(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ交互に前進および後退する搬送ピストンを有するとともに、前記搬送ピストンの後退時に被搬送流体を吸い込み、前記搬送ピストンの前進時に吸い込んだ被搬送流体を吐出するようになっている２つの搬送シリンダと、各搬送シリンダ毎に設けられ、それぞれ前記搬送ピストンを前進後退させる駆動手段とを少なくとも備えたダブルピストンの往復動ピストンポンプにおいて、
前記駆動手段が、前記搬送ピストン毎にこの搬送ピストンに対して押し引きを行う駆動ピストンを有する電動シリンダと、前記電動シリンダ毎に設けられ、回転により、前記駆動ピストンをそれぞれ直進運動させるための動力を出力する電動モータと、前記電動シリンダ毎に設けられ、これらの電動モータの回転を前記駆動ピストンの直進運動に変換する運動変換機構と、それぞれの前記電動モータを駆動制御するコントローラとを備えており、
前記２つの搬送シリンダのうち、一方の搬送シリンダが押し出す被搬送流体の圧力と他方の搬送シリンダが押し出す被搬送流体の圧力とを検出する圧力計と、この圧力計からの圧力検出信号により、これらの圧力の圧力差が設定値より大きくなったとき警報信号を出力する監視装置とを備えていることを特徴とする往復動ピストンポンプ。
【請求項２】
前記運動変換機構は、前記駆動ピストンに設けられたボールねじと、前記電動モータの回転軸に形成され、前記ボールねじに螺合するねじ溝とからなるか、または、前記駆動ピストンに設けられた断面台形状の雌ねじと、前記電動モータの回転軸に形成され、前記雌ねじに螺合する断面台形状の雄ねじとからなることを特徴とする請求項１記載の往復動ピストンポンプ。
【請求項３】
搬送シリンダに対応して設けられた吸込バルブおよび吐出バルブと、これらの吸込バルブおよび吐出バルブ毎に設けられそれぞれこれらのバルブを開閉するためのバルブ作動シリンダとを備え、 前記バルブ作動シリンダに対して作動流体の供給、排出を制御する電磁切換弁が設けられているとともに、前記駆動ピストンの押し側ストロークエンドおよび引き側ストロークエンドをそれぞれ検出するストロークエンド検出手段が設けられており、前記コントローラは、前記駆動ピストンの押し側ストロークエンドまたは引き側ストロークエンドの検出信号に基づいて前記電磁切換弁の切替を制御することを特徴とする請求項１または２記載の往復動ピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば脱水ケーキ等の高粘稠性物質を管輸送する場合等に使用される往復動ピストンポンプの技術分野に属し、特に騒音を可及的に低減しかつ管理を容易にする往復動ピストンポンプの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば脱水ケーキ等の高粘稠性物質を管輸送する場合、高圧の吐出圧を要することから、従来から往復動ピストンポンプが使用されている。そして、このような高圧を発生させるために、従来この往復動ピストンポンプの駆動には油圧シリンダが使用されている。油圧シリンダを用いた場合、高圧であるが故に操作切替弁の切替時等に騒音や衝撃が発生するために、このような騒音や衝撃の発生をできるだけ抑制することが求められる。
【０００３】
そこで、本発明者は、往復動ピストンポンプとして油圧シリンダを使用しても、騒音や衝撃の発生を抑制することができる往復動ピストンポンプを特開２００１−２０７９５２号公報により提案している。
【０００４】
図３は、この公開公報に開示されている往復動ピストンポンプの一例を示す図である。図中、１は往復動ピストンポンプ、２はポンプ作動制御回路、３は第１搬送シリンダ、４は第２搬送シリンダ、５は第１搬送ピストン、６は第２搬送ピストン、７は第１ピストンロッド、７ａ,７ｂは第１ピストンロッド７の部材、７ｃはフランジカップリング、８は第２ピストンロッド、８ａ,８ｂは第２ピストンロッド８の部材、８ｃはフランジカップリング、９は第１吸込バルブ、１０は第２吸込バルブ、１１は第１吐出バルブ、１２は第２吐出バルブ、１３は第１搬送流体供給室、１４は第２搬送流体供給室、１５は第１搬送流体導入室、１６は第２搬送流体導入室、１７はポンプ吐出口、１８は第１液圧シリンダ、１９は第２液圧シリンダ、２０は第１液圧ピストン、２１は第２液圧ピストン、２２は第１押し側パイロットバルブ、２４は第１引き側パイロットバルブ、２３は第２押し側パイロットバルブ、２５は第２引き側パイロットバルブ、２６は第１吸込バルブ作動シリンダ、２８は第２吸込バルブ作動シリンダ、３０は第１吐出バルブ作動シリンダ、３２は第２吐出バルブ作動シリンダ、３９は液ポンプ、３９ａ,３９ｂは吐出ポート、４１は第１液ポンプ吐出液路、４３は第１バルブ開閉制御液路、４８は第２バルブ開閉制御液路、６５は第１液圧シリンダ制御液路、６６は第２液圧シリンダ制御液路、６７は液圧シリンダ連通液路、７４は第１シーケンス弁、７５は第２シーケンス弁、７６,７７はリミットスイッチＬＳ（近接スイッチ）、７８はコントローラである。
【０００５】
この公開公報に記載の往復動ピストンポンプにおいては、図３に示す状態でモータＭの駆動により液ポンプ３９が運転されると、液ポンプ３９の一方の吐出ポート３９ａから吐出された液は第１バルブ開閉制御液路４３に流れ、更にこの液路４３から第１吸込バルブ作動シリンダ２６、第２吸込バルブ作動シリンダ２８、第１吐出バルブ作動シリンダ３０、および第２吐出バルブ作動シリンダ３２に供給されるので、第１吸込バルブ９および第２吐出バルブ１２が開状態に保持され、また第２吸込バルブ１０および第１吐出バルブ１１が閉状態に保持される。このとき、液ポンプ３９からの液は第２液圧シリンダ制御液路６６を介して第２シーケンス弁７５にも流動する。
【０００６】
ポンプ吐出圧が第２シーケンス弁７５の設定圧力を超えると、第２シーケンス弁７５が液路６６を開通し、液ポンプ３９からの液が室１９ａに供給される。すると、ピストン２１,６が前進するとともにピストン２０,５が後退し、第２搬送流体導入室１６の被搬送流体が第２吐出バルブ１２を通ってポンプ吐出口１７から吐出されるとともに第１搬送流体供給室１３の被搬送流体が第１吸込バルブ９を通って第１搬送流体導入室１５内に吸い込まれる。
【０００７】
なお、このとき、各シリンダ２６,２８,３０,３２から排出される液は第２バルブ開閉制御液路４８に流れ、更にこの液路４８から他方の吐出ポート３９ｂに吸い込まれ、一方の吐出ポート３９ａから吐出される。また、第１液圧シリンダ１８から排出される室１８ａの液も第１液圧シリンダ制御液路６５および第１シーケンス弁７４を通って液路４８に流れ、この液路４８から同様にして他方の吐出ポート３９ｂに吸い込込まれ、一方の吐出ポート３９ａから吐出される。
【０００８】
ピストン２１,６が押し側のストロークエンドにくると、ピストン２０,５が引き側のストロークエンドにくるので、ピストンロッド７のフランジカップリング７ｃが第１リミットスイッチＬＳ７６の検出位置に位置するようになる。すると、第１リミットスイッチＬＳ７６はフランジカップリング７ｃの外周を検出してその検出信号をコントローラ７８に出力する。コントローラ７８は閉回路の液ポンプ３９の電磁制御アクチュエータを作動制御して、ポンプ吐出を他方の吐出ポート３９ｂ側に切り替え、ポンプ吐出液の液路を切り替える。
【０００９】
すると、液ポンプ３９からの液は他方の吐出ポート３９ｂから液路４８に流れ、更にこの液路４８から前述の従来例と同様にして各シリンダ２６,２８,３０,３２に供給されるので、バルブ９,１２が閉状態に設定され、またバルブ１０,１１が開状態に設定される。このとき、液ポンプ３９からの液は液路６５を介して第１シーケンス弁７４にも流動する。
【００１０】
ポンプ吐出圧が第１シーケンス弁７4の設定圧力を超えると、第１シーケンス弁７4が液路６5を開通し、ポンプ３９からの液が室１8ａに供給される。すると、前述の従来例と同様にしてピストン２０,５が前進するとともにピストン２１,６が後退する。このとき、既にバルブ１０,１１が開きかつバルブ９,１２が閉じているので、室１５の被搬送流体が第２吐出バルブ１２を通ってポンプ吐出口１７から吐出されるとともに室１４の被搬送流体が第２吸込バルブ１０を通って室１６内に吸い込まれる。なお、このとき、各シリンダ２６,２８,３０,３２から排出される液は液路４３に流れ、更にこの液路４３から一方の吐出ポート３９ａに吸い込まれ、他方の吐出ポート３９ｂから吐出される。また、シリンダ１９から排出される室１９ａの液は液路６６および第２シーケンス弁７５を通って液路４３に流れ、この液路４３から同様にして一方の吐出ポート３９ａに吸い込まれ、他方の吐出ポート３９ｂから吐出される。
【００１１】
ピストン２０,５が押し側のストロークエンドにくると、ピストン２１,６が引き側のストロークエンドにくるので、ピストンロッド８のフランジカップリング８ｃが第２リミットスイッチＬＳ７７の検出位置に位置するようになる。すると、第２リミットスイッチＬＳ７７はフランジカップリング８ｃの外周を検出してその検出信号をコントローラ７８に出力する。コントローラ７８は閉回路の液ポンプ３９の電磁制御アクチュエータを作動制御して、ポンプ吐出を一方の吐出ポート３９ａ側に切り替える。
【００１２】
すると、液ポンプ３９からの液は再び一方の吐出ポート３９ａから液路４３に流れ、更にこの液路４３から前述の従来例と同様にして各シリンダ２６,２８,３０,３２に供給されるので、図示のようにバルブ９,１２が開状態に設定され、またバルブ１０,１１が閉状態に設定される。
以後、前述の各作動が繰り返されることで、往復動ピストンポンプ１は被搬送流体を連続してポンプ吐出口１７から吐出するようになる。
【００１３】
この公開公報に記載の往復動ピストンポンプによれば、閉回路の液ポンプ１の２つの吐出ポート３９ａ,３９ｂを交互に選択することで液路を切り替えるとともに、吐出側のポートからの液の吐出量が徐々に増大するため、吸込側のポートからの液に吸込量がこの液の吐出量の漸増に影響されて漸減するようになる。このため、液圧シリンダ１８,１９の各室１８ａ,１９ａからの液の排出が一気に行われないで徐々に行われるので、液路切替時の衝撃を小さくでき、発生する騒音を低減することができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の公開公報に記載の往復動ピストンポンプは騒音低減に周囲に使用のない程度に一定の効果があるが、往復動ピストンポンプに液圧シリンダ１８,１９が用いられ、しかも高粘稠性物質を管輸送するために高圧が必要となることから、液圧シリンダ１８,１９によりある程度の騒音がどうしても発生してしまう。このような騒音もできるだけ低減することが望ましい。
【００１５】
また、液圧（一般に、油圧）を用いることで、ホースや配管等から作動液が漏れて周囲を汚したり、定期的な作動液の管理や交換が必要となっている。しかも、高圧の液圧の知見が必要であるため、メンテナンスを専門家に依頼せざるを得ないという問題もある。
【００１６】
更に、前述の往復動ピストンポンプ１は第１および第２吐出バルブ１１,１２にポペットバルブが用いられており、このポペットバルブは弁体が弁座に繰り返し押し付けられることから摩耗し、長期間使用するうちにシール性が低下して、搬送能力が低下する。このシール性の低下は、図４に示すスィング式バルブを用いた往復動ピストンポンプにおいても、その可撓性配管からなり、２つの搬送シリンダα,βに選択的に接続切替するスィング式バルブγの摺動部が摩耗して長期間使用することにより発生する。
【００１７】
これらのポペットバルブやスィング式バルブの摩耗部分は消耗品として交換可能になっているが、その交換時期は搬送能力がかなり低下しないとわからなかった。このため、ポンプの運転計画および修理計画を事前に確実に設定することが難しいものとなっている。
【００１８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、発生する騒音をより効果的に低減できる往復動ピストンポンプを提供することである。本発明はの他の目的は、バルブの所定の摩耗を搬送能力がそれほど低下しないうちに確実に知ることができる往復動ピストンポンプを提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、それぞれ交互に前進および後退する搬送ピストンを有するとともに、前記搬送ピストンの後退時に被搬送流体を吸い込み、前記搬送ピストンの前進時に吸い込んだ被搬送流体を吐出するようになっている２つの搬送シリンダと、各搬送シリンダ毎に設けられ、それぞれ前記搬送ピストンを前進後退させる駆動手段とを少なくとも備えたダブルピストンの往復動ピストンポンプにおいて、前記駆動手段が、前記搬送ピストン毎にこの搬送ピストンに対して押し引きを行う駆動ピストンを有する電動シリンダと、前記電動シリンダ毎に設けられ、回転により、前記駆動ピストンをそれぞれ直進運動させるための動力を出力する電動モータと、前記電動シリンダ毎に設けられ、これらの電動モータの回転を前記駆動ピストンの直進運動に変換する運動変換機構と、それぞれの前記電動モータを駆動制御するコントローラとを備えており、前記２つの搬送シリンダのうち、一方の搬送シリンダが押し出す被搬送流体の圧力と他方の搬送シリンダが押し出す被搬送流体の圧力とを検出する圧力計と、この圧力計からの圧力検出信号により、これらの圧力の圧力差が設定値より大きくなったとき警報信号を出力する監視装置とを備えていることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項２の発明は、前記運動変換機構が、前記駆動ピストンに設けられたボールねじと、前記電動モータの回転軸に形成され、前記ボールねじに螺合するねじ溝とからなるか、または、前記駆動ピストンに設けられた断面台形状の雌ねじと、前記電動モータの回転軸に形成され、前記雌ねじに螺合する断面台形状の雄ねじとからなることを特徴としている。
【００２３】
更に、請求項３の発明は、搬送シリンダに対応して設けられた吸込バルブおよび吐出バルブと、これらの吸込バルブおよび吐出バルブ毎に設けられそれぞれこれらのバルブを開閉するためのバルブ作動シリンダとを備え、前記バルブ作動シリンダに対して作動流体の供給、排出を制御する電磁切換弁が設けられているとともに、前記駆動ピストンの押し側ストロークエンドおよび引き側ストロークエンドをそれぞれ検出するストロークエンド検出手段が設けられており、前記コントローラは、前記駆動ピストンの押し側ストロークエンドまたは引き側ストロークエンドの検出信号に基づいて前記電磁切換弁の切替を制御することを特徴としている。
【００２４】
【作用】
このように構成された請求項１ない３の発明の往復動ピストンポンプにおいては、電動モータおよび運動変換機構が用いられることから、ポンプ駆動時の騒音が大幅に低減する。また、液圧が用いられることから液漏れ等がなくなるので、液漏れによる周囲の汚れが防止されるとともに、定期的な作動液の管理や交換が不要となる。そのうえ、電動モータがコントローラで単に駆動制御されるだけであるので保守管理がきわめて簡単になり、それほど専門知識を有さない者でも保守管理作業に従事が可能となる。
【００２５】
特に、２つの搬送シリンダが押し出す各被搬送流体の圧力の圧力差が設定値より大きくなったときに、警報が発せられる。この警報により、ポペット式バルブやスイング式バルブ等により構成されている吐出バルブの所定の摩耗が搬送能力がそれほど低下しないうちに確実に把握され、第１および第２吐出バルブの摩耗部分の交換時期がより正確に把握されるようになる。しかも、このようにバルブの摩耗部分の交換時期が把握されることから、ポンプの運転計画および修理計画が事前に確実に設定可能となる。
【００２６】
また、請求項２の発明においては、運動変換機構にボールねじか、または台形ねじが用いられるので、動力伝達が確実になるとともに、動力伝達構造が簡単になる。
【００２７】
更に、請求項３の発明においては、吐出バルブの開閉と搬送ピストンの前進後退とが同期して行われるようになる。これにより、搬送ピストンによる被搬送流体の吐出がより確実にかつ効率よく行われるようになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明にかかる往復動ピストンポンプの実施の形態の一例を示す、図３と同様の図である。なお、以下の実施の形態の説明において、前述の図３に示す従来例の構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付すことでその詳細な説明は省略する。
【００２９】
前述の公開公報に記載の図３に示す従来例では、往復動ピストンポンプ１の駆動装置に液圧シリンダが用いられているが、図１に示すように電動シリンダが用いられている。
【００３０】
すなわち、この例の往復動ピストンポンプ１は、前述の従来例のポンプ作動制御回路２を構成する第１液圧シリンダ１８、第２液圧シリンダ１９、第１および第２押し側パイロットバルブ２２,２３、第１および第２引き側パイロットバルブ２４,２５、液ポンプ３９、第１液ポンプ吐出液路４１、第１バルブ開閉制御液路４３の一部、第２バルブ開閉制御液路４８の一部、第１液圧シリンダ制御液路６５、第２液圧シリンダ制御液路６６、液圧シリンダ連通液路６７、第１および第２シーケンス弁７４,７５、はリミットスイッチＬＳ（近接スイッチ）７６,７７が削除され、代わりに図１に示すように、第１電動シリンダ１０１および第２電動シリンダ１０２を有するポンプ作動制御回路２が設けられている。
【００３１】
第１電動シリンダ１０１は第１電動ピストン１０３（本発明の駆動ピストンに相当）を備えており、この第１電動ピストン１０３が第１ピストンロッド７の部材７ｂに連結されている。また、第１電動ピストン１０３はボールねじ１０３ａを有しており、このボールねじ１０３ａに、第１電動シリンダ１０１を駆動するための第１電動モータ１０４の回転軸１０４ａの雄ねじ部が螺合されている。つまり、ボールねじ１０３ａのボールが雄ねじ部のねじ溝１０４ｂに相対回転可能に係合されている。
したがって、第１電動モータ１０４が駆動されると、その回転軸１０４ａの回転によりボールねじ１０３ａを介して第１電動ピストン１０３が図１において左右方向に往復直線運動をするようになっている。
【００３２】
また、第２電動シリンダ１０２も第１電動シリンダ１０１とまったく同じ構造を有しており、同様に、第２ピストンロッド５の部材８ｂに連結されかつボールねじ１０５ａを有する第２電動ピストン１０５（本発明の駆動ピストンに相当）、ねじ溝１０６ｂからなる雄ねじ部が形成された回転軸１０６ａを有する第２電動モータ１０６を備えている。そして、第２電動モータ１０６が駆動されると、その回転軸１０６ａの回転によりボールねじ１０５ａを介して第２電動ピストン１０５が図１において左右方向に往復直線運動をするようになっている。
【００３３】
このようにして、ボールねじ１０３ａと雄ねじ部のねじ溝１０４ｂとで、またボールねじ１０５ａと雄ねじ部のねじ溝１０６ｂとで、それぞれ、回転運動を直進運動に変換する運動変換機構が構成されている。なお、この運動変換機構はこれらのボールねじと雄ねじ部のねじ溝とに限定されることなく、電動モータ１０４,１０６の回転軸１０４ａ,１０６ａに形成された断面台形状の雄ねじと第１および第２電動ピストン１０３,１０５に形成された断面台形状の雌ねじとからなる台形ねじで構成することもできる。
【００３４】
そして、第１および第２電動モータ１０４,１０６の出力および運動変換機構の強度は、それぞれ、前述の例えば脱水ケーキ等の高粘稠性物質を管輸送することが可能な比較的大きな出力および比較的大きな強度に設定されている。
【００３５】
更に、第１および第２電動シリンダ１０１,１０２には、それぞれ、第１および第２引き側リミットスイッチ（ＬＳ）１０７,１０８（いずれも、本発明のストロークエンド検出手段に相当）、第１および第２押し側リミットスイッチ（ＬＳ）１０９,１１０（いずれも、本発明のストロークエンド検出手段に相当）が設けられている。第１および第２引き側リミットスイッチ（ＬＳ）１０７,１０８はそれぞれ第１および第２電動ピストン１０３,１０５の引き側のストロークエンドを規定し、また、第１および第２押し側リミットスイッチ（ＬＳ）１０９,１１０はそれぞれ第１および第２電動ピストン１０３,１０５の押し側のストロークエンドを規定している。図示の状態では、第１電動ピストン１０３が押し側のストロークエンドにあり、また第２電動ピストン１０５が引き側のストロークエンドにある。
【００３６】
更に、前述の従来例の往復動ピストンポンプ１では、第１および第２バルブ開閉制御液路４３,４８を介してそれぞれ第１および第２吸込バルブ作動シリンダ２６,２８と第１および第２吐出バルブ作動シリンダ３０,３２とに圧液を供給することで、第１および第２吸込バルブ９,１０と第１および第２吐出バルブ１１,１２との開閉を制御しているが、この例の往復動ピストンポンプ１では、圧液に代えて圧縮空気（以下、エアともいう）を第１および第２バルブ開閉制御通路４３,４８を介してそれぞれ第１および第２吸込バルブ作動シリンダ２６,２８と第１および第２吐出バルブ作動シリンダ３０,３２とに供給することで、第１および第２吸込バルブ９,１０と第１および第２吐出バルブ１１,１２との開閉を制御している。なお、前述の従来例の往復動ピストンポンプ１では各バルブ９,１０,１１,１２の開閉制御を液圧で行うことから、符号４３,４４,４５,４６,４７,４８,４９,５０,５１,５２を液路と表記しているが、この例の往復動ピストンポンプ１ではエアを用いているので、これらの符号には液路に代えて通路と表記する。
【００３７】
そこで、第１および第２バルブ開閉制御通路４３,４８に対してエアの供給、排出を行うための電磁切換弁１１１が設けられている。この電磁切換弁１１１は第１バルブ開閉制御通路４３をエア供給側に接続しかつ第２バルブ開閉制御通路４８をエア排気側に接続する第１位置と、第１バルブ開閉制御通路４３をエア排気側に接続しかつ第２バルブ開閉制御通路４８をエア供給側に接続する第２位置とが設定されている。図示の状態では、電磁切換弁１１１は第１バルブ開閉制御通路４３をエア供給側に接続しかつ第２バルブ開閉制御通路４８をエア排気側に接続する位置に設定されている。
【００３８】
そして、第１および第２電動モータ１０４,１０６、第１および第２引き側リミットスイッチ（ＬＳ）１０７,１０８、第１および第２押し側リミットスイッチ（ＬＳ）１０９,１１０、および電磁切換弁１１１がコントローラ７８に電気的に接続されている。
【００３９】
その場合、コントローラ７８は第１および第２電動モータ１０４,１０６をインバータ制御あるいはサーボ制御で駆動制御するようにされている。また、図１に示すように第１電動ピストン１０３がその押し側のストロークエンドに位置したとき第１押し側リミットスイッチ（ＬＳ）１０９がこれを検知しかつ第２電動ピストン１０５がその引き側のストロークエンドに位置したとき第２引き側リミットスイッチ（ＬＳ）１０８がこれを検知して、それらの検知信号がコントローラ７８に供給される。コントローラ７８はこれらの検知信号に基づいて電磁切換弁１１１を図示の第１位置に設定するとともに、第１および第２電動モータ１０４,１０５の回転を、第１電動ピストン１０３が引き側に移動するようにかつ第２電動ピストン１０５が押し側に移動するように逆方向に切り替える。
【００４０】
一方、第１電動ピストン１０３がその引き側のストロークエンドに位置したとき第１引き側リミットスイッチ（ＬＳ）１０７がこれを検知しかつ第２電動ピストン１０５がその押し側のストロークエンドに位置したとき第２押し側リミットスイッチ（ＬＳ）１１０がこれを検知して、それらの検知信号がコントローラ７８に供給される。コントローラ７８はこれらの検知信号に基づいて電磁切換弁１１１を切り替えて第２位置に設定するとともに、第１および第２電動モータ１０４,１０５の回転を、第１電動ピストン１０３が押し側に移動するようにかつ第２電動ピストン１０５が引き側に移動するように逆方向に切り替える。
【００４１】
更に、ポンプ吐出口１７には配管１１２が接続されており、この配管１１２にはポンプ吐出口１７の圧力を検出する圧力計（ＰＴ）１１３が取り付けられている。この圧力計１１３は例えばシーケンサ等の監視装置１１４に電気的に接続されている。この監視装置１１４は、図２に示すように第１および第２搬送ピストン５,６のうち、一方の搬送ピストンによる吐出圧Ｐ1と他方の搬送ピストンによる吐出圧Ｐ2との差の絶対値ΔＰ（＝｜Ｐ1−Ｐ2｜）が予め設定された設定値Ｐ0より大きくなったこと（ΔＰ＞Ｐ0）を確認したとき、警報するようになっている。
この例の往復動ピストンポンプ１の他の構成は、前述の公開公報に記載の往復動ピストンポンプの構成と同じである。
【００４２】
このように構成されたこの例の往復動ピストンポンプ１の作動について説明する。いま図１に示す往復動ピストンポンプ１の駆動停止状態において、ピストン５,１０３が押し側のストロークエンドにあり、またピストン６,１０５が引き側のストロークエンドにあるとする。また、第１吸込バルブ９が開き、第２吸込バルブ１０が閉じ、第１吐出バルブ１１が閉じ、第２吐出バルブ１２が開いているとする。
【００４３】
この状態では、第３リミットスイッチＬＳ１０９がピストン１０３が押し側のストロークエンドにあることを検知し、また、第２リミットスイッチＬＳ１０８がピストン１０５が引き側のストロークエンドにあることを検知して、それぞれコントローラ７８に検出信号を出力する。また、コントローラ７８はこれらの検出信号により電磁切換弁１１１を図示のように第１バルブ開閉制御通路４３をエア供給側に接続しかつ第２バルブ開閉制御通路４８をエア排気側に接続する位置に設定している。
そして、各電動モータ１０４,１０５およびエアを供給する図示しない圧縮機が停止している。
【００４４】
この駆動停止状態から、コントローラ７８が各電動モータ１０４,１０５および圧縮機を駆動する。その場合、第１電動モータ１０４は第１ピストン１０３を引き側（右側）に移動するように回転制御され、また、第２電動モータ１０６は第２ピストン１０５を押し側（左側）に移動するように回転制御される。
【００４５】
これにより、電磁切換弁１１１を通過したエアが通路４３,４４を介してシリンダ２６のバルブ９開側に、また通路４３,４７を介してシリンダ３２のバルブ１２開側にそれぞれ供給されるので、バルブ９,１２が開状態に保持される。一方、このエアは通路４３,４５を介してシリンダ２８のバルブ１０閉側に、また通路４３,４６を介してシリンダ３０のバルブ１１閉側にそれぞれ供給されるので、バルブ１０,１１が閉状態に保持される。
【００４６】
なお、このとき、各シリンダ２６,２８,３０,３２から排出されるエアはそれぞれ通路５０,４９,５２,５１を介して通路４８に流れ、更にこの通路４８から電磁切換弁１１１を通って排出される。
【００４７】
一方、各電動モータ１０４,１０５の駆動により、前述の従来例と同様にしてピストン１０５,６が前進するとともにピストン１０３,５が後退し、室１６の被搬送流体がピストン６により第２吐出バルブ１２を通って押し出されてポンプ吐出口１７から吐出されるとともに室１３の被搬送流体が第１吸込バルブ９を通って室１５内に吸い込まれる。ピストン６によって押し出される被搬送流体がポンプ吐出口１７から吐出される際、圧力計１１３によりポンプ吐出口１７における被搬送流体の圧力Ｐ1が計測される。この圧力Ｐ1の計測信号は監視装置１１４に送られて、この監視装置１１４に記憶される。
【００４８】
ピストン１０５,６が押し側のストロークエンドにくると、ピストン１０３,５が引き側のストロークエンドにくるので、第１リミットスイッチＬＳ１０７がピストン１０３が引き側のストロークエンドにあることを検知し、また、第４リミットスイッチＬＳ１０８がピストン１０５が押し側のストロークエンドにあることを検知して、それぞれコントローラ７８に検出信号を出力する。
【００４９】
すると、コントローラ７８は電磁切換弁１１を切り替え、第２バルブ開閉制御通路４８をエア供給側に接続しかつ第１バルブ開閉制御通路４３をエア排気側に接続する。同時に、コントローラ７８は第１および第２電動モータ１０４,１０６をともに駆動停止し、その後それぞれ前述とは逆回転方向に駆動する。
【００５０】
これにより、電磁切換弁１１１を通過したエアが通路４８,５０を介してシリンダ２６のバルブ９閉側に、また通路４８,５１を介してシリンダ３２のバルブ１２閉側にそれぞれ供給されるので、バルブ９,１２が閉じる。一方、このエアは通路４８,４９を介してシリンダ２８のバルブ１０開側に、また通路４８,５２を介してシリンダ３０のバルブ１１開側にそれぞれ供給されるので、バルブ１０,１１が開く。
【００５１】
なお、このとき、各シリンダ２６,２８,３０,３２から排出されるエアはそれぞれ通路４４,４５,４６,４７を介して通路４８に流れ、更にこの通路４８から電磁切換弁１１１を通って排出される。
【００５２】
一方、各電動モータ１０４,１０６の逆回転駆動により、前述と逆にピストン１０３,５が前進するとともにピストン１０５,６が後退し、室１５の被搬送流体がピストン５により第１吐出バルブ１１を通って押し出されポンプ吐出口１７から吐出されるとともに室１４の被搬送流体が第２吸込バルブ１０を通って室１６内に吸い込まれる。このようにして、第１および第２吐出バルブ１１,１２の開閉と第１および第２搬送ピストン５,６の前進後退とが同期して行われるようになる。
【００５３】
ピストン５によって押し出される被搬送流体がポンプ吐出口１７から吐出される際、圧力計１１３によりポンプ吐出口１７における被搬送流体の圧力Ｐ2が計測される。この圧力Ｐ2の計測信号は監視装置１１４に送られて、この監視装置１１４に記憶される。
以後、前述の各作動が繰り返されることで、往復動ピストンポンプ１は被搬送流体を連続してポンプ吐出口１７から吐出するようになる。
【００５４】
ところで、往復動ピストンポンプ１が使用されていくと、次第に第１および第２吐出バルブ１１,１２におけるポペット弁が摩耗していく。このとき、第１および第２吐出バルブ１１,１２の間ではポペット弁の摩耗が異なるので、一方のポペット弁の摩耗が他方のポペット弁の摩耗より次第に大きくなり、第１および第２吐出バルブ１１,１２のシール性が大きく異なってくる。
【００５５】
このため、ピストン６によって押し出される被搬送流体の圧力が第１吐出バルブ１１のシール性の低下による圧力低下とピストン５によって押し出される被搬送流体の圧力が第２吐出バルブ１２のシール性の低下による圧力低下とは次第に大きく異なってくる。その結果、ピストン６によって押し出される被搬送流体の圧力Ｐ1とピストン５によって押し出される被搬送流体の圧力Ｐ2との圧力差ΔＰが次第に大きくなる。監視装置１１４は、この圧力差ΔＰが設定値Ｐ0より大きくなったことを確認すると図示しない警報装置を作動し、警報装置により警報が発せられる。
この例の往復動ピストンポンプ１の他の動作は、前述の公開公報に記載の往復動ピストンポンプ１と実質的に同じである。
【００５６】
この例の往復動ピストンポンプによれば、電動モータ１０４,１０６および運動変換機構（ボールねじ１０３ａ,１０５ａ；ねじ溝１０４ｂ,１０６ｂ）を用いているので、ポンプ駆動時の騒音を大幅に低減できるとともに、液圧を用いないことから液漏れ等がないので、液漏れによる周囲を汚したり、定期的な作動液の管理や交換が不要となる。電動モータ１０４,１０６および電磁切換弁１１１をコントローラ７８で単に制御するだけであるので、保守管理をきわめて簡単にでき、それほど専門知識を有さない者でも保守管理作業に従事できるようになる。
【００５７】
特に、各バルブ９,１０,１１,１２の開閉制御をエアで行うようにしているので、前述の駆動装置の場合と同様に液圧を用いないことから液漏れ等がなく、液漏れによる周囲を汚したり、定期的な作動液の管理や交換が不要となる。
また、運動変換機構にボールねじか、または台形ねじを用いているので、動力伝達を確実にできるとともに、動力伝達構造を簡単にできる。
【００５８】
更に、第１および第２吐出バルブ１１,１２の開閉と第１および第２搬送ピストン５,６の前進後退とを同期して行うようにしているので、第１および第２搬送ピストン５,６による被搬送流体の吐出をより確実にかつ効率よく行うことができるようになる。
【００５９】
更に、第１および第２吐出バルブ１１,１２のシール性の低下により、各ピストン５,６による被搬送流体の圧力の圧力差が設定値Ｐ0より大きくなったときは警報を発するようにしているので、第１および第２吐出バルブ１１,１２の所定の摩耗を搬送能力がそれほど低下しないうちに確実に把握でき、第１および第２吐出バルブ１１,１２の摩耗部分の交換時期をより正確に知ることができるようになる。
【００６０】
しかも、このようにバルブの摩耗部分の交換時期を知ることができるようになることから、ポンプの運転計画および修理計画を事前に確実に設定することが可能となる。
この例の往復動ピストンポンプ１の他の効果は、前述の公開公報に記載の往復動ピストンポンプ１と実質的に同じである。
【００６１】
なお、前述の例では本発明を、２つの第１および第２搬送シリンダ５,６を有するダブルピストンポンプの往復動ピストンポンプに適用して説明しているが、本発明は１つの搬送シリンダを有するシングルピストンポンプの往復動ピストンポンプにも適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１ないし３の発明の往復動ピストンポンプによれば、電動モータおよび回転運動を直進運動に変換する運動変換機構を用いているので、ポンプ駆動時の騒音を低減することができる。また、液圧が用いられることから液漏れ等がなくなるので、液漏れによる周囲の汚れを防止できるとともに、定期的な作動液の管理や交換を不要にできる。そのうえ、電動モータをコントローラで単に駆動制御するだけであるので、保守管理をきわめて簡単にでき、それほど専門知識を有さない者でも保守管理作業に従事できるようになる。
【００６３】
特に、運動変換機構にボールねじか、または台形ねじを用いているので、動力伝達を確実にできるとともに、動力伝達構造を簡単にできる。
【００６４】
また、請求項２の発明によれば、吐出バルブの開閉と搬送ピストンの前進後退とを同期して行うようにしているので、搬送ピストンによる被搬送流体の吐出をより確実にかつ効率よく行うことができるようになる。
【００６５】
更に、請求項３の発明によれば、２つの搬送シリンダが押し出す各被搬送流体の圧力の圧力差が設定値より大きくなったときに、警報を発するようにしているので、この警報により、第１および第２吐出バルブの所定の摩耗を搬送能力がそれほど低下しないうちに確実に把握でき、第１および第２吐出バルブの摩耗部分の交換時期をより正確に把握できるようになる。しかも、このようにバルブの摩耗部分の交換時期を把握できることから、ポンプの運転計画および修理計画を事前に確実に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる往復動ピストンポンプの実施の形態の一例を示す図である。
【図２】  第１および第２搬送ピストンのうち、一方の搬送ピストンによる吐出圧Ｐ1と他方の搬送ピストンによる吐出圧Ｐ2との差の絶対値ΔＰを説明する図である。
【図３】  前述の公開公報に開示されている従来例の往復動ピストンポンプを示す図である。
【図４】  従来のスィング式バルブの往復動ピストンポンプを示す図である。
【符号の説明】
１…往復動ピストンポンプ、２…ポンプ作動制御回路、３…第１搬送シリンダ、４…第２搬送シリンダ、５…第１搬送ピストン、６…第２搬送ピストン、７…第１ピストンロッド、７ｃ…フランジカップリング、８…第２ピストンロッド、８ｃ…フランジカップリング、９…第１吸込バルブ、１０…第２吸込バルブ、１１…第１吐出バルブ、１２…第２吐出バルブ、１３…第１搬送流体供給室、１４…第２搬送流体供給室、１５…第１搬送流体導入室、１６…第２搬送流体導入室、１７…ポンプ吐出口、２６…第１吸込バルブ作動シリンダ、２８…第２吸込バルブ作動シリンダ、３０…第１吐出バルブ作動シリンダ、３２…第２吐出バルブ作動シリンダ、４３…第１バルブ開閉制御通路、４８…第２バルブ開閉制御通路、７８…コントローラ、１０１…第１電動シリンダ、１０２…第２電動シリンダ、１０３…第１液圧ピストン、１０３ａ…ボールねじ、１０４…第１電動モータ、１０４ａ…回転軸、１０４ｂ…ねじ溝、１０５…第２液圧ピストン、１０５ａ…ボールねじ、１０６…第２電動モータ、１０６ａ…回転軸、１０６ｂ…ねじ溝、１０７,１０８…第１および第２引き側リミットスイッチ（ＬＳ）、１０９,１１０…第１および第２押し側リミットスイッチ（ＬＳ）、１１１…電磁切換弁、１１３…圧力計、１１４…監視装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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