液体駆動送液ポンプ
【課題】従来、ポンプに使用されてきたモーター駆動のための電気エネルギーの代わりに、主液体の送液エネルギーをエネルギー源とすることにより、使用現場において電気設備を必要とせず、複数の液体を混合することのできる液体駆動送液ポンプを提供する。
【解決手段】送給される液体にて羽根車２を回転駆動する羽根車回転駆動部１Ａを備えた液体駆動送液ポンプ１であって、羽根車回転駆動部１Ａは、羽根車２が設置された羽根車ユニット２Ａと、羽根車２の回転力をマグネットカプラー手段５により外部に伝達する回転部ユニット２Ｂとを備えている。
【解決手段】送給される液体にて羽根車２を回転駆動する羽根車回転駆動部１Ａを備えた液体駆動送液ポンプ１であって、羽根車回転駆動部１Ａは、羽根車２が設置された羽根車ユニット２Ａと、羽根車２の回転力をマグネットカプラー手段５により外部に伝達する回転部ユニット２Ｂとを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送液用の小型の液体駆動送液ポンプに関する。特に、本発明は、ポンプ駆動エネルギー源として電気エネルギーを使用するのではなく、主液体の送液エネルギーをエネルギー源として、複数の液体を混合することのできる小型の液体駆動送液ポンプに関するものである。
【０００２】
本発明の液体駆動送液ポンプは、特に、食品工業、農林畜産業、医療分野、石油化学工業分野等で、主液体と他成分の混合希釈工程を有する作業現場にて有効に使用される。
【背景技術】
【０００３】
従来、液体に他成分液体を混合希釈して使用することは、例えば、農業における農薬使用時において、また、食品工業における各成分調合や、医療分野における消毒希釈使用等、多くの分野で行われてきた。
【０００４】
これまでは、通常、電気をエネルギー源とした電動モーターによる駆動方式のポンプを使用して主液体への他成分液体の注入混合等が実施されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
産業革命による化学技術の発達は、人類に数多くの福音をもたらしてきたが、２０世紀半ば頃、過剰な人間活動がこれまでの地球自然に大きなマイナス要因となってきている。その一例が、人類活動に伴うエネルギー消費に伴う二酸化炭素濃度の上昇と、これに伴う地球温暖化、異常気象、これに伴う台風の巨大化や異常降雨、乾燥化による農産物の減収などや、工業化発展に伴う大規模な公害の発生、即ち、人類生存に不可欠の大気も水もこれまでの延長の活動は許容されなくなってきた。
【０００６】
本発明は、この大きな課題解決の一手段とすべくなされたものである。
【０００７】
基本的には、主体流体の送液エネルギーの一部を薬剤等送液ポンプエネルギーとすることにより、従来安易な方法として実施されてきた、電気モーター式ポンプを無くするものである。こうすることにより、モーターを不要とすると共に、その駆動用電源供給設備も不要とするものである。
【０００８】
本発明の目的は、従来、ポンプに使用されてきたモーター駆動のための電気エネルギーの代わりに、主液体の送液エネルギーをエネルギー源とすることにより、使用現場において電気設備を必要とせず、複数の液体を混合することのできる液体駆動送液ポンプを提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、構成が簡単であり、小型化を実現することができる液体駆動送液ポンプを提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、爆発の危険性を持つ液体にも安全に使用し得る液体駆動送液ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は本発明に係る液体駆動送液ポンプにて達成される。要約すれば、本発明は、送給される液体にて羽根車を回転駆動する羽根車回転駆動部を備えた液体駆動送液ポンプであって、
前記羽根車回転駆動部は、前記羽根車が設置された羽根車ユニットと、前記羽根車の回転力をマグネットカプラー手段により外部に伝達する回転部ユニットとを備えていることを特徴とする液体駆動送液ポンプである。
【００１２】
本発明の一実施態様によれば、前記回転部ユニットは、前記羽車ユニットの両側に対称配置される。
【００１３】
本発明の他の実施態様によれば、前記羽根車ユニットは、前記羽根車に一体に設けられた略円筒形状の回転支持部を備えており、
前記回転部ユニットは、前記回転支持部の外側に位置して前記回転支持部を囲包して配置された略円筒形状の回転部材を備えており、
前記回転支持部に駆動マグネットを設置し、前記回転部材には被駆動マグネットを設置して、前記マグネットカプラー手段を構成する。
【００１４】
本発明の他の実施態様によれば、前記回転部ユニットは、前記回転部材が一体に設置された回転出力軸を備えている。
【００１５】
本発明の他の実施態様によれば、前記羽根車ユニットは、前記羽根車を囲包した羽根車ケースと、前記回転支持部を囲包した回転支持部ケースとを有しており、前記羽根車ケースと前記回転支持部ケースとは、内部に前記羽根車を収容した閉空間を形成する。
【００１６】
本発明の他の実施態様によれば、更に、副送液ポンプを備えており、前記回転部ユニットの回転出力軸からの駆動力により作動される。
【００１７】
本発明の他の実施態様によれば、前記副送液ポンプと前記回転部ユニットとの間に回転変更手段が配置される。
【００１８】
本発明の他の実施態様によれば、前記副送液ポンプは、チューブ開閉式ポンプである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電気エネルギーを不要とし、主液体の送液エネルギーをエネルギー源として複数の液体を混合することができる。従って、環境にやさしく、しかも、構成が極めて簡単である。また、爆発の危険性を持つ液体にも安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る液体駆動送液ポンプを図面に則して更に詳しく説明する。
【００２１】
実施例１
本発明に係る液体駆動送液ポンプは、例えば、農業における農薬使用時において、水のような主液体に他成分の液体薬剤（薬液）を混合希釈して使用する場合等において有効に使用される。
【００２２】
図１にて、本発明に係る液体駆動送液ポンプ１は、電源設備などがない農薬散布の現場に配置される。一方、主液体（Ａ液）ＳＡである水は、現場より離れ、かつ、電気設備も整った作業所に設置した貯留槽１００から供給される。貯留槽１００は、現場に設置された液体駆動送液ポンプ１より、重力方向にて高い位置Ｈに設置されている。即ち、貯留槽１００は液体駆動送液ポンプ１に対して大きい位置エネルギーを有している。従って、貯留槽１００内の水ＳＡは、電動モーター式の給水ポンプ等を使用することなく、液体駆動送液ポンプ１に対するより大きい位置エネルギーにより液体駆動送液ポンプ１へと送給される。貯留槽１００には、必要に応じて水源２００から電動ポンプＰなどにより水が汲み上げられる。
【００２３】
勿論、液体駆動送液ポンプ１に対する給水システムとしては、直接電動モーター式のポンプを使用して、貯留槽１００から液体駆動送液ポンプ１への給水することもできる。しかし、この場合には比較的小型とされる電動モーターポンプが使用される。
【００２４】
これに対して、上記本実施例の給水システムによれば、水源２００から貯水槽１００への水の汲み上げに使用される電動ポンプＰは、より効率の良い大型のポンプＰを使用することができる。従って、貯留槽１００から液体駆動送液ポンプ１への給水のために比較的小型とされる電動モーターポンプを使用するよりは、上記本実施例の給水システムの方が、省エネルギーの観点からは、極めて優れている。
【００２５】
上述のように、本実施例によれば、貯留槽１００から水ＳＡが樹脂チューブのような配管路ＬＡにより液体駆動送液ポンプ１へと供給される。
【００２６】
本実施例の液体駆動送液ポンプ１は、詳しくは後述するが、主液体（Ａ液）ＳＡにて駆動される羽根車回転駆動部１Ａを備えており、従来の電動モーターのように、電源設備を必要とせず、配管路ＬＡにて水のみを供給することにより羽根車回転駆動部１Ａを駆動し、この液体駆動送液ポンプ１に付設される他のポンプ１Ｃを駆動することができる。液体駆動送液ポンプ１を駆動した後の主液体（Ａ液）ＳＡは、調合槽８０に貯留される。
【００２７】
つまり、本実施例では、現場に配置された液体駆動送液ポンプ１の羽根車回転駆動部１Ａには、副送液ポンプ１Ｃとしてチューブ開閉式ポンプが接続されている。チューブ開閉式ポンプ１Ｃは、主液体に混合希釈される一種類、或いは、複数種類の薬液、本実施例では、二種類の薬液（Ｂ液）ＳＢ、薬液（Ｃ液）ＳＣを貯槽８１、８２から調合槽８０へと送給する。従って、Ａ、Ｂ、Ｃ液は、液体駆動送液ポンプ１により一つの調合槽８０に供給され、所望の混合された農薬ＳＤが調合される。
【００２８】
図２〜図６を参照して、本発明に係る液体駆動送液ポンプの一実施例について説明する。図２は、液体駆動送液ポンプ１の正面図で、図３は、図２の線Ａ−Ａに取った部分縦断面図である。図４、図５及び図６は、それぞれ、図３の線Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄに取った横断面図である。
【００２９】
図３及び図４にて理解されるように、本実施例にて、液体駆動送液ポンプ１は、主液体（Ａ液）ＳＡにて駆動される羽根車回転駆動部１Ａを備えている。羽根車回転駆動部１Ａは、羽根車２を回転自在に支持している羽根車ユニット２Ａと、羽根車ユニット２Ａの羽根車２の回転力を外部に伝達する回転部ユニット２Ｂとを備えている。羽根車ユニット２Ｂで発生する回転力は、マグネットカプラー手段５により回転部ユニット２Ｂに伝達される。
【００３０】
回転部ユニット２Ｂの回転駆動力は、更に、副送液ポンプ１Ｃに伝達される。本実施例にて、副送液ポンプ１Ｃは、チューブ開閉式ポンプとされているが、必要により、その他のポンプとすることも可能である。
【００３１】
ただ、本実施例では、羽根車回転駆動部１Ａ、即ち、回転部ユニット２Ｂと、チューブ開閉式ポンプ１Ｃとの間には、回転変更手段１Ｂ、即ち、本実施例では減速機が設けられており、回転部ユニット２Ｂの回転数を下げ、トルクを増大させて、チューブ開閉式ポンプ１Ｃを駆動する構成とされている。
【００３２】
更に、本実施例では、液体駆動送液ポンプ１は、羽根車回転駆動部１Ａが二つの副送液ポンプ１Ｃを駆動する形式とされているために、羽根車ユニット２Ａの両側に対称配置にて、羽根車ユニット２Ａの羽根車２の回転力を外部に伝達する回転部ユニット２Ｂが配置されており、更に、羽根車回転駆動部１Ａの両側に対称配置にて、それぞれ、回転部ユニット２Ｂに隣接して、回転変更手段（減速機）１Ｂ及び副送液ポンプ（チューブ開閉式ポンプ）１Ｃが設置されている。このような構成とすることにより、羽根車回転駆動部１Ａの回転駆動の安定性が向上する。しかし、羽根車回転駆動部１Ａにて一つの副送液ポンプ１Ｃを駆動する形式で良い場合には、回転変更手段（減速機）１Ｂ及び副送液ポンプ（チューブ開閉式ポンプ）１Ｃは、羽根車回転駆動部１Ａのいずれか一方の側部に設置すれば良い。
【００３３】
次に、液体駆動送液ポンプ１を構成する各構成部分について更に詳しく説明する。
【００３４】
なお、羽根車ユニット２Ａの両側に設置されている回転部ユニット２Ｂ、回転変更手段（減速機）１Ｂ、及び副送液ポンプ（チューブ開閉式ポンプ）１Ｃは同じ構成とされているために、以下の説明では、回転部ユニット２Ｂ、回転変更手段（減速機）１Ｂ、及び副送液ポンプ（チューブ開閉式ポンプ）１Ｃについては、図３にて羽根車ユニット２Ａの左側の構成について説明する。
【００３５】
（羽根車回転駆動部）
本発明の液体駆動送液ポンプ１は、その羽根車回転駆動部１Ａの構造に特徴を有している。
【００３６】
図３及び図４を参照すると、本実施例にて、羽根車回転駆動部１Ａは、羽根車２が設置された羽根車ユニット２Ａと、羽根車ユニット２Ａの両側に位置して羽根車２を回転自在に支持し、且つ、羽根車２の回転力を外部に伝達する回転部ユニット２Ｂとにて構成される。
【００３７】
羽根車ユニット２Ａは、筐体としての駆動部ケース３を備えている。駆動部ケース３は、羽根車２を囲包する羽根車ケース３１と、羽根車２を駆動部ケース３内に回転自在に支持するための略円筒形状の回転支持部４を囲包した略円筒形状とされる回転支持部ケース３２とを有している。回転支持部４は、その円筒状外周部に隣接して駆動マグネット４ａを備えており、後述するように、回転支持部４の外側に位置して設置された略円筒形状の回転部材４２に設置された被駆動マグネット４３ａと協働してマグネットカプラー手段５を構成する。
【００３８】
つまり、羽根車ケース３１は、略円筒形状の外周壁３１ａと、外周壁３１ａの両側部に一体に形成された両側壁３１ｂとにて形成される。両側壁３１ｂには中心部に開口３１ｃが形成されている。
【００３９】
また、回転支持部ケース３２は、一端が開口した円筒形状のケースとされ、その開口部が、前記羽根車ケース３１の開口部３１ｃに連通して一体に接続されている。
【００４０】
上述のように、羽根車ケース３１と回転支持部ケース３２とにて形成される駆動部ケース３は、内部にて羽根車２を回転自在に収容した閉空間を形成している。
【００４１】
羽根車ケース３１の内部には、所定の距離だけ離隔して互いに平行に配置された、羽根車２を構成する円板２１、２２が回転自在に配置されている。
【００４２】
一方の円板、本実施例では、右側の円板２１は、その中心部にボス部２３が形成され、羽根車２の回転支持軸２４が一体に固定されている。他方の円板、本実施例では、左側の円板２２は、中心部に回転支持軸２４が貫通する開口部２５を備えている。左右の円板２１、２２は、円板２１、２２に直交して配置された羽根板２６にて一体に固定されている。羽根板２６は、円板２１、２２の外縁部から半径方向内方へと延在して配置されるが、本実施例では右側円板２１のボス部２３にまでは至っていない。また、羽根板２６は、図４に示すように、本実施例では、円周方向に均等に８枚配置されているが、これに限定されるものではない。例えば、１０枚でもよく、或いは、６枚でもよい。
【００４３】
本実施例では、羽根車ユニット２Ａには、羽根車２を回転自在に支持するために、回転支持部４が設けられている。この回転支持部４は、磁気軸受け手段及び回転力伝達手段として機能するマグネットカプラー手段５を構成するマグネット４ａが、その外周に隣接して設置されている。
【００４４】
つまり、回転支持部４は、左右の円板２１、２２から回転支持軸２４の軸線方向に沿って外方へと突出した円筒状の回転部ケース６を備えており、この回転部ケース６は、各円板２１、２２に一体に形成されている。
【００４５】
本実施例にて、回転部ケース６は、回転支持部ケース３２と同一軸線にて、回転支持部ケース３２の内部に形成された小径の円筒外周壁６ａと、円筒外周壁６ａの軸線方向外方に位置して外周壁６ａと一体に形成された側壁６ｂとを有している。回転部ケース６は、羽根車ユニット２Ａの回転支持部ケース３２内に収容された形態で配置されている。
【００４６】
回転支持軸２４の両端は、回転部ケース６の両側部に形成された回転部ケース側壁６ｂ、６ｂに当接している。
【００４７】
上記回転支持軸２４は、羽根車回転駆動部１Ａの構成上機能的には不要とすることもできるが、回転支持軸２４を設けることにより、羽根車回転駆動部１Ａ等の組み立て、調整がより容易となる。
【００４８】
図３及び図５を参照すると理解されるように、回転部ケース外周壁６ａの内面には、回転支持軸２４の両端部に位置して、それぞれ、円周方向に均等に駆動マグネット４ａが配置される。駆動マグネット４ａは、上述したように、マグネットカプラー手段５を構成する。
【００４９】
駆動マグネット４ａは、回転部ケース外周壁６ａの内面に接着剤などにて固定しても良く、或いは、回転部ケース外周壁６ａの内面と回転支持軸２４の外周面との間に樹脂を充填し、この樹脂内に配置して固定しても良い。また、駆動マグネット４ａの数は、本実施例では、３個とされているが、これに限定するものではなく、通常、３〜５個とされる。
【００５０】
羽根車回転駆動部１Ａには、本実施例では、羽根車ユニット２Ａの両側に位置し、羽根車２の回転力を外部に伝達する回転部ユニット２Ｂが設けられる。
【００５１】
つまり、本実施例にて、回転部ユニット２Ｂは、筐体としての回転部ハウジング４１を備えており、羽根車ユニット２Ａの駆動部ケース３に一体に取り付けられる。
【００５２】
回転部ハウジング４１の内部には、羽根車ユニット２Ａの回転支持軸２４と同一軸線にて回転出力軸２７が軸受け２８にて回転自在に支持されている。
【００５３】
また、回転出力軸２７には、略円筒形状とされる回転部材４２が一体に取り付けられる。即ち、回転部材４２は、円筒形状とされる外周壁４２ａと、側壁４２ｂとにて形成されており、側壁４２ｂの中心部が回転出力軸２７に一体に取り付けられる。
【００５４】
本実施例にて、回転部材４２の外周壁４２ａは、羽根車ユニット２Ａの回転支持部ケース３２の外周面を囲包した形状とされる。つまり、回転部材４２の外周壁４２ａは、回転部ケース外周壁６ａと同一軸線にて回転部ケース外周壁６ａの外周面を囲包している。
【００５５】
ここで、図５（ａ）に示すように、この回転部材４２の外周壁４２ａの内面には、周方向に均等に、本実施例では３個の被駆動マグネット４３ａが配置される。従って、被駆動マグネット４３ａは、前記回転部ケース外周壁６ａに設置した駆動マグネット５ａと対向する配置とされる。
【００５６】
本実施例にて、被駆動マグネット４３ａは、回転部材４２の内面側に形成した凹部に接着剤などにて固定されているが、回転部材４２の内面に直接接着するなど、その他種々の方法が考えられる。また、被駆動マグネット４３ａの数は、本実施例では、図５（ａ）に示すように、駆動マグネット４ａと対応して３個とされているが、これに限定するものではない。
【００５７】
本実施例では、駆動マグネット４ａ及び被駆動マグネット４３ａの磁極の配置は、図５（ｂ）に示すように、互いに異極が対向するように配置されている。
【００５８】
上記構成により、羽根車２が回転することにより回転部ケース外周壁６ａに設けた駆動マグネット４ａが回転すると、被駆動マグネット４３ａを設けた回転部材４２も又回転する。
【００５９】
つまり、羽根車ユニット２Ａにおける回転支持部４の駆動マグネット４ａと、回転部ユニット２Ｂの被駆動マグネット４３ａは、マグネットカプラー手段５を構成している。
【００６０】
また、図４を参照すると、本実施例では、羽根車ケース３１には、上下方向に対称配置にて、主流体ＳＡの流入口３１ａ、流出口３１ｂがそれぞれ設けられる。
【００６１】
一方の流入口３１ａ、即ち、本実施例では図４の上方左側の流入口３１ａから主流体ＳＡが羽根車ケース３１内に流入されると、羽根車２の羽根板２６に衝突し、その衝突力により羽根車を矢印方向（時計方向）に回転させる。羽根車２に衝突した流体は、流出口３１ｂより外部へと流出する。外部に流出した主流体ＳＡは、図４の下方右側の流入口３１ａから羽根車ケース３１内に再度流入し、羽根車２の羽根板２６に衝突し、その衝突力により羽根車を矢印方向（時計方向）に回転させる。
【００６２】
本実施例によれば、羽根車２は、マグネットカプラー手段５により極めて好適に軸受けされ、羽根車ケース３１内での極めて円滑な回転が可能であった。
【００６３】
上述のように、本実施例では、主流体の流入口３１ａ、流出口３１ｂは、羽根車ケース３１の上下方向に対称配置にて二組設けられているが、いずれか一組の流入口、流出口とすることもできる。
【００６４】
（回転変更手段：減速機）
本実施例の液体駆動送液ポンプ１は、羽根車回転駆動部１Ａに隣接して、即ち、回転部ユニット２Ｂに隣り合って回転変更手段１Ｂとしての減速機を備えており、減速機１Ｂは、回転部ユニット２Ｂに一体に固定されている。
【００６５】
減速機１Ｂは、筐体としての減速機ハウジング５１を備えており、その内部に歯車列から成る減速機構を備えている。
【００６６】
本実施例では、回転部ユニット２Ｂの回転出力軸２７の軸端が減速機ハウジング５１内へと突出しており、この軸端に取り付けられた出力歯車５２に、段歯車５３の大歯車５３ａが噛合し、小歯車５３ｂは、減速機１Ｂの出力軸５５に一体に取り付けられた歯車５４に噛合している。
【００６７】
従って、減速機１Ｂにより、回転部ユニット２Ｂの回転出力軸２７の回転数を低下させ、トルクは増大したものとなり、減速機１Ｂの出力軸５５から回転駆動力が出力される。
【００６８】
本実施例では、減速機１Ｂは、歯車機構を備えた減速機であるとして説明したが、これに限定されるものではなく、回転部ユニット２Ｂから回転エネルギーを外部に取り出し得る手段であれば、ベルトやチェーンなどを使用した減速手段でもよい。
【００６９】
また、場合によっては、回転部ユニット２Ｂからの出力を増速する機構とすることも可能である。
【００７０】
（副送液ポンプ）
上述したように、本実施例の液体駆動送液ポンプ１は、本発明の特徴部の一つを構成するものとして副送液ポンプ１Ｃを備えた構成とされる。
【００７１】
本実施例にて、副送液ポンプ１Ｃは、チューブ開閉式ポンプとされているが、必要により、その他のポンプとすることも可能である。
【００７２】
本実施例の液体駆動送液ポンプ１は、減速機１Ｂに隣接して、チューブ開閉式ポンプ１Ｃが配置され、減速機１Ｂに一体に接続されている。
【００７３】
図２、図３及び図６を参照すると理解されるように、チューブ開閉式ポンプ１Ｃは、筐体としてのポンプハウジング６１を備えており、円筒形状とされるポンプハウジング６１の内部にロータ６２が配置されている。
【００７４】
ロータ６２は、その回転中心部を構成するボス部６２ａと、このボス部６２ａに対して直径方向に延在した二つの支持アーム部６２ｂとを備えている。ボス部６２ａにはその中心部に減速機１Ｂからの出力軸５５が一体に取り付けられている。また、両支持アーム部６２ｂには、支持軸６３により回転自在にコロ６４が支持されている。コロ６４の数は、本実施例では２個であるが、これに限定されるものではなく、１個でもよく、また、３個以上とすることもできる。
【００７５】
上記構成にて、減速機１Ｂからの出力軸５５が図６にて矢印方向（時計方向）に回転すると、ローラ６２も又矢印方向に回転する。
【００７６】
本実施例では、ポンプハウジング６１内には、コロ６４と、ポンプハウジング６１の内面６１ａとの間に位置してＵ字状のゴムチューブのような弾性チューブ７０（７０Ａ、７０Ｂ）が、軸線方向に平行に配置されている。各弾性チューブ７０（７０Ａ、７０Ｂ）は、取付具６７を介して、それぞれの入口側管路６５ａ、６６ａ及び出口側管路６５ｂ、６６ｂに接続され、送液のための連続した流通路ＬＣ、ＬＢを形成している。
【００７７】
従って、ロータ６２が回転することにより、チューブ押圧ローラとしてのコロ６４とポンプハウジング内面６１ａとの間に位置する弾性チューブ７０（７０Ａ、７０Ｂ）部分は、コロ６４により間欠的に押圧され、それによって、ポンプ作動をなし、薬液ＳＣ、ＳＢを入口側管路６５ａ、６６ａから出口側管路６５ｂ、６６ｂへと流動させる。
【００７８】
本実施例にように、Ｕ字状の弾性チューブ７０（７０Ａ、７０Ｂ）を軸線方向に平行に配置し、コロ６４により常にいずれかの弾性チューブ７０（７０Ａ、７０Ｂ）を押圧する構成とすることにより、羽根車回転駆動部１Ａに対する負荷変動をなくすことができる。
【００７９】
（ポンプの運転）
図１、図２、図４にて、作業現場からは離れた遠隔地に設置された貯留槽１００内の主流体、例えば、水ＳＡが、位置エネルギーを利用して管路ＬＡを流動して、作業現場に設置された液体駆動送液ポンプ１へと供給される。水ＳＡは、液体駆動送液ポンプ１の羽根車ユニット２Ａの一方側（上側）の主流体流入口３１ａに供給される。これにより、主流体ＳＡは、羽根板２６に衝突し、その衝突力により羽根車２を矢印方向に回転させる。羽根車２に衝突した流体は、流出口３１ｂより外部へと流出する。
【００８０】
本実施例では、上側の主流体の流出口３１ｂは、下側の主流体流入口３１ａに接続されており、従って、液体駆動送液ポンプ１の下側の主流体流入口３１ａに供給された主流体ＳＡは、羽根板２６に衝突し、その衝突力により羽根車２を矢印方向に回転させる。羽根車２に衝突した流体は、下側の流出口３１ｂより外部へと流出し、現場に設けられた調合槽８０へと送給される。
【００８１】
羽根車２が回転することにより、羽根車ユニット２Ａの羽根車２の回転力が回転部ユニット２Ｂに伝達される。
【００８２】
つまり、羽根車ユニット２Ａの羽根車２が回転することにより、マグネットカプラー手段５により回転部ユニット２Ｂの回転部材４２が回転する。回転部材４２の回転は、減速機１Ｂの回転軸５５を回転させ、チューブ開閉式ポンプ１Ｃのロータ６２を回転させる。
【００８３】
これにより、チューブ開閉式ポンプ１Ｃは、本実施例では、薬液貯槽８１、８２に、それぞれ、貯留された二種類の薬液ＳＢ、ＳＣを、調合槽８０へと送給する。即ち、Ａ、Ｂ、Ｃ液は、液体駆動送液ポンプ１により一つの調合槽８０に供給され、所望の農薬が調合される。
【００８４】
上述のように、本発明の液体駆動送液ポンプ１は、主流体ＳＡの流体エネルギーを羽根車２で回転エネルギーに変換し、この回転エネルギーをマグネット式カプラー５（駆動マグネット５ａ、被駆動マグネット４３ａ）で、液体とは絶縁した状態で外部に回転エネルギーとして取り出すものであり、外部に取り出したエネルギーをポンプ駆動エネルギーとして使用するものである。
【００８５】
このように構成することにより、主液体ＳＡとは絶縁して機械的エネルギーが得られるため、回転軸シールの液漏れの欠点もなくすることができる。同時に、電気エネルギーを使用しないため、爆発の危険性を持つ液体にも安全なポンプとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る液体駆動送液ポンプの使用態様を説明する構成図である。
【図２】本発明に係る液体駆動送液ポンプの一実施例の正面図である。
【図３】図２の線Ａ−Ａに取った部分断面図である。
【図４】図３の線Ｂ−Ｂに取った断面図である。
【図５】図３の線Ｃ−Ｃに取った断面図である。
【図６】図３の線Ｄ−Ｄに取った断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 液体駆動送液ポンプ
１Ａ 羽根車回転駆動部
１Ｂ 減速機（回転変更手段）
１Ｃ チューブ開閉式ポンプ（副送液ポンプ）
２ 羽根車
２Ａ 羽根車ユニット
２Ｂ 回転部ユニット
３ 駆動部ケース
４ 回転支持部
４ａ 駆動マグネット
５ マグネットカプラー手段
６ 回転部ケース
２６ 羽根板
２７ 回転出力軸
３１ 羽根車ケース
３２ 回転支持部ケース
４２ 回転部材
４３ａ 被駆動マグネット
５５ 出力軸
６２ ロータ
６４ コロ（押圧ローラ）
７０ 弾性チューブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送液用の小型の液体駆動送液ポンプに関する。特に、本発明は、ポンプ駆動エネルギー源として電気エネルギーを使用するのではなく、主液体の送液エネルギーをエネルギー源として、複数の液体を混合することのできる小型の液体駆動送液ポンプに関するものである。
【０００２】
本発明の液体駆動送液ポンプは、特に、食品工業、農林畜産業、医療分野、石油化学工業分野等で、主液体と他成分の混合希釈工程を有する作業現場にて有効に使用される。
【背景技術】
【０００３】
従来、液体に他成分液体を混合希釈して使用することは、例えば、農業における農薬使用時において、また、食品工業における各成分調合や、医療分野における消毒希釈使用等、多くの分野で行われてきた。
【０００４】
これまでは、通常、電気をエネルギー源とした電動モーターによる駆動方式のポンプを使用して主液体への他成分液体の注入混合等が実施されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
産業革命による化学技術の発達は、人類に数多くの福音をもたらしてきたが、２０世紀半ば頃、過剰な人間活動がこれまでの地球自然に大きなマイナス要因となってきている。その一例が、人類活動に伴うエネルギー消費に伴う二酸化炭素濃度の上昇と、これに伴う地球温暖化、異常気象、これに伴う台風の巨大化や異常降雨、乾燥化による農産物の減収などや、工業化発展に伴う大規模な公害の発生、即ち、人類生存に不可欠の大気も水もこれまでの延長の活動は許容されなくなってきた。
【０００６】
本発明は、この大きな課題解決の一手段とすべくなされたものである。
【０００７】
基本的には、主体流体の送液エネルギーの一部を薬剤等送液ポンプエネルギーとすることにより、従来安易な方法として実施されてきた、電気モーター式ポンプを無くするものである。こうすることにより、モーターを不要とすると共に、その駆動用電源供給設備も不要とするものである。
【０００８】
本発明の目的は、従来、ポンプに使用されてきたモーター駆動のための電気エネルギーの代わりに、主液体の送液エネルギーをエネルギー源とすることにより、使用現場において電気設備を必要とせず、複数の液体を混合することのできる液体駆動送液ポンプを提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、構成が簡単であり、小型化を実現することができる液体駆動送液ポンプを提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、爆発の危険性を持つ液体にも安全に使用し得る液体駆動送液ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は本発明に係る液体駆動送液ポンプにて達成される。要約すれば、本発明は、送給される液体にて羽根車を回転駆動する羽根車回転駆動部を備えた液体駆動送液ポンプであって、
前記羽根車回転駆動部は、前記羽根車が設置された羽根車ユニットと、前記羽根車の回転力をマグネットカプラー手段により外部に伝達する回転部ユニットとを備えていることを特徴とする液体駆動送液ポンプである。
【００１２】
本発明の一実施態様によれば、前記回転部ユニットは、前記羽車ユニットの両側に対称配置される。
【００１３】
本発明の他の実施態様によれば、前記羽根車ユニットは、前記羽根車に一体に設けられた略円筒形状の回転支持部を備えており、
前記回転部ユニットは、前記回転支持部の外側に位置して前記回転支持部を囲包して配置された略円筒形状の回転部材を備えており、
前記回転支持部に駆動マグネットを設置し、前記回転部材には被駆動マグネットを設置して、前記マグネットカプラー手段を構成する。
【００１４】
本発明の他の実施態様によれば、前記回転部ユニットは、前記回転部材が一体に設置された回転出力軸を備えている。
【００１５】
本発明の他の実施態様によれば、前記羽根車ユニットは、前記羽根車を囲包した羽根車ケースと、前記回転支持部を囲包した回転支持部ケースとを有しており、前記羽根車ケースと前記回転支持部ケースとは、内部に前記羽根車を収容した閉空間を形成する。
【００１６】
本発明の他の実施態様によれば、更に、副送液ポンプを備えており、前記回転部ユニットの回転出力軸からの駆動力により作動される。
【００１７】
本発明の他の実施態様によれば、前記副送液ポンプと前記回転部ユニットとの間に回転変更手段が配置される。
【００１８】
本発明の他の実施態様によれば、前記副送液ポンプは、チューブ開閉式ポンプである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電気エネルギーを不要とし、主液体の送液エネルギーをエネルギー源として複数の液体を混合することができる。従って、環境にやさしく、しかも、構成が極めて簡単である。また、爆発の危険性を持つ液体にも安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る液体駆動送液ポンプを図面に則して更に詳しく説明する。
【００２１】
実施例１
本発明に係る液体駆動送液ポンプは、例えば、農業における農薬使用時において、水のような主液体に他成分の液体薬剤（薬液）を混合希釈して使用する場合等において有効に使用される。
【００２２】
図１にて、本発明に係る液体駆動送液ポンプ１は、電源設備などがない農薬散布の現場に配置される。一方、主液体（Ａ液）ＳＡである水は、現場より離れ、かつ、電気設備も整った作業所に設置した貯留槽１００から供給される。貯留槽１００は、現場に設置された液体駆動送液ポンプ１より、重力方向にて高い位置Ｈに設置されている。即ち、貯留槽１００は液体駆動送液ポンプ１に対して大きい位置エネルギーを有している。従って、貯留槽１００内の水ＳＡは、電動モーター式の給水ポンプ等を使用することなく、液体駆動送液ポンプ１に対するより大きい位置エネルギーにより液体駆動送液ポンプ１へと送給される。貯留槽１００には、必要に応じて水源２００から電動ポンプＰなどにより水が汲み上げられる。
【００２３】
勿論、液体駆動送液ポンプ１に対する給水システムとしては、直接電動モーター式のポンプを使用して、貯留槽１００から液体駆動送液ポンプ１への給水することもできる。しかし、この場合には比較的小型とされる電動モーターポンプが使用される。
【００２４】
これに対して、上記本実施例の給水システムによれば、水源２００から貯水槽１００への水の汲み上げに使用される電動ポンプＰは、より効率の良い大型のポンプＰを使用することができる。従って、貯留槽１００から液体駆動送液ポンプ１への給水のために比較的小型とされる電動モーターポンプを使用するよりは、上記本実施例の給水システムの方が、省エネルギーの観点からは、極めて優れている。
【００２５】
上述のように、本実施例によれば、貯留槽１００から水ＳＡが樹脂チューブのような配管路ＬＡにより液体駆動送液ポンプ１へと供給される。
【００２６】
本実施例の液体駆動送液ポンプ１は、詳しくは後述するが、主液体（Ａ液）ＳＡにて駆動される羽根車回転駆動部１Ａを備えており、従来の電動モーターのように、電源設備を必要とせず、配管路ＬＡにて水のみを供給することにより羽根車回転駆動部１Ａを駆動し、この液体駆動送液ポンプ１に付設される他のポンプ１Ｃを駆動することができる。液体駆動送液ポンプ１を駆動した後の主液体（Ａ液）ＳＡは、調合槽８０に貯留される。
【００２７】
つまり、本実施例では、現場に配置された液体駆動送液ポンプ１の羽根車回転駆動部１Ａには、副送液ポンプ１Ｃとしてチューブ開閉式ポンプが接続されている。チューブ開閉式ポンプ１Ｃは、主液体に混合希釈される一種類、或いは、複数種類の薬液、本実施例では、二種類の薬液（Ｂ液）ＳＢ、薬液（Ｃ液）ＳＣを貯槽８１、８２から調合槽８０へと送給する。従って、Ａ、Ｂ、Ｃ液は、液体駆動送液ポンプ１により一つの調合槽８０に供給され、所望の混合された農薬ＳＤが調合される。
【００２８】
図２〜図６を参照して、本発明に係る液体駆動送液ポンプの一実施例について説明する。図２は、液体駆動送液ポンプ１の正面図で、図３は、図２の線Ａ−Ａに取った部分縦断面図である。図４、図５及び図６は、それぞれ、図３の線Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄに取った横断面図である。
【００２９】
図３及び図４にて理解されるように、本実施例にて、液体駆動送液ポンプ１は、主液体（Ａ液）ＳＡにて駆動される羽根車回転駆動部１Ａを備えている。羽根車回転駆動部１Ａは、羽根車２を回転自在に支持している羽根車ユニット２Ａと、羽根車ユニット２Ａの羽根車２の回転力を外部に伝達する回転部ユニット２Ｂとを備えている。羽根車ユニット２Ｂで発生する回転力は、マグネットカプラー手段５により回転部ユニット２Ｂに伝達される。
【００３０】
回転部ユニット２Ｂの回転駆動力は、更に、副送液ポンプ１Ｃに伝達される。本実施例にて、副送液ポンプ１Ｃは、チューブ開閉式ポンプとされているが、必要により、その他のポンプとすることも可能である。
【００３１】
ただ、本実施例では、羽根車回転駆動部１Ａ、即ち、回転部ユニット２Ｂと、チューブ開閉式ポンプ１Ｃとの間には、回転変更手段１Ｂ、即ち、本実施例では減速機が設けられており、回転部ユニット２Ｂの回転数を下げ、トルクを増大させて、チューブ開閉式ポンプ１Ｃを駆動する構成とされている。
【００３２】
更に、本実施例では、液体駆動送液ポンプ１は、羽根車回転駆動部１Ａが二つの副送液ポンプ１Ｃを駆動する形式とされているために、羽根車ユニット２Ａの両側に対称配置にて、羽根車ユニット２Ａの羽根車２の回転力を外部に伝達する回転部ユニット２Ｂが配置されており、更に、羽根車回転駆動部１Ａの両側に対称配置にて、それぞれ、回転部ユニット２Ｂに隣接して、回転変更手段（減速機）１Ｂ及び副送液ポンプ（チューブ開閉式ポンプ）１Ｃが設置されている。このような構成とすることにより、羽根車回転駆動部１Ａの回転駆動の安定性が向上する。しかし、羽根車回転駆動部１Ａにて一つの副送液ポンプ１Ｃを駆動する形式で良い場合には、回転変更手段（減速機）１Ｂ及び副送液ポンプ（チューブ開閉式ポンプ）１Ｃは、羽根車回転駆動部１Ａのいずれか一方の側部に設置すれば良い。
【００３３】
次に、液体駆動送液ポンプ１を構成する各構成部分について更に詳しく説明する。
【００３４】
なお、羽根車ユニット２Ａの両側に設置されている回転部ユニット２Ｂ、回転変更手段（減速機）１Ｂ、及び副送液ポンプ（チューブ開閉式ポンプ）１Ｃは同じ構成とされているために、以下の説明では、回転部ユニット２Ｂ、回転変更手段（減速機）１Ｂ、及び副送液ポンプ（チューブ開閉式ポンプ）１Ｃについては、図３にて羽根車ユニット２Ａの左側の構成について説明する。
【００３５】
（羽根車回転駆動部）
本発明の液体駆動送液ポンプ１は、その羽根車回転駆動部１Ａの構造に特徴を有している。
【００３６】
図３及び図４を参照すると、本実施例にて、羽根車回転駆動部１Ａは、羽根車２が設置された羽根車ユニット２Ａと、羽根車ユニット２Ａの両側に位置して羽根車２を回転自在に支持し、且つ、羽根車２の回転力を外部に伝達する回転部ユニット２Ｂとにて構成される。
【００３７】
羽根車ユニット２Ａは、筐体としての駆動部ケース３を備えている。駆動部ケース３は、羽根車２を囲包する羽根車ケース３１と、羽根車２を駆動部ケース３内に回転自在に支持するための略円筒形状の回転支持部４を囲包した略円筒形状とされる回転支持部ケース３２とを有している。回転支持部４は、その円筒状外周部に隣接して駆動マグネット４ａを備えており、後述するように、回転支持部４の外側に位置して設置された略円筒形状の回転部材４２に設置された被駆動マグネット４３ａと協働してマグネットカプラー手段５を構成する。
【００３８】
つまり、羽根車ケース３１は、略円筒形状の外周壁３１ａと、外周壁３１ａの両側部に一体に形成された両側壁３１ｂとにて形成される。両側壁３１ｂには中心部に開口３１ｃが形成されている。
【００３９】
また、回転支持部ケース３２は、一端が開口した円筒形状のケースとされ、その開口部が、前記羽根車ケース３１の開口部３１ｃに連通して一体に接続されている。
【００４０】
上述のように、羽根車ケース３１と回転支持部ケース３２とにて形成される駆動部ケース３は、内部にて羽根車２を回転自在に収容した閉空間を形成している。
【００４１】
羽根車ケース３１の内部には、所定の距離だけ離隔して互いに平行に配置された、羽根車２を構成する円板２１、２２が回転自在に配置されている。
【００４２】
一方の円板、本実施例では、右側の円板２１は、その中心部にボス部２３が形成され、羽根車２の回転支持軸２４が一体に固定されている。他方の円板、本実施例では、左側の円板２２は、中心部に回転支持軸２４が貫通する開口部２５を備えている。左右の円板２１、２２は、円板２１、２２に直交して配置された羽根板２６にて一体に固定されている。羽根板２６は、円板２１、２２の外縁部から半径方向内方へと延在して配置されるが、本実施例では右側円板２１のボス部２３にまでは至っていない。また、羽根板２６は、図４に示すように、本実施例では、円周方向に均等に８枚配置されているが、これに限定されるものではない。例えば、１０枚でもよく、或いは、６枚でもよい。
【００４３】
本実施例では、羽根車ユニット２Ａには、羽根車２を回転自在に支持するために、回転支持部４が設けられている。この回転支持部４は、磁気軸受け手段及び回転力伝達手段として機能するマグネットカプラー手段５を構成するマグネット４ａが、その外周に隣接して設置されている。
【００４４】
つまり、回転支持部４は、左右の円板２１、２２から回転支持軸２４の軸線方向に沿って外方へと突出した円筒状の回転部ケース６を備えており、この回転部ケース６は、各円板２１、２２に一体に形成されている。
【００４５】
本実施例にて、回転部ケース６は、回転支持部ケース３２と同一軸線にて、回転支持部ケース３２の内部に形成された小径の円筒外周壁６ａと、円筒外周壁６ａの軸線方向外方に位置して外周壁６ａと一体に形成された側壁６ｂとを有している。回転部ケース６は、羽根車ユニット２Ａの回転支持部ケース３２内に収容された形態で配置されている。
【００４６】
回転支持軸２４の両端は、回転部ケース６の両側部に形成された回転部ケース側壁６ｂ、６ｂに当接している。
【００４７】
上記回転支持軸２４は、羽根車回転駆動部１Ａの構成上機能的には不要とすることもできるが、回転支持軸２４を設けることにより、羽根車回転駆動部１Ａ等の組み立て、調整がより容易となる。
【００４８】
図３及び図５を参照すると理解されるように、回転部ケース外周壁６ａの内面には、回転支持軸２４の両端部に位置して、それぞれ、円周方向に均等に駆動マグネット４ａが配置される。駆動マグネット４ａは、上述したように、マグネットカプラー手段５を構成する。
【００４９】
駆動マグネット４ａは、回転部ケース外周壁６ａの内面に接着剤などにて固定しても良く、或いは、回転部ケース外周壁６ａの内面と回転支持軸２４の外周面との間に樹脂を充填し、この樹脂内に配置して固定しても良い。また、駆動マグネット４ａの数は、本実施例では、３個とされているが、これに限定するものではなく、通常、３〜５個とされる。
【００５０】
羽根車回転駆動部１Ａには、本実施例では、羽根車ユニット２Ａの両側に位置し、羽根車２の回転力を外部に伝達する回転部ユニット２Ｂが設けられる。
【００５１】
つまり、本実施例にて、回転部ユニット２Ｂは、筐体としての回転部ハウジング４１を備えており、羽根車ユニット２Ａの駆動部ケース３に一体に取り付けられる。
【００５２】
回転部ハウジング４１の内部には、羽根車ユニット２Ａの回転支持軸２４と同一軸線にて回転出力軸２７が軸受け２８にて回転自在に支持されている。
【００５３】
また、回転出力軸２７には、略円筒形状とされる回転部材４２が一体に取り付けられる。即ち、回転部材４２は、円筒形状とされる外周壁４２ａと、側壁４２ｂとにて形成されており、側壁４２ｂの中心部が回転出力軸２７に一体に取り付けられる。
【００５４】
本実施例にて、回転部材４２の外周壁４２ａは、羽根車ユニット２Ａの回転支持部ケース３２の外周面を囲包した形状とされる。つまり、回転部材４２の外周壁４２ａは、回転部ケース外周壁６ａと同一軸線にて回転部ケース外周壁６ａの外周面を囲包している。
【００５５】
ここで、図５（ａ）に示すように、この回転部材４２の外周壁４２ａの内面には、周方向に均等に、本実施例では３個の被駆動マグネット４３ａが配置される。従って、被駆動マグネット４３ａは、前記回転部ケース外周壁６ａに設置した駆動マグネット５ａと対向する配置とされる。
【００５６】
本実施例にて、被駆動マグネット４３ａは、回転部材４２の内面側に形成した凹部に接着剤などにて固定されているが、回転部材４２の内面に直接接着するなど、その他種々の方法が考えられる。また、被駆動マグネット４３ａの数は、本実施例では、図５（ａ）に示すように、駆動マグネット４ａと対応して３個とされているが、これに限定するものではない。
【００５７】
本実施例では、駆動マグネット４ａ及び被駆動マグネット４３ａの磁極の配置は、図５（ｂ）に示すように、互いに異極が対向するように配置されている。
【００５８】
上記構成により、羽根車２が回転することにより回転部ケース外周壁６ａに設けた駆動マグネット４ａが回転すると、被駆動マグネット４３ａを設けた回転部材４２も又回転する。
【００５９】
つまり、羽根車ユニット２Ａにおける回転支持部４の駆動マグネット４ａと、回転部ユニット２Ｂの被駆動マグネット４３ａは、マグネットカプラー手段５を構成している。
【００６０】
また、図４を参照すると、本実施例では、羽根車ケース３１には、上下方向に対称配置にて、主流体ＳＡの流入口３１ａ、流出口３１ｂがそれぞれ設けられる。
【００６１】
一方の流入口３１ａ、即ち、本実施例では図４の上方左側の流入口３１ａから主流体ＳＡが羽根車ケース３１内に流入されると、羽根車２の羽根板２６に衝突し、その衝突力により羽根車を矢印方向（時計方向）に回転させる。羽根車２に衝突した流体は、流出口３１ｂより外部へと流出する。外部に流出した主流体ＳＡは、図４の下方右側の流入口３１ａから羽根車ケース３１内に再度流入し、羽根車２の羽根板２６に衝突し、その衝突力により羽根車を矢印方向（時計方向）に回転させる。
【００６２】
本実施例によれば、羽根車２は、マグネットカプラー手段５により極めて好適に軸受けされ、羽根車ケース３１内での極めて円滑な回転が可能であった。
【００６３】
上述のように、本実施例では、主流体の流入口３１ａ、流出口３１ｂは、羽根車ケース３１の上下方向に対称配置にて二組設けられているが、いずれか一組の流入口、流出口とすることもできる。
【００６４】
（回転変更手段：減速機）
本実施例の液体駆動送液ポンプ１は、羽根車回転駆動部１Ａに隣接して、即ち、回転部ユニット２Ｂに隣り合って回転変更手段１Ｂとしての減速機を備えており、減速機１Ｂは、回転部ユニット２Ｂに一体に固定されている。
【００６５】
減速機１Ｂは、筐体としての減速機ハウジング５１を備えており、その内部に歯車列から成る減速機構を備えている。
【００６６】
本実施例では、回転部ユニット２Ｂの回転出力軸２７の軸端が減速機ハウジング５１内へと突出しており、この軸端に取り付けられた出力歯車５２に、段歯車５３の大歯車５３ａが噛合し、小歯車５３ｂは、減速機１Ｂの出力軸５５に一体に取り付けられた歯車５４に噛合している。
【００６７】
従って、減速機１Ｂにより、回転部ユニット２Ｂの回転出力軸２７の回転数を低下させ、トルクは増大したものとなり、減速機１Ｂの出力軸５５から回転駆動力が出力される。
【００６８】
本実施例では、減速機１Ｂは、歯車機構を備えた減速機であるとして説明したが、これに限定されるものではなく、回転部ユニット２Ｂから回転エネルギーを外部に取り出し得る手段であれば、ベルトやチェーンなどを使用した減速手段でもよい。
【００６９】
また、場合によっては、回転部ユニット２Ｂからの出力を増速する機構とすることも可能である。
【００７０】
（副送液ポンプ）
上述したように、本実施例の液体駆動送液ポンプ１は、本発明の特徴部の一つを構成するものとして副送液ポンプ１Ｃを備えた構成とされる。
【００７１】
本実施例にて、副送液ポンプ１Ｃは、チューブ開閉式ポンプとされているが、必要により、その他のポンプとすることも可能である。
【００７２】
本実施例の液体駆動送液ポンプ１は、減速機１Ｂに隣接して、チューブ開閉式ポンプ１Ｃが配置され、減速機１Ｂに一体に接続されている。
【００７３】
図２、図３及び図６を参照すると理解されるように、チューブ開閉式ポンプ１Ｃは、筐体としてのポンプハウジング６１を備えており、円筒形状とされるポンプハウジング６１の内部にロータ６２が配置されている。
【００７４】
ロータ６２は、その回転中心部を構成するボス部６２ａと、このボス部６２ａに対して直径方向に延在した二つの支持アーム部６２ｂとを備えている。ボス部６２ａにはその中心部に減速機１Ｂからの出力軸５５が一体に取り付けられている。また、両支持アーム部６２ｂには、支持軸６３により回転自在にコロ６４が支持されている。コロ６４の数は、本実施例では２個であるが、これに限定されるものではなく、１個でもよく、また、３個以上とすることもできる。
【００７５】
上記構成にて、減速機１Ｂからの出力軸５５が図６にて矢印方向（時計方向）に回転すると、ローラ６２も又矢印方向に回転する。
【００７６】
本実施例では、ポンプハウジング６１内には、コロ６４と、ポンプハウジング６１の内面６１ａとの間に位置してＵ字状のゴムチューブのような弾性チューブ７０（７０Ａ、７０Ｂ）が、軸線方向に平行に配置されている。各弾性チューブ７０（７０Ａ、７０Ｂ）は、取付具６７を介して、それぞれの入口側管路６５ａ、６６ａ及び出口側管路６５ｂ、６６ｂに接続され、送液のための連続した流通路ＬＣ、ＬＢを形成している。
【００７７】
従って、ロータ６２が回転することにより、チューブ押圧ローラとしてのコロ６４とポンプハウジング内面６１ａとの間に位置する弾性チューブ７０（７０Ａ、７０Ｂ）部分は、コロ６４により間欠的に押圧され、それによって、ポンプ作動をなし、薬液ＳＣ、ＳＢを入口側管路６５ａ、６６ａから出口側管路６５ｂ、６６ｂへと流動させる。
【００７８】
本実施例にように、Ｕ字状の弾性チューブ７０（７０Ａ、７０Ｂ）を軸線方向に平行に配置し、コロ６４により常にいずれかの弾性チューブ７０（７０Ａ、７０Ｂ）を押圧する構成とすることにより、羽根車回転駆動部１Ａに対する負荷変動をなくすことができる。
【００７９】
（ポンプの運転）
図１、図２、図４にて、作業現場からは離れた遠隔地に設置された貯留槽１００内の主流体、例えば、水ＳＡが、位置エネルギーを利用して管路ＬＡを流動して、作業現場に設置された液体駆動送液ポンプ１へと供給される。水ＳＡは、液体駆動送液ポンプ１の羽根車ユニット２Ａの一方側（上側）の主流体流入口３１ａに供給される。これにより、主流体ＳＡは、羽根板２６に衝突し、その衝突力により羽根車２を矢印方向に回転させる。羽根車２に衝突した流体は、流出口３１ｂより外部へと流出する。
【００８０】
本実施例では、上側の主流体の流出口３１ｂは、下側の主流体流入口３１ａに接続されており、従って、液体駆動送液ポンプ１の下側の主流体流入口３１ａに供給された主流体ＳＡは、羽根板２６に衝突し、その衝突力により羽根車２を矢印方向に回転させる。羽根車２に衝突した流体は、下側の流出口３１ｂより外部へと流出し、現場に設けられた調合槽８０へと送給される。
【００８１】
羽根車２が回転することにより、羽根車ユニット２Ａの羽根車２の回転力が回転部ユニット２Ｂに伝達される。
【００８２】
つまり、羽根車ユニット２Ａの羽根車２が回転することにより、マグネットカプラー手段５により回転部ユニット２Ｂの回転部材４２が回転する。回転部材４２の回転は、減速機１Ｂの回転軸５５を回転させ、チューブ開閉式ポンプ１Ｃのロータ６２を回転させる。
【００８３】
これにより、チューブ開閉式ポンプ１Ｃは、本実施例では、薬液貯槽８１、８２に、それぞれ、貯留された二種類の薬液ＳＢ、ＳＣを、調合槽８０へと送給する。即ち、Ａ、Ｂ、Ｃ液は、液体駆動送液ポンプ１により一つの調合槽８０に供給され、所望の農薬が調合される。
【００８４】
上述のように、本発明の液体駆動送液ポンプ１は、主流体ＳＡの流体エネルギーを羽根車２で回転エネルギーに変換し、この回転エネルギーをマグネット式カプラー５（駆動マグネット５ａ、被駆動マグネット４３ａ）で、液体とは絶縁した状態で外部に回転エネルギーとして取り出すものであり、外部に取り出したエネルギーをポンプ駆動エネルギーとして使用するものである。
【００８５】
このように構成することにより、主液体ＳＡとは絶縁して機械的エネルギーが得られるため、回転軸シールの液漏れの欠点もなくすることができる。同時に、電気エネルギーを使用しないため、爆発の危険性を持つ液体にも安全なポンプとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る液体駆動送液ポンプの使用態様を説明する構成図である。
【図２】本発明に係る液体駆動送液ポンプの一実施例の正面図である。
【図３】図２の線Ａ−Ａに取った部分断面図である。
【図４】図３の線Ｂ−Ｂに取った断面図である。
【図５】図３の線Ｃ−Ｃに取った断面図である。
【図６】図３の線Ｄ−Ｄに取った断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 液体駆動送液ポンプ
１Ａ 羽根車回転駆動部
１Ｂ 減速機（回転変更手段）
１Ｃ チューブ開閉式ポンプ（副送液ポンプ）
２ 羽根車
２Ａ 羽根車ユニット
２Ｂ 回転部ユニット
３ 駆動部ケース
４ 回転支持部
４ａ 駆動マグネット
５ マグネットカプラー手段
６ 回転部ケース
２６ 羽根板
２７ 回転出力軸
３１ 羽根車ケース
３２ 回転支持部ケース
４２ 回転部材
４３ａ 被駆動マグネット
５５ 出力軸
６２ ロータ
６４ コロ（押圧ローラ）
７０ 弾性チューブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送給される液体にて羽根車を回転駆動する羽根車回転駆動部を備えた液体駆動送液ポンプであって、
前記羽根車回転駆動部は、前記羽根車が設置された羽根車ユニットと、前記羽根車の回転力をマグネットカプラー手段により外部に伝達する回転部ユニットとを備えていることを特徴とする液体駆動送液ポンプ。
【請求項２】
前記回転部ユニットは、前記羽車ユニットの両側に対称配置されることを特徴とする前記請求項１に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項３】
前記羽根車ユニットは、前記羽根車に一体に設けられた略円筒形状の回転支持部を備えており、
前記回転部ユニットは、前記回転支持部の外側に位置して前記回転支持部を囲包して配置された略円筒形状の回転部材を備えており、
前記回転支持部に駆動マグネットを設置し、前記回転部材には被駆動マグネットを設置して、前記マグネットカプラー手段を構成する、
ことを特徴とする前記請求項１又は２に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項４】
前記回転部ユニットは、前記回転部材が一体に設置された回転出力軸を備えていることを特徴とする前記請求項３に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項５】
前記羽根車ユニットは、前記羽根車を囲包した羽根車ケースと、前記回転支持部を囲包した回転支持部ケースとを有しており、前記羽根車ケースと前記回転支持部ケースとは、内部に前記羽根車を収容した閉空間を形成することを特徴とする前記請求項１〜４のいずれかの項に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項６】
更に、副送液ポンプを備えており、前記回転部ユニットの回転出力軸からの駆動力により作動されることを特徴とする前記請求項１〜５のいずれかの項に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項７】
前記副送液ポンプと前記回転部ユニットとの間に回転変更手段が配置されることを特徴とする前記請求項６に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項８】
前記副送液ポンプは、チューブ開閉式ポンプであることを特徴とする前記請求項７に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項１】
送給される液体にて羽根車を回転駆動する羽根車回転駆動部を備えた液体駆動送液ポンプであって、
前記羽根車回転駆動部は、前記羽根車が設置された羽根車ユニットと、前記羽根車の回転力をマグネットカプラー手段により外部に伝達する回転部ユニットとを備えていることを特徴とする液体駆動送液ポンプ。
【請求項２】
前記回転部ユニットは、前記羽車ユニットの両側に対称配置されることを特徴とする前記請求項１に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項３】
前記羽根車ユニットは、前記羽根車に一体に設けられた略円筒形状の回転支持部を備えており、
前記回転部ユニットは、前記回転支持部の外側に位置して前記回転支持部を囲包して配置された略円筒形状の回転部材を備えており、
前記回転支持部に駆動マグネットを設置し、前記回転部材には被駆動マグネットを設置して、前記マグネットカプラー手段を構成する、
ことを特徴とする前記請求項１又は２に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項４】
前記回転部ユニットは、前記回転部材が一体に設置された回転出力軸を備えていることを特徴とする前記請求項３に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項５】
前記羽根車ユニットは、前記羽根車を囲包した羽根車ケースと、前記回転支持部を囲包した回転支持部ケースとを有しており、前記羽根車ケースと前記回転支持部ケースとは、内部に前記羽根車を収容した閉空間を形成することを特徴とする前記請求項１〜４のいずれかの項に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項６】
更に、副送液ポンプを備えており、前記回転部ユニットの回転出力軸からの駆動力により作動されることを特徴とする前記請求項１〜５のいずれかの項に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項７】
前記副送液ポンプと前記回転部ユニットとの間に回転変更手段が配置されることを特徴とする前記請求項６に記載の液体駆動送液ポンプ。
【請求項８】
前記副送液ポンプは、チューブ開閉式ポンプであることを特徴とする前記請求項７に記載の液体駆動送液ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２５７１３８（Ｐ２００９−２５７１３８Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０５１９２（Ｐ２００８−１０５１９２）
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（５０７３３８５２９）有限会社ジーネット (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（５０７３３８５２９）有限会社ジーネット (2)
【Ｆターム（参考）】
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