JPS624704Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、スラリを取扱う往復動ポンプに関
するもので、殊に固形物がプランジヤのシールパ
ツキンに付着することによつて生じる故障を防止
した往復動ポンプの改良に関するものである。

従来、スラリを取扱う往復動ポンプにおいて、
前進行程でポンプ取扱液と接触していたプランジ
ヤが後退行程でシールパツキンおよびパツキン押
えに入り込む際に固形物も一緒に入り込み、シー
ルの完全性が損われると共にパツキンおよびプラ
ンジヤの摩耗を早める欠点があつた。

このような観点から、出顔人は、先に、上述し
た往復動ポンプの問題点を克服するため、往復動
ポンプのプランジヤのパツキン押え部において、
プランジヤが最大に後退したときに、プランジヤ
の後退端より常に後方に位置するシリンダ部分に
フラツシユパイプを挿通開口させ、このパイプの
開口部より後方にパツキンを設けると共に前記開
口部よりポンプ室側前方にパツキンを一切設けな
いでフラツシング部を構成し、フラツシユ液をフ
ラツシングポンプの作用下に前記フラツシユパイ
プからプランジヤの吸込圧力より若干高い吐出圧
力で所定量フラツシングすることにより、パツキ
ンおよびパツキン押え側に入り込むプランジヤに
付着する固形物を洗い流すようにした往復動ポン
プを開発し、実用新案登録第1068288号（実公昭
49−3523号公報）として実用新案登録を得た。

しかしながら、先に提案した従来の往復動ポン
プにおいては、フラツシユ液の供給系を、母液タ
ンクからフラツシングポンプ、ストレーナ、流量
計、流量調節用ニードル弁および逆止弁を介して
フラツシユパイプに至るよう構成したものであつ
て、フラツシングポンプとして例えば遠心ポンプ
を使用する場合には主ポンプの吸込行程中に正し
く母液がフラツシングされるという確実な保証が
なかつた。すなわち、先に提案された往復動ポン
プにおいては、フラツシユ液の吐出流量をスラリ
濃度が常に一定になるよう制御してプランジヤの
洗浄を最も効率よくしかも経済的に達成する具体
的制御手段については何等の考慮もされていなか
つた。

また、従来コンクリート自動投入装置として、
コンクリートをピストンポンプ機構で送出するよ
う構成したものにおいて、コンクリートの付着を
防止する観点からポンプ室内の洗浄を行う目的
で、ピストンの後退時に給水を行いながらポンプ
室の内壁面を洗浄する技術が提案されている（特
公昭51−8205号公報）。しかしながら、この種の
洗浄技術は単に給水のタイミングを設定したもの
であり、洗浄泥水のスラリ濃度が常に一定となる
ような洗浄水の供給とピストンの洗浄に対する効
率的かつ経済的な制御手段について全く考慮がな
されていないばかりでなく、むしろシリンダ内を
洗つた泥水がシリンダ内に溜りピストンの後退時
に固形物を噛み込む欠点を有している。また、ピ
ストン前進時の摩耗に対しては大きな問題を残し
ていた。

さらに、従来泥水を移送するポンプとして、ピ
ストンポンプの往復動によりピストンの一方側に
泥水を吸込み次いで圧送するようにし、ピストン
の他方側にピストンに連動するプランジヤにより
圧力清水を導入させ、圧力清水をピストン外周面
により泥水側に流出させるよう構成したものが提
案されている（特公昭32−5333号公報）。しかし
ながら、この種のポンプ技術は、ピストンポンプ
に対してピストンと同位相で連動するプランジヤ
により清水ポンプを構成し、この清水ポンプ室と
前記ピストンの他方側とを供給弁および排出弁を
介して供給路および排出路により連通し、常にピ
ストンの他方側に所定の圧力清水が作用するよう
構成したものであり、泥水濃度が常に一定となる
ような清水の供給とピストンの洗浄に対する効率
的かつ経済的な制御手段について全く考慮がなさ
れていないばかりでなく、むしろピストンの他方
側に所定の圧力清水を作用させるための清水供給
系の構成が複雑となる欠点を有している。

しかるに、今日例えば石炭スラリの処理プロセ
スにおいては、スラリ濃度がフラツシユ液により
不必要に稀釈されることは問題があり、常に一定
のスラリ濃度を保持し得るよう厳密な濃度コント
ロールが要求されるに至つている。このため、従
来の往復動ポンプにおいては、スラリ濃度を適正
に保持するため、スラリによるポンプの損傷を犠
牲にして、フラツシユ液の供給量減少ないしは供
給停止を行わざるを得ない場合もあつた。

そこで、本考案者は、前述した従来の往復動ポ
ンプの問題点を全て克服すべく種々検討並びに試
作を重ねた結果、フラツシングポンプとして主ポ
ンプと同様のプランジヤ型往復動ポンプを使用
し、主ポンプを駆動するクランク機構の駆動源で
ある電動モータを共通の駆動源として、それぞれ
クランク機構を介して各回転軸をカツプリングに
より同軸的に結合し、しかも主ポンプとフラツシ
ユ液供給用往復動ポンプの回転位相差を180゜に
設定し、前記フラツシユパイプとフラツシユ液供
給用往復動ポンプとの接続配管にフラツシユ液の
逆流を阻止する逆止弁を設け、主ポンプ取扱液の
流量に対するフラツシユ液の混入量の比すなわち
稀釈率がポンプ回転数と無関係に常に一定となる
ようにし、さらにフラツシユ液の供給量がプラン
ジヤ後退速度の大きさに比例して増減するよう構
成することにより、主ポンプ取扱液の濃度コント
ロールを適正に行うことができると共に効率的か
つ経済的なフラツシユ液によるプランジヤの洗浄
を達成することができ、前記問題点を解消し得る
ことを突き止めた。

従つて、本考案の目的は、プランジヤの往復動
によりポンプ動作を行う主ポンプの吸込行程でフ
ラツシユ液を吐出してスラリに対し主ポンプの動
作を円滑に達成し得るよう構成した往復動ポンプ
において、簡単な構成で特別な制御機構を設ける
ことなく、主ポンプ取扱液の流量に対してフラツ
シユ液の混入量を一定にして主ポンプ取扱液の濃
度を一定に保持し、しかも必要最小限のフラツシ
ユ液により最も効率的かつ経済的な洗浄効果を得
ることができる往復動ポンプを提供するにある。

前記目的を達成するため、本考案においては、
主ポンプ動作を行うプランジヤを支承するシリン
ダ部に、ポンプ取扱液と接触するプランジヤの最
大後退位置より後方にフラツシユパイプを配設
し、このフラツシユパイプより前方ポンプ室側に
フラツシング領域を形成すると共に後方駆動源側
にパツキンを設け、前記フラツシユパイプにフラ
ツシユ液供給用往復動ポンプを接続することによ
りフラツシユ液がプランジヤ表面を洗浄するよう
構成した往復動ポンプにおいて、主ポンプとフラ
ツシユ液供給用往復動ポンプの回転位相差を180
゜に設定し、前記フラツシユパイプとフラツシユ
液供給用往復動ポンプとの接続配管にフラツシユ
液の逆流を阻止する逆止弁を設け、主ポンプ取扱
液の流量に対するフラツシユ液の混入量の比（稀
釈率）がポンプ回転数と無関係に常に一定とな
り、さらにフラツシユ液の供給量がプランジヤ後
退速度の大きさに比例して増減するよう前記主ポ
ンプとフラツシユ液供給用往復動ポンプとを共通
の駆動源に連結する構成からなる。

このように構成した本考案に係る往復動ポンプ
は、主ポンプとフラツシユ液供給用往復動ポンプ
の回転位相差を180゜に設定したことにより、主
ポンプの吸込行程に同期してプランジヤに対しフ
ラツシングを適正に行うことができる。また、主
ポンプ取扱液の流量に対するフラツシユ液の混入
量の比がポンプ回転数と無関係に常に一定となる
ことにより、主ポンプ取扱液すなわちスラリの濃
度を常に一定に保持し得るような濃度コントロー
ルを達成できる。さらに、フラツシユ液の供給量
がプランジヤ後退速度の大きさに比例して増減す
るようにすることにより、常に必要最小限のフラ
ツシユ液をフラツシングさせて、フラツシユ液を
経済的に使用して最も効率のよいフラツシング洗
浄を達成することができ。

次に、本考案に係る往復動ポンプの実施例につ
き添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は本考案に係る往復動ポンプの一実施例
を示すもので、参照符号１０は主ポンプのポンプ
動作を行うプランジヤ１２を支承するシリンダを
示し、このシリンダ１０の一部にフラツシユパイ
プ１４を挿通配置する。前記フラツシユパイプ１
４の取付位置としては、プランジヤ１２の最先端
部１２ａが吸込行程において最大に後退する位置
（鎖線で示す）よりも後方に設定し、このフラツ
シユパイプ１４のシリンダ１０内の開口部および
これより前方にはシールパツキンを一切設けない
フラツシング領域１６を形成し、またフラツシユ
パイプ１４よりも後方にはシールパツキン１８お
よびパツキン押え２０を取付ける。この場合、前
記フラツシング領域１６内にはプランジヤ１２の
外周面にフラツシユ液を円滑に案内するためのス
リーブ２２を装着し、このスリーブ２２の前記フ
ラツシユパイプ１４と対向する部分に、第２図に
示すように適宜通孔２４を穿設する。また、前記
スリーブ２２の長さｌは、プランジヤ１２の最大
ストローク変位長よりも長く設定し、プランジヤ
１２の接液部分がシールパツキン１８内に入り込
まないように設定するのが好ましい。さらに、フ
ラツシング領域１６を形成するプランジヤ１２の
外周面とスリーブ２２の内周面との間隙は、プラ
ンジヤ１２が後退する平均速度より速い流速でフ
ラツシユ液が流れるような寸法に設定するのが好
適である。なお、前記プランジヤ１２とスリーブ
２２との間隙寸法設定に際しては、後述するフラ
ツシユ液供給用往復動ポンプの吐出流量特性も考
慮されるが、プランジヤ１２の後退する平均速度
に対して２倍以上の流速でフラツシユ液が供給さ
れるよう構成するのが最も好適である。

一方、前記フラツシユパイプ１４は、逆止弁２
６を介して前記主ポンプと同様にプランジヤを往
復動させることによりフラツシングポンプ動作を
行うフラツシユ液供給用往復動ポンプ２８の吐出
側に連動し、前記フラツシングポンプ２８の吸込
側を適宜フラツシユ液供給源（図示せず）に連通
する。

しかるに、前述したこの種の往復動ポンプにお
いては、プランジヤ１２の往復運動を生起する手
段として、一般に電動モータ３０の回転運動を適
宜減速機（図示せず）を介してクランク装置３２
に伝達する構成が採用される。そこで、本実施例
においては、前記主ポンプのプランジヤ１２を駆
動するクランク装置３２の駆動軸３４と、フラツ
シングポンプ２８を駆動するクランク装置３６の
駆動軸３８とを、電気的に結合するカツプリン
グ、機械的に結合するカツプリングまたはチエー
ン、ベルト等の結合手段４０で連結する。この場
合、前記主ポンプの吸込行程に合せてフラツシン
グポンプ２８が吐出行程となるように回転位相差
を180゜に設定する。これにより、本考案におい
ては、第３図に示すように主ポンプのプランジヤ
１２の往復動ストローク時の速度特性（）とフ
ラツシングポンプ２８のフラツシユ液吐出量特性
（）は一定の比例関係を有する。従つて、主ポ
ンプの取扱液の流量に対するフラツシング液の混
入量の比はポンプ回転数と無関係に常に一定とな
り、またフラツシユ液の供給量がプランジヤ後退
速度の大きさに比例して増減するため、主ポンプ
取扱液すなわちスラリの濃度を常に一定となるよ
う制御することができる。

本考案に係る往復動ポンプにおける主ポンプの
吸込行程でのフラツシング動作によれば、フラツ
シユパイプ１４を介してフラツシユ液がフラツシ
ング領域へ所定の圧力で流入することにより、例
えばプランジヤ１２に付着した固形物は洗い落さ
れ、固形物がシールパツキン１８内に侵入するの
を防止する。これにより、シールパツキン１８お
よびパツキン押え２０のシール機能を損うことな
く、安定かつ円滑な主ポンプの動作を達成するこ
とができる。

特に、本考案においては、フラツシングポンプ
として往復動ポンプを採用することにより、フラ
ツシユ液のフラツシユ液量を定量に保持すること
ができると共に粘度の高いフラツシユ液の使用が
可能となる。また、フラツシングポンプとしての
往復動ポンプは、フラツシユ液の逆流を阻止する
ことができる機能を保持しているが、さらにフラ
ツシングポンプとフラツシユパイプとの間に逆止
弁を設けることによつて、主ポンプ側の圧力が過
大となつた場合の逆流阻止を確実に達成すること
ができ、しかもフラツシングポンプは主ポンプの
吸込圧と同程度の耐圧を有するものが使用でき設
計が容易となる利点がある。

なお、シリンダ１０の内部におけるフラツシン
グ領域１６を形成するスリーブ２２は、フラツシ
ユ液を導入するための通孔２４を、第２図に示す
ように、円周方向へ均等に穿設することによつ
て、プランジヤ１２の周面に対し均一にフラツシ
ングを達成できる。

前述した実施例から明らかなように、本考案に
係る往復動ポンプは、主ポンプとフラツシユ液供
給用往復動ポンプの回転位相差を180゜に設定
し、主ポンプ取扱液の流量に対するフラツシユ液
の混入量の比がポンプ回転数と無関係に常に一定
となり、さらにフラツシユ液の供給量がプランジ
ヤ後退速度の大きさに比例して増減するよう主ポ
ンプとフラツシユ液供給用往復動ポンプとを共通
の駆動源に連結したことにより、従来の往復動ポ
ンプでは困難とされた主ポンプ取扱液すなわちス
ラリの濃度コントロールを特別な制御機構を設け
ることなく高精度に達成することができ、しかも
フラツシユ液を最も経採的に使用して効率のよい
フラツシング洗浄を達成することができ、その実
用的効果は極めて大きい。

以上、本考案の好適な実施例について説明した
が、本考案の精神を逸脱しない範囲内において
種々の改良並びに変更を施すことができることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る往復動ポンプの一実施例
を示す要部構成配置図、第２図は第１図の−
線断面図、第３図は本考案ポンプの主ポンプにお
けるプランジヤの速度特性とフラツシングポン
プのフラツシユ液吐出流量特性とを示す波形図
である。 １０……シリンダ、１２……プランジヤ、１４
……フラツシユパイプ、１６……フラツシング領
域、１８……シールパツキン、２０……パツキン
押え、２２……スリーブ、２４……通孔、２６…
…逆止弁、２８……フラツシングポンプ、３０…
…電動モータ、３２，３６……クランク装置、３
４，３８……駆動軸、４０……結合手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主ポンプ動作を行うプランジヤを支承するシリ
   ンダ部に、ポンプ取扱液と接触するプランジヤの
   最大後退位置より後方にフラツシユパイプを配設
   し、このフラツシユパイプより前方ポンプ室側に
   フラツシング領域を形成すると共に後方駆動源側
   にパツキンを設け、前記フラツシユパイプにフラ
   ツシユ液供給用往復動ボンプを接続することによ
   りフラツシユ液がプランジヤ表面を洗浄するよう
   に構成した往復動ポンプにおいて、主ポンプとフ
   ラツシユ液供給用往復動ポンプの回転位相差を
   180゜に設定し、前記フラツシユパイプとフラツ
   シユ液供給用往復動ポンプとの接続配管にフラツ
   シユ液の逆流を阻止する逆止弁を設け、主ポンプ
   取扱液の流量に対するフラツシユ液の混入量の比
   （稀釈率）がポンプ回転数と無関係に常に一定と
   なり、さらにフラツシユ液の供給量がプランジヤ
   後退速度の大きさに比例して増減するよう前記主
   ポンプとフラツシユ液供給用往復動ポンプとを共
   通の駆動源に連結することを特徴とする往復動ポ
   ンプ。