KR20200096203A

KR20200096203A - 플런저펌프

Info

Publication number: KR20200096203A
Application number: KR1020207007254A
Authority: KR
Inventors: 타카시 스미토모; 히사노리 키타무라
Original assignee: 가부시키가이샤이즈미푸드머시너리
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2020-08-11
Also published as: CN111094746A; CN111094746B; JPWO2019155590A1; KR102383580B1; JP7257972B2; WO2019155590A1; JP2022140611A

Abstract

용이하게 메인터넌스를 실행할 수 있도록 구성된 플런저펌프를 제공한다. 플런저펌프는, 플런저를 왕복이동 가능하게 지지하는 슬리브를 구비하는 슬리브유닛과, 상기 슬리브에 접속되며 유체가 통류하는 유체유로를 구비하는 실린더유닛과, 상기 실린더유닛을, 상기 슬리브유닛과 맞닿는 제1 위치와, 상기 슬리브유닛과 이간하는 제2 위치와의 사이에서 이동 가능하게 유지하는 유지기구를 갖고 있다.

Description

플런저펌프

본 발명은, 플런저펌프에 관한 것이다.

특허문헌 1에 기재된 플런저펌프기구는, 피스톤의 일단측에 마련된 플런저와, 당해 플런저를 감삽(嵌揷) 가능하게 구성된 실린더를 구비한다. 실린더 내에 있어서, 플런저의 선단측의 공간에는, 피처리유체(L)를 흡입 혹은 압축 가능한 흡입압축실이 형성된다. 전기모터가 구동되면, 플런저가 실린더 내를 왕복운동하도록 구성되어 있다. 플런저가 실린더 내를 크랭크샤프트측으로 이동함으로써, 흡입압축실에 피처리유체가 흡입된다. 계속해서, 플런저가 실린더 내를 크랭크샤프트측으로부터 이간하는 측으로 이동함으로써, 흡입압축실로부터 승압된 피처리유체가 균질디스크기구로 유입된다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2009-299877호

플런저펌프기구는, 플런저와 실린더와의 사이의 시일부재의 정기적인 교환을 필요로 한다. 또, 피처리유체의 종류에 따라서는, 피처리유체가 접촉하는 부위의 정기적인 세정을 필요로 한다. 이들의 메인터넌스를 행하는 경우에는, 플런저펌프기구를 분해하여, 플런저나 시일부재 등을 노출시킬 필요가 있다.

플런저펌프기구는, 피처리유체를 1MPa~150MPa 정도의 고압으로 송출한다. 이 때문에, 피처리유체와 접촉하는 플런저, 실린더 및 흡입압축실을 형성하는 부재 등은, 매우 단단하게 형성되어 있다. 따라서, 그들의 부재는 매우 무겁다. 그 결과, 플런저펌프기구의 메인터넌스는, 무거운 부재의 분해 및 착탈을 수반한, 큰 노력을 필요로 하는 작업이다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 용이하게 메인터넌스를 행할 수 있는 플런저펌프를 제공하는 것에 있다.

(1) 플런저펌프는, 플런저를 왕복이동 가능하게 지지하는 슬리브를 구비하는 슬리브유닛과, 상기 슬리브에 접속되며 유체가 통류(通流)하는 유체유로를 구비하는 실린더유닛과, 상기 실린더유닛을, 상기 슬리브유닛과 맞닿는 제1 위치와, 상기 슬리브유닛과 이간하는 제2 위치와의 사이에서 이동 가능하게 유지하는 유지기구를 갖는다.

상기 구성에 의하면, 유지기구가 실린더유닛을, 제1 위치와 제2 위치와의 사이에서 이동 가능하게 유지한다. 따라서, 메인터넌스를 행하는 유저는, 실린더유닛을 제1 위치와 제2 위치와의 사이에서 이동시킬 때, 혹은 실린더유닛을 제2 위치에 위치시켜 메인터넌스를 행할 때, 무거운 실린더유닛을 지지할 필요가 없다. 그 결과, 플런저펌프의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다.

(2) 상기 유지기구는, 상기 실린더유닛을 연직축의 둘레로 회전이동이 가능한 상태로 유지한다.

상기 구성에 의하면, 유지기구가 실린더유닛을, 연직축의 둘레로 회전이동이 가능한 상태로 유지한다. 따라서, 실린더유닛은, 제1 위치와 제2 위치의 사이를 이동할 때, 연직축의 둘레로 회전이동한다. 이에 따라, 슬리브유닛에 대한 실린더유닛의 자세가, 비교적 크게 변화한다. 그 결과, 플런저펌프의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다.

(3) 상기 유지기구는, 축부재와, 상기 축부재가 삽입되는 제1 구멍을 갖는 유지부재를 구비하고, 상기 유지부재가, 상기 실린더유닛과 상기 슬리브유닛의 일방에 마련되며, 상기 축부재가, 상기 제1 구멍과, 상기 실린더유닛과 상기 슬리브유닛의 타방이 구비하는 제2 구멍에 삽입된다.

상기 구성에 의하면, 축부재가 유지부재의 제1 구멍과, 제2 구멍에 삽입된다. 따라서, 실린더유닛이, 축부재의 둘레로 회전이동할 수 있다. 그 결과, 간이한 구조로 유지기구를 실현할 수 있다.

(4) 상기 유지기구는, 상기 제2 구멍에 삽입되고, 상기 축부재가 삽통(揷通)되는 부시와, 상기 실린더유닛과 상기 슬리브유닛의 타방과 상기 유지부재와의 사이에 배치되며, 상기 축부재가 삽통되는 와셔를 갖는다.

상기 구성에 의하면, 부시에 축부재가 삽통되고, 실린더유닛과 슬리브유닛의 타방과 유지부재와의 사이에 와셔가 배치된다. 따라서, 실린더유닛이 이동할 때에 슬라이딩하는 부위에, 부시와 와셔가 배치된다. 그 결과, 실린더유닛의 무게(하중)에 따른 흔들림이나 기울기가 억제되어, 실린더유닛의 이동이 원활해진다. 또한, 실린더유닛 또는 슬리브유닛과, 축부재와, 유지부재의 마모가 저감된다. 그 결과, 플런저펌프의 메인터넌스가 더 용이해진다.

(5) 상기 플런저펌프의 운전 중, 상기 플런저의 선단이 상기 실린더유닛의 내부에 진입하지 않고, 상기 슬리브의 내부에서 왕복운동한다.

상기 구성에 의하면, 플런저의 선단이 실린더유닛의 내부에 진입하지 않는다. 따라서, 실린더유닛을 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때에, 플런저의 선단은 실린더유닛과는 접촉하지 않는다. 그 결과, 플런저와 실린더유닛과의 접촉에 의한 실린더유닛의 이동저해나, 플런저와 실린더유닛과의 접촉에 의한 흠집의 발생을 억제할 수 있다.

(6) 상기 슬리브유닛은, 상기 제1 위치에 있는 상기 실린더유닛에 하방으로부터 맞닿아 상기 실린더유닛을 상기 슬리브유닛에 대하여 위치맞춤하는 제1 부재를 구비한다.

상기 구성에 의하면, 제1 부재가 실린더유닛에 하방으로부터 맞닿아 실린더유닛을 슬리브유닛에 대하여 위치맞춤한다. 따라서, 무거운 실린더유닛이 하방으로 변위하고 있는 경우에도, 실린더유닛이 슬리브유닛에 대하여 위치맞춤된다. 그 결과, 실린더유닛의 제1 위치로의 이동이 더 용이해진다.

(7) 상기 제1 부재는, 상기 제1 부재에 회전 가능하게 지지되며, 상기 제1 위치에 있는 상기 실린더유닛에 하방으로부터 맞닿는 제1 롤러를 구비한다.

상기 구성에 의하면, 제1 롤러가 제1 위치에 있는 실린더유닛에 하방으로부터 맞닿는다. 따라서, 실린더유닛이 이동할 때, 제1 롤러가 회전한다. 그 결과, 실린더유닛과 제1 부재가 맞닿았을 때의 실린더유닛의 이동을 용이하게 행할 수 있다.

(8) 상기 실린더유닛은, 상기 제1 위치에 있을 때에 상기 슬리브유닛에 상방으로부터 맞닿아 상기 실린더유닛을 상기 슬리브유닛에 대하여 위치맞춤하는 제2 부재를 구비한다.

상기 구성에 의하면, 제2 부재가 슬리브유닛에 상방으로부터 맞닿아 실린더유닛을 슬리브유닛에 대하여 위치맞춤한다. 따라서, 무거운 실린더유닛이 하방으로 변위하고 있는 경우에도, 실린더유닛이 슬리브유닛에 대하여 위치맞춤된다. 그 결과, 실린더유닛의 제1 위치로의 이동이 더 용이해진다.

(9) 상기 제2 부재는, 상기 제2 부재에 회전 가능하게 지지되며, 상기 실린더유닛이 상기 제1 위치에 있을 때에 상기 슬리브유닛에 상방으로부터 맞닿는 제2 롤러를 구비한다.

상기 구성에 의하면, 실린더유닛이 제1 위치에 있을 때, 제2 롤러가 슬리브유닛에 상방으로부터 맞닿는다. 따라서, 실린더유닛이 이동할 때, 제2 롤러가 회전한다. 그 결과, 슬리브유닛과 제2 롤러가 맞닿았을 때의 실린더유닛의 이동을 용이하게 행할 수 있다.

(10) 상기 슬리브가 상기 슬리브유닛으로부터 착탈 가능하다.

상기 구성에 의하면, 슬리브가 슬리브유닛으로부터 착탈 가능하다. 그 결과, 플런저펌프의 메인터넌스가 더 용이해진다.

(11) 상기 슬리브는, 상기 플런저가 삽통되는 제3 구멍과, 상기 실린더유닛과의 맞닿음면에 있어서 상기 제3 구멍의 주위에 배치되는 O링을 구비하고, 상기 O링의 내경은, 상기 실린더유닛에 있어서의 상기 슬리브유닛과의 맞닿음면에서의 상기 유체유로의 직경보다 크다.

상기 구성에 의하면, O링의 내경이 유체유로의 직경보다 크다. 따라서, 실린더유닛이 제1 위치에 있을 때, 슬리브유닛에 대한 실린더유닛의 위치가 설계상의 위치로부터 어긋난 경우에도, 유체유로가 O링으로부터 돌출되어, 유체가 누설되는 사태가 발생하기 어려워진다.

본 발명에 의하면, 용이하게 메인터넌스를 행할 수 있는 플런저펌프를 제공할 수 있다.

도 1은, 호모지나이저(100)의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 슬리브유닛(20) 및 실린더유닛(30)의 상면도이다.
도 3은, 슬리브유닛(20) 및 실린더유닛(30)의 정면도이다.
도 4는, 도 3의 IV-IV 단면도이다.
도 5는, 슬리브(21)의 정면도이다.
도 6은, 슬리브유닛(20) 및 실린더유닛(30)의 측면도이다.
도 7은, 실린더유닛(30)이 제2 위치에 있을 때의 슬리브유닛(20) 및 실린더유닛(30)의 상면도이다.
도 8은, 실린더유닛(30)이 제2 위치에 있을 때의 슬리브유닛(20) 및 실린더유닛(30)의 측면도이다.
도 9는, 변형예의 슬리브유닛(20) 및 실린더유닛(30)의 측면도이다.
도 10은, 실린더유닛(30)이 제2 위치에 있을 때의, 변형예의 슬리브유닛(20) 및 실린더유닛(30)의 측면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태가, 적절한 도면이 참조되면서 설명된다. 다만, 본 실시형태는, 본 발명의 일 양태에 지나지 않고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 실시양태가 변경해도 되는 것은 말할 필요도 없다.

[개략구성]

본 실시형태에서는, 도 1에 나타나는 호모지나이저(100)가 설명된다. 호모지나이저(100)는, 플런저펌프(200)와, 균질화기구(300)를 구비한다.

호모지나이저(100)가 사용 가능하게 수평면에 설치된 사용자세를 기준으로 하여, 상하방향(7)이 정의된다. 호모지나이저(100)의 균질화기구(300)가 위치하는 면을 전면으로 하여, 전후방향(8)이 정의된다. 호모지나이저(100)를 전면에서 보아 좌우방향(9)이 정의된다. 본 실시형태에서는, 사용자세에 있어서 상하방향(7)이 연직방향에 상당하며, 전후방향(8) 및 좌우방향(9)이 수평방향에 상당한다. 전후방향(8) 및 좌우방향(9)은, 직교하고 있다.

호모지나이저(100)는, 입구(100a)로부터 유체를 받아들여, 유체에 균질화의 처리를 실시하고, 출구(100b)로부터 유체를 송출하는 장치이다.

플런저펌프(200)는, 유체를 흡입압축하여, 고압상태로서 균질화기구(300)로 송출하는 장치이다. 플런저펌프(200)는, 전기모터(1), 크랭크샤프트(2), 연결봉(3), 피스톤(4), 플런저(10), 슬리브(21), 유체유로(32)를 갖는다. 전기모터(1)는, 크랭크샤프트(2)를 회전구동한다. 크랭크샤프트(2)에는, 연결봉(3)을 통하여 플런저(10)가 접속되어 있다.

균질화기구(300)는, 균질화처리로를 갖고 구성된다. 균질화처리로는, 매우 좁은 유체의 유로이다. 예를 들면, 균질화처리로는 복수의 디스크를 대향시켜 배치하고, 디스크 간의 간극을 매우 좁은 간격(예를 들면, 수십μm~수백μm 정도)으로 조정하여, 당해 디스크 간의 간극에 형성된다. 플런저펌프(200)로부터 고압상태로서 송출된 유체가 균질화처리로를 통과한다. 그때, 유체에, 전단력이 작용하고, 더하여 디스크에 대한 충돌이나 캐비테이션 등이 발생한다. 그 결과, 유체가 균질화된다.

도 1~도 7을 참조하여, 플런저펌프(200)의 구조에 대하여 설명한다. 플런저펌프(200)는, 슬리브유닛(20), 실린더유닛(30) 및 유지기구(40)를 구비한다.

[슬리브유닛(20)]

슬리브유닛(20)은, 도 1에 나타나는 바와 같이, 좌우방향(9)으로 뻗는 상자형상의 부재이다. 슬리브유닛(20)은, 플런저펌프(200)의 전면에 배치되어 있다. 슬리브유닛(20)은, 슬리브(21)와, 제1 부재(24)를 구비한다. 본 실시형태에서는, 슬리브유닛(20)은, 3개의 슬리브(21)를 구비한다.

도 2 및 도 4에 나타나는 바와 같이, 슬리브(21)는, 양단이 개방된 원통이다. 슬리브(21)는, 중심축이 전후방향(8)과 일치하는 자세에서, 슬리브유닛(20)에 지지되어 있다. 슬리브(21)는, 슬리브유닛(20)에 대하여 착탈 가능하다.

슬리브(21)는, 플런저(10)를, 전후방향(8)으로 왕복이동 가능한 상태로 지지한다. 플런저(10)는, 슬리브(21)의 중앙의 구멍(21a)에 삽통된다. 구멍(21a)은, 제3 구멍의 일례이다.

도 4 및 도 5에 나타나는 바와 같이, 슬리브(21)는, 전면(21b)에 환상의 홈(21c)을 구비한다. 홈(21c)의 중심은, 구멍(21a) 중심축과 일치한다. 홈(21c)의 내경은, 구멍(21a)의 직경보다 크다. 홈(21c)에, O링(22)이 삽입된다. O링(22)은, 구멍(21a)의 주위에 배치된다. 전면(21b)은 맞닿음면의 일례이다.

도 4에 나타나는 바와 같이, 슬리브(21)는, 전통(前筒)(21d)과, 후통(後筒)(21e)에 의하여 구성된다. 전통(21d)과 후통(21e)과의 사이에, 시일부재(23)가 배치된다. 시일부재(23)는, 슬리브(21)의 전통(21d)의 후방내주면(21f)과 맞닿는다. 시일부재(23)는, 플런저(10)와 슬리브(21)와의 사이로부터의 유체의 누출을 억제한다.

도 3 및 도 6에 나타나는 바와 같이, 제1 부재(24)는, 전후방향(8)에 수직인 단면이 직사각형인 각기둥상의 부재이다. 제1 부재(24)는, 슬리브유닛(20)의 하면의 우방의 끝단에 장착되어 있다. 제1 부재(24)는, 슬리브유닛(20)의 전면 및 슬리브(21)의 전면(21b)으로부터 전방으로 돌출한 상태로, 슬리브유닛(20)에 고정되어 있다.

제1 롤러(25)는, 회전축(25a)이 좌우방향(9)과 일치하는 자세에서, 제1 부재(24)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 제1 롤러(25)는, 제1 부재(24)의 좌우방향의 중앙에 위치하고 있다. 도 6에 나타나는 바와 같이, 제1 롤러(25)는, 제1 부재(24)의 전면(24a)으로부터 전방으로 돌출되어 있다. 제1 롤러(25)는, 제1 부재(24)의 상면(24b)으로부터 상방으로 돌출되어 있다. 제1 롤러(25)는, 면(24c)으로부터, 전방 및 상방으로 돌출되어 있다. 면(24c)은, 전면(24a)과 상면(24b)을 접속하는 면이다. 전면(24a), 상면(24b), 및 면(24c)과, 제1 롤러(25)의 회전축(25a)과의 사이의 거리는, 제1 롤러(25)의 반경보다 작다.

[실린더유닛(30)]

실린더유닛(30)은, 도 1 및 도 2에 나타나는 바와 같이, 슬리브유닛(20)의 전면에 배치되어 있다. 실린더유닛(30)은, 유지기구(40)에 지지되어 있다.

실린더유닛(30)은, 도 3 및 도 4에 나타나는 바와 같이, 주부재(30a)와, 주부재(30a)의 상방에 배치되는 상부재(30b)와, 주부재(30a)의 하방에 배치되는 관부재(30c)를 구비한다. 도 2 및 도 4에 나타나는 바와 같이, 관부재(30c)에, 입구유로(31)가 형성되어 있다. 주부재(30a)에, 유체유로(32)가 형성되어 있다. 상부재(30b)에, 출구유로(33)가 형성되어 있다.

입구유로(31)는, 도 3 및 도 4에 나타나는 바와 같이, 상류단에서 입구(100a)와 연통하고, 하류단에서 유체유로(32)와 연통하는 유로이다. 본 실시형태에서는, 입구유로(31)는, 3개로 분기하여, 3개의 유체유로(32)와 연통하고 있다.

유체유로(32)는, 도 3 및 도 4에 나타나는 바와 같이, 상류단에서 입구유로(31)와 연통하며, 하류단에서 출구유로(33)와 연통하는 유로이다. 본 실시형태에서는, 주부재(30a)에 3개의 유체유로(32)가 형성되어 있다. 유체유로(32)는, 주부재(30a)의 후면(30d)에서 주부재(30a)의 외부와 연통하는 유로(34)를 구비한다. 유로(34)는, 실린더유닛(30)의 주부재(30a)의 후면(30d)과, 슬리브유닛(20)의 슬리브(21)의 전면(21b)이 맞닿는 상태(도 2~도 4)에 있어서, 슬리브(21)의 구멍(21a)의 내부공간과 연통한다. 주부재(30a)의 후면(30d)에 있어서의, 유로(34)의 개구(34a)는, 원형이다.

개구(34a)의 직경(R2)은, 슬리브(21)의 구멍(21a)의 직경(R3)과 동일하다. 한편, 도 5가 나타내는 바와 같이, O링(22)의 내경(R1)은, 구멍(21a)의 직경(R3)보다 크다. 따라서, O링(22)의 내경(R1)은, 유로(34)의 개구(34a)의 직경(R2)보다 크다. 직경(R2)은, 실린더유닛(30)에 있어서의 슬리브유닛(20)과의 맞닿음면인 후면(30d)에서의, 유체유로(32)의 직경이다. 후면(30d)은, 맞닿음면의 일례이다.

유체유로(32)에는, 흡입밸브(35) 및 송출밸브(36)가 배치되어 있다. 흡입밸브(35)는, 스프링(35a)에 의하여 상하방향(7)의 하방으로 부세(付勢)되어 있다. 송출밸브(36)는, 스프링(36a)에 의하여 상하방향(7)의 하방으로 부세되어 있다.

출구유로(33)는, 도 3 및 도 4에 나타나는 바와 같이, 상류단에서 유체유로(32)와 연통하고, 하류단에서 균질화기구(300)를 통하여 출구(100b)와 연통하는 유로이다.

주부재(30a)는, 주부재(30a)를 상하방향(7)으로 관통하는 구멍(37)을 구비한다. 구멍(37)은, 도 2 및 도 3에 나타나는 바와 같이, 주부재(30a)의 좌방 및 후방의 끝단에 마련되어 있다. 구멍(37)에, 후술하는 축부재(42)가 삽입된다. 구멍(37)은, 제1 구멍의 일례이다.

도 6에 나타나는 바와 같이, 주부재(30a)의 하면은, 면(30e)과, 면(30e)의 후단에 접속하는 면(30f)을 구비한다. 면(30e)의 법선(法線)은, 상하방향(7)의 하방을 향한다. 면(30f)의 법선은, 하향경사후방을 향한다. 면(30f)의 후단은, 면(30e)보다 상하방향(7)의 상방에 위치한다.

[유지기구(40)]

유지기구(40)는, 유지부재(41) 및 축부재(42)에 의하여 구성된다.

도 2 및 도 3에 나타나는 바와 같이, 유지부재(41)는, 돌출부위(41a) 및 구멍(41b)을 구비한 판상의 부재이다. 구멍(41b)은, 유지부재(41)를 상하방향(7)으로 관통하는 구멍이다. 유지부재(41)는, 상면시(視)에서 돌출부위(41a)가 슬리브유닛(20)의 전방 및 좌방으로 돌출한 자세에서, 슬리브유닛(20)의 좌방 또한 전방의 단부에 장착되어 있다. 유지부재(41)는, 슬리브유닛(20)의 상면과 하면에 장착되어 있다.

축부재(42)는, 도 3에 나타나는 바와 같이, 중심축(42a)이 상하방향(7)과 일치하는 자세에서, 상방의 유지부재(41)의 구멍(41b), 실린더유닛(30)의 주부재(30a)의 구멍(37), 및 하방의 유지부재(41)의 구멍(41b)에 삽입되어 있다.

도 3에 나타나는 바와 같이, 주부재(30a)의 구멍(37)의 상단 및 하단에, 부시(베어링)(43)가 삽입되어 있다. 당해 부시(43)에, 축부재(42)가 삽통되어 있다. 실린더유닛(30)의 주부재(30a)는, 축부재(42)의 둘레로 회동(回動) 가능하다.

도 3에 나타나는 바와 같이, 실린더유닛(30)의 주부재(30a)와, 하방의 유지부재(41)와의 사이에, 와셔(44)가 배치되어 있다. 당해 와셔(44)에, 축부재(42)가 삽통되어 있다.

[플런저펌프(200)의 동작]

다음으로, 플런저펌프(200)의 동작에 대하여 설명한다. 플런저펌프(200)에 있어서, 전기모터(1)가 작동하면, 크랭크샤프트(2)가 회전하여, 플런저(10)가 전후방향(8)으로 왕복이동한다. 본 실시형태에서는, 도 2에 나타나는 바와 같이, 플런저펌프(200)는 3개의 플런저(10)를 구비한다. 3개의 플런저(10)는, 서로 다른 위상에서 슬리브(21)의 내부를 전후방향(8)으로 이동한다. 플런저펌프(200)는, 플런저펌프(200)의 운전 중, 플런저(10)의 선단(10a)이 실린더유닛(30)의 내부로 진입하지 않고, 슬리브(21)의 내부에서 왕복운동하도록 구성되어 있다. 도 2에는, 플런저(10)의 선단(10a)이 가장 전방으로 이동한 상태(좌우방향(9)의 중앙의 플런저(10))와, 선단(10a)이 가장 후방으로 이동한 상태(우방의 플런저(10))와, 중간의 상태(좌방의 플런저(10))가 나타나 있다.

도 4를 참조하여, 플런저(10)의 이동과 유체유로(32)에서의 유체의 흐름에 대하여 설명한다. 도 4에 나타나는 위치로부터, 플런저(10)가 후방으로 이동하면, 유체유로(32)의 내부의 유체의 압력이 저하된다. 흡입밸브(35)가 스프링(35a)의 부세력에 저항하여 상방으로 이동한다. 유체가 입구유로(31)로부터 유체유로(32)로 유입한다. 플런저(10)가 전방으로 이동하면, 유체유로(32)의 내부의 유체의 압력이 상승한다. 송출밸브(36)가 스프링(36a)의 부세력에 저항하여 상방으로 이동한다. 유체가 유체유로(32)로부터 출구유로(33)로 유출한다. 이상과 같이 하여, 입구(100a)로부터 유입한 유체가, 입구유로(31), 유체유로(32), 및 출구유로(33)를 통류하여, 균질화기구(300)로 송출된다.

[실린더유닛(30)의 이동]

다음으로, 실린더유닛(30)의 제1 위치와 제2 위치와의 사이의 이동에 대하여 설명한다.

도 2~도 4, 및 도 6에 나타나는, 실린더유닛(30)이 슬리브유닛(20)과 맞닿을 때의 실린더유닛(30)의 위치를, 제1 위치라고 한다. 제1 위치에서는, 슬리브유닛(20)의 슬리브(21)의 구멍(21a)과, 실린더유닛(30)의 유체유로(32)의 유로(34)가 접속되어 있다. 실린더유닛(30)이 제1 위치에 있을 때, 플런저펌프(200)의 운전이 가능하다.

도 2~도 4, 및 도 6에 나타내는 상태에서는, 실린더유닛(30)은, 볼트(46)에 의하여 슬리브유닛(20)에 고정되어 있다. 볼트(46)를 분리하면, 실린더유닛(30)은, 유지기구(40)에 의하여 지지된 상태가 된다. 유저가, 실린더유닛(30)의 우방을 전방으로 이동시키면, 실린더유닛(30)이 축부재(42)의 둘레로 회동하여, 슬리브유닛(20)으로부터 이간한다.

도 7 및 도 8에 나타나는, 실린더유닛(30)이 슬리브유닛(20)으로부터 이간할 때의 실린더유닛(30)의 위치를, 제2 위치라고 한다. 유지기구(40)는, 실린더유닛(30)을, 슬리브유닛(20)과 맞닿는 제1 위치와, 슬리브유닛(20)과 이간하는 제2 위치와의 사이에서, 축부재(42)의 중심축(42a)의 둘레로 회전이동이 가능한 상태로 유지한다. 다만, 도 7에서는 실린더유닛(30)이 도 2에 나타나는 위치(제1 위치)로부터 약 30도 회전이동한 위치에 있는 상태를 예시했다. 실린더유닛(30)의 후면(30d)과, 슬리브유닛(20)의 전면(슬리브(21)의 전면(21b))과의 사이의 각도는 30도이다. 이 각도(회전각도)는 30도에 한정되지 않고, 적절한 다른 값이어도 된다. 예를 들면, 실린더유닛(30)을 도 2에 나타나는 위치(제1 위치)로부터 약 90도 회전이동한 위치, 혹은 90도를 초과하여 회전이동한 위치를 제2 위치라고 해도 된다. 이 경우, 슬리브유닛(20)의 전방에 실린더유닛(30)이 위치하지 않기 때문에, 유저가 슬리브(21)의 전면(21b)에 액세스하기 쉬워져, 슬리브(21)의 분리가 더 용이해진다.

본 실시형태에서는, 실린더유닛(30)이 제2 위치에 있을 때, 실린더유닛(30)의 좌단이, 유지기구(40)에 지지된다. 실린더유닛(30)의 중량이 큰 경우에는, 도 8에 나타나는 바와 같이, 제2 위치에 있을 때의 실린더유닛(30)의 우단이, 제1 위치에 있을 때에 비하여, 하방에 위치하는 경우가 있다.

유저가, 도 8에 나타나는 위치에 있는 실린더유닛(30)의 우방을, 후방으로 이동시키면, 실린더유닛(30)이 축부재(42)의 둘레로 회전운동하여, 슬리브유닛(20)으로 접근한다. 먼저, 제1 부재(24)의 제1 롤러(25)가 실린더유닛(30)의 주부재(30a)의 면(30f)의 후단과 접촉한다.

실린더유닛(30)이 슬리브유닛(20)으로 더 접근하면, 실린더유닛(30)은, 제1 롤러(25)와 접촉하면서, 후향경사상방으로 이동한다. 환언하면, 실린더유닛(30)은, 제1 부재(24)의 제1 롤러(25)에 얹혀져 상방으로 밀리면서, 후방으로 이동한다. 제1 롤러(25)는, 면(30f)과 접촉하면서 회전한다.

실린더유닛(30)이, 도 6에 나타나는 제1 위치에 도달하여 슬리브유닛(20)과 맞닿을 때, 실린더유닛(30)은 상하방향(7)에 관하여, 슬리브유닛(20)에 대하여 적절한 위치에 위치한다. 제1 부재(24)의 제1 롤러(25)는, 실린더유닛(30)의 주부재(30a)의 면(30e)과 접촉한다. 제1 부재(24) 및 제1 롤러(25)는, 제1 위치에 있는 실린더유닛(30)에 상하방향(7)의 하방으로부터 맞닿아, 실린더유닛(30)을 슬리브유닛(20)에 대하여 위치맞춤한다.

실린더유닛(30)이 제2 위치에 있을 때, 슬리브유닛(20)의 전면이 노출된다. 유저는, 플런저펌프(200)의 전방으로부터, 슬리브(21)의 전면(21b)에 액세스할 수 있어, O링(22)의 청소나 교환을 행할 수 있다. 유저는, 슬리브(21)를 전방으로 이동시키고, 슬리브(21)를 슬리브유닛(20)으로부터 분리하여, 시일부재(23)의 청소나 교환을 행할 수 있다.

[변형예 1]

상기 실시형태에서는, 슬리브유닛(20)이 제1 부재(24)를 구비하는 예가 설명되었다. 본 변형예에서는, 추가로, 실린더유닛(30)이 제2 부재(38)를 구비하는 예가 설명된다. 이하의 변형예의 설명에서는, 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호가 붙여지고, 설명이 생략된다.

도 9에 나타나는 바와 같이, 실린더유닛(30)은, 주부재(30a), 상부재(30b), 및 관부재(30c)에 더하여, 제2 부재(38)를 구비한다. 제2 부재(38)는, 전후방향(8)에 수직인 단면이 직사각형인 각기둥상의 부재이다. 제2 부재(38)는, 실린더유닛(30)의 주부재(30a)의 상면의 우방의 끝단에 장착되어 있다. 제2 부재(38)는, 실린더유닛(30)의 주부재(30a)의 후면(30d)으로부터 후방으로 돌출된 상태로, 실린더유닛(30)에 고정되어 있다.

제2 롤러(39)는, 회전축(39a)이 좌우방향(9)과 일치하는 자세에서, 제2 부재(38)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 제2 롤러(39)는, 제2 부재(38)의 좌우방향의 중앙에 위치하고 있다. 도 9에 나타나는 바와 같이, 제2 롤러(39)는, 제2 부재(38)의 후면(38a)으로부터 후방으로 돌출하고 있다. 제2 롤러(39)는, 제2 부재(38)의 하면(38b)으로부터 하방으로 돌출하고 있다. 제2 롤러(39)는, 면(38c)으로부터, 후방 및 하방으로 돌출하고 있다. 면(38c)은, 후면(38a)과 하면(38b)을 접속하는 면이다. 후면(38a), 하면(38b), 및 면(38c)과, 제2 롤러(39)의 회전축(39a)과의 사이의 거리는, 제2 롤러(39)의 반경보다 작다.

도 9에 나타나는 바와 같이, 슬리브유닛(20)의 상면은, 면(20a)과, 면(20a)의 전단에 접속하는 면(20b)을 구비한다. 면(20a)의 법선은, 상하방향(7)의 상방을 향한다. 면(20b)의 법선은, 상향경사전방을 향한다. 면(20b)의 전단은, 면(20a)보다 상하방향(7)의 하방에 위치한다.

도 9에 나타나는, 실린더유닛(30)이 슬리브유닛(20)과 맞닿을 때의 실린더유닛(30)의 위치를, 제1 위치라고 한다. 도 10에 나타나는, 실린더유닛(30)이 슬리브유닛(20)으로부터 이간할 때의 실린더유닛(30)의 위치를, 제2 위치라고 한다.

유저가, 도 10에 나타나는 위치에 있는 실린더유닛(30)의 우방을, 후방으로 이동시키면, 실린더유닛(30)이 축부재(42)의 둘레로 회동하여, 슬리브유닛(20)으로 접근한다. 먼저, 제1 부재(24)의 제1 롤러(25)가, 실린더유닛(30)의 주부재(30a)의 면(30f)의 후단과 접촉한다. 제2 부재(38)의 제2 롤러(39)가, 슬리브유닛(20)의 면(20b)의 전단과 접촉한다.

실린더유닛(30)이 슬리브유닛(20)으로 더 접근하면, 실린더유닛(30)은, 제1 롤러(25) 및 제2 롤러(39)와 접촉하면서, 후향경사상방으로 이동한다. 환언하면, 실린더유닛(30)은, 제1 부재(24)의 제1 롤러(25)에 얹혀져 상방으로 밀리면서, 후방으로 이동한다. 실린더유닛(30)은, 제2 부재(38)의 제2 롤러(39)가, 슬리브유닛(20)에 얹혀짐으로써, 상방으로 밀리면서, 후방으로 이동한다. 제1 롤러(25)는, 면(30f)과 접촉하면서 회전한다. 제2 롤러(39)는, 면(20b)과 접촉하면서 회전한다.

실린더유닛(30)이, 도 9에 나타나는 제1 위치에 도달하여 슬리브유닛(20)과 맞닿을 때, 실린더유닛(30)은, 상하방향(7)에 관하여, 슬리브유닛(20)에 대하여 적절한 위치에 위치한다. 제1 부재(24)의 제1 롤러(25)는, 실린더유닛(30)의 주부재(30a)의 면(30e)과 접촉한다. 제1 부재(24) 및 제1 롤러(25)는, 제1 위치에 있는 실린더유닛(30)에 상하방향(7)의 하방으로부터 맞닿아, 실린더유닛(30)을 슬리브유닛(20)에 대하여 위치맞춤한다. 제2 부재(38)의 제2 롤러(39)는, 슬리브유닛(20)의 면(20a)과 접촉한다. 제2 부재(38) 및 제2 롤러(39)는, 실린더유닛(30)이 제1 위치에 있을 때, 슬리브유닛(20)에 상하방향(7)의 상방으로부터 맞닿아, 실린더유닛(30)을 슬리브유닛(20)에 대하여 위치맞춤한다.

[변형예 2]

상기 실시형태에서는, 슬리브유닛(20)이 제1 부재(24)를 구비하는 플런저펌프(200)의 예가 설명되었다. 상기 변형예에서는, 슬리브유닛(20)이 제1 부재(24)를 구비하고, 추가로, 실린더유닛(30)이 제2 부재(38)를 구비하는 플런저펌프(200)의 예가 설명되었다. 슬리브유닛(20)이 제1 부재(24)를 구비하지 않고, 실린더유닛(30)이 제2 부재(38)를 구비하는 플런저펌프(200)도 실현 가능하다.

[변형예 3]

상기 실시형태에서는, 제1 부재(24)가 제1 롤러(25)를 구비하는 예가 설명되었다. 제1 부재(24)가 제1 롤러(25)를 구비하지 않는 형태도 가능하다. 이 형태에서는, 제1 부재(24)의 상면이, 실린더유닛(30)의 주부재(30a)의 면(30f)과 접촉한다. 제1 부재(24)의 상면이, 그 전단에, 법선이 상방경사전방을 향하는 경사면을 가지면 바람직하다. 제1 부재(24)의 전면과 상면과의 에지가, C모따기, 또는 R모따기되어 있으면 바람직하다. 다만, 제2 부재(38)가 제2 롤러(39)를 구비하지 않는 형태도 가능하다.

[변형예 4]

상기 실시형태에서는, 유지부재(41)가 슬리브유닛(20)에 장착되고, 축부재(42)가, 실린더유닛(30)이 구비하는 구멍(37)에 삽입되는 예가 설명되었다. 유지부재(41)가 실린더유닛(30)에 장착되고, 축부재(42)가, 슬리브유닛(20)이 구비하는 구멍에 삽입되는 형태도 가능하다. 슬리브유닛(20)이 구비하는 구멍은, 제2 구멍의 일례이다.

[그 외의 변형예]

상기 실시형태에서는, 유지기구(40)가 실린더유닛(30)을, 축부재(42)의 둘레로 회전이동이 가능한 상태로 유지하는 예가 설명되었다. 유지기구(40)가, 실린더유닛(30)을, 슬리브유닛(20)에 대하여 병진이동이 가능한 상태로 유지하는 형태도 가능하다. 예를 들면, 슬리브유닛(20)에, 전후방향(8)으로 뻗는 가이드레일을 마련한다. 당해 가이드레일에, 전후방향(8)으로 이동 가능한 상태로, 실린더유닛(30)을 재치한다. 가이드레일을 대신하여, 슬라이드샤프트 등의 병진기구를 이용하는 것도 가능하다. 가이드레일이나 슬라이드샤프트 등이, 유지기구(40)를 구성한다. 다만, 유지기구(40)를, 실린더유닛(30)이 상하방향(7)으로 이동 가능하게 유지하도록, 구성하는 것도 가능하다.

상기 실시형태에서는, 플런저펌프(200)를 호모지나이저(100)에 이용하는 예가 설명되었다. 호모지나이저(100)는, 유체의 유화 외에, 유체 중의 입자의 미세화나 분산 등에 이용된다. 호모지나이저(100)가 처리의 대상으로 하는 유체는, 우유, 조미료, 버터 등의 식품과, 염료, 향료, 왁스, 그리스 등의 비식품을 포함한다.

플런저펌프(200)는, 호모지나이저(100) 외에, 고압에서의 송액이 필요한 기기에 이용된다. 예를 들면, 플런저펌프(200)는, 육수나 차 등을 분무 건조하여 분말을 제조하는 스프레이 드라이어에 이용된다. 예를 들면, 플런저펌프(200)는, 냉각혼련기로의 송액에 이용된다. 냉각혼련기는, 유지계의 원료액에 수계액을 분산시킨 액체를 반죽하여 마가린 등을 제조하는 기기이다. 이와 같은 액체는, 냉각하면 점성이 높아져, 배관 등에서의 압력손실이 극단적으로 높아진다. 이 때문에, 고압에서의 송액이 필요하다. 이와 같은 경우에, 플런저펌프(200)가 적합하게 이용된다.

상기 실시형태에서는, 유로(34)의 개구(34a)의 직경(R2)이, 슬리브(21)의 구멍(21a)의 직경(R3)과 동일한 예가 설명되었다. 그러나, 반드시 R2가 R3과 동일할 필요는 없고, R2가 R3보다 다소 커도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, O링(22)의 내경(R1)이, 실린더유닛(30)에 있어서의 유로(34)의 개구(34a)의 직경(R2)보다 큰 예가 설명되었다. 그러나, 반드시 내경(R1)이 직경(R2)보다 클 필요는 없고, 내경(R1)이 직경(R2)과 동일하거나, 혹은 직경(R2)보다 작아도 된다. 단, 내경(R1)이 직경(R2)보다 큰 경우, 제1 위치에 있어서 실린더유닛(30)의 위치가 설계상의 위치로부터 어긋난 경우에도, 유체유로(32)를 O링(22)으로부터 돌출하기 어렵게 하여, 유체의 누설을 발생하기 어렵게 할 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는 부시(43)나 와셔(44)가 마련되어 있는 예가 설명되었다. 그러나, 반드시 이들 부시(43), 와셔(44)가 마련되지 않아도 된다. 단, 부시(43), 와셔(44)를 마련한 경우, 실린더유닛(30)의 이동을 원활하게 하고, 축부재 및 유지부재의 마모를 저감하는 등의 효과를 얻을 수 있다.

10: 플런저
20: 슬리브유닛
21: 슬리브
24: 제1 부재
25: 제1 롤러
30: 실린더유닛
32: 유체유로
34: 유로
38: 제2 부재
39: 제2 롤러
40: 유지기구
41: 유지부재
42: 축부재
100: 호모지나이저
200: 플런저펌프
300: 균질화기구

Claims

플런저를 왕복이동 가능하게 지지하는 슬리브를 구비하는 슬리브유닛과,
상기 슬리브에 접속되며 유체가 통류하는 유체유로를 구비하는 실린더유닛과,
상기 실린더유닛을,
상기 슬리브유닛과 맞닿는 제1 위치와, 상기 슬리브유닛과 이간하는 제2 위치와의 사이에서 이동 가능하게 유지하는 유지기구를 갖는 플런저펌프.
제1항에 있어서,
상기 유지기구는, 상기 실린더유닛을 연직축의 둘레로 회전이동이 가능한 상태로 유지하는 플런저펌프.
제2항에 있어서,
상기 유지기구는, 축부재와, 상기 축부재가 삽입되는 제1 구멍을 갖는 유지부재를 구비하고,
상기 유지부재가, 상기 실린더유닛과 상기 슬리브유닛의 일방에 마련되며,
상기 축부재가, 상기 제1 구멍과, 상기 실린더유닛과 상기 슬리브유닛의 타방이 구비하는 제2 구멍에 삽입되는 플런저펌프.
제3항에 있어서,
상기 유지기구는, 상기 제2 구멍에 삽입되고, 상기 축부재가 삽통되는 부시와, 상기 실린더유닛과 상기 슬리브유닛의 타방과 상기 유지부재와의 사이에 배치되며, 상기 축부재가 삽통되는 와셔를 갖는 플런저펌프.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플런저펌프의 운전 중, 상기 플런저의 선단이 상기 실린더유닛의 내부에 진입하지 않고, 상기 슬리브의 내부에서 왕복운동하는 플런저펌프.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬리브유닛은, 상기 제1 위치에 있는 상기 실린더유닛에 하방으로부터 맞닿아 상기 실린더유닛을 상기 슬리브유닛에 대하여 위치맞춤하는 제1 부재를 구비하는 플런저펌프.
제6항에 있어서,
상기 제1 부재는, 상기 제1 부재에 회전 가능하게 지지되며, 상기 제1 위치에 있는 상기 실린더유닛에 하방으로부터 맞닿는 제1 롤러를 구비하는 플런저펌프.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실린더유닛은, 상기 제1 위치에 있을 때에 상기 슬리브유닛에 상방으로부터 맞닿아 상기 실린더유닛을 상기 슬리브유닛에 대하여 위치맞춤하는 제2 부재를 구비하는 플런저펌프.
제8항에 있어서,
상기 제2 부재는, 상기 제2 부재에 회전 가능하게 지지되며, 상기 실린더유닛이 상기 제1 위치에 있을 때에 상기 슬리브유닛에 상방으로부터 맞닿는 제2 롤러를 구비하는 플런저펌프.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬리브가 상기 슬리브유닛으로부터 착탈 가능한 플런저펌프.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬리브는, 상기 플런저가 삽통되는 제3 구멍과, 상기 실린더유닛과의 맞닿음면에 있어서 상기 제3 구멍의 주위에 배치되는 O링을 구비하고,
상기 O링의 직경은, 상기 실린더유닛에 있어서의 상기 슬리브유닛과의 맞닿음면에서의 상기 유체유로의 직경보다 큰 플런저펌프.