JP7151457B2 - Piston pump, boost liquid supply system and liquid injection device - Google Patents
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Description
本発明は、ピストンポンプ、昇圧液体供給システム及び液体噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a piston pump, a pressurized liquid supply system, and a liquid injection device.
例えば特許文献1には、水に換えて液体窒素を噴射することによって、対象物の加工や洗浄を行う方法が開示されている。水を用いるウォータジェット法では、切削片等や汚れが水に交じることから、水自体の処理に配慮する必要があり、大量の二次廃棄物が発生する場合がある。一方で、噴射後に気化する液体窒素を用いる場合には、液体窒素は切削片や汚れと分離して気化するため、二次廃棄物を発生させることなく、加工や洗浄が可能となる。 For example, Patent Literature 1 discloses a method of processing and cleaning an object by injecting liquid nitrogen instead of water. In the water jet method using water, cutting pieces and dirt are mixed in the water, so it is necessary to consider the treatment of the water itself, and a large amount of secondary waste may be generated. On the other hand, when using liquid nitrogen that evaporates after injection, the liquid nitrogen evaporates after being separated from cutting chips and dirt, so processing and cleaning can be performed without generating secondary waste.
ところで、液体窒素等の低温液化ガスをノズルから噴射する場合には、低温液化ガスを液体状態のまま昇圧する。例えば、このような低温液化ガスの昇圧はピストンポンプによって行われる。しかしながら、ピストンポンプで低温液化ガスを昇圧すると、低温液化ガスの温度が上昇する。このため、シリンダ内に低温液化ガスを導入する導入流路とシリンダ内から昇圧した低温液化ガスを吐出する吐出流路とが併設されている場合には、吐出流路を流れる昇圧後の低温液化ガスによって、導入流路を流れる低温液化ガスが昇温してしまう。昇圧前の低温液化ガスが昇温されると、ピストンポンプにおいて密度が低い低温液化ガスを昇圧することになり、ピストンポンプにおける効率が低下する。なお、このような問題は、沸点が低い低温液化ガスを昇圧するピストンポンプで顕著なるが、水を昇圧するピストンポンプでも同様に発生する。 By the way, when a low-temperature liquefied gas such as liquid nitrogen is injected from a nozzle, the pressure of the low-temperature liquefied gas is increased while it is in a liquid state. For example, the pressurization of such cryogenic liquefied gas is performed by a piston pump. However, when the pressure of the cryogenic liquefied gas is increased by the piston pump, the temperature of the cryogenic liquefied gas rises. For this reason, when an introduction channel for introducing low-temperature liquefied gas into the cylinder and a discharge channel for discharging pressurized low-temperature liquefied gas from inside the cylinder are provided in parallel, low-temperature liquefaction after pressurization flowing through the discharge channel The gas raises the temperature of the low-temperature liquefied gas flowing through the introduction channel. When the temperature of the low-temperature liquefied gas before pressurization is increased, the low-density low-temperature liquefied gas is pressurized in the piston pump, and the efficiency of the piston pump decreases. Such a problem is conspicuous in a piston pump that pressurizes low-temperature liquefied gas with a low boiling point, but it also occurs in a piston pump that pressurizes water.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、液体を昇圧するピストンポンプやこのピストンポンプを用いて液体の昇圧を行う昇圧液体供給システム及び液体噴射装置において、導入流路を通じてシリンダに供給される液体の高密度化を可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a piston pump that pressurizes a liquid, a pressurized liquid supply system that pressurizes a liquid using the piston pump, and a liquid injection device that includes a cylinder through an introduction passage. The object is to enable a higher density of the liquid to be supplied.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention employs the following configurations as means for solving the above problems.
第1の発明は、シリンダの内部に供給された液体をピストンによって昇圧するピストンポンプであって、昇圧された上記液体を外部に吐出する吐出流路を有するヘッド部と、上記ヘッド部と異なる部材であり、上記シリンダの内部に上記液体を導入する導入流路を有する導入流路形成部材とを備えるという構成を採用する。 A first invention is a piston pump that pressurizes a liquid supplied to the inside of a cylinder by a piston, and includes a head portion having a discharge passage for discharging the pressurized liquid to the outside, and a member different from the head portion. and an introduction channel forming member having an introduction channel for introducing the liquid inside the cylinder.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記導入流路形成部材が上記シリンダであり、上記導入流路は、上記シリンダの軸心に対して交差する方向に延伸して設けられると共に上記シリンダの内壁面に接続されているという構成を採用する。 In a second aspect based on the first aspect, the introduction passage forming member is the cylinder, the introduction passage extends in a direction intersecting the axis of the cylinder, and the A configuration in which it is connected to the inner wall surface of the cylinder is adopted.
第3の発明は、上記第2の発明において、上記シリンダの内壁面に当接して上記シリンダの内部に収容された筒状のスリーブを備え、上記スリーブが、上記導入流路に接続されると共に上記スリーブの周壁を貫通して設けられた貫通孔を有するという構成を採用する。 According to a third aspect of the invention, in the second aspect of the invention, a cylindrical sleeve is provided inside the cylinder in contact with the inner wall surface of the cylinder, and the sleeve is connected to the introduction passage and A configuration is adopted in which a through hole is provided through the peripheral wall of the sleeve.
第4の発明は、上記第3の発明において、上記貫通孔が、上記スリーブの軸心を中心とする周方向に複数設けられているという構成を採用する。 According to a fourth invention, in the third invention, a plurality of through-holes are provided in a circumferential direction about the axial center of the sleeve.
第5の発明は、上記第3または第4の発明において、上記貫通孔が、上記スリーブの軸心に沿った方向を長軸方向とする長孔であるという構成を採用する。 According to a fifth aspect of the invention, in the third or fourth aspect of the invention, the through hole is an elongated hole having a longitudinal direction along the axial center of the sleeve.
第6の発明は、液体を噴射するノズルに上記液体を昇圧して供給する昇圧液体供給システムであって、上記液体を昇圧するピストンポンプとして上記第1~第5いずれかの発明であるピストンポンプを備えるという構成を採用する。 A sixth aspect of the invention is a pressurized liquid supply system that pressurizes and supplies the liquid to a nozzle that injects the liquid, wherein the piston pump according to any one of the first to fifth aspects of the invention is a piston pump that pressurizes the liquid. A configuration is adopted.
第7の発明は、液体を噴射するノズルと、上記ノズルに上記液体を昇圧して供給する昇圧液体供給システムとを備える液体噴射装置であって、上記昇圧液体供給システムとして、上記第6の発明である昇圧液体供給システムを備えるという構成を採用する。 A seventh aspect of the invention is a liquid ejecting apparatus comprising a nozzle for ejecting a liquid and a pressurized liquid supply system for supplying the liquid to the nozzle in a pressurized state, wherein the pressurized liquid supply system is the sixth aspect of the invention. is provided with a pressurized liquid supply system.
本発明によれば、シリンダの内部に液体を導入する導入流路が、吐出流路を有するヘッド部と異なる部材に設けられている。このため、本発明によれば、導入流路と吐出流路とを離間して配置することができ、吐出流路を流れる昇圧後の液体によって、導入流路を流れる昇圧前の液体が加温されることを抑止することができる。したがって、本発明によれば、液体を昇圧するピストンポンプやこのピストンポンプを用いて液体の昇圧を行う昇圧液体供給システム及び液体噴射装置において、導入流路を通じてシリンダに供給される液体の高密度化を図ることが可能となる。 According to the present invention, the introduction channel for introducing the liquid into the cylinder is provided in a member different from the head section having the discharge channel. Therefore, according to the present invention, the introduction flow path and the discharge flow path can be separated from each other. can be deterred. Therefore, according to the present invention, in a piston pump that pressurizes a liquid, a pressurized liquid supply system that pressurizes a liquid using the piston pump, and a liquid injection device, the density of the liquid supplied to the cylinder through the introduction passage is increased. It becomes possible to plan
以下、図面を参照して、本発明に係るピストンポンプ、昇圧液体供給システム及び液体噴射装置の一実施形態について説明する。 An embodiment of a piston pump, a pressurized liquid supply system, and a liquid injection device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の液体窒素噴射装置1(液体噴射装置)の概略構成を示すフロー図である。この図に示すように、本実施形態の液体窒素噴射装置1は、貯蔵タンク2と、液体窒素昇圧システム3(昇圧液体供給システム)と、ノズル4とを備えている。
FIG. 1 is a flowchart showing a schematic configuration of a liquid nitrogen injection device 1 (liquid injection device) according to this embodiment. As shown in this figure, the liquid nitrogen injection device 1 of this embodiment includes a storage tank 2 , a liquid nitrogen pressurization system 3 (pressurization liquid supply system), and a
貯蔵タンク2は、液体窒素X(液体)を貯蔵する圧力タンクであり、液体窒素昇圧システム3と接続されている。なお、本実施形態の液体窒素噴射装置1は、この貯蔵タンク2を備えずに外部から液体窒素Xの供給を受ける構成とすることも可能である。なお、本実施形態において、貯蔵タンク2に貯蔵された液体窒素Xは、昇圧されてノズル4に供給される他、冷却材としても用いられる。以下の説明において、最終的にノズル4に供給される昇圧対象の液体窒素Xを噴射用液体窒素Yと称し、冷却材として用いられる液体窒素Xを冷却用液体窒素Zと称する。液体窒素昇圧システム3は、貯蔵タンク2から供給された噴射用液体窒素Yを一定の噴射圧にまで昇圧するものであり、ノズル4と接続されている。ノズル4は、液体窒素昇圧システム3から供給された噴射用液体窒素Yを先端部から噴射する。
The storage tank 2 is a pressure tank that stores liquid nitrogen X (liquid) and is connected to the liquid
液体窒素昇圧システム3について、より詳細に説明する。液体窒素昇圧システム3は、上述のように噴射用液体窒素Yを噴射するノズル4に噴射用液体窒素Yを昇圧して供給するシステムであり、図1に示すように、液体窒素昇圧システム3は、ブーストポンプ5と、第1熱交換器6と、ピストンポンプ7と、第2熱交換器8と、フレキシブルチューブ9を備えている。
The liquid
ブーストポンプ5は、接続配管10を介して貯蔵タンク2と接続されている。このブーストポンプ5は、接続配管10を介して供給される噴射用液体窒素Yをピストンポンプ7が吸い込み可能な圧力まで昇圧するポンプである。このブーストポンプ5としては、例えば遠心ポンプが用いられる。このようなブーストポンプ5は、接続配管11によって第1熱交換器6と接続されており、接続配管11を通じて第1熱交換器6に向けて噴射用液体窒素Yを圧送する。
The
第1熱交換器6は、冷却用配管12によって貯蔵タンク2と接続されており、接続配管11を介してブーストポンプ5から供給される噴射用液体窒素Yと、冷却用配管12を介して供給される冷却用液体窒素Zとを熱交換することによって、ブーストポンプ5から供給される噴射用液体窒素Yを冷却する。このような第1熱交換器6は、例えばプレートフィン型の熱交換器である。このような第1熱交換器6は、接続配管14によってピストンポンプ7と接続されており、接続配管14を通じてピストンポンプ7に向けてブーストポンプ5で昇圧された噴射用液体窒素Yを排出する。
The
本実施形態においては、ブーストポンプ5よりも第1熱交換器6がピストンポンプ7に近接して配置されている。つまり、本実施形態においては、先にブーストポンプ5で噴射用液体窒素Yが昇圧され、昇圧された噴射用液体窒素Yが第1熱交換器6で冷却されてピストンポンプ7に供給される。このため、先に冷却してからブーストポンプ5で昇圧する場合と比較して、より低温で密度の高い噴射用液体窒素Yをピストンポンプ7に供給することができる。
In this embodiment, the
なお、冷却用配管12の途中部位には、オリフィス13が設置されている。オリフィス13は、冷却用配管12の途中部位に設けられる抵抗部であり、冷却用液体窒素Zの流れに対する抵抗となっている。このオリフィス13は、冷却用配管12のオリフィス13よりも上流側の部位の圧力を維持するための絞り流路である。冷却用の液体窒素として第1熱交換器6に供給された冷却用液体窒素Zは、第1熱交換器6にて減圧される。オリフィス13によって、冷却用配管12の上流側が第1熱交換器6の内部の圧力に応じて減圧されることを防止することができる。
An
ピストンポンプ7は、接続配管14を介して第1熱交換器6から供給される噴射用液体窒素Yを、ノズル4での噴射圧まで昇圧するためのポンプである。このピストンポンプ7は、送出配管15を介して第2熱交換器8と接続されており、昇圧した噴射用液体窒素Yを第2熱交換器8に圧送する。
The
図2は、ピストンポンプ7の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、ピストンポンプ7は、シリンダ7a(導入流路形成部材)と、スリーブ7bと、ピストン7cと、ヘッド部7dと、流入弁7eと、吐出弁7fと、固定部材7gとを備えている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the
シリンダ7aは、中空の筒体であり、内部が噴射用液体窒素Yの収容空間とされている。また、シリンダ7aの先端部の外周面には、固定部材7gを螺合するための雄ネジ部が形成されている。さらに、本実施形態においてシリンダ7aには、シリンダ7aの内部に噴射用液体窒素Yを導入するための導入流路7a1を備えている。
The
導入流路7a1は、図1に接続配管11に接続されており、接続配管11から昇圧用の噴射用液体窒素Yが供給される流路である。図3は、導入流路7a1を含む拡大断面図である。この図に示すように、導入流路7a1は、シリンダ7aの先端部近くに配置されており、シリンダ7aの軸心に対して直交(交差)する方向に延伸して設けられている。この導入流路7a1は、シリンダ7aの内壁面に接続され、スリーブ7bの後述する貫通孔7b2に連通されている。
The introduction channel 7a1 is connected to the
さらに、シリンダ7aは、導入流路7a1が内部に形成されると共に、流入弁7eが収容された突出部7a2を備えている。この突出部7a2は、シリンダ7aの軸心に沿った方向から見て、シリンダ7aの周方向に一か所のみ設けられており、シリンダ7aの外周面からシリンダ7aの径方向外側に向けて突出して設けられている。
Further, the
スリーブ7bは、シリンダ7aの内部に嵌合された筒状部材であり、シリンダ7aの内壁面に外周面が当接された状態でシリンダ7aの内部空間に収容されている。また、図3に示すように、スリーブ7bの周壁7b1の先端部には、周壁7b1をスリーブ7bの軸心を中心とする径方向に貫通する貫通孔7b2が設けられている。貫通孔7b2は、スリーブ7bの軸心を中心とする周方向に等間隔で複数設けられている。各々の貫通孔7b2は、スリーブ7bの軸心に沿った方向を長軸方向とする長孔とされている。このように複数設けられた貫通孔7b2の1つが、上述した導入流路7a1の開口端に接続されている。
The
ピストン7cは、シリンダ7aに囲まれた空間に往復同可能に配置された棒状部材である。ピストン7cは、不図示の動力源から動力を伝達されることによって、シリンダ7aの軸心に沿った方向に移動される。
The
ヘッド部7dは、固定部材7gによってシリンダ7aの片側の端面に配して圧接されるように配置された円柱状の部材である。このヘッド部7dは、図3に示すように、内部に吐出流路7d1が設けられている。吐出流路7d1は、シリンダ7aの内部で昇圧された噴射用液体窒素Yをヘッド部7dの外部に吐出するための流路である。この吐出流路7d1は、図1に示す送出配管15と接続されており、昇圧した噴射用液体窒素Yを送出配管15に供給する。
The
また、図3に示すように、ヘッド部7dは、先端部よりもシリンダ7aの軸心を中心とする径方向外側に膨出された大径部7d2を有している。この大径部7d2は、シリンダ7a側の面がシリンダ7aの端面と当接され、この面と反対側の面が固定部材7gと当接されている。本実施形態では、この大径部7d2がシリンダ7aと固定部材7gとによって挟持されることによって、ヘッド部7dがシリンダ7aに対して固定されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
流入弁7eは、ヘッド部7dのシリンダ7a側の端部に設けられており、導入流路7d1における逆流を防止する。吐出弁7fは、ヘッド部7dのシリンダ7aと反対側の端部である先端部に対して設けられており、吐出流路7d2における逆流を防止する。
The
固定部材7gは、ヘッド部7dをシリンダ7aに固定する部材である。この固定部材7gは、1つの部材であるが、図3に示すように、噴射用液体窒素Yが吐出される側に位置する天壁部7g1と、天壁部7g1よりもシリンダ7a側に配置される囲壁部7g2とに分けて説明する。
The fixing
天壁部7g1は、中央部にヘッド部7dの先端部が挿通可能とされた貫通孔7g3を有している。囲壁部7g2は、天壁部7g1のシリンダ7a側の面からシリンダ7a側に延出して設けられた部位であり、径方向における中央部に開口部7g4が設けられている。囲壁部7g2は、外径寸法が天壁部7g1の外形寸法と同一に設定されており、外壁面が天壁部7g1の外壁面と面一とされている。一方、囲壁部7g2の開口部7g4の直径寸法(すなわち囲壁部7g2の内径寸法)は、天壁部7g1の貫通孔7g3の直径寸法(すなわち天壁部7g1の内径寸法)よりも大きく設定されている。このため、全体として筒状とされた固定部材7gの内壁面には、天壁部7g1と囲壁部7g2との境界部分に段差部が設けられている。
The top wall portion 7g1 has a through hole 7g3 in the center portion through which the tip portion of the
開口部7g4の内径寸法は、ヘッド部7dの大径部7d2の外径寸法よりも大きく設定されている。また、開口部7g4の深さ寸法は、ヘッド部7dの大径部7d2の長さ寸法よりも大きく設定されている。このため、図3に示すように、開口部7g4の内部には、ヘッド部7dの大径部7d2の全体が収容されている。
The inner diameter dimension of the opening 7g4 is set larger than the outer diameter dimension of the large diameter portion 7d2 of the
また、囲壁部7g2の内壁面には、シリンダ7aの雄ネジ部に螺合するための雌ネジ部が設けられている。この囲壁部7g2の雌ネジ部がシリンダ7aの雄ネジ部に螺合されることによって、固定部材7gがシリンダ7aに対して固定される。
The inner wall surface of the surrounding wall portion 7g2 is provided with a female screw portion for screwing with the male screw portion of the
このような構成のピストンポンプ7においては、ピストン7cが引かれると、流入弁7eが導入流路7a1を開放し、導入流路7a1を介して噴射用液体窒素Yがシリンダ7aの内部に供給される。その後、ピストン7cが押されると、流入弁7eが閉じることによってシリンダ7aの内部が閉空間となり、ピストン7cの移動に伴って噴射用液体窒素Yが昇圧される。シリンダ7a内の噴射用液体窒素Yが所定の圧力まで昇圧されると、吐出弁7fが吐出流路7d1を開放し、昇圧された噴射用液体窒素Yがヘッド部7dから送出配管15に供給される。
In the
図1に戻り、第2熱交換器8は、送出配管15から供給される昇圧後の噴射用液体窒素Yを、後冷却配管16から供給される冷却用液体窒素Zと熱交換することによって噴射温度まで冷却する熱交換器である。この第2熱交換器8は、例えばコイルチューブ型やシェルアンドチューブ型の熱交換器であり、ピストンポンプ7で昇圧された加圧状態の噴射用液体窒素Yと、後冷却配管16から供給される低圧かつ低温の冷却用液体窒素Zとを熱交換する。
Returning to FIG. 1, the
後冷却配管16は、貯蔵タンク2と第2熱交換器8とを接続する配管である。この後冷却配管16の途中部位には、オリフィス17が設けられている。オリフィス17は、後冷却配管16の途中部位に設けられる抵抗部であり、冷却用液体窒素Zの流れに対する抵抗となっている。このオリフィス17は、後冷却配管16のオリフィス17よりも上流側の部位の圧力を位置するための絞り流路である。第2熱交換器8に供給された冷却用液体窒素Zは、第2熱交換器8にて減圧される。オリフィス17によって、後冷却配管16の上流側が減圧されることが防止される。
The
フレキシブルチューブ9は、第2熱交換器8とノズル4とを接続する鋼管であり、ノズル4を作業者が容易に姿勢変更なように第2熱交換器8と接続している。第2熱交換器8は、このようなフレキシブルチューブ9を介してノズル4と接続されており、昇圧後の噴射用液体窒素Yを冷却してノズル4に供給する。
The flexible tube 9 is a steel pipe that connects the
さらに、本実施形態の液体窒素噴射装置1は、ピストンポンプ7が吸引しなかった噴射用液体窒素Yをブーストポンプ5に返流する返流配管18を備えている。また、返流配管18の途中部位には、返流配管18の流路面積を調節可能なバルブ19が設けられている。なお、バルブ21に換えてオリフィスを設置しても良い。つまり、返流配管18を介して返流される噴射用液体窒素Yの流量が適正となるように、返流配管18にバルブ19やオリフィス等を設置する。
Furthermore, the liquid nitrogen injection device 1 of this embodiment includes a
このような構成の本実施形態の液体窒素噴射装置1では、貯蔵タンク2に貯蔵された液体窒素Xが噴射用液体窒素Yとしてブーストポンプ5に供給される。噴射用液体窒素Yは、ブーストポンプ5で昇圧された後、第1熱交換器6で冷却されて密度が高められる。第1熱交換器6で冷却された噴射用液体窒素Yは、ピストンポンプ7に供給されて昇圧される。ピストンポンプ7で昇圧された噴射用液体窒素Yは、第2熱交換器8で冷却され、その後にノズル4に供給される。
In the liquid nitrogen injection device 1 of this embodiment having such a configuration, the liquid nitrogen X stored in the storage tank 2 is supplied to the
以上のような本実施形態の液体窒素噴射装置1に備えられるピストンポンプ7によれば、シリンダ7aの内部に液体を導入する導入流路7a1が、吐出流路7d1を有するヘッド部7dと異なる部材に設けられている。このため、本実施形態のピストンポンプ7によれば、導入流路7a1と吐出流路7d1とを離間して配置することができ、吐出流路7d1を流れる昇圧後の噴射用液体窒素Yによって、導入流路7a1を流れる昇圧前の噴射用液体窒素Yが加温されることを抑止することができる。したがって、本実施形態のピストンポンプ7によれば、導入流路7a1を通じてシリンダ7aに供給される液体の高密度化を図ることが可能となる。
According to the
また、本実施形態のピストンポンプ7においては、シリンダ7aが導入流路形成部材とされ、導入流路7a1が、シリンダ7aの軸心に対して直交する方向に延伸して設けられると共にシリンダ7aの内壁面に接続されている。このような本実施形態のピストンポンプ7によれば、シリンダ7aを導入流路形成部材として用いることができ、導入流路を形成するための専用の部材を新たに設置する必要がない。このため、部品点数を増加させることなく、導入流路をヘッド部7dと異なる部材に設けることが可能となる。
Further, in the
また、本実施形態のピストンポンプ7においては、シリンダ7aの内壁面に当接してシリンダ7aの内部に収容された筒状のスリーブ7bを備え、スリーブ7bは、導入流路7a1に接続されると共にスリーブ7bの周壁7b1を貫通して設けられた貫通孔7b2を有している。このため、シリンダ7aに導入流路7a1を設けかつスリーブ7bを設置した場合であっても、スリーブ7bの内部まで噴射用液体窒素Yを導入することが可能となる。
Further, the
また、本実施形態のピストンポンプ7においては、貫通孔7b2は、スリーブ7bの軸心を中心とする周方向に複数設けられている。このため、シリンダ7aに対してスリーブ7bの軸心を中心とする周方向の回転角度がどのような角度であっても、いずれかの貫通孔7b2を導入流路7a1に連通させることができる。したがって、本実施形態のピストンポンプ7によれば、シリンダ7aに対してスリーブ7bを取り付ける場合に、シリンダ7aに対するスリーブ7bの回転角度をどのような角度としても良く、ピストンポンプ7を組み立てる場合の作業性が向上される。
Moreover, in the
また、本実施形態のピストンポンプ7においては、貫通孔7b2は、スリーブ7bの軸心に沿った方向を長軸方向とする長孔とされている。このため、スリーブ7bの軸心に沿った方向にて、貫通孔7b2の長軸寸法の分だけ、導入流路7a1と貫通孔7b2との連通可能範囲を長く確保することができる。したがって、本実施形態のピストンポンプ7によれば、ピストンポンプ7を組み立てる場合の作業性が向上される。
In addition, in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments. The various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiment are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、液体窒素噴射装置1及び液体窒素昇圧システム3では、単一のピストンポンプ7を備える構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、並列にあるいは直列にピストンポンプ7を複数設置する構成を採用することも可能である。
For example, in the above embodiment, the liquid nitrogen injection device 1 and the liquid
また、上記実施形態においては、単一の導入流路7a1を備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シリンダ7aの軸心を中心とする周方向に複数の導入流路7a1を設ける構成を採用しても良い。また、このように複数の導入流路7a1を設けた場合に、全ての導入流路7a1を用いる必要はない。例えば、複数の導入流路7a1のうち、接続配管14に接続が容易な位置の導入流路7a1だけ用いるようにしても良い。
Moreover, in the above-described embodiment, a configuration including a single introduction channel 7a1 has been described. However, the invention is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which a plurality of introduction passages 7a1 are provided in the circumferential direction about the axial center of the
また、上記実施形態においては、ピストンポンプ7において液体窒素Xを昇圧する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。ピストンポンプ7で昇圧する液体は特に限定されるものではなく、例えば水をピストンポンプ7で昇圧する構成を採用することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the configuration for pressurizing the liquid nitrogen X in the
また、上記実施形態においては、噴射用液体窒素Yの流れ方向にて、第1熱交換器6よりも上流側にブーストポンプ5を設置する構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、噴射用液体窒素Yの流れ方向にて、第1熱交換器6よりも下流側にブーストポンプ5を設置する構成を採用することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the
1……液体窒素噴射装置(液体噴射装置)、2……貯蔵タンク、3……液体窒素昇圧システム(昇圧液体供給システム)、4……ノズル、5……ブーストポンプ、6……第1熱交換器、7……ピストンポンプ、7a……シリンダ(導入流路形成部材)、7a1……導入流路、7a2……突出部、7b……スリーブ、7b1……周壁、7b2……貫通孔、7c……ピストン、7d……ヘッド部、7d1……吐出流路、7d2……大径部、7e……流入弁、7f……吐出弁、7g……固定部材、7g1……天壁部、7g2……囲壁部、7g3……貫通孔、7g4……開口部、8……第2熱交換器、9……フレキシブルチューブ、10……接続配管、11……接続配管、12……冷却用配管、13……オリフィス、14……接続配管、15……送出配管、16……後冷却配管、17……オリフィス、18……返流配管、19……バルブ、X……液体窒素、Y……噴射用液体窒素、Z……冷却用液体窒素
1... liquid nitrogen injection device (liquid injection device), 2... storage tank, 3... liquid nitrogen boosting system (boosting liquid supply system), 4... nozzle, 5... boost pump, 6...
Claims (3)
昇圧された前記液体を外部に吐出する吐出流路を有するヘッド部と、
前記ヘッド部と異なる部材であり、前記シリンダの内部に前記液体を導入する導入流路を有する導入流路形成部材と
を備え、
前記導入流路形成部材が前記シリンダであり、
前記導入流路は、前記シリンダの軸心に対して交差する方向に延伸して設けられると共に前記シリンダの内壁面に接続されており、
前記シリンダの内壁面に当接して前記シリンダの内部に収容された筒状のスリーブを備え、
前記スリーブは、前記導入流路に接続されると共に前記スリーブの周壁を貫通して設けられた貫通孔を有し、
前記貫通孔は、前記スリーブの軸心に沿った方向を長軸方向とする長孔であると共に、前記スリーブの軸心を中心とする周方向に3つ以上設けられ、
複数の前記貫通孔の1つに前記導入流路が連通されている
ことを特徴とするピストンポンプ。 A piston pump that pressurizes a liquid supplied to the inside of a cylinder by a piston,
a head unit having a discharge channel for discharging the pressurized liquid to the outside;
an introduction channel forming member, which is a member different from the head portion and has an introduction channel for introducing the liquid into the cylinder ,
The introduction channel forming member is the cylinder,
The introduction channel is provided extending in a direction intersecting the axis of the cylinder and connected to an inner wall surface of the cylinder,
A cylindrical sleeve that is housed inside the cylinder in contact with the inner wall surface of the cylinder,
The sleeve has a through hole that is connected to the introduction channel and that extends through a peripheral wall of the sleeve,
The through-hole is an elongated hole whose longitudinal direction is along the axial center of the sleeve, and three or more are provided in the circumferential direction around the axial center of the sleeve,
The introduction channel communicates with one of the plurality of through holes.
A piston pump characterized by:
前記昇圧液体供給システムとして、請求項2記載の昇圧液体供給システムを備えることを特徴とする液体噴射装置。 A liquid ejecting apparatus comprising a nozzle for ejecting liquid and a pressurized liquid supply system for pressurizing and supplying the liquid to the nozzle,
A liquid injection apparatus comprising the pressurized liquid supply system according to claim 2 as the pressurized liquid supply system.
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