JP2016148283A - Biaxial rotary pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平行に配されて反対に回転する二つの回転軸によって片持ちに支持された二つのロータがシリンダ室で非接触に回転し、該シリンダ室において空気を吸気口から吸入して排気口から排出するように設けられた二軸回転ポンプに関する。 In the present invention, two rotors supported in a cantilever manner by two rotating shafts arranged in parallel and rotating in opposite directions rotate in a non-contact manner in the cylinder chamber, and in the cylinder chamber, air is sucked from an intake port and exhausted. The present invention relates to a biaxial rotary pump provided to discharge from a mouth.
二軸回転ポンプとしては、ルーツポンプやクローポンプなどがある。これらの二軸回転ポンプは、減圧真空状態を発生させる真空吸引機能と、加圧送風状態を発生させる送風排出機能とを有するもので、その両方の機能を同時に使用することができる。例えば、印刷工場や製紙工場などの紙を扱う工程では、真空ポンプとブロア(送風機)として同時に利用することで、送風排出機能を使用した紙さばきと真空吸引機能を使用した吸着搬送による適切な紙送りを行うことができる。なお、真空吸引機能と、送風排出機能とのうち、どちらか一方の機能だけを使用できるのは勿論である。 Examples of the biaxial rotary pump include a roots pump and a claw pump. These biaxial rotary pumps have a vacuum suction function for generating a reduced-pressure vacuum state and a blower discharge function for generating a pressurized blown state, and both functions can be used simultaneously. For example, in paper handling processes such as printing factories and paper factories, by using them simultaneously as a vacuum pump and blower (blower), suitable paper by paper handling using the blower discharge function and suction conveyance using the vacuum suction function Feeding can be performed. Of course, only one of the vacuum suction function and the air exhaust function can be used.
従来の二軸回転ポンプとしては、例えば、シリンダが、シリンダの周壁部と、一方のサイドプレート部と、他方のサイドプレート部とを備え、ギアボックスが、他方のサイドプレート部のシリンダの周壁部側とは反対側へ設けられ、ギアボックスの周壁部と、一方の軸受部と、他方の軸受部とを備え、シリンダとギアボックスとによって一体的に構成される構造体(ハウジング)が、一方のサイドプレート部とシリンダの周壁部間で分割されると共に、一方の軸受部と他方の軸受部との間で分割されることで、排気口側の端面壁部(一方のサイドプレート部)と、中間本体部と、ギア側の本体部との三分割構造になっている(特許文献1参照)ものが本出願人によって提案されている。この二軸回転ポンプは、平行に配されて反対に回転する二つの回転軸によって片持ちに支持された二つのロータがシリンダ室で非接触に回転し、該シリンダ室について空気を吸気口から吸入して排気口から排出するように設けられている。 As a conventional biaxial rotary pump, for example, a cylinder includes a peripheral wall portion of the cylinder, one side plate portion, and the other side plate portion, and a gear box has a peripheral wall portion of the cylinder of the other side plate portion. A structure (housing) that is provided on the side opposite to the side and includes a peripheral wall portion of the gear box, one bearing portion, and the other bearing portion, and is configured integrally with the cylinder and the gear box. Is divided between the side plate portion of the cylinder and the peripheral wall portion of the cylinder, and is divided between the one bearing portion and the other bearing portion, so that the end wall on the exhaust port side (one side plate portion) The present applicant has proposed a three-part structure of an intermediate main body and a gear-side main body (see Patent Document 1). In this biaxial rotary pump, two rotors supported in a cantilever manner by two rotating shafts arranged in parallel and rotating in opposite directions rotate in a non-contact manner in the cylinder chamber, and air is sucked into the cylinder chamber from an intake port. And it is provided so that it may exhaust from an exhaust port.
また、従来の二軸回転ポンプとしては、単段ポンプで正圧と負圧を同時に生じさせる手段を提供するため、ハウジングに形成され、真空接続部、圧力接続部および装入接続部を設けられているポンプ室を有し、少なくとも2つの3枚ブレード・ロータがポンプ室に配設され、これらのロータは、相互から離隔した平行な軸線の周りで反対方向に回転し、非接触で噛み合い、ポンプ室の周壁と共に相互から離隔したセルを画成する加圧‐吸引ポンプ(特許文献2参照)が開示されている。これによれば、大気に対して開放している2個のくぼみ(補助吸気口)が、カバープレート(サイドプレート部)に設けられており、補助空気を吸引して送風効率を向上させることができる。なお、このように補助吸気口を設ける理由は、基本的に、送風空気量を確保するためである。すなわち、真空吸引すると真空度が高まるにつれて吸引される空気は徐々に少なくなっていき、それに伴い、ブロアとして使用することによる送風空気量も少なくなってしまう。このため、一定量の送風空気(吸気)を確保するために、補助吸気口を設けて補助空気を吸引することが必要になる。また、補助空気をシリンダ室に吸入することで、二次的な効果として、ポンプ温度を下げる冷却効果を生じる。 Further, as a conventional biaxial rotary pump, in order to provide means for simultaneously generating positive pressure and negative pressure with a single-stage pump, a vacuum connection part, a pressure connection part and a charging connection part are provided in the housing. At least two three-blade rotors disposed in the pump chamber, the rotors rotating in opposite directions about parallel axes spaced from each other and meshing in a non-contacting manner, A pressure-suction pump (see Patent Document 2) that defines cells separated from each other together with the peripheral wall of the pump chamber is disclosed. According to this, two recesses (auxiliary intake ports) that are open to the atmosphere are provided in the cover plate (side plate portion), and the auxiliary air is sucked to improve the blowing efficiency. it can. The reason for providing the auxiliary intake port in this way is basically to ensure the amount of blown air. That is, when vacuum suction is performed, the amount of air sucked gradually decreases as the degree of vacuum increases, and accordingly, the amount of blown air due to use as a blower also decreases. For this reason, in order to secure a certain amount of blown air (intake air), it is necessary to provide an auxiliary intake port to suck in the auxiliary air. Further, by sucking the auxiliary air into the cylinder chamber, a cooling effect that lowers the pump temperature is produced as a secondary effect.
また、従来のポンプ装置では、回転ポンプの後端に備えられた冷却ファンから送り出される冷気を、先ず、回転ポンプ周囲を循環、通過させて、その充分な低温状態にある冷気により、回転ポンプを効率よく的確に冷却し、その回転ポンプを冷却した冷気を、2台の回転ポンプと電動機との間に存在するベルト駆動手段の周囲に備えられたアフタークーラ周囲を循環、通過させて、その冷気により、アフタークーラ内を循環、通過する回転ポンプから吐き出された高温の圧縮流体を冷却する(特許文献3参照)ものが本出願人によって提案されている。 In the conventional pump device, the cool air sent from the cooling fan provided at the rear end of the rotary pump is first circulated and passed around the rotary pump, and the rotary pump is driven by the cool air in a sufficiently low temperature state. The cool air that has cooled the rotary pump efficiently and accurately is circulated and passed around the aftercooler provided around the belt drive means existing between the two rotary pumps and the electric motor. Thus, the present applicant proposes cooling the high-temperature compressed fluid discharged from the rotary pump that circulates and passes through the aftercooler (see Patent Document 3).
また、従来のポンプ装置では、回転駆動型のポンプ本体と、ポンプ本体の回転軸に固定されて電動モータの駆動力がベルトを介して伝達される従動プーリとを備えるポンプ装置であって、ポンプ本体を冷却するように気流を発生させるべく、従動プーリのポンプ本体側の端面に固定されて回転軸の軸心と実質的に直交する方向へ気流を案内する心板部と、心板部のポンプ本体側に設けられた複数の羽根とを備え、ポンプ本体の回転軸と軸心を同軸にして共に回転するように設けられた遠心ファン型の羽根車と、羽根車を覆うと共に空気が排出される排出口を有するファンカバーとを具備する(特許文献4参照)ものが本出願人によって提案されている。 Further, the conventional pump device is a pump device that includes a rotary drive type pump body and a driven pulley that is fixed to the rotation shaft of the pump body and that transmits the driving force of the electric motor via a belt. In order to generate an air flow so as to cool the main body, a mandrel fixed to the end surface of the driven pulley on the pump main body side and guiding the air flow in a direction substantially perpendicular to the axis of the rotation shaft, A centrifugal fan-type impeller provided with a plurality of blades provided on the pump body side and rotating together with the rotation axis of the pump body being coaxial with the shaft center, and covering the impeller and discharging air The present applicant has proposed a fan cover including a fan cover having a discharge port (see Patent Document 4).
また、従来のポンプ装置では、回転駆動型のポンプ本体と、ポンプ本体の回転軸を回転駆動させる駆動手段と、ポンプ本体の回転軸と同心となるように固定されて回転する遠心ファン型の羽根車と、羽根車を覆うファンカバーとを備えるポンプ装置であって、ファンカバーが、羽根車の回転によって空気を回転軸の軸心と同心円の実質的に接線方向へ排出するように、ファンカバーを構成する壁の一部分に設けた排出口と、排出口へ空気を案内するように接線方向へ延びる案内壁とを備える(特許文献5参照)ものが本出願人によって提案されている。 Further, in the conventional pump device, a rotary drive type pump main body, a driving means for rotationally driving the rotary shaft of the pump main body, and a centrifugal fan type blade fixed and rotated so as to be concentric with the rotary shaft of the pump main body A pump device comprising a vehicle and a fan cover covering the impeller, wherein the fan cover discharges air in a substantially tangential direction concentric with the axis of the rotation shaft by the rotation of the impeller. Has been proposed by the present applicant, which includes a discharge port provided in a part of a wall that constitutes and a guide wall extending in a tangential direction so as to guide air to the discharge port (see Patent Document 5).
二軸回転ポンプに関して解決しようとする問題点は、特許文献3ではアフタークーラが取り付けられたことが開示され、特許文献4及び5では回転軸と同軸に遠心ファン型の羽根車が設けられて回転ポンプ本体を冷却することが開示されているが、いずれもベーンポンプについての冷却構成であり、二軸回転ポンプのアフタークーラと回転ポンプ本体とについての効率的な冷却構成については、合理的なものが提案されていないことにある。
そこで本発明の目的は、回転ポンプ本体と、送風のためにシリンダ室から排出される空気を冷却するアフタークーラとについて、効率的で合理的な冷却構成を備える二軸回転ポンプを提供することにある。
The problem to be solved with respect to the biaxial rotary pump is disclosed in Patent Document 3 that an aftercooler is attached, and in Patent Documents 4 and 5, a centrifugal fan type impeller is provided coaxially with the rotating shaft. Although it is disclosed that the pump body is cooled, both are cooling structures for the vane pump, and there is a reasonable one for the efficient cooling structure for the aftercooler and the rotary pump body of the biaxial rotary pump. That is not proposed.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a biaxial rotary pump having an efficient and rational cooling configuration for a rotary pump body and an aftercooler that cools air discharged from a cylinder chamber for blowing air. is there.
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明に係る二軸回転ポンプの一形態によれば、平行に配されて反対に回転する二つの回転軸によって片持ちに支持された二つのロータがシリンダ室で非接触に回転し、該シリンダ室において空気を吸気口から吸入して排気口から排出するように設けられた二軸回転ポンプであって、前記二つの回転軸の一方であって前記シリンダ室を備える回転ポンプ本体に配された駆動側の回転軸と、駆動モータの駆動軸とを連結する動力連結軸部に、同軸に装着された送風機の羽根車を備え、前記排気口が、前記シリンダ室の前記回転軸が挿通されていない側の端部を構成するサイドプレート部に開口されて設けられ、前記排気口から排出される送風空気を通気して冷却するアフタークーラの排気冷却用通気路が、該排気口から前記回転ポンプ本体の下側を通って前記羽根車の下側に至り、さらに該羽根車の周囲を取巻いた形態に設けられている。
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object.
According to one aspect of the biaxial rotary pump according to the present invention, the two rotors supported in a cantilever manner by the two rotary shafts arranged in parallel and rotating in opposite directions rotate in a non-contact manner in the cylinder chamber. A biaxial rotary pump provided to suck air from an intake port and discharge from an exhaust port in a chamber, and is disposed in a rotary pump body including one of the two rotary shafts and the cylinder chamber A power connection shaft portion that connects the drive-side rotation shaft and the drive shaft of the drive motor is provided with a fan impeller mounted coaxially, and the exhaust port is inserted through the rotation shaft of the cylinder chamber. An exhaust cooling air passage of an aftercooler that is provided by being opened to a side plate portion that constitutes an end portion on the non-side side and that ventilates and cools the blown air discharged from the exhaust port is provided from the exhaust port to the rotary pump. Under the body Through to reach the lower side of the impeller, it is provided in addition form surrounding the periphery of the impeller.
また、本発明に係る二軸回転ポンプの一形態によれば、前記サイドプレート部が、前記シリンダ室の端部の内面を形成する本体サイドプレートと、該本体サイドプレートの外側に重ね合わされて固定されるカバーサイドプレートとによって二重構造に構成され、
前記本体サイドプレートにおいて前記回転軸の軸方向に開口された前記排気口が設けられ、該排気口から連続する排気用連通路が、前記本体サイドプレートに設けられた排気用溝部及び前記カバーサイドプレートの内側面に設けられた排気用溝部によって構成され、該排気用連通路が、前記カバーサイドプレートに設けられ前記回転軸の軸方向に開口された排気用連通口に連通し、該排気用連通口に排気の冷却と消音をする排気ボックスが接続され、前記排気ボックスに前記アフタークーラの前記排気冷却用通気路が接続されていることを特徴とすることができる。
Moreover, according to one form of the biaxial rotary pump which concerns on this invention, the said side plate part is piled up and fixed on the outer side of this main body side plate and the main body side plate which forms the inner surface of the edge part of the said cylinder chamber. It is configured in a double structure by the cover side plate to be
In the main body side plate, the exhaust port opened in the axial direction of the rotating shaft is provided, and an exhaust communication passage continuing from the exhaust port includes an exhaust groove portion provided in the main body side plate and the cover side plate. An exhaust groove provided on an inner surface of the exhaust gas, and the exhaust communication path communicates with an exhaust communication port provided in the cover side plate and opened in an axial direction of the rotary shaft, An exhaust box that cools and silences the exhaust is connected to the mouth, and the exhaust cooling vent of the aftercooler is connected to the exhaust box.
また、本発明に係る二軸回転ポンプの一形態によれば、前記本体サイドプレートにおいて前記回転軸の軸方向に開口された前記排気口が設けられ、該排気口から連続する排気用連通路が、前記サイドプレート部内を通って下方に延長されて連通するように設けられ、該排気用連通路の下端部で前記アフタークーラの前記排気冷却用通気路が接続されていることを特徴とすることができる。 Further, according to one embodiment of the biaxial rotary pump according to the present invention, the exhaust port that is opened in the axial direction of the rotary shaft is provided in the main body side plate, and an exhaust communication passage continuing from the exhaust port is provided. The exhaust cooling passage of the aftercooler is connected to the lower end portion of the exhaust communication passage so as to extend downward and communicate with each other through the side plate portion. Can do.
また、本発明に係る二軸回転ポンプの一形態によれば、筒体の一端部に前記回転ポンプ本体を固定するための枠体部を備えると共に該筒体の他端部に前記駆動モータを固定するためのフランジ部を備え、該筒体の内部に前記羽根車が装着された動力連結軸部を内包してファンフードとしても機能するように設けられたモータジョイントによって、前記回転ポンプ本体と前記駆動モータとが、連結された状態に固定されていることを特徴とすることができる。 Moreover, according to one form of the biaxial rotary pump which concerns on this invention, while providing the frame body part for fixing the said rotary pump main body to the one end part of a cylinder, the said drive motor is provided to the other end part of this cylinder. The rotary pump body is provided with a motor joint provided with a flange portion for fixing and including a power connecting shaft portion in which the impeller is mounted inside the cylinder so as to function also as a fan hood. The drive motor may be fixed in a connected state.
また、本発明に係る二軸回転ポンプの一形態によれば、前記モータジョイントの前記筒体の上端部及び下端部を除く二箇所の部分に、前記羽根車による冷却空気が排出されるように送風口が設けられ、該二箇所の送風口の開口度に差異が設けられていることを特徴とすることができる。 Moreover, according to one aspect of the biaxial rotary pump according to the present invention, the cooling air from the impeller is discharged to two portions excluding the upper end portion and the lower end portion of the cylindrical body of the motor joint. A blower opening is provided, and the opening degree of the two blower openings is provided with a difference.
また、本発明に係る二軸回転ポンプの一形態によれば、前記二つのロータの前記二つの回転軸が水平に並べられて設置されるように配されていることを特徴とすることができる。
また、本発明に係る二軸回転ポンプの一形態によれば、前記二つのロータが、ルーツポンプのロータであることを特徴とすることができる。
Further, according to one embodiment of the biaxial rotary pump according to the present invention, the two rotary shafts of the two rotors may be arranged so as to be arranged horizontally. .
Moreover, according to one form of the biaxial rotary pump which concerns on this invention, the said 2 rotor can be a rotor of a Roots pump, It can be characterized by the above-mentioned.
本発明に係る二軸回転ポンプの一形態によれば、回転ポンプ本体と、送風のためにシリンダ室から排出される空気を冷却するアフタークーラとについて、効率的で合理的な冷却を行うことができるという特別有利な効果を奏する。 According to one embodiment of the biaxial rotary pump according to the present invention, efficient and rational cooling can be performed on the rotary pump main body and the aftercooler that cools the air discharged from the cylinder chamber for blowing air. It has a particularly advantageous effect of being able to.
以下、本発明に係る二軸回転ポンプの形態例の詳細を、添付図面(図1〜23)に基づいて説明する。本発明の二軸回転ポンプは、図11及び図12などに示すように、基本的な構成として、平行に配されて反対に回転する二つの回転軸11A、11Bによって片持ちに支持された二つのロータ12A、12Bがシリンダ室13で非接触に回転し、そのシリンダ室13において空気を吸気口21から吸入して排気口22から排出するように設けられている。なお、図10及び図11に示すように、二つの回転軸11A、11Bは、ギアボックス15の両端部として構成された軸受部16a及び軸受部16bによって支持されており、前述の特許文献1と同様の歯車構成17による駆動機構によって回転駆動される。また、本形態例の二軸回転ポンプは、二つのロータ12A、12Bがルーツポンプのロータであり、その各々が三葉のブレード部12xを備える(図7及び図12参照)。さらに、その二つのロータ12A、12Bは、同一形状に形成されており、同一形状の三葉のブレード部12xを備え、対称性の高い形態になっている。
Hereinafter, the detail of the example of the biaxial rotary pump which concerns on this invention is demonstrated based on an accompanying drawing (FIGS. 1-23). As shown in FIGS. 11 and 12, etc., the biaxial rotary pump of the present invention has a basic configuration in which two
そして、図7及び図12に示すように、補助空気がシリンダ室13へ吸気されるように、ブレード部12xがシリンダ室13を区画することで吸気口21や排気口22に連通することのない位置に設けられる補助吸気口25A、25Bが、シリンダ室13の回転軸11A、11Bが挿通されていない側の端部を構成するサイドプレート部19の二つのロータ12A、12Bに対応する二箇所で、回転軸11A、11Bの軸方向に同一形状に開口されて設けられ、その二箇所の補助吸気口25A、25Bがロータの回転によって交互に開閉される。また、本形態例では、二箇所の補助吸気口25A、25Bが、同一形状の円形の開口に形成されている。
7 and 12, the
これによれば、二つの円の一部を重ね合わせた断面形状のシリンダ室13内で回転する二つのロータ12A、12Bのそれぞれについて、補助吸気口25A、25Bが同一形状に開口されて形成されているため、シリンダ室13内に吸入される補助空気の吸引を適切に調整し、送風機能を適切に調整することができる。このため、二軸回転ポンプによる送風機能(ブロア)として、最適で機能性の高い運転を行うことができる。なお、本形態例のロータ12A、12Bは、三葉のブレード部12xを備えるものであるが、本発明はこれに限定されず、ブレード部12xが三葉以上であれば、前述したように、そのブレード部12xがシリンダ室13内を区画することで、吸気口21や排気口22に連通することのない部位が、サイドプレート部19やシリンダ周壁部14に生じ、その部位に補助吸気口を位置させて設けることができる。
According to this, the
また、図12に示す形態例では、二つのロータ12A、12Bの二つの回転軸11A、11Bの軸心の中間点を通る線を中心線(CL)として線対称に、二つのロータ12A、12Bに対応する二箇所の補助吸気口25A、25Bが位置されている。すなわち、二つの回転軸11A、11Bの軸線を結ぶ仮想線の中間点において、その仮想線に直交すると共に前記サイドプレート部19の面に平行な線を中心として、線対称に二箇所の補助吸気口25A、25Bが位置されている。なお、この形態例では、二つのロータ12A、12Bの二つの回転軸11A、11Bが、水平に並べられて設置されるように配され、二箇所の補助吸気口25A、25Bの中心位置が、二つの回転軸11A、11Bの中心の高さ位置と同じ高い位置に設けられている。
Further, in the embodiment shown in FIG. 12, the two
この形態例によれば、二つの回転軸11A、11Bを順に10°ずつ回転させた状態を示した図12〜図23から分かるように、二箇所の補助吸気口25A、25Bによる開口の総和が可及的に同じになって、補助空気の吸入量を可及的に一定とすることができる。すなわち、補助空気が吸入される開口の面積が、二箇所の補助吸気口25A、25Bの開口の総和の半分となって可及的に一定となるため、補助空気の吸入量が常に可及的に同等となって、排出される送風空気量が常に可及的に一定となる。
According to this embodiment, as can be seen from FIGS. 12 to 23 showing the state in which the two
そして、図12に示す形態例の二軸回転ポンプによれば、二箇所の補助吸気口25A、25Bが、同時に大きく開くことはないため、補助空気の最大の流量が適切に抑制される。このため、二箇所の補助吸気口25A、25Bに接続される通気路(例えば、後述する補助吸気用連通口35及び補助吸気用分岐路26など)や補助吸気用エアフィルタ51のサイズが小さいもので足り、装置の小型化ができると共に製品コストを低減できる。
すなわち、この形態例によれば、補助空気の吸引量が一定化するため、次の問題点を解決できる。補助空気の吸引量が一定的でなく瞬間的に大きくなる場合、その吸引量の最大値に合わせた大きめの流路の設計や吸気フィルタの選定が必要になり、装置の大型化やコストアップという問題が生じる。さらに、補助空気の吸引量が増減することによって、空気の吸引音が大きくなるという問題が生じる。
なお、本形態例では、二つの回転軸11A、11Bが水平に並べられることで二つのロータ12A、12Bが横に並べられて設置されるものを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、二つのロータ12A、12Bが縦に並べられて設置されるように配置することもできる。
And according to the biaxial rotary pump of the form example shown in FIG. 12, since the two
That is, according to this embodiment, the suction amount of the auxiliary air is made constant, so that the following problem can be solved. If the suction volume of the auxiliary air is not constant but increases momentarily, it is necessary to design a large flow path that matches the maximum suction volume and to select an intake filter, which increases the size and cost of the device. Problems arise. Furthermore, there is a problem that the suction sound of the air becomes louder when the suction amount of the auxiliary air increases or decreases.
In this embodiment, the two
なお、二箇所の補助吸気口25A、25Bが、二つの回転軸11A、11Bの軸心の中間点を通る線を中心線(CL)として線対称の位置にあれば、二箇所の補助吸気口25A、25Bの中心位置が、二つの回転軸11A、11Bの軸心の位置よりも、所要の同じ距離を離れた位置に設けられている場合にも、前述のように二箇所の補助吸気口25A、25Bによる開口の総和が可及的に同じなる。具体的には、例えば、図12の形態例を基準とすれば、二箇所の補助吸気口25A、25Bの中心位置が、二つの回転軸11A、11Bの軸心の高さ位置よりも上下の所要の同じ距離を離れた位置に設けられている場合が、これに該当し、図12の形態例と同様の効果を奏する。このため、二箇所の補助吸気口25A、25Bの開口位置は、設計条件によって所定の範囲で適宜に設定できる。
If the two
また、本形態例では、図5に示すように、二つのロータ12A、12Bに対応する二箇所の補助吸気口25A、25Bに、一つの補助吸気用連通口35(図4参照)から分岐する補助吸気用分岐路26が接続されている。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the
これによれば、一つの補助吸気用エアフィルタ51(図1〜3参照)を、一つの補助吸気用連通口35(図4参照)に接続することで、二箇所の補助吸気口25A、25Bに接続できるため、部品点数の削減ができ、コンパクトに配置することができる。このため、装置の小型化と製品のコスト低減を図ることができる。なお、補助吸気用分岐路26としては、後述するサイドプレート部19の構造による形態に限らず、分岐された形状に設けられたパイプなどによっても、通気路が分岐された形態を設けることができる。
また、二箇所の補助吸気口25A、25Bの形態は、本形態例のような円形に限定されるものではなく、他の形状であっても良いし、各箇所が複数の開口によって構成されていても良い。
According to this, by connecting one auxiliary intake air filter 51 (see FIGS. 1 to 3) to one auxiliary intake communication port 35 (see FIG. 4), two
Further, the shape of the two
ところで、二つのロータ12A、12Bの二つの回転軸11A、11Bの軸心の中間点について点対称で、二つの回転軸11A、11Bを結ぶ仮想線に対して所要の角度をつけた状態に、二つのロータ12A、12Bに対応する二箇所の補助吸気口25A、25Bが位置されるようにすれば、その二箇所の補助吸気口25A、25Bが、同時に大きく開く状態と、同時に大きく閉じる状態とを繰り返すことになる。これによれば、使用条件によっては、有効に利用することができる。このように、二つのロータ12A、12Bが同一形状に形成されていると共に、二箇所の補助吸気口25A、25Bが同一形状の開口に形成されていることで、シリンダ室13内に吸気される補助空気の吸引を適切に調整でき、送風機能を使用条件に応じて適切に調整することができる。
By the way, it is point-symmetric about the midpoint of the axis of the two
次に、本発明に係る二軸回転ポンプによれば、シリンダ室13の回転軸11A、11Bが挿通されていない側の端部を構成するサイドプレート部19が、シリンダ室13の端部の内面を形成する本体サイドプレート20と、その本体サイドプレート20の外側に重ね合わされて固定されるカバーサイドプレート30とによって二重構造に構成されている。また、補助空気がシリンダ室13へ吸気されるように、ブレード部12xがシリンダ室13を区画することで吸気口21や排気口22に連通することのない位置に設けられる補助吸気口25A、25Bが、二つのロータ12A、12Bに対応して本体サイドプレート20の二箇所で、回転軸11A、11Bの軸方向に開口されて設けられている。
Next, according to the biaxial rotary pump according to the present invention, the
そして、その二箇所の補助吸気口25A、25Bへ、カバーサイドプレート30の回転軸11A、11Bの軸方向に開口されて設けられた一つの補助吸気用連通口35(図4参照)から吸気された補助空気が補助吸気用分岐路26によって分岐されて通気されるように、その補助吸気用分岐路26が本体サイドプレート20に形成された補助吸気用溝部26aによって構成されている(図5参照)。
Then, the two
これによれば、二箇所の補助吸気口25A、25Bを、特別な配管などを必要としないで、一つの補助吸気用連通口35に連通させることができ、部品点数を削減でき、コンパクトに配置することができるため、装置の小型化を図ることができる。
また、図6に示すように、カバーサイドプレート30の内側面には、本体サイドプレート20の補助吸気用溝部26aと一緒になって補助吸気用分岐路26を拡大するように、カバーサイドプレートの補助吸気用溝部26bが形成されている。これによれば、補助吸気の通気性が向上し、通気抵抗を低い状態に保って吸引バランスを崩さないため、送風機能を安定化できる。
According to this, the two
Further, as shown in FIG. 6, the
そして、図1〜3に示すように、カバーサイドプレート30の一つの補助吸気用連通口35(図4参照)に、一つの補助吸気用エアフィルタ51が装着されている。これによれば、二箇所の補助吸気口25A、25Bに対して、一つの補助吸気用エアフィルタ51を接続するだけでよく、部品点数を削減でき、小型化を図れると共に製品コストを低減できる。
1 to 3, one auxiliary
また、本体サイドプレート20において回転軸11A、11Bの軸方向に開口された吸気口21(図5参照)が設けられ、その吸気口21に連通し、カバーサイドプレート30において回転軸11A、11Bの軸方向に開口された吸気用連通口31(図4参照)が設けられ、その吸気用連通口31に吸気用エアフィルタ50(図1〜3参照)が装着されている。
なお、図4に示すように、吸気用連通口31はカバーサイドプレート30の左右の中心に設けられているのに対し、補助吸気用連通口35は一方に偏った位置に設けられている。これは、吸気用連通口31や排気用連通口32との位置関係において、補助吸気用エアフィルタ51を干渉しない位置に装着するためのものであり、メンテナンス性を考えて正面手前側に設けられている。
The main
As shown in FIG. 4, the
このように、吸気用エアフィルタ50、補助吸気用エアフィルタ51や後述する排気ボックス69を、サイドプレート部19の表面であって二軸回転ポンプの装置全体としての側面に装着できるため、装置全体の高さを制限できる。すなわち、二軸回転ポンプの上面側に吸気用エアフィルタ50や補助吸気用エアフィルタ51などを装着しない形態になるため、装置全体の高さを低くすることができ、装置を設置する際の自由度が高まる。また、本形態例によれば、図1及び2に示すように、吸気用エアフィルタ50と補助吸気用エアフィルタ51のメンテナンス面が、送風空気接続口77が面する正面に統一されることになり、保守管理を行い易い構成になっている。
In this way, the
次に、本発明に係る二軸回転ポンプによれば、二つの回転軸11A、11Bの一方であってシリンダ室13を備える回転ポンプ本体10に配された駆動側の回転軸11Aと、駆動モータ40の駆動軸41とを連結する動力連結軸部43(図10及び図11参照)に、同軸に装着された送風機の羽根車45を備えている。
Next, according to the biaxial rotary pump according to the present invention, the
そして、排気口22が、シリンダ室13の回転軸11A、11Bが挿通されていない側の端部を構成するサイドプレート部19に開口されて設けられ、その排気口22から排出される排気(送風空気)を通気して冷却するアフタークーラ70の排気冷却用通気路71が、その排気口22から回転ポンプ本体10の下側を通って羽根車45の下側に至り、さらにその羽根車45の周囲を取巻いた形態に設けられている。
The
これによれば、駆動モータ40の駆動軸41の回転駆動に伴って、同軸に装着された羽根車45が回転し、羽根車45の内側に吸引して周囲外方へ放出する送風がなされて回転ポンプ本体10とアフタークーラ70を適切に冷却できる。すなわち、羽根車45によって実質的に遠心ファンが構成され、冷却空気が羽根車45の内側に吸引されることで回転ポンプ本体10の外表面に沿って流れる送風が生じ、回転ポンプ本体10を適切に冷却できると共に、その吸引による送風と羽根車45の周囲外方へ放出される送風によって、アフタークーラ70の排気冷却用通気路71を効率良く冷却できる。なお、本形態例では、アフタークーラ70の排気冷却用通気路71が、排気分岐ボックス72、接続冷却用パイプ73、排気中継ボックス74、冷却用パイプ75によって長く延長された状態の通気路に構成されており、その冷却用パイプ75などへ、羽根車45によって発生した冷却空気の流れが当てられて冷却が促進される。
According to this, with the rotational drive of the
また、この二軸回転ポンプによれば、回転ポンプ本体10、吸気用エアフィルタ50及び補助吸気用エアフィルタ51を内包するカバーリング18が設けられている。このカバーリング18によって、羽根車45の吸引によって発生する冷却用の空気流が案内される。本形態例では、羽根車45が、遠心ファンの一つであるシロッコファンに用いられるものと同様の形態に設けられ、心板部に多数の羽根がリング状に配された形状になっており、羽根車45の内側が回転ポンプ本体10側に開いた形態に構成されている。これによれば、冷却用の空気(冷却空気)が、羽根車45の内側の部分へ回転ポンプ本体10の側から吸引されて周囲外方へ排出されるように送風される。これに伴って、その冷却空気が、回転ポンプ本体10の外表面とカバーリング18の内面との間を通るように送風され、先に、回転ポンプ本体10及び接続冷却用パイプ73が冷却される。次いで、その回転ポンプ本体10を冷却した冷却空気が、冷却用パイプ75へ吹付けられることで、その冷却用パイプ75が冷却される。このように冷却されるアフタークーラ70によって、排気(送風空気)が、冷却され、送風空気接続口77を介して送風空気として排出できる。
Further, according to this biaxial rotary pump, the
また、図5や図7に示した形態例によれば、前述したように、サイドプレート部19が、シリンダ室13の端部の内面を形成する本体サイドプレート20と、その本体サイドプレート20の外側に重ね合わされて固定されるカバーサイドプレート30とによって二重構造に構成され、本体サイドプレート20において回転軸11A、11Bの軸方向に開口された排気口22が設けられ、その排気口22から連続する排気用連通路23が、本体サイドプレート20に設けられた排気用溝部23a及びカバーサイドプレート30の内側面に設けられた排気用溝部23bによって構成されている。これによれば、排気用連通路23による排気の通気性を向上できる。そして、その排気用連通路23が、カバーサイドプレート30に設けられ回転軸11A、11Bの軸方向に開口された排気用連通口32に連通し、その排気用連通口32に排気の冷却と消音をする排気ボックス69が接続されている。さらに、その排気ボックス69から接続配管69aを通って、排気を冷却するためのアフタークーラ70の排気冷却用通気路71に接続されている。本形態例では、接続配管69aが排気冷却用通気路71の一部を構成する排気分岐ボックス72に接続されている。なお、排気用連通口32は、補助吸気用エアフィルタ51に干渉しないように排気ボックス69を装着するため、送風空気接続口77が設けられた面を正面とすると側面の奥側に設けられている。
Further, according to the embodiment shown in FIGS. 5 and 7, as described above, the
これによれば、排気口22が排気用連通路23及び排気用連通口32を介して排気ボックス69に接続されていることで、排気の冷却と消音が一次的になされる。そして、排気がアフタークーラ70の排気冷却用通気路71に通気されることで、排気の冷却と消音が二次的になされる。これによって、排気(送風空気)について、より適切に冷却と消音をすることができ、使用条件に適合する送風空気を、送風空気接続口77から排出することができる。
なお、本形態例では、排気口22が排気ボックス69を介して排気分岐ボックス72に接続されているが、排気用連通路23から排気ボックス69を介さずに排気分岐ボックス72に接続してもよい。例えば、排気用連通路23が、サイドプレート部19内を通って下方に延長されて連通するように設けられ、その排気用連通路23の下端部でアフタークーラ70の排気冷却用通気路71を構成する排気分岐ボックス72に接続される形態とすることができる。
According to this, since the
In the present embodiment, the
また、図8及び図9に示すように、筒体61の一端部に回転ポンプ本体10を固定するための枠体部62を備えると共にその筒体61の他端部に駆動モータ40を固定するためのフランジ部63を備え、その筒体61の内部に羽根車45が装着された動力連結軸部43を内包してファンフードとしても機能するように設けられたモータジョイント60によって、回転ポンプ本体10と駆動モータ40とが、連結された状態に固定されている。
なお、回転ポンプ本体10と枠体部62とは、枠体部62の開口62aを通して羽根車45の内側と回転ポンプ本体10の周囲空間とが連通するように、所要の間隙を形成できる間隔部材65を介して固定されている。
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, a
The rotary pump
このモータジョイント60によれば、回転ポンプ本体10と、電動モータなどの駆動モータ40とを、その取り合い関係の精度を高く、確実に固定することができる。そして同時に、このモータジョイント60は、ファンフードとしても機能するため、羽根車45と一緒になって、冷却用の送風機を構成することになり、部品点数の削減ができる合理的な形態になっている。
According to this motor joint 60, the rotary pump
また、モータジョイント60の筒体61の上端部及び下端部を除く二箇所の部分に、羽根車45の送風による冷却空気が排出されるように送風口61a、61bが設けられ、その二箇所の送風口61a、61bの開口度に差異が設けられている。これによれば、二軸回転ポンプの設置条件によって、モータジョイント60の筒体61の上端部及び下端部について、送風口61a、61bを設けることが適切ではないという制約がある場合に、適切に対応できる。なお、本形態例の送風口61a、61bは、複数の長丸穴の開口によって形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の形状でも良いし、一つの開口によって構成されていてもよい。
In addition,
そして、本形態例の二箇所の送風口61a、61bの開口度については、図8及び図9に示すように、その開口面積が、アフタークーラ70の流れの上流側より下流側の方が大きくなるように設けられている。すなわち、アフタークーラ70の排気冷却用通気路71の出口(送風空気接続口77)側の管路であってパイプがコの字状に曲げられて形成された冷却用パイプ75にあって、その冷却用パイプ75の下流部75bについては、その上流部75aよりも冷却空気の量が多く吹き付けられるように、下流側の送風口61bの開口面積の方が、上流側の送風口61aよりも大きく設定されている。
And about the opening degree of the two
これによれば、冷却用パイプ75の下流部75bの方が、その上流部75aよりも、羽根車45の送風による冷却がより重点的に行われることになる。これに対して、冷却用パイプ75の上流部75aの方は、その下流部75bよりも、冷却空気との温度差が大きく、その温度差が大きく確保できるため冷却が効率よくなされる。このため、二箇所の送風口61a、61bの開口度に差異を設けることで、冷却用パイプ75を適切に冷却することができる。
According to this, the cooling by the ventilation of the
なお、この送風口61a、61bは、本形態例に限定されることはなく、配置位置に制約がない場合はモータジョイント60の筒体61の上端部や下端部についても送風口を設けることができ、さらに設置条件によっては、例えば、温度が高い冷却用パイプ75の上流部75aに、冷却空気を集中的に当てるように送風口61aを構成することもできる。
Note that the
さらに、本形態例では、図9に示すように、羽根車45の中心軸に対して、モータジョイント60によって形成されたファンフードの中心軸が偏心しているように設けられている。特に上流側の送風口61aについては、その上流側の送風口61aに向かって通気路が徐々に広がるように、対数曲線状にファンフードの壁部が形成されている。これによれば、羽根車45のファン排気による冷却送風の効率を向上させることができ、冷却用パイプ75にかかる冷却効率を高めることができる。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 9, the central axis of the fan hood formed by the motor joint 60 is provided so as to be eccentric with respect to the central axis of the
次に、アフタークーラ70の形態例について、さらに詳細に説明する。
回転ポンプ本体10のシリンダ室13に係る排気口22側から、加圧送風空気の出口である送風空気接続口77まで、サイドプレート部19に設けられた排気用連通路23及び排気ボックス69と、アフタークーラ70の構成要素になっている排気分岐ボックス72、回転ポンプ本体10の下側を通る接続冷却用パイプ73、排気中継ボックス74、及び羽根車45を取り囲む冷却用パイプ75が順に連続して接続されている排気冷却用通気路71とによって、排気(送風空気)の通路が構成されている。このうち、接続冷却用パイプ73及び冷却用パイプ75は、複数本の細径銅パイプによって構成されている。このように細径銅パイプを使用することで、配置の自由度向上や省スペースを実現ことができる。また、これによれば、配管の表面積が大きくなり、冷却効率を向上させることができる。なお、本形態例では、接続冷却用パイプ73と冷却用パイプ75を構成するパイプの径と数(7本)は同じなっている。
Next, an example of the
From the
これによれば、接続冷却用パイプ73は、冷却空気の通り道に配置されることで、アフタークーラ70の一部として効果的に機能することができる。本形態例では、接続冷却用パイプ73が、回転ポンプ本体10の底側に這わされて配置されており、カバーリング18によって案内されて流れる冷却空気によって適切に冷却されるように構成されている。
なお、排気分岐ボックス72や排気中継ボックス74は、接続冷却用パイプ73や冷却用パイプ75に接続するための配管の接続部を適切に形成するように、扁平で回転ポンプ本体10の巾に相当する最大長さの長方形の箱状に形成されている。
According to this, the
The
そして、シリンダ室13に係る排気口22から、サイドプレート部19に設けられた排気用連通路23、排気ボックス69、接続配管69a、排気分岐ボックス72、接続冷却用パイプ73、排気中継ボックス74、冷却用パイプ75、及び加圧送風空気が使用される機器に接続するための送風空気接続口77の順に、排気(送風空気)が通気されることによって、冷却器としての機能と共に、排気が膨張と収縮を繰り返すことになり、優れた消音効果を得ることができる。
Then, from the
なお、前述のようなシリンダ室13から排出される排気(送風空気)がアフタークーラ70によって冷却される形態に限定されず、排気を排気ボックス69から直接的に送風空気として必要な用途に利用してもよい。これによれば、シリンダ室13から排出される送風空気について、アフタークーラ70による高度な冷却や消音はなされないが、用途によっては、使用条件を満たす送風空気として適切に利用することができる。
Note that the exhaust (blowing air) discharged from the
以上では、図7及び図12〜23に基づいてルーツポンプの形態例を説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ロータがクローロータであるクローポンプにも適用できることは勿論である。
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
In the above, although the example of the roots pump was demonstrated based on FIG.7 and FIGS.12-23, this invention is not limited to this, For example, it can apply also to the claw pump whose rotor is a claw rotor. Of course.
As described above, the present invention has been described in various ways with preferred embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. That is.
10 回転ポンプ本体
11A 回転軸(駆動側の回転軸)
11B 回転軸(従動側の回転軸)
12A ロータ
12B ロータ
12x ブレード部
13 シリンダ室
14 シリンダ周壁部
15 ギアボックス
16a 軸受部
16b 軸受部
17 歯車構成
18 カバーリング
19 サイドプレート部
20 本体サイドプレート
21 吸気口
22 排気口
23 排気用連通路
23a 排気用溝部
23b 排気用溝部
25A 補助吸気口
25B 補助吸気口
26 補助吸気用分岐路
26a 補助吸気用溝部
26b 補助吸気用溝部
30 カバーサイドプレート
31 吸気用連通口
32 排気用連通口
35 補助吸気用連通口
40 駆動モータ
41 駆動軸
43 動力連結軸部
45 羽根車
50 吸気用エアフィルタ
51 補助吸気用エアフィルタ
60 モータジョイント
61 筒体
61a 上流側の送風口
61b 下流側の送風口
62 枠体部
62a 開口
63 フランジ部
65 間隔部材
69 排気ボックス
69a 接続配管
70 アフタークーラ
71 排気冷却用通気路
72 排気分岐ボックス
73 接続冷却用パイプ
74 排気中継ボックス
75 冷却用パイプ
75a 上流部
75b 下流部
77 送風空気接続口
CL 鉛直線
10
11B Rotating shaft (driven-side rotating shaft)
Claims (7)
前記二つの回転軸の一方であって前記シリンダ室を備える回転ポンプ本体に配された駆動側の回転軸と、駆動モータの駆動軸とを連結する動力連結軸部に、同軸に装着された送風機の羽根車を備え、
前記排気口が、前記シリンダ室の前記回転軸が挿通されていない側の端部を構成するサイドプレート部に開口されて設けられ、
前記排気口から排出される送風空気を通気して冷却するアフタークーラの排気冷却用通気路が、該排気口から前記回転ポンプ本体の下側を通って前記羽根車の下側に至り、さらに該羽根車の周囲を取巻いた形態に設けられていることを特徴とする二軸回転ポンプ。 Two rotors supported in a cantilever manner by two rotating shafts arranged in parallel and rotating in opposite directions rotate in a non-contact manner in the cylinder chamber, and in the cylinder chamber, air is sucked from the intake port and discharged from the exhaust port. A biaxial rotary pump provided as follows:
A blower that is coaxially mounted on a power connection shaft portion that connects one of the two rotation shafts, which is a drive-side rotation shaft disposed in a rotary pump body including the cylinder chamber, and a drive shaft of a drive motor. Equipped with an impeller
The exhaust port is provided to be opened to a side plate portion that constitutes an end portion of the cylinder chamber where the rotation shaft is not inserted;
An exhaust cooling air passage of an aftercooler that ventilates and cools the blown air discharged from the exhaust port passes through the lower side of the rotary pump body from the exhaust port to the lower side of the impeller. A biaxial rotary pump characterized in that it is provided in a form surrounding the impeller.
前記本体サイドプレートにおいて前記回転軸の軸方向に開口された前記排気口が設けられ、該排気口から連続する排気用連通路が、前記本体サイドプレートに設けられた排気用溝部及び前記カバーサイドプレートの内側面に設けられた排気用溝部によって構成され、該排気用連通路が、前記カバーサイドプレートに設けられ前記回転軸の軸方向に開口された排気用連通口に連通し、該排気用連通口に排気の冷却と消音をする排気ボックスが接続され、前記排気ボックスに前記アフタークーラの前記排気冷却用通気路が接続されていることを特徴とする請求項1記載の二軸回転ポンプ。 The side plate portion is configured in a double structure by a main body side plate that forms an inner surface of an end portion of the cylinder chamber, and a cover side plate that is overlapped and fixed on the outer side of the main body side plate,
In the main body side plate, the exhaust port opened in the axial direction of the rotating shaft is provided, and an exhaust communication passage continuing from the exhaust port includes an exhaust groove portion provided in the main body side plate and the cover side plate. An exhaust groove provided on an inner surface of the exhaust gas, and the exhaust communication path communicates with an exhaust communication port provided in the cover side plate and opened in an axial direction of the rotary shaft, 2. The biaxial rotary pump according to claim 1, wherein an exhaust box for cooling and silencing the exhaust is connected to an opening, and the exhaust cooling air passage of the aftercooler is connected to the exhaust box.
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