JP2008163905A - Pump device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気体を吸引する吸気口及び気体を吐出する排気口が設けられたポンプ本体を備えるポンプ装置に関する。 The present invention relates to a pump device including a pump body provided with an intake port for sucking gas and an exhaust port for discharging gas.
真空ポンプ装置から気体が排出される際に発生する騒音を低減させる消音手段としては、容積方式や膨張方式の消音方法が用いられている。容積方式は、排気を容積のなるべく大きな空間へ導き、排気音を反響減衰させて消音する方法である。また、膨張方式は、排気を絞り部やパイプによって収縮及び膨張させて消音する方法である。この膨張方式によれば、ポンプのポンピング作用による排気音を効果的に消音できる。
しかし、容積方式では、消音室として設定できる空間を好適に確保することが難しく、その消音性能には自ずと限界がある。また、膨張方式では、背圧(通気抵抗)が高くなりやすい。なお、他の消音方法としては吸音方式がある。
As a silencer for reducing noise generated when gas is discharged from the vacuum pump device, a volume-type or expansion-type silencer method is used. The volumetric method is a method in which exhaust is guided to a space having a volume as large as possible, and the exhaust sound is attenuated by echo and silenced. The expansion method is a method in which the exhaust is contracted and expanded by a throttle portion or a pipe to mute the sound. According to this expansion method, the exhaust sound due to the pumping action of the pump can be effectively silenced.
However, in the volumetric method, it is difficult to suitably secure a space that can be set as a sound deadening chamber, and the sound deadening performance is naturally limited. Further, in the expansion method, the back pressure (venting resistance) tends to be high. Note that there is a sound absorption method as another silencing method.
従来、ポンプ本体の吸気口に接続される吸気ケースと、ポンプ本体の排気口に接続される排気ケースとは、実質的に分離して設けられていた。つまり、吸気ケースに設けられる吸気室と、排気ケースに設けられる排気室とは、実質的に独立して形成されていた。
また、絞り部を設けた消音器としては、真空ポンプの排気口から排出される気体を、2つ以上の大部屋と該大部屋の間を通過させる第1絞り口と最後段の前記大部屋を外気中に連通させる第2の絞り口とを順に通過させて、その気体の持つ騒音を低減させて外気中に排出させる構造の真空ポンプの消音器であって、前記第1絞り口の開口量を、第1絞り口を通過する気体の圧力又はその気体の通過量に合わせて、広狭に調整する調整弁が備えられたことを特徴とする真空ポンプの消音器が、本出願人によって提案されている(特許文献2参照)。
しかし、このような絞り部を設けた消音器の場合、排気流量が小さくなると消音性能が低下する傾向にある。また、通気抵抗が高くなりやすいため、エネルギーを無駄に消費しやすい。
Moreover, as a silencer provided with the throttle part, the first throttle port for passing the gas discharged from the exhaust port of the vacuum pump between two or more large rooms and the large room and the last large room A vacuum pump silencer having a structure for reducing the noise of the gas and exhausting it into the outside air in order through a second throttle port that communicates with the outside air. A silencer for a vacuum pump is proposed by the present applicant, characterized in that it is equipped with a regulating valve that adjusts the amount in a wide and narrow manner according to the pressure of the gas passing through the first throttle port or the amount of the gas passing therethrough. (See Patent Document 2).
However, in the case of a silencer provided with such a throttle portion, the silencing performance tends to decrease as the exhaust flow rate decreases. Moreover, since ventilation resistance tends to be high, energy is easily consumed wastefully.
これに対して、図7に示すように、真空ポンプ装置において、ポンプ本体の排気口に排気導入口を介して接続される第1の消音室51と、その第1の消音室51と隔壁部54を介して直列に配置された第2の消音室52と、両端が閉塞された筒状に設けられると共に、両端部の側壁部に複数の貫通孔53が設けられることで開口し、第1の消音室51と第2の消音室52とを連通するように隔壁部54の貫通孔に固定された筒部材56とを備える消音器が、本出願人によって開示されている(特許文献1参照)。
しかし、図7に示すような形態にあっては、前記の絞り部を設けた形態に比べて、通気抵抗を含めて、その消音性能が劣っていた。
However, in the form as shown in FIG. 7, the sound deadening performance including the airflow resistance is inferior to the form in which the throttle part is provided.
ポンプ装置に関して解決しようとする問題点は、容積方式の消音構造を採用した場合、従来の形態では、排気室の容積を大きくして消音性能を高めることができない点にある。
そこで本発明の目的は、限られたスペースにおいて排気ケースの排気室の容積を適切に大きくして、消音性能を高めたポンプ装置を提供することにある。
The problem to be solved with respect to the pump device is that when the volume-type silencer structure is adopted, the volume of the exhaust chamber cannot be increased and the silencer performance cannot be increased in the conventional form.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pump device in which the volume of an exhaust chamber of an exhaust case is appropriately increased in a limited space and the sound deadening performance is improved.
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、気体を吸引する吸気口及び気体を吐出する排気口が設けられたポンプ本体を備えるポンプ装置であって、前記吸気口に接続される吸気室が設けられる吸気ケースのボディ部と、前記排気口に接続される排気室が設けられる排気ケースのボディ部とが一体的に設けられ、共用される側壁である仕切壁によって前記吸気室と前記排気室とが仕切られて形成され、前記排気室の容積の方が前記吸気室の容積よりも大きくなるように、前記仕切壁が前記吸気室側へ偏って位置した状態の非対称に配設されている。
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object.
According to an aspect of the pump device of the present invention, the pump device includes a pump body provided with an intake port for sucking gas and an exhaust port for discharging gas, and an intake chamber connected to the intake port A body portion of the intake case provided and a body portion of the exhaust case provided with an exhaust chamber connected to the exhaust port are integrally provided, and the intake chamber and the exhaust chamber are separated by a partition wall that is a shared side wall. And the partition wall is disposed asymmetrically in a state of being biased to the intake chamber side so that the volume of the exhaust chamber is larger than the volume of the intake chamber. .
また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、前記仕切壁が、前記吸気室に装着される筒形のフィルタの側周外形に倣って、湾曲した形状に、前記吸気室側へ偏って位置した状態に形成されていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、前記排気ケースが消音器として設けられ、前記排気室が前記ポンプ本体の排気口に排気導入口によって接続される第1の消音室として形成され、該第1の消音室と隔壁部を介して直列に設けられ、且つ前記第1の消音室より小さい容積の第2の消音室を備え、前記排気導入口を形成する肉厚部が前記隔壁部の一部となるように、該排気導入口が前記第1の消音室の前記隔壁部側に設けられていることを特徴とすることができる。
Further, according to one aspect of the pump device according to the present invention, the partition wall is biased toward the intake chamber side in a curved shape following the outer peripheral shape of a cylindrical filter attached to the intake chamber. It is characterized in that it is formed in a state of being positioned.
Moreover, according to one form of the pump apparatus concerning this invention, the said exhaust case is provided as a silencer, and the said exhaust chamber is formed as a 1st silencer chamber connected to the exhaust port of the said pump main body by an exhaust introduction port. The second silencer chamber having a volume smaller than that of the first silencer chamber provided in series with the first silencer chamber and the partition wall, and the thick portion forming the exhaust inlet is the The exhaust inlet may be provided on the partition wall side of the first silencing chamber so as to be a part of the partition wall.
また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、前記排気導入口を形成する肉厚部及び該排気導入口の少なくとも近傍の側壁部分が、消音器を形成する他の側壁の標準的な肉厚よりも厚く設けられていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、両端が開口したパイプ状に設けられ、前記第1の消音室と前記第2の消音室とを連通するように前記隔壁部に貫通して配されたパイプ部材とを備えることを特徴とすることができる。
Further, according to one aspect of the pump device according to the present invention, the thick part forming the exhaust inlet and the side wall near at least the exhaust inlet are standard on other side walls forming the silencer. It can be characterized by being thicker than the wall thickness.
Moreover, according to one form of the pump apparatus concerning this invention, it was provided in the pipe shape which both ends opened, and penetrates the said partition part so that the said 1st silencer chamber and the said 2nd silencer chamber may be connected. And a pipe member arranged in a row.
また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、前記ポンプ本体が、ベーンを備えるロータリー式のポンプであることを特徴とすることができる。 Moreover, according to one form of the pump apparatus concerning this invention, the said pump main body can be characterized by being a rotary type pump provided with a vane.
本発明にかかるポンプ装置によれば、限られたスペースにおいて排気ケースの排気室の容積を好適に大きくして、消音性能を高めることができるという特別有利な効果を奏する。 The pump device according to the present invention has a particularly advantageous effect that the volume of the exhaust chamber of the exhaust case can be suitably increased in a limited space, and the noise reduction performance can be improved.
以下、本発明のポンプ装置にかかる吸気ケース及び排気ケースについて、最良の形態例を添付図面(図1、図2)に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の吸気ケース及び排気ケースの形態例を示す上方から見た断面図である。また、図2は、吸気ケース及び排気ケースの中央ケース部の形態例を示す斜視図である。
この吸気ケース及び排気ケースが取り付けられたポンプ装置は、気体を吸引する吸気口12及び気体を吐出する排気口13が設けられたポンプ本体10を備えるものである(図3参照)。吐出する気体を製品気体として用いれば、ブロア装置として利用できるポンプ装置でもある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the best mode of an intake case and an exhaust case according to the pump device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings (FIGS. 1 and 2).
FIG. 1 is a cross-sectional view seen from above showing an embodiment of an intake case and an exhaust case of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a form example of the central case portion of the intake case and the exhaust case.
The pump device to which the intake case and the exhaust case are attached includes a
また、ポンプ本体10は、ベーン式のポンプであるため、その一側面部に吸気口12及び排気口13が並列された状態に設けられている(図3参照)。本形態例では、吸気口12及び排気口13が、ポンプ本体10の上面で軸方向の中央部に、軸方向に直交する方向に間隔をおいて並んだ状態に配されている。
Moreover, since the pump
40は吸気ケースであり、吸気口12に接続される吸気室42を有する。また、30Aは排気ケースであり、排気口13に接続される排気室21Aを有する。
この吸気ケース40と排気ケース30Aは、その長手方向が、回転軸16の軸心線の延長方向と同じであり、それらの軸心同士は相互に平行になっている。
このような配設関係になっていることで、吸気ケース40と排気ケース30Aを、限られたスペース内に適切に配置することができる。
The longitudinal direction of the
With such an arrangement relationship, the
41は吸気ケースのボディ部であり、31Aは排気ケースのボディ部である。その二つのボディ部41、31Aが一体的に設けられ、共用される側壁である仕切壁35によって吸気室42と排気室21Aとが仕切られて形成されている。
このように、吸気ケースのボディ部41と排気ケースのボディ部31Aとが一体化されており、これによって中央ケース部50が構成されている。
なお、この中央ケース部50は、ダイカストによって効率よく大量生産できる。
In this way, the
The
そして、排気室21Aの容積の方が吸気室42の容積よりも大きくなるように、仕切壁35が吸気室42側へ偏って位置した状態の非対称に配設されている。
これによれば、排気ケース30Aの排気室21Aである第1の消音室21の容積を、限られたスペースの中で好適に最大化でき、容積方式の消音効果を向上できる。
The
According to this, the volume of the
また、本形態例の仕切壁35は、吸気室42に装着される筒形のフィルタ45の側周外形に倣って、湾曲した形状に、吸気室42側へ偏って位置した状態に形成されている。
これによれば、排気室21Aである第1の消音室21の容積を、より好適に最大化でき、容積方式の消音効果を向上できる。
In addition, the
According to this, the volume of the
次に、排気ケース30Aが、容積方式と膨張方式の両方式を用いた消音器20として、真空ポンプ装置に設けられた場合について、図3〜5に基づいて説明する。
図3は、本発明にかかる真空ポンプ装置の形態例の要部を示す断面図である。図3(A)は軸線に平行なA−A線で切断した断面図であり、図3(B)は軸線に直交するB−B線で切断した断面図である。図4は、図3の真空ポンプ装置に用いられた消音器の詳細を示す断面図である。また、図5は、真空ポンプ装置全体を示す斜視図である。
Next, the case where the
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of an embodiment of the vacuum pump device according to the present invention. 3A is a cross-sectional view cut along an AA line parallel to the axis, and FIG. 3B is a cross-sectional view cut along a BB line orthogonal to the axis. FIG. 4 is a cross-sectional view showing details of the silencer used in the vacuum pump device of FIG. FIG. 5 is a perspective view showing the entire vacuum pump device.
この真空ポンプ装置は、吸気側に接続された機器に減圧状態を生じさせるポンプ本体10と、そのポンプ本体10の排気口13に接続された消音器20とを有する。
このポンプ本体10は、ベーン11を備えるロータリー式の真空ポンプであり、電動モータ15(図5参照)等の駆動手段によって稼動する真空ポンプになっている。16は回転軸であり、電動モータ15の動力が伝達される。また、本形態例の真空ポンプ装置は、無給油式のポンプである。排気を製品気体とすれば、ブロア装置として用いることもできる。なお、図5の真空ポンプ装置は、二台のポンプ本体10が並列され、一台の電動モータで駆動される。
The vacuum pump device includes a
The
消音器20は、以下の構成を備える。
21は第1の消音室であり、ポンプ本体10の排気口13に排気導入口23によって接続されている。図1に示した排気室21Aが、第1の消音室21として設けられている。
22は第2の消音室であり、第1の消音室21と隔壁部24を介して直列に設けられ、且つ第1の消音室21より小さい容積に設けられている。つまり、第1の消音室21と第2の消音室22は、隔壁部24を共用して軸方向に隣り合って設けられている。
25はパイプ部材であり、両端が開口したパイプ状に設けられ、第1の消音室21と第2の消音室22とを連通するように隔壁部24を貫通して配されている。
The
このパイプ部材25は、その軸心と消音器20自体の軸心を一致させるように、中心部に固定されている。そのパイプ部材25と消音器20の軸心は、回転軸16の軸心と平行な取付関係になっている。
また、このパイプ部材25の固定方法は、公知の固着手段を利用すればよいが、例えば図4に示すように、隔壁部24に設けられた貫通孔にパイプ部材25を圧入することで固定することができる。さらに他の固定方法としては、パイプ部材25が固定されたブラケットを介してネジ止め等で隔壁部24に固定してもよい。
The
The
この消音器20の排気導入口23を形成する肉厚部23a及びその排気導入口23の少なくとも近傍の側壁部分26aが、消音器20を形成する他の側壁26の標準的な肉厚よりも厚く設けられている。本形態例では、後述する中央ボディ部31の排気導入口23が設けられた面の側壁全体が、他の側壁26における標準的な肉厚よりも、1.5倍以上厚く設けられている。
これによって固体振動を減衰でき、耳障りな騒音を低減することができる。このように固体振動を減衰させることと、容積方式や膨張方式によって流体振動を減衰させることの両方の効果によって、適切に消音がなされる。
The
Thereby, solid vibration can be attenuated, and annoying noise can be reduced. Thus, the sound is appropriately silenced by both the effects of attenuating the solid vibration and attenuating the fluid vibration by the volume method or the expansion method.
また、図4に示すように、排気導入口23を形成する肉厚部23aが隔壁部24の一部となるように、その排気導入口23が第1の消音室21の隔壁部24側に設けられている。そして、パイプ部材25の一端25aが、第1の消音室21内において隔壁部24側とは反対側に向かって開口されている。
これにより、排気ケース30Aの排気室21Aである第1の消音室21の容積を最大限に活用して、容積方式による消音を効果的に行なうことができる。また、空気の流れを反転させることができ、それによって消音効果を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
Thereby, the volume of the first silencing
27は小孔排気路であり、パイプ部材25を通過して第2の消音室22に流入された排気を分流した状態で排出すべく、複数が設けられている。そして、その小孔排気路27が、第2の消音室22を形成する端面壁28から対向する隔壁部24へ向かって延びる小径筒状部29によって形成されている。
このように排気を分流することで、通気抵抗が上昇することを防止しつつ、消音効果を高めることができる。
By dividing the exhaust gas in this way, the silencing effect can be enhanced while preventing the ventilation resistance from increasing.
また、パイプ部材25の他端25bが、第2の消音室22内の中央より隔壁部24側とは反対側の位置で開口されている。
そして、そのパイプ部材25の他端25bよりも、小径筒状部29によって形成された小孔排気路27における第2の消音室22内の開口27aが、隔壁部24側の位置に設けられている。
さらに、本形態例の小孔排気路27における第2の消音室22内の開口27aは、第2の消音室22内の中央より隔壁部24側の位置に設けられている。
これにより、排気の流れを二箇所で大きく反転させることができ、消音効果を高めることができる。
The
An
Furthermore, the opening 27 a in the second silencing
Thereby, the flow of exhaust gas can be largely reversed at two locations, and the silencing effect can be enhanced.
また、ポンプ本体10をブロア装置のポンプ部として利用する場合に、集塵用のフィルタ45が第1の消音室21内に装着可能に、パイプ部材25が隔壁部24に脱着可能に設けられている。
これによれば、本形態例の真空ポンプ装置をブロア装置として好適に用いることができ、汎用性を向上できる。
Further, when the pump
According to this, the vacuum pump device of this embodiment can be suitably used as a blower device, and versatility can be improved.
さらに、図4に示すように、消音器20を構成するボディ30が、隔壁部24を含む中央ボディ部31と、その中央ボディ部31に連結されることで一体となって第1の消音室21を形成する一端側ボディ部32と、中央ボディ部31に連結されることで一体となって第2の消音室22を形成する他端側ボディ部33とから構成されている。
なお、本形態例では、中央ボディ部31と一端側ボディ部32の間に、接続用のスリーブ34が介在している。
このようにボディ30が複数のボディ部品によって構成されていることで、適切に成形できると共に組み立てを容易に行なうことができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
In the present embodiment, a connecting
Thus, since the
以上の構成にかかる真空ポンプ装置によれば、従来品と比較して、消音器単体での排気音を8dB、全体装置の発生音を3dBも低減することができた。また、通気抵抗も低減できた。 According to the vacuum pump device having the above configuration, the exhaust sound of the silencer alone can be reduced by 8 dB, and the generated sound of the entire device can be reduced by 3 dB, compared with the conventional product. Moreover, the ventilation resistance could be reduced.
次に、図6に基づいて、本発明の真空ポンプ装置にかかる最良の形態例について、消音器の他の形態例を説明する。
図6に示す消音器120がポンプ本体10の排気口13に接続され、吸気側に接続された機器に減圧状態を生じさせる真空ポンプ装置を構成する。
Next, based on FIG. 6, another embodiment of the silencer will be described with respect to the best embodiment according to the vacuum pump device of the present invention.
A
121は第1の消音室であり、ポンプ本体10の排気口13に排気導入口123を介して接続される。
122は第2の消音室であり、第1の消音室121について、排気導入口123側に設けられた第1の隔壁部124を介して直列に設けられている。
130は第3の消音室であり、第1の消音室121について、第1の隔壁部124とは対向する面に設けられた第2の隔壁部131を介して直列に設けられている。
125は第1のパイプ部材であり、両端が開口したパイプ状に設けられ、第1の消音室121と第3の消音室130とを連通するように配されている。
132は第2のパイプ部材であり、両端が開口したパイプ状に設けられ、第3の消音室130と第2の消音室122とを連通するように配されている。
127は小孔排気路であり、第2の消音室122に流入された排気を分流した状態で排出すべく、複数が設けられている。
以上の図6に示した消音器120の構成によれば、消音室を3室にすることで、より高い消音性能を得ることができる。
According to the configuration of the
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。 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 ポンプ本体
11 ベーン
12 吸気口
13 排気口
15 電動モータ
20 消音器
21 第1の消音室
21A 排気室
22 第2の消音室
23 排気導入口
23a 肉厚部
24 隔壁部
25 パイプ部材
26 側壁
26a 側壁部分
30A 排気ケース
31A 排気ケースのボディ部
35 仕切壁
40 吸気ケース
41 吸気ケースのボディ部
42 吸気室
45 フィルタ
50 中央ケース部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記吸気口に接続される吸気室が設けられる吸気ケースのボディ部と、前記排気口に接続される排気室が設けられる排気ケースのボディ部とが一体的に設けられ、共用される側壁である仕切壁によって前記吸気室と前記排気室とが仕切られて形成され、
前記排気室の容積の方が前記吸気室の容積よりも大きくなるように、前記仕切壁が前記吸気室側へ偏って位置した状態の非対称に配設されていることを特徴とするポンプ装置。 A pump device comprising a pump body provided with an intake port for sucking gas and an exhaust port for discharging gas,
The body portion of the intake case provided with the intake chamber connected to the intake port and the body portion of the exhaust case provided with the exhaust chamber connected to the exhaust port are integrally provided and used as a side wall. The intake chamber and the exhaust chamber are partitioned and formed by a partition wall,
The pump device according to claim 1, wherein the partition wall is disposed asymmetrically in a state of being biased toward the intake chamber so that a volume of the exhaust chamber is larger than a volume of the intake chamber.
該第1の消音室と隔壁部を介して直列に設けられ、且つ前記第1の消音室より小さい容積の第2の消音室を備え、
前記排気導入口を形成する肉厚部が前記隔壁部の一部となるように、該排気導入口が前記第1の消音室の前記隔壁部側に設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のポンプ装置。 The exhaust case is provided as a silencer, and the exhaust chamber is formed as a first silencer chamber connected to an exhaust port of the pump body by an exhaust introduction port,
A second silencing chamber provided in series with the first silencing chamber and the partition wall, and having a volume smaller than that of the first silencing chamber;
The exhaust introduction port is provided on the partition wall side of the first silencing chamber so that a thick part forming the exhaust introduction port becomes a part of the partition wall. The pump device according to 1 or 2.
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