JP2016148281A - 二軸回転ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダ室に吸気される補助空気の吸引を、適切に調整することができる二軸回転ポンプを提供する。
【解決手段】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の各々が三葉以上のブレード部１２ｘを備え、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の二つのロータ１２Ａ、１２Ｂに対応する二箇所に、回転軸１１Ａ、１１Ｂの軸方向に同一形状に開口されて設けられ、該二箇所の補助吸気口２５Ａ、２５Ｂが交互に開閉される。
【選択図】図１２

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

特開２０１１−６４０７８号公報（第１頁） 特表２００２−５１３８８７号公報（第１頁、図３） 特開２００５−２９９５０８号公報（第１頁） 特開２００８−１６３９０７号公報（第１頁） 特開２００８−１６３９０９号公報（第１頁）

二軸回転ポンプに関して解決しようとする問題点は、形状の異なる２つの３枚ブレード・ロータがシリンダ室に配設され、そのシリンダ室の端面を形成するサイドプレート部に形状と大きさの異なる二つの補助吸気口が設けられたものが特許文献２に開示されているが、その形態では、補助空気の吸引を適切に調整することが難しい点にある。
そこで本発明の目的は、シリンダ室に吸気される補助空気の吸引を適切に調整することができる二軸回転ポンプを提供することにある。

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、前記二つのロータの各々が三葉以上のブレード部を備える二軸回転ポンプであって、補助空気が前記シリンダ室へ吸気されるように、前記ブレード部が前記シリンダ室を区画することで前記吸気口や前記排気口に連通することのない位置に設けられる補助吸気口が、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の前記二つのロータに対応する二箇所で、前記回転軸の軸方向に同一形状に開口されて設けられ、該二箇所の補助吸気口がロータの回転によって交互に開閉される。

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同一形状に形成され同一形状の前記ブレード部を備え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、前記二つの回転軸の軸心の中間点を通る線を中心線として線対称に、前記二つのロータに対応する前記二箇所の補助吸気口が位置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、前記二箇所の補助吸気口に、一つの補助吸気用連通口から分岐する補助吸気用分岐路が接続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、補助空気が前記シリンダ室へ吸気されるように、前記補助吸気口が、前記二つのロータに対応して前記本体サイドプレートの二箇所で、前記回転軸の軸方向に開口されて設けられ、該二箇所の補助吸気口へ、前記一つの補助吸気用連通口から吸気された前記補助空気が前記補助吸気用分岐路によって分岐されて通気されるように、該補助吸気用分岐路が前記本体サイドプレートに形成された補助吸気用溝部によって構成されていることを特徴とすることができる。

また、本発明に係る二軸回転ポンプの一形態によれば、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連通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。

本発明に係る二軸回転ポンプの一形態によれば、シリンダ室に吸入される補助空気の吸引を適切に調整することができるという特別有利な効果を奏する。

本発明に係る二軸回転ポンプの形態例の外観を示す斜視図である。 図１の形態例のカバーリングを取り外した状態を示す正面側斜視図である。 図１の形態例のカバーリングを取り外した状態を示す背面側斜視図である。 図２の状態から、吸気用エアフィルタ、補助吸気用エアフィルタ及び排気ボックスを取り外した形態を示す正面側斜視図である。 図４の状態から、排気分岐ボックス及びカバーサイドプレートを取り外した形態を示す正面側斜視図である。 本発明に係るカバーサイドプレートの部品単体の内側を示す斜視図である。 図５の状態から、本体サイドプレートを取り外した形態であって、シリンダ室の二つのロータを示す正面側斜視図である。 本発明に係るモータジョイントの部品単体としての斜視図である。 本発明に係るモータジョイントの部品単体としての断面図である。 図１の形態例の内部構造を一部省略した縦断面図である。 図１の形態例の内部構造を一部省略した横断面図である。 二つのロータと二箇所の補助吸気口との位置関係の形態例を、二つのロータの回転状態を示して説明する説明図である。 図１２から二つのロータを１０°回転させた状態の説明図である。 図１３から二つのロータを１０°回転させた状態の説明図である。 図１４から二つのロータを１０°回転させた状態の説明図である。 図１５から二つのロータを１０°回転させた状態の説明図である。 図１６から二つのロータを１０°回転させた状態の説明図である。 図１７から二つのロータを１０°回転させた状態の説明図である。 図１８から二つのロータを１０°回転させた状態の説明図である。 図１９から二つのロータを１０°回転させた状態の説明図である。 図２０から二つのロータを１０°回転させた状態の説明図である。 図２１から二つのロータを１０°回転させた状態の説明図である。 図２２から二つのロータを１０°回転させた状態の説明図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (7)

1. 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、前記二つのロータの各々が三葉以上のブレード部を備える二軸回転ポンプであって、
   補助空気が前記シリンダ室へ吸気されるように、前記ブレード部が前記シリンダ室を区画することで前記吸気口や前記排気口に連通することのない位置に設けられる補助吸気口が、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の前記二つのロータに対応する二箇所で、前記回転軸の軸方向に同一形状に開口されて設けられ、該二箇所の補助吸気口が前記ロータの回転によって交互に開閉されることを特徴とする二軸回転ポンプ。
2. 前記二つのロータが同一形状に形成され同一形状の前記ブレード部を備え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。
3. 前記二つの回転軸の軸心の中間点を通る線を中心線として線対称に、前記二つのロータに対応する前記二箇所の補助吸気口が位置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の二軸回転ポンプ。
4. 前記二箇所の補助吸気口に、一つの補助吸気用連通口から分岐する補助吸気用分岐路が接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の二軸回転ポンプ。
5. 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、
   補助空気が前記シリンダ室へ吸気されるように、前記補助吸気口が、前記二つのロータに対応して前記本体サイドプレートの二箇所で、前記回転軸の軸方向に開口されて設けられ、
   該二箇所の補助吸気口へ、前記一つの補助吸気用連通口から吸気された前記補助空気が前記補助吸気用分岐路によって分岐されて通気されるように、該補助吸気用分岐路が前記本体サイドプレートに形成された補助吸気用溝部によって構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の二軸回転ポンプ。
6. 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連通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請求項１〜５のいずれかに記載の二軸回転ポンプ。
7. 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請求項１〜６のいずれかに記載の二軸回転ポンプ。

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