JPH06167277A - 部分的に中空のピストンを有するポンプ - Google Patents
部分的に中空のピストンを有するポンプInfo
- Publication number
- JPH06167277A JPH06167277A JP5178299A JP17829993A JPH06167277A JP H06167277 A JPH06167277 A JP H06167277A JP 5178299 A JP5178299 A JP 5178299A JP 17829993 A JP17829993 A JP 17829993A JP H06167277 A JPH06167277 A JP H06167277A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- piston
- chamber
- pressure chamber
- high pressure
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Classifications
-
- 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
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/12—Valves; Arrangement of valves arranged in or on pistons
- F04B53/125—Reciprocating valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Compressor (AREA)
- Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポンプの「インライン」流体端部を改良し、
質量の低下および重量の低下を可能とし、容積効率を向
上する。 【構成】 本発明に基づくポンプは、一端（１７）が中
空となっており開口（１８）と入口弁（１５）とを持つ
室（１９）を形成しているピストン（１６）を有してい
る。ピストンの交互の変位は室（１９）を通して流体を
吸引したり押圧排斥する。この装置は全体として「イン
ライン」と呼ばれ、セメントスラリのような非常に摩耗
性の強い流体に対して適している。
質量の低下および重量の低下を可能とし、容積効率を向
上する。 【構成】 本発明に基づくポンプは、一端（１７）が中
空となっており開口（１８）と入口弁（１５）とを持つ
室（１９）を形成しているピストン（１６）を有してい
る。ピストンの交互の変位は室（１９）を通して流体を
吸引したり押圧排斥する。この装置は全体として「イン
ライン」と呼ばれ、セメントスラリのような非常に摩耗
性の強い流体に対して適している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポンプ特に高圧ポンプ
又は超高圧ポンプに関する。
又は超高圧ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】かかるポンプは石油関連工業、産業洗浄
工業および土木工業に利用されている。これらのポンプ
は、その出力が非常に大きく、一般には約３７３０００
〜７４６０００又は８９５２００ジュール／ｓ（即ち５
００〜１０００又は１２００ＣＶ）であること、および
非常に腐食性のある流体（例えば酸性の強い流体）、摩
耗性の強い流体（油井をコンクリート打ちするためのセ
メントスラリ）、支持作用材（砂）が充填されている石
油工業における破砕性ゲルのような特殊な流体、あるい
は他の特別な流体を搬送しなければならないことによっ
て特色づけられる。
工業および土木工業に利用されている。これらのポンプ
は、その出力が非常に大きく、一般には約３７３０００
〜７４６０００又は８９５２００ジュール／ｓ（即ち５
００〜１０００又は１２００ＣＶ）であること、および
非常に腐食性のある流体（例えば酸性の強い流体）、摩
耗性の強い流体（油井をコンクリート打ちするためのセ
メントスラリ）、支持作用材（砂）が充填されている石
油工業における破砕性ゲルのような特殊な流体、あるい
は他の特別な流体を搬送しなければならないことによっ
て特色づけられる。
【０００３】更に石油工業は非常に精確な寸法および重
量の仕様を要求し、これは明らかに機械的な強度、出
力、およびそのようなポンプに対して要求される耐摩耗
性および耐摩滅性に対して矛盾している。
量の仕様を要求し、これは明らかに機械的な強度、出
力、およびそのようなポンプに対して要求される耐摩耗
性および耐摩滅性に対して矛盾している。
【０００４】改良しなければならない多数のポンプが知
られている。
られている。
【０００５】この種のポンプは概略的には「出力端部」
と「流体端部」とを有している。出力端部はピストンを
変位するために必要なすべての要素を有している。
と「流体端部」とを有している。出力端部はピストンを
変位するために必要なすべての要素を有している。
【０００６】流体端部は非常に高圧の端部であり、概略
的にはその入口弁と出口弁とを持つピストン室を形成す
る本体と、流体放出要素とを有している。
的にはその入口弁と出口弁とを持つピストン室を形成す
る本体と、流体放出要素とを有している。
【０００７】一般的なポンプにおいて室は一つ（あるい
は複数）の入口弁と一つ（あるいは複数）の出口弁とを
有している。
は複数）の入口弁と一つ（あるいは複数）の出口弁とを
有している。
【０００８】一般にこれらの弁はピストンの自由端と反
対側における室の端部に位置されている。
対側における室の端部に位置されている。
【０００９】このようなポンプの構造および運転は従来
において非常によく知られている。
において非常によく知られている。
【００１０】また「インライン」としても知られてい
る。
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような
「インライン」流体端部の改良に関し、質量の低下およ
び重量の低下を可能とし、容積効率を向上することにあ
る。
「インライン」流体端部の改良に関し、質量の低下およ
び重量の低下を可能とし、容積効率を向上することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、各ピストンの自由端が中空となっており室を形成
し、この室が一方では室の壁に形成されている一つある
いは複数の開口を通して流体入口管に連通し、他方では
各ピストンの高圧室に入口弁の助けによって連通し、入
口弁はピストンが高圧室から戻るときに開いて入口管と
室を高圧室に連通し、ピストンが高圧室の中に入り込む
ときに閉じて室を密閉し、出口弁によって制御して放出
管を通して流体を噴出することによって達成される。
は、各ピストンの自由端が中空となっており室を形成
し、この室が一方では室の壁に形成されている一つある
いは複数の開口を通して流体入口管に連通し、他方では
各ピストンの高圧室に入口弁の助けによって連通し、入
口弁はピストンが高圧室から戻るときに開いて入口管と
室を高圧室に連通し、ピストンが高圧室の中に入り込む
ときに閉じて室を密閉し、出口弁によって制御して放出
管を通して流体を噴出することによって達成される。
【００１３】
【実施例】図１に示されている従来における「インライ
ン」ポンプは、高圧本体９、高圧室２および中実ピスト
ン８を含んでいる。その本体９およびピストン８は高圧
室２の高圧を受けるフィラ（詰め物）継手７を有してい
る。図１には簡略化のためにポンプの出力端は示されて
いない。
ン」ポンプは、高圧本体９、高圧室２および中実ピスト
ン８を含んでいる。その本体９およびピストン８は高圧
室２の高圧を受けるフィラ（詰め物）継手７を有してい
る。図１には簡略化のためにポンプの出力端は示されて
いない。
【００１４】ポンプの流体端は高圧室２のピストン８に
近い側の端部における復帰ばね５で付勢されているリン
グ状の入口弁１と、同様に復帰ばね４で付勢されている
出口弁３とを含んでいる。この出口弁３は高圧室２の反
対側端に位置しており、これを気密に閉鎖できる。
近い側の端部における復帰ばね５で付勢されているリン
グ状の入口弁１と、同様に復帰ばね４で付勢されている
出口弁３とを含んでいる。この出口弁３は高圧室２の反
対側端に位置しており、これを気密に閉鎖できる。
【００１５】ピストン８が流入方向Ａに変位するとき、
流体は公知のようにして入口管６を通して吸引によって
引き込まれる。この入口管６は流体を対称に分配するた
めに円環状をしている。その際入口弁１は後方に押圧さ
れ、流体入口を閉鎖していない。ピストン８が停止位置
に到達したとき、高圧室２は流体で満たされ、この流体
は復帰ばね４によってその弁座に押しつけられている出
口弁３で保持されている。
流体は公知のようにして入口管６を通して吸引によって
引き込まれる。この入口管６は流体を対称に分配するた
めに円環状をしている。その際入口弁１は後方に押圧さ
れ、流体入口を閉鎖していない。ピストン８が停止位置
に到達したとき、高圧室２は流体で満たされ、この流体
は復帰ばね４によってその弁座に押しつけられている出
口弁３で保持されている。
【００１６】ピストン８が方向Ｄに押し戻されるとき、
入口弁１は閉鎖し、流体は高圧室２の中に圧送され、出
口弁３は開いて、流体は放出管１１を通って放出され
る。
入口弁１は閉鎖し、流体は高圧室２の中に圧送され、出
口弁３は開いて、流体は放出管１１を通って放出され
る。
【００１７】この種の「インライン」流体端は次の二つ
の欠点を有する。即ち一つにはフィラ継手７は高圧に耐
えられないかあるいは不十分であり、これは重大な問題
である。もう一つには入口管６の入口における流体の循
環が大きな摩耗作用を行い、特に領域１２において機械
的に破損する危険がある。更には流体が方向Ａに流入し
て反対方向Ｄに放出されることはポンプ性能を悪くす
る。
の欠点を有する。即ち一つにはフィラ継手７は高圧に耐
えられないかあるいは不十分であり、これは重大な問題
である。もう一つには入口管６の入口における流体の循
環が大きな摩耗作用を行い、特に領域１２において機械
的に破損する危険がある。更には流体が方向Ａに流入し
て反対方向Ｄに放出されることはポンプ性能を悪くす
る。
【００１８】本発明に基づいてピストン自体が図２に示
されているように変更され、「インライン」流体端と共
働する。即ち本発明に基づくポンプ装置は、高圧室端本
体２１、ピストン１６と共に低圧室２４を境界づける低
圧室本体２２、流体入口管２６および放出管２０を含ん
でいる。
されているように変更され、「インライン」流体端と共
働する。即ち本発明に基づくポンプ装置は、高圧室端本
体２１、ピストン１６と共に低圧室２４を境界づける低
圧室本体２２、流体入口管２６および放出管２０を含ん
でいる。
【００１９】高圧室本体２１はピストン１６と共に高圧
室１３を境界づけている。ピストン１６はその放出管２
０の前に位置する延長部１７（ピストン１６の自由端）
が部分的に中空となっている。この延長部１７はピスト
ン１６本体の中に高圧室１９を形成しており、高圧室１
９は後部において一つ（あるいは複数）の開口で低圧室
２４に連通しており、頭部において（例えば放出管２０
に対して）入口弁１５を有している。
室１３を境界づけている。ピストン１６はその放出管２
０の前に位置する延長部１７（ピストン１６の自由端）
が部分的に中空となっている。この延長部１７はピスト
ン１６本体の中に高圧室１９を形成しており、高圧室１
９は後部において一つ（あるいは複数）の開口で低圧室
２４に連通しており、頭部において（例えば放出管２０
に対して）入口弁１５を有している。
【００２０】更には入口管２６は低圧室２４に開口し、
放出管２０は出口弁１４を有している。
放出管２０は出口弁１４を有している。
【００２１】高圧継手２３はピストン１６の周りで高圧
室１３と低圧室２４との間の領域を密封している。低圧
継手２５は低圧室２４を密封している。
室１３と低圧室２４との間の領域を密封している。低圧
継手２５は低圧室２４を密封している。
【００２２】入口弁１５と出口弁１４の復帰ばねは簡略
化のために図示されておらず、その作用は一般的であり
後述する運転モードの説明から明らかである。
化のために図示されておらず、その作用は一般的であり
後述する運転モードの説明から明らかである。
【００２３】ピストン１６が流入方向Ａに変位されたと
き、周知の現象が高圧室１３における圧力を低下する。
入口弁１５は開き、出口弁１４は閉じ、流体は低圧室２
４から開口あるいはポート１８を通って高圧室１９に流
入し、最終的に高圧室１３に流入する。
き、周知の現象が高圧室１３における圧力を低下する。
入口弁１５は開き、出口弁１４は閉じ、流体は低圧室２
４から開口あるいはポート１８を通って高圧室１９に流
入し、最終的に高圧室１３に流入する。
【００２４】運転中においてすべての室は明らかに永久
的に流体で満たされている。
的に流体で満たされている。
【００２５】ピストン１６が方向Ｄに押し戻されると
き、入口弁１５は閉じ、高圧室１３における流体は、流
体が満たされ入口弁１５で閉じられている延長部１７で
形成されているピストンによって圧縮され、出口弁１４
は開き、流体は放出管２０を通って放出される。
き、入口弁１５は閉じ、高圧室１３における流体は、流
体が満たされ入口弁１５で閉じられている延長部１７で
形成されているピストンによって圧縮され、出口弁１４
は開き、流体は放出管２０を通って放出される。
【００２６】本発明は幾つかの利点を有し、これらはす
べて非常に重要であるだけでなく決定的なものである。
べて非常に重要であるだけでなく決定的なものである。
【００２７】デッドスペースが非常に小さな容積に実質
的に零に低減されることは評価されねばならない。これ
は明らかに高圧ポンプの容積効率に積極的な効果を有す
る。
的に零に低減されることは評価されねばならない。これ
は明らかに高圧ポンプの容積効率に積極的な効果を有す
る。
【００２８】現在の技術において上述したように高圧継
手２３が正確に気密作用を行わないという問題をしばし
ば生ずるが、本発明においてはこれは、損失流体が何ら
の公害を生ずることなしに低圧室２４において容易に回
収されるのでほとんど問題とならない（これはすべての
オイル分野において特に決定的な価値がある）。低圧継
手に関する限りでは現在の技術は容易に漏洩を無くする
ことができ、公害発生の危険を除去でき、更にそのよう
な大気／低圧継手の保守も容易である。
手２３が正確に気密作用を行わないという問題をしばし
ば生ずるが、本発明においてはこれは、損失流体が何ら
の公害を生ずることなしに低圧室２４において容易に回
収されるのでほとんど問題とならない（これはすべての
オイル分野において特に決定的な価値がある）。低圧継
手に関する限りでは現在の技術は容易に漏洩を無くする
ことができ、公害発生の危険を除去でき、更にそのよう
な大気／低圧継手の保守も容易である。
【００２９】入口管２６／低圧室２４／高圧室１９／高
圧室１３／放出管２０の順序の流体循環は流体力学的な
観点から特に理想的である。特に流体はその流れ方向を
極端に変化させる必要がない。これは明らかに特に粘性
流体および大きな流量に伴って生ずるキャビテーション
並びに摩耗過程を減少する。
圧室１３／放出管２０の順序の流体循環は流体力学的な
観点から特に理想的である。特に流体はその流れ方向を
極端に変化させる必要がない。これは明らかに特に粘性
流体および大きな流量に伴って生ずるキャビテーション
並びに摩耗過程を減少する。
【００３０】ピストン１６によって引き起こされる慣性
力は非常に有効な時点で正確に入口弁１５の開閉と共働
する。これは有利に容積効率を高い値に維持し、キャビ
テーションを避けるという利点を生ずる。
力は非常に有効な時点で正確に入口弁１５の開閉と共働
する。これは有利に容積効率を高い値に維持し、キャビ
テーションを避けるという利点を生ずる。
【００３１】更に、軸線に関して対称な高圧要素構造は
応力集中過程を低下し、質量の低下および重量の低下を
可能とし、これは考慮される工業における別の重要なパ
ラメータである。
応力集中過程を低下し、質量の低下および重量の低下を
可能とし、これは考慮される工業における別の重要なパ
ラメータである。
【００３２】明らかに１本あるいは複数の出口管２６が
存在し、これは環状の噴出部あるいは多点噴出部並びに
適当な形状の一つあるいは複数の開口１８を持った管を
含んでいる。
存在し、これは環状の噴出部あるいは多点噴出部並びに
適当な形状の一つあるいは複数の開口１８を持った管を
含んでいる。
【００３３】ピストン１６の数は特に今まで三ピストン
形ポンプが利用されているけれども重要なことではな
い。
形ポンプが利用されているけれども重要なことではな
い。
【００３４】これは特にすべての工業におけるすべての
高圧ポンプに適用できる。
高圧ポンプに適用できる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば軽量で容積効率の高いポ
ンプが得られる。
ンプが得られる。
【図１】従来における「インライン」流体端の断面図。
【図２】本発明に基づく「インライン」流体端の断面
図。
図。
１３ 高圧室 １４ 出口弁 １５ 入口弁 １６ ピストン １７ ピストン延長部（中空） １８ 開口 １９ 高圧室 ２０ 放出管 ２４ 低圧室 ２６ 入口管
Claims (3)
- 【請求項１】各ピストン（１６）の自由端（１７）が中
空となっており室（１９）を形成し、この室（１９）が
一方では室（１９）の壁（１７）に形成されている一つ
あるいは複数の開口（１８）を通して流体入口管（２
６）に連通し、他方では各ピストン（１６）の高圧室
（１３）に入口弁（１５）の助けによって連通し、入口
弁（１５）はピストン（１６）が高圧室（１３）から戻
るときに開いて入口管（２６）と室（１９）を高圧室
（１３）に連通し、ピストン（１６）が高圧室（１３）
の中に入り込むときに閉じて室（１９）を密閉し、出口
弁（１４）によって制御して放出管（２０）を通して流
体を噴出することを特徴とする「インライン」と呼ばれ
る流体端部を有するポンプ。 - 【請求項２】流体が室（１９）の中に、一つあるいは複
数の開口（１８）、流体入口管（２６）および一つある
いは複数の開口（１８）が連通する低圧室（２４）を通
して流入することを特徴とする請求項１記載のポンプ。 - 【請求項３】石油関連工業、産業洗浄工業および土木工
業に利用されることを特徴とする請求項１又は２記載の
ポンプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9209022A FR2693771B1 (fr) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Pompe comportant un piston partiellement creux, et ses applications notamment dans l'industrie pétrolière. |
| FR9209022 | 1992-07-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06167277A true JPH06167277A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=9432125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5178299A Pending JPH06167277A (ja) | 1992-07-20 | 1993-07-19 | 部分的に中空のピストンを有するポンプ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0580196B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06167277A (ja) |
| CA (1) | CA2100837A1 (ja) |
| DE (1) | DE69304002T2 (ja) |
| FR (1) | FR2693771B1 (ja) |
| NO (1) | NO306223B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| CN102777373A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-11-14 | 镇江长城注浆设备有限公司 | 双液同步注浆泵 |
| JP2019030819A (ja) * | 2017-08-04 | 2019-02-28 | 株式会社電業社機械製作所 | エネルギー回収装置 |
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