JP4229385B2 - ポンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、並設された２台の回転ポンプが両ポンプの前方に配置された１台の電動機によりベルト駆動手段を介して共に駆動されるポンプ装置に関する。

上記ポンプ装置は、例えば印刷機に使用されており、その一方の回転ポンプが、圧縮空気を印刷機に供給するブロワーに利用されている。他方の回転ポンプは、用紙を吸着するための印刷機の吸着パッド内の空気等を吸引、排除する真空ポンプとして利用されている。
ところで、上記ブロワ−として利用される回転ポンプから吐き出される空気等の気体は、回転ポンプ内で圧縮等されて、高温になる。特に、印刷機に使用される回転ポンプは、用紙にオイルが付着するのを嫌うために、無給油式のポンプが使用され、その無給油式のポンプから吐き出される圧縮気体は、約１００℃の高温となる。このような高温となった気体を印刷機の用紙ハンドリング手段等にそのまま供給した場合には、その用紙ハンドリング手段によりハンドリングされる用紙が高温の気体でカール等してしまう。
そのため、上記ポンプ装置においては、アフタークーラーをポンプ装置に並べて備えて、ブロワーに利用される回転ポンプから吐き出される高温の気体を、アフタークーラー内を循環、通過させて冷却した後、上記印刷機の用紙ハンドリング手段等に供給している。

しかしながら、上記アフタークーラーを備えたポンプ装置は、アフタークーラーをポンプ装置とは別途並べて備えた分、その設置スペースが増してしまった。そのために、そのアフタークーラーを備えたポンプ装置は、複雑な構造の印刷機内等の限られたスペースに設置することが、困難であった。

このような課題を解消可能なポンプ装置としては、特開平０６−８８５７１号公報記載のアフタークーラーを備えたポンプ装置がある。このポンプ装置では、回転ポンプ後端に備えられた回転ポンプと共に回転する冷却ファンから送り出される冷気を、冷気ファン周囲を覆うようにして備えられたアフタークーラー周囲を循環、通過させた後、その冷気を回転ポンプ周囲を循環、通過させる構造をしている。
このポンプ装置においては、上記冷却ファン周囲に、保護カバーに代えて、アフタークーラーを備えた構造をしているために、そのアフタークーラーの設置スペースを別途新たに設ける必要を無くすことができる。そして、そのアフタークーラーを備えたポンプ装置を、小型化して、印刷機等の狭いスペースに容易かつ的確に設置できる。
特開平０６−８８５７１号公報

しかしながら、上記ポンプ装置においては、その冷却ファンから送り出された冷気が、アフタークーラー周囲を循環、通過した際に、そのアフタークーラー内を循環、通過する高温の気体により暖められて、その温度が上昇してしまった。そのために、その後に、そのアフタークーラー周囲を循環、通過して暖められた冷気を回転ポンプ周囲を循環、通過させて、その冷気により回転ポンプを冷却した際には、その温度が上昇した冷気では、回転ポンプを効率よく的確に冷却できなかった。その結果、回転ポンプが高温となって、そのポンプのベーンやベアリング等の寿命が短縮化してしまった。

本発明は、このような課題を解消可能な、アフタークーラーを備えたポンプ装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のポンプ装置は、並列に並ぶ２台の回転ポンプが１台の電動機によりベルト駆動手段を介して共に駆動されるポンプ装置であって、前記２台の回転ポンプと１台の電動機とが前記ベルト駆動手段を介して互いに対向させて配置されたポンプ装置において、
前記２台の回転ポンプ近くのベルト駆動手段の上部及び左右の外側部分に、回転ポンプから吐き出される高温の圧縮流体を循環、通過させて、その圧縮流体を冷却するためのアフタークーラーが、ベルト駆動手段外側を覆うようにして備えられて、前記回転ポンプの後端に備えられた回転ポンプと共に回転する冷却ファンから送り出される冷気が、回転ポンプ周囲を通過して、前記アフタークーラー周囲に突き当たるように構成されたことを特徴としている。

このポンプ装置においては、回転ポンプの後端に備えられた回転ポンプと共に回転する冷却ファンから送り出される冷気が、先ず、回転ポンプ周囲を循環、通過する。そのために、そのアフタークーラー内を循環、通過する高温の圧縮流体により加熱される前の、充分な低温状態にある冷気により、回転ポンプが効率よく的確に冷却される。
次いで、その回転ポンプ周囲を循環、通過して、回転ポンプを冷却した冷気が、２台の回転ポンプ近くのベルト駆動手段の上部及び左右の外側部分に、ベルト駆動手段外側を覆うようにして備えられたアフタークーラー周囲に突き当たって、そのアフタークーラー周囲を、循環、通過する。そして、その冷気により、アフタークーラー内を循環、通過する回転ポンプから吐き出された高温の圧縮流体が冷却される。その際には、そのアフタークーラー周囲を循環、通過する冷気が、回転ポンプ周囲を循環、通過して、回転ポンプにより加熱されて、その温度が上昇した後であっても、その冷気が未だ、アフタークーラー内を循環、通過する高温の圧縮流体の温度よりも、充分に低温な状態にある。そのために、その冷気により、アフタークーラー内を循環、通過する高温の圧縮流体が効率よく的確に冷却される。

本発明のポンプ装置においては、アフタークーラーの一端を支持する第１ヘッダとアフタークーラーの他端を支持する第２ヘッダとがベルト駆動手段下方に設けられて、その第１ヘッダと第２ヘッダとに、アフタークーラーの圧縮流体吸入口と圧縮流体吐き出し口とがそれぞれ備えられた構造とすると良い。
そうした場合には、アフタークーラーの圧縮流体吸入口が備えられた第１ヘッダと圧縮流体吐き出し口が備えられた第２ヘッダとが、ベルト駆動手段下方の空隙箇所に配置されることになる。そして、その第１ヘッダと第２ヘッダとの設置スペースをポンプ装置周囲に新たに別途備える必要をなくして、ポンプ装置を小型化できる。

本発明のポンプ装置においては、電動機の後端に備えられた電動機と共に回転するサブ冷却ファンから送り出される冷気が、電動機周囲を通過して、アフタークーラー周囲に突き当たる構造とすると良い。
そうした場合には、回転ポンプ後端の冷却ファンから送り出される冷気に加えて、電動機後端のサブ冷却ファンから送り出される冷気が、電動機周囲を通過して、アフタークーラー周囲に突き当たることになる。そのために、冷却ファンから送り出される冷気に加えて、サブ冷却ファンから送り出される冷気が、アフタークーラー周囲を循環、通過することになる。そして、それらの冷却ファンとサブ冷却ファンとから送り出される両冷気により、アフタークーラー内を循環、通過する高温の圧縮流体が効率よく的確に冷却される。

本発明のポンプ装置によれば、回転ポンプの後端に備えられた回転ポンプと共に回転する冷却ファンから送り出される充分に低温の冷気により、回転ポンプを効率よく的確に冷却できる。
それと共に、その回転ポンプ周囲を循環、通過して、回転ポンプを冷却した冷気であって、アフタークーラー内を循環、通過する高温の圧縮流体の温度よりも充分に低温な状態にある冷気により、アフタークーラー内を循環、通過する高温の圧縮流体を効率よく的確に冷却できる。
さらに、ベルト駆動手段周囲を覆う保護カバーに代えて、アフタークーラーをベルト駆動手段周囲に該手段周囲を覆うようにして備えて、アフタークーラーを備えた分、ポンプ装置が大型化するのを防ぐことができる。

次に、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
図１ないし図４は本発明のポンプ装置の好適な実施の形態を示し、図１はその平面図、図２はその側面図、図３はそのアフタークーラー周辺の正面図、図４はそのアフタークーラーをベルト駆動手段周囲から除去した状態の平面図である。以下に、このポンプ装置を説明する。

図において、１０は、ベーンポンプ等の回転ポンプである。回転ポンプ１０は、図１や図４に示したように、ベース２０の右側端部に２台並列に並べて搭載されている。
ベース２０の左側端部には、電動機３０が１台搭載されている。そして、２台の回転ポンプ１０の前方に、１台の電動機３０が配置されている。
回転ポンプ１０と電動機３０とは、図４に示したように、ベルト駆動手段４０を介して、互いに連結されていて、１台の電動機３０により２台の回転ポンプ１０を共に回転駆動させることができる構造をしている。ベルト駆動手段４０は、図３と図４に示したように、電動機の駆動軸３２に嵌着された駆動プーリ４２と、回転ポンプの回転軸１２に嵌着された従動プーリ４４と、それらのプーリ周囲に架け渡されたタイミングベルト４６とから構成されている。
以上の構成は、従来のポンプ装置と同様であるが、図の回転ポンプ装置では、図１と図２に示したように、２台の回転ポンプ１０と電動機３０との間に存在するベルト駆動手段４０の周囲に、ブロワーとして使用される一方の回転ポンプ１０から吐き出される高温の圧縮空気等の圧縮流体を循環、通過させて、その圧縮流体を冷却するためのアフタークーラー５０が、ベルト駆動手段４０周囲を覆うようにして備えられている。そして、回転ポンプ１０の後端に突出する回転ポンプの回転軸１２に嵌着された回転ポンプ１０と共に回転する冷却ファン１４から送り出される冷気が、回転ポンプ１０周囲を通過して、その先方のアフタークーラー５０周囲に突き当たるように構成されている。具体的には、冷却ファン１４周囲を覆うファンカバー１５が、冷却ファン１４から送り出される冷気を、回転ポンプ１０周囲を循環、通過させて、アフタークーラー５０周囲に突き当てるガイドの役目を果たしている。アフタークーラー５０は、ベルト駆動手段４０の周囲を覆う保護カバーの役目を果たしている。

アフタークーラー５０は、図３に示したように、ベルト駆動手段４０下方の左側に備えられたボックス状の第１ヘッダ５２と、ベルト駆動手段４０下方の右側に備えられたボックス状の第２ヘッダ５４と、それらの第１、第２ヘッダ５２、５４に亙って２重に並べて架け渡された逆Ｕ字状をした複数本のパイプ５６とから構成されている。パイプ５６は、熱伝導性の良好な、例えばアルミニュウムを用いて形成されている。第１ヘッダ５２側面には、圧縮流体吸入口５３が設けられている。第２ヘッダ５４側面には、圧縮流体吐き出し口５５が設けられている。そして、ブロワーとして使用される回転ポンプ１０から吐き出された圧縮流体が、回転ポンプ１０上面に搭載された圧縮流体の持つ騒音を除去する消音ケース１６内及び連結パイプ１８内等を通して、圧縮流体吸入口５３から第１ヘッダ５２内に流入するように構成されている。第１ヘッダ５２内に流入した圧縮流体は、該第１ヘッダ内と連通する複数本のパイプ５６内を通って、第２ヘッダ５４内に流出するように構成されている。第２ヘッダ５４内に流出した圧縮流体は、圧縮流体吐き出し口５５から印刷機等に供給されるように構成されている。

図１ないし図４に示したポンプ装置は、以上のように構成されていて、このポンプ装置においては、回転ポンプ１０の後端に備えられた回転ポンプ１０と共に回転する冷却ファン１４から送り出される充分な低温状態にある冷気を、ファンカバー１５をガイドに用いて、先ず、回転ポンプ１０周囲を循環、通過させて、回転ポンプ１０を効率よく的確に冷却できる。実験によれば、上記冷却ファン１４から送り出されて回転ポンプ１０周囲を循環、通過する冷気により、回転ポンプ１０の温度が１０℃以上確実に低下することが、確認された。
次いで、そのファンカバー１５をガイドに用いて、回転ポンプ１０周囲を循環、通過させて、回転ポンプ１０を冷却した冷気を、その先方の、２台の回転ポンプ１０と電動機３０との間に存在するベルト駆動手段４０の周囲に、ベルト駆動手段４０周囲を覆うようにして備えられたアフタークーラー５０の複数本のパイプ５６周囲に突き当てることができる。そして、その回転ポンプ１０周囲を循環、通過して、回転ポンプ１０の熱を奪って、その温度が上昇した冷気であって、アフタークーラー５０内を循環、通過する１００℃等の高温の圧縮流体の温度よりも、未だ充分に低温な状態にある冷気により、アフタークーラー５０の複数本のパイプ５６内を循環、通過する回転ポンプ１０から吐き出された高温の圧縮流体を、熱伝導性の良好なアルミニュウム製などのパイプ５６周壁を介して、効率よく的確に冷却できる。また、それに加えて、アフタークーラー５０の複数本のパイプ５６周囲を流れる外気により、その複数本のパイプ５６内を循環、通過する回転ポンプ１０から吐き出された高温の圧縮流体を効率よく的確に冷却できる。さらに、ベルト駆動手段４０中の、プーリ４２、４４及びタイミングベルト４６が回転するのに伴って、アフタークーラー５０内側の空気が撹拌されて、その空気とアフタークーラー５０との接触性が向上し、アフタークーラー５０の冷却力が高められる。実験によれば、回転ポンプ１０から吐き出される圧縮空気が例えば１００℃の場合には、アフタークーラー５０の第２ヘッダ５４側面の流体吐き出し口５５から吐き出される圧縮空気の温度が、５０〜６０℃に確実に低下することが、確認された。

また、このポンプ装置においては、アフタークーラー５０の複数本のパイプ５６の一端を支持する第１ヘッダ５２とアフタークーラー５０の複数本のパイプ５６の他端を支持する第２ヘッダと５４とがベルト駆動手段４０下方の左側と右側とにそれぞれに設けられている。そして、その第１ヘッダ５２側面と第２ヘッダ５４側面とに、アフタークーラーの圧縮流体吸入口５３と圧縮流体吐き出し口５５とがそれぞれ備えられている。
そのために、アフタークーラー５０の圧縮流体吸入口５３が備えられた第１ヘッダ５２と圧縮流体吐き出し口５５が備えられた第２ヘッダ５４とが、ベルト駆動手段４０下方の空隙箇所に配置されることになる。そして、その第１ヘッダ５２と第２ヘッダ５４との設置スペースを新たにポンプ装置周囲に別途備える必要がなくなって、ポンプ装置を小型化できる。

このポンプ装置においては、図１に示したように、電動機３０の後端に備えられた電動機の駆動軸３２と共に回転するサブ冷却ファン３４から送り出される冷気が、サブ冷却ファン３４周囲を覆うファンカバー３５等にガイドされて、電動機３０周囲を通過して、その先方の電動機３０と２台の回転ポンプ１０との間のベルト駆動手段４０周囲に該手段周囲を覆うようにして備えられたアフタークーラー５０の複数本のパイプ５６周囲に突き当たるように構成すると良い。
そうした場合には、回転ポンプ１０後端の冷却ファン１４から送り出される冷気に加えて、電動機３０後端のサブ冷却ファン３４から送り出される冷気を、電動機３０周囲を循環、通過させて、その電動機３０を冷却した後に、アフタークーラー５０の複数本のパイプ５６周囲に突き当てることができる。そして、冷却ファン１４から送り出される冷気に加えて、サブ冷却ファン３４から送り出される冷気を、アフタークーラー５０の複数本のパイプ５６周囲を循環、通過させて、それらの冷却ファン１４とサブ冷却ファン３４とから送り出される両冷気により、アフタークーラー５０の複数本のパイプ５６内を循環、通過する高温の圧縮流体を効率よく的確に冷却できる。

本発明のポンプ装置は、並列に並ぶ２台の回転ポンプが１台の電動機によりベルト駆動手段を介して共に駆動されるポンプ装置であって、その一方の回転ポンプがブロワーに使用される印刷機用のポンプ装置等に広く有効利用可能である。

本発明のポンプ装置の一部破断平面図である。 本発明のポンプ装置の一部破断側面図である。 本発明のポンプ装置のアフタークーラー周辺の正面図である。 本発明のポンプ装置のアフタークーラーを除去した状態の一部破断平面図である。

符号の説明

１０ 回転ポンプ
１４ 冷却ファン
３０ 電動機
３４ サブ冷却ファン
４０ ベルト駆動手段
５０ アフタークーラー
５２ 第１ヘッダ
５３ 圧縮流体吸入口
５４ 第２ヘッダ
５５ 圧縮流体吐き出し口

Claims (3)

1. 並列に並ぶ２台の回転ポンプが１台の電動機によりベルト駆動手段を介して共に駆動されるポンプ装置であって、前記２台の回転ポンプと１台の電動機とが前記ベルト駆動手段を介して互いに対向させて配置されたポンプ装置において、
   前記２台の回転ポンプ近くのベルト駆動手段の上部及び左右の外側部分に、回転ポンプから吐き出される高温の圧縮流体を循環、通過させて、その圧縮流体を冷却するためのアフタークーラーが、ベルト駆動手段外側を覆うようにして備えられて、前記回転ポンプの後端に備えられた回転ポンプと共に回転する冷却ファンから送り出される冷気が、回転ポンプ周囲を通過して、前記アフタークーラー周囲に突き当たるように構成されたことを特徴とするポンプ装置。
2. 前記アフタークーラーの一端を支持する第１ヘッダとアフタークーラーの他端を支持する第２ヘッダとが前記ベルト駆動手段下方に設けられて、その第１ヘッダと第２ヘッダとに、アフタークーラーの圧縮流体吸入口と圧縮流体吐き出し口とがそれぞれ備えられたことを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。
3. 前記電動機の後端に備えられた電動機と共に回転するサブ冷却ファンから送り出される冷気が、電動機周囲を通過して、前記アフタークーラー周囲に突き当たるように構成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のポンプ装置。

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