JP5991608B2 - Pumping unit - Google Patents
Pumping unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP5991608B2 JP5991608B2 JP2012037817A JP2012037817A JP5991608B2 JP 5991608 B2 JP5991608 B2 JP 5991608B2 JP 2012037817 A JP2012037817 A JP 2012037817A JP 2012037817 A JP2012037817 A JP 2012037817A JP 5991608 B2 JP5991608 B2 JP 5991608B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner cylinder
- cylinder
- unit
- outer cylinder
- pump unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 40
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 27
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 13
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 8
- 210000004177 elastic tissue Anatomy 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 9
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 241000135309 Processus Species 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Reciprocating Pumps (AREA)
Description
本発明は、外筒と内筒との間に加圧用媒体を供給して外筒と内筒、もしくは、内筒を膨張させることで流体を搬送するポンプユニットに関するものである。 The present invention relates to a pump unit for supplying a fluid by supplying a pressurizing medium between an outer cylinder and an inner cylinder and expanding the outer cylinder and the inner cylinder or the inner cylinder.
図11(a)は、従来の軸方向に延長する多数の高弾性繊維が埋設されたゴム部材から成る内筒51と外筒52とを備えたポンプユニット50の構成を示す図で、(b)図は(a)図のA−A断面である。
ポンプユニット50は、内筒51と外筒52の間に設けられた空気室53に図示しない圧搾空気給排手段から一方のフランジ54に設けられた空気導入孔54Hを介して加圧用媒体である圧搾空気を供給して内筒51及び外筒52を膨張させ、内筒51の一方の端部側から内筒51の内壁より形成された流路55内に送り込まれた流体を内筒51の他方の端部側から排出する。なお、同図の符号54hは、ポンプユニット50を軸方向に複数接続したときに、当該ポンプユニット50の後段に接続されるポンプユニットへ圧搾空気を送るための図示しないエア・チューブを通すための孔である。
図11(c)に示すように、内筒51には、当該内筒51の軸方向に平行な方向に延長し、内筒51の変形を拘束する拘束体56が周方向に等間隔で複数本設けられている。当該拘束体56は、内筒51の軸方向への膨張を規制,拘束するものであって、内筒51の膨張時には、図12(a),(b)に示すように、拘束体56が内筒51の変形を拘束し、内筒51を複数の膨張域511〜514に区画する。
これにより、加圧用媒体である圧搾空気を供給して内筒51を膨張させると、内筒51は、拘束体56により区画された複数の膨張域511〜514により流路55となるユニット内部を閉状態にするので、流体を効率よくポンプユニット50の一方の端部側から他方の端部側に搬送することができる。
FIG. 11A is a diagram showing a configuration of a
The
As shown in FIG. 11C, the inner cylinder 51 includes a plurality of
As a result, when compressed air that is a pressurizing medium is supplied to expand the inner cylinder 51, the inner cylinder 51 has a plurality of
一方、内筒51及び外筒52は、ポンプユニット50の軸方向には膨張せず、内筒51及び外筒52の膨張時には、ポンプユニット50は軸方向に収縮する。これにより、流体を内筒51内から押し出す際にはポンプユニット50の長さが短くなるので、流体を効率よく搬送することができる。
したがって、このようなポンプユニット50を軸方向に複数連結することで、液体や固液混合物などの流体をポンプユニット50の連結方向に沿って効率よく搬送することのできる蠕動運動型ポンプ装置を構成することができる(例えば、特許文献1参照)。
On the other hand, the inner cylinder 51 and the
Therefore, by connecting a plurality of
しかしながら、従来のポンプユニット50では、ユニット内を完全に閉鎖したり、固液混合物の固形分のみを搬送するなど、流体の搬送状態を制御することが困難であった。
However, in the
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、流体の搬送状態を制御することができるポンプユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the conventional problems, and an object of the present invention is to provide a pump unit capable of controlling the fluid conveyance state.
上記課題を解決するため、本願発明は、外筒と、外筒の内周側に設けられた内筒と、内筒の軸方向両端部と外筒の軸方向両端部とを固定する固定部材と、内筒と前記外筒との間に加圧用媒体を供給する加圧用通路とを備え、加圧用媒体にて内筒を膨張させて流体を搬送するポンプユニットであって、内筒が、当該内筒の周方向に間隔を隔てて設けられ、内筒の軸方向に平行な方向に沿って延長して内筒の変形を拘束する複数の拘束体と、周方向に隣接する拘束体の中間位置にそれぞれ設けられ、内筒の内周側に突出する複数の内側突出部とを備え、内筒の膨張時において複数の内側突出部同士が当接し、内筒内を閉鎖することを特徴とする。
上記構成によれば、内側突出部を拘束体と拘束体との中間の位置に設けて、拘束体で区画された内筒の各部分(以下、膨張域という)を内側突出部を中心に膨張させるようにすれば、各膨張域を均一に膨張させることができる。そしてこの場合には、内側突出部自身が内筒で閉鎖されていない流路の空間を埋めるので、流路となるユニット内部の閉口率RL[%]及び体積排除率RE[%]をほぼ100%にすることができる。
また、内側突出部を拘束体と拘束体との間に複数個設けて、膨張時に内側突出部同士を当接させて拘束体で分割された内筒の各部分の間に網目状の隙間を形成するようにすれば、固液混合物を濾過するなど、流体の搬送状態を制御することができる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an outer cylinder, an inner cylinder provided on the inner peripheral side of the outer cylinder, a fixing member that fixes both axial ends of the inner cylinder and both axial ends of the outer cylinder. When, a pump unit for conveying the inner cylinder and a pressurizing passage for supplying pressurizing medium between said outer cylinder, fluid inner cylinder is inflated by pressurizing medium, the inner tube, A plurality of restraining bodies which are provided at intervals in the circumferential direction of the inner cylinder, extend along a direction parallel to the axial direction of the inner cylinder and restrain deformation of the inner cylinder, and a restraining body adjacent in the circumferential direction. A plurality of inner protrusions that are provided at intermediate positions and protrude toward the inner peripheral side of the inner cylinder, and the inner protrusions abut each other when the inner cylinder is inflated to close the inner cylinder. And
According to the above configuration, the inner projecting portion is provided at an intermediate position between the restraint body and the restraint body, and each part of the inner cylinder (hereinafter referred to as an expansion region) partitioned by the restraint body is inflated around the inner projecting portion. By doing so, each expansion region can be expanded uniformly. In this case, since the inner projecting portion itself fills the space of the channel not closed by the inner cylinder, the closing rate R L [%] and the volume exclusion rate R E [%] inside the unit serving as the channel are set. It can be almost 100%.
Further, a plurality provided, net-like gap between the respective portions of the inner cylinder divided by the restraint body by contacting the inwardly projecting portions upon inflation during the inner-side projection and the restraining member and the restraint member In this way, it is possible to control the fluid conveyance state such as filtering the solid-liquid mixture.
なお、閉口率RL[%]は、内筒が膨張したときのユニット内部の閉鎖割合を表す量で、図13(a),(b)に示すように、ユニットを軸方向から見たときの内筒11の通常時の流路の開口面積をS0[m2]、膨張時の開口面積をSp[m2]としたときに、以下の式(1)で表される。
RL[%]={(S0−Sp)/S0}×100 ……(1)
閉口率RL[%]は、ユニットの弁としての性能を表している。
なお、符号12は外筒、符号18は空気室、符号19は流体の流路である。
体積排除率RE[%]は、内筒11が膨張したときのユニット内部(流路19)の体積変化の割合を表す量で、図14(a),(b)に示すように、通常時の流路19の体積をV0[m3]、膨張時の流路19の体積をVp[m3]としたときに、以下の式(2)で表される。
RE[%]={(V0−Vp)/V0}×100 ……(2)
体積排除率RE[%]は、ユニット内部の流体を押し出す効率を表している。
The closing rate R L [%] is an amount representing the closing ratio inside the unit when the inner cylinder expands, and when the unit is viewed from the axial direction as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b). When the opening area of the normal flow path of the
R L [%] = {(S 0 −S p ) / S 0 } × 100 (1)
The closing rate R L [%] represents the performance of the unit as a valve.
The volume exclusion rate R E [%] is an amount that represents the rate of volume change inside the unit (flow path 19) when the
R E [%] = {(V 0 −V p ) / V 0 } × 100 (2)
The volume exclusion rate R E [%] represents the efficiency of pushing out the fluid inside the unit.
また、本願発明は、拘束体がカーボンロービング繊維であることを特徴とする。
このように、拘束体として、細くて強度の高いカーボンロービング繊維を用いれば、内筒を膨張させたときの閉鎖割合を大きくできるとともに、拘束体の耐久性を向上させることができる。
また、本願発明は、外筒が、ゴム部材と、ゴム部材内に埋設されて当該外筒の周方向に延長する高弾性繊維とを備えることを特徴とする。
このような構成の外筒を用いれば、外筒及び内筒の膨張時には、ポンプユニットの軸方向の長さを収縮させることができる。したがって、外筒及び内筒が膨張して流体をユニット内部から押し出すときには、ユニット長さが短くなるので、流体を効率よく搬送することができる。
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
The invention of the present application is characterized in that the restraining body is a carbon roving fiber.
Thus, if the carbon roving fiber which is thin and has high strength is used as the restraint, the closing ratio when the inner cylinder is expanded can be increased and the durability of the restraint can be improved.
The present invention is characterized in that the outer cylinder includes a rubber member and a highly elastic fiber embedded in the rubber member and extending in a circumferential direction of the outer cylinder.
When the outer cylinder having such a configuration is used, the axial length of the pump unit can be contracted when the outer cylinder and the inner cylinder are expanded. Therefore, when the outer cylinder and the inner cylinder expand and push out the fluid from the inside of the unit, the unit length is shortened, so that the fluid can be efficiently conveyed.
The summary of the invention does not list all necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.
実施の形態1.
図1(a)〜(c)は、実施の形態1に係るポンプユニット10を示す図で、ポンプユニット10は、内筒11と、外筒12と、上流側及び下流側フランジ13A,13Bとを備える。
内筒11は、例えば、天然ラテックスゴムやシリコーンゴムなどのゴム部材から構成された円筒状の部材で、内筒11の軸方向両端部は、それぞれ、上流側フランジ13Aの流入側に設けられた凹部13kと下流側フランジ13Bの排出側に設けられた凹部13kとにおいて、内側固定リング14により固定される。
図2(a)〜(c)にも示すように、内筒11は、周方向に間隔を隔てて、内筒11の軸方向に沿って延長する複数の拘束体15と、内筒11の周方向に間隔を隔てて設けられた内側突出部としての突起16とを備える。各突起16は、互いに隣接する2本の拘束体15,15の中間に位置に設けられる。
本例では、ゴム部材として低アンモニア天然ラテックスゴムを用いるとともに、拘束体15として、細くて強度の高いカーボンロービング繊維を用いた。
カーボンロービング繊維は、細くて強度が高いので、内筒を膨張させたときの閉鎖割合を大きくできるとともに、拘束体の耐久性を向上させることができる。
なお、拘束体15の本数iとしては、内筒11を膨張させたときに内筒11の内部が完全に閉鎖されて緩みがない、という条件から、i≧4であることが望ましい。本例では、拘束体15の本数を、前述の条件を満たす最小の本数である4本に設定した。
1A to 1C are views showing a
The
As shown in FIGS. 2A to 2C, the
In this example, a low ammonia natural latex rubber was used as the rubber member, and a thin and high strength carbon roving fiber was used as the restraining
Since the carbon roving fiber is thin and has high strength, it is possible to increase the closing rate when the inner cylinder is expanded and to improve the durability of the restraint.
The number i of the restraining
突起16は、図2(a)〜(c)に示すように、断面形状が山形状であって、内筒11の内周側に突出する。
突起16は、内筒11の軸方向から見たときに、拘束体15のうちの隣り合う2本の拘束体15,15の中間の位置にそれぞれ位置している。したがって、突起16の本数は拘束体15の本数と等しい。また、突起16は、内筒11の軸方向に沿って平行に延在しており、その位置は、内筒11の軸方向中央部付近が好ましい。
また、突起16の長さlgとしては、当該内筒11の軸方向の長さlの15%程度かそれ以上の長さを有していればよく、高さhgとしては、当該内筒11の肉厚以上とすることが好ましい。また、山形の頂角については特に制限はないが、頂角の大きさとしては、45°〜120°の範囲にあればよい。
本例では、図3(a)に再掲するように、内筒11の軸方向と平行な方向に延長する断面形状が山形状の突起16を設けたが、図3(b),(c)に示すように、台形状などの多角形状の突起16mや半円状の突起16nを設けてもよい。
As shown in FIGS. 2A to 2C, the
The
Further, the length l g of the
In this example, as shown again in FIG. 3 (a), the
外筒12は、図4(a)〜(c)に示すように、低アンモニア天然ラテックスゴムから成る2つの円筒状のゴム部材12a,12bの間に、軸方向に延長する高弾性繊維12kを周方向に多数本埋設して成る繊維層を設けたもので、外筒12の軸方向両端部は、それぞれ、上流側及び下流側フランジ13A,13Bの外周側において外側固定リング17(図1参照)により固定される。高弾性繊維12kとしては、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維などが好適に用いられる。
As shown in FIGS. 4A to 4C, the
上流側フランジ13A及び下流側フランジ13Bは、図1に示すように、空気流入孔13Hと複数の貫通孔13hとを備える。
内筒11の外周側と外筒12の内周側と上流側フランジ13A及び下流側フランジ13Bとにより、加圧用媒体である圧搾空気を供給するための加圧用通路としての空気室18が形成され、内筒11の内周側と上流側フランジ13A及び下流側フランジ13Bとにより、液体や固液混合物などの流体を搬送するための流路19が形成される。なお、この流路19を、以下「ユニット内部」という場合がある。
As shown in FIG. 1, the
An
空気流入孔13Hは、図示しない圧搾空気給排手段から送られてきた圧搾空気を空気室18に導入するための孔で、貫通孔13hは、ポンプユニット10を軸方向に複数接続したときに、当該ポンプユニット10の後段に接続されるポンプユニットへ圧搾空気を送るための図示しないエア・チューブを通すための孔である。
なお、符号13pは上流側フランジ13Aの流入側に設けられた係合凹部、符号13qは下流側フランジ13Bの排出側に設けられた係合凸部である。ポンプユニット10を複数連結する際には、上流側のポンプユニットの係合凸部13qと下流側のポンプユニットの係合凹部13pとを係合することで、複数のポンプユニット10を内筒11及び外筒12の軸方向に連結する。
The
次に、内筒11と外筒12の膨張時の動作について説明する。
図5(a),(b)に示すように、空気室18に圧搾空気を導入すると、内筒11は、周方向の4点において拘束体15を起点に膨張する。また、内筒11は、この拘束体15によって複数個の膨張域111〜114に区画されて膨張するような膨張変形を起こす。
また、突起16は、内筒11の内壁側に設けられているため、内筒11内に圧搾空気を導入すると、突起16がある部分に対しても面に垂直な方向の圧力が作用し、内筒11の膨張時には、突起16自身が内筒11で閉鎖されていない空間を埋めるので、閉口率と体積排除率とをほぼ100%にすることができる。
Next, the operation at the time of expansion of the
As shown in FIGS. 5A and 5B, when compressed air is introduced into the
Moreover, since the
一方、外筒12は、高弾性繊維12kにより軸方向に対しては非伸長性であるので、径方向に膨張しながら軸方向に収縮する。
すなわち、図5(a),(b)に示すように、外筒12はポンプユニット10の径方向外側へ膨張し、内筒11は拘束体15により区画された複数の膨張域111〜114が径方向内側に均等に膨張するとともに、ポンプユニット10全体が軸方向へ収縮する。
これにより、内筒11では、最大膨張時においては、膨張域111〜114により流路となるユニット内部をほぼ全閉状態とすることができるとともに、ポンプユニット10全体が軸方向に収縮するので、流体をポンプユニット10の一方の端部側から他方の端部側に効率よく搬送することができる。
On the other hand, the
That is, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the
Thereby, in the
なお、内側突出部としては、図3(a)〜(c)に示した突起16,16m,16nのような、内筒11の軸方向に延長する形態のものに限るものではなく、図6に示すような円錐台状の突起16pであってもよい。
円錐台状の突起16pは、周方向中心部にある程度の大きさを有していればよい。また、円錐台状の突起16pの個数としては、1個であってもよいが、内筒11の軸方向の長さが長い場合には、内筒11の軸方向に間隔を隔てて複数個設けてもよい。
In addition, as an inner side protrusion part, it is not restricted to the thing of the form extended in the axial direction of the
The
このように、本実施の形態1では、外筒12と、外筒12の内周側に設けられた内筒11と、内筒11の軸方向両端部と外筒12の軸方向両端部とを固定する固定部材である上流側及び下流側フランジ13A,13Bと備えたポンプユニット10において、内筒11に、内筒11の周方向に間隔を隔てて設けられて内筒11の軸方向に沿って延長する拘束体15を設けて内筒11の変形を拘束するとともに、拘束体15の中間に内筒11の周方向に間隔を隔てて配置されて内筒11の内周側に突出する山形状の突起16を設けたので、内筒11の膨張時に突起16同士が中心部において互いに当接して流路19を完全に閉鎖するため、内筒11の閉口率や体積排除率が向上し、流体を一層効率よく搬送することができる。
Thus, in the first embodiment, the
図7は、ポンプユニット10を複数個直列に連結して成る蠕動運動型ポンプ20と、蠕動運動型ポンプ20動作させるために用いられる圧搾空気給排手段30の一構成を示す図である。
本例では、排気系を備えた圧搾空気給排手段30を用いて、空気室18内の空気を強制的に排気する構成とすることで、特に搬送対象となる流体の粘度が高い高粘度流体搬送時における内筒11の戻り(復元)を速くして、搬送効率を向上させることが可能な形態について説明する。なお、流体によっては排気系を使用しない場合もあることはもちろんである。
ここでは、ポンプユニット10が6個の場合について説明する。以下、蠕動運動型ポンプ20を構成する6個のポンプユニットを、第1〜第6ユニット201〜206という。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a
In this example, the compressed air supply / exhaust means 30 having an exhaust system is used to forcibly exhaust the air in the
Here, a case where there are six
圧搾空気給排手段30は、圧搾空気を供給するコンプレッサー31と、比例電磁弁321〜326と、エアポンプ33と、エアタンク34と、エアレギュレータ35と、3ポート電磁弁361〜366と、比例電磁弁321〜326及び3ポート電磁弁361〜366を制御する制御手段37と、エアチューブ371〜376とを備える。 The compressed air supply / discharge means 30 includes a compressor 31 that supplies compressed air, proportional solenoid valves 321-326, an air pump 33, an air tank 34, an air regulator 35, three-port solenoid valves 361-366, and a proportional solenoid valve. The control means 37 which controls 321-326 and the 3 port solenoid valves 361-366, and the air tubes 371-376 are provided.
圧搾空気給排手段30は、制御手段37に予め記憶された電磁弁制御プログラムに基づいて、比例電磁弁321〜326及び3ポート電磁弁361〜366を制御する制御信号を比例電磁弁321〜326及び3ポート電磁弁361〜366に出力し、第1〜第6ユニット201〜206の膨張・収縮を制御する。
3ポート電磁弁361〜366は、エアチューブ371〜376と比例電磁弁321〜326とエアレギュレータ35とに接続されて、比例電磁弁321〜326とエアチューブ371〜376との通路を開閉するとともに、エアレギュレータ35とエアチューブ371〜376との通路を開閉する。
比例電磁弁321〜326は、開放時には、コンプレッサー31から排出される一定圧力の圧搾空気の空気圧を、制御信号に応じた圧力に調整して第1〜第6ユニット201〜206の空気室18に供給する。
エアレギュレータ35とエアチューブ371〜376との通路が開放されると、空気室18内に導入された圧搾空気は、エアポンプ33により強制的に吸引され、その結果、空気室18内の圧力は、外気圧より低く設定されたエアレギュレータ35の設定圧力にまで減少する。エアレギュレータ35の設定圧力は、第1〜第6ユニット201〜206内(流路内)に発生する負圧に応じて設定される。
このように、比例電磁弁321〜326の閉鎖時は、空気室18内の空気をエアポンプ33により強制的に吸引する構成とすれば、高粘度流体の粘性により、膨張状態にある内筒11の初期状態(圧搾空気導入前の状態)への復元が阻害されるような場合であっても、内筒11を速やかに初期状態に戻すことができる。
なお、本例では、エアチューブ371〜376により、第1〜第6ユニット201〜206とコンプレッサー31とエアポンプ33との間を、3ポート電磁弁361〜366を介して、それぞれ連結することにより、第1〜第6ユニット201〜206の空気室18への圧搾空気の供給と空気室18内からの圧搾空気の排気とを独立に制御している。
The compressed air supply / discharge means 30 sends
The 3-port solenoid valves 361 to 366 are connected to the
When the
When the passage between the air regulator 35 and the
As described above, when the
In this example, the
図15は、圧搾空気給排手段30を備えた蠕動運動型ポンプ20に導入される流体の粘性(Viscosity)と体積効率(Volumetric efficiency)との関係を示す実験結果である。同図のグラフは、粘性の異なる3種類の流体ごとの体積効率をそれぞれ数値化したものである。また、体積効率とは、理論的に吐出できる流量を100%としたときの、実際に吐出された流量の割合を示すものである。なお、理論的な流量は、ポンプの直径や長さ等の形状要素、及びポンプの動作パターンや動作間隔等により定められる。
同図に示すように、圧搾空気給排手段30による強制吸引が実行されない場合には、流体の粘性が増加するごとに体積効率が次第に低下していくことが分かる。
一方で、圧搾空気給排手段30による強制吸引が実行される場合には、流体の粘性に関わらず3種の流体の流量が略同じ値で収束していることから、蠕動運動型ポンプ20が有する管内体積を十分に活用できていることが分かる。つまり、強制吸引を実行する蠕動運動型ポンプ20によれば、流体の粘性に依存することなく、流体を安定して搬送することが可能となる。
FIG. 15 shows the experimental results showing the relationship between the viscosity (Viscosity) of the fluid introduced into the
As shown in the figure, it is understood that when the forced suction by the compressed air supply / exhaust means 30 is not executed, the volumetric efficiency gradually decreases as the fluid viscosity increases.
On the other hand, when forced suction by the compressed air supply / discharge means 30 is executed, the flow rates of the three types of fluids converge at substantially the same value regardless of the viscosity of the fluid. It can be seen that the internal volume of the tube is fully utilized. That is, according to the
次に、蠕動運動型ポンプ20の動作について説明する。
まず、図8(a)に示すように、第1〜第6ユニット201〜206の連結方向が鉛直方向になるように蠕動運動型ポンプ20をセットするとともに、最下段のポンプユニットである第1ユニット201を図7に示した水槽38内に収納された液体39内に設置して、第1ユニット201内へ液体を導入する。なお、初期状態では、3ポート電磁弁361はコンプレッサー31側が開放され、かつ、比例電磁弁321〜326は閉状態にあるので、第1〜第6ユニット201〜206の内筒11はいずれも収縮した状態にある。
次に、図8(b)に示すように、比例電磁弁321を開放して第1ユニット201の空気室18内に圧搾空気を送り、第1ユニット201のみを膨張させて、第1ユニット201内の流体を第2ユニット202内に押し出す。
次に、図8(c)に示すように、第1ユニット201の内筒11を膨張させたまま、エアチューブ372が連結されている比例電磁弁322を開放して第2ユニット202の空気室18に圧搾空気を送り、第2ユニット202を膨張させて、第2ユニット202内の流体を第3ユニット203内に押し出す。
次に、図8(d)に示すように、第2ユニット202を膨張させたまま、エアチューブ373が連結されている比例電磁弁323を開放して第3ユニット203の空気室18内に圧搾空気を送り、第3ユニット203を膨張させて、第3ユニット203内の流体を第4ユニット204内に押し出す。このとき、エアチューブ371が連結されている比例電磁弁321を閉鎖するとともに、3ポート電磁弁361をエアポンプ33側に切換える。これにより、第1ユニット201の空気室18内の圧搾空気は、エアポンプ33により強制的に吸引されエアレギュレータ35の設定圧力にまで減少するので、内筒11及び外筒12は、容易に収縮する。したがって、第1ユニット201内に新たな液体39を速やかに導入することができる。
なお、内筒11及び外筒12の収縮後には、3ポート電磁弁361を再びコンプレッサー31側に切換えておくことが好ましい。
Next, the operation of the
First, as shown in FIG. 8A, the
Next, as shown in FIG. 8 (b), the
Next, as shown in FIG. 8C, the
Next, as shown in FIG. 8D, the proportional solenoid valve 323 connected to the air tube 373 is opened while the
In addition, after the
次に、図8(e)に示すように、第3ユニット203を膨張させたまま、第4ユニット204を膨張させて、第4ユニット204の内の流体を第5ユニット205内に押し出すとともに、第2ユニット202を収縮させる。なお、当該第2ユニット202収縮時にも第2ユニット202の空気室18内の圧搾空気を強制的に吸引する。以下、同様に各ユニットの収縮時には、エアポンプ33、エアタンク34及びエアレギュレータ35による強制吸気が実行される。
次に、図8(f)に示すように、第4ユニット204を膨張させたまま、第5ユニット205を膨張させて、第5ユニット205内の流体を第6ユニット206内に押し出すとともに、第3ユニット203を収縮させる。
次に、図8(g)に示すように、第5ユニット205を膨張させたまま、第6ユニット206を膨張させて、第6ユニット206内の流体を蠕動運動型ポンプ20の外部へ押し出すとともに、第4ユニット204を収縮させる。
次に、図8(h)に示すように、第6ユニット206を膨張させたまま、第1ユニット201を膨張させて、第1ユニット201内の流体を第2ユニット202内に押し出すとともに、第5ユニット205を収縮させる。
図8(h)の状態は、第6ユニット206が膨張している以外は、前記の図8(b)の状態と同じである。したがって、次には、図8(c)に示すように、第6ユニット206を収縮させるとともに、第1ユニット201を膨張させたまま第2ユニット202を膨張させて、第2ユニット202内の流体を第3ユニット203内へ押し出す。
以下、図8(c)〜図8(h)の動作を繰り返すことにより、第1ユニット201内へ導入された流体を第6ユニット206から蠕動運動型ポンプ20の外部へ排出することができる。
Next, as shown in FIG. 8E, while the
Next, as shown in FIG. 8 (f), the
Next, as shown in FIG. 8G, the
Next, as shown in FIG. 8 (h), the
The state shown in FIG. 8H is the same as the state shown in FIG. 8B except that the
Hereinafter, by repeating the operations of FIG. 8C to FIG. 8H, the fluid introduced into the
なお、前記実施の形態1では、ゴム部材中に軸方向に延長する高弾性繊維12kを周方向に多数本埋設した繊維層を設けた外筒12を有するポンプユニット10について説明したが、本願発明はこれに限るものではなく、金属又は硬質合成樹脂などから成る外筒を有するポンプユニットのように、外形寸法が固定された形態のポンプユニットにも適用可能である。また、前記例では、拘束体15を内筒11の周方向に等角度に4本設けたが、3本もしくは5本以上であってもよい。
In the first embodiment, the
実施の形態2.
実施の形態1では、内筒を、拘束体15と、拘束体15との中間に突起16,16m,16n、あるいは、突起16pのような内側突出部を1個だけ設けた内筒11とすることで、ポンプユニット10の閉口率をほぼ100%としたが、図9に示すように、円筒状の突起などから成る内側突出部46kを拘束体45と拘束体45との間に複数個設けた内筒40を備えたポンプユニットを用いれば、濾過機能を有するポンプユニットを得ることができる。なお、実施の形態2の内筒40を備えたポンプユニットの構造は、図1で示したポンプユニット10とは内筒の構成が異なるだけなので、図示を省略する。また、拘束体45は、図1に記載のポンプユニット10の拘束体15と同一構成である。
In the first embodiment, the inner cylinder is the
実施の形態2に係る内筒40によれば、図10(a)に示すように、内筒40の膨張時には、拘束体45により区画された膨張領域のうち、互いに隣接する膨張領域の内側突出部46k同士が当接して膨張領域の間に網目状の隙間が形成される。
よって、搬送される流体が例えば固液混合物等である場合には、網目状の隙間の大きさよりも大きな固体は隙間を通過できず、液体と網目状の隙間の大きさよりも小さな固体のみがポンプユニットから排出されるので、ポンプユニットに流入した固液混合物を濾過することができる。
また、図10(b),(c)に示すように、内側突出部46kの大きさや個数を変更すれば網目の大きさを調整できるので、濾過する固体の大きさを選別することができる。つまり、内側突出部46kの大きさや個数を変更することにより流体の搬送状態を自在に制御することができる。
According to the
Therefore, when the fluid to be conveyed is, for example, a solid-liquid mixture, a solid larger than the size of the mesh-like gap cannot pass through the gap, and only the solid smaller than the size of the liquid and the mesh-like gap is pumped. Since it is discharged | emitted from a unit, the solid-liquid mixture which flowed into the pump unit can be filtered.
Further, as shown in FIGS. 10B and 10C, the size of the mesh can be adjusted by changing the size and number of the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the embodiment. It is apparent from the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 ポンプユニット、11 内筒、12 外筒、
12a,12b 円筒状のゴム部材、12k 高弾性繊維、
13A,13B フランジ、 13H 空気流入孔、
13h 貫通孔、13k 凹部、13p 係合凹部、13q 係合凸部、
14 内側固定リング、15 拘束体、16 突起、17 外側固定リング、
18 空気室、19 流路(ユニット内部)。
10 pump unit, 11 inner cylinder, 12 outer cylinder,
12a, 12b Cylindrical rubber member, 12k high elastic fiber,
13A, 13B flange, 13H air inlet,
13h through hole, 13k recess, 13p engagement recess, 13q engagement protrusion,
14 inner fixing ring, 15 restraint body, 16 protrusion, 17 outer fixing ring,
18 air chambers, 19 flow paths (inside the unit).
Claims (4)
前記外筒の内周側に設けられた内筒と、
前記内筒の軸方向両端部と前記外筒の軸方向両端部とを固定する固定部材と、
前記内筒と前記外筒との間に加圧用媒体を供給する加圧用通路とを備え、
前記加圧用媒体にて前記内筒を膨張させて流体を搬送するポンプユニットであって、
前記内筒が、
当該内筒の周方向に間隔を隔てて設けられ、前記内筒の軸方向に平行な方向に沿って延長して前記内筒の変形を拘束する複数の拘束体と、
周方向に隣接する前記拘束体の中間位置にそれぞれ設けられ、前記内筒の内周側に突出する複数の内側突出部と、
を備え、
前記内筒の膨張時において前記複数の内側突出部同士が当接し、前記内筒内を閉鎖することを特徴とするポンプユニット。 An outer cylinder,
An inner cylinder provided on the inner peripheral side of the outer cylinder;
A fixing member that fixes both axial ends of the inner cylinder and axial ends of the outer cylinder;
A pressurizing passage for supplying a pressurizing medium between the inner cylinder and the outer cylinder;
A pump unit that conveys fluid by expanding the inner cylinder with the pressurizing medium;
The inner cylinder is
A plurality of restraining bodies which are provided at intervals in the circumferential direction of the inner cylinder, extend along a direction parallel to the axial direction of the inner cylinder and restrain deformation of the inner cylinder;
A plurality of inner protrusions respectively provided at intermediate positions of the restraining bodies adjacent in the circumferential direction and protruding toward the inner peripheral side of the inner cylinder;
Equipped with a,
The pump unit characterized in that the plurality of inner projecting portions come into contact with each other when the inner cylinder is inflated to close the inside of the inner cylinder .
前記外筒の内周側に設けられた内筒と、An inner cylinder provided on the inner peripheral side of the outer cylinder;
前記内筒の軸方向両端部と前記外筒の軸方向両端部とを固定する固定部材と、A fixing member that fixes both axial ends of the inner cylinder and axial ends of the outer cylinder;
前記内筒と前記外筒との間に加圧用媒体を供給する加圧用通路とを備え、A pressurizing passage for supplying a pressurizing medium between the inner cylinder and the outer cylinder;
前記加圧用媒体にて前記内筒を膨張させて流体を搬送するポンプユニットであって、A pump unit that conveys fluid by expanding the inner cylinder with the pressurizing medium;
前記内筒が、The inner cylinder is
当該内筒の周方向に間隔を隔てて設けられ、前記内筒の軸方向に平行な方向に沿って延長して前記内筒の変形を拘束する複数の拘束体と、A plurality of restraining bodies which are provided at intervals in the circumferential direction of the inner cylinder, extend along a direction parallel to the axial direction of the inner cylinder and restrain deformation of the inner cylinder;
周方向に隣接する前記拘束体の間に複数設けられ、前記内筒の内周側に突出する内側突出部と、A plurality of inner protrusions that are provided between the restraining bodies adjacent in the circumferential direction and protrude toward the inner peripheral side of the inner cylinder;
を備え、With
前記内筒の膨張時において前記複数の内側突出部同士が当接し、前記内筒内に網目状の隙間を形成することを特徴とするポンプユニット。The pump unit characterized in that the plurality of inner projecting portions are in contact with each other during expansion of the inner cylinder to form a mesh-like gap in the inner cylinder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012037817A JP5991608B2 (en) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | Pumping unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012037817A JP5991608B2 (en) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | Pumping unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013174140A JP2013174140A (en) | 2013-09-05 |
JP5991608B2 true JP5991608B2 (en) | 2016-09-14 |
Family
ID=49267253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012037817A Active JP5991608B2 (en) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | Pumping unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5991608B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6422759B2 (en) * | 2014-12-10 | 2018-11-14 | 学校法人 中央大学 | Pump unit and solid-liquid separator |
JP6603517B2 (en) * | 2015-09-03 | 2019-11-06 | 鹿島建設株式会社 | Suction port structure |
JP6809887B2 (en) * | 2016-12-12 | 2021-01-06 | 株式会社リコー | Fluid transfer system, image forming device and fluid transfer method |
JP7509397B2 (en) * | 2019-12-27 | 2024-07-02 | 学校法人 中央大学 | Pump unit, pump, and method for detecting characteristics of transported object |
KR102397568B1 (en) * | 2020-12-03 | 2022-05-13 | 서울대학교산학협력단 | Pneumatic valve device using expansion of elastic material protruding parts |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000002184A (en) * | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Kurita Mach Mfg Co Ltd | Pump unit and pump |
JP4124712B2 (en) * | 2003-09-11 | 2008-07-23 | 株式会社コガネイ | Flexible tube for chemical supply |
JP5371037B2 (en) * | 2009-02-27 | 2013-12-18 | 株式会社Lixil | Pump device |
JP5212987B2 (en) * | 2009-03-05 | 2013-06-19 | 株式会社Lixil | Pump unit, pump and pump device |
-
2012
- 2012-02-23 JP JP2012037817A patent/JP5991608B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013174140A (en) | 2013-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5991608B2 (en) | Pumping unit | |
JP6352283B2 (en) | Valve cage with no dead band between the noise reduction section and the high volume flow section | |
JP5615905B2 (en) | Check valve | |
CN103477092A (en) | Compressor and/or expander device with rolling piston seal | |
CN104797869A (en) | One way valve | |
JP5212987B2 (en) | Pump unit, pump and pump device | |
JP2015135183A5 (en) | ||
JP5371037B2 (en) | Pump device | |
JP2013174139A (en) | Pump unit | |
WO2019188528A1 (en) | Condensate discharge device | |
CN101451522B (en) | Variable displacement pump | |
CN108180297A (en) | Anti- flutter check valve | |
JP6422759B2 (en) | Pump unit and solid-liquid separator | |
JP6201752B2 (en) | Separation membrane module and method for replacing separation membrane element | |
JP7133204B2 (en) | pump | |
JP2014131558A (en) | Double corrugated pipe artificial muscle | |
JP6004416B2 (en) | Curved pipe pump | |
CN107850059A (en) | Membrane pump | |
CN207945029U (en) | A kind of secondary fuel oil filter | |
EP2757072B1 (en) | Fluid shunt system | |
JP6852863B2 (en) | Pump unit and pump | |
CN102333657A (en) | Check valve | |
JP2018514712A (en) | Cartridge type ball check valve for positive displacement pumps | |
JP6078842B2 (en) | Pump unit and fluid transfer method | |
CN105270114A (en) | Air maintenance pumping system and tire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150204 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160229 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160726 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160805 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5991608 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |