JPH10299678A - 回転式ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダ室内壁が磨耗した場合でも、その磨
耗した一部のみ交換すれば良く、全体を交換する必要が
ない回転式ポンプを提供する。 【解決手段】 シリンダ１のシリンダ室１ａ内のロータ
ー３を回転させることにより、各ベーン２の先端が前記
シリンダ室１ａの内壁に沿って摺動し、前記シリンダ室
１ａの入口からシリンダ室１ａに流体を吸入して圧縮し
た後、該シリンダ室１ａの出口から圧縮流体を外部に吐
出する回転式ポンプにおいて、前記シリンダ１は、シリ
ンダ本体４と、該シリンダ本体４のシリンダ室１ａ内に
配設されたシリンダライナー５とを有し、前記シリンダ
本体４には、前記シリンダ室１ａの入口となる本体側入
口及び、前記シリンダ室１ａの出口となる本体側出口が
形成され、前記シリンダライナー５には、前記本体側入
口及び本体側出口と対応した位置に、ライナー側入口及
びライナー側出口が形成され、前記シリンダ本体４と前
記シリンダライナー５とを、前記本体側入口及び本体側
出口と前記ライナー側入口及びライナー側出口とが一致
する回転位置で固定する固定手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シリンダ室内で
ベーンが配設されたローターを回転させることにより、
流体を圧縮して吐出させる回転式ポンプに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の回転式ポンプは、シリ
ンダのシリンダ室内に、複数のベーンが設けられたロー
ターが回転自在に設けられている。

【０００３】このローターは、シリンダ室のシリンダ中
心軸とオフセットされたローター中心軸を中心として回
転されるようになっており、又、複数のベーンは、ロー
ターに放射状に配置され、各ベーンは、半径方向に沿っ
て移動自在に設けられている。

【０００４】このローターを回転させることにより、各
ベーンの先端がシリンダ室の内壁に沿って摺動し、シリ
ンダ室の入口からシリンダ室に流体を吸入して圧縮した
後、シリンダ室の出口から圧縮流体を外部に吐出するよ
うにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものにあっては、ベーンがシリンダ室内壁を
繰り返して摺動することによって磨耗し、この磨耗が許
容限界を越えると、ポンプとしての能力が低下してしま
う。かかる場合には、シリンダ室内壁のみ磨耗している
にも拘わらず、ポンプ全体を交換しなければならず、経
済的でなかった。

【０００６】そこで、この発明は、シリンダ室内壁が磨
耗した場合でも、その磨耗した一部のみ交換すれば良
く、全体を交換する必要がない回転式ポンプを提供する
ことを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、シリンダのシリンダ室内
にローターが配設され、該ローターは、前記シリンダ室
のシリンダ中心軸に対してオフセットされた位置のロー
ター中心軸を中心として回転自在に設定され、該ロータ
ーには、複数のベーンが放射状に配置され、該各ベーン
が半径方向に沿って移動自在に設けられ、前記ローター
を回転させることにより、前記各ベーンの先端が前記シ
リンダ室の内壁に沿って摺動し、前記シリンダ室の入口
からシリンダ室に流体を吸入して圧縮した後、該シリン
ダ室の出口から圧縮流体を外部に吐出する回転式ポンプ
において、前記シリンダは、シリンダ本体と、該シリン
ダ本体のシリンダ室内に配設されたシリンダライナーと
を有し、前記シリンダ本体には、前記シリンダ室の入口
となる本体側入口及び、前記シリンダ室の出口となる本
体側出口が形成され、前記シリンダライナーには、前記
本体側入口及び本体側出口と対応した位置に、ライナー
側入口及びライナー側出口が形成され、前記シリンダ本
体と前記シリンダライナーとを、前記本体側入口及び本
体側出口と前記ライナー側入口及びライナー側出口とが
一致する回転位置で固定する固定手段を有する回転式ポ
ンプとしたことを特徴としている。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の構成に加え、前記固定手段は、前記シリンダライナー
を前記シリンダ本体内に挿入して締りばめにより固定す
るようにしたことを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態に
ついて説明する。

【００１０】図１乃至図５には、この発明の実施の形態
について説明する。

【００１１】まず構成を説明すると、図中符号１はシリ
ンダで、このシリンダ１のシリンダ室１ａ内に、複数の
ベーン２が設けられたローター３が回転自在に配置され
ている。

【００１２】このシリンダ１は、シリンダ本体４と、シ
リンダライナー５とから構成されている。このシリンダ
本体４は、鋳造により形成され、シリンダ室１ａの周囲
に冷却水ジャケット４ａが形成されると共に、図１に示
すように、空気をシリンダ室１ａに吸引する吸引通路４
ｂ及び外部に圧縮空気を排出する排出通路４ｃが形成さ
れている。この吸引通路４ｂのシリンダ室１ａ側に、シ
リンダ室１ａの入口となる本体側入口が形成され、又、
この排出通路４ｃのシリンダ室１ａ側に、シリンダ室１
ａの出口となる本体側出口が形成されている。

【００１３】また、前記シリンダライナー５には、前記
本体側入口及び本体側出口と対応した位置に、ライナー
側入口５ａ及びライナー側出口５ｂが形成されており、
このシリンダライナー５は、いわゆる冷しばめにより、
シリンダ本体４内の所定位置に固定されている。

【００１４】さらに、このシリンダライナー５とシリン
ダ本体４との間には、図３に示すように、雌ねじ部６が
２ヶ所形成され、この雌ねじ部６に回止めビス７が螺合
されている。

【００１５】これら回止めビス７や冷やしばめにより、
シリンダライナー５が所定の回転位置で固定されて回り
止めがなされる。

【００１６】これらシリンダ本体４とシリンダライナー
５の材質としては、特に限られるわけではないが、シリ
ンダ本体４が「ＦＣー２５」等を使用でき、シリンダラ
イナー５が「ＦＣＤ４５」などが耐磨耗性向上のために
適している。

【００１７】また、前記ローター３は、略円柱状を呈
し、図１に示すように、シリンダ室１ａのシリンダ中心
軸０１に対してオフセットされた位置のローター中心軸
０２を中心として回転されるようになっている。

【００１８】このローター３には、複数の配設溝３ａが
放射状に形成され、これら配設溝３ａのそれぞれにベー
ン２が、半径方向に沿って移動自在に挿入されている。
そして、このベーン２の先端が、ローター３を回転させ
ることにより、シリンダ室１ａ内壁、つまり、シリンダ
ライナー５内壁に沿って摺動するようになっており、シ
リンダ室１ａに前記吸引通路４ｂを通して「流体」とし
ての空気を吸入して圧縮した後、シリンダ室１ａから排
出通路４ｃを通して圧縮空気が外部に吐出されるように
なっている。

【００１９】さらに、図２に示すように、このシリンダ
１の両側には、エンドプレート８，９が固定されて、シ
リンダ室１ａの両側が閉じられると共に、ローター３の
軸３ｂを回転自在に支持するベアリング１０等が設けら
れている。

【００２０】このような回転式ポンプは、ローター３が
回転されることにより、ベーン２の先端がシリンダ室１
ａ内壁、つまり、シリンダライナー５内壁を摺動するこ
とにより、空気が吸引通路４ｂを介してシリンダ室１ａ
内に吸入されて圧縮され、この圧縮空気が排気通路４ｃ
を介して外部に排出されることとなる。この場合には、
ベーン２からシリンダライナー５に回転方向の力が作用
するが、このシリンダライナー５はいわゆる冷しばめに
よりシリンダ本体４に固定すると共に、このシリンダラ
イナー５とシリンダ本体４との間に回止めビス７が螺合
されて回り止めされていることと、圧縮熱によりシリン
ダライナー５は昇温され、シリンダ本体４は冷却水で冷
却されるために、運転中は常に０．１ｍｍ以上の締まり
ばめを保つことから、このシリンダライナー５が回転す
ることがない。従って、このシリンダライナー５のライ
ナー側入口５ａ及びライナー側出口５ｂと、シリンダ本
体４の本体側入口及び本体側出口との位置がズレるよう
なことがなく、正常運転を継続することができる。

【００２１】そして、このような使用を続けることによ
り、ベーン２の先端がシリンダライナー５内壁を摺動す
るため、このシリンダライナー５が磨耗し、能力が低下
する虞がある。

【００２２】かかる場合には、シリンダライナー５を交
換するだけで、従来のようにポンプ全体を交換する必要
なく、その能力を維持することができる。

【００２３】このシリンダライナー５の交換は以下のよ
うに行う。すなわち、このシリンダライナー５の内面に
係止部材（不図示）を例えば溶接により固定し、シリン
ダ本体４を暖めて膨張させた後、その係止部材を介して
シリンダライナー５を引っ張ることにより、磨耗したシ
リンダライナー５をシリンダ本体４から外す。

【００２４】その後、今度は、新しいシリンダライナー
５をシリンダ本体４に装着する。この新しいシリンダラ
イナー５の外径は、シリンダ本体４のシリンダ室１ａ内
壁の径より＋０．１ｍｍの基準で製作されている。ま
た、このシリンダライナー５のライナー側入口５ａ及び
ライナー側出口５ｂは、転写紙にてマーキングされるこ
とにより、孔開けされる。

【００２５】そして、このシリンダライナー５をドライ
アイスにてマイナス７０°まで冷却して収縮させた後、
シリンダ本体４内に挿入する。その後、常温に戻った状
態では、シリンダライナー５の締め代は、０．１ｍｍの
締りばめとなる。

【００２６】次いで、タッピングにより、シリンダ本体
４とシリンダライナー５との間に雌ねじ部６を形成し、
この雌ねじ部６に回止めビス７を螺合させる。

【００２７】このようにしてシリンダライナー５を交換
することにより、従来のように装置全体を交換する必要
なく、能力を維持できるため、極めて経済的である。

【００２８】なお、上記実施の形態では、シリンダライ
ナー５は冷やしばめにより、シリンダ本体４に固定され
ているが、焼きばめでも良いことは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載の発明によれば、ベーンの摺動により、シリンダ室内
壁が磨耗した場合には、シリンダライナーを交換するだ
けで、従来のように装置全体を交換する必要がなく、極
めて経済的である。

【００３０】また、このポンプは回転式であり、作動時
には、シリンダライナーに回転方向の力が作用するが、
このシリンダライナーは、固定手段により、回転方向の
位置が規制されているため、シリンダ本体の本体側入口
及び本体側出口と、シリンダライナーのライナー側入口
及びライナー側出口との位置ズレが発生することがな
い。

【００３１】請求項２に記載の発明によれば、上記効果
に加え、締まりばめを用いて、シリンダライナーをシリ
ンダ本体に固定しているため、シリンダライナーをシリ
ンダ本体内に密着させて固定することができると共に、
シリンダライナー交換時にはシリンダ本体を暖めたりす
ることにより、比較的簡単にシリンダライナーを外すこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す回転式ポンプの断
面図である。

【図２】同実施の形態に係る回転式ポンプの分解斜視図
である。

【図３】同実施の形態に係るシリンダーのシリンダ室部
分の断面図である。

【図４】同実施の形態に係るシリンダライナーの断面図
である。

【図５】同実施の形態に係るシリンダライナーの展開図
である。

【符号の説明】

１ シリンダー 1a シリンダ室 ２ ベーン ３ ローター ４ シリンダ本体 ５ シリンダライナー 5a ランナー側入口 5b ランナー側出口 O1 シリンダ中心軸 O2 ローター中心軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダのシリンダ室内にローターが配
   設され、該ローターは、前記シリンダ室のシリンダ中心
   軸に対してオフセットされた位置のローター中心軸を中
   心として回転自在に設定され、該ローターには、複数の
   ベーンが放射状に配置され、該各ベーンが半径方向に沿
   って移動自在に設けられ、前記ローターを回転させるこ
   とにより、前記各ベーンの先端が前記シリンダ室の内壁
   に沿って摺動し、前記シリンダ室の入口からシリンダ室
   に流体を吸入して圧縮した後、該シリンダ室の出口から
   圧縮流体を外部に吐出する回転式ポンプにおいて、 前記シリンダは、シリンダ本体と、該シリンダ本体のシ
   リンダ室内に配設されたシリンダライナーとを有し、前
   記シリンダ本体には、前記シリンダ室の入口となる本体
   側入口及び、前記シリンダ室の出口となる本体側出口が
   形成され、前記シリンダライナーには、前記本体側入口
   及び本体側出口と対応した位置に、ライナー側入口及び
   ライナー側出口が形成され、前記シリンダ本体と前記シ
   リンダライナーとを、前記本体側入口及び本体側出口と
   前記ライナー側入口及びライナー側出口とが一致する回
   転位置で固定する固定手段を有することを特徴とする回
   転式ポンプ。
2. 【請求項２】 前記固定手段は、前記シリンダライナー
   を前記シリンダ本体内に挿入して締りばめにより固定す
   るようにしたことを特徴とする回転式ポンプ。