
初段沈殿槽から流入した汚水が滞留している。沈殿槽2
6および前記初段沈殿槽では、汚水を沈殿させる。沈殿
槽にはバクテリアもしくはバクテリアを含む土が投入さ
れていて、該バクテリアを汚水に作用させることによっ
て汚泥を作り、沈殿作用を促進するようにしいる。
【0028】沈殿槽26に滞留している汚水のうわずみ
は仕切板25に設けられた通過孔から次段に設けられた
曝気槽27に流入する。曝気槽27には、散気管28と
汚泥引上げ用のエアリフトポンプ29が配設されてい
る。エアリフトポンプ29は、外筒29aと、その中に
挿入されている空気送給管29bと、該空気送給管29
bの先端に取付けられている発泡部材29cとからな
る。
【0029】曝気槽27では、前記散気管28から汚水
中に放出されて拡散される空気が汚水と接触することに
よって浄化が促進される。
【0030】ところで、図示しない前記初段沈殿槽にお
いては、バクテリアを含むある程度の量の汚泥が存在す
ることによって沈殿がより促進される。したがって、バ
クテリアを含む汚泥の量が低減すると、汚泥の生成作用
が低下する。そこで、前記エアリフトポンプ29で、曝
気槽27の汚泥の一部を初段沈殿槽に移送させて初段沈
殿槽におけるバクテリアと汚泥の量を所定量に保持する
ようにしている。
【0031】すなわち、エアリフトポンプ29の空気送
給管29bから送り込まれた空気は発泡部材29cから
外筒29a内に泡となって放出される。この泡が外筒2
9a内を上昇するときに、曝気槽27の底部に沈殿して
いる汚泥が泡と共に引上げられ、初段沈殿槽に移送され
る。曝気槽27で浄化された水は、最終的には図示しな
い消毒槽を経て外部に放流される。
【0032】前記散気管28および空気送給管29bへ
は、上述の実施例で示したポンプ1から圧縮空気が供給
される。ポンプ1に設けられた2つの吐出口から吐出さ
れる空気の吐出量は上述のように相互に異なっている。
したがって、小さい吐出量が得られる吐出口から吐出さ
れた空気を空気供給管29bに接続し、大きい吐出量が
得られる吐出口から吐出された空気を散気管28に接続
するように配管を施す。
【0033】このように、本考案のポンプ1を用いるこ
とによって、途中に流量調整部を設けることなく2段階
に吐出量が設定された圧縮空気を浄化槽に供給すること
ができる。
【0034】なお、本実施例では、吐出口を2つだけ有
するポンプを示したが、吐出口の吸うは2つに限らず、
2以上あるものについても本実施例と同様に実施でき
る。
【0035】また、ピストンを往復動させる駆動源とし
て、電磁回路とばねとによる吸引力・反発力を利用する
ものに限定されず、モータを用いたものでもよいのはも
ちろんである。
【0036】
【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
によれば、簡単な構成によって複数段階の相異なる吐出
量が別個の吐出口から得られる。その結果、2種類以上
の吐出量を必要とする用途において、当該ポンプと使用
場所や使用機器との間に流量調整用のバルブを設ける必
要がなくなり、該バルブ操作の煩わしさも解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本考案の第1実施例を示すフリーピストンポ
ンプの要部断面図である。
【図2】 本考案の第2実施例を示すフリーピストンポ
ンプの要部断面図である。
【図3】 本考案の第3実施例を示すダイアフラムポン
プの要部断面図である。
【図4】 本考案にかかるポンプの適用例を示す浄化装
置の要部断面図である。
【符号の説明】
1…ポンプ、 2…シリンダ、 4…ピストン、 4a
…振動子、 5…圧力室、 6…ピストンリング、 7
…吸入口、 8,9…吐出口、13…吸入弁、14,1
7…圧縮コイルばね、 15,18…ばね室、 16,
19…吐出弁

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 往復動駆動源によって容積が変化するよ
    うに構成された圧力室と、該圧力室に開口した少なくと
    も1つの吸入口と、複数の吐出口とを有する往復動ポン
    プにおいて、 1回の往復動によって前記複数の吐出口から吐出される
    流体流量が相互に異なるように構成したことを特徴とす
    る往復動ポンプ。
  2. 【請求項2】 シリンダ内を往復動するピストンと、該
    ピストンの往復動に応じて容積が変化するように構成さ
    れた圧力室と、該圧力室に開口した少なくとも1つの吸
    入口と、前記圧力室を形成する壁面のうちの、前記ピス
    トンの往復動方向に沿った面に開口した複数の吐出口と
    を有する往復動ポンプにおいて、 前記複数の吐出口を、往復動する前記ピストンによって
    順に開閉されるように、その開口位置を、前記ピストン
    の往復動方向において相互にずらせて設定したことを特
    徴とする往復動ポンプ。
  3. 【請求項3】 往復動駆動源によって容積が変化するよ
    うに構成された圧力室と、該圧力室に開口した少なくと
    も1つの吸入口と、前記圧力室を形成する壁面に開口し
    た複数の吐出口とを有する往復動ポンプにおいて、 前記複数の吐出口に設けられ、付勢手段によって閉弁方
    向に付勢されている吐出弁を具備し、 所定圧のもとで、各吐出弁毎の開度が異なるように前記
    付勢手段による付勢力を設定したことを特徴とする往復
    動ポンプ。
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