特表 2024-519225 流体定量輸送ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-09

(54)【発明の名称】流体定量輸送ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04B 43/12 20060101AFI20240430BHJP

【ＦＩ】

F04B43/12 C

F04B43/12 G

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023572101

(86)(22)【出願日】2022-02-07

(85)【翻訳文提出日】2023-11-20

(86)【国際出願番号】 KR2022001823

(87)【国際公開番号】W WO2023286965

(87)【国際公開日】2023-01-19

(31)【優先権主張番号】10-2021-0092239

(32)【優先日】2021-07-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523438131

【氏名又は名称】テクロス・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＴＥＣＨＣＲＯＳＳ ＩＮＣ．

【住所又は居所原語表記】５２８，Ｓａｍｓｅｏｎｇ－ｒｏ， Ｇａｎｇｎａｍ－ｇｕ，Ｓｅｏｕｌ ０６１６７，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】リュ、チェ・ヒョン

【テーマコード（参考）】

3H077

【Ｆターム（参考）】

3H077AA01

3H077CC04

3H077CC10

3H077DD09

3H077DD12

3H077EE05

3H077EE31

3H077FF06

3H077FF42

3H077FF45

(57)【要約】

本発明は、流体輸送用チューブが一部露出するように挿入されるチューブガイドブロックと、前記チューブガイドブロックに挿入されたチューブの露出部分を圧着し、流体が輸送されるようにするチューブ圧縮ブロックと、圧縮空気を利用してロッドを直線方向に往復移動させることにより、前記チューブ圧縮ブロックを往復移動させるエアーシリンダーと、前記エアーシリンダーに弾性力を加え、前記チューブ圧縮ブロックが前記チューブを圧着するようにする弾性部材とを含み、チューブの正確な圧着及び流体の定量吐出が可能な流体定量輸送ポンプに関する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体輸送用チューブが一部露出するように挿入されるチューブガイドブロックと、
前記チューブガイドブロック上で往復移動可能に配置されて、前記チューブガイドブロックに挿入されたチューブの露出部分を圧着し、流体が輸送されるようにするチューブ圧縮ブロックと、
前記チューブ圧縮ブロックに連結されたロッドを備え、圧縮空気を利用して前記ロッドを直線方向に往復移動させることにより、前記チューブ圧縮ブロックを往復移動させるエアーシリンダーと、
前記エアーシリンダーに弾性力を加え、前記チューブ圧縮ブロックが前記チューブを圧着するようにする弾性部材とを含む、流体定量輸送ポンプ。

【請求項2】

前記チューブガイドブロックは、
前記チューブ圧縮ブロックの往復移動を案内するガイドレールと、
前記ガイドレールの下部に形成され、側面から見て「∩」状の断面を有し、上側が前記ガイドレール上で外部に露出した直線経路を有するチューブ挿入経路とを含み、
前記チューブ挿入経路に挿入されるチューブは、前記ガイドレール上で外部に露出し、前記チューブ圧縮ブロックによって圧着されることを特徴とする、請求項１に記載の流体定量輸送ポンプ。

【請求項3】

前記チューブ圧縮ブロックは、
互いに離隔して並んで配置された一対の側面プレートと、
一対の前記側面プレートの間に配置され、一対の前記側面プレートを連結して、前記ロッドと結合される連結棒と、
一対の前記側面プレートの間で回転自在に設置され、前記ガイドレールに沿ってスライドまたはロール運動しながら前記チューブを圧縮するローラー部材とを含むことを特徴とする、請求項２に記載の流体定量輸送ポンプ。

【請求項4】

前記ローラー部材は、前記側面プレートの後方側に備えられた第１ローラー部材と前記側面プレートの前方側に備えられた第２ローラー部材とを含み、前記第１ローラー部材と前記第２ローラー部材との間の距離は、前記ガイドレール上で外部に露出した前記チューブの長さに対応し、
前記第１ローラー部材は、前記チューブ圧縮ブロックの前進時に前記チューブ内の流体が輸送されるようにし、前記第２ローラー部材は、前記チューブ圧縮ブロックの後進時に前記チューブ内の流体の輸送を遮断することを特徴とする、請求項３に記載の流体定量輸送ポンプ。

【請求項5】

前記ガイドレールは、前記チューブ圧縮ブロックの移動方向と垂直な方向に沿って互いに離隔された複数のガイドレールからなり、それぞれのガイドレールには、前記チューブ挿入経路が形成されて、
前記ローラー部材は、前記ガイドレールの数に対応する数のローラーを備え、複数のチューブの流体輸送が可能であることを特徴とする、請求項３に記載の流体定量輸送ポンプ。

【請求項6】

前記弾性部材は、圧縮ばね、引張ばね、トーションばねまたは板ばねであり、
前記弾性部材は、前記チューブガイドブロックまたは前記チューブガイドブロックと一体に形成されたフレームと前記エアーシリンダーとの間に設置され、前記エアーシリンダーを上方に加圧することにより、前記エアーシリンダーのロッドと連結された前記チューブ圧縮ブロックを下方に加圧することを特徴とする、請求項１に記載の流体定量輸送ポンプ。

【請求項7】

前記エアーシリンダーは、前記弾性部材を軸として上下回動可能に構成されることを特徴とする、請求項６に記載の流体定量輸送ポンプ。

【請求項8】

前記チューブ圧縮ブロックは、連結棒を軸として回転可能に前記エアーシリンダーのロッドと連結されることを特徴とする、請求項７に記載の流体定量輸送ポンプ。

【請求項9】

前記チューブ圧縮ブロックは、チューブガイドブロックの幅方向に沿って左右にティルティング可能に前記エアーシリンダーのロッドと連結されることを特徴とする、請求項６または７に記載の流体定量輸送ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアーを動力源としてチューブを圧着することによって流体を輸送する流体定量輸送ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、流体輸送ポンプは、圧力を利用して液体や気体などの流体を輸送する装置であって、下水処理施設などの環境汚染防止施設、原油や天然ガスなどの油井施設、化学産業用流体輸送設備、揚水施設などに至るまで、流体輸送のための手段として広く使用されている。

【0003】

ここで、試薬や中和剤などの少量の薬品を輸送するために使用される流体輸送ポンプは、電気モーターやソレノイドバルブなどを利用して流体を定量吐出するように構成される。しかし、電気で稼動する従来の流体輸送ポンプは、本質的に防爆装置では使用が制限される。

【0004】

上記のような理由で、最近は、エアーシリンダーの往復運動を利用してチューブを圧着することにより流体を輸送する流体輸送ポンプが開発された。しかしながら、このようなエアーを利用した従来の流体輸送ポンプは、チューブの形態、チューブ圧着のための部品の加工/組立誤差、エアーシリンダーの往復運動時に現れるロッド(rod)の偏差などによって、チューブが正確に圧着されないことがあり、流体の輸送量(吐出量)が変わってしまうため、定量ポンプとしての機能が低下する問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】大韓民国特許第１０－０８３２０４２号(2008.05.27.公告)

【特許文献2】大韓民国特許第１０－２２５９４１０号(2021.06.01.公告)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上述の問題点を解決するために発明されたもので、圧縮空気を利用して駆動することにより、防爆区域においても安全に使用可能な流体定量輸送ポンプを提供することを目的とする。

【0007】

また、本発明は、チューブの正確な圧着が可能であり、流体の定量吐出が可能な流体定量輸送ポンプを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、 流体輸送用チューブが一部露出するように挿入されるチューブガイドブロックと、前記チューブガイドブロック上で往復移動可能に配置されて、前記チューブガイドブロックに挿入されたチューブの露出部分を圧着し、流体が輸送されるようにするチューブ圧縮ブロックと、前記チューブ圧縮ブロックに連結されたロッドを備え、圧縮空気を利用して前記ロッドを直線方向に往復移動させることにより、前記チューブ圧縮ブロックを往復移動させるエアーシリンダーと、前記エアーシリンダーに弾性力を加え、前記チューブ圧縮ブロックが前記チューブを圧着するようにする弾性部材とを含む。

【0009】

好ましくは、前記チューブガイドブロックは、前記チューブ圧縮ブロックの往復移動を案内するガイドレールと、前記ガイドレールの下部に形成され、側面から見て「∩」状の断面を有し、上側が前記ガイドレール上で外部に露出した直線経路を有するチューブ挿入経路とを含み、前記チューブ挿入経路に挿入されるチューブは、前記ガイドレール上で外部に露出し、前記チューブ圧縮ブロックによって圧着されることを特徴とする。

【0010】

ここで、前記チューブ圧縮ブロックは、互いに離隔して並んで配置された一対の側面プレートと、一対の前記側面プレートの間に配置され、一対の前記側面プレートを連結して、前記ロッドと結合される連結棒と、一対の前記側面プレートの間で回転自在に設置され、前記ガイドレールに沿ってスライドまたはロール運動しながら前記チューブを圧縮するローラー部材とを含むことを特徴とする。

【0011】

好ましくは、前記ローラー部材は、前記側面プレートの後方側に備えられた第１ローラー部材と前記側面プレートの前方側に備えられた第２ローラー部材とを含み、前記第１ローラー部材と前記第２ローラー部材との間の距離は、前記ガイドレール上で外部に露出した前記チューブの長さに対応し、前記第１ローラー部材は、前記チューブ圧縮ブロックの前進時に前記チューブ内の流体が輸送されるようにして、前記第２ローラー部材は、前記チューブ圧縮ブロックの後進時に前記チューブ内の流体の輸送を遮断することを特徴とする。

【0012】

一方、前記ガイドレールは、前記チューブ圧縮ブロックの移動方向と垂直な方向に沿って互いに離隔された複数のガイドレールからなり、それぞれのガイドレールには、前記チューブ挿入経路が形成されて、前記ローラー部材は、前記ガイドレールの数に対応する数のローラーを備え、複数のチューブの流体輸送が可能であることを特徴とする。

【0013】

好ましくは、前記弾性部材は、圧縮ばね、引張ばね、トーションばねまたは板ばねであり、前記弾性部材は、前記チューブガイドブロックまたは前記チューブガイドブロックと一体に形成されたフレームと前記エアーシリンダーとの間に設置され、前記エアーシリンダーを上方に加圧することにより、前記エアーシリンダーのロッドと連結された前記チューブ圧縮ブロックを下方に加圧することを特徴とする。

【0014】

さらに好ましくは、前記エアーシリンダーは、前記弾性部材を軸として上下回動可能に構成されることを特徴とする。

【0015】

また、前記チューブ圧縮ブロックは、前記連結棒を軸として回転可能に前記エアーシリンダーのロッドと連結されることを特徴とする。

【0016】

好ましくは、前記チューブ圧縮ブロックは、チューブガイドブロックの幅方向に沿って左右にティルティング可能に前記エアーシリンダーのロッドと連結されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明による流体定量輸送ポンプは、電気で稼動するものではなく、圧縮空気を利用してチューブを圧着するように作動するため、防爆製品や防爆区域で安全に使用することができる。

【0018】

また、本発明によると、弾性部材の弾性力により、チューブ圧縮ブロックがチューブを一定の力で圧着可能でるため、流体の定量吐出が可能である。

【0019】

また、本発明によると、エアーシリンダーの上下回動及びチューブ圧縮ブロックの回転可能な構成により、流体輸送チューブの直径や形態の変化にもチューブを安定的かつ正確に圧着することができ、流体の定量吐出が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明による流体定量輸送ポンプを示した斜視図である。

【図2】本発明による流体定量輸送ポンプを示した側面図であって、チューブガイドブロックの内部が見えるように切開した図面である。

【図3】本発明による流体定量輸送ポンプを示した側面図であって、チューブ圧縮モジュールの内部が見えるように切開した図面である。

【図4a】図４ａ及び４ｂは、本発明による流体定量輸送ポンプのチューブ圧縮モジュールが前進及び後進する状態を示した斜視図である。

【図4b】図４ａ及び４ｂは、本発明による流体定量輸送ポンプのチューブ圧縮モジュールが前進及び後進する状態を示した斜視図である。

【図5a】図５ａ、５ｂ及び５ｃは、本発明による流体定量輸送ポンプのエアーシリンダー、ロッド及びチューブ圧縮モジュールの回動状態を示した図面である。

【図5b】図５ａ、５ｂ及び５ｃは、本発明による流体定量輸送ポンプのエアーシリンダー、ロッド及びチューブ圧縮モジュールの回動状態を示した図面である。

【図5c】図５ａ、５ｂ及び５ｃは、本発明による流体定量輸送ポンプのエアーシリンダー、ロッド及びチューブ圧縮モジュールの回動状態を示した図面である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１～３を参照すると、本発明による流体定量輸送ポンプは、流体輸送チューブ１０が所定の経路に沿って挿入されるようにするチューブガイドブロック１００と、チューブガイドブロック１００に挿入されたチューブ１０を圧着して流体が輸送されるようにするチューブ圧縮ブロック２００と、チューブ圧縮ブロック２００を移動させるエアーシリンダー３００と、エアーシリンダー３００に弾性力を与える弾性部材４００とを含む。

【0022】

チューブガイドブロック１００は、流体輸送用チューブ１０の一部が外部に露出するように設計されたチューブ挿入経路１１０を備える。そして、チューブ１０は、このチューブ挿入経路１１０上に挿入され、一部が外部に露出し、チューブ圧縮ブロック２００によって圧着される。

【0023】

チューブ圧縮ブロック２００は、チューブガイドブロック１００上で往復移動、すなわち前進及び後進可能に配置される。また、チューブ圧縮ブロック２００は、前進及び後進しながら、チューブガイドブロック１００に挿入されたチューブ１０の露出した部分を圧着し、チューブ１０内の流体が輸送されるようにする。

【0024】

エアーシリンダー３００は、チューブ圧縮ブロック２００と連結されたロッド３１０を備え、圧縮空気を利用してロッド３１０を直線方向に往復移動させることにより、チューブ圧縮ブロック２００を往復移動させる。即ち、エアーシリンダー３００は、圧縮空気を利用し、ロッド３１０がピストン運動できるようにする。

【0025】

弾性部材４００は、エアーシリンダー３００に弾性力を加え、エアーシリンダー３００のロッド３１０と連結されたチューブ圧縮ブロック２００が下方に加圧されるようにして、チューブ圧縮ブロック２００がチューブ１０を圧着できるようにする。

【0026】

このような本発明の構成により、エアーシリンダー３００が作動してロッド３１０が直線方向の往復運動をすると、チューブ圧縮ブロック２００の前進時、チューブ１０内の流体が輸送されて、チューブ圧縮ブロック２００の後進時、チューブ１０内の流体輸送が遮断される。そして、このようなチューブ圧縮ブロック２００の前進及び後進運動に合わせて、チューブ１０内の流体が定量吐出できる。

【0027】

また、本発明による流体定量輸送ポンプは、電気で稼動するものではなく、圧縮空気を利用して作動するため、防爆製品や防爆区域で安全に使用することができる。

【0028】

好ましくは、チューブガイドブロック１００は、ガイドレール１２０とチューブ挿入経路１００とを含む。ガイドレール１２０は、チューブガイドブロック１００の上面上でエアーシリンダー３００のロッド３１０の運動方向と同じ方向に延長され、チューブ圧縮ブロック２００の往復移動、即ち、前進及び後進を案内する役割をする。また、チューブ挿入経路１１０は、ガイドレール１２０の下部に形成され、側面から見て、ほぼ「∩」状の断面を有し、上側がガイドレール１２０上で外部に露出した直線経路を有する。

【0029】

このようなチューブガイドブロック１００の構成により、チューブ挿入経路１１０に挿入されたチューブ１０は、ガイドレール１２０上で直線方向に所定の長さだけ外部に露出し、チューブ圧縮ブロック２００によって圧着される。ここで、チューブ圧縮ブロック２００は、往復移動時、ガイドレール１２０上で外部に露出したチューブ１０の所定の長さだけチューブ１０を圧着するため、流体の定量輸送が可能である。

【0030】

一方、チューブ圧縮ブロック２００は、一対の側面プレート２１０と、この一対の側面プレート２１０を連結する連結棒２２０と、チューブ１０を直接圧着するローラー部材２３０とを含む。

【0031】

一対の側面プレート２１０は、ほぼチューブガイドブロック１００の幅に対応する間隔で互いに並んで離隔して配置される。連結棒２２０は、一対の側面プレート２１０の間で、ロッド３１０の長さ方向と垂直な方向に延長され、一対の側面プレート２１０を連結する。この連結棒２２０は、側面プレート２１０の中心の上部側に配置され、エアーシリンダー３００のロッド３１０と結合されて、ロッド３１０の移動時、側面プレート２１０を含むチューブ圧縮ブロック２００が移動されるようにする。ローラ部材２３０は、一対の側面プレート２１０の間に連結された回転軸２３１と、この回転軸２３１上に形成されたローラ２３２とを含む。回転軸２３１は、側面プレート２１０の下部側に回転可能に設けられて、ローラー２３２は、回転軸２３１と一体に形成され、チューブ圧縮ブロック２００の移動時、ガイドレール１２０に沿ってスライドまたはロール運動しながらチューブ１０を圧縮する。

【0032】

ここで、ローラー部材２３０は、側面プレート２１０の後方側に備えられた第１ローラー部材２３０ａと、側面プレート２１０の前方側に備えられた第２ローラー部材２３０ｂとを含む。また、第１ローラー部材２３０ａと第２ローラー部材２３０ｂとの間の距離は、ガイドレール１２０上で外部に露出したチューブ(10)の長さに対応するように設計される。

【0033】

本発明による流体定量輸送ポンプは、作動前には、図２に示すように、第１ローラー部材２３０ａと第２ローラー部材２３０ｂとの間にチューブ１０の露出部分が位置する。そして、エアーシリンダー３００が作動してロッド３１０が前進する時、即ち、チューブ圧縮ブロック２００の前進時、第１ローラー部材２３０ａによってチューブ１０が圧着され流体が輸送されて(図４ａ参照)、ロッド３１０が後進する時、即ち、チューブ圧縮ブロック２００の後進時、第２ローラー部材２３０ｂによってチューブ１０が圧着され、流体輸送が遮断される(図４ｂ参照)。

【0034】

さらに、ガイドレール１２０は、製品仕様に応じ、複数のガイドレールからなってもよい。この際、ガイドレール１２０は、チューブ圧縮ブロック２００の移動方向と垂直な方向に沿って互いに離隔して配置され、それぞれのガイドレールには上述のチューブ挿入経路１１０が形成されて、ローラー部材２３０も同様に、ガイドレールの数に対応する数のローラー２３２を備える。したがって、複数のチューブの流体輸送が可能である。本明細書には、二つのガイドレール１２０と二つのローラー２３２が開示されているが、ガイドレールとローラーの数は、製品の設計仕様によって三つ以上になってもよい。

【0035】

一方、弾性部材４００は、圧縮ばね、引張ばね、トーションばねまたは板ばねであり、エアーシリンダー３００を上方に加圧することができれば、いかなる形のばねでも使用できる。

【0036】

ここで、弾性部材３００は、チューブガイドブロック１００(またはチューブガイドブロック１００と一体に形成されたフレーム)とエアーシリンダー３００との間に設置され、エアーシリンダー３００を上方に加圧する。そうすると、エアーシリンダー３００のロッド３１０に連結されたチューブ圧縮ブロック２００が下方に加圧される。

【0037】

このようなチューブ圧縮ブロック２００の安定的な加圧のために、エアーシリンダー３００は、弾性部材４００を軸として上下回動が可能に構成される。図５ａを参照すると、エアーシリンダー３００は、弾性部材４００を除いては、チューブガイドブロック１００と直接連結されていない。また、弾性部材４００は、エアーシリンダー３００の長さ方向の中心からチューブ圧縮ブロック２００と離れる方向に外側に配置される。したがって、弾性部材４００の弾性力によって、エアーシリンダー３００の後方側が上方に加圧されると同時に、エアーシリンダー３００の前方側が下方に回動し、ロード３１０及びチューブ圧縮ブロック２００が下方に加圧されるようになる。

【0038】

このようなエアーシリンダー３００の上下回動可能な構成により、流体輸送チューブの直径が適正値より小さい場合でも、チューブ圧縮ブロック２００がチューブを安定的かつ正確に圧着することができ、流体の定量吐出が可能である。

【0039】

図４ｂ、５ｂ及び５ｃを参照すると、チューブ圧縮ブロック２００は、連結棒２２０を軸として回転可能にエアーシリンダー３００のロッド３１０と連結される。具体的には、チューブ圧縮ブロック２００の連結棒２２０とエアーシリンダー３００のロッド３１０は、連結棒２２０を軸として回転可能に連結される。

【0040】

このようなチューブ圧縮ブロック２００の回転可能な構成により、流体輸送チューブの直径が適正値より大きい場合、または流体輸送チューブの形態が異なる場合でも、エアーシリンダー３００及びチューブ圧縮ブロック２００が回動しながらチューブを安定的に圧着することができ、流体の定量吐出が可能である。

【0041】

さらに、図５ｃに示すように、チューブ圧縮ブロック２００は、チューブガイドブロック１００の幅方向に沿って、左右にティルティング可能にエアーシリンダー３００のロッド３１０と連結される。

【0042】

このようなチューブ圧縮ブロック２００のティルティング可能な構成も、チューブを安定的に圧着できるようにして、流体の定量吐出を可能にする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【国際調査報告】