JP3607313B2

JP3607313B2 - 脈動緩和装置

Info

Publication number: JP3607313B2
Application number: JP02105694A
Authority: JP
Inventors: 明永田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: JPH0777201A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、時間的に圧力が変動する液体を受け入れ、この液体を圧力の変動が少ない液体にして送り出す脈動緩和装置、特に液体に含まれる気体を除去する機能を設けた脈動緩和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ところで、従来の脈動緩和装置は図４で示すように、一端側の開口を天板１３により閉塞されるとともに、他端側の開口をベースプレート１２により閉塞された弾性ベローズ１１と、密閉された弾性ベローズ１１内に連通し、この弾性ベローズ１１内に液体３１を導入する液体導入ノズル１４と、この液体導入ノズル１４と同様に弾性ベローズ１１内に連通し、この弾性ベローズ１１から液体３１を吐出させる液体吐出ノズル１５と、ベースプレート１２に開口側を接合し、密閉された内部に弾性ベローズ１１と天板１３とを収容した外囲器１６と、この外囲器１６内に高圧気体３３を導入し、この外囲器１６内を所定圧力にするとともに、弾性ベローズ１１を弾性圧縮する気体導入ノズル１７とで構成されていた。
【０００３】
このような脈動緩和装置により、液体３１（圧力が時間的に変動する液体）を液体３１’ （圧力変動が緩和された液体３１）とするためには、
まず、気体導入ノズル１７から高圧気体３３を外囲器１６内に導入し、この外囲器１６内を一定圧力とするとともに、この弾性ベローズ１１を収縮状態にする。
【０００４】
次いで、液体導入ノズル１４から液体３１を弾性ベローズ１１内に導入し、この弾性ベローズ１１内を液体３１で満杯にする。
このような状態の下で液体導入ノズル１４から液体３１を連続して弾性ベローズ１１内に導入すれば、弾性ベローズ１１の働きにより液体吐出ノズル１５からは（液体３１の圧力変動と比較して）圧力変動が緩和した液体３１が吐出することとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液体導入ノズル１４が弾性ベローズ１１内に導入する液体３１の中に気体（気泡）が混入している場合には、弾性ベローズ１１内で液体３１から分離した気体がその天上部に気体溜まり３２を作ることとなる。
【０００６】
このような気体溜まり３２は弾性ベローズ１１の脈動緩和性能を低下させるため、液体吐出ノズル１５から吐出する液体３１の圧力変動は、液体導入ノズル１４から弾性ベローズ１１内に注入される液体３１の圧力変動と比較して小さくならない。
【０００７】
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、その目的は液体に含まれる気体を除去する機能を設けた脈動緩和装置の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このために、図１の概念的な構成図に示すように、一端側の開口を第１の閉塞手段１２で閉塞するとともに、他端側の開口を第２の閉塞手段１３により閉塞し、内部と外部との圧力差に応じて弾性的に伸縮する弾性ベローズ１１と、弾性ベローズ１１内に連通し、この弾性ベローズ１１に液体を導入する液体導入ノズル１４と、弾性ベローズ１１内に連通し、この弾性ベローズ１１内の液体を吐出する液体吐出ノズル１５と、第１の閉塞手段１２で開口を閉塞し、密閉した内部に弾性ベローズ１１と第２の閉塞手段１３とを収容した外囲器１６とを含んでなる基本的な脈動緩和装置において、液体の通過を阻止し、この液体中の気体を通過させる気液分離膜２１により弾性ベローズ１１内を仕切って液室１１−１と気室１１−２とを形成し、液体導入ノズル１４及び液体吐出ノズル１５とに非連通の気室１１−２を通気管２３により大気と連通させること、さらに、一端を閉塞手段１３に接触し、他端を気液分離膜２１に接触させたスペーサ２２を気室１１−２内に配設するさせる概念的な構成を用いて前記課題の脈動緩和装置を構成することが可能となる。
即ち、本発明の脈動緩和装置は、一端を閉塞手段４０でもって密閉するとともに、他端も密閉した第１及び第２の弾性ベローズ４１−１，４１−２と、前記第１の弾性ベローズ４１−１内を二つの空間に仕切り、前記閉塞手段４０側の空間を第１の液室４１−１ａとするとともに、残りの空間を第１の気室４１−１ｂにする第１の気液分離膜４３−１と、前記第２の弾性ベローズ４１−２内を二つの空間に仕切り、前記閉塞手段４０側の空間を第２の液室４１−２ａとするとともに、残りの空間を第２の気室４１−２ｂとする第２の気液分離膜４３−２と、前記第１及び第２の弾性ベローズ４１−１，４１−２を別々に収容して前記閉塞手段４０に連結し、高圧気体の導入とその排出とが交互におこなわれる第１及び第２にエアチャンバー４４−１，４４−２と、前記第１及び第２の液室４１−１ａ，４１−２ａに別々に連通し、これら第１及び第２の液室４１−１ａ，４１−２ａに液体を注入する第１及び第２の一次側逆止弁４５−１，４５−２と、前記第１及び第２の液室４１−１ａ，４１−２ａに別々に連通し、これら第１及び第２の液室４１−１ａ，４１−２ａから前記液体を流出させる第１及び第２の二次側逆止弁４６−１，４６−２と、前記第１及び第２のエアチャンバー４４−１，４４−２を摺動自在に別々に貫通し先端部を第１及び第２の気室４１−１ｂ，４１−２ｂ内に挿入し、これら第１及び第２の気室４１−１ｂ，４１−２ｂをそれぞれ大気に連通させる第１及び第２の通気管４７−１，４７−２と、前記第１及び第２のエアチャンバー４４−１，４４−２に別々に連通し、これら第１及び第２のエアチャンバー４４−１，４４−２内に高圧気体を注入するとともに、第１及び第２のエアチャンバー４４−１，４４−２内から前記高圧気体を排出する第１及び第２の配管４８−１，４８−２とを含んでなることを特徴としている。
【０００９】
【作用】
液体を導入する第１及び第２の一次側逆止弁４５−１，４５−２からそれぞれ第１及び第２の液室４１−１ａ，４１−２ａに導入された液体から分離した気体は、それぞれ第１及び第２の気液分離膜４３−１，４３−２を通過してそれぞれ第１及び第２の気室４１−１ｂ，４１−２ｂに流れ込んだ後に、それぞれ第１及び第２の通気管４７−１，４７−２を通って大気中に放散する。
【００１０】
このため液体から分離した気体は第１及び第２の液室４１−１ａ，４１−２ａ内に、図４で示すような気体溜まり３２を形成することがない。
したがって、第１及び第２の二次側逆止弁４６−１，４６−２から外部に吐出する液体は、第１及び第２の一次側逆止弁４５−１，４５−２から第１及び第２の液室４１−１ａ，４１−２ａ内に注入される液体の圧力変動と比較して小さくなる。
【００１１】
【実施例】
以下、図２〜図３を参照し、本発明の第１〜第３の実施例を説明する。なお、本明細書においては、同一部品、同一材料等に対しては全図をとおして同じ符号を付与してある。
【００１９】
本発明の第１の実施例は、図２に示すように、固定端となる一端をベースプレート４０でもって密閉するとともに、自由端となる他端を椀状の第１及び第２のカップ４２−１、４２−２でもって別々に密閉した第１及び第２の弾性ベローズ４１−１、４１−２と、第１の弾性ベローズ４１−１内を二つの空間に仕切り、ベースプレート４０側の空間を第１の液室４１−１ａとするとともに、残りの空間を第１の気室４１−１ｂにする第１の気液分離膜４３−１と、この第１の気液分離膜４３−１と同様に第２の弾性ベローズ４１−２内を二つの空間に仕切り、ベースプレート４０側の空間を第２の液室４１−２ａとするとともに、残りの空間を第２の気室４１−２ｂとする第２の気液分離膜４３−２と、第１及び第２の弾性ベローズ４１−１、４１−２とを別々に収容してベースプレート４０に対向状態で連結し、高圧気体３３の導入とその排出とが交互に行なわれる第１及び第２のエアチャンバー４４−１、４４−２と、ベースプレート４０内に形成されて第１及び第２の液室４１−１ａ、４１−２ａに別々に連通し、第１及び第２の液室４１−１ａ、４１−２ａに液体３１を注入する第１及び第２の一次側逆止弁４５−１、４５−２と、第１及び第２の一次側逆止弁４５−１、４５−２と同様に第１及び第２の液室４１−１ａ、４１−２ａに別々に連通し、第１及び第２の液室４１−１ａ、４１−２ａから液体３１を流出させる第１及び第２の二次側逆止弁４６−１、４６−２と、第１及び第２のエアチャンバー４４−１、４４−２とを摺動自在に別々に貫通し先端部を第１及び第２の気室４１−１ｂ、４１−２ｂ内に挿入し、第１及び第２の気室４１−１ｂ、４１−２ｂとをそれぞれ大気に連通させる第１及び第２の通気管４７−１、４７−２と、第１及び第２のエアチャンバー４４−１、４４−２内に別々に連通し、それぞれの内部に高圧気体３３をブローするとともに、これら内部から高圧気体３３を排出する第１及び第２の配管４８−１、４８−２とで構成したものである。
【００２０】
このような第１の実施例において、たとえば第１のエアチャンバー４４−１内に第１の配管４８−１から高圧気体３３を注入すると、この第１のエアチャンバー４４−１内の第１の弾性ベローズ４１−１は矢印Ｒ−１で示すようにベースプレート４０方向に徐々に圧縮される。
【００２１】
この圧縮でもって第１の液室４１−１ａ内の液体３１が加圧され、この液体３１は二次側逆止弁４６−１を通過して二次側配管４９’ から流出する。
この第１の液室４１−１ａ内で加圧された液体３１に気体３４が混入している場合、この空気３４は第１の気液分離膜４３−１を透過して第２の気室４１−１ｂに移動した後、第１の通気管４７−１から大気中に散逸する。
【００２２】
したがって、このような本発明の第１の実施例の二次側配管４９’から流出する液体３１はほとんど気体３４を含まないものとなる。
この後、第１のエアチャンバー４４−１内の高圧気体３３を第１の配管４８−１から抜いてその内部を大気圧程度にすると、この第１のエアチャンバー４４−１内の第１の弾性ベローズ４１−１は自らの復元力でもって矢印Ｒ−１と逆方向に伸張し、一次側配管４９に連結した一次側逆止弁４５−１を介して第１の液室４１−１ａ内に液体３１を吸入することとなる。
【００２３】
ところで、第１の弾性ベローズ４１−１は、第２の弾性ベローズ４１−２が液体３１を吸入する時には液体３１を第１の二次側逆止弁４６−１から吐出し、第２の弾性ベローズ４１−２が液体３１を第２の二次側逆止弁４６−２から吐出する時には液体３１を吸入するようにシーケンスを構成しているので、本発明の第１の実施例は二次側配管４９’から液体３１を略連続的に吐出できることとなる。
【００２４】
本発明の第２の実施例（図２参照）は、第１の実施例の第１の通気管４７−１と第２の配管４８−２とを、第１の通気管４７−１から第２の配管４８−２の方向にのみ気体３４を流す第１の逆止弁５０−１でもって連結するとともに、
第２の通気管４７−２と第１の配管４８−１とを、第２の通気管４７−２から第１の配管４８−１の方向にのみ気体３４を流す第２の逆止弁５０−２でもって連結して構成したものである。
【００２５】
このように構成した本発明の第２の実施例においては、たとえば第２の配管４８−２内の圧力を、たとえば、大気圧以下にした際には第１の気室４１−１ｂ内の気体３４が第１の逆止弁５０−１を介して第２の配管４８−２内にも効果的に流れ込むし、
また、第１の配管４８−１内の圧力を、たとえば前述のように大気圧以下にした際にも第２の気室４１−２ｂ内の気体３４が第２の逆止弁５０−２を介して第１の配管４８−１にも効果的に流れ込むこととなる。
【００２６】
本発明の第３の実施例（図３参照）は、第１の実施例から第１及び第２の通気管４７−１、４７−２及び第１及び第２の気液分離膜４３−１、４３−２とを撤去するとともに、ベースプレート４０を部分的に改造して構成したベースプレート５１に変更し、さらに第１及び第２のカップ４２−１、４２−２とを平板状の第１及び第２の閉塞板５２−１、５２−２に変更して構成したものである。
【００２７】
ベースプレート５１は、前述のベースプレート４０に、第１及び第２の弾性ベローズ４２−１、４２−２内を大気に別々に連通させる第１及び第２の連通孔５１ａ−１、５１ａ−２とを新規に追加するとともに、第１及び第２の連通孔５１ａ−１、５１ａ−２に第１及び第２の気液分離膜５１ｂ−１、５１ｂ−２とを張膜して構成したものである。
【００２８】
この第３の実施例において、たとえば第１のエアチャンバー４４−１内に第１の配管４８−１から高圧気体３３を注入すると、この第１のエアチャンバー４４−１内の第１の弾性ベローズ４１−１は矢印Ｒ−１で示すようにベースプレート５１方向に徐々に圧縮される。
【００２９】
この圧縮でもって第１のエアチャンバー４４−１内の液体３１が加圧され、第１の二次側逆止弁４６−１を通過して二次側配管４９’ から流出する。
この第１のエアチャンバー４４−１内で加圧された液体３１の中に気体３４が混入している場合には、この空気３４は第１の気液分離膜５１ｂ−１を透過し、第１の連通孔５１ａ−１から大気中に散逸する。
【００３０】
したがって、このような本発明の第３の実施例の二次側配管４９’から流出する液体３１は、殆ど気体３４を含まないものとなる。
この後、第１のエアチャンバー４４−１内の高圧気体３３を第１の配管４８−１から抜いてその内部を大気圧程度に減圧すると、第１のエアチャンバー４４−１内の第１の弾性ベローズ４１−１は自らの復元力でもって矢印Ｒ−１と逆方向に伸張し、一次側配管４９に連結した一次側逆止弁４５−１を介して液体３１を吸入することとなる。
【００３１】
この第３の実施例においても、第１の弾性ベローズ４１−１は、第２の弾性ベローズ４１−２が液体３１を吸入する時には液体３１を吐出し、第２の弾性ベローズ４１−２が液体３１を吐出する時には液体３１を吸入するようにシーケンスを構成しているため、二次側配管４９’から略連続的に液体３１を吐出できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、液体に含まれる気体を除去する機能を設けた脈動緩和装置の提供を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、概念的な構成図
【図２】は、本発明の第１及び第２の実施例の模式的な説明図
【図３】は、本発明の第３の実施例の模式的な説明図
【図４】は、従来例の模式的な説明図
【符号の説明】
１１は、弾性ベローズ
１１−１は、液室
１１−２は、気室
１２は、ベースプレート（第１の閉塞手段）
１３は、天板（第２の閉塞手段）
１４は、液体導入ノズル
１５は、液体吐出ノズル
１６は、外囲器
１７は、気体導入ノズル
２１は、気液分離膜
２２は、スペーサ
２３は、通気管
３１は、液体
３２は、気体溜まり
３３は、高圧気体

Claims

一端を閉塞手段でもって密閉するとともに、他端も密閉した第１及び第２の弾性ベローズと、
前記第１の弾性ベローズ内を二つの空間に仕切り、前記閉塞手段側の空間を第１の液室とするとともに、残りの空間を第１の気室にする第１の気液分離膜と、
前記第２の弾性ベローズ内を二つの空間に仕切り、前記閉塞手段側の空間を第２の液室とするとともに、残りの空間を第２の気室とする第２の気液分離膜と、
前記第１及び第２の弾性ベローズを別々に収容して前記閉塞手段に連結し、高圧気体の導入とその排出とが交互におこなわれる第１及び第２にエアチャンバーと、
前記第１及び第２の液室に別々に連通し、これら第１及び第２の液室に液体を注入する第１及び第２の一次側逆止弁と、
前記第１及び第２の液室に別々に連通し、これら第１及び第２の液室から前記液体を流出させる第１及び第２の二次側逆止弁と、
前記第１及び第２のエアチャンバーを摺動自在に別々に貫通し先端部を第１及び第２の気室内に挿入し、これら第１及び第２の気室をそれぞれ大気に連通させる第１及び第２の通気管と、
前記第１及び第２のエアチャンバーに別々に連通し、これら第１及び第２のエアチャンバー内に高圧気体を注入するとともに、第１及び第２のエアチャンバー内から前記高圧気体を排出する第１及び第２の配管とを含んでなることを特徴とする脈動緩和装置。
前記第１の通気管と前記第２の配管とを、この第１の通気管から第２の配管方向にのみ気体を流す第１の逆止弁でもって連結するとともに、前記第２の通気管と前記第１の配管とを、この第２の通気管から第１の配管の方向にのみ気体を流す第２の逆止弁でもって連結したことを特徴とする請求項１記載の脈動緩和装置。
一端側を大気にそれぞれ開口する第１及び第２の連通孔と、これら第１及び第２の連通孔の他端側の開口を閉塞するように貼着されて第１及び第２の気液分離膜を含んでなる閉塞手段と、
前記第１及び第２の気液分離膜を別々に内部に含むようにして前記閉塞手段に一端を連結するとともに、他端側も密閉した第１及び第２の弾性ベローズと、
前記第１及び第２の弾性ベローズを別々に収容して前記閉塞手段に連結し、高圧気体の導入とその排出とが交互に行なわれる第１及び第２のエアチャンバーと、
前記第１及び第２の弾性ベローズ内に別々に連通し、これら第１及び第２の弾性ベローズ内に液体を注入する第１及び第２の一次側逆止弁と、
前記第１及び第２の弾性ベローズ内に別々に連通し、これら第１及び第２の弾性ベローズ内から前記液体を流出させる第１及び第２の二次側逆止弁と、
前記第１及び第２のエアチャンバーに別々に連通し、これら第１及び第２のエアチャンバー内に高圧気体を注入するとともに、第１及び第２のエアチャンバー内から高圧気体を排出する第１及び第２の配管とを含んでなることを特徴とする脈動緩和装置。