JP6078805B2 - パッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造 - Google Patents

Description

回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体や電動モータが、箱型の筐体に収納されることで設けられているパッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造に関する。

先に本出願人は、「真空ポンプやブロア等の負圧や正圧の空気圧を生じさせる空気圧装置と、その空気圧装置を複数収納できると共に閉鎖空間に収納することで防音する収納ボックスと、空気圧装置によって加熱された収納ボックス内を冷却すべく、その収納ボックス内で実質的に下方から上方への一方向へ流れる冷却用空気流を発生させる送風装置とを具備する」空気圧装置ステーション（特許文献１参照）を提案している。これによれば、「複数の空気圧装置を、集中的に収納して防音すると共に、好適に冷却して集中的に管理できる」という効果がある。

また、先に本出願人は、「パッケージが、冷却用空気の吸気口を備えるベース部と、回転ポンプ及び駆動装置が載置されると共に冷却用空気をパッケージの収納空間へ通気できるように開口部を備える載置棚部と、回転ポンプの回転軸に同軸に装着された遠心ファン式の羽根車及び送風用ケーシングを構成要素とするポンプ同軸ファンと、そのポンプ同軸ファンの排気が（パッケージ上部の）冷却ファンによって収納空間の少なくとも一部を迂回して吸引されるように、パッケージの一方の側壁部が二重構造に設けられると共にポンプ同軸ファンの排気が（その側壁部内へ）導入される連通口が形成された一方の側壁部の通気路とを具備する」パッケージ型の回転ポンプユニット（特許文献２参照）を提案している。これによれば、「外部から吸入される冷却用空気をより効率的に用い、より効率的な冷却を行うことができる」という効果がある。

しかしながら、この空気圧装置ステーション及びパッケージ型の回転ポンプユニットは、どちらも、ポンプ本体を冷却するための冷却用空気を、パッケージのベース部であって両側面からも吸気し、パッケージの上部に配された他の構成に比較して大きな一つの送風機によって上方へ排気する構成になっている。このため、冷却用空気が、横置きに載置されたポンプ本体の下側から上側へ流れることになり、そのポンプ本体を合理的に冷却することができなかった。すなわち、冷却用空気が、ポンプ本体の外周壁に突起して設けられた冷却用フィンの向きに沿って均一に流れることが難しく、通気抵抗を小さく抑制して効率良く冷却することが難しかった。

特開２００７−１２７１１４号公報（第１頁） 特開２０１２−２３７２１５号公報（第１頁）

パッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造に関して解決しようとする問題点は、従来のパッケージ型ユニットでは、冷却用空気が、横置きに載置されたポンプ本体の下側から上側へ流れるなど、そのポンプ本体を合理的に冷却することが難しいことにある。
そこで本発明の目的は、冷却用空気を合理的に流すことで通気抵抗を小さく抑制して効率良く冷却することができるパッケージ型回転ポンプユニット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。
本発明に係るパッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造の一形態によれば、回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体や電動モータを搭載した内側筐体が、箱型の外側筐体の中に収納され、前記回転ポンプ装置の構成要素の回転軸が前後方向に延びるように該構成要素が配されていると共に前記ポンプ本体の外表面に突起して前記回転軸と同方向に延びるように設けられた冷却用フィンを備え、前記外側筐体の前面壁に前記回転ポンプ装置の冷却用空気を導入するための冷却用吸気口が設けられ、該外側筐体の上面壁の後部に前記冷却用空気を排気する排気口が設けられ、該排気口の下側で前記内側筐体の後面部と前記外側筐体の後面部との間に形成された排気スペースが設けられ、前記内側筐体の後面部に、前記回転ポンプ装置の構成が配された設置用スペースから前記冷却用空気を前記排気用スペース及び前記排気口を介して排出する送風機を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るパッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造の一形態によれば、前記冷却用吸気口は、前記前面壁の前面に開口が設けられ、該開口から導入される前記冷却用空気の流れを曲げて案内すると共に遮音するように該開口から前記外側筐体の奥方向に間隔を置いて該開口に対応する遮蔽板部が設けられて構成されていることを特徴とすることができる。

また、本発明に係るパッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造の他の一形態によれば、回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体や電動モータを搭載した内側筐体が、箱型の外側筐体の中に収納され、前記回転ポンプ装置の構成要素の回転軸が前後方向に延びるように該構成要素が配されていると共に前記ポンプ本体の外表面に突起して前記回転軸と同方向に延びるように設けられた冷却用フィンを備え、前記外側筐体の前面壁に前記回転ポンプ装置の冷却用空気を導入するための冷却用吸気口が設けられ、該外側筐体の上面壁の後部に前記冷却用空気を排気する排気口が設けられ、前記回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体と電動モータとが、縦方向に重ねた位置に配されて該ポンプ本体の回転入力軸と該電動モータの回転出力軸が前方へ突出するように、前記内側筐体に設けられた上下段の棚部に載置され、プーリとベルトによる動力伝達機構によって前記回転出力軸から前記回転入力軸へ動力が伝達されることを特徴とする。

また、本発明に係るパッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造の一形態によれば、前記内側筐体に設けられた上下段の棚部が上中下段の三段に設けられ、該上段及び下段の棚部に前記ポンプ本体が載置されると共に該中段の棚部に前記電動モータが載置され、該電動モータの前方の位置に相当する前記外側筐体の前面壁の前面に前記冷却用吸気口の開口が設けられると共に前記遮蔽板部が設けられていることを特徴とすることができる。
また、本発明に係るパッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造の一形態によれば、複数台のパッケージ型回転ポンプユニットを隣接させて設置できるように、該パッケージ型回転ポンプユニットがモジュールユニットとして設けられるべく構成されていることを特徴とすることができる。

本発明に係るパッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造によれば、冷却用空気を合理的に流すことで通気抵抗を小さく抑制して効率良く冷却することができるという特別有利な効果を奏する。

本発明に係るパッケージ型回転ポンプユニットの形態例を示す正面側から見た斜視図である。 図１の形態例の内部を示すように側面壁と後面壁を取り外した状態の背面側から見た斜視図である。 図１の形態例の前面壁を取り外した状態の正面図である。 図１の形態例の側面壁を取り外した状態の側面図である。 図１の形態例の後面壁を取り外した状態の背面図である。 図１の形態例のＡ−Ａ線（図３）断面図である。 図１の形態例のＢ−Ｂ線（図３）断面図である。 図１の形態例のＣ−Ｃ線（図３）断面図である。 図１の形態例のＤ−Ｄ線（図３）断面図である。 図１の形態例のＥ−Ｅ線（図４）断面図である。 図１の形態例のＦ−Ｆ線（図４）断面図である。 図１の形態例のポンプ本体を取り外す際の状態を示す斜視図である。 図１のパッケージ型回転ポンプユニットをモジュールユニットとして複数用いた回転ポンプシステムの形態例を示す斜視図である。

以下、本発明に係るパッケージ型回転ポンプユニットの形態例を添付図面（図１〜１３）に基づいて詳細に説明する。
このパッケージ型回転ポンプユニット１０は、回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体１１や電動モータ１２を搭載した内側筐体２０が、箱型の外側筐体３０の中に収納されることで構成されている。この回転ポンプ装置とは、真空ポンプやブロアなどの空気圧装置として用いることができるものである。

そして、外側筐体３０の前面壁３１と上面壁３５とにおいて、回転ポンプ装置の構成要素を冷却する冷却用空気に係る吸排気を行うための開口が設けられている。また、その外側筐体３０の前面壁３１がその回転ポンプ装置の保守のために開閉可能に設けられている。これに対して、外側筐体３０の左右の側面壁３２、後面壁３３が、冷却用空気に係る吸排気に関する開口を持たない閉塞面として設けられている。
また、本発明は、この形態例に限定されず、内側筐体２０と外側筐体３０とが区別される形態ではなく、一つの箱型の筐体の前面壁と上面壁とにおいて、ポンプ本体１１に係る吸排気や冷却用空気に係る吸排気に関する開口が設けられている場合も含まれ、同様の効果を奏する。
なお、本形態例では、外側筐体３０の前面壁３１と上面壁３５とにおいて、回転ポンプ装置のポンプ本体１１に係る吸排気を行うための開口が設けられており、外側筐体３０の左右の側面壁３２、後面壁３３、及びベース部３４が、ポンプ本体１１に係る吸排気や冷却用空気に係る吸排気に関する開口を持たない閉塞面として設けられている。

これによれば、パッケージ型回転ポンプユニット１０を、適切にモジュール化でき、モジュールユニットとして制約された設置場所に適切に配置できる。例えば、複数のパッケージ型回転ポンプユニットを、横に並べた形態で、且つ背後にスペースのない場所に適切に設置でき、大処理流量化に対応できる。さらに具体的には、図１３に示すように複数のパッケージ型回転ポンプユニット１０を側壁面同士が密着した状態で設置が可能であり、背面についても設置場所における壁付け設置が可能であり、省スペースが図れる。すなわち、外側筐体３０の左右の側面及び後面が、閉鎖された形態であり、通常の保守管理のために使用されない面とされ、吸排気や保守管理ができる面として外側筐体３０の前面及び上面のみを用いる形態としたことで、パッケージ型回転ポンプユニット１０の設置に係る自由度を格段に向上させている。また、内部筐体２０は外側筐体３０とは独立した筐体となっており、この内部筐体２０をモジュールとして管理することも可能である。これによれば、外側筐体３０による外観形状を顧客要求に応じて製作することができ、内部筐体２０の在庫管理によって納品のリードタイムを短縮化できる。さらに、メンテナンス時に内部筐体２０をユニットとして取り出し可能であり、メンテナンスの簡易化が図れる。

また、本形態例によれば、外側筐体３０が内側筐体２０に比較して一回り大きな矩形状の箱体になっていて、矩形状の内側筐体２０を収納することで二重構造になっている。このため、防音性能を向上できる。また、内側筐体２０については、回転ポンプ装置の構成要素を適切に支持できるように、その回転ポンプ装置の構成要素が固定された状態を適切に保持できる構造強度を備えている。すなわち、ポンプ本体１１と電動モータ１２との間のアライメントを出すように、それらを搭載する筐体の強度を高めている。そのように内側筐体２０の構造強度を高めて回転ポンプ装置の構成要素を適切に支持しているため、外側筐体３０については、構造強度を必要とするベース部３４を除いて軽量化（板金の薄肉化）できる構造になっている。このように、二重構造を合理的に構成することでコスト低減を図ることが可能になっている。

また、本形態例では、回転ポンプ装置の構成要素の回転軸が前後方向に延びるようにその構成要素が配され、ポンプ本体１１のギアボックス１１ｃが、そのギアボックス１１ｃの潤滑液の液位を確認し易いようにそのポンプ本体１１の前部端側に設けられている。また、そのポンプ本体１１の前部端となっているギアボックス１１ｃの端面には、潤滑液の液位を確認できる液位窓１１ｄと、潤滑液を交換する際に使用するドレン１１ｅが設けられている。なお、回転ポンプ装置の構成要素の回転軸とは、少なくともポンプ本体１１の回転入力軸１１ａと電動モータ１２の回転出力軸１２ａのことである。

これによれば、最も頻繁な保守が必要なギアボックス１１ｃにおける潤滑液の液位を容易に確認でき、潤滑液の交換等の保守管理を行い易い利点がある。
また、外側筐体３０の前面壁３１には、覗き窓３１ｄが、ギアボックス１１ｃの液位窓１１ｄの高さに合わせて設けられている。これによれば、前面壁３１を開くことなく、潤滑液の液位を容易に確認でき、日常点検の作業性を向上できる。

本形態例のポンプ本体１１は、多段型のクローポンプであり、ギアボックス１１ｃ、軸受部１１ｇ、回転するロータが内蔵されて空気圧室を構成する前段のポンプシリンダ部１１ｈ及び後段のポンプシリンダ部１１ｉ、マフラー部１１ｍが、前後方向へ直列状態に配設されて連結一体化された状態に構成されている（図６、７、９を参照）。なお、本発明のパッケージ型のユニット構成は、以上のような多段型のクローポンプに限定されず、単段のクローポンプや、他の回転ポンプ装置にも適用できることは勿論である。回転ポンプ装置としては、ルーツポンプやスクリューポンプなどのロータ非接触型の二軸回転ポンプ、及びベーンポンプなどがあり、これらに本発明のユニット構成を適用できる。

また、本形態例では、回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体１１と電動モータ１２とが、縦方向に重ねた位置に配されてポンプ本体１１の回転入力軸１１ａと電動モータ１２の回転出力軸１２ａが前方へ突出するように、内側筐体２０に設けられた上下段の棚部に載置されている。そして、プーリ１１ｂ、１２ｂとベルト１４による動力伝達機構１３によって回転出力軸１２ａから回転入力軸１１ａへ動力が伝達されるように設けられている。

これによれば、各回転軸１１ａ、１２ａが前方に突出しているため、動力伝達機構１３がパッケージ型回転ポンプユニット１０の前部に位置することになり、その動力伝達機構１３の日常のメンテナンス（本形態例ではベルトの調整などのメンテナンス）を正面から容易に行うことができる。また、ポンプ本体１１と電動モータ１２とを縦方向に重ねた位置に配しているため、回転ポンプ装置をパッケージ内にコンパクトに構成できる。このため、小さな設置スペースに、大きな処理流量の回転ポンプ装置を合理的に設置できる。

さらに、本形態例では、内側筐体２０に設けられた棚部が上中下段の三段２０ａ、２０ｂ、２０ｃに設けられ、その上段及び下段の棚部２０ａ、２０ｃにポンプ本体１１、１１が載置されると共にその中段の棚部２０ｂに電動モータ１２が載置されている。
これによれば、二つのポンプ本体１１、１１を、動力装置である一つの電動モータ１２を共用する形態で、内側筐体２０内に効率良く収納でき、回転ポンプ装置をパッケージ内によりコンパクト且つ合理的に構成できる。また、このように内側筐体２０の中に騒音の発生源となるポンプ本体１１及び電動モータ１２を全て収納でき、その内側筐体２０が外部筐体３０に内蔵される二重構造であって、内側筐体２０が外部筐体３０とは独立した筐体であるため、静音化性能を高めることができる。

なお、上段のポンプ本体１１に比べて、下段のポンプ本体１１の方が前側に突き出た形態に配置されている。これによれば、一つの電動モータ１２のプーリ１２ｂの奥側と上段のポンプ本体１１のプーリ１１ｂとの間にベルト１４を掛け回し、そのプーリ１２ｂの手前側と下段のポンプ本体１１のプーリ１１ｂの間にベルト１４を掛け回すことで、動力伝達機構１３を構成できる。下段のポンプ本体１１の方が手前にあるため、その動力伝達機構１３の全体を作業者が視認し易い配置になっており、メンテナンス作業を適切に行うことができる。
また、１４ａはテンションローラであって、そのテンションローラ１４ａを左右方向に移動して固定できるテンション調整機構１４ｂ（図３参照）を介して、ベルト１４のテンションを調整できるように配されている。

また、本形態例では、外側筐体３０の前面壁３１に回転ポンプ装置の冷却用空気（矢印（図１、図６〜１１）を参照）を導入するための冷却用吸気口３１ａが設けられ、その外側筐体３０の上面壁３５の後部に冷却用空気を排気する排気口３５ｂが設けられることで、パッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造が構成されている。これによれば、冷却用空気が、外側筐体３０及び内側筐体２０よって構成されるパッケージ内を前部から後部へ流れることになる。このため、冷却用空気の流れが一方向となり、冷却効率を高めることができる。

また、本発明に係るパッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造の形態例は、回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体１１や電動モータ１２を搭載した内側筐体２０が、箱型の外側筐体３０の中に収納されることで構成され、その回転ポンプ装置の構成要素の回転軸(回転入力軸１１ａや回転出力軸１２ａなど)が前後方向に延びるようにその構成要素が配されていると共にポンプ本体１１や電動モータ１２の外表面に突起して回転軸と同方向に延びるように設けられた冷却用フィン１１ｆやモータ冷却用フィン１２ｆを備えている。これによれば、冷却用空気が、ポンプ本体１１の外表面に突起して設けられた冷却用フィン１１ｆの向きに沿って手前から奥へ向かって流れることになり、ポンプ本体１１を効果的に冷却することができる。また、モータ自己冷却ファン１２ｃによって生じるモータ冷却用空気の流れが、電動モータ１２の外表面に突起して設けられたモータ冷却用フィン１２ｆの向きに沿って奥から手前へ向かって流れることになり、電動モータ１２を効果的に冷却することができる。すなわち、冷却用フィン１１ｆやモータ冷却用フィン１２ｆの方向と、冷却用空気流の方向とが、軸線（回転軸の方向）と平行になっており、通気抵抗を小さく抑制して効率的な熱交換ができ、ポンプ本体１１と電動モータ１２を効率良く冷却できる。

また、本形態例では、ポンプ本体１１における前段のポンプシリンダ部１１ｈが、後段のポンプシリンダ部１１ｉよりもパッケージの手前側に配され、後段のポンプシリンダ部１１ｉよりも奥側にマフラー部１１ｍが配されている。このため、ポンプの吸気口１１ｊが前段のポンプシリンダ部１１ｈの位置に対応して設けられ、後段のポンプシリンダ部１１ｉがマフラー部１１ｍに接続され、マフラー部の排気口１１ｎが後述する消音用合流室２６へ管路２７を介して接続されている。これによれば、前段のポンプシリンダ部１１ｈで圧縮された空気が、後段のポンプシリンダ部１１ｉでさらに圧縮されるポンプ装置となっており、前段のポンプシリンダ部１１ｈよりも、後段のポンプシリンダ部１１ｉの方が空気の圧縮率が高まる。

このようにポンプ本体１１が配されているため、そのポンプ本体１１についてはパッケージの手前側よりも奥側がより高温となる状況になっている。つまり、このポンプ本体１１についてはパッケージの奥へ向かって徐々に高温になり、冷却用空気はパッケージの手前側から奥側へ向って流れるように構成されている。このように、冷却用空気がポンプ本体１１の低温側から高温側へ流れて冷却することで、そのポンプ本体１１の低温側が高温側の熱の影響を受けることがなく、冷却効率を高めることができる。

また、その冷却用吸気口３１ａは、前面壁３１の前面に開口３１ｂが設けられ、その開口３１ｂから導入される冷却用空気の流れを曲げて案内すると共に遮音するようにその開口３１ｂから外側筐体３０の奥方向に間隔を置いてその開口３１ｂに対応する遮蔽板部３１ｃが設けられて構成されている。これによれば、冷却用空気を前面壁３１の開口３１ｂから適切に吸気できると共に、適切な遮音効果がある。

なお、３１ｘは上部開口であり（図６、７を参照）、冷却用吸気口３１ａにおいて、遮蔽板部３１ｃによって流れが曲げられた冷却用空気が出る上方側の吸気口となっている。この上部開口３１ｘから出た冷却用空気は、主に上段のポンプ本体１１を冷却するように後述する上段の送風機１５によって吸引される。また、３１ｚは下部開口であり（図６、８、９を参照）、冷却用吸気口３１ａにおいて、遮蔽板部３１ｃによって流れが曲げられた冷却用空気が出る下方側の吸気口となっている。この下部開口３１ｚから出た冷却用空気は、主に下段のポンプ本体１１を冷却するように後述する下段の送風機１５によって吸引される。

そして、本形態例では、電動モータ１２の前方の位置に相当する外側筐体３０の前面壁３１の前面に開口３１ｂが設けられると共に遮蔽板部３１ｃが設けられている。これによれば、電動モータ１２の後部に設けられたモータ自己冷却ファン１２ｃ（図２、図６及び８を参照）によるモータ冷却用空気の流れ（図６及び８の矢印を参照）を邪魔しないように、前面壁３１の開口３１ｂから導入された冷却用空気の流れを案内して冷却効率を向上できると共に、好適な遮音効果を奏することができる。

また、３６は冷却空気用粗塵フィルタであり、吸入される冷却用空気を浄化するように、開口３１ｂに装着されている。このように、冷却空気用粗塵フィルタ３６が正面中央にあることで、フィルタの汚れの確認がし易く、メンテナンス（フィルタの清掃）を確実に行うことができる。また、３７は吸音材であり、消音効果を高めるために、パネル状に形成されたものが遮蔽板部３１ｃの奥面に積層されるように貼設されている。なお、吸音材については、詳細に図示していないが、内側筐体２０及び外側筐体３０のそれぞれの壁面にも積層することができ、消音効果を向上させることができる。

また、内側筐体２０の前面部２１の形態は、吸気用スペース２０ｓと設置用スペース２０ｘとを連通する上段の通気開口２１ａ、中段の通気開口２１ｂ及び下段の通気開口２１ｃが、図３に示すように、全面開放ではなく、適宜に狭めた形状に設けられている。これによれば、冷却用空気の流れを規制して案内でき、冷却効率を高めることができるように適正化できる。ここで、吸気用スペース２０ｓとは、外側筐体３０の前面壁３１と内側筐体２０の前面部２１との間の空間であり、前述した動力伝達機構１３が収納されている空間になっている。

なお、ポンプ本体１１が載置された上段と下段の通気開口２１ａ、２１ｃについては、ポンプ本体１１に設けられた冷却用フィン１１ｆに沿って冷却用空気が流れるように、その通気開口２１ａ、２１ｃが絞られた形態になっている。また、中段の通気開口２１ｂは、電動モータ１２が載置された段であり、電動モータ１２のモータ自己冷却ファン１２ｃによってモータ冷却用空気が奥から手前へ流れるものであるため、通気抵抗を低減するように他の通気開口２１ａ、２１ｃよりも大きく開口している。このモータ冷却用空気は、前述したようにモータ冷却用フィン１２ｆに沿って流れ、中段の通気開口２１ｂから出た後は、上下段のポンプ本体１１、１１の冷却用空気と吸気用スペース２０ｓで合流し、送風機１５によって吸引され、消音用合流室２６を介して最終的には排気口３５ｂを通って外部へ排出される。

そして、内側筐体２０の側壁部２２には、電動モータ冷却空気導入用の開口２２ａが設けられており、電動モータ１２の載置された中段の奥側の通気空間１２ｓへ連通する開口となっている。これによれば、冷却用吸気口３１ａから吸気した冷却用空気を、モータ冷却用空気としてモータ自己冷却ファン１２ｃへ供給でき、冷却性能を高めることができる。すなわち、この電動モータ冷却空気導入用の開口２２ａによれば、モータ自己冷却ファン１２ｃが、内側筐体２０の側壁部２２と外側筐体３０の側面壁３２との間のスペースを流れることでポンプ本体１１と電動モータ１２の発熱の影響を受けない冷却用空気を吸引でき、電動モータ１２を効率良く冷却できる。
また、１２ｐは通気空間を区画する仕切板であり、電動モータ１２の奥側の通気空間１２ｓを狭め、冷却用空気が淀むことを防止すると共に、消音用合流室２６などから伝導する熱を遮断するように設けられている。

以上のように、冷却用空気を用いる冷却によって回転ポンプ装置の構成要素の温度低減ができることで、部品の長寿命化やシリンダ内でのロータのクリアランス量の低減による性能向上など、ポンプ品質の向上が可能となる。また、モータ巻線の温度上昇値の低下によって信頼性を向上できる。さらに、適正な冷却効果によって、ポンプ装置としての騒音レベルを低減できる効果もある。

また、本形態例では、外側筐体３０の上面壁３５に、吸気用の開口３５ａが設けられている。この形態例の吸気用の開口３５ａは、吸気フィルタ装置１６の吸気管路１６ｂが挿通されている開口になっており、これによってポンプ本体１１に係る吸気を行うための開口となっている。なお、１６ａは吸気フィルタ装置の吸気口である。この吸気フィルタ装置の吸気口１６ａから、吸気フィルタ装置１６のフィルタを通り、次いで、本形態例では分岐して上下段のポンプ本体１１、１１に連通されている吸気管路１６ｂを通り、その上下段のポンプ本体１１、１１への吸気がなされる。

また、図１３に示すように、本形態例のパッケージ型回転ポンプユニット１０が配電及び制御を除く機械的動作を行う構成によって設けられたモジュールユニットとされ、配電制御盤ユニット５０が別体のモジュールユニットとして設けられている。
これによれば、処理流量の大きな大型の回転ポンプ装置システムを、簡便且つ適切に構築できる。

さらに、本形態例では、図１２に示すように、ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体１１と電動モータ１２とが、着脱棚部（２０ａ′、２０ｂ′）を介して外側筐体３０の前方へ引き出して保守交換可能に設けられている。上段の棚部２０ａは、ポンプ本体１１が固定・支持される着脱棚部２０ａ′を備えており、中段の棚部２０ｂは、電動モータ１２が固定・支持される着脱棚部２０ｂ′を備えている。これによれば、メンテナンス作業を効率良く行うことができる。すなわち、日常の点検を行う前面側に、ポンプ本体１１や電動モータ１２を引き出すことができるため、図１３のように複数のモジュールユニット（パッケージ型回転ポンプユニット１０）を並べて設置した場合でも、容易に保守や交換の作業ができる。

また、本発明に係るパッケージ型回転ポンプユニットの形態例では、外側筐体３０のベース部３４を基準として内側筐体２０の水平出しができるように、外側筐体３０の内底面３４ａと内側筐体２０の底面２４ａとの間に、振動を吸収する制振材４１及び高さ調整部材４２を構成要素とする水平出し機構４０を備える。なお、本形態例の内側筐体２０の底面２４ａは、内側筐体２０の底板部２４の下面によって構成されている。

これによれば、外側筐体３０については、大まかに水平出しがなされている現場の設置場所に配置され、その外側筐体３０の中で、独立して設けられている内側筐体２０について、より精度の高い水平出しを行うことができる。そして、本発明の水平出し機構４０は、高さ調整部材４２を使って容易に水平出しができる構造であると共に、制振材４１によって適切にポンプ本体１１や電動モータ１２等の振動を吸収できる構造になっている。この水平出し機構４０は、外側筐体３０に内蔵されたものであり、外部の要因（例えば設置面の整備の程度）に影響を受けることなく、特に制振材４１の接触する面が一定のものとなっている。このため、適切且つ容易に水平出し作業を行うことができると共に、信頼性の高い水平出しを行うことができる。なお、制振対策として、ポンプ本体１１や電動モータ１２の個々にゴム脚等の弾性材による制振材を取り付けると、弾性材の伸縮によってポンプ本体１１のプーリ１１ｂと電動モータ１２のプーリ１２ｂのアライメントが崩れてしまう。これに対して、本形態例では、一つの筐体（内側筐体２０）に、二台のポンプ本体１１及び一台の電動モータ１２を、制振材を介することなく搭載し、その内側筐体２０に制振対策を施していることで、アライメントを崩すことなく、適切な制振対応が可能になっている。

本形態例の水平出し機構４０は、制振材４１が少なくとも３箇所に設けられ、高さ調整部材４２が内側筐体２０の前部側の２箇所に設けられて構成されている。これによれば、簡易な構成で、水平出し機構４０を構成できる。

さらに具体的には、制振材４１がゴム材等の弾性材を構成要素として設けられ、外側筐体３０のベース部３４における内底面３４ａ上の４箇所に配され、その制振材４１の各々が外側筐体３０の内底面３４ａと内側筐体２０の底面２４ａに係止した状態で位置決めされ、高さ調整部材４２が内側筐体２０の前部で且つ左右の位置に設けられている。
これによれば、簡単な構成で、高さ調整部材４２を使って適切且つ容易に水平出しができ、制振材４１によって極めて好適に振動を吸収できる。なお、制振材４１には、リング状のゴム材を、金属板を介して２段に重ねたものを利用できる。また、高さ調整部材４２としては、ボルトとナットで構成されて支持脚が設けられたアジャスターを利用できる。

また、本形態例では、内側筐体２０の重心が前部側に位置するように、回転ポンプ装置の構成要素がその内側筐体２０内に配されて搭載されている。例えば、本形態例のように電動モータ１２が内側筐体２０の前側に配置されていることや、比較的軽量のマフラー部１１ｍが内側筐体２０の後側に配置されていることで、内側筐体２０の重心を前部側に位置させることができる。
これによれば、内側筐体２０が前傾し易い傾向となるため、その前傾を是正する方向に高さ調整部材４２で調整するという定型的な作業方法で容易に水平出しができ、作業性を向上できる利点がある。

さらに、本形態例では、内側筐体２０の上面部２５に装着された吊り上げ用の被係止部２５ａを介して、パッケージ型回転ポンプユニット１０全体を吊り上げ可能に設けられている。被係止部２５ａとしては、図示してあるようにアイボルトを用いることができる。本形態例の内側筐体２０は、構造強度が高く設けられているため、パッケージ型回転ポンプユニット１０全体を好適に吊り上げて移送することができる。

本発明に係るパッケージ型回転ポンプユニットの排気構造の形態例は、回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体１１や電動モータ１２を搭載した内側筐体２０が、箱型の外側筐体３０の中に収納され、その外側筐体３０の上面壁３５の後部に冷却用空気を排気する排気口３５ｂが設けられると共に、その排気口３５ｂの下側で内側筐体２０の後壁部２３と外側筐体３０の後面壁３３との間に形成された排気用スペース２０ｚが設けられ、内側筐体２０の後壁部２３に、回転ポンプ装置の構成が配された設置用スペース２０ｘから冷却用空気を排気用スペース２０ｚ及び排気口３５ｂを介して排出する送風機１５を備え、排気用スペース２０ｚに、ポンプ本体１１の排気と冷却用空気の排気とを合流させて消音をさせる消音用合流室２６が設けられている。

ポンプ本体１１の排気（ポンプ排気）は、マフラー部の排気口１１ｎとポンプ排気合流口２６ｂとが排気管路２７によって接続されることで、下段の送風機１５による冷却用空気の排気が導入された消音用合流室２６へ合流されている。
これによれば、ポンプ排気が、マフラー部１１ｍと消音用合流室２６との両方で消音されると共に、且つポンプ排気が冷却用空気と合流されることで温度が下がり適正な状態で排気される。すなわち、ポンプ排気と冷却用空気とが合流された全排気によれば、適正な消音と温度のレベルになった状態で、排気口３５ｂを介して排出される。
なお、送風機１５としては、遠心ファンを用いることができ、本形態例では図１０に示すようにシロッコファンが設置されている。

また、本形態例では、回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体１１と電動モータ１２とが縦方向に重ねた位置に配されるように、内側筐体２０に設けられた棚部が上中下段の三段２０ａ、２０ｂ、２０ｃに設けられ、その上段及び下段の棚部２０ａ、２０ｃにポンプ本体１１が載置されると共に中段の棚部２０ｂに電動モータ１２が載置され、その電動モータ１２の前方の位置に相当する外側筐体３０の前面壁３１の前面に冷却用吸気口３１ａの開口３１ｂが設けられ、その開口３１ｂから導入される冷却用空気の流れを曲げて案内すると共に遮音するようにその開口３１ｂから外側筐体３０の奥方向に間隔を置いてその開口に対応する遮蔽板部３１ｃが設けられている。

そして、消音用合流室２６が、棚部の中段２０ｂのスペースに対応する高さ位置において消音用合流室２６の断面積が大きくなって広くなるように形成された中段拡張部２６ａを備え、その中段拡張部２６ａにポンプ本体１１の排気（ポンプ排気）が合流されている。すなわち、この中段拡張部２６ａでは、図１０に示すように、下段の送風機１５から上方へ排気されて消音用合流室２６内に進入した冷却用空気の排気と、ポンプ排気とが合流されている。
これによれば、消音用合流室２６の容積による消音効果、及び異なる音源が合流する際の音の干渉による消音効果が生じ、騒音の発生を低減できる。また、中段拡張部２６ａの上段側が流路を絞った状態になって、上部絞り流路２６ｃが形成されている。この上部絞り流路２６ｃによっても消音効果が生じ、騒音の発生を低減できる。

棚部の上段に対応する高さ位置においてポンプ本体１１の冷却用に送風機１５が配されると共に、その上段の送風機１５の排気方向が下方を向くように配され、その上段の送風機１５から吐出された排気の方向が上方へ案内されて変えられるようにガイド壁１５ａが設けられている。
これによれば、排気音が直接的に外部へ出ることがなく、風切り音を低減させ、消音効果を向上できる。また、その上段の送風機１５の排気を、上部絞り流路２６ｃで、下段の送風機１５からの冷却用空気の排気及びポンプ排気が混合された流れと合流させており、その上部絞り流路２６ｃで生じるベンチュリー効果によって、排気を効果的に排出できる。

また、これらの送風機１５は、それぞれのポンプ本体１１の軸線（長手方向）の延長線上に配置されている。このため、冷却用空気が手前から奥側へ一方向の流れとして直線的に流れ、通気抵抗を小さく抑えることができ、冷却効率を向上できる。なお、１５ｓは通気空間であり、それぞれのポンプ本体１１のマフラー部１１ｍと送風機１５の吸気口の間に、冷却用空気がスムースに流れるためのスペースとして設けられている。

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 パッケージ型回転ポンプユニット
１１ ポンプ本体
１１ａ 回転入力軸
１１ｂ プーリ
１１ｃ ギアボックス
１１ｄ 液位窓
１１ｅ ドレン
１１ｆ 冷却用フィン
１１ｇ 軸受部
１１ｈ 前段のポンプシリンダ部
１１ｉ 後段のポンプシリンダ部
１１ｊ ポンプの吸気口
１１ｍ マフラー部
１１ｎ マフラー部の排気口
１２ 電動モータ
１２ａ 回転出力軸
１２ｂ プーリ
１２ｃ モータ自己冷却ファン
１２ｆ 冷却用フィン
１２ｐ 通気空間を区画する仕切板
１２ｓ 通気空間
１３ 動力伝達機構
１４ ベルト
１４ａ テンションローラ
１４ｂ テンション調整機構
１５ 送風機
１５ａ ガイド壁
１５ｓ 通気空間
１６ 吸気フィルタ装置
１６ａ 吸気フィルタ装置の吸気口
１６ｂ 吸気管路
２０ 内側筐体
２０ａ 上段の棚部
２０ａ′ 着脱棚部
２０ｂ 中段の棚部
２０ｂ′ 着脱棚部
２０ｃ 下段の棚部
２０ｓ 吸気用スペース
２０ｘ 設置用スペース
２０ｚ 排気用スペース
２１ 前面部
２１ａ 上段の通気開口
２１ｂ 中段の通気開口
２１ｃ 下段の通気開口
２２ 側壁部
２２ａ 電動モータ冷却空気導入用の開口
２３ 後壁部
２４ 底板部
２４ａ 底面
２５ 上面部
２５ａ 被係止部
２６ 消音用合流室
２６ａ 中段拡張部
２６ｂ ポンプ排気合流口
２６ｃ 上部絞り流路
２７ 排気管路
３０ 外側筐体
３１ 前面壁
３１ａ 冷却用吸気口
３１ｂ 開口
３１ｃ 遮蔽板部
３１ｄ 覗き窓
３１ｘ 上部開口
３１ｚ 下部開口
３２ 側面壁
３３ 後面壁
３４ ベース部
３４ａ 内底面
３５ 上面壁
３５ａ 吸気用の開口
３５ｂ 排気口
３６ 冷却空気用粗塵フィルタ
３７ 吸音材
４０ 水平出し機構
４１ 制振材
４２ 高さ調整部材
５０ 配電制御盤ユニット

Claims (5)

1. 回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体や電動モータを搭載した内側筐体が、箱型の外側筐体の中に収納され、前記回転ポンプ装置の構成要素の回転軸が前後方向に延びるように該構成要素が配されていると共に前記ポンプ本体の外表面に突起して前記回転軸と同方向に延びるように設けられた冷却用フィンを備え、前記外側筐体の前面壁に前記回転ポンプ装置の冷却用空気を導入するための冷却用吸気口が設けられ、該外側筐体の上面壁の後部に前記冷却用空気を排気する排気口が設けられ、
   該排気口の下側で前記内側筐体の後面部と前記外側筐体の後面部との間に形成された排気スペースが設けられ、前記内側筐体の後面部に、前記回転ポンプ装置の構成が配された設置用スペースから前記冷却用空気を前記排気用スペース及び前記排気口を介して排出する送風機を備えることを特徴とするパッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造。
2. 回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体や電動モータを搭載した内側筐体が、箱型の外側筐体の中に収納され、前記回転ポンプ装置の構成要素の回転軸が前後方向に延びるように該構成要素が配されていると共に前記ポンプ本体の外表面に突起して前記回転軸と同方向に延びるように設けられた冷却用フィンを備え、前記外側筐体の前面壁に前記回転ポンプ装置の冷却用空気を導入するための冷却用吸気口が設けられ、該外側筐体の上面壁の後部に前記冷却用空気を排気する排気口が設けられ、
   前記回転ポンプ装置の構成要素であるポンプ本体と電動モータとが、縦方向に重ねた位置に配されて該ポンプ本体の回転入力軸と該電動モータの回転出力軸が前方へ突出するように、前記内側筐体に設けられた上下段の棚部に載置され、プーリとベルトによる動力伝達機構によって前記回転出力軸から前記回転入力軸へ動力が伝達されることを特徴とするパッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造。
3. 前記内側筐体に設けられた上下段の棚部が上中下段の三段に設けられ、該上段及び下段の棚部に前記ポンプ本体が載置されると共に該中段の棚部に前記電動モータが載置され、該電動モータの前方の位置に相当する前記外側筐体の前面壁の前面に前記冷却用吸気口の開口が設けられると共に前記遮蔽板部が設けられていることを特徴とする請求項２記載パッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造。
4. 前記冷却用吸気口は、前記前面壁の前面に開口が設けられ、該開口から導入される前記冷却用空気の流れを曲げて案内すると共に遮音するように該開口から前記外側筐体の奥方向に間隔を置いて該開口に対応する遮蔽板部が設けられて構成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パッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造。
5. 複数台のパッケージ型回転ポンプユニットを隣接させて設置できるように、該パッケージ型回転ポンプユニットがモジュールユニットとして設けられるべく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パッケージ型回転ポンプユニットの冷却構造。

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