JPS60173374A - 流体ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流体ポンプに関し、その目的は流体ポンプを
提供することにある。

本発明のそれ以外の目的と利点は、実施例に基づく次の
説明よシ明らかとなろう。

本発明によれば、細長い管状ハウジングと、該ハウジン
グの一端に設けられた入口と、ハウジングの他端又はそ
の近傍に設けられた出口と、ハウジング入口の近傍に設
けられたバルブ部材と、ハウジング内に配置され内部で
往復動するようになっているプランジャとから成り、該
グランジャは流体を受けおよび／又はこれを搬送する通
路とその下端又はその近傍のバルブ部材を有し、前記プ
ランジャ通路はプランジャの外側とハウジングの内側と
の間に出口と連通ずる少なくとも一つの第２通路を構成
するようポンプ出口とポンプ下端に設けられたバルブ部
材との間で延在しかつハウジング内に収容されるように
なっておシ、プランジャが一方向に移動すると、ハウジ
ングへの入口に設けられたバルブ部材は開き、かつプラ
ンジャ下端のバルブ部材は出口へ向けてハウジング内へ
吸込まれた流体によシ閉じ、一方プラ／ジャが逆方向に
移動すると、入口のバルブ部材は閉じ、グランジャ下端
のバルブ部材は開き流体がプランジャ内の通路および第
２通路を通って出口゛まで通過する通路が形成されるよ
うになっている流体ポンプが提供される。

本発明の一態様によるポンプのポンプ作用は、プランジ
ャがプランジャの内部および外部にて流体を上昇させる
よう駆動することにある。

プランジャの外側とハウジングの内側との間には流体が
あるため摩擦のない有効なシールが得られ、ワッシャ等
をシールする必要がなくなると共にプランジャの上昇ス
トローク時に高度の吸引力が得られる。

プランジャの上昇ストロークごとにプランジャ通路用バ
ルブ部材は閉じ、プシンジャ内流体はストローク長に比
例した距離たけ流体源の液面高さよシ上昇される。これ
と同時にプランジャの上昇ストロークによシハウジング
内に吸引力が発生し、これによりハウジング入ロ用パル
プ部拐は開き、プランジャによシハウジング内に残った
真空部を多量の流体が満す。

下降ストローク時には、プランジャバルブは開き、ハウ
ジングバルブは閉じるので、プランジャ通路に多量の流
体が進入し、先に上昇ストロークにより上昇されていた
流体は流体源の液面高さよりも上方の位置に保持される
。プランジャの次のストロークにより、流体はプランジ
ャ出口へ向って徐々に上昇する。

プランジャの往復運動は、プランジャの外側とハウジン
グの内側との間にある第２通路にも流体を上昇させる。

第２通路内の流体は上昇ストローク時にプランジャの運
動により上方へ押し上げられ、下降ストローク時にはプ
ランジャとその内部の流体はラムとして作動し、流体を
第２通路を通して出口へ向けて上昇する。このことは特
にプランジャ内の流体柱が流体源の液面よシ実質的に上
方に位置しているとき顕著である。

次に述べる本発明の別の態様では、流体のポンプ操作は
第２通路にあまシ依存しない。この態様では、ポンプ内
のプランジャは犬きくして密に嵌合してあシ、第２通路
の寸法を小さくしであるが、多量の流体を吸引するため
もつと大きなプランジャを使用することもできる。更に
第２通路を通過する流体量は、プランジャのまわシに位
置する複数のスリーブによシ制限される。これらスリー
ブはハウジング内部に遊嵌したピストンリングとして働
き、これらスリーブがあるため流体が第２通路を通って
ポンプ出口に達することが防止されるが、これらスリー
ブは障害とはならないし、プランジャとハウジングとの
間のシール、潤滑および小さな吸込みを行う第２通路内
の流体を維持することをポンプ作用（プランジャの往復
運動）が不可能にするようなプランジャとハウジングの
配列になっていない。

本発明に係る流体ポンプは、プラスチック（特にＰＶＣ
のような軽量プラスチック）％グラスファイバー、又は
金属のような種々の材料から構成できる。上記材料は剛
体である必要はないが、本発明で最も使用されるものは
非腐食性のものでなければならない。

ハウジングおよびプランジャは細長い管から構成でき、
これらには種々の形状のものが適肖である。プランジャ
は、ハウジング内部に摺動自在に嵌合されるような寸法
となっておシ、ハウジング内部と相補的形状を有するこ
とができる。しかしながら本発明の特徴の一つは、プラ
ンジャがハウジングよシかなシ小さくてもポンプは作用
できるということにある。更に有効にポンプ作用するた
めにプランジャはハウジングと同一形状を有していなく
てもよいことにある。

またハウジング内側とプランジャ外側との間の形状に差
があっても、流体が通過できる大きな第２通路を設ける
上で支障はない。

プランジャとハウジングを構成する細長い管は、挿入又
は継足しにより別の細長い管に固定して延長できる。

ハウジングの側面に出口を設けて、第２通路を通った流
体が出口の高さに達したときハウジングよシ排出される
ようにしてもよい。上記出口のまわりには噴出口を設け
てポンプから流体が排出されるように導いてもよい。

プランジャがハウジング内に静止しているときハウジン
グ内の前記中口とほぼ一致するようなプランジャ通路用
出口を設け、プランジャがこの出口手段に達したとき流
体がプランジャ通路から排出され、ハウジング内の出口
を通ってポンプより排出するようにしてもよい。

この流体ポンプが上記ハウジングより延長する上方端部
分を有するプランジャから成るとき、プランジャ通路内
の出口手段はプランジャの壁に設けられた１つ以上の孔
から構成できる。これとは別にプランジャ通路に接続さ
れたブツシュロッドにハンドルを取付ける場合、プラン
ジャが上記ハウジング内に静止しているときハウジング
の出口とほぼ一致する出口手段をプランジャ通路の開口
頂部を介して設ける。こうすると、流体はプランジャ頂
部よシ排出されてその後ハウジング出口を介してポンプ
より自由に排出される。

本発明の別の態様によれば、プランジャは径および厚さ
の異なる細長い管から構成できる。

例えばプランジャ通路の出口の位置するプランジャ部分
を他のプランジャ部分よりも厚くて小径の細長い管から
構成し、出口孔があるためプランジャ強度が低下しない
ようにしてもよい。

この実施態様では、強度を増すためプランジャ本体の頂
部の外側にスリーブを固定してもよい。プランジャ本体
を介して外方スリーブに内側管を固定できる接着剤およ
び／又はビン又はネジによｐプランジャ本体の内部に小
径の管を固定してもよい。

プランジャ通路出口の直下に外方スリーブが位置し、プ
ランジャ本体を構成した管部よシも細い管部にプランジ
ャ通路出口が設けられている場合、プランジャ通路から
ハウジングの流体出口／噴出口への水の流通がよくなる
。

プランジャの上端部がハウジングよシかなシの長さ延長
している本発明の別の態様では、プランジャ通路からの
出口は、プランジャの頂部となるので、この細長いプラ
ンジャ通路は、流体源力らポンプ排出される流体の導管
として作動する。

バルブ部材はチェックバルブから構成され、このチェッ
クバルブはプラスチック、非腐食性金属、ゴム等の種々
の材料から構成されたフラッフ弁でよい。又他のチェッ
クバルブモ同様に使用できるが、これらはボールバルブ
又はポペットバルブである。

かなシの深さから液体を吸引したシ、かなりの吸引力が
必要な場合、ハウジングおよびプランジャは強力な剛性
材料から構成しなければならなく、同様にバルブ部材も
頑丈な構造とし、ハウジングおよびプランジャに強固に
固定しなければならない。

好ましい形状のバルブ部材、特に深井戸ポンプ用のもの
は、バルブフレームと、フラップ部材と、位置決めバー
とから構成できる。このバルブフレームは、プランジャ
内に遊嵌するような寸法にでき、流体が通過する被数の
孔を含む。

フラップ部材は、一つの可撓性不透過材料から構成でき
、この部材は孔を被い、位置決めノ（−によシ所定位置
に保持される。位置決め）く−は、プランジャ通路の内
周を径方向に延在して中央部にフラップを保持し、フラ
ップの２つの自由側面がバルブフレームに対して自由に
開閉する。

位置決めバーは、バルブフレームを強化しかつプランジ
ャ通路内の流体の重量によジノ（ルブ部材が破壊された
り、変形したシする問題を解消スるようバルブフレーム
および／又はプランジャ内面に固定できる。

バルブ部刺はシートにより所定位置へ固定できこのシー
ト上にバルブフレームを載せ、プランジャ通路の内側に
対してゆる〈相補嵌合するよう位置決めできる。

更にスリーブは、プランジャのバルブ端ヲ強化するよう
プランジャの外面に固定できる。上記外方スリーブは、
位置決めバーおよび／又はシートを所定位置に固定する
のに使用でき、例えばこれらはビン、ネジ等によりプラ
ンジャ本体を介して互いに固定できる。

ハウジングへの流体入口用パルプ部材は、ハウジングの
入口端に設けることができる。これとは別にこのバルブ
部材は、ハウジングへの流体入口から所定距離たけ離ｉ
−て、こうすることにより流体をハウジングの上方へ吸
引し、この吸引力によりバルブ部材を通過するようにし
てもよい。この構造の特徴は、プランジャ長さは、ハウ
ジング長さよシもかな、り短くできることにある。

ハウジングへの入口は、ハウジング下端の壁に設けた複
数の孔から構成でき、この配列のためハウジング内部へ
直接吸引されずハウジング側面から流体が吸引される。

このためハウジングが容器の底に載っているとき底にあ
る異物をポンプに吸込んだり、ポンプがつまるという問
題がかなり解決できる。

別の態様では、ハウジングへの流体入口は側面に複数の
孔を含むキャップ又は冠によシカバーできる。

プランジャは、手動又は機械によシ作動できる。

手動操作するには、プランジャがハウジングから延長し
ておシ、ノンドルを取付けできるか又は延長していなく
ても、プランジャに接続されたブツシュロッドにハンド
ルを取付けてもよい。プランジャには手動又は足踏み操
作用の種種のレバー又はハンドルを取付けでき、ポンプ
は回転作動機構と共に使用するのに適す。

本発明の理解を容易とするため、次に添附図面を参照し
て説明する。

実　施　例 添附図面および図示した実施例を参照して流体ポンプ１
について説明する。この流体ポンプ１は、細長い管状ハ
ウジング２と、該ハウジングの一端に設けられた入口と
、ハウジングの他端又はその近傍に設けられた出口と、
ハウジング入口の近傍に設けられたバルブ部材５と、ノ
・ウジフグ２内に配置され内部で往復動するようになっ
ているプランジャ６とから成シ、該プランジャ６は流体
８を受けおよび／又はこれを搬送する通路７とその下端
又はその近傍のバルブ部材９を有し、前記プランジャ通
路７はポンプ出口４とその下端に設けられたバルブ部材
５との間で延在し、かつハウジング２内に収容され、プ
ランジャ６の外側とハウジングの内側との間に出口４と
連通ずる少なくとも一つの第２通路１０を構成し、プラ
ンジャが一方向に移動すると、ハウジングへの入口呑に
設けられたバルブ部材は開き、かつプランジャ下端のバ
ルブ部材９は出口４へ向けてハウジング内に吸込まれた
流体により閉じ、一方プランジャが逆方向に移動すると
、入口のバルブ部材（は閉じ、プランジャ下端のバルブ
部材９は開き流体がプランジャ内の通路および第２通路
１０を通って出ｌ」４まで通過する通路を形成するよう
な配置となっている。

ハウジング２およびプランジャ６は、円形管状断面の細
長い部拐から構成され、プランジャの管状断面は、プラ
ンジャ６の外面と）・ウジング２の内面との間に第２通
路１０が形成されるようハウジングよりも小さくなって
いる。

出口４は、ハウジングの側面に設けられた噴出口１１で
あり、第２通路内の流体は出口４のら 高さに達するとと呑よシ排出される。

プランジャからの出口１２け、プランジャ６の壁に設け
られた複数の孔から成り、これらの孔は、プランジャが
ハウジング内に静止しているとき出口４とほぼ一致する
よう位置し、プランジャを下方に押したとき多量の流体
がハウジング２から通路７へ押込められ、このため孔１
２に隣接して上昇する流体はプランジャ７から出口４へ
直接に又は第２通路１０を通って排出される。

バルブ部材５，９はチェック弁から成り、第５゜４およ
び５図に示した実施例ではこれらバルブ部材は複数の孔
１４が設けられたフレーム１３とビン１６によってフレ
ームに固定されたフラップ１５とから成る。

ハウジング人口３の上には、連通上１７が固定され、ハ
ウジングが流体容器の底に置かれても入口が塞がれない
ようにしている。ハウジング２と冠１７との間には入口
パルプ部材５のフレーム１３が介在され、このため所定
場所に保持される。

フラップバルブ９のフレームハ、ホルダ１８内に座着さ
れ、ホルダ１８はプランジャ６１材に固定されている。

プランジャの上方端部は、ハウジング２から延長し、ハ
ンドル１９が取付けられているが、このハンドル１９は
、プランジャの側面を径方向に貫通するクロス部材であ
る。

このクロス部材１９には、第６図に示すレバー装置を取
付け、ポンプを手動操作するとき小さな力で操作できる
ようにすることができる。

以上で実施例を参照して本発明の特徴について述べたが
、特許請求の範囲内で設計変更が可能であることは当然
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい一態様による流体ポンプの
横断面図、 第２図はプランジャが上昇工程を完了したときの第１図
の流体ポンプの横断面図、 第６図は本発明の一態様による流体ポンプ用〒 バルブ部材の略領面図、 第４図は第６図に示したバルブ部材の横断面図、 第５図は本発明の一態様による／・ウジング用流体入口
とバルブ部材の横断面図、 第６図はレバーを取付けた第１図および第２図の流体ポ
ンプの斜視図である。 ２・・・ハウジング　６・・・人口 ４・・・出口　５．９・・バルブ部材 ６・・・プランジャ　８・・・流体 １０・・・第２通路 代理人弁理士　高　野　武和賀 手続補正書 昭和５９年１１月２１日 特許庁長官　志　賀　学　殿 ■、事件の表示 昭和５９年　特　許　願　第２２２’　３０９号２、発
明の名称　流体ポンプ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ６、補正により増加する発明の数　なし７、補正の対象
　浄書明細書 ８、補正の内容　別紙の通り（内容に変更なし）特許庁
長官　志賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特許願　第２２２３０９号２、発明の名称
　流体ポンプ 氏名　エリスオウエンジョーンズ 国籍　英国 ５、補正命令の日付　昭和６０年２月２６日　（発送日
）６、補正により増加する発明の数　なし７、補正の対
象　適正な図面 ８、補正の内容　別紙の通り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）細長い管状ハウジングと、ハウジングの一端に設
   けられた入口と、ハウジングの他端又はその近傍に設け
   られた出口と、ハウジングの近傍に設けられたバルブ部
   材と、ハウジング内に配置され内部で往復動するように
   なっているプランジャとから成シ、該プランジャは流体
   を受けおよび／又はこれを搬送する通路とその下端又は
   その近傍のバルブ部材を有し、前記プランジャ通路はポ
   ンプ出口とその下端に設けられたバルブ部材との間で延
   在し、かつハウジング内に収容され、プランジャの外側
   とハウジングの内側との間に出口と連通ずる少なくとも
   一つの第２通路を構成し、プランジャが一方向に移動す
   ると、ハウジングへの入口に設けられたバルブ部材は開
   き、かつプランジャ下端のバルブ部材は出口へ向けてハ
   ウジング内に吸込まれた流体によシ閉じ、一方プランジ
   ャが逆方向に移動すると、入口のバルブ部材は閉じ、プ
   ランジャ下端のバルブ部材は開き、流体がプランジャ内
   の通路および第２通路を通って出口まで通過する通路を
   形成するようになっている流体ポンプ。 （２）　出口がハウジングの側面に設けられた噴出口で
   ある特許請求の範囲第１項記載の流体ポンプ。 （３）前記プランジャの外面と前記ハウジングの内面と
   の間に前記第２通路が形成されるようプランジャはハウ
   ジングよシも小さくなっている特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の流体ポンプ。 （４）　プランジャが前記ハウジング内圧静止している
   ときプランジャの前記出口とほぼ一致する位置に出口手
   段が設けられている特許請求の範囲第１〜３項のいずれ
   か１項に記載の流体ポンプ。 （５）バルブ部材はチェックバルブである特許請求の範
   囲第１〜４項のいずれか１項に記載の流体ポンプ。 ＜６）バルブ部材はフラップバルブである特許請求の範
   囲第１〜５項のいずれか１項に記載の流体ポンプ。 （７）前記グランジャはハウジングから延長しハンドル
   を取付けた上端部を有する特許請求の範囲第１〜６項の
   いずれか１項に記載の流体ポンプ。 （８）　プランジャはプラスチック等の軽量材料から構
   成される特許請求の範囲第１〜７項のいずれか１項に記
   載の流体ポンプ。 （９）　細長いハウジングと、該ハウジングの一端に設
   けられた入口と、ハウジングの他端又はその近傍に設け
   られた出口と、ハウジング入口の近傍に設けられたバル
   ブ部材と、ハウジング内に配置され内部で往復動するよ
   うになっているプランジャから成り、該プランジャは流
   体を受けおよび／又はこれを搬送する通路とその下端又
   はその近傍のバルブ部材を有し、該プランジャはプラン
   ジャの外側とハウジングの内側の間に出口と連通ずる少
   なくとも一つの第２通路を構成するようポンプ出口とポ
   ンプ下端のバルブ部材との間で延在すると共にハウジン
   グ内に収容されるようになっておｐ１ハウジング内でプ
   ランジャが往復動すると流体がグランジャ通路を通って
   出口に向い、これと同時に流体は第２通路へ吸込まれこ
   れによシブランジャとハウジングとの間の潤滑とクール
   を行うようになっている流体ポンプ。 αＱ　出口がハウジングの側面に設けられた噴出口であ
   る特許請求の範囲第９項記載の流体ポンプ。 α℃　前記プランジャの外面と前記・・ウジングの内面
   との間に前記第２通路が形成されるようプランジャはハ
   ウジングより小さくなっている特許請求の範囲第９項又
   は第１０項記載の流体ポンプ。 ０９　プランジャが前記ハウジング内に静止していると
   きプランジャの前記出口とほぼ一致する位置に出口手段
   が設けられている特許請求の範囲第９〜１１項のいずれ
   か１項に記載の流体ボンダ。 （至）　バルブ部材ハチニックバルブである特許請求の
   範囲第９〜１２項のいずれか１項に記載の流体ボンダ。 αａ　バルブ部材はフラップ部材である特許請求の範囲
   第９〜１６項のいずれか１項に記載の流体ポンプ。 ％　前記プランジャはハウジングから延長しノヘンドル
   を取付けた上端部を有する特許請求の範囲第９〜１４項
   のいずれか１項に記載の流体ポンプ。 ■　プランジャはプラスチック等の軽量材料から構成さ
   れる特許請求の範囲第９〜１５項のいずれか１項に記載
   の流体ポンプ。