JPH04132474U - 往復動ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ポンプ室の上下に設けた吸込弁および吐出弁を
連通接続する流体吐出通路の上部とポンプ室の上部とを
連通接続させてこれをポンプ室より上方に設けられた吸
入弁に向けて上昇するように傾斜させて形成することに
より、ポンプ室内で発生したガスは取扱液から分離して
ガス抜きチャンバに導入されあるいはガス抜きチャンバ
を介さずに直接吐出弁に導かれ、速やかにポンプ室外に
吐出するようにして容積効率を向上させる。 【構成】直上に設けたガス抜きチャンバ１８と連通する
吸入弁２６と吐出弁２８とをポンプ室１６の上下に配設
してこれらを連通接続して垂直な流体吐出通路３６を形
成すると共に、この流体吐出通路３６の上部とポンプ室
１６の上部とを連通接続させて取扱液の吸込吐出を共用
するよう共用通路４０を形成して、これをポンプ室の上
方に設けられた吸入弁に向けて傾斜するよう構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、往復動ポンプに係り、特にガスの発生し易い液およびガスを含ん だ液を取扱うに際し、吸入弁と吐出弁とを連通接続する垂直な流体吐出通路の上 部とポンプ室上部とを連通接続させて共用通路を形成し、この共用通路を前記ポ ンプ室から吸入弁に向けて上昇するうに傾斜させて構成することにより液中のガ ス溜りを減少させる往復動ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般的に、プランジャ等の往復動を、油圧を介するかまたは油圧を介さず直接 にダイアフラムに伝達してポンプ動作を行うよう構成したダイアフラムポンプは 、定量性に優れ、しかも取扱液がポンプ駆動機構に接触しないこと等から、種々 の化学プラント用ポンプとして多用されている。

【０００３】 しかしながら、若干の圧力変化または温度変化の条件下に分解作用を呈する気 液混合流体等を取扱う場合、通常のポンプ構造ではポンプ移送を行うことは殆ど 不可能である。例えば、常温で塩素ガス、酸素ガスが分離する次亜塩素酸ソーダ をポンプ移送する場合、計画流量より遥かに低流量であったり、流量範囲を広く とったものにおいて低流量域で使用したりすると、特に夏場にあってはポンプ室 内にガス溜りが発生し、吐出量の低下もしくは送液不能となる。

【０００４】 このため、この種の特種流体を円滑にポンプ移送することのできるポンプを得 るには、例えば、ポンプ駆動を行うダイアフラムが位置するポンプ室容積を最少 限に設定して内部流速を増大することによりガスの滞留を防止し、しかも適正な ガス抜き機構を設けることが必要となる。しかしながら、この種のガス抜き機構 は、単にポンプ流路系の一部に自動ガ抜き弁を設置するだけでは充分な効果は得 られず、逆にポンプ効率を低下させる要因となり、未だ満足すべきものは得られ ていない。

【０００５】 さらに、このようなガス抜き機構を改良したものとして、特開昭６１−３１６ ８１号公報が提案されている。この種のガス抜き機構は、ポンプ室１６と連通す る流体吸込通路２２に設けられる吸込弁２６の上流側にガス抜きチャンバ３４を 設け、ポンプ室１６に流入する流体をその直前においてガス抜きすることにより 取扱流体の適正な送液を達成することができ、しかもポンプ室１６の容積を比較 的小容積にして内部での気泡発生を少なくして容積効率の低下を防止している。 この場合、この往復動ポンプはポンプ室１６の上部に流体吸込通路２２を連通す ると共にこの通路２２の一部に設けた吸込弁２６の上部にガス抜きチャンバ３４ を隣接配置し、さらに吸込弁２６を取扱液の比重より小さい比重の材質からなる ボールを組込んだボール弁で構成し、ポンプ室１６の下部に流体吐出通路２４を 連通するよう構成される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、この種の往復動ポンプの流体吸込通路２２および流体吐出通路２４ は水平部を有し、この水平部のトータル長さはチェック弁を通路２２、２４に直 角に配置するため長くせざるを得なくなり、取扱液がポンプ室１６や前後の通路 ２２、２４内で気化すると、これら水平の通路中では気泡が通路壁に付着したま まとなる。そのため、プランジャ１０が移動して圧力置換室１２の作用下にダイ アフラム１４に脈動圧を与え、ポンプ室１６の容積変化を行っても通路壁に付着 した気泡または液中の気泡が圧縮・膨脹される相当分の容積効率が低下する。 特に、吐出量が小さい領域においては、気泡の容積比率が大きくなるため、ポ ンプの容積効率の低下が著しく、ポンピングができなくなる難点を有していた。

【０００７】 そこで、本考案の目的は、ガスの発生し易い液およびガスを含んだ液を取扱う に際し、吸入弁と吐出弁とを連通接続する流体吐出通路の上部とポンプ室上部と を連通接続させて共用通路を構成し、この共用通路を前記ポンプ室より上方に向 けて傾斜するよう構成することにより、ポンプ室内で発生したガスを速やかにポ ンプ室外に吐出するようにして容積効率の低下を防止することのできる往復動ポ ンプを提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

ダイアフラムによってポンプ室と圧力置換室とを画成し、このポンプ室にそれ ぞれ吸入弁および吐出弁を設けた流体吸込通路および流体吐出通路を連通し、前 記圧力置換室の圧力の変化によりダイアフラムを介してポンプ室内の容積を変化 させて取扱液の送液を行う往復動ポンプにおいて、 前記ポンプ室の上部に吸入弁を配置してこの吸入弁の上部に隣接配置されたガ ス抜きチャンバに吸入管を接続すると共に前記吸入弁を前記取扱液の比重より小 さい比重の材質からなるボールで構成し、さらに前記ポンプ室の下部に吐出弁を 配置してこれに吐出管を接続し、上下に配設された前記吸入弁と吐出弁とを連通 接続して取扱液の流体吐出通路を形成し、この流体吐出通路の上部と前記ポンプ 室の上部とを連通接続させて取扱液の吸込み吐出を共用する共用通路を形成し、 この共用通路を前記ポンプ室から吸入弁に向けて上昇するように傾斜させて構成 することを特徴とする。

【０００９】

【作用】

本考案に係る往復動ポンプによれば、ガスの発生し易い液およびガスを含んだ 液を取扱うに際し、吸入弁と吐出弁とを連通接続する流体吐出通路の上部とポン プ室上部とを連通接続させて共用通路を構成し、この共用通路を前記ポンプ室よ り吸入弁に向って上昇するように傾斜させて構成することによりポンプ室および 流通路の水平部分をなくし、ポンプ室および流体吐出通路、共用通路（流体吸込 吐出通路）で発生したガスを吸入弁に集合させ、ガス抜きチャンバを介して、あ るいは同チャンバを介さずに直接吐出弁に導き速やかにポンプ室外に吐出するよ うにして容積効率の低下を防止することができる。

【００１０】

【実施例】

次に本考案に係る往復動ポンプの実施例につき、添付図面を参照しながら以下 詳細に説明する。図１は、本考案の一実施例を示す往復動ポンプの要部断面図で ある。すなわち、図において参照符号１０は主プランジャを示し、このプランジ ャ１０は適宜のクランク機構を介して往復動し、圧力置換室１２内に充満した駆 動油の作動下にダイアフラム１４に脈動圧を与え、ポンプ室１６の容積変化を行 ってポンプ動作を行うよう構成される。なお、この種のポンプにおいては、通常 圧力置換室１２の上方には油溜槽１８を設けてこれを圧力置換室１２と相互に連 通し、しかもこの油溜槽１８の内部には前記圧力置換室１２へ駆動油を自動的に 補給する自動補給弁（図示せず）および高圧発生を防ぐレリーフ弁（図示せず） と、圧力置換室１２内に生じた気泡を自動的に除去する自動脱気弁（図示せず） とがそれぞれ配設される。

【００１１】 ポンプ室１６は、ダイアフラムヘッド２０の一部において、ダイアフラム１４ の一側面に隣接して比較的小容量に構成する。このポンプ室１６の上方に配設さ れた吸込弁２６の上部にはガス抜きチャンバ３４が隣接配置されると共に、ガス 抜きチャンバ３４には流体吸込通路２３を介して吸込管３０が接続される。 この場合、流体吸込通路２３はガス抜きチャンバ３４の所定レベル位置に設定 し、ガス抜きチャンバ３４内の所定レベルまで常に取扱液を満たして空引きを生 じないようにする。 一方、ポンプ室１６の下方に吐出弁２８を配置してこの吐出弁２８と上方の吸 込弁２６を連通接続して流体吐出通路３６を形成し、吐出弁２８にダイアフラム ヘッド２０の下方に設けられた流体吐出通路２５を連通させると共に、この吐出 通路２５に外部接続可能な吐出管３２を接続する。

【００１２】 また、本考案においては、前記吸込弁２６および吐出弁２８を流体の通路中に 設けることから、ボール弁を構成するボールの材質を取扱液の比重より小さな比 重を有するものとする。例えば、取扱液を次亜塩素酸ソーダとした場合、その比 重は約１．２〜１．３であることから、ボールをポリプロピレン（比重０．９１ ）で構成すれば好適である。すなわち、この場合、ポンプ系統が液で満たされて いれば、ボールが常にその浮力によって弁座に当接して逆止機能を保持すること ができる。しかも、吸込弁２６の周囲にガスが溜れば、液面に応じてボールが変 位してガス抜きを円滑に達成することができる。なお吸込弁２６は前述したよう にボール自身の浮力によって閉弁する他、ボールにばねの付勢力を作用させて弁 座に対しこのボールを常に弾力的に圧接するよう構成しても良く、ばねの設定圧 は０．０２〜０．２Ｋｇｆ／ｃｍ² Ｇが好適であり、この場合のボールの比重は 取扱液の比重とは無関係になることは言うまでもない。

【００１３】 さらに、本考案においてはポンプ室１６の上部と前記流体吐出通路３２の上部 とを連通接続させて取扱液の吸込み吐出を共用する共用通路としての流体吸込吐 出通路４０を形成し、この通路４０をこれと接続する流体吐出通路３２との接続 口を前記ポンプ室より上部に設けられた吸入弁に向って傾斜するよう構成するこ とが一つの特徴となっている。

【００１４】 前述した構成からなる往復動ポンプによれば、流体吐出通路３６を垂直に形成 すると共に、この流体吐出通路３６の上部とポンプ室１６上部を連通接続する流 体吸込吐出通路４０を上部に設けて傾斜するよう構成することにより、ポンプ室 １６および流体吐出通路３２、流体吸込吐出通路４０に発生したガスは吸込弁２ ６に集合し、ガス抜きチャンバ３４を介してあるいは同チャンバを介さずに直接 吐出弁に導き、速やかにポンプ室外に排出することにより容積効率の低下を防止 することができる。 図２は本考案に係る往復動ポンプの別の実施例を示すものである。すなわち、 本実施例は、ポンプ構造につきダイアフラムを直接プランジャで駆動するように した直動式ダイアフラムポンプに応用した場合である。従って、ポンプ室を画成 するダイアフラムヘッド側におけるポンプ系統の構成は全く同一であり、図１に 示す構成部分と同一の構成部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省 略する。本実施例によっても前述の実施例と全く同様に取扱液のガス抜きを有効 に達成し、往復動ポンプとしての定量性およびポンプ効率を向上させることがで きる。

【００１５】

【考案の効果】 前述した実施例から明らかなように、本考案によれば、ガスの発生し易い液お よびガスを含んだ液を取扱うに際し、吸入弁と吐出弁とを連通接続する流体吐出 通路の上部とポンプ室上部とを連通接続させて共用通路を構成し、この共用通路 を前記ポンプ室より上方に向けて傾斜するよう構成することにより、ポンプ室内 で発生したガスは取扱液から分離されてガス抜きチャンバへ導入されあるいはガ ス抜くチャンバを介さずに直接吐出弁に導かれ、速やかにポンプ室外に吐出する ようにして容積効率を向上させ、しかも常に確実で効率のよいポンプ運転を実現 することできる。 従って、本考案に係る往復動ポンプは、構成部品を増加することなくポンプ性 能を向上させることができるなどの優れた効果を有する。 以上、本考案の好適な実施例について説明したが、本考案は前記実施例に限定 されることなく、本考案の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をな し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る往復動ポンプの一実施例を示す要
部断面図である。

【図２】本考案に係る往復動ポンプの別の実施例を示す
要部断面図である。

【図３】従来の往復動ポンプを示す要部断面図である。

【符号の説明】

１０ 主プランジャ １２ 圧力置換室 １４ ダイアフラム １６ ポンプ室 １８ 油溜槽 ２０ ダイアフラムヘッド ２２、２３ 流体吸込通路 ２４、２５ 流体吐出通路 ２６ 吸入弁 ２８ 吐出弁 ３０ 吸込管 ３２ 吐出管 ３４ ガス抜きチャンバ ３６ 流体吐出通路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイアフラムによってポンプ室と圧力置換
   室とを画成し、このポンプ室にそれぞれ吸入弁および吐
   出弁を設けた流体吸込通路および流体吐出通路を連通
   し、前記圧力置換室の圧力の変化によりダイアフラムを
   介してポンプ室内の容積を変化させて取扱液の送液を行
   う往復動ポンプにおいて、前記ポンプ室の上部に吸入弁
   を配置してこの吸入弁の上部に隣接配置されたガス抜き
   チャンバに吸入管を接続すると共に前記吸入弁を前記取
   扱液の比重より小さい比重の材質からなるボールで構成
   し、さらに前記ポンプ室の下部に吐出弁を配置してこれ
   に吐出管を接続し、上下に配設された前記吸入弁と吐出
   弁とを連通接続して取扱液の流体吐出通路を形成し、こ
   の流体吐出通路の上部と前記ポンプ室の上部とを連通接
   続させて取扱液の吸込み吐出を共用する共用通路を形成
   し、この共用通路を前記ポンプ室から吸入弁に向けて上
   昇するように傾斜させて構成することを特徴とする往復
   動ポンプ。