機械器具
【発明の名称】脈動のないロータリーポンプ
【出願人】
【識別番号】304010226
【氏名又は名称】和田 嘉信
【住所又は居所】石川県松任市村井町1960番地2
【発明者】
【氏名】和田 嘉信
【住所又は居所】石川県松任市村井町1960番地2
【要約】
【課題】
ポンプが1回転に排出する排出量は脈動を伴うものが多く、要求量を正確に取り出すことは困難で、正確に要求量を求めるには複雑な回転制御の必要であったが、脈動をなくし回転数を制御することにより正確に要求する排出量が得られるポンプの提供。
【解決手段】
ローターケースの仕切部を一対の曲線部を持ったローターではさみ、ローターと仕切部の間にポンプ室を設け、各ローターのポンプ室の位相をずらし、仕切部に設けた軸方向に揺動するブレードを互いの曲線に接し、ローターが回転すると仕切部に設けたブレードの前後の吸排孔より、吸入、排出を行う。ポンプ室の軸方向の面積は
360°いかなる場所においても一定である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ローターケース内の仕切部に一対のローターの曲線部を、仕切部をはさみ向き合わせて軸に取付け、仕切部とローター曲線部の間に形成されるポンプ室を各々2室以上設け、そのポンプ室を位相をずらしてなし、互いのローター曲線部の向き合う距離は360°どこでも等間隔で、仕切部の一箇所に、軸方向に自在に揺動するブレードを設け、ブレードの前後に互いのポンプ室に通ずる貫通孔と、吸入口、排出口を設け、ローターの回転により吸入口よりポンプ室に液を吸い込み、同時にポンプ室の液を排出口より排出させるロータリーポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、ロータリーケース内側に仕切部を設け、その仕切部をはさみ一対のローターが、ローターの曲線部を仕切部に向け、駆動部へつながる軸に取付けられ、仕切部と曲線部の間にポンプ室をなし、ポンプ室は1ローターに2室以上設け、そのポンプ室は位相をずらしてなし、詳しくは一方のローターの曲線部の山部に相手ローター曲線部の谷部が向かい合うようにずれている。向かい合う曲線部間の距離は360°どこにおいても等間隔になるよう曲線が選定される。ポンプ室は仕切部と曲線部の山と谷によって形成される。ローター曲線部の山部分は仕切部に、ローターポンプ室底部は仕切部の内径に、ローター外径はローターケースの内径にわずかの隙間を設けてある。
仕切部の一箇所に、互いの曲線部に接する長さを有し、ローター外径と同じ外径寸法と、ローターが形成するポンプ室の底径と同じ寸法からなるブレードを、軸方向に自在に揺動できるように設け、ブレードの前後の仕切部にポンプ室に通ずる貫通孔各1ヶと、その貫通孔に交わりローターケース外方へ伸びる2ヶの液通路口を設け、ブレードの回転進行方向側が液の吸入口となり、その反対側が排出口となるロータリーポンプ。
ブレードとその前後の貫通孔、吸・排孔の数量は一箇所に限らずポンプ室の数を増やして複数として、貫通孔、吸・排口も複数箇所にしてもよい。
【背景技術】
ロータリーポンプでは、タンデムポンプ、ギアポンプ、ルーツポンプ、トロコイドポンプ、チューブポンプ、ベーンポンプ等はその構造上脈動を伴い、定量性を欠く。
この改善策として、複数台のポンプをローターやローラーの各々のタイミングをずらし脈動する流量特性を平衡化する改善が試みられている。
【特許文献1】
特開 2002−130153
【特許文献2】
特開 昭55−134781
【特許文献3】
実開 平04−1685
【特許文献4】
実開 昭61−15072
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
ローターの回転角と排出量の関係はどの瞬間も定量で脈動がないロータリーポンプ。
【課題を解決するための手段】
固定した仕切部をはさみ一対のローターの曲線部を向かい合わせ、仕切部と曲線部の間にポンプ室を設け、ローターが回転することにより、向かい合うポンプ室の液を
排出口より排出するが、排出量を決定する向かい合うポンプ室の軸方向の面積は相方のポンプ室の面積の和において、360°どこにおいても常に一定になる関係にして定量性を保つ。
【発明の効果】
ローターの回転数を制御することにより任意の脈動のない定量性ある排出量が得られる。また、複雑な構造を必要とせずシンプル性に富む。
【発明を実施するための最良の形態】
吸入口13を供給タンクに接続し、排出口12を容器等の器に向け、発明のポンプを所定の回転数にすることにより、容器に所定量充填する。容器の容量が変われば、回転数を変えることにより対応する。又、その流速を変えるにはポンプの回転速度を変えればよい。
スタンド2の後ろ側に駆動部1、前方にポンプ部3を形成し、ポンプ部では軸4に一対のローター6,7の曲線部6−1、7−1が向かい合って設けられる。そのローターの曲線の山6−2、谷7−2は互いに向き合う関係にあり、互いに向き合う曲線間の距離は360°どこでも一定である。各曲線の山は仕切部5−1にわずかの隙間をもって近接し、ポンプ室19,20,21,22を形成する。向かい合うローターが形成するポンプ室の相は、各々のローターポンプ室が2ヶの場合90°のずれをなしている。
ローター6,7の外周は、ローターケース5がスタンド2へステーボルト9、キャップ10、小ナット11により固定されローターケース中央の仕切部5−1はローターポンプ室19,20,21,22の底面にわずかの隙間を設け近接する。
ローター6,7は大ナット8により軸4に固定される。ローター6,7が矢印⇒方向に回転すると、ブレード14の回転方向側のポンプ室21は拡大し負圧が発生し、貫通孔15、吸入孔17、吸入口12を経て液を吸い込む。同時にブレード14の回転方向後方側のポンプ室20,21−1は縮小し陽圧が発生し貫通孔16、排出孔18、排出口13を経て液を排出する
ローターが45°回転(図6)するとブレードの回転方向側ではポンプ室20−1,21が拡大し負圧が発生し貫通孔15、吸入孔17、吸入口12を経て液を吸い込み同時にブレードの反対側、回転方向後方ではポンプ室20,21−1は縮小され陽圧が発生し貫通孔16、排出孔18、排出口13を経て排出する。ローター6,7の回転に伴い、ブレード14がローター曲線部6−1,7−1に拘束され軸方向に仕切部の溝23内を往復運動する。ブレード、仕切部、ローター曲線はちょうどプランジャポンプの働きに似て、ブレードがプランジャ、仕切部、ローター曲線はシリンダーの働きをする。
各ローターの曲線と仕切部で成り立つポンプ室19,20,21,22が排出する有効面積は、ローターが向き合う同一点の(曲線間距離−仕切部の巾)×ポンプ室の深さ=有効面積であり、排出量は有効面積×ローターの回転距離で決定される。
曲線距離、仕切部の巾、ポンプ室の深さは360°どこでも一定である。ローターが定速回転すれば常に定量の液が脈動なく排出され、回転速度を増す又は減らすに変化させれば排出量は正確に比例変化する。
【産業上の利用可能性】
液体を吸入軽量して排出する計量ポンプとして利用できる。又、本発明のポンプ原理を応用して流量計にも発展できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ロータリーポンプの内部構造を示した断面の説明図である。
【図2】ロータリーポンプの正面を示した外観図である。
【図3】ローターケースの組付けを示した説明図である。
【図4】ローターと吸・排出液通路を示した説明図である。
【図5】ローターの外周を平面に展開した説明図である。
【図6】図5のローター位置より45°回転した状態を示した説明図である。
【符号の説明】
1 駆動部
2 スタンド
3 ポンプ部
4 軸
5 ローターケース
5−1 仕切部
6 ローター
6−1 曲線部
6−2 曲線の山
7 ローター
7−1 曲線部
7−2 曲線の山
8 大ナット
9 ステーボルト
10 キャップ
11 小ナット
12 吸入口
13 排出口
14 ブレード
15 貫通孔
16 貫通孔
17 吸入孔
18 排出孔
19 ポンプ室
20 ポンプ室
21 ポンプ室
22 ポンプ室
23 溝
24 回転シール
25 回転シール
26 固定シール
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】