JP5800940B2

JP5800940B2 - スクイーズポンプ装置及びエアチャンバー洗浄方法

Info

Publication number: JP5800940B2
Application number: JP2014059853A
Authority: JP
Inventors: 川　政彦; 政彦川
Original assignee: 川機械工業株式会社
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2034-03-24
Also published as: JP2015183571A

Description

本発明は、スクイーズポンプ装置及びエアチャンバー洗浄方法に関する。

従来、モルタルやセメントペースト等の流動体を遠く離れた作業現場まで圧送するためにスクイーズポンプが使用される。スクイーズポンプは、円弧状内周面に沿って弯曲状に設置される可撓性のポンピングチューブと、ポンピングチューブの外周面を押圧しながら回転するロータとを、備え、ホッパーからポンピングチューブに流動体が供給され、ロータと円弧状内周面の間でポンピングチューブを圧搾して流動体を下流側の吐出口に搾り出すように構成されている。しかし、吐出口近くでロータがポンピングチューブから離間しようとする際、ポンピングチューブ内に急激な容積変化が生じ、流動体の流れに脈動が発生するという欠点があった。そこで、圧送される流動体の脈動を低減するためのエアチャンバーを備えたスクイーズポンプ装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０００−３２０４７２号公報

特許文献１記載のスクイーズポンプ装置は、流動体が圧送される圧送管にエアチャンバーを連通連結し、圧送管内の流動体の圧力がエアチャンバーの内部空間の圧力より高い状態では、流動体が圧送管から内部空間に流入し、圧送管内の流動体の圧力がエアチャンバーの内部空間の圧力より低い状態では、内部空間の流動体を圧送管に流出させ、圧送管内の流動体の圧力変動を平滑化するよう構成されている。

しかし、スクイーズポンプの稼働中は、モルタルやセメントペースト等の流動体がエアチャンバーの内部空間への流入・流出を繰り返す為、その内部空間及び圧力計の隔膜等に流動体が付着して、そのまま放置しておくと付着した流動体が固まってしまう。このため、作業が終了した後、圧送管からエアチャンバーを取外して内部空間を洗浄する必要があった。エアチャンバーの洗浄作業は、作業終了後に毎回行わなければならないので、その度に多大な労力と時間がかかり、非常に面倒であった。

そこで、本発明は、エアチャンバーの洗浄作業を簡単かつ迅速に行い得るスクイーズポンプ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るスクイーズポンプ装置は、流動体を貯留するホッパーと、ポンピングチューブをロータで圧搾することにより上記ホッパーの上記流動体を吸引し上記ポンピングチューブから該流動体を搾り出して吐出管に吐出するスクイーズポンプ本体と、上記吐出管から圧送管に圧送される上記流動体の脈動を低減するためのエアチャンバーとを、備えるスクイーズポンプ装置に於て、上記圧送管に上記エアチャンバーの下端部を連通連結し、かつ、上記エアチャンバーの上端部に排出管を連通連結し、該排出管は、開閉自在の第１バルブを備え、さらに、上記圧送管は、上記エアチャンバーより下流側に、開閉自在の第２バルブを備えているものである。
また、上記エアチャンバーが上記ホッパーに隣接して設置され、上記排出管は、上記第１バルブより先端側の開口端部を、上記ホッパーの上方位置乃至内部に配設しているものである。

また、本発明に係るエアチャンバー洗浄方法は、エアチャンバーの上端部に連通連結される排出管の第１バルブを閉止し、かつ、スクイーズポンプ本体から搾り出される流動体を圧送する圧送管の第２バルブを開放し、該圧送管に連通連結される上記エアチャンバーの内部空間に上記流動体を出し入れすることで圧送される上記流動体の脈動を低減し、上記スクイーズポンプ本体から上記圧送管を介して作業現場まで上記流動体を圧送し、作業終了後に、ホッパーに洗浄水を供給して上記スクイーズポンプ本体及び上記圧送管に残留する上記流動体を排出し、次に、上記排出管の上記第１バルブを開放し、かつ、上記圧送管の上記第２バルブを閉止し、上記圧送管から上記エアチャンバーの上記内部空間に洗浄水を流入し、上記内部空間に残留する上記流動体を上記排出管から排出して、上記内部空間を洗い流す方法である。
また、エアチャンバーの内部洗浄工程に於て、上記排出管から上記洗浄水を流出して上記ホッパーに供給し、上記スクイーズポンプ本体によって上記洗浄水を循環する方法である。

本発明のスクイーズポンプ装置によれば、エアチャンバーを圧送管から取り外すことなく、圧送管からエアチャンバーに洗浄水を流入して容易に洗浄できる。エアチャンバーの洗浄にかかる時間を短縮できる。

また、本発明のエアチャンバー洗浄方法によれば、エアチャンバーを圧送管から取り外すことなく、圧送管からエアチャンバーの内部空間に洗浄水を流入して容易に洗浄できる。エアチャンバーの洗浄にかかる時間を短縮できる。

本発明のスクイーズポンプ装置の簡略構成図である。本発明の実施の一形態を示した正面図である。本発明の実施の一形態を示した平面図である。エアチャンバーの作用を説明するための簡略拡大断面図であり、（Ａ）はエアチャンバーの内部空間に流動体が流入する様子を示した簡略拡大断面図であり、（Ｂ）はエアチャンバーの内部空間から流動体が流出する様子を示した簡略拡大断面図である。本発明のエアチャンバー洗浄方法を説明するための簡略拡大断面図である。エアチャンバーの内部洗浄工程を示す簡略拡大断面図である。エアチャンバーの内部洗浄工程を示す簡略拡大断面図である。排水工程を示す簡略拡大断面図である。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１は、本発明を簡略に示した構成図である。図２は、本発明の実施の一形態を示す正面図であり、図３は、その平面図である。なお、図３に於て、構成の一部（スクイーズポンプ本体３のケーシングなど）を図示省略している。
図１〜図３に示すように、本発明のスクイーズポンプ装置は、モルタルやセメントペースト等の流動体Ｆを貯留するホッパー２と、ポンピングチューブ８をロータ６で圧搾することによりホッパー２の流動体Ｆを吸引しポンピングチューブ８から流動体Ｆを搾り出して吐出管４に吐出するスクイーズポンプ本体３と、吐出管４から圧送管１４に圧送される流動体Ｆの脈動を低減するためのエアチャンバー５とを、備えている。
スクイーズポンプ本体３から吐出される流動体Ｆは圧送管１４を介して遠く離れた作業現場まで圧送される。なお、流動体Ｆは、モルタルやセメントペースト、あるいは、モルタルに各種の骨材を混合したコンクリート、モルタルにセラミック片を混合した建築物塗装用の防火剤などを包含する。

図３に於て、スクイーズポンプ本体３は、円弧状内周面１７に沿って設置される可撓性のポンピングチューブ８と、ポンピングチューブ８の外周面を押圧しながら回転するロータ６とを、備えている。ポンピングチューブ８は、（上流側）一端部が、吸引管９に連結されホッパー２の下端開口部に連通し、かつ、（下流側）他端部が、吐出管４に連結され圧送管１４に連通している。ロータ６は、回転板１８と、回転板１８の両端部に回転自在に枢着される一対の押圧ローラ１６，１６とを有している。ロータ６は、押圧ローラ１６をポンピングチューブ８の外周面に押し付けて円弧状内周面１７との間でポンピングチューブ８を扁平状に弾性変形させると共に、押圧ローラ１６を回転させてポンピングチューブ８の外周面で転動させ、ポンピングチューブ８を圧搾する。ロータ６によってポンピングチューブ８を圧搾することで、ホッパー２の流動体Ｆを吸引管９からポンピングチューブ８内に吸引し、かつ、ポンピングチューブ８から流動体Ｆを搾り出して吐出管４に吐出するように構成されている。なお、ロータ６は、回転板１８が複数本の放射状アームを有し、各アームの先端部に押圧ローラ１６を有する構造としても良く、例えば、３個の押圧ローラ１６，１６，１６をもってポンピングチューブ８を圧搾すれば、圧送される流動体Ｆの脈動の振幅を小さく抑制することができる。

図１と図２に示すように、圧送管１４にエアチャンバー５の下端部５Ｂを連通連結し、かつ、エアチャンバー５の上端部５Ａに排出管７を連通連結し、排出管７は、開閉自在の第１バルブ１１を備え、圧送管１４は、エアチャンバー５より下流側に、開閉自在の第２バルブ１２を備えている。
エアチャンバー５は、上端部５Ａに圧力計１９を備えている。圧力計１９は、隔膜式圧力計を用いるのが好ましい。エアチャンバー５は、分割可能な構造であって、ハウジング形管継手２５によって連結一体化されている。ハウジング形管継手２５は、エアチャンバー５の下端部５Ｂ、及び／又は、上端部５Ａに設けられ、圧送管１４との連通流路や排出管７に流動体Ｆが詰まってしまった時に、エアチャンバー５を分割して修復するための非常用開閉手段として設けられている。なお、ハウジング形管継手２５は省略しても良く、エアチャンバー５を分割不可能の一体構造とすれば、気密状態に保持するのが容易であり、構造も簡素化できる。
第１バルブ１１と第２バルブ１２は、流体抵抗の小さいフルボア形ボールバルブを用いるのが好ましい。第１バルブ１１と第２バルブ１２は、レバーＲを９０°回転させることで内部流路の開放・閉止を切替可能として構成されている。

また、エアチャンバー５がホッパー２に隣接して設置され、排出管７は、第１バルブ１１より先端側の開口端部１３を、ホッパー２の上方位置乃至内部に配設している。
図２に示すように、ホッパー２とスクイーズポンプ本体３と圧送管１４とエアチャンバー５は、台車１５に搭載されてユニット化（一体化）されている。台車１５は、旋回可能なキャスター２１と車輪２０を備え、走行自在である。図２では、流動体Ｆを攪拌しホッパー２に供給するためのミキサー１が、スクイーズポンプ本体３とホッパー２に架け渡して設置されている。

図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、エアチャンバー５は、内部空間１０を有し、内部空間１０の下端開口部が圧送管１４と連通している。従って、圧送管１４内の流動体Ｆの圧力Ｐ_１とエアチャンバー５の内部空間１０の圧力Ｐ_０との圧力差によって、流動体Ｆが圧送管１４から内部空間１０に流入し、又は、内部空間１０内の流動体Ｆが圧送管１４に流出する。
図４（Ａ）に示すように、圧送管１４内の流動体Ｆの圧力Ｐ_１が脈動により上昇し、内部空間１０の圧力Ｐ_０より高くなると、内部空間１０の空気が圧縮され、圧力が均衡するまで流動体Ｆが圧送管１４から内部空間１０に流入する。逆に、圧送管１４内の流動体Ｆの圧力Ｐ_１が脈動により低下し、内部空間１０の圧力Ｐ_０より低くなると、内部空間１０の空気が膨張し、内部空間１０内の流動体Ｆが圧送管１４に流出する。このように、エアチャンバー５は、内部空間１０に流動体Ｆを出し入れすることで、圧送管１４内の流動体Ｆの圧力変動を平滑化して、脈動の振幅を効果的に低減する。

上述した本発明のスクイーズポンプ装置の使用方法（作用）について説明する。
通常運転状態では、エアチャンバー５の上端部５Ａに連通連結される排出管７の第１バルブ１１を閉止し、かつ、スクイーズポンプ本体３から搾り出される流動体Ｆを圧送する圧送管１４の第２バルブ１２を開放し、圧送管１４に連通連結されるエアチャンバー５の内部空間１０に流動体Ｆを出し入れすることで圧送される流動体Ｆの脈動を低減し、スクイーズポンプ本体３から圧送管１４を介して作業現場まで流動体Ｆを圧送する。
図５に示すように、作業終了後に、ホッパー２に洗浄水Ｗを供給してスクイーズポンプ本体３及び圧送管１４に残留する流動体Ｆを排出する。

次に、エアチャンバー５を洗浄するエアチャンバーの内部洗浄工程に於て、図６に示すように、排出管７の第１バルブ１１を開放し、かつ、圧送管１４の第２バルブ１２を閉止し、圧送管１４からエアチャンバー５の内部空間１０に洗浄水Ｗを流入し、内部空間１０に残留する流動体Ｆを排出管７から排出する。この際、排出管７の開口端部１３から排出される流動体Ｆを、バケツで受けて流動体Ｆをホッパー２に入れることなく廃棄する。

次に、排出管７の第１バルブ１１を一旦閉止し、内部空間１０の圧力（水圧）が上昇したら第１バルブ１１を開放して、排出管７から流動体Ｆ及び洗浄水Ｗを排出する。この開閉操作を数回繰り返して、図７に示すように、洗浄水Ｗで内部空間１０を洗い流す。こうして、内部空間１０の内壁面と、圧力計１９の隔膜１９Ａに付着した流動体Ｆを洗浄水Ｗの水流で洗って、エアチャンバー５を洗浄する。なお、圧力計１９の隔膜１９Ａは、別途取外して洗浄しても良い。

図７に示すエアチャンバーの内部洗浄工程に於て、内部空間１０の流動体Ｆを排出した後、排出管７から洗浄水Ｗを流出してホッパー２に供給し、スクイーズポンプ本体３によって洗浄水Ｗを循環する。なお、排出管７から流出する洗浄水Ｗをホッパー２に供給せず、排出管７の開口端部１３にホースを取付けて、装置外に廃棄しても良い。
図８に示すように、エアチャンバー５の洗浄が終了したら、圧送管１４の第２バルブ１２を開放し、洗浄水Ｗを排出する。

以上のように、本発明に係るスクイーズポンプ装置は、流動体Ｆを貯留するホッパー２と、ポンピングチューブ８をロータ６で圧搾することによりホッパー２の流動体Ｆを吸引しポンピングチューブ８から流動体Ｆを搾り出して吐出管４に吐出するスクイーズポンプ本体３と、吐出管４から圧送管１４に圧送される流動体Ｆの脈動を低減するためのエアチャンバー５とを、備えるスクイーズポンプ装置に於て、圧送管１４にエアチャンバー５の下端部５Ｂを連通連結し、かつ、エアチャンバー５の上端部５Ａに排出管７を連通連結し、排出管７は、開閉自在の第１バルブ１１を備え、さらに、圧送管１４は、エアチャンバー５より下流側に、開閉自在の第２バルブ１２を備えているので、エアチャンバー５を圧送管１４から取り外すことなく、圧送管１４からエアチャンバー５に洗浄水を流入して容易に洗浄できる。エアチャンバー５の洗浄にかかる時間を短縮できる。スクイーズポンプ本体３を逆洗することなく、スクイーズポンプ本体３の正転によって洗浄水Ｗをエアチャンバー５に送り、エアチャンバー５の内部に残留する流動体Ｆを排出管７から排出できる。「逆洗」することが不要となるため、ポンピングチューブ８の負担を軽減し、長期間にわたって使用できる。エアチャンバー５を取り外して洗浄する必要が無いため、気密状態に保持するのが容易であり、構造も簡素化できる。

また、エアチャンバー５がホッパー２に隣接して設置され、排出管７は、第１バルブ１１より先端側の開口端部１３を、ホッパー２の上方位置乃至内部に配設しているので、エアチャンバー５を洗浄する際、排出管７の開口端部１３から流出する洗浄水Ｗを、ホッパー２に供給し、スクイーズポンプ本体３によって洗浄水Ｗを循環して、水を節約できる。また、装置を使用する現場に水を排出できない場合であっても、洗浄水Ｗを循環して現場に水を排出することなくエアチャンバー５を洗浄できる。

また、本発明に係るエアチャンバー洗浄方法は、エアチャンバー５の上端部５Ａに連通連結される排出管７の第１バルブ１１を閉止し、かつ、スクイーズポンプ本体３から搾り出される流動体Ｆを圧送する圧送管１４の第２バルブ１２を開放し、圧送管１４に連通連結されるエアチャンバー５の内部空間１０に流動体Ｆを出し入れすることで圧送される流動体Ｆの脈動を低減し、スクイーズポンプ本体３から圧送管１４を介して作業現場まで流動体Ｆを圧送し、作業終了後に、ホッパー２に洗浄水Ｗを供給してスクイーズポンプ本体３及び圧送管１４に残留する流動体Ｆを排出し、次に、排出管７の第１バルブ１１を開放し、かつ、圧送管１４の第２バルブ１２を閉止し、圧送管１４からエアチャンバー５の内部空間１０に洗浄水Ｗを流入し、内部空間１０に残留する流動体Ｆを排出管７から排出して、内部空間１０を洗い流すので、エアチャンバー５を圧送管１４から取り外すことなく、圧送管１４からエアチャンバー５の内部空間１０に洗浄水Ｗを流入して容易に洗浄できる。エアチャンバー５の洗浄にかかる時間を短縮できる。スクイーズポンプ本体３を逆洗することなく、スクイーズポンプ本体３の正転によって洗浄水Ｗをエアチャンバー５の内部空間１０に送り、エアチャンバー５の内部空間１０に残留する流動体Ｆを排出管７から排出できる。「逆洗」することが不要となるため、ポンピングチューブ８の負担を軽減し、長期間にわたって使用できる。エアチャンバー５を取り外して洗浄する必要が無いため、内部空間１０を気密状態に保持するのが容易であり、構造も簡素化できる。

また、エアチャンバーの内部洗浄工程に於て、排出管７から洗浄水Ｗを流出してホッパー２に供給し、スクイーズポンプ本体３によって洗浄水Ｗを循環するので、装置を使用する現場に水を排出できない場合であっても、洗浄水Ｗを循環して現場に水を排出することなくエアチャンバー５を洗浄できる。従って、現場環境を汚さない。また、水を節約できる。作業時間を短縮でき、作業を簡略化できる。

２ホッパー
３スクイーズポンプ本体
４吐出管
５エアチャンバー
５Ａ上端部
５Ｂ下端部
６ロータ
７排出管
８ポンピングチューブ
１０内部空間
１１第１バルブ
１２第２バルブ
１３開口端部
１４圧送管
Ｆ流動体
Ｗ洗浄水

Claims

流動体（Ｆ）を貯留するホッパー（２）と、ポンピングチューブ（８）をロータ（６）で圧搾することにより上記ホッパー（２）の上記流動体（Ｆ）を吸引し上記ポンピングチューブ（８）から該流動体（Ｆ）を搾り出して吐出管（４）に吐出するスクイーズポンプ本体（３）と、上記吐出管（４）から圧送管（１４）に圧送される上記流動体（Ｆ）の脈動を低減するためのエアチャンバー（５）とを、備えるスクイーズポンプ装置に於て、
上記圧送管（１４）に上記エアチャンバー（５）の下端部（５Ｂ）を連通連結し、かつ、上記エアチャンバー（５）の上端部（５Ａ）に排出管（７）を連通連結し、該排出管（７）は、開閉自在の第１バルブ（１１）を備え、
さらに、上記圧送管（１４）は、上記エアチャンバー（５）より下流側に、開閉自在の第２バルブ（１２）を備えていることを特徴とするスクイーズポンプ装置。
上記エアチャンバー（５）が上記ホッパー（２）に隣接して設置され、上記排出管（７）は、上記第１バルブ（１１）より先端側の開口端部（１３）を、上記ホッパー（２）の上方位置乃至内部に配設している請求項１記載のスクイーズポンプ装置。
エアチャンバー（５）の上端部（５Ａ）に連通連結される排出管（７）の第１バルブ（１１）を閉止し、かつ、スクイーズポンプ本体（３）から搾り出される流動体（Ｆ）を圧送する圧送管（１４）の第２バルブ（１２）を開放し、該圧送管（１４）に連通連結される上記エアチャンバー（５）の内部空間（１０）に上記流動体（Ｆ）を出し入れすることで圧送される上記流動体（Ｆ）の脈動を低減し、上記スクイーズポンプ本体（３）から上記圧送管（１４）を介して作業現場まで上記流動体（Ｆ）を圧送し、作業終了後に、ホッパー（２）に洗浄水（Ｗ）を供給して上記スクイーズポンプ本体（３）及び上記圧送管（１４）に残留する上記流動体（Ｆ）を排出し、
次に、上記排出管（７）の上記第１バルブ（１１）を開放し、かつ、上記圧送管（１４）の上記第２バルブ（１２）を閉止し、上記圧送管（１４）から上記エアチャンバー（５）の上記内部空間（１０）に洗浄水（Ｗ）を流入し、上記内部空間（１０）に残留する上記流動体（Ｆ）を上記排出管（７）から排出して、上記内部空間（１０）を洗い流すことを特徴とするエアチャンバー洗浄方法。
エアチャンバーの内部洗浄工程に於て、上記排出管（７）から上記洗浄水（Ｗ）を流出して上記ホッパー（２）に供給し、上記スクイーズポンプ本体（３）によって上記洗浄水（Ｗ）を循環する請求項３記載のエアチャンバー洗浄方法。