JPS63501027A - 連続吸入および脈動吐出を伴うポンプ - 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】 連続吸入および脈動吐出を伴うポンプ 本発明は工業用、鉱業用、農業用、給水用、暖房用、衛生施設用及び同様な分野 での用途のために利用される、連続吸入と脈動吐出とを伴うポンプに関する。

背　景 種々の産業及びその他の分野においては、流体圧力を用いてポンプで供給される 媒体の流量を制御するポンプ送りに対する必要性がある。これは、永及びその他 の液体並びに種々の溶液及び懸濁液についても考えられる。

現在のところ、このようなポンプ送りは、ポンプの吸入側においてポンプで供給 される媒体の圧力を監視するセンサによって制御されていて、これらのセンサは ポンプ容量を変更することができるポンプ、例えば可変ストローク速度を有する ピストンポンプにおけるポンプ送りの速度を制御する。このようなセンサはポン プを必ずしも停止しなくても、その機能を止めることができる。これはポンプ送 りが余りにも大きすぎるかまたは余りにも小さすぎるかのいずれかとなり、安全 性に関して重大な影響を与える結果となる可能性がある。安全性が重要である場 合には、その設計に二重の安全処置が組み込まれなければならない。例えばセン サを二重に設けることであ一層悩まされることは、明らかである。

発明の開示 本発明の目的は工業用、鉱業用、農業用、給水用、衛生施設用もしくは同様な用 途のためのポンプとして利用される、本質的に一定の吸入状態において脈動的吐 出を行ない、且つボ／ブの充満する圧力に応じて変わる押しのけ量を有する自己 調節式ポンプを提供することである。

この目的は、２個の室を有するポンプでろってその各室が少なくとも部分的に可 撓性の壁からなる呈と、入口部分及び出口部分と、前記の両方の室の間の通路で らって同時て両方の室の第１の室の出口であると共に両方の室の第２の室の入口 でもある通路とを備えていて、該第２の室の出口が事実上ポンプの前記出口部分 であるポンプであり、且つ更に両方の室の間の通路に配設されていて第１の室か ら第２の室へのみの流動を行なうことができる第１の一方向作動弁と、第２の室 の出口部分に配設されていて第２の室からの流出のみを行なうことができる第２ の一方向作動弁とを備えたポンプによって、本発明により達成される。両方の室 は第１の開口部と第２の開口部とを備えたケーシング内に可動するように支持さ れていて、第１の室の入口部分はケーシングの第１の開口部に固着されており、 第２の室の出口部分はケーシングの第２の開口部に固着されている。更に駆動部 材が配設されていて、該部材が第２の室の内容積を減少させて第２の室から液体 が吐出させられるように第２の室の壁に周期的且つ選択的に作用し、一方それと 同時に第１の室の内容積を増加させてポンプの入口部分を通って液体を吸入させ るように第１の室の内容積も駆動部材による作用を受けるようになっている。駆 動部材は２つの室の間の通路を取り囲み、且つ該通路に結合された駆動リングを 含み、該駆動リングは選択された領域にわたり第２の室の壁に作用を及ぼす面を 備えていて、このようにすることで、駆動部材の前進運動期間中にポンプの両方 の室へ入ってくるポンプで供給される媒体の圧力がポンプで供給される媒体の量 を制御する。これは前記流入媒体の圧力が、駆動リングと、従ってまた２つの室 の間の通路との両者の後退運動の程度を、駆動リングと第２の室の壁との間での 保合面積に作用を及ぼす加圧力の関数として、決定するからである。

本発明の１つの好ましい態様は下記の特徴を個別的に、あるいは組み合わせて含 んでいる。

１、　駆動部材は、ポンプで供給される媒体が第２の室から吐出されている駆動 部材の前進運動期間中においてのみ、駆動リングに作用を及ぼす。復帰運動期間 中は、駆動リングは駆動部材の他の部分、動力伝達部材から外され、例えばばね によって、前進運動とは逆の方向に向けて適用される力によって、引っ込められ て自主的に後退する。

２、　ケーシングは完全に密閉されていて且つケーシングと両方の室との間には 圧縮可能な流体、好ましくは気体を入れている。該流体の圧力は両方の室の全体 の内容積によって変化し、それ故に、駆動部材の後退運動、の期間中において該 流体の圧力がポンプで供給される媒体の吸入量に影響を及ぼす。ケーシングと両 方の室との間の内容積の圧力はケーシングに配設された弁によって制御すること ができる。

３、駆動部材が入っている、ケーシングの壁と両方の室との間のケーシング内の 空間は例えば完全にもしくは部分的に取り囲む囲壁から構成し得る別の空間と連 通していて、該別の空間の内容積が圧力制御弁を介してケーシングの内部と連通 ずる。

４、　第１の室と第２の室と該両方の室の間の通路とは、湾曲ふくらみ部を備え 且つ選択的に非弾性でらる可撓性材料で作られたホース形部材の一部である。該 ホース形部材が膨張した場合には、その湾曲ふくらみ部はほぼ両凸レンズもしく は球体の形をとる。

５、第１の室への入口部分と第２の室からの出口部分とは、優先的にケーシング の互いに対向する側に配設され、且つまた一般的には両方の室の間の通路に向か い合っている両側に配設される。

６　両方の室とそれらの室の間の通路とは実質的に、入口部分と、両方の室の間 の通路と、出口部分とに交わる線によって定められる対称軸の周りに回転対称で ある。また駆動リングとケーシングも優先的にこの軸に関して対称である。

Ｚ　第１の室と第２の室の壁の部分は、駆動リングの面とケーシングの内側壁面 とに係合し、且つ各室の壁と係合する面は一般的に相補的形状をなしている。駆 動リングは皿鉢形状を有するのが有利である。一方の室と係合する駆動リングの 面は優先的に凸状であり、他方の室と係合する駆動リング面は優先的に凹状であ る。

ポンプの復帰ス）ｏ−りの実質的期間中、他方の室の壁と係合する駆動リングの 領域は第１の室と係合する駆動リングの領域よりも実質的に犬きぐ、それによつ ストロークの間にポンプ内へ吸入される容積は、流入する媒体の動圧力と静圧力 との関数でるる。

上述したように、第１の室と第２の室の壁が可撓性であるのみならず本質的に非 弾性であることは望ましいことである。これらの特性を備えた材料を見出すこと は困難であるから、若干の弾性は許容されねばならない。壁はポンプで供給され る媒体によって化学的に全く影響を料で作られねばならず、また耐摩耗性で、媒 体に可溶であったり膨潤されたすせず、または媒体を実質的に拡散させない材料 で作られねばなら、ない。一般的には、重合体のような材料が結局様々の蹟維に よって補強されて許容される。適当な重合体材料は例えばゴム、シリコーンゴム そしてポリウレタンである。

本ポンプが有する自己調節特性により、例えばストロ−り速度に影響を及ぼすよ うにして、ポンプの容量を制御するようなセンナを不要にすることができる。し かしながら、所望により、ポンプは本来備えている自動調節機能に加えて、制御 部材としてセンサを備えることができる。この種のポンプの２台もしくは数台を 、その自己調節機能を維持しながら、直列にもしくは並列に結合させることがで きる。そうすることによって、複合システム内のポンプ送りが個別の各ポンプに 対して圧力値を設定することによって達成することができる。数台のポンプを備 えたこのようなシステムは、同期的に駆動することも、またはス）ｏ−り反復頻 度を変えて駆動することもできる。

所望により、ポンプの脈動する吐出は、圧縮性の流体によって取り囲まれた可撓 性の壁で選択的に弾性のある壁を備えた部材を、ポンプの吐出口の最も近いとこ ろに配設することによって円滑にすることができる。

本発明の理解を助けるために、添付図面によって示される、２つの好ましい態様 を以下に記載するが、これらに限定されるものではない。

図面の説明 第１図は第１の好ましい態様の一部を示す対称軸に沿った断面図、第２図は同じ 第１の好ましい態様の部品分解配列図、第３Ａ図ないし第３Ｄ図はポンプ作用サ イクルの異なった段階における第１の好ましい態様の略図、第４図は第２の好ま しいＢ様の一部を略図で示す回転対称軸に沿った断面図で委る。

好ましい態様の説明 第１の好ましい態様が第１図ないし第３図に示されているが、この態様はまた、 実験室組立て酸基本型として本発明者によって認められている、最善の態様であ る。

この態様は湾曲ふくらみ部を備えたホース形部材６が基部になっており、該部材 ６は可撓性ではあるが本質的に非弾性の材料から作られていて、且つ該部材は部 分１ａ及び１ｂから構成されているケーシング１の内部に取り付けられる。この 部材６はその全体の形状が第１図から最もよく理解されるが、より小さい湾曲ふ くらみ部６ａとより大きな湾曲ふくらみ部６ｖとを有するホースであり、両湾曲 ふくらみ部は共に凸レンズの形状をなしていて且つ酢酸セルロースシルクによっ て補強されたポリウレタンから作られている。

両湾曲ふくらみ部６ａおよび６ｖの中間の括れ部９のところには、皿鉢形駆動リ ング１０が取り付けられる。

更に、２個の一方向作動弁が配設されていて、そのうちの第１の一方向作動弁５ は括れ部９内に配設され、他方の一方向作動弁４は湾曲ふくらみ部６ｖによって 形成される室からの出口部分のところでケーシング内に配設される。一方向作動 弁はいろいろな種類のものでよいが、ポンプで供給される媒体の種類に適合した ものであるべきである。

図面から明らかなように、ホース形部材６はポンプの他の部材とは、３個所すな わち括れ部９では弁５と、さらにケーシング１では開口部７および８とにおいて 連結されている。ケーシングの開口部７に関しては、外側溝を有するリング２０ がホース形部材６の中に挿入され、該部材の外側の同じ場所に弾性のある０リン グ２１が取り付けられる。ケーシング１にねじ３１によって固定された止めリン グ３０が前記Ｑ　ＩＪソング１を保持するので、それてよってリング２０を所定 の位置に保持する。弁４および５は、それらの弁機能に加えて、さらにまたホー ス形部材６を、駆動リング１０とケーシング１の開口部８とに固定するのに関与 する機能をも備えている。両弁は共に外側の円形溝を備えていて、該溝は０リン グを受け入れ、それによって溝と○リングとの間に挾まれたホース形部材６を所 定の位置に保持する。駆動リング１゜は弁５０周りにおいてＯリング１３に押し 付けられている２個のプレート形部材から構成されていて、ねじ３２によって一 緒にまとめられている。弁４のＯリング１４は、ねじ６４によってケーシングに 固定された止めリング２２によって、開口部８のところでケーシングに押し付け られている。

第１図には、組立てられた状態の装置全体が示されている。駆動リング１０はケ ーシング１の壁に沿って自由が設けられていて、ケーシング内の媒体は駆動リン グの両側に存在する側内容積の間を自由に流動することができるようになってい る。

ホース形部材６のよシ小さい方のレンズ形湾曲ふくらみ部６ａは第１の室「Ａ」 を形成し、より大きい方の湾曲ふくらみ部６ｖは第２の室「Ｖ」を形成している 。室「Ａ」への入口部分は、開口部７のところにおいてケーシングに取り付けら れている。

２個の室「Ａ」と「ｖ」との間の括れ部９は１つの通路であって、該通路を通っ てポンプで供給される媒体を、室「Ａ」から室「Ｖ」への方向にのみ一方向作動 弁５全通して流すことができる。一方向作動弁４を備えた開口部８がこのポンプ の出口部分であり、この出口部分を通ってポンプ作用で供給される媒体が加圧さ れて吐出される。両方の室の内容積は、ポンプ作用サイクルの諸段階中、湾曲ふ くらみ部６ａおよび６ｖをケーシング１の下部壁２５と上部壁２６及び駆動リン グ１０の下部面２８と上部面２７に係合させることによって制御される。ケーシ ングの下部の内壁面２５は凹状面であるのに対して、駆動リング１０の下部面２ ８は凸状面である。同様の態様で、ポンプ作用サイクルの諸段階中、湾曲ふくら み部６ａはケーシングの中部壁の凸状面２６と駆動リング１０の凹状面２７とに 係合している。換言すれば、レンズ形湾曲ふくらみ部の各々は、ケーシングの内 側と駆動リングとの相補的で略皿鉢形である面に接触する。駆動リングの両方の 面が凸状の形状を備えるようにすることは可能であり、その場合には湾曲ふくら み部６ａと係合するケーシングの面は凹状の形状を有していなければならないが しかし、この態様は好ましいものではない。何故なら両方の室「Ａ」と「■ｊと の間の接続部が余りにも長く、且つ思いがけない圧力の損失を伴うからである。

ホース形部材６、ケーシング１及び駆動リング１ｏを非対称の形状にすることは 十分に可能だが好ましくはない。他方、ホース形部材の入口部分と出口部分とを 直線上に並べずにある角度をなすように配列させることは、十分に可能であり、 そして場合によっては有利でもある。

全ポンプ作用サイクル中、ケーシングの壁面２５および２６と更にまた駆動リン グの面２７および２８と衝接し続けるホース形部材乙の全部もしくはある部分を 取り除くこともまた可能である。ケーシングの下部壁２５と永続的に係合するホ ース形部材乙の一部ならびに駆動リング１０の上部面２７と永続的に係合するホ ース形部材乙の一部を取り除くことは好ましい。第４図には、これらの要求に合 致した第２の好ましい態様が示されている。

可撓性のホースの残っている部分の端部は、複数個の同心的に配設されたねじ４ ６．４７を備えた同心の取付は具４４　、４５によって、面２７．２５に固定さ れており、且つ弁４および５更にまたリング２０の、外側溝のところでは、Ｏリ ング１４．１３および２１の加圧効果によって固定でれている。従って可撓性ホ ースの取り除かれた部分は、面２５及び２７の各部分によって置き換えられたこ とになる。

この好ましい別の態様はホース形部材６の可撓性部分の製造に関して有利である 。

ポンプは第１図に示されているような、任意の電気式、圧縮空気式もしくは機械 式の駆動装置１７によって駆動することができる。単一指向性の駆動力が加圧リ ング（スラストつげ）１２ｂによって駆動リング１０に対して伝達される。この 加圧リング１２ｂはホース形部材の向かい合う両側の位置で一対の押込棒１２ａ と堅固に連結されている。これらの押込棒はケーシングの壁の孔を貫通しており 、その壁への入口部は完全密閉しうるようになっている。押込棒は適当な電気モ ータもしくは機械または圧縮空気式駆動装置によって作動させることができる。

駆動力が押込棒に作用するとこれら押込棒は加圧リング１２ｂを押し下げるので 、加圧リングが駆動リング１０に接触させられて加圧リングと共に駆動リングを も移動させる。

押込棒を備えた加圧リング１２がそれの最終端の位置に到達すると、この加圧リ ングは復帰弾性力（図示せず）によって、駆動リング１０から後退して、それの 出発位置へ向けて後方に引っ込められる。

駆動リング１０への加圧リングの推力がそれぞれに活動している間は、室「Ｖ」 の内容積が縮少されて、訳室内部の圧力が増加してその結果一方向作動弁５が閉 鎖され一方向作動弁４が開放されることになる。それによって媒体がポンプから 吐出される。これと同時に、室「Ａ」の内容積は増加して、前記推力の活動段階 にあっては、ポンプで供給される媒体がポンプ内に吸入される。その活動段階が 最終段階に達して、スラストつげすなわち加圧リングがそれの出発位置に向けて 引っ込められると、室「ｖ」への圧縮締付圧力は停止する。その後短期間、ポン プで供給される媒体がポンプから吐出され続ける。これは推力の活動段階中に該 媒体に付与された吐出方向への運動エネルギーのためである。室「Ｖ」内の圧力 が十分に減少すると、弁５が開放されてポンプで供給さ、れる媒体が括れ部９を 経由して室「Ｖ」内に充たされてくる。その結果、ポンプで供給される媒体の吐 出を進行させ続けている推進力が停止し、弁４が閉鎖される。室「■」に流入す る媒体の圧力は、室「■」での動力学的成分と組み合わされて駆動リング１０の 下部側面２８に作用する、括れ部９の方へ向かう上向きの力を生じさせる。その 際、湾曲ふくらみ部６ｖと駆動リング１０の下部面２８との間の接触面積（この 面積は駆動リング１０の運動方向と直角をなす仮想面への投影像によって規準化 されるものである）は、駆動リング１０の上部面２７に対する湾曲ふくらみ部６ ａの接触面積よりも大きい。このことは、駆動リング１０が上方に向けて移動さ せられ、それがさらに一層ポンプで供給される媒体を室「■」へと移動させるこ とになる。室「■」が満たされる度合いは、ポンプ供給される媒体が該室内へと 流入してくる圧力に依存するので、それにより該圧力は一定のストローク速度で ポンプの容量をも制御することになる。

ポンプがこの調節機能を有するための１つの条件は、両方の室がそれらの最大合 計内容積に到達する前に各ストローク（すがわち推力の活動）が始まるように、 ストローク反復頻度を適合させねばならない。その後では、ポンプで供給する媒 体をそれ以上にポンプによって吸入することは明らかにできなくなる。

各ポンプ作用サイクル中にポンプの両方の室が満たされる程度はまた、ホース形 部材とケーシングとの間の空間を基いでいる気体などの圧力によっても影響を受 ける。

各ポンプ作用ストローク（推力活動行程）中には、ホース形部材とケーシングと の間の空間の内容積は増加し、且つケーシングが完全に密閉されている場合には 該空間の内容積の圧力がその内容積の増加に対応して減少する。

この圧力の減少は、流入してくるポンプで供給される媒体とホース形部材の外側 にある媒体との間の差圧を増大させ、それによってポンプで供給される媒体の吸 入量を増加させる。加圧リングの後退運動中には、ホース形部材の外側のケーシ ング内の内容積が減少を続けて、これに対応してその内容積の圧力を増加させる という点で、前記の場合とは全く反対である。ホース形部材の外側の空間の圧力 は漸次流入してくる媒体の圧力に接近して、媒体が充満する速度も減少してくる 。従って、ポンプ送りサイクル中の後退段階期間中にポンプの両方の室の充満に 際して、ケーシング内部の空間の圧力が変化するという制御効果を得ることがで きる。一方では、ケーシング内の圧力はポンプにおける両側位容積の間の関係と 、それらの容積と相互に連携のあるケーシング内部の内容積すなわちポンプの形 状寸法の条件とによって決定され・る。ケーシング内部の圧縮可能な流体の量は 圧力制御弁によって制御することができ、この圧力制御弁は例えば反対方向に作 動する２個の一方向作動弁でるって、ケーシング内部の最高圧力と最低圧力とを 設定することができるようなものである。

第３Ａ図ないし第５Ｄ図には、好ましい態様がポンプ作用サイクルの４つの局面 において示されている。

第３Ａ図はストロークすなわち加圧リング１２ｂ推進力活動段階での最終端の状 態にあるポンプを示している。

この場合には加圧リング１２ｋ）は、駆動リング１０に加えられる下向きの力を 指示している矢印りによって示されているように、加圧リングの下向き運動の限 界位置に到達している。加圧リングの下向きストローク期間中は、駆動リング１ ０が室「Ｖ」を圧縮して、それによってその室内の媒体に圧力が作用する状態に して、その結果出口開口部８に配設された一方向作動弁４を通して媒体がポンプ 作用で吐出される。この同じ圧力がこの段階中一方向作動弁５を閉鎖状態に保持 する。駆動リング１０の下向き運動は室ｒＡＪの内容積が拡大し得るように、室 「Ａ」の幾何学的形状を変え、それによってこの段階期間中、該室「Ａ」の中へ 入口開口部７を通って媒体を吸入し得るようにする。室「Ａ」とｒｖ」との連結 された全内容積は、加圧リング１２ｂの押込みストロークが進むにつれて減少し 、それによってホース形部材とケーシングとの間の空間の内容積が増大して該内 容積内の圧力が減少する。ポンプ作用のストロークが完了状態になった時には、 直ちに加圧リング１２ｂが、例えば駆動装置１７と一体をなす部分を形成してい るばね（図示せず）によって、引っ込められる。駆動リングが引っ込められた後 の短期間、出口開口部８を通って流動しているポンプで供給される媒体の移動が 弁４を開放位置に保持し続け、それによってさらに媒体が室「Ｖ」を出て行く。

し゛かしながら、この室「ｖ」の静水圧は急速に減少するので、室「Ａ」内へ流 れ込む媒体の静圧及び動圧の作用を受けて弁５が開放状態になる。その結果、湾 曲ふくらみ部６ｖの可撓性壁が、駆動リング１０の下部側での面２８に対して、 加圧力を与える。同様な形態の加圧力が小さいものではあるけれども、駆動リン グ１０の上部面２７のところの湾曲ふくらみ部６ａの壁にも与えられる。従って 、ポンプがストロークしている間、上向きの力の成分が生じ、この力成分が駆動 リング１０を上昇させる。

駆動リング１０が凸状面２６の方に向けて移動するときには、凸状面２６は湾曲 ふくらみ部６ａのそれと隣接する部分に漸次影響を与え、湾曲ふくらみ部６ａの 内容積の減少差分は湾曲ふくらみ部６ｖの内容積の増加差分に接近して行く。そ しである状態において、両方の差分が等しくなる。従って、一方で室「Ａ」と「 ■」との間の差たとえどのように大きくても、上向きの運動は停止する。

駆動リング１０が入口部分の方へ向けて動いて到達する最上位の位置に達する前 に、室「Ａ」と「■」との最大内容積が得られるように、室「Ａ」とｒｖ」とに 作用を及ぼす面が設けられるようにしたこの装置は、ホース形部材６０可撓性材 料に対してそれを保護する効果を有しており、この効果は、ケーシングが周囲の 環境例えば大気圧に対して完全に密閉されていない態様の形態で、ポンプが連続 的に作動し続ける場合、特に有利である。

第３Ｃ図に示されているように、上向きに働く吸入媒体の力が駆動リングを持ち 上げて且つ室「ｖ」の内容積を増大させる。両室「Ａ」とｒｖＪの寸法と幾何学 的形状とは、室「Ａ」の内容積が減少しつつある時でも、ｇｒＡ」とｌ’−ｖ」 との連結された全内容積は増加するようにする。駆動リング１０の位置が高けれ ば高い程、両室「Ａ」と「Ｖ」との連結された全内容積はよ）大きくなシ、且つ ケーシング内部の空間の圧力の増加もよシ大きくなる。それら両室の全内容積が その最大値を達成する位置に駆動リングが到達する（この場合ケーシング内部の 空間の圧力は一定に保たれ続ける）前かもしくは、一方では両室「Ａ」と「ｖ」 とにおける圧力が、そして他方ではそれら両室の周りのケーシングとの間の空間 の圧力が等しくなる（ケーシング内の圧力は両室ｒＡＪとｒｖＪとの内容積に応 じて変わシ、且つそれらの流入媒体の静圧力及び動圧力への依存状態の如何によ って変わる）時に、第３Ｄ図に示されているように、駆動装置１７によって作シ 出された力（矢印Ｄ）によル加圧リンク１２ｂの下向き運動によって、次のポン プ作用ストロークが開始される。よシ高いストローク速度では、動圧力がより一 層重要になシ、且つもはや前記の均衡状態は得られないが、しかしながらポンプ 送りの効果はポンプの入口側でのポンプで供給される媒体の圧力に比例すること になる。

このポンプは種々の態様の形で実施することができる。

ポンプを可撓性の重合体の袋で包囲して水中で使用することができ、その上に、 ポンプは第１図の圧力制御弁１６によって、ホース形部材６を取り囲んでいる流 体を交換することができるような、外側容積の機能を有している。

例えば、この圧力制御弁１６としては２個の一方向作動弁でそれぞれの方向を向 けて１個ずつの弁を備えた形式のものであってよく、この場合ケーシングの内側 のホース形部材との間の空間をケーシングと前記重合体の袋との間の空間に連結 して、且つ前記２個の一方向作動弁が開放と閉鎖との圧力レベルを設定し得るよ うにする。前記重合体の袋は１点鎖線３５によって第１図中に示されている。

このポンプは例えばポンプのストローク速度を制御するために、ポンプ送りサイ クル期間中における駆動リング１０の最高位置の検出装置を備えることができる 。

このように本発明は弁板が流入媒体の力、すなわちポンプ送りサイクルの推力の 活動段階によって生ずる流体圧力と動圧力と、にょって持ち上げられる、ポンプ を提供する。弁板がそれの最も低い位置に達して、且つ媒体を継続的に吸入させ て弁板の復帰運動を開始しようとする時には、弁は次の新しいストロークが開始 されるまでは吸入媒体の流れ方向とは逆の方向に移動する、折９たためる壁とし て機能する。出口部分にある弁は絞弁を通る流れが止まると同時に閉鎖されるが 、これは流れの速度によって、ポンプの弁板がその最も低い位置に達した瞬間よ りも遅くなってよい。ストローク速度が高ければ高い程、流動している媒体の動 圧力はより一層多くポンプ送りの機能に影響を及ぼすが、それでもやはシ、吸入 側における圧力がポンプ吐出量を制御するという基本原理には違反しない。

ＦＩＧ、１ 国際調査報告

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．工業用、鉱業用、農業用、給水用、衛生施設用もしくは同様の用途のための ポンプとして利用される、連続吸入と脈動吐出とを伴うポン／プであつて、可撓 性の壁を備えた２個の室と、該室の間に配設されていて第１の一方向作動弁を備 えた通路と、前記室の第１の室に至る吸入管と、前記室の他方の第２の室に至る 吐出管と、該吐出管に配設された一方向作動弁と、原動装置と、該原動装置に連 結されていて前記第２の室の内容積を変更させるための駆動部材と、前記吸入管 と吐出管とを備えた２個の室を取り囲んでいるケーシングであつて該吸入管と吐 出管とが該ケーシングの開口部を貫通して出ており、且つ該開口部に固着されて いるケーシングとから左るポンプにおいて、駆動部材が通路のところに固定され 、且つ該通路と共にケーシングの内部を自由に可動しうるようになつており、こ のようにすることで該駆動部材の第２の室の吐出管の方に向けての運動の結果と してポンプで供給される媒体を前記第２の室から吐出管を通して吐出させること によつて該第２の室の内容積を減少させて、それによつて第１の室が該室の内容 積を増大し、ポンプで供給する媒体を吸入することがてき、更に該駆動部材はま た前記通路を取り囲んでいて該通路に固定された駆動リングを含み、そして更に 該駆動リングと原動装置との間に動力伝達部材を含んでいて、該駆動リングがポ ンプ作用サイクルの期間中に前記第１の室及び第２の室の壁と可変的に係合する 面を備えており、このようにすることで該駆動リングと前記室のそれぞれとの間 での係合面積に対して作用する加圧力の関数として該駆動リングの復帰運動の程 度が決定されることによつて流入する媒体の圧力がポンプの流量を制御すること を特徴とするポンプ。
2. ２．前記動力伝達部材が駆動リングに対し一方向においてのみ作用を及ぼし、そ の後で駆動リングからは離れて出発位置へと移動することを特徴とする、請求　 の範囲第１項に記載のポンプ。
3. ３．前記ポンプケーシングが完全に密閉されていて、そして２個の室とケーシン グとの間には圧縮可能な流体が入つており、該流体の圧力が２個の室の合計内容 積の変動の関数として変化し、それによつて該圧力が同時にポンプで供給される 媒体の吸入量に影響を及ぼすことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載のポン プ。
4. ４．前記ケーシングの内部の圧力を制御するための部材を含むことを特徴とする 請求の範囲第３項に記載のポンプ。
5. ５．前記ケーシング内部の圧力を制御する部材を備えたポンプケーシングの一部 もしくは全部を収納する囲壁であつて、該制御部材が前記囲壁とケーシングとの 間の通路を構成するようにした囲壁を含むことを特徴とする、請求の範囲第４項 に記載のポンプ。
6. ６．前記２個の室と該室の間の通路とが可撓性であり且つ選択的に非弾性材料で 作られたホース形部材の一部分であることを特徴とする、請求の範囲第１項に記 載のポンプ。
7. ７．前記２個の室が可撓性であり、且つ選択的に非弾性材料から作られているこ とを特徴とする、請求の範囲第１項に記載のポンプ。
8. ８．前記室の一方と係合する駆動リングの面が凸状であり、且つ前記室の他方と 係合する駆動リングの面が凹状であることを特徴とする、請求の範囲第１項に記 載のポンプ。
9. ９．ポンプ送クサイクルの期間中各室の壁部分がケーシングの内側壁の一部分と 係合し、該ケーシングの壁部分が該部分に面している駆動リングの面に対して相 補的形状てあることを特徴とする、請求の範囲第８項に記載のポンプ。
10. １０．ポンプ送りサイクル期間中ケーシングの内側壁の一部分あるいは駆動リン グの面と恒久的に接触している２個の室の壁の部分が、前記ケーシングの内側壁 の部分もしくは前記駆動リングの面によつて全体的にかもしくは部分的に交換さ れていることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載のポンプ。
11. １１．工業用、鉱業用、農業用、給水用、衛生施設用もしくは同様な用途のため のポンプとして利用される、連続吸入と脈動吐出とを伴うポンプであつて、可撓 性壁を備えた２個の室を取り囲んでいるケーシングであつて、該ケーシングの内 側壁と前記２個の室の壁との間の空間に圧縮可能な流体を入れているケーシング と、前記２個の室の間に配設された第１の一方向作動弁を備えた通路とからなり 、更にまた、前記ケーシングを貫通し、且つ該ケーシングに固定されている前記 室の第１の室に至る吸入管と、前記ケーシングを貫通し、且つ該ケーシングに固 定されている前記室の第２の室からの吐出管と、該吐出管内に配設された第２の −方向作動弁と、原動装置と、該原動装置に連結されていて前記２個の室の内容 積を変更させるための部材とからなるポンプにおいて、２個の室の内容積を変更 させるための部材が通路のところで且つ該通路を取り囲んで取り付けられた駆動 リングを含み、該駆動リングの前記室の第１の室に面している面が該第１の室に 対して凹状を左しており、且つ該駆動リングの前記室の第２の室に面している面 が該第２の室に対して凸状をなしていて、これらの面はそれぞれの前記室の壁の 部分と部分的に係合しており、且つ更に前記室の内容積変更部材には、前記第１ の室に面している凸状のケーシング内側壁部分であつて該壁部分が吸入部分の周 りに対称的に配設されていて、且つ前記第１の室の壁の部分と係合している凸状 内側壁部分と、前記第２の室に面している凹状のケーシング内側壁部分であつて 、該壁部分が前記第２の室の壁の部分と係合している凹状内側壁部分とを含むこ とを特徴とするボンブ。
12. １２．前記駆動リングに−方向性の偏位をさせるために配設されたスラストつば であつて、該つばが第１の室に至る吸入管の方に向いている前記駆動リングの面 に面しており、且つ該つばが原動装置によつて出口部分の方向に向けて一方向性 の行動をとるように、そして該行動の最終端ては直ちに引き込むように配設され ているスラストつばを含むことを特徴とする、請求の範囲第１１項に記載のポン プ。
13. １３．前記ケーシングが完全に密閉されていることを特徴とする、請求の範囲第 １１項に記載のポンプ。
14. １４．前記ケーシング内部の圧力を制御するための部材を含むことを特徴とする 、請求の範囲第１３項に記載のポンプ。
15. １５．前記ケーシング内部の圧力を制御する部材を備えたポンプケーシングの一 部もしくは全部を取り囲む囲壁てあつて、該制御部材が前記囲壁とケーシングと の間の通路を樗成するようにした囲壁を含むことを特徴とする、請求の範囲第１ ４項に記載のポンプ。
16. １６．前記吸入管と吐出管と２個の室と該室の間の通路とが可撓性であるが、し かし本質的に非弾性材料で作られたホース形部材の一部分であることを特徴とす る、特許請求の範囲第１１項に記載のポンプ。
17. １７．前記２個の室の可撓性の壁の一部分が内側ケーシング壁と駆動リングの面 との一部分によつて交換されることを特徴とする、請求の範囲第１１項に記載の ポンプ。
18. １８．前記２個の室が膨脹され、そして該室の膨脹に制限が加えられない場合に は、両凸レンズもし（は球体に近い形状をとることを特徴とする、請求の範囲第 １６項に記載のポンプ。
19. １９．前記内側ケーシング壁の部分によつて交換されなかつた２個の室の可撓性 の壁の部分が、膨脹され且つ該室の膨脹に制限が加えられない場合には、両凸レ ンズもしくは球体の対応する部分に近い形状をとることを特徴とする、請求の範 囲第１７項に記載のポンプ。
20. ２０．前記第１の室の内容積が前記第２の室の内容積よりも小さいことを特徴と する、請求の範囲第１１項に記載のポンプ。
21. ２１．前記第１の室の内容積が前記第２の室の内容積よりも小さいことを特徴と する、請求の範囲第１９項に記載のポンプ。