JP7191953B2 - ドラム装着型オンデマンド式流体移送ポンプ - Google Patents
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Description
[0001] 本発明は、ドラム装着型オンデマンド式流体移送ポンプに関する。
[0002] エンジン油や変速機油などの工業用流体は、通常、ドラムなどの大容量流体コンテナから、車のエンジンや変速機などの分配箇所に、ホース、手動ポンプ、およびトリガ操作式分配ガンを使用して移送される。
[0003] 工業用流体をドラムから移送するための従来の仕組みには、いくつかの欠点がある。手動ポンプおよびトリガ操作式分配ガンの使用を調整するのは困難であり、その結果、漏出や過充填が生じる。加えて、ドラムと手動ポンプの間のホースは乱雑で、漏れが生じやすい。
[0004] この状況において、改善された流体移送ポンプが必要とされる。
[0005] 本発明によれば、
流体供給部に取り外し可能に接続可能なステムの上部に、取り外し可能に接続可能なパワーヘッドを備えたオンデマンド式流体移送ポンプであって、
パワーヘッドは、電気ポンプ、および電気ポンプを自動的にオンおよびオフに切り替えるように構成された流れ制御ユニットを備え、
流れ制御ユニットは、第１の磁気センサを備え、
ステムは、
電気ポンプおよび流体供給部と流体連通する吸引管と、
流体供給部と流体連通する入口、および流体ディスペンサと流体連通する出口を有する流体チャンバと、
入口と出口の間で流体チャンバと流体連通するプランジャチャンバと、
流体チャンバ内の圧力変化に応答して、第１の磁気センサの下方に隣接する上部位置と、第１の磁気センサの下方に離隔された下部位置との間で、プランジャチャンバ内部を往復可能な磁気プランジャと
を備え、流体チャンバ内の圧力が低下すると、磁気プランジャは下部位置へ付勢され、それによって第１の磁気センサが停止して、電気ポンプがオンに切り替わり、流体ディスペンサへの送出のために流体供給源を加圧し、
流体チャンバ内の圧力が上昇すると、磁気プランジャは上部位置へと押され、それによって第１の磁気センサが作動して、電気ポンプがオフに切り替わる、オンデマンド式流体移送ポンプが提供される。
流体供給部に取り外し可能に接続可能なステムの上部に、取り外し可能に接続可能なパワーヘッドを備えたオンデマンド式流体移送ポンプであって、
パワーヘッドは、電気ポンプ、および電気ポンプを自動的にオンおよびオフに切り替えるように構成された流れ制御ユニットを備え、
流れ制御ユニットは、第１の磁気センサを備え、
ステムは、
電気ポンプおよび流体供給部と流体連通する吸引管と、
流体供給部と流体連通する入口、および流体ディスペンサと流体連通する出口を有する流体チャンバと、
入口と出口の間で流体チャンバと流体連通するプランジャチャンバと、
流体チャンバ内の圧力変化に応答して、第１の磁気センサの下方に隣接する上部位置と、第１の磁気センサの下方に離隔された下部位置との間で、プランジャチャンバ内部を往復可能な磁気プランジャと
を備え、流体チャンバ内の圧力が低下すると、磁気プランジャは下部位置へ付勢され、それによって第１の磁気センサが停止して、電気ポンプがオンに切り替わり、流体ディスペンサへの送出のために流体供給源を加圧し、
流体チャンバ内の圧力が上昇すると、磁気プランジャは上部位置へと押され、それによって第１の磁気センサが作動して、電気ポンプがオフに切り替わる、オンデマンド式流体移送ポンプが提供される。
[0006] 第１の磁気センサは、ホール効果センサを備えてよい。
[0007] 第１の磁気センサは、リードスイッチを備えてよい。
[0008] 第１の磁気センサは、パワーヘッド内部の流体密封区画内に流体的に隔離されてよい。
[0009] 流体供給部は、ドラムを備えてよい。
[0010] ステムは、直接油ドラム上に取り外し可能に装着可能であってよい。
[0011] 流体ディスペンサは、トリガ操作式分配ガンを備えてよい。
[0012] パワーヘッドは、電気ポンプに電力を供給する充電式電池をさらに備えてよい。
[0013] パワーヘッドは、ハンドルを有する固定機構をさらに備えてよく、パワーヘッドは、ハンドルを押し下げることによって、ステムの上部に固定可能に接続され、ハンドルを引き上げることによって、ステムから取り外される。
[0014] 流体制御ユニットは、ステムの上部にパワーヘッドが接続されたことを検出するように構成された、第２の磁気センサをさらに備えてよい。
[0015] 流れ制御ユニットは、ステムの上部にパワーヘッドが接続されたことを第２の磁気センサが検出しない場合、電気ポンプがオンに切り替わることを防ぐようにさらに構成されてよい。
[0016] 第２の磁気センサは、ホール効果センサを備えてよい。
[0017] 第２の磁気センサは、リードスイッチを備えてよい。
[0018] 流れ制御ユニットは、ハンドルが押し下げられることによってパワーヘッドがステムの上部に固定されない場合、電気ポンプがオンに切り替わることを防ぐようにさらに構成されてよい。
[0019] 流れ制御ユニットは、プリント回路基板上に、圧力制御回路および検出回路を備えてよい。
[0020] 第１の磁気センサおよび第２の磁気センサは、プリント回路基板上に設けられてよい。
[0021] 流体供給部は、例えば、油または尿素水溶液などを含む、工業量流体の供給部を備えてよい。
[0022] 本発明は、上記オンデマンド式流体移送ポンプを使用して、流体供給部から流体ディスペンサに流体を移送する方法も提供する。
[0023] 本発明の実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
本発明の一実施形態に係るオンデマンド式流体移送ポンプの組立斜視図である。
オンデマンド式流体移送ポンプの部分分解斜視図である。
オンデマンド式流体移送ポンプの動作サイクルを示す、異なる動作段階におけるオンデマンド流体移送ポンプの概略断面図である。
オンデマンド式流体移送ポンプの動作サイクルを示す、異なる動作段階におけるオンデマンド流体移送ポンプの概略断面図である。
オンデマンド式流体移送ポンプの動作サイクルを示す、異なる動作段階におけるオンデマンド流体移送ポンプの概略断面図である。
オンデマンド式流体移送ポンプの動作サイクルを示す、異なる動作段階におけるオンデマンド流体移送ポンプの概略断面図である。
オンデマンド式流体移送ポンプの流体制御ユニットの一実施形態の機能ブロック図である。
[0024] 図１および図２を参照すると、本発明に係るオンデマンド式流体移送ポンプ１０の一実施形態は、概して、流体供給部１６に取り外し可能に接続可能なステム１４の上部に、取り外し可能に接続可能なパワーヘッド１２を備える。流体供給部１６は、例えば、２０Ｌのドラムを備えてよい。ステム１４は、直接ドラム１６上に取り外し可能に装着可能としてもよい。流体供給部は、工業用流体、例えば、油または尿素水溶液を含んでよい。
[0025] パワーヘッド１２は、ハンドル１８を有する固定機構（図示せず）をさらに備えてよい。パワーヘッド１２は、ハンドル１８を押し下げることによってステム１４の上部に固定可能に接続することができ（図１）、ハンドル１８を引き上げることによってステム１４から取り外すことができる（図２）。
[0026] 図３～図６を参照すると、パワーヘッド１２は、電気ポンプ２０、および電気ポンプ２０を自動的にオンおよびオフに切り替えるように構成された流れ制御ユニット２２を備えてよい。流れ制御ユニット２２は、第１の磁気センサ２３を備えてよい。電気ポンプ２０は、円滑で静かな動作のために、直接駆動構成を有する（すなわち、変速機がない）ＤＣブラシ付きモータによって駆動される、可撓性のインペラポンプを備えてよい。可撓性のインペラによって、電気ポンプ２０の確実な自吸が可能であってよい。パワーヘッド１２は、電気ポンプ２０に電力を供給する充電式電池（図示せず）をさらに備えてよい。充電式電池は、例えば、１８ＶのＤＣリチウムイオン電池を含んでよい。電気ポンプ２０の自動的動作のために、パワーヘッド１２をロッカスイッチ２４によって作動させることができる。
[0027] 第１の磁気センサ２３は、ホール効果センサまたはリードスイッチを備えてよい。第１の磁気センサ２３は、パワーヘッド１２内部の流体密封区画２６内に流体的に隔離されてよい。第１の磁気センサ２３は、流体密封区画２６内部のプリント回路基板２７上に設けることができる。
[0028] ステム１４は、電気ポンプ２０および流体供給部１６と流体連通する吸引管２８を備えてよい。ステム１４は、流体供給部１６と流体連通する入口３２、および流体ディスペンサ（図示せず）と流体連通する出口３４を有する、流体チャンバ３０をさらに備えてよい。流体ディスペンサは、例えば、トリガ操作式分配ガンを備えてよい。
[0029] ステム１４は、入口３２と出口３４の間で流体チャンバ３０と流体連通する、プランジャチャンバ３６をさらに備えてよい。磁気プランジャ（またはピストン）３８は、流体チャンバ３０内の圧力変化に応答して、第１の磁気センサ２３の下方に隣接する上部位置と、第１の磁気センサ２３の下方に離隔された下部位置との間で、プランジャチャンバ３６内部を往復可能であってよい。磁気プランジャ３８は、上端部に永久磁石４２を有し、下端部にダイヤフラム４４を有するロッド４０を備えてよい。磁気プランジャ３８は、バネ４６によって、下部位置に向かって付勢されてよい。出口逆止弁４８および入口逆止弁（図示せず）が流体チャンバ３０と流体供給部１６との間に設けられて、流体チャンバ３０を自吸状態に維持する。
[0030] 図４を参照すると、例えば、トリガ操作式分配ガンが開いた時など、流体チャンバ３０内の圧力が低下すると、磁気プランジャ３８がバネ４６によってプランジャチャンバ３６内の下部位置へ付勢され、それによって第１の磁気センサ２３が停止して、電気ポンプ２０がオンに切り替わり、流体ディスペンサへの送出のために流体供給源を加圧する。
[0031] 図５および図６を参照すると、例えば、トリガ操作式分配ガンが閉じた時など、流体チャンバ３０内の圧力が上昇すると、磁気プランジャ３８がプランジャチャンバ３６内の上部位置へと押され、それによって第１の磁気センサ２３が作動して、電気ポンプ２０がオフに切り替わる。トリガ操作式分配ガンが使用のために再び開くまで、電気ポンプ２０はオフのまま、出口逆止弁４８が閉じて流体チャンバ３０内の流体を自吸状態に維持する。
[0032] 使用時には、オンデマンド式流体移送ポンプ１０の流れ制御ユニット２２は、流体チャンバ３０内の圧力レベルの変化を通じて分配ガンのトリガの位置を検知し、電気ポンプ２０は自動的にオンやオフに切り替わる。例えば、電気ポンプ２０は、分配ガンのトリガが引かれると自動的にオンに切り替わり、分配ガンのトリガが解除されると自動的にオフに切り替わる。
[0033] 図７を参照すると、流れ制御ユニット２２は、パワーヘッド１２がステム１４の上部に接続されたことを検出するように構成された、第２の磁気センサ２５を備えてよい。第２の永久磁石（図示せず）をステム１４上に位置決めして、パワーヘッド１２がステム１４の上部に位置する時にのみ、第２の永久磁石が第２の磁気センサ２５の検出距離内に入るようにしてよい。第２の磁気センサ２５は、ホール効果センサまたはリードスイッチを備えてよい。流れ制御ユニット２２は、ステム１４の上部にパワーヘッド１２が接続されたことを第２の磁気センサ２５が検出しない場合、電気ポンプ２０がオンに切り替わることを防ぐようにさらに構成されてよい。
[0034] 流れ制御ユニット２２は、ハンドル１８が押し下げられることによってパワーヘッド１２がステム１４の上部に固定されない場合、電気ポンプ２０がオンに切り替わることを防ぐようにさらに構成されてもよい。流れ制御ユニット２２は、流体密封区画２６内部のプリント回路基板上に、圧力制御回路２９および検出回路３１を備えてよい。第２の磁気センサ２５も、プリント回路基板２７上に設けることができる。
[0035] 本発明の実施形態は、エンジン油や変速機油などの工業用流体を、ドラムなどの大容量流体コンテナから車のエンジンや変速機などの分配箇所に、トリガ操作式分配ガンなどの流体ディスペンサを使用して移送するのに一般にかつ特に有用な、ドラム装着型オンデマンド式流体移送ポンプを提供する。本発明の実施形態のモジュラー設計によって、１つのパワーヘッドを複数のステムと共に使用することが可能となる。各ステムを個別の油ドラム上で使用して、油の混入を回避することができる。圧力制御式の磁気スイッチによって実現した電気ポンプの自動切替えは、手動ポンプより容易に使用可能である。ポンプを手作業で作動させる必要がなく、すなわち使用者は、油の溢れや漏出を回避または最小化するために、分配箇所を常に見張ることができる。ステムは、油ドラムの上部に直接装着され、かつ、油ドラム内に挿入される吸引管を備える。これによりホースが必要なくなり、その結果、従来の仕組みと比較して、より整理された安全な構成となる。
[0036] 本明細書の目的のために、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」との用語は「含むがそれに限定されない」を意味し、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」との用語はそれに対応する意味を有する。
[0037] 上記の実施形態は、単なる例として説明されており、以下の特許請求の範囲内で変更が可能である。
Claims (18)
- 流体供給部に取り外し可能に接続可能なステムの上部に、取り外し可能に接続可能なパワーヘッドを備えたオンデマンド式流体移送ポンプであって、
前記パワーヘッドは、電気ポンプ、および前記電気ポンプを自動的にオンおよびオフに切り替えるように構成された流れ制御ユニットを備え、
前記流れ制御ユニットは、第１の磁気センサを備え、
前記ステムは、
前記電気ポンプおよび前記流体供給部と流体連通する吸引管と、
前記流体供給部と流体連通する入口、および流体ディスペンサと流体連通する出口を有する流体チャンバと、
前記入口と前記出口の間で前記流体チャンバと流体連通するプランジャチャンバと、
前記流体チャンバ内の圧力変化に応答して、前記第１の磁気センサの下方に隣接する上部位置と、前記第１の磁気センサの下方に離隔された下部位置との間で、前記プランジャチャンバ内部を往復可能な磁気プランジャと
を備え、前記流体チャンバ内の圧力が低下すると、前記磁気プランジャは前記下部位置へ付勢され、それによって前記第１の磁気センサが停止して、前記電気ポンプがオンに切り替わり、前記流体ディスペンサへの送出のために前記流体供給部を加圧し、
前記流体チャンバ内の圧力が上昇すると、前記磁気プランジャは前記上部位置へと押され、それによって前記第１の磁気センサが作動して、前記電気ポンプがオフに切り替わる、オンデマンド式流体移送ポンプ。 - 前記第１の磁気センサは、ホール効果センサを備える、請求項１に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記第１の磁気センサは、リードスイッチを備える、請求項１に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記第１の磁気センサは、前記パワーヘッド内部の流体密封区画内に流体的に隔離される、請求項１に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記流体供給部は、油ドラムを備える、請求項１に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記ステムは、直接前記油ドラム上に取り外し可能に装着可能である、請求項５に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記流体ディスペンサは、トリガ操作式分配ガンを備える、請求項５に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記パワーヘッドは、前記電気ポンプに電力を供給する充電式電池をさらに備える、請求項１に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記パワーヘッドは、ハンドルを有する固定機構をさらに備え、前記パワーヘッドは、前記ハンドルを押し下げることによって、前記ステムの上部に固定可能に接続され、前記ハンドルを引き上げることによって、前記ステムから取り外される、請求項１に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記流れ制御ユニットは、前記ステムの上部に前記パワーヘッドが接続されたことを検出するように構成された、第２の磁気センサをさらに備える、請求項１に記載のオンデマ
ンド式流体移送ポンプ。 - 前記流れ制御ユニットは、前記ステムの上部に前記パワーヘッドが接続されたことを前記第２の磁気センサが検出しない場合、前記電気ポンプがオンに切り替わることを防ぐようにさらに構成される、請求項１０に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記第２の磁気センサは、ホール効果センサを備える、請求項１０に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記第２の磁気センサは、リードスイッチを備える、請求項１０に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記流れ制御ユニットは、前記ハンドルが押し下げられることによって前記パワーヘッドが前記ステムの上部に固定されない場合、前記電気ポンプがオンに切り替わることを防ぐようにさらに構成される、請求項９に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記流れ制御ユニットは、プリント回路基板上に、圧力制御回路および検出回路を備える、請求項１０に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサは、前記プリント回路基板上に設けられる、請求項１５に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 前記流体供給部は、油または尿素水溶液の供給部を備える、請求項１に記載のオンデマンド式流体移送ポンプ。
- 請求項１～１７のいずれか１項に記載のオンデマンド式流体移送ポンプを使用して、流体供給部から流体ディスペンサに流体を移送する方法。
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