JPH0436081A

JPH0436081A - ロータリー流体輸送機械

Info

Publication number: JPH0436081A
Application number: JP13953590A
Authority: JP
Inventors: Lee Tokuyu; トクユウ　リー
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1992-02-06
Anticipated expiration: 2009-11-24
Also published as: JPH0694871B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、ロータの断面形状が繭形のロータリー流体ポ
ンプに関するものである。

「従来技術およびその課題」従来よりロータリー流体用ポンプ中では、ギアポンプが
最も広く使用されている。このギアポンプは、ギアの溝
を利用して流体を移送するするものであるので、その移
送量は隣合う歯車とケーシングとの間の体積と、歯車の
回転数により決定されるものである。したがって、ギア
ポンプにおいてはケーシングの大きさを一定にした場合
は、移送量には限りがあり、多量の流体の移送には不向
きであるという問題があった。

本発明は上記事、情に鑑みてなされたもので、多量の流
体の移送をすることが可能なロータリ流体ポンプの提供
を目的とするものである。

「課題を解決するための手段Ｊ本発明にあっては、ロータの横断面形状が繭型形状とし
たロータを用いたロータリ流体ポンプにより上記課題を
解決するようにした。

「作用ヨ他のロータおよびケーシングと緊密に接触する横断面の
形状が繭型形状のロータを用いることにより、ケーシン
グとロータとの空隙の体積を大きくなり、これにより低
回転でも多量の流体を移送することができる。

以下、本発明のロータリ流体ボン／について詳しく説明
する。

本発明のロータリ流体ポンプは、横断面の形状が繭型形
状の二つのロータ（以下、繭型ロータとする。）を有す
るもので、その両ロータは、それぞれその両端にて、ベ
アリングにより支持されている。この２本のロータは、
その一方の端部にて精密なギアと噛み合い駆動装置によ
り回転するようになっており、この２本のロータは互い
に逆方向に回転するように形成されている。このロータ
の回転方向は、ロータの先端が、流体の入口側にある場
合は、その先端がケーシングの内壁（以下、ドラムとす
る。）に当接する方向に回転する。流体の入り口の幅は
、両方のロータの中心線を限度として大きくとることが
できる。また、流体の出口は、流体を昇圧しない場合に
あっては、流体の入り口側と同じ幅にすることができる
。

本発明のロータリ流体ポンプにおいて、ロータは、互い
に緊密に接触して回転移送するものである。ここで、流
体の出口が高圧になった場合は、流体の移送量が多量で
あることがら、低圧の流体を高圧側に送り込む際に、そ
の圧力差により大きな衝撃が発生する。本発明にあって
は、この衝撃を押さえるために、流体の出口に出口機構
を設けている。

この出口機構は、ドラムにおける流体の出口部分の幅を
小さくし、さらにその周囲に小孔を設けたことを特徴と
するものである。この出口部分は、ドラムの部分は小さ
く形成されており、その後直角に広がって形成されてい
る。ドラムの出口近傍においては、この広がった部分（
以下、バランス室とする。）との間を連通ずるように小
孔（以下、バランス孔とする。）か形成されている。

このような出口機構においては、繭型ロータが回転して
流体を移送した場合、まずバランス孔にて低圧流体は高
圧流体と接触して圧力差を緩和し、次いで流体出口に至
り、バランス室と流体出ロヵ接触するため衝撃を小さく
することができる。この衝撃をさらに小さくするために
は、流体出口をさらに小さくして、バランス孔の数を増
やせば良い。すなわちバランス孔のスペースがあれば良
いのである。原則として、バランス室の広さは、ロータ
リの回転円とは正比例の関係となるものである。

Ｕ実施例ｊ以下、本発明のロータリ流体ポンプについて実施例を用
いてさらに具体的に説明する。

第１図および第２図は、本発明のロータリ流体ポンプの
一例を示すものである。図中符号１は、ケーシングを示
すもので、符号２および３は繭型ロータを示すものであ
る。この繭型ロータ２．３はドラムｌｌ内に収納されて
いる。この繭型ロータ２．３は、その軸４と一体となっ
ており、この軸４は、その両端にて軸受４１にて支持さ
れている。繭型ロータ２．３は、その長手方向の中心線
が互いに直角となるように配置され、それぞれの軸４．
４がギア５に噛み合うことにより、図示略の駆動手段に
てスムースに回転できるように配設されている。ドラム
１１と２個の繭型ロータ２．３とは、互いに緊密に接触
しており、これらの接触は回転の際に摩擦が生じないよ
うに形成されている。繭型ロータ２．３は、入り口】２
側からドラム１１の外壁に向けて回転する。

流体のドラム１１の入り口１２は、このドラム１１の二
つの円が重なりあった二つの部分の内の一方の側に形成
されたものである。また、出口１７は、ドラム１１の入
り口１２と対向する部分に形成されている。

ここで、このポンプにおいて、流体の移送時に圧力が増
加しない場合は、入り口１２と出口１７との幅は同じに
して（第４図参照）、流体の抵抗を減少させてもよい。

流体の移送に圧力を加える場合は、出口に出口機構が設
けられる（第３図参照）。この場合、出口１７は、入り
口に比較してその幅が狭く形成され、ケーシングｌの外
壁側にて直角に広がりバランス室１４が形成される。こ
のバランス室１４とドラムｌｌの間は、突出部１５とさ
れており、この突出部１５に、バランス孔１６が形成さ
れている。

このバランス孔Ｉ６は、バランス室１４側の径が小さく
、ドラム１１側の径が大きい円錐台形状に形成されてい
る。このように円錐台形状とすることにより、衝撃をよ
り緩和することができる。

繭型ロータ２．３が低圧流体を回転移送して、出口１７
に近ずくと、バランス室Ｉ４の高圧流体はバランス孔１
６から低圧流体の繭型ロータ２．３内に噴出する。この
際、バランス室１４の高圧流体は、バランス孔１６の小
さい孔から噴出し、徐々に広がるバランス孔Ｉ６内を通
過して低圧流体に至ること、およびこのようなバランス
孔１６が多数設けられているため、この高圧流体と低圧
流体の接触衝撃を押さえることができる。さらに、バラ
ンス室の体積をできる限り小さくシ４、繭型ロータ２．
３とドラム１１に囲まれる空間の断面積（１３／６πｒ
２−（・汀＋２　）ｒ”３より小さくすることにより衝
撃の減少もより大きくすることができる。

第５図に本発明に用いられる繭型ロータの一例の断面図
を示すものである。この繭型ロータの特徴は、２本のロ
ータの噛み合いは、どの角度においても緊密な状態で回
転することである（第６図参照）。

この繭型ロータの断面図の設計方法について、第５図を
用いて説明する。まず、直角座標Ｘ−ＸおよびＹ−Ｙを
取り、その交点を中心点２１とする。この中心点２１を
中心として、半径Ｈのドラム円１１を描く。中心点２１
から、直角座標に対し４５°角の線を２本引き、ドラム
円１１との交点であるドラム交点（２３，２５，２７，
２８，３３，３６）を取る。ここからさらに半径Ｈの円
を描き、軸Ｘ−Ｘとの交点を取り中心点３１とする。こ
の中心点３１から半径Ｒの線を描き、これをドラム円１
１とする。このドラム円１．１は、交点２７．２８を通
過する。この中心点２］、３１は、それぞれ繭型ロータ
の軸となる点である。この中心点２１．３１間の距離は
ＤＲとなる。次いで、中心点２Ｉから、半径＊２Ｒの円
を描き、軸Ｙ−）′との交点である長弧中心（２４，２
６）を取る。この長弧中心（２４，２６）から半径Ｒの
円を描くことにより、繭型ロータの長手方向の円弧２ｂ
が描かれる。次に、この中心点２１から、Ｘ−Ｘ軸上、
距離ｒ＝Ｒ／２の位置に短弧中心２２．２２を取る。こ
の点から半径ｒの円を描くことにより、繭型ロータの端
部の円弧２ａか描かれる。この円弧２ａおよび２ｂを点
２ｃにて合わせることにより、繭型ロータの外形ができ
あがる。もう一方のロータも中心点３１から同様に描く
ことにより得られる。

「発明の効果」本発明は、横断面が繭型の２本のロータと、ドラムの出
口側にバランス室とこれに連通ずるバランス孔とを備え
たことを特徴とするロータリ流体ポンプである。したが
って、繭型ロータを有することから、多量の高圧流体の
移送が可能であり、かつ摩擦が少ないので発熱せず、さ
らに互いの接触が緊密であることから漏れ等の問題が生
じない。

また、高圧流体と低圧流体との接触による衝撃が少ない
ため機械が長持ちする。さらに移送量が多いことから、
低回転移送か可能であり、騒音を低く押さえることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図は本発明のロータリ流体ポンプであ
って、流体の加圧を行う場合のポンプの一例を示す正面
断面図、第２図はその側面断面図、第４図は、流体を加
圧しない場合の本発明のロータリ流体ポンプの一例を示
す正面断面図、第５図は繭型ロータの設計方法を示す説
明図、第６図は、ロータの位置が異なる場合の接触状態
を示す説明図である。 ■　・・・・・ケーシング、　　２．３　・・・・・　
ロータ、４　・・・・　ロータＭ、　　　＋４　　・・
・・　バランス室、１６　・・・・・・バランス孔。

Claims

【特許請求の範囲】１、軸が互いに平行に配置され、側壁が互いに重なりあ
った２本の円柱形状をなすドラムを内部に有するケーシ
ングと、このドラム内に収納され、横断面が繭型の形状
をなす２本のロータとからなり、前記２本のロータは、その横断面の長手方向の中心線が
互いに直角をなすように配置されており、かつ２本のロ
ータの軸の少なくとも一端が駆動手段に連結され互いに
逆方向に回転するように取り付けられ、さらに回転に際
してはこれら２本のロータと前記ドラムとが気密に接触
し、前記ドラムの流体出口は、その開口部が、入口側の開口
部より幅が狭く形成されており、かつ開口部から所定の
距離同じ幅で外方に延びた後、拡幅されてバランス室を
形成し、さらに、このバランス室とドラムとの間に複数の小孔で
あるバランス孔が設けられたことを特徴とするロータリ
流体ポンプ。２、前記ロータの横断面の形状が、互いに直交する二つの軸Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙの交点を一方の
ロータの中心として、半径Ｒのドラム円を描き、一方、前記中心点から、直交する軸に対して４５°の角
度をなす線を引き、この線と前記ドラム円との交点であ
るドラム交点を求め、このドラム交点からさらに半径Ｒ
の円を描き、軸Ｘ−Ｘとの交点を取り他方のロータの中
心点とし、また、同じくこのドラム交点からの半径Ｒの円と軸Ｙ−
Ｙとの交点である長弧中心を取り、この長弧中心から半
径Ｒの円を描き、また中心点と反対側に同様にして半径
Ｒの円を描き、さらに、軸Ｘ−Ｘ上において前記中心点から距離ｒ＝Ｒ
／２の位置に二つの短弧中心を取り、この短弧中心から
されぞれ半径ｒの円を描き、これら二つの短弧中心から
の円弧と、前記二つの長弧中心からの円弧とを合わせる
ことにより一方の繭型ロータの横断面を描き、他方のロ
ータも前記他方のロータの中心点より同様に描くことに
より得られる形状であることを特徴とする請求項１記載
のロータリー流体ポンプ。３、前記バランス孔の形状が、ドラム側の径が小さく、
バランス室側の径が大きい円錐台形状であることを特徴
とする請求項１記載のロータリ流体ポンプ。