JP3322733B2 - 無脈動ポンプの脈動調整機構 - Google Patents

無脈動ポンプの脈動調整機構

Info

Publication number
JP3322733B2
JP3322733B2 JP27167993A JP27167993A JP3322733B2 JP 3322733 B2 JP3322733 B2 JP 3322733B2 JP 27167993 A JP27167993 A JP 27167993A JP 27167993 A JP27167993 A JP 27167993A JP 3322733 B2 JP3322733 B2 JP 3322733B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pump
pulsation
discharge
flow rate
discharge flow
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP27167993A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07119628A (ja
Inventor
義昭 小西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikkiso Co Ltd
Original Assignee
Nikkiso Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikkiso Co Ltd filed Critical Nikkiso Co Ltd
Priority to JP27167993A priority Critical patent/JP3322733B2/ja
Publication of JPH07119628A publication Critical patent/JPH07119628A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3322733B2 publication Critical patent/JP3322733B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多連ポンプからなる無
脈動ポンプに係り、特に無脈動特性を向上するための脈
動調整機構の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、多連ポンプ(以下、主ポンプ或
いは単にポンプと称することがある)からなる無脈動ポ
ンプは、その流量波形を図6および図7に示すように、
通常は2連形のポンプP1、P2(図6)もしくは3連
形のポンプP1、P2、P3(図7)から形成し、これ
らのポンプが、共通の吸込配管、吐出配管および駆動軸
を備えて、それぞれ駆動偏心カムを介して180°(2
連形)もしくは120°(3連形)の位相差で駆動され
るよう構成されている。そして、この場合、連続する2
つのポンプ(3連形においては、例えばP1、P2)の
吐出流量の一部を順次合成することにより、この合成吐
出流量qが常に一定となるよう、すなわち無脈動が達成
されるよう構成されている。なお、ポンプ自体は、通常
の往復動ポンプ、特に油圧ダイアフラムポンプにより好
適に構成することができる。
【0003】しかるに、このような無脈動ポンプにおい
て、正確に無脈動を達成することは、次のような理由か
ら、実際には困難もしくは不可能である。すなわち、ま
ず第一に、この種の無脈動ポンプにおいては、接液部や
油圧駆動部への空気の混入が避けられないが、このよう
に空気が混入されていると、ポンプ(主ポンプ)が作動
しても、吐出開始点においては空気が圧縮されることか
ら、吐出圧力に達するまでに時間が掛り、一方吸込み開
始点においては空気が膨脹されることから、吸込み負圧
に達するまでに時間が係る。このため、例えば図8に示
す3連形無脈動ポンプにおいては、吐出流量が合成され
る2つのポンプ、例えばP1、P2のいずれもが吐出工
程となるべき点、言い換えれば両ポンプの中の後続位相
側ポンプP2が吸込工程から吐出工程へ移行されるべき
点(以下、吐出移行点と称する)Aにおいて、後続位相
側ポンプP2には、図8に示すように、吐出遅れ(吐出
休止工程)Δt1が発生すると共に、これによる吐出流
量欠損分Δq1が発生する。
【0004】また、第二に、この種の無脈動ポンプにお
いては、駆動部の遊隙或いは逆止弁の作動遅れ等が避け
られないが、このように遊隙等が介在していると、後続
位相側ポンプP2は、遊隙の前方向と後方向の軸部のい
ずれか一方において力を受ける方向へ移動し、このた
め、図9に示すように、別の吐出遅れΔt2が発生す
る。そして、これによる別の吐出流量欠損分Δq2が同
様に発生する。
【0005】このように、この種の無脈動ポンプにおい
ては、図10に総括的に示すように、吐出流量の一部を
合成する2つの主ポンプP1、P2の一方の後続位相側
ポンプP2が、空気混入或いは機械的遊隙等に起因し
て、その吐出休止工程Δt=Δt1+Δt2中に、吐出
流量欠損分Δq=Δq1+Δq2を発生するため、正確
な無脈動を達成し得なかった。
【0006】そこで、前記難点を解決するため、前述し
た吐出移行点Aの直前の工程(以下、事前工程と称す
る)ΔTにおいて、前記吐出流量欠損分Δqに対応する
吐出流量補正分ΔQ(図10)を、追加吐出させる技術
が開発され、従来から実用に供されている。従って、こ
の種の従来技術によれば、吐出流量補正分ΔQが、吐出
休止工程Δtに対応する時間の後に発生して吐出流量欠
損分Δqを消去するので、完全な無脈動を達成する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術においても、なお以下に述べるような難点が存在
した。
【0008】すなわち、前記従来技術によれば、前述し
たように、吐出流量の欠損分が補正分によって消去され
ので、正確な無脈動が達成される。しかしながら、この
無脈動、或いは欠損分の補正分による前記消去は、無脈
動ポンプの一定作動条件下においてのみ達成されるもの
であった。すなわち、前記欠損分は、ポンプの作動条
件、殊に吐出圧力に依存して変動するが、一方補正分
は、ポンプの作動条件には実質的に影響されることなく
一定の吐出量に保持される。このため、前記従来技術に
おいては、ポンプの作動条件が変更されると、吐出流量
の欠損分と補正分との間に差異が発生し、脈動の発生が
避けられないものであった。なお、この脈動は、特別の
脈動除去装置を設けることにより回避することができる
が、この方法は、多大のコストおよびスペースを必要と
することは勿論である。
【0009】そこで、本発明の目的は、空気混入および
機械的遊隙等に起因して発生するポンプ吐出流量の脈動
を、ポンプ作動条件に拘りなく確実に抑止することがで
きる無脈動ポンプの脈動調整機構を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】先の目的を達成するため
に、本発明に係る無脈動ポンプの脈動調整機構は、共通
の吸込配管、吐出配管および駆動軸を備え、それぞれ駆
動カム機構を介して所定の位相差で駆動される多連ポン
プからなり、一対のポンプの吐出流量の一部を順次合成
するよう構成してなる無脈動ポンプにおいて、駆動カム
に前記多連ポンプの吐出流量の一部を増大させる増大カ
ム曲線を設定すると共に駆動軸に前記多連ポンプの吐出
流量の一部を減少させる容積型の減少補助ポンプを多連
ポンプのそれぞれに設け、この増大カム曲線を有する駆
動カムと減少補助ポンプとにより増減される吐出流量の
合成補正分により、吐出流量の一部を合成する一対の多
連ポンプの一方の後続位相側ポンプが、その吐出休止工
程中に発生する吐出流量欠損分を、流量調整可能に補正
するよう構成することを特徴とする。
【0011】この場合、駆動カムの増大カム曲線は、後
続位相側ポンプに関して、その吐出休止工程に対応して
その吐出流量を一定量増大するよう設定することができ
る。
【0012】また、減少補助ポンプは、多連ポンプとポ
ンプ室を共有し駆動軸に設けた溝付きカムおよび係合球
からなる補助偏心カムを介して往復動するスプリングバ
ック形プランジャポンプから構成すると共に、前記係合
球にはこれに係合して前記プランジャのストローク長を
調整するねじ手段を設け、これにより後続位相側ポンプ
の吐出工程および吸込工程中にそれぞれ吸込みおよび吐
出を行って、前記後続位相側ポンプの吐出流量を調整可
能に減少するよう構成することができる。
【0013】
【作用】本発明によれば、後続位相側ポンプが、空気混
入或いは機械的遊隙等に起因して、すなわち吐出休止工
程中に発生する吐出流量欠損分は、駆動偏心カムに設定
される増大カム曲線(以下、単にカム曲線と称すること
がある)および駆動軸上に設けられる減少補助ポンプ
(以下、単に補助ポンプと称することがある)から発生
する吐出流量の増大および減少補正分を、合成された合
成補正分により、流量調整可能に消去し得る。言い換え
れば、空気混入および機械的遊隙等に起因して発生する
ポンプ吐出流量の脈動は、前記カム曲線および前記補助
ポンプを介して、ポンプ作動条件に拘りなく、すなわち
前記脈動の変動に拘りなく、確実に抑止される。
【0014】なお、本発明における前記補助ポンプは、
主ポンプと共通の油圧機構で駆動し得るので、比較的簡
単に構成し得ると共に、主ポンプの吸込工程および吐出
工程中に、逆に吐出および吸込みが行われるので、負荷
が軽減されて長寿命化できる利点を有する。
【0015】
【実施例】次に、本発明に係る無脈動ポンプの脈動調整
機構の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細
に説明する。なお、説明の便宜上、図6乃至10に示す
従来の構成と同一の構成部分には同一の参照符号を付
し、詳細な説明は省略する。
【0016】先ず初めに、本発明に係る無脈動ポンプそ
れ自体の基本的構成は、前述した従来のそれと同一であ
る。すなわち、図1および図2は、一実施例として2連
形油圧ダイアフラム形無脈動ポンプを示す。この無脈動
ポンプについて、前述した図6を併せ参照しながら簡単
に説明すると、2連形ポンプ(主ポンプ)P1、P2
は、共通の吸込配管10と、吐出配管12と、駆動軸1
4とを備え、偏心(円筒)カム16、クロスヘッド18
およびプランジャ20を介してそれぞれ180°の位相
差で駆動される。そして、これにより、吸込逆止弁22
および吐出逆止弁24の間に画定されるポンプ室26の
流体を、油圧室28およびダイアフラム30を介して吐
出し、これら吐出流量の一部を順次合成することによ
り、一定流量の合成吐出流量qが得られるよう、すなわ
ち無脈動のポンプ動作が達成されるよう構成されてい
る。なお、3連形無脈動ポンプの構成および作動は、前
述した図7を参照して容易に類推されるので、説明を省
略する。
【0017】しかるに、本発明においては、前記構成に
おいて、駆動偏心カム16に主ポンプの吐出流量の一部
を増大させる増大カム曲線を設定すると共に、駆動軸1
4上に主ポンプの吐出流量の一部を減少させる減少補助
ポンプpを設ける。
【0018】そこで、先ず偏心カム16に設定する増大
カム曲線について説明すると、これは、前述した従来技
術によって好適に達成することができる。すなわち、前
述した図10の3連形ポンプの後続位相側ポンプP2で
発生する吐出流量欠損分Δqを説明するための特性線図
に対応する図3に示すように、前記吐出流量欠損分Δq
に対する吐出流量増大補正分ΔQ1を、後続位相側ポン
プP2の吐出移行点A直前の事前工程ΔTにおいて、後
続位相側ポンプP2の偏心カム16の形状および/もし
くは回転速度を補正および/もしくは変更することによ
り、後続位相側ポンプP2の吐出休止工程Δtに対応す
るよう発生させることができる。なお、ここで、前記増
大補正分ΔQ1の絶対値は、欠損分Δqのそれよりも大
きく設定されている。
【0019】次に、図2に示すように駆動軸14上に設
ける減少補助ポンプpは、駆動軸14上に設けた溝付き
カム40および係合球42からなる補助偏心カム44並
びにスプリング46を介して、補助クロスヘッド48
(並びにこれにチューブ50内の作動油52を介して連
続している補助プランジャ54)を、往復動させるスプ
リングバック形プランジャポンプにより構成されてい
る。そして、前記係合球42には、これに係合して前記
クロスヘッド48(従ってプランジャ54)のストロー
ク長を調整するねじ手段56が進退可能に設けられてい
る。これにより、前記補助ポンプpは、主ポンプPの吐
出および吸込工程中に、それぞれ吸込みおよび吐出を達
成し、すなわちプランジヤ54をそれぞれ後退および進
出させて、主ポンプPの吐出流量を可調整に減少するよ
う構成されている。なお、チューブ50内の作動油52
は、油圧室28内の作動油と協働するので、チューブ5
0内のプランジャ54は必ずしも必要ではない。また、
クロスヘッド48は、スプリング46とは別に主ポンプ
Pの吐出圧からも押し戻されるので、スプリング46の
強度は小さくて良い。
【0020】このように、本発明の補助ポンプpは、図
4(前述した図3および図10に対応している)におい
て、吐出流量減少補正分ΔQ2を、後続位相側ポンプP
2の吐出移行点A直前の事前工程ΔTにおいて(吐出休
止工程Δtに対応するよう)、流量調整可能に発生させ
ることができる。従って、本発明によれば、同じく対応
する図5に示すように、カム曲線から発生する増大補正
分ΔQ1と補助ポンプとから発生する減少補正分ΔQ2
との合成補正分(ΔQ1+ΔQ2)によって、吐出流量
欠損分Δqを完全に消去することができる。しかも、こ
の場合、作動条件(吐出圧力)が変更されて、前記欠損
分Δqが変動しても、これに対する合成補正分(ΔQ1
+ΔQ2)は減少補正分ΔQ2を介して容易に調整し得
るので、前述と同様に前記消去を容易かつ完全に達成す
ることができる。
【0021】このように、本発明によれば、空気混入お
よび機械的遊隙等に起因して発生するポンプ吐出流量の
脈動を、ポンプ作動条件に拘りなく確実に抑止すること
ができる。また、本発明に係る補助ポンプは、主ポンプ
と共通の油圧機構で駆動されるので、比較的簡単に構成
することができると共に、主ポンプの吸込工程および吐
出工程中に、逆に吐出および吸込みが行われるので、負
荷が軽減されて長寿命化される利点を有する。
【0022】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、そ
の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可
能である。
【0023】以上説明したように、本発明に係る無脈動
ポンプの脈動調整機構は、共通の吸込配管、吐出配管お
よび駆動軸を備え、それぞれ駆動カム機構を介して所定
の位相差で駆動される多連ポンプからなり、一対のポン
プの吐出流量の一部を順次合成するよう構成してなる無
脈動ポンプにおいて、駆動カムに前記多連ポンプの吐出
流量の一部を増大させる増大カム曲線を設定すると共に
駆動軸に前記多連ポンプの吐出流量の一部を減少させる
容積型の減少補助ポンプを多連ポンプのそれぞれに
け、この増大カム曲線を有する駆動カムと減少補助ポン
プとにより増減される吐出流量の合成補正分により、吐
出流量の一部を合成する一対の多連ポンプの一方の後続
位相側ポンプが、その吐出休止工程中に発生する吐出流
量欠損分を、流量調整可能に補正するよう構成したこと
により、空気混入および機械的遊隙等に起因して発生す
るポンプ流量の脈動を、ポンプ作動条件に拘りなく確実
に抑止することができる。また、本発明の補助ポンプ
は、主ポンプと共通の油圧機構で駆動し得ると共に、主
ポンプの吸込工程および吐出工程中に、逆に吐出および
吸込みが行われるので、比較的簡単に構成し得ると共
に、負荷が軽減されて超寿命化を達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る無脈動ポンプの脈動調整機構の一
実施例を示す要部断面図である。
【図2】図1に示す無脈動ポンプの脈動調整機構におけ
る補助ポンプの構成を示す要部断面図である。
【図3】図1に示す無脈動ポンプの脈動調整機構におけ
る駆動カムの作用による吐出流量増大補正分を示す特性
線図である。
【図4】図1に示す無脈動ポンプの脈動調整機構におけ
る補助ポンプの作用による吐出流量減少補正分を示す特
性線図である。
【図5】図1に示す無脈動ポンプの脈動調整機構をにお
ける駆動カムと補助ポンプの作用による吐出流量合成補
正分を示す特性線図である。
【図6】一般的な2連形無脈動ポンプの各ポンプの流量
波形およびその合成波形を示す特性線図である。
【図7】一般的な3連形無脈動ポンプの各ポンプの流量
波形およびその合成波形を示す特性線図である。
【図8】一般的な3連形無脈動ポンプで発生する空気混
入による吐出遅れ(休止工程)およびこれによる吐出流
量欠損分を説明するための各ポンプの流量波形およびそ
の合成波形を示す特性線図である。
【図9】一般的な3連形無脈動ポンプで発生する機械的
遊隙等による吐出遅れ(休止工程)およびこれによる吐
出流量欠損分を説明するための各ポンプの流量波形およ
びその合成波形を示す特性線図である。
【図10】一般的な3連形無脈動ポンプで発生する空気
混入および機械的遊隙等による吐出遅れ(休止工程)お
よびこれによる吐出流量欠損分を説明するための各ポン
プの流量波形およびその合成波形を示す特性線図グラフ
である。
【符号の説明】
10 吸込配管 12 吐出配管 14 駆動軸 16 偏心(円筒)カム 18 クロスヘッド 20 プランジャ 22 吸込逆止弁 24 吐出逆止弁 26 ポンプ室 28 油圧室 30 ダイアフラム 40 溝付きカム 42 係合球 44 補助偏心カム 46 スプリング 48 補助クムスヘッド 50 チューブ 52 作動油 54 補助プランジャ 56 調整ねじ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04B 1/00 - 19/24 F04B 43/00 - 47/14 F04B 53/00 - 53/22

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共通の吸込配管、吐出配管および駆動軸
    を備え、それぞれ駆動カム機構を介して所定の位相差で
    駆動される多連ポンプからなり、一対のポンプの吐出流
    量の一部を順次合成するよう構成してなる無脈動ポンプ
    において、駆動カムに前記多連ポンプの吐出流量の一部
    を増大させる増大カム曲線を設定すると共に駆動軸に前
    記多連ポンプの吐出流量の一部を減少させる容積型の
    少補助ポンプを多連ポンプのそれぞれに設け、この増大
    カム曲線を有する駆動カムと減少補助ポンプとにより増
    減される吐出流量の合成補正分により、吐出流量の一部
    を合成する一対の多連ポンプの一方の後続位相側ポンプ
    が、その吐出休止工程中に発生する吐出流量欠損分を、
    流量調整可能に補正するよう構成することを特徴とする
    無脈動ポンプの脈動調整機構。
  2. 【請求項2】 駆動カムの増大カム曲線は、後続位相側
    ポンプに関して、その吐出休止工程に対応してその吐出
    流量を一定量増大するよう設定してなる請求項1記載の
    無脈動ポンプの脈動調整機構。
  3. 【請求項3】 減少補助ポンプは、多連ポンプとポンプ
    室を共有し駆動軸に設けた溝付きカムおよび係合球から
    なる補助偏心カムを介して往復動するスプリングバック
    形プランジャポンプから構成すると共に、前記係合球に
    はこれに係合して前記プランジャのストローク長を調整
    するねじ手段を設け、これにより後続位相側ポンプの吐
    出工程および吸込工程中にそれぞれ吸込みおよび吐出を
    行って、前記後続位相側ポンプの吐出流量を調整可能に
    減少するよう構成してなる請求項1記載の無脈動ポンプ
    の脈動調整機構。
JP27167993A 1993-10-29 1993-10-29 無脈動ポンプの脈動調整機構 Expired - Fee Related JP3322733B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27167993A JP3322733B2 (ja) 1993-10-29 1993-10-29 無脈動ポンプの脈動調整機構

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27167993A JP3322733B2 (ja) 1993-10-29 1993-10-29 無脈動ポンプの脈動調整機構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07119628A JPH07119628A (ja) 1995-05-09
JP3322733B2 true JP3322733B2 (ja) 2002-09-09

Family

ID=17503368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27167993A Expired - Fee Related JP3322733B2 (ja) 1993-10-29 1993-10-29 無脈動ポンプの脈動調整機構

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3322733B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0968167A (ja) * 1995-08-30 1997-03-11 Nec Yamaguchi Ltd 送液用ベローズポンプ
JP2007321566A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Nikkiso Co Ltd 無脈動ポンプ
JP2007327449A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Nikkiso Co Ltd 無脈動ポンプ
JP6305480B2 (ja) * 2016-09-01 2018-04-04 日機装株式会社 無脈動ポンプ
GB201904054D0 (en) * 2019-03-25 2019-05-08 Mhwirth Gmbh Pump and associated system and methods

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07119628A (ja) 1995-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109790829B (zh) 无脉动泵
DE3786224T2 (de) Pumpvorrichtung mit niedriger Pulsation.
EP1206641A1 (de) Membranpumpe
US20100166573A1 (en) High-pressure generation device
JP3322733B2 (ja) 無脈動ポンプの脈動調整機構
JPH01247769A (ja) 往復動型送液ポンプ
CN111936743B (zh) 无脉动泵
US4790732A (en) Driving means of the triple-cylinder plunger pump
CA1181509A (en) Pulsation-free volumetric pump
JP3342935B2 (ja) 無脈動ポンプの脈動調整機構
JP3036874B2 (ja) 容積形ポンプ
JP3507212B2 (ja) 無脈動ポンプ
JP3411071B2 (ja) 無脈動ポンプのカム機構
EP0100149A1 (en) Diaphragm pumps
JP2010101170A (ja) 無脈動ポンプ
JP2585615B2 (ja) 無脈動ポンプの制御方法
US6623262B1 (en) Method of reducing system pressure pulsation for positive displacement pumps
US20180209405A1 (en) Improved pulse-free metering pump and methods relating thereto
JP6313827B2 (ja) 無脈動ポンプ
JP2001271739A (ja) 無脈動ポンプ
JP2001254684A (ja) 送液装置
JPS6321743Y2 (ja)
JP2976663B2 (ja) 直列型ダブルプランジャポンプ
JP2004108188A (ja) 無脈動ポンプ
US3511582A (en) Method and apparatus for the continuous regulation of the output of piston pumps and piston compressors

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080628

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110628

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130628

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees