JPS59136587A - ピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、任意の流体をポンプでくみあげる（または圧
縮する）ため、特に、気体および（または）水蒸気なら
びに（または）浮遊固体を含有しまたは含有しないきわ
めて粘性の流体をポンプでくみあげるにあたり、確実変
位の原理を使用するポンプ設備（または圧縮設備）の分
野に関する。

本発明の目的は、最適圧力比を有するポンプ（寸／こ・
は圧縮機）を得てかつピストンに固定される合成保持弁
を介し可能流動面積を最大にするため、確実変位の原理
を使用するポンプ（′＝！たは圧縮機）内のピストンの
欠点’ｃ　ｌＱ’ｆ決することにある。

本発明の目的を充足するピストンは、他のシリンダ内で
変位される円筒形体と＋　／ｌ’　ｋ経て１個のリング
（捷だは数回のリング）に接触するプラグに周期的移動
を伝達するステムとより構成され、一方このリング（−
ｊ、他の７−１・を介し一方向に、捷たステムの移動を
円筒形体に伝達する任意他の方法を介し他方向に１円筒
形体と接触する。

この発明の同一ピストンは、内部てピストンを変位させ
る７リンダに固定された保持弁と一諸に、浮遊固体を含
有しまたは含有しないきわめて粘性の流体をポンプでく
みあげるため使用されるポンプを構成する。ピストンが
２つの１采持弁間で変位され−ように、内部でピストン
を変位させるシリンダに他の保持弁を固定した場合、ポ
ンプ（または圧縮機）はまた、溶解気体および（または
）水蒸気を多く含有する流体をポンプでくみあげること
ができる。

この発明をより良く理解するため、ポンプ（捷たは圧縮
機）の一部をなす発明の一実施例およびその作動を説明
するが、これは説明の目的にすぎず、何ら限定するもの
ではない。

第１図は、この発明の要旨をなすピストンの可能構成を
示す。ピストンはシリンダ１内で変位され９円筒形体２
と、ステム（棒）５と、プラグ４と、リング５とで形成
される。プラグ４と、リンク５と１円筒形体２内におい
てリング５が着座する部分とで可動保持弁６を構成する
。

可動弁６はピストンの吸気端に位置しているので、ポン
プの圧力比は最適状態にある。

ステム６と円筒形体２の内部との間の自由空間ｉｄ　、
　ピストンを介して流動面積を制限する唯一の要因であ
り、従って、プラグ４と、リング５とシリンダ１との間
の流動面積がステム３と円筒形体２の内部との間の流動
面積と等しくなるように可動弁６を設計することにより
、可動弁６を介する流動面積を最適にすることができる
。

本発明の要旨をなすピストンの以下の作動を。

これが、ステムが石油産業で１吏用される地下ポンプの
ように垂直方向に移動されるポンプに適用される場合に
ついて述べる。作動のｔ発明は確実変位の原理を利用す
るすべてのポンプ（捷たは圧縮機）にだいし有効である
。ステムが垂直方向取外の方向へ移動される場合には、
面直方向に作動する重力成分のみを考慮すればよい。

ポンプの作動中、ステム３が最上方位置から下降しはじ
めると、流体中に溶解される気体および（寸たけ）水蒸
気の含有量が多いときに選択的Ｋ　ｆＥｌ用される（ピ
ストンの吐出側のシリンダ１に固定される）環状保持弁
７が閉弁され逆圧力効果と弁上方位置の流体柱の重量効
果とを支持しはじめる一方、可動保持弁６と（ピストン
の吸気側のシリンダ１に固定される）固定弁８との間の
圧力および、１次的にはピストンの円筒形体２とシリン
ダ１との間の摩擦の増大により前記円筒形体２の移動を
遅らせるまで、ピストンば、可動弁６と環状弁７との間
にある減少流体柱の重量作用によりまたは環状弁７を使
用しないときには流体柱全体により助けられて。

ステム３の機械的作用によシ下降する。円筒形体の移動
が遅れると、ステム６に固定されたプラグ４はリング５
におけるシートから離れる。

この状１歩になると、リング５は９重力効果および（寸
たけ）ステム２の下降運動を伝達する任意他の手段によ
って円筒形体２におけるシートから離れる。最後に、こ
の下降運動はプラグ４゜リング５または任意他の手段を
介し円筒形体２ヲ経テピストンに伝達される。圧力差に
よらないで、可動弁６は押し開けられる。そのため。

可動弁６と固定弁８との間のシリンダ１内に存在する流
体は圧縮されなくてよい。ピストンの下降に伴い９．前
記流体は可動弁６と円筒形体２とに流れる。

ピストンが一変、その最下方位置に達してステム６が上
昇しはじめると９プラグ４はリング５におけるノートと
接触し、そこで両部材が上ガし、リング５が円筒形体２
のシートと接触するとすぐに可動弁６を閉弁する。可動
弁６が一度、閉弁すると、上昇運動はピストンに伝達さ
れ、この状態（ｄすべて、弁の両ｆｕｌｌの流体の相対
速度が０のとき生ずる。ピストンの上昇に伴い。

圧力降下が可動弁６と固定弁８との間の７リンダ１内に
発生し、この圧力降下は、この圧力がタンク自身の圧力
（流体が存在する容器呼たは場所）より小さくなるまで
続き、固定弁が開弁し、流体はタンクからシリンダ１内
に流される。

一方、環状弁を使用する場合、流体内の気体および（ま
たは）水蓋気の含有量がそれに値すると、可動弁６と環
状弁７との間のンリンダ内ＩＣ存在する流体は圧縮され
、この圧縮は、前記区域の圧力が逆圧力効果よりも高く
なりかつ環状弁７に作用する流体柱の重量よりも高くな
る寸で続き、この場合、弁は開いて流体を流出させる。

最後に４　ピストンが最上方位置に達し下降しはじめる
と、固定弁８が閉まりポンプ・サイクルが繰返される。

本発明の利点を挙げると次の通りである＝（１）　　ピ
ストンの吸気サイクルの開始前、ステ１．６はプラグ４
従ってリング５への移動を誘起し、これら両部材は円筒
形体２のリング５のノートまで変位され保持弁の開口を
閉じはじめる。

このようになるのは、流体の相対速度が保持弁の両側て
Ｏとなるときである。そのため、ピストンの構成部分に
たいする流体の浸食は実際上排除される。

（２）　　ピストンにある可動保持弁はピストンの吸気
開始前に閉じるので、ポンプ容積に実際に最大となる。

（３）　　ポンプ流体が多量の気体および（捷たけ）水
蒸気を含む場合、可動保持弁が圧力差によってではなく
押しく機械的に）開くことにより。

−回のピストン行程だけで気体および（捷°たは）水蒸
気による可能閉そく状態を排除する。

（４）ステムが水平方向以外の方向へ移動されるようポ
ンプ、を股間した場合、流体中に浮遊する固体は可動保
持用土に沈積するおそれがある。

流体の流動により前記弁を釈放するようにプラグ４をピ
ストンに位置させである。

（５ン　　プラグ４とリング５の設泪に当り、可動弁に
より１合成保持プラグにより得られる最大流動面積を何
カし、よって流体の力にだいし最適な！ｂ性を得るよう
に設計できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成部分を示す断面図である。 図面において、１・・・シリンダ、２・・・円筒形体。 ６・・・ステム、４・・・プラグ、５・・・リング、６
・・可動保持弁、７・・・環状保持弁、８・・・固定保
持弁。 特ｎ′［出願代理人　弁理士　関　根　秀　太５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ピストンにおいて、その作動および特定の目
   的のため、内部でピストンが変位する７リンダに固定さ
   れた固定保持弁にもっ°とも近接するピストン端部に設
   けられる１機械的に開閉する可動保持弁を備えることを
   特徴とするピストン。 （２、特許請求の範囲第１項に記載のピストンにおいて
   、その作動および特定の目的のため、１つ捷たは数個の
   ステムに固定される１つまたは数個のプラグと１つまた
   は数個のリングとにより４＋ｉｔ；成される可動弁を備
   え、ステムはプラグとリングとによってピストンにその
   ド降移動を誘起させることを特徴とするピストン。 （３）特許請求の範囲第１項に記載のピストンにおいて
   、ポンプ（または圧縮）作用を行うとき最適な圧力関係
   が得られるよう、可動保持弁を位置させることを特徴と
   するピストン。 （４）特許請求の範囲第１項に記載のピストンにおいて
   ９合成保持弁により構成される可動保持弁を経て可能流
   動面積を最大にすることを特徴とするピストン。 （５）・特許請求の範囲第１項に記載のピストンにおい
   て、流体中に浮遊する固体の沈積による流体流動の障害
   のおそれを少なくすることを特徴とするピストン。 （６）特許請求の範囲第１項に記載のピストンにおいて
   、一工程だけで、気体および（捷たば）水蒸気により閉
   そくのおそれを排除することを特徴とするピストン。