JPS6121522Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は容積型流量計、容積型ポンプ等の容積
型回転機の改良に関する。

従来、例えば第１図及び第２図に示す容積型回
転機が知られている。図において、容積型回転機
の本体となるケーシング１２は流入口２と流出口
３が形成され、該ケーシング１内には長径と短径
とからなる一対の楕円歯車４，５が設けられてい
る。該楕円歯車４，５の中心部に軸方向に穿設さ
れた穴には、カーボン材からなる円筒状の軸受
６，７が固着して設けられ、該軸受６，７には穴
８，９が穿設されている。該軸受６の穴８には前
記ケーシング１に固着された軸１０が挿通され、
軸受７の穴９にはケーシング１に固着された軸１
１が挿通されて、前記楕円歯車４，５は互いに噛
合し、前記軸１０，１１を中心に回転可能となつ
ている。また、一方の楕円歯車４の軸受６内には
環状マグネツト１２が埋設されている。また、前
記軸１０内部には指針軸１３が挿入され、該指針
軸１３の一端には環状マグネツト１２に対向して
マグネツト１４が固着され、その他端はケーシン
グ１外に延びて指針が設けられている。

このような従来技術による容積型回転機におい
て、その作動時には流体は流入口２より流入し、
楕円歯車４，５を回転させた後、流出口３より流
出する。この回転により楕円歯車４内に設けられ
た環状マグネツト１２も回転し、これによつて生
ずる回転磁界によりマグネツト１４が回転し、指
針軸１３が楕円歯車４に同期回転して流量を表示
する。

他方、楕円歯車４，５内に組込まれたカーボン
材料の軸受６，７と前記軸１０，１１との間の回
転面には回転抵抗が生ずるが、この回転抵抗はカ
ーボンの自己潤滑性のため比較的小さい。しかし
楕円歯車４，５の回転数が増加し、高速回転にな
ると回転抵抗が増大し、軸受６，７と軸１０，１
１との温度が上昇する。特に、軸１０は熱伝導率
の大きい金属ではあるが肉厚が薄く、また該軸１
０の軸内部に存在する空気の熱伝導率が小さく、
さらに軸受６が熱伝導率の小さなカーボン材料で
るため、該軸受６と軸１０に発生する熱が放散さ
れにくい。そのため、軸１０が高温となり焼付き
現象が生じる欠点があつた。例えば、カーボン材
料の軸受６に対し、軸１０にSUS 610を用いた場
合、約900℃で焼付き現象が起る。従つて、この
焼付き現象のため楕円歯車４の回転抵抗が増大
し、回転数が遅くなり、容積型回転機が容積型流
量計の場合、計測誤差を生じるばかりでなく、容
積型ポンプ、ブロワとして使用する場合も流体抵
抗のために軸１０、軸受６が損傷、破損してしま
う欠点があつた。

本考案はこのような従来技術の問題点に鑑みな
されたもので、回転子が高速回転した場合におい
ても回転子を回転自在に支持する軸と回転子の軸
受との間の摺動面での焼付き現象をなくし、もつ
て軸、軸受等の損傷、破損等を等止し、これを容
積型流量計として使用したときにも正確な計測を
可能とした容積型回転機を提供することにある。

上記問題点を解決するため、本考案が採用する
構成の特徴は、非円形回転子に設けられた円筒状
の軸受の内周面側に位置して該軸受の軸方向途中
に設けられた流体滞留部と、該流体滞留部に流体
を流入させるため、前記軸受の内周面側に軸方向
に形成され、一端が該軸受の側面に開口し他端が
該流体滞留部に開口した流入路と、前記流体滞留
部から流体を流出させるため、非円形回転子の径
方向に穿設され、一端が該流体滞留部に開口し他
端が該回転子の外周面に開口した流出路とを備え
たことにある。

このように構成することにより、非円形回転子
が回転するとき、該回転子の遠心力によつて流出
路の流出口側の圧力が低くなり、ケーシング内の
流体は流入路、流体滞留部を介して流出路から再
びケーシング内に流出する。この際、吸込まれた
流体が軸受の内周側に形成された流入路、流体滞
留部を流通する間に、当該流体が軸と軸受との間
の摺動面を良好に冷却し、温度上昇による焼付き
現象を防止し、軸、軸受等の寿命を延ばすことが
できる。

以下、本考案の実施例を第３図ないし第５図に
基づき詳細に述べる。

図面において第１図と同一構成要素には同一符
号を付し、その説明を省略するものとするに、楕
円歯車２１の中心部にはカーボン材料よりなる軸
受２２を固着し、該軸受２２の穴２３内周面の軸
方向途中には環状の流体滞留部２４，２５が形成
されている。また２６，２７は軸受２２の穴２３
に形成された流入路で、該流入路２６，２７の一
端は流体滞留部２３，２４に連通し、その他端は
軸受６の端面に開口して流入口２６Ａ，２７Ａと
なつている。さらに２８，２９は楕円歯車２１に
形成された流出路を示し、該流出路２８，２９の
一端は流体滞留部２４，２５に接続され、他端は
楕円歯車２１の長径部に開口した流出口２８Ａ，
２９Ａとなつている。

このような容積型回転機において、従来技術の
ものと同様、流入口２から流入した流体により楕
円歯車２１，５が回転すると、軸受２２に埋設さ
れた環状マグネツト１２によりマグネツト１４が
指針軸１５と同期回転する。

然るに、楕円歯車２１が回転すると、その際の
遠心力作用のため、軸１０から最も遠い位置に設
けられた流出口２８Ａ，２９Ａ近くの圧力は、軸
受２２に設けられた流入口２６Ａ，２７Ａ近くの
圧力より低くなる。従つて、流体は流入口２６
Ａ，２７Ａより流入し、流入路２６，２７、流体
滞留部２４，２５を介して、流出路２８，２９を
通り、流出口２８Ａ，２９Ａから流出する。

このようにして流体が軸１０と軸受２２との間
を流通するため、この流体によつて軸１０と軸受
２２が冷却され、該軸１０は温度上昇による焼付
き現象が防止される。従つて楕円歯車２１，５の
回転数が遅くなることがないから、容積型回転機
が容積型流量計の場合、正確な計測ができるばか
りでなく、容積型ポンプ、ブロワとして使用する
場合も回転抵抗のために軸１０、軸受２２が損
傷、破損することがない。

なお、本実施例においては一対の楕円歯車を用
いた容積型回転機について説明したが、まゆ形の
所謂ルーツ回転子を用いた容積型回転機でもよ
い。また、流入路２６，２７、流出路２８，２９
は楕円歯車２１の長径部片側に設けたが両側に設
けてもよいものである。

本考案に係る容積型回転機は以上詳細に述べた
如くであつて、下記各項の効果を奏する。

軸受の内周面側に流入路と流体滞留部を、非
円形回転子の径方向に該流体滞留部と連通する
流出路を設けたから、流体が遠心力によつてこ
れらの流路を流通するとき、軸と軸受との間の
摺動面に流体が直接接触して該摺動面を冷却
し、軸の焼付き現象を防止できる。従つて、非
円形回転子は流速に比例して滑らかに回転し、
容積型回転機が損傷、破損することがない。

項に関連して、容積型回転機が容積型流量
計の場合には、回転抵抗が増加しないため、正
確な計測ができ、容積型ポンプ、ブロワとして
使用する場合も軸、軸受が損傷、破損すること
を防止できる。

流入路の流入口を非円形回転子の回転中心近
くに位置して軸受の側面に開口させ、流出路の
流出口を回転中心から最も遠い非円形回転子の
外周面に開口させれば、遠心力作用により回転
数の増加に伴なつて、流入口と流出口の圧力差
が増加して流路を流れる流量が増大するため、
回転数に関係なく軸と軸受の温度上昇を押える
ことができる。

軸受に流体滞留部及び流入路を形成すると共
に、非円形回転子に流出路を形成するのみで、
ケーシング、軸等には何らの変更を加える必要
がないから、容易に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による容積型回転機の縦断面
図、第２図は第１図中の一方の楕円歯車の長径方
向縦断面図、第３図は本考案に係る容積型回転機
の縦断面図、第４図は第３図中の一方の楕円歯車
の長径方向縦断面図、第５図は第３図における一
方の楕円歯車の斜視図である。 １……ケーシング、５，２１……楕円歯車、
７，２２……軸受、１０，１１……軸、２４，２
５……流体滞留部、２６，２７……流入路、２６
Ａ，２７Ａ……流入口、２８，２９……流出路、
２８Ａ，２９Ａ……流出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流入口と流出口とを有するケーシングと、該ケ
   ーシング内に設けられ、中心部に軸方向の穴が穿
   設された一対の非円形回転子と、該非円形回転子
   の穴に設けられた筒状の軸受と、該軸受を介して
   前記非円形回転子を回転自在に支持すべく前記ケ
   ーシングに設けられた軸とからなる容積型回転機
   において、前記軸受の内周面側に位置して該軸受
   の軸方向途中に設けられた流体滞留部と、該流体
   滞留部に流体を流入させるため、前記軸受の内周
   面側に軸方向に形成され、一端が該軸受の側面に
   開口し他端が該流体滞留部に開口した流入路と、
   前記流体滞留部から流体を流出させるため、前記
   非円形回転子の径方向に穿設され、一端が該流体
   滞留部に開口し他端が該回転子の外周面に開口し
   た流出路とから構成したことを特徴とする容積型
   回転機。