JP3419574B2 - 送液用ポンプ - Google Patents

送液用ポンプ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばダイカスト鋳造
において金型や中子ピンに冷却水を供給する等、水など
の液体を供給するための送液用ポンプに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ダイカスト鋳造において金型や
中子ピンに冷却水を供給する場合に、吐出圧力が低いと
多数の細い冷却用穴内に冷却水を有効的に供給すること
ができないので、高い吐出圧力が得られる比較的大型の
送液用ポンプを必要とし、しかも冷却穴内に冷却水によ
る沸騰膜が発生するとその沸騰膜を冷却水で破って冷却
しなければならないので、ここでもかなり高い吐出圧力
が要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な事情
に鑑みてなされたものであり、小型でも比較的高い吐出
圧力が得られ、もってポンプの小型化を図ることが出来
る送液用ポンプを提供せんとするものである。また、本
発明のもう１つの目的は、簡単且つ安価な構成でもって
円滑な送液動作（ピストン動作）が可能な送液用ポンプ
を提供せんとするものである。本発明の更にもう１つの
目的は、格別に冷却装置を介在設置させずとも、送液を
冷却して供給することが可能な送液用ポンプを提供せん
とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】斯る目的を達成する本発
明の請求項１に記載の送液用ポンプは、同軸状に配置さ
れた２つのシリンダ室内に各々ピストンを設置すると共
に、該両ピストンを互いにピストンロッドで連結せし
め、前記一方のシリンダ室のヘッド側を液室としロッド
側を第１エアー室とし、前記他方のシリンダ室のロッド
側を第２エアー室としヘッド側を第３エアー室とし、上
記液室に液出入口を形成し、上記第１エアー室と第２エ
アー室及び第３エアー室には各々エアー出入口を形成せ
しめ、前記液室から液体を吐出する際には前記第２エア
ー室のエアー出入口を開放して前記第１及び第３エアー
室に高圧エアーを供給し、前記液室に液体を給入する際
には前記第１及び第３エアー室のエアー出入口を開放し
て前記第２エアー室に高圧エアーを供給するようにした
事を特徴としたものである。また、請求項２に記載の送
液用ポンプは、前記他方のシリンダ室と同軸状に、当該
他方のシリンダ室のシリンダ径より大径のシリンダ室を
１つ又は複数個連設し、該シリンダ室内に前記ピストン
ロッドに連結されたピストンを設置してエアー室を形成
してなる事を特徴としたものである。また、請求項３に
記載の送液用ポンプは、前記２つのシリンダ室の両方ま
たは少なくとも一方のシリンダ室の周壁を、内側に配置
されてピストンと摺接する樹脂製部材と該樹脂製部材の
外側に嵌合配置される金属製部材とで形成した事を特徴
としたものである。そして、請求項４に記載の送液用ポ
ンプは、前記他方のシリンダ室の外周に、前記液室の液
出入口に連通接続された供給管の一部を巻回させて配置
してなる事を特徴としたものである。更に、請求項５に
記載の送液用ポンプは、前記他方のシリンダ室の周壁に
液冷却室を形成し、該液冷却室に前記液室の液出入口に
連通接続された供給管を接続せしめてなる事を特徴とし
たものである。
【０００５】
【実施例】以下、本発明の実施の一例を図面に基づいて
説明する。図中１は、円筒形状に形成された周壁１ａと
天盤１ｂ及び仕切盤３とでもって形成された一方のシリ
ンダ室、また図中２は上記一方のシリンダ室１よりも大
径の円筒形状に形成された周壁２ａと底盤２ｂ及び仕切
盤３とで形成された他方のシリンダ室である。
【０００６】一方のシリンダ室１と他方のシリンダ室２
は、仕切盤３でもって上下２つに仕切られて同軸状に配
置され、一方のシリンダ室１と他方のシリンダ室２の内
部には各々ピストン５，６を摺動自在に設置すると共
に、これら両ピストン５，６は互いに１本のピストンロ
ッド７でもって一体的に連結され、同一体に上下方向に
ピストン動作するように構成されている。
【０００７】尚、図中４ａは、一方のシリンダ室１の天
盤１ｂと仕切盤３とを連結して周壁１ａを挟持させるた
めの連結杆であり、４ｂは他方のシリンダ室２は底盤２
ｂと仕切盤３とを連結して周壁２ａを挟持するための連
結杆である。
【０００８】また、２つのシリンダ室１，２の両方また
は少なくとも一方のシリンダ室１、実施例では一方のシ
リンダ室１の周壁１ａは、内側に配置されてピストン５
と摺接する樹脂製部材１ａ’と、その外側に嵌合配置さ
れる金属製部材１ａ”とで形成する。
【０００９】即ち、特に一方のシリンダ室１には水等の
液体を給入・吐出するための液室８が形成されるため
に、潤滑剤による潤滑が行なえない。詳しくは、潤滑剤
を用いると、潤滑剤がシリンダ室１内の水と混ってエマ
ルジョン状の生成物が発生し、それが液の出入口やエア
ーの出入口を塞いでしまうからである。かくして無潤滑
では、その周壁１ａが金属製であると金属製のピストン
５が摺動した際にカジリが発生しやすくなり、かと言っ
て周壁１ａを樹脂材だけで形成すると、周壁１ａを相当
肉厚く形成しないと繰り返し作用する内圧によるクリー
プ現象の発生により膨れが生じてピストン５との水密性
が悪くなるので、摺動性や耐摩耗性などに優れたポリエ
チレンやポリアセタール，ナイロン，フッ素樹脂等の樹
脂材を用いて円筒形状に形成した樹脂製部材１ａ’を内
側に配置せしめ、その樹脂製部材１ａ’の膨れを抑える
べくスチール等の金属材を用いて円筒形状に形成した金
属製部材１ａ”を外側に圧入嵌合させて周壁１ａを形成
するものである。
【００１０】尚、他方のシリンダ室２の周壁２ａは、一
方のシリンダ室１の周壁１ａと同様に樹脂製部材と金属
製部材とで二重円筒形状に形成しても良いが、ステンレ
ス材等の金属製部材だけで形成しても良い。
【００１１】そして、一方のシリンダ室１のヘッド側を
水等の液体を給入・吐出するための液室８としロッド側
を第１エアー室９となし、また他方のシリンダ室２のロ
ッド側を第２エアー室１０としヘッド側を第３エアー室
１１とする。この場合に、エアー圧に対して液体の吐出
圧力を高くする（増圧をはたらかせる）ために、他方の
シリンダ室２内に設置するピストン６の直径を一方のシ
リンダ室１内に設置するピストン５よりも大きく形成す
る。
【００１２】また、上記液室８に液出入口12a,12b を形
成すると共に、上記第１エアー室９と第２エアー室１０
及び第３エアー室１１には各々エアー出入口１３，１
４，１５を形成せしめ、液室８の液出入口12a,12b に供
給管16a,16b を接続させ、各エアー出入口１３，１４，
１５には電磁弁を介してエアー供給源と接続させる。
【００１３】具体的には、一方のシリンダ室１の天盤１
ｂに、液室８に通じる液入口12a と液出口12b を形成せ
しめ、仕切盤３には一方のシリンダ室１の第１エアー室
９に通じる第１のエアー出入口１３を形成すると共に、
他方のシリンダ室２の第２エアー室１０に通じる第２の
エアー出入口１４を形成し、且つ他方のシリンダ室２の
底盤２ｂには第３エアー室１１に通じる第３のエアー出
入口１５を形成せしめるものである。この様に、液出入
口12a,12b やエアー出入口１３，１４，１５をシリンダ
室１，２の周壁１ａ，２ａ部分ではなく、天盤１ｂや仕
切盤３や底盤２ｂ部分に形成することにより、製造が容
易となると共に、シリンダ室１，２内の気密保持が容易
となり圧漏れなどの故障を少なくすることが出来る。
【００１４】また、他方のシリンダ室２の周壁２ａ外周
には、上記液室８の液出入口12b ，12b に連通接続され
た供給管16a ，16b の一部を密着巻回させて配置する
か、或いは図示実施例の如く、他方のシリンダ室２の周
壁２ａ部分に液冷却室１７を囲繞形成せしめ、その液冷
却室１７の液入口18a に上記液室８の液出入口12a,12b
に連通接続された供給管16a 又は16b （実施例のもの
は、供給管16b ）を接続し、液冷却室１７の液出口18b
に供給ホース１９を接続する。
【００１５】而して、次に本発明に係る送液用ポンプの
動作について説明する。先ず、一方のシリンダ室１及び
他方のシリンダ室２内のピストン５，６が下限位置にあ
り、上部シリンダ１の液室８に水等の液体が満され、第
２エアー室１０内のエアーがエアー出入口１４から大気
開放されている状態の時に、エアー出入口１３と１５か
ら第１エアー室９及び第３エアー室１１内に、例えば
０．５Ｍｐａ〜１．０Ｍｐａ程度の高圧エアーを供給す
ると、ピストン５，６が上限位置まで押し上げられて、
液室８内の液体が液出口12b から供給管16b を通して吐
出される。
【００１６】次に、第１エアー室９のエアー出入口１３
及び第３エアー室１１のエアー出入口１５を大気開放し
た後、エアー出入口１４から第２エアー室１０内に上記
と同様の高圧エアーを供給すると、ピストン５，６が下
限位置まで押し下げられて、液室８内に液体が液入口12
a から供給管16a を通して供給される。この様にして、
各工程で高圧エアーを大気開放することにより、第１エ
アー室９と第２エアー室１０及び第３エアー室１１内の
エアーが各エアー出入口１３，１４，１５から一気に開
放されて断熱膨張し、第１エアー室９と第２エアー室１
０及び第３エアー室１１内の温度が低下する。
【００１７】この繰り返しにより、液室８から液体が供
給管16b を通して所定の場所に送られると共に、第１エ
アー室９及び他方のシリンダ室２内の温度が低下する。
従って、液室８の液出入口12a,12b に連通接続された供
給管16a,16b の一部を他方のシリンダ室２の周壁２ａ外
周に密着巻回させて配置した場合には、液体がその供給
管16a,16b の一部を通過する間に冷却され、また他方の
シリンダ室２の周壁２ａ部分に液冷却室１７を形成しそ
の液冷却室１７に液室８に接続された供給管16a,16b を
接続せしめた場合には、液体が液冷却室１７内に滞留し
ている間中冷却されることになる。
【００１８】また、図示はしなかったが、他方のシリン
ダ室２の下部に同軸状に、別のシリンダ室を１つ又は複
数個連設し、上記ピストンロッド７に連結されたピスト
ンを設置してエアー室を形成することも可能である。こ
の場合、該シリンダ室を他方のシリンダ室２のシリンダ
径よりも大径に形成することが好ましい。そうすれば、
上記した一方のシリンダ室１及び他方のシリンダ室２に
対して増圧をはたらかせて、一層のこと高い吐出圧力が
得られるようになる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の送液用ポンプは斯様に構成した
ので、請求項１記載の送液用ポンプによれば、２つのエ
アー室（第１及び第３エアー室）に同時に高圧エアーを
供給して１つの液室内の液体を吐出送液することができ
るので、小さな体積のポンプでも高い吐出圧力が得ら
れ、且つ第２シリンダ室のシリンダ径を第１シリンダ室
より大きく形成して第１シリンダ室の増圧を図る場合で
も両者のシリンダ径の比が小さい割に大きな増圧が得ら
れ、もってポンプの小型化を図ることが出来る。
【００２０】また、本発明の請求項２記載の送液用ポン
プによれば、他方のシリンダ室と協同して一方のシリン
ダ室の液室内に圧力を加えることが出来ると共に、一方
のシリンダ室及び他方のシリンダ室に対して増圧をはた
らかせることが可能となり、その結果、一層のこと高い
吐出圧力を得ることが出来る。
【００２１】また、本発明の請求項３記載の送液用ポン
プによれば、第１シリンダ室の周壁内面とピストン外周
との間に格別に潤滑剤を施さずとも動作中（使用中）に
ピストンがカジルことがなく、無潤滑でしかも簡単且つ
安価な構成でもって長期に亘って円滑な送液動作（ピス
トン動作）を期することが出来ると共に、内側に配置す
る樹脂製部材を肉薄く形成してコストの低減化並びに小
型化を図ることが可能となる。
【００２２】更に、本発明の請求項４及び請求項５記載
の送液用ポンプによれば、供給される液体が、送液され
る過程でもって他方のシリンダ室部分により効果的に冷
却され、従って格別に冷却装置を介在設置させずとも送
液を効率的に冷却することが出来る。因みに、実施例の
ものにあっては、水源において１８℃だった水を、約１
５℃まで冷却して供給することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明実施の一例を示す断面図。
【符号の説明】
１：一方のシリンダ室 １ａ：周壁
１ｂ：天盤 ２：他方のシリンダ室 ２ａ：周壁
２ｂ：底盤 ３：仕切盤 ４：連結杆 ５：ピストン ６：ピストン ７：ピストンロッド ８：液室 ９：第１エアー室 １０：第２エアー室 １１：第３エアー室 12a ：液入口 12b ：液出口 １３：第１のエア
ー出入口 １４：第２のエアー出入口 １５：第３のエア
ー出入口 16a,16b ：供給管 １７：液冷却室
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭50−4304（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭46−41962（ＪＰ，Ｂ１) 英国特許出願公開1291054（ＧＢ，Ａ) 英国特許出願公開515687（ＧＢ，Ａ) 仏国特許出願公開2506858（ＦＲ，Ａ １) 米国特許4353683（ＵＳ，Ａ) 米国特許4223706（ＵＳ，Ａ) 米国特許5123817（ＵＳ，Ａ) 国際公開88／01021（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01B 7/00 F01B 7/16 F01B 11/00 - 11/04 F01B 21/00 F01B 23/08 F04B 5/00 - 5/02 F04B 9/12

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 同軸状に配置された２つのシリンダ室
    (1)(2)内に各々ピストン(5)(6)を設置すると共に、該両
    ピストンを互いにピストンロッド(7) で連結せしめ、前
    記一方のシリンダ室のヘッド側を液室(8) としロッド側
    を第１エアー室(9) とし、前記他方のシリンダ室のロッ
    ド側を第２エアー室(10)としヘッド側を第３エアー室(1
    1)とし、上記液室に液出入口(12a)(12b)を形成し、上記
    第１エアー室と第２エアー室及び第３エアー室には各々
    エアー出入口(13)(14)(15)を形成せしめ、前記液室(8)
    から液体を吐出する際には前記第２エアー室(10)のエア
    ー出入口(14)を開放して前記第１エアー室(9) 及び第３
    エアー室(11)に高圧エアーを供給し、前記液室に液体を
    給入する際には前記第１エアー室(9) 及び第３エアー室
    (11)のエアー出入口(13)(15)を開放して前記第２エアー
    室(10)に高圧エアーを供給するようにした事を特徴とす
    る送液用ポンプ。
  2. 【請求項２】 前記他方のシリンダ室(2) と同軸状
    に、当該他方のシリンダ室(2) のシリンダ径より大径の
    シリンダ室を１つ又は複数個連設し、該シリンダ室内に
    前記ピストンロッド(7) に連結されたピストンを設置し
    てエアー室を形成してなる事を特徴とする請求項１記載
    の送液用ポンプ。
  3. 【請求項３】 前記２つのシリンダ室(1)(2)の両方ま
    たは少なくとも一方のシリンダ室(1) の周壁(1a)を、内
    側に配置されてピストン(5) と摺接する樹脂製部材(1a
    ’) と該樹脂製部材の外側に嵌合配置される金属製部
    材(1a ”) とで形成した事を特徴とする請求項１又は２
    記載の送液用ポンプ。
  4. 【請求項４】 前記他方のシリンダ室(2) の外周に、
    前記液室(8) の液出入口(12a)(12b)に連通接続された供
    給管(16a)(16b)の一部を巻回させて配置してなる事を特
    徴とする請求項１又は２記載の送液用ポンプ。
  5. 【請求項５】 前記他方のシリンダ室(2) の周壁(2a)
    部分に液冷却室(17)を形成せしめ、該液冷却室に前記液
    室(8) の液出入口(12a)(12b)に接続された供給管(16a)
    (16b)を連通接続せしめてなる事を特徴とする請求項１
    又は２記載の送液用ポンプ。
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