JP2632540B2

JP2632540B2 - 流体圧送装置

Info

Publication number: JP2632540B2
Application number: JP63077076A
Authority: JP
Inventors: 儀信小岩
Original assignee: KERUBIN KK; RITORU ROTSUKU KK
Current assignee: KERUBIN KK; RITORU ROTSUKU KK
Priority date: 1988-03-30
Filing date: 1988-03-30
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH01249966A

Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野本発明は、超高圧で流体を圧送し得る流体圧送装置に
関する。

b.従来の技術ピストンの往復運動によって弁を開閉し、水等の流体
を圧送するポンプとして往復ポンプがあり、ピストンの
形によってバケット形，プランジャ形，ピストン形の３
種がある。

これらの往復ポンプはそれぞれ用途によって使い分け
られているが、いずれも摺動部分が損傷し易い。

そこで、往復ポンプの摺動部分が流体に直接接触しな
いようにピストンの前面をダイヤフラムで保護し、ダイ
ヤフラムには液体を媒体としてピストンの圧力を伝達す
るようにした先行技術（特開昭48−35405号公報）が知
られている。

c.発明が解決しようとする課題しかし、かかる先行技術によると、ダイヤフラムの表
面が流体に曝されるためダイヤフラムの損傷が早くその
度交換をする必要がある。とくに、かかる装置をセメン
トミルの圧送に用いると、更に交換の頻度が増すことに
なる。

本発明は上記課題を解決し、耐久性の向上を図り得る
流体圧送装置を提供することを目的とする。

d.課題を解決するための手段本発明は上記課題を解決するため、シリンダに設けら
れたピストンの往復運動により流体を弁室に導入し、か
つ弁室からの圧送を行なう流体圧送装置において、上記
シリンダと弁室との間に圧力作用室を設け、この圧力作
用室に上記流体と比重の異なる液体を充満させると共
に、この圧力作用室と弁室との間を連通する通路を圧力
作用室と弁室との高さの位置関係から上記液体が流体と
の比重差によって流出しない位置に設けたことにより、
流体が圧力作用室に流入しないようにしてある。

e.作用ピストンの吸引作用により弁室内に流体が流入する。
圧力作用室に収容された液体は圧力作用室の容積変化分
が通路内を移動し、それに応じた流体が流入する。次い
で、ピストンの押出作用により液体が通路内を移動し、
それに応じた流体が弁室から圧送される。こうして、圧
力作用室の液体は流体との比重差により、弁室側に流出
することなく、圧力作用室と通路との間を移動する。そ
して、弁室内に導入される流体はピストンに接触するこ
となく弁室外に圧送される。

f.実施例以下本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。

第１図はセメントミル等の流体の圧送に用いるプラン
ジャポンプに適用した実施例を示す概念断面図である。

図面において、プランジャポンプは弁室１を設けたバ
ルブボックス２と、プランジャ３を設けたプランジャボ
ックス４と、バルブボックス２とプランジャボックス４
との間に配設された圧力作用室5aを有するボックス５と
で構成されている。

バルブボックス２は弁室１に通じる入口通路６と出口
通路７にそれぞれ入口側バルブ８および出口側バルブ９
が設けられている。入口側バルブ８および出口側バルブ
９は、弁座部を略半球状の凹面形状に形成し、かつ該凹
面から軸方向に複数の小孔10を形成したバルブシート11
と、上記凹面形状に対応する球面を有するバルブ本体12
と、このバルブ本体12をバルブシート11に押圧するバル
ブスプリング13とで構成されている。上記バルブシート
11の小孔10は、流体14中における一定の粒子径以上の粒
子が弁室１内に流入するのを制限している。入口側バル
ブ８のバルブ本体12は弁室１の内方に向けて開放するも
ので、弁室１内壁面に一端を係止されたバルブスプリン
グ13によってバルブ押さえ15を介してバルブシート11側
に付勢されている。一方、出口側バルブ９のバルブ本体
12は弁室１の外方に向けて開放するもので、バルブボッ
クス２のバルブカバー16との間に設けられたバルブスプ
リング13によってバルブシート11側に付勢されている。
上記バルブボックス２の側壁17には上記圧力作用室５と
弁室１内を連通する通路18が穿設されており、該通路18
は後述する液体と流体14との比重差によって位置が定め
られており、液体の比重が流体より大きい場合は、圧力
作用室5aの高い位置に設けられ、逆の場合は低い位置に
設けられる。この場合通路18は弁室１側開口孔の位置よ
り高い位置で圧力作用室5a側に開口している。この場合
圧力作用室5aと弁室１の高さの位置関係と液体と流体14
との比重を考慮して通路18が定められる。

上記プランジャボックス４は、シリンダ19内にＶパッ
キング20を介してプランジャ３を内蔵したもので、駆動
機構（図示せず）を介して先端部を圧力作用室5aに突出
させたプランジャ３を高速で往復動させるものである。

上記圧力作用室5aは内部にシリンダ19側Ａと弁室１側
Ｂを仕切る圧力応動体としての弾性膜21を張設したもの
で、弾性膜21のシリンダ側Ａには、プランジャボックス
４の油通路22を介して油等の作用媒体23が充満され、か
つ弁室１側の圧力作用室5aおよび通路18の一部にはセメ
ントミル等の流体14より比重の小さく、かつ流体14と混
合しない油等の液体24が充填されている。液体24は通路
18の途中で流体14と接触する。

上記圧力作用室5aと通路18との間には、一定の粒径以
上の粒子が圧力作用室5aに流入するのを防ぐ網目状のシ
ートを用いた選別器25が設けられている。この選別器25
は圧力作用室5aを形成したボックス５に一体成形しても
よく、かつその通路26を通路18側に向けて下方向に傾斜
してある。

上記構成によれば、プランジャ３の吸引操作によって
弾性膜21が収縮すると、圧力作用室5aのシリンダ側Ａの
容積が小さくなり、弁室側Ｂの容積が拡大する。この容
積変化に伴なって通路18内の液体24のレベルが上がる。
そして、この容積変化によってそれに応じた量の流体14
が入口側バルブ８の開放動作によって弁室１内に流入す
る。次に、プランジャ３の押出操作によって作用媒体23
を介して弾性膜21が拡張し、弁室側Ｂの容積の縮小に伴
なって圧力作用室5aの弁室側Ｂの液体24を押し出す。そ
して、液体24の通路18内におけるレベルが降下し、それ
に対応する量の流体14が出口側バルブ９の開放により圧
送される。液体24は通路18の途中まで押し出されるだけ
で弁室１側には流出しない。

g.他の実施例第２図は、第１図と同一部分には同符号を付して示す
本発明の他の実施例で、この場合圧力作用室5aのボック
ス５の外側に液体24を充満した予備室27を並設し、この
予備室27と通路18内の液体24とを分岐管炉28を介して連
通したものである。

この実施例によれば、液体24と流体14との混合部は予
備室27より上方に移動することはないので、予備室27の
液体24を取り換えることにより、圧力作用室5aの液体24
を常に新しいものとすることができる。

また、第３図は、液体24と流体14との間に両者の中間
の比重を有し、かつ流体14と混合しない液体29を介在さ
せたものである。

これにより、液体24と流体14とが直接接触することが
なくなる。

なお、液体29の代わりに液体24と流体14とを仕切る仕
切媒体を介在させてもよい。

また、上記各実施例では、流体14より比重の軽い液体
24を用いているが、流体14より比重の重い液体を用いる
こともできる。この場合、圧力作用室5aと弁室１を連通
する通路は圧力作用室5aの上方に設ければよい。この場
合も圧力作用室5aと弁室１との高さにおける位置関係を
調整するのが前提である。

さらに、上記実施例では圧力作用室5aに弾性膜21を設
けた場合について説明したが、液体24が油等の潤滑性が
あり、かつ流体14と完全に混合しないものにあっては弾
性膜21の省略も可能である。

g.発明の効果以上述べたように本発明の流体圧送装置によれば次の
効果を奏する。

請求項（１）において、流体と液体との比重差によっ
て圧力作用室の液体は弁室側に流出しないので、圧力作
用室に流体が流入しないことからピストンの摺動部分が
摩耗したり損傷することがない。これにより、流体圧送
装置の出力を従来のものに比べて大幅に向上できる。ま
た、圧力応動体が弾性膜なので、ピストンの動きを確実
に応動させることができると共に取付けが容易である。

請求項（２）において、予備室の液体を交換すること
により圧力作用室の液体を新しい状態に保つことができ
る。

請求項（３）において、仕切媒体により液体と流体の
混合を完全に防止できる。

請求項（４）において、圧力作用室に一定以上の粒子
あるいはゴミ等の流入を阻止できる。

請求項（５）において、選別器の取付けが省略でき
る。

請求項（６）において、圧力作用室のシリンダ側にピ
ストンの潤滑材等を用いることで、ピストン摺動部の耐
久性の向上を図ることができる。

請求項（７）において、請求項（５）および（６）と
同等の効果を奏することができる。

請求項（８）において、弁室内への一定以上の粒径の
ものを事前に排除することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の流体圧送装置の一実施例を示す概念
断面図、第２図および第３図は他の実施例を示す概念断
面図である。１……弁室、２……バルブボックス、３……プランジャ、４……プランジャボックス、 5a……圧力作用室、８……入口側バルブ、９……出口側バルブ、11……バルブシート、 14……流体、18……通路、 19……シリンダ、21……弾性膜、 23……作用媒体、24……液体、 25……選別器。

フロントページの続き (73)特許権者 999999999 藤森脩一神奈川県藤沢市鵠沼松が岡２丁目19番５号 (72)発明者小岩儀信千葉県千葉市三角町703番地栄興産業株式会社内 (56)参考文献特開昭51−83205（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−13907（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−127179（ＪＰ，Ｕ) 実開昭52−18401（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−165283（ＪＰ，Ｕ) 特公昭49−43604（ＪＰ，Ｂ１) 実公昭15−12247（ＪＰ，Ｙ１) 実公昭53−37283（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダに設けられたピストンの往復運動
により流体を弁室に導入し、かつ弁室からの圧送を行な
う流体圧送装置において、上記シリンダと弁室との間
に、シリンダ側と弁室側とを仕切る弾性膜からなる圧力
応動体を有する圧力作用室を設け、この圧力作用室の弁
室側に上記流体と比重の異なる液体を充満させると共
に、この圧力作用室と弁室との間を連通する通路を圧力
作用室と弁室との高さの位置関係から上記液体が流体と
の比重差によって流出しない位置に設けたことを特徴と
する流体圧送装置。
【請求項２】上記液体を収容した予備室を設け、この予
備室の液体を上記通路内の液体に連通させたことを特徴
とする請求項（１）に記載の流体圧送装置。
【請求項３】上記液体と流体との間に、レベル変化に追
従する仕切媒体を設けたことを特徴とする請求項（１）
に記載の流体圧送装置。
【請求項４】上記圧力作用室と弁室との間に一定の粒子
径以上の流体の流入を制限する選別器を設けたことを特
徴とする請求項（２）ないし（３）のいずれか記載の流
体圧送装置。
【請求項５】上記選別器を圧力作用室と一体成形したこ
とを特徴とする請求項（４）に記載の流体圧送装置。
【請求項６】上記圧力応動体で仕切られたシリンダ側に
上記ピストンの作動を伝える作用媒体を収容し、かつ圧
力応動体の弁室側に流体を収容したことを特徴とする請
求項（５）に記載の流体圧送装置。
【請求項７】上記ピストンにプランジャを用いると共に
このプランジャに直接弾性膜を被せ、この弾性膜を上記
圧力作用室に取付けたことを特徴とする請求項（５）に
記載の流圧送装置。
【請求項８】上記弁室の入口と出口に開閉弁を設け、か
つ少なくとも入口側開閉弁に、一定の粒子径以上の流体
の流入を制限するバルブ装置を用いたことを特徴とする
請求項（６）ないし（７）のいずれか記載の流体圧送装
置。