(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ポンプと、該回転ポンプを駆動する電動モータと、それらを収納する収納空間を形成するパッケージと、該収納空間を冷却用空気が下から上へ通気するように、該パッケージの上部に配されてパッケージ内部に冷却用空気を該パッケージの下部の吸気口から吸引して外部へ排出することで該パッケージ内部を冷却する冷却ファンとを構成要素とするパッケージ型の回転ポンプユニットであって、
前記回転ポンプが前記電動モータとカップリングを介して水平方向へ直列に連結されることで、連結方向である水平方向に長い組み立て形態に設けられ、前記パッケージが、前記回転ポンプと前記電動モータとをそれらの連結方向が前後方向となるように収納するため、左右方向に比較して前後方向の奥行きが長く設けられ、前記電動モータが、前記回転ポンプよりも前記パッケージの前部側に配されて収納され、
前記パッケージの前面の壁部が二重構造に設けられ、該前面の壁部の内部に配電盤が固定されていると共に、該前面の壁部は、該壁部の内部へ前記冷却用空気が導入されるように前記パッケージの下部の吸気口に連通し、該壁部の内部で該冷却用空気が下から上へ通気して前記冷却ファンへ吸引されるように前記収納空間の上側へ連通する上部連通口を備えることを特徴とするパッケージ型の回転ポンプユニット。
【請求項２】
前記電動モータが連結された前記回転ポンプを縦方向へ一台ずつ重ねた状態で複数収納できるように、複数段の載置棚部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のパッケージ型の回転ポンプユニット。
【請求項３】
前記冷却ファンが、前記電動モータよりも前記パッケージの後部側に配されていることを特徴とする請求項１又は２記載のパッケージ型の回転ポンプユニット。
【請求項４】
前記パッケージの左右の側壁部が、二重構造に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパッケージ型の回転ポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転ポンプと、該回転ポンプを駆動する駆動装置と、それらを収納するパッケージと、該パッケージの上部に配されてパッケージ内部の空気を下方から吸引して外部へ排出することで該パッケージ内部を冷却する冷却ファンとを構成要素とするパッケージ型の回転ポンプユニットの防音及び冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従前、本出願人によれば、真空ポンプやブロア等の負圧や正圧の空気圧を生じさせる空気圧装置と、空気圧装置を複数収納できると共に閉鎖空間に収納することで防音する収納ボックスと、空気圧装置によって加熱された収納ボックス内を冷却すべく、収納ボックス内で実質的に下方から上方への一方向へ流れる冷却用空気流を発生させる送風装置とを具備する空気圧装置ステーション及び空気圧装置の収納ボックス（特許文献１参照）が提案されている。
【０００３】
これによれば、複数の空気圧装置を、集中的に収納して防音すると共に、好適に冷却して集中的に管理できる。
この空気圧装置ステーションでは、多くの空気圧装置を収納する場合の防音及び冷却構造を主体に提案がなされているが、よりコンパクトな形態のパッケージ型の回転ポンプユニットに関するより効果的な防音及び冷却構造ついての提案はなされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２７１１４号公報（第１頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パッケージ型の回転ポンプユニットに関して解決しようとする問題点は、従前、空気圧装置ステーションよりコンパクトな形態のパッケージ型の回転ポンプユニットにおけるより効果的な防音及び冷却構造ついての提案はなされていないことにある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、より効果的な防音及び冷却効果を得ることが可能なパッケージ型の回転ポンプユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明に係るパッケージ型の回転ポンプユニットの一形態によれば、回転ポンプと、該回転ポンプを駆動する電動モータと、それらを収納する収納空間を形成するパッケージと、該収納空間を冷却用空気が下から上へ通気するように、該パッケージの上部に配されてパッケージ内部に冷却用空気を該パッケージの下部の吸気口から吸引して外部へ排出することで該パッケージ内部を冷却する冷却ファンとを構成要素とするパッケージ型の回転ポンプユニットであって、前記回転ポンプが前記電動モータとカップリングを介して水平方向へ直列に連結されることで、連結方向である水平方向に長い組み立て形態に設けられ、前記パッケージが、前記回転ポンプと前記電動モータとをそれらの連結方向が前後方向となるように収納するため、左右方向に比較して前後方向の奥行きが長く設けられ、前記電動モータが、前記回転ポンプよりも前記パッケージの前部側に配されて収納され、前記パッケージの前面の壁部が二重構造に設けられ、該前面の壁部の内部に配電盤が固定されていると共に、該前面の壁部は、該壁部の内部へ前記冷却用空気が導入されるように前記パッケージの下部の吸気口に連通し、該壁部の内部で該冷却用空気が下から上へ通気して前記冷却ファンへ吸引されるように前記収納空間の上側へ連通する上部連通口を備える。
【０００８】
また、本発明に係るパッケージ型の回転ポンプユニットの一形態によれば、前記電動モータが連結された前記回転ポンプを縦方向へ一台ずつ重ねた状態で複数収納できるように、複数段の載置棚部が設けられていることを特徴とすることができる。
【００１０】
また、本発明に係るパッケージ型の回転ポンプユニットの一形態によれば、前記冷却ファンが、前記電動モータよりも前記パッケージの後部側に配されていることを特徴とすることができる。
【００１１】
また、本発明に係るパッケージ型の回転ポンプユニットの一形態によれば、前記パッケージの左右の側壁部が、二重構造に設けられていることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るパッケージ型の回転ポンプユニットによれば、より効果的な防音及び冷却効果を得ることができるという特別有利な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るパッケージ型の回転ポンプユニットの形態例を示す正面側から見た断面図である。
【図２】図１の形態例の側面側から見た断面図である。
【図３】図１の形態例にかかるパッケージの一方の側壁部を取り去った状態の斜視図である。
【図４】図１の形態例の内部を説明するために透視した斜視図である。
【図５】図１の形態例にかかる電動モータが装着された回転ポンプの詳細を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るパッケージ型の回転ポンプユニットの形態例を、添付図面（図１〜５）に基づいて詳細に説明する。
本発明に係るパッケージ型の回転ポンプユニットは、回転ポンプ１０と、その回転ポンプ１０を駆動する駆動装置（例えば、電動モータ１１）と、それらを収納するパッケージ２０と、そのパッケージ２０の上部に配されてパッケージ内部の空気を下方から吸引して外部へ排出することでそのパッケージ内部の温度上昇を抑えるように冷却する冷却ファン１４とを構成要素とするものである。冷却ファン１４は、回転ポンプ１０の上方に位置しており、回転ポンプ１０及び電動モータ１１の表面から熱を奪って温められた状態の冷却用空気を換気できる。
【００１５】
回転ポンプ１０としては、電動モータ１１によって駆動される真空ポンプやブロアなどの空気圧装置を挙げることができる。また、真空ポンプとしては、例えば、ベーンポンプ、ロータ非接触型のポンプであるクローポンプやスクリューポンプなどが挙げられる。
【００１６】
１５はポンプ同軸ファンであり、図２に示すように、回転ポンプ１０の回転軸に同軸に装着されてその回転ポンプ１０を冷却するように配された遠心ファン式の羽根車１５ａ及びその羽根車１５ａを覆って側方へ排気を案内する送風用ケーシング１５ｂ（図５など参照）を構成要素として備える。
本形態例では、回転ポンプ１０が、駆動装置である電動モータ１１とカップリング１３（図５参照）、を介して直列に連結されて設けられ、そのカップリング１３にポンプ同軸ファン１５の羽根車１５ａが装着されている。
【００１７】
このポンプ同軸ファン１５の吸気作用によって、回転ポンプ１０の表面を冷却するように軸方向へ吸い込まれる風が発生される。また、このポンプ同軸ファン１５の排気は、遠心ファンの作用で側方（軸方向とは直交する方向）へ排出される（図１のハッチングが入った矢印、及び図５の矢印参照）。
このポンプ同軸ファン１５によれば、電動モータ１１による回転ポンプ１０の回転駆動に伴って、その回転ポンプ１０を冷却することができる空冷機構を、合理的に構成することができる。
【００１８】
また、本形態例では、回転ポンプ１０が電動モータ１１とカップリング１３を介して水平方向へ直列に連結されることで、連結方向である水平方向に長い組み立て形態に設けられている。そして、パッケージ２０が、回転ポンプ１０と電動モータ１１とをそれらの連結方向が前後方向となるように収納するため、左右方向に比較して前後方向の奥行きが長く設けられ、電動モータ１１が、回転ポンプ１０よりもパッケージ２０の前部側に配されて収納されている。
【００１９】
これによれば、電動モータ１１に比較してより大きな騒音の発生源である回転ポンプ１０を奥側へ配置できる。従って、作業者と、より大きな騒音の発生源（回転ポンプ１０）との距離を大きくすることができる。このように、より大きな騒音の発生源をより遠くに配することで、作業者への騒音の影響を低減できる。
【００２０】
さらに本形態例では、回転ポンプ１０の本体部と、その回転ポンプ１０の本体部から吐出される空気音を消音するサイレンサ部１２とが直列に連結されて設けられ、電動モータ１１、回転ポンプ１０の本体部、サイレンサ部１２の順に直列に配されている。ここで、本形態例の回転ポンプ１０の本体部とは、内部でロータが回転するシリンダ部及びオイルバスを含むギアボックス部を構成要素として備えるものである。また、本形態例の回転ポンプ１０は、その本体部にサイレンサ部１２などの構成要素を加えたものである。
【００２１】
このように各構成を配することで、発熱源や騒音源としての各構成を直列に配することになり、発熱や騒音を分散することができる。従って、冷却や防音を行い易い形態となって、冷却効果や防音効果を向上できる。
また、防音効果としては、大きな騒音の発生源の一つであるサイレンサ部１２を最も奥側へ配置できるため、作業者への騒音の影響を低減できる。
【００２２】
次にパッケージ２０の形態例について説明する。
２１はベース部であり、パッケージ２０の下部で冷却用空気の吸気口２１ａを備える。
本形態例では、ベース部２１の外寸が、その上側のボディ部よりも一回り小さく設けられており、このベース部２１は絞られた段部になっている。その、ベース部２１の最下部には前記ボディ部と同等外寸の枠部２１ｂが設けられている。そして、ベース部２１の側壁部であるベース側面に吸気口２１ａが設けられている。また、その吸気口２１ａには吸気フィルタ２１ｃが装着されている。
【００２３】
これによれば、図に示すような矩形で箱形のパッケージ２０を、建屋の壁に接するように配置しても吸気口２１ａが塞がれることがなく、ベース側面の吸気口２１ａから、外気である冷却用空気（図１及び２の白抜きの矢印参照）を確実に吸い込むことができる。また、吸気フィルタ２１ｃによって、冷却用空気中の塵埃がろ過されるため、パッケージ２０内が汚染されることを極力防止できる。
【００２４】
２２は載置棚部であり、ベース部２１の上側に設けられて回転ポンプ１０及び電動モータ１１が載置されると共に冷却用空気（図１及び２の白抜きの矢印参照）をパッケージ２０の収納空間２０ａ、２０ｂへ通気できるように開口部２２ａを備える。
また、本形態例では、複数の回転ポンプ１０を縦方向（鉛直方向）へ重ねた状態に収納できるように、載置棚部２２が複数段設けられている。本形態例では、二段に設けられている。それぞれの載置棚部２２には、開口部２２ａが設けられている。
【００２５】
これによれば、冷却用空気が、開口部２２ａを通って下から上へ通り抜けることができる。この下から上への空気流は、回転ポンプ１０によって暖められた空気の上昇気流と同方向であり、通気抵抗を低く抑えることができ、冷却効果を向上できる。
【００２６】
さらに、本形態のパッケージ２０では、電動モータ１１が連結された回転ポンプ１０を縦方向（鉛直方向）へ一台ずつ重ねた状態で複数収納できるように、複数段の載置棚部２２が設けられている。これによれば、各段に回転ポンプ１０が一台ずつ収納された形態であり、パッケージ２０の奥行きが、左右方向（横方向）よりも長い形態になっている。より大きな騒音の発生源を奥側へ配置でき、防音効果を向上できる。
【００２７】
開口部２２ａの位置は、回転ポンプ１０の最も冷却したい部分である本体部（ロータが内蔵されているシリンダ状のケーシング及びギアボックスのケーシングの部分）の外面を冷却用空気が冷風となって効果的に通過できるように、前記本体部と縦方向へ直列に並ぶように設けられている。これによれば、最も冷却が必要な回転ポンプ１０の本体部について、冷却用空気が低い通気抵抗で十分に流れ易く、効率よく冷却できる。
【００２８】
また、本形態例において、下段の載置棚部２２には、電動モータ１１の下側になる部分にも開口部２２ａがあるが、上段の載置棚部２２には電動モータ１１の下側になる部分には開口部２２ａがない。この構成によれば、より低温でより多くの冷却用空気を、上段の回転ポンプ１０へ送ることができ、その上段の回転ポンプ１０を効果的に冷却できる。
【００２９】
３０は一方の側壁部の通気路であり、ポンプ同軸ファン１５の排気が冷却ファン１４によって収納空間２０ａ、２０ｂの少なくとも一部を迂回して吸引されるように、パッケージ２０の一方の側壁部２３が、二重構造に設けられて形成されていると共に、ポンプ同軸ファン１５の排気が導入される連通口３０ａが形成されている。従って、この一方の側壁部の通気路３０は、排気ダクトとして利用されている。
【００３０】
本形態例の一方の側壁部の通気路３０は、一方の側壁部２３の内壁２３ａの上部に設けられた上部連通口３０ｂを介して上側の収納空間２０ｂの上部へ開口している。従って、連通口３０ａから導入された排気が、通気路３０の内部及び上部連通口３０ｂを通って上側の収納空間２０ｂの上部へ流れて冷却ファン１４に吸引されて外部（本形態例では上方）へ放出される。また、本形態例では回転ポンプ１０が二段に収納されているため、それに対応して連通口３０ａが上下二ヶ所に設けられている。これによれば、その上下のポンプ同軸ファン１５、１５による排気は、下段の回転ポンプ１０及びその収納空間２０ａを通らないだけでなく、上段の回転ポンプ１０及びその収納空間２０ｂのほとんどを迂回して排出されることになる。
【００３１】
これによれば、外部から吸入された冷却用空気の流れと回転ポンプ１０の外表面からの発熱を受けた空気の流れとをなるべく分けて、収納空間２０ａ、２０ｂを通るメインルートと、一方の側壁部の通気路３０を通る迂回ルートとを通過させて、冷却ファン１４によって吸引して排気できる。このため、より効率的な冷却を行うことができる。すなわち、メインルートの冷却用空気は、なるべく他の暖気と混合されることなく、回転ポンプ１０を冷却するように送風されるため、冷却効果を向上できる。
【００３２】
この際、冷却ファン１４の風量の方が、ポンプ同軸ファン１５や、電動モータ付属ファンの風量よりも大きくなるように設定されている。これによれば、冷却のための空気流をスムースに流すことができ、冷却効果を高めることができる。
【００３３】
また、各回転ポンプ１０を冷却するための冷却用空気の風量については、以上に説明したメインルートと迂回ルートの配分を適宜設定しておけばよい。通常は、メインルートの風量が迂回ルートよりも大きく設定されている。また、本形態例の二つの回転ポンプ１０は、それぞれの回転数をインバータ制御によって制御できるようになっている。このため、その回転数の制御に応じてその風量の配分を調整可能にしておいてもよい。
【００３４】
さらに、本形態例では、各回転ポンプ１０の上方に設けられる冷却ファンの配置位置が、回転ポンプユニットの最大発熱部である回転ポンプ１０の本体部の直上となるように設定されている。これに対して、ポンプ同軸ファン１５や電動モータ付属ファンは、ポンプ最大発熱部（回転ポンプ１０の本体部）の冷却ラインから外れた位置に配置されている。メインルートの冷却ラインの流れを妨げずに、ポンプ同軸ファン１５や電動モータ付属ファンよる新たな冷風の流れを発生することができ、冷却効率を向上できる。
【００３５】
３１は他方の側壁部の通気路であり、冷却用空気（矢印）が冷却ファン１４によって複数の載置棚部２２による収納空間２０ａ、２０ｂうち下側の収納空間２０ａの少なくとも一部を迂回して吸引されるように、パッケージ２０の他方の側壁部２４が二重構造に設けられて形成されていると共に、ベース部２１からの冷却用空気（矢印）が導入されるようにそのベース部２１から連通する下側連通口３１ａ及び上側の収納空間２０ｂへ連通する上側連通口３１ｂが形成されている。本形態例の上側連通口３１ｂは、他方の側壁部２４の内壁２４ａに開口して設けられている。従って、この他方の側壁部の通気路３１は、上段の回転ポンプ１０にかかる冷却用空気の吸気ダクトになっている。
【００３６】
これによれば、上段の回転ポンプ１０にフレッシュな冷却用空気を送るための分流ルートが形成されている。このような分流リートが設けられることで、冷却用空気を効率よく上段の回転ポンプ１０へ導くことができる。つまり、上段の回転ポンプ１０が下段の回転ポンプ１０の発熱の影響を極力受けないで、冷却用空気を直接的に上段の回転ポンプ１０へ当てることができる構造になっており、冷却効率を向上できる。
このように冷却効率を向上できることから、冷却ファン１４の小型化や、パッケージ２０のコンパクト化が可能になる。なお、冷却用空気の流速を適正化して冷却効率を高めるため、収納空間２０ａ、２０ｂは、適度な広さのスペース空間とすればよい。
【００３７】
また、本形態例の回転ポンプ１０が真空ポンプであって、その真空ポンプの排気（図１のハッチングを入れた矢印参照）が一方の側壁部の通気路３０へ排気されるように、その真空ポンプに排気を通気路３０へ案内する排気管路１２ａが設けられ、一方の側壁部２３に真空ポンプの排気が導入される排気管路用連通口３０ｃが設けられている。従って、高温となる真空ポンプの排気が、ポンプ同軸ファン１５の排気と合流して、通気路３０を通って、冷却ファン１４によって排出される。
【００３８】
これによれば、冷却用空気を、真空ポンプの排気と混合させることなく、回転ポンプ１０（本形態例では真空ポンプ）を冷却するように送風できるため、冷却効果を向上できる。
なお、１０ａは真空ポンプの吸気口であり、１０ｂは真空ポンプの吸気フィルタユニットであり、１０ｃは真空ポンプの吸気配管である。真空ポンプの吸気配管１０ｃは、真空ポンプのロータが内蔵されたシリンダ状のケーシングに接続されている。
【００３９】
配電盤４０が、二重構造に設けられた壁部の一部（前面の壁部２５）の内部３２に固定されており、該壁部の一部（前面の壁部２５）の内壁２５ａには、その内部３２へベース部２１からの冷却用空気が導入されるようにそのベース部２１から連通するための下側連通口３２ａ、及び上側の収納空間２０ｂを介して冷却ファン１４へ通気するための上側連通口３２ｂが形成されている。
【００４０】
これによれば、配電盤４０にフレッシュな冷却用空気を送るための分流ルートが形成されており、配電盤４０が配された前面の壁部２５の内部３２に、冷却ファン１４によって冷却用空気を導入し、排出することで換気ができる。従って、配電盤４０を好適に冷却することができる。また、この構造によれば、配電盤４０を、パッケージ２０内に好適に収納することができる。なお、４１は操作盤である（図３及び４参照）。
【００４１】
さらに、配電盤４０が、パッケージ２０の二重構造に設けられた前面の壁部２５の内部に固定されていることで、前面側への防音効果を高めることができる。作業者は、通常、パッケージ２０の前面側で作業すると考えられ、作業環境を適切に改善できる。
なお、本形態例では、二つの回転ポンプ１０、１０がインバータ制御される構成になっており、配電盤４０はインバータ等の電装部になっている。
【００４２】
また、本形態例では、騒音の発生源である冷却ファン１４が、パッケージ２０の後部側に配されており、その冷却ファン１４の排気口１４ａもパッケージ２０の後部側に設けられている。電動モータ１１との関係でいうと、冷却ファン１４は電動モータ１１よりも奥側に位置することになる。また、配電盤４０との関係でいうと、電動モータ１１は配電盤４０に近い側に配置されることになる。このような配置関係によっても、より大きな騒音源となる構成が、パッケージ２０の後部側に設けられ、作業者から遠ざかる奥側に位置する。従って、防音効果を高め、作業環境を適切に改善できる。
【００４３】
また、パッケージ２０の左右の側壁部２３、２４が、パネルによって二重構造に設けられ、それらのパネルは騒音遮蔽材を兼ねており、防音効果を高めることができる。また、パネルによる二重構造は、複雑な形状が不要で安価であり、保守管理が容易にできる利点もある。
【００４４】
電動モータ付属ファンは、電動モータ１１の回転軸と同軸に装着されてモータケースに内蔵されており、外から内へ軸方向の風を発生させて電動モータ１１を冷却するように設けられている。この電動モータ付属ファンによれば、前述したようにメインルートとは別の冷却風を生じ、冷却効果を高めるために好適に寄与する。
【００４５】
以上に説明した各冷却用の空気の流れは、全てが最終的には冷却ファン１４によって吸引されて、一括でパッケージ２０の外へ排出されて、パッケージ２０の内部が換気される構造になっている。
このため、冷却用空気の給排気のための開口は、ベース側面の吸気口２１ａ、パッケージ２０の上面（天板２７）の排気口１４ａのみであり、騒音の漏れない構造になっている。さらに、冷却ファン１４が後方に配置され、風も後方から抜けるため、風切り音も低減できる。
【００４６】
また、冷却ファン１４の排気方向を後側などの特定の一方向へ導くガイドを設けることや、冷却ファン１４の配置空間に適宜に仕切りを設けることで、防音効果を高めることができる。また、回転ポンプ１０の排気は、その流路が入り組んで複雑化するため、防音効果を高めている。
【００４７】
５０は吸音材であり、各壁部２３、２４、２５、２６の各パネルの内面に積層された状態に設けられている。二重構造の側壁部２３、２４では、それぞれのパネルに張られている。この吸音材５０としては、ポリウレタンやポリエチレンの発泡材、又はガラス繊維によるものを用いることができる。
【００４８】
この吸音材５０によれば、回転ポンプ１０の運転音について防音できると共に二重構造の通気路３０、３１を通る風切音も吸音できる。また、断熱効果もあり、パッケージ２０の壁部を構成するパネルの外表面が、排気によって高温になることを防止できる。
さらに、ベース部２１の底板２８（内底面）に吸音材５０を設けることで、反射によってベース側面の吸気口２１ａから出る騒音を低減している。また、冷却ファン１４の上部（天板２７の裏面）に吸音材５０を設け、排気口１４ａから出る騒音を低減している。
【００４９】
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
【符号の説明】
【００５０】
１０  回転ポンプ
１１  電動モータ
１２  サイレンサ部
１２ａ  排気管路
１３  カップリング
１４  冷却ファン
１５  ポンプ同軸ファン
１５ａ  羽根車
１５ｂ  送風用ケーシング
２０  パッケージ
２０ａ  下側の収納空間
２０ｂ  上側の収納空間
２１  ベース部
２１ａ  吸気口
２１ｃ  吸気フィルタ
２２  載置棚部
２２ａ  開口部
２３  一方の側壁部
２３ａ  内壁
２４  他方の側壁部
２４ａ  内壁
２５  前面の壁部
２６  裏面の壁部
３０  一方の側壁部の通気路
３０ａ  連通口
３０ｂ  上部連通口
３０ｃ  排気管路用連通口
３１  他方の側壁部の通気路
３１ａ  下側連通口
３１ｂ  上側連通口
３２  内部
３２ａ  下側連通口
３２ｂ  上側連通口
４０  配電盤
５０  吸音材
【図１】
0005544529.tif 000002
【図２】
0005544529.tif 000003
【図３】
0005544529.tif 000004
【図４】
0005544529.tif 000005
【図５】
0005544529.tif 000006