JP5428511B2 - プランジャーポンプ - Google Patents

Description

本発明は液体を細霧状に噴霧する場合などに用いるプランジャーポンプに関する。具体的には、噴霧された液体の気化熱によって周囲温度を低下させる場合などに用いられるプランジャーポンプに関する。

従来、ハウス栽培作物に対して水又は液状肥料もしくは薬剤等を細霧状に噴霧させてハウス栽培作物の加湿、冷却、肥料もしくは薬剤散布が行われている（特開平１１−１３７１００号公報、特開平１１−１５５３８９号公報）。

近年ではこうしたハウス栽培用以外にも、集客施設やオフィスビルなどの冷房、夏季のイベントの熱中症対策、吸気冷却による省エネルギー対策、屋根散水による冷房、屋外作業時の冷房等、清水を細霧状に噴霧する可搬式の屋外冷房装置が広く使われている。

一般に、こうした可搬式の屋外冷房装置に使用されるポンプは吸水量が１Ｌ／ｍｉｎ以下と少なく、プランジャーポンプの場合、プランジャーのストローク量が小さく負圧がほとんど発生しないためにポンプの駆動開始時の吸水性に問題を残していた。

特に、貯水タンクをプランジャーポンプの上方に配置している場合でも、ポンプの吸水側配管及び吸排水弁が乾燥した状態ではポンプの駆動を開始しても前記吸排水弁が機能せず配管内のエアが排出されることがないためほとんど吸水が行われなかった。さらに、ポンプの空転によりプランジャー、パッキン等の部品の消耗をきたす場合があった。

そのため、従来は、ポンプの吐出側管路にエア抜きバルブ（コック）を取り付け、ポンプの駆動開始時に前記エア抜きバルブを開放してポンプ内のエアを排出させていた（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、吸水側配管と離れた吐出側管路にエア抜きバルブがあるためポンプ駆動開始時において吸水側配管から前記吐出側管路のエア抜きバルブまでに充満しているエアを排出するには多くの時間を要するものであった。さらに管路の水抜きに手数を要し該水抜きが不十分な場合には残留する水の凍結によりポンプの破損を招く場合があった。

実開平５−２１１８１号公報

本発明は、吸水弁に至る吸水側管路のエア抜きが迅速に行われ、ポンプ駆動開始とともに液が吸水弁に供給されるように構成してポンプ駆動開始から液噴霧までの時間の短縮を図り作業性に優れ、さらに、ポンプの空転に伴うプランジャー、パッキン等の部品の消耗を防止してその耐久性を向上させ、水抜きも容易なプランジャーポンプを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、第一の吸水口から該第一の吸水口より低位置にある吸水弁に至る吸水側管路が前記吸水弁の下方に延長され、該延長された給水側管路に前記第一の吸水口よりも低位置となる第二の吸水口が配設され、前記第一及び第二の吸水口のいずれか一方を上、いずれか他方を下にして上側の吸水口に水源が連通され、該水源よりも前記吸水弁が低位置となるように配置され、下側の吸水口をエア抜き口として利用することを特徴とする（請求項１）。

前記本発明の構成によれば、前記吸水弁を挟んで吸水側管路に第一及び第二の二つの吸水口が設けられる。すなわち、二つの吸水口が間隔をあけて設けられる。そして使用及び設置時には一方の吸水口が前記吸水弁よりも下方に位置させられる。その結果、前記二つの吸水口の間に高低差が生じ、前記吸水弁よりも下方に位置させられた吸水口をエア抜き口として利用することができる。

具体的には、前記吸水弁より下方に位置させられた吸水口に予めエア抜きバルブを装着しておき、該エア抜きバルブを一時開放し、前記吸水弁よりも上方に位置した吸水口に貯水タンク等の水源からの給水を行いながらポンプを駆動させればよい。

その結果、ポンプの吸水側配管及び排水弁が乾燥した状態であっても、前記吸水弁よりも上方の貯水タンク（水源）から吸水される水頭に押し出されて前記吸水側管路内のエアは前記吸水弁より下方に位置した吸水口から前記延長させられた吸水側管路を通って排出されるとともに、前記吸水弁よりも上方に位置した吸水口からの給水が吸水弁に至る吸水側管路を通って前記吸水弁に迅速に供給されてポンプの駆動が開始される。ポンプ駆動後は前記エア抜きバルブが閉じられる。

なお、前記二つの吸水口のうち、ポンプ本体の設置方向に応じて下側に位置する吸水口がエア抜きに使用され、ポンプ本体の設置方向に自由度が確保される。また、前記構成によれば、吸水弁を含む吸水側管路の水抜きを下側の吸水口から容易且つ完全に行うことができる。

本発明の実施の一形態は、前記延長された吸水側管路をさらに延長して前記第一の吸水口に連通して循環路を形成したことを特徴とする（請求項２）。この実施の一形態によれば、前記循環路を冷却水循環路及び余水循環路として機能させることができる。

なお、前記循環路はポンプ本体の外周面にできる限り近づけ、且つシリンダの上下左右を取り巻くように形成することが好ましい。すなわち、前記循環路をポンプ本体の外周面にできる限り近づけ、且つシリンダの上下左右を取り巻くように形成すると、ポンプ本体の外周面からの放熱により前記循環路内の通過液及びポンプ自体の温度の上昇を抑えることができる。

本発明の実施の一形態は、前記循環路をプランジャー摺動部に導いたのち循環させたことを特徴とする（請求項３）。この実施の一形態によれば、プランジャー及び該プランジャーのシール部材が前記内部循環路の通過液により湿潤され、前記シール部材の焼き付き等の不具合が防止される。

本発明によれば、吸水口から吸水弁に至る吸水側配管のエア抜きが迅速に行われてポンプ駆動開始とともに液が吸水弁に供給される。したがって、ポンプ駆動開始から液噴霧までの時間が短縮され作業性に優れた効果が得られる。さらにポンプ空転に伴うプランジャー、パッキン等の部品の消耗を防止することができ、したがってその耐久性を向上させることができる。その他、本発明のプランジャーポンプは小型、可搬タイプに構成できる。

本発明の実施の一形態に係るプランジャーポンプの斜視図である。 本発明の実施の一形態に係るプランジャーポンプの要部断面図である。

本発明のプランジャーポンプの構成は、従来のプランジャーポンプと基本的に同じである。図中、１は、図示しないエンジンの駆動軸に連繋されるコネクティングロッド、２はプランジャー、３は前記プランジャー２と一体のピストン、４はシリンダ、５は吸水口（第一の吸水口）、６は吸水ポート、７は吸水弁、８は前記吸水弁７を閉じ状態に押圧しているスプリング、９は吸水室、１０は吐出口、１１は吐出ポート、１２は吐出弁、１３は前記吐出弁を閉じ状態に押圧しているスプリング、１４は吐出室、１５は調圧弁である。

本発明では、吸水弁７（吸水ポート６）の右上に開設した前記吸水口５から前記吸水弁７（給水ポート６）に至る吸水側管路１６が前記吸水弁７の下方に延長させられ、該延長させられた吸水側管路１７にさらに吸水口１８（第二の吸水口）が設けられる。

図面実施の一形態では、図２に示すように、前記吸水口１８が前記延長させられた吸水側管路１７からさらに延長された前記吸水弁７より左下の位置に設けられている。したがって、前記吸水口１８は前記吸水弁７よりも下方に位置させられ、且つ前記吸水口５との関係において高低差が確保されており、前記エア抜き作用に影響を及ぼさないものである。

さらに、図面実施の一形態では、前記延長させられた吸水側管路１７がさらに延長され、シリンダ４の上下左右を取り巻くように先の吸入口５への循環路１９が形成されている。しかも、該循環路１９が前記プランジャー２の摺動部２０に形成した環状室２１に導かれた後に前記先の吸水口５に循環させられている。

前記プランジャーポンプでは、吸水ポート６を常時はスプリング８の働きで閉じている吸水弁７は、前記ピストン３が前記シリンダ４内を図２でみて左側へ後退する時に、前記シリンダ４内の負圧化により前記スプリング８を押縮して開く方向へ移動する。

前記ピストン３には、前記吸水室９と前記吐出室１４とを互いに連通する連通路２２が形成されていて、該連通路２２は、吐出弁１２及びスプリング１３の働きで常時は閉じられ、該吐出弁１２は、前記ピストン３が前記シリンダ４内を図２でみて右側へ進出するときに、前記吸水室９の内圧の上昇によりスプリング１３を押縮して前記連通路２２を開く方向(図２でみて左方向)に移動する。

すなわち、前記プランジャーポンプは、前記ピストン３が前記シリンダ４内を図２でみて左端まで後退するとき、前記吸水弁７が前記吸水ポート６を開く方向に移動して、前記シリンダ４内の前記吸水室９に前記吸水側管路１６から液が吸い込まれる。この吸水工程では、前記吐出弁１２は前記連通路２２を塞いでいる。

つぎに、前記ピストン３が、図２でみて右側へ進出するとき、前記吐出弁１２が前記連通路２２を開く方向に移動し、前記吸入室９から吐出室１４と吐出ポート１１とを介して前記吐出口１０へと液が圧送されるものである。

前記本発明のプランジャーポンプは、ポンプの駆動開始時には、上下左右の何れを底面とした場合でも前記吸水口５あるいは吸水口１８の一方が前記吸水弁７よりも下方に位置させられる。その結果、前記吸水口５又は吸水口１８が他方の吸水口１８又は吸水口５よりも下方に位置させられて両吸水口５と１８間に高低差が生じる。図面実施の一形態では、前記吸水口１８が前記吸水口５よりも下方に位置させられ、前記上方の吸入口５が図示しない貯水タンク等の水源と連通させられる。

図面実施の一形態の場合、前記下方に位置した吸水口１８に予めエア抜きバルブを装着しておき、ポンプの駆動開始とともに前記エア抜きバルブを一時開放し、上方に位置した前記吸水口５から給水を行えば、前記吸水側配管１６、１７内のエアは前記下方に位置した吸水口１８から排出されるとともに、上方に位置した吸水口５からの給水が前記給水弁７に供給されてポンプの駆動が開始されるものである、ポンプ駆動後は前記エア抜きバルブが閉じられる。

本発明は、吸水口を吸水路側管路に二つ設けることにより、自由度の高いレイアウトでプランジャーポンプを搭載できるとともに、ポンプ駆動開始時におけるエア抜きを迅速に行うことができるという効果を有し、液体を細霧状に噴霧する可搬式の屋外冷房装置等のプランジャーポンプとして有用である。

２ プランジャー
５ 吸水口（第一の吸水口）
７ 吸水弁
１６ 吸水側管路
１７ 吸水側管路
１８ 吸水口（第二の吸水口）
１９ 循環路

Claims (3)

1. 第一の吸水口（５）から該第一の吸水口（５）より低位置にある吸水弁（７）に至る吸水側管路（１６）が前記吸水弁（７）の下方に延長され、該延長された給水側管路（１７）に前記第一の吸水口（５）よりも低位置となる第二の吸水口（１８）が配設され、前記第一及び第二の吸水口（５，１８）のいずれか一方を上、いずれか他方を下にして上側の吸水口に水源が連通され、該水源よりも前記吸水弁（７）が低位置となるように配置され、下側の吸水口（１８）をエア抜き口として利用することを特徴とするプランジャーポンプ。
2. 前記延長された吸水側管路（１７）をさらに延長して前記第一の吸水口（５）に連通して循環路（１９）を形成したことを特徴とする請求項１に記載のプランジャーポンプ。
3. 前記循環路（１９）をプランジャー摺動部（２０）に形成した環状室（２１）に導いたのち循環させたことを特徴とする請求項２に記載のプランジャーポンプ。

Images