JP3961624B2 - Pump device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプ装置に関し、さらに詳しくは、内燃機関と内燃機関により駆動されるコンプレッサーとコンプレッサからの吐気によって真空吸引力を発生するエヂェクタとを用いて真空吸引力を増大させる構造での吸気制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポンプ装置には種々な用途があるが、そのなかの一つに地下埋設管管内でのライニング作業や地面の土壌掘削作業がある。
埋設管管内でのライニング作業は、管内面に塗膜を形成するための作業であり、その一例として、配管の延長方向一端から正圧または負圧を供与することで延長方向他端から一端に向けた管内空気流を生成し、管内に導入されて牽引されるライニング塗付用ピグの塗付ノズルを管内空気流により回転させてライニング樹脂液を遠心塗付することを内容としている。また、このような管内空気流を生成することを利用して管内清掃用ピグやパラシュートを管内で移動させる場合もある。
【0003】
地面の土壌掘削作業は、作業者によって把持できるハンドルの先端にエアモータによって回転駆動される破砕刃を有する破砕機を用い、この破砕刃を圧搾空気により回転させて土壌の破砕を行う一方、破砕された土壌を真空吸引装置に連結されているバキュームホースによって吸引除去することを内容としている。
土壌掘削作業に用いられる破砕機および真空吸引装置は同時に用いられることが多く、このため、コンプレッサによる圧搾空気の生成と真空吸引力とを利用するようになっている。また、管内でのライニング作業に用いられるライニング塗付用ピグを移動させて塗付ノズルを回転させる際の管内空気流を生成する場合には、上記の真空吸引力が用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来のポンプ装置においては、コンプレッサおよびこれの駆動源である内燃機関の出力を大きくすることがポンプ効率を向上させる上で望ましいが、内燃機関やコンプレッサを大型なものとすると、それだけコストが上昇する。
そこで、内燃機関やコンプレッサにおける吸気動作を真空吸引装置の真空吸引力を増大させるために用いることが提案されている(例えば、本願出願人の先願に係る特願平7ー82410号)。
しかし、内燃機関やコンプレッサの吸気を真空吸引力の増大のために用いる場合には、次のような問題があった。
コンプレッサの駆動源として受給電力の制約等のためにモータではなく内燃機関であるエンジンを用い、その回転数を一定とした場合、真空吸引力が増大されることに伴う真空吸引装置での吸込み圧力が増加する。しかし、これに伴ってエンジンおよびコンプレッサでの吸気量は減少傾向を示す。このため、エンジンの正常燃焼を維持するためおよびコンプレッサでの正常な圧縮動作を維持するための最少吸気量が得られなくなる。
【0005】
そこで、エンジンおよびコンプレッサの吸気量が減少した際にのみ、エンジンおよびコンプレッサの吸気部を開放して大気を導入することが考えられる。このような方式を実行するために用いられる構成としては、吸気部を開放あるいは閉鎖の2態様に設定する開閉弁を独自に設け、吸気量が減少した際に対応して開閉弁を開放する構成がある。
しかし、エンジンやコンプレッサでの吸気量が減少した時点を見計らって独自に開閉弁を開放しようとした場合、エンジンやコンプレッサに生じる吸気脈動により、開閉弁を開閉切り換えする際にチャタリングが発生しやすくなり、これによって大気の取り込みが不十分となることがある。
【0006】
本発明の目的は、上記従来のポンプ装置における問題に鑑み、コンプレッサや内燃機関の吸気を真空吸引力の増大化に用いる場合の内燃機関およびコンプレッサにおける所定の運転状態を確保しながら、真空吸引力の増大を図ることができるポンプ装置を提供することにあり、特に、内燃機関やコンプレッサでの所定運転を維持するための給気状態を適正化することができる構成を備えたポンプ装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項1記載の発明は、内燃機関と、この内燃機関により駆動されるコンプレッサとこのコンプレッサからの吐気を噴出源として真空吸引力を発生させるエヂェクタとを備え、上記エヂェクタからの吸気を上記内燃機関および上記コンプレッサに取り込む一方、上記内燃機関および上記コンプレッサに対しては上記エヂェクタ側からとは別に大気を直接取り込めるように構成したポンプ装置において、上記内燃機関および上記コンプレッサへの大気取り込み側に配置されている内燃機関用開閉手段およびコンプレッサ用開閉手段を設け、上記内燃機関用開閉手段およびコンプレッサ用開閉手段は、上記エヂェクタで発生する負圧を検知して摺動可能なピストンに連結されて上記内燃機関の吸気部および上記コンプレッサの吸気部における開閉量を変化させる弁体を有し、上記内燃機関および上記コンプレッサでの吸気量が上記エヂェクタにより発生する吸引圧力に応じて変化するのに追随して開閉量を変化させて上記内燃機関および上記コンプレッサでの吸気量が最少吸気量以下になるのを防止するように構成されていることを特徴としている。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のポンプ装置において、上記内燃機関用および上記コンプレッサ用の開閉手段に備えられている弁体は、常時、上記内燃機関および上記コンプレッサの吸気部を閉じる習性を有し、その習性に対して上記エヂェクタで発生する負圧が大きくなるのに応じて上記吸気部の開放量が大きくなるように変化させることを特徴としている。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項1記載のポンプ装置において、上記内燃機関用および上記コンプレッサ用の開閉手段は、上記弁体を摺動可能に支持するシリンダを有し、そのシリンダは、上記主連通路に連通していること特徴としている。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項2または3記載のポンプ装置において、上記弁体は、上記吸気部を開閉可能なシャッター弁で構成されていることを特徴としている。
【0011】
請求項5記載の発明は、請求項2または3記載のポンプ装置において、上記弁体は、上記吸気部内で回転可能なバタフライ弁で構成されていることを特徴としている。
【0012】
【作用】
請求項1乃至3記載の発明では、エヂェクタにより発生する負圧によってピストンが摺動する量にあわせて弁体が内燃機関およびコンプレッサの吸気部における開放量を変化させることができる。特に、弁体は、エヂェクタにおいて生じる負圧の大きさを検知し、その負圧の大きさに応じてピストンの摺動量が変化するのに追随して吸気部での開放量を変化させるので、吸気量の減少に追随させて連続的に吸気補充ができる。これにより、従来の場合と違って、吸気脈動の影響を受けることなく吸気量の減少度合いに応じた吸気量の減少を補うことができる。
【0013】
請求項4および5記載の発明では、吸気部の開閉のための構造を特別な構造とすることなく簡単な構成で開閉操作することができる。
【0014】
【実施例】
以下、図示実施例により本発明の詳細を説明する。
図1は、本発明実施例によるポンプ装置の要部構成を示す模式図であり、同図には、ポンプ装置における吸気系統が示されている。
図1において、ポンプ装置1は、防音ハウジング1A内に設けられている内燃機関としてのエンジン2およびコンプレッサ3を備え、さらに防音ハウジング1Aの外壁には外付けされたエヂェクタ4を備えている。
エンジン2は、コンプレッサ3を回転駆動するために設けられており、出力軸に設けられているカップリングによってコンプレッサ3と連結されている。
エンジン2としては、吸気・排気の圧力変動に比較的強いディーゼルエンジンが用いられる。
コンプレッサ3は、吸気によって真空吸引力を発生するとともに吐気によって高圧空気も発生させるために、レシプロ型、スクリュー型が用いられ、後述するエヂェクタ4への吐気の供給および高圧空気を利用した作業機械への作動圧力気体の供給を行う。
高圧空気を利用する作業機械としては、従来の技術において述べた土壌掘削用の破砕刃を回転させるためのエアモータ等がある。
エヂェクタ4は、その詳細を示さないが、例えば、本願出願人の先願に係る特願平8ー127502号の明細書に示されているように、高圧空気の噴射ノズルとこの高圧空気によって真空吸引力を発生するデフューザとを組合わせた構成が用いられている。エヂェクタ4によって発生する真空吸引力(負圧)は、例えば、上述した土壌掘削作業に用いられる破砕土の吸引装置に用いられたり、あるいは、従来の技術において述べた配管内での正圧・負圧発生による管内空気流の生成に用いられる。
【0015】
エヂェクタ4によって発生した真空吸引力によって外部から吸込まれる空気は、後述する主連通路5を介してエンジン2およびコンプレッサ3の吸気部に導入されるようになっている。
主連通路5は、エンジン2の吸気部に位置するエアクリーナ6およびコンプレッサ3の吸気部に位置するエアクリーナ7にそれぞれ連通させて接続されており、エンジン2およびコンプレッサ3における吸気を利用してエヂェクタ4での真空吸引力を増大させることができるようになっている。
【0016】
主連通路5中には、この連通路を開閉制御するための第1、第2の開閉制御手段8、9が配置されている。
第1、第2の開閉制御手段8、9は、いずれもエヂェクタ4によって発生する真空吸引力により得られる吸込み圧力に応じて開閉量が制御される逆止弁で構成されており、第1の開閉制御手段8は、エヂェクタ4とコンプレッサ3側のエアクリーナ7との間に配置され、第2の開閉制御手段9は、第1の開閉手段8よりもエンジン2側のエアクリーナ6に近い側に配置されている。
【0017】
エンジン2側の吸気路およびコンプレッサ3側の吸気路には、主連通路5とは別に大気と連通可能な内燃機関用副連通路10およびコンプレッサ用副連通路11がそれぞれ接続されている。
内燃機関用副連通路10およびコンプレッサ用副連通路11中には、大気との連通状態を制御するための内燃機関用開閉手段12およびコンプレッサ用開閉手段13がそれぞれ配置されており、これら各開閉手段12、13は、主連通路5内に導入されるエヂェクタ4からの吸い込み空気の吸引圧力(負圧)に追随して開閉量が制御される構成を備えている。
【0018】
つまり、第1、第2の開閉制御手段8,9および内燃機関用開閉手段12、コンプレッサ用開閉手段13は、次のような作動特性が設定されている。
(1)エヂェクタ4で発生する負圧が上限値(最小真空圧力)に達した場合には、内燃機関用開閉手段12およびコンプレッサ用開閉手段13のみをエヂェクタ4で発生する吸引圧力に応じて開放してエンジン2およびコンプレッサ3に対して直接大気を導入できるようにする。これにより、エンジン2およびコンプレッサ3への吸入空気量が不足するのが防止され、エンジン2によるコンプレッサ3の駆動が正常な状態に維持され、さらにコンプレッサ3からの高圧空気の吐出も正常に維持されるので、エヂェクタ4の真空吸引力をこれら各装置によって増大することが維持できる。
【0019】
(2)エヂェクタ4で発生する負圧の下限値(最大真空圧力)に達した場合には、第1、第2の開閉制御手段8、9のみが開放されてエヂェクタ4からの吸気がエンジン2およびコンプレッサ3の吸気部に導入される。これにより、吸気量がエンジン2の燃焼状態およびコンプレッサ3の圧縮動作に悪影響を及ぼさない状態では、エヂェクタ4により発生する真空吸引力によって吸込まれた空気がエンジン2およびコンプレッサ3の動作を正常な状態に維持することになるので、エンジン2およびコンプレッサ3の吸気が加えられてエヂェクタ4の真空吸引力が増大されることになる。
【0020】
このため、内燃機関用開閉手段12およびコンプレッサ用開閉手段13は、図2に示す原理構造が採用されている。
図2において、開閉手段Aは、両端に揺動端を有し、その揺動端間に支点Bが設けられて揺動可能に支持されて吸気パイプPsの開口を往復動可能なシャッター弁で構成されている。
揺動端の一方A1は、エンジン2側あるいはコンプレッサ3側の吸気パイプ(便宜上、符号Psで示す)を開閉する端部とされ、揺動端の他方は戻しバネCの一端が掛け止められている。
揺動端の他方には、戻しバネCに加えて戻しバネCによる付勢方向と相対する方向に開閉手段Aを揺動させるためのピストンロッドD1の一端が連結されている。
ピストンロッドD1は、シリンダE内にて摺動可能なピストンDと一体化されており、シリンダEは、ピストンにおけるピストンロッドD1の連結位置と反対側にエヂェクタ4の吸い込み圧力(P)が作用するようになっている。
【0021】
揺動端の他方において戻しバネCの連結位置とピストンロッドD1の連結位置とが支点位置から異ならせてある。特に、支点位置から戻しバネCの連結位置までの距離がピストンロッドD1の連結位置のそれよりも大きくされているのは、戻しバネCの位置でのモーメントを大きくすることにより、戻しバネCの形状寸法、つまりコイル径や巻き径が大きくなるのを防ぐためである。
戻しバネCは、通常、開閉手段Aの揺動端の一方A1により吸気パイプPsを塞ぐことができる弾性力を与えられており、この弾性力に対してシリンダE内に作用するエヂェクタ4の吸い込み圧力が勝った場合に、その差に応じて伸長することにより、開閉手段Aを揺動させて揺動端の一方A1による吸気パイプPsの開放量を変化させる。
【0022】
吸気パイプPsの開放量の調整は、図3に示すエヂェクタ4で発生する吸引圧力(負圧)と吸気量との関係に基づく。
図3は、エヂェクタ4により発生する吸引圧力(負圧)と吸気量(吸引流量)との関係について実験した結果を示す線図であり、同図において、符号S1で示す結果はエヂェクタ4のみによる吸引圧力と吸気量との関係を示しており、符号S2で示す結果はエヂェクタ4に加えてコンプレッサ3からの吐出空気を補充してエヂェクタ4側での吸引圧力の増大を図った場合のエヂェクタ4による吸引圧力と吸気量との関係を示しており、さらに符号S3で示す結果は符号S2で示す結果に加えてエンジン2の吸気による真空吸引力の増大を図った場合の吸引圧力と吸気量との関係を示している。
図3から明らかなように、吸引圧力(負圧)が加するに従って、吸気量が減少する傾向にある。特に、エヂェクタ4で真空吸引力をコンプレッサ3の吸気を用いて増大させようとした場合、エヂェクタ4において、ある吸引圧力に達した時点で吸気量が減少し、エヂェクタ4のみを用いた場合の吸気量と同等となり、コンプレッサ3を用いたことにより吸引力の増大効果が得られなくなる。このことから、エヂェクタ4による真空吸引力のみでなく他の装置、特にこの場合にはコンプレッサによる吸気を利用してエヂェクタ4での吸引圧力を増加させようとした場合、それに伴ってコンプレッサ3での吸気量が減少するのを補正してコンプレッサ3およびこれを駆動するエンジン2の回転を正常に維持してエヂェクタ4での吸引圧力の増大化を維持させることが必要となる。
【0023】
そこで、本実施例では、図4に示すように、エヂェクタ4に加えてコンプレッサ3での吸気を用いた場合を対象として、エヂェクタ4による吸引圧力の変化に追随して吸気パイプ(図2中、符号Psで示すパイプ)の開放量を変化させる。なお、図4においては、エヂェクタ4に加えてコンプレッサ3での吸気を用いた場合とは別に、エヂェクタ4のみを用いた場合の吸引圧力(負圧)と吸気量との関係およびコンプレッサ3とエンジン2との吸気を用いた場合のエヂェクタ4での吸引圧力(負圧)と吸気量との関係も示されている。図4では、符号α1で示す状態に比較して符号α2およびα3で示す状態では、吸気に関わる装置が少なくなる分、吸気量が減少していることが明らかになっている。
図2において、ピストンロッドD1は、シリンダEに作用するエヂェクタ4からの吸引圧力と戻しバネCの弾性力とのバランスの変化、特に、戻しバネCの弾性力に対する吸引圧力の大きさに応じて開閉手段Aの揺動量を変化させて吸気パイプPに対する開放量を変化させる。本実施例では、戻しバネCの弾性力として、エンジン2側の方がコンプレッサ3側よりも低い圧力において吸気パイプPsを全開する特性が付与されている。エンジン2側での全開圧力が低くされていることにより、コンプレッサ3からの高圧空気の吐出効率を高めるためのエンジン2の運転状態が維持できるようにされている。
なお、戻しバネCはその弾性力を変更して、吸気量の最少量を確保できるように調整すること勿論可能なものである。
【0024】
上記のような原理に基づき、本実施例によるポンプ装置は、その構成が図5に示されている。
図5は、内燃機関用開閉手段12およびコンプレッサ用開閉手段13を説明するための部分的な断面図であり、同図において、エンジン(図1において符号2で示した部材)およびコンプレッサ(図1において符号2で示した部材)の吸気パイプ2A、3Aの大気開口部には、内燃機関用開閉手段12およびコンプレッサ用開閉手段13としての弁体20、20’が配置されている。
弁体20,20’は、概ね同じ構成を備えているので、エンジン2側の弁体を挙げて説明すると次の通りである。なお、コンプレッサ用開閉手段13の弁体20’に関しては、符号にダッシュをつけておく。
図5に示すように、弁体20は、ポンプ装置1の防音ハウジング1A部に固定される支持ブラケット23と、弁本体24と戻しバネ25と、ピストン26Aを有するシリンダ26とを主要部として備えている。
支持ブラケット23は、図6に示すように、吸気パイプ2Aが一部に挿嵌された状態でポンプ装置1の防音ハウジング1Aに固定され、後述する弁本体24の支点軸28を支持するとともに、その支点軸28を基準にして所定距離を持たせた位置に突出部23Aを有し、その突出部23Aには、戻しバネ25の一端が掛け止められている。支点軸28は、一対の軸受け28Aにより軸方向である程度の長さの領域を支持されるようになっている。これにより、吸気パイプ2Aの大気開口部に発生する負圧によって弁本体24が傾くのが防止され、弁本体24の動作が大気開口と平行しなくなるのを防がれるようになっている。
弁本体24が大気開口と平行しないで傾いた状態では、弁本体24が大気開口縁を摺擦してしまい、円滑に大気開口を開放することができなくなるが、軸受け28Aの並列構造によってこのような不具合が解消される。
図6に示すように、弁本体24は、支点軸28により揺動自在に支持されており、揺動端の一方が吸気パイプ2A、3Aを塞ぐことができる蓋部とされ、揺動端の他方に戻しバネ25の他端が掛け止められている。弁本体24における揺動端の一方には、支点軸28を基準とした揺動軌跡にあわせてガイド孔24Aが形成されており、このガイド孔24Aにはポンプ装置1の防音ハウジング1Aに固定されているガイドロッド29が挿入されている。
弁本体24には、揺動端の他方に位置する戻しバネ25よりも支点軸28寄りに負圧ピストンを構成するピストン26Aのロッドが連結されており、ピストン26Aは、主連通路5に取り込み口を有する吸引通路26Bがピストン26Aのロッドと反対側に連通させてあるシリンダ26内で摺動可能に配置されている。吸引通路26Bは、エヂェクタ4で発生する吸引圧力(負圧)を検知してピストン26Aの摺動量を設定するために設けられている。なお、図5中、符号PAは、エヂェクタ4による吸引空気の流動方向を示している。
【0025】
本実施例は以上のような構成であるから、コンプレッサ3を作動させるためにエンジン2を始動させると、コンプレッサ3から圧縮空気が吐出されると共に、エンジン2からも排気が吐出される。そうすると、これらの圧縮空気と排気とを駆動源とする高圧空気がエヂェクタ4内に導入されてエヂェクタ4で真空吸引力が発生される。このように駆動源及び噴気源としてコンプレッサ3からの圧縮空気ばかりでなくエンジン2の排気を用いてエヂェクタ4での真空吸引力を増大することができるので、高圧空気を利用する装置での作業効率を向上させることができる。
【0026】
また、エンジン2が動作している時、エヂェクタ4で発生する吸引圧力が下限値に相当している時には、第1、第2の開閉制御手段8、9のみが開放される。これにより、コンプレッサ3で空気吸入がなされると共に、エンジン2でも吸気がなされる。そうすると、エヂェクタ4に発生している真空吸引力によってエヂェクタ4に吸入された空気は、その一部が主連通路5に接続されているコンプレッサ3に吸入されると同時に、その残りがエンジン2に吸入される。このように、エヂェクタ4で発生する真空吸引力に加えてエンジン2およびコンプレッサ3で吸気を用いることにより、エヂェクタ4での真空吸引力が増大されるとともに、エンジン2およびコンプレッサ3の動作に必要な吸気量が得られるので、エンジン2およびコンプレッサ3からの排気および吐気を利用してエヂェクタ4の真空吸引力がさらに増大されることになる。
【0027】
エヂェクタ4で発生する吸引圧力(負圧)が上限値に達した場合、つまり、エヂェクタ4本来の吸引圧力に加えてエンジン2およびコンプレッサ3の吸気による吸込み圧力によってエヂェクタ4での吸引圧力以上の設定値に達すると、内燃機関用開閉手段12およびコンプレッサ用開閉手段13のみがエヂェクタ4での吸引圧力に追随して開放される。つまり、大気開口を塞ぐように戻しバネ25によって付勢されている弁本体24は、戻しバネ25に対するシリンダ27側に作用するエヂェクタ4での吸引圧力(負圧)とのバランス状態によりエヂェクタ4での吸引圧力(負圧)が戻しバネ25の弾性力に勝ると、その差に応じて連続的に大気開口を開放する向きに揺動する。これにより、エヂェクタ4から吸入される空気の量が減少していても、エンジン2およびコンプレッサ3に対しては大気が直接吸入されるので、エンジン2およびコンプレッサ3での最低吸気量が保障されて運転状態が正常に維持される。従って、エンジン2によって駆動されるコンプレッサ3はエヂェクタ4の真空吸引力を増大させるための高圧空気の供給を可能にする。
【0028】
以上のような実施例によれば、弁本体24の支点軸28が軸方向に並列された一つの軸受け28Aにより支持されているので、大気開口に生起される負圧による傾動が阻止されるので、弁本体24が大気開口と平行して揺動することができ、これにより、開放時での摺動抵抗の発生が阻止される。
【0029】
次に、上記した内燃機関用開閉手段12およびコンプレッサ用開閉手段13の変形例を図7において説明する。
図7は、上記開閉手段の原理構成を説明するための図2相当の模式図であり、同図において開閉手段は、吸気パイプPs’内に配置されて回転可能なバタフライ弁Gを備えている。
バタフライ弁Gには、これを回転させるための作動部材Lが吸気パイプPs’の延長方向と直交する方向に延設され、その一部がバタフライ弁Gの回転中心に固定されている。作動部材Lは回転中心を境にして一端が図2に示した場合と同様に、バタフライ弁Gを回転させるためのピストンロッドD1に連結され、また他端が戻しバネC’に連結されている。
バタフライ弁Gは、ピストンロッドD1の移動量に応じて回転角が変化し、吸気路Psの開閉量を変化させる。
このような構成においては、戻しバネCの弾性力に対してシリンダE’内に作用するエヂェクタ4の吸い込み圧力が勝った場合に、作動部材Lを牽引してバタフライ弁Gの回転角度を増加させて吸気パイプPsの開放量を増加させる。
【0030】
【発明の効果】
以上のように請求項1乃至3記載の発明によれば、エヂェクタで発生する負圧を検知し、その負圧によってピストンが摺動する量にあわせて弁体が内燃機関およびコンプレッサの吸気部の開放量を変化させることができる。特に、弁体は、エヂェクタにおいて生じる負圧の大きさに応じてピストンの摺動量が変化するのに追随して吸気部での開放量を変化させるので、吸気量の減少に追随させて連続的に吸気の補足を行うことができる。これにより、従来の場合と違って、吸気脈動の影響を受けることなく吸気量の減少度合いに応じた連続的な吸気量の補足が行えるので、吸気遅れをなくして吸気不足による内燃機関の燃焼状態不良およびコンプレッサでの吸気不足を解消することで、真空吸引装置による真空吸引力の増大化を促進することが可能になる。
【0031】
請求項4および5記載の発明によれば、内燃機関およびコンプレッサでの正常運転を行わすための吸気量を確保する構成として、特別な構造のものを用いなくても、シャッター弁あるいはバタフライ弁という簡単な構成を用いるだけで内燃機関およびコンプレッサの正常運転を維持させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例によるポンプ装置の要部構成を説明するための模式図である。
【図2】図1に示したポンプ装置に用いられる内燃機関用およびコンプレッサ用開閉手段の原理構造を説明するための模式図である。
【図3】図1に示したポンプ装置における吸引圧力と吸気量との関係を説明するための線図である。
【図4】図2において説明した開閉手段の使用状態を説明するための吸引圧力と吸気量との関係を示す線図である。
【図5】図1に示したポンプ装置における要部構成を説明するための部分的な断面図である。
【図6】図5に示した要部構成に用いられる弁体の構成を説明するための部分的な斜視図である。
【図7】図1に示したポンプ装置に用いられる内燃機関用およびコンプレッサ用開閉手段の変形例の原理構造を説明するための模式図である。
【符号の説明】
1 ポンプ装置
1A 防音ハウジング
2 内燃機関としてのエンジン
3 コンプレッサ
4 エヂェクタ
5 主連通路
8 第1の開閉制御手段
9 第2の開閉制御手段
10 内燃機関要副連通路
11 コンプレッサ用副連通路
12 内燃機関用開閉手段
13 コンプレッサ用開閉手段
20,20’ 弁体
24、24’ 弁本体
25、25’ 戻しバネ
26A,26A’ピストン
26,26’ シリンダ
A シャッター弁
G バタフライ弁
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pump device, and more particularly, an intake air control in a structure that increases a vacuum suction force using an internal combustion engine, a compressor driven by the internal combustion engine, and an ejector that generates a vacuum suction force by exhalation from the compressor. About.
[0002]
[Prior art]
The pump device has various uses, and one of them is a lining operation in an underground underground pipe and a soil excavation operation on the ground.
The lining operation in the buried pipe is an operation for forming a coating film on the inner surface of the pipe. For example, by applying positive or negative pressure from one end in the extension direction of the pipe, the other end from the other end in the extension direction is applied. The air flow in the pipe is generated, and the coating nozzle of the lining coating pig introduced and pulled in the pipe is rotated by the air flow in the pipe to centrifugally apply the lining resin liquid. In some cases, the pipe cleaning pig or the parachute is moved in the pipe by using the generation of the air flow in the pipe.
[0003]
The soil excavation work on the ground is performed by using a crusher having a crushing blade rotated by an air motor at the tip of a handle that can be gripped by an operator, and crushing the soil while rotating this crushing blade with compressed air. It is intended to suck and remove the soil with a vacuum hose connected to a vacuum suction device.
The crusher and the vacuum suction device used for soil excavation work are often used at the same time. For this reason, the generation of compressed air by the compressor and the vacuum suction force are utilized. The vacuum suction force described above is used when generating the air flow in the pipe when the lining coating pig used for the lining operation in the pipe is moved to rotate the coating nozzle.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional pump apparatus as described above, it is desirable to increase the output of the compressor and the internal combustion engine that is the drive source thereof, in order to improve pump efficiency. However, if the internal combustion engine and the compressor are large-sized, The cost will increase accordingly.
Therefore, it has been proposed to use an intake operation in an internal combustion engine or a compressor in order to increase the vacuum suction force of the vacuum suction device (for example, Japanese Patent Application No. 7-82410 related to the prior application of the present applicant).
However, when the intake air of the internal combustion engine or the compressor is used for increasing the vacuum suction force, there are the following problems.
Suction pressure in the vacuum suction device when the vacuum suction force is increased when an engine that is an internal combustion engine instead of a motor is used as a drive source of the compressor, and the rotation speed is constant. Will increase. However, along with this, the intake air amount in the engine and the compressor shows a decreasing trend. For this reason, the minimum intake amount for maintaining normal combustion of the engine and for maintaining normal compression operation in the compressor cannot be obtained.
[0005]
Thus, it is conceivable to introduce the atmosphere by opening the intake portions of the engine and the compressor only when the intake air amount of the engine and the compressor is decreased. As a configuration used to execute such a system, a configuration is provided in which an on-off valve that sets the intake portion in two modes of opening or closing is uniquely provided, and the on-off valve is opened in response to a decrease in the intake air amount. There is.
However, if you try to open the open / close valve independently when the intake air amount in the engine or compressor decreases, chattering is likely to occur when switching the open / close valve due to intake air pulsation that occurs in the engine or compressor. This can lead to inadequate atmospheric uptake.
[0006]
An object of the present invention is to provide a vacuum suction force while ensuring a predetermined operation state in an internal combustion engine and a compressor when intake air of the compressor or the internal combustion engine is used for increasing the vacuum suction force in view of the problems in the conventional pump device. In particular, the present invention provides a pump device having a configuration capable of optimizing an air supply state for maintaining a predetermined operation in an internal combustion engine or a compressor. There is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the invention described in claim 1 includes an internal combustion engine, a compressor driven by the internal combustion engine, and an ejector for generating a vacuum suction force using the air discharged from the compressor as an ejection source. In the pump device configured to take in the intake air from the engine and the compressor into the internal combustion engine and the compressor, while taking in the air directly from the ejector side, the internal combustion engine and the compressor are connected to the internal combustion engine and the compressor. The internal combustion engine opening / closing means and the compressor opening / closing means are provided on the air intake side of the engine, and the internal combustion engine opening / closing means and the compressor opening / closing means are slidable by detecting the negative pressure generated in the ejector. An intake portion of the internal combustion engine and the compressor connected to the piston A valve body for changing the opening / closing amount in the intake portion of the engine, and changing the opening / closing amount following the change in the intake amount in the internal combustion engine and the compressor according to the suction pressure generated by the ejector. The intake air amount in the internal combustion engine and the compressor is configured to prevent the intake air amount from becoming a minimum intake air amount or less.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the pump device according to the first aspect, the valve body provided in the opening / closing means for the internal combustion engine and the compressor always closes the intake portions of the internal combustion engine and the compressor. It is characterized by having a habit and changing the intake portion to increase in accordance with an increase in the negative pressure generated in the ejector.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the pump device according to the first aspect, the opening / closing means for the internal combustion engine and the compressor has a cylinder that slidably supports the valve body, and the cylinder is It is characterized by communicating with the main communication path.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the pump device according to the second or third aspect, the valve body is constituted by a shutter valve capable of opening and closing the intake portion.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the pump device according to the second or third aspect, the valve body is configured by a butterfly valve that is rotatable in the intake portion.
[0012]
[Action]
According to the first to third aspects of the present invention, the valve body can change the opening amount of the intake portion of the internal combustion engine and the compressor in accordance with the amount of sliding of the piston by the negative pressure generated by the ejector. In particular, the valve body detects the magnitude of the negative pressure generated in the ejector, and changes the opening amount in the intake portion following the change in the sliding amount of the piston according to the magnitude of the negative pressure. Intake replenishment can be continuously performed following the decrease in the intake amount. Thereby, unlike the conventional case, it is possible to compensate for the reduction in the intake air amount according to the reduction degree of the intake air amount without being affected by the intake air pulsation.
[0013]
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, the opening / closing operation of the intake section can be opened / closed with a simple configuration without using a special structure.
[0014]
【Example】
The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a main part of a pump device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an intake system in the pump device is shown.
In FIG. 1, a pump device 1 includes an engine 2 and a compressor 3 as an internal combustion engine provided in a soundproof housing 1A, and further includes an externally attached ejector 4 on the outer wall of the soundproof housing 1A.
The engine 2 is provided for rotationally driving the compressor 3, and is coupled to the compressor 3 by a coupling provided on the output shaft.
As the engine 2, a diesel engine that is relatively resistant to intake and exhaust pressure fluctuations is used.
The compressor 3 employs a reciprocating type and a screw type in order to generate a vacuum suction force by the intake air and to generate a high-pressure air by the exhalation, and to supply to the ejector 4 which will be described later and to a work machine using the high-pressure air. Supply the working pressure gas.
As a working machine using high-pressure air, there is an air motor for rotating a crushing blade for soil excavation described in the prior art.
Although details of the ejector 4 are not shown, for example, as shown in the specification of Japanese Patent Application No. 8-127502, which is a prior application of the applicant of the present application, a vacuum is generated by the high-pressure air injection nozzle and the high-pressure air. A combination with a diffuser that generates a suction force is used. The vacuum suction force (negative pressure) generated by the ejector 4 is used, for example, in the crushed soil suction device used in the soil excavation work described above, or the positive pressure / negative in the pipe described in the prior art. Used to generate air flow in pipes by pressure generation.
[0015]
The air sucked from the outside by the vacuum suction force generated by the ejector 4 is introduced into the intake portions of the engine 2 and the compressor 3 through the main communication passage 5 described later.
The main communication path 5 is connected to and communicates with an air cleaner 6 located in the intake portion of the engine 2 and an air cleaner 7 located in the intake portion of the compressor 3. The ejector 4 uses intake air in the engine 2 and the compressor 3. The vacuum suction force can be increased.
[0016]
In the main communication path 5, first and second opening / closing control means 8 and 9 for controlling the opening and closing of the communication path are arranged.
Each of the first and second opening / closing control means 8 and 9 is composed of a check valve whose opening / closing amount is controlled according to the suction pressure obtained by the vacuum suction force generated by the ejector 4. The opening / closing control means 8 is disposed between the ejector 4 and the air cleaner 7 on the compressor 3 side, and the second opening / closing control means 9 is disposed closer to the air cleaner 6 on the engine 2 side than the first opening / closing means 8. Has been.
[0017]
In addition to the main communication passage 5, an internal combustion engine sub-communication passage 10 and a compressor sub-communication passage 11 are connected to the intake passage on the engine 2 side and the intake passage on the compressor 3 side.
The internal combustion engine sub-communication passage 10 and the compressor sub-communication passage 11 are respectively provided with an internal combustion engine opening / closing means 12 and a compressor opening / closing means 13 for controlling the communication state with the atmosphere. The means 12 and 13 have a configuration in which the opening / closing amount is controlled following the suction pressure (negative pressure) of the intake air from the ejector 4 introduced into the main communication passage 5.
[0018]
That is, the first and second opening / closing control means 8 and 9, the internal combustion engine opening / closing means 12, and the compressor opening / closing means 13 have the following operating characteristics.
(1) When the negative pressure generated in the ejector 4 reaches the upper limit (minimum vacuum pressure), only the internal combustion engine switching means 12 and the compressor switching means 13 are opened according to the suction pressure generated in the ejector 4. Thus, the atmosphere can be directly introduced into the engine 2 and the compressor 3. As a result, the intake air amount to the engine 2 and the compressor 3 is prevented from being insufficient, the drive of the compressor 3 by the engine 2 is maintained in a normal state, and the discharge of high-pressure air from the compressor 3 is also maintained normally. Therefore, it can be maintained that the vacuum suction force of the ejector 4 is increased by these devices.
[0019]
(2) When the lower limit value (maximum vacuum pressure) of the negative pressure generated in the ejector 4 is reached, only the first and second opening / closing control means 8 and 9 are opened, and the intake air from the ejector 4 is sent to the engine 2 And introduced into the intake portion of the compressor 3. Thus, when the intake air amount does not adversely affect the combustion state of the engine 2 and the compression operation of the compressor 3, the air sucked by the vacuum suction force generated by the ejector 4 is in a normal state. Therefore, the intake air of the engine 2 and the compressor 3 is added, and the vacuum suction force of the ejector 4 is increased.
[0020]
For this reason, the principle structure shown in FIG. 2 is adopted for the opening / closing means 12 for the internal combustion engine and the opening / closing means 13 for the compressor.
In FIG. 2, the opening / closing means A is a shutter valve that has swing ends at both ends, is provided with a fulcrum B between the swing ends and is swingably supported, and can reciprocate through the opening of the intake pipe Ps. It is configured.
One of the swing ends A1 is an end portion that opens and closes an intake pipe on the engine 2 side or the compressor 3 side (denoted by reference sign Ps for convenience), and the other end of the swing end is hooked with one end of a return spring C. Yes.
In addition to the return spring C, one end of a piston rod D1 for swinging the opening / closing means A in a direction opposite to the biasing direction by the return spring C is connected to the other end of the swing end.
The piston rod D1 is integrated with a piston D that is slidable in the cylinder E, and the suction pressure (P) of the ejector 4 acts on the cylinder E on the side opposite to the connecting position of the piston rod D1 in the piston. It is like that.
[0021]
At the other end of the swing end, the connecting position of the return spring C and the connecting position of the piston rod D1 are different from the fulcrum position. In particular, the distance from the fulcrum position to the connecting position of the return spring C is made larger than that of the connecting position of the piston rod D1 by increasing the moment at the position of the return spring C. This is to prevent the shape dimension, that is, the coil diameter and the winding diameter from increasing.
The return spring C is usually given an elastic force capable of closing the intake pipe Ps by one of the swinging ends of the opening / closing means A, and the suction of the ejector 4 acting in the cylinder E with respect to this elastic force. When the pressure is won, it expands according to the difference, thereby swinging the opening / closing means A and changing the opening amount of the intake pipe Ps by one of the swinging ends A1.
[0022]
The adjustment of the opening amount of the intake pipe Ps is based on the relationship between the suction pressure (negative pressure) generated by the ejector 4 shown in FIG. 3 and the intake amount.
FIG. 3 is a diagram showing a result of an experiment on the relationship between the suction pressure (negative pressure) generated by the ejector 4 and the intake air amount (suction flow rate). In FIG. The relationship between the suction pressure and the intake air amount is shown. The result indicated by reference numeral S2 indicates that the ejector 4 in the case where the suction pressure on the ejector 4 side is increased by replenishing the discharge air from the compressor 3 in addition to the ejector 4 is shown. In addition to the result indicated by reference sign S2, the result indicated by reference sign S3 indicates the relationship between the suction pressure and the intake amount when the suction force of the engine 2 is increased. Shows the relationship.
As apparent from FIG. 3, the intake air amount tends to decrease as the suction pressure (negative pressure) is applied. In particular, when trying to increase the vacuum suction force by the ejector 4 using the intake air of the compressor 3, the intake air amount decreases when the suction pressure reaches a certain suction pressure in the ejector 4, and the intake air when only the ejector 4 is used. Since the compressor 3 is used, the effect of increasing the suction force cannot be obtained. Therefore, not only the vacuum suction force by the ejector 4 but also other devices, particularly in this case, if the suction pressure at the ejector 4 is increased by using the intake air from the compressor, the compressor 3 It is necessary to correct the reduction of the intake air amount so that the rotation of the compressor 3 and the engine 2 that drives the compressor 3 is maintained normally and the increase in the suction pressure at the ejector 4 is maintained.
[0023]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the intake pipe (in FIG. 2, in FIG. 2) follows the change in the suction pressure by the ejector 4 for the case where the intake air in the compressor 3 is used in addition to the ejector 4. The opening amount of the pipe indicated by the symbol Ps is changed. In FIG. 4, in addition to the case where the intake air in the compressor 3 is used in addition to the ejector 4, the relationship between the suction pressure (negative pressure) and the intake air amount when only the ejector 4 is used, and the compressor 3 and the engine The relationship between the suction pressure (negative pressure) at the ejector 4 and the intake air amount when the intake air of 2 is used is also shown. In FIG. 4, it is clear that in the state indicated by reference signs α2 and α3, the amount of intake air is reduced as the number of devices related to intake air decreases in comparison with the state indicated by reference sign α1.
In FIG. 2, the piston rod D <b> 1 corresponds to a change in the balance between the suction pressure from the ejector 4 acting on the cylinder E and the elastic force of the return spring C, in particular, according to the magnitude of the suction pressure with respect to the elastic force of the return spring C. The opening amount with respect to the intake pipe P is changed by changing the swinging amount of the opening / closing means A. In this embodiment, as the elastic force of the return spring C, the engine 2 side is given a characteristic of fully opening the intake pipe Ps at a lower pressure than the compressor 3 side. By making the full opening pressure on the engine 2 side low, the operating state of the engine 2 for improving the discharge efficiency of high-pressure air from the compressor 3 can be maintained.
Of course, the return spring C can be adjusted to change the elastic force so as to secure a minimum amount of intake air.
[0024]
Based on the above principle, the configuration of the pump device according to the present embodiment is shown in FIG.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view for explaining the internal combustion engine opening / closing means 12 and the compressor opening / closing means 13, in which an engine (a member denoted by reference numeral 2 in FIG. 1) and a compressor (FIG. 1). The valve bodies 20 and 20 'serving as the internal combustion engine opening / closing means 12 and the compressor opening / closing means 13 are disposed at the air opening portions of the intake pipes 2A and 3A.
Since the valve bodies 20 and 20 ′ have substantially the same configuration, the valve body on the engine 2 side will be described as follows. In addition, regarding the valve body 20 ′ of the compressor opening / closing means 13, a dash is added to the reference numeral.
As shown in FIG. 5, the valve body 20 includes a support bracket 23 fixed to the soundproof housing 1 </ b> A portion of the pump device 1, a valve body 24, a return spring 25, and a cylinder 26 having a piston 26 </ b> A as main parts. ing.
As shown in FIG. 6, the support bracket 23 is fixed to the soundproof housing 1 </ b> A of the pump device 1 with the intake pipe 2 </ b> A partially inserted therein, and supports a fulcrum shaft 28 of the valve body 24 described later. A protrusion 23A is provided at a position having a predetermined distance with respect to the fulcrum shaft 28, and one end of a return spring 25 is hooked on the protrusion 23A. The fulcrum shaft 28 is supported by a pair of bearings 28A in a region having a certain length in the axial direction. As a result, the valve body 24 is prevented from being tilted by the negative pressure generated at the atmospheric opening of the intake pipe 2A, and the operation of the valve main body 24 is prevented from being parallel to the atmospheric opening.
When the valve body 24 is tilted without being parallel to the atmosphere opening, the valve body 24 rubs against the edge of the atmosphere opening, and the atmosphere opening cannot be smoothly opened. Trouble is solved.
As shown in FIG. 6, the valve main body 24 is supported by a fulcrum shaft 28 so as to be swingable. One of the swing ends is a lid that can block the intake pipes 2A and 3A. On the other side, the other end of the return spring 25 is hooked. A guide hole 24A is formed at one of the swing ends of the valve body 24 in accordance with a swing locus with respect to the fulcrum shaft 28. The guide hole 24A is fixed to the soundproof housing 1A of the pump device 1. The guide rod 29 is inserted.
The valve body 24 is connected to a rod of a piston 26 </ b> A constituting a negative pressure piston closer to the fulcrum shaft 28 than the return spring 25 located at the other end of the swing end, and the piston 26 </ b> A is taken into the main communication passage 5. A suction passage 26B having a mouth is slidably disposed in a cylinder 26 that is in communication with the opposite side of the rod of the piston 26A. The suction passage 26B is provided for detecting the suction pressure (negative pressure) generated in the ejector 4 and setting the sliding amount of the piston 26A. In FIG. 5, symbol PA indicates the flow direction of the suction air by the ejector 4.
[0025]
Since the present embodiment is configured as described above, when the engine 2 is started to operate the compressor 3, compressed air is discharged from the compressor 3 and exhaust gas is also discharged from the engine 2. Then, high-pressure air that uses these compressed air and exhaust as driving sources is introduced into the ejector 4, and a vacuum suction force is generated in the ejector 4. Thus, the vacuum suction force in the ejector 4 can be increased by using not only the compressed air from the compressor 3 but also the exhaust of the engine 2 as a drive source and an air source, so that the working efficiency in the apparatus using high-pressure air is increased. Can be improved.
[0026]
Further, when the engine 2 is in operation, only the first and second opening / closing control means 8 and 9 are opened when the suction pressure generated in the ejector 4 corresponds to the lower limit value. As a result, air is sucked in by the compressor 3 and air is also sucked in by the engine 2. Then, a part of the air sucked into the ejector 4 by the vacuum suction force generated in the ejector 4 is sucked into the compressor 3 connected to the main communication path 5, and the rest is sent to the engine 2. Inhaled. Thus, in addition to the vacuum suction force generated in the ejector 4, the intake air is used in the engine 2 and the compressor 3, so that the vacuum suction force in the ejector 4 is increased and necessary for the operation of the engine 2 and the compressor 3. Since the intake air amount can be obtained, the vacuum suction force of the ejector 4 is further increased by utilizing the exhaust and exhaust air from the engine 2 and the compressor 3.
[0027]
When the suction pressure (negative pressure) generated in the ejector 4 reaches the upper limit value, that is, the suction pressure by the intake air of the engine 2 and the compressor 3 in addition to the original suction pressure of the ejector 4 is set to be higher than the suction pressure of the ejector 4 When the value is reached, only the opening / closing means 12 for the internal combustion engine and the opening / closing means 13 for the compressor are opened following the suction pressure in the ejector 4. In other words, the valve body 24 urged by the return spring 25 so as to close the atmospheric opening is the ejector 4 in a balanced state with the suction pressure (negative pressure) at the ejector 4 acting on the cylinder 27 side with respect to the return spring 25. When the suction pressure (negative pressure) exceeds the elastic force of the return spring 25, it swings in a direction to continuously open the atmospheric opening according to the difference. As a result, even if the amount of air sucked from the ejector 4 is reduced, the air is directly sucked into the engine 2 and the compressor 3, so that the minimum intake amount in the engine 2 and the compressor 3 is guaranteed. The operating state is maintained normally. Therefore, the compressor 3 driven by the engine 2 enables the supply of high-pressure air to increase the vacuum suction force of the ejector 4.
[0028]
According to the above embodiment, since the fulcrum shaft 28 of the valve body 24 is supported by the single bearing 28A arranged in parallel in the axial direction, tilting due to the negative pressure generated in the atmospheric opening is prevented. The valve body 24 can oscillate in parallel with the atmospheric opening, thereby preventing the occurrence of sliding resistance when opened.
[0029]
Next, a modified example of the internal combustion engine opening / closing means 12 and the compressor opening / closing means 13 will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a schematic view corresponding to FIG. 2 for explaining the principle configuration of the opening / closing means. In FIG. 7, the opening / closing means includes a butterfly valve G which is disposed in the intake pipe Ps ′ and is rotatable. .
An operating member L for rotating the butterfly valve G extends in a direction perpendicular to the extending direction of the intake pipe Ps ′, and a part thereof is fixed to the rotation center of the butterfly valve G. The actuating member L has one end connected to the piston rod D1 for rotating the butterfly valve G and the other end connected to the return spring C ′, as in the case shown in FIG. .
The butterfly valve G changes the rotation angle according to the movement amount of the piston rod D1, and changes the opening / closing amount of the intake passage Ps.
In such a configuration, when the suction pressure of the ejector 4 acting in the cylinder E ′ wins against the elastic force of the return spring C, the rotation angle of the butterfly valve G is increased by pulling the operating member L. The opening amount of the intake pipe Ps is increased.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to third aspects of the present invention, the negative pressure generated in the ejector is detected, and the valve body is arranged in the intake portion of the internal combustion engine and the compressor in accordance with the amount of sliding of the piston by the negative pressure. The amount of opening can be changed. In particular, since the valve body changes the opening amount at the intake portion following the change in the sliding amount of the piston according to the magnitude of the negative pressure generated in the ejector, it continuously follows the decrease in the intake amount. The intake can be supplemented. Unlike conventional cases, this makes it possible to supplement the intake amount continuously according to the degree of decrease in intake amount without being affected by intake pulsation. It is possible to promote the increase in the vacuum suction force by the vacuum suction device by eliminating the defect and the shortage of intake air in the compressor.
[0031]
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, a shutter valve or a butterfly valve is used as a configuration for securing an intake air amount for performing normal operation in an internal combustion engine and a compressor without using a special structure. The normal operation of the internal combustion engine and the compressor can be maintained only by using a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a main configuration of a pump device according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram for explaining the principle structure of an opening / closing means for an internal combustion engine and a compressor used in the pump device shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the suction pressure and the intake air amount in the pump device shown in FIG. 1;
4 is a diagram showing the relationship between the suction pressure and the intake air amount for explaining the use state of the opening / closing means described in FIG. 2;
FIG. 5 is a partial cross-sectional view for explaining a main configuration of the pump device shown in FIG.
6 is a partial perspective view for explaining a configuration of a valve body used in the main configuration shown in FIG. 5. FIG.
7 is a schematic view for explaining the principle structure of a modification of the internal combustion engine and compressor opening / closing means used in the pump device shown in FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
1 Pumping device
1A Soundproof housing
2 Engine as an internal combustion engine
3 Compressor
4 Ejecta
5 main passages
8 First opening / closing control means
9 Second opening / closing control means
10 Internal combustion engine required auxiliary communication passage
11 Compressor secondary communication passage
12 Opening / closing means for internal combustion engine
13 Compressor opening and closing means
20, 20 'valve
24, 24 'valve body
25, 25 'Return spring
26A, 26A 'piston
26, 26 'cylinder
A Shutter valve
G Butterfly valve

Claims (5)

内燃機関と、この内燃機関により駆動されるコンプレッサとこのコンプレッサからの吐気を噴出源として真空吸引力を発生させるエヂェクタとを備え、上記エヂェクタからの吸気を上記内燃機関および上記コンプレッサに取り込む一方、上記内燃機関および上記コンプレッサに対しては上記エヂェクタ側からとは別に大気を直接取り込めるように構成したポンプ装置において、
上記内燃機関および上記コンプレッサへの大気取り込み側に配置されている内燃機関用開閉手段およびコンプレッサ用開閉手段を設け、
上記内燃機関用開閉手段およびコンプレッサ用開閉手段は、上記エヂェクタで発生する負圧を検知して摺動可能なピストンに連結されて上記内燃機関の吸気部および上記コンプレッサの吸気部における開閉量を変化させる弁体を有し、上記内燃機関および上記コンプレッサでの吸気量が上記エヂェクタにより発生する吸引圧力に応じて変化するのに追随して開閉量を変化させて上記内燃機関および上記コンプレッサでの吸気量が最少吸気量以下になるのを防止するように構成されていることを特徴とするポンプ装置。
An internal combustion engine, a compressor driven by the internal combustion engine, and an ejector for generating a vacuum suction force using the air discharged from the compressor as an ejection source, and taking in intake air from the ejector into the internal combustion engine and the compressor, For the internal combustion engine and the compressor, a pump device configured to directly take in air separately from the ejector side,
An internal combustion engine opening / closing means and a compressor opening / closing means disposed on the air intake side of the internal combustion engine and the compressor;
The opening / closing means for the internal combustion engine and the opening / closing means for the compressor are connected to a slidable piston by detecting a negative pressure generated in the ejector, and change an opening / closing amount in the intake portion of the internal combustion engine and the intake portion of the compressor. A valve body for changing the opening and closing amount in accordance with the intake air amount in the internal combustion engine and the compressor that changes according to the suction pressure generated by the ejector, and the intake air in the internal combustion engine and the compressor A pump device configured to prevent an amount from becoming less than a minimum intake amount.
請求項1記載のポンプ装置において、
上記内燃機関用および上記コンプレッサ用の開閉手段に備えられている弁体は、常時、上記内燃機関および上記コンプレッサの吸気部を閉じる習性を有し、その習性に対して上記エヂェクタで発生する負圧が大きくなるのに応じて上記吸気部の開放量が大きくなるように変化させることを特徴とするポンプ装置。
The pump device according to claim 1, wherein
The valve element provided in the opening / closing means for the internal combustion engine and the compressor always has a habit of closing the intake portions of the internal combustion engine and the compressor, and the negative pressure generated in the ejector with respect to the habit The pump device is characterized in that the opening amount of the intake section is increased as the air pressure increases.
請求項1記載のポンプ装置において、
上記内燃機関用および上記コンプレッサ用の開閉手段は、上記弁体を摺動可能に支持するシリンダを有し、そのシリンダは、上記主連通路に連通していることを特徴とするポンプ装置。
The pump device according to claim 1, wherein
The opening / closing means for the internal combustion engine and the compressor has a cylinder that slidably supports the valve body, and the cylinder communicates with the main communication passage.
請求項2または3記載のポンプ装置において、
上記弁体は、上記吸気部を開閉可能なシャッター弁で構成されていることを特徴とするポンプ装置。
The pump device according to claim 2 or 3,
The said valve body is comprised with the shutter valve which can open and close the said intake part, The pump apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項2または3記載のポンプ装置において、
上記弁体は、上記吸気部内で回転可能なバタフライ弁で構成されていることを特徴とするポンプ装置。
The pump device according to claim 2 or 3,
The said valve body is comprised with the butterfly valve which can rotate within the said intake part, The pump apparatus characterized by the above-mentioned.
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