JPH03210097A

JPH03210097A - 真空ポンプ

Info

Publication number: JPH03210097A
Application number: JP392290A
Authority: JP
Inventors: Isao Kanbayashi; 神林　勇雄
Original assignee: NIKOKU KIKAI KOGYO KK
Current assignee: NIKOKU KIKAI KOGYO KK
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1990-01-11
Publication date: 1991-09-13
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JP2695025B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、真空ポンプ機能、気液混合機能、発泡化機能
、液体混合機能等を備えた渦流ポンプに関する。

（従来の技術）従来、例えば真空ポンプ機能を備えたポンプとしては、
ＪＩＳ−Ｂ８３２３に記載されているような水封式真空
ポンプがある。この水封式真空ポンプは、ケーシング内
に補給水が供給されており、そのケーシング内を羽根車
が回転して吸込口から空気を吸込んで大気中に放出する
ようにしている。

しかし、この水封式真空ポンプでは、使用真空度が補給
水温度の飽和蒸気圧に近づくと、キャビテーションによ
る激しい騒音を発生して使用に耐えなくなる。その解決
手段としてエアーエゼクタ−を水封式真空ポンプの前段
に入れる等してエアーを吸込ませることにより、騒音の
発生を回避するようにしていた。

また、従来のポンプでは、気体と液体とを混合させる気
液混合機能、気体と液体とを混合させて泡を作る発泡化
機能、２種類以上の液体を混合する液体混合機能等を備
えたポンプはなかった。

（発明が解決しようとする課題）上述のように、従来のポンプでは、真空ポンプ機能を得
る場合、キャビテーションによって騒音が発生する問題
があり、エアーエゼクタ−等をポンプの前段に設けたと
しても高真空度まで静かな運転を行うのは困難であり、
また、水封式真空ポンプの構造は渦流ポンプ等に比べて
複雑であって、エアーエゼクタ−等をポンプの前段に設
ける必要があるため、価格が高くなる。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、エア
ーエゼクタ−等を必要とせず高真空度まで静かな運転を
行うことができる真空ポンプ機能を備えるとともに、気
体と液体とを混合させる気液混合機能、気体と液体とを
混合させて泡を作る発泡化機能、２種類以上の液体を混
合する液体混合機能等をも備えた渦流ポンプを提供する
ことを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）請求項１の発明は、環状の羽根嵌合溝７を有するととも
にこの羽根嵌合溝７の外周に吸込口９および吐出口１０
に連通ずる環状の昇圧通路８を有するケーシング２と、
このケーシング２の羽根嵌合溝７内に回転自在に配設さ
れ前記昇圧通路８内を回転移動する小羽根２６を外周に
有する羽根車２１とを備えた渦流ポンプ１において、前
記ケーシング２の羽根嵌合溝７の中心側に液体を注液す
る注液口１３を設けたものである。

請求項２の発明は、吸込口９および吐出口１０に連通す
る環状の昇圧通路８を有するケーシング２と、このケー
シング２の昇圧通路８内を回転移動する小羽根２６を外
周に有する羽根車２１とを備えた渦流ポンプ１において
、前記ケーシング２の吸込口９に液体を注液する注液口
１３を設けたものである。

請求項３の発明は、渦流ポンプ１の羽根車２１の回転軸
２２に注液用ポンプ３１の羽根車３４を並設し、この注
液用ポンプ３４の吐出口３７を渦流ポンプ１の注液口１
３に連通させたものである。

（作用）請求項１の発明では、ケーシング２の羽根嵌合溝７の中
心側に注液口１３を通じて液体を注液すると、羽根車２
１の回転による遠心力によって液体が羽根車２１の側面
に沿って放射方向に流れるとともに羽根車２１と羽根嵌
合溝７との隙間を通じて昇圧通路８に放出され、この昇
圧通路８に放出された液体が吸込口９から吸込まれる気
体または液体と一緒に羽根車２１と昇圧通路８との間で
生じる渦流により撹拌されつつ吐出口１０から吐出され
る。

このとき、吸込口９から気体を吸込んで大気中に放出す
ることによって真空ポンプ機能が得られ、吸込口９から
注液される液体と混合させる気体を吸込んでその気体と
液体とを混合させる気液混合機能が得られ、吸込口９か
ら気体を吸込んでその気体と液体とを撹拌して泡を作る
発泡化機能が得られ、吸込口９から注液される液体と混
合させる液体を吸込んで２種類以上の液体を混合する液
体混合機能が得られる。

請求項２の発明では、ケーシング２の吸込口９に注液口
１３を通じて液体を注液すると、この注液口１３を通じ
て注液された液体と吸込口９から吸込まれる気体または
液体とが一緒に昇圧通路８に吸込まれて羽根車２１と昇
圧通路８との間で生じる渦流により撹拌されつつ吐出口
１０から吐出される。

請求項３の発明では、回転軸２２を回転させると、渦流
ポンプ１の羽根車２Ｉと注液用ポンプ３１の羽根車３４
とが一体に回転し、注液用ポンプ３１で注液用の液体を
吸込んで昇圧し、渦流ポンプ１の注液口Ｉ３に送り込む
。

（実施例）以下、本発明の一実施例の構成を第１図ないし第３図を
参照して説明する。

第１図および第２図は渦流ポンプ１の構造を示し、図中
２は渦流ポンプ１のケーシングで、このケーシング２は
、ケーシング本体３とこのケーシング本体３の端面にＯ
リング４を介して気密に嵌合されたケーシングカバー５
を有し、このケーシング本体３とケーシングカバー５と
の間には、中心部に注液空間６が形成され、この注液空
間６の外周に連通して環状の羽根嵌合溝７が形成され、
この羽根嵌合溝７の外周に連通して環状の昇圧通路８が
形成されている。この昇圧通路８の入口部には吸込口９
が連通形成されているとともに、昇圧通路８の出口部に
は吐出口１０が連通形成され、昇圧通路８の入［１部と
出口部との間には隔壁部１１が形成されている。また、
ケーシングカバー５の中心部には別途の注液用ポンプと
連結された導管１２が螺合され、この導管１２にて構成
される注液口１３が注液空間６に連通されている。

また、２１は羽根車で、この羽根車２１は、注液空間６
に侵入する回転軸２２の一端部に嵌合固定されるボス部
２３と、羽根嵌合溝７内に回転可能に嵌合する円板部２
４とを有し、この円板部２４の中心側には両側面に貫通
する複数の通孔２５が設けられ、円板部２４の外周両側
には複数の小羽根２６およびこの小羽根２６の間に羽根
溝２７が設けられており、この円板部２４の外周の小羽
根２６および羽根溝２７が昇圧通路８内を回転移動する
ようになっている。

また、前記回転軸２２は、注液空間６に侵入する一端部
が軸受シール機構２８によってケーシング本体３に回転
自在に支持されているとともに液密にシールされ、他端
部が図示しないモータに連結されている。

このように構成された渦流ポンプ１によって真空ポンプ
の機能を得る場合には、吸込口９を真空機器等の真空を
必要とする側に連結するとともに吐出口１０を大気開放
し、そして、羽根車２１を回転させるとともに注液口１
３からケーシング２の注液空間６に水等の液体を別途の
注液用ポンプにて注液すると、羽根車２１の回転による
遠心力によって液体が羽根車２１の側面に沿って放射方
向に流れるとともに羽根車２１と羽根嵌合溝７との隙間
を通じて昇圧通路８に放出される。この昇圧通路８に放
出された液体は、吸込口９から吸込まれる気体と一緒に
羽根車２１の各羽根溝２７と昇圧通路８との間で生じる
渦流によって撹拌されつつ、気体が小さな泡粒となって
液体と一緒に吐出口１０から吐出される。従って、吸込
口９から気体が吸込んで吐出口１０から吐出する真空ポ
ンプ機能が得られる。

なお、第３図には真空度（Ｔｏｒｒ）と、吸込量（ｍ３
／＋ｎ１ｎ）　、注液量（１／ｍ１ｎ）　、軸動力（Ｋ
Ｗ）との関係を示す。従来の水封式真空ポンプでは補給
液の飽和蒸気圧に近づくと５０Ｔｏｒｒ程度でもキャビ
テーションによる騒音が発生するが、渦流ポンプ１はそ
の特性上キャビテーションによる騒音の発生がないため
、高真空度においても静かな運転が可能となり、キャビ
テーションによる騒音の発生防止のためにエアーエゼク
タ−等を設ける必要もない。

また、渦流ポンプ１によって気液混合機能あるいは発泡
化機能を得る場合には、吸込口９から混合させる気体を
吸込ませるとともに、その気体と混合させる液体を注液
口１３から注液することにより、回転する羽根車２１で
気体と液体とを撹拌し、気体と液体とを混合させて吐出
口１０から吐出させることができる。なお、この機能の
利用方法としては、例えばタンク内からガスを抜き取っ
て気液混合し、水処理や発酵等に利用することができる
。

さらに、渦流ポンプ１の吐出圧力は高いので、吐出口１
０から吐出される気液混合状態の液体を所定の場所まで
圧送することもできる。

また、渦流ポンプ１によって液体混合機能を得る場合に
は、吸込口９から混合させる液体を吸込ませるとともに
、その液体と混合させる液体を注液口１３から注液する
ことにより、回転する羽根車２１で２種類の液体を撹拌
し、２種類の液体を混合させて吐出口１０から送出する
ことができる。この場合にも、タンク等から液体を抜き
取′って混合したり、混合した液体を所定の場所まで圧
送することができる。

なお、第４図に示すように、注液口１３はケーシング本
体３に設けてもよい。

また、注液口１３は吸込口９に設けてもよく、例えば第
５図に示すように、吸込口９内に侵入して先端部を昇圧
通路８の入口部に臨ませた導管２９にて注液口１３を構
成し、この注液口１３を通じて液体を羽根車２１に注液
するようにする。この場合にも、前述と同様に真空ポン
プ機能、気液混合機能および発泡化機能、液体混合機能
等を得られる。

また、前記実施例では、渦流ポンプ１とは別途の注液用
ポンプを用いて注液を行うようにしているが、第６図に
示すように、渦流ポンプ１と一体に並設した注液用ポン
プ３１によって注液を行うようにしてもよい。この注液
用ポンプ３１は、渦流ポンプ１と同様に渦流ポンプ構造
としており、複数の小羽根３２および羽根溝３３を外周
に有する羽根車３４を回転軸２２に固定し、この羽根車
３４が回転可能に嵌合する羽根嵌合溝３５と吸込口３６
および吐出口３７に連通する環状の昇圧通路３８とをケ
ーシング本体３に設け、注液用ポンプ３１の吐出口３７
を導管３９にて渦流ポンプ１の注液口１３に連結してい
る。

そして、回転軸２２を回転させることにより、渦流ポン
プ１の羽根車２１と注液用ポンプ３１の羽根車３４とが
一緒に回転し、注液用ポンプ３１の吸込口３６から液体
を吸込んで吐出口３７から吐出し、導管３９を通じて渦
流ポンプ１の注液口１３に注液するようにしている。こ
のように渦流ポンプ１と注液用ポンプ３１とを一体に並
設することにより、安価なポンプを提供することができ
る。なお、注液用ポンプ３１は渦流ポンプ構造に限らず
、遠心ポンプ構造でもよい。

また、第６図に示す実施例において導管３９を用いずに
注液を行えるようにした実施例を第７図に示し、この実
施例では、ケーシング本体３のねじ孔４１（第６図に示
す実施例においては注液用ポンプ３１の吐出口３７）を
栓体４２で閉塞し、このねじ孔４１の部分に昇圧通路３
８と注液空間６とに連通する連通溝４３を設け、この連
通溝４３にて昇圧通路３８の吐出口３７および注液空間
６に液体を注液する注液口１３を構成し、かつ、ケーシ
ングカバー５のねじ孔４４（第６図に示す実施例におい
ては注液口１３）を栓体４５で閉塞し、そして、回転軸
２２を回転させることにより、渦流ポンプ１の羽根車２
２と注液用ポンプ３１の羽根車３４とが一緒に回転し、
注液用ポンプ３１の吸込口３６から液体を吸込んで連通
溝４３（吐出口３７および注液口１３）から注液空間６
を通じて渦流ポンプ１に注液するようにしている。この
ように渦流ポンプ１と注液用ポンプ３１とを一体に並設
するとともに、ケーシング２の内部を通じて注液を行う
構造とすることにより、より安価なポンプを提供するこ
とができる。

〔発明の効果〕

請求項１の発明によれば、キャビテーションによる騒音
の発生がない等の特性を有する渦流ポンプを用い、この
渦流ポンプのケーシングの羽根嵌合溝の中心側に注液口
を通じて液体を注液することにより、羽根車の回転によ
る遠心力によって液体が羽根車の側面に沿って放射方向
に流れるとともに羽根車と羽根嵌合溝との隙間を通じて
昇圧通路に放出され、この昇圧通路に放出された液体が
吸込口から吸込まれる気体または液体と一緒に羽根車と
昇圧通路との間で生じる渦流により撹拌されつつ吐出口
から吐出されるため、エアーエゼクタ−等を必要とせず
高真空度まで静かな運転を行うことができる真空ポンプ
機能を備えるとともに、気体と液体とを混合させる気液
混合機能、気体と液体とを混合させて泡を作る発泡化機
能、２種類以上の液体を混合する液体混合機能等をも備
えた渦流ポンプを提供することができる。

請求項２の発明によれば、キャビテーションによる騒音
の発生がない等の特性を有する渦流ポンプを用い、この
渦流ポンプのケーシングの吸込口に注液口を通じて液体
を注液することにより、この注液口を通じて注液された
液体と吸込口から吸込まれる気体または液体とが一緒に
昇圧通路に吸込まれて羽根車と昇圧通路との間で生じる
渦流により撹拌されつつ吐出口から吐出されるため、エ
アーエゼクタ−等を必要とせず高真空度まで静かな運転
を行うことができる真空ポンプ機能を備えるとともに、
気体と液体とを混合させる気液混合機能、気体と液体と
を混合させて泡を作る発泡化機能、２種類以上の液体を
混合する液体混合機能等をも備えた渦流ポンプを提供す
ることができる。

請求項３の発明によれば、渦流ポンプと注液用ポンプと
を並設することにより、より安価な渦流ポンプを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す渦流ポン
プの断面図、第３図はその特性図、第４図ないし第７図
はそれぞれ本発明の他の実施例を示す断面図である。１・・渦流ポンプ、２・・ケーシング、７・・羽根嵌合
溝、８・・昇圧通路、９・・吸込口、１０・・吐出口、
Ｉ３・・注液口、２１・・羽根車、２２・回転軸、２６
・・小羽根、３１・・注液用ポンプ、３４・・注液用ポ
ンプの羽根車、３７・・注液用ポンプの吐出口。平成２年１月１日発明者神林勇雄

Claims

【特許請求の範囲】

（１）環状の羽根嵌合溝を有するとともにこの羽根嵌合
溝の外周に吸込口および吐出口に連通する環状の昇圧通
路を有するケーシングと、このケーシングの羽根嵌合溝
内に回転自在に配設され前記昇圧通路内を回転移動する
小羽根を外周に有する羽根車とを備えた渦流ポンプにお
いて、前記ケーシングの羽根嵌合溝の中心側に液体を注
液する注液口を設けたことを特徴とする渦流ポンプ。
（２）吸込口および吐出口に連通する環状の昇圧通路を
有するケーシングと、このケーシングの昇圧通路内を回
転移動する小羽根を外周に有する羽根車とを備えた渦流
ポンプにおいて、前記ケーシングの吸込口に液体を注液する注液口を設け
たことを特徴とする渦流ポンプ。（３）渦流ポンプの羽
根車の回転軸に注液用ポンプの羽根車を並設し、この注
液用ポンプの吐出口を渦流ポンプの注液口に連通させた
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の渦流ポ
ンプ。