(57)【要約】      （修正有）【課題】円滑に作動する柔軟な作動部材による送液機能を備え、吐出量の制御も可能な構成にされ、かつ摺動部分を備えない耐久性に富んで経済的効果の高い送液装置を提供する。【解決手段】本体ケーシング２と、この本体ケーシング２内で外部からの流体圧で繰り返し弾性変位させて通路２５内を通る流体が順次送り出される機能を備えた柔軟な作動チューブと、本体ケーシング２の液入口側と出口側に設けられる逆止弁２２，２２′と、前記柔軟な作動チューブを弾性変位させる油圧駆動手段１０（油圧ポンプ）とで構成されている。【選択図】図１
0003175649.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
本体ケーシングと、この本体ケーシング内で外部からの流体圧で繰り返し弾性変位させて流路内を通る流体が順次送り出される機能を備えた柔軟な作動部材と、前記本体ケーシングの液入口側と出口側に設けられる逆止弁と、前記柔軟な作動部材を繰返し弾性変位させる油圧駆動手段とで構成されていることを特徴とする送液装置。
【請求項２】
前記本体ケーシングには前後に液入口と出口とが設けられ、この本体ケーシング内で前記液入口と出口に通じる一軸上に前後端を固定されて中間部を半径方向に弾性変位する筒状の柔軟な作動部材が配置され、この作動部材によって区画された本体ケーシングの内部に加圧室が形成され、前記加圧室に流体の加圧・解放を交互に切換えて付勢する油圧駆動手段が接続されている構成である請求項１に記載の送液装置。
【請求項３】
前記本体ケーシングには前後に液入口と出口とが設けられ、この本体ケーシング内で前記液入口と出口に通じる一軸上に前後端を固定されて中間部を半径方向に弾性変位する筒状の柔軟な作動部材が配置され、この柔軟な作動部材の中間部を本体ケーシングの中間部に設けた油圧シリンダにて作動する操作片で押圧・解放を交互に切換えて操作する油圧駆動手段が接続されている請求項１に記載の送液装置。
【請求項４】
前記柔軟な作動部材は、所要長さおよび口径で、両端に鍔部を備えたゴム質のチューブで形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の送液装置。
【請求項５】
前記油圧駆動手段は、サーボモータで駆動される油圧ポンプとオイルタンクおよび給油配管とを備え、前記サーボモータを制御手段によって前記本体ケーシングの加圧室または操作シリンダへの圧油供給状態を制御するように構成されている請求項１〜３のいずれかに記載の送液装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、機械的な摺動部を介在することなく耐久性に富んで、かつ円滑に作動する柔軟な作動部材による送液機能を備えた送液装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、腐食性や粘性度の高い液体を取扱うポンプは、主に往復動式のもの（ピストンポンプなど）が使用されている。もちろん、回転ポンプを使用する場合もある。しかしながら、腐食性を有する液体を取扱うポンプにおいては、接液部が耐食性の材料で構成する必要があり、取扱う腐食性液にもよるが高価な材料で製作されるので、経済的な点で問題がある。
【０００３】
特に、往復動式のポンプにあっては、シリンダ内を往復動するピストンを支持して往復動させる動力を伝達するロッドがシリンダ内部と駆動部との間で出入りする部分のシール部やピストンとシリンダ内壁面との摺動面で、運転中常時摺動するので摺動面が摩擦によって部分的に摩耗する。そのために、摩耗が激しくなると、シール箇所でのシール部材やシリンダの摺動面が損耗して漏液し、円滑な運転が困難になる。
【０００４】
また、腐食性液を取扱う場合、接液部に対応する構造部分を耐食性材料で形成するのに、例えばシリンダの内周面やピストン，ピストンロッドなどを耐食性材料単体、あるいは表層部に耐食材料での被覆（硬質クロムメッキ，セラミック被覆，ハステロイなど耐食性超硬金属の被覆）加工によって耐久性を高めるようにしている。しかしながら、このような対策を講じると高価になるという問題点のほかに、どうしても寿命が短く、損傷した部品の交換を頻繁に行わねばならないなど確実な耐食性を確保することが困難で、交換のために運転を止めるなど作業性や経済性に多くの問題点がある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案では、従来の問題点を解決して円滑に作動する柔軟な作動部材を拡縮させることによる送液機能を備え、吐出量の制御も可能な構成にされ、かつ摺動部分を備えない耐久性に富んで経済的効果の高い送液装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本考案の送液装置は、
本体ケーシングと、この本体ケーシング内で外部からの流体圧で繰り返し弾性変位させて流路内を通る流体が順次送り出される機能を備えた柔軟な作動部材と、前記本体ケーシングの液入口側と出口側に設けられる逆止弁と、前記柔軟な作動部材を繰返し拡縮弾性変位させる油圧駆動手段とで構成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
前記本体ケーシングには前後に液入口と出口とが設けられ、この本体ケーシング内で前記液入口と出口に通じる一軸上に前後端を固定されて中間部を半径方向に弾性変位する筒状の柔軟な作動部材が配置され、この作動部材によって区画された本体ケーシングの内部に加圧室が形成され、前記加圧室に流体の加圧・解放を交互に切換えて付勢する油圧駆動手段が接続されている構成であるのがよい。
【０００８】
前記本体ケーシングには前後に液入口と出口とが設けられ、この本体ケーシング内で前記液入口と出口に通じる一軸上に前後端を固定されて中間部を半径方向に弾性変位する筒状の柔軟な作動部材が配置され、この柔軟な作動部材の中間部を本体ケーシングの中間部に設けた油圧シリンダにて作動する操作片で押圧・解放を交互に切換えて操作する油圧駆動手段が接続されているのが好ましい。
【０００９】
前記柔軟な作動部材は、所要長さおよび口径で、両端に鍔部を備えたゴム質のチューブで形成されているのがよい。
【００１０】
また、前記油圧駆動手段は、サーボモータで駆動される油圧ポンプとオイルタンクおよび給油配管とを備え、前記サーボモータを制御手段によって前記本体ケーシングの加圧室への圧油供給状態を制御するように構成されているのがよい。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の送液装置によれば、閉鎖された本体ケーシングの内部で、両端を固定された柔軟な作動部材（チューブ）を、外部から油圧駆動手段による加圧・解放の操作の繰り返しによって、前記作動部材の中間部を弾性変位・復元を行い、作動部材内部の流路を拡縮動作させることにより流路内に流入する流体を順次出口側に送り出すポンプ作用を発揮できる。したがって、直接流体を加圧移送する流路部分は前記作動部材にて形成され、この作動部材の材質を耐食性を有する弾性部材とすることにより、摩耗による損傷を著しく削減することができ、耐久性を格段に向上させることができる。
【００１２】
また、本考案によれば、柔軟な作動部材を外部から油圧駆動手段によってケーシング内にて拡縮動作させるに際し、油圧ポンプをサーボモータにより駆動制御するので、油圧ポンプの正逆転操作の切換えタイミングを任意設定するとともに、油圧ポンプの駆動速度（回転速度）を変更することにより、作動部材の拡縮動作を加減して送液量（吐出量）を任意に選定することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本考案による送液装置の一実施例形態を表す概要図である。
【図２】図２は本実施形態の送液装置の作動態様を表す縦断面図である。
【図３】図３は図２のＡ−Ａ視図である。
【図４】図４は送液装置の他の実施形態を表す概要図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
次に、本考案による送液装置をその一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１によって示される本考案の送液装置１は、土木工事における薬液注入工法に使用される薬液材を所要の条件に即応して供給できるものである。
【００１６】
この送液装置１は、前後に開口部を備える筒状の本体ケーシング２と、この本体ケーシング２の内部に装着される弾性材にてなる作動チューブ３（本考案の柔軟な作動部材に相当する）と、この作動チューブ３を両端で固定するとともに配管接続する接続部材４，４と、前記作動チューブ３を弾性変位させる油圧駆動手段１０および接続配管２０に設けられる逆止弁２２（２２′）とで構成されている。
【００１７】
前記本体ケーシング２は、所要長さで所要口径にて両端部に接続フランジ２ａ，２ａが形成された筒状の剛性体にてなり、外周の中間位置に油圧出入口５が設けられている。なお、前記両端部の端面には所要寸法で作動チューブ３の取付座２ｂが切り込んで形成されている。また、前記接続部材４は、前記本体ケーシング２の両端面に沿わせて複数個所でボルト７にて締結され、中央部に配管接続口４ａが形成されている。
【００１８】
前記作動チューブ３は、前記本体ケーシング２の全長よりやや長くて、内部に挿入できる外径寸法で、両端部に固定用の鍔部３ａが形成されて所要肉厚に弾性体で形成されており、用途に応じた耐食性材料で形成されている。なお、この作動チューブ３は、取扱う流体（薬液材）の物性に応じてニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴムなどが採用できる。
【００１９】
前記作動チューブ３は、本体ケーシング２の内部に挿入されて、その両端鍔部３ａ，３ａを本体ケーシング２の取付座２ｂ，２ｂに嵌め合わせ、かつ両端鍔部３ａ，３ａを接続部材４，４によって本体ケーシング２にボルト７締結して固定されている。この固定に際して作動チューブ３は、全長が本体ケーシング２の全長よりもやや長くされているので、接続部材４によるボルト７締結によって確実に鍔部３ａ（端部）が固定されるとともに本体ケーシング２の内部を水密に保持される。なお、この作動チューブ３は必要に応じて中間部の肉厚を他よりもやや薄くすることで、拡縮動作を容易にすることができる。
【００２０】
また、前記作動チューブ３の固定保持により、この作動チューブ３の外周面と本体ケーシング３の内面との間に加圧室８となる密閉された空間が形成されている。この加圧室８には、本体ケーシング２の中間部に設けられた油圧出入口５に油圧配管１３で油圧駆動手段１０の油圧ポンプ１１が接続される。
【００２１】
前記油圧ポンプ１１は、回転式油圧ポンプ（例えば、ギアポンプ，アキシアルピストンポンプ）で、サーボモータ１２により駆動され、サーボ機構による制御で正逆転および回転速度を操作して圧油の加圧・解放を交互に行わせ、作動チューブ３を繰り返し弾性変位・復元作動させる。なお、この油圧ポンプ１１については油圧ユニット構造の小型アキシアルピストンポンプを採用するのが好ましい。また、作動チューブ３の弾性変位・復元操作については、本体ケーシング２内の加圧室８への油圧の加圧・解放操作を電気切換弁の切換え操作で行うようにしてもよい。
【００２２】
このように構成された送液装置１の作動について説明すれば、本体ケーシング２の両端接続部材４，４にそれぞれ送液用の配管２０，２０を接続し、かつその前後の配管２０にそれぞれ液体の流動方向（矢印ａで示す。）にのみ開く逆止弁２２，２２′を取り付けて、油圧駆動手段１０の油圧ポンプ１１を駆動する。油圧駆動手段１０の作動を制御する制御手段（サーボ機構の制御。図示省略）において、油圧ポンプ１１を駆動するサーボモータ１２の作動条件（回転速度と正逆転のタイミング）を設定することにより、油圧ポンプ１１の吐出量および正逆転の動作が決定される。
【００２３】
油圧ポンプ１１から圧油が本体ケーシング２の加圧室８に供給されると、その加圧油による加圧力で作動チューブ３が押圧されることにより、この作動チューブ３は両端鍔部３ａ，３ａを固定されているので中間部が弾性変位する。作動チューブ３は、図２に示されるように、弾性変位によって中間部が絞縮されて通路２５（流路）が縮小される。油圧ポンプ１１の回転方向が切換えられて逆転すると、加圧室８内の圧力が解除されるので、作動チューブ３に対する押圧力が除かれて弾性変位から復元する（流路は元の状態になる）。
【００２４】
前述のようにして、作動チューブ３が弾性変位して通路２５を絞縮すると、作動チューブ３の内部通路２５に充填されている液体の前半部が容積変化によって送出側に加圧送出される。この際、通路２５の入口側は逆止弁２２が閉じて通路２５内にある液体は逆流することはなく、出口側の逆止弁２２′を開いて送出される。次に、油圧ポンプ１１の回転方向の切換えで加圧室８への圧油の供給が停止して、逆に圧油が引き戻されると、加圧室８が減圧されるので作動チューブ３が弾性変位から復元する。なお、復元する際、出口側の逆止弁２２′は閉じて送出液の逆流はない。すると、通路２５内が負圧になるので入口側の逆止弁２２が開いて通路２５内に液体が吸引されて充満する。以後、油圧ポンプ１１の駆動切換で作動チューブ３による通路２５の拡縮が交互に作動して、この操作が繰り返されると、通路２５内に流入する液体が吸引‐送出を繰り返して液体を送出することができる。
【００２５】
こうして送液装置１の作動により送液される液体の吐出量は、前述のように油圧ポンプ１１の回転切換え頻度（回転速度と切換えタイミング）を制御手段（コンピュータ）で設定することにより任意に設定できる利便性がある。なお、油圧駆動手段１０における油圧ポンプ１１への油の供給・排出は、油圧ポンプ１１に油配管１４でオイルタンク１５と接続されて、オイルタンク１５から油圧ポンプ１１に吸引・排出を直接行うようにしておくことで、無理なく行える。また、前記作動チューブ３は、絞縮される際、通路２５を遮断しない状態で弾性変位するので、加圧力が除かれると速やかに復元して支障をきたすことはない。図中符号ａは液体の流れ方向を表している。
【００２６】
次に、図４に本考案に係る他の実施形態の送液装置の態様を表している。
この実施形態の送液装置１Ａは、基本的に前記実施形態のものと同様であり、一部の構成を異にするものである。したがって、前述のものと同一もしくは同様の構成については、前記のものと同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２７】
この実施形態の本体ケーシング２Ａは、前記実施形態の本体ケーシング２と同様に所要容積で筒状に形成されており、この本体ケーシング２Ａの内部にその軸線方向の両端部を接続部材４によって固定されて柔軟な筒形の作動チューブ３が設けられている。なお、本体ケーシング２Ａの中間部は軸線方向に直交してやや両側に膨らむ形状にされている。
【００２８】
また、本体ケーシング２Ａの中間位置外部には、取付座２ａを設けて軸線方向に直交して操作シリンダ３０が付設されている。この操作シリンダ３０は、油圧単動シリンダで、ピストンロッド３１の先端をシリンダ内端部を貫通させて突出させ、そのピストンロッド３１の端部に作動チューブ操作片３３が取付けられている。その作動チューブ操作片３３は、先端を本体ケーシング２Ａの取付座２ａ形成位置を貫通させ、本体ケーシング２Ａ内に設置されている作動チューブ３の中間部外面に押し付けられるようにされている。なお、この作動チューブ操作片３３の先端部は曲面に形成されてチューブを痛めないようになっている。
【００２９】
前記操作シリンダ３０は、ピストン３２の背面側に復帰方向に作用するコイルばね３４が仕込まれている。また、この操作シリンダ３０は前記実施形態の油圧ポンプ１１を含む油圧駆動手段１０により操作され、作動チューブ３の絞縮作動が制御手段による油圧ポンプ１１の圧油の吐出量で弾性変位距離を、また回転切換タイミングでもって拡縮頻度の設定が任意設定できる。
【００３０】
このような構成による送液装置１Ａの作用は、油圧駆動手段１０の油圧ポンプ１１の作動により、操作シリンダ３０を作動させ、シリンダのピストン３２を前進操作させると、ピストンロッド３１先端の作動チューブ操作片３３によって作動チューブ３の中間部が押圧され、その作動チューブ３が中間部で弾性変位し、通路２５が絞縮される。この通路２５の絞縮で充満している液体が加圧されて前半部を押し退けられるので、その押し退けられる部分の液体が出口側の逆止弁２２′を押し開いて送出される。この際、入口側に設けてある逆止弁２２は閉じて逆流を阻止するので、通路２５内の液体は加圧されて出口側へのみ送出される。
【００３１】
次いで、油圧ポンプ１１の回転方向が切換えられて逆転することにより、操作シリンダ３０への圧油が引き戻されるとピストン３２がコイルばね３４の復元力で押し戻され、作動チューブ操作片３３による押圧力が除かれるので、作動チューブ３が復元する。したがって、通路２５の縮小が復元することにより通路２５が負圧になって入口側の逆止弁２２が開かれて液体が吸引されて通路２５内に充満される。以後、この操作を繰り返すことにより、作動チューブ３が拡縮を繰り返し、順次液体が送液側（出口側）へ送出される。
【００３２】
本考案によれば、前述のように、閉鎖した本体ケーシング内で柔軟な作動部材（作動チューブ）の中間部を弾性変位・復元することにより、通路の拡縮を繰り返すようにして液体を加圧流動させ、しかもその通路の拡縮操作を油圧駆動手段の制御によって任意に設定できる構成であるから、例えば運転中において送液量を調整することもできる。また、構造的に接液部での摩耗損失が生じ難い構造であるから長期使用が可能になる。さらに、取扱う液体が腐食性であっても作動チューブの材質選定で対応できるという利点がある。また、構造が簡単であるから、故障もなくメンテナンスも容易であるなど多くの利点がある。
【００３３】
また、本考案の送液装置は、前述の土木工事における薬液材の送液に使用するほか、他の産業分野において、耐食性や粘性の高い流体などの取り扱いに使用することができる。したがって、本考案の送液装置は薬液材の輸送に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３４】
１，１Ａ        送液装置
２，２Ａ        本体ケーシング
３      作動チューブ
３ａ    作動チューブの鍔部
４      接続部材
８      加圧室
１０    油圧駆動手段
１１    油圧ポンプ
２２，２２′    逆止弁
２５    通路
３０    操作シリンダ
３３    作動チューブ操作片
【図１】
0003175649.tif 000003
【図２】
0003175649.tif 000004
【図３】
0003175649.tif 000005
【図４】
0003175649.tif 000006