(57)【要約】      （修正有）【課題】ポンプに関し吸入排出に際してのより効率的に内容物を送ることができると共に特に吸入時に吸入圧、排出時に排出圧を加えることができるポンプとする。【解決手段】ケーシング内にインボリュート曲線からなるそれぞれ少なくとも６枚の羽根部を有する２つのロータ２を回転自在に軸支して、羽根部２１同士がかみ合うように配置され、ケーシング１は夫々の羽根部の延長上であって羽根部の回転に沿った内径を有するケーシングであり、２つのロータの夫々の羽根部同士が回転に伴って近接及び離反することにより羽根部間内に内容物を吸入した上で排出するポンプであり、ケーシングにはロータの回転軸の軸心方向に沿って吸入部４と排出部３とを有して、ロータの回転軸の軸心方向に沿って内容物を吸入し、更にロータの回転軸の軸心方向に沿って内容物を排出するポンプ。【選択図】図１
2012097648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング１内にインボリュート曲線からなるそれぞれ少なくとも６枚の羽根部２１を有する２つのロータ２を回転自在に軸支して、羽根部２１同士がかみ合うように配置されているものであり、
該ケーシング１は夫々の羽根部２１の延長上であって羽根部２１の回転に沿った内径を有するケーシングであり、
該２つのロータの夫々の羽根部２１同士が回転に伴って近接及び離反することにより羽根部間内に内容物を吸入し、更に排出することによって内容物を送るポンプであって、
ケーシング１にはロータ２の回転軸の軸心方向に沿って吸入部４と排出部３とを有して、ロータ２の回転軸の軸心方向に沿って内容物を吸入し、更にロータ２の回転軸の軸心方向に沿って内容物を排出することを特徴とするポンプ。
【請求項２】
ロータ２の羽根部２１が近接した後に離れ、羽根部２１の先端部分がケーシング１と接するケーシング１の位置に吸入部４を有し、
ロータ２の回転に伴ってロータ２間において羽根部２１間が近接して一のロータ２の羽根部２１が他のロータ２の羽根部２１の付け根部に近接するケーシング１の位置に排出部３を有し、
該吸入部４より吸入して、ロータ２の回転に伴ってケーシング１内に送られ、更に他のロータ２の羽根部２１との近接に伴って徐々に圧縮された上で排出部３により内容物を排出することを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項３】
ケーシング１には更にロータ２の軸方向に向かって圧逃し部５を有し、
ロータ２の回転に伴って一のロータ２の羽根部２１が他のロータ２の羽根部２１の付け根部に近接した後に羽根部２１同士が離れ、両者の間に空間が生じて該空間が大きくなるケーシング１の位置に吸入部４を有し、
更にロータ２の回転に伴って羽根部２１同士が離れて羽根部２１の先端部分がケーシング１と接する位置に排出部３を有し、
更にロータ２の回転に伴って他のロータ２の羽根部２１との近接に伴って両ロータ２から送られる内容物が合流し、これによって両ロータ２の羽根部間２１により生じた空間が狭まるケーシング１の位置に圧逃し部５を有し、
該吸入部４より吸入して、ロータ２の回転に伴って排出部３により内容物を排出することを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項４】
ケーシング１には更にロータ２の軸方向に向かって圧逃し部５を有し、
ロータ２の回転に伴って、羽根部２１同士が近接した後に離れ、羽根部２１の先端部分がケーシング１と接するケーシング１の位置に吸入部４を有し、
ロータ２の回転に伴って、他のロータ２の羽根部２１との近接に伴って両ロータ２から送られる内容物が合流し、これによって両ロータ２の羽根部２１間により生じた空間が狭まるケーシング１の位置に排出部３を有し、
更にロータ２の回転に伴い羽根部２１同士が近接して隙間がなくなるケーシング１の位置に圧逃し部５を有し、
該吸入部４より吸入して、ロータ２の回転に伴って排出部３により内容物を排出することを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体や液体等を送るポンプに関し、例えばロータリーブロアやルーツ式ポンプ等のポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
気体や液体を送るためのポンプ例えば送風機や圧縮機に関してはレシプロ圧縮機やスクリュー型圧縮機等が存在するが、特にルーツ式ポンプに関しては例えば特開平１０−９１６５号・特開平１０−４７２７１号・特開２００４−２７８３５０号・特開２００７−１６２４７６号・特開２００７−３２１６５５号等が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９１６５号
【特許文献２】特開平１０−４７２７１号
【特許文献３】特開２００４−２７８３５０号
【特許文献４】特開２００７−１６２４７６号
【特許文献５】特開２００７−３２１６５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上の様に、ルーツ式のポンプに関してそれぞれのロータが２葉或いは３葉の羽根部を有するロータを用いて、ロータの回転に伴う羽根部同士の噛み合いによって気体や液体の移動を可能とするものである。
この場合羽根部をサイクロイド曲線をもって形成する構成と、インボリュート曲線をもって形成するものとが存在する。
例えば特許文献１及び２がインボリュート曲線をもって形成する構成であり、特許文献３乃至５がサイクロイド曲線をもって形成する構成からなる。
【０００５】
この場合いずれも羽根部間に移送すべき物例えば気体・液体或いは粉状物等を入れた状態でロータの回転に伴って吸入部から排出部に送られて排出されるものである。
これはロータの回転によって送られるものであることから吸入排出に際してはロータの回転力をもって行われるものとなる。
このことより吸入時には順次送られるものとなるものであり、仮に吸引力を有して吸入されることによればより効率よくかつ圧をもって送ることが可能となる。
【０００６】
或いは排出に際しても、排出時に排出圧力をもって排出することにより、より効率的に送ることを可能とするものである。
従って、吸入排出に際してのより効率的に移動すべき内容物を送ることができる何らかの方策が望まれるものである。
更に、従来のルーツ式のポンプはいずれもロータの回転軸に対して対向方向から吸入して排出して気体や液体の移動を行うものである。
【０００７】
即ち、ロータの回転方向に該羽根部に入れて順次送るものであり、回転軸に対して対向方向でありロータの羽根部の回転進行方向に向けて送られるものであって、まっすぐに吸入されてロータの羽根部により送られ、該送られた方向に排出されるものとなる。
以上のようにルーツ式のポンプは２葉或いは３葉の羽根部をもってこれは吸入と排出の方向が定められてしまい、ロータの回転軸方向における吸入や排出ができないものである。  
これでは吸入排出の方向が定められてしまい、各種構成に適合するポンプとしては吸入管や排出管を屈曲して折り曲げ等して任意方向に吸入排出しなければならなくなってしまう。
この様に構成すると容積の増大や設置に際しての制約、或いは吸入排出効率の低下などが生じかねない。
そこで、この吸入排出方向に代えて、ロータの回転軸方向から吸入し、ロータの回転軸方向に排出することの可能なポンプを構成することにより吸入排出方向を回転軸の軸心方向に沿って設置できる構成のポンプの提供が望まれるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
係るため請求項１に係る発明はケーシング内にインボリュート曲線からなるそれぞれ少なくとも６枚の羽根部を有する２つのロータを回転自在に軸支して、羽根部同士がかみ合うように配置されているものであり、該ケーシングは夫々の羽根部の延長上であって羽根部の回転に沿った内径を有するケーシングであり、該２つのロータの夫々の羽根部同士が回転に伴って近接及び離反することにより羽根部間内に内容物を吸入し、更に排出することによって内容物を送るポンプであって、ケーシングにはロータの回転軸の軸心方向に沿って吸入部と排出部とを有して、ロータの回転軸の軸心方向に沿って内容物を吸入し、更にロータの回転軸の軸心方向に沿って内容物を排出するポンプからなる。
係る構成により前記課題を解決できる。
【０００９】
次に請求項２に係る発明は、ロータの羽根部が近接した後に離れ、羽根部の先端部分がケーシングと接するケーシングの位置に吸入部を有し、ロータの回転に伴ってロータ間において羽根部間が近接して一のロータの羽根部が他のロータの羽根部の付け根部に近接するケーシングの位置に排出部を有し、該吸入部より吸入して、ロータの回転に伴ってケーシング内に送られ、更に他のロータの羽根部との近接に伴って徐々に圧縮された上で排出部により内容物を排出するポンプよりなる構成であってもよい。
【００１０】
更に、請求項３に係る発明は、ケーシングには更にロータの軸方向に向かって圧逃し部を有し、ロータの回転に伴って一のロータの羽根部が他のロータの羽根部の付け根部に近接した後に羽根部同士が離れ、両者の間に空間が生じて該空間が大きくなるケーシングの位置に吸入部を有し、更にロータの回転に伴って羽根部同士が離れて羽根部の先端部分がケーシングと接する位置に排出部を有し、更にロータの回転に伴って他のロータの羽根部との近接に伴って両ロータから送られる内容物が合流し、これによって両ロータの羽根部間により生じた空間が狭まるケーシングの位置に圧逃し部を有し、該吸入部より吸入して、ロータの回転に伴って排出部により内容物を排出するポンプからなり、係る発明を用いてもよい。
【００１１】
又、請求項４に係る発明のようにケーシングには更にロータの軸方向に向かって圧逃し部を有し、ロータの回転に伴って、羽根部同士が近接した後に離れ、羽根部の先端部分がケーシングと接するケーシングの位置に吸入部を有し、ロータの回転に伴って、他のロータの羽根部との近接に伴って両ロータから送られる内容物が合流し、これによって両ロータの羽根部間により生じた空間が狭まるケーシングの位置に排出部を有し、更にロータの回転に伴い羽根部同士が近接して隙間がなくなるケーシングの位置に圧逃し部を有し、該吸入部より吸入して、ロータの回転に伴って排出部により内容物を排出するポンプからなっていてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように構成したことから、まず請求項１に係る発明によりケーシングにはロータの軸方向に向かって吸入部と排出部とを有して、ロータの軸の軸心に沿って内容物を吸入し、更にロータの軸方向に対して排出するポンプを有するものである。
従って、一般的なロータの軸心と対向する方向ではなく軸心に沿った方向から吸入でき、更に軸心に沿った方向に排出できることとなる。
これによって従来と異なる方向からの吸入及び排出を可能とする。
【００１３】
このことは設置に際して吸入、排出の方向によってそのための管の設置やケーシングの巨大化等をする必要がなくなり、ロータの軸心に沿った吸入や排出が行えるポンプの提供を可能とする。
更に請求項２乃至４に係る発明によって、吸入に際して吸入圧をもって吸入でき、或いは排出に際して排出圧をもって排出できるものとなる。
このことによりロータの回転に伴って、吸入及び／又は排出時に吸い込む力或いは吐き出す力が生ずるものであり、ポンプの吸収及び排出の効率を高めることができると共にロータの回転に際してもより少ない力によって回転を与えられるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るポンプの一例を示す図
【図２】本発明に係るポンプの他の一例を示す図
【図３】本発明に係るポンプの他の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明に係るポンプの基本的構成の概略の一例を示す図である。
本図に示す通り、ケーシング１内において２箇所にインボリュート曲線からなる羽根形状の羽根部２１をロータの基部２０に有するロータ２が配設されている。
該ロータ２の基部２０には計６枚の羽根部２１を有するものであり、夫々のロータ２が上下方向に２つ配設され、羽根部２１同士がかみ合うように配設されているものである。
本図において上方をロータＡとし、下方をロータＢとして明示する。
【００１６】
該ロータ２は、該基部２０の夫々の羽根部２１の延長上に羽根部２１の回転に添った内径を有するケーシング１内に配置されており、ロータ２は夫々回転自在に軸支されているものである。
ロータの回転方向は矢印で図示する。
ケーシング１にはロータ２の回転軸の軸心方向に沿って吸入部と排出部とを有する。
まず、ロータ２の羽根部２１同士が近接した後に離れ、羽根部２１の先端部分がケーシング１と接する位置近傍において吸入部４を有するものであり、該吸入部４よりポンプとして送るべき内容物例えば気体或いは液体或いは粉状体等を吸入するものである。
【００１７】
更に吸入されてそれぞれのロータ２の羽根部２１間に吸入された後にロータ２の回転に伴ってケーシング１を通って送られ、更に他のロータ２の羽根部２１との近接に伴って徐々にこの内容物が圧縮されることとなる。
この場合ロータ２の回転に伴ってロータ２間において羽根部２１間が近接して一のロータ２の羽根部２１が他のロータ２の羽根部２１の付け根部に近接するケーシングの位置に排出部３を有する。
【００１８】
これにより、羽根部２１間が近接して一のロータ２の羽根部２１が他のロータ２の羽根部２１の付け根部に近接して空間が小さくなって内圧がたまった位置で排出部に接することとなり、該排出部より圧をもって内容物が排出するものとなる。
従って排出に際して排出圧を有する状態で排出できるポンプとなる。
このことより、効率のよい排出を可能とするルーツ式ポンプを提供できるものである。
【００１９】
図２は、本発明に係るポンプの他の一例の概略を示す図である。
本図においても、ケーシング１内において２箇所にインボリュート曲線からなる羽根形状の羽根部２１をロータの基部２０に有するロータ２が配設されているものである。
該ロータ２の基部２０には計６枚の羽根部２１を有し、夫々のロータ２が上下方向に２つロータＡとロータＢとして配設され、羽根部２１同士がかみ合うように配設されている。
該ロータ２は、該基部２０の夫々の羽根部２１の延長上に羽根部２１の回転に添った内径を有するケーシング１内に配置されており、ロータ２は夫々回転自在に軸支されているものである。
ロータ２の回転方向は矢印で図示する。
【００２０】
ケーシング１にはロータ２の軸心方向に沿って吸入部４と排出部３と更に圧逃し部５を有している。
したがって計２つのロータ２は、夫々回転を行うことに伴い羽根部２１同士の回転に伴い、ロータ２間において羽根部２１間が近接して一のロータ２の羽根部２１が他のロータ２の羽根部の付け根部に近接して空間がなくなった後に更にロータの回転に伴う羽根部同士が離れることに伴い空間が生じて更に大きくなる段階で該位置のケーシング１には吸入部４が有してあり、該吸入部４より送るべき内容物例えば気体或いは液体或いは粉状体等が羽根部２１間に吸入されるものとなる。
【００２１】
従ってほぼ羽根部２１間の隙間がなくなる位置から更に隙間が生ずる位置、更には隙間が徐々に広がる位置に吸入部４を有すればよい。
これは特に羽根部２１間が離れて空間を徐々に広く取るものとなることから吸入圧を有して吸入されるものとなる。
更に羽根部２１同士が離れて羽根部２１の先端部分がケーシング１と接する位置近傍に排出部３を有するものであり、該排出部３から吸入部４で吸入した内容物例えば気体或いは液体或いは粉状体等が排出されるものである。
この様に構成することにより、吸入圧をもって羽根部２１間に吸入された内容物はその勢いを有した状態で排出部３から排出されるものである。
【００２２】
尚、ロータ２の回転に伴い羽根部２１同士が離れた状態から近接して羽根部２１同士間の隙間が徐々に狭くなる位置において圧逃し部５を有しているものである。
これによって羽根部２１同士の近接の伴う両者間の隙間の縮小に際して生ずる圧力は該圧逃し部５によって外部に排出されるものであり、ロータ２の回転を有効に維持できるものとなる。
本図において、吸入部４と排出部３を示すがこれは、これに限定される具体的な場所や形状を示すものではなく、ほぼこのあたりに該機構を有すればよいものとして示すものである。
【００２３】
なお、各々のロータ２の羽根部２１同士によって吸入及び排出を行うものであり、更に羽根部２１の回転に伴う圧縮の伴う圧力は圧逃し部５によってケーシング１外部に排出される。
以上のようにロータ２の回転に伴い吸入部４より吸入し、排出部３より排出できるポンプとして用いることができる。
本図構成においては吸入時における吸入圧によって排出部より排出圧をもって排出できることとなる。
以上のようにルーツ式ポンプをこの様に構成することにより吸入圧をもって内容物を送り、更に排出できるものとして構成できる。
【００２４】
図３は、本発明に係るポンプの他の一例の概略を示す図である。
本図においても、ケーシング１内において２箇所にインボリュート曲線からなる羽根形状の羽根部２１をロータの基部２０に有するロータ２が配設されているものである。
該ロータ２の基部２０には計６枚の羽根部２１を有し、夫々のロータ２が上下方向に２つ配設され、羽根部２１同士がかみ合うように配設されている。
該ロータ２は、該基部２０の夫々の羽根部２１の延長上に羽根部２１の回転に添った内径を有するケーシング１内に配置されており、ロータ２は夫々回転自在に軸支されているものである。
【００２５】
ケーシング１にはロータの軸心に沿って吸入部４と排出部３と圧逃し部５とを有する。
まず、ロータ２の羽根部２１が近接した後に離れ、羽根部２１の先端部分がケーシング１と接する位置近傍において吸入部４を有するものであり、該吸入部４よりポンプとして送るべき内容物例えば気体或いは液体或いは粉状体等を吸入するものである。
更に吸入されてそれぞれのロータ２の羽根部２１間に吸入された後にロータ２の回転に伴ってケーシング内を通って送られ、更に他のロータ２の羽根部２１との近接に伴って両ロータ２から送られる内容物が合流し、更に回転に伴って両ロータ２間により生じた羽根部２１間の空間が狭まることに伴い、圧縮されることとなる。
【００２６】
この場合該他のロータ２の羽根部２１との近接する位置のケーシング１には排出部３を有するものである。
従って、両ロータ２のそれぞれの羽根部内に吸入して送られた内容物がロータ２の回転に伴って、それぞれロータ２の羽根部２１同士が近接するに際して羽根部２１間内の体積がロータの回転に伴う羽根部の近接に伴い、徐々に縮小するが、その縮小位置において排出部６が設けられていることから、排出圧をもって外部に排出できるものとなる。
これによりロータ２の回転に伴い吸入部４より吸入し、排出部３より排出できるポンプとして用いることができる。
【００２７】
この場合内容物を排出した後に更に羽根部２１同士は近接して更に隙間がなくなるが、該隙間がなくなる位置に圧逃し部５を有しており、羽根部２１の近接に伴う内部空気を外部に排出し、更に羽根部２１の回転に伴い羽根部２１間に生ずる隙間内に空気等を入れて圧力を逃すことができる。
【符号の説明】
【００２８】
１      ケーシング
２      ロータ
２０    基部
２１    羽根部
３      排出部
４      吸入部
５      圧逃し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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