WO2013005287A1 - 流体送出装置 - Google Patents

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WO2013005287A1
WO2013005287A1 PCT/JP2011/065267 JP2011065267W WO2013005287A1 WO 2013005287 A1 WO2013005287 A1 WO 2013005287A1 JP 2011065267 W JP2011065267 W JP 2011065267W WO 2013005287 A1 WO2013005287 A1 WO 2013005287A1
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WO
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fluid
delivery device
plunger
fluid delivery
cleaning
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/065267
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勝康 飯田
牧夫 入江
典彦 宮本
Original Assignee
株式会社アイテック
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社アイテック filed Critical 株式会社アイテック
Priority to PCT/JP2011/065267 priority Critical patent/WO2013005287A1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/16—Filtration; Moisture separation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/103—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber

Definitions

  • the present invention relates to a fluid delivery device, and more particularly, to a fluid delivery device that can suppress the possibility of clogging and can easily eliminate the cause of clogging.
  • Patent Document 1 discloses a plunger pump.
  • This plunger pump includes a cylinder and a plunger.
  • a small gap is formed between the outer peripheral surface of the tip of the plunger and the inner peripheral surface of the cylinder. Through this gap, the suction chamber of the cylinder and the recess on the outer peripheral surface of the tip of the plunger are directly passed. Further, a drain hole is formed in the plunger and one end thereof is connected to the drain pipe. According to the plunger pump disclosed in Patent Document 1, particles generated in the gap between the cylinder and the plunger can be discharged to the outside of the plunger pump.
  • Patent Document 2 discloses a hydraulic cylinder device.
  • the hydraulic cylinder device includes a cylinder, a piston, and a piston rod.
  • the piston is slidably accommodated in the cylinder.
  • the piston is provided with an air vent hole.
  • An air vent passage is provided in the piston rod.
  • One end of the air vent passage communicates with the air vent hole.
  • the other end of the air vent passage communicates with the air vent port.
  • the air vent port is provided in the piston rod at a position outside the cylinder. According to the hydraulic cylinder device disclosed in Patent Document 2, the air inside the cylinder can be easily and reliably removed.
  • JP-A-8-226378 Japanese Utility Model Publication No. 62-130203
  • the plunger pump disclosed in Patent Document 1 and the hydraulic cylinder device disclosed in Patent Document 2 have a problem that clogging easily occurs due to particles or the like. When clogging occurs, it is very difficult to remove the particles that caused the clogging. As a result, the clogged member may have to be replaced.
  • the present invention has been made to solve such a problem.
  • the object of the present invention is to suppress the possibility of clogging and to prevent the cause of clogging.
  • An object of the present invention is to provide a fluid delivery device that can be easily solved.
  • the fluid delivery device 20 includes a cylinder 80 and a plunger 82.
  • the cylinder 80 contains a driving fluid and a delivery fluid.
  • the plunger divides the inside of the cylinder into a driving fluid chamber 90 and a delivery fluid chamber 92.
  • the driving fluid enters and exits the driving fluid chamber 90.
  • the delivery fluid enters and exits the delivery fluid chamber 92.
  • the plunger 82 moves along the inner surface of the cylinder 80 in the cylinder 80 by receiving force from the driving fluid and the delivery fluid.
  • the cylinder 80 has a driving fluid inlet / outlet portion 122 and a delivery fluid inlet / outlet portion 114.
  • Driving fluid enters and exits from the driving fluid inlet / outlet portion 122.
  • the delivery fluid enters and exits from the delivery fluid inlet / outlet portion 114.
  • the fluid delivery device 20 further includes a cleaning fluid introduction pipe 84.
  • the cleaning fluid introduction pipe 84 is connected to the plunger 82.
  • the cleaning fluid introduction pipe 84 passes through the cylinder 80.
  • the cleaning fluid introduction tube 84 moves together with the plunger 82.
  • the plunger 82 has a plurality of cleaning fluid discharge paths 182.
  • the cleaning fluid discharge path 182 communicates with the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • the cleaning fluid discharge path 182 has an opening facing at least one of the delivery fluid chamber 92 and the inner peripheral surface of the cylinder 80.
  • the sectional area of each of the cleaning fluid discharge paths 182 is smaller than the sectional area of the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • each of the cleaning fluid discharge paths 182 is smaller than the sectional area of the cleaning fluid introduction pipe 84. Accordingly, the possibility that particles or the like may enter the opening of the cleaning fluid discharge path 182 while the plunger 82 moves along the inner surface of the cylinder 80 in the cylinder 80 is that the cross-sectional area of each cleaning fluid discharge path 182 is determined by introducing the cleaning fluid. It becomes smaller than the case where it is the same as or larger than the cross-sectional area of the tube 84. As a result, the possibility of clogging can be suppressed.
  • the fluid delivery device 20 introduces the cleaning fluid into the cylinder 80 via the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • the cleaning fluid is divided into a plurality of cleaning fluid discharge paths 182 and discharged. Particles and the like are pushed out from the delivery fluid inlet / outlet 114 by the cleaning fluid. As a result, the cause of clogging can be easily eliminated.
  • the above-described plunger 82 has a plunger base 160 and a plunger head member 162.
  • the plunger base 160 is connected to the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • Plunger head member 162 is attached to plunger base 160.
  • the plunger head member 162 faces the delivery fluid chamber 92.
  • the plunger base 160 has the communication path 170.
  • the communication path 170 communicates with the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • the plunger head member 162 has the plurality of cleaning fluid discharge paths 182 described above.
  • the cleaning fluid discharge path 182 communicates with the cleaning fluid introduction pipe 84 via the communication path 170.
  • the plunger 82 is divided into a part having a plurality of cleaning fluid discharge paths 182 and a part not having it. Thereby, it becomes possible to exchange the part which has the some washing
  • any of the plurality of cleaning fluid discharge paths 182 described above is desirably a groove 192 provided on a surface of the plunger head member 162 that is in close contact with the plunger base 160.
  • the groove 192 provided on the surface closely contacting the plunger base 160 is exposed by removing the plunger head member 162 from the plunger base 160. Because it is exposed, it can be easily removed even if particles are clogged there. As a result, even if clogging occurs, the cause can be more easily eliminated as compared with the case where the groove 192 is not provided on the surface that is in close contact with the plunger base 160 as a kind of the cleaning fluid discharge path 182.
  • the cleaning fluid introduction pipe 84 described above has an indicia 130.
  • Indicia 130 indicates the position of plunger 82 within cylinder 80.
  • the cleaning fluid introduction pipe 84 has the indicia 130, it is possible to detect the position of the plunger 82 inside the cylinder 80 based on the indicia 130.
  • the possibility of clogging can be suppressed, and even if clogging occurs, the cause can be easily eliminated.
  • FIG. 3 is an AA arrow view of FIG. 2. It is a flowchart of the collection
  • FIG. 1 is a flowchart of the input unit according to the present embodiment.
  • the charging unit according to this embodiment can be used for hydrothermal synthesis.
  • the charging unit includes a first fluid delivery device 20, a second fluid delivery device 22, a raw material tank 24, a first supply valve 26, a second supply valve 28, a solution supply line 30, A first raw material valve 32, a second raw material valve 34, a purified water tank 36, a pumping pump 38, a cleaning pump 40, a supplementary pressure pump 42, a first switching valve 44, a second switching valve 46, The third switching valve 48, the first return valve 50, the second return valve 52, the drain tank 54, the first drain valve 56, the second drain valve 58, the first air vent valve 60, the second An air vent valve 62.
  • the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 are supplied with a raw material solution (this raw material solution is a delivery fluid in this embodiment) at a predetermined high pressure (30 MPa in this embodiment) and a hydrothermal synthesis device (not shown). Is a pump for supplying In the present embodiment, the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 have the same structure. Specific structures of the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 will be described later.
  • the raw material tank 24 is a tank that stores a raw material solution.
  • the raw material solution is supplied from the raw material tank 24 to the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 by air pressure feeding. That is, the inside of the raw material tank 24 is pressurized with compressed air.
  • the raw material solution in the raw material tank 24 is extruded to the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 by the pressure of the compressed air.
  • the pressurized air is supplied into the raw material tank 24 by a known pump (not shown).
  • the specific composition of the raw material solution is not particularly limited.
  • An example of the raw material solution is an aqueous metal salt solution.
  • the first supply valve 26 opens and closes the flow path from the raw material tank 24 to the first fluid delivery device 20.
  • the second supply valve 28 opens and closes the flow path from the raw material tank 24 to the second fluid delivery device 22.
  • the solution supply line 30 is a flow path for supplying the raw material solution to the hydrothermal synthesizer described above.
  • the first material valve 32 closes or opens the flow path from the first fluid delivery device 20 to the solution supply line 30.
  • the second raw material valve 34 closes or opens the flow path from the second fluid delivery device 22 to the solution supply line 30.
  • the purified water tank 36 is a tank that stores purified water (this purified water is a driving fluid in the present embodiment).
  • the pressure pump 38 supplies the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 with the above-described predetermined high pressure (that is, 30 MPa in this embodiment).
  • the purified water serves as a drive source for the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 to discharge the raw material solution.
  • the washing pump 40 supplies purified water having a predetermined low pressure (this pressure is arbitrarily set by the designer of the charging unit according to the present embodiment) to the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22. .
  • This purified water becomes pre-purified water for washing the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22.
  • the additional pressure pump 42 supplies purified water having the same pressure as the pressure pump 38 (that is, 30 MPa in this embodiment) to the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22.
  • the first switching valve 44 switches the flow path from the pressure pump 38 to the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22. At some time, the first switching valve 44 guides the purified water sucked from the purified water tank 36 by the pressure feed pump 38 to the first fluid delivery device 20. At another time, the first switching valve 44 guides the purified water sucked from the purified water tank 36 by the pressure feed pump 38 to the second fluid delivery device 22.
  • the second switching valve 46 switches the flow path from the cleaning pump 40 to the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22. At some point, the second switching valve 46 guides the purified water sucked from the purified water tank 36 by the cleaning pump 40 to the first fluid delivery device 20. At another time, the second switching valve 46 guides the purified water sucked from the purified water tank 36 by the cleaning pump 40 to the second fluid delivery device 22.
  • the third switching valve 48 switches the flow path from the additional pressure pump 42 to the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22. At some point, the third switching valve 48 guides the purified water sucked from the purified water tank 36 by the additional pressure pump 42 to the first fluid delivery device 20. At another time, the third switching valve 48 guides the purified water sucked from the purified water tank 36 by the additional pressure pump 42 to the second fluid delivery device 22.
  • the first return valve 50 opens and closes the flow path from the first fluid delivery device 20 to the purified water tank 36.
  • the second return valve 52 opens and closes the flow path from the second fluid delivery device 22 to the purified water tank 36.
  • the drainage tank 54 stores the wastewater discharged from the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22.
  • the first drain valve 56 closes or opens the flow path from the first fluid delivery device 20 to the drain tank 54.
  • the second drain valve 58 closes or opens the flow path from the second fluid delivery device 22 to the drain tank 54.
  • the first air vent valve 60 opens and closes an air discharge path in the first fluid delivery device 20.
  • the second air vent valve 62 opens and closes an air discharge path in the second fluid delivery device 22.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the first fluid delivery device 20 according to the present embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. However, the tube 100 described later is not shown.
  • the first fluid delivery device 20 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. As described above, in the case of the present embodiment, the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 have the same structure, and thus the description of the second fluid delivery device 22 is omitted.
  • the first fluid delivery device 20 includes a cylinder 80, a plunger 82, a cleaning fluid introduction pipe 84, a drive fluid pipe 86, and a delivery fluid pipe 88.
  • the cylinder 80 stores the raw material solution and purified water.
  • the plunger 82 partitions the inside of the cylinder 80 into a driving fluid chamber 90 and a delivery fluid chamber 92.
  • the driving fluid chamber 90 is a space where purified water enters and exits.
  • the delivery fluid chamber 92 is a space where the raw material solution enters and exits.
  • the plunger 82 can move while sliding along the inner surface of the cylinder 80.
  • the cleaning fluid introduction pipe 84 is connected to the plunger 82. As a result, the cleaning fluid introduction pipe 84 moves together with the plunger 82.
  • the cleaning fluid introduction pipe 84 communicates with the first air vent valve 60 or the second air vent valve 62.
  • the drive fluid pipe 86 communicates with the drive fluid chamber 90.
  • the drive fluid pipe 86 supplies purified water to the drive fluid chamber 90 and discharges purified water from the drive fluid chamber 90.
  • the delivery fluid pipe 88 is connected to the first supply valve 26, the first raw material valve 32, and the first drain valve 56.
  • the delivery fluid pipe 88 supplies a raw material solution to the delivery fluid chamber 92 and discharges the raw material solution from the delivery fluid chamber 92.
  • the delivery fluid pipe 88 of the second fluid delivery device 22 is connected to the second supply valve 28, the second raw material valve 34, and the second drain valve 58.
  • the cylinder 80 has a tube 100, a plug 102, and a cylinder sealing ring 104.
  • the tube 100 according to the present embodiment is a member having a circular cross section.
  • the tube 100 has a bottom part 110 and a mouth part 112.
  • a delivery fluid path 114 is provided at the bottom 110.
  • the delivery fluid pipe 88 described above communicates with the delivery fluid chamber 92 via the delivery fluid path 114. That is, the raw material solution enters and exits from the delivery fluid path 114.
  • the plug 102 is inserted into the back of the mouth portion 112 of the tube 100.
  • a tube slide hole 120 is provided at the center of the plug 102.
  • the cleaning fluid introduction pipe 84 passes through the pipe slide hole 120.
  • a seal (not shown) is formed in the tube slide hole 120.
  • the plug 102 is also provided with a driving fluid path 122.
  • the above-described drive fluid pipe 86 communicates with the drive fluid chamber 90 via the drive fluid path 122. That is, purified water enters and exits from the drive fluid path 122.
  • the cylinder sealing ring 104 is an annular member. The cleaning fluid introduction pipe 84 and the driving fluid pipe 86 penetrate through it.
  • a male screw is formed on the outer peripheral surface of the cylinder sealing ring 104.
  • a female thread is formed at one end of the tube 100.
  • the cylinder sealing ring 104 is attached to the tube 100 by screwing the male thread of the cylinder sealing ring 104 into the female thread at one end of the tube 100 while the plug 102 is accommodated. With this structure, the cleaning fluid introduction pipe 84 passes through the cylinder 80.
  • an indicator 130 is attached to the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • a bracket 140 is attached to the cylinder sealing ring 104.
  • a first proximity sensor 150 and a second proximity sensor 152 are attached to two locations of the bracket 140. When the first proximity sensor 150 and the second proximity sensor 152 detect the indicia 130 of the cleaning fluid introduction pipe 84, the position of the plunger 82 in the cylinder 80 can be detected.
  • the plunger 82 has a plunger base 160, a plunger head member 162, and a bolt 164.
  • the plunger base 160 is connected to the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • Plunger head member 162 is attached to plunger base 160 by bolts 164.
  • the plunger head member 162 faces the delivery fluid chamber 92.
  • the plunger base 160 has a communication path 170.
  • One end of the cleaning fluid introduction pipe 84 is inserted into the communication path 170. As a result, the cleaning fluid introduction pipe 84 communicates with the communication path 170.
  • the plunger head member 162 has a facing surface recess 180 and a plurality of cleaning fluid discharge paths 182.
  • the facing surface recess 180 is a recessed portion provided on the surface of the plunger head member 162 that faces the plunger base 160. By attaching the plunger head member 162 to the plunger base 160, a gap is formed between the plunger base 160 and the facing surface recess 180.
  • the cleaning fluid discharge path 182 communicates with the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • Each of the cleaning fluid discharge paths 182 has an opening. The opening faces at least one of the delivery fluid chamber 92 and the inner peripheral surface of the cylinder 80.
  • one type of cleaning fluid discharge path 182 is a head through path 190.
  • Another type of cleaning fluid discharge path 182 is a base facing groove 192.
  • the head through passage 190 is a hole extending along the central axis of the cleaning fluid introduction pipe 84 and penetrating the plunger head member 162.
  • the base facing groove 192 is a groove provided on the surface facing the plunger base 160. As described above, these communicate with the cleaning fluid introduction pipe 84 via the communication path 170.
  • the feed fluid chamber 92 of the second fluid delivery device 22 is filled with a raw material solution in a full or nearly full state in advance. It is assumed that the raw material solution in the delivery fluid chamber 92 is agitated by a magnetic stirrer (not shown) accommodated in the second fluid delivery device 22. When the magnetic stirrer rotates, the raw material solution in the delivery fluid chamber 92 is agitated. Thereby, the fine particles in the raw material solution are uniformly dispersed. It is assumed that the second return valve 52 is closed. It is assumed that the second raw material valve 34 is open. It is assumed that the second supply valve 28 is closed.
  • the sequencer controls the first supply valve 26 so that it opens.
  • the material tank 24 communicates with the first fluid delivery device 20.
  • the sequencer also controls the first return valve 50 to open.
  • the raw material solution is extruded from the raw material tank 24 by the pressurized air inside the raw material tank 24.
  • the first raw material valve 32 is closed.
  • the raw material solution flowing out from the raw material tank 24 is supplied to the first fluid delivery device 20.
  • the raw material solution flows into the delivery fluid chamber 92 of the first fluid delivery device 20.
  • the sequencer rotates a magnetic stirrer (not shown) accommodated in the first fluid delivery device 20. When the magnetic stirrer rotates, the raw material solution in the delivery fluid chamber 92 is agitated.
  • the fine particles in the raw material solution are uniformly dispersed.
  • the plunger 82 is pushed by the raw material solution.
  • purified water is discharged from the driving fluid chamber 90. Since the first return valve 50 is open, the purified water discharged from the drive fluid chamber 90 flows to the purified water tank 36.
  • the pressure feed pump 38 supplies purified water having a predetermined high pressure.
  • the first switching valve 44 guides the purified water sucked from the purified water tank 36 by the pressure pump 38 to the driving fluid chamber 90 of the second fluid delivery device 22. Thereby, the pressure of the purified water acts on the plunger 82 of the second fluid delivery device 22. Since the pressure of the purified water acts on the plunger 82, the plunger 82 moves toward the bottom 110 of the tube 100. Since the plunger 82 moves toward the bottom 110, the raw material solution is discharged from the delivery fluid chamber 92. At this time, since the second raw material valve 34 is open and the second supply valve 28 is closed, the second fluid delivery device 22 communicates with the hydrothermal synthesis device.
  • the pressure of the raw material solution is a high pressure close to the pressure of purified water. Therefore, it is possible to supply the raw material solution into the high-pressure hydrothermal synthesizer.
  • the second proximity sensor 152 of the bracket 140 is used as the cleaning fluid introduction pipe 84. An indicia 130 is detected.
  • the second proximity sensor 152 transmits a signal indicating that the indicia 130 has been detected to the sequencer.
  • the sequencer that receives these signals controls the first supply valve 26 so that it closes. Thereby, between the raw material tank 24 and the 1st fluid delivery apparatus 20 is interrupted
  • the sequencer also controls the first return valve 50 to close it.
  • the sequencer controls the additional pressure pump 42 to start.
  • the sequencer controls the third switching valve 48 so as to guide the purified water sucked from the purified water tank 36 by the additional pressure pump 42 to the first fluid delivery device 20.
  • purified water is supplied to the drive fluid chamber 90 of the first fluid delivery device 20.
  • a pressure transmitter (not shown) measures this pressure.
  • the pressure transmitter sends a signal indicating the measured pressure to the sequencer.
  • the sequencer determines whether or not the pressure inside the driving fluid chamber 90 has reached a predetermined pressure. If the pressure inside the driving fluid chamber 90 has reached a predetermined pressure, the sequencer controls the additional pressure pump 42 to stop.
  • the time elapsed since the start of the supply of purified water to the driving fluid chamber 90 is obtained. It may be determined whether the pressure inside the driving fluid chamber 90 has reached a predetermined pressure based on the length.
  • the mark 130 of the cleaning fluid introduction tube 84 approaches the first proximity sensor 150 of the bracket 140.
  • the first proximity sensor 150 detects the indicia 130.
  • the first proximity sensor 150 transmits a signal indicating that the indicia 130 has been detected to the sequencer.
  • the sequencer controls the second material valve 34 so as to close.
  • the sequencer controls the second supply valve 28 and the second return valve 52 to open. Thereby, between the raw material tank 24 and the 2nd fluid delivery apparatus 22 communicates.
  • the sequencer controls the first raw material valve 32 to open when the following three requirements are satisfied.
  • the first requirement is a requirement that the pressure inside the driving fluid chamber 90 of the first fluid delivery device 20 reaches a predetermined pressure.
  • the second requirement is a requirement that the first proximity sensor 150 of the second fluid delivery device 22 detects the indicia 130.
  • the third requirement is a requirement that the second material valve 34 is closed.
  • the sequencer controls the first switching valve 44 so that the purified water sucked from the purified water tank 36 by the pressure feed pump 38 is guided to the first fluid delivery device 20. Thereby, from the 1st fluid delivery device 20 to a hydrothermal synthesizer leads.
  • the raw material solution is continuously supplied from the raw material tank 24.
  • the pressure pump 38 continues to supply purified water at a predetermined high pressure. Thereby, the raw material solution is supplied from the first fluid delivery device 20 to the hydrothermal synthesis device, and the raw material solution is supplied from the raw material tank 24 to the second fluid delivery device 22. Thereafter, the above-described operation is repeated. As a result, the raw material solution continues to be supplied to the hydrothermal synthesizer.
  • the indication 130 of the cleaning fluid introduction tube 84. Approaches the first proximity sensor 150 of the bracket 140.
  • the first proximity sensor 150 detects the indicia 130.
  • the first proximity sensor 150 transmits a signal indicating that the indicia 130 has been detected to the sequencer.
  • the sequencer controls the first material valve 32 to open.
  • the sequencer controls the first switching valve 44 so that the purified water sucked from the purified water tank 36 by the pressure feed pump 38 is guided to the first fluid delivery device 20.
  • the raw material solution in the first fluid delivery device 20 starts to be supplied to the hydrothermal synthesizer.
  • the supply of the raw material solution from the second fluid delivery device 22 is stopped. That is, the sequencer controls the second raw material valve 34 so as to close.
  • the sequencer controls the second drain valve 58 so that it opens.
  • the second switching valve 46 is controlled so as to supply purified water to the second fluid delivery device 22.
  • the sequencer controls the cleaning pump 40 to start. Thereby, the cleaning pump 40 starts to supply purified water to the second fluid delivery device 22.
  • the purified water guided by the second switching valve 46 flows into the communication path 170 of the plunger base 160 via the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • the purified water that has flowed into the communication path 170 flows into the head through passage 190 and the base facing groove 192 through the facing recess 180.
  • the purified water that has flowed through the head through passage 190 is jetted into the delivery fluid chamber 92.
  • the purified water that has flowed through the base facing groove 192 is ejected toward the inner peripheral surface of the cylinder 80.
  • the purified water ejected from the head through passage 190 or the base facing groove 192 passes through the second drain valve 58 through the delivery fluid passage 114 together with the particles.
  • the purified water and particles that have passed through the second drain valve 58 are discharged to the drain tank 54. Thereby, cleaning of the inside of the second fluid delivery device 22 is started. In the present embodiment, it is considered that the cleaning is completed when a predetermined time has elapsed since the start of the cleaning. After completion of the cleaning, the sequencer controls the cleaning pump 40 to stop.
  • the plunger 82 of the first fluid delivery device 20 approaches the bottom 110 of the tube 100
  • the mark 130 of the cleaning fluid introduction tube 84 approaches the first proximity sensor 150 of the bracket 140.
  • the first proximity sensor 150 detects the indicia 130.
  • the first proximity sensor 150 transmits a signal indicating that the indicia 130 has been detected to the sequencer.
  • the sequencer controls these so that the first material valve 32 is closed and the first drain valve 56 is opened.
  • the hydrothermal synthesizer stops between the time when the sequencer receives the signal and the time when the first drain valve 56 is closed.
  • the specific method for stopping is not particularly limited.
  • the sequencer switches the second switching valve 46 so that purified water is supplied to the first fluid delivery device 20. Control. Furthermore, the sequencer controls the washing pump 40 to start. Thereby, the purified water supplied by the cleaning pump 40 starts to flow to the first fluid delivery device 20.
  • the sequencer controls these so that the second drain valve 58 is closed and the second material valve 34 is opened. Subsequently, the sequencer controls the second switching valve 46 to supply purified water to the second fluid delivery device 22. Since the cleaning pump 40 is in operation, the purified water supplied by the cleaning pump 40 starts to flow to the second fluid delivery device 22. At this time, since the second drain valve 58 is already closed and the second raw material valve 34 is open, the water that has passed through the second fluid delivery device 22 flows to the hydrothermal synthesis device. As a result, the interior of the hydrothermal synthesizer is also cleaned.
  • the sequencer controls the first raw material valve 32 and the first drain valve 56 to close.
  • the sequencer controls the second switching valve 46 to supply purified water to the first fluid delivery device 20. Since the cleaning pump 40 is in operation, the purified water supplied by the cleaning pump 40 starts to flow again to the first fluid delivery device 20. The water that has passed through the first fluid delivery device 20 flows to the hydrothermal synthesis device. After a predetermined time has elapsed since the purified water began to flow to the first fluid delivery device 20, the sequencer controls the washing pump 40 to stop. This completes the cleaning operation.
  • the sequencer controls these so that the first supply valve 26, the first material valve 32, and the first drain valve 56 are closed in response to an instruction from the worker.
  • the sequencer controls these to open the first return valve 50 and the first air vent valve 60.
  • the sequencer controls each part of the charging unit including the additional pressure pump 42 so as to supply purified water to the driving fluid chamber 90.
  • air is pushed out from the driving fluid chamber 90.
  • the extruded air is discharged to the outside through the first return valve 50.
  • the worker issues a command to the sequencer to start the next process.
  • the sequencer controls the additional pressure pump 42 to stop.
  • part of the air inside the delivery fluid chamber 92 is pushed out of the first fluid delivery device 20 through the cleaning fluid introduction pipe 84 and the first air vent valve 60. This is because purified water is supplied to the drive fluid chamber 90 while the first supply valve 26, the first material valve 32, and the first drain valve 56 are closed.
  • the sequencer controls the second switching valve 46 to supply purified water to the first fluid delivery device 20.
  • the sequencer controls the first air vent valve 60 to close.
  • the sequencer controls the first supply valve 26, the first material valve 32, and the first drain valve 56 so as to close.
  • the sequencer controls the first return valve 50 to open.
  • the sequencer controls the washing pump 40 to start.
  • the purified water enters the delivery fluid chamber 92 via the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • the plunger 82 moves toward the plug 102.
  • the air inside the driving fluid chamber 90 is pushed out to the driving fluid pipe 86.
  • the air pushed out to the drive fluid pipe 86 is discharged to the purified water tank 36 through the first return valve 50.
  • the indicia 130 of the cleaning fluid introduction pipe 84 approaches the second proximity sensor 152 of the bracket 140.
  • the second proximity sensor 152 detects the indicia 130.
  • the second proximity sensor 152 transmits a signal indicating that the indicia 130 has been detected to the sequencer.
  • the sequencer controls the washing pump 40 to stop.
  • the sequencer controls the first air vent valve 60 to open.
  • the sequencer controls the third switching valve 48 to guide the purified water sucked from the purified water tank 36 by the additional pressure pump 42 to the first fluid delivery device 20.
  • the sequencer controls the first return valve 50 to close.
  • the sequencer controls the additional pressure pump 42 to start.
  • the sequencer controls the additional pressure pump 42 to start.
  • the sequencer controls the air inside the delivery fluid chamber 92 to start.
  • the sequencer controls the additional pressure pump 42 to start.
  • the sequencer controls the additional pressure pump 42 to start.
  • the sequencer controls the additional pressure pump 42 to start.
  • the sequencer controls the additional pressure pump 42 to stop.
  • the air bleeding operation is completed.
  • the method for cleaning the inside of the second fluid delivery device 22 and the method for extracting air from the inside of the second fluid delivery device 22 are the same as in the case of the first fluid delivery device 20, and a detailed description thereof will be given here. Do not repeat.
  • the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 can clean the inside of the delivery fluid chamber 92 with the purified water ejected from the plunger 82.
  • the inner diameter of the cleaning fluid discharge path 182 is smaller than the inner diameter of the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • the plunger 82 has a plunger base 160 and a plunger head member 162.
  • the cleaning fluid discharge path 182 is formed in the plunger head member 162.
  • the plunger head member 162 has a base facing groove 192. Since the base facing groove 192 is provided, clogging can be easily eliminated even if it is clogged.
  • FIG. 4 is a flowchart of the recovery unit according to the present embodiment.
  • the recovery unit according to the present embodiment can be used for recovering a product produced by a hydrothermal synthesizer (not shown).
  • a hydrothermal synthesizer not shown.
  • recovery units concerning this embodiment is attached
  • the recovery unit includes a first fluid delivery device 20, a second fluid delivery device 22, a reaction product supply line 210, a product recovery tank 224, a first supply valve 226, and a second supply valve. 228, the first product valve 232, the second product valve 234, the purified water tank 36, the pumping pump 38, the washing pump 40, the additional pressure pump 42, the first switching valve 44, and the second switching valve. 46, the third switching valve 48, the first return valve 250, the second return valve 252, the cleaning recovery tank 254, the first drain valve 256, the second drain valve 258, and the first air vent valve 60. And a second air vent valve 62.
  • the recovery unit according to the present embodiment and a hydrothermal synthesizer are connected by a reaction product supply line 210.
  • the first supply valve 226 opens and closes the flow path from the reaction product supply line 210 to the first fluid delivery device 20.
  • the second supply valve 228 opens and closes the flow path from the reaction product supply line 210 to the second fluid delivery device 22.
  • the first product valve 232 opens and closes the flow path from the first fluid delivery device 20 to the product recovery tank 224.
  • the second product valve 234 opens and closes the flow path from the second fluid delivery device 22 to the product recovery tank 224.
  • the cleaning / recovery tank 254 stores water collected from the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22. This water contains the product.
  • the first drain valve 256 opens and closes the flow path from the first fluid delivery device 20 to the cleaning / recovery tank 254.
  • the second drain valve 258 opens and closes the flow path from the second fluid delivery device 22 to the cleaning / recovery tank 254.
  • the sequencer supplies the low-pressure water from the purified water tank 36 into the drive fluid chamber 90 of the first fluid delivery device 20 by driving the cleaning pump 40.
  • the sequencer stops the cleaning pump 40.
  • the sequencer controls the third switching valve 48 so as to communicate from the additional pressure pump 42 to the driving fluid chamber 90 of the first fluid delivery device 20.
  • the sequencer controls the additional pressure pump 42 to start.
  • the sequencer controls the first supply valve 226 to open and the second supply valve 228 to close.
  • the reaction product supply line 210 communicates with the delivery fluid chamber 92 of the first fluid delivery device 20.
  • the reaction product is supplied from the hydrothermal synthesizer to the delivery fluid chamber 92 of the first fluid delivery device 20.
  • the pressure in the reaction product supply line 210 is significantly higher than the pressure in the driving fluid chamber 90. As a result, the reaction product is filled in the delivery fluid chamber 92, and the plunger 82 moves.
  • the purified water in the driving fluid chamber 90 is discharged to the purified water tank 36 through the first return valve 250. At this time, since a pressure difference is generated in the first return valve 250, even if purified water is discharged into the purified water tank 36, the pressure in the hydrothermal synthesizer does not rapidly decrease.
  • the sequencer controls the first supply valve 226 to close.
  • the sequencer stores purified water in the drive fluid chamber 90 of the second fluid delivery device 22 in the same manner as the first fluid delivery device 20 described above.
  • the sequencer controls the second supply valve 228 to open.
  • the sequencer controls the first switching valve 44 so that the purified water sucked from the purified water tank 36 by the pumping pump 38 is guided to the first fluid delivery device 20.
  • the sequencer controls the second product valve 234 to close.
  • the sequencer then controls the first product valve 232 to open.
  • purified water is supplied from the purified water tank 36 to the drive fluid chamber 90 of the first fluid delivery device 20.
  • the pressure of the purified water acts on the plunger 82 and the plunger 82 moves toward the delivery fluid chamber 92. Since the plunger 82 moves toward the delivery fluid chamber 92, a reaction product as a product is supplied from the delivery fluid path 114 toward the product recovery tank 224. While a reaction product, which is a product, is supplied from the delivery fluid path 114 toward the product recovery tank 224, the product in the delivery fluid chamber 92 is agitated by a magnetic stirrer (not shown). Thereby, it is avoided that the reaction product as a product is precipitated in the delivery fluid chamber 92. On the other hand, the reaction product which is a product is supplied from the hydrothermal synthesizer to the delivery fluid chamber 92 of the second fluid delivery device 22 as in the case of the delivery fluid chamber 92 of the first fluid delivery device 20 described above. .
  • the sequencer controls the first supply valve 226 to open.
  • the sequencer controls the second supply valve 228 to close.
  • the sequencer operates the first switching valve 44.
  • the sequencer controls the second product valve 234 to open.
  • the sequencer then controls the first product valve 232 to close.
  • the purified water supplied by the pressure pump 38 starts to be supplied to the driving fluid chamber 90 of the second fluid delivery device 22.
  • a reaction product as a product starts to be supplied from the hydrothermal synthesizer to the delivery fluid chamber 92 of the first fluid delivery device 20.
  • a reaction product which is a product, is supplied from the delivery fluid path 114 of the second fluid delivery device 22 toward the product tank 206.
  • the reaction product which is a product in the delivery fluid chamber 92 of the second fluid delivery device 22
  • a magnetic stirrer not shown
  • the method for cleaning the inside of the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 and the method for extracting air from the inside of the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 in the recovery unit according to this embodiment are the same as in the first embodiment. Therefore, the details will not be repeated.
  • the supply of the reaction product as the product to the delivery fluid chamber 92 and the supply of purified water to the drive fluid chamber 90 are alternately repeated.
  • the product can be recovered from the hydrothermal synthesizer to the product recovery tank 224 without using an inline filter.
  • the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 according to this embodiment can wash the inside of the delivery fluid chamber 92 with purified water.
  • some products may vaporize the gas dissolved in the product solution when the pressure is returned to normal pressure during recovery.
  • this gas remains in the cylinder, and the pressure in the system may drop when the operation of the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 is switched.
  • the gas generated in the cylinder can be washed away with purified water or the air can be removed.
  • the input unit, the recovery unit, the first fluid delivery device 20, and the second fluid delivery device 22 described above are illustrated to embody the technical idea of the present invention.
  • the input unit, the recovery unit, the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 described above can be variously modified within the scope of the technical idea of the present invention.
  • the number of cleaning fluid discharge paths 182 is not limited.
  • the ratio of the number of head through paths 190 and the number of base facing grooves 192 is not limited. Also, these directions are not limited.
  • the above-described charging unit includes two fluid delivery devices.
  • the dosing unit may comprise only one fluid delivery device.
  • the recovery unit may include one fluid delivery device.
  • the specific configuration for detecting the position of the plunger 82 is not limited to the above.
  • a screw that penetrates the cylinder 80 may be provided instead of inserting a magnetic stirrer inside the cylinder.
  • the inside of the first fluid delivery device 20 and the inside of the second fluid delivery device 22 were cleaned separately from the supply of the raw material to the hydrothermal synthesizer, but the inside of the first fluid delivery device 20 and the second fluid
  • the inside of the delivery device 22 may be washed as part of the raw material supply to the hydrothermal synthesis device.
  • the signal indicating that the first proximity sensor 150 has detected the indicia 130 is sent to the sequencer. Send.
  • the sequencer controls each part of the charging unit so that the purified water flows into the communication passage 170 of the plunger base 160 through the cleaning fluid introduction pipe 84.
  • the purified water that has flowed into the communication path 170 flows into the head through passage 190 and the base facing groove 192 through the facing recess 180.
  • Purified water is ejected into the delivery fluid chamber 92.
  • the purified water flows out to the hydrothermal synthesizer through the delivery fluid path 114 and the delivery fluid pipe 88 together with the particles. Thereby, particles and purified water are also supplied to the hydrothermal synthesizer as part of the raw material.
  • any driving fluid may be used instead of purified water.
  • driving fluids include liquefied gases and organic solvents.
  • An example of the liquefied gas is liquefied carbon dioxide gas.
  • organic solvents include acetone and ethyl alcohol.
  • the charging unit according to this embodiment can be used for applications other than hydrothermal synthesis.
  • the application unit according to the present embodiment is suitable for use in feeding various raw material solutions into a high-pressure space, among uses other than hydrothermal synthesis.
  • the fluid delivered by the first fluid delivery device 20 and the second fluid delivery device 22 in the charging unit according to the present embodiment is not limited to the metal salt aqueous solution.
  • they can deliver a slurry.
  • First fluid delivery device 22 ... Second fluid delivery device, 24 ... Raw material tank, 26, 226 ... first supply valve, 28, 228 ... second supply valve, 30 ... Solution supply line, 32.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

　目詰まりが生じる可能性を抑えることができ、かつ、目詰まりが生じたとしてもその原因を容易に解消することができる。　流体送出装置２０は、シリンダ８０と、プランジャ８２と、洗浄流体導入管８４とを備える。洗浄流体導入管８４はプランジャ８２に接続される。洗浄流体導入管８４はシリンダ８０を貫通する。プランジャ８２が、複数の洗浄流体吐出路１８２を有している。洗浄流体吐出路１８２は、洗浄流体導入管８４にそれぞれ連通する。洗浄流体吐出路１８２それぞれの断面積が洗浄流体導入管８４の断面積より小さい。

Description

流体送出装置
　本発明は、流体送出装置に関し、特に、目詰まりが生じる可能性を抑えることができ、かつ、目詰まりが生じたとしてもその原因を容易に解消することができる、流体送出装置に関する。
　特許文献１は、プランジャポンプを開示する。このプランジャポンプは、シリンダとプランジャとを備える。プランジャの先端部外周面とシリンダの内周面との間に小さな間隙を形成する。この間隙を通してシリンダの吸入室とプランジャの先端部外周面の凹所とを直通させる。更にプランジャ内に排水孔を形成してその一端を排水管へ接続する。特許文献１に開示されたプランジャポンプによれば、シリンダとプランジャとの隙間において発生するパーティクルをプランジャポンプの外部へ排出できる。
　特許文献２は、液圧シリンダ装置を開示する。この液圧シリンダ装置は、シリンダとピストンとピストンロッドとを備える。ピストンはシリンダ内に摺動自在に収容される。ピストンにはエア抜き孔が設けられている。ピストンロッド内にエア抜き通路が設けられている。このエア抜き通路の一端はエア抜き孔に連通している。このエア抜き通路の他端はエア抜きポートに連通している。エア抜きポートはピストンロッドのうちシリンダの外部にあたる位置に設けられる。特許文献２に開示された液圧シリンダ装置によれば、シリンダ内部のエア抜きを容易かつ確実に実施することができる。
特開平８－２２６３７８号公報 実開昭６２－１３０２０３号公報
　しかしながら、特許文献１に開示されたプランジャポンプと特許文献２に開示された液圧シリンダ装置とには、パーティクルなどにより目詰まりが生じやすいという問題点がある。目詰まりが生じると、その原因となったパーティクルなどを除去することが極めて困難である。その結果、目詰まりが生じた部材を交換しなくてはならなくなることもある。
　本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、目詰まりが生じる可能性を抑えることができ、かつ、目詰まりが生じたとしてもその原因を容易に解消することができる、流体送出装置を提供することにある。
　図面を参照し本発明の流体送出装置を説明する。なおこの欄で図中の符号を使用したのは発明の内容の理解を助けるためであって内容を図示した範囲に限定する意図ではない。
　上述した課題を解決するために、本発明のある局面に従うと、流体送出装置２０は、シリンダ８０と、プランジャ８２とを備える。シリンダ８０は、駆動流体と送出流体とを収容する。プランジャは、駆動流体室９０と送出流体室９２とにシリンダ内を区切る。駆動流体室９０には駆動流体が出入りする。送出流体室９２には送出流体が出入りする。プランジャ８２は、駆動流体と送出流体とから力を受けることによってシリンダ８０内でシリンダ８０の内面に沿って移動する。シリンダ８０が、駆動流体出入部１２２と、送出流体出入部１１４とを有している。駆動流体出入部１２２から駆動流体が出入りする。送出流体出入部１１４から送出流体が出入りする。流体送出装置２０が、洗浄流体導入管８４をさらに備えている。洗浄流体導入管８４はプランジャ８２に接続される。洗浄流体導入管８４はシリンダ８０を貫通する。洗浄流体導入管８４はプランジャ８２と共に移動する。プランジャ８２が、複数の洗浄流体吐出路１８２を有している。洗浄流体吐出路１８２は、洗浄流体導入管８４にそれぞれ連通する。洗浄流体吐出路１８２は、送出流体室９２およびシリンダ８０の内周面の少なくとも一方に臨む開口をそれぞれ有する。洗浄流体吐出路１８２それぞれの断面積が洗浄流体導入管８４の断面積より小さい。
　洗浄流体吐出路１８２それぞれの断面積が洗浄流体導入管８４の断面積より小さい。これにより、プランジャ８２がシリンダ８０内でシリンダ８０の内面に沿って移動する間に洗浄流体吐出路１８２の開口にパーティクルなどが入る可能性は、洗浄流体吐出路１８２それぞれの断面積が洗浄流体導入管８４の断面積と同じか大きい場合より、小さくなる。その結果、目詰まりが生じる可能性を抑えることができる。
　しかも、本発明にかかる流体送出装置２０は、洗浄流体導入管８４を介してシリンダ８０内部に洗浄流体を導入する。その洗浄流体は複数の洗浄流体吐出路１８２に分かれて吐出される。パーティクルなどは送出流体出入部１１４から洗浄流体によって押出される。その結果、目詰まりが生じてもその原因を容易に解消することができる。
　また、上述したプランジャ８２が、プランジャ基部１６０と、プランジャヘッド部材１６２とを有していることが望ましい。プランジャ基部１６０は、洗浄流体導入管８４に接続される。プランジャヘッド部材１６２は、プランジャ基部１６０に取付けられる。プランジャヘッド部材１６２は、送出流体室９２に臨む。この場合、プランジャ基部１６０が連通路１７０を有している。連通路１７０は洗浄流体導入管８４に連通する。プランジャヘッド部材１６２が、上述した複数の洗浄流体吐出路１８２を有している。洗浄流体吐出路１８２が連通路１７０を介して洗浄流体導入管８４に連通する。
　プランジャ８２は、複数の洗浄流体吐出路１８２を有している部分とそうでない部分とに分かれる。これにより、プランジャ８２のうち複数の洗浄流体吐出路１８２を有している部分を交換することが可能となる。その結果、その部分を交換できない場合に比べ、目詰まりが生じたとしてもその原因をより容易に解消することができる。
　もしくは、上述した複数の洗浄流体吐出路１８２のいずれかが、プランジャヘッド部材１６２のうちプランジャ基部１６０に密着する面に設けられている溝１９２であることが望ましい。
　プランジャ基部１６０に密着する面に設けられている溝１９２は、プランジャ基部１６０からプランジャヘッド部材１６２を取外すことにより露出する。露出するので、そこにパーティクルなどが詰まっても容易に取り除くことができる。その結果、洗浄流体吐出路１８２の一種としてプランジャ基部１６０に密着する面に溝１９２が設けられていない場合に比べ、目詰まりが生じたとしてもその原因をより容易に解消することができる。
　また、上述した洗浄流体導入管８４がしるし１３０を有することが望ましい。しるし１３０は、シリンダ８０内部におけるプランジャ８２の位置を示す。洗浄流体導入管８４がしるし１３０を有すると、そのしるし１３０に基づいてシリンダ８０内部におけるプランジャ８２の位置を検知することが可能となる。
　本発明によれば、目詰まりが生じる可能性を抑えることができ、かつ、目詰まりが生じたとしてもその原因を容易に解消することができるという効果を奏する。
本発明の第１実施形態にかかる投入ユニットのフロー図である。 本発明の第１実施形態にかかる流体送出装置の断面図である。 図２のＡ－Ａ矢視図である。 本発明の第２実施形態にかかる回収ユニットのフロー図である。
　以下、本発明について図面に基づき詳細に説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
<第１実施形態>
　以下、本発明の第１実施形態について図面に基づき詳細に説明する。まず、本実施形態にかかる投入ユニットについて説明する。図１は、本実施形態にかかる投入ユニットのフロー図である。本実施形態にかかる投入ユニットは、水熱合成に用いることができる。
　本実施形態にかかる投入ユニットは、第１流体送出装置２０と、第２流体送出装置２２と、原料タンク２４と、第１供給弁２６と、第２供給弁２８と、溶液供給ライン３０と、第１原料弁３２と、第２原料弁３４と、精製水タンク３６と、圧送ポンプ３８と、洗浄ポンプ４０と、追圧ポンプ４２と、第１切替弁４４と、第２切替弁４６と、第３切替弁４８と、第１戻り弁５０と、第２戻り弁５２と、排水タンク５４と、第１排水弁５６と、第２排水弁５８と、第１エア抜き弁６０と、第２エア抜き弁６２とを備える。
　第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とは、所定の高圧（本実施形態においては３０ＭＰａとする）で図示しない水熱合成装置に原料溶液（この原料溶液が本実施形態における送出流体である）を供給するポンプである。本実施形態の場合、第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とは同一構造である。第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２との具体的な構造は後に説明する。
　原料タンク２４は、原料溶液を蓄えるタンクである。原料タンク２４から第１流体送出装置２０および第２流体送出装置２２へエア圧送により原料溶液が供給される。つまり、原料タンク２４内部が圧縮空気により加圧されている。原料タンク２４内部の原料溶液はその圧縮空気の圧力によって第１流体送出装置２０および第２流体送出装置２２へ押出される。原料タンク２４内部へ加圧空気を供給するのは図示しない周知のポンプによる。原料溶液の具体的組成は特に限定されるものではない。原料溶液の例には、金属塩水溶液がある。
　第１供給弁２６は、原料タンク２４から第１流体送出装置２０までの流路を開閉する。第２供給弁２８は、原料タンク２４から第２流体送出装置２２までの流路を開閉する。
　溶液供給ライン３０は、上述した水熱合成装置に原料溶液を供給する流路である。第１原料弁３２は、第１流体送出装置２０から溶液供給ライン３０へ至る流路を閉じたり開いたりする。第２原料弁３４は、第２流体送出装置２２から溶液供給ライン３０へ至る流路を閉じたり開いたりする。
　精製水タンク３６は、精製水（この精製水が本実施形態における駆動流体である）を蓄えるタンクである。圧送ポンプ３８は、第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とに、上述した所定の高圧（すなわち、本実施形態においては３０ＭＰａ）の精製水を供給する。本実施形態においては、この精製水は、第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とが原料溶液を排出するための駆動源となる。洗浄ポンプ４０は、第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とに、所定の低圧（この圧力は本実施形態にかかる投入ユニットの設計者が任意に設定する）の精製水を供給する。この精製水は、第１流体送出装置２０および第２流体送出装置２２を洗浄するための先浄水となる。追圧ポンプ４２は、第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とに、圧送ポンプ３８と同じ圧力（すなわち、本実施形態においては３０ＭＰａ）の精製水を供給する。
　第１切替弁４４は、圧送ポンプ３８から第１流体送出装置２０および第２流体送出装置２２までの流路を切換える。ある時、第１切替弁４４は、圧送ポンプ３８が精製水タンク３６から吸引した精製水を第１流体送出装置２０へ導く。別の時、第１切替弁４４は、圧送ポンプ３８が精製水タンク３６から吸引した精製水を第２流体送出装置２２へ導く。
　第２切替弁４６は、洗浄ポンプ４０から第１流体送出装置２０および第２流体送出装置２２までの流路を切換える。ある時、第２切替弁４６は、洗浄ポンプ４０が精製水タンク３６から吸引した精製水を第１流体送出装置２０へ導く。別の時、第２切替弁４６は、洗浄ポンプ４０が精製水タンク３６から吸引した精製水を第２流体送出装置２２へ導く。
　第３切替弁４８は、追圧ポンプ４２から第１流体送出装置２０および第２流体送出装置２２までの流路を切換える。ある時、第３切替弁４８は、追圧ポンプ４２が精製水タンク３６から吸引した精製水を第１流体送出装置２０へ導く。別の時、第３切替弁４８は、追圧ポンプ４２が精製水タンク３６から吸引した精製水を第２流体送出装置２２へ導く。
　第１戻り弁５０は第１流体送出装置２０から精製水タンク３６へ至る流路を開閉する。第２戻り弁５２は第２流体送出装置２２から精製水タンク３６へ至る流路を開閉する。
　排水タンク５４は第１流体送出装置２０および第２流体送出装置２２から排出された排水を蓄える。第１排水弁５６は、第１流体送出装置２０から排水タンク５４へ至る流路を閉じたり開いたりする。第２排水弁５８は、第２流体送出装置２２から排水タンク５４へ至る流路を閉じたり開いたりする。
　第１エア抜き弁６０は第１流体送出装置２０内の空気の排出路を開閉する。第２エア抜き弁６２は第２流体送出装置２２内の空気の排出路を開閉する。
　図２は本実施形態にかかる第１流体送出装置２０の断面図である。図３は図２のＡ－Ａ断面図である。ただし、後述するチューブ１００は図示を省略している。図２と図３とを参照しつつ、本実施形態にかかる第１流体送出装置２０について説明する。上述したように、本実施形態の場合、第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とが同一構造なので、第２流体送出装置２２についての説明は省略する。
　第１流体送出装置２０は、シリンダ８０と、プランジャ８２と、洗浄流体導入管８４と、駆動流体管８６と、送出流体管８８とを備える。シリンダ８０は、原料溶液と精製水とを収容する。プランジャ８２は、シリンダ８０の中を駆動流体室９０と送出流体室９２とに区切る。駆動流体室９０は精製水が出入りする空間である。送出流体室９２は原料溶液が出入りする空間である。プランジャ８２は、シリンダ８０内をその内面に沿って滑りながら移動することができる。洗浄流体導入管８４は、プランジャ８２に接続される。これにより、洗浄流体導入管８４は、プランジャ８２と共に移動することとなる。また、洗浄流体導入管８４は、第１エア抜き弁６０または第２エア抜き弁６２に連通している。駆動流体管８６は駆動流体室９０と連通する。駆動流体管８６は駆動流体室９０に精製水を供給したり駆動流体室９０から精製水を排出したりする。送出流体管８８は、第１供給弁２６、第１原料弁３２、および、第１排水弁５６に接続される。送出流体管８８は送出流体室９２に原料溶液を供給したり送出流体室９２から原料溶液を排出したりする。ちなみに、第２流体送出装置２２の送出流体管８８は、第２供給弁２８、第２原料弁３４、および、第２排水弁５８に接続される。
　シリンダ８０は、チューブ１００と、プラグ１０２と、シリンダ密封リング１０４とを有する。本実施形態にかかるチューブ１００は断面が円形の部材である。このチューブ１００は底部１１０と口部１１２とを有する。底部１１０には送出流体路１１４が設けられている。上述した送出流体管８８は送出流体路１１４を介して送出流体室９２と連通する。つまり、送出流体路１１４から原料溶液が出入りする。プラグ１０２は、チューブ１００の口部１１２の奥に挿入される。プラグ１０２の中心には管スライド孔１２０が設けられている。洗浄流体導入管８４はその管スライド孔１２０を貫通する。その管スライド孔１２０には図示しないシールが形成されている。そのシールがあるので、管スライド孔１２０の内周面と洗浄流体導入管８４の外周面との隙間からの漏水が押さえられている。また、プラグ１０２には、駆動流体路１２２も設けられている。上述した駆動流体管８６は駆動流体路１２２を介して駆動流体室９０と連通する。つまり、駆動流体路１２２から精製水が出入りする。シリンダ密封リング１０４は環状の部材である。洗浄流体導入管８４と駆動流体管８６とはその中を貫通する。シリンダ密封リング１０４の外周面にはおねじが形成されている。チューブ１００の一端にはめねじが形成されている。プラグ１０２が収容されている状態でシリンダ密封リング１０４のおねじをチューブ１００の一端のめねじにねじ込むことにより、シリンダ密封リング１０４はチューブ１００に取付けられる。このような構造となっているので、洗浄流体導入管８４はシリンダ８０を貫通することとなる。
　なお、洗浄流体導入管８４にはしるし１３０が取付けられている。また、シリンダ密封リング１０４にはブラケット１４０が取付けられている。ブラケット１４０のうち２箇所に第１近接センサ１５０と第２近接センサ１５２とが取付けられている。第１近接センサ１５０と第２近接センサ１５２とが洗浄流体導入管８４のしるし１３０を検知することにより、シリンダ８０内部におけるプランジャ８２の位置を検知することができる。
　プランジャ８２は、プランジャ基部１６０と、プランジャヘッド部材１６２と、ボルト１６４とを有している。プランジャ基部１６０は、洗浄流体導入管８４に接続される。プランジャヘッド部材１６２は、ボルト１６４により、プランジャ基部１６０に取付けられる。プランジャヘッド部材１６２は送出流体室９２に臨んでいる。プランジャ基部１６０は連通路１７０を有する。洗浄流体導入管８４の一端が連通路１７０に挿入される。これにより洗浄流体導入管８４が連通路１７０に連通する。プランジャヘッド部材１６２は、対抗面凹部１８０と、複数の洗浄流体吐出路１８２とを有している。対抗面凹部１８０は、プランジャヘッド部材１６２のうちプランジャ基部１６０に対向する面に設けられている凹んだ部分である。プランジャヘッド部材１６２がプランジャ基部１６０に取付けられることで、プランジャ基部１６０と対抗面凹部１８０との間に隙間が形成される。洗浄流体吐出路１８２は、洗浄流体導入管８４にそれぞれ連通する。洗浄流体吐出路１８２は開口をそれぞれ有する。その開口は、送出流体室９２およびシリンダ８０の内周面の少なくとも一方に臨む。図３に示すように、本実施形態の場合、洗浄流体吐出路１８２の一種は、ヘッド貫通路１９０である。洗浄流体吐出路１８２の他の一種は、基部対向溝１９２である。ヘッド貫通路１９０は、洗浄流体導入管８４の中心軸に沿い、かつ、プランジャヘッド部材１６２を貫通する孔である。基部対向溝１９２は、プランジャ基部１６０に対向する面に設けられる溝である。上述したように、これらは、連通路１７０を介して洗浄流体導入管８４に連通している。
　次に、図１を参照しつつ、上記のように構成した投入ユニットを用いて原料溶液を水熱合成装置へ供給する方法につき説明する。なお、上記のように構成した投入ユニットを用いて原料溶液を水熱合成装置へ供給するには様々な制御を必要とする。それらの制御は手動によるものであってもシーケンサなどによる自動制御であってもよい。以下の説明では、一例として、図示しないシーケンサが投入ユニットを制御する場合につき説明する。
　予め、第２流体送出装置２２の送出流体室９２に原料溶液が満杯または満杯近くに充填されていることとする。送出流体室９２の中の原料溶液は、第２流体送出装置２２に収容されている図示しないマグネチックスターラによって攪拌されていることとする。そのマグネチックスターラが回転すると送出流体室９２の中の原料溶液は攪拌される。これにより、原料溶液中の微粒子は均一に分散される。第２戻り弁５２は閉じていることとする。第２原料弁３４が開いていることとする。第２供給弁２８が閉じていることとする。
　まず、シーケンサは、第１供給弁２６をこれが開くよう制御する。これにより、原料タンク２４から第１流体送出装置２０までが通じる。また、シーケンサは、第１戻り弁５０をこれが開くよう制御する。原料溶液は、原料タンク２４内部の加圧空気により、原料タンク２４から押出される。なお、第１原料弁３２は閉じている。これにより、原料タンク２４から流出した原料溶液が第１流体送出装置２０へ供給される。原料溶液は、第１流体送出装置２０の送出流体室９２へ流入する。このとき、シーケンサは、第１流体送出装置２０に収容されている図示しないマグネチックスターラを回転させる。そのマグネチックスターラが回転すると送出流体室９２の中の原料溶液は攪拌される。これにより、原料溶液中の微粒子は均一に分散される。第１流体送出装置２０の送出流体室９２へ原料溶液が流入すると、プランジャ８２がその原料溶液に押される。プランジャ８２が原料溶液に押されると、駆動流体室９０から精製水が排出される。第１戻り弁５０が開いているので、駆動流体室９０から排出された精製水は精製水タンク３６へ流れる。
　第１流体送出装置２０へ原料溶液が流入している間、圧送ポンプ３８は、所定の高圧の精製水を供給している。第１切替弁４４は、圧送ポンプ３８が精製水タンク３６から吸引した精製水を第２流体送出装置２２の駆動流体室９０へ導く。これにより、その精製水の圧力が第２流体送出装置２２のプランジャ８２に作用する。その精製水の圧力がプランジャ８２に作用するので、プランジャ８２がチューブ１００の底部１１０の方へ動く。プランジャ８２が底部１１０の方へ動くので、送出流体室９２から原料溶液が排出される。このとき、第２原料弁３４が開いており、かつ、第２供給弁２８が閉じているので、第２流体送出装置２２から水熱合成装置までが通じている。原料溶液はプランジャ８２に押されて第２流体送出装置２２から排出されたので、その原料溶液の圧力は精製水の圧力に近い、高い圧力となっている。そのため、高圧の水熱合成装置の中へ原料溶液を供給することが可能となっている。
　第２流体送出装置２２が原料溶液を排出している間に、第１流体送出装置２０のプランジャ８２がシリンダ８０のプラグ１０２に近付くので、ブラケット１４０の第２近接センサ１５２が洗浄流体導入管８４のしるし１３０を検出する。その第２近接センサ１５２はしるし１３０を検出したことを示す信号をシーケンサに送信する。これらの信号を受信したシーケンサは、第１供給弁２６をこれが閉じるよう制御する。これにより、原料タンク２４と第１流体送出装置２０との間が遮断される。また、シーケンサは、第１戻り弁５０をこれが閉じるよう制御する。シーケンサは、追圧ポンプ４２が起動するようこれを制御する。また、シーケンサは、追圧ポンプ４２が精製水タンク３６から吸引した精製水を第１流体送出装置２０へ導くよう第３切替弁４８を制御する。これにより、第１流体送出装置２０の駆動流体室９０に精製水が供給される。精製水が流入するにつれ、第１流体送出装置２０の駆動流体室９０内部の圧力は次第に高まる。本実施形態の場合、図示しない圧力トランスミッタがこの圧力を測定している。その圧力トランスミッタは、測定した圧力を示す信号をシーケンサへ送信する。シーケンサは、その信号に基づいて、駆動流体室９０内部の圧力が所定の圧力に達したか否かを判断する。駆動流体室９０内部の圧力が所定の圧力に達していれば、シーケンサは、追圧ポンプ４２が停止するようこれを制御する。ちなみに、上述した圧力トランスミッタを用いて駆動流体室９０内部の圧力が所定の圧力に達したか否かを判断することに代えて、駆動流体室９０に精製水が供給され始めてから経過した時間の長短によって駆動流体室９０内部の圧力が所定の圧力に達したか否かを判断してもよい。
　その後、第２流体送出装置２２のプランジャ８２がチューブ１００の底部１１０に近付くと、洗浄流体導入管８４のしるし１３０がブラケット１４０の第１近接センサ１５０に近付く。その第１近接センサ１５０はそのしるし１３０を検出する。その第１近接センサ１５０はしるし１３０を検出したことを示す信号をシーケンサに送信する。シーケンサは、第２原料弁３４が閉じるようこれを制御する。その後、シーケンサは、第２供給弁２８と第２戻り弁５２とが開くようこれらを制御する。これにより、原料タンク２４と第２流体送出装置２２との間が通じる。
　一方、シーケンサは、次に述べる３つの要件が満たされると、第１原料弁３２が開くようこれを制御する。第１の要件は、第１流体送出装置２０の駆動流体室９０内部の圧力が所定の圧力に達しているという要件である。第２の要件は、第２流体送出装置２２の第１近接センサ１５０がしるし１３０を検出しているという要件である。第３の要件は、第２原料弁３４が閉じるという要件である。第１原料弁３２が開くと、シーケンサは、圧送ポンプ３８が精製水タンク３６から吸引した精製水を第１流体送出装置２０へ導くよう、第１切替弁４４を制御する。これにより、第１流体送出装置２０から水熱合成装置までが通じる。原料タンク２４からは原料溶液が引き続き供給される。圧送ポンプ３８は引き続き所定の高圧で精製水を供給する。これにより、第１流体送出装置２０から水熱合成装置へ原料溶液が供給され、原料タンク２４から第２流体送出装置２２へ原料溶液が供給されることとなる。以下、上述した動作が繰り返される。その結果、水熱合成装置へは原料溶液が供給され続けることとなる。
　次に、本実施形態にかかる第１流体送出装置２０の内部と第２流体送出装置２２の内部と水熱合成装置とを順次洗浄する方法について説明する。
　第１流体送出装置２０の内部と第２流体送出装置２２の内部とを洗浄する場合、第２流体送出装置２２のプランジャ８２がチューブ１００の底部１１０に近付くと、洗浄流体導入管８４のしるし１３０がブラケット１４０の第１近接センサ１５０に近付く。その第１近接センサ１５０はそのしるし１３０を検出する。その第１近接センサ１５０はしるし１３０を検出したことを示す信号をシーケンサに送信する。シーケンサは、第１原料弁３２が開くようこれを制御する。第１原料弁３２が開くと、シーケンサは、圧送ポンプ３８が精製水タンク３６から吸引した精製水を第１流体送出装置２０へ導くよう、第１切替弁４４を制御する。これにより水熱合成装置へは第１流体送出装置２０の中の原料溶液が供給され始める。第２流体送出装置２２からの原料溶液の供給は停止する。つまり、シーケンサは、第２原料弁３４が閉じるようこれを制御する。
　次に、シーケンサは、第２排水弁５８が開くようこれを制御する。第２排水弁５８が開くと、第２流体送出装置２２へ精製水を供給するよう第２切替弁４６を制御する。続いて、シーケンサは、洗浄ポンプ４０が起動するようこれを制御する。これにより、洗浄ポンプ４０は第２流体送出装置２２へ精製水を供給し始める。
　第２切替弁４６によって導かれた精製水は、洗浄流体導入管８４を介してプランジャ基部１６０の連通路１７０に流入する。連通路１７０に流入した精製水は対抗面凹部１８０を経てヘッド貫通路１９０と基部対向溝１９２とに流れる。ヘッド貫通路１９０を流れた精製水は送出流体室９２内部に噴出する。基部対向溝１９２を流れた精製水はシリンダ８０の内周面に向かって噴出する。ヘッド貫通路１９０または基部対向溝１９２から噴出した精製水はパーティクルと共に送出流体路１１４を経て第２排水弁５８を通過する。第２排水弁５８を通過した精製水とパーティクルとは排水タンク５４に排出される。これにより、第２流体送出装置２２の内部の洗浄が開始される。本実施形態においては、洗浄を開始してから所定の時間が経過したことで洗浄が終了したとみなされる。洗浄終了後、シーケンサは、洗浄ポンプ４０が停止するようこれを制御する。
　その間に、第１流体送出装置２０のプランジャ８２がチューブ１００の底部１１０に近付くと、洗浄流体導入管８４のしるし１３０がブラケット１４０の第１近接センサ１５０に近付く。その第１近接センサ１５０はそのしるし１３０を検出する。その第１近接センサ１５０はしるし１３０を検出したことを示す信号をシーケンサに送信する。シーケンサは、第１原料弁３２が閉じ第１排水弁５６が開くようこれらを制御する。その信号をシーケンサが受信した時から第１排水弁５６が閉じるまでの間に、水熱合成装置が停止する。停止のための具体的な方法は特に限定されない。
　水熱合成装置が停止し、第１原料弁３２が閉じ、かつ、第１排水弁５６が開くと、シーケンサは、第１流体送出装置２０へ精製水を供給されるよう第２切替弁４６を制御する。さらに、シーケンサは、洗浄ポンプ４０が起動するようこれを制御する。これにより、洗浄ポンプ４０が供給した精製水は第１流体送出装置２０へ流れ始める。
　精製水が第１流体送出装置２０へ流れ始めてから所定の時間が経過した後、シーケンサは、第２排水弁５８が閉じ第２原料弁３４が開くようこれらを制御する。続いて、シーケンサは、第２流体送出装置２２へ精製水を供給するよう第２切替弁４６を制御する。洗浄ポンプ４０が運転中なので、洗浄ポンプ４０が供給した精製水は第２流体送出装置２２へ流れ始める。この時、第２排水弁５８が既に閉じ第２原料弁３４が開いているので、第２流体送出装置２２内を通過した水は水熱合成装置へ流れる。これにより水熱合成装置内も洗浄されることになる。
　所定の時間、第２流体送出装置２２内を通過した水が水熱合成装置へ流れると、シーケンサは、第１原料弁３２が開き第１排水弁５６が閉じるようこれらを制御する。次に、シーケンサは、第１流体送出装置２０へ精製水を供給するよう第２切替弁４６を制御する。洗浄ポンプ４０が運転中なので、洗浄ポンプ４０が供給した精製水は第１流体送出装置２０へ再度流れ始める。第１流体送出装置２０内を通過した水は水熱合成装置へ流れる。精製水が第１流体送出装置２０へ流れ始めてから所定の時間が経過した後、シーケンサは、洗浄ポンプ４０が停止するようこれを制御する。これにより、洗浄作業は終了する。
　次に、本実施形態にかかる第１流体送出装置２０の内部からエアを抜く方法について説明する。
　まず、シーケンサは、作業員の指令を受けて、第１供給弁２６と第１原料弁３２と第１排水弁５６とが閉じるようこれらを制御する。次に、シーケンサは、第１戻り弁５０と第１エア抜き弁６０とを開くようこれらを制御する。次に、シーケンサは、駆動流体室９０に精製水を供給するよう、追圧ポンプ４２をはじめとする投入ユニットの各部を制御する。このとき、駆動流体室９０からエアが押出される。押出されたエアは、第１戻り弁５０を経て、外部へ放出される。本実施形態の場合、精製水タンク３６へエアが放出されなくなったら（精製水のみが放出されるようになったら）、作業員は、シーケンサに対して次の工程を開始するよう指令を出す。シーケンサは、その指令を受けると、追圧ポンプ４２が停止するようこれを制御する。
　この間、送出流体室９２の内部のエアの一部が洗浄流体導入管８４と第１エア抜き弁６０とを経て第１流体送出装置２０の外部へ押出される。これは、第１供給弁２６と第１原料弁３２と第１排水弁５６とが閉じている一方、駆動流体室９０に精製水が供給されているためである。
　次に、シーケンサは、第１流体送出装置２０へ精製水を供給するよう第２切替弁４６を制御する。次に、シーケンサは、第１エア抜き弁６０を閉じるようこれを制御する。第１エア抜き弁６０が閉じたら、シーケンサは、第１供給弁２６と第１原料弁３２と第１排水弁５６とが閉じるようこれらを制御する。次に、シーケンサは、第１戻り弁５０が開くようこれを制御する。第１戻り弁５０が開いたら、シーケンサは、洗浄ポンプ４０が起動するようこれを制御する。これにより、洗浄ポンプ４０が供給した精製水は第１流体送出装置２０へ流れ始める。その精製水は、洗浄流体導入管８４を経て送出流体室９２に入る。送出流体室９２に精製水が入ると、プランジャ８２がプラグ１０２へ向かって移動する。プランジャ８２の移動に伴い、駆動流体室９０の内部のエアは駆動流体管８６に押出される。駆動流体管８６に押出されたエアは、第１戻り弁５０を経て精製水タンク３６へ放出される。その後、洗浄流体導入管８４のしるし１３０がブラケット１４０の第２近接センサ１５２に近付く。その第２近接センサ１５２はそのしるし１３０を検出する。その第２近接センサ１５２はしるし１３０を検出したことを示す信号をシーケンサに送信する。シーケンサは、洗浄ポンプ４０が停止するようこれを制御する。
　洗浄ポンプ４０が停止すると、シーケンサは、第１エア抜き弁６０が開くようこれを制御する。第１エア抜き弁６０が開いたら、シーケンサは、追圧ポンプ４２が精製水タンク３６から吸引した精製水を第１流体送出装置２０へ導くよう第３切替弁４８を制御する。その後、シーケンサは、第１戻り弁５０が閉じるようこれを制御する。第１戻り弁５０が閉じたら、シーケンサは、追圧ポンプ４２が起動するようこれを制御する。これにより、送出流体室９２の内部のエアが第１エア抜き弁６０を経て外部へ放出される。送出流体室９２の内部のエアがすべて外部に放出された結果、第１エア抜き弁６０から精製水のみが出るようになったら、作業者は、シーケンサに対してエア抜きを停止するよう指令する。シーケンサは、指令を受けると、追圧ポンプ４２が停止するようこれを制御する。これにより、エア抜き作業は終了する。
　なお、第２流体送出装置２２の内部を洗浄する方法、および、第２流体送出装置２２の内部からエアを抜く方法は第１流体送出装置２０の場合と同様なので、ここではその詳細な説明は繰返さない。
<効果の説明>
　以上のようにして、本実施形態にかかる第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とは、プランジャ８２から噴出した精製水によって送出流体室９２内を洗浄できる。
　しかも、本実施形態にかかる第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とにおいて、洗浄流体吐出路１８２の内径は洗浄流体導入管８４の内径より小さい。これにより、洗浄流体吐出路１８２の内径が洗浄流体導入管８４の内径と等しい場合に比べ、送出流体室９２内のパーティクルなどが洗浄流体吐出路１８２内に入りにくくなっている。仮にパーティクルなどが洗浄流体吐出路１８２内に入って洗浄流体吐出路１８２が目詰まりしそうになったとしても、洗浄流体導入管８４を流れた精製水によってそのパーティクルなどを容易に排出できる。
　しかも、本実施形態にかかる第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とにおいて、プランジャ８２は、プランジャ基部１６０とプランジャヘッド部材１６２とを有する。洗浄流体吐出路１８２が形成されているのはプランジャヘッド部材１６２である。これにより、仮に洗浄流体吐出路１８２内のパーティクルなどを精製水によって排出できないとしても、プランジャヘッド部材１６２の交換のみで目詰まりを解消することができる。
　しかも、本実施形態にかかる第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とにおいてプランジャヘッド部材１６２は基部対向溝１９２を有している。基部対向溝１９２が設けられているので、仮にそこが目詰まりしたとしても容易に目詰まりを解消するできる。
<第２実施形態>
　以下、本発明の第２実施形態について図面に基づき詳細に説明する。まず、本実施形態にかかる回収ユニットについて説明する。
　図４は、本実施形態にかかる回収ユニットのフロー図である。本実施形態にかかる回収ユニットは、図示しない水熱合成装置によって生産された製品の回収に用いることができる。なお、本実施形態にかかる回収ユニットのうち第１実施形態において説明したものと同一仕様の物には同一の符号を付してある。その説明は繰返さない。
　本実施形態にかかる回収ユニットは、第１流体送出装置２０と、第２流体送出装置２２と、反応生成物供給ライン２１０と、製品回収タンク２２４と、第１供給弁２２６と、第２供給弁２２８と、第１製品弁２３２と、第２製品弁２３４と、精製水タンク３６と、圧送ポンプ３８と、洗浄ポンプ４０と、追圧ポンプ４２と、第１切替弁４４と、第２切替弁４６と、第３切替弁４８と、第１戻り弁２５０と、第２戻り弁２５２と、洗浄回収タンク２５４と、第１排水弁２５６と、第２排水弁２５８と、第１エア抜き弁６０と、第２エア抜き弁６２とを備える。
　本実施形態にかかる回収ユニットと、図示しない水熱合成装置とは、反応生成物供給ライン２１０で接続される。第１供給弁２２６は、反応生成物供給ライン２１０から第１流体送出装置２０までの流路を開閉する。第２供給弁２２８は、反応生成物供給ライン２１０から第２流体送出装置２２までの流路を開閉する。第１製品弁２３２は、第１流体送出装置２０から製品回収タンク２２４までの流路を開閉する。第２製品弁２３４は、第２流体送出装置２２から製品回収タンク２２４までの流路を開閉する。洗浄回収タンク２５４は、第１流体送出装置２０および第２流体送出装置２２から回収された水を蓄える。この水は製品を含有している。第１排水弁２５６は、第１流体送出装置２０から洗浄回収タンク２５４へ至る流路を開閉する。第２排水弁２５８は、第２流体送出装置２２から洗浄回収タンク２５４へ至る流路を開閉する。
　次に、上記のように構成した回収ユニットを用いて水熱合成装置側から製品である反応生成物を回収する方法につき説明する。なお、第１実施形態の場合と同様に、回収ユニットを用いて反応生成物を回収するにあたり様々な制御を必要とするが、それらの制御は、手動操作によるものであってもシーケンサなどによる自動制御であってもよい。以下の説明では、シーケンサが回収ユニットを制御する場合について説明する。
　まず、稼動する当初において、シーケンサは、洗浄ポンプ４０を駆動させることにより、精製水タンク３６から第１流体送出装置２０の駆動流体室９０内へ低圧水を供給する。精製水が駆動流体室９０内に充満し、かつ、第１流体送出装置２０のプランジャ８２がチューブ１００の底部１１０に近付いたころ、シーケンサは洗浄ポンプ４０を停止させる。続いて、シーケンサは、追圧ポンプ４２から第１流体送出装置２０の駆動流体室９０までが通じるように第３切替弁４８を制御する。追圧ポンプ４２から駆動流体室９０までが通じると、シーケンサは、追圧ポンプ４２が起動するようこれを制御する。
　その後、所定の時間が経過することにより、駆動流体室９０内の水圧がある程度高くなると、シーケンサは、第１供給弁２２６が開き第２供給弁２２８が閉じるようこれらを制御する。これにより、反応生成物供給ライン２１０が第１流体送出装置２０の送出流体室９２に通じる。反応生成物供給ライン２１０が送出流体室９２に通じると、水熱合成装置から、反応生成物が、第１流体送出装置２０の送出流体室９２へ供給される。反応生成物供給ライン２１０内の圧力は駆動流体室９０内の圧力に比べると大幅に高い。これにより送出流体室９２内に反応生成物が充填され、プランジャ８２が移動する。駆動流体室９０内の精製水は、第１戻り弁２５０を経て精製水タンク３６に排出される。この時には第１戻り弁２５０において圧力差が生じるので、精製水が精製水タンク３６内に排出されても、水熱合成装置内の圧力が急激に低下することはない。送出流体室９２内が満杯または満杯近くになると、シーケンサは、第１供給弁２２６が閉じるようこれを制御する。
　その間、シーケンサは、上述した第１流体送出装置２０の場合と同様にして、第２流体送出装置２２の駆動流体室９０内へ精製水を蓄えておく。その上で、第１供給弁２２６が閉じると、シーケンサは、第２供給弁２２８が開くようこれを制御する。次に、シーケンサは、圧送ポンプ３８が精製水タンク３６から吸引した精製水を第１流体送出装置２０へ導くよう、第１切替弁４４を制御する。次に、シーケンサは、第２製品弁２３４が閉じるようこれを制御する。次に、シーケンサは、第１製品弁２３２が開くようこれを制御する。これにより、精製水タンク３６から第１流体送出装置２０の駆動流体室９０へ精製水が供給される。駆動流体室９０へ精製水が供給されると、その精製水の圧力がプランジャ８２に働いてプランジャ８２が送出流体室９２の方へ動く。プランジャ８２が送出流体室９２の方へ動くので、送出流体路１１４から製品回収タンク２２４へ向けて製品である反応生成物が供給される。送出流体路１１４から製品回収タンク２２４へ向けて製品である反応生成物が供給される間、送出流体室９２の中の製品は、図示しないマグネチックスターラによって攪拌される。これにより、送出流体室９２の中で製品である反応生成物が沈殿することは回避される。一方、第２流体送出装置２２の送出流体室９２には、上述した第１流体送出装置２０の送出流体室９２の場合と同様に、水熱合成装置から製品である反応生成物が供給される。
　第１流体送出装置２０の送出流体室９２から製品である反応生成物を供給し終えると、シーケンサは、第１供給弁２２６が開くようこれを制御する。次に、シーケンサは、第２供給弁２２８が閉じるようこれを制御する。次に、シーケンサは、第１切替弁４４を操作する。次に、シーケンサは、第２製品弁２３４が開くようこれを制御する。次に、シーケンサは、第１製品弁２３２が閉じるようこれを制御する。これにより、圧送ポンプ３８が供給する精製水は第２流体送出装置２２の駆動流体室９０に供給され始める。水熱合成装置から第１流体送出装置２０の送出流体室９２へ製品である反応生成物が供給され始める。第２流体送出装置２２の送出流体路１１４から製品である反応生成物が製品タンク２０６へ向けて供給される。その供給の間、第２流体送出装置２２の送出流体室９２中の製品である反応生成物は、図示しないマグネチックスターラによって攪拌される。これにより、第２流体送出装置２２の送出流体室９２中で製品である反応生成物が沈殿することは回避される。
　本実施形態にかかる回収ユニットにおいて第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２との内部を洗浄する方法とこれらの内部からエアを抜く方法とは、第１実施形態と同様である。したがってその詳細は繰返さない。
<効果の説明>
　以上のようにして、第１流体送出装置２０および第２流体送出装置２２において送出流体室９２への製品である反応生成物の供給と駆動流体室９０への精製水供給とを交互に繰返すことにより、インラインフィルターを用いることなく、水熱合成装置から製品回収タンク２２４へ製品を回収することができる。また、第１実施形態と同様に、本実施形態にかかる第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とは、精製水によって送出流体室９２内を洗浄できる。また、製品の中には回収時に常圧に戻すと製品溶液中に溶け込んだガスが気化するものがある。従来のシステムではこのガスがシリンダ内に残り、第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２との動作を切替える時に系内の圧力が低下することがあった。本実施形態にかかる回収ユニットではシリンダ内で発生したガスを精製水で押し流したりエアを抜いたりすることができる。
<変形例の説明>
　上述した投入ユニットと回収ユニットと第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とは、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものである。上述した投入ユニットと回収ユニットと第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とは、本発明の技術的思想の範囲内において種々の変更を加え得るものである。
　例えば、洗浄流体吐出路１８２の数は限定されない。ヘッド貫通路１９０の数と基部対向溝１９２の数との比率も限定されない。また、これらの向きも限定されない。
　また、上述した投入ユニットは、２本の流体送出装置を備えている。これにより、一方の流体送出装置内の原料溶液が水熱合成装置へ供給されて残り少なくなると、引き続いて他方の流体送出装置から原料溶液を供給することができる。しかしながら、投入ユニットは、１つの流体送出装置のみを備えてもよい。また、回収ユニットが１本の流体送出装置を備えてもよい。
　またプランジャ８２の位置を検出するための具体的構成は上述のものに限定されない。
　また、シリンダ内部にマグネチックスターラを入れることに代えて、シリンダ８０を貫通するスクリューを設けてもよい。
　また、第１流体送出装置２０の内部と第２流体送出装置２２の内部との洗浄を水熱合成装置への原料供給とは別に行ったが、第１流体送出装置２０の内部と第２流体送出装置２２の内部との洗浄は、水熱合成装置への原料供給の一部として行ってもよい。この場合、上述した第１近接センサ１５０がしるし１３０を検出すると（すなわち、プランジャ８２がチューブ１００の底部１１０に近付くと）、第１近接センサ１５０はしるし１３０を検出したことを示す信号をシーケンサに送信する。シーケンサは、その信号を受信すると、精製水が洗浄流体導入管８４を経てプランジャ基部１６０の連通路１７０に流入するよう、投入ユニットの各部を制御する。連通路１７０に流入した精製水は対抗面凹部１８０を経てヘッド貫通路１９０と基部対向溝１９２とに流れる。精製水は送出流体室９２内部に噴出する。精製水はパーティクルと共に送出流体路１１４と送出流体管８８とを経て水熱合成装置へ流出する。これにより、パーティクルおよび精製水も原料の一部として水熱合成装置へ供給されることとなる。
　また、精製水に代えて、任意の駆動流体を用いてもよい。そのような駆動流体の例には、液化ガスと有機溶媒とがある。液化ガスの例には液化炭酸ガスがある。有機溶媒の例にはアセトンとエチルアルコールとがある。
　また、本実施形態にかかる投入ユニットは、水熱合成以外の用途にも用いることができる。本実施形態にかかる投入ユニットは、水熱合成以外の用途の中でも、高気圧の空間へ様々な原料溶液を送込むという用途に適している。
　また、本実施形態にかかる投入ユニットにおいて第１流体送出装置２０と第２流体送出装置２２とが送出する流体が金属塩水溶液に限定されないことは言うまでもない。たとえば、これらはスラリーを送出することもできる。
２０…第１流体送出装置、
２２…第２流体送出装置、
２４…原料タンク、
２６，２２６…第１供給弁、
２８，２２８…第２供給弁、
３０…溶液供給ライン、
３２…第１原料弁、
３４…第２原料弁、
３６…精製水タンク、
３８…圧送ポンプ、
４０…洗浄ポンプ、
４２…追圧ポンプ、
４４…第１切替弁、
４６…第２切替弁、
４８…第３切替弁、
５０，２５０…第１戻り弁、
５２，２５２…第２戻り弁、
５４…排水タンク、
５６，２５６…第１排水弁、
５８，２５８…第２排水弁、
６０…第１エア抜き弁、
６２…第２エア抜き弁、
８０…シリンダ、
８２…プランジャ、
８４…洗浄流体導入管、
８６…駆動流体管、
８８…送出流体管、
９０…駆動流体室、
９２…送出流体室、
１００…チューブ、
１０２…プラグ、
１０４…シリンダ密封リング、
１１０…底部、
１１２…口部、
１１４…送出流体路、
１２０…管スライド孔、
１２２…駆動流体路、
１３０…しるし、
１４０…ブラケット、
１５０…第１近接センサ、
１５２…第２近接センサ、
１６０…プランジャ基部、
１６２…プランジャヘッド部材、
１６４…ボルト、
１７０…連通路、
１８０…対抗面凹部、
１８２…洗浄流体吐出路、
１９０…ヘッド貫通路、
１９２…基部対向溝、
２０６…製品タンク、
２１０…反応生成物供給ライン、
２２４…製品回収タンク、
２３２…第１製品弁、
２３４…第２製品弁、
２５４…洗浄回収タンク、

Claims (4)

  1. 　駆動流体と送出流体とを収容するシリンダと、
    　前記駆動流体が出入りする駆動流体室と前記送出流体が出入りする送出流体室とに前記シリンダ内を区切り、かつ、前記駆動流体と前記送出流体とから力を受けることによって前記シリンダ内で前記シリンダの内面に沿って移動するプランジャとを備える流体送出装置であって、
    　前記シリンダが、
    　前記駆動流体が出入りする駆動流体出入部と、
    　前記送出流体が出入りする送出流体出入部とを有しており、
    　前記流体送出装置が、前記プランジャに接続され、前記シリンダを貫通し、かつ、前記プランジャと共に移動する洗浄流体導入管をさらに備えており、
    　前記プランジャが、前記洗浄流体導入管にそれぞれ連通し、かつ、前記送出流体室および前記シリンダの内周面の少なくとも一方に臨む開口をそれぞれ有する、複数の洗浄流体吐出路を有しており、
    　前記洗浄流体吐出路それぞれの断面積が前記洗浄流体導入管の断面積より小さいことを特徴とする、流体送出装置。
  2. 　前記プランジャが、
    　前記洗浄流体導入管に接続されるプランジャ基部と、
    　前記プランジャ基部に取付けられ、かつ、前記送出流体室に臨むプランジャヘッド部材とを有しており、
    　前記プランジャ基部が前記洗浄流体導入管に連通する連通路を有しており、
    　前記プランジャヘッド部材が、前記複数の洗浄流体吐出路を有しており、
    　前記洗浄流体吐出路が前記連通路を介して前記洗浄流体導入管に連通することを特徴とする、請求項１に記載の流体送出装置。
  3. 　前記複数の洗浄流体吐出路のいずれかが、前記プランジャヘッド部材のうち前記プランジャ基部に密着する面に設けられている溝であることを特徴とする、請求項２に記載の流体送出装置。
  4. 　前記洗浄流体導入管が、前記シリンダ内部における前記プランジャの位置を示すしるしを有することを特徴とする、請求項１に記載の流体送出装置。
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