JP2654818B2 - 流体圧送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 a. 産業上の利用分野 本発明は超高圧で流体を圧送する液体圧送装置の改良
に関する。

b. 従来の技術 土木作業において、セメントミルの圧送に超高圧のポ
ンプが用いられている。この種のポンプはセメント粒子
との摺動によってパッキン部分が摩耗し、度々パッキン
の交換を余儀なくされることから圧力200kgf/cm²が限度
であった。

そこで、プランジャポンプのシリンダ室と弁室とのあ
いだに圧力作用室を設け、この圧力作用室にシリンダ室
と弁室とを仕切るゴム製弾性膜を設け、このゴム製弾性
膜の内側に油を充填した流体圧送装置を先に出願した。

第５図は先願の液体圧送装置を示したもので、この液
体圧送装置は弁室１を設けたバルブボックス２と、プラ
ンジャ３を設けたプランジャボックス４と、バルブボッ
クス２とプランジャボックス４との間に配設された圧力
作用室5aを形成したボックス５とで構成されている。

バルブボックス２は弁室１に通じる入口通路６と出口
通路７にそれぞれ入口側バルブ８および出口側バルブ９
が設けられている。入口側バルブ８および出口側バルブ
９は弁座部を略半球状の凹面形状に形成し、かつ該凹面
から軸方向に複数の小孔10を形成したバルブシート11
と、上記凹面形状に対応する球面を有するバルブ本体12
と、このバルブ本体12をバルブシート11に押圧するバル
ブスプリング13とで構成されている。上記バルブシート
11の小孔10は、流体14中における一定の粒子径以上の粒
子が弁室１内に流入するのを制限している。

入口側バルブ８のバルブ本体12は弁室１の内方に向け
て開放するもので、弁室１内壁面に一端を係止されたバ
ルブスプリング13によってバルブ押さえ15を介してバル
ブシート11に付勢されている。一方、出口側バルブ９の
バルブ本体12は弁室１の外方に向けて開放するもので、
バルブボックス２のバルブカバー16との間に設けられた
バルブスプリング13によってバルブシート11側に付勢さ
れている。

上記バルブボックス２の側壁2aには上記圧力作用室5a
と弁室１内を連通する通路17が穿設されており、該通路
17はバルブボックス２の側壁2aに形成した凹部18の下部
側に開口している。

上記圧力作用室5aを形成したボックス５には上記凹部
18と圧力作用室5aとの間に網目状の選別器19を設けてい
る。

この選別器19は、網目状のシートを用いたもので、一
定の粒子径以上の粒子が圧力作用室5aに流入するのを阻
止するようにその通路20が形成してある。該通路20は、
ボックス５側面に一体成形してもよく、かつその通路20
を通路17側に向けて所定角度傾斜してある。

一方、上記プランジャボックス４はシリング21内にＶ
パッキング22を介してプランジャ３を内蔵したもので、
駆動機構（図示せず）を介して先端部を圧力作用室5aに
突出させたプランジャ３を高速で往復動させるものであ
る。

上記圧力作用室5aは内部にシリンダ21側Ａと弁室１側
Ｂを仕切る弾性膜23を張設したものであり、弾性膜23の
シリンダ側Ａにはプランジャボックス４の油通路24を介
して油25が充填されている。

上記構成によれば、プランジャ３の吸引操作によって
弾性膜23が収縮すると、圧力作用室5aのシリンダ側Ａの
容積が収縮し、これに応じた量の流体14が弁室１内に流
入する。このとき、流体14中の一定以上の粒子径のもの
はバルブシート11によって除去され弁室１内への流入が
阻止される。また、弁室１内に流入した流体14は一定以
上の粒子径のものは選別器19を通過できないので圧力作
用室5aの弁室側Ｂに粒子が入りこむことはない。

次に、プランジャ３の押出操作によって弾性膜23が拡
張し、弁室１内に導入された流体14を弁室１外に圧送す
る。

c. 発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記先行技術によると、弾性膜23のシ
リンダ側Ａに収容された油25を介して弾性膜23の膨張，
収縮を行なうため、油25内に対しても加圧に耐え得る密
閉構造を採らなければならなかった。そして、油25の圧
力がＶパッキング22にも伝わり、Ｖパッキング22部分の
シールが不充分となる虞れがあった。また、油25の成分
によっては弾性膜23の耐用年数を縮めることになってい
た。

本発明は上記従来技術の課題を解決し、流体の圧送を
行なう弾性膜の内側に圧力が加わらないようにシール構
造の簡略化と弾性膜の耐久性の向上を図り得る液体圧送
装置を提供することを目的とする。

d. 課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するため、シリンダに設けら
れたプランジャの往復運動により流体を圧力作用室に導
入し、かつ圧力作用室から流体を圧送する液体圧送装置
において、上記プランジャを圧力作用室から遮断すると
ともに該プランジャの往復運動により該プランジャに密
着して拡張および収縮するゴムまたは樹脂製の弾性膜を
圧力作用室に装着し、かつ上記プランジャが摺動するシ
リンダ内面を潤滑する潤滑剤に上記弾性膜を劣化させる
成分を含まないものを用いることにより、弾性膜の内側
の内圧をなくしてシール破壊を防止すると共に弾性膜の
耐久性の向上を図るようにしたものである。

e. 作用 プランジャの吸引作用により弾性膜が一体に収縮し、
その容積変化分の流体が圧力作用室に導入される。次に
プランジャの押出作用によりプランジャが弾性膜を拡張
し、圧力作用室の流体を圧送する。シリンダ内に充填さ
れた潤滑剤はプランジャの潤滑作用のみを行ない、弾性
膜の拡張，収縮による圧力は作用しない。

f. 実施例 以下本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。

第１図は第５図と同一部分には同符号を付してその説
明を省略して示す液体圧送装置の概念図である。

第１図において、液体圧送装置は入口側バルブ８およ
び出口側バルブ９を有する弁室１を設けたバルブボック
ス２と、シリンダ21内を摺動するプランジャ３を設けた
プランジャボックス４と、バルブボックス２とプランジ
ャボックス４との間に配設された圧力作用室5aを形成し
たボックスと、圧力作用室5aに内装され、プランジャ３
の押出作用により拡開されるゴム等の弾性膜23′とで構
成される。この弾性膜23′は第２図および第３図のよう
に、圧力作用室5aとシリンダ21内を仕切るように圧力作
用室5aに、その口部を固定されており、プランジャ３の
往復動作により直接拡張，収縮を行なうものである。

上記プランジャボックス４は第４図のように、シリン
ダ21内にプランジャ３が挿通されており、シリンダ21内
面とプランジャ３との間にはオイルシール26が内装され
ている。オイルシール26はスペーサ27を介して一定間隔
で保持されており、後端を留め具28を介して係止されて
いる。留め具28はシリンダ21内面に螺刻されたネジ溝29
を介して螺合されている。シリンダ21内面にはプランジ
ャボックス４に形成された油孔30を通して潤滑剤31がタ
ンク32から供給されている。潤滑剤31はシリンダ21内面
の潤滑を行なうもので、オイルシール26によって圧力作
用室5aとは仕切られている。この潤滑剤31はプランジャ
３を通して弾性膜23′の内面とプランジャの内面との間
に入り込み、プランジャが摺動伸延する弾性膜内面と接
触するためゴムまたは樹脂材を劣化させない素材を用い
ている。

上記構成によると、プランジャ３の吸引によって弾性
膜23′は第２図のように収縮し、プランジャを往復運動
の後退時に圧力作用室外に位置させ、圧力作用室5aの容
積を拡大する。これによって、圧力作用室5aの容積変化
分だけ、流体14が弁室１内に導入される。そして、プラ
ンジャ３の押出作用によって弾性膜23′は第３図のよう
に拡張し、プランジャを往復運動の押出時に弾性膜内を
伸延して圧力作用室内に位置させて圧力作用室5aの容積
を縮小させる。こうして、弾性膜23′の拡張に応じた容
量の流体14が弁室１から圧送される。

このとき、圧力作用室5aで流体14による弾性膜23′に
作用する圧力はシリンダ21内には全く作用しない。ま
た、シリンダ21内の潤滑材31は弾性膜23′を劣化させな
い素材を用いるので、弾性膜23′の耐用年数を向上でき
る。

g. 発明の効果 以上述べたように、本発明による液体圧送装置によれ
ば、弾性膜をプランジャによって直接拡張するので、圧
力作用室の内圧が弾性膜を介してシリンダ内に作用する
ことはない。よって、シリンダ内の密閉構造に加圧に耐
え得る構造を採用する必要がないことから、Ｖパッキン
グを省略することが可能となる。さらに、潤滑剤に弾性
膜を劣化させない材料を用いているので、弾性膜の耐用
年数を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による液体圧送装置を示す断
面図、第２図および第３図は弾性膜の作用を示す断面
図、第４図はプランジャ部分を拡大して示す断面図、第
５図は従来の液体圧送装置を示す断面図である。 １……弁室、２……バルブボックス、 ３……プランジャ、４……プランジャボックス、 5a……圧力作用室、14……流体、 21……シリンダ、23,23′……弾性膜、 31……潤滑剤。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダに設けられたプランジャの往復運
   動により液体を圧力作用室に導入し、かつ圧力作用室か
   ら流体を圧送する液体圧送装置において、 プランジャの往復運動に密着して拡張および収縮するゴ
   ムまたは樹脂製の弾性膜を圧力作用室に装着し、 プランジャを往復運動の後退時に圧力作用室外に位置さ
   せ、押出時に弾性膜内を延伸して圧力作用室内に位置さ
   せるとともに、 上記プランジャが摺動するシリンダ内面と弾性膜内面に
   該弾性膜を劣化させる成分を含まない潤滑剤を供給する
   ことを特徴とする液体圧送装置。