JPH04111579U - 液中用往復ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水中用強制弁式往復ポンプ10において、クラ
ンク軸12の高速の回転に伴うクランクケース14内の高周
波数の圧力変動にもかかわらず、クランクケース14内へ
の水127の侵入及び水中用強制弁式往復ポンプ10の外部
へのクランクケース14内の潤滑油48の漏出を防止する。 【構成】 クランクケース14は、クランク軸12が配設さ
れる基端側のクランク室42と、ピストンロッド56が貫通
する先端側の中間室44とを内部に有している。クランク
室42は、潤滑油48を充満されることなく、部分的に貯蔵
している。ゴムチューブ102は、内部に所定量の空気を
充填され、弾性的に膨張し、クランク室42及び中間室44
へ連通している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、圧送液内に沈められて使用される液中用往復ポンプに係り、詳し くはクランク室内の高周波数の圧力変動にもかかわらずクランク室内の潤滑油の 漏出等を防止できる液中用往復ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ノズルより高圧水を噴出する洗浄機等において、タンク内の水を吸入ホースを 介してポンプの吸入口へ吸入する代わりに、液中用往復ポンプをタンクの水内に 沈めることにより、吸入ホースを省略できる利点がある。 一方、特公昭６３−２０３６号公報は潜水船に装備される水中往復ポンプを開 示する。この水中往復ポンプでは、水がクランク室内へ侵入するのを防止するた めに、クランク室内を潤滑油で充満させるとともに、コンペンセータにより潤滑 油圧を水圧より少し高い値に保持している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

水中往復ポンプでは、運転中、クランク軸が高速度で回転し、これに伴って、 ピストンロッド等の往復部材が、クランク室内へ出入りして、クランク室内の容 積を高周波数で増減するので、クランク室の圧力が高周波数で変動する。特公昭 ６３−２０３６号公報の水中往復ポンプでは、潤滑油がクランク室内に充満して おり、潤滑油は非圧縮性であるので、コンペンセータのベローフラム及びばねが コンペンセータ室の容積の高周波数の増減に追従することができず、潤滑油圧が 水中往復ポンプの外部の水圧に対して大きく増減し、潤滑油が漏出したり、外部 の水がクランク室内へ侵入したりし易かった。

【０００４】 この考案の目的は、クランク室内の高周波数の圧力変動にもかかわらず、外部 からクランク室内への液体の侵入及び外部へのクランク室内の潤滑油の漏出を防 止することができる液中用往復ポンプを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案を、実施例に対応する図面の符号を使用して説明する。 この考案の液中用往復ポンプ(10)は次の（ａ）〜（ｃ）構成要素を有してなる 。 （ａ）クランク軸(12)が配設され潤滑油(48)を部分的に貯蔵するクランク室(42) （ｂ）クランク軸(12)の回転により往復動する往復部材(56)が貫通しクランク室 (42)に隣接して形成される中間室(44) （ｃ）充填された空気により弾性的に膨張しクランク室(42)及び中間室(44)へ連 通している弾性袋体(102)

【０００６】

【作用】

液中用往復ポンプ(10)は液中に沈められ、弾性袋体(102)は、深さに伴う液圧 の増大により収縮し、弾性袋体(102)内の気圧は、弾性袋体(102)の外部の液圧と 弾性袋体(102)の弾性的な収縮力に伴う圧力分との和となる。クランク室(42)及 び中間室(44)は、弾性袋体(102)内へ連通しているので、液中用往復ポンプ(10) の外部の液圧より適当に少し高い圧力に保持され、液中用往復ポンプ(10)の外部 からのクランク室(42)及び中間室(44)への液体の侵入が防止される。

【０００７】 液中用往復ポンプ(10)の運転中は、クランク軸(12)は高速度で回転し、往復部 材(56)は、往復動して、クランク室(42)及び中間室(44)の容積を増減し、クラン ク室(42)及び中間室(44)の圧力は増減する。クランク室(42)及び中間室(44)内の 空気は、クランク室(42)及び中間室(44)の圧力の増減に伴って膨縮し、クランク 室(42)及び中間室(44)の圧力変動を適当に吸収し、この結果、圧力変動の振幅は 減少する。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案を図面の実施例について説明する。 図１は水中用強制弁式往復ポンプ10の構造図である。クランク軸12は、クラン クケース14内を水平方向へ延び、両端部において回転自在にクランクケース14の 壁部に軸支されている。横蓋16は、クランク軸12の側面の開口部へパッキン17を 介して当てられ、複数個のボルト18により固定される。透明のオイルレベルゲー ジ20は、横蓋16の中央部に取り付けられ、廃油プラグ22は横蓋16の下部に取り付 けられている。上蓋24は、クランクケース14の先端側の上面の開口部に当てられ 、複数個のボルト26より固定される。

【０００９】 吸入マニホールド28、シリンダパイプ30及び吐出マニホールド32は、クランク ケース14の方から順番に水平に配設され、複数個の締付けボルト34によりクラン クケース14の先端側に固定されている。張出し壁36は、クランクケース14の内部 の円筒状案内部40の先端側に形成され、放射方向外側へ張り出し、張出し壁38は 、円筒状案内部40の軸方向に関して張出し壁36より基端側から張出し壁36に対峙 するように、上蓋24の内面から垂下し、張出し壁36，38はクランクケース14の基 端側及び先端側のクランク室42及び中間室44を相互に仕切り、クランク室42及び 中間室44は、張出し壁36，38の間の連通路45を介して相互に連通している。注油 蓋46は、クランク室42の上部に位置するクランクケース14の個所に装着され、ク ランク室42内の潤滑油48の注油の際に開かれる。潤滑油48は、クランク室42に充 満されることなく、ほぼ半分のレベルまで導入される。排水栓49は、中間室44の 下部に位置するクランクケース14の個所に取外し自在に取り付けられ、中間室44 内に溜った水を排出する際に開かれる。

【００１０】 クロスヘッド50は、円筒状案内部40内を摺動し、コンロッド52を介してクラン ク軸12へ連結している。結合ロッド54は、クロスヘッド50の先端側に螺合し、オ イルシール55は、円筒状案内部40の先端部の内周側に嵌挿され、内周側において 結合ロッド54に摺接して、その摺接部を介してクランク室42内の潤滑油48が中間 室44の方へ漏出するのを防止する。ピストンロッド56は結合ロッド54の先端側に 螺合し、ピストンロッド56には、基端側から順番に、カラー57、弁体58、カラー 60、通孔付きストッパ62及びワッシャ64が、嵌挿され、ピストンロッド56の先端 部に螺合するナット66により締め付けられている。低圧シール59は、クランクケ ース14の先端側におけるピストンロッド56の貫通部に装着され、内周側において カラー57に摺接し、中間室44の気密を保持する。弁座67は、弁体58と通孔付きス トッパ62との間においてカラー60に遊嵌され、弁体58と共に吸入弁68を構成する 。ピストンパッキン69は、弁座67の外周側に嵌着され、シリンダパイプ30の内周 を摺動する。吸入側室70は、吸入マニホールド28内に形成されて、中心部をピス トンロッド56により貫通され、周辺側の吸入口72を介して吸入マニホールド28の 外周部へ連通している。ストレーナ74は、吸入マニホールド28に嵌装され、吸入 側室70の開口部を覆う。ポンプ室76は、シリンダパイプ30内においてピストンロ ッド56の先端側に形成され、吐出弁78は、ポンプ室76の先端部に配設され、弁座 80と、吐出マニホールド32側から弁座80に就座自在の弁体82と、弁体82を弁座80 に押圧する圧縮コイルばね84とを有している。

【００１１】 吸入行程では、ピストンロッド56はクランクケース14の方へ移動し、ポンプ室 76の容積が増大するとともに、吸入弁68において、弁座67は、弁体58から離れ、 通孔付きストッパ62に当接している。また、吐出弁78では、弁体82は圧縮コイル ばね84により弁座80に就座している。したがって、ストレーナ74を介して吸入さ れた後述の図３の水127は、吸入口72、吸入側室70、弁体58の周辺部、弁座67の 内周側、通孔付きストッパ62の通孔を経てポンプ室76内へ導入される。

【００１２】 吐出行程では、ピストンロッド56は吐出マニホールド32の方へ移動し、ポンプ 室76の容積が減少するとともに、吸入弁68において、弁座67は弁体58に当接して いる。また、吐出弁78では、弁体82は圧縮コイルばね84に抗して弁座80から離れ る。したがって、ポンプ室76は吸入弁68を介して吸入側室70側から水127を導入 されず、ポンプ室76内の水127は吐出弁78を介して吐出される。

【００１３】 調圧装置86は、吐出マニホールド32の先端部に接続され、ポンプ室76から吐出 されて来る水127の圧力を受ける弁体88と、この弁体88と一体的に変位するピス トン90と、弁体88の閉方向へピストン90を付勢する圧縮コイルばね92と、圧縮コ イルばね92の余荷重を調整する蓋94とを有している。吐出マニホールド32から調 圧装置86へ送られて来る水圧が、圧縮コイルばね84の余荷重により規定される調 圧値以上になると、弁体88が変位して、余剰の水127が余液口96へ放出される。 これにより、調圧装置86の吐出口98の水圧は調圧値に保持される。

【００１４】 接続金具100はクランク室42の上部に位置するクランクケース14の個所に螺着 され、Ｏリング101は、接続金具100とクランクケース14との間に嵌着され、シー ルを行う。ゴムチューブ102は、弾性的に膨張自在であり、下端部において接続 金具100の上端部に嵌着され、バンド104により固定される。ゴムチューブ102は 、また、上端部において接続金具106の下端部に嵌着され、バンド108により固定 される。エアバルブ110は、下端部において接続金具106の上端部へ螺合し、ゴム チューブ102内へ空気を充填する際にエアポンプの吐出口を接続される。

【００１５】 図２は水中用強制弁式往復ポンプ10及び水中モータ112を上方から見た図であ る。水中モータ112は、水中用強制弁式往復ポンプ10に対して直角の向きに配置 され、電源コード114を介して電力を供給される。水中モータ112の電源コード11 4側の端部にも、ゴムチューブ102及びエアバルブ110が接続され、水中モータ112 内の気圧を調整できるようになっている。ベルハウジング116は、内部の気密を 保持しつつ、水中用強制弁式往復ポンプ10のクランクケース14の側部と水中モー タ112の端部とを結合している。カップリング118は、ベルハウジング116内に収 容され、クランク軸12の端部と水中モータ112の駆動軸120とを一体回転的に結合 する。こうして、水中モータ112の駆動に伴って、水中用強制弁式往復ポンプ10 のクランク軸12は、駆動軸120から回転動力を伝達されて、回転し、水中用強制 弁式往復ポンプ10は運転状態になる。吐出ホース122は調圧装置86の吐出口98（ 図１）に接続されている。

【００１６】 図３及び図４は移動式タンク装置123の側面図及び一部断面とする平面図であ る。移動式タンク装置123は、タンク124と、タンク124の下部に取り付けられる 一対の車輪126及び１個のキャスタ128と、タンク124の上部に固定されて上方へ 張り出しているハンドル125とを有し、作業者は、ハンドル125を把持しつつ、ハ ンドル125を押したり、引いたりして、移動式タンク装置123を走行させることが できる。水中用強制弁式往復ポンプ10及び水中モータ112はタンク124の底面に固 定され、タンク124の水127に沈められた状態になっている。ボールタップ130は 、タンク124の上端部に位置し、タンク124内の水127のレベルを検出して、レベ ルに応じて給水口132を開閉して、タンク124内の水127が所定レベルに維持され るようにする。コントロールボックス134は、ハンドル125の近傍に配設され、電 源コード114を介して水中モータ112へ接続され、水中モータ112への電力の供給 を制御する。吐出口136は、給水口132より少し低い個所に設けられ、吐出ホース 122の先端部を接続されている。

【００１７】 実施例の作用について説明する。 タンク124内へ水127を導入するのに先立ち、エアポンプを水中用強制弁式往復 ポンプ10のエアバルブ110へ接続して、エアバルブ110を介してゴムチューブ102 内へ所定量の空気を充填する。水中用強制弁式往復ポンプ10のゴムチューブ102 は、内部への空気の導入により弾性的に膨張する。ゴムチューブ102内は、接続 金具100を介してクランク室42へ、さらに、クランク室42から連通路45を介して 中間室44へ連通しているので、ゴムチューブ102内、クランク室42及び中間室44 は等しい気圧となっている。次に、給水口132からタンク124内へ水127を導入す る。ゴムチューブ102は、深さに伴う水圧の増大により収縮し、ゴムチューブ102 内の気圧は、ゴムチューブ102の外部の水圧とゴムチューブ102の弾性的な収縮力 に伴う圧力分との和となる。したがって、クランク室42及び中間室44は、水中用 強制弁式往復ポンプ10の外部の水圧より少し高い圧力に保持され、水中用強制弁 式往復ポンプ10の外部からのクランク室42及び中間室44への水127の侵入が防止 される。水中モータ112のゴムチューブ102も、水中用強制弁式往復ポンプ10のゴ ムチューブ102と同様の機能を有し、水中モータ112内への水127の侵入が防止さ れる。

【００１８】 水中モータ112の運転に伴って、クランク軸12は高速度で回転し、ピストンロ ッド56は、往復動して、クランク室42及び中間室44の容積を増減する。これによ り、クランク室42及び中間室44の圧力は増減し、クランク室42及び中間室44内の 空気は膨縮して、クランク室42及び中間室44の圧力の脈動を吸収する。

【００１９】 図５は水中用強制弁式往復ポンプ10のクランク室42と中間室44との別の連通構 造を示している。この水中用強制弁式往復ポンプ10では、図１のような上蓋24及 び連通路45は設けられず、円筒状案内部40の先端部において放射方向外側へ張り 出す張出し壁36がクランクケース14の上壁及び側壁まで達して、クランクケース 14の内部をクランク室42と中間室44とに相互に不連通に仕切っている。クランク 室42側及び中間室44側のクランクケース14の上壁の個所には接続金具100が接続 され、連結ホース138の両端部は、クランク室42側及び中間室44側の接続金具100 に嵌装されて、バンド104により固定される。クランク室42及び中間室44は、連 結ホース138により連通状態になり、ゴムチューブ102内と等圧に保持される。

【００２０】 図６はゴムチューブ102がクランク室42及び中間室44に個々に接続されている 水中用強制弁式往復ポンプ10の構造図である。この水中用強制弁式往復ポンプ10 では、上蓋24は図１のような張出し壁38を省略され、円筒状案内部40側の張出し 壁36が、ほぼ上蓋24まで達して、ガスケット140を上蓋24との間に挾着している 。クランク室42側に接続されたゴムチューブ102と同一の構造で、中間室44側に も別途ゴムチューブ102が接続される。この実施例では、クランク室42側及び中 間室44側に個々にゴムチューブ102が設けられるので、各ゴムチューブ102を小型 化することができる。また、クランク室42と中間室44とが不連通となっているの で、吸入側室70のから中間室44の方へ漏出して来た水127がクランク室42の潤滑 油48と混ざることを防止し、かつ水中用強制弁式往復ポンプ10が傾いたときに、 クランク室42の潤滑油48が中間室44へ侵入する事態を回避することができる。

【００２１】

【考案の効果】

この考案によれば、クランク室内は潤滑油に充満されることなく、適当量、空 気を導入され、空気を充填されて弾性的に膨張している弾性袋体がクランク室及 び中間室へ連通している。したがって、クランク軸の回転に伴うクランク室及び 中間室の容積増減に因る圧力変動に対して弾性袋体の膨縮が十分に追従できない にもかかわらず、クランク室及び中間室の圧力変動はクランク室及び中間室内の 空気の体積の増減により良好な追従性で適当に吸収され、クランク室及び中間室 内への外部液の侵入を防止しつつ、外部への潤滑油の漏出を防止することができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】水中用強制弁式往復ポンプの構造図である。

【図２】水中用強制弁式往復ポンプ及び水中モータを上
方から見た図である。

【図３】移動式タンク装置の側面図である。

【図４】移動式タンク装置の一部断面とする平面図であ
る。

【図５】水中用強制弁式往復ポンプのクランク室と中間
室との別の連通構造を示す図である。

【図６】ゴムチューブがクランク室及び中間室に個々に
接続されている水中用強制弁式往復ポンプの構造図であ
る。

【符号の説明】

１０ 水中用強制弁式往復ポンプ（液中用往復ポン
プ） １２ クランク軸 ４２ クランク室 ４４ 中間室 ４８ 潤滑油 ５６ ピストンロッド（往復部材） １０２ ゴムチューブ（弾性袋体）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸(12)が配設され潤滑油(48)を
   部分的に貯蔵するクランク室(42)と、前記クランク軸(1
   2)の回転により往復動する往復部材(56)が貫通し前記ク
   ランク室(42)に隣接して形成される中間室(44)と、充填
   された空気により弾性的に膨張し前記クランク室(42)及
   び前記中間室(44)へ連通している弾性袋体(102)とを有
   していることを特徴とする液中用往復ポンプ。