JPH0786397B2 - 流体の脈動除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、流体の脈動除去装置。詳しくは、円断面の管
に楕円断面のコイルスプリングを着装して、性能、耐圧
力、耐久性の向上を計った流体の脈動除去装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、ホースの屈伸を利用して流体の脈動を除去する装
置は、実開昭61−124790号のマイクロフィルムにより公
知であり、この考案は、曲り部を設けたホースを内面ゴ
ム上に、中間ゴムにて埋設された螺旋状の補強線材の下
部と上部を挟持する有機繊維コードからなる線材繊維コ
ード層を設けることにより補強したもので、螺旋状の補
強線材を用いているが、この線材はゴムホースと同じ円
断面に形成されていてホースの強度を補足する機能は有
するが、ホースの断面形状を円から楕円に変化させる機
能及び以後に補強線材の弾力や層数を変えてホースの耐
圧力と強度を加減する機能は有しないものであり、又、
ホースの断面形状の変化により脈動を除去する装置は、
特開昭63−106493号公報により公知であり、この発明
は、ホースを楕円断面に形成して置いて作用圧が増加す
るとき円形断面に変形させて、ホースの周の長さは変化
させずに断面積を変化させて効果的な流体の脈動除去を
行わせ得るもので、ホースの補強を丸打ち組物状の糸層
を中間に入れて行っているから、以後に糸層の弾力や層
数を変えて耐圧力と強度を加減することはできないもの
であり、更に、脈動を吸収させる内管の外側に気体圧を
作用させる装置は、実開昭50−58312号のマイクロフィ
ルムにより公知であり、この考案は内管の外側にその弾
性度を増す気体圧を作用させたもので、内管の弾性度を
加減することはできるが、気体圧では円断面の内管を楕
円形に変化させることはできないものである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明に係る流体の脈動除去装置は、この現状にかんが
みなされたもので、円断面の柔軟弾性体の管に楕円断面
のコイルスプリングを着装して、前記管を補強すると共
にその円断面を楕円断面に変形させ、管の補強と同時に
その形状変化を規制させ、又、前記コイルスプリングの
弾力や層数を変えることにより前記管の耐圧力と強度を
自在に加減して、広い圧力範囲での効果的な脈動除去作
用を長期間に亘り安定的して行わせる装置を低廉に提供
することが課題である。

ロ．発明の構成 （課題を解決するための手段） 前記課題を解決するため本発明に係る流体の脈動除去装
置は、ゴム、プラスチック等の柔軟弾性体により円断面
に形成した管に、ばね材により楕円形断面に形成したコ
イルスプリングを着装し、前記管を補強すると共にその
円断面を楕円断面に変形させた構成を採用したもので、
この発明の実施に際しては、ばね材により楕円形断面に
形成した前記コイルスプリングを円断面に形成した前記
管の外側に着装した構成。円断面に形成した前記管を複
層構造とした構成。ばね材により楕円断面に形成した前
記コイルスプリングを円断面に形成した前記管へ複層に
着装した構成。ばね材により楕円断面に形成した前記コ
イルスプリングにより楕円断面に変形させた前記管を気
体室に内設した構成。等を採用することが望ましいもの
である。

この装置に於ける管は、柔軟弾性体のゴム，プラスチッ
ク，防水布帛，その他の資材の中から流通させる流体に
対して耐性を有する材料を選択し、必要な流量を通す面
積以上の円断面に形成して、後記するコイルスプリング
の着装により、コイルスプリングの設定圧力以下では楕
円断面に変形されており、作用する流体圧が前記したス
プリング設定圧力以上に増大すると、円断面へ近付くよ
うに変形して、その周の長さを変化することなく断面積
を変化させ、脈動，衝撃圧等の除去を効果的に行う様に
してあり、この管は、第４図を除く各図に示す通り単層
構造にするか、必要に応じて第４図に示すような二層
か、図面には示してないが三層以上の複層構造としても
よい。

コイルスプリングは、金属，強化プラスチックス等のば
ね材を公知の通りに巻いて、円断面に形成した前記管を
楕円断面に変形させた際の外形に一致する楕円断面に形
成し、このコイルスプリングを図面各図に示す通り前記
した管の外側に着装して円断面を楕円断面に変形させる
もので、このコイルスプリングは前記管の外側各部を一
様に覆って全体を一律に補強するから、前記管内を流通
する流体圧が異常に上昇しても、前記管に破損部分を生
じることがなく、又、この楕円断面に形成したコイルス
プリングは、楕円の長径と短径の比を大きくすれば、断
面積の変化範囲が大きくなって脈動除去から衝撃圧の除
去に至る迄広い範囲に利用でき、且つその弾力を加減す
れば同一の前記管でもその耐圧力と強度を自由に加減す
ることができて、高圧用の脈動除去装置も容易に提供で
きて、しかもこのコイルスプリングは、その弾力調整を
単層においてはばね材の直径の加減によって行い、複層
においては前記管へ着装するコイルスプリングの層を二
層、三層等に加減して行うようにする。

又、前記の様にばね材により楕円断面に形成した前記コ
イルスプリングを装着することにより補強と形状規制を
行う前記管は、これを第７図及び第８図に示すように気
体室に内設すると、楕円断面から円断面へ近付くように
変形して断面積を増加する時、これが気体室の気体を圧
縮してその圧力を増大するため、この作用を前記コイル
スプリングと協働させて該管の耐圧力と補強の機能を一
層助長することができるものである。

（作用） 前記の様に構成される流体の脈動除去装置は、柔軟弾性
体で円断面に形成した管に、ばね材により楕円断面に形
成したコイルスプリングを外装すると、前記管は前記コ
イルスプリングにより楕円断面に変形されて、前記コイ
ルスプリングよりも前記管の内圧が低い時は楕円断面を
保持して断面積の小さい状態を保持している。しかし、
前記管の内圧が前記コイルスプリングよりも増加する
と、前記管は前記コイルスプリングを伴って円形に近付
く様に変形し、その周の長さを変化させずに断面積を増
大させるもので、この断面積の変化範囲は前記管が最大
断面積になる円断面の直径と最小断面積になる楕円断面
の短径との比を大きくするほど大きくなり、前記管の耐
圧力はこれに着装した前記コイルスプリングの弾力を大
きくするか、又、着装する層数を増すほど大きくなるも
のである。

従って、この装置を図面第１図、第７図、第９図に示す
様に流体管路中に設けるか、第６図及び第８図に示す様
に管路の分岐部に設けるかして、管路に流体を給送すれ
ば給送流体にポンプの吐出量の周期的な変化に起因する
圧力の増減、即ち脈動が生じても、前記管が前記コイル
スプリングを伴って楕円断面から円断面へ近付く小さい
変形を周期的に行い、その周の長さを変化させずに断面
積を変化させて前記した脈動の除去を行う。又、管路に
弁の急閉鎖等による衝撃的な圧力上昇が生じる時は、前
記管は楕円断面から円断面に近付く大きな変形を急速に
行って衝撃圧の除去をも行うもので、何れの場合も、ゴ
ム，プラスチックス，布帛，その他の材料を使用するた
め、耐圧力と強度に乏しい前記管が耐圧力と強度に優れ
る前記コイルスプリングの着装によって補強され、異常
な圧力の作用時においても損傷を生じることがないもの
である。

尚、この装置は、前記のようにコイルスプリングの着装
により円断面から楕円断面に変形させた管を、第７図及
び第８図に示すように気体室に内設すると、前記管が楕
円断面から円断面に変形して断面積を増大すると、これ
に応じて気体の圧縮が行われ、この反力が該管に作用し
てコイルスプリングの弾力強化と補強の作用を助長する
もので、これらの作用の調整は、気体圧を加減すること
により任意に行い得るものである。

（実施例） 以下に本発明に係る流体の脈動除去装置の実施例を図面
に基づいて説明する。

図面第１図は、管路中に設けて流体を流通させる所謂、
インライン形装置の実施例を示すもので、合成ゴムで円
断面に形成した管１の外側に、該管１の中央部を第２図
に示すような比率の長径と短径の楕円形に変形させた
時、その外形に一致するように金属のばね材２を巻いて
楕円断面に形成したコイルスプリング３を着装し、前記
管１の全体を前記コイルスプリング３により覆わせ、
又、該管１の両端には円断面の接続口金4,4に嵌合し
て、水密的にバンド５止めする。そして前記口金4,4を
管路（図面省略）の中断部に水密的に結合して、該管１
の内部に流体を注通させる様にしたもので、この実施例
は流体の圧力が低い時は、前記管１が前記コイルスプリ
ング３により第２図に示すような楕円断面に保持され、
流体の圧力が増加すると第３図に示す円断面か、これに
近い断面に変形して管１の周の長さを変えずに断面積を
変化させて、流体の脈動や衝撃圧を吸収する様にしてあ
る。

尚、前記実施例に示した管１は、ゴムや汎用プラスチッ
クス，布帛等の材料を侵す特殊な流体の給送等に使用す
るときは、第４図に示す様に外層ａに前記した材料を使
用し、内層ｂには前記特種流体に侵されない特別なプラ
スチックス等を使用した二層若しくは三層以上の複層構
造として、外層ａはコイルスプリングとの対摩耗性に優
れ、内層ｂは特種流体に対する耐性が満足される様にす
るとよい。

次に前記コイルスプリング３は、第５図を除く各図に示
す様に単層で前記管１へ着装する場合は、前記管１へ付
与する耐圧力及び強度は構成するばね材２の弾力のみに
よって決定されるが、第５図に示すように前記コイルス
プリング３を二層か、図面には示してないが三層以上を
着装する場合は、層数によって耐圧力と強度を加減する
ことができて、しかもこの複層構造では、例え一層のコ
イルスプリングが損傷しても、他の層のコイルプリング
が補強と形状規制の機能を果たして前記管１の損傷を防
止するものである。

図面第６図は、管路の分岐部に設けて管路を流れる流体
を導入する所謂、アウトライン形の実施例を示すもの
で、合成ゴムで円断面に形成した管１の外側に、該管１
の中央部を第２図に示す様な比率の長径と短径の楕円形
に変形させた時、この管１の外形に一致するように金属
のばね材２を巻いて楕円断面に形成したコイルスプリン
グ３を着装し、前記管１全体を前記コイルスプリング３
により覆わせたもので、前記管１の一端に接続口金４
を、他端に栓６を螺合した蓋金７を嵌合して水密的にバ
ンド５止めし、一方の口金４により管路（図面省略）へ
水密的に接続して、前記管１の内部へ管路から流体を導
入する様にする。この実施例も流体の圧力が低い時は、
前記管１の中央部Ｌが前記コイルスプリング３により第
２図に示す通りの楕円断面に保持され、流体の圧力が増
加した時、第３図に示す通りの円断面か、これに近い断
面に変形して、該管１の周の長さを変えずに断面積を変
化させて、流体の脈動や衝撃圧の吸収除去を行わせる。

第７図に示す実施例は、第１図に示す実施例を気体室８
に内設した実施例を示すもので、両端の接続口金4,4の
中間にそれぞれフランジ9,9を設け、このフランジ9,9を
外側に設けた環状溝10,10へシール部材11,11を収容して
筒体12へ気密的に嵌合することにより、筒体12と前記管
１との間に前記気体室８を形成させ、この気体室８へ給
気栓13により前記管１がつぶされない程度の圧力気体を
封入して置き、流体の脈動や衝撃圧により該管１が楕円
断面から円断面、又はこれに近付く断面に変形されて断
面積を増加すると、気体室８内の気体が圧縮されて圧力
を増加し、この増圧の反力を前記管１に加えて前記コイ
ルスプリング３による管１の耐圧力増加と補強の機能を
助長するものである。

第８図に示す実施例は、第６図に示す実施例を気体室８
に内設した実施例を示すもので、接続口金４の中間と蓋
金７の外端とにそれぞれフランジ9,9を設け、このフラ
ンジ9,9を外側に設けた環状溝10,10へシール部材11を収
容して筒体12へ気密的に嵌合することにより、筒体12と
前記管１との間に前記気体室８を形成させ、この気体室
８に大気圧の空気を封入して置き、流体の脈動や衝撃圧
により前記管１が楕円断面から円断面か、、これに近付
く断面に変形されて断面積を増加するとき、気体室８内
の気体が圧縮されて圧力を増加し、その反力を前記管１
に加えて補強体３による該管１の変形規制と補強作用と
を助長する点は、第７図の場合と同様である。

第９図に示す実施例は、第１図に示す実施例の変形を示
すもので、ホース等の円断面に形成した管１の一部の外
側へ、ばね材により楕円断面に形成して、その両端に同
図に示す通りラッパ形の拡開部14を設けることにより、
前記管１への着装がこれを損傷しないよう容易に行える
コイルスプリング３を着装したもので、第１図に示す実
施例と同様の作用効果が得られるものである。

ハ．発明の効果 前述した通り、本発明に係る流体の脈動除去装置は、円
断面に形成した管にばね材により楕円断面に形成したコ
イルスプリングを着装して、前記管を補強すると共に円
断面を楕円断面に変形させるから、流体の脈動、衝撃を
効果的に除去する作用を長期間に亘り安定して行わせる
ことができるだけでなく、前記管に着装する前記コイル
スプリングの弾力又は層数を変えれば、前記管の耐圧力
と強度を任意に加減して低圧から高圧までの広い範囲で
脈動、衝撃を除去させ得るし、又、前記管と前記コイル
スプリングを個別に形成して両者を組合わせることによ
り装置を構成させたので、装置を低廉に製作提供するこ
とが可能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る流体の脈動除去装置を管路中に設
けた実施例の半分を縦断して示す正面図。第２図は同上
装置の管がコイルスプリングにより楕円断面に変形され
た状態を示す縦断側面図。第３図は同上装置の管が流体
圧により円断面に復元した状態を示す縦断側面図。第４
図は同上装置の管を複層構造とした場合の一部分の縦断
正面図。第５図は同上装置の管へコイルスプリングを二
層に着装した場合の一部分の縦断正面図。第６図は本発
明に係る装置を管路の分岐部に設けた実施例の半分を縦
断して示す正面図。第７図は第１図に示す実施例を気体
室に内設した実施例の半分を縦断して示す正面図。第８
図は第６図に示す実施例を気体室に内設した実施例の半
分を縦断して示す正面図。第９図は第１図に示す実施例
の変形例を半分を縦断して示す正面図である。 １……円断面に形成した管 ３……楕円断面に形成したコイルスプリング ８……気体室

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ゴム、プラスチック等の柔軟弾性体により
   円断面に形成した管に、ばね材により楕円形断面に形成
   したコイルスプリングを着装し、前記管を補強すると共
   にその円断面を楕円断面に変形させたことを特徴とする
   流体の脈動除去装置。
2. 【請求項２】ばね材により楕円形断面に形成した前記コ
   イルスプリングを円断面に形成した前記管の外側に着装
   したことを特徴とする請求項（１）記載の流体の脈動除
   去装置。
3. 【請求項３】円断面に形成した前記管を複層構造とした
   ことを特徴とする請求項（１）記載の流体の脈動除去装
   置。
4. 【請求項４】ばね材により楕円断面に形成した前記コイ
   ルスプリングを円断面に形成した前記管へ複層に着装し
   たことを特徴とする請求項（１）記載の流体の脈動除去
   装置。
5. 【請求項５】ばね材により楕円断面に形成した前記コイ
   ルスプリングにより楕円断面に変形させた前記管を気体
   室に内設したことを特徴とする請求項（１）記載の流体
   の脈動除去装置。