JPH09504590A - ツイン円筒型インペラを有するポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 製造容易でかつ高いポンプ効率が達成できる単純でかつ効率のよい構造のツイン円筒型インペラ（３，４）を有するポンプであって、このポンプはシヤフト（１２，１３）の囲りをその関連するシヤフトに関して同じ偏心率で反対方向にかつその間の距離を一定に保ちつつそれぞれ回転するように構成された一対の同一の円形インペラ（３，４）；インペラ（３，４）がインペラ室（５，６）の内周表面のそれぞれに沿って周方向に摺動するようにインペラ（３，４）をそれぞれ受け入れるように構成された一対の同一円筒型インペラ室（５，６）；およびインペラを互いに結合するように構成された接続プレート（１０）を有しており、この単純な真円形あるいは円筒型インペラ（３，４）およびインペラ室（５，６）によって従来のポンプでは通常見受けられた可動ポンプ要素に生じた弱体部分が現われない。さらに、本ポンプはその製造を非常に容易にしかつその寿命を引き延ばす。さらにまた本ポンプはインペラ室（５，６）中でのインペラ（３，４）の調和のとれた摺動動作によって高いポンプ効率と望ましくない脈動作用、ノイズおよび振動の殆ど無いポンプ動作を与えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 ツイン円筒型インペラを有するポンプ 発明の背景 発明の利用分野 本発明はポンプに関し、より具体的には一対の円筒型インペラを有し、それぞ れは一定の距離を保ちながら一対のシヤフトの囲りにその関連するシヤフトに関 して偏心してかつ反対方向に回転できるように構成されており、その結果静かで かつ強力な流体ポンピング作用を高効率で得ることができる新しいタイプのポン プに関する。 従来技術の説明 従来のポンプは一般的にポンプ本体中で固定軸の囲りをブレード型、ギヤー型 、スクロール型あるいはカム型のインペラを回転することによって流体のポンプ 作用を得るように構成されている。しかしながら、このような従来のポンプは吸 入／射出ストローク当りのインペラの大きな移動距離、排出される流体と接触状 態にあるインペラの非常に大きな面積およびインペラと流体間の強い乱流接触状 態のために大きな力が消費されると云う欠点がある。さらに、これらのポンプは 多量の摩擦熱および摩耗現象を伴っている。その結果、これらのポンプは高速で 運転することが困難であることおよび寿命が短いと云う問題点を抱えている。こ れら従来のポンプは複雑なインペラ構造および複雑なインペラ室構造を有してい るので、これらには設計および用途上の制限がある。例えば、ブレード型のポン プはそのインペラの製造が非常に困難でかつ高価である。特にこのタイプのポン プは流体中に含まれている物体がインペラのブレードと干渉し合い、そしてイン ペラのポンピング動作を阻害するので、人体からの排出物、種々の 異物を含む排水あるいはその他の固体物を含んでいるその他の流体のポンピング は不適切である。さらに、このポンプは乱流を回避しなくてはならない化学液体 の排出および真空ポンプへの適用については不適切な構造を有している。 逆止弁手段およびポンプ本体中で直線的に往復動するように構成されたピスト ンを有する円筒型ポンプ本体を有するタイプのポンプの場合には、それはポンプ 効率の点から不利な脈動ポンプ作用を伴い、かつ流体の吸入および射出に貢献し ないシリンダーヘツドとピストン間の比較的高い割合の無効ボリユームを有する のでそのポンプ効率は低い。またそのピストンのストロークは相対的に長いので 、このポンプはまたそのポンプ容量当りの寸法が極端に大きいと云う欠点を有し ている。 韓国特許公報第９１−４７６９（日本国特許出願第昭６３−１２６５１１に対 応）は、本発明のポンプのそれと類似な方式で動作する回転型のコンプレツサー を開示している。このコンプレツサーはシリンダー、そのシリンダー中に配置さ れ、そのシリンダーの内表面に沿って周方向に偏心回転を行う円形ローターおよ びそのシリンダーとローター間に画成される流体室を吸入側低圧空間および射出 側高圧空間に分割するように構成されている可動のブレード部材を含んでいる。 しかしながら、このポンピング動作がただ１つの円形ローターの偏心回転によっ て得られるので、この構成は１つの完全なポンピングサイクルを実行するために ローターの長いストロークを伴っている。その結果、そのポンプ効率は低い。さ らに、このコンプレツサーは主としてローターとシリンダー間に画成される流体 室を低圧側空間と高圧側空間に分割するための比較的薄い可動ブレード部材およ びローターの吸入ストローク中排出口からの流体の逆流を阻止するバルブ手段に よる多数の弱体部分を有する複雑な構成を有している。その結果、このコンプレ ツサーは高圧および高速下においてトラブルなしで運転を行うことが困難である ことおよび寿命が短いと云う欠点を有している。 また同様に偏心回転する円形部材、それらがその部材を半径方向に出し 入れできるようにその回転部材上に設けられたプレート状の複数個の羽根車およ びその中でその回転部材がハウジングの内側に沿って摺動するような円筒状のポ ンプハウジングを含むようなタイプの羽根車型ポンプが提案されている。このよ うな羽根車型ポンプは韓国特許公報第９０−３６８２（日本国実用新案出願番号 第昭６１−１７８２８９）に開示されている。しかし、このポンプはそのポンピ ング動作がただ１つの偏心回転部材によって達成され、かつそれはそのポンピン グ動作中その回転部材を出し入れするために設けられた多数のプレート状羽根車 を有するポンプ構成を含んでいるので、先に指摘したコンプレツサーのそれらと 同様な欠点を有している。 さらにまたスパイラル状に形成された固定のスクロールおよびその固定のスク ロールのそれと類似なスパイラル型に形成された可動のスクロールを含み、冷媒 のような流体について所望のポンピング動作を達成するように互いにその両スク ロールが共働するようなタイプのポンプも提案されている。このようなスクロー ル型ポンプは、例えば韓国特許公報第８９−６２８（日本国特許出願第昭５９− ２２２７５３および日本国特許出願第昭５９−１６８２３６に対応）に開示され ている。しかし、このポンプはそのポンピング動作を実行するためのそのスクロ ール部材が複雑な内側に螺旋したかつ円形の湾曲面を有するように形成されねば ならない複雑なスパイラル構造を有しているので製造を困難にし、かつ製造コス トを引き上げる複雑な構成を有している。さらに、その流体の吸入および射出は 、そのポンピング動作中に可動スクロールおよび固定スクロール間に画成される 長くて狭い流体室を通して行われるので、可動スクロールの１ポンピングサイク ル当りの吸入／射出量は比較的小さい。その結果、このポンプは異物を含む流体 のあるいは濃度の濃い流体のポンピングへの用途あるいはその他の一般的な流体 を多量にポンピングするための用途には不適切である。 発明の概要 そこで、本発明の目的は従来のポンプの先に指摘した問題点および欠点を解消 することであり、従って製造容易、高いポンプ効率および種々の用途を達成でき る簡単でかつ効率のよい構成のポンプを提供することである。 本発明によれば、この目的は一定の距離を保ちつつそれらの軸の囲りをその関 連する軸に関して同じ偏心度で反対方向にそれぞれ回転できるように構成した一 対の同一の円筒型インペラ；そのインペラがそのインペラ室の内表面のそれぞれ に沿って摺動できるようにそのインペラをそれぞれ受け入れるように構成された 一対の同一の円筒型インペラ室；およびそれらのインペラを互いに結合するよう に構成された接続プレートを有するようなポンプを与えることによって達成され る。そのポンプの単純で真円の円筒型インペラおよびインペラ室によって本発明 のポンプは従来のポンプで通常遭遇した可動ポンプ要素から生じる弱体部分が無 くなった。さらに、本発明のポンプは製造を非常に容易にし、かつその寿命を延 ばすことができる。真円形のインペラは、それらの軸の囲りのインペラのそれぞ れ半回転によってかつそのインペラ室の各内表面に沿った滑らかな摺動によって 交互にかつ実質的にそれぞれのポンピングサイクルを実行するので、そのポンプ は望ましくない脈動作用、ノイズおよび振動のほとんど無いポンピング動作を達 成することができる。さらに１ポンピングサイクル中のインペラの短いストロー ク、インペラとポンピングされるべき流体間の最少の接触面積および縦方向の流 れあるいは乱流の発生をおさえたことによって力の無駄のない効率的でかつ静か なポンピング動作が達成できる。特に、高速でかつ高ポンピング圧力下での運転 に際してもそれは動作不能となることはない。 図面の簡単な説明 本発明のその他の目的および観点は、以下に添付した図面を参照した以 下の実施例の説明から明らかになるであろう： 図１Ａから１Ｄは本発明のポンプの基本的な構成およびその動作を示すための 断面図である； 図２は図１に示したポンプ用のインペラの望ましい実施例を示している部分的 な断面図である； 図３Ａおよび３Ｂは、インペラシヤフトの回転角速度およびそのインペラシヤ フトの囲りを回転するインペラの回転角速度が互いに同一に設定された場合のそ の２つのインペラの動作関係を説明するための概略図である； 図４は図２のIV−IV線に沿って取った概略的断面図である； 図５Ａおよび５Ｂはインペラシヤフトの回転角速度およびそのインペラシヤフ トの囲りを回転するインペラの回転角速度が互いに同一に設定された場合のその ２つのインペラ間の接続プレートの１つの望まし実施例を示している概略図であ る； 図６Ａおよび６Ｂは図５Ａおよび５Ｂのそれらと類似の概略図であるが、それ らのもう１つの他の実施例を示している； 図７は図１、２および４に示した実施例に従って構成したポンプの分解組立て 斜視図である； 図８は図７に示したポンプの組立てた状態の断面図である； 図９はインペラをそれらのインペラシヤフトの囲りに偏心して回転させるため のもう１つの実施例を示している概略的断面図である； 図１０はインペラをそれらのインペラシヤフトの囲りに偏心して回転させるた めのさらにもう１つの実施例を示している概略的断面図である；および 図１１はインペラの外表面に形成されたコーテイングを有する本発明のさらに もう１つの実施例を示している部分断面図である。 望ましい実施例の詳細な説明 図１Ａから１Ｄは本発明に従ったポンプの構成および動作の基本的な概念を説 明するための断面図である。 図１Ａから１Ｄに示すように、本発明のポンプは真円形の（あるいは円筒状の ）ボデイーを有する第１のインペラ３を含んでいる。この第１のインペラ３は軸 １の囲りをこの軸１に関して所定の偏心度で所定の方向に回転する。このポンプ はまた第１のインペラ３と同じ構成を持った、すなわち真円形ボデイーの第２の インペラ４を含んでいる。この第２のインペラ４は、軸１の近くで軸１に平行に 配置されたもう１つの軸２の囲りを軸１に対する第１のインペラのそれと同じよ うに軸２の囲りを軸１に対する第１のインペラのそれと同じように軸２に対して 同じ偏心度で第１のインペラの回転方向と反対の方向に回転する。このポンプは また一対のインペラ室、すなわち第１のものは参照符号５で示されており、一方 第２のものは参照符号６で示されている一対のインペラ室を含んでいる。この第 １のインペラ室５では、第１のインペラ３が所定の方式に従って周方向に摺動す る。第２のインペラ室６では、第２のインペラ４が同様に所定の方式に従って周 方向に摺動する。インペラ３および４のそれぞれの回転中心である軸１および２ は図示の便宜上点の形で示されているが、これらは実際には対応するインペラ室 ５および６の中央にそれぞれ位置するシヤフトである。これらのシヤフトの１つ は電動モーターのような外部の駆動源によって所定の方向に回転される駆動軸で あり、一方他方のシヤフトはその駆動シヤフトの回転力によって駆動シヤフトの それとは反対の方向に回転される被駆動シヤフトである。 第１および第２のインペラ３および４は、それらが軸１および２の囲りを反対 方向にすなわちそれらが等距離に保持されていると云う条件下でそれらの回転中 心の囲りを反対方向に回転するようにそれぞれインペラ室５および６中に配置さ れている。その中で第１および第２のインペラ３、４が所定の方式に従って周方 向に摺動する第１および第２のインペラ室５および６は、互いに隣接する部分の 一側において吸入口７と共通に連通して いる。この第１および第２のインペラ室５および６はまたそれらの隣接する部分 の他側において排出口８と共通に連通している。第１および第２のインペラ室５ および６、吸入口７および排出口８は図示したように単一のケーシング９に設け ることができる。 接続プレート１０は第１および第２のインペラ３および４間に配置されている 。この接続プレート１０は第１および第２のインペラ室５および６の最も近接し た個所に形成されたスリツト１１を通して延びている。この接続プレート１０は その一端において第１のインペラ３に、またその他端において第２のインペラ４ にそれぞれ接続されている。例えば図１Ｄに示されているように、このプレート １０は第１および第２のインペラ３および４と共にケーシング９中に画成される 流体室をそのポンプの運転中に高圧側空間Ｈおよび低圧側空間Ｌに分割する働き をしている。ケーシング９のこの流体室は第１および第２のインペラ室５および ６、吸入口７、排出口８およびスリツト１１によって画成されている。 図１Ａは第１および第２のインペラ３および４がケーシング９中のそれらの底 部の死点に位置しており、かつ互いに垂直線方向に一直線に並んでいるポンプの 最初の状態を示している。この最初の状態から第１および第２のインペラ３およ び４が、それぞれそれらの回転軸１および２の囲りをそれぞれ反対方向に回転を 始めると、インペラ３および４およびプレート１０はそのポンピング動作中図１ Ｂ、１Ｃおよび１Ｄに示すような逐次の状態を経て図１Ａに示すような状態にも どる一連の動きを繰り返し行う。図１Ａはインペラの１つ、例えば、インペラ３ がその回転軸１の囲りを図１Ａの状態から図１Ｂの矢印に示した方向に９０度の 角度回転した状態を示している。図１Ｃはインペラ３が図１Ｂの状態から図１Ｂ のそれと同じ方向に角度９０°再び回転した状態を示している。図１Ｄはインペ ラ３が図１Ｃの状態から図１Ｃのそれと同じ方向に角度９０°だけ再び回転した 状態を示している。換言すると、第１および第２のインペラ３および４およびこ れらのインペラ３および４を接続しているプレート１０を含むポン プの可動要素はインペラ３および４のそれぞれがその一回の完全な回転を実行す る間に図１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄの順序の引き続く連続の状態を与える。こ の運転中に第１および第２のインペラ３および４はそれらの外側の円筒状表面が インペラ室５および６の内側表面とそれぞれ密に接触するように第１および第２ のインペラ室５および６の内側円筒表面に沿って所定の方式で周方向に摺動する 。 第１および第２のインペラ３および４およびこれらのインペラを接続している プレート１０の総てが単一の一体の可動体を構成されているとみなされる場合に は、ケーシング９の内部空間は排出口８の側に連通している高圧側空間（例えば 空間Ｈ）および吸入口７側に連通している低圧側空間（例えば空間Ｌ）に分割さ れており、その結果、上で説明した動作中にこれらの空間中に流体の吸入および 排出作用が発生する。例えば、第１のインペラ３が第１のインペラ室５の内側表 面に沿って、例えば、図１Ｂの状態から図１Ｃの状態を介して図１Ｄの状態に摺 動すると、第１のインペラ室５中の第１のインペラ３およびプレート１０の左側 に画成された空間が次第にそのボリユームを減少し、その結果その空間に含まれ ている流体を加圧して排出口８側に排出させる。それと同時に、この第１のイン ペラ室５中の第１のインペラ３およびプレート１０の右側に画成される空間はそ のボリユームを次第に増加し、その結果その内圧は低下する。その結果、第１の インペラ室５の右側空間に真空が形成され、従って流体に対する吸引力が発生す る。第１のインペラ３の上で説明した動きに従って、第２のインペラ４は第２の インペラ室６の内側表面に沿って、例えば図１Ｄの状態から図１Ａの状態を経て 図１Ｃの状態に摺動し、第２のインペラ室６中の第２のインペラ４およびプレー ト１０の左側に画成された空間がそのボリユームを次第に減少し、従ってその空 間に含まれる流体を加圧して排出口８側に排出する。これと同時に第２のインペ ラ室６中の第２インペラ４およびプレート１０の右側に画成される空間はそのボ リユームを次第に増加し、その結果その内圧は低下する。その結果、第２のイン ペラ室６の右 側の空間に真空が生成され、流体に対する吸引力を発生する。このようにして、 第１および第２のインペラ３および４の流体吸引および排出動作が繰り返し継続 して行われるにつれてポンプは実質的に連続して流体を射出することができる。 このポンプの動作中、インペラ３および４の１つ、例えばインペラ３は他方の インペラ、例えばインペラ４がその軸２の囲りを角度１８０°回転してその流体 吸引および排出ストロークを完了した直後にインペラ３がその流体吸引および排 出動作の実行を開始すると言うことに特に注目して欲しい。軸１が駆動シヤフト の場合には、１つの完全な流体吸引および排出作用は駆動シヤフトの半（¹/₂） 回転毎に達成される。従って、本発明のポンプは駆動シヤフトの１回転毎に１つ の完全な流体吸引および排出作用を得るように構成された単一の円筒状回転構造 体を有する従来のポンプ（韓国特許公報第９１−４７６９）と同じ流体射出を、 従来のポンプで使用されたそれらの実質的に半分のポンプスピードおよび駆動エ ネルギーを使って与えることができる。換言すれば、本発明のポンプは従来のポ ンプで同じポンプスピードおよびポンプ容量下で得られるそれの２倍に相当する 流体射出を得ることができる。インペラ３および４の流体吸引および排出動作が 特定の移動位置で実行されるように説明したが、それらは実際には対称で互いに 補われ、かつ連続してインペラ３および４のほとんど総ての位置において発生さ れる。従って、流体の吸引および排出作用に関しては、本発明のポンプは従来の ポンプには期待できなかった高いポンプ効率のポンピング動作および対称で相い 補い合う関係を有するインペラ３および４の調和のとれたポンピング作用によっ て脈動現象、ノイズおよび振動のほとんど無いポンピング動作を与える。さらに 、本発明のポンプのポンピング動作はインペラ３および４がインペラ室５および ６の内表面と密に接触してそれぞれに沿って円滑にかつ静かに摺動するので非常 に静かでかつ強力である。従って、高速および高圧下における運転に際しても過 応力が加わると云うことはあり得ない。そのポンプに使用される機構部品の摩耗 お よび損傷の割合いが最小となるので長いポンプ寿命が得られる。さらに、このポ ンプはインペラ３および４およびインペラ室５および６について単純な構造を使 用しているので、種々の要求されるポンプ容量に自由に応えることができる。 本発明の望ましい実施例の１つによれば、それぞれの軸１および２の囲りのイ ンペラ３および４の偏心回転は図２に示した配置によって得られる。図２の配置 において、偏心シヤフト１２および１３をそれぞれ有しているデイスク１４およ び１５はシヤフトの形をした回転軸１および２のそれぞれの一端に結合している 。偏心シヤフト１２および１３のそれぞれの自由端には、インペラ３および４が 回転可能に装着されている。接続プレート１０がその両端でインペラ３および４ のそれぞれの対応する部分に固定して結合されている。シヤフト１および２はそ れらが反対方向に回転するように伝達歯車１６および１７によって機能的に接続 されている。プレート１０の結合はインペラ３および４と一体のプレート１０を 形成することによってあるいはインペラ３および４に別体の接続プレート１０を 溶接することによっても達成できる。インペラ３および４への接続プレート１０ のこのような強固な結合によって、プレート１０はインペラ３および４と一体に 動くことができその結果、このプレート１０の結合領域には何ら摩耗および損傷 は生じない。その結果、ほとんど弱い個所の無い強固でかつ耐久性のあるポンプ を得ることができる。 本実施例においてシヤフト１および２が回転すると、これらのシヤフト１およ び２に偏心して結合しているインペラ３および４はその間の等しい距離を保ちな がらシヤフト１および２の囲りを反対方向に回転する。もしシヤフト１および２ の回転角速度に従ってシヤフト１、２の囲りを回転するインペラ３および４の回 転角速度が互いに同一に設定されると、インペラ３および４が図３Ａの最初の状 態から図３Ａに矢印に示されている反対の方向にそれぞれ９０°回転した後に得 られる図３Ｂの状態におけるインペラ３および４の中心間の距離は図３Ａの状態 におけるそれよりも大きく なる。その結果、運転中に構造部品に過応力が加わる恐れが生じる。 インペラ３および４間の距離を一定に保った状態でインペラ３および４の互い に反対方向の回転を可能にするために、インペラ３が図３Ａの状態から図３Ａの 矢印が示す方向に９０°回転した後図３Ｂの状態に到達した時、インペラ４はイ ンペラ３のそれとは反対の方向に９０°より少し大きい角度だけ回転した状態に 到達するようにインペラ３および４の回転角速度は互いに異なっていなくてはな らない。この目的のために、図２のIV−IV線に沿って取られた断面図である図４ に示すように互いに係合されかつ偏心してシヤフト１および２にそれぞれ結合し ている一対の同一の伝達歯車１６および１７を含む伝達歯車ユニツトによってこ れらのインペラ３および４が互いに結合されている。この構成においてシヤフト １上に装着された歯車１６がシヤフト１の回転によって図４の状態から９０°回 転すると、その小径部分で歯車１６の大径部分と結合して歯車１７および従って その歯車１７をしっかりと支持しているシヤフト２が図４の矢印によって示され た方向に９０°より大きい角度回転する。 このような動作によって、シヤフト１および２の囲りをそれぞれ回転するイン ペラ３および４は互いにその回転速度が異なるので、インペラ３および４間の距 離が一定に保たれているという条件下でシヤフト１および２の囲りの反対方向の 回転を生じることができる。 本発明のもう１つの実施例によると、インペラのシヤフト１および２は互いに 結合し、かつそれぞれシヤフト１および２に偏心して、結合した一対の同一の伝 達歯車を含む伝達歯車ユニツトによって互いに結合されている。この場合には、 シヤフト１および２の回転角速度および従ってこれらのシヤフト１および２上に 同じ偏心率で偏心して装着されたインペラ３および４の回転角速度が互いに同一 に設定されているので、インペラ３および４の先に説明した動作中にはインペラ ３および４の中心間の距離は図３に関連して説明したように変化する。この構成 においては従って、インペラ３および４がプレート１０によって互いに強固に結 合されている場合に は動作中に機構部に過応力が生じる恐れがある。このような問題を取り除くため に、吸収手段を使ってインペラ３および４の中心間の距離の変動を吸収すること が必要である。このような吸収手段は図５に示すようにインペラ３および４の一 方の部分に、例えばインペラ３にインペラ３とは切り離されたプレート１０に結 合できるように形成された摺動溝３′を導入してもよい。この摺動溝３′中には インペラ３に結合されるプレート１０の一端が摺動溝３′に沿ってインペラ３の 半径方向に摺動できるように受け入れられている。この構成においてはインペラ ３およびプレート１０はそれらが互いに分離されているので、インペラ３および プレート１０の摺動領域で機構部の摩耗および損傷が生じる可能性が高い。しか しこの場合には、シヤフト１および２を互いに結合するための伝達歯車は偏心歯 車ではなく単純な円形の同心の歯車で構成できるのでポンプの製造が容易である と云う利点がある。 図６Ａおよび６Ｂは本発明のもう１つの実施例である図５の構成の変形例を示 している。この実施例によると、図５の場合のようにプレート１０の一端をイン ペラ３および４の対応する一方に摺動可能に結合するのではなく、インペラ３お よび４の両方に固定して結合している。この場合には、インペラ３および４の中 心間の距離の変動を吸収するために一対の弾性部材１８および１９がインペラ３ およびインペラ３を支持している偏心シヤフト１２間およびインペラ４およびイ ンペラ４を支持している偏心シヤフト１３間にそれぞれ介装されている。弾性部 材１８および１９の一方だけが配設されてもよい。 図１、２および４に示した実施例のいずれかによる完全なポンプ構造が分解組 立て斜視図である図７および図７に対応する断面図である図８に示されている。 この構造は一対のインペラシヤフト１および２を含んでいる。シヤフト１は外部 の駆動源によって回転される駆動シヤフトとして働き、一方シヤフト２は伝達歯 車１６および１７を介して伝達される駆動シヤフト１の回転力によって回転され る被駆動シヤフトとして働いている。一 対のインペラ３および４は同じ偏心率でシヤフト１およびシヤフト２に偏心して 装着されている。インペラ３および４はそれらが互いに一体化されそしてその間 に一定の距離を保ちつつ上で説明したような回転を実行できるようにプレート１ ０に結合されている。シヤフト１および２に互いに結合するように構成されてい る伝達歯車１６および１７は、先に説明したようにインペラ３および４がその間 の距離を一定に保ちつつ反対方向に回転できるように偏心歯車の形を有している 。端板２０および中間板２１がケーシング９の両方の横方向端部にそれぞれ結合 されている。端板２０および中間板２１間には一対のシールされたインペラ室５ および６がこのケーシング９中に画成されている。このインペラ室５および６中 で、インペラ３および４がそれぞれ回転する。中間板２１もまたベアリング２２ 、２３、２４および２５によってシヤフト１および２を回転可能に支持するのに 役立っている。中間板２１のケーシング９とは反対の側には適切なカバー構造体 ２６が固定して装着されており、これはシヤフト１および２およびそれらの伝達 歯車１６および１７を保護するためにそれらをカバーするのに役立っている。イ ンペラ３および４はそれぞれ偏心シヤフト１２および１３に軸支されることが望 ましい。 図５あるいは６に示されているポンプは、インペラ３および４および伝達歯車 １６および１７の装着構造が図７および図８のそれとほんの少し違っている点を 除くと図７および図８に示されているそれと同じ構造を有している。 図９はインペラ３および４をそれらのシヤフト１および２の囲りに偏心的に回 転させるためのもう１つの実施例を示している。上の場合で説明したように、シ ヤフト１および２の端部にそれぞれ設けられそしてインペラ３および４を支持す るように構成されている偏心シヤフト１２および１３を使う代わりに、この構成 はシヤフト１および２の端部に形成された同心の延長部１２′および１３′の囲 りにそれぞれはめ込まれた一対の偏心リング２７および２８を使っている。偏心 リング２７および２８の囲りにイ ンペラ３および４がそれぞれはめ込まれている。 図１０はインペラ３および４をそれらのシヤフト１および２の囲りに偏心して 回転させる本発明によるさらにもう１つの実施例を示している。本発明のこの実 施例によれば、一対のピボツトレバー２９および３０がそれぞれシヤフト１およ びインペラ３間およびシヤフト２およびインペラ４間に接続されている。 本発明の上で説明した総ての実施例において、インペラ３および４は図１１に 示すように、ゴムのような弾性および耐久性を示す材料から成るコーテイング３ １および３２によってそれらの外表面をそれぞれ塗布することができる。この場 合には、このコーテイング３１および３２はインペラ３および４のそれぞれと対 応するインペラ室５および６のそれぞれ間に生じるシーリング効果を高めるのに 役立ち、そしてその結果何ら障害無しに固体物を含む流体をポンピングすること ができる効果を得ることができる。 インペラ３および４がそれらのシヤフト１および２の囲りを回転する回転方向 が本発明の先に説明した実施例におけるそれとは反対に設定されると、吸入口７ は排出口として働き、一方排出口８は吸入口として働くことになる。この点に関 しては、本発明によって構成されたポンプは従来のポンプとは違って流体の吸入 および排出方向に関して制限を持たない双方向のポンプとして取り扱うことがで きる。本発明のポンプのこのような特徴は、対称で相い補う動きの関係を有する ツインの円筒型の形を取っているインペラ３および４の特徴のある構造および機 能から生じている。 本発明の望ましい実施例が例を使って開示されたが、当業者は以下の請求項で 規定される本発明の範囲および精神から逸脱すること無しに、種々の変形、追加 および置換が可能であることは十分に理解できるものと思う。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 動の殆ど無いポンプ動作を与えることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．それらの軸の囲りをそれぞれ関連する軸に対して同じ偏心率で反対方向に かつその間の距離を一定に保ちながら、それぞれ回転するように構成された一対 の同一円形のインペラ； インペラをそれぞれ受け入れかつインペラがそれらの内周面のそれぞれに沿っ て周方向に摺動するように構成された一対の同一円筒型インペラ室；および これらのインペラを互いに結合するように構成された接続プレートを有するポ ンプ。 ２．互いに隣接しているインペラ室の反対側にそれぞれ設けられている吸入口 および排出口；および インペラ室の最も隣接した部分間に形成されかつ接続プレートを受け入れるよ うに構成されたスリツトをさらに有する請求項１に記載のポンプ。 ３．上記接続プレートはインペラ間の距離を一定に保つのに役立ち、かつ上記 インペラのそれぞれ回転中心であるシヤフトは偏心してシヤフトにそれぞれ装着 されている一対の同一の偏心歯車を有する伝達歯車手段を通して係合されている 請求項１あるいは２に記載のポンプ。 ４．インペラのそれぞれの回転中心であるシヤフトは、シヤフトに同心的にそ れぞれ装着された一対の同一の同心歯車を有する伝達歯車手段によって係合され ており、またインペラはインペラ間の距離が可変となるように互いに結合されて いる請求項１あるいは２に記載のポンプ。 ５．インペラの少なくとも１つは接続プレートに分離可能に結合されておりか つその接続プレートに結合される部分に溝が設けられており、その溝は接続プレ ートの端部をその溝に沿ってインペラの半径方向に摺動できるようにそのインペ ラに結合される接続プレートの端部を受け入れている 請求項４に記載のポンプ。 ６．上記両インペラは接続プレートに固定して結合されており、かつ少なくと もインペラの１つにはそのインペラとそのインペラの回転を支持するための支持 部材間に介装された弾性部材が設けられている請求項４に記載のポンプ。 ７．同様な方式でインペラのそれぞれの回転中心であるシヤフトのそれぞれの 端部に固定された一対のデイスクをさらに有し、それぞれのデイスクは対応する インペラを支持するように構成された偏心シヤフトを有する請求項１あるいは２ に記載のポンプ。 ８．同様な方式でインペラのそれぞれの回転中心であるシヤフトの端部に設け られたそれぞれの同心延長部の囲りにはめ込まれた一対の偏心リングをさらに有 し、偏心リングのそれぞれは対応する１つのインペラを受け入れその受け入れた インペラを支持するように構成されている請求項１あるいは２に記載のポンプ。 ９．各々のシヤフトとそれに対応する各々のインペラ間に設けられかつ各々の インペラがシヤフトの回転力によって各々対応するシヤフトの囲りを回転できる ように構成された一対のビボツトレバーをさらに有する請求項１あるいは２に記 載のポンプ。 １０．インペラの少なくとも１つの外表面にはコーテイングが施されており、 このコーテイングは弾性および耐久性を示す材料から構成されている請求項１あ るいは２に記載のポンプ。