JPH0350320Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は多シリンダフルイデイツクポンプに係
り、放射性、高腐食性および高毒性等の流体の移
送に利用できる。

〔背景技術とその問題点〕

近年、逆流防止機能を有する流体素子を用いて
可動部分をなくしたフルイデイツクポンプが利用
されている。このフルイデイツクポンプは、第６
図に示すように、ポンプ室であるシリンダ１の吸
入側と吐出側とに各々逆流阻止機能を有する流体
素子である渦型ダイオード２，３を備えるととも
に、シリンダ１内の気体部分を加圧および減圧可
能な駆動装置４として空気源４Ａ、エゼクタ４Ｂ
および電磁弁４Ｃ等を備えている。ここで、駆動
装置４によりシリンダ１内を交互に加圧または減
圧すれば、渦型ダイオード２，３は、順方向への
流れは通過させるが逆方向の流れに対しては内部
に渦流を生じて通過を阻止するため、吸込側タン
ク５に貯蔵された液体はシリンダ１内の減圧によ
りシリンダ１内に吸込まれるとともに、シリンダ
１内の加圧により吐出側タンク６へ吐出され、こ
れらの繰り返しによつて流体は順次一方向に移送
される。このようなフルイデイツクポンプは、シ
リンダ１や渦型ダイオード２，３をはじめとして
可動部分がなく、保守作業が不要なうえに漏れを
生じ易い摺動シール部分等が必要なく、液体の移
送経路を完全に密閉することができる。このた
め、フルイデイツクポンプは、放射性廃液や高腐
食性、高毒性液体などのように漏れ出した際の危
険性が極めて高く、また点検時や故障の際のポン
プ内の作業が危険を伴う液体の移送に最適であ
る。

ところで、フルイデイツクポンプの動作におい
ては、シリンダ１内の上部の気体部分の加圧、減
圧により下部の液体の吸込み、吐出を行うが、気
体の圧力変化と液体の量の変化との間には時間的
な遅れがあり、また気体の加圧、減圧の交代の際
にもある程度時間が必要であり、効率を高めるた
めには１サイクルの周期を短くするとともに１サ
イクルに扱う液量を大きくすることが望ましい。
しかし、移送する液体が放射性廃液である場合、
シリンダ１内に多量の液体が収容されると液中の
放射性物質が臨界に達して極めて危険であるとい
う問題があり、シリンダ１の最大径には制限があ
つた。このため、シリンダ１は限られた直径で縦
に長い形状とされるが、縦長のシリンダ１におい
ては吸込、吐出に伴う液面の変化が大きく、吸込
ヘツドを有効に使えないため運転効率の向上が困
難であるという問題があつた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、運転効率を向上できるととも
に放射性廃液の臨界等をも防止し得る多シリンダ
フルイデイツクポンプを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本考案は、ポンプ室を複数のシリンダに分け、
各シリンダ毎の直径、長さを小さくすることによ
り臨界を防止するとともに１サイクルで扱える液
量を大きくして効率の向上を図るものである。

このために本考案においては、多シリンダフル
イデイツクポンプを、連通管で互いに連通された
複数の縦型シリンダからなるポンプ室と、前記各
シリンダの上端側に接続されてポンプ室内を加圧
および減圧可能な駆動装置と、前記シリンダの少
なくとも何れかの下端側に接続されかつ所定の吸
込側タンクに接続されて吸込側タンクからポンプ
室へ向かう流れのみを通過させる吸込側逆流防止
流体素子と、前記シリンダの少なくとも何れかの
下端側に接続されかつ所定の吐出側タンクに接続
されてポンプ室から吐出側タンクへ向かう流れの
みを通過させる吐出側逆流防止流体素子とから構
成する。

このように構成された多シリンダフルイデイツ
クポンプにおいては、各シリンダ毎の直径を小さ
くして各々に貯留される液量を小さくすることで
放射性廃液の臨界を回避し、かつ複数のシリンダ
を連通させてポンプ室として十分な液量を確保す
るとともに、シリンダを増して同じ液量でも液面
の変化を小さくすることを可能として吸込ヘツド
を有効に利用し、運転効率を向上する。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面を用いて説明す
る。

第１図および第２図に示すように、本実施例の
多シリンダフルイデイツクポンプは、並行に立設
された２本のシリンダ１１，１２を備え、これら
のシリンダ１１，１２は上端部と下端部との２箇
所で互いに連通管１３を介して連通されており、
これらのシリンダ１１，１２および連通管１３に
よりポンプ室１０が構成されている。

ここで、シリンダ１１の底面には、吸込側逆流
防止流体素子である吸込側渦型ダイオード２１が
取り付けられている。この渦型ダイオード２１
は、第２図Ａに示すように偏平な略円筒状に形成
され、外周面から接線方向に延長された吐出管２
２と、一端面から中心軸上に延長された吸込管２
３とを備えており、吸込管２３から吐出管２２へ
向かう順方向の流れは僅かな圧力差で流れること
ができるが、吐出管２２から吸込管２３へ向かう
逆方向の流れは、第２図Ｂに示すように内部で強
い渦流を発生し、その際の大きな絞り効果により
相当な圧力差でない限り流れを維持できず、この
ため渦型ダイオード２１は逆止弁のように逆流を
阻止するよう構成されている。この吸込側渦型ダ
イオード２１の吐出管２２はシリンダ１１に連通
されるとともに、吸込管２３は所定液体を貯蔵す
る吸込側タンク２４に配管されており、吸込側タ
ンク２４からシリンダ１１、すなわちポンプ室１
０へ向かう流れのみを通過させるように構成され
ている。

一方、シリンダ１２の底面には、吐出側逆流防
止流体素子である吐出側渦型ダイオード３１が取
り付けられている。この渦型ダイオード３１は、
前述の渦型ダイオード２１と同様に構成されて吐
出管３２および吸込管３３を備えているが、吸込
側の渦型ダイオード２１とは反対向きに取り付け
られている。すなわち、吐出側渦型ダイオード３
１の吸込管３３はシリンダ１２に連通されるとと
もに、吐出管３２は所定液体を移送する吐出側タ
ンク３４に配管されており、シリンダ１２すなわ
ちポンプ室１０から吐出側タンク３４へ向かう流
れのみを通過させるように構成されている。

２つのシリンダ１１，１２の天板中央にはそれ
ぞれ通気管１４の一端が接続されており、これら
の通気管１４の他端は１本に合流して駆動装置４
０に接続されている。この駆動装置４０は、通気
管１４に接続されたエゼクタ４１と、このエゼク
タ４１に高圧空気を提供する空気源４２と、エゼ
クタ４１の排気を遮断可能な電磁弁４３とを備え
ており、空気源４２からの高圧空気をエゼクタ４
１および電磁弁４３を経て排出させ、エゼクタ４
１において絞り効果による負圧を発生可能とされ
ている。このため、電磁弁４３を開いた際には前
記負圧により通気管１４を介してシリンダ１１，
１２内の気体を吸引し、ポンプ室１０内を減圧す
る一方、電磁弁４３を閉じた際には空気源４２か
らエゼクタ４１に供給された高圧空気を通気管１
４を介してシリンダ１１，１２内に供給し、ポン
プ室１０内を加圧するように構成されている。

このように構成された本実施例においては次の
ような動作により、吸込側タンク２４に貯蔵され
た液体を吐出側タンク３４へ移送する。

まず、駆動装置４０によりポンプ室１０内を減
圧すると、吸込側タンク２４内の液体は吸込側渦
型ダイオード２１を通過してポンプ室１０内に吸
込まれる。このとき、吐出側タンク３４内の液体
は吐出側渦型ダイオード３１によつて通過を阻止
され、ポンプ室１０内には僅かの液体しか吸込む
事が出来ない。また、シリンダ１１，１２は連通
管１３で互いに連通されているため、ポンプ室１
０内に吸込まれた液体はシリンダ１１，１２にお
ける液面高さが等しくなるようにシリンダ１１，
１２に分配される。

次に、電磁弁４３を切り換えて、駆動装置４０
によりポンプ室１０内を加圧すると、ポンプ室１
０内の流体は吸込側渦型ダイオード２１において
通過を制限されるため、殆どの流体は専ら吐出側
渦型ダイオード３１を通過して吐出側タンク３４
内に移送される。

以下、これらの動作を所定の周期で繰り返すこ
とにより、吸込側タンク２４に貯蔵された液体は
吐出側タンク３４へ順次移送される。

このような本実施例によれば、次に示すような
効果がある。

すなわち、液体の移送経路である吸込側タンク
２４、吸込側渦型ダイオード２１、ポンプ室１
０、吐出側渦型ダイオード３１および吐出側タン
ク３４のいずれにも可動部分がなく、漏れを生じ
易い部分がないので、放射性廃液等の危険性の高
い液体の移送を安全に行うことができる。

また、可動部分がないので故障しにくく、保守
作業等はほとんど不要であり、保守作業に伴つて
作業者が危険にさらされたり、故障を生じた際に
復旧作業が危険なために稼動停止が長期にわたる
といつたことも回避できる。

さらに、放射性廃液の移送にあつては、ポンプ
室１０をシリンダ１１，１２に分けたため、シリ
ンダ１１，１２をそれぞれ臨界に達しない小径に
形成してもポンプ室１０としての液量を十分確保
することができ、効率を低下させることなく臨界
の危険を回避することができる。

また、シリンダを複数とすることにより同じ流
量でも１サイクルにおけるポンプ室１０の液面の
高低の変化を小さくすることができるため、吸込
側タンク２４とのヘツド差を所定量以上に保持
し、吸込ヘツドを有効に利用して動作効率を向上
することができる。また、吸込あるいは吐出圧力
の変動を小さくし、加圧、減圧の交替時のロスを
抑えて駆動装置の負担を減らせるとともに、ポン
プ室１０を構成する各シリンダ自体の高さを低く
して構造部材等を簡略化することができる。

さらに、ポンプ室１０はシリンダを増設して連
通管１３で連通させることによつて容易に容量を
拡張でき、１サイクルに扱える液量をより増大さ
せることができるため、より動作効率を向上でき
る。なお、シリンダをさらに増設してポンプ室１
０を拡張した場合でも、各シリンダの直径が所定
寸法以下であれば放射性廃液の臨界の発生は未然
に防止できる。

また、前記実施例においては、吸込側および吐
出側の渦型ダイオード２１，３１をポンプ室１０
の底面に設置したのでコンパクトにでき、設置ス
ペースを節約できる。さらに、これに伴いポンプ
室１０と渦型ダイオード２１，３１とを結ぶ配管
を省略できるため、その間の漏れや配管ロスをな
くすことができる。

この他、駆動装置４０として電磁弁４３の開閉
によりエゼクタ４１における絞り効果により空気
源４２からの高圧空気流の方向を制御し、ポンプ
室１０の加圧、減圧が切り換えられるように構成
したため、可動部分を少なくすることができ、か
つ配管等も極めて簡単にすることができる。

以上に本考案の一実施例につき説明したが、本
考案は前記実施例に限定されるものではない。

すなわち、ポンプ室１０をシリンダ１１，１２
の２本で構成したが、シリンダの数は３本以上で
あつてもよく、また各シリンダを連通する連通管
１３の取付位置、設置数は前記実施例に限らず、
液面との関係に応じて適宜変更してもよい。さら
に、シリンダの配置や連通管の連通パターンは、
例えば、第３図Ａに示すようにシリンダ１１を連
通管１３で環状に接続したり、あるいは第３図Ｂ
のように枝状、または第３図Ｃのように網目状に
接続してもよい。

また、吸込側および吐出側の渦型ダイオード２
１，３１はそれぞれシリンダ１１，１２の底面に
直接取り付けたが、これは渦型ダイオード２１，
３１をシリンダ１１，１２の側方あるいは下方に
設けて配管を介してそれぞれシリンダ１１，１２
に連結してもよく、あるいは渦型ダイオード２
１，３１をともにシリンダ１１，１２のいずれか
一方に連結してもよい。なお、渦型ダイオード２
１，３１は各１つづつに限らず吸込、吐出効率を
向上させるためにそれぞれ複数設置してもよい。

さらに、第３図Ａ〜Ｃに示すようにシリンダ１
１を多数配置した場合、それぞれに渦型ダイオー
ド２１，３１のいずれかを設ける必要はなく、設
置位置は例えば各図に矢印で示す位置としてポン
プ室１０全体に滞留がないように配置することが
望ましいが、各シリンダ１１は連通管１３で連通
されているため第３図の配置に限るものではなく
別の配置としてもよい。このように、渦型ダイオ
ード２１，３１の設定数、設置位置およびポンプ
室１０に対する連結位置は適宜変更し得るもので
ある。

一方、前記実施例においては複数の縦型シリン
ダ１１，１２を２本の連通管１３で連通して両シ
リンダ１１，１２の液面の高さを均等にしたが、
第４図Ａに示すような１本の吸込管２３に対して
吐出管２２を２本備えた吸込側渦型ダイオード２
１と第４図Ｂに示すような１本の吸込管３３に対
して吐出管３２を２本備えた吐出側渦型ダイオー
ド３１とを用いた第５図に示すような他の実施例
においては、吸込側タンク２４から吸込まれる液
体は吸込側ダイオード２１によつて両シリンダ１
１，１２に均等に配分され、かつ吐出側ダイオー
ド３１から吐出側３４へ均等に吐出されるため、
連結管１３を設けることなしに両シリンダ１１，
１２の液面の高さを均等にでき、建設工程の省略
あるいは接合部分の低減による信頼性の向上が図
れるという効果がある。

また、渦型ダイオード２１，３１は他の流体素
子でもよく、要するに、それぞれポンプ室１０と
吸込側タンク２４および吐出側タンク３４との間
に介在されて各々の逆流を防止可能な吸込側逆流
防止流体素子および吐出側逆流防止流体素子であ
ればよい。

さらに、駆動装置４０も前記実施例の構成に限
らず、他のポンプ装置等を用いてもよく、液体の
移送経路ではないため特に問題はないが、前記実
施例のように構成すれば可動部分が少ないため効
率がよく、かつ保守作業が容易である。

また、移送する流体が毒性を有しかつ揮発性を
有する場合等、シリンダ１１，１２の液面部分に
可撓性膜を設けて液体部分と気体部分とを完全に
仕切つて気体側へ蒸発する液体からの蒸発ガスを
侵入させないようにしたり、あるいは、通気管１
４にフイルタ部分を設ける等してもよく、このよ
うにすればポンプ室１０内に蒸発ガスが駆動装置
４０に吸い出されて外気中に拡散する等の危険を
防止できる。

さらに、シリンダ１１，１２の液体の表面にシ
リンダ１１，１２の内径よりやや小さい直径の円
板を浮遊させ、シリンダ１１，１２内の気体部分
と液体部分とが直接接触することを抑制して液体
の表面からの揮発成分の蒸発を抑制して外気への
拡散を防止してもよい。

〔考案の効果〕

前述したように、本考案の多シリンダフルイデ
イツクポンプによれば、運転効率を向上できると
ともに放射性廃液の臨界等を防止して安全な移送
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構成図、第２
図ＡおよびＢは前記実施例で用いた渦型ダイオー
ドを示す概略斜視図、第３図ＡないしＣは本考案
のそれぞれ異なる変形例を示す概略上面図、第４
図ＡおよびＢは前記実施例と異なる渦型ダイオー
ドを示す概略斜視図、第５図は本考案の他の実施
例を示す構成図、第６図は従来例を示す構成図で
ある。 １０……ポンプ室、１１，１２……シリンダ、
１３……連通管、２１……吸込側逆流防止流体素
子である渦型ダイオード、２４……吸込側タン
ク、３１……吐出側逆流防止流体素子である渦型
ダイオード、３４……吐出側タンク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 連通管で互いに連通された複数の縦型シリン
   ダからなるポンプ室と、前記各シリンダの上端
   側に接続されてポンプ室内を加圧および減圧可
   能な駆動装置と、前記シリンダの少なくとも何
   れかの下端側に接続されかつ所定の吸込側タン
   クに接続されて吸込側タンクからポンプ室へ向
   かう流れのみを通過させる吸込側逆流防止流体
   素子と、前記シリンダの少なくとも何れかの下
   端側に接続されかつ所定の吐出側タンクに接続
   されてポンプ室から吐出側タンクへ向かう流れ
   のみを通過させる吐出側逆流防止流体素子とを
   備えたことを特徴とする多シリンダフルイデイ
   ツクポンプ。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の多シリ
   ンダフルイデイツクポンプにおいて、前記吸込
   側逆流防止流体素子および吐出側逆流防止流体
   素子として渦型ダイオード流体素子を用いたこ
   とを特徴とする多シリンダフルイデイツクポン
   プ。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項または第２項
   記載の多シリンダフルイデイツクポンプにおい
   て、前記吸込側逆流防止流体素子および吐出側
   逆流防止流体素子はそれぞれ当該シリンダの底
   面に一体に又はそれぞれ独立して取り付けられ
   ていることを特徴とする多シリンダフルイデイ
   ツクポンプ。