JP2016160772A - Roots pump - Google Patents

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鐵雄 服部
Tetsuo Hattori
鐵雄 服部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an improved structure of a Roots pump in which a resistance of fluid within a casing at such a Roots pump is effectively reduced and the flow can be made smooth.SOLUTION: An inlet 24 is arranged at a casing 10 [10a, 10b] so as to be positioned between rotary shafts 34 of a pair of rotors 20, 20, and inlet flow regulating means 30 [inlet side protrusions 30a, 30b] is arranged at the side of the inlet 24 of a space formed between each of the pair of rotors 20, 20 and the inner circumferential surface of a rotor chamber 22 in the casing 10 so that the fluid fed from the inlet 24 is divided by the inlet flow regulating means 30, and the fluid is fed into each of spaces formed between each of the pair of rotors 20, 20 and the inner circumferential surface of the rotor chamber 22 of the casing 10, respectively.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ルーツ型ポンプに係り、特に、互いに噛合して逆方向に回転せしめられる一対のロータによってポンプ作用を発揮し得るようにしたルーツ型ポンプの改良に関するものである。   The present invention relates to a roots-type pump, and more particularly to an improvement of a roots-type pump that can exert a pump action by a pair of rotors that mesh with each other and are rotated in opposite directions.

従来から、気体や液体等の流体を輸送するための装置として、往復ポンプ、回転ポンプ、渦巻きポンプ、プロペラポンプ、ジェットポンプ等のポンプが用いられてきており、またそれらポンプのうちの回転ポンプの一つとして、ルーツ型ポンプが知られている。このルーツ型ポンプは、例えば、特開2000−179482号公報や特開平2−218882号公報等に明らかにされている如く、吸入口及び吐出口を備え、内部がロータ室とされてなるケーシングと、かかるロータ室内に回転軸が互いに平行となるように収容された、互いに噛合して逆方向に回転せしめられる一対のロータとを有し、それらロータの回転に伴ってポンプ作用を発揮して、吸入口からロータ室内に導入される流体を、吐出口から吐出せしめるようになっている。   Conventionally, pumps such as reciprocating pumps, rotary pumps, centrifugal pumps, propeller pumps, jet pumps, etc. have been used as devices for transporting fluids such as gases and liquids. As one example, a roots type pump is known. This Roots type pump includes, for example, a casing having a suction port and a discharge port and having a rotor chamber inside as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-179482 and 2-218882. And a pair of rotors housed in such a rotor chamber so that the rotation axes are parallel to each other and meshed with each other and rotated in opposite directions, and exhibit pumping action as the rotors rotate, The fluid introduced into the rotor chamber from the suction port is discharged from the discharge port.

ところで、かかる従来のルーツ型ポンプにあっては、例えば、図6に模式的に示されるように、ハウジング62のロータ室64内に収容された一対のロータ66a,66bが、互いに噛合して逆方向に回転せしめられることによって惹起されるポンプ作用により、流体が吸入口68を通じてロータ室64内に導入され、そして吐出口70を通じて吐出せしめられるようになっているのであるが、それら吸入口68や吐出口70は、一対のロータ66a,66bの回転軸67a,67bの間に位置するように設けられて、かかる吸入口68から流体が導き入れられ、そして吐出口70を通じて外部に吐出せしめられるようになっている。   By the way, in such a conventional Roots type pump, for example, as schematically shown in FIG. 6, a pair of rotors 66a and 66b accommodated in a rotor chamber 64 of a housing 62 are engaged with each other and reversed. The fluid is introduced into the rotor chamber 64 through the suction port 68 and discharged through the discharge port 70 by the pump action caused by being rotated in the direction. The discharge port 70 is provided so as to be positioned between the rotation shafts 67a and 67b of the pair of rotors 66a and 66b, so that the fluid is introduced from the suction port 68 and discharged to the outside through the discharge port 70. It has become.

しかしながら、このような構成のルーツ型ポンプにあっては、吸入口68を通じて導入された流体が、一対のロータ66a,66bの各々とケーシング62のロータ室64内周面との間に形成される空間に収容された形態において、それらロータ66a,66bの回転により吐出口70側に導かれた後、吐出口70を通じて外部に吐出せしめられるようになっているところから、吸入口68を通じて一対のロータ66a,66bの噛合部位に導入される流体は、その流れの方向が左右90°屈曲せしめられて、ロータ室64の内周面に沿って移動した後、吐出口70の形成部位において左右から衝突するように合流せしめられ、更にその後、その流れ方向が90°変化せしめられて、吐出口70を通じて外部に吐出されることとなるために、ケーシング62内において、換言すればロータ室64内において、流体の流れに対して抵抗が大きくなり、ポンプの効率においても充分なものではなかったのである。   However, in the Roots-type pump having such a configuration, the fluid introduced through the suction port 68 is formed between each of the pair of rotors 66a and 66b and the inner peripheral surface of the rotor chamber 64 of the casing 62. In the form housed in the space, after being guided to the discharge port 70 side by the rotation of the rotors 66a and 66b, the pair of rotors is connected through the suction port 68 from the outside through the discharge port 70. The fluid introduced into the meshing portions of 66a and 66b is bent 90 ° left and right and moved along the inner peripheral surface of the rotor chamber 64, and then collided from the left and right at the site where the discharge port 70 is formed. The flow direction is then changed by 90 ° and discharged to the outside through the discharge port 70. In the casing 62, in other words, in the rotor chamber 64, the resistance to the fluid flow increases, and the pump efficiency is not sufficient.

特開2000−179482号公報JP 2000-179482 A 特開平2−218882号公報JP-A-2-218882

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、ルーツ型ポンプの改良された構造を提供することにあり、また他の課題とするところは、そのようなルーツ型ポンプにおけるケーシング内での流体の抵抗を効果的に低減せしめて、その流れをスムーズと為し得る構造を提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is to provide an improved structure of the Roots type pump, and to be another problem. However, an object of the present invention is to provide a structure that can effectively reduce the resistance of the fluid in the casing in such a Roots type pump and can smoothly perform the flow.

そして、本発明は、上記した課題又は明細書全体の記載や図面から把握される課題を解決するために、以下に列挙せる如き各種の対応において、好適に実施され得るものであるが、また、以下に記載の各態様は、任意の組合せにおいても採用可能である。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書全体の記載並びに図面に開示の発明思想に基づいて認識され得るものであることが、理解されるべきである。   And, in order to solve the above-mentioned problems or the problems grasped from the description of the entire specification and the drawings, the present invention can be suitably implemented in various correspondences listed below. Each aspect described below can be employed in any combination. It should be noted that the aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, and can be recognized based on the description of the entire specification and the inventive concept disclosed in the drawings. Should be understood.

(1) 吸入口及び吐出口を備え、内部がロータ室とされてなるケーシングと、かかるロ ータ室内に、回転軸が互いに平行となるように収容された、互いに噛合して逆方向 に回転せしめられる一対のロータとを有し、それらロータの回転に伴って前記吸入 口から前記ロータ室内に導入される流体を前記吐出口から吐出するようにしたルー ツ型ポンプにおいて、前記吸入口を前記一対のロータの回転軸間に位置するように 前記ケーシングに設ける一方、該吸入口から導入される流体を分割し、該一対のロ ータの各々と該ケーシングのロータ室内周面との間に形成される空間に、その分割 した流体をそれぞれ導く入口側整流手段を、該ケーシング内の前記吸入口側部位に 配設したことを特徴とするルーツ型ポンプ。
(2) 前記ケーシングのロータ室内周面に対して、前記吸入口が滑らかな曲面をもって 接続されている前記態様(1)に記載のルーツ型ポンプ。
(3) 前記入口側整流手段が三角形状の横断面形状を有し、その頂角が前記吸入口側に 位置するように配設されている前記態様(1)又は前記態様(2)に記載のルーツ 型ポンプ。
(4) 前記吐出口が前記吸入口に対向するように前記ケーシングに対して配設されてな ると共に、前記一対のロータの各々と前記ケーシングのロータ室内周面との間に形 成される空間からそれぞれ吐出される流体を前記吐出口に導く出口側整流手段が、 前記ケーシング内の該吐出口側部位に配設されている前記態様(1)乃至前記態様 (3)の何れか1つに記載のルーツ型ポンプ。
(5) 前記ケーシングのロータ室内周面に対して、前記吐出口が滑らかな曲面をもって 接続されている前記態様(4)に記載のルーツ型ポンプ。
(6) 前記出口側整流手段が三角形状の横断面形状を有し、その頂角が前記吐出口側に 位置するように配設されている前記態様(4)又は前記態様(5)に記載のルーツ 型ポンプ。
(7) 前記ロータが、三葉形状を有している前記態様(1)乃至前記態様(6)の何れ か1つに記載のルーツ型ポンプ。
(8) 前記一対のロータの回転軸に、タイミングギアがそれぞれ設けられ、それらタイ ミングギアの係合によって、該一対のロータが連動して互いに逆方向に回転せしめ られるようになっている前記態様(1)乃至前記態様(7)の何れか1つに記載の ルーツ型ポンプ。
(9) 前記タイミングギアが、前記ハウジング内にそれぞれ配設せしめられている前記 態様(8)に記載のルーツ型ポンプ。
(10) 前記回転軸の少なくとも一方に、回転駆動手段が取り付けられて、該回転駆動 手段にて該少なくとも一方の回転軸が回転駆動せしめられる前記態様(1)乃至前 記態様(9)の何れか1つに記載のルーツ型ポンプ。
(1) A casing having a suction port and a discharge port, the inside of which is a rotor chamber, and the rotor chamber housed in such a manner that their rotation axes are parallel to each other. A roots-type pump having a pair of rotors to be squeezed and discharging fluid introduced into the rotor chamber from the suction port as the rotor rotates, from the discharge port; While being provided in the casing so as to be positioned between the rotation shafts of the pair of rotors, the fluid introduced from the suction port is divided, and between each of the pair of rotors and the rotor inner circumferential surface of the casing. A roots-type pump characterized in that an inlet side rectifying means for guiding the divided fluids to the formed space is disposed at the inlet side portion in the casing.
(2) The Roots pump according to the aspect (1), wherein the suction port is connected with a smooth curved surface to the rotor chamber inner circumferential surface of the casing.
(3) The aspect (1) or the aspect (2), wherein the inlet-side rectifying means has a triangular cross-sectional shape and is arranged so that the apex angle is located on the suction port side. Roots type pump.
(4) The discharge port is disposed with respect to the casing so as to face the suction port, and is formed between each of the pair of rotors and a rotor inner circumferential surface of the casing. Any one of the aspects (1) to (3), wherein the outlet side rectifying means for guiding the fluid discharged from the space to the discharge port is disposed at the discharge port side portion in the casing. Roots type pump described in 1.
(5) The Roots-type pump according to the aspect (4), wherein the discharge port is connected with a smooth curved surface with respect to the rotor chamber inner circumferential surface of the casing.
(6) The aspect (4) or the aspect (5), wherein the outlet side rectifying means has a triangular cross-sectional shape and is arranged so that the apex angle is located on the discharge port side. Roots type pump.
(7) The Roots pump according to any one of the aspects (1) to (6), wherein the rotor has a trilobal shape.
(8) The aspect in which the timing gears are respectively provided on the rotation shafts of the pair of rotors, and the pair of rotors are interlocked and rotated in opposite directions by the engagement of the timing gears ( The roots-type pump according to any one of 1) to aspect (7).
(9) The Roots pump according to the aspect (8), wherein the timing gear is disposed in the housing.
(10) Any of the above aspects (1) to (9), wherein a rotation driving means is attached to at least one of the rotation shafts, and the at least one rotation shaft is driven to rotate by the rotation driving means. Roots type pump as described in one.

このように、本発明に従うルーツ型ポンプにあっては、ケーシング内の吸入口側部位に対し、かかる吸入口から導入される流体を分割する入口側整流手段を配設して、一対のロータの各々とケーシングのロータ室内周面との間に形成される空間に、かかる分割した流体をそれぞれ導くようにしているところから、吸入口から導入される流体の流れ方向が、左右に直角方向に変更せしめられることがないために、流体の流通抵抗の増大を、効果的に抑制乃至は阻止し得ることとなり、以て効率の良いポンプを有利に実現し得ることとなったのである。   Thus, in the Roots-type pump according to the present invention, the inlet-side rectifying means for dividing the fluid introduced from the suction port is disposed on the suction-port side portion in the casing, so that the pair of rotors The flow direction of the fluid introduced from the suction port is changed to the right and left direction from the point where each of the divided fluids is guided to the space formed between each and the rotor inner circumferential surface of the casing. Therefore, an increase in fluid flow resistance can be effectively suppressed or prevented, and an efficient pump can be advantageously realized.

また、本発明にあっては、ケーシング内の吐出口側部位においても、一対のロータの各々とケーシングのロータ室内周面との間に形成される空間から、それぞれ吐出される流体を、吐出口に導く出口側整流手段を設けるようにすることにより、かかるケーシング内の吐出口側部位において合流せしめられる流体の流れの抵抗も、効果的に低減せしめられ得ることとなり、これによって、ルーツ型ポンプ全体としての流体の流れの抵抗を、効果的に低減せしめ得て、非常に効率の良いルーツ側ポンプと為し得ることとなるのである。   Further, in the present invention, the fluid discharged from the space formed between each of the pair of rotors and the rotor chamber inner peripheral surface of the casing is also discharged at the discharge port side portion in the casing. By providing the outlet side rectifying means that leads to the outlet, the resistance of the flow of the fluid that is merged at the discharge port side portion in the casing can be effectively reduced, whereby the entire roots type pump can be reduced. As a result, the resistance of the fluid flow can be effectively reduced, and a very efficient roots-side pump can be obtained.

本発明に従うルーツ型ポンプの一例を示す全体説明図であって、(a)は、正面説明図であり、(b)は、背面説明図であり、(c)は、右側面説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is whole explanatory drawing which shows an example of the roots type pump according to this invention, Comprising: (a) is front explanatory drawing, (b) is back explanatory drawing, (c) is right side explanatory drawing. . 図1(c)におけるA−A断面拡大説明図である。It is AA cross-section enlarged explanatory drawing in FIG.1 (c). 図2におけるB−B断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view taken along line BB in FIG. 図1に示されるルーツ型ポンプのケーシングを構成するケーシング本体とケーシング蓋体の拡大説明図であって、(a)は、ケーシング本体の内部形状を示す斜視説明図であり、(b)は、ケーシング蓋体の内部形状を示す斜視説明図である。It is expansion explanatory drawing of the casing main body and casing cover which comprise the casing of the Roots type pump shown by FIG. 1, (a) is a perspective explanatory drawing which shows the internal shape of a casing main body, (b) It is a perspective explanatory view showing the internal shape of the casing lid. 図1に示されるルーツ型ポンプに用いられているロータを示す拡大説明図であって、(a)は、かかるロータの正面説明図であり、(b)は、その平面説明図であり、(c)は、(b)におけるC−C断面説明図である。FIG. 2 is an enlarged explanatory view showing a rotor used in the Roots type pump shown in FIG. 1, wherein (a) is a front explanatory view of the rotor, and (b) is a plan explanatory view thereof; (c) is CC sectional explanatory drawing in (b). 従来のルーツ型ポンプの構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the conventional roots type pump.

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。   Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、図1(a)〜(c)には、本発明に従うルーツ型ポンプの一例が、正面形態、背面形態及び右側面形態において示されている。そこにおいて、10は、ルーツ型ポンプのケーシングであって、楕円形の長径の対応する部位が相互に離隔されるように引き延ばされてなる、所定深さの箱体形状を呈するものであって、その引き延ばされた一方の端部に対して、所定の流体を導入するための吸入管12が取り付けられていると共に、かかる引き延ばされた他方の端部には、ケーシング10内においてポンプ作用を受けた流体が吐出せしめられる吐出管14が取り付けられている。また、ケーシング10は、その円形状に平行な平面において折半されて与えられる一対のケーシング半体10a,10bにて、構成されている。更に、図1の(b)及び(c)から明らかな如く、ケーシング10の背面には、プーリ16が配設されており、このプーリ16に対して、図示しないモータ等の回転駆動装置が連結されることによって、プーリ16が回転せしめられ、以てケーシング10内に配設された後述するロータを回転せしめ得るようになっている。   First, an example of a Roots type pump according to the present invention is shown in a front form, a back form, and a right side form in FIGS. In this case, reference numeral 10 denotes a casing of a Roots type pump, which has a box shape with a predetermined depth, which is extended so that corresponding portions of the elliptical major axis are separated from each other. In addition, a suction pipe 12 for introducing a predetermined fluid is attached to the extended one end, and the other extended end is provided in the casing 10. A discharge pipe 14 is attached to discharge fluid that has been pumped. The casing 10 is composed of a pair of casing halves 10a and 10b which are given by being folded in a plane parallel to the circular shape. Further, as apparent from FIGS. 1B and 1C, a pulley 16 is disposed on the back surface of the casing 10, and a rotary drive device such as a motor (not shown) is connected to the pulley 16. As a result, the pulley 16 is rotated, so that a later-described rotor disposed in the casing 10 can be rotated.

そして、図2及び図3には、かかるケーシング10の一方の半体10aの内部に、一対のロータ20,20を配置してなる形態が示されており、また、図4には、そのようなケーシング10の一対の半体10a,10bの内側の形態が示されている。そこにおいて、ケーシング半体10a,10bの内側には、それぞれ、それらの対向する引き延ばし端部において外部に連通する内部空所22a,22bが設けられており、それら一対のケーシング半体10a,10bが重ね合わされることによって、2つの内部空所22a,22bにて、ロータ室22が、ケーシング10の内部に形成されるようになっている。また、内部空所22a,22bの対応する両端部の外部への連通部24a,24b;26a,26bにて、ケーシング半体10a,10bが重ね合わされたときに、所定の流体の吸入口24と吐出口26とが、それぞれ形成されるようになっている。更に、それら吸入口24や吐出口26を与える連通部24a,24b;26a,26bの内面が、図2や図4に示されるように、ロータ室22の内周面を構成する内部空所22a,22bの内周面に対して、換言すれば各ケーシング半体10a,10bの外周壁部の内周面に対して、それぞれ滑らかな曲面をもって接続されている。   2 and 3 show a configuration in which a pair of rotors 20 and 20 are arranged inside one half 10a of the casing 10, and FIG. 4 shows such a configuration. The inside form of a pair of halves 10a, 10b of the casing 10 is shown. Therein, internal cavities 22a and 22b communicating with the outside are provided inside the casing halves 10a and 10b, respectively, at their opposing extended ends, and the pair of casing halves 10a and 10b are provided. By overlapping, the rotor chamber 22 is formed inside the casing 10 in the two internal cavities 22a and 22b. In addition, when the casing halves 10a and 10b are overlapped with each other at the communicating portions 24a and 24b; 26a and 26b to the outside at the corresponding both ends of the internal cavities 22a and 22b, The discharge ports 26 are respectively formed. Furthermore, as shown in FIGS. 2 and 4, the inner space 22 a that the inner surfaces of the communication portions 24 a, 24 b; 26 a, 26 b providing the suction port 24 and the discharge port 26 constitute the inner peripheral surface of the rotor chamber 22. , 22b, in other words, connected to the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion of each casing half 10a, 10b with a smooth curved surface.

さらに、それら一対のケーシング半体10a,10bの内部空所22a,22bには、それらの吸入口24側の部位に相当する入口側部位と、吐出口26側部位に相当する出口側部位に、それぞれ、大略三角形状の平面形態を呈する入口側突起30a,30bと出口側突起32a,32bとが、内部空所22a,22bを画成する外周壁部と略同一の高さにおいて、一体的に設けられている。具体的には、図2や図4から明らかなように、入口側突起30a,30bは、その頂角が吸入口24側に位置するように、そしてその横断面形状が三角形状を呈するように、設けられていると共に、その頂角を挟む二つの辺が位置する側面が、それぞれ内側に凹陥せしめられてなる湾曲面形状とされているのである。   Furthermore, in the internal cavities 22a and 22b of the pair of casing halves 10a and 10b, an inlet side portion corresponding to the portion on the suction port 24 side and an outlet side portion corresponding to the portion on the discharge port 26 side, The entrance-side protrusions 30a and 30b and the exit-side protrusions 32a and 32b each having a substantially triangular planar shape are integrally formed at substantially the same height as the outer peripheral wall portion that defines the internal cavities 22a and 22b. Is provided. Specifically, as is clear from FIGS. 2 and 4, the inlet-side protrusions 30a and 30b are so positioned that the apex angle is located on the suction port 24 side, and the cross-sectional shape thereof is triangular. The side surfaces on which the two sides sandwiching the apex angle are provided are curved surface shapes that are recessed inwardly.

同様に、出口側突起32a,32bにあっても、それらの頂角が、吐出口26側に位置するように、そしてその横断面形状が三角形状において突出するように、それぞれ一対のケーシング半体10a,10bに対して一体的に設けられ、且つそれらの高さが、それぞれの内部空所22a,22bを画成する外周壁部の高さと実質的に同一となるように、設けられている。   Similarly, a pair of casing halves are also provided on the outlet-side protrusions 32a and 32b so that their apex angles are located on the discharge port 26 side and the cross-sectional shape protrudes in a triangular shape. 10a and 10b are provided integrally with each other, and their heights are substantially the same as the heights of the outer peripheral wall portions defining the respective internal cavities 22a and 22b. .

そして、それら入口側突起30a,30bと出口側突起32a,32bとは、一対のケーシング半体10a,10bが重ね合わされて組み付けられたときに、それぞれ、入口側整流手段30及び出口側整流手段32を構成し、吸入口24から導入される流体を分割して、一対のロータ20,20の各々とケーシング10のロータ室22内周面との間に形成される空間に、その分割した流体を、それぞれ導き、またそれら空間からそれぞれ吐出される流体を合流させて、吐出口26に導いて、外部に吐出せしめ得るようになっている。   And these inlet side protrusion 30a, 30b and outlet side protrusion 32a, 32b are respectively the inlet side rectification means 30 and the outlet side rectification means 32, when a pair of casing half body 10a, 10b is piled up and assembled. The fluid introduced from the suction port 24 is divided, and the divided fluid is divided into a space formed between each of the pair of rotors 20 and 20 and the inner peripheral surface of the rotor chamber 22 of the casing 10. The fluids that are respectively guided and discharged from the spaces are joined together and guided to the discharge port 26 to be discharged to the outside.

また、かかるケーシング10内に形成されるロータ室22に収容される一対のロータ20,20は、図5に明らかにされている如く、それぞれ公知の三葉形状を呈するものであって、回転軸34の周りに120°の位相差をもって位置する、先端面が円形乃至は円弧形状に膨出形成されてなるブレード20a,20b,20cの一体化物として、構成されている。更に、かかるロータ20の下面から突出する回転軸34には、タイミングギア36が一体的に設けられ、そしてこのタイミングギア36から更に突出した回転軸34の先端部に、ベアリング38が取り付けられている一方、かかるロータ20の上面から突出する回転軸34に対しても、同様に、ベアリング38が取り付けられている。そして、かかるタイミングギア36やベアリング38が取り付けられた一対のロータ20,20は、図4に示される如く、ケーシング10を構成するケーシング半体10a,10bのそれぞれに設けられた段付き穴40a,42a;40b,42bに、それぞれ嵌め込まれることによって、図2や図3に示される如く、ロータ室22内において互いに噛合して、逆方向に回転せしめられ得るように収容されている。   Further, the pair of rotors 20 and 20 accommodated in the rotor chamber 22 formed in the casing 10 has a known trilobal shape as shown in FIG. It is configured as an integrated body of blades 20a, 20b, and 20c, which is positioned around a phase difference 34 with a phase difference of 120 ° and whose tip surface bulges out in a circular or arc shape. Further, a timing gear 36 is integrally provided on the rotating shaft 34 protruding from the lower surface of the rotor 20, and a bearing 38 is attached to the tip of the rotating shaft 34 protruding further from the timing gear 36. On the other hand, a bearing 38 is similarly attached to the rotating shaft 34 protruding from the upper surface of the rotor 20. The pair of rotors 20 and 20 to which the timing gear 36 and the bearing 38 are attached are, as shown in FIG. 4, provided with stepped holes 40a and 40a provided in the casing halves 10a and 10b constituting the casing 10, respectively. 42a; 40b and 42b are respectively fitted so as to be engaged with each other in the rotor chamber 22 so as to be rotated in the opposite direction as shown in FIGS.

なお、ここでは、一対のロータ20,20のうち、一方のロータ20の回転軸34が、図5(a)や(c)に示される如く、突出せしめられ、その突出部が、図4(b)に示される、一方のケーシング半体10bの一つの段付き穴42bの底部を貫通して設けられた貫通穴44を挿通して、その外部に突出した端部に対して、図1に示されるプーリ16が固定せしめられるようになっている。即ち、かかるプーリ16が回転せしめられることによって、ロータ室22内において、一方のロータ20が回転させられると共に、それに噛合する他方のロータ20も、それら一対のロータの下部に設けたタイミングギア36,36が相互に噛合せしめられていることにより、連動して、同時に回転させられるようになっているのであり、これによって、それら一対のロータ20,20が、図2に示される如く、互いに逆方向に回転せしめられることにより、目的とするポンプ作用が発揮されるようになっているのである。   Here, of the pair of rotors 20, 20, the rotating shaft 34 of one of the rotors 20 is projected as shown in FIGS. 5A and 5C, and the protruding portion is shown in FIG. b), through the through hole 44 provided through the bottom of one stepped hole 42b of one casing half 10b shown in FIG. The pulley 16 shown is adapted to be fixed. That is, by rotating the pulley 16, one rotor 20 is rotated in the rotor chamber 22, and the other rotor 20 meshing with the rotor 20 is also provided with timing gears 36 provided at the lower part of the pair of rotors. Since the 36 is meshed with each other, they can be rotated in conjunction with each other so that the pair of rotors 20 and 20 can move in opposite directions as shown in FIG. As a result, the intended pumping action is exhibited.

従って、かくの如き構成のルーツ型ポンプにあっては、ケーシング10内のロータ室22において、回転軸34,34が互いに平行となるように収容された一対のロータ20,20が、所定の駆動源にて回転駆動せしめられる外部に位置するプーリ16の回転によって、一方のロータ20が回転せしめられることにより、他方のロータ20も連動して回転せしめられることとなり、以て、ロータ室22内において、従来と同様なポンプ作用が惹起されて、気体や液体等の所定の流体が吸入管12を通じて吸入口24からロータ室22内に導入され、そして吐出口26から吐出管14を通じて外部に吐出せしめられることとなるのであるが、その際、ケーシング10内のロータ室22の吸入口24側部位には、頂角が吸入口24側に位置するように三角形状の入口側突起30が配設されているところから、吸入口24から導入される流体は、そのような入口側突起30によって左右に分割され、一対のロータ20,20の配列方向に対して直交する方向に衝突せしめられることなく、ロータ室22の左右の内周面にそれぞれ沿うように案内され、そして一対のロータ20,20の各々と、ケーシング10のロータ室22の内周面との間に形成される空間にスムーズに導かれることとなるのであり、そしてそのために、流体の流れの抵抗が効果的に低減せしめられ得ることとなるのであって、これにより、一対のロータ22,22の回転によるポンプ作用が、有利に発揮され得て、非常に効率の良いルーツ型ポンプが実現され得ることとなるのである。   Therefore, in the Roots type pump having such a configuration, in the rotor chamber 22 in the casing 10, the pair of rotors 20, 20 accommodated so that the rotary shafts 34, 34 are parallel to each other, have a predetermined drive. When one of the rotors 20 is rotated by the rotation of the pulley 16 located outside that is driven to rotate by the source, the other rotor 20 is also rotated in conjunction with the rotation of the other rotor 20. A pumping action similar to that of the prior art is induced, and a predetermined fluid such as gas or liquid is introduced into the rotor chamber 22 from the suction port 24 through the suction pipe 12 and discharged outside through the discharge pipe 14 from the discharge port 26. At this time, the apex angle is located on the suction port 24 side of the rotor chamber 22 in the casing 10 at the suction port 24 side portion. Since the inlet-side protrusion 30 having a triangular shape is disposed on the inlet side, the fluid introduced from the suction port 24 is divided into left and right by the inlet-side protrusion 30 and arranged in the arrangement direction of the pair of rotors 20 and 20. Guided along the left and right inner peripheral surfaces of the rotor chamber 22 without colliding with each other in a direction orthogonal to each other, and each of the pair of rotors 20 and 20 and the inner peripheral surface of the rotor chamber 22 of the casing 10 Are smoothly guided to the space formed between the two and the fluid flow resistance can be effectively reduced, and thus the pair of rotors 22 can be effectively reduced. , 22 can be advantageously exerted, and a very efficient roots type pump can be realized.

しかも、本実施形態に係るルーツ型ポンプにあっては、ケーシング10内のロータ室22の吐出口26側部位に、入口側突起30と同様な出口側突起32が、その頂角が吐出口26側に位置するように配設されているところから、一対のロータ20,20のポンプ作用によってロータ室22の左右の内周面に沿って給送される流体の二つの流れが、出口側突起32の存在により、効果的に合流せしめられ得るようになるのであり、以て、そのような流体の二つの流れが、ロータ室22の吐出口26側の部位において衝突することが有利に阻止乃至は抑制され得るようになるところから、吐出口26側部位において吐出せしめられる流体の流れがスムーズとなり、抵抗が少なくなって、より一層効率の良いポンプ作動が発揮せしめられ得る構造となっているのである。   Moreover, in the Roots type pump according to the present embodiment, the outlet-side projection 32 similar to the inlet-side projection 30 is provided at the discharge port 26 side portion of the rotor chamber 22 in the casing 10, and the apex angle is the discharge port 26. The two flows of the fluid fed along the left and right inner peripheral surfaces of the rotor chamber 22 by the pumping action of the pair of rotors 20, 20 are arranged on the outlet side projection. The presence of 32 enables effective merging so that two flows of such fluids are advantageously prevented from colliding at a portion of the rotor chamber 22 on the discharge port 26 side. Since the flow of the fluid discharged at the discharge port 26 side portion becomes smooth, the resistance is reduced, and a more efficient pump operation can be exhibited. Than is going on.

このように、本実施形態にあっては、ケーシング10内のロータ室22の吸入口24側部位に、入口側整流手段として入口側突起30a,30bを配設すると共に、更に、ロータ室22の吐出口26側部位にも、出口側整流手段として出口側突起32a,32bを設けて、ロータ室22内への流体の流入と共に、ロータ室22内からの流体の吐出を整流するようにしたことによって、ケーシング10内における流体の流れがより一層スムーズと為され得て、ポンプ効率の更なる向上が実現され得るようになっているのであるが、本発明にあっては、少なくとも、前記した入口側整流手段(入口側突起30a,30b)が設けられておれば、本発明の所期の目的は達成可能である。   As described above, in the present embodiment, the inlet-side protrusions 30a and 30b are disposed as inlet-side rectifying means on the suction port 24 side portion of the rotor chamber 22 in the casing 10, and further, the rotor chamber 22 The outlet side projections 32a and 32b are also provided as outlet side rectifying means on the discharge port 26 side portion so as to rectify the discharge of the fluid from the rotor chamber 22 as the fluid flows into the rotor chamber 22. Thus, the flow of the fluid in the casing 10 can be made smoother, and the pump efficiency can be further improved. However, in the present invention, at least the above-described inlet is provided. If the side rectification means (inlet side protrusions 30a and 30b) are provided, the intended object of the present invention can be achieved.

また、入口側整流手段や出口側整流手段として、入口側突起30a,30bや出口側突起32a,32bの頂角を与える両側の辺を形成する側面が、内側に凹陥した湾曲面とされて、ロータ室22内に導かれる流体の流れが効果的に2分割され、またその分割された二つの流体の流れが、効果的に合流せしめられ得るようになっているのであるが、それら入口側突起30a,30bや出口側突起32a,32bは、単純な三角形状の横断面を与える突起であっても、何等差し支えなく、更には、入口側整流手段や出口側整流手段としての機能を有する他の形状の突起や部材を配設することも可能である。   Further, as the inlet-side rectifying means and the outlet-side rectifying means, the side surfaces forming the sides on both sides that give the apex angles of the inlet-side protrusions 30a, 30b and the outlet-side protrusions 32a, 32b are curved surfaces recessed inwardly, The flow of the fluid guided into the rotor chamber 22 is effectively divided into two parts, and the two divided fluid flows can be effectively merged. The projections 30a and 30b and the outlet-side projections 32a and 32b may be any projections that give a simple triangular cross section, and there are other functions that serve as inlet-side rectifying means and outlet-side rectifying means. It is also possible to dispose a shaped protrusion or member.

さらに、一対のロータ20,20の回転を連動させるために、相互に噛合せしめられるタイミングギア36が、それぞれのロータ20の下面に取り付けられ、一方のケーシング半体10aの内部凹所22aに設けた二段の段付き穴40a,40a内に収容せしめられて、ケーシング10の外部には配設されないようになっているところから、そのようなタイミングギア36の取り付けられる回転軸34周りにシールを行う必要がない利点が享受され得ているのであるが、勿論、これに限定されるものではなく、一対のロータ20,20を連動させるためのタイミングギア36,36をケーシング10の外部に配設する構成も採用可能である。   Further, in order to interlock the rotations of the pair of rotors 20, 20, a timing gear 36 that is meshed with each other is attached to the lower surface of each rotor 20 and is provided in the internal recess 22 a of one casing half 10 a. Sealing is performed around the rotary shaft 34 to which such a timing gear 36 is attached since it is housed in the two stepped holes 40a, 40a and is not disposed outside the casing 10. The advantage which is not necessary can be enjoyed, but of course, the present invention is not limited to this, and timing gears 36 and 36 for interlocking the pair of rotors 20 and 20 are disposed outside the casing 10. A configuration can also be employed.

なお、本発明に従うルーツ型ポンプは、例示の実施形態に係る具体的な記述によって何等限定的に解釈されるものでは決してなく、本発明が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、またそのような実施の態様が、本発明の主旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることが、理解されるべきである。   Note that the Roots pump according to the present invention is not to be construed as being limited in any way by the specific description according to the exemplary embodiment, and the present invention is not limited to various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art. It should be understood that the present invention can be carried out in modes to which improvements and the like are added, and that all such modes are within the scope of the present invention without departing from the gist of the present invention. It should be.

例えば、例示のロータ20は、三葉形状とされているが、これに代えて、公知の二葉形状(ひょうたん形状)のローターや、四葉形状、或いはそれ以上の形状のロータ等も採用可能であり、更に、単段のポンプ及び多段のポンプの何れにも、具体化可能である。   For example, the illustrated rotor 20 has a trilobal shape, but instead of this, a known two-lobed (gourd-shaped) rotor, a four-lobed rotor, or a rotor having a shape larger than that can also be adopted. Furthermore, the present invention can be embodied in either a single-stage pump or a multi-stage pump.

また、例示の実施形態においては、一対のロータ20,20のうちの一方のロータの回転軸34が動力軸とされて、プーリ16によって回転駆動せしめられることにより、一対のロータ20,20が共動して逆方向に回転せしめられるようになっているが、それら一対のロータ20,20のそれぞれの回転軸が動力軸とされて、それぞれのロータ20,20が互いに逆方向に回転駆動せしめられるようにすることも可能である。   In the illustrated embodiment, the rotation shaft 34 of one rotor of the pair of rotors 20 and 20 is used as a power shaft and is driven to rotate by the pulley 16 so that the pair of rotors 20 and 20 are shared. The rotary shafts of the pair of rotors 20 and 20 are used as power shafts, and the rotors 20 and 20 are driven to rotate in opposite directions. It is also possible to do so.

さらに、例示のケーシング10にあっては、その浅底箱体形状のケーシング半体10a,10bを重ね合わせることによって、内部にロータ室22が形成されるようになっているが、単に、箱体形状としたケーシング本体の開口部を板状の蓋体にて閉塞してなる構造も採用可能であり、内部に目的とするロータ室が形成される限りにおいて、各種のケーシング構造を採用することが可能である。   Further, in the illustrated casing 10, the rotor chamber 22 is formed inside by superimposing the shallow box-shaped casing halves 10 a and 10 b. It is also possible to adopt a structure in which the opening of the casing body having a shape is closed with a plate-like lid, and various casing structures can be adopted as long as the target rotor chamber is formed inside. Is possible.

10 ケーシング 10a,10b ケーシング半体
12 吸入管 14 吐出管
16 プーリ 20 ロータ
22 ロータ室 22a,22b 内部空所
24 吸入口 26 吐出口
24a,24b,26a,26b 連通部
30 入口側整流手段 30a,30b 入口側突起
32 出口側整流手段 32a,32b 出口側突起
34 回転軸 36 タイミングギア
38 ベアリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Casing 10a, 10b Casing half body 12 Intake pipe 14 Discharge pipe 16 Pulley 20 Rotor 22 Rotor chamber 22a, 22b Internal space 24 Inlet 26 Outlet 24a, 24b, 26a, 26b Communication part 30 Inlet side rectification means 30a, 30b Inlet side protrusion 32 Outlet side rectifying means 32a, 32b Outlet side protrusion 34 Rotating shaft 36 Timing gear 38 Bearing

Claims (10)

吸入口及び吐出口を備え、内部がロータ室とされてなるケーシングと、かかるロータ室内に、回転軸が互いに平行となるように収容された、互いに噛合して逆方向に回転せしめられる一対のロータとを有し、それらロータの回転に伴って前記吸入口から前記ロータ室内に導入される流体を前記吐出口から吐出するようにしたルーツ型ポンプにおいて、
前記吸入口を前記一対のロータの回転軸間に位置するように前記ケーシングに設ける一方、該吸入口から導入される流体を分割し、該一対のロータの各々と該ケーシングのロータ室内周面との間に形成される空間に、その分割した流体をそれぞれ導く入口側整流手段を、該ケーシング内の前記吸入口側部位に配設したことを特徴とするルーツ型ポンプ。
A casing having a suction port and a discharge port and having a rotor chamber inside, and a pair of rotors housed in the rotor chamber so that their rotation axes are parallel to each other and meshed with each other and rotated in opposite directions A roots-type pump that discharges fluid introduced from the suction port into the rotor chamber as the rotor rotates from the discharge port.
The suction port is provided in the casing so as to be positioned between the rotation shafts of the pair of rotors, while the fluid introduced from the suction port is divided, and each of the pair of rotors and the rotor inner circumferential surface of the casing A roots type pump characterized in that an inlet side rectifying means for guiding the divided fluids is disposed in a space formed between the suction port side portions in the casing.
前記ケーシングのロータ室内周面に対して、前記吸入口が滑らかな曲面をもって接続されている請求項1に記載のルーツ型ポンプ。   The Roots-type pump according to claim 1, wherein the suction port is connected with a smooth curved surface to a circumferential surface of the rotor in the casing. 前記入口側整流手段が三角形状の横断面形状を有し、その頂角が前記吸入口側に位置するように配設されている請求項1又は請求項2に記載のルーツ型ポンプ。   The Roots type pump according to claim 1 or 2, wherein the inlet side rectifying means has a triangular cross-sectional shape and is arranged so that the apex angle is located on the inlet side. 前記吐出口が前記吸入口に対向するように前記ケーシングに対して配設されてなると共に、前記一対のロータの各々と前記ケーシングのロータ室内周面との間に形成される空間からそれぞれ吐出される流体を前記吐出口に導く出口側整流手段が、前記ケーシング内の該吐出口側部位に配設されている請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のルーツ型ポンプ。   The discharge port is disposed with respect to the casing so as to face the suction port, and is discharged from a space formed between each of the pair of rotors and a rotor inner circumferential surface of the casing. The roots type pump according to any one of claims 1 to 3, wherein an outlet side rectifying means for guiding a fluid to be discharged to the discharge port is disposed at the discharge port side portion in the casing. 前記ケーシングのロータ室内周面に対して、前記吐出口が滑らかな曲面をもって接続されている請求項4に記載のルーツ型ポンプ。   The Roots-type pump according to claim 4, wherein the discharge port is connected with a smooth curved surface to a circumferential surface of a rotor chamber of the casing. 前記出口側整流手段が三角形状の横断面形状を有し、その頂角が前記吐出口側に位置するように配設されている請求項4又は請求項5に記載のルーツ型ポンプ。   The Roots-type pump according to claim 4 or 5, wherein the outlet-side rectifying means has a triangular cross-sectional shape and is arranged so that an apex angle thereof is located on the discharge port side. 前記ロータが、三葉形状を有している請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のルーツ型ポンプ。   The roots type pump according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotor has a trilobal shape. 前記一対のロータの回転軸に、タイミングギアがそれぞれ設けられ、それらタイミングギアの係合によって、該一対のロータが連動して互いに逆方向に回転せしめられるようになっている請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載のルーツ型ポンプ。   The timing gears are respectively provided on the rotation shafts of the pair of rotors, and the pair of rotors are rotated in opposite directions in conjunction with each other by engagement of the timing gears. The roots type pump according to any one of 7. 前記タイミングギアが、前記ハウジング内にそれぞれ配設せしめられている請求項8に記載のルーツ型ポンプ。   The roots type pump according to claim 8, wherein the timing gears are respectively disposed in the housing. 前記回転軸の少なくとも一方に、回転駆動手段が取り付けられて、該回転駆動手段にて該少なくとも一方の回転軸が回転駆動せしめられる請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載のルーツ型ポンプ。
The roots type according to any one of claims 1 to 9, wherein a rotation drive unit is attached to at least one of the rotation shafts, and the rotation drive unit rotates the at least one rotation shaft. pump.
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