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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