JP6845596B1 - クローポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係るクローポンプの一形態によれば、二つの円の一部を重ね合わせた断面形状のポンプ室を形成するように、シリンダ部、該シリンダ部の一方の端面に設けられた一方の端壁部、及び該シリンダ部の他方の端面に設けられた他方の端壁部を備え、前記ポンプ室内で平行に配されて反対方向に同一速度で回転される二つの回転軸と、該二つの回転軸のそれぞれに設けられて前記ポンプ室内に配され、相互に非接触状態で回転されて吸入した気体を圧縮して排気できるように鉤形の爪部が形成された二つのロータと、前記一方の端壁部と前記他方の端壁部との少なくともどちらかの部位であって、前記ポンプ室内における気体が圧縮される部位に面する位置に、開口されて設けられた排気側開口部とを備えるクローポンプであって、前記排気側開口部が、前記二つのロータの前記爪部同士によって気体の圧縮比が最大化する前段で前記ポンプ室の外部に連通される前段通気口と、前記二つのロータの前記爪部同士によって前記前段よりも気体の圧縮比が最大化する段階を含んで前記ポンプ室の外部へ排気するように連通される後段排気口とによって設けられ、前記後段排気口が前記ポンプ室の外部に連通されて気体の圧縮比が最大化する段階で、前記前段通気口が前記ロータによって閉じられるように設けられている。
従来のクローポンプでは、ある一定真空度以上において排気口が開いた際、ポンプ室の内部は負圧であり、排気口から排気(例えば大気圧の空気)の逆流が発生してしまう。すなわち、従来のクローポンプでは、排気口に接続されている静音用マフラ内部(排気配管55を含む空間(図13参照))の高温空気(排気)が、排気口から逆流することがあり、ポンプ室の内部温度が上昇する要因になっていた。そこで、従来は、逆流空気量の低減方法として、排気口の形状で排気の圧縮比を高くする方式を用いてきた。つまり、排気口の面積を小さく形成し、排気の圧縮比が所定以上に高くならないと、排気口が開かないように設計されてきた。このように、圧縮比を高く設定するほど逆流防止についての効果はあるが、低真空度側での稼働については動力上昇が大きくなり、使用できる真空度範囲が限定されていた。すなわち、排気口の面積を小さくすると、低真空度の範囲での使用では、排気の通気抵抗が大きくなるため、大きな動力が必要となってエネルギー消費量が増大してしまう。
図7(a)の段階では、前段通気口51及び後段排気口52の両方が一方のロータ30Aによって閉じられている。すなわち、一方のロータ30Aの本体大径域部が、重なった状態に位置し、前段通気口51及び後段排気口52の両方が塞がれた状態になっている。従って、この段階(区間)では、ポンプ室10の内部の圧縮がなされる部位について、排気も吸気も行われていない。
本形態例の前段通気口51は、ポンプ室10の内部の圧縮がなされる部位であって、その圧縮比が例えば2.0から2.4までとなる部位に連通されている。そして、この前段通気口51は、以上に説明したように、ポンプ室10の内部の圧縮がなされる部位が負圧になっているときには、外気が吸気される冷却二次吸気口として機能する。
これによれば、前述したように、ポンプ性能を格段に高めることができる。
100はポンプ室ボディ部であり、このポンプ室ボディ部100は、ポンプ室10を形成するようにシリンダ部10a及びそのシリンダ部10aの両端面のそれぞれに設けられた端壁部10b、10cによって設けられている。
10a シリンダ部
10b 一方の端壁部
10c 他方の端壁部
11 シリンダケース
12 サイドプレート
15 吸気口
17 冷却用リブ
20A 回転軸(駆動側回転軸)
20B 回転軸(従動側回転軸)
21A 歯車(駆動側歯車)
21B 歯車(従動側歯車)
30A ロータ(駆動側ロータ)
30B ロータ(従動側ロータ)
40 軸受部
41 ベアリング
42 オイルシール
45 ギヤボックス
47 冷却用リブ
50 排気側開口部
50a 圧縮比が低い側の口縁を形成する境界線
51 前段通気口
51a 溝部
51b 貫通孔部
52 後段排気口
55 排気配管
60 冷却用の隙間
70 駆動モータ
73 カップリング部
75 送風羽根
80 送風ガイド部
81 底部送風通路
90 ボックス状カバー
91 吸入口
92 排出口
93 排出口
100 ポンプ室ボディ部
101 柱状連結部
200 軸受部ボディ部
201 柱状連結部
Claims (9)
- 二つの円の一部を重ね合わせた断面形状のポンプ室を形成するように、シリンダ部、該シリンダ部の一方の端面に設けられた一方の端壁部、及び該シリンダ部の他方の端面に設けられた他方の端壁部を備え、
前記ポンプ室内で平行に配されて反対方向に同一速度で回転される二つの回転軸と、
該二つの回転軸のそれぞれに設けられて前記ポンプ室内に配され、相互に非接触状態で回転されて吸入した気体を圧縮して排気できるように鉤形の爪部が形成された二つのロータと、
前記一方の端壁部と前記他方の端壁部との少なくともどちらかの部位であって、前記ポンプ室内における気体が圧縮される部位に面する位置に、開口されて設けられた排気側開口部とを備えるクローポンプであって、
前記排気側開口部が、前記二つのロータの前記爪部同士によって気体の圧縮比が最大化する前段で前記ポンプ室の外部に連通される前段通気口と、前記二つのロータの前記爪部同士によって前記前段よりも気体の圧縮比が最大化する段階を含んで前記ポンプ室の外部へ排気するように連通される後段排気口とによって設けられ、
前記後段排気口が前記ポンプ室の外部に連通されて気体の圧縮比が最大化する段階で、前記前段通気口が前記ロータによって閉じられるように設けられていることを特徴とするクローポンプ。 - 前記前段通気口が前記一方の端壁部に設けられ、前記後段排気口が前記他方の端壁部に設けられていることを特徴とする請求項1記載のクローポンプ。
- 前記前段通気口と前記後段排気口とが、前記回転軸の軸心の延長方向に重ね合わせて見た状態の形態について、両者が重なり合わないように分断された形態に設けられていることを特徴とする請求項2記載のクローポンプ。
- 前記前段通気口と前記後段排気口とが、前記回転軸の軸心の延長方向に重ね合わせて見た状態の形態について、両者が仮想の一つの前記排気側開口部を分割して形成された形態に設けられていることを特徴とする請求項2記載のクローポンプ。
- 前記前段通気口と前記後段排気口とが、前記回転軸の軸心の延長方向に重ね合わせて見た状態の形態について、両者が前記後段排気口の圧縮比の低い側の一部で重なり合う形態に設けられていることを特徴とする請求項2記載のクローポンプ。
- 前記前段通気口と前記後段排気口とが、前記回転軸の軸心の延長方向に重ね合わせて見た状態の形態について、両者の圧縮比が低い側の口縁を形成する境界線が一致された形状に重なり合う形態に設けられていることを特徴とする請求項2記載のクローポンプ。
- 前記二つのロータが、前記二つの回転軸の一端にそれぞれ配されて片持ち状態に支持され、前記一方の端壁部が、前記二つの回転軸を支持する軸受部の側に位置することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のクローポンプ。
- 前記前段通気口と前記後段排気口とが、前記回転軸の軸心の延長方向に重ね合わせて見た状態の形態について、両者が重なり合わないように分断された形態に設けられ、前記前段通気口と前記後段排気口との両者が、前記一方の端壁部と前記他方の端壁部とのどちらかに設けられていることを特徴とする請求項1記載のクローポンプ。
- 前記二つのロータが、前記二つの回転軸の一端に配されて片持ち状態に支持され、前記前段通気口と前記後段排気口との両者が、前記二つの回転軸を支持する軸受部の側に位置する前記一方の端壁部とは反対側に位置する前記他方の端壁部に設けられていることを特徴とする請求項8記載のクローポンプ。
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