JP3076988B1 - プランジャーポンプのボールバルブ機構 - Google Patents
プランジャーポンプのボールバルブ機構Info
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Abstract
吸入・排出を行うことができるプランジャーポンプのボ
ールバルブ機構を提供することを課題とする。 【解決手段】プランジャー11が昇降駆動するように設
けられたスタフィングボックスバーレル12の下端開口
をポンプ本体流路13に連通して設け、プランジャーの
昇降駆動により、ポンプ本体流路の一方に設けた吸入側
のボールバルブ機構14から液体をポンプ本体流路に吸
入し、ポンプ本体流路の他方に設けた吐出側のボールバ
ルブ機構15からポンプ本体流路の液体を吐出するよう
に構成したプランジャーポンプのボールバルブ機構であ
って、弁座24に着座して閉弁し、弁座から離間して開
弁するボール23と、弁座から離間した際にボールが当
接するコイルスプリング1とを設けたことを特徴とする
プランジャーポンプのボールバルブ機構。
Description
ントにおける液体の移送や超臨界状態の流体の輸送やそ
の他の用途に使用されるプランジャーポンプのボールバ
ルブ機構に関するものである。
たプランジャーポンプの正面縦断面図であり、このプラ
ンジャーポンプのボールバルブ機構の概要は、プランジ
ャー11が昇降駆動するように設けられたスタフィング
ボックス12の下端開口をポンプ本体流路13に連通し
て設け、前記プランジャー11の昇降駆動により、ポン
プ本体流路13の一方に設けた吸入側のボールバルブ機
構14から液体をポンプ本体流路13の中に吸入し、こ
のポンプ本体流路13の他方に設けた吐出側のボールバ
ルブ機構15からポンプ本体流路13の中の液体を吐出
するようになっている。
16を介してプランジャー取付部材17の中間部に取り
付け、このプランジャー取付部材17の両端部は、前記
プランジャー11の両側に所要の間隔を置いて設けたサ
イドロッド18,18(他方のサイドロッド18は図示
しない)の上端部に取り付け、このサイドロッド18,
18は図示しないクランク機構などの駆動源によって昇
降駆動されるようになっている。前記サイドロッド1
8,18の外周部には小径筒状カバー19が被さってお
り、さらに、この小径筒状カバー19に大径筒状カバー
20が被さっており、この大径筒状カバー20は前記プ
ランジャー取付部材17の昇降と連動して昇降可能に設
けられている。
ポンプ本体流路13と液体の吸入管21に連通して設け
られ、吐出側のボールバルブ機構15は前記ポンプ本体
流路13と吐出管22に連通して設けられている。前記
ボールバルブ機構14,15は、例えばステンレス鋼や
合成樹脂製のボール23が弁座24に着座すると閉弁
し、前記ボール23が弁座24から離間すると開弁する
ように構成されている。なお、前記ボール23が所定以
上に弁座24から離間しないように、ボール23の上方
にはバルブスペーサ25の中心に支持されたストッパー
26が設けられている。また、前記ポンプ本体流路13
の両端の延長部には、ホールプラグ27,27が取り外
し可能に取り付けられている。図において、符号29は
ドレーンの排出用孔で、29aはこの排出用孔29を塞
いだプラグである。30はインジェクション水の供給用
孔で、31はこの供給用孔に接続したインジェクション
水を供給する配管である。
ように作動する。すなわち、プランジャー11が上昇す
ると、ポンプ本体流路13内の圧力が負圧となり、吸入
側のボールバルブ機構14のボール23が弁座24から
離間して開弁し、一方、吐出側のボールバルブ機構15
のボール23が弁座24に着座して閉弁する。前記プラ
ンジャー11が下降すると、ポンプ本体流路13内の圧
力が高くなり、吸入側のボールバルブ機構14のボール
23が弁座24に着座して閉弁し、一方、吐出側のボー
ルバルブ機構15のボール23が弁座24から離間して
開弁する。このような作動を繰り返すことにより、液体
が吸入側のボールバルブ機構14を通してポンプ本体流
路13に吸引され、吐出側のボールバルブ機構15を通
してポンプ本体流路13の外に吐出される。
泥液などを処理するためのプランジャーポンプのバルブ
機構は、ボールが弁座に着座して閉弁し、ボールが弁座
から離間して開弁するボールバルブ機構すなわちフリー
フローテングバルブが用いられている。しかし、小容量
(20〜200リットル/時)で、極低速回転(20〜
100rpm)のプランジャーポンプにあっては、ボー
ルの直径が25mm以下と小さく、このボールが鋼鉄製
のものでも自重が軽い(例えば直径が25mmで63グ
ラム)。そのため、以下の原因で、前記図3および図4
に示したような従来のプランジャーポンプのボールバル
ブ機構のボールの着座ミスが頻繁または継続して生じ、
液体の吐出容量が大幅に変動して、このプランジャーポ
ンプを使用したプラントの安全操業ができなくなるおそ
れがあった。
ブ機構の解決しようとする問題点について説明する。 (1) 図4の(a)に示すように、弁座24の着座面の付
近に介在する固体粒子を排除して、ボール23が弁座2
4に着座する機能が乏しい。すなわち、弁座24の着座
面の固体粒子の上にボール23が乗っかって、ボール2
3が着座面に完全に着座しなくなり、液体の逆流が生じ
る。 (2) 図4の(b)に示すように、ボール23の表面に付
着した粘着物Aが弁座24の着座面に位置した場合は、
ボール23が着座面に完全に着座しなくなり、液体の逆
流が生じる。 (3) 図4の(c)に示すように、弁座24の上方のボー
ルガイド28の表面に付着した粘着物A′によって、ボ
ール23が弁座24の着座面から浮き上がったままにな
り、ボール23が着座面に完全に着座しなくなり、液体
の逆流が生じる。 本発明は、前記のような問題点を無くし、例えば、小容
量の水やスラリーや汚泥液(多少の髪の毛や砂を含む)
などの広範囲にわたる液体を吸入・排出するプランジャ
ーポンプのボールバルブ機構の作動に際し、ボールの弁
座への着座ミスを無くし、安定した吸入・排出を行うこ
とができるプランジャーポンプのボールバルブ機構を提
供することを目的としたものである。
成するために、プランジャー11が昇降駆動するように
設けられたスタフィングボックス12の下端開口をポン
プ本体流路13に連通して設け、プランジャー11の昇
降駆動により、ポンプ本体流路13の一方に設けた吸入
側のボールバルブ機構14から液体をポンプ本体流路1
3に吸入し、ポンプ本体流路13の他方に設けた吐出側
のボールバルブ機構15からポンプ本体流路13の液体
を吐出するように構成したプランジャーポンプのボール
バルブ機構であって、弁座24に着座して閉弁し、弁座
24から離間して開弁するボール23と、弁座24から
離間した際にボール23が当接するコイルスプリング1
とを設け、前記コイルスプリング1は、その基端1aが
進退調整可能な進退調整棒2の先端2aに固定され、コ
イルスプリング1の先端1bとボール23との間隔Dが
調整できるように構成したプランジャーポンプのボール
バルブ機構としたものである。
ルブ機構としたので、液体の流れによって、ボール23
が弁座24から離間したときのみ、ボール23が前記コ
イルスプリング1の先端1bに当接して、ボール23が
コイルスプリング1を圧縮し、一方、液体の流れがなく
なり、ボール23が弁座24に着座するときに、ボール
23が自重とコイルスプリング1の押圧力によって弁座
に確実に着座する。また、前記ボール23が弁座24か
ら離間したときに、ボール23が、前記コイルスプリン
グ1の先端1bに当接して液体の流れによって回転する
ことによって、ボール23の表面に付着した粘着物が、
前記コイルスプリング1の先端1bでかき落とされて、
閉弁時にボール23が弁座24に完全に着座する。
プランジャーポンプのボールバルブ機構を、前記図3に
示した従来のものと同一部材には同一符号を付け、従来
例と異なる点について詳細に説明する。図1はこのボー
ルバルブ機構を備えたプランジャーポンプの正面縦断面
図であり、図2は吸入側のボールバルブ機構の拡大断面
図である。本発明は、プランジャー11が昇降駆動する
ように設けられたスタフィングボックス12の下端開口
をポンプ本体流路13に連通して設け、プランジャー1
1の上昇により、ポンプ本体流路13の一方に設けた吸
入側のボールバルブ機構14から液体をポンプ本体流路
13の中に吸入し、プランジャー11の降下によりポン
プ本体流路13の他方に設けた吐出側のボールバルブ機
構15からポンプ本体流路13の中の液体を吐出するよ
うに構成したプランジャーポンプのボールバルブ機構で
あって、弁座24に着座して閉弁し、弁座24から離間
して開弁するボール23と、弁座24から離間した際に
ボール23が当接するコイルスプリング1を設ける。
端1aが進退調整可能な進退調整棒2の先端2aに固定
され、前記コイルスプリング1の先端1bとボール23
との間隔Dが調整できるようにプランジャーポンプのボ
ールバルブ機構が構成されている。前記間隔Dを調整す
るには、進退調整棒2の上端部2bを工具で回転させる
ことにより、進退調整棒2を進退させて行われる。ま
た、前記間隔Dの調整は、プランジャーポンプの運転中
でも外部から容易に行える構造であるので、取り扱う液
体の性質などに応じて、また、弁座面の磨耗やボールの
磨耗に応じて前記のように進退調整棒2を進退させて容
易に行える。
作動を説明する。プランジャー11が上昇すると、ポン
プ本体流路13内の圧力が負圧となり、吸入側のボール
バルブ機構14のボール23が弁座24から離間して開
弁し、液体が前記ポンプ本体流路13の中に吸入され
る。一方、吐出側のボールバルブ機構15のボール23
が弁座24に着座して閉弁する。プランジャー11が下
降すると、ポンプ本体流路13内の圧力が高くなり、吸
入側のボールバルブ機構14のボール23が弁座24に
着座して閉弁し、吐出側のボールバルブ機構15のボー
ル23が弁座24から離間して開弁し、ポンプ本体流路
13の中の液体がポンプ本体流路13の外に吐出され
る。このような作動を繰り返すことにより、液体が吸入
側のボールバルブ機構14を通してポンプ本体流路13
の中に吸引され、吐出側のボールバルブ機構15を通し
てポンプ本体流路13の外に液体が吐出される点は、図
3に示す従来のものと同様であるが、従来のものと相違
する作動について以下に説明する。
ブ機構によると、ボール23が液体の流れにより弁座2
4から離間したときのみ、ボール23が前記コイルスプ
リング1の先端1bに当接して、ボール23がコイルス
プリング1を圧縮し、ボール23が弁座24に着座する
ときに、ボール23が自重とコイルスプリング1の押圧
力によって弁座に確実に着座する。言い換えると、ボー
ル23が弁座24に着座したときに、ボール23が前記
コイルスプリング1の先端1bに当接せず、ボール23
と前記コイルスプリング1の先端1bとの間に数mm
(例えば2mm〜6mm)の間隔Dが生じるようになっ
ている。なお、ボール23が弁座24に着座した閉弁状
態でも、コイルスプリング1でボール23が押圧される
ようにすると、ボール23と弁座面との間で固体粒子を
噛み込み、弁座面から固体粒子が外れなくなるので、ボ
ール23の着座ミスが継続する。前記ボール23が、開
弁状態において、前記コイルスプリング1の先端1bに
当接するようにすると、液体の流れによりボール23が
回転することによって、ボール23の表面に付着した粘
着物が前記コイルスプリング1の先端1bでかき落とさ
れてきれいになるので、閉弁時にボール23が弁座24
に完全に着座するようになる。
ルブ機構によれば、ボールが液体の流れによって弁座か
ら離間して開弁しているときには、ボールがコイルスプ
リングの先端に当接するとともに、コイルスプリングを
押圧しているので、ボールの自重+コイルスプリングの
押圧力がボールに作用しており、液体の流れがなくなっ
てボールが弁座に着座するときに、ボールの自重にコイ
ルスプリングの押圧力の作用が付加されて、ボールがボ
ールガイドや弁座面の付近に介在する固形粒子を排除し
て着座するようになり、従来のような着座ミスがなくな
るとともに、ボールの着座遅れがなくなり、液体の安定
した吸入および吐出を継続することができる。また、液
体の流れによってボールが弁座から離間したときに、ボ
ールが前記コイルスプリングの先端に当接して液体の流
れによって回転することによって、ボールの表面に付着
した粘着物が前記コイルスプリングの先端でかき落とさ
れ、ボールの表面が常にきれいな状態になっているの
で、ボールが弁座に完全に着座するようになる。また、
閉弁時におけるボールとコイルスプリングの先端との間
隔を、取り扱う液体の性質に応じて、また、弁座面の磨
耗やボールの磨耗に応じて、プランジャーポンプの外部
から容易に調整することができるようになる。
することにより、閉弁時におけるボールとコイルスプリ
ングの先端との間隔を、取り扱う液体の性質に応じて、
また、弁座面の磨耗やボールの磨耗に応じて、プランジ
ャーポンプの外部から容易に調整することができるよう
になる。
ーポンプの正面縦断面図である。
である。
ポンプの正面縦断面図である。
明するための図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 プランジャーが昇降駆動するように設け
られたスタフィングボックスの下端開口をポンプ本体流
路に連通して設け、プランジャーの昇降駆動により、ポ
ンプ本体流路の一方に設けた吸入側のボールバルブ機構
から液体をポンプ本体流路に吸入し、ポンプ本体流路の
他方に設けた吐出側のボールバルブ機構からポンプ本体
流路の液体を吐出するように構成したプランジャーポン
プのボールバルブ機構であって、 弁座に着座して閉弁し、弁座から離間して開弁するボー
ルと、弁座から離間した際にボールが当接するコイルス
プリングとを設け、前記コイルスプリングは、その基端が進退調整可能な進
退調整棒の先端に固定され、コイルスプリングの先端と
ボールとの間隔が調整できるように構成した ことを特徴
とするプランジャーポンプのボールバルブ機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11069120A JP3076988B1 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | プランジャーポンプのボールバルブ機構 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11069120A JP3076988B1 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | プランジャーポンプのボールバルブ機構 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP11069120A Expired - Fee Related JP3076988B1 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | プランジャーポンプのボールバルブ機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4958121B2 (ja) * | 2001-10-24 | 2012-06-20 | 株式会社タクミナ | 往復動ポンプおよび逆止弁 |
DE102012017046B3 (de) * | 2012-08-29 | 2013-10-31 | Eisenmann Ag | Vier-Ventil-Hochdruckpumpe |
-
1999
- 1999-03-15 JP JP11069120A patent/JP3076988B1/ja not_active Expired - Fee Related
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