JP2635406B2 - オイルフリースクリュ式ポンプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ロータ室に油を注入しないオイルフリース
クリュ式ポンプ装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、互いに噛み合う雌雄一対のスクリュロータを回
転可能に収納したポンプ本体の上記スクリュロータの一
方を大小歯車を組合わせた増速手段を介してモータによ
り駆動するようにしたスクリュ式ポンプ装置が公知であ
る（特開昭54−42008号公報,USP4767284号公報）。そし
て、これらの装置では、上記モータのロータ軸はロータ
の両側の軸受により支えられた構造となっている。

一方、オイルフリースクリュ式ポンプ装置で、水冷式
モータを使用するものにあっては、第６図に示す冷却水
流路を備えたものが公知である。即ち、冷却水入口から
始まり、２つの流路に分岐した後、一方の流路はポンプ
本体、アフタークーラの水冷部を経て、他方の流路は油
クーラ、水冷モータの水冷部を経て、再度両流路が合流
して冷却水出口に至っている。

（発明が解決しようとする課題） 上記スクリュ式ポンプ装置ではモータのロータ軸は両
側を軸受で支持された構造となっている。このため、モ
ータを保守点検する場合、モータ全体を取り外して、分
解して行い、その後再度組立てを行う必要があり、保守
点検の作業が非常に煩雑になるという問題がある。

また、軸受部が多くなければ、それだけ潤滑系統も複
雑になるという問題がある。

さらに歯車軸とモータのロータ軸とが別個の物である
場合には芯出し作業が必要となり組立てに手間がかかる
という問題がある。

一方、第６図に示すように油クーラの水冷部からモー
タの水冷部を経由する冷却水流路を備えた装置では、冷
却水の水質が悪い場合、例えば、泥等を含んでいるよう
な場合には、流路の管内部を汚し、伝熱係数を悪くし、
さらにこの悪化が進行すると管を詰まらせ、モータの冷
却が不充分となる結果、モータの焼損という事態も起り
得るという問題がある。

本発明は、上記従来の問題点を課題としてなされたも
ので、保守，点検等に際し取扱い容易で、構造の単純化
を可能とし、さらにモータ焼損事故の防止を可能とした
オイルフリースクリュ式ポンプ装置を提供しようとする
ものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、第１発明は、互いに噛み
合う雌雄一体のスクリュロータを回転可能に収納した水
冷式のポンプ本体の上記スクリュロータの一方を大小歯
車を組合わせた増速手段を介してモータにより駆動する
ように形成したオイルフリースクリュ式ポンプ装置にお
いて、上記増速手段の駆動側歯車の軸を、上記ポンプ本
体とは反対側に延長して、かつ上記軸の軸受のみにより
支持した片持ち状態で張出させて、この張出し部を上記
モータのロータ軸とし、上記増速手段の一方の側に上記
ポンプ本体、他方の側に上記モータを配置して形成し
た。

また、第２発明は、上記ポンプ本体の吐出口側には水
冷式アフタークーラを備えた吐出流路が続き、上記スク
リュロータの軸受，軸封部等の上記ポンプ本体内の給油
箇所には水冷式油クーラを備えた油循環流路が通り、上
記モータが水冷式であって、冷却水の流路が上記油クー
ラまたは上記アフタークーラを経て上記モータの水冷部
を通り、かつ上記油クーラまたはアフタークーラの水冷
部の入口部と出口部とを直結するバイパス流路を有する
ものとして形成した。

（作用） 上記のように構成することにより、第１発明において
は、モータ軸は歯車部の軸受により片持ち状態で支持さ
れ、モータのロータ軸の軸受、および歯車軸とロータ軸
との間のカップリングが不要となり、モーターロータの
組付けは歯車軸にモーターロータを取付けるだけで済む
ようになる。

さらに、増速手段を挟んで両側に重量物であるポンプ
本体とモータとを振り分けて配置したので、機械の重量
バランスが良好となり回転機械として安定度が向上す
る。また、増速手段に対するポンプ本体とモータの取付
けが、何等障害を伴わないので簡単に行えるとともに、
メンテナンス作業も容易に行えるようになる。

また、第２発明においてはモータの水冷部の上流側の
水冷部が管の詰りを起しても、バイパス流路によりモー
タの水冷部に充分な冷却水を送れるようになる。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面にしたがって説明す
る。

第１図は、第１発明に係るオイルフリースクリュ式ポ
ンプ装置を示し、互いに噛み合う雄雌一対のスクリュロ
ータ１を回転可能に収納した水冷式のポンプ本体２の上
記スクリュロータ１の一方の雄ロータを小歯車3,大歯車
４を組合わせた増速手段５を介して、モータ６により駆
動するように形成してある。

さらに詳説すれば、雌雄スクリュロータ１は、一方が
吸込口７に、他方が吐出口８に開口したロータ室内に収
納してあり、それぞれのロータ軸端に取付けて噛合わさ
れた同期歯車９を介して同期回転可能に設けるととも
に、雄ロータの同期歯車９とは反対側の軸端部に小歯車
３が取付けある。また、ポンプ本体２内にはスクリュロ
ータ１部分を冷却するための水冷用ジャケット10が設け
てあり、吐出口８に続く吐出流路11にはアフタークーラ
12が設けてある。小歯車３と噛合う大歯車４の軸13は大
歯車４の両側の軸受14,15により支持されており、さら
にこれを第１図中右方の軸受15を超えて、張出させて、
この張出し部にモーターロータ16を片持ち状態で支持さ
せてある。そして、このポンプ装置は、増速手段５の一
方の側にポンプ本体２、他方の側にモータ６を配置した
構成となっている。

また、モータ６のケーシング17は外ケーシング18と内
ケーシング19とからなり、両者間に水冷用ジャケット20
を設けるとともに、内ケーシング19にモーターステータ
21が取付けてある。

さらに、増速手段５の下方は油溜め部22になってお
り、ここから油ポンプ23,油クーラ24を経て、ポンプ本
体２内の同期歯車9,軸受部等の給油箇所を通って、再度
油溜め部22に戻る油循環流路25が設けてある。

そして、増速手段５を介してモータ６によりスクリュ
ロータ１を回転させて、吸込口７より吸込んだガスを圧
縮しつつ吐出口８より吐出流路11へ吐出し、アフターク
ーラ12により吐出ガスの冷却を行うようになっている。
また、油溜め部22の油は油ポンプ23,油クーラ24を経て
ポンプ本体２内の同期歯車9,軸受部等の給油箇所を通っ
て再度油溜め部22に戻し循環使用するようにしてある。

さらに、上記のように構成することにより、ロータ軸
としての軸13の第１図中右端における軸受をなくして、
モータ６の分解を容易にし、軸受への給油を不要とし、
モーターコア長さを変更し易く容易に装置の容量アップ
ができるようにしてある。

第２図，第３図は第２発明の第１実施例に係るオイル
フリースクリュ式ポンプ装置を示し、第１図に示す装置
とは、新たに冷却水流路を示してある点を除き他は実質
的に同一であり、互いに対応する部分には同一番号を付
して説明を省略する。

即ち、本実施例では、冷却水入口からポンプ本体２の
水冷用ジャケット10,アフタークーラ12の水冷部を通っ
て冷却水出口に至る冷却水流路26と上記冷却水入口から
油クーラ24の水冷部、モータ６の水冷用ジャケット20を
通って上記冷却水出口に至るとともに、油クーラ24の水
冷部入口部と出口部とを直結するバイパス流路27を備え
た冷却水流路28とが設けてある。

そして、斯る構成により油クーラ24の水冷部の管が詰
まって、管内の水の流れが減ってきても、バイパス流路
27によってモータ６の水冷用ジャケット20に充分な水を
供給するようにしてある。

第４図，第５図は第２発明の第２実施例に係るオイル
フリースクリュ式ポンプ装置を示し、第２図，第３図と
は、冷却水流路を除き、他は実質的に同一であり、互い
に対応する部分には同一番号を付して説明を省略する。

即ち、本実施例では、冷却水入口からポンプ本体２の
水冷用ジャケット10,油クーラ24の水冷部を通って冷却
水出口に至る冷却水流路29と、上記冷却水入口からアフ
タークーラ12の水冷部、モータ６の水冷用ジャケット10
を通って上記冷却水出口に至るとともに、アフラークー
ラ12の水冷部の入口部と出口部とを直結するバイパス流
路31を備えた冷却水流路31とが設けてある。

そして、上記同様にアフタークーラ12の水冷部の管が
詰まって、管内の水の流れが減少してきても、バイパス
流路30によってモータ６の水冷用ジャケット10に充分な
水を供給するようにしてある。

なお、上記実施例では第１図に示す片持ち状態で支持
されたモータ軸を備えたポンプ本体29を用いたものを示
したが油クーラ24,アフタークーラ12の水冷部のバイパ
ス流路27,30を設けた冷却水流路は上記ポンプ本体２に
限られず、オイルフリースクリュ式ポンプ装置全般に適
用できるものである。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように、第１発明によれば、
互いに噛み合う雌雄一対のスクリュロータを回転可能に
収納した水冷式のポンプ本体の上記スクリュロータの一
方を大小歯車を組合わせた増速手段を介してモータによ
り駆動するように形成したオイルフリースクリュ式ポン
プ装置において、上記増速手段の駆動側歯車の軸を、上
記ポンプ本体とは反対側に延長して、かつ上記軸の軸受
のみにより支持した片持ち状態で張出させて、この張出
し部を上記モータのロータ軸とし、上記増速手段の一方
の側に上記ポンプ本体、他方の側に上記モータを配置し
て形成してある。

このため、モータ部の分解が簡単にでき、保守，点検
が容易となり、軸受部，ロータ軸と歯車軸との間のカッ
プリングを減少させることができ、これらの減少により
潤滑系統が簡素化され、定期的な給油作業の負担も軽減
化されるとともに、ロータ軸と歯車軸の芯出し作業が不
要となり、かつモーターコア長さを変更して装置の容量
アップも可能になる等の効果を奏する。

また、第２発明によれば、ポンプ本体の吐出口側には
水冷式アフタークーラを備えた吐出流路が続き、スクリ
ュロータの軸受，軸封部等の上記ポンプ本体内の給油箇
所には水冷式油クーラを備えた油循環流路が通り、モー
タが水冷式であって、冷却水の流路が上記油クーラまた
は上記アフタークーラを経て上記モータの水冷部を通
り、かつ上記油クーラまたはアフタークーラの入口部と
出口部とを直結するバイパス流路を有するものに形成し
てある。

このため、冷却水の水質が悪く、充分に保守，点検を
行わない場合に油クーラ，アフタークーラの水冷部の管
内部に汚れ、詰まりが生じても、バイパス流路によりモ
ータの水冷用ジャケットに十分な冷却水を送りモータ焼
損の防止が可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明に係る装置の全体構成図、第２図は第
２発明の第１実施例に係る装置の全体構成図、第３図は
第２図に示す装置の冷却水系統図、第４図は第２発明の
第２実施例に係る装置の全体構成図、第５図は第４図に
示す装置の冷却水系統図、第６図は従来の装置の冷却水
系統図である。 １……スクリュロータ、２……ポンプ本体、３……小歯
車、４……大歯車、５……増速手段、６……モータ、８
……吐出口、11……吐出流路、12……アフタークーラ、
13……軸、14,15……軸受、24……油クーラ、25……油
循環流路、26,28,29,31……冷却水流路、27,30……バイ
パス流路。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに噛み合う雌雄一対のスクリュロータ
   を回転可能に収納した水冷式のポンプ本体の上記スクリ
   ュロータの一方を大小歯車を組合わせた増速手段を介し
   てモータにより駆動するように形成したオイルフリース
   クリュ式ポンプ装置において、上記増速手段の駆動側歯
   車の軸を、上記ポンプ本体とは反対側に延長して、かつ
   上記軸の軸受のみにより支持した片持ち状態で張出させ
   て、この張出し部を上記モータのロータ軸とし、上記増
   速手段の一方の側に上記ポンプ本体、他方の側に上記モ
   ータを配置して形成したことを特徴とするオイルフリー
   スクリュ式ポンプ装置。
2. 【請求項２】上記ポンプ本体の吐出口側には水冷式アフ
   タークーラを備えた吐出流路が続き、上記スクリュロー
   タの軸受，軸封部等の上記ポンプ本体内の給油箇所には
   水冷式油クーラを備えた油循環流路が通り、上記モータ
   が水冷式であって、冷却水の流路が上記油クーラまたは
   上記アフタークーラを経て上記モータの水冷部を通り、
   かつ上記油クーラまたはアフタークーラの水冷部の入口
   部と出口部とを直結するバイパス流路を有するものであ
   ることを特徴とする請求項（１）に記載のオイルフリー
   スクリュ式ポンプ装置。