JP2671055B2 - 流体圧送装置 - Google Patents

流体圧送装置

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JP2671055B2 JP2219713A JP21971390A JP2671055B2 JP 2671055 B2 JP2671055 B2 JP 2671055B2 JP 2219713 A JP2219713 A JP 2219713A JP 21971390 A JP21971390 A JP 21971390A JP 2671055 B2 JP2671055 B2 JP 2671055B2
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儀信 小岩
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栄興産業株式会社
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【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。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。
ところで、土木工事で地盤改良として薬液を混入した
セメントミルを圧送するために用いられるポンプはプラ
ンジャ型ポンプが用いられている。このプランジャ型ポ
ンプは高圧ポンプとして広く用いられているが、プラン
ジャの摺動部の支持に用いられているVパッキンが摩耗
し易く、その都度、交換を余儀無くされていた。
そこで、プランジャの摺動部と弁室側を弾性薄膜内に
充填したオイル等の液体を介してプランジャの圧力を伝
達するようにした流体圧送装置を開発した(特願昭62−
210779号(特開平1−56975号公報))。
c.発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の先行技術ではプランジャポンプ
を使用するので、プランジャ自体は摺動することからV
パッキンは必要であった。
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、弾撥手段によっ
て内面側を付勢された袋状の主弾性薄膜と、この主弾性
薄膜と反対向きに配設され、かつ内部を互いに連通され
て圧力作用室内に配設された袋状の副弾性薄膜と、これ
ら主弾性薄膜および副弾性薄膜内に充填された作用媒体
と、上記圧力作用室内に連通し流体の導入および圧送を
行う弁室と、上記主弾性薄膜を弾撥手段に抗して膨張お
よび収縮運動させる機関とを備え、上記主弾性薄膜を機
関のピストンで直接操作するとともに上記機関のピスト
ンに設けられた操作ロッドの先端を主弾性薄膜に沿った
湾曲面に形成し、上記主弾性薄膜の膨張および収縮運動
に応動して副弾性薄膜を収縮および膨張させて弁室内に
流体を導入または弁室からの流体の圧送を行うようにし
たことにある。
e.作用 ピストンの往復運動に応動して主弾性薄膜が弾撥手段
に抗して収縮あるいは弾撥手段によって押圧されて膨張
する。そして、主弾性薄膜の収縮によって副弾性薄膜が
膨張し、または、主弾性薄膜の膨張によって副弾性薄膜
が収縮する。この副弾性薄膜の膨張、収縮によるポンプ
作用によって弁室内にセメントミル等の流体が導入さ
れ、弁室内の流体が圧送される。
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図および第2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、流体圧送装置は弁室1を設けたバルブ
ボックス2と、駆動機関3により作動されるポンプ室4
と、バルブボックス2とポンプ室4との間に配設された
圧力作用室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が穿設されている。上記ポン
プ室4は圧力作用室5との仕切壁19に基端部21を支持さ
れた袋状の主弾性薄膜20と、この主弾性薄膜20を駆動機
関3側に付勢する弾撥手段22とで構成されている。主弾
性薄膜20はゴム等の弾性体をチューブ状に形成したもの
で、基端部21を仕切壁19に固定したものである。弾撥手
段22は、先端に半球状の膨出部23を設けた伸縮ロッド24
と、この伸縮ロッド24の周囲に配設され、膨出部23を付
勢するバネ25とで構成されている。伸縮ロッド24の膨出
部23は主弾性薄膜20の内面に密着して主弾性薄膜20を押
圧するものである。上記伸縮ロッド24は膨出部23を先端
に装着したロッド24aと、このロッド24aを支持したスリ
ーブ24bとでスライド可能に形成されており、スリーブ2
4bの基部には放射状の孔を形成した支持板24cが設けら
れている。上記主弾性薄膜20は仕切壁19に形成された通
路26を介して圧力作用室5に連通している。圧力作用室
5には上記仕切壁19に基端部27を支持された袋状の副弾
性薄膜28が設けられている。この副弾性薄膜28はゴム等
の弾性体で形成されたもので、内部を仕切壁19の通路26
を介して反対向きに配設された主弾性薄膜20内に連通し
ている。仕切壁19の通路26は放射状の孔に形成してもよ
い。これら主弾性薄膜20と副弾性薄膜28内には外部から
仕切壁19に形成した通路29を介してオイル等の作用媒体
30が充填されている。
上記駆動機関3はディーゼルエンジン等の駆動機構を
用いたもので、シリンダ31内を駆動する、ピストン32か
ら操作ロッド33を延出し、この操作ロッド33の先端を主
弾性薄膜20の外面に当接させたものである。操作ロッド
33は先端を主弾性薄膜20に沿った曲面に形成してもよ
く、あるいは操作ロッド33の先端に凹面状の膨出部33a
を設けてもよい。上記圧力作用室5と通路18との間には
一定の粒径以上の粒子が作用室5に流入するのを防ぐ網
目状のシートを用いた選別器34が設けられている。上記
構成によれば、通常、主弾性薄膜20は弾撥手段22の付勢
力によって内部を拡張されて操作ロッド33の方向に押圧
されている。そして、駆動機関3を作動して操作ロッド
33を往復動させると、この操作ロッド33に応動して主弾
性薄膜20は弾撥手段22に抗して収縮し、あるいは弾撥手
段22によって膨張を繰り返す。これによって、主弾性薄
膜20は内部容積を変え、容積変化に見合った作用媒体30
を仕切壁19の通路26を通して副弾性薄膜28内に圧送す
る。こうして、副弾性薄膜28は主弾性薄膜20内の容積変
化に追従して容積を変え、それに見合った流体14を弁室
1内に導入あるいは弁室1からの圧送を行う。
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。
主弾性薄膜と副弾性薄膜によってポップ作用を行うの
で、摺動部分がなく装置の耐久性の向上をはかることが
できる。特にプランジャポンプを使用したものでは、プ
ランジャ自体を省略できるので、プランジャの摺動部に
設けられるVパッキンも不要となり、装置の耐久性の向
上を図ることができる。また、袋状の主弾性薄膜を機関
のピストンに設けられた操作ロッドの先端で直接操作す
るので、主弾性薄膜の収縮動作を確実に行うことができ
る。さらに、操作ロッドの先端を主弾性薄膜に沿った湾
曲面に形成してあるので、操作ロッドの動きを主弾性薄
膜全体に伝えることができる。またさらに、袋状の主弾
性薄膜と袋状の副弾性薄膜が互いに反対向きに配設さ
れ、かつ内部を互いに連通されて圧力作用室内に配設さ
れているので、主弾性薄膜の動きと一体的に副弾性薄膜
が作動し、確実なポンプ操作を行うことができる。
また、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ので、粒子の粗い
流体による副弾性薄膜の損傷を防ぐことができる。
さらに、圧力作用室の内壁に副弾性薄膜の基端部を装
着し、該圧力作用室の外壁に主弾性薄膜の基端部を装着
すると共に該圧力作用室の壁面に上記副弾性薄膜と主弾
性薄膜の内部を連通する通路を形成し、この通路に作用
媒体としての流体を供給する供給路を開口したので、作
用媒体の量を常時一定に保つことができる。
またさらに、弾撥手段として主弾性薄膜の内面に対応
する曲面形状をした膨出部を先端に設けた伸縮ロッド
と、上記膨出部を付勢するバネを用いたので、主弾性薄
膜の内面を傷つける虞がない。
【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図は、第1図の部分拡大断面図である。 1……弁室、2……バルブボックス、 3……駆動機関、4……ポンプ室、 5……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……仕切壁、20……主弾性薄膜、 22……弾撥手段、26……通路、 28……副弾性薄膜、33……操作ロッド、 34……選別器。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弾撥手段によって内面側を付勢された袋状
    の主弾性薄膜と、この主弾性薄膜と反対向きに配設さ
    れ、かつ内部を互いに連通されて圧力作用室内に配設さ
    れた袋状の副弾性薄膜と、これら主弾性薄膜および副弾
    性薄膜内に充填された作用媒体と、上記圧力作用室内に
    連通し流体の導入および圧送を行う弁室と、上記主弾性
    薄膜を弾撥手段に抗して膨張および収縮運動させる機関
    とを備え、上記主弾性薄膜の機関のピストンで直接操作
    するとともに上記機関のピストンに設けられた操作ロッ
    ドの先端を主弾性薄膜に沿った湾曲面に形成し、上記主
    弾性薄膜の膨張および収縮運動に応動して副弾性薄膜を
    収縮および膨張させて弁室内に流体を導入または弁室か
    らの流体の圧送を行うようにしたことを特徴とする流体
    圧送装置。
  2. 【請求項2】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(1)に記載の流体圧送装置。
  3. 【請求項3】上記圧力作用室の内壁に副弾性薄膜の基端
    部を装着し、該圧力作用室の外壁に主弾性薄膜の基端部
    を装着すると共に該圧力作用室の壁面に上記副弾性薄膜
    と主弾性薄膜の内部を連通する通路を形成し、この通路
    に作用媒体としての流体を供給する供給路を開口したこ
    とを特徴とする請求項(1)または(2)に記載の流体
    圧送装置。
  4. 【請求項4】上記弾撥手段として主弾性薄膜の内面に対
    応する曲面形状をした膨出部を先端に設けた伸縮ロッド
    と、上記膨出部を付勢するバネを用いたことを特徴とす
    る請求項(1)ないし(3)のいずれかに記載の流体圧
    送装置。
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