JPH06336973A - 無脈動ポンプ - Google Patents
無脈動ポンプInfo
- Publication number
- JPH06336973A JPH06336973A JP5127467A JP12746793A JPH06336973A JP H06336973 A JPH06336973 A JP H06336973A JP 5127467 A JP5127467 A JP 5127467A JP 12746793 A JP12746793 A JP 12746793A JP H06336973 A JPH06336973 A JP H06336973A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- plunger
- plunger pump
- pump
- flow rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、小型でかつ2種の流体を一定比
で、かつ、脈動無しで混合することが可能な無脈動ポン
プを提供する。 【構成】 この発明は、各々吸引口及び吐出口を有する
第1〜第3プランジャポンプを具備し、第1プランジャ
ポンプ及び第2プランジャポンプの各吐出口を第3プラ
ンジャポンプの吸引口に連通した無脈動ポンプ1であっ
て、第1プランジャポンプ及び第2プランジャポンプの
合成吸引吐出特性と第3プランジャポンプの吸引吐出特
性とを総合した総合吸引吐出特性が前記両特性の脈動部
分が相殺された一定の特性となるようにしたものであ
る。
で、かつ、脈動無しで混合することが可能な無脈動ポン
プを提供する。 【構成】 この発明は、各々吸引口及び吐出口を有する
第1〜第3プランジャポンプを具備し、第1プランジャ
ポンプ及び第2プランジャポンプの各吐出口を第3プラ
ンジャポンプの吸引口に連通した無脈動ポンプ1であっ
て、第1プランジャポンプ及び第2プランジャポンプの
合成吸引吐出特性と第3プランジャポンプの吸引吐出特
性とを総合した総合吸引吐出特性が前記両特性の脈動部
分が相殺された一定の特性となるようにしたものであ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、無脈動ポンプに関
し、より詳しくは、液体クロマトグラフ等に用いて好適
な無脈動ポンプに関する。
し、より詳しくは、液体クロマトグラフ等に用いて好適
な無脈動ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】液体クロ
マトグラフ等に用いるポンプとしては、吐出流量波形が
無脈動であることが好ましいが、試薬と希釈液との混合
用に2台のポンプを用いると、構成が大型化してしま
う。また、試薬と希釈液とを予め混合することにより得
られた大容量の混合液を大型のタンクに入れておき、こ
の混合液を使用するとすれば、大容量の混合液を使い切
るのに長時間を要するから、長時間の内に混合液中の試
薬が変質するなどして、試薬の寿命の点で問題が生じ
る。
マトグラフ等に用いるポンプとしては、吐出流量波形が
無脈動であることが好ましいが、試薬と希釈液との混合
用に2台のポンプを用いると、構成が大型化してしま
う。また、試薬と希釈液とを予め混合することにより得
られた大容量の混合液を大型のタンクに入れておき、こ
の混合液を使用するとすれば、大容量の混合液を使い切
るのに長時間を要するから、長時間の内に混合液中の試
薬が変質するなどして、試薬の寿命の点で問題が生じ
る。
【0003】ところで、従来の無脈動ポンプは、特殊な
吐出流量波形を持つ複数のポンプを組み合わせること
で、相互の流量波形を合成し脈動の無い吐出流量波形を
得る構造となっている。
吐出流量波形を持つ複数のポンプを組み合わせること
で、相互の流量波形を合成し脈動の無い吐出流量波形を
得る構造となっている。
【0004】このため、二種の流体を一定比で、かつ、
脈動無しで混合するには2台の2連ポンプを必要として
いた。さらに、吐出流量の制御のために各ポンプ毎に制
御装置を設けることが必要であった。換言すると、二種
の流体を一定比で脈動無しで混合するには2台の制御装
置と2台の駆動源と4基のポンプ部とが必要であった。
脈動無しで混合するには2台の2連ポンプを必要として
いた。さらに、吐出流量の制御のために各ポンプ毎に制
御装置を設けることが必要であった。換言すると、二種
の流体を一定比で脈動無しで混合するには2台の制御装
置と2台の駆動源と4基のポンプ部とが必要であった。
【0005】そこで、この発明は、小型でかつ2種の流
体を一定比で、かつ、脈動無しで混合することが可能な
無脈動ポンプを提供することを目的とするものである。
換言すると、この発明は1台の駆動源と1基の制御部と
3基のポンプ部とで構成される無無脈動ポンプを提供す
ることを目的とするものである。
体を一定比で、かつ、脈動無しで混合することが可能な
無脈動ポンプを提供することを目的とするものである。
換言すると、この発明は1台の駆動源と1基の制御部と
3基のポンプ部とで構成される無無脈動ポンプを提供す
ることを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
のこの発明は、3基のプランジャポンプのうち、第1の
プランジャポンプの吐出口および第2のプランジャポン
プの吐出口と第3プランジャポンプの吸引口とを連通
し、前記3基のプランジャポンプそれぞれの往復動プラ
ンジャの駆動側端末部に当接し、かつ第1〜3カム機構
を介して前記吸い込み側の第1プランジャポンプ及び第
2プランジャポンプと吐出側の第3プランジャポンプと
を作動する回転軸を有し、この回転軸は前記第1〜3プ
ランジャの軸線に直交し、かつ回転軸の軸線方向に対し
て位置調節機構を介して移動可能に形成され、1基の偏
心カムと1基の擬円柱カムを駆動し、この偏心カムは回
転軸と平行な軸を持つ2個の円柱を一体に重ね合わせた
部分を有し、回転軸に傾きαにて固定された滑り軸に摺
動可能に取り付けられ、回転軸の軸線方向移動により回
転軸方向に変位することなしに回転軸直角方向に変位
し、変位時のカムに対する回転軸の相対移動範囲はカム
の両円柱の中心軸間を結ぶ平面上にあり、第1カム機構
および第2カム機構の両方の構成要素であり、一方擬円
柱カムは回転軸の軸方向移動に無関係にカム軸直角断面
の形状、寸法が一定であり、第3カム機構の構成要素で
あり、第1カム機構は回転軸の軸線方向変位によるすべ
り軸との摺動変位による偏心量の変更により第1プラン
ジャの吸込吐出流量波形q1 がq1 =Aεsinθ(た
だし、ε=Ztanαであり、Aはプランジャ断面積で
あり、εは偏心量であり、Zは回転軸の軸線方向移動量
であり、θはカム回転角、αは回転軸とすべり軸のなす
角である。)となるように構成し、第2カム機構はこの
とき同様に偏心量の変位により第2プランジャポンプの
吸込吐出波形q2 がq2 =A(ε0 −ε)sinθ(た
だし、A、ε、θは前記と同様の意味を有し、ε0 は最
大偏心量である。)となるように構成して第1プランジ
ャポンプの流量波形q1と第2プランジャポンプの流量
波形q2 との合成波形q3 をAεsinθの一定に
し、第3プランジャポンプの吸込吐出流量波形q4 を0
≦θ≦πのときにはq4 =Aε0 (1/π−sinθ)
出あり、π<θ<2πのときにはq4 =Aε0(1/
π)であるように第3カム機構のカム形状を決定するこ
とにより第3プランジャポンプの吐出流量波形q5 をA
ε0 (1/π)の一定にしてなることを特徴とする無脈
動ポンプである。
のこの発明は、3基のプランジャポンプのうち、第1の
プランジャポンプの吐出口および第2のプランジャポン
プの吐出口と第3プランジャポンプの吸引口とを連通
し、前記3基のプランジャポンプそれぞれの往復動プラ
ンジャの駆動側端末部に当接し、かつ第1〜3カム機構
を介して前記吸い込み側の第1プランジャポンプ及び第
2プランジャポンプと吐出側の第3プランジャポンプと
を作動する回転軸を有し、この回転軸は前記第1〜3プ
ランジャの軸線に直交し、かつ回転軸の軸線方向に対し
て位置調節機構を介して移動可能に形成され、1基の偏
心カムと1基の擬円柱カムを駆動し、この偏心カムは回
転軸と平行な軸を持つ2個の円柱を一体に重ね合わせた
部分を有し、回転軸に傾きαにて固定された滑り軸に摺
動可能に取り付けられ、回転軸の軸線方向移動により回
転軸方向に変位することなしに回転軸直角方向に変位
し、変位時のカムに対する回転軸の相対移動範囲はカム
の両円柱の中心軸間を結ぶ平面上にあり、第1カム機構
および第2カム機構の両方の構成要素であり、一方擬円
柱カムは回転軸の軸方向移動に無関係にカム軸直角断面
の形状、寸法が一定であり、第3カム機構の構成要素で
あり、第1カム機構は回転軸の軸線方向変位によるすべ
り軸との摺動変位による偏心量の変更により第1プラン
ジャの吸込吐出流量波形q1 がq1 =Aεsinθ(た
だし、ε=Ztanαであり、Aはプランジャ断面積で
あり、εは偏心量であり、Zは回転軸の軸線方向移動量
であり、θはカム回転角、αは回転軸とすべり軸のなす
角である。)となるように構成し、第2カム機構はこの
とき同様に偏心量の変位により第2プランジャポンプの
吸込吐出波形q2 がq2 =A(ε0 −ε)sinθ(た
だし、A、ε、θは前記と同様の意味を有し、ε0 は最
大偏心量である。)となるように構成して第1プランジ
ャポンプの流量波形q1と第2プランジャポンプの流量
波形q2 との合成波形q3 をAεsinθの一定に
し、第3プランジャポンプの吸込吐出流量波形q4 を0
≦θ≦πのときにはq4 =Aε0 (1/π−sinθ)
出あり、π<θ<2πのときにはq4 =Aε0(1/
π)であるように第3カム機構のカム形状を決定するこ
とにより第3プランジャポンプの吐出流量波形q5 をA
ε0 (1/π)の一定にしてなることを特徴とする無脈
動ポンプである。
【0007】
【実施例】以下に、この発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
【0008】(実施例1)本発明の一実施例である無脈
動ポンプ1は、図1に示すように、吸い込み側の第1プ
ランジャポンプ2と第2プランジャポンプ3と吐出側の
第3プランジャポンプ4とを有する。
動ポンプ1は、図1に示すように、吸い込み側の第1プ
ランジャポンプ2と第2プランジャポンプ3と吐出側の
第3プランジャポンプ4とを有する。
【0009】第1プランジャポンプ2における第1往復
動プランジャ5と第2プランジャポンプ3における第2
往復動プランジャ6と第3プランジャポンプ4における
第3往復動プランジャ7とはそれぞれの軸線が互いに平
行になるように、かつ第3プランジャポンプ4の片側に
第1プランジャポンプ2と第2プランジャポンプ3とが
配置され、しかも第1プランジャポンプ2と第2プラン
ジャポンプ3とは互いに反対方向に向けて配置されてい
る。
動プランジャ5と第2プランジャポンプ3における第2
往復動プランジャ6と第3プランジャポンプ4における
第3往復動プランジャ7とはそれぞれの軸線が互いに平
行になるように、かつ第3プランジャポンプ4の片側に
第1プランジャポンプ2と第2プランジャポンプ3とが
配置され、しかも第1プランジャポンプ2と第2プラン
ジャポンプ3とは互いに反対方向に向けて配置されてい
る。
【0010】第1プランジャポンプ2の吸込口は、第1
の流体を収容する第1タンク8から第1の流体9を流通
させる第1配管10に、逆止弁11を介して結合され
る。第1プランジャポンプ2の吐出口は、逆止弁11を
介して第3プランジャポンプ4の吸込口に連通する第2
配管12に結合される。
の流体を収容する第1タンク8から第1の流体9を流通
させる第1配管10に、逆止弁11を介して結合され
る。第1プランジャポンプ2の吐出口は、逆止弁11を
介して第3プランジャポンプ4の吸込口に連通する第2
配管12に結合される。
【0011】第2プランジャポンプ3の吸込口は、第2
の流体13を収容する第2タンク14から第2の流体1
3を流通させる第3配管15に、逆止弁11を介して結
合される。第2プランジャポンプ3の吐出口は、逆止弁
11を介して、前記第2配管12の途中に連通する第4
配管16に結合される。
の流体13を収容する第2タンク14から第2の流体1
3を流通させる第3配管15に、逆止弁11を介して結
合される。第2プランジャポンプ3の吐出口は、逆止弁
11を介して、前記第2配管12の途中に連通する第4
配管16に結合される。
【0012】第3プランジャポンプ4の吸込口は、逆止
弁11を介して前記第2配管12に結合され、その吐出
口は、逆止弁11を介して第5配管17に結合される。
弁11を介して前記第2配管12に結合され、その吐出
口は、逆止弁11を介して第5配管17に結合される。
【0013】この無脈動ポンプ1を例えば液体クロマト
グラフへの試薬供給に使用するのであると、例えば前記
第1の流体9は試薬であり、第2の流体13は希釈液で
あり、第5配管17は液体クロマトグラフに接続され
る。
グラフへの試薬供給に使用するのであると、例えば前記
第1の流体9は試薬であり、第2の流体13は希釈液で
あり、第5配管17は液体クロマトグラフに接続され
る。
【0014】この無脈動ポンプ1は、前記第1往復動プ
ランジャ5の駆動側端末部に当接する第1カム機構1
8、第2往復動プランジャ6の駆動側端末部に当接する
第2カム機構19及び第3往復動プランジャ7の駆動側
端末部に当接する第3カム機構20を介して、前記第1
往復動プランジャ5、第2往復動プランジャ6及び第3
往復動プランジャ7を往復駆動する回転軸21が、これ
ら第1往復動プランジャ5、第2往復動プランジャ6及
び第3往復動プランジャ7の軸線に直交する方向に設け
られている。
ランジャ5の駆動側端末部に当接する第1カム機構1
8、第2往復動プランジャ6の駆動側端末部に当接する
第2カム機構19及び第3往復動プランジャ7の駆動側
端末部に当接する第3カム機構20を介して、前記第1
往復動プランジャ5、第2往復動プランジャ6及び第3
往復動プランジャ7を往復駆動する回転軸21が、これ
ら第1往復動プランジャ5、第2往復動プランジャ6及
び第3往復動プランジャ7の軸線に直交する方向に設け
られている。
【0015】そして、この回転軸21は、位置調節機構
22を介して軸受けの間に回転自在に、かつ回転軸21
の軸線に沿って移動可能に軸支されている。この回転軸
21の位置調節機構22とは反対側の一端は、これに摺
動可能に軸支されたウォームホイール23及びウォーム
24を介して出力軸25に連結されている。なお、26
で示されるのはウォームホイール23に装着されたベア
リングであり、27はウォームホール23の軸穴に装入
されたキーである。
22を介して軸受けの間に回転自在に、かつ回転軸21
の軸線に沿って移動可能に軸支されている。この回転軸
21の位置調節機構22とは反対側の一端は、これに摺
動可能に軸支されたウォームホイール23及びウォーム
24を介して出力軸25に連結されている。なお、26
で示されるのはウォームホイール23に装着されたベア
リングであり、27はウォームホール23の軸穴に装入
されたキーである。
【0016】なお、第1往復動プランジャ5は第1プラ
ンジャポンプ2のポンプ室にシール部28を介して貫通
し、第1往復動プランジャ5のポンプ室外にある端部は
第1カム機構18に当接する第1駆動ロッド29に結合
する。
ンジャポンプ2のポンプ室にシール部28を介して貫通
し、第1往復動プランジャ5のポンプ室外にある端部は
第1カム機構18に当接する第1駆動ロッド29に結合
する。
【0017】第2往復動プランジャ6は第2プランジャ
ポンプ3のポンプ室にシール部30を介して貫通し、第
2往復動プランジャ6のポンプ室外にある端部は第2カ
ム機構19に当接する第2駆動ロッド31に結合する。
ポンプ3のポンプ室にシール部30を介して貫通し、第
2往復動プランジャ6のポンプ室外にある端部は第2カ
ム機構19に当接する第2駆動ロッド31に結合する。
【0018】第3往復動プランジャ7は第3プランジャ
ポンプ4のポンプ室にシール部32を介して貫通し、第
3往復動プランジャ7のポンプ室外にある端部は第3カ
ム機構20に当接する第3駆動ロッド33に結合する。
ポンプ4のポンプ室にシール部32を介して貫通し、第
3往復動プランジャ7のポンプ室外にある端部は第3カ
ム機構20に当接する第3駆動ロッド33に結合する。
【0019】第1往復動プランジャ5の直径、第2往復
動プランジャ6の直径及び第3往復動プランジャ7の直
径は互いに実質的に同一になるように設計されている。
動プランジャ6の直径及び第3往復動プランジャ7の直
径は互いに実質的に同一になるように設計されている。
【0020】位置調節機構22は、回転軸21の一端部
に、継手を介して結合された調節螺子軸34を、この調
節螺子軸34から延在した小径軸35に設けたダイヤル
36を介して回動進退することにより、回転軸21を図
1中の矢印方向に移動することができるように、構成さ
れている。ダイヤル36には円筒ケースが付設され、そ
してこれらにはそれぞれ目盛りが刻設されていて、ダイ
ヤル36を回動することにより前記目盛りの組み合わせ
により回転軸21の移動量を読み取りあるいは設定する
ことができる。
に、継手を介して結合された調節螺子軸34を、この調
節螺子軸34から延在した小径軸35に設けたダイヤル
36を介して回動進退することにより、回転軸21を図
1中の矢印方向に移動することができるように、構成さ
れている。ダイヤル36には円筒ケースが付設され、そ
してこれらにはそれぞれ目盛りが刻設されていて、ダイ
ヤル36を回動することにより前記目盛りの組み合わせ
により回転軸21の移動量を読み取りあるいは設定する
ことができる。
【0021】第3カム機構20は第1カム機構18及び
第2カム機構19に隣接して配置される。
第2カム機構19に隣接して配置される。
【0022】第1カム機構18は、偏心度設定手段37
を有する円板状の第1カム部材38を備え、この第1カ
ム部材38は、回転軸21の移動により偏心度設定手段
37を介して回転軸21の軸心からの半径方向偏心度振
幅を変動させる。
を有する円板状の第1カム部材38を備え、この第1カ
ム部材38は、回転軸21の移動により偏心度設定手段
37を介して回転軸21の軸心からの半径方向偏心度振
幅を変動させる。
【0023】この円板状の第1カム部材38と第1駆動
ロッド29の端部とは、スプリングバック機構により、
点または線接触状に、押圧対接する。なお、39で示さ
れるのは第1駆動ロッド29の外周に倦回された第1コ
イルスプリングであり、40で示されるのはベアリング
である。
ロッド29の端部とは、スプリングバック機構により、
点または線接触状に、押圧対接する。なお、39で示さ
れるのは第1駆動ロッド29の外周に倦回された第1コ
イルスプリングであり、40で示されるのはベアリング
である。
【0024】偏心度設定手段37は、円板状の第1カム
部材38の中央部に設けた第1挿通穴部41に回転軸2
1の一部を形成する傾斜円柱部材42を遊嵌状に挿通し
てなる。
部材38の中央部に設けた第1挿通穴部41に回転軸2
1の一部を形成する傾斜円柱部材42を遊嵌状に挿通し
てなる。
【0025】したがって、回転軸21が位置調節機構2
2を介して回転軸21の軸線方向に移動すると、傾斜円
柱部材42は第1挿通穴部41内を、軸線方向に直交す
る方向に摺動し、これにより円板状の第1カム部材38
が回転軸21に対して偏心度を変動させながら偏心回転
するようになる。
2を介して回転軸21の軸線方向に移動すると、傾斜円
柱部材42は第1挿通穴部41内を、軸線方向に直交す
る方向に摺動し、これにより円板状の第1カム部材38
が回転軸21に対して偏心度を変動させながら偏心回転
するようになる。
【0026】ここで円板状の第1カム部材38の偏心度
はこの第1カム部材38の中心Oaと回転軸21の中心
Obとが一致する位置と振幅Lが最大値Lmax となる位
置との間で変動するが、円板状の第1カム部材38の回
転軸21に直交する断面形状(第1カム部材38の形
状)は円形であるので、任意の位置における前記振幅L
は、次の式で示される。
はこの第1カム部材38の中心Oaと回転軸21の中心
Obとが一致する位置と振幅Lが最大値Lmax となる位
置との間で変動するが、円板状の第1カム部材38の回
転軸21に直交する断面形状(第1カム部材38の形
状)は円形であるので、任意の位置における前記振幅L
は、次の式で示される。
【0027】L=Lmax ・cosθ・・・(1) ただし、θは回転軸21の回転角を示す。
【0028】したがって、これによって作動する第1プ
ランジャポンプ2の吐出流量波形q1 はq1 =Aε0 ・
sinθ・・・(2) (ただし、Aは第1往復動プランジャの断面積であり、
εは偏心量であり、θはカム回転である。)となる。
ランジャポンプ2の吐出流量波形q1 はq1 =Aε0 ・
sinθ・・・(2) (ただし、Aは第1往復動プランジャの断面積であり、
εは偏心量であり、θはカム回転である。)となる。
【0029】一方、第2カム機構19は、基本的には第
1カム機構18と同じ構造を有しており、偏心度設定手
段42を有する円板状の第2カム部材44を備え、この
第2カム部材44は、回転軸21の移動により偏心度設
定手段42を介して回転軸21の軸心からの半径方向偏
心度振幅を変動させる。
1カム機構18と同じ構造を有しており、偏心度設定手
段42を有する円板状の第2カム部材44を備え、この
第2カム部材44は、回転軸21の移動により偏心度設
定手段42を介して回転軸21の軸心からの半径方向偏
心度振幅を変動させる。
【0030】この半径方向偏心度振幅の変動にかかわら
ず、この第2カム部材44は、図示しない適宜の部材に
より、軸線方向の移動が制止されている。この円板状の
第2カム部材44と第2駆動ロッド31の端部とは、ス
プリングバック機構により、点または線接触状に、押圧
対接する。なお、45で示されるのは第2駆動ロッド3
3の外周に倦回された第1コイルスプリングであり、4
6で示されるのはベアリングである。
ず、この第2カム部材44は、図示しない適宜の部材に
より、軸線方向の移動が制止されている。この円板状の
第2カム部材44と第2駆動ロッド31の端部とは、ス
プリングバック機構により、点または線接触状に、押圧
対接する。なお、45で示されるのは第2駆動ロッド3
3の外周に倦回された第1コイルスプリングであり、4
6で示されるのはベアリングである。
【0031】偏心度設定手段42は、円板状の第2カム
部材44の中央部に設けた第2挿通穴部47に回転軸2
1の一部を形成する傾斜円柱部材42を遊嵌状に挿通し
てなる。したがって、回転軸21が位置調節機構22を
介して回転軸21の軸線方向に移動すると、傾斜円柱部
材42は第2挿通穴部47内を、軸線方向に直交する方
向に摺動し、これにより円板状の第2カム部材44が回
転軸21に対して偏心度を変動させながら偏心回転する
ようになる。
部材44の中央部に設けた第2挿通穴部47に回転軸2
1の一部を形成する傾斜円柱部材42を遊嵌状に挿通し
てなる。したがって、回転軸21が位置調節機構22を
介して回転軸21の軸線方向に移動すると、傾斜円柱部
材42は第2挿通穴部47内を、軸線方向に直交する方
向に摺動し、これにより円板状の第2カム部材44が回
転軸21に対して偏心度を変動させながら偏心回転する
ようになる。
【0032】なお、この実施例では、円板状の第2カム
部材44と第1カム部材38とは、一体に形成され、ま
た、前記第1挿通穴部41と第2挿通穴部47とは、傾
斜円中部材42を挿通することのできる連通穴である。
部材44と第1カム部材38とは、一体に形成され、ま
た、前記第1挿通穴部41と第2挿通穴部47とは、傾
斜円中部材42を挿通することのできる連通穴である。
【0033】ただし、この第2カム機構19において
は、回転軸に平行で円形のカム部に接する平面を含み、
回転軸と垂直方向に移動可能な機構すなわちスプリング
バック機構やオルダム継手機構に第2往復動プランジャ
を接続することにより、第2往復動プランジャの変位Δ
xはΔx=εcosθとなり、第2プランジャポンプ6
の吐出流量波形q2 を q2 =A(ε0 −ε)・sinθ・・・(3) に調整される。なお、40で示すのはベアリングであ
る。
は、回転軸に平行で円形のカム部に接する平面を含み、
回転軸と垂直方向に移動可能な機構すなわちスプリング
バック機構やオルダム継手機構に第2往復動プランジャ
を接続することにより、第2往復動プランジャの変位Δ
xはΔx=εcosθとなり、第2プランジャポンプ6
の吐出流量波形q2 を q2 =A(ε0 −ε)・sinθ・・・(3) に調整される。なお、40で示すのはベアリングであ
る。
【0034】第3カム機構20は、円柱状の第3カム部
材49を備え、この第3カム部材49は前記傾斜円柱部
材42の一端を結合する。
材49を備え、この第3カム部材49は前記傾斜円柱部
材42の一端を結合する。
【0035】この円柱状の第3カム部材49と第3往復
動プランジャ7の駆動側端末部すなわち第3駆動ロッド
33の外端部との間の当接は、スプリングバック機構例
えばコイルスプリング50aにより、第3駆動ロッド3
3の外端部に介在するローラ状回転体50を介して線接
触状に押圧対接となっている。なお、この当接機構は、
前述のようなローラ状回転体50に代えて球状回転体に
し、線接触状態から点接触状態に代えても良い。あるい
は第3駆動ロッド33の外端部を球状部に形成し、この
球状外端部で線接触状態にしても良い。
動プランジャ7の駆動側端末部すなわち第3駆動ロッド
33の外端部との間の当接は、スプリングバック機構例
えばコイルスプリング50aにより、第3駆動ロッド3
3の外端部に介在するローラ状回転体50を介して線接
触状に押圧対接となっている。なお、この当接機構は、
前述のようなローラ状回転体50に代えて球状回転体に
し、線接触状態から点接触状態に代えても良い。あるい
は第3駆動ロッド33の外端部を球状部に形成し、この
球状外端部で線接触状態にしても良い。
【0036】この第3カム機構20では、擬円柱状カム
49のカム半径rと回転角θとの関係は、擬円柱状カム
49の回転中心とローラ状回転体50の中心間距離xが
0≦θ≦πのとき、x=Aε0 θ/π+Aε0 cosθ
+x0 となり、前記中心間距離xがπ<θ<2πのと
き、x=Aε0 θ/π+x0 −Aε0 となるように、カ
ム49の半径rの出力方向成分rx を0≦θ≦πのと
き、rx =Aε0 θ/π+Aε0 cosθ+r0 とな
り、前記中心間距離rx がπ<θ<2πのとき、rx=
Aε0 θ/π+x0 −Aε0 となるようなrに決定す
る。
49のカム半径rと回転角θとの関係は、擬円柱状カム
49の回転中心とローラ状回転体50の中心間距離xが
0≦θ≦πのとき、x=Aε0 θ/π+Aε0 cosθ
+x0 となり、前記中心間距離xがπ<θ<2πのと
き、x=Aε0 θ/π+x0 −Aε0 となるように、カ
ム49の半径rの出力方向成分rx を0≦θ≦πのと
き、rx =Aε0 θ/π+Aε0 cosθ+r0 とな
り、前記中心間距離rx がπ<θ<2πのとき、rx=
Aε0 θ/π+x0 −Aε0 となるようなrに決定す
る。
【0037】このときx0 は中心間最小距離、r0 は最
小半径とする。
小半径とする。
【0038】これにより出力波形v0 はv0 =dx/d
θより、0≦θ≦πのとき、v0 =Aε0 (1/π−s
inθ)となり、π<θ<2πのとき、v0 =Aε0
(1/π)となっているので、吸込吐出流量波形q4
を、0≦θ≦πのときには q4 =Aε0 (1/π−sinθ)・・・(4) となり、π<θ<2πのときには q4 =Aε0 (1/π)・・・(5) となる。
θより、0≦θ≦πのとき、v0 =Aε0 (1/π−s
inθ)となり、π<θ<2πのとき、v0 =Aε0
(1/π)となっているので、吸込吐出流量波形q4
を、0≦θ≦πのときには q4 =Aε0 (1/π−sinθ)・・・(4) となり、π<θ<2πのときには q4 =Aε0 (1/π)・・・(5) となる。
【0039】次に以上構成の実施例装置の作用について
説明する。
説明する。
【0040】まず出力軸25が駆動回転すると、ウォー
ムホイール23及びウォーム24を介して回転軸21が
回転する。このとき、第1カム部材38の中心Oaが回
転軸21の中心Obと一致する場合には、第1カム部材
38は偏心度を有しないので、第1往復動プランジャ5
は駆動されず、第1プランジャポンプ2は共に作動しな
い。
ムホイール23及びウォーム24を介して回転軸21が
回転する。このとき、第1カム部材38の中心Oaが回
転軸21の中心Obと一致する場合には、第1カム部材
38は偏心度を有しないので、第1往復動プランジャ5
は駆動されず、第1プランジャポンプ2は共に作動しな
い。
【0041】このとき、第2カム部材44は最大偏心度
を有するので第2往復動プランジャ6により第2プラン
ジャポンプ3は最大吐出量を有する。
を有するので第2往復動プランジャ6により第2プラン
ジャポンプ3は最大吐出量を有する。
【0042】そこで、位置調節機構22のダイヤル36
を操作して回転軸21を図示矢印方向の例えば左側に移
動させると、第1カム部材38に偏心度が付与され、こ
れにより第1プランジャポンプ2が第1往復動プランジ
ャ5を介して作動する。
を操作して回転軸21を図示矢印方向の例えば左側に移
動させると、第1カム部材38に偏心度が付与され、こ
れにより第1プランジャポンプ2が第1往復動プランジ
ャ5を介して作動する。
【0043】一方、第2カム部材44の偏心度は減少
し、これにより第2往復動プランジャ6を介して作動す
る第2プランジャポンプ3の吐出量は低下する。
し、これにより第2往復動プランジャ6を介して作動す
る第2プランジャポンプ3の吐出量は低下する。
【0044】さらに、位置調節機構22のダイヤル36
により回転軸21の移動を進め、第1カム部材38の偏
心度を最大にすると、第2カム部材44の中心が回転軸
21の中心と一致し、第2カム部材44は偏心度を有し
なくなり、第1プランジャポンプ2の吐出流量は最大に
なり、第2プランジャポンプ3の作動は停止する。
により回転軸21の移動を進め、第1カム部材38の偏
心度を最大にすると、第2カム部材44の中心が回転軸
21の中心と一致し、第2カム部材44は偏心度を有し
なくなり、第1プランジャポンプ2の吐出流量は最大に
なり、第2プランジャポンプ3の作動は停止する。
【0045】また、第1プランジャポンプ2と第2プラ
ンジャポンプ3とは並列に接続されており、かつ吐出位
相も一致しているために、合成波形は各々の波形の和に
なる。
ンジャポンプ3とは並列に接続されており、かつ吐出位
相も一致しているために、合成波形は各々の波形の和に
なる。
【0046】そしてこのときの第1プランジャポンプ2
の吸引吐出波形q1 は第1カム部材38の形状によりq
1 =Aεsinθに設定されて図2に示すようになると
共に第2プランジャポンプ3の吸引吐出波形q2 がq2
=A(ε0 −ε)・sinθに設定されて図3に示すよ
うになり、第3プランジャポンプ4の吸込口における流
量波形は図2および図3の吐出波形の合成として、0≦
θ≦πのときq3 =Aε0 ・sinθになり、π<θ<
2πのときには第1プランジャポンプおよび第2プラン
ジャポンプ共に吸引工程にあり、q3 =0になり、図4
に示す流量波形になる。
の吸引吐出波形q1 は第1カム部材38の形状によりq
1 =Aεsinθに設定されて図2に示すようになると
共に第2プランジャポンプ3の吸引吐出波形q2 がq2
=A(ε0 −ε)・sinθに設定されて図3に示すよ
うになり、第3プランジャポンプ4の吸込口における流
量波形は図2および図3の吐出波形の合成として、0≦
θ≦πのときq3 =Aε0 ・sinθになり、π<θ<
2πのときには第1プランジャポンプおよび第2プラン
ジャポンプ共に吸引工程にあり、q3 =0になり、図4
に示す流量波形になる。
【0047】一方、第3プランジャポンプの吐出波形
は、第3カム部材の形状によって、0≦θ≦πのときに
はq4 =Aε0 (1/π−sinθ)であり、π<θ<
2πのときにはq4 =Aε0 (1/π)に調整されてい
る。
は、第3カム部材の形状によって、0≦θ≦πのときに
はq4 =Aε0 (1/π−sinθ)であり、π<θ<
2πのときにはq4 =Aε0 (1/π)に調整されてい
る。
【0048】第1プランジャポンプ2および第2プラン
ジャポンプ3の吐出口と第3プランジャポンプ4の吸入
口は直列に接続されているので、第1プランジャポンプ
2の吐出流量波形と第2プランジャポンプ3の吐出流量
波形との合成流量波形q3 と第3プランジャポンプ4の
吸引吐出波形とを合成することにより、図5に示すよう
に、第3プランジャポンプ4からの吐出流量波形q5
は、Aε0 (1/π)になって無脈動の吐出が実現され
る。
ジャポンプ3の吐出口と第3プランジャポンプ4の吸入
口は直列に接続されているので、第1プランジャポンプ
2の吐出流量波形と第2プランジャポンプ3の吐出流量
波形との合成流量波形q3 と第3プランジャポンプ4の
吸引吐出波形とを合成することにより、図5に示すよう
に、第3プランジャポンプ4からの吐出流量波形q5
は、Aε0 (1/π)になって無脈動の吐出が実現され
る。
【0049】以上に詳述したカム回転角と吐出流量波形
との関係を表1に示す。
との関係を表1に示す。
【0050】
【表1】
【0051】(実施例2)この実施例2に係る無脈動ポ
ンプは、図6および図7にて示される。図示される無脈
動ポンプは、図1に示す無脈動ポンプと基本的には同じ
であるが、その相違するところは、第2プランジャポン
プ3が第1プランジャポンプ2および第3プランジャポ
ンプ4と平行に配置され、第2駆動ロッド31がリング
状アーム60およびテコ61によって往復動可能に形成
されている。
ンプは、図6および図7にて示される。図示される無脈
動ポンプは、図1に示す無脈動ポンプと基本的には同じ
であるが、その相違するところは、第2プランジャポン
プ3が第1プランジャポンプ2および第3プランジャポ
ンプ4と平行に配置され、第2駆動ロッド31がリング
状アーム60およびテコ61によって往復動可能に形成
されている。
【0052】この実施例2においても、前記実施例1に
おける無脈動ポンプと同様に第3プランジャポンプ4か
らの吐出流量波形q5 は、Aε0 (1/π)になって無
脈動の吐出が実現される。
おける無脈動ポンプと同様に第3プランジャポンプ4か
らの吐出流量波形q5 は、Aε0 (1/π)になって無
脈動の吐出が実現される。
【0053】この発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、この発明の要旨の範囲内で適宜に設計変更を行
うことができる。
はなく、この発明の要旨の範囲内で適宜に設計変更を行
うことができる。
【0054】
【発明の効果】以上詳述したこの発明によれば、上述し
た構成としたので、小型でかつ2種の流体を一定比で、
かつ、脈動無しで混合することが可能な無脈動ポンプを
提供することができる。
た構成としたので、小型でかつ2種の流体を一定比で、
かつ、脈動無しで混合することが可能な無脈動ポンプを
提供することができる。
【図1】図1は、この発明の無脈動ポンプの実施例を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図2】図2は、第1プランジャポンプから吐出される
流量波形を示す説明図である。
流量波形を示す説明図である。
【図3】図3は、第2プランジャポンプから吐出される
流量波形を示す説明図である。
流量波形を示す説明図である。
【図4】図4は、第1プランジャポンプから吐出される
流量波形と第2プランジャポンプから吐出される流量波
形との合成流量波形を示す説明図である。
流量波形と第2プランジャポンプから吐出される流量波
形との合成流量波形を示す説明図である。
【図5】図5は、第3カム部材による第3プランジャポ
ンプの吐出流量波形と第3プランジャポンプに吸引され
る流量波形との合成流量波形を示す説明図である。
ンプの吐出流量波形と第3プランジャポンプに吸引され
る流量波形との合成流量波形を示す説明図である。
【図6】図6はこの発明の他の実施例である無脈動ポン
プを示す概略断面図である。
プを示す概略断面図である。
【図7】図7は、図6に示される無脈動ポンプにおける
第2駆動ロッドがリング状アームおよびテコによって往
復動可能に形成されている状態を示す断面説明図であ
る。
第2駆動ロッドがリング状アームおよびテコによって往
復動可能に形成されている状態を示す断面説明図であ
る。
2 第1プランジャポンプ 3 第2プランジャポンプ 4 第3プランジャポンプ 5 第1往復動プランジャ 6 第2往復動プランジャ 7 第3往復動プランジャ 18 第1カム機構 19 第2カム機構 20 第3カム機構 21 回転軸
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年7月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【請求項1】 3基のプランジャポンプのうち、第1の
プランジャポンプの吐出口および第2のプランジャポン
プの吐出口と第3プランジャポンプの吸込口とを連通
し、 前記3基のプランジャポンプそれぞれの往復動プランジ
ャの駆動側端末部に当接し、かつ第1〜3カム機構を介
して前記吸い込み側の第1プランジャポンプ及び第2プ
ランジャポンプと吐出側の第3プランジャポンプとを作
動する回転軸を有し、 この回転軸は前記第1〜3プランジャの軸線に直交し、
かつ回転軸の軸線方向に対して位置調節機構を介して移
動可能に形成され、 1基の偏心カムと1基の擬円柱カムを駆動し、この偏心
カムは回転軸と平行な軸を持つ2個の円柱を一体に重ね
合わせた部分を有し、回転軸に傾きαにて固定された滑
り軸に摺動可能に取り付けられ、回転軸の軸線方向移動
により回転軸方向に変位することなしに回転軸直角方向
に変位し、変位時のカムに対する回転軸の相対移動範囲
はカムの両円柱の中心軸間を結ぶ平面上にあり、第1カ
ム機構および第2カム機構の両方の構成要素であり、一
方擬円柱カムは回転軸の軸方向移動に無関係にカム軸直
角断面の形状、寸法が一定であり、第3カム機構の構成
要素であり、第1カム機構は回転軸の軸線方向変位によ
るすべり軸との摺動変位による偏心量の変更により第1
プランジャの吸込吐出流量波形q1 がq1 =Aεsin
θ(ただし、ε=Ztanαであり、Aはプランジャ断
面積であり、εは偏心量であり、Zは回転軸の軸線方向
移動量であり、θはカム回転角、αは回転軸とすべり軸
のなす角である。)となるように構成し、第2カム機構
はこのとき同様に偏心量の変位により第2プランジャポ
ンプの吸込吐出波形q2 がq2 =A(ε0 −ε)sin
θ(ただし、A、ε、θは前記と同様の意味を有し、ε
0 は最大偏心量である。)となるように構成して第1プ
ランジャポンプの流量波形q1と第2プランジャポンプ
の流量波形q2 との合成波形q3 をAεsinθの一定
にし、第3プランジャポンプの吸込吐出流量波形q4 を
0≦θ≦πのときにはq4 =Aε0 (1/π−sin
θ)であり、π<θ<2πのときにはq4 =Aε0(1
/π)であるように第3カム機構のカム形状を決定する
ことにより第3プランジャポンプの吐出流量波形q5 を
Aε0 (1/π)の一定にしてなることを特徴とする無
脈動ポンプ。
プランジャポンプの吐出口および第2のプランジャポン
プの吐出口と第3プランジャポンプの吸込口とを連通
し、 前記3基のプランジャポンプそれぞれの往復動プランジ
ャの駆動側端末部に当接し、かつ第1〜3カム機構を介
して前記吸い込み側の第1プランジャポンプ及び第2プ
ランジャポンプと吐出側の第3プランジャポンプとを作
動する回転軸を有し、 この回転軸は前記第1〜3プランジャの軸線に直交し、
かつ回転軸の軸線方向に対して位置調節機構を介して移
動可能に形成され、 1基の偏心カムと1基の擬円柱カムを駆動し、この偏心
カムは回転軸と平行な軸を持つ2個の円柱を一体に重ね
合わせた部分を有し、回転軸に傾きαにて固定された滑
り軸に摺動可能に取り付けられ、回転軸の軸線方向移動
により回転軸方向に変位することなしに回転軸直角方向
に変位し、変位時のカムに対する回転軸の相対移動範囲
はカムの両円柱の中心軸間を結ぶ平面上にあり、第1カ
ム機構および第2カム機構の両方の構成要素であり、一
方擬円柱カムは回転軸の軸方向移動に無関係にカム軸直
角断面の形状、寸法が一定であり、第3カム機構の構成
要素であり、第1カム機構は回転軸の軸線方向変位によ
るすべり軸との摺動変位による偏心量の変更により第1
プランジャの吸込吐出流量波形q1 がq1 =Aεsin
θ(ただし、ε=Ztanαであり、Aはプランジャ断
面積であり、εは偏心量であり、Zは回転軸の軸線方向
移動量であり、θはカム回転角、αは回転軸とすべり軸
のなす角である。)となるように構成し、第2カム機構
はこのとき同様に偏心量の変位により第2プランジャポ
ンプの吸込吐出波形q2 がq2 =A(ε0 −ε)sin
θ(ただし、A、ε、θは前記と同様の意味を有し、ε
0 は最大偏心量である。)となるように構成して第1プ
ランジャポンプの流量波形q1と第2プランジャポンプ
の流量波形q2 との合成波形q3 をAεsinθの一定
にし、第3プランジャポンプの吸込吐出流量波形q4 を
0≦θ≦πのときにはq4 =Aε0 (1/π−sin
θ)であり、π<θ<2πのときにはq4 =Aε0(1
/π)であるように第3カム機構のカム形状を決定する
ことにより第3プランジャポンプの吐出流量波形q5 を
Aε0 (1/π)の一定にしてなることを特徴とする無
脈動ポンプ。
【手続補正書】
【提出日】平成5年8月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
Claims (1)
- 【請求項1】 3基のプランジャポンプのうち、第1の
プランジャポンプの吐出口および第2のプランジャポン
プの吐出口と第3プランジャポンプの吸引口とを連通
し、 前記3基のプランジャポンプそれぞれの往復動プランジ
ャの駆動側端末部に当接し、かつ第1〜3カム機構を介
して前記吸い込み側の第1プランジャポンプ及び第2プ
ランジャポンプと吐出側の第3プランジャポンプとを作
動する回転軸を有し、 この回転軸は前記第1〜3プランジャの軸線に直交し、
かつ回転軸の軸線方向に対して位置調節機構を介して移
動可能に形成され、 1基の偏心カムと1基の擬円柱カムを駆動し、この偏心
カムは回転軸と平行な軸を持つ2個の円柱を一体に重ね
合わせた部分を有し、回転軸に傾きαにて固定された滑
り軸に摺動可能に取り付けられ、回転軸の軸線方向移動
により回転軸方向に変位することなしに回転軸直角方向
に変位し、変位時のカムに対する回転軸の相対移動範囲
はカムの両円柱の中心軸間を結ぶ平面上にあり、第1カ
ム機構および第2カム機構の両方の構成要素であり、一
方擬円柱カムは回転軸の軸方向移動に無関係にカム軸直
角断面の形状、寸法が一定であり、第3カム機構の構成
要素であり、第1カム機構は回転軸の軸線方向変位によ
るすべり軸との摺動変位による偏心量の変更により第1
プランジャの吸込吐出流量波形q1 がq1 =Aεsin
θ(ただし、ε=Ztanαであり、Aはプランジャ断
面積であり、εは偏心量であり、Zは回転軸の軸線方向
移動量であり、θはカム回転角、αは回転軸とすべり軸
のなす角である。)となるように構成し、第2カム機構
はこのとき同様に偏心量の変位により第2プランジャポ
ンプの吸込吐出波形q2 がq2 =A(ε0 −ε)sin
θ(ただし、A、ε、θは前記と同様の意味を有し、ε
0 は最大偏心量である。)となるように構成して第1プ
ランジャポンプの流量波形q1と第2プランジャポンプ
の流量波形q2 との合成波形q3 をAεsinθの一定
にし、第3プランジャポンプの吸込吐出流量波形q4 を
0≦θ≦πのときにはq4 =Aε0 (1/π−sin
θ)出あり、π<θ<2πのときにはq4 =Aε0(1
/π)であるように第3カム機構のカム形状を決定する
ことにより第3プランジャポンプの吐出流量波形q5 を
Aε0 (1/π)の一定にしてなることを特徴とする無
脈動ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12746793A JP3418425B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 無脈動ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12746793A JP3418425B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 無脈動ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06336973A true JPH06336973A (ja) | 1994-12-06 |
| JP3418425B2 JP3418425B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=14960657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12746793A Expired - Fee Related JP3418425B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 無脈動ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3418425B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7766626B2 (en) | 2003-11-18 | 2010-08-03 | Robert Bosch Gmbh | Multipiston pump |
| JP2013133716A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Oken Ltd | ローリングポンプ |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP12746793A patent/JP3418425B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7766626B2 (en) | 2003-11-18 | 2010-08-03 | Robert Bosch Gmbh | Multipiston pump |
| JP2013133716A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Oken Ltd | ローリングポンプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3418425B2 (ja) | 2003-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0512688B1 (en) | Proportioning pump | |
| FI100735B (fi) | Pumppu moniaukkoisella ulostulolla | |
| US4155683A (en) | System for and a method of providing a liquid chromatography eluent | |
| JP4230081B2 (ja) | 多連式プランジャポンプ | |
| US4875842A (en) | Axial flow fluid compressor | |
| JPH022476B2 (ja) | ||
| EP0927822B1 (en) | Valveless metering pump | |
| JPH03124976A (ja) | アキシヤルプランジヤポンプ | |
| US5199857A (en) | Dual plunger pump system | |
| JP3986764B2 (ja) | 静油圧式無段変速機 | |
| US4646579A (en) | Shaft seal assembly | |
| JPS60164677A (ja) | 流体機械 | |
| JPH06336973A (ja) | 無脈動ポンプ | |
| US4437389A (en) | Axial piston pump having barrel biasing means | |
| JP3297143B2 (ja) | 無脈動定量吐出ポンプ | |
| EP0591449B1 (en) | Apparatus for calibrating a multiple port pump | |
| US2436493A (en) | Mechanical lubricator | |
| AU1425292A (en) | Valveless metering pump with reciprocating, rotating piston | |
| JPH082469Y2 (ja) | 斜板式アキシャルプランジャポンプ | |
| JP4401539B2 (ja) | 往復動ポンプ | |
| JP3155410U (ja) | 多機能装置 | |
| JPH0996275A (ja) | ポンプ | |
| JPS58152189A (ja) | 無脈動回転ポンプ | |
| JP2003042069A (ja) | 往復動ポンプ | |
| JPS62251475A (ja) | 定量ポンプ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030307 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |