JP2006527818A - Single vane rotary pump or motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベーンポンプおよびベーンモーターに関し、特に、工程に要求される清浄度のためポンプを頻繁に清掃あるいは交換しなければならない化学、医療、および食品の産業において、流体をポンプするのに使用されるシングルベーン回転ポンプに関する。 The present invention relates to vane pumps and vane motors, and is particularly used to pump fluids in the chemical, medical, and food industries where the pump must be frequently cleaned or replaced due to the cleanliness required for the process. Relates to a single vane rotary pump.
シングルベーン回転ポンプ/モーターは、歴史的には、回転ピストンを備えた蒸気機関を構築する試みから知られている。その後、この方式が圧縮機/ポンプに応用された。(この技術分野では、一般的に、外部駆動装置を設けることで回転ピストン機関(モーター)をポンプに変換することができ、この逆も可能であることが知られている。)特許文献1には、円筒形の空洞部を有するハウジングと、その中に偏心配置されより小さな径を有する円筒形のピストン(ローター)と、を含む回転ポンプが開示されている。偏心クランクによるポンプ駆動により、ピストンは、内周壁をスクロール(scrolling)しつつ空洞部内を周回する。これにより、ピストンとハウジングとの間に弧状のポンプ室が画定される。ピストンは、ハウジングの凹部に半径方向の突起(ベーン)を有し、この突起がポンプ室を膨張室と収縮室とに分けている。ポンプは、さらに、ベーンの一方の側には、膨張室に連結される吸入口を有し、ベーンの他方の側には、収縮室に連結される排出口を有する。一実施の形態では、ベーンは円筒形の先端を有し、一方、凹部は、円筒形の先端に接触する平行な壁を有する半径方向の溝であり、ベーンの摺動および旋回を可能にする。別の実施の形態では、ベーンおよび凹部は三角形状を有する。 Single vane rotary pump / motors are historically known from attempts to build steam engines with rotating pistons. This system was then applied to the compressor / pump. (In this technical field, it is generally known that a rotary piston engine (motor) can be converted into a pump by providing an external drive device, and vice versa). Discloses a rotary pump that includes a housing having a cylindrical cavity and a cylindrical piston (rotor) eccentrically disposed therein and having a smaller diameter. By the pump drive by the eccentric crank, the piston circulates in the cavity while scrolling the inner peripheral wall. This defines an arcuate pump chamber between the piston and the housing. The piston has a radial protrusion (vane) in the recess of the housing, and the protrusion divides the pump chamber into an expansion chamber and a contraction chamber. The pump further has a suction port connected to the expansion chamber on one side of the vane and a discharge port connected to the contraction chamber on the other side of the vane. In one embodiment, the vane has a cylindrical tip, while the recess is a radial groove with parallel walls that contact the cylindrical tip, allowing the vane to slide and pivot. . In another embodiment, the vanes and recesses have a triangular shape.
特許文献2には、シングルベーンポンプが数例開示されている。このポンプは、ポンプ室を横切ってローターとハウジングとに連結される一枚のベーンを有する。一実施の形態では、ベーンは、ハウジングには摺動自在に係合され、ローターにはヒンジ連結されている。第2の実施の形態では、ベーンは、ハウジングにはやはり摺動自在に係合されているが、ローターには結合されていない。ベーンは、摺動結合部中のばねにより、半径方向にローターに向けて付勢され、ローターに摺接する。第3の実施の形態では、ベーンは、ローターと一体形成され、回転自在にハウジングに結合されるソケット中を摺動する。 Patent Document 2 discloses several examples of single vane pumps. The pump has a single vane that is connected to the rotor and housing across the pump chamber. In one embodiment, the vane is slidably engaged with the housing and hinged to the rotor. In the second embodiment, the vane is also slidably engaged with the housing but is not coupled to the rotor. The vane is urged toward the rotor in the radial direction by the spring in the sliding coupling portion, and comes into sliding contact with the rotor. In the third embodiment, the vane slides in a socket that is integrally formed with the rotor and is rotatably coupled to the housing.
ほとんどの実施の形態では、ローターのスクロール領域がベーン結合部上を通過するときには、ベーンも、その位置にあるローターも、ポンプの吸入口を排出口から隔てないので、流体の逆流あるいは圧力損失を防止するために、排出口は逆止弁により閉鎖される。
本発明によると、空洞部を画定する円筒形の内周壁を有するハウジングと、円筒形の外周および外周の内側にソケットを有し、空洞部内に偏心配置されるローターと、を有する回転ベーンポンプまたはモーターが提供される。ローターは、内周壁に近接して内周壁をスクロールするように構成されている。内周壁とローター外周とは、それらの間に作用室を画定している。ハウジングは、ベーンがベーンとソケットとの間の所定程度の流体密封性(fluid tightness)を維持しつつソケット中を摺動できるとともにローターが空洞部内を周回できるように、ソケットに収容される端部を有するベーンを有する。ハウジングは、ベーンの一方の側に隣接する吸入口と、ベーンの他方の側に隣接する排出口とを有し、吸入口および排出口は両方とも内周壁に開いている。作用室は、ローター表面とハウジングの内周壁との間の近接のスクロール領域およびベーンにより、吸入口と流体連通する第1膨張吸入室と、排出口と流体連通する第2収縮排出室と、に分けられる。 According to the present invention, a rotary vane pump or motor having a housing having a cylindrical inner peripheral wall that defines a cavity, and a rotor having a socket on the outer periphery of the cylindrical shape and inside the outer periphery and eccentrically disposed in the cavity. Is provided. The rotor is configured to scroll the inner peripheral wall close to the inner peripheral wall. The inner peripheral wall and the rotor outer periphery define a working chamber between them. The housing is the end that is housed in the socket so that the vane can slide through the socket while maintaining a certain degree of fluid tightness between the vane and the socket and the rotor can circulate in the cavity. Having vanes. The housing has a suction port adjacent to one side of the vane and a discharge port adjacent to the other side of the vane, and both the suction port and the discharge port are open in the inner peripheral wall. The working chamber includes a first expansion suction chamber that is in fluid communication with the suction port and a second contraction discharge chamber that is in fluid communication with the discharge port by a scroll region and vanes adjacent to each other between the rotor surface and the inner peripheral wall of the housing. Divided.
一実施の形態では、ソケットは、平行な壁を有し、ベーンは、ソケットに収容されかつ壁と協働して流体密封性を提供する円筒形の先端を有する。ベーンは、ハウジングに固着されているが、円筒形の先端より薄く、従って、ソケット内で揺動運動が可能である。 In one embodiment, the socket has parallel walls and the vane has a cylindrical tip that is received in the socket and cooperates with the wall to provide fluid tightness. The vane is fixed to the housing, but is thinner than the cylindrical tip, and thus can swing in the socket.
別の実施の形態では、ソケットは、丸形の2つの唇部を有する開口を有し、2つの丸形の唇部は、ベーンを収容し協働して流体密封性を提供する。ソケットは、ベーンがソケット内で揺動することができるよう、より幅の広い空洞部を唇部の後背部に有する。ベーンは、平行な壁を有してもよく、この場合、揺動時の角度の変化に伴って流体密封性も変化する。または、突起を弾性としてもよく、または、ベーンの厚さをベーンの長手方向に沿って変化させることができ、これにより、揺動時に角度が変化しても流体密封性はほぼ均一になる。 In another embodiment, the socket has an opening with two round lips, and the two round lips contain the vanes and cooperate to provide fluid tightness. The socket has a wider cavity in the back of the lip so that the vane can swing within the socket. The vanes may have parallel walls, in which case the fluid tightness changes with changes in the angle when swinging. Alternatively, the protrusion may be elastic, or the thickness of the vane can be changed along the longitudinal direction of the vane, so that the fluid tightness becomes almost uniform even if the angle changes during swinging.
さらに別の実施の形態では、ソケットは、旋回円筒形結合部として形成される開口を有し、開口は、均一な厚さのベーンが結合部内を摺動することと、ベーンが結合部とともに揺動することと、を可能にする。 In yet another embodiment, the socket has an opening formed as a swivel cylindrical coupling, the opening being configured such that a vane of uniform thickness slides within the coupling and the vane rocks with the coupling. To be able to move.
さらに別の実施の形態では、ソケットは、平行な壁を有し、ソケットに収容されるベーンの端部は、平行な壁の間の隙間に適合しているが、ベーンは、ハウジングに固着されない。ベーンは、ローターがハウジング内で周回するときに屈曲するように、ヒンジによりハウジングに取り付けてもよいし、可撓性とされてもよい。後者の場合、平行な壁は、ベーンが滑らかに屈曲することができるように、滑らかな曲線に沿って外周に結合することが好ましい。 In yet another embodiment, the socket has parallel walls and the end of the vane received in the socket fits into the gap between the parallel walls, but the vane is not secured to the housing. . The vane may be attached to the housing by a hinge or be flexible so that it bends as the rotor circulates in the housing. In the latter case, the parallel walls are preferably joined to the outer circumference along a smooth curve so that the vanes can bend smoothly.
本発明による設計には、2つの大きな利点がある。1つは、ポンプおよびモーターの吸入および排出をより近接させて配置することで、ローターとシリンダーとがスクロール接触しない回転角度を減少させることができることである。第2の利点は、ベーンとローターとの間のシールがローター外周にて行われることで、ローターに流体圧力が加えられるときに、ローターのバランスが維持されることである。すなわち、流体圧力により、ローターの中心に向かう力がかかり、その結果、ベーンとローターのソケットとの間の力は無視できる。これに対して、先行技術のローターでは、突き出しているベーンに圧力がかかり、この圧力によりベーンがソケットに付勢され、摩擦が生じる(注:この利点は、図6に示した構造にはあてはまらない)。ベーンがハウジングから内側に延伸していることのさらなる利点は、長いベーンを採用するポンプの場合に、構造がコンパクトになることである。 The design according to the invention has two major advantages. One is that the rotation angle at which the rotor and the cylinder do not come into scroll contact can be reduced by arranging the suction and discharge of the pump and the motor closer to each other. A second advantage is that the balance between the rotor and the rotor is maintained when fluid pressure is applied to the rotor because the seal between the vane and the rotor is performed at the outer periphery of the rotor. That is, the fluid pressure exerts a force toward the center of the rotor so that the force between the vane and the rotor socket is negligible. In contrast, in prior art rotors, pressure is exerted on the protruding vane, which biases the vane against the socket and creates friction (note: this advantage does not apply to the structure shown in FIG. 6). Absent). A further advantage of the vanes extending inward from the housing is that the structure is compact for pumps that employ long vanes.
本発明のさらなる実施の形態では、回転ベーンポンプまたはモーターは、ローター外周と内周壁との間に配置され好ましくは吸入口または排出口に隣接するシールバリアを備えている。このバリアは、スクロール領域が吸入口または排出口の上、またはこれらの間にあるときに、吸入口と排出口との間の流体連通を防止するよう構成される。第2のシールバリアが、他方の口に隣接して配置されることが好ましい。シールバリアは、弾性材料で作製してもよく、内周壁またはローター外周に取り付けてもよい。または、シールバリアは、内周壁上とローター外周上とに噛合歯(cooperating teeth)として形成してもよい。シールバリアは、ソケットの開口の唇部に一体形成された細部として形成してもよい。これにより、逆止弁を昨日させることを必要とせず、その代わりにバリアを使用してポンプまたはモーターの吸入および排出の間の分離を維持する、シングルベーンポンプまたはモーターが提供される。 In a further embodiment of the invention, the rotary vane pump or motor is provided with a seal barrier disposed between the rotor outer periphery and the inner peripheral wall, preferably adjacent to the inlet or outlet. The barrier is configured to prevent fluid communication between the inlet and outlet when the scroll region is on or between the inlet or outlet. The second seal barrier is preferably disposed adjacent to the other port. The seal barrier may be made of an elastic material, and may be attached to the inner peripheral wall or the outer periphery of the rotor. Alternatively, the seal barrier may be formed as cooperating teeth on the inner peripheral wall and the rotor outer periphery. The seal barrier may be formed as a detail integrally formed on the lip of the socket opening. This provides a single vane pump or motor that does not require the check valve to be turned on yesterday, but instead uses a barrier to maintain separation between pump or motor intake and exhaust.
本発明の別の態様では、回転ベーンポンプは、偏心駆動部材を有してローターを駆動させる駆動ユニットに結合されるポンプ装置に使用される。このポンプは、駆動ユニットに対し着脱自在であり、これら2つのユニットは、ポンプを駆動ユニットに取り付ける際に、ローターが偏心駆動部材に嵌まるように構成される。このポンプ装置は、工具なしに簡単に操作できるようにする取り付け手段を有することが好ましい。 In another aspect of the present invention, the rotary vane pump is used in a pump device coupled to a drive unit having an eccentric drive member and driving a rotor. The pump is detachable from the drive unit, and these two units are configured such that the rotor fits into the eccentric drive member when the pump is attached to the drive unit. The pump device preferably has attachment means that allow easy operation without tools.
好ましくは、ローターは、同心ソケットを有し、偏心駆動部材は、ポンプが駆動ユニットに取り付けられるときに、ベアリングにより回転自在に同心ソケットに嵌まるように構成される偏心クランクを有し、ハウジングは、クランクが同心ソケットに入ることができるようにするシールされた開口を有する。好ましくは、クランクは、取り付け前のソケットとクランクとの配置と無関係にクランクが同心ソケットに入ることができるような径および偏心度を有するテーパーヘッドを有する。 Preferably, the rotor has a concentric socket, the eccentric drive member has an eccentric crank configured to fit into the concentric socket rotatably by a bearing when the pump is attached to the drive unit, and the housing , Having a sealed opening that allows the crank to enter the concentric socket. Preferably, the crank has a taper head with a diameter and eccentricity that allows the crank to enter the concentric socket regardless of the socket and crank arrangement prior to installation.
回転ベーンポンプは、使い捨てユニットとして使用するのに適する材料(例:プラスチック)で作製されていることが好ましい。 The rotary vane pump is preferably made of a material (eg, plastic) suitable for use as a disposable unit.
従って、2つの主要構成要素、すなわち、コストのかかる構成要素すべてを含む永久駆動ユニットと、ポンプされる媒体に接触し迅速かつ容易に交換できる低コストの使い捨てポンプユニットと、から構成されるポンプ装置が提供される。使い捨てポンプユニットは、激しい磨耗あるいは汚染を受けるポンプ部分すべてを含み、従って、このユニットを交換することにより、磨耗および清浄度に関しては新品同様の完全なポンプ装置となる。 Thus, a pumping device comprising two main components: a permanent drive unit containing all costly components and a low cost disposable pump unit that contacts the pumped medium and can be quickly and easily replaced. Is provided. The disposable pump unit includes all pump parts that are subject to severe wear or contamination, so replacing this unit makes it a complete pumping device as new as to wear and cleanliness.
本発明の回転ベーンポンプは、好ましくはハウジングに一体形成されるバイパス流路をさらに備え、このバイパス流路は、吸入口と流体連通する入口と、排出口と流体連通する出口と、入口と出口との間に配置され、ポンプ動作時に回転ベーンポンプが脈動している間、流体の流れがポンプ室をバイパスすることを可能にし、これにより流れの均一性を向上させる逆止弁と、を有する。ポンプは、脈動ダンパーを有し、脈動ダンパーは、空気室をさらに有してよく、出口に連結され、回転ベーンポンプの出口に存在する圧力リップル(pressure ripple)を弱める。 The rotary vane pump of the present invention preferably further includes a bypass flow path integrally formed with the housing. The bypass flow path includes an inlet in fluid communication with the suction port, an outlet in fluid communication with the discharge port, an inlet and an outlet. And a check valve that allows fluid flow to bypass the pump chamber while the rotary vane pump is pulsating during pump operation, thereby improving flow uniformity. The pump has a pulsation damper, which may further have an air chamber and is connected to the outlet to weaken the pressure ripple present at the outlet of the rotary vane pump.
本発明のその他の目的および特徴は、添付の図面および添付の請求項を参照しながら、好ましい実施の形態の詳細な説明を読み進めることにより、明らかになるであろう。 Other objects and features of the present invention will become apparent upon reading the detailed description of the preferred embodiment, with reference to the accompanying drawings and appended claims.
本発明およびその適用を理解することを目的として、好ましい実施の形態について、本発明を制限することのない例として、添付の図面を参照しながら以下に説明する。 For the purpose of understanding the invention and its applications, a preferred embodiment will now be described by way of example without limiting the invention with reference to the accompanying drawings.
図1〜図4に、本発明の好ましい実施の形態によるポンプ装置10を示している。ポンプ装置10は、相互に着脱自在に取り付けられたシングルベーンポンプ12と駆動ユニット14とを有する。ポンプ12は、円筒形の空洞部を有するハウジング16と、作用室18を画定するようにハウジングの空洞部に偏心配置されている円筒形のローター20と、を含む。ハウジング16は、作用室18に連通する吸入口24および排出口26と、吸入口24および排出口26の間に配置される半径方向のベーン22と、を有する。吸入口24および排出口26は、作用室の内周壁28にて開いている。ハウジング16は、吸入口24に連通する入口30と、排出口26に連通する出口32と、入口30および出口32の間の逆止弁34と、を有するバイパス流路29を含む。2つのシールバリア35は、吸入口24と排出口26とにそれぞれ隣接して周壁28に配置されている。ハウジング16は、その壁37に中心開口36を有し、作用室18を閉じるカバー38と、を有する。
1 to 4 show a
ローター20は、カバー38および壁37に摺接する状態でハウジング空洞部内に配置され、リングシール40を用いて開口36をシールしている。ローター20は、半径方向のソケット41を有し、ソケット41はその開口に2つの丸形の唇部42を有し、唇部42は、ベーン22が半径方向のソケット41内で摺動できるようにベーン22と係合する。唇部42は、常にベーン22の両側に、シール嵌合状態で(in a sealing fit)、接触している。ベーン22は、両方の唇部42との接触を維持しつつローター20の自由移動を可能にするために、可変の厚さを有する。このように、ベーン22とソケット41とは、摺動および揺動を両方とも可能にする結合部を構成する。ローター20は、開口36に対向する中心ソケット44をさらに有する。
The
駆動ユニット14は、ベアリング54を備える偏心クランク52を有する回転シャフト50を有する。ポンプ12を駆動ユニット14に取り付ける場合、クランク52は中心ソケット44に収容され、シャフト50は、ハウジング16の円筒形の空洞部と同軸上にある。
The
駆動ユニット14と、偏心クランク52と、ローター20と、シリンダーポンプ室18の径の、半径方向の幾何学的関係は次のとおりである。すなわち、回転シャフト50が回転すると、クランク52を介してローター20のスクロールを引き起こし、このときローター20は、スクロール領域56において壁28に接触または近接した状態を維持しつつ内周壁28をスクロールする。ローター20は、ベーンおよびソケットによりハウジング16に結合されており、ベーンソケット41によりベーン22に束縛されているため、ベーンソケット41に対し平行方向の往復運動および横方向の揺動運動(周回運動)を同時に行う。
A radial geometric relationship among the diameters of the
この周回運動の間、ローター20とハウジング16は、2つの別個の可変体積、すなわち膨張吸入室58と収縮排出室60とを画定する。膨張室58は、ベーン22の入口側と、吸入口24およびスクロール領域56の間の周壁28の部分と、ローター外周の隣接部分と、の間に画定される。収縮室60は、ベーン22の出口側と、排出口26およびスクロール領域56の間の周壁28の残りの部分と、ローター外周の残りの部分と、の間に画定される。
During this orbiting movement, the
偏心クランク52が半時計回りに回転するとき(図1参照)、スクロール領域56も反時計回りに移動し、膨張室58が拡大し、これにより入口30から吸入口24を通じて流体が引き込まれまたは吸入される。同時に、収縮室60が縮小し、流体が排出口26を通じて出口32に排出される。図2に示した位置では、スクロール領域56はベーン22と位置合わせされた状態にあり、従って、収縮室60がなくなり、一方、膨張室58が最大体積を有し、この後、膨張室58は縮小開始して収縮室となり、同時に「新しい」膨張室が生まれる。
When the eccentric crank 52 rotates counterclockwise (see FIG. 1), the
図2の位置では、ローター20は、シールバリア35と接触し、これにより、ローター20の周囲での、吸入口24と排出口26との間の連通が遮断される。バリア35は、ゴムなどの弾性材料より作製され、従って、ローター20がバリア近傍をスクロールするときにローター20により撓められる。バリア35が存在しない場合、ローター20が図示の位置にあるとき、または、スクロール領域56が吸入口24または排出口26のいずれかにもしくはこれらの間に位置合わせされているとき、排出口26からの加圧された流体が、ローター20を回って吸入口24に逆流することがある。この望ましくない逆流は、従来は、排出口に逆止弁を用いて防止される。シールバリア35は、これと同等の機能を果たし、弁がもたらす負の効果を伴うことなく、排出口26から吸入口24への流体の逆流を防止する。
In the position of FIG. 2, the
流体の逆流は、単一のシールバリア35により防止することもできる。この場合、単一のバリア35は、もう少しだけ広い隙間をシールする必要がある。例えば、図2における左側のバリアを取り除いた場合、残る右側のバリア35は、スクロール領域56が吸入口24の左側の位置に達するまで、ローター20と内壁28との間の隙間をシールした状態を維持する必要がある。
Fluid backflow can also be prevented by a
排出口26から吸入口24までの逆流経路を遮断する機能は、ローター20と内周壁28との間に適切に配置されたバリアにより実現できることは当業者には明らかである。例えば、図5に示したように、ローター外周の対向する吸入口24および排出口26にバリアを配置してもよい。または、図2の拡大図に示した迷路バリア(labyrinth barrier)43を内周壁28上とローター外周上とに噛合歯として形成してもよい。
It will be apparent to those skilled in the art that the function of blocking the reverse flow path from the
バイパス逆止弁34は、随意的なものである。これは、ゴムなどの弾性材料より作製され、圧力差に応じて撓むので、流体が入口30から出口32に流れる。従って、膨張室58および収縮室60により流体が移動していないときにも、流体の連続的な流れを維持することができる。
The
図1に示した好ましい実施の形態では、シングルベーンポンプ10は、脈動ダンパー64を加えて組み立てた状態として示されており、脈動ダンパー64は、この実施の形態では、流体出口66を有する空気溜(trapped air reservoir)である。ダンパー64は、シングルベーンポンプ10における流体移動の周期的特性から生じる圧力リップルまたは変動を吸収して弱める。閉じ込められた空気68は、出口32における流体の圧力変動に応じて膨張および収縮し、バイパス弁34と協働して、ポンプされた流体の出口66での流量および圧力の安定性および均一性を高める。
In the preferred embodiment shown in FIG. 1, the
図3は、駆動ユニット14に取り付けられた、ポンプ装置10のポンプ12を示し、そのローター20は、ベアリング54を介して偏心クランク52に結合される。このポンプ12は、蝶ナット70により所定の位置に保持されており、蝶ナット70は、駆動ユニット14に固定されているネジスタッド72に手動でねじ込まれ締め付けられている。駆動ユニット14は、ポンプ12が駆動ユニット14に適切な関係で固定されるように、ハウジング16の凹部76と嵌合する突起74を有する。
FIG. 3 shows the
図4は、駆動ユニット14から取り外されたポンプ12を示しており、その蝶ナット70は、ネジスタッド72から取り外されている。カバー38は、ハウジング16に永久的に取り付けられポンプ12の一部としてもよいし、ハウジング16と別個に設けてもよい。図示した実施の形態では、カバー38は、ハウジング16の覆いとしての機能、および駆動ユニット14に嵌まるポンプ12を保持する保持板としての機能の両方を果たす。なお、ポンプを駆動ユニットに手で取り付ける手段として、例えば、差し込み錠(bayonet lock)やネジ環(threaded collar)等の簡単かつ迅速な手段がある。
FIG. 4 shows the
偏心クランク52は、ローター20のソケット44へのクランク52の挿入を容易にするテーパーヘッド78を有する。テーパーヘッド78の径とクランク52の偏心度とは、ポンプ12を駆動ユニット14に取り付けるときに、ソケット44とクランク52との配置とは無関係にテーパーヘッド78がソケット44に入ることができるように選択される。この目的のため、クランク偏心度は、クランクヘッド径(ソケット44の径に等しいと仮定する)の1/4未満であることが好ましい。
The
本発明の回転ベーンポンプは、工程に要求される清浄度のためポンプを頻繁に清掃あるいは交換する必要のある、化学、医療、および食品の産業において、使い捨てユニットとして使用できるように容易に適合させることができる。このために、ポンプは、使い捨てユニットとしての使用に適したプラスチックなどの低コスト材料を用いて作製される。上述のベーンとソケットとによる結合構造は、成形要素から容易にポンプを作製することを可能にする。従って、ポンプされる媒体に接触するポンプ部品が、安価となり、工具を使わずに単純な操作により容易かつ迅速に交換することができる。使い捨てポンプユニットは、有利には、激しい磨耗あるいは汚染を受けるポンプ部品すべてを含み、一方、ベアリングを有する偏心クランクを含む永久的な駆動ユニットは、コストの高い構成要素を全て含む。従って、使い捨てポンプユニットを交換する結果として、磨耗および清浄度に関しては新品同様の完全なポンプ装置となる。 The rotary vane pump of the present invention is easily adapted for use as a disposable unit in the chemical, medical, and food industries where the pump must be frequently cleaned or replaced due to the cleanliness required for the process. Can do. To this end, the pump is made using a low cost material such as plastic that is suitable for use as a disposable unit. The joint structure with the vanes and sockets described above makes it possible to easily make a pump from the molding element. Therefore, the pump components that come into contact with the pumped medium are inexpensive and can be easily and quickly replaced by simple operations without the use of tools. A disposable pump unit advantageously includes all pump parts that are subject to severe wear or contamination, while a permanent drive unit including an eccentric crank with a bearing includes all costly components. Thus, the replacement of the disposable pump unit results in a complete pump device as new as to wear and cleanliness.
本発明のポンプまたはモーターにおけるベーンとソケットとによる結合部は、図5および図6に示したように、さまざまな方法で設計することができる。図5に示す別の実施の形態では、ベーン22は平坦とされ、ソケット41には、その開口に旋回結合部を形成する旋回顎部82が設けられている。旋回顎部82は、ローター20が周回するときにベーンが旋回顎部82を横切って摺動できるようにベーン22と嵌合された均一な幅の通路を形成する。
The connection between the vane and the socket in the pump or motor of the present invention can be designed in various ways as shown in FIGS. In another embodiment shown in FIG. 5, the
図6に示したように、ベーン22は、拡大された円筒形の先端80を有するものとすることができ、一方、ベーンソケット41は、先端80の摺動とローター20の揺動とを可能にする平行な壁を有する。
As shown in FIG. 6, the
特定の実施の形態について説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな変更を行うことができることが理解されるであろう。例えば、図1に示した実施の形態のベーン22は、高度の流体密封性が要求されない場合、平行な壁を有するものに単純化されてもよい。または、唇部42を弾性材料で作製してもよい。図7に示したように、唇部は、シールバリアを有する1つの細部82に一体形成されてもよい。図8および図9は、本発明の別の可能な実施の形態として、ヒンジ86を有するベーン84と、丸形のソケット入口90を有する可撓性ベーン88と、を示している。このようなベーンは、流体密封性を向上させる目的で、狭いソケット91の中で揺動することなく摺動のみするように構成してもよい。従って、本発明は、添付の請求項の観点においてのみ制限されるものとする。
While specific embodiments have been described, it will be understood that various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the
ポンプの実施の形態の性能について説明したが、同実施の形態は、吸入口に流体圧力が加えられ、排出口の圧力がそれより低いときには、モーターの機能も実現し、ローターにトルクを加え、その結果、ローターの回転を生じる。 Although the performance of the pump embodiment has been described, the embodiment also realizes the function of the motor when the fluid pressure is applied to the suction port and the pressure of the discharge port is lower, and torque is applied to the rotor. As a result, rotation of the rotor occurs.
Claims (25)
前記ソケットは、旋回顎部を有する開口を有し、前記ベーンは、均一な厚さを有し、前記ハウジングに固着され、前記顎部に収容されて、旋回結合部を形成し、前記旋回結合部は、前記流体密封性を維持しつつ、前記旋回結合部中の前記ベーンの摺動および前記ベーンの前記旋回結合部との揺動を可能にする、回転ベーンポンプまたはモーター。 A housing having a cylindrical inner peripheral wall defining a cavity, and a rotor having a cylindrical outer periphery and a socket inside the outer periphery, the rotor being eccentrically disposed in the cavity, and The inner peripheral wall and the rotor outer periphery are configured to scroll in the vicinity of the inner peripheral wall, the inner peripheral wall and the rotor outer periphery define a working chamber between the inner peripheral wall and the rotor outer periphery, and the housing is accommodated in the socket A vane having an end that is adapted to allow the vane to slide through the socket while maintaining a predetermined fluid tightness between the vane and the socket, and wherein the rotor is Allowing the housing to circulate in the cavity, wherein the housing has an inlet adjacent to one side of the vane and a discharge adjacent to the other side of the vane. When have, both the inlet and the outlet is in fluid communication with said cavity via said inner peripheral wall, a rotating vane pump or motor,
The socket has an opening having a swivel jaw, the vane has a uniform thickness, is fixed to the housing, is received in the jaw, and forms a swivel joint, and the swivel connection A rotary vane pump or motor that enables sliding of the vane in the swivel coupling and swinging of the vane with the swivel coupling while maintaining the fluid tightness;
前記駆動ユニットおよび前記ポンプは、前記ハウジングが前記駆動ユニットに取り付けられると同時に前記ローターが前記偏心駆動部材に係合するように構成される、回転ベーンポンプ。 A rotary vane pump having a housing and a rotor, the housing being detachable from a drive unit configured to rotate the rotor by an eccentric drive member;
The drive unit and the pump are rotary vane pumps configured such that the rotor engages the eccentric drive member at the same time the housing is attached to the drive unit.
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