JP4887471B2

JP4887471B2 - 複合組立式ロ−タ−を有するロ−タリ−ポンプ

Info

Publication number: JP4887471B2
Application number: JP2006236645A
Authority: JP
Inventors: 整治山根
Original assignee: 整治山根
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2026-08-07
Also published as: JP2008038880A

Description

円形状歯形を硬質の鋼材を使用し、ロ−タ−本体及びケ−シングを鋼材を用いて製作すれば、油潤滑のエア−コンプレッサ−、或は油圧ポンプの技術分野、ロ−タ−本体本体をステンレス材を使用して円形状歯形を清潔なテフロン系材質選択して複合組立式ロ−タ−としてステンレス製ケ−シング内に収納すれば薬品、食品等の輸送用ポンプの分野、円形状歯形を炭素系材質を用いて組立式ロ−タ−を構成すれば、無給油真空ポンプ、無給油コンプレッサ−の技術分野等、広い技術分野に跨るロ−タリ−ポンプの発明である。

従来の二軸式のロ−タリ−ポンプに於いては、ポンプ作用を行うロ−タ−は、噛み合う歯形と軸が結合される本体が、一体型でル−ツ型ポンプと謂れる型式、或はスクリュウ−式と謂れる型式で何れも歯形自体がロ−タ−本体で軸に結合されている、又ロ−タリ−無給油真空ポンプは、ベ−ンポンプと謂れる型式で遠心力で、変心軸のロ−タ−より遠心方向に出入りするカ−ボン材質のベ−ンを有して、其のベ−ンの回転運動によるポンプ作用で無給油の真空ポンプ、或はコンプレッサ−として使用される型式がある

梶原滋美著ポンプとその使用法丸善株式会社発行

従来の技術は上述した様に、無給油真空ポンプの場合、遠心力でカ−ポンベ−ンがケ−シング内周面を高速摺動する為に、その摩擦力でポンプの目的負荷比例して、ポンプ内周面の温度は上昇し、１００度を超える高温となる、従って外壁温度を極力さげる必要がある更に高真空力を得る為には、更にポンプ作動室内は圧力の漏洩を防ぐ為にロ−タ−、ベ−ン等、ケ−シング間との隙間を極力小さく、しなければ達成出来ない、此の事は焼き付き故の原因となる事からベ−ンポンプに於いては、極めて困難である。又カ−ボンの摩耗粉も、配管経路内の汚れとなり管路内に精密機器が組み込まれている場合、出来るだけ清浄なガス体を送る事を主とする場合は、不都合となる、同時にベ−ンの激しい摩耗で、ポンプ性能の低下、ベ−ンの比較的短期間での交換を余儀なくされる不都合も生ずる、又ベ−ンポンプは、設計上容量の大きさの制約がある。上述の発熱の問題から内径の増加、長さ方向の寸法増加は熱膨張による焼き付きの危険がある為である。
ル−ツ式ポンプの場合、無給油式真空ポンプの場合或は、コンプレッサ−の設計製作上繭型ロ−タ−は相手ロ−タ−と接触しない様、隙間を設ける、接触よる焼き付き事故を防ぐ為で従って、高真空ポンプ、或は高圧コンプツサ−とする事は難しい。

課題を解決する為の手段

上記の問題、課題を解決する為に、本発明に於いては、特に無給油真空ポンプ、無給油コンプレッサ−に於いて、ロ−タ−は、円形状歯形を自己潤滑性のある炭素系カ−ボン材質複合樹脂、を選択、補強を兼ねて取付側板をロ−タ−に精密に集合する為、それぞれ結合溝に精密に組み合わされ、内装ボルト、取付ボルトによって緩みの無い強固な複合組立式ロ−タ−を構成する、更に片側の取付ボルト、取付側板を外すことで、容易に円形状歯形を取り出し交換ができ、点検、修理、も又容易に行われる構造的手段であって、円形状歯形はポンプの内周面の密接摺動、両側面との密接摺動が可能となり、且つ割れ、欠けの起き易いカ−ボン材質を強固に補強出来て激しい騒音もなく、激しい摩擦熱も起こさず、圧力漏洩を防ぎ、高性能の無給油真空ポンプ、無給油コンプレッサ−を製作する事ができる

発明の効果

上記の問題、課題を解決する為に、本発明に於いては、特に無給油真空ポンプ、無給油コンプレッサーに於いて、ローターは、円形状歯形を自己潤滑性のある炭素系カーボン材質複合樹脂、を選択、補強を兼ねて取付測板をローターに精密に集合する為、それぞれ結合溝に精密に組み合わされ、内装ボルト、取付ボルトによって緩みの無い強固な複合組立式ローターを構成する、更に片側の取付ボルト、取付側板を外すことで、円形状歯形のみを簡単に交換、修理が出来る構造的手段であって円形状歯形はポンプの内週面の密接摺動、両側面との密接摺動が可能となり、且つ割れ、欠けの起き易いカーボン材質を強固に補強出来て激しい騒音も無く、激しい摩擦熱も起こさず、圧力漏洩を防ぎ、高性能の無給油真空ポンプ、無給油コンプレッサーを製作する事が出来る。

発明の実施する為の最良の形態

以下発明の実施の形態を実施例にもとづき図面に就いて説明する。図Ｉの例図に於いて、複合組立式ロ−タ−と複合組立式ロ−タ−同士に於ける噛み合い組み合わせの場合の実施例で無給油式真空ポンプ、無給油式コンプレッサ−の場合の正面例図を示す。本例図はポンプの前面蓋を取り外した状態図である。２，はケ−シング、３，は円形状歯形でロ−タ本体、１，に取付側板、４，を、ボルト５，６，により組み付けされた、円形状歯形３個を有する組立式ロ−タ−が二組互いに噛み合い出来る形でケ−シング内に収納されている図である、矢印２０，２１，は、それぞの回転方向を示す。矢印２２，は吸入方向を示し二つの複合組立式ロ−タ−が回転して次々と円形状歯形と相対する凹部との噛み合いが交互に行われる事で吸入を行い、矢印２３、の方向に吐出しを行う。例図２は、本ポンプの横断面例図である。１９，はポンプ後部側面蓋、２，はケ−シング、４，は前面蓋、２は、ケ−シング、従軸、７，に伝達歯車、１７，を嵌合し、動力側軸１５，に伝達歯車０１８，が、嵌合して、複合組立ロ−タ−は、それぞれの軸と一体加工されたロ−タ−本体０結合されてあり同期回転出来得るごとく成っている。８，９，１０，１１，はボ−ルベァリング、１２，１３，は、ベァリングを押さえる蓋、１６，はポンプ室と伝達歯車室との隔壁。第３図に於いて複合組立式ロ−タ−と円形状歯形の構造図を示す、第４図に於いて円形状歯形の取付状態を示す。第３図断面図に於いて円形状歯形３，は螺子棒、２７、半月座板２５，ナット、２４，この３点の部品の集合を内装ボルト、と呼称する。
この内装ボルトに拠って、円形状歯形、３，はロ−タ−本体に取り付けられ、更に取付側板、４，４’，をボルト５，５’，に拠り取付られる、更に抜け止めを、兼ねて通しボルト、６，取り付ける事で、回転による遠心方向の力、同じく回転による横振れ力を、完全に押さえる事ができる強固な構造とする事が出来る。

第５図、の実施例図は複合組立式ロ−タ−とロ−タ−本体との噛み合い、噛み合わせの場合の応用例図である、この組み合わせに、よるポンプの場合、特にガス体用の高圧コンプレッサ−、或は液体用ポンプ、油圧ポンプとして、適切である、構造的な漏洩が減少する為である。第５図に於いて、第１図と同様ロ−タ−本体、は１．でこの場合従軸、７．と直結されて凹部のみ穿ってある、ロ−タ−本体のみで、動力側軸、１５、に直結されたのが、複合組立て式ロ−タ−で、主要なポンプ作用は、１５、動力側軸の複合組立式ロ−タ−にて行う複合組立式ロ−タ−は第１図の円形状歯形、取付側板は構造的な違いは無い、ロ−タ−本体は、動力側軸、従軸、とも同形であるので、伝達歯車により噛み合い回転は極めて平滑に行はれる。

本発明の複合組立式ポンプの前面蓋を取り外した状態の平面図第１図のポンプの横断面図本発明の複合組立式ロ−タ−の正面図とその、横断面図ロ−タ−本体に、円形状歯形が取付られた、部分詳細拡大図で取付側板を外した状態で内装ボルトが組み込まれた、状態を示す。ロ−タ−本体と複合組立式ロ−タ−との、組み合わせによるポンプの前面蓋を取り外した状態の平面例図。

符号の説明

１ロ−タ−本体１４ポンプ前蓋
２ケ−シング１５動力側軸
３円形状歯形１６隔壁
４取付側板１７伝達歯車
４’ 取付側板１８伝達歯車
５取付ボルト１９後部側面蓋
６取付通しボルト２０従軸回転方向矢印
７従軸２１動力軸回転方向矢印
８ボ−ルベァリング２２流体吸入方向矢印
９ボ−ルベァリング２３流体吐出方向矢印
１０ボ−ルベァリング２４ナット
１１ボ−ルベァリング２５半月座板
１２ベァリング止め蓋２６軸封
１３ベァリング止め蓋２７螺子棒

Claims

ポンプケーシング内に収納される、二軸のローターが互いに伝達歯車を介して、噛み合うローターが、外周部に整数個の同数の半円の凹部を互いに穿ち、合致して形成する歯形は円形状を有し、其の円形状歯形はローター本体の両側面から挟みこむ如く二枚の取付側板と内装取付ボルトで、着脱自在の如く組立て、複合組立式ローターと成して、二つのローターの凹部と円形歯形が、互いに噛み合い、それぞれ形成されるポンプ室を回転してポンプ作用する如く構成し、ポンプ前蓋を取り外した状態で円形状歯形の交換が出来る複合組立式ロータリーポンプの発明。