JPS6146479A

JPS6146479A - 注入装置

Info

Publication number: JPS6146479A
Application number: JP60101683A
Authority: JP
Inventors: フランク　エイ．ウオルトン; ポール　エム．プリネ
Original assignee: Kowatachi International Ltd
Current assignee: Kowatachi International Ltd
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1985-05-15
Publication date: 1986-03-06
Also published as: US4558715A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】イ、産業上の利用分野本発明は所定量の液状添加物を流動体の流れに注入する
ためのポンプ装置に係る。装置は導管に挿入され導管を
流れる主要流体により動力が与えられ、添加剤注入ポン
プを作動せしめ比較的微少量の添加剤を所定の容積率で
主要流体の流れに注入するものである。

口、従来の技術例えば家畜類の飲料水に対する薬品投与や、塩素又はヨ
゛−ドなど添加剤による水の処理ならびに例えばｍｉ水
に対する濃縮肥料液の添加などに利用する所定のの液状
添加物を液の流れに注入するための装置が若干開発され
ている。添加物が注入されている液の流れにより動かさ
れる装置の例はフイリツペ　クローブ（Ｐｈｉ　ｌ　１
Ｆ）ＤｅＣｌｏｕｐ）に付与された米国特許第３．９３
７．２４１及び第４．０６０．３５１号に記載されてい
る。このクローブの特許に記載の装置においては、添加
物又は補助物が添加物注入ポンプを駆動する油圧モータ
のピストン室内の主要液の流れに注入される。

これは特に、添加物が塩素や肥料その他生学的に活性な
物質などのような浸食性流体である場合不利を招くもの
である。

ハ０発明が解決しようとする問題点液注入装置の利用において、主要液流中に注入されるべ
き添加物の液の世は主要液の流量に対し比較的微少であ
る。若し比較的大吐出量タイプの添加物注入ポンプを比
較的短い有効ストローク長のものに調整した場合、ポン
プは始動せずもしくは吸入吐出行程中適宜ブライミング
の維持を行わず、その結果添加物注入装置にコントロー
ル　ロスが発生する。

本文に述べた一般的タイブの先行技術による装置のもう
一つの欠点は、油圧モータ及び注入ポンプの構成におい
て駆動力がモータピストン及びポンプピストンの中心軸
に全体的にそって作用しないことである。同軸方向の駆
動ツノを発生せしめそれぞれのピストンがその作動ボア
内で曲がるのを防止し、かつモータピストンの往復動を
確実に行うよう作動する油圧モータのためのバルブ作動
機構を設けることが重要なりと確認されている。

二０問題点を解決するだめの手段本発明により、所定量の液状添加物が主要液の流れに飴
ｍ添加され、かつ主要液の流れそれ自体により添加物注
入ポンプを作動させるための駆動流体が得られるような
様式の改良せる液状添加物注入ポンプ装置が提供される
。

本発明の１つの特徴によれば、差動ピストンを有する油
圧モータが、そのモータの駆動力がほぼモータピストン
及び添加ポンプピストンの中心軸にそい向けられるよう
往復動ピストン型添加物注入ポンプに接続されているよ
うな添加物注入ポンプが得られる。

本発明のもう１つの特徴によれば、所定量の添加物がポ
ンプ作動モータの下流における地点において主要液の流
れに注入されモータ機構自体に侵食性物質が注入するの
を避【プるような改良せる添加物注入ポンプが提供され
る。

更に他の特徴によれば、比較的夕闇の添加物を注入する
ためにして、ポンプの有効吐出量を調節し、ポンプのス
トロークサイクル当りの注入添加液の量を選択的に変え
ることのできる添加液注入ポンプが得られる。

別の特徴によれば、主要液をモータの入口至からモータ
の放出室へバイパスし主要液の流れを遮断せずにポンプ
の働きを止めるよう構成した改良型の主要液バイパスバ
ルブを有する改良型の液状添加物注入ポンプが得られる
。

本発明の更に他の特徴によれば、モータピストンの往復
動に応答してポンプ油圧モータのための液流入及びｆ１
８出バルブを確実に開閉するための斬新な癲構を有する
液状添加物注入ポンプが提供される。

本発明は更に、液状添加物を主要液の流れに注入するた
めにして、主要液の流れにより駆動され、機械的に複雑
ではなく作動上確実でしかも製作及び点検手入れが経済
的な液状添加物注入ポンプを提供する。本発明の上記の
如き諸特徴及び利点ならびに追加の優れた特徴なるもの
は添付図面にもとづく下記詳Ｉｔ説明により当業者には
理解し得るものである。

ホ、実施例第１図で、液状添加物注入ポンプは参照番号１２により
一括指示されており、下方部分１６と上方部分１８を有
するハウジング１４を含んでいる。ハウジング部分１６
には対向するボス１９゜２０が設けられそれぞれ液流入
及び放出通路２１゜２２を形成する。ボス１９．２０は
図示省略せる導管に接続され水などの主要液の流れを導
くようになっており、この主要液の流れに液状添加物を
注入し通路２２を液と一緒に流れるようになっている。

ハウジング１６には往復動可能のピストンロッド３ｏの
ための第１の拡張可能なチャンバ２８を形成する円筒形
内径部又はボア２６で画成された内部円筒形壁部分２４
が含まれる。ハウジング１８は対で働く円周フランジ３
２．３４を介しハウジング１６に取外しできるように締
めつけられ、フランジ３２．３４はハンドクランプ具３
６により一体に固定され゛る。ハウジング１８には、ピ
ストンロッド３０と共同作動して第２の拡張可能なチャ
ンバ４０を形成するボア３８が設けられている。更に、
ハウジング部分１６には壁部分２４と外部円筒形側壁２
５との間に部分的に画成された第３の拡張可能な波数出
チャンバ４２が設けられている。このチャンバ４２は波
数出通路２２に連通しており、チャンバ２８は液流入通
路２１に通じている。ハウジング部分１６には更に、側
壁２５と一体に形成され添加物注入ポンプシリンダ４８
の一端に係合できるようになったネジ孔４６を有する底
壁部分４４が含まれている。ハウジング部分１６には又
、段つき孔５２を内部に形成した内部円筒形ボス５０が
形成されている。ポンプピストンロッド５４が孔５２よ
り突出し普通のピストンロッドシール５６と摺動シール
係合している。ロッドシール５６は取外しできるブラッ
グ部材５８により孔５２に好適に保持されている。

ピストンロッド３０には、第１ピストン部分３１がボア
２６内に往復動できるようにおかれピストンリングシー
ル６０でボア２６にシール係合して設けられている。ピ
ストンロッド３′０は、ピストン部３１より直径が大き
くピストン部３１に適宜固定されチャンバ４０内に摺動
できるようにおかれた第２ピストン部３３を有している
。このピストン部３３はピストンリングシール６２によ
リボア３８に摺動シール係合している。縦中心軸１７に
対し軸方向に突出しチャンバ４ｏにさらされたピストン
面３５の面積はチャンバ２８にさらされたピストン面３
７の反対方向の軸方向に突出した面積より大きい。この
ピストン面３５．３７間の１面積差はピストンロッド３
ｏを利用するモータの機能上重要である。ピストン部分
３１の底壁３９はネジ締め付は具６４によりピストンロ
ッド５４の上端に適宜取付けられている。底壁３９には
チャンバ２８をピストンロッド３０内に形成した第１チ
ャンバ２８の内部チャンバ部分６８に連通させる開口６
６が設けられている。ピストン部分３３には中央孔７０
があり、この孔は可動パルプ閉塞部材７２と共同作動の
上チャンバ２８と４０を互いに連通せしめ、又両チャン
バ２８と４０の間における液の流れを効果的に阻止する
。

第１図及び第２図において、閉塞部材７２は、中央縦孔
７４を内部に形成しかつピストン部分３３に係合し孔７
０を通じるチャンバ２８と４０の間の連通を阻止する全
体に円筒形のブラッグよりなっている。しかし、閉塞部
材７２は第１図より見てほぼ下方に動きチャンバ２８と
４０を溝８ｏを介して互いに連通させることができる（
第２図も参照せＪ：）。閉塞部材７２は板バネ８２によ
り図示位置又は開位置によせられるようになっており、
この板バネは閉塞部材７２に取付けられピストン部分３
３の軸方向突出の７ランジ部分８３に係合している。

ピストン部分３３には更に、その外周近くに形成されチ
ャンバ４２に連通している少なくとも２つの波数出バル
ブ通路８６が含まれている。通路８６を閉じるためポペ
ット型式のバルブｌ！１塞部材８８がおかれ、閉塞部材
７２上の円周溝９３（第２図参照）に好適に取付【ノた
支持部材９２の対向して半径方向に突出したアーム９０
上に支持されている。従って、閉塞部材７２がチャンバ
２８と４０を互いに１通させる位置に移動すると、バル
ブ閉塞部材８８は移動してチＡ７ンバ４０と４２の間に
おける流れを阻止する。支持アーム９０は多少弾力的に
曲がることができ、通路８６を閉じるべく閉塞部材８８
をピストン部分３３に好適に着座せしめるようになって
いる。

次に、第１図、第３図及び第４図において、バルブ部材
７２と８８はシャフト１００を有する機構によりそれぞ
れのり■閉位置間の動きを容易にされており、その機構
には孔７ｏに摺動できるようにおかれ上端に形成した横
方向のカラ一部分１０４を有する部分１０２が含まれて
いる（第１図参照）。シャフト１００には、横方向肩部
１０７を部分１０２と共に形成し細長い溝孔１０８を内
部に設けた拡大直径部分１０６が含まれる。シャフト１
００の下端にはアーム１０９で形成したヨークがＨｓプ
られ、そのアームはピストンロッド５４上端の両側のピ
ストン底部壁３９に形成した溝孔１１０を通じて突出し
ている。

シャフト１００は、溝孔１０８内におかれ両端を対向す
るリンク１１４．１１６にそれぞれ取付けたビン１１２
により構成された空回りカップリングを有する義構によ
って上下反対の極限位置によせられている。リンク１１
４と１１６はピン１１２上に保持され、ビン１１２に対
して揺動する。リンク１１４０両端はピストン部分３１
上のボス１２２に形成した細長に溝孔１２０におかれた
ビン１１８に接続されている。同様に、リンク１１６は
ボス１２０と反対のボス１２３に形成した細長い溝孔１
２１におかれた第２ビン１１８に適当に取付けられてい
る。ビン１１８は一対の伸長コイルばね１２６に取イ１
けられており、このばね１２６によりビンは溝孔１２０
．１２１内のそれぞれの極限位置へ互いに引きよせられ
る。しかしながら、ピストンロッド３０が第１図で上方
に動くのに応答して、リンク１１４及び１１６の作動に
よりビン１１８が溝孔１２０．１２１でリンクの中央位
置を通じて延′ＣｊｒＡ塞部材７２をＢ１０にはね動か
し閉塞部材８８を閉位置にはね動かす。

ピストンロッド３０の下降に応答してアーム１０９の末
端１１１がボス５０に係合し、リンク１１４及び１１６
を中心位置を越えて動かし第１図に示すようにＩＪ塞部
材７２を付１位置にはね動かし閉塞部材８８を開位置に
はね動かす。

液注入ポンプシリンダ４８の下端は液状添加物流入路１
３４を形成する取付具１３２を有する着脱式のキャップ
１３０により閉ざされている。キャップ１３０はシリン
ダ４８の下端にネジ込まれ、シート１３８に係合し液が
通路１３４を通り内部チャンバ１４０の外部に流出する
のを阻止することのできるボール型式チェックバルブ１
３６が設けられている。チェックバルブ１３６は対向す
るりテーナフインガ１４１によりシート１３８から限ら
れた動きができるよう適当に保持されている。

ピストンロッド５４は第１図に示すピストンロッド３０
の位置の場合チャンバ１４０内にかなり延びており、円
周シール部材１４６を支持する下部の横方向７ランジ１
４４を含んでいる。

特に第１図及び第５図におい刀、ポンプシリンダ４８に
は、チャンバ１４０を部分的に画成し添加物注入ポンプ
ピストン１５０を摺動支持する長手方向のボア４９が形
成されている。ピストン１５０はＯラド５４上に摺動で
きるよう軸承されており、複数本の縦通路１５２が形成
されチャンバ１４０をシリンダ４８内のピストン１５０
とシール５６の間に形成するチャンバ部分１５６に連通
させている。しかしながら、ピストン１５０の下部の横
方向端面１５３はシールリング１４６に係合し通路１５
２を通るチャンバ１４０と１５６間の液の連通を遮断す
ることができる。ピストン１５０は円周溝におかれたピ
ストンリングシール１５７によりボア１４９内に支持さ
れている。

第１図及び第６図において、ピストンロッド５４には、
横に延びる保持ビン１５８により上方ロンド部分５７に
取付けた分離可能のＯラド部分５５が含まれ、保持ビン
１５８（第６図参照）はＯラド部分５５及び５７に形成
せる共同作動の横孔に延びロンド部分を一体に結合する
。ビン１５８は弾性保持カラー１６０により第６図に示
す位置に保持され、カラーはビン１５８を引き出せるよ
う取外しができる。又、このカラー１６０はピストン１
５０との間に複数個のポンプ吐出ｍ調節ワッシャー１６
２，１６４及び１６６をロッド５４上に保持するための
リテーナを構成する。

これらのワツシ１７−１６２．１６４及び１６６は添加
物注入装置のストローク当り注入１べき液の所定口に従
ってあらかじめ選定され、ピストン１５０とカラー１６
０との間にこれらを保持すべくロンド部分５５上におか
れる。ワッシャー１６．２．１６４及び１６６は孔４９
より直径が小さく、ピストンロッド５４上にゆるく保持
されておりその周囲に添加液が自由に流れるのを可能な
らしめている。

添加物がピストンロッドやそのシール、バルブ７２及び
８８もしくは上述のバルブ作動ｉ構に露出しないようピ
ストンロッド３０で部分的に形成されたモータの下流に
おける通路２２に添加液を注入することにより装置１２
を貫通して流れる主要の流れに液状添加物を注入するこ
とができる。

これに関連して、ハウジング部分１６にはチャンバ１５
６から通路２２に通ずるよう延びる導管１６６が形成さ
れており、それによりピストン１５０によるチャンバ１
５６からの液の吐出により液は通路２２に注入され装＠
１２をほぼ通り過ぎた主要液流に混合する。

第４図及び第７図において、装＠１２は又通常モータピ
ストンロッド３０を作動させることなしに直接チャンバ
２８から装ｆｉ！１２を貫いて通路２２に流れる所の主
要液をバイパスするためのバイパスバルブを含んでいる
。テーバつきのプラグバルブ閉塞部材１７０がハウジン
グ１６に形成され、第４図及び第７図に示すようにチャ
ンバ２８と通路２２との間に延びる通路１７４に装置さ
れたテーバ上のバルブ孔１７２内に支持されている。

閉塞プラグ１７０は着脱できる保持ナツト１７６により
孔１７２内に適当に保持されている。閉塞部材１７０が
第７図の位置に回されるのに応答して主要液は直接チャ
ンバ２８から通Ｖ！１１７４と閉塞プラグに形成した適
宜通路１７１を介し通路２２に流れることができる。プ
ラグ１７０は第７図位置から約９０’回されチャンバ２
８から通路１７４を介し直接通路２２にいたる液の流れ
を阻止する。

次に、第１図を参照にして装置１２の作動につき説明す
る。第１図に示すピストンロッド３０及びピストン１５
０の位置においては、圧力を受けた主要液が通路２１を
介して図示省略の供給源からチャンバ２８及び６８にあ
り、バイパスバルブ閉塞部材は閉ざされ通路１７４を閉
止しているものと・見做される。更に、チャンバ４０．
４２及び通路２２に減圧された主要液が存在し、バルブ
８８が開位置にあるのでこれらのチャンバ４０゜４２の
それぞれの圧力は同じであるものと見做される。又、通
路１３４は図示省略の液状添加物供給源に連通しており
、一定量の添加物がピストン１５０及びピストンロッド
５４の先行せる作動サイクルの結果としてチャンバ１４
０内に吸い込まれているものと見做される。チャンバ２
８及び６８における液圧がチャンバ４０及び４２の液圧
より高いので、ピストン面３７で形成される有効面積に
わたり作用する圧力流体力によりピストンロッド３０は
上昇する方向に押しやられる。

ピストンロッド３０が図示位置から上昇するにつれ７ラ
ンジ１４４は移動しシール１４６でピストン１５０にシ
ール係合する。シール１４６がピストン１５０に係合す
るや否や、チャンバ１５６内に閉じ込められた添加物液
がピストンのその後の上昇中通路１６４を通り通路２２
に押し出される。同時にチェックバルブ１３６が開き、
ピストン１５０下方のチャンバ１４０に新しい装入分の
添加物液を流入させる。ピストンロッド３０が上昇する
につれ、カラー１０４は横方向のハウジング壁１８０に
溝孔１２０及び１２１ではそれぞれのリンク１１４及び
１１６の中心におかれる位置の方に係合し始める。チャ
ンバ４２の容積はチャンバ４０の容積の減少と同じ割合
では増加しないので主要液の若干の吐出がチャンバ４２
から通路２９と通路２２を通じて行われ、ピストンロッ
ド３０とピストン１５０の上方ストローク運動中通路２
２に注入されつつある添加物と混合する。

ピストンロッド３０が更に上昇するにつれ、リンク１１
６及び１１８は中心上を通り過ぎばね１２６ににリピン
１１８は互いに引きよせられビン１１２を急速に溝孔１
０８の底端に移しシャフト１００を押しバルブ閉塞部材
７２を閉位置にはね動かす。バイアスばね８２も中心を
超える位置を通過し、チャンバ６８内で働く圧力流体の
押しつけに抗して閉塞部材７２を聞かせる上でその助け
となる。閉塞部材７２の閉位置への運動は又バルブ８８
をピストン部分３３に着座させることにより通路８６を
効果的に閉じる。

バルブ部材７２が閉位置を占める状１ぷで、チＡ７ンバ
２８及び６８内の高圧の圧力流体は通路８゜を介してチ
ャンバ４０に通じピストン面３５に作用する。ピストン
面３５の軸方向突出面面積は反対の有効面面積３７より
大きいのでピストンロッドはここでチャンバ４０内に流
体が入るにつれ下方に下げられる。このピストンロッド
３０の下降運動によりチャンバ４２から流体が通路２２
を介しピストンロッドの上昇ストローク中通路に注入さ
れた液状添加物の装入分と混合する。

ピストンロッド３０が下降するにつれバルブ閉塞部材７
２は閉位置を保ちリンク１１４及び１１６ならびにビン
１１２は上昇運動中に移された位置を保つ。ピストン１
５０及びワッシャー１６２．１６４．１６６も、ピスト
ンロッド５４が下降中であってもカラー１６０がワッシ
ャー１６２．１６４．１６６及びピストン１５０の組立
体に係合するまでボア壁４９に対するピストンリングシ
ールの摩擦係合のため上述の上方位置に静止しておかれ
る。ロッド５４が更に下降すると、ピストン１５０及び
ワッシャー１６２，１６４゜１６６はロッド５４と一緒
に動かされる。ピストンロッド５４の下降中、チェック
バルブ１３６は通常閉位置にある。

ピストンロッド３ｏ及びロッド５４が開始位置に戻ると
、チャンバ１４０内の流体は７ランジ１４４の周り及び
ピストン１５０の通路１５２を漬れチャンバ１５６を液
状添加物で一杯の状態に保つ。シャフトアーム１０９の
末端１１１がボス５０の上部に係合し、リンク１１４及
び１１６が中心位置に達しこれを通り過ぎるまでシャフ
ト１００をピストンロッド３ｏに対し動かし、そこでば
ね１２６によりビン１１２が溝孔１０８の上端にはね動
かされ、シャフト１ｏ○にＷＪ撃を与えこれを上方に動
かし肩部１０７をバルブ閉塞部材７２に係合せしめ部材
７２を強制的に第１図に示す位置に戻す。この閉塞部材
７２はばね８２により動ぎ易くされ閉位置によせられて
いる。バルブ７２が閉じバルブ部材８８が開くや否や、
ピストンロッド３０は既述の如き上昇ストロークを始め
るが、シール１４６がピストン１５０の底面１５３に係
合しチャンバ１４０と１５６との間の連通を遮断するま
で所定量添加物の吐出は行われない。

ピストンロッド３０のストロークサイクル当り注入され
る液状添加物の量はワッシャー１６２゜１６４及び１６
６よりなるワッシャー積みの全体の高さによりあらかじ
め選定される。追加のワッシャーをピストン１５０とカ
ラー１６０との間に配しても良く、又は図示のワッシャ
ーを１枚又はそれ以上ピストンロッド５４から取外して
も良い。

ワッシャーの枚数が少なければ少ない程又はピストン１
５０とカラー１６０との間のワツシψ−積みの厚みが小
さければ小さい程ピストン１５０のストロークザイクル
当りの注入液１ｎがそれだ（プ小さくなる。何故ならば
ロッド５４によるビス１−ン１５０の上方移動はシール
１４６が面１５３に係合するまでは行われない。ピスト
ンロッド５４上に保持されるワッシャーの枚数は、シリ
ンダ４８をハウジング１６との接続部でネジを外しカラ
ー１６０及びピン１５８を取り外しロッド部分５５をロ
ッド部分５７より切り離しそれによりワッシャーを任意
に追加したり又はロッド部５７より取り外すなどして適
当に変えることができる。次に、ロッド部分５５をロッ
ド部分５７に再組立てしてシリンダを元の場所に戻す。

ピストンロッド３０とピストンロッド５４及び液状添加
物ポンプピストン１５０は、これら装置１２部分に作用
する作動力のずべてはほぼ中心軸線１７にそって方向が
向けられピストンロッド３０やロッド５４又はピストン
１５０を曲げるような傾向はないように構成されている
。

次に、第８図及び第９図に示す添加物注入装置２１０の
もう一つの実施例においては上述の装置１２のモータと
同様な線型往復動式油圧モータ２１２を使用するにうに
なっている。モータ２１２には、適当なバンド型締付具
２１６により一体に結合された上方部分２１５と下方部
分２１７、とに形成されたハウジング２１４が含まれる
。ハウジング部分２１７には導管部分２１８及び２２０
に形成した主要液流入通路及び流出通路が設けられ、家
庭用給水ラインその他２２１などの液導管にモータ２１
２を装置している。ハウジング部分２１７には、ピスト
ンロッド２２４が往復動できるようにおかれたシリンダ
ボア２２２を構成する内部シリンダ壁２２３がある。ピ
ストンロッド２２４には、ボア２２２内に往復動できる
ようにおかれた第１ピストン部分２２５と、ハウジング
部分２１５内に形成せるボア部分２２８内に往復動でき
るようにおかれた第２ピストン部分２２６がある。

ピストンロッド２２４には、孔２３４のための閉塞体を
形成するよう作動できピストン部分２２６にあるそれぞ
れのボート２３８上方に閉じるよう作動できる第２バル
ブ２３６に接続した第１バルブ２３２が設けられている
。バルブ組立体２３０はピストンロッド２２４内のチャ
ンバ２４０からチャンバ２４２へかつチャンバ２４２か
ら放出導管２２０に通じる環状通路２４４への圧力流体
の流入を行うよう作動できる。チャンバ２４０はチャン
バ部分２４５及びピストン部分２２５の間口２４７を介
して流入通路２１８に通じている。

ピストン部分２２５の有効横断面積上に働くチャンバ２
４０内の圧力液はロッド２４８を含む作動別横２４６が
ハウジング部分２１５の壁２１９に係合しバルブ２３２
の開きを行いバルブ装置２３６を閉じるまでビス１−ン
組立体２２４を第８図Ｊ二り見て上方に動かすよう作動
できる。バルブ２３２が聞くと圧力液がチャンバ２４２
に入れられピストン部分２２６の大きな有効断面積に働
ぎピストンロッドを反対方向に動かず。義構２４６には
対向せるリンク２５２及び２５４とコイルばね２５６よ
りなるオーバセンターバイアスリンケージが含まれる。

ロッド２４８には溝孔２４９が第９図にも示すように設
けられその中にピン２５８が限られた往復運動ができる
ようおかれロッド２４８をピストンロッド２２４の往復
動に応じてバルブ２３２閉塞の上方限界位置へかつバル
ブ２３２を聞きバルブ装＠２３６を閉じる下方限界位置
へはね動かす。上述のバルブ支承及び作動リンケージは
実質的には第１図から第７図に示す実施例に関して説明
せるリンケージに同じである。

ピストンロッド２２４は細長いボンブピストンロッド２
６２に接続され、このロッドはハウジング部分２１７内
に形成せる内部ボス２６４及び外部ボス２６８を通じて
延び、外部ボス２６８には添力０物注入ボン・プ２７１
の上端を受けるために雄ねじ２７０が設けられている。

モータ２１２は導管２２１を流へる主要液の圧力を利用
してピストンロッド２６２を往復動させることができ、
導管２２１内に装置２１０が配置され塩素溶液又はヨー
ド溶液などの添加物液が主要液の流れ方向におけるモー
タ２１２の下流側の地点で微少量注入される。ピストン
ロッド２２４の毎ストロークごとにモータ２１２を通じ
て一定量の液がモータ２１２を介して吐出されるので、
ピストンロッド２６２の移動量と添加物ポンプ２７１の
有効吐出量との間に直接の関係がモータ２１２のストロ
ークサイクル毎に得られる。ピストンロッド２２４上に
動く合成力の作用線もピストンロッド２６２の中心軸に
合致しており、流れに注入される液状添加物はモータ２
１２の下流側の地点で注入されそれにより主要流体及び
液状添加物の混合物に対するモータ作動部分の露出を防
ぐ。

次に、先ず第１０図において、添加物注入ポンプ２７１
には上部ヘッド部材２８２上に形成せるボス２８１に上
端をネジ結合させた円筒又はハウジング２８０が含まれ
ている。ヘッド部材２８２はボス２６８でモータ２１２
にネジで固定されている。添加液ポンプ２７１には更に
下部ヘッド部材２８４がシリンダ筒２８０の反対端にネ
ジ結合され流入導管部分２８８を形成するボス２８６を
設けている。ボス２８６はタンクやたまり２９２などの
添加液源に通じる導管２９０に接続している。（第８図
参照）。再び第１０図で、ボール型式流入チェックバル
ブ２８５が流入チャンバ２９７内におかれ、ボス２８６
に固定されたシート２８９に係合するように作動する。

下部ヘッド部材２８４には、カップラーナツト２９５を
受けるための雄ネジが形成されたボス２９３を形成する
分岐部２９１が設けられている。チャンバ２８７に通ず
る内部流通路２９６がヘッド部材２８４に形成され、こ
の通路はチャンバ２９７に開口しておりチャンバ２９７
内にはボール型式の放出チェックバルブ部材２９８がお
かれバルブシート３００に係合するようになっている。

バルブ部材２９８は取外しできるインサート３０４によ
りヘッド部材２８４に保持されたバネ３０２により弁閉
塞位置におしやられている。インサート３０４には内部
に適当な通路装置ｆ！　３０６が形成され、流体がバル
ブ部材２９７を通りナツト２９５でヘッド部材２８４に
接続された添加物放出導管３１０に流れ込むことができ
るようになっている。

上部ヘッド部材２８２には又側方に延びる分岐部３１４
と、添加流体バイパス導管３１８をヘッド部材２８２に
接続しそれにより添加液をポンプ２７１によりタンク２
９２にバイパスして戻せるようにした接続ナツト２９５
を受けるようになった雄ネジボス部３１６が設けられて
いる。バイパスチェックバルブ２９９がヘッド部材２８
２に形成した通路３２０におかれ、インサート１０４に
より保持されたバネ３０２でシート３２２に当接する開
位置に保持されている。通路３２０は接続通路１２４を
介しボア２８２に通じている。

ポンプ２７１にはロッド６２の一体延長部よりなる往復
動ピストン３３０が含まれている。第８図に示すように
、ロッド２６２はボス２６４にシールリテーナカバー３
３４にＪ：り保持されたシール３３２を通じて延びてい
る。第１０図において、第２シール３３６がヘッド部材
２８２内に適宜配＠されＯラド２６２がボア２８３に入
り込む地点近くでこれとシール係合をしている　ガスケ
ット部材３３８がボス２６８とヘッド部材２８２との間
におかれている。ロッド２６２の直径はその全長を通じ
一定であることが望ましい。ピストン部分３３０は第３
シール部材３４０を通じて延びこのシール部材は環状リ
ング形のスペーサ３４２゜３４４．３４６，３４８及び
３５０の椛成によりシリンダボア２８３におかれている
。スペーサ３４２から３５０の数は例示的に示されより
多く又は少ないスペーサを用いても良い。

ピストン３３０には軸方向に延びるらせん形溝３５４が
外周上に形成され（第１１図も参照）、この溝は第１０
図に示す如く末端３５６かららせん端３５８に延びてい
る。溝はピストン３３０がボア２８３内で往復動じ溝の
一部がシール部材３４０を通過する゛時シール部材の外
周に均等摩耗が得られシールに切込みを形成するのを防
止するようにらせん形状に形成されている。スペーサ３
４２から３５０は直径がピストン３３０より十分大きく
チャンバ３４１．３４３をそれぞれ形成している。チャ
ンバ３４３はＦ２数の横に延びる孔３６０とスペーサ部
材３４２に形成した環状渦３６１とシリンダ筒２８０の
側壁に必る溝３６１を介して通路３２０に通じている。

ピストン３３０は、その下降ストローク長に溝３５４の
端部又はコントロール縁部３５８が容積吐出調部点又は
カットオフ点として鮎くようボア２８３内で往復動して
作動する。溝端３５８がチャンバ３４３からシール部材
３４０を通りチャンバ３４１に移動すると、チャンバ３
４３と３４１の間における連通が中断され、更にチャン
バ３４１へのピストン３３０の吐出によりチャンバ３４
１の容積は減少する。この作用により通路２９６を通り
流体が吐出され放出チェックバルブ２９８を開き所定量
の流体が導管３１０内にモしてモータ２１２の下流側の
取付具３１１において主要液尋管２２１内に吐出される
。

モータ２１２によりピストン３３０が反対方向に動かさ
れた時チャンバ３４１の容積が増加するにつれ導管２９
０から液が充満され溝コントロール縁３５８がシール部
材３４０を通りチャンバ３４３に入るにつれ、添加液は
特に第８図に示すように装入ポンプ３３３などの低圧チ
ャージポンプをタンク２９２とチャンバ３４１の間の導
管２９０においた場合Ｒ３５４を通じてチャンバ３４３
にも流れ込む。チャージポンプ３３３はチャンバ３４１
に液を装入するため好適に設けられるけれど導管３１０
に通ずる流出チェックバルブ２９８を聞くに足る液圧は
提供しない。しかしながら、装置１０はチャージポンプ
なしに作動し、ピストン３３０の上昇ストローク中にお
【プるチャンバ３４１の増加吐出量によりチャンバを完
全に充満させることができる。ピストン３３０の比較的
長いストロークならびに溝３５４の小寸法によりチャー
ジポンプ３３３がなくとも液を効果的にチャンバ３４１
に吸引する。その上、バルブ部材２９８の聞きに対する
抵抗によりコントロール縁３５８が下降してシール３４
０内に入り込んだ時にのみポンプ２７１の有効吐出が行
われる点が保証される。

ピストン３３０がその上昇ストロークの限度に達し下降
ストローク運動を始めた時、チェックバルブボール２８
５はシート２８９に接し閉じピストン３３０が下降する
につれ液はチャンバ３４１から溝３５４を通りチャンバ
３４３内に添加物は移され、これは溝コントロール縁３
５８がシール３４０に達づ゛るまで続く。チャンバ３４
３に入る液は孔３６０よりシリンダ筒２８０の端部にあ
る１＋４３６３　、通路３２０を介し更にバルブ２９９
を径由し導管３１８に移送される。従って、ボア２８３
内のシール部材３４０の配置によりピストン３３０の有
効吐出ｍが確定される。

シール部材３４０の位置は、ヘッド部材２８２からシリ
ンダ筒２８０を取外すが又はシリンダ筒２８０の下端か
らヘッド部材２８４を取外し更に必要に応じシール部材
３４０を任意に選ばれた一対のスペーサの間に再位置ぎ
めすることににりこれを容易に変えることができる。ス
ペーサ３４２は他のスペーサに対し第１０図に示す位置
にとどまり、実際上シリンダ筒２８０の一部として形成
される。チャンバ３４１及び３４３に比して比較的大き
なストローク長を有するピストン３３０などの如きピス
トンを設けることにより添加物１．０に対し主要液３．
０００の割合から添加物１．０に対し主要液１５．００
０の割合の範囲が約３．０ミリメートルの直径及び約１
７．０ミリメートルのストローク長をもつピストンによ
り容易に得ることができる。

第８図及び第１２図において、モータ２１２には主要液
がピストンロッド２２４を動かすことなしに導管２２０
を流れるように流入導管２１８から直接主要液を環状チ
ャンバ２４４にバイパスするための斬新なバルブ構成が
設けられている。ハウジング部分２１７にはテーバのつ
いた以上のボア３７０が流入導管２１８からチャンバ２
４４内に間口して設（プられ、シールリング３７４を上
部に配して有するバルブ閉塞ピストン３７２を受けるよ
うになっている。この閉塞ピストン３７２は取外し可能
のリテーナナツト３７８を通して延び作動ハンドル３８
０に接続する作動軸３７６に接続されている。作動軸３
７６には横方向に延びる保持ピン３８１が含まれこのピ
ンにより軸３７６は回転しナツト３７８に長手方向に延
びる溝孔３８３にピン３８１をおきバルブ閉塞ピストン
３７２が図示の閉止ロック位置から第８図の鎖線に示す
閉位置に移動できるようにする。バイパスバルブは通常
図示の如く軸３７６を回転し保持ナツト３７８の皿もみ
孔３８５で形成した表面３８４近くに保持ピン３８１を
おくことによりバルブ閉位置にロック固定されて維持さ
れる。従って、主要液を直接導管２１８から環状チャン
バ２４４を介して導管２２０にバイパスしたい時には、
作動ハンドル３８０を回しピン３８１を溝孔３８３に合
わせ第１図の位置に動かす。この主要液を環状チャンバ
２４４を介してバイパスする工程にはバルブ組立体２３
０の位置に依存するチャンバ２４２が含まれる。従って
、ピストンロッド２２４及びバルブ組立体２３０の位置
いかんに係りなく主要液を直接導管２１８から導管２２
０に導くことができ、主要液が直接放出導管ライン２２
１にバイパス中の時ピストンロッド２２４を非作動の状
態にする。

装置２１０の作動については装置１２の作動についての
既述の説明及びモータ２１２ならびにポンプ２７１の説
明により容易に理解できるものである。

全体の装置１２ならびに装置２１０は各種腐食剤及び非
腐食性液を吐出するためのポンプに用いられる普通の工
学材料より作られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による添加物注入ポンプ装置の中心縦断
面図、第２図は第１図の線２−２による細部断面図、第３図は
第１図の線３−３による細部断面図、゛第４図は第１図
のｔｌＡ４−４による細部断面図、第５図は第１図の線
５−５による断面図、第６図は第１図の線６−６による
断面図、第７図は第４図の線７−７による細部断面図、
第８図はもう一つの実施例による添加物注入ポンプの中
心縦断面図、第９図は第８図の線９−９による細部断面図、第１０図
は第８図の添加物注入ポンプの拡大中心縦断面図、第１１図は第９図の線１１−１１による細部断面図、第１２図は第８図の線１２−１２による細部断面図であ
る。１２・・・液状添加物注入ポンプ、１４・・・ハウジング、２１．２２・・・液流入及び放出通路、３ｏ・・・ピス
トンロッド、２８・・・第１チャンバ、４ｏ・・・第２
チャンバ、４２・・・第３チャンバ、４８・・・添加物
注入ポンプシリンダ、５４・・・ボンブピストンロッド
、３１・・・第１ピストン部分、２６．３８・・・ボア、
３３・・・第２ピストン部分、３５．３７・・・ピストン面、７０・・・中央孔、７２
・・・バルブ閉塞部材、８２・・・板バネ、８６・・・
波数出バルブ通路、８８・・・バルブ閉塞部材、９０・
・・支持アーム、１００・・・シＡ７フト、１０４・・
・カラー、１１４，１１６・・・リンク、１１２・・・
ピン、１１８・・・ピン、１２０・・・溝孔、１２６・
・−バネ、１３２・・・取付具、１３４・・・液状添加
物流入路、１３０・・・キャップ、１４０・・・内部チ
ャンバ、１３６・・・ボール型チェックバルブ、１．５０・・・
ピストン、１５２・・・縦通路、１６２．１６４．１６
６・・・ワッシャー、１６０・・・カラー、１７０・・
・バルブ閉塞部材、１７１．１７４・・・通路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定量の流体添加物を主要流体の流れ内に注入す
るための装置にして、第１及び第２のシリンダ内径部と該内径部内に往復動で
きるようにおかれた差動ピストン組立体を画成し第１、
第２及び第３チャンバを内部に形成したハウジングと、前記ピストン組立体に作用すべく前記第１チャンバに主
要流体を加圧導入するため前記ハウジングに設けた流入
通路と、前記第２及び第３チャンバからの主要流体を前記装置か
ら導くため前記ハウジングに設けた放出通路と、添加物流体シリンダと、該添加物流体シリンダ内におか
れ一定量の添加物流体を該シリンダから吐出し前記主要
流体内に注入するための添加物流体ピストンと、前記ピストン組立体を前記添加物流体ピストンに相互接
続し前記ピストン組立体と一緒に往復動するためのピス
トンロッドと、前記ピストン組立体に関連しており、前記第１及び第２
チャンバを互いに連通するようにおき前記第２及び第３
チャンバ間の連通を遮断する位置と、前記第２チャンバ
を前記第３チャンバに連通する一方前記第１チャンバを
前記第２チャンバから遮断する位置とのそれぞれに動く
ことのできるバルブ装置と、該バルブ装置を前記位置のそれぞれにたわみよせるため
の装置と、前記主要流体内に添加物流体を注入するため前記添加物
流体シリンダに連通する添加物流体注入通路を形成する
装置を有する注入装置。
（２）前記バルブを位置間に動かすための装置にして、
前記ピストン組立体上におかれ該ピストン組立体に対し
往復動し前記バルブ装置を前記位置間に動かすためのシ
ャフトと、該シャフトの動きに応答して該シャフトを前
記位置のそれぞれの１つにおしやるためのトグル装置を
有する特許請求の範囲第１項による装置。
（３）前記シャフトは、前記ハウジングに係合し前記ピ
ストン組立体の対向する極限位置へ向けての前記ピスト
ン組立体と共の前記シャフトの動きに応答して該シャフ
トの反対方向における動きを開始できる装置を有する特
許請求の範囲第２項による装置。
（４）前記シャフトは前記ピストンロッド装置と同軸状
である特許請求の範囲第３項による装置。
（５）前記バルブ装置は前記シャフト上に摺動できるよ
うに取付けられ前記ピストン組立体に対する開閉位置間
に動くことができ前記第１チャンバからの主要流体を前
記第２チャンバに導くための第１閉塞部材を有する特許
請求の範囲第３項による装置。
（６）前記第１閉塞部材と前記ピストン組立体との間に
接続され前記第１閉塞部材を前記開閉位置のそれぞれに
おしよせるよう作動できる板バネ装置を有する特許請求
の範囲第５項による装置。
（７）前記トグル装置は、前記シャフトを前記ピストン
組立体に相互接続するリンク装置と、該リンク装置に関
連し、該リンク装置が前記バルブ装置の前記位置に対応
する前記リンク装置の対向する安定位置の間の不安定位
置を通り動くのに応答して前記シャフトを反対方向の内
の選ばれた１つにおしやるためのバネ装置とを有する特
許請求の範囲第５項による装置。
（８）前記トグル装置は、前記シャフトと前記リンク装
置の間に空回りカップリングを形成し前記リンク装置が
安定位置の方に動く時前記シャフトに衝撃力を与え前記
第１閉塞部材を前記開閉位置のそれぞれの１つの方に動
かすための装置を有する特許請求の範囲第７項による装
置。
（９）前記添加物流体シリンダは対向するヘッド装置と
、該添加物流体シリンダにそれぞれ連通して流体流入、
流体放出及び流体バイパス通路を形成する装置と、添加物流体を前記流入通路を介して前記添加物流体シリ
ンダに入れ添加物流体を前記放出及びバイパス通路を介
して放出するためそれぞれ前記通路に挿入された一方向
バルブと、前記添加物流体シリンダ内に挿入され前記添加物流体ピ
ストンと協力して前記添加物流体シリンダ内に対向する
流体流出及びバイパスチャンバを形成するシール装置と
を有し、前記添加物流体ピストンは、該ピストンの流体吐出スト
ローク時添加物流体を前記放出チャンバから前記バイパ
スチャンバにバイパスし前記放出導管に放出される流体
の量を調節するように前記シール装置に協力する通路装
置を内設する特許請求の範囲第１項による装置。
（１０）前記通路装置は前記添加物流体ピストンの外周
にそい軸方向に延びる溝を有する特許請求の範囲第９項
による装置。
（１１）前記通路装置は前記添加物流体ピストンの外周
におけるらせん状の溝を有する特許請求の範囲第１０項
による装置。
（１２）前記添加物流体シリンダ内に互いにかつ前記シ
ール装置に対して所定の関係で挿入ができ前記シール装
置を選択的に位置ぎめするための複数個の環状スペーサ
を有する特許請求の範囲第９項による装置。
（１３）前記添加物流体ピストンは前記添加物流体シリ
ンダを第１及び第２の添加物流体チャンバに分割し、前
記添加物流体ピストンは前記ピストンロッド上に摺動で
きるよう取付けられ少なくとも前記添加物流体ピストン
の１つの位置において前記添加物流体チャンバを相互接
続する通路装置を有し、前記ピストンロッド装置は隔て
られたストップ装置を形成して有し前記ピストン組立体
の往復動ストロークサイクル中前記添加物流体ピストン
を添加物流体取り入れ及び送りストロークを通じて往復
動せしめ前記主要流体への所定の添加物流体装入分の吐
出を行う特許請求の範囲第１項による装置。
（１４）前記ピストンロッド装置上の前記ストップ装置
の１つは前記添加物流体ピストンに係合し該ピストン内
の前記通路装置を前記添加物流体チャンバとの相互接続
から閉じるための装置を有する特許請求の範囲第１３項
による装置。
（１５）前記ピストンロッド装置上の前記添加物流体ピ
ストンと前記ストップ装置の１つとの間に着脱自在に取
付けができ、前記添加物流体ピストンの吐出量を選択的
に変え前記添加物流体ピストンの送りストローク中前記
主要流体に注入される添加物流体の装入量を変えるため
のスペーサ装置を有する特許請求の範囲第１４項による
装置。
（１６）前記添加物流体注入通路を形成する前記装置は
前記ハウジング内にありかつ前記添加物流体シリンダと
前記放出通路に連通し添加物流体を前記第１チャンバの
下流において本装置を通る主要流体の流れ方向に該主要
流体内に注入する特許請求の範囲第１項による装置。