JPS5934879B2 - ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は回転部分をそなえないポンプに関するものであ
る。

〔発明の背景〕

従来用いられているポンプは、電動機により羽根を回転
させて、流体をくみ上げるものであり、このような機械
的回転部分を有するものは、特に回転部分のメカニカル
シールの信頼性が悪く、実用上保守点検等が問題となっ
ている。

またその動力の大部分は電気エネルギにたよっており、
省エネルギの面でも問題となっていた。

このような問題を解決するものとして、実公昭１０−１
９６１号、特公昭２９−８６２５号があるが、信頼性、
保守性の面でなお問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ポンプの信頼性、保守性を高めるため
に、回転部分、メカニカルシール部分のないポンプを提
供することを目的としている。

〔発明の概要〕

蒸発性液体を封入したベローを内蔵する揚液タンクと、
前記蒸発性液体を冷却する冷却用熱流制御サイホンと、
前記蒸発性液体を加熱する加熱用熱流制御サイホンとか
らなり、両サイホンによりベロー内の蒸発性液体を交互
に加熱、冷却してベローを伸縮させて、被揚液をくみ上
げるようにすることを特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図、第２図は本発明の構成と動作を説明する図であ
る。

第１図および第２図において、１，２は上部タンクおよ
び下部タンク、３は上、下部タンク１゜２に連絡するく
み上げ管、４はくみ上げ管３の下部に設けられた逆止弁
、５は連絡管、６は連絡管５に接続されている揚液タン
ク、７は揚液タンク６内に設けられたベロー、８はベロ
ー７内に封入された蒸発性液体（例えばフルオロカーボ
ン、アルコール）である。

９．１０はベロー７内に設けられた蒸発器および凝縮器
、１１は蛇管１１ａとフィン１１ｂからなる凝縮器で、
その蛇管１１ａの一端は蒸気移動管１２を介して蒸発器
９の一端に、蛇管１１ａの他端は液体下降管１３を介し
て蒸発器９の他端にそれぞれ接続されて密閉循環回路を
形成している。

上記液体下降管１３には蒸発性液体８ａ（例えばフルオ
ロカーボン、アルコール）を収納するタンク１４と逆Ｕ
字状部１５が設けられている。

１６は逆Ｕ字状部１５の立上り部１５ａに取付けられた
ヒータ、１７は逆Ｕ字状部１５の頂部と蛇管１１ａとを
連絡する均圧管である。

これら９゜１１〜１７により冷却用熱流制御サイホンＣ
が構成されている。

１８は蛇管１８ａ＝！＝フイン１８ｂからなる蒸発器で
、その蛇管１８ａの一端は蒸気移動管１９を介してベロ
ー７内の凝縮器１０の一端に、蛇管１８ａの他端は液体
下降管２０を介して前記凝縮器１０の他端にそれぞれ接
続されている。

前記液体下降管２０には蒸発液体８ｂ（例えばフルオロ
カーボン、アルコール）を収納するタンク２１と逆Ｕ字
状部２２が設けられている。

２３は逆Ｕ字状部２２の立上り部に取付けられたヒータ
である。

これら１０．１８〜２３により加熱用熱流制御サイホン
Ｈが構成されている。

次に上記のような構成からなる本実施例の作用について
説明する。

まずベロー７内の蒸発性液体８あるいはその蒸気を冷却
するための冷却用熱流制御サイホンＣの作用について述
べる。

逆Ｕ字状部１５の立上り部１５ａに設けたヒータ１６に
入力すると、その内部の液体８ａは沸騰し、発生した気
泡は浮力により前記立上り部１５ａ内を上昇する。

この場合、気泡のポンプ作用により周囲の液体８ａもく
み上げられるため、この液体８ａは立上り部１５ａの頂
部を越えて液体下降管１３内を下降して蒸発器９に流入
する。

この流入した液体８ａはベロー７内の蒸発性液体８から
熱を受けて沸騰し、この発生した蒸気は蒸気移動管１２
内を蒸気圧差により移動して凝縮器１１に達し、ここで
蒸気は冷却されて凝縮熱を放出して液化する。

この凝縮熱はフィン１１ｂを介して外部の流体（例えば
空気、水）の対流により排除される。

一方、凝縮液は重力によりタンク１４内に流下し、さら
に逆Ｕ字状部１５の立上り部１５ａに達して上記と同様
なサイクルを繰り返す。

なおヒータ１６の加熱により立上り部１５ａ内で発生し
た蒸気は均圧管１７を経て凝縮器１０に流入して冷却さ
れて液化する。

上述した冷却用熱流制御サイホンＣの作用によりベロー
７内の蒸発性液体８は冷却され、その内部圧力は減少す
るからベロー７は収縮する。

このため下部タンク２内の被揚液２５は揚液管３の逆止
弁４および連絡管５を経て揚液タンク６内の下部に流入
する。

ヒータ１６の入力を切った場合には、前記立上り部１５
ａ内の気泡発生は停止されるので、液体８ａは液体下降
管１３内に流入しない。

したがって液体８ａはタンク１４内にたまるため、蒸発
器９から凝縮器１１へ熱が移動するのは停止されるので
、冷却用熱流制御サイホンＣによる冷却作用も停止する
。

次に加熱用熱流制御サイホンＨの作用を第２図を用いて
述べる。

この場合には、前記冷却用熱流制御サイホンＣのヒータ
１６の入力は切断され、ベロー７内の蒸発性液体８を冷
却する作用は停止されている。

いま加熱用熱流制御サイホンＨのヒータ２３に入力する
と、前述した冷却用熱流制御サイホンＣと同様の作用に
より、蒸発器１８のフィン１８ｂを介して外部の高温流
体の保有する熱は蒸発器１８からベロー７内の凝縮器１
０へ伝達される。

これにより揚液タンク６内に設けたベロー７内の蒸発性
液体８は加熱されるから内圧が上昇する。

このためベロー７は押し下げられるので、揚液タンク６
の下部にためられた被揚液２５は連絡管５および揚液管
３を経て上部タンク１内に流入する。

この場合、逆止弁４は閉じられるので、揚液タンク６内
の被揚液２５が下部タンク２へ流入する恐れはない。

前記蒸発器１８外の高温流体の熱源としでは温排水、廃
熱および太陽熱などが利用される。

上記加熱用熱制御サイホンＨのヒータ２３さ冷却用熱流
制御サイホンＣのヒータ１６の各入力を交互に入れたり
切ったりすれば、ベロー７は伸縮されるから被揚液２５
を下部タンク２より上部タンク１へ移動することができ
る。

第３図は他の実施例を示すもので、この実施例は上記揚
液タンク６、冷却用熱流制御サイホンＣおよび加熱用熱
流制御サイホンＨをそれぞれ任意数（図では２つ）そな
え、前記３者を組合せて任意図（図では２つ）の揚液系
を構成したものである。

このように構成すれば被揚液２５を下部タンク１から上
部タンク２へ連続的に移送することができる利点がある
。

第４図は他の実施例である。

これは上記実施例（第３図）と同様に揚液クンクロ、冷
却用熱流制御サイホンＣおよび加熱用熱流制御サイホン
Ｈを組合せて三つの揚液系を構成した点では同一である
が、その冷却用熱流制御サイホンＣの各凝縮器１１およ
び加熱用熱流制御サイホンＨの各蒸発器１８をそれぞれ
共用フィン１１ｂ、１８ｂにより一体に結合した点が異
なる。

このように構成すれば、凝縮器１１および蒸発器１８の
製作工数を減少してコストの節減をはかることができる
ばかりでなく、凝縮器１１、蒸発器１８の外面に流体を
供給するためのファンおよびポンプの数を減少するこき
ができる利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、被揚液をくみ上げ
るのに回転部分を必要としないので、故障が少なくポン
プの信頼性を向上させることができ、また温排水、太陽
熱等を有効利用できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のポンプの一実施例の構成
および動作を説明する図、第３図および第４図は本発明
のポンプの他の実施例を示す構成図である。 １は上部タンク、２は下部タンク、３はくみ上げ管、４
は逆止弁、５は連絡管、６は揚液タンク、７はベロー、
８．８ａ 、８ｂは蒸発性液体、９は蒸発器、１０は凝
縮器、１１は凝縮器、１１ａは蛇管、１１ｂはフィン、
１２は蒸気移動管、１３は液体下降管、１４はタンク、
１５は逆Ｖ字状部、１６はヒーター、１７は均圧管、１
８は蒸発器、１８ａは蛇管、１８ｂはフィン、１９は蒸
気移動管、２０は液体下降管、２１はタンク、２２は逆
Ｖ字状部、２３はヒーター、２４は均圧管、２５は被揚
液、Ｃは冷却用熱流制御サイホン、Ｈは加熱用熱流制御
サイホン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蒸発器、凝縮器、タンクを蒸気移動管、ヒーター付
   き逆Ｕ字状部、液体下降管とによって密閉循環路を構成
   するように連結するとともに、該密閉循環路内に蒸発性
   液体を封入して冷却用熱流制御サイホンを作り、この冷
   却用熱流制御サイホンの蒸発器を揚液タンク部の蒸発性
   液体封入ベロ一部に設け、また前記冷却用熱流制御サイ
   ホンと同様の構成要素からなる加熱用熱流制御サイホン
   の凝縮器を前記ベロ一部に設け、冷却用熱流制御サイホ
   ンと加熱用熱流制御サイホンの各逆Ｕ字状部のヒーター
   に交互に入力を入れたり切ったりして前記ベローを伸縮
   せしめ、下部タンクの被揚液を揚液タンク、連絡管、く
   み上げ管を介して上部タンクにくみ上げるようにしたポ
   ンプ。 ２ 上記の揚液タンク、冷却用熱流制御サイホン、加熱
   用熱流制御サイホンをくみ合わせたものを任意数設け、
   被揚液のくみ上げを円滑に行なうようにした特許請求の
   範囲第１項記載のポンプ。 ３ 各冷却用熱流制御サイホンの各凝縮器、及び加熱用
   熱流制御サイホンの各蒸発器をそれぞれ共用フィンによ
   り一体に結合した特許請求の範囲第２項記載のポンプ。