專利名稱：六葉式雙軸旋轉容積泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及六葉式雙軸旋轉容積泵，該六葉式雙軸旋轉容積泵能夠在對發電廠、 煉鐵廠等排出的二氧化碳(CO2)氣體進行回收的裝置以及對河川、湖沼等封閉性水域中的污染水以及從凈化槽排放的污水的水質進行改善的裝置等中使用。
背景技術：
作為用于輸送水、油、燃料等液體、氣體等流體的泵，使用齒輪泵或葉片泵。在專利文獻1中公開了一種齒輪泵，該齒輪泵具有支架、一對齒輪(正齒輪)、對齒輪與加壓面之間的間隙進行調整的裝置，其中，所述支架具備流體用的入口部、出口部和加壓面，所述一對齒輪以相互嚙合的狀態且能夠旋轉地容納在腔室內，并且與加壓面間隔規定的間隙。另外，在專利文獻2中公開了一種葉片泵，在該葉片泵中，成為一對的環狀葉輪和波形葉輪以相互嚙合的狀態且能夠旋轉地容納在殼體內，在環狀葉輪的形成在半徑方向上的6個缸體口中分別插入板狀的活塞，該活塞通過彈簧將松弛地插在底部的葉片按出，兩端固定在殼體上的支撐軸與環狀葉輪的旋轉軸線平行地在該葉輪內穿過，并且使葉片的前端與該支撐軸的周面彈性接觸。但是，在專利文獻1中，由于安裝在上部以及下部支架之間且能夠滑動的中央支架的腔室內表面的第一凸起部、第二凸起部與一對齒輪之間的空間大，所以泵效率差。另夕卜，雖然能夠在不分解齒輪泵或更換部件的情況下通過調整螺釘調整所述間隙，但是該調整作業復雜。在專利文獻2中，活塞和葉片進入環狀葉輪中，有時會出現不能夠順暢地進行進出動作的情況。此時，由于在加壓室內部產生流體的逆流現象，所以泵的性能差。在以往的齒輪泵、葉片泵中，齒輪或葉輪每旋轉一圈的容量小，如果為了使容量變大，要進行每分鐘1000轉以上的高速運轉，這樣存在振動變大的傾向。專利文獻1 JP特開昭62-129589號公報；專利文獻2 JP特開平6-498號公報。
發明內容
本發明的目的在于提供一種使葉輪每旋轉一圈的容量大且大流量的小型結構并提高自供性能的六葉式雙軸旋轉容積泵。為了達到所述目的，技術方案1記載的六葉式雙軸旋轉容積泵，在具有吸入口和噴出口的殼體內容納有一對葉輪，各葉輪的葉輪軸能夠自由旋轉地被分別固定在該殼體的兩側的支架支撐著，其特征在于，所述葉輪形成有6個葉片，所述6個葉片以所述葉輪軸為中心以等角度間隔在放射方向上延伸，各葉片的旋轉方向上的厚度恒定，并且該葉片的頂部與根部之間的間隔尺寸為該厚度的3 5倍。為了達到同樣的目的，技術方案2記載的發明的特征在于，在技術方案1記載的六葉式雙軸旋轉容積泵中，所述葉輪軸的軸封部為機械密封結構，通過使固定在所述支架側的活動板與安裝在該葉輪軸上的密封圈的相向部彼此接觸，來進行軸密封，在該葉輪軸的各側面上固定有外周形成有凹凸部的圓形刀盤，使所述支架室的內周面與該刀盤的凹凸部之間具有間隙。軸封部形成為機械密封結構，通過使固定在支架側的活動板與安裝在葉輪軸上的密封圈的相向部彼此接觸來進行軸密封，即使混入在吸入的流體中的纖維等夾雜物進入支架室，夾雜物也會被圓形刀盤切斷，借助低壓側的吸入作用使其返回殼體內，從而與流體一起排出。具有該軸封部的泵適于流體主要為液體的水泵。為了達到同樣的目的，技術方案3記載的發明的特征在于，在技術方案1記載的六葉式雙軸旋轉容積泵中，所述葉輪軸的軸封部為油封結構，通過使固定在所述支架側的油封件的內邊緣部與安裝在該葉輪軸上的套筒的外周面接觸，來進行軸密封，在該葉輪軸的各側面上固定有外周形成有凹凸部的圓形刀盤，使所述支架室的內周面與該刀盤的凹凸部之間具有間隙。軸封部形成為油封結構，通過使固定在支架側的油封件的內邊緣部與安裝在葉輪軸上的套筒的外周面接觸來進行軸密封，即使混入在吸入的流體中的垃圾等夾雜物進入支架室，夾雜物也被圓形刀盤切斷，從而防止其進入油封件內。具有該軸封部的泵適于流體主要為氣體的鼓風機。為了到達同樣的目的，技術方案4記載的發明的特征在于，在技術方案1至3中任一項記載的六葉式雙軸旋轉容積泵中，將所述殼體以及所述葉輪配置為，將所述葉輪軸的旋轉中心彼此連接而成的假想線的方向為垂直方向、水平方向或傾斜規定角度的傾斜方向。由于能夠通過改變葉輪軸的配置來改變吸入口、噴出口的位置，所以能夠按照各種用途設計本發明的泵。技術方案1的發明中的六葉式雙軸旋轉容積泵采用使葉輪每旋轉一圈的容量大且獲得大流量的小型結構，并且因為能夠低速運轉，所以噪音、振動小，從而能夠應用于水泵、空氣鼓風機、濕式鼓風機等各種用途。而且，在用作水泵時，相對吸入水量能夠實現50% 以上的吸入空氣量，因此具有自給性能不會降低的優點。
圖1是本發明的六葉式雙軸旋轉容積泵的主視圖。圖2是本發明的六葉式雙軸旋轉容積泵的側視圖。圖3A 3G是連續地表示使葉輪的旋轉角度變化的情況的說明圖。圖4是機械密封結構的軸封部的說明圖。圖5是油封結構的軸封部的說明圖。圖6是本發明的泵的第一應用例。圖7是本發明的泵的第二應用例。圖8是表示本發明的泵的性能實驗結果的曲線圖。圖9是表示二氧化碳氣體溶解量的測定結果的曲線圖。圖10是表示二氧化碳氣體溶解量的測定結果的曲線圖。圖11是表示本發明的泵與比較例中的二氧化碳氣體的溶解量的測定結果的曲線圖。
具體實施例方式以下，基于
本發明的最佳實施例。本發明的六葉式雙軸旋轉容積泵(以下，也稱為本發明的泵)P設置為在具有吸入口 2和噴出口 3的殼體1內容納有一對葉輪5、5，各葉輪5的葉輪軸6能夠自由旋轉地被分別安裝在支架15、16上的軸承17支撐，支架15、16分別固定于殼體1的兩側。在從支架15突出的下方的葉輪軸6上安裝有帶輪20，通過另外的馬達裝置驅動帶輪20。在從支架16突出的葉輪軸6、6上分別固定有定時齒輪21，使該齒輪彼此嚙合。22表示安裝在支架16的外端面上的齒輪罩。如圖2所示，本實施例的殼體1以及葉輪5、5配置為，將葉輪軸6、6的旋轉中心ο 彼此連接而成的假想線ν的方向設置為傾斜規定角度的傾斜方向，在本實施方式中設置為傾斜45度的傾斜方向，但是，本發明不限于此。即，通過限定本發明的泵P的吸入口、噴出口的位置，能夠應對各種設置狀態，因此，有時假想線ν不限定為傾斜方向，而設定為垂直方向或水平方向。葉輪5設置為，以葉輪軸6為中心以(60度的)等角度間隔在放射方向上延伸的 6個葉片7形成為一體狀，各葉片7的旋轉方向上的厚度t恒定，從側面觀察各葉片7形成直線形，并且該葉片7的頂部7a與根部7b之間的間隔尺寸h為厚度t的3 5倍。而且， 葉輪5設置為葉片7的頂部7a與殼體1的內表面Ia之間的間隙保持在0. 3mm左右，并且葉輪5向相互相反的方向旋轉。圖3A 3G示出了連續地表示葉輪5的旋轉角度每變化10度的狀態。吸入側與噴出側之間的殼體1的內表面la，最多被4個葉片7同時封閉形成3個室，因此流體在室之間的內部泄漏少。在圖2中，一個葉輪5的葉片7的頂部7a與另一個葉輪5的根部7b之間的間隙最大為Imm左右。在圖3B、3C、3E、3F所示的葉輪5、5的位置，出現困液現象。而且，因各葉輪5、5的旋轉方向的背面側的吸入負壓而形成的局部真空，對氣體與水發揮反復混合的作用，從而產生微細氣泡。此外，雖然局部真空會產生氣穴，但是本發明的泵P與雙葉式旋轉泵相比，氣穴音和振動小。另外，2個葉片7的頂部7a封閉殼體1的內表面Ia時形成的室的容積大，因此葉輪5、5每旋轉一圈的容量變大，從而能夠得到小型且大流量的泵。作為參考，表1示出了同一軸間尺寸、外形尺寸的各種葉輪形狀的葉輪每旋轉一圈的概略容量。[表 1]
權利要求
1.一種六葉式雙軸旋轉容積泵，在具有吸入口和噴出口的殼體內容納有一對葉輪，各葉輪的葉輪軸自由旋轉地被分別固定在該殼體的兩側的支架支撐，其特征在于，所述葉輪形成有6個葉片，所述6個葉片將所述葉輪軸作為中心以等角度間隔在放射方向上延伸，各葉片在旋轉方向上的厚度恒定，并且該葉片的頂部與根部之間的間隔尺寸為該厚度的3 5倍。
2.如權利要求1所述的六葉式雙軸旋轉容積泵，其特征在于，所述葉輪軸的軸封部采用機械密封結構，通過使固定在所述支架側的活動板與安裝在該葉輪軸上的密封圈的相向部彼此接觸，來實施軸密封，在該葉輪軸的各側面上固定有外周形成有凹凸部的圓形的刀盤，并在所述支架室的內周面與該刀盤的凹凸部之間具有間隙。
3.如權利要求1所述的六葉式雙軸旋轉容積泵，其特征在于，所述葉輪軸的軸封部采用油封結構，通過使固定在所述支架側的油封件的內邊緣部與安裝在該葉輪軸上的套筒的外周面接觸，來實施軸密封，在該葉輪軸的各側面上固定有外周形成有凹凸部的圓形的刀盤，并在所述支架室的內周面與該刀盤的凹凸部之間具有間隙。
4.如權利要求1 3中任一項所述的六葉式雙軸旋轉容積泵，其特征在于，將所述殼體以及所述葉輪配置為，將所述葉輪軸的旋轉中心彼此連接而成的假想線的方向為垂直方向、水平方向或傾斜規定角度的傾斜方向。
全文摘要
本發明提供使葉輪每旋轉一圈的容量大且大流量的小型的提高自給性能的六葉式雙軸旋轉容積泵。該泵在具有吸入口(2)和噴出口(3)的殼體(1)內容納一對葉輪(5)，葉輪(5)的葉輪軸(6)能自由旋轉地被分別固定在殼體(1)的兩側的支架(15、16)支撐，葉輪(5)有6個葉片(7)，6個葉片(7)以葉輪軸(6)為中心以等角度間隔在放射方向上延伸，各葉片(7)的旋轉方向上的厚度(t)恒定且葉片(7)的頂部(7a)與根部(7b)之間的間隔尺寸(h)為厚度(t)的3～5倍，將葉輪軸(6)的旋轉中心(o)彼此連接而成的假想線(v)的方向為垂直方向、水平方向或以規定角度傾斜的方向地配置殼體(1)及葉輪(5、5)。
文檔編號F04C2/18GK102454600SQ20111018006
公開日2012年5月16日 申請日期2011年6月24日 優先權日2010年10月19日
發明者久米光一, 伊藤義展, 岡野英幸, 加藤利明, 橫井亮知, 橫井康名, 橫井隆志, 竹田昌史 申請人:株式會社安利特