KR20110013347A - Dual reciprocating pump - Google Patents

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KR20110013347A
KR20110013347A KR1020107018866A KR20107018866A KR20110013347A KR 20110013347 A KR20110013347 A KR 20110013347A KR 1020107018866 A KR1020107018866 A KR 1020107018866A KR 20107018866 A KR20107018866 A KR 20107018866A KR 20110013347 A KR20110013347 A KR 20110013347A
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히로유키 타나베
쿄우헤이 이와부치
아츠시 요시다
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가부시키가이샤 이와키
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Abstract

항상 안정된 펌프 동작이 가능하며, 맥동을 억제한다. 케이스 부재(2)는 내부에 축방향을 따라 한쌍의 공간을 형성한다. 가동 칸막이 부재(3)는 한쌍의 공간 내에 각각 축방향으로 변형 자유롭게 배치되어 한쌍의 공간을 각각 축방향으로 펌프실(5) 및 작동실(6)로 구분한다. 연결 샤프트(11)는 가동 칸막이 부재(3)를 신축 부재(14)를 통해 축방향으로 신축 자유롭게 연결한다. 밸브 기구(27)는 작동실(6)에 작동 유체를 도입하고, 작동실(6)로부터 작동 유체를 배출한다. 컨트롤러(25)는 한쌍의 가동 칸막이 부재(3)의 변위를 각각 연속적으로 검출하는 변위 센서(23)의 출력에 기초해서 한쪽 펌프실(5)의 압축 공정과 다른쪽 펌프실(5)의 압축 공정이 부분적으로 중복되는 중복거리를 가지도록 밸브 기구(27)를 전환함으로써 한쌍의 가동 칸막이 부재(3)를 구동한다. Stable pump operation is possible at all times and suppresses pulsation. The case member 2 forms a pair of spaces along the axial direction therein. The movable partition member 3 is axially freely arranged in the pair of spaces, respectively, to divide the pair of spaces into the pump chamber 5 and the operating chamber 6 in the axial direction, respectively. The connecting shaft 11 freely expands and contracts the movable partition member 3 in the axial direction through the elastic member 14. The valve mechanism 27 introduces a working fluid into the working chamber 6 and discharges the working fluid from the working chamber 6. The controller 25 has a compression process of one pump chamber 5 and a compression process of the other pump chamber 5 based on the output of the displacement sensor 23 which continuously detects the displacement of the pair of movable partition members 3, respectively. The pair of movable partition members 3 are driven by switching the valve mechanism 27 so as to have a partially overlapping overlapping distance.

Figure P1020107018866
Figure P1020107018866

Description

2연 왕복동 펌프{DUAL RECIPROCATING PUMP}Double Reciprocating Pumps {DUAL RECIPROCATING PUMP}

본 발명은 연결 샤프트(shaft)로 연결된 한쌍의 벨로우즈(bellows), 다이아프램(diaphragm), 플런저(plunger) 등의 가동 칸막이 부재에 의해 형성된 한쌍의 펌프실이 교대로 압축 공정과 팽창 공정을 반복함으로써 펌프 동작을 하는 2연 왕복동 펌프에 관한 것이며, 특히 연결 샤프트에 탄성 수단을 마련해서 이송 유체의 맥동(脈動)을 저감하도록 한 2연 왕복동 펌프에 관한 것이다. According to the present invention, a pair of pump chambers formed by movable partition members such as a pair of bellows, diaphragms, and plungers connected by a connecting shaft alternately repeat the compression process and the expansion process. The present invention relates to a two-stage reciprocating pump that operates, and more particularly, to a two-stage reciprocating pump provided with an elastic means in the connecting shaft to reduce pulsation of the conveying fluid.

연결 샤프트로 연결된 벨로우즈 등의 가동 칸막이 부재에 의해 한쌍의 폐(閉)공간이 펌프실과 작동실로 구획되고, 한쌍의 작동실에 교대로 작동 유체를 도입함으로써, 연결 샤프트를 왕복동시켜 펌프실을 교대로 압축 및 신장시키도록 한 2연 왕복동 펌프가 알려져 있다. 이러한 종류의 펌프에서는, 연결 샤프트의 왕복 이동 스트로크의 단부(端部)에서 한쌍의 흡입 밸브 및 한쌍의 토출 밸브가 각각 한쪽 펌프실측에서 다른쪽 펌프실측으로 전환되고, 그 결과로서 토출 유량에 스트로크 수에 대응한 맥동이 발생한다. 이러한 맥동은 여러 장해를 초래한다. 예를 들면 반도체 용도에서는 필터에 막힌 파티클이 맥동에 의해 밀려나 하류측으로 혼입하거나, 배관의 흔들림에 의해 이음새로부터 새어나오거나, 세정조의 액면이 물결치거나, 웨이퍼에 액을 분사하는 노즐 선단이 진동하여 세정 효율이 저하하거나, 액체의 관성 저항이 증가해서 유량이 안정되지 않는 등의 문제가 있다. 특히 반도체, 액정, 태양 전지, 의약, 식품 등의 제조 프로세스 분야에 있어서 개선해야 할 큰 과제가 되고 있다. A pair of closed spaces are partitioned into a pump chamber and an operating chamber by movable partition members such as bellows connected to the connecting shaft, and the working chamber is reciprocated to alternately compress the pump chamber by alternately introducing a working fluid into the pair of operating chambers. And two-stage reciprocating pumps which are adapted to expand are known. In this type of pump, at the end of the reciprocating stroke of the connecting shaft, the pair of intake valves and the pair of discharge valves are respectively switched from one pump chamber side to the other pump chamber side, and as a result, the number of strokes in the discharge flow rate. The pulsation corresponding to this occurs. This pulsation causes several obstacles. For example, in semiconductor applications, particles blocked by the filter are pushed by the pulsation and mixed downstream, leaked from the seam by the shaking of the pipe, the liquid surface of the cleaning tank is waved, or the tip of the nozzle that sprays the liquid onto the wafer vibrates. There is a problem that the cleaning efficiency is lowered, the inertial resistance of the liquid is increased, and the flow rate is not stabilized. In particular, in the field of manufacturing processes such as semiconductors, liquid crystals, solar cells, medicines, and foods, there is a big problem to be improved.

이러한 문제를 해결하기 위해, 종래, 연결 샤프트의 일부에 코일 스프링을 마련함으로써, 가동 칸막이 부재를 왕복동 방향으로 탄력적으로 연결함에 따라, 상술한 맥동의 저감을 꾀한 기술도 알려져 있다(특허문헌 1, 2). In order to solve such a problem, the technique which aimed at reducing the pulsation mentioned above is also known conventionally by providing a coil spring in a part of connection shaft, and connecting a movable partition member elastically in a reciprocating direction (patent document 1, 2). ).

일본국 공표특허공보 평11-504098호(7페이지 20행∼25행, 도 1)Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-504098 (7 pages, 20 lines to 25 lines, Fig. 1) WO00/15962(4페이지 37행∼5페이지 5행, Fig. 1)WO00 / 15962 (page 4, line 37 to page 5, line 5, Fig. 1)

그러나 상술한 특허문헌 1에 개시된 2연 왕복동 펌프에서는, 한쪽 펌프실이 팽창 공정에서 압축 공정으로 바뀌는 스트로크 엔드에서, 다른쪽 펌프실의 팽창 공정이 개시되고, 이 팽창 공정 개시의 지연을 코일 스프링의 수축에 의해 흡수하고자 하는 것이기 때문에, 한쌍의 펌프실에서 적극적으로 압축 공정의 종료와 개시 기간을 중복시키는 방식에 비해 맥동 제거 효과가 적다는 문제가 있다.However, in the double-reciprocating reciprocating pump disclosed in Patent Document 1 described above, the expansion process of the other pump chamber is started at the stroke end in which one pump chamber is changed from the expansion process to the compression process, and the delay of the expansion process start is delayed to the contraction of the coil spring. In order to absorb by this, there exists a problem that a pulsation removal effect is less compared with the method of actively overlapping completion | finish and start period of a compression process in a pair of pump rooms.

또한 특허문헌 2에 개시된 2연 왕복동 펌프에서는, 펌프실의 팽창 공정과 압축 공정의 전환 타이밍이 시간으로 컨트롤되고 있기 때문에, 운전 개시 후의 탄성 부재의 발열이나 주위 환경의 변화 등의 경시 변화나, 스트로크 수를 변화시켰을 경우, 왕복 운동의 위상이 서서히 변화하여 펌프 동작이 불안정해진다는 문제가 있다. In addition, in the two-stage reciprocating pump disclosed in Patent Document 2, since the timing of switching between the expansion process and the compression process of the pump chamber is controlled by time, changes over time such as heat generation of the elastic member after the start of operation, change of the surrounding environment, and the number of strokes In this case, there is a problem in that the phase of the reciprocating motion gradually changes and the pump operation becomes unstable.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 항상 안정된 펌프 동작이 가능하고, 맥동을 억제한 2연 왕복동 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다. This invention is made | formed in view of such a point, Comprising: It aims at providing the double reciprocating pump which can always operate a stable pump and suppressed pulsation.

본 발명에 따른 2연 왕복동 펌프는, 내부에 축방향을 따라 한쌍의 공간을 형성하는 케이스 부재와, 상기 한쌍의 공간 내에 각각 축방향으로 변형 또는 이동 자유롭게 배치되어 상기 한쌍의 공간을 각각 축방향으로 펌프실 및 작동실로 구분하는 한쌍의 가동 칸막이 부재와, 상기 한쌍의 가동 칸막이 부재를 신축 부재를 통해 축방향으로 신축 자유롭게 연결하는 연결 샤프트와, 상기 펌프실의 흡입측에 마련되며 상기 펌프실로 이송 유체를 유도하는 흡입 밸브와, 상기 펌프실의 토출측에 마련되며 상기 펌프실로부터 상기 이송 유체를 토출하는 토출 밸브와, 상기 작동실에 작동 유체를 도입하고, 상기 작동실로부터 상기 작동 유체를 배출하기 위한 밸브 기구와, 상기 한쌍의 가동 칸막이 부재의 변위를 각각 연속적으로 검출하는 변위 센서와, 상기 변위 센서의 출력에 기초해서 한쪽 펌프실의 압축 공정과 다른쪽 펌프실의 압축 공정이 부분적으로 중복되는 중복거리를 가지도록 상기 밸브 기구를 전환함으로써 상기 한쌍의 가동 칸막이 부재를 구동하는 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 한다. A double-stage reciprocating pump according to the present invention includes a case member which forms a pair of spaces in an axial direction therein, and is freely deformed or moved in the axial direction, respectively, in the pair of spaces so that the pair of spaces are axially respectively. A pair of movable partition members, which are divided into a pump chamber and an operation chamber, a connecting shaft that freely expands and contracts the pair of movable partition members in an axial direction through an elastic member, and is provided on the suction side of the pump chamber to induce transfer fluid to the pump chamber. A suction valve, a discharge valve provided on the discharge side of the pump chamber, for discharging the transfer fluid from the pump chamber, a valve mechanism for introducing a working fluid into the working chamber and discharging the working fluid from the working chamber; A displacement sensor for continuously detecting displacements of the pair of movable partition members, and the displacement And a controller for driving the pair of movable partition members by switching the valve mechanism such that the compression process of one pump chamber and the compression process of the other pump chamber have overlapping overlapping portions based on the output of the sensor. do.

바람직한 하나의 실시형태에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 가동 칸막이 부재의 전체 스트로크 길이에 대한 상기 중복거리의 비율로 나타내는 중복률을 설정하기 위한 설정 수단을 가지며, 상기 설정 수단에 의해 설정된 상기 중복률의 설정값과, 상기 변위 센서의 출력에 기초해서 상기 중복률을 제어하는 것이다. In one preferred embodiment, the controller has setting means for setting the overlapping rate represented by the ratio of the overlapping distance to the entire stroke length of the movable partition member, and setting of the overlapping rate set by the setting means. The overlap rate is controlled based on a value and the output of the displacement sensor.

기타 실시형태에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 한쌍의 가동 칸막이 부재의 스트로크 수가 증가함에 따라서 상기 가동 칸막이 부재의 전체 스트로크 길이에 대한 상기 중복거리의 비율로 나타내는 중복률을 증가시키는 것을 특징으로 한다. In another embodiment, the controller increases the overlap ratio represented by the ratio of the overlapping distance to the total stroke length of the movable partition member as the number of strokes of the pair of movable partition members increases.

기타 실시형태에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 가동 칸막이 부재의 전체 스트로크 길이에 대한 상기 중복거리의 비율로 나타나는 중복률을, 펌프 동작이 정지하는 상기 중복률의 한계값보다도 1~3% 적은 값으로 유지하도록 상기 가동 칸막이 부재를 구동하는 것을 특징으로 한다. In another embodiment, the controller maintains the overlapping rate expressed as the ratio of the overlapping distance to the entire stroke length of the movable partition member at a value 1 to 3% less than the threshold value of the overlapping rate at which the pump operation stops. The movable partition member is driven so as to operate.

기타 실시형태에 있어서, 상기 컨트롤러는 최적의 상기 중복률을 정기적 또는 동적으로 변화시키는 것을 특징으로 한다. In other embodiments, the controller is characterized in that the optimal redundancy is changed periodically or dynamically.

기타 실시형태에 있어서, 상기 연결 샤프트의 신축 부재는 압축 상태에서 신장할 때의 부세력(付勢力)을 완화시키는 댐퍼(damper)를 가지는 것을 특징으로 한다. In another embodiment, the expansion and contraction member of the connecting shaft has a damper for relieving the bias force when it is elongated in a compressed state.

기타 실시형태에 있어서, 상기 신축 부재는 코일 스프링이거나, 또는 에어 쿠션인 것을 특징으로 한다. In another embodiment, the stretching member is a coil spring or an air cushion.

기타 실시형태에 있어서, 상기 한쌍의 가동 칸막이 부재가 이동 스트로크의 단부에 도달한 것을 각각 검출하는 근접 센서를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment, it is further provided with the proximity sensor which respectively detects that the said pair of movable partition members reached the edge part of a movement stroke.

기타 실시형태에 있어서, 상기 밸브 기구는 상기 한쌍의 작동실에 각각 마련된 한쌍의 밸브와, 작동 유체 공급원으로부터의 작동 유체의 압력을 조정해서 상기 한쌍의 밸브에 각각 상기 작동 유체를 공급하는 한쌍의 레귤레이터(regulator)를 구비한 것을 특징으로 한다. In another embodiment, the valve mechanism comprises a pair of valves respectively provided in the pair of operating chambers, and a pair of regulators for respectively supplying the working fluid to the pair of valves by adjusting the pressure of the working fluid from a working fluid source. and a regulator.

본 발명의 다른 2연 왕복동 펌프는, 펌프 헤드와, 이 펌프 헤드의 양측에 서로의 개구측이 마주보도록 설치되어 내부에 펌프실을 각각 형성함과 아울러 축방향으로 각각이 신축 가능한, 바닥이 있는 원통형상의 한쌍의 벨로우즈와, 상기 한쌍의 벨로우즈를 내부에 각각 수용하도록 상기 벨로우즈에 대하여 동축적(同軸的)으로 배치되어, 상기 한쌍의 벨로우즈와의 사이에 작동실을 형성하는, 개구부가 서로 마주보도록 상기 펌프 헤드에 장착된, 바닥이 있는 원통형상의 한쌍의 실린더와, 이들 한쌍의 실린더의 바닥부를 각각 상기 실린더의 중심축을 따라 기밀하면서도 슬라이딩 자유롭게 관통하여 각 일단(一端)이 상기 한쌍의 벨로우즈의 각 바닥부에 각각 연결된 한쌍의 펌프 샤프트와, 이들 한쌍의 펌프 샤프트의 타단(他端)끼리를 신축 부재를 통해 축방향으로 신축 자유롭게 연결하는 연결 샤프트와, 상기 펌프실 내에서 상기 펌프 헤드에 장착되어, 이송 유체의 흡입구로부터 상기 펌프실로 상기 이송 유체를 유도함과 아울러, 상기 펌프실로부터 이송 유체의 토출구로 상기 이송 유체를 유도하는 밸브 유닛과, 상기 작동실에 작동 유체를 도입하고, 상기 작동실로부터 상기 작동 유체를 배출하기 위한 밸브 기구와, 상기 한쌍의 벨로우즈의 변위를 각각 연속적으로 검출하는 변위 센서와, 상기 변위 센서의 출력에 기초해서 상기 한쪽 펌프실의 압축 공정과 다른쪽 펌프실의 압축 공정이 부분적으로 중복되는 중복거리를 가지도록 상기 밸브 기구를 전환함으로써 상기 한쌍의 벨로우즈를 구동하는 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 한다. Another double-stage reciprocating pump of the present invention is a bottomed cylindrical cylinder having a pump head and openings facing each other on both sides of the pump head so as to form a pump chamber therein, and each can be stretched in the axial direction. The pair of bellows on the top and the openings facing each other coaxially disposed with respect to the bellows to respectively receive the pair of bellows therein, forming an operating chamber between the pair of bellows. A pair of bottomed cylindrical cylinders mounted on the pump head and the bottoms of these pairs of cylinders are hermetically and slidably penetrating along the central axis of the cylinder, respectively, so that one end is each bottom of the pair of bellows. A pair of pump shafts connected to each other and the other ends of the pair of pump shafts through an elastic member. A connecting shaft which extends and freely connects in a direction, and is mounted to the pump head in the pump chamber to guide the transfer fluid from the inlet of the transfer fluid to the pump chamber and to guide the transfer fluid from the pump chamber to the outlet of the transfer fluid. A valve unit for introducing a working fluid into the working chamber, for discharging the working fluid from the working chamber, a displacement sensor for continuously detecting displacements of the pair of bellows, and a displacement sensor for And a controller for driving the pair of bellows by switching the valve mechanism such that the compression process of the one pump chamber and the compression process of the other pump chamber have overlapping overlapping portions based on the output.

본 발명에 의하면, 변위 센서에 의한 연속적인 변위 검출에 기초해서 최적의 압축 공정의 중복거리의 제어가 가능하기 때문에, 항상 안정된 펌프 동작이 가능하고, 맥동을 효과적으로 억제할 수 있다. According to the present invention, since it is possible to control the overlapping distance of the optimum compression process based on continuous displacement detection by the displacement sensor, stable pump operation is possible at all times, and pulsation can be effectively suppressed.

도 1은 본 발명의 제1∼3의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 동(同) 펌프의 동작을 나타내는 파형도이다.
도 3A는 동 펌프의 스트로크 수에 대한 중복거리의 비율 및 토출측 맥동 압력을 나타내는 그래프이다.
도 3B는 동 펌프의 스트로크 수에 대한 중복거리의 비율의 범위를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제4의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프에 있어서의 연결 샤프트의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제5의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프에 있어서의 연결 샤프트의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제6의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프에 있어서의 연결 샤프트의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제7의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제8의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제9의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제10의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제11의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프의 구성을 나타내는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structure of the double reciprocating pump which concerns on 1st-3rd embodiment of this invention.
Fig. 2 is a waveform diagram showing the operation of the pump.
3A is a graph showing the ratio of the overlap distance to the stroke number of the copper pump and the discharge side pulsation pressure.
3B is a graph showing the range of the ratio of the overlap distance to the stroke number of the pump.
4 is a partial cross-sectional view of the connecting shaft in the double-reciprocating reciprocating pump according to the fourth embodiment of the present invention.
5 is a partial cross-sectional view of a connecting shaft in a double-stage reciprocating pump according to a fifth embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a partial cross-sectional view of the connecting shaft in the double reciprocating pump according to the sixth embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the structure of the double reciprocating pump which concerns on 7th Embodiment of this invention.
It is a figure which shows the structure of the double reciprocating pump which concerns on 8th Embodiment of this invention.
It is a figure which shows the structure of the double reciprocating pump which concerns on 9th Embodiment of this invention.
It is a figure which shows the structure of the double reciprocating pump which concerns on 10th Embodiment of this invention.
It is a figure which shows the structure of the double reciprocating pump which concerns on 11th Embodiment of this invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 이 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described.

[제1의 실시형태] [First Embodiment]

도 1은 이 발명의 제1의 실시형태에 따른 2연 왕복동 벨로우즈 펌프의 단면도 및 그 주변 기구를 나타내는 도면이다. 중앙부에 배치된 펌프 헤드(1)의 양측에는 케이스 부재인, 바닥이 있는 원통형상의 실린더(2a, 2b)가 동축 배치되고, 그들의 내부에 한쌍의 공간이 형성되어 있다. 이들 공간 내에는 각각 바닥이 있는 원통형상의 벨로우즈(3a, 3b)가 동축 배치되어 있다. 벨로우즈(3a, 3b)의 개구단은 펌프 헤드(1)에 고정되고, 바닥부에는 샤프트 고정판(4a, 4b)이 고정되어 있다. 벨로우즈(3a, 3b)는 내측을 펌프실(5a, 5b), 외측을 작동실(6a, 6b)로서 실린더(2a, 2b)의 내부 공간을 구분하는 가동 칸막이 부재를 구성한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows sectional drawing of the double reciprocating bellows pump which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and its peripheral mechanism. On both sides of the pump head 1 arranged in the central portion, bottomed cylindrical cylinders 2a and 2b, which are case members, are coaxially arranged, and a pair of spaces are formed therein. In these spaces, bottomed cylindrical bellows 3a and 3b are coaxially arranged, respectively. The open ends of the bellows 3a and 3b are fixed to the pump head 1, and the shaft fixing plates 4a and 4b are fixed to the bottom part. The bellows 3a, 3b constitutes a movable partition member that divides the inner space of the cylinders 2a, 2b as the pump chambers 5a, 5b on the inside and the operation chambers 6a, 6b on the outside.

샤프트 고정판(4a, 4b)에는 동축으로 연장되는 샤프트(7a, 7b)의 일단이 고정되어 있다. 샤프트(7a, 7b)의 타단은 각각 실린더(2a, 2b)의 바닥부 중심을, 씰 부재(8)를 통해 기밀하게 관통해서 실린더(2a, 2b)의 외측까지 연장되어 있다. 이 샤프트(7a, 7b)의 타단에는 연결판(9a, 9b)이 너트(10)로 고정되어 있다. 연결판(9a, 9b)은 실린더(2a, 2b)의 상하의 위치에서 연결 샤프트(11a, 11b)로 연결되어 있다. 각 연결 샤프트(11a, 11b)는 샤프트부(12, 13)와 이들 샤프트부(12, 13)의 사이에 장착된 신축 부재인 코일 스프링(14)으로 구성되며, 볼트(15)에 의해 연결판(9a, 9b)에 고정되어 있다. One end of the shafts 7a and 7b extending coaxially is fixed to the shaft fixing plates 4a and 4b. The other ends of the shafts 7a and 7b respectively pass through the bottom center of the cylinders 2a and 2b through the seal member 8 in an airtight manner and extend to the outside of the cylinders 2a and 2b. At the other end of the shafts 7a and 7b, the connecting plates 9a and 9b are fixed with a nut 10. The connecting plates 9a and 9b are connected to the connecting shafts 11a and 11b at positions up and down of the cylinders 2a and 2b. Each connecting shaft 11a, 11b consists of the shaft parts 12 and 13 and the coil spring 14 which is the elastic member mounted between these shaft parts 12 and 13, and is connected by the bolt 15 to the connection board. It is fixed to 9a, 9b.

펌프 헤드(1)에는 펌프의 측면에 임하는 위치에 이송 유체의 흡입구(16)와 토출구(17)가 마련됨과 아울러, 흡입구(18)에서 펌프실(5a, 5b)에 이르는 위치에 흡입 밸브(18a, 18b)가 마련되고, 펌프실(5a, 5b)에서 토출구(17)에 이르는 경로에 토출 밸브(19a, 19b)가 마련되어 있다. The pump head 1 is provided with a suction port 16 and a discharge port 17 of the conveying fluid at a position facing the side of the pump, and at the position from the suction port 18 to the pump chambers 5a and 5b, the suction valve 18a, 18b is provided, and discharge valves 19a and 19b are provided in a path from the pump chambers 5a and 5b to the discharge port 17.

실린더(2a, 2b)의 바닥부 외벽면에는 근접 스위치(21a, 21b)가 장착되어 있다. 근접 스위치(21a, 21b)는 벨로우즈(3a, 3b)의 바닥부가 가장 후퇴한 것을 검출하는 것으로, 예를 들면 연결판(9a, 9b)의 내측면이 근접한 것을 검출한다. 또한, 실린더(2a, 2b)로부터 연장되는 고정판(22a, 22b)에는 변위 센서(23a, 23b)가 장착되어 있다. 변위 센서(23a, 23b)는 연결판(9a, 9b)의 외측면과의 변위를 검출하는 것으로, 예를 들면 레이저 변위계, MR(자기 저항 소자) 센서, 정전용량 센서, 리니어 엔코더(linear encoder), 고주파 발진형 근접 변위 센서, 광섬유식 변위 센서 등이 바람직하게 사용 가능하다. 이들 근접 스위치(21a, 21b) 및 변위 센서(23a, 23b)로부터의 검출 신호는 컨트롤러(25)에 입력되어 있다. Proximity switches 21a and 21b are attached to the bottom outer wall surfaces of the cylinders 2a and 2b. The proximity switches 21a and 21b detect that the bottoms of the bellows 3a and 3b are most retracted, for example, to detect that the inner surfaces of the connecting plates 9a and 9b are close to each other. In addition, displacement sensors 23a and 23b are attached to the fixed plates 22a and 22b extending from the cylinders 2a and 2b. The displacement sensors 23a and 23b detect displacements with the outer surfaces of the connecting plates 9a and 9b, for example, laser displacement meters, MR (magnetic resistance element) sensors, capacitive sensors, and linear encoders. , A high frequency oscillation type proximity displacement sensor, an optical fiber displacement sensor, and the like can be preferably used. The detection signals from these proximity switches 21a and 21b and displacement sensors 23a and 23b are input to the controller 25.

한편, 도시하지 않는 에어 컴프레서 등의 작동 유체원으로부터의 작동 유체, 예를 들면 에어는 레귤레이터(26a, 26b)에서 각각 소정 압력으로 제한되어 전자(電磁) 밸브(27a, 27b)에 공급되고 있다. 컨트롤러(25)는 근접 스위치(21a, 21b) 및 변위 센서(23a, 23b)의 검출 출력을 입력하고, 이들 검출 출력에 기초해서 전자 밸브(27a, 27b)의 개폐를 컨트롤한다. On the other hand, working fluids, such as air, from working fluid sources such as an air compressor (not shown) are limited to predetermined pressures at the regulators 26a and 26b, respectively, and are supplied to the electromagnetic valves 27a and 27b. The controller 25 inputs the detection outputs of the proximity switches 21a and 21b and the displacement sensors 23a and 23b, and controls the opening and closing of the solenoid valves 27a and 27b based on these detection outputs.

다음으로 이와 같이 구성된 본 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프의 동작을 설명한다. Next, operation | movement of the double reciprocating pump which concerns on this embodiment comprised in this way is demonstrated.

도 2는 본 실시형태에 따른 펌프의 동작을 설명하기 위한 각 부의 파형도이다. 2 is a waveform diagram of each part for explaining the operation of the pump according to the present embodiment.

에어원으로부터의 에어는 레귤레이터(26a, 26b)에서 각각 소정 압력으로 제한된 뒤에 전자 밸브(27a, 27b)에 공급되고 있다. 이 때문에, 한쪽 작동실(6a, 6b)의 압력 변동이 다른쪽 작동실(6b, 6a)의 압력에 영향을 끼치는 일이 없으므로, 이에 따른 맥동 저감 효과도 있다. 또한 레귤레이터는 2개로 한정될 이유가 없으며, 1개이어도 된다. 이 경우, 정밀 레귤레이터를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 지금, 전자 밸브(27a)가 오프 상태(배기 상태), 전자 밸브(27b)가 온 상태(에어 도입 상태)이고, 펌프실(5a)이 팽창 공정, 펌프실(5b)이 수축 공정에 있다고 한다. 이때, 흡입 밸브(18a) 및 토출 밸브(19b)가 열림, 흡입 밸브(18b) 및 토출 밸브(19a)가 닫힘이 되므로, 이송해야 할 액체는 흡입구(16)에서 펌프실(5a)로 도입되고, 펌프실(5b)로부터 토출구(17)를 통해서 토출된다. The air from the air source is supplied to the solenoid valves 27a and 27b after being limited to predetermined pressures at the regulators 26a and 26b, respectively. For this reason, since the pressure fluctuation of one operation chamber 6a, 6b does not affect the pressure of the other operation chamber 6b, 6a, there also exists a pulsation reduction effect by this. In addition, there is no reason to limit to two regulators, and one may be sufficient. In this case, it is more preferable to use a precision regulator. Now, it is assumed that the solenoid valve 27a is in an off state (exhaust state), the solenoid valve 27b is in an on state (air introduction state), the pump chamber 5a is in the expansion process, and the pump chamber 5b is in the shrinkage process. At this time, since the suction valve 18a and the discharge valve 19b are opened, the suction valve 18b and the discharge valve 19a are closed, the liquid to be transferred is introduced into the pump chamber 5a from the suction port 16, It discharges from the pump chamber 5b through the discharge port 17.

이때, 변위 센서(23b)의 출력은 연결판(9a)의 이간에 수반해서 하강한다. 컨트롤러(25)는 변위 센서(23b)의 출력을 감시하고, 변위 센서(23b)의 출력이 소정의 임계값(THR) 이하가 되면, 전자 밸브(27a)를 온 상태로 해서 에어를 작동실(6a)로 도입한다. 이로 인해, 펌프실(5a)은 팽창 공정에서 압축 공정으로 전환된다. 그러나 이 시점에서는 다른 한쪽의 작동실(6b)에도 에어가 계속해서 공급되고 있으므로, 펌프실(5b)도 압축 공정을 유지하고 있다. 따라서 흡입 밸브(18a, 18b)가 닫힘, 토출 밸브(19a, 19b)가 열림이 되어, 양쪽 펌프실(5a, 5b)로부터 액체가 토출된다. 연결 샤프트(11a, 11b)의 코일 스프링(14)은 이때의 벨로우즈(3a, 3b)의 양단 사이의 치수 변화를 흡수하기 위해 압축된다. At this time, the output of the displacement sensor 23b descends with the spacing of the connecting plate 9a. The controller 25 monitors the output of the displacement sensor 23b, and when the output of the displacement sensor 23b falls below a predetermined threshold value THR, the solenoid valve 27a is turned on to operate the air ( 6a). For this reason, the pump chamber 5a is switched from an expansion process to a compression process. However, at this point in time, since air is continuously supplied to the other operation chamber 6b, the pump chamber 5b also maintains a compression process. Therefore, the intake valves 18a and 18b are closed, and the discharge valves 19a and 19b are opened, and the liquid is discharged from both pump chambers 5a and 5b. The coil spring 14 of the connecting shafts 11a and 11b is compressed to absorb dimensional changes between both ends of the bellows 3a and 3b at this time.

근접 스위치(21b)가 스트로크 엔드를 검출하면, 전자 밸브(27b)가 에어 배기로 전환되고, 벨로우즈(3b)는 연결 샤프트(11a, 11b)로 견인되어 신장을 개시하므로 펌프실(5b)은 팽창 공정으로 전환된다. 이상의 동작을 좌우의 펌프실(5a, 5b)에서 반복한다. When the proximity switch 21b detects the stroke end, the solenoid valve 27b is switched to air exhaust, and the bellows 3b is pulled by the connecting shafts 11a and 11b to start the expansion, so the pump chamber 5b is expanded. Is switched to. The above operation is repeated in the pump chambers 5a and 5b on the left and right sides.

도 2에는 양쪽 펌프실(5a, 5b)이 모두 압축 공정으로 되어 있는 중복거리 P O가 나타나 있다. 이와 같이, 한쪽 펌프실의 토출 압력이 저하하는 토출 공정의 최종 단계 직전에서, 다른쪽 펌프실로부터도 액체가 토출되도록 함으로써 토출측의 맥동이 억제된다. 이 중복거리 PO는 전환 타이밍을 규정하는 변위 센서(23a, 23b) 출력의 임계값(THL, THR)의 설정값에 의해 조정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 펌프의 기동시에 왕복 동작의 양쪽 스트로크단에서 변위 센서(23a, 23b)의 출력값을 각각 샘플링하고, 그 출력값에 기초해서, 전체 스트로크 길이에 대한 중복거리 PO의 비율(이하, '중복률'이라고 부름)로 설정한다. 컨트롤러(25)에는 도시하지 않는 상기 비율의 설정 수단이 마련되고, 이 설정 수단을 이용해서 임의의 비율을 설정 가능하게 한다. 2 shows the overlap distance P O in which both the pump chambers 5a and 5b are subjected to a compression process. In this way, immediately before the final stage of the discharge process in which the discharge pressure of one pump chamber is lowered, the pulsation on the discharge side is suppressed by allowing the liquid to be discharged from the other pump chamber. The overlap distance PO can be adjusted by the set values of the threshold values THL and THR of the outputs of the displacement sensors 23a and 23b that define the switching timing. More specifically, at the start of the pump, the output values of the displacement sensors 23a and 23b are sampled at both stroke ends of the reciprocating operation, respectively, and based on the output values, the ratio of the overlap distance PO to the entire stroke length (hereinafter, ' (Called the redundancy rate). The controller 25 is provided with a setting means of the above-mentioned ratio, which is not shown, and it is possible to set any ratio by using the setting means.

본 발명자 등의 실험에 의하면, 최적의 중복률은 펌프의 스트로크 수, 벨로우즈(3a, 3b)의 물리적 특성, 코일 스프링(14)의 스프링 상수, 공급 에어 압력, 공급 에어의 급/배기 조건 등, 다양한 요소에 의해 변화된다. According to the experiments of the present inventors, the optimum overlap rate is the number of strokes of the pump, the physical characteristics of the bellows (3a, 3b), the spring constant of the coil spring 14, the supply air pressure, supply / exhaust conditions of the supply air, It is changed by various factors.

예를 들면, 도 3A는 이 펌프의 왕복 동작의 각 스트로크 수에 있어서의 최적의 중복률(%)과 토출측 맥동 압력폭(MPa)을 나타내는 그래프이다. 또한, 도 3A에는 비교예로서 중복이 없는 경우의 운전에 의한 토출측 맥동 압력폭도 나타내고 있다. 이 도면으로부터 명백한 바와 같이, 스트로크 수가 증가하면, 최적의 중복률도 증가시키는 것이 바람직하다. 스트로크 수를 20에서 120(spm)으로 했을 경우, 그래프에 의하면 중복률(%)은 11∼29(%)인데, 이것은 특정한 급/배기 조건 등이 특정한 조건일 때의 결과이며, 다양한 조건을 감안하면 11~50(%)인 것이 바람직하다. For example, FIG. 3A is a graph showing the optimum overlap ratio (%) and the discharge side pulsation pressure width MPa in the number of strokes of the reciprocating operation of this pump. 3A, the discharge side pulsation pressure width | variety by operation when there is no overlap as a comparative example is also shown. As is apparent from this figure, when the number of strokes increases, it is desirable to also increase the optimal overlap rate. When the stroke number is set from 20 to 120 (spm), the graph shows that the overlap rate (%) is 11 to 29 (%), which is a result when a specific supply / exhaust condition is a specific condition, and various conditions are considered. If it is 11-50 (%), it is preferable.

이 실시형태에 의하면, 변위 센서(23a, 23b)에 의해 연결판(9a, 9b)의 스트로크 단부에서의 변위를 연속적으로 검출할 수 있도록 하고 있기 때문에, 임계값(THL, THR)의 설정으로 중복률(%)을 자유롭게 설정할 수 있다. 이 때문에, 토출 유체의 맥동이 가장 억제되는 최적의 설정을 할 수 있다. 또한 본 실시형태에 의하면, 토출액, 흡입액 압력 센서로부터의 피드백이 없어도 최적의 중복률을 선택할 수 있다. According to this embodiment, since the displacement sensors 23a and 23b allow the displacement at the stroke ends of the connecting plates 9a and 9b to be continuously detected, it is duplicated by setting the threshold values THL and THR. The percentage can be freely set. For this reason, the optimum setting by which the pulsation of discharge fluid is most suppressed can be made. Moreover, according to this embodiment, even if there is no feedback from a discharge liquid and a suction liquid pressure sensor, an optimal overlap ratio can be selected.

[제2의 실시형태] Second Embodiment

앞선 실시형태에서는 중복률이 한계값을 가지는 점에 대하여 특별히 언급하지 않았지만, 중복률을 너무 크게 하면, 한쪽 가동 칸막이 부재를 전진시키는 힘과 다른쪽 가동 칸막이 부재를 전진시키는 힘이 길항(拮抗)하여 펌프 동작의 정지를 초래한다. 이와 같이 펌프 동작이 정지해 버리는 중복률을 이하 '한계 중복률'이라고 부른다. Although the foregoing embodiment did not specifically mention that the overlap ratio has a limit value, when the overlap ratio is too large, the force for advancing one movable partition member and the force for advancing the other movable partition member are antagonistic. Causes a stop of the pump operation. The overlapping rate at which the pump operation stops as described above is called `` limit overlapping rate '' below.

도 3B에는 어떤 조건하에서의 각 스트로크 수에 있어서의 한계 중복률이 나타나 있다. 펌프 동작을 정지시키지 않기 위해서는, 이 한계 중복률을 넘지 않으면서, 또한 맥동이 취해지는 도시된 해칭으로 나타낸 범위에서 중복률을 유지하도록 펌프의 동작을 제어하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 한계 중복률로부터 몇%(예를 들면 1~3%) 적은 중복률을 유지하는 것이 바람직하다. 이 최적의 중복률은 스트로크 수에 의해 변화한다. 3B shows the limit overlap rate at each stroke number under certain conditions. In order not to stop the pump operation, it is preferable to control the operation of the pump so as not to exceed this limit redundancy rate and to maintain the redundancy rate in the range indicated by the illustrated hatching in which pulsation is taken. More preferably, it is desirable to maintain a redundancy rate of several percent (for example, 1 to 3%) less than the limit redundancy rate. This optimal overlap rate varies with the number of strokes.

그래서 제2의 실시형태에서는, 도 1에 나타낸 근접 스위치(21a, 21b) 및 변위 센서(23a, 23b)로부터의 검출 신호에 기초해서, 컨트롤러(25)가 펌프의 중복률을 감시하여, 펌프 운전 중에 스트로크 수에 따라서 중복률을 동적으로 변화시킨다. So in 2nd Embodiment, based on the detection signal from the proximity switch 21a, 21b and the displacement sensors 23a, 23b shown in FIG. 1, the controller 25 monitors the overlap ratio of a pump, and pump operation The overlap rate is dynamically changed in accordance with the number of strokes.

구체적으로는, 사전에 다양한 급/배기 조건에 대하여 도 3B의 해칭 내의 최적 중복률을 구해서 제어 테이블을 작성해 둔다. 제어 테이블은 2점의 캘리브레이션(calibration)에 의해 최적의 중복률을 구하고, 그 밖의 중복률을 보간(補間;interpolation)에 의해 구함으로써 작성해도 된다. 그리고 펌프 운전 중에, 스트로크 수와 변위 센서(23a, 23b)의 출력으로부터 제어 테이블을 참조하여, 스트로크 수가 변화한 것을 검출하면, 중복률을 감소 또는 증가시키도록 제어한다.Specifically, the control table is prepared by obtaining the optimum overlap ratio in the hatching of FIG. 3B for various supply / exhaust conditions in advance. The control table may be prepared by obtaining an optimal overlap rate by two-point calibration, and calculating other overlap rates by interpolation. During the pump operation, when the number of strokes is detected by referring to the control table from the stroke numbers and the outputs of the displacement sensors 23a and 23b, control is made to reduce or increase the overlap rate.

이로 인해, 스트로크 수에 부합한 최적의 중복률이 되어, 펌프를 저맥동 운전시킬 수 있다. As a result, an optimum overlap ratio in accordance with the number of strokes can be achieved, and the pump can be operated with low pulsation.

또한 최적의 중복률은 펌프나 주위 환경의 경시 변화, 급/배기 조건을 포함하는 운전 조건 등에 의해 변동하는 경우도 있다. 이 때문에, 제어 테이블의 정기적인 캘리브레이션이나 변위 센서(23a, 22b) 등의 출력에 기초한 동적인 캘리브레이션을 행해도 된다. In addition, the optimal redundancy may vary due to changes in the pump or the surrounding environment over time, operating conditions including supply / exhaust conditions, and the like. For this reason, you may perform dynamic calibration based on regular calibration of a control table, the output of displacement sensors 23a, 22b, etc.

또한 변위 센서(23a, 23b)의 출력으로부터, 제어 테이블을 작성하지 않아도 '한계 중복률'의 -1%~-3%를 항상 찾으면서 운전할 수 있다. 그 때, 액체 압력 센서로부터의 피드백은 불필요하다.Moreover, even if it does not produce a control table from the output of the displacement sensors 23a and 23b, it can drive, always looking for -1%--3% of "limit overlap ratio." At that time, feedback from the liquid pressure sensor is unnecessary.

[제3의 실시형태][Third Embodiment]

도 4는 본 발명의 제3의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프에 사용되는 연결 샤프트(31a(31b))의 부분 단면도이다. 4 is a partial cross-sectional view of the connecting shaft 31a (31b) used for the double reciprocating pump according to the third embodiment of the present invention.

제1의 실시형태에서는 연결 샤프트(11a, 11b)의 신축 부재로서 코일 스프링(14)을 사용했지만, 이 실시형태에서는 신축 부재로서 에어 쿠션을 사용하고 있다. 즉, 연결 샤프트(31a(31b))는 샤프트부(32, 33)와, 양자를 결합하는 에어 쿠션부(34)로 구성되어 있다. 에어 쿠션부(34)는 샤프트부(33)의 선단에 부착된 에어 실린더(35)와 샤프트부(32)의 선단에 부착된 피스톤(36)으로 이루어지며, 에어 실린더(35)로 에어 도입구(37)를 통해 소정압의 에어가 공급되고 있다. In the first embodiment, the coil spring 14 is used as the expansion and contraction member of the connecting shafts 11a and 11b. In this embodiment, the air cushion is used as the expansion and contraction member. That is, the connecting shaft 31a (31b) is comprised by the shaft part 32 and 33 and the air cushion part 34 which couples both. The air cushion portion 34 is composed of an air cylinder 35 attached to the tip of the shaft portion 33 and a piston 36 attached to the tip of the shaft portion 32. Air of predetermined pressure is supplied through 37. As shown in FIG.

이 실시형태에 의하면, 최적의 중복률뿐만 아니라 최적의 스프링압의 설정도 용이하다. 또한, 스프링압은 시간적으로 변화시킬 수도 있다.According to this embodiment, not only the optimal redundancy but also the optimum spring pressure can be set easily. The spring pressure may also change in time.

[제4의 실시형태]Fourth Embodiment

도 5는 본 발명의 제4의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프에 사용되는 연결 샤프트(41a(41b))의 부분 단면도이다.5 is a partial cross-sectional view of the connecting shaft 41a (41b) used for the double-reciprocating reciprocating pump according to the fourth embodiment of the present invention.

앞선 실시형태에서는, 한쪽 펌프실이 압축 공정에서 팽창 공정으로 전환될 때에, 코일 스프링(14)에 축적된 에너지가 방출됨으로써 흡입측에 과대한 흡입압력이 발생하여, 흡입측의 맥동이 증폭될 가능성이 있다. 그래서 이 실시형태에서는 연결 샤프트의 신축 부재가 압축 상태에서 신장할 때의 부세력을 완화시키기 위한 댐퍼를 마련하고 있다. In the above embodiment, when one pump chamber is switched from the compression process to the expansion process, the energy accumulated in the coil spring 14 is released, so that excessive suction pressure is generated on the suction side, so that the pulsation on the suction side is amplified. have. Therefore, in this embodiment, the damper for relieving the side force when the expansion-contraction member of a connection shaft expands in a compressed state is provided.

이 실시형태의 연결 샤프트(41a(41b))는 샤프트부(42, 43)와, 이들 사이에 장착된 압축시에 축장(縮長)하는 코일 스프링(44)과, 신장시에 축장하는 댐퍼용 코일 스프링(45)을 가진다. The connecting shaft 41a (41b) of this embodiment has the shaft parts 42 and 43, the coil spring 44 which expands at the time of compression mounted between them, and the damper which expands at the time of extension. It has a coil spring 45.

이 실시형태에 의하면, 펌프실이 압축 공정에서 팽창 공정으로 이행할 때에, 댐퍼용 코일 스프링(45)이 펌프실의 급격한 팽창을 억제하므로 흡입측의 맥동을 억제할 수 있다. According to this embodiment, when the pump chamber moves from the compression process to the expansion process, the damper coil spring 45 suppresses rapid expansion of the pump chamber, and therefore the pulsation on the suction side can be suppressed.

[제5의 실시형태] [Fifth Embodiment]

도 6은 도 5의 실시형태를 더욱 변형시킨 것으로, 댐퍼로서 에어 쿠션을 이용한 예이다. FIG. 6 is a further modification of the embodiment of FIG. 5, in which an air cushion is used as a damper.

이 실시형태에서는 연결 샤프트(51a(51b))가 샤프트부(52, 53)와, 이들 사이에 마련된 쿠션부(54)로 구성되며, 쿠션부(54)는 코일 스프링(55)과 에어 쿠션부(56)의 밸런스에 의해 신축한다. 에어 도입구(57)로부터 에어 쿠션부(56)에 도입되는 에어압을 적절히 조정함으로써, 토출측, 흡입측 쌍방의 맥동을 저감할 수 있다. In this embodiment, the connecting shaft 51a (51b) consists of the shaft parts 52 and 53, and the cushion part 54 provided between them, and the cushion part 54 consists of the coil spring 55 and the air cushion part. It expands and contracts with the balance of 56. By appropriately adjusting the air pressure introduced into the air cushion portion 56 from the air inlet port 57, the pulsation on both the discharge side and the suction side can be reduced.

[제6의 실시형태] [Sixth Embodiment]

도 7은 도 5의 실시형태를 모두 에어 쿠션으로 행한 실시형태를 나타내고 있다. FIG. 7 shows an embodiment in which all of the embodiments of FIG. 5 are performed with an air cushion.

한편 이하의 실시형태에 있어서, 앞선 실시형태와 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고 중복되는 설명은 할애한다. In addition, in the following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same part as previous embodiment, and the overlapping description is left.

연결 샤프트(61a, 61b)는 샤프트부(62, 63)와, 이들 사이에 마련된 에어 쿠션부(64)로 구성되며, 에어 쿠션부(64)는 에어 실린더(65)와 피스톤(66)으로 구성되어 있다. 에어 도입구(67, 68)로부터 도입되는 에어 실린더(65) 내부의 압력과 피스톤(66)의 배면의 압력의 밸런스에 의해 토출측, 흡입측 쌍방의 맥동을 경감할 수 있다. The connecting shafts 61a and 61b are composed of shaft parts 62 and 63 and an air cushion part 64 provided therebetween, and the air cushion part 64 is composed of an air cylinder 65 and a piston 66. It is. The pulsation on both the discharge side and the suction side can be reduced by the balance between the pressure inside the air cylinder 65 introduced from the air inlets 67 and 68 and the pressure on the back surface of the piston 66.

본 실시형태에서는 도 1의 펌프에 있어서의 레귤레이터(26a, 26b) 및 전자 밸브(27a, 27b)에 더해서, 에어 쿠션부(64)를 제어하기 위해 레귤레이터(28a, 28b) 및 전자 밸브(29a, 29b)를 마련하고 있다. In the present embodiment, in addition to the regulators 26a and 26b and the solenoid valves 27a and 27b in the pump of FIG. 1, the regulators 28a and 28b and the solenoid valves 29a, 29b).

[제7의 실시형태] [Seventh Embodiment]

도 8은 제6의 실시형태의 변형예를 나타내는 도면이다. 8 is a diagram illustrating a modification of the sixth embodiment.

이 실시형태는 에어 쿠션부(64)의 피스톤(66)의 배면의 압력 컨트롤을 역지 밸브(69)(nonreturn valve)와 저속 스피콘(스피드 컨트롤러)으로 실현한 예이다. This embodiment is an example in which the pressure control on the back surface of the piston 66 of the air cushion unit 64 is realized by a check valve 69 (nonreturn valve) and a low speed speaker (speed controller).

이 실시형태에서는 (연결 샤프트(61a)가 수축할 때에는) 에어 도입구(67)로부터 상시 에어를 공급해 두어 피스톤(66)의 배면에 에어를 도입하고, 연결 샤프트(61a)가 신장할 때에는 저속 스피콘(70)이 피스톤(66)의 배면의 에어의 배기를 제한한다. 이로 인해, 댐퍼로서 기능한다. In this embodiment, air is always supplied from the air inlet 67 (when the connecting shaft 61a is contracted) to introduce air into the back surface of the piston 66, and low speed spigot when the connecting shaft 61a is extended. The cone 70 restricts the exhaust of air on the back of the piston 66. For this reason, it functions as a damper.

이 실시형태에 의하면, 제6의 실시형태보다도 간단한 구성으로 할 수 있다. According to this embodiment, it can be set as a structure simpler than 6th embodiment.

[제8의 실시형태] [Eighth Embodiment]

도 9는 본 발명의 제8의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프를 나타내는 단면도이다. 9 is a cross-sectional view showing a double-stage reciprocating pump according to an eighth embodiment of the present invention.

앞선 실시형태에서는 가동 칸막이 부재로서 벨로우즈를 사용했지만, 이 실시형태에서는 가동 칸막이 부재로서 피스톤을 사용하고 있다. In the above embodiment, a bellows is used as the movable partition member. In this embodiment, a piston is used as the movable partition member.

중앙부에 배치된 펌프 헤드(71)의 양측에는 케이스 부재인, 바닥이 있는 원통형상의 실린더(72a, 72b)가 동축 배치되고, 그들의 내부에 한쌍의 공간이 형성되어 있다. 이들 공간 내에는 각각 피스톤(73a, 73b)이 왕복동 자유롭게 배치되어 있다. 피스톤(73a, 73b)의 선단측은 펌프 헤드(71)측에 대향하며, 펌프 헤드(71)와의 사이에 펌프실(75a, 75b)을 형성하고 있다. 피스톤(73a, 73b)의 기단측(基端側)은 작동실(76a, 76b)을 형성하고, 샤프트(77a, 77b)가 동축 고정되어 있다. 샤프트(77a, 77b)의 타단은 각각 실린더(72a, 72b)의 바닥부 중심을, 씰 부재(78)를 통해 기밀하게 관통해서 실린더(72a, 72b)의 외측까지 연장되어 있다. On both sides of the pump head 71 disposed in the center portion, bottomed cylindrical cylinders 72a and 72b, which are case members, are coaxially arranged, and a pair of spaces are formed therein. In these spaces, pistons 73a and 73b are arranged freely reciprocally. The front end side of the piston 73a, 73b opposes the pump head 71 side, and the pump chamber 75a, 75b is formed between the pump head 71. As shown in FIG. The base end sides of the pistons 73a and 73b form operating chambers 76a and 76b, and the shafts 77a and 77b are coaxially fixed. The other ends of the shafts 77a and 77b respectively pass through the bottom center of the cylinders 72a and 72b through the seal member 78 in an airtight manner and extend to the outside of the cylinders 72a and 72b.

펌프 헤드(71)에는 펌프의 측면에 임하는 위치에 이송 유체의 흡입구(86)와 토출구(87)가 마련됨과 아울러, 흡입구(86)에서 펌프실(75a, 75b)에 이르는 위치에 볼형상의 흡입 밸브(88a, 88b)가 마련되고, 펌프실(75a, 75b)에서 토출구(87)에 이르는 위치에 토출 밸브(89a, 89b)가 마련되어 있다. The pump head 71 is provided with a suction port 86 and a discharge port 87 of the transfer fluid at a position facing the side of the pump, and a ball-shaped suction valve at a position from the suction port 86 to the pump chambers 75a and 75b. 88a and 88b are provided and the discharge valves 89a and 89b are provided in the position which reaches the discharge port 87 from the pump chambers 75a and 75b.

기타 구성은 도 1의 구성과 동일하다.The other structure is the same as that of FIG.

이러한 펌프에 있어서도, 변위 센서(23a, 23b)에 의한 연속적인 변위 검출에 기초해서 최적의 중복률을 설정할 수 있어 맥동을 효과적으로 억제할 수 있다. Also in such a pump, an optimal overlap ratio can be set based on continuous displacement detection by the displacement sensors 23a and 23b, and pulsation can be effectively suppressed.

[제9의 실시형태] [Ninth Embodiment]

도 10은 본 발명의 제9의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프를 나타내는 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing a two-stage reciprocating pump according to a ninth embodiment of the present invention.

앞선 실시형태에서는 가동 칸막이 부재로서 벨로우즈 또는 피스톤을 사용했지만, 이 실시형태에서는 가동 칸막이 부재로서 다이아프램을 사용하고 있다. In the above embodiment, a bellows or a piston is used as the movable partition member. In this embodiment, a diaphragm is used as the movable partition member.

중앙부에 배치된 펌프 헤드가 내부에 형성된 본체부(91)의 양측에는 본체부(91)와 함께 공간을 형성하는 케이스 부재인 커버(92a, 92b)가 장착되어 있다. 본체부(91)와 커버(92a, 92b)에 의해 형성되는 공간에는 이들 공간을 각각 펌프실(95a, 95b)과 작동실(96a, 96b)로 구획하도록 다이아프램(93a, 93b)이 장착되어 있다. 다이아프램(93a, 93b)은 그 중앙부가 본체부(91)를 관통하는 연결 샤프트(94)로 연결되어 있다. 연결 샤프트(94)는 신축 부재로서의 코일 스프링(97)을 구비하여, 전체가 신축 자유롭게 구성되어 있다. Covers 92a and 92b, which are case members that form a space together with the main body 91, are attached to both sides of the main body 91 having a pump head disposed inside the central portion. In the space formed by the main body 91 and the covers 92a and 92b, diaphragms 93a and 93b are mounted so as to divide these spaces into the pump chambers 95a and 95b and the operating chambers 96a and 96b, respectively. . The diaphragms 93a and 93b are connected by a connecting shaft 94 whose central portion penetrates through the body portion 91. The connecting shaft 94 is provided with the coil spring 97 as an elastic member, and the whole is comprised freely elastically.

본체부(91)에는 이송 유체의 흡입구(106)와 토출구(107)가 마련됨과 아울러, 흡입구(106)에서 펌프실(95a, 95b)에 이르는 경로에 볼형상의 흡입 밸브(108a, 108b)가 마련되고, 펌프실(95a, 95b)에서 토출구(107)에 이르는 경로에 토출 밸브(109a, 109b)가 마련되어 있다. The main body portion 91 is provided with a suction port 106 and a discharge port 107 of the conveying fluid, and ball-shaped suction valves 108a and 108b are provided in a path from the suction port 106 to the pump chambers 95a and 95b. The discharge valves 109a and 109b are provided in the path from the pump chambers 95a and 95b to the discharge port 107.

또한 커버(92a, 92b)에는 다이아프램(93a, 93b)의 배면에 임하여 다이아프램(93a, 93b)이 가장 후퇴한 것을 검출하는 근접 스위치(111a, 111b)가 마련되어 있다. 또한 연결 샤프트(94)의 측면에는, 연결 샤프트(94)의 왕복동 방향의 변위를 검출하기 위한 리니어 엔코더로 이루어지는 변위 센서(113a, 113b)가 마련되어 있다. In addition, the covers 92a and 92b are provided with proximity switches 111a and 111b which detect the most retreat of the diaphragms 93a and 93b on the back surfaces of the diaphragms 93a and 93b. Moreover, the displacement sensors 113a and 113b which consist of linear encoders for detecting the displacement of the coupling shaft 94 in the reciprocating direction of the coupling shaft 94 are provided.

기타 구성은 도 1의 구성과 동일하다. The other structure is the same as that of FIG.

이러한 펌프에 있어서도, 변위 센서(113a, 113b)에 의한 연속적인 변위 검출에 기초해서 최적의 중복률을 설정할 수 있어 맥동을 효과적으로 억제할 수 있다. Also in such a pump, an optimal overlap rate can be set based on continuous displacement detection by the displacement sensors 113a and 113b, and the pulsation can be effectively suppressed.

[제10의 실시형태] [Tenth Embodiment]

도 11은 본 발명의 제10의 실시형태에 따른 2연 왕복동 펌프를 나타내는 단면도이다. It is sectional drawing which shows the double reciprocating pump which concerns on 10th Embodiment of this invention.

제1의 실시형태에서는 각 연결 샤프트(11a, 11b)는 샤프트부(12, 13)의 거의 중간 위치에 장착된 코일 스프링(14)을 구비하고 있었지만, 이 실시형태에서는 코일 스프링(14)이 샤프트부(12)측으로 치우친 위치에 장착되어 있다. 또한, 흡입구(16)의 도시하지 않는 배관 및 토출구(17)의 도시하지 않는 배관에는, 액체 압력 센서(116, 117)가 구비됨과 아울러, 작동실(6a, 6b)에 임하도록 에어 압력 센서(127a, 127b) 및 리크 센서(150a, 150b)가 구비되어 있다. 또한, 변위 센서(123a, 123b)는 레이저 변위계로 이루어지며, 각 연결 샤프트(11a, 11b)의 변위량을 검출한다. 그리고 각 압력 센서(116, 117, 127a, 127b)의 검출 출력은 컨트롤러(25)에 입력된다. In the first embodiment, each of the connecting shafts 11a and 11b has a coil spring 14 mounted at an almost intermediate position of the shaft portions 12 and 13, but in this embodiment the coil spring 14 is a shaft. It is attached in the position biased toward the part 12 side. In addition, the liquid pressure sensors 116 and 117 are provided in the piping which does not show in the inlet 16, and the piping which does not show in the discharge port 17, and the air pressure sensor (1) faces the operation chamber 6a, 6b. 127a and 127b and leak sensors 150a and 150b are provided. In addition, the displacement sensors 123a and 123b consist of a laser displacement meter, and detect the displacement amount of each connection shaft 11a, 11b. The detection outputs of the pressure sensors 116, 117, 127a, and 127b are input to the controller 25.

이 실시형태에 의하면, 각 연결 샤프트(11a, 11b)의 코일 스프링(14)이 치우친 위치에 장착되어 있기 때문에, 펌프의 흡입구(16) 및 토출구(17)의 배관에 접촉하지 않는 구조로 할 수 있어, 전체의 소형화를 꾀할 수 있는 동시에 배관의 자유도를 향상시킬 수 있다. According to this embodiment, since the coil spring 14 of each connecting shaft 11a, 11b is mounted in the biased position, it can be set as the structure which does not contact the piping of the suction port 16 and the discharge port 17 of a pump. Therefore, the whole size can be reduced and the degree of freedom of piping can be improved.

또한, 컨트롤러(25)가 근접 센서(21a, 21b) 및 변위 센서(123a, 123b)로부터의 검출 출력뿐만 아니라, 각 압력 센서(116, 117, 127a, 127b)로부터의 검출 출력을 취득해서 제어할 수 있으므로, 예를 들면 다음과 같은 제어가 가능해진다.In addition, the controller 25 can acquire and control not only the detection outputs from the proximity sensors 21a and 21b and the displacement sensors 123a and 123b, but also the detection outputs from the pressure sensors 116, 117, 127a and 127b. Therefore, the following control becomes possible, for example.

즉, 컨트롤러(25)는 액체 압력 센서(116, 117)의 출력에 의해, 흡입측 및 배출측의 이송 유체의 맥동을 검출하고, 이 맥동이 최소가 되도록 중복률을 제어할 수 있다.That is, the controller 25 can detect the pulsation of the conveying fluid on the suction side and the discharge side by the output of the liquid pressure sensors 116 and 117, and can control the overlap rate so that this pulsation will be minimum.

또한 공급 에어의 압력이 변화하면 최적의 중복률(%)도 변화하는데, 이 실시형태에서는 컨트롤러(25)가 에어 압력 센서(127a, 127b)로 공급 에어 압력을 감시하고, 검출된 에어 압력에 기초해서 중복률(%)을 제어하는 것이 가능하다. In addition, when the pressure of the supply air changes, the optimum overlap ratio (%) also changes. In this embodiment, the controller 25 monitors the supply air pressure with the air pressure sensors 127a and 127b and based on the detected air pressure. It is possible to control the overlap rate (%).

또한, 레귤레이터(26a, 26b)에 전공(電空) 레귤레이터를 사용하고, 컨트롤러(25)가, 공급 에어의 압력을 제어함으로써 토출 압력의 변화에 관계없이 스트로크 수를 일정하게 하는 유량 일정 제어를 행하는 경우에도, 공급 에어 압력에 따라서 중복률(%)을 변화시키는 것이 가능하다.In addition, by using an electrostatic regulator for the regulators 26a and 26b, the controller 25 controls the pressure of the supply air to perform constant flow rate control to keep the stroke number constant regardless of the change in the discharge pressure. Even in this case, it is possible to change the overlap rate (%) in accordance with the supply air pressure.

그 밖에, 펌프의 각 부의 온도 변화나 경시 변화에 의한 영향을 고려해서 변위 센서(123a, 123b)의 0점 보정을 행하여 펌프를 운전하도록 해도 된다. 0점 보정은 예를 들면 펌프의 기동시에 있어서의 연결 샤프트(11a, 11b)의 최대 이동시의 값을 컨트롤러(25)로 취득해 두고, 이것을 제어에 포함하도록 하거나, 이것에 기초해서 정기적으로 체크하도록 해서 운전하면 된다. In addition, the pump may be operated by correcting the zero point of the displacement sensors 123a and 123b in consideration of the influence of the temperature change of each part of the pump and the change over time. The zero point correction is such that, for example, the controller 25 acquires the value at the maximum movement of the connecting shafts 11a and 11b at the time of starting the pump and includes it in the control or checks it periodically based on this. You can drive.

[기타 실시형태] [Other Embodiments]

또한, 이상의 제8 및 제9의 실시형태에서도 토출측의 맥동을 방지하기 위해, 연결 샤프트에 도 5∼7에 나타낸 것과 같은 댐퍼를 마련하도록 해도 되는 것은 말할 것도 없다. In addition, in the above eighth and ninth embodiments, it is needless to say that in order to prevent pulsation on the discharge side, dampers as shown in Figs.

1, 71 펌프 헤드
2a, 2b, 72a, 72b 실린더
3a, 3b 벨로우즈
5a, 5b 펌프실
6a, 6b 작동실
11a, 11b, 31a, 31b, 41a, 41b, 51a, 51b, 94 연결 샤프트
14, 44, 45, 55, 97 코일 스프링
16, 86, 106 흡입구
17, 87, 107 토출구
18a, 18b, 88a, 88b, 108a, 108b 흡입 밸브
19a, 19b, 89a, 89b, 109a, 109b 토출 밸브
21a, 21b, 111a, 111b 근접 스위치
23a, 23b, 113a, 113b 변위 센서
25 컨트롤러
26a, 26b, 28a, 28b 레귤레이터
27a, 27b, 29a, 29b 전자 밸브
1, 71 pump head
2a, 2b, 72a, 72b cylinder
3a, 3b bellows
5a, 5b pump room
6a, 6b operating room
11a, 11b, 31a, 31b, 41a, 41b, 51a, 51b, 94 connecting shaft
14, 44, 45, 55, 97 coil spring
16, 86, 106 inlet
17, 87, 107 outlet
18a, 18b, 88a, 88b, 108a, 108b intake valve
19a, 19b, 89a, 89b, 109a, 109b discharge valve
21a, 21b, 111a, 111b proximity switch
23a, 23b, 113a, 113b displacement sensor
25 controller
26a, 26b, 28a, 28b regulator
27a, 27b, 29a, 29b solenoid valve

Claims (11)

내부에 축방향을 따라 한쌍의 공간을 형성하는 케이스 부재와,
상기 한쌍의 공간 내에 각각 축방향으로 변형 또는 이동 자유롭게 배치되어 상기 한쌍의 공간을 각각 축방향으로 펌프실 및 작동실로 구분하는 한쌍의 가동 칸막이 부재와,
상기 한쌍의 가동 칸막이 부재를 신축 부재를 통해 축방향으로 신축 자유롭게 연결하는 연결 샤프트와,
상기 펌프실의 흡입측에 마련되며 상기 펌프실로 이송 유체를 유도하는 흡입 밸브와,
상기 펌프실의 토출측에 마련되며 상기 펌프실로부터 상기 이송 유체를 토출하는 토출 밸브와,
상기 작동실에 작동 유체를 도입하고, 상기 작동실로부터 상기 작동 유체를 배출하기 위한 밸브 기구와,
상기 한쌍의 가동 칸막이 부재의 변위를 각각 연속적으로 검출하는 변위 센서와,
상기 변위 센서의 출력에 기초해서 한쪽 펌프실의 압축 공정과 다른쪽 펌프실의 압축 공정이 부분적으로 중복되는 중복거리를 가지도록 상기 밸브 기구를 전환함으로써 상기 한쌍의 가동 칸막이 부재를 구동하는 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 2연 왕복동 펌프.
A case member forming a pair of spaces in the axial direction therein;
A pair of movable partition members disposed freely in the axial direction in the pair of spaces so as to be deformed or moved in a axial direction to divide the pair of spaces into pump chambers and operating chambers, respectively;
A connecting shaft configured to freely expand and contract the pair of movable partition members in the axial direction through the elastic members;
A suction valve provided on the suction side of the pump chamber to guide a transfer fluid to the pump chamber;
A discharge valve provided at a discharge side of the pump chamber and discharging the transfer fluid from the pump chamber;
A valve mechanism for introducing a working fluid into the working chamber and discharging the working fluid from the working chamber;
A displacement sensor for continuously detecting displacements of the pair of movable partition members,
And a controller for driving the pair of movable partition members by switching the valve mechanism so that the compression process of one pump chamber and the compression process of the other pump chamber have overlapping distances partially overlapping based on the output of the displacement sensor. Two-stage reciprocating pump characterized by.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 가동 칸막이 부재의 전체 스트로크 길이에 대한 상기 중복거리의 비율로 나타내는 중복률을 설정하기 위한 설정 수단을 가지며, 상기 설정 수단에 의해 설정된 상기 중복률의 설정값과, 상기 변위 센서의 출력에 기초해서 상기 중복률을 제어하는 것을 특징으로 하는 2연 왕복동 펌프.
The method of claim 1,
The controller has setting means for setting the overlap ratio represented by the ratio of the overlap distance to the entire stroke length of the movable partition member, the set value of the overlap ratio set by the setting means, and the output of the displacement sensor. And controlling the redundancy ratio based on the two-stage reciprocating pump.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 한쌍의 가동 칸막이 부재의 스트로크 수가 증가함에 따라서 상기 가동 칸막이 부재의 전체 스트로크 길이에 대한 상기 중복거리의 비율로 나타내는 중복률을 증가시키는 것을 특징으로 하는 2연 왕복동 펌프.
The method of claim 1,
And the controller increases the overlap ratio represented by the ratio of the overlap distance to the total stroke length of the movable partition member as the number of strokes of the pair of movable partition members increases.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 가동 칸막이 부재의 전체 스트로크 길이에 대한 상기 중복거리의 비율로 나타내는 중복률을, 펌프 동작이 정지하는 상기 중복률의 한계값보다도 1~3% 적은 값으로 유지하도록 상기 가동 칸막이 부재를 구동하는 것을 특징으로 하는 2연 왕복동 펌프.
The method of claim 1,
The controller controls the movable partition member to maintain the overlap ratio represented by the ratio of the overlap distance to the entire stroke length of the movable partition member at a value 1 to 3% less than the threshold value of the overlap ratio at which the pump operation stops. Two-stage reciprocating pump, characterized in that driven.
제4항에 있어서,
상기 컨트롤러는 최적의 상기 중복률을 정기적 또는 동적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 2연 왕복동 펌프.
The method of claim 4, wherein
And said controller changes said optimal redundancy periodically or dynamically.
제1항에 있어서,
상기 연결 샤프트의 신축 부재는, 압축 상태로부터 신장할 때의 부세력(付勢力)을 완화시키는 댐퍼(damper)를 가지는 것을 특징으로 하는 2연 왕복동 펌프.
The method of claim 1,
The expansion and contraction member of the connecting shaft has a damper for relieving the bias force when extending from the compressed state.
제1항에 있어서,
상기 신축 부재는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 2연 왕복동 펌프.
The method of claim 1,
The expansion member is a two-stage reciprocating pump, characterized in that the coil spring.
제1항에 있어서,
상기 신축 부재는 에어 쿠션인 것을 특징으로 하는 2연 왕복동 펌프.
The method of claim 1,
And said telescopic member is an air cushion.
제1항에 있어서,
상기 한쌍의 가동 칸막이 부재가 이동 스트로크의 단부에 도달한 것을 각각 검출하는 근접 센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 2연 왕복동 펌프.
The method of claim 1,
And a proximity sensor for detecting that the pair of movable partition members have reached the end of the moving stroke, respectively.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브 기구는,
상기 한쌍의 작동실에 각각 마련된 한쌍의 밸브와,
작동 유체 공급원으로부터의 작동 유체의 압력을 조정해서 상기 한쌍의 밸브에 각각 상기 작동 유체를 공급하는 한쌍의 레귤레이터(regulator)를 구비한 것을 특징으로 하는 2연 왕복동 펌프.
The method according to any one of claims 1 to 9,
The valve mechanism,
A pair of valves each provided in the pair of operating chambers,
And a pair of regulators for adjusting the pressure of the working fluid from the working fluid source to supply the working fluid to the pair of valves, respectively.
펌프 헤드와,
상기 펌프 헤드의 양측에 서로의 개구측이 마주보도록 설치되어 내부에 펌프실을 각각 형성함과 아울러 축방향으로 각각이 신축 가능한, 바닥이 있는 원통형상의 한쌍의 벨로우즈와,
상기 한쌍의 벨로우즈를 내부에 각각 수용하도록 상기 벨로우즈에 대하여 동축적(同軸的)으로 배치되어, 상기 한쌍의 벨로우즈와의 사이에 작동실을 형성하는, 개구부가 서로 마주보도록 상기 펌프 헤드에 장착된, 바닥이 있는 원통형상의 한쌍의 실린더와,
상기 한쌍의 실린더의 바닥부를 각각 상기 실린더의 중심축을 따라 기밀하면서도 슬라이딩 자유롭게 관통하여 각 일단이 상기 한쌍의 벨로우즈의 각 바닥부에 각각 연결된 한쌍의 펌프 샤프트와,
상기 한쌍의 펌프 샤프트의 타단끼리를 신축 부재를 통해 축방향으로 신축 자유롭게 연결하는 연결 샤프트와,
상기 펌프실 내에서 상기 펌프 헤드에 장착되어, 이송 유체의 흡입구에서 상기 펌프실로 상기 이송 유체를 유도함과 아울러, 상기 펌프실에서 이송 유체의 토출구로 상기 이송 유체를 유도하는 밸브 유닛과,
상기 작동실에 작동 유체를 도입하고, 상기 작동실로부터 상기 작동 유체를 배출하기 위한 밸브 기구와,
상기 한쌍의 벨로우즈의 변위를 각각 연속적으로 검출하는 변위 센서와,
상기 변위 센서의 출력에 기초해서 상기 한쪽 펌프실의 압축 공정과 다른쪽 펌프실의 압축 공정이 부분적으로 중복되는 중복거리를 가지도록 상기 밸브 기구를 전환함으로써 상기 한쌍의 벨로우즈를 구동하는 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 2연 왕복동 펌프.
With pump head,
A pair of bottomed cylindrical bellows installed on both sides of the pump head so as to face each other and having a pump chamber therein, each of which can expand and contract in an axial direction;
Are mounted coaxially with respect to the bellows to respectively receive the pair of bellows, and are mounted to the pump head so that openings face each other, forming an operating chamber between the pair of bellows, A pair of cylindrical cylinders with a bottom,
A pair of pump shafts each of which has one end connected to each bottom portion of the pair of bellows, respectively, while the bottom portion of the pair of cylinders is hermetically and slidably freely passed along the central axis of the cylinder;
A connecting shaft configured to freely expand and contract the other ends of the pair of pump shafts in an axial direction through an elastic member;
A valve unit mounted to the pump head in the pump chamber to guide the transfer fluid from the suction port of the transfer fluid to the pump chamber and to guide the transfer fluid from the pump chamber to the discharge port of the transfer fluid;
A valve mechanism for introducing a working fluid into the working chamber and discharging the working fluid from the working chamber;
A displacement sensor for continuously detecting displacements of the pair of bellows, respectively;
And a controller for driving the pair of bellows by switching the valve mechanism such that the compression process of the one pump chamber and the compression process of the other pump chamber have overlapping overlapping portions, based on the output of the displacement sensor. Double reciprocating pumps.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170096625A (en) * 2014-12-25 2017-08-24 니폰 필라고교 가부시키가이샤 Bellows pump apparatus
KR20170134628A (en) * 2015-04-07 2017-12-06 가부시키가이샤 이와키 Two reciprocating pumps

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5720888B2 (en) * 2011-03-30 2015-05-20 株式会社イワキ Bellows pump
TW201314045A (en) * 2011-09-22 2013-04-01 Hong Kel Trading Co Ltd Reciprocative pump
JP2014051950A (en) * 2012-09-10 2014-03-20 Nippon Pillar Packing Co Ltd Bellows pump
CN103244390B (en) * 2013-05-20 2015-06-24 贝恩医疗设备(广州)有限公司 Metering pump
KR102162928B1 (en) * 2014-07-08 2020-10-07 가부시키가이샤 이와키 Coil-spring fixing structure and duplex reciprocating pump
JP6353732B2 (en) * 2014-08-04 2018-07-04 日本ピラー工業株式会社 Bellows pump device
JP6367645B2 (en) * 2014-08-08 2018-08-01 日本ピラー工業株式会社 Bellows pump device
KR101856578B1 (en) * 2014-08-08 2018-05-10 니폰 필라고교 가부시키가이샤 Bellows pump device
DE102015219204A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-06 Zf Friedrichshafen Ag Multiple pump and gearbox
JP6730108B2 (en) * 2016-07-04 2020-07-29 株式会社イワキ Double reciprocating pump
CN106640581B (en) * 2016-12-26 2020-07-03 常州瑞择微电子科技有限公司 Air sac pump with good sealing performance
ES2774427B2 (en) * 2019-01-21 2022-03-15 Samoa Ind S A LOW PRESSURE STARTING DEVICE FOR PNEUMATIC PUMPS
TWI752314B (en) * 2019-04-29 2022-01-11 泓偊科技股份有限公司 Pneumatic double-spindle pump structure that can effectively improve service life and pressurization quality
JP7272913B2 (en) * 2019-09-09 2023-05-12 日本ピラー工業株式会社 Bellows pump device
CN111237150B (en) * 2020-01-18 2022-06-14 浙江启尔机电技术有限公司 Flexible linkage reciprocating pump
US12018672B2 (en) 2020-04-02 2024-06-25 Idex Health And Science Llc Precision volumetric pump with a bellows hermetic seal
CN112302914B (en) * 2020-10-27 2021-09-28 浙江大学 Bellows pump with stroke compensation function and stroke compensation method thereof
CN112302913A (en) * 2020-10-27 2021-02-02 浙江大学 Corrugated pipe pump with embedded LVDT displacement sensor
CN112412731A (en) * 2020-11-18 2021-02-26 崔海龙 Air sac pump

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3706338A1 (en) * 1987-02-27 1988-09-08 Wagner Gmbh J DIAPHRAGM PUMP DEVICE
JPH0814163A (en) * 1994-06-28 1996-01-16 Nippon Pillar Packing Co Ltd Bellows pump with flow rate adjusting function
SE503552C2 (en) * 1995-04-27 1996-07-01 Svante Bahrton Double acting pump
JP3519364B2 (en) * 2000-12-05 2004-04-12 株式会社イワキ Bellows pump
JP3989334B2 (en) * 2002-08-23 2007-10-10 株式会社イワキ Double reciprocating bellows pump
JP2005214014A (en) * 2004-01-27 2005-08-11 Iwaki Co Ltd Twin reciprocating bellows pump with interlocking shaft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170096625A (en) * 2014-12-25 2017-08-24 니폰 필라고교 가부시키가이샤 Bellows pump apparatus
KR20170134628A (en) * 2015-04-07 2017-12-06 가부시키가이샤 이와키 Two reciprocating pumps

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Publication number Publication date
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