JPH0438918B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の要約〕 円錐状もしくは円筒状の開口部材を備える液体
リングポンプは、通常の吸入開口部および吐出開
口部の他に、開口部材中に排気循環開口部をも有
する。この排気循環開口部はポンプの圧縮域に連
通すると共に、ポンプヘツドの吐出部分に維持さ
れたポンピング液の貯槽に接続される。ポンプを
比較的低圧縮比で運転すると、この排気循環開口
部はポンプ内でのガスの過度の圧縮を防止するた
めの排気部として作用する。比較的高圧縮比の場
合、この排気循環開口部はポンピング液を貯槽か
ら循環させて、達成しうる最大圧縮比を増大させ
る。

〔発明の属する技術分野〕

本発明は液体リングポンプに関し、さらに詳細
には円錐状もしくは円筒状の開口部材を有する液
体リングポンプに関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

円錐状の開口部材を備えた液体リングポンプ
が、ジエニングスに係る米国特許第3154240号公
報に示されている。このポンプの主要部材は(1)円
筒状ハウジングと、(2)このハウジング内に偏心装
着された回転自在な軸と、(3)この軸に固定装着さ
れた羽根ロータと、(4)軸に対し同軸であつて、そ
れぞれロータの対向端部の一方における環状凹部
に突入しかつ(a)ポンピングすべきガス、蒸気また
はガス−蒸気混合物（以下一般にガスという）を
ロータへ流入させるための吸入開口部と、(b)ロー
タからの圧縮ガスを搬出するための吐出開口部と
を備える２つの裁頭円錐状の開口部材と、(5)ポン
プの各端部に位置して、関連する開口部材と適当
なポンプ入口および出口との間にガスを搬送する
ためのヘツド部材とである。上記ジエニングス特
許に示された開口部材は裁頭円錐状であるが、当
業者はしばしばこれを円錐状と呼び、したがつて
この用語を本明細書中に使用する。さらに当業者
は、ジエニングスの装置における開口部材は円錐
状に傾斜する必要がなく円筒状であつてもよいこ
とを了解し、後者の場合このポンプを円筒状開口
部と呼ぶ。

ジエニングスの装置につき説明すれば、所定量
のポンピング液（たとえば水）はハウジング内に
維持される。軸およびロータを回転させると、ロ
ータ羽根がポンピング液に作用して、これをハウ
ジングに対し同軸の環状リングにする。この液体
リングはロータ羽根と連携して複数のガスポンピ
ング室を形成し、各室は(1)２つの隣接するロータ
羽根と、(2)ロータハブまたは円錐状開口部材の隣
接部分と、(3)液体リングの内表面の隣接部分とに
よつて画成される。ロータはハウジングに対し偏
心しているので、これらのポンピング室はロータ
が回転する際周期的にその寸法を変化させる。ロ
ータ羽根がハウジングから離れるポンプの側にお
いて、ポンピング室は拡大する。これはポンピン
グのガス吸入域であり、したがつて吸入開口部は
この帯域におけるポンピング室と連通するような
位置にある。ロータ羽根がハウジングの方向へ接
近するポンプの側において、ポンピング室は収縮
する。これはポンプのガス圧縮域であり、したが
つて吐出開口部はこの帯域におけるポンピング室
と連通するような位置にある。

液体リングポンプは、典型的には長時間にわた
つて特定の圧縮比または比較的狭い範囲の圧縮比
を与えるように設計される。液体リングポンプを
異常な運転条件にかける場合、ポンプを稼動させ
るのに要する出力は著しく増大する。たとえば、
液体リングポンプが始動されて圧縮比が正常より
低い場合、吐出開口部の前のポンプの圧縮域では
極めて高い圧力が生ずる。ポンピングされつつあ
るガスのこの圧縮過剰は、ポンプを駆動するのに
必要な出力を正常圧縮比が達成されるまで増大さ
せる。これらのしばしば増大する出力要求を満た
すため、ポンプには必要以上の大きいモータを装
着せねばならない。これは不経済であり、かつポ
ンプの出力要求が異常な運転条件下で増大する程
度を最小にすることが明らかに望ましい。

液体リングポンプを設計する際の他の考慮すべ
き点は、達成しようと設計したポンプの圧縮比が
高い程、このポンプは異常な運転条件に対し鋭敏
となることである。典型的には、液体リングポン
プを極めて高い圧縮比を達成するよう設計した場
合、これは通常の圧縮比よりも低い場合でさえ極
めて重大な圧縮過剰問題を引き起す。同様に、高
い圧縮比を達成するよう液体リングポンプを設計
しない場合（この場合、典型的には低い圧縮比に
おいて効率が低い）、一般にこのような高い圧縮
比を全く得ることができない。

液体リングポンプ、特に比較的低速度かつ低圧
縮比で運転するよう設計した液体リングポンプの
さらに他の特徴は、それらのポンプが設計圧縮比
より高い圧縮比に露呈されると過度の振動および
ポンピング能力の喪失により現れるような不安定
性を示すことである。この状態は、ポンプに対す
るポンピング液の流れを増大させることにより緩
和することができる。しかしながら、この対策は
一般にポンプの運転費を増大させ、ポンプが不安
定となる点をずらすだけである。

〔発明の目的〕

したがつて本発明の目的は、上記種類の液体リ
ングポンプを改良することである。

本発明の他の目的は、比較的幅広い圧縮比の範
囲にわたり効率的に運転しうる上記種類の液体リ
ングポンプを提供することである。

さらに本発明の他の目的は、比較的高い圧縮比
を達成することができ、しかも低い圧縮比におけ
る著しい非効率を伴なわない上記種類の液体リン
グポンプを提供するこである。

本発明のさらに他の目的は、ポンピング液をポ
ンプに供給する速度を増大させる必要のない上記
種類の液体リングポンプにおける運転の安定性を
向上させることである。

さらに本発明の目的は、不安定性の危険を減少
させながら低速度での運転を可能にする上記種類
の液体リングポンプにおける効率を向上させるこ
とである。

本発明のさらに他の目的は、上記種類の液体リ
ングポンプにおけるポンピング液の消費速度を減
少させることである。

〔発明の要点〕

本発明の上記目的は、本発明によれば、吸入開
口部および吐出開口部の他に、開口部材が吸入開
口部の後かつ吐出開口部の前にロータの回転方向
に位置する排気循環開口部を備える円錐状もしく
は円筒状開口部の液体リングポンプにより達成さ
れる。さらに、このポンプのヘツドは所定量のポ
ンピング液を常時保持するための溜め室を画成す
る。この溜め室は、正常な溜め液レベルの上方の
位置でポンプのガス出口に連通する。排気循環開
口部は、正常な溜め液レベルの下方の位置にて溜
め室に接続される。

ポンプを比較的低い圧縮比（すなわち、最終吐
出開口部に対する設計圧縮比より低い圧縮比）に
て運転する場合、この排気循環開口部はガスを溜
め室を介してポンプ出口に到達させるための排気
口または付加的吐出開口部として作用する。これ
は、低圧縮比におけるガスの過度の圧縮を実質的
に防止する。中間圧縮比においては、この排気循
環開口部は殆ど作用せず、溜め室におけるポンピ
ング液により実質的に閉鎖される。より高い圧縮
比（すなわち、最終吐出開口部に対する設計圧縮
比またはそれよりずつと高い圧縮比）において、
溜め室からのポンピング液は排気循環開口部を介
して液体リング中に引き戻され、この場合排気循
環開口部は循環通路として作用する。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明を実施例につ
き詳細に説明する。

第１図乃至第３図に示したように、図示した液
体リングポンプ１０は円筒状ハウジング１２を備
え、このハウジング１２の各対向端部に２つのヘ
ツド部材１４ａおよび１４ｂを設ける。ポンプの
これら２つの端部は互いにほぼ鏡像関係にあるた
め、第１図で見てポンプの左側端部のみを図示し
かつ以下詳細に説明する。

各ヘツド１４ａ，１４ｂはポンプ入口１６ａ，
１６ｂをそれぞれ備える。さらに各ヘツド１４
ａ，１４ｂはそれぞれ主ポンプ出口１８ａ，１８
ｂと、それぞれ付加ポンプ出口１８ｘ，１８ｙと
を備える。一般に、使用者の必要に応じて各ヘツ
ドにおけるいずれの出口を使用してもよい。使用
されていない出口は、カバープレートにより覆わ
れる。ポンピングすべきガスを、導管（図示せ
ず）を介して入口１６へ供給する。ポンプにより
圧縮した後、ガスは出口１８から流出し、他の導
管（これも図示せず）により搬出される。

軸２０をハウジング１２内で回転するよう偏心
装着する。換言すれば、軸２０の回転軸線は円筒
状ハウジング１２の中心軸線に対し平行である
が、この軸線から横方向に片寄つている。軸２０
は各ヘツド１４を貫通して、ヘツドに固定された
ベアリング部材２２によつて回転支持される。軸
２０は適当なポンプモータ（図示せず）により矢
印５０の方向に回転する。

ハウジング１２の内側で軸２０に対しロータ３
０を固定装着し、このロータはハブ３４から半径
方向外方へ延在する複数の羽根３２を有する。各
羽根の断面形状およびロータハブの周囲における
羽根の典型的な周方向間隔を第１５図に示す。外
側先端部近くで僅かにフツク状を呈しているが、
羽根３２はほぼ平面と考えることができ、各羽根
の平面は軸２０の軸線に対し平行である。

羽根３２は、軸２０に対し平行でハブ３４より
も相当に長い。羽根３２は半分の長さに分割され
て環状デバイダ３６により強化され、デバイダ３
６はハブ３４から羽根の外側先端までずつと半径
方向外方向に延在する。各羽根の半分は３つの長
手方向部分を備える。すなわち羽根がハブ３４に
接続されている第１部分３２ａと、羽根が軸２０
から半径方向に離間しかつ隣接羽根に対する接続
により支持されていない第２部分３２ｂと、羽根
が同様に軸２０から半径方向に離間しているが環
状の端部囲い板３８に接続されている第３部分３
２ｃとである。環状端部囲い板３８はほぼ平面の
トロイド状もしくはワツシヤ状部材であつて、開
口部材４０（下記する）に直接隣接した内側円か
ら、羽根３２の外側先端部に隣接する外側円まで
延在する。端部囲い板３８は羽根３２の非支持端
部を補強し、隣接する羽根の間に形成されたガス
ポンピング室の端部を閉鎖する。ロータ３０の一
端部のみが第３図に見られるが、ロータの各端部
に端部囲い板３８が存在することが了解されよ
う。

各羽根３２の上記第２および第３部分３２ｂお
よび３２ｃは軸２０から半径方向に離間している
結果、ロータの各端部に隣接して軸２０の周囲に
環状空間が生ずる。環状開口部材４０はヘツド部
材１４のそれぞれに固定装着され、かつロータ３
０の隣接端部にて前記環状空間中に突入する。か
くして、開口部材４０のそれぞれは、軸２０の隣
接部分を包囲する環状構造である。

たとえば水のよなポンピング液の所定量をハウ
ジング１２中に維持する。装置を運転する際に損
失するポンピング液は、導管２４を介してポンプ
へ供給される新たなポンピング液により補給され
る（第２図）。ロータ３０を矢印５０の方向に回
転させると、羽根３２はポンピング液に作用し
て、これをハウジング１２に対しほぼ同軸の環状
リングにする。この液体リングは典型的にはその
内表面を不規則にするよう完全に乱流となり、こ
の内表面の大略の位置を第３図に破線５２で示
す。ロータ３０はハウジング１２に対し偏心され
ているので、ロータ羽根３２（これは常に液体リ
ングに或る程度接触する）はポンプの一方の側に
おいて他方の側におけるよりも液体リング中に深
く突入する。これを第３図に見ることができ、こ
こでポンプの底部近傍に見られるロータ羽根３２
は、ポンプの頂部近傍に見られるロータ羽根３２
よりも液体リング中へより深く突入する。したが
つて、第２図に見られるポンプの右上方側におけ
るガスポンピング室はロータ回転の方向に拡大す
る。このポンプ部分はしたがつてポンプのガス吸
入域である。ポンプの下方左側におけるガスポン
ピング室はロータの回転方向に収縮する。したが
つて、このポンプ部分はポンプのガス圧縮域であ
る。

第３図に見られるように、各開口部材４０は吸
入開口部４２を備え、この開口部はポンプの吸入
域に隣接するロータ羽根３２ｂの内側縁部の近傍
に位置する。さらに、開口部材４０は、隣接する
ヘツド部材１４における吸入導管６４に接続する
吸入導管４４を規定する。吸入導管６４は関連す
るポンプ入口１６に通ずる。ポンプ入口１６へ供
給されたガスは、したがつて導管６４および４４
並びに吸入開口部４２を介してポンプの吸入域に
引き込まれる。

同様に第３図に見られるように、各開口部材４
０はさらに吐出開口部４６を備え、この開口部は
ポンプの圧縮域に隣接するロータ羽根部分３２ｂ
の縁部近傍に位置する。さらに、この開口部材４
０は吐出導管４８を規定し、この導管は隣接ヘツ
ド部材１４における吐出導管６８に接続する。こ
の吐出導管６８は関連するポンプ出口１８に通ず
る（第４図参照）。ポンプにより圧縮されたガス
は、したがつて吐出開口部４６および吐出導管４
８，６８を介してポンプの圧縮域から吐出され
る。

開口部材４０の詳細な形状を第１０〜１４図に
示す。第１０図は、隣接ヘツド部材１４ａから見
た左側開口部材４０の端面図である。第１２図は
同じ開口部材の反対側端面図である。第１０図に
示した構造体の周囲を反時計方向に進んで、吸入
導管４４は開口部材の内部の約1/2を占める。吸
入開口部４２は導管４４の主要部分を離間する。
開口部材４０の次の部分は排気導管７０であつ
て、開口部材の円錐状外表面における排気開口部
４２と連通する。排気開口部７２の操作について
は以下詳細に説明するが、ここでは排気開口部７
２がポンプの圧縮域における最初の部分に隣接す
るロータ羽根部分３２ｂの内側縁部近傍に位置す
ることに注目すべきである。開口部材４０の次の
部分は排気循環導管７４であつて、排気循環開口
部７６と連通する。この排気循環開口部７６は、
ポンプの圧縮域における中間部分に隣接するロー
タ羽根部分３２ｂの内側縁部近傍に位置する。開
口部材４０の次の部分は吐出開口部４６およびそ
れに関連する吐出導管４８である。開口部材４０
の最後の部分はポンピング液導管７８であつて、
ポンピング液を導管２４からロータハブに隣接す
る点まで搬送して、液体リングを補給すると共に
ポンプにおけるこの点にガスシールを与える。

開口部材の導管４４，７０，７４，４８および
７８のそれぞれは、開口部材４０における他の導
管から完全に分離されている。しかしながら、こ
れら開口部材の導管のそれぞれは、隣接するヘツ
ド部材１４における対応の導管と連通する。第６
図は、第１０〜１４図に示した開口部材４０に接
続することを目的としたヘツド部材１４ａの開口
部材側を示している。第６図に示した構造体の中
心部分を時計方向に進んで、吸入導管６４は開口
部材４０における吸入導管４４と連通するよう設
計される。排気導管８０は、開口部材４０におけ
る排気導管７０と連通するよう設計される。排気
循環導管８４は、開口部材４０における排気循環
導管７４と連通するよう設計される。吐出導管６
８は、開口部材４０における吐出導管４８と連通
するよう設計される。さらに、ポンピング液導管
８８は、開口部材４０におけるポンピング液導管
７８と連通するよう設計される。

次にヘツド部材１４ａにおける導管の配置につ
き説明すれば、吸入導管６４は第４図において破
線で見られ、比較的大きい半円筒状室であつて、
ポンプの頂部にてポンプ入口１６ａに連通する
（第３図および第８図も参照）。さらに、排気導管
８０は第４図に破線で裁頭楔状室として示され、
これは逆止弁部材９０に通ずる（第７図および第
９図も参照）。逆止弁部材９０は、排気導管８０
と排気循環導管８４との間にボール型逆止弁９２
を備える。排気導管８０における圧力が排気循環
導管８４における圧力よりも大きい場合、逆止弁
９２が開いて流体を導管８０から導管８４まで流
動させる。排気導管８０における圧力が排気循環
導管８４における圧力以下である場合は、逆止弁
９２は閉鎖され続けて、排気開口部７２を効果的
に閉鎖する。逆止弁部材９０は着脱自在なカバー
プレート９４を備えて、逆止弁９２の保守を容易
化させる。逆止弁のボールは３つの平行ピン９６
（その内２つのみが第９図に見られる）により案
内され、これらの平行ピンはカバープレート９４
に取り付けられかつカバープレートから導管８０
と８４との間の壁部の方向へ下方向に傾斜する。
１個もしくはそれ以上の水平ピン９８をさらに導
管８０と８４との間の壁部に取付けて、カバープ
レート９４を取り外す際または交換する際の逆止
弁ボールを一時的に支持する。

排気循環導管８４も第４図に破線で見られる。
開口部材４０に最も近い導管８４の部分は他の裁
頭楔状室であつて、逆止弁部材９０の下部に連通
する（第９図も参照）。逆止弁部材９０の下に排
気循環導管８４が垂直方向下方に延在して、第５
図に見られるようにほぼ正方形の断面を有する
（第９図も参照）。ポンプの底部近くにおいて排気
循環導管８４は直角に曲がり、かつポンプを水平
方向に横切つて延在する（第４，５および８図参
照）。第４図で見てポンプの右側にて、排気循環
導管８４は邪魔板部材１０２の右側でヘツド部材
１４中に形成された溜め室１００の底部に開口す
る。この溜め室１００は吐出導管６８と連通し、
圧縮ガスと共に液体リングから一般に吐出される
少なくとも幾分かのポンピング液を回収しかつ保
持するように設計される。吐出導管６８と溜め室
１００とにおける条件は典型的には著しく乱流で
あつて液相と気相との間の境界が不明確である
が、排気循環導管８４は溜め室におけるポンピン
グ液の正常レベルよりも少なくとも下方の点にお
いて溜め室１００と連通する。邪魔板部材１０２
は排気循環導管８４を通過しないことに注目すべ
きである。

吐出導管６８は、第４図に点線と実線との両者
で示される。第４図で見て邪魔板部材１０２の右
側における導管６８の部分は、上記したように溜
め室１００と連通する。邪魔板部材１０２の左側
にて導管６８はポンプ出口１８および他のポンプ
出口１８ｘと連通する。

さらに第４図にはポンピング液導管８８が破線
で示され、これは他の裁頭楔状室であつて、ポン
ピング液供給導管２４と連通する。

種々の運転条件下におけるポンプの操作を以下
説明する。最終吐出開口部に対する設計圧縮比よ
り低い圧縮比において、ガスはポンプ入口１６を
介してポンプ中へ流入し、導管６４および４４を
介しポンプの吸入域においてロータ３０中へ流入
する。ポンピング液の補給流れは、導管２４から
導管８８および７８を介して円錐状開口部材４０
の小さい端部を廻り、ロータ羽根３２の隣接対の
間に形成されたガスポンピング室を介して液体リ
ング中に入る。全圧縮比は低いと仮定されるの
で、このガスはポンプの圧縮域に入つた直後にポ
ンプの最終吐出圧に達する。したがつて、ガスの
幾分かは排気開口部７２を介してロータから排出
し、かつ導管７０および８０を介し逆止弁９２を
通して導管８４中へ流入する。導管８４からこの
ガスは溜め室１００および吐出導管６８を介して
ポンプ出口１８まで流動する。排気開口部７２お
よびその関連導管は、したがつて低圧縮比におけ
るポンプの圧縮域のガス圧力の初期蓄積を緩和す
る。

ロータ３０中に残留するガスが排気開口部７２
を通過した後、このガスは再び排気循環開口部７
６に隣接するポンプの最終吐出圧力に達する。し
たがつて、他のガス部分は排気循環開口部７６を
介してロータから排出すると共に導管７４を介し
て流れ、導管８４におけるガスの上記流れに合す
る。排気循環開口部７６およびその関連導管は、
したがつてさらに低圧縮比のポンプの圧縮域にお
けるガス圧力の初期蓄積を緩和する。

ロータ３０におけるガスの最終部分も、吐出開
口部４６に隣接するポンプの最終吐出圧力に達す
る。したがつて、ガスの最終部分（およびポンピ
ング液）は、吐出開口部４６を介してロータから
排出する。この流体は導管４８および６８を流過
して、ポンプ出口１８を介しポンプから流出す
る。

それより若干高いがまだ「中間」の圧縮比にお
いて、ガスは排気開口部７２を通過する後までポ
ンプの最終吐出圧力に到達しない。したがつて、
導管８０におけるガス圧力は導管８４における圧
力よりも低く、したがつて逆止弁９２が閉鎖され
る。排気開口部７２は、したがつて効果的に閉鎖
される。ガスは排気循環開口部７６に隣接するポ
ンプの最終吐出圧力に達する。したがつて、ガス
の一部はロータ３０から排気循環開口部７６を介
して排出する。このガスは導管７４および８４を
流過し、溜め室１００を通つて導管６８中に流入
し、この導管によりポンプ出口１８まで移送す
る。排気循環開口部７６およびその関連導管は、
したがつて排気部として作用し、中間圧縮比で運
転した場合ポンプにおけるガス圧力の初期蓄積を
緩和する。

排気循環開口部７６を通過した後のロータ３０
に残留するガスは再び吐出開口部４６に隣接する
ポンプの最終吐出圧力に達する。したがつて、ガ
スの残部（および若干のポンピング液）はロータ
３０から吐出開口部４６を介して流出する。この
流体は導管４８および６８を介してポンプ出口１
８まで流動する。

ポンプにより達成しうる最高の圧縮比におい
て、ロータ３０におけるガスは、排気開口部７２
と排気循環開口部７６との両者を通過する後まで
ポンプの最終吐出圧力に達しない。したがつて、
逆止弁９２は、ここでも導管７０および８０にお
ける圧力が導管８４における圧力よりも低いとい
う事実により閉鎖され続ける。

排気循環開口部７６に隣接するロータ３０内の
ガス圧力が最終吐出圧力にほぼ等しければ、導管
７４および８４におけるいずれかの方向の流体流
れは殆ど或いは全く存在しない。これらの条件に
おいて、これら導管中の流体流れは、これら導管
および溜め室１００に高割合のポンピング液が存
在することにより減少しまたは抑制される傾向が
ある。他方、排気循環開口部７６に隣接するロー
タ３０中のガス圧が最終吐出圧よりも相当に低け
れば、ガスとポンピング液との混合物が吐出導管
６８および溜め室１００から導管８４および７４
並びに排気循環開口部７６を介してロータ３０中
へ戻るであろう。このようにポンプ中に誘起され
る循環流れは典型的には若干のガスを含むが、こ
れは典型的には導管８４が溜め室１００の底部に
接続されているためポンピング液の相当な割合を
含有する。したがつて、排気循環開口部７６およ
びそれに関連する導管は、ポンプが高圧縮比に達
する際、液体リングの容積を自動的に増加するよ
う作動する。これは、ポンプの運転範囲を従来達
成されうるよりも相当高い圧縮比まで拡大する。
ポンプにおけるポンピング液の循環は、補給ポン
ピング液の多い流れを必要としない。循環流体に
おけるガスの容積がこの流れにおけるポンピング
液の相当な部分により減少するという事実は、液
体リングポンプにおける循環ガスに関連した比効
率性を著しく減少させる。

上記から判るように、本発明は円錐状もしくは
円筒状開口部の液体リングポンプを効率的に作動
させうる圧縮比の範囲を著しく拡大する。低圧縮
比および中間圧縮比において、排気開口部７２お
よび／または排気循環開口部７６はポンプのロー
タにおけるガスの無駄な過度の圧縮を防止し、そ
れによりこれら圧縮比におけるポンプの作動に必
要とされる出力を減少させる。さらに、高い圧縮
比において、排気開口部７２は閉鎖されかつ排気
循環開口部７６も同様に効果的に閉鎖され、循環
流体は高割合のポンピング液を含み、それにより
ポンプの運転範囲を従来達成しえたよりも相当高
い圧縮比まで拡大する。

さらに本発明は、円錐状もしくは円筒状開口部
の液体リングポンプを運転条件の変動に対しより
良好に応答させることができる。たとえば、ポン
プに対するガスの流れが突然増加した場合、或い
は液体の大きなスラグがポンプ入口１６を介して
ポンプ中へ流入した場合、排気開口部７２およ
び／または排気循環開口部７６が瞬間的かつ自動
的にロータ３０を排気し始めて、ポンプにおける
過度の圧縮を防止する。

所望ならば、排気開口部７２および関連導管７
０および８０並びに逆止弁部材９０を、第１６図
に示したように省略することもできる。他の全て
の面において、第１６図のポンプは、排気開口部
７２および関連部材を設けた上記の排気部を持た
ない以外は、図示しかつ上記に説明したものと同
様とするとができる。

排気循環開口部７６には、第１７図に示すよう
にノズル形状部を設けることもできる。このノズ
ル形状部は好適な内方への流れ方向にスムースに
収束すると共に、望ましくない外方向への流れ方
向に正方形の縁部を有する。この形状は内方向へ
の流れ（（すなわち排気）を促進しかつ外方向へ
の流れ（すなわち循環）を抑制する。これは、一
定寸法の開口部７６が循環流れよりも多量の排出
流れを与えるので望ましい。

排気循環開口部７６は、第１８図に示すよう
に、ポンプの隣接する半径方向軸線１１０に対し
角度をつけることができる。特に、排気循環開口
部７６は、導管７４からロータ３０の隣接部分の
方向へロータの回転方向に傾斜する。これは、開
口部７６を介してロータ３０中へ再流入する循環
流体へ、隣接ロータ羽根３２の運動方向に対し平
行な速度成分を与える。かくして、これは循環流
体の流れを隣接ロータ羽根の運動方向に対し平行
となるように方向付けることにより、ポンプにお
けるエネルギ損失を減少させる。

以上、本発明を好適具体例につき説明したが、
これら具体例のみに限定されず、本発明の思想お
よび範囲内において種々の設計変更をなしうるこ
とが当業者には了解されよう。たとえば、上記し
たポンプは二重端部であるが、単一端部のポンプ
も二重端部ポンプの半分を除去することにより作
成しうることが了解されよう。さらに、上記した
ポンプは円錐状開口部材を備えるが、代案として
上記に詳細に説明した円筒状開口部材により作成
しうることも当業者には了解されよう。

〔発明の効果〕

本発明の上記構成によれば、比較的幅広い圧縮
比範囲にわたつて効率的に操作することができ、
低い圧縮比における非効率を伴なわずに比較的高
い圧縮比を達成することができ、ポンピング液を
ポンプへ供給する速度を増大させる必要がなく、
低速度の操作でも不安定性の危険を伴なわないよ
うな液体リングポンプが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理にしたがつて作成された
二重端部の液体リングポンプの平面図、第２図は
第１図におけるポンプの左側端部の側面図、第３
図は第１図における３−３線部分断面図、第４図
は第１図におけるポンプの左側ヘツド部材の部分
断面側面図、第５図は第４図における５−５線断
面図、第６図は第４図におけるヘツド部材の反対
側における側面図、第７図は第６図における７−
７線断面図、第８図は第４図における８−８線断
面図、第９図は第４図における９−９線断面図、
第１０図は第４図におけるヘツド部材と関連する
開口部材の端面図、第１１図は第１０図における
１１−１１線断面図、第１２図は第１０図におけ
る開口部材の対向端部の端面図、第１３図および
第１４図は第１０図におけるそれぞれ１３−１３
線および１４−１４線断面図、第１５図はロータ
の端部囲い板の一部を切除した第３図における１
５−１５線断面図、第１６図は第１０図に示した
ものと同様であるが本発明の他の実施例を示す開
口部材の略断面図、第１７図は本発明による装置
の他の可能な特徴を示す第１６図と同様な部分
図、第１８図は本発明による装置のさらに他の可
能な特徴を示す第１７図と同様な部分図である。 １０……ポンプ、１２……ハウジング、１４…
…ヘツド、１６……入口、１８……出口、２０…
…軸、２２……ベアリング、２４……導管、３０
……ロータ、３２……羽根、３４……ハブ、３６
……デバイダ、３８……囲い板、４０，４２……
開口部、４４……導管、４６……開口部、４８…
…導管、６４……導管、６８，７０……導管、７
２……開口部、７４……導管、７６……開口部、
７８，８０……導管、８４……導管、８８……導
管、９０，９２……逆止弁、９４……プレート、
９６，９８……ピン、１００……溜め室、１０２
……邪魔板、１１０……軸線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手環状ハウジングと； このハウジングの長手軸線に対し平行な長手軸
   線を有すると共に、ハウジング内に偏心装着され
   た回転自在な軸と； この軸に固定装着され、かつ(1)前記軸の長手軸
   線に対しほぼ平行な面において軸から半径方向外
   方へ延在しそれぞれ軸の長さに沿つて互いに離間
   した第１、第２および第３部分を備えかつそれぞ
   れ前記第１部分に隣接する軸に接続されると共に
   第２部分および第３部分に隣接する軸から半径方
   向に離間した複数の羽根、および(2)前記軸の周囲
   に配置されかつ軸から半径方向に離間して、全羽
   根の第３部分を接続する平面トロイド状囲い板部
   材を備えるロータと； 前記軸の周囲に配置されてこの軸と羽根の第２
   部分および第３部分との間の環状空間中へ突入
   し、羽根の第２部分に隣接する第１，第２および
   第３オリフイスを画成すると共に、第１オリフイ
   スをポンプの吸入域においてロータに対しガスを
   吸入するための吸入開口部とし、第２オリフイス
   をポンプの圧縮域においてロータから吐出される
   ガスを受け入れるための吐出開口部とし、さらに
   第３オリフイスを吸入開口部の後かつ吐出開口部
   の前にロータ回転の方向に位置する排気循環開口
   部とした環状開口部材と； ロータから離間した開口部材に接続され、かつ
   (1)ポンピングすべきガスを流入させるためのポン
   プ入口と、(2)ポンプによりポンピングされたガス
   を吐出するためのポンプ出口と、(3)ヘツド中にポ
   ンピング液の所定量を常時保持するための溜め室
   とを画成するヘツド部材と； からなり、前記開口部材およびヘツド部材はさら
   に一緒になつて(1)ポンプ入口と吸入開口部との間
   の第１導管と、(2)吐出開口部とポンプ出口との間
   に存在し、溜め室におけるポンピング液の正常レ
   ベルの上方にて溜め室と連通する第２導管と、(3)
   排気循環開口部と溜め室におけるポンピング液の
   正常レベルより下方の溜め室内の位置との間に存
   在する第３導管とを画成することを特徴とする液
   体リングポンプ。 ２ 開口部材がさらに羽根の第２部分に隣接して
   第４オリフイスを備え、この第４オリフイスを吸
   入開口部の後かつ排気循環開口部の前にロータ回
   転の方向に位置する排気開口部とし、さらに開口
   部材とヘツド部材とが一緒になつて排気開口部と
   第３導管との間に第４導管を画成する特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ３ 第４導管に逆止弁をさらに備えて、排気開口
   部から第３導管への流体流れのみを行なわせる特
   許請求の範囲第２項記載の装置。 ４ 排気循環開口部がノズル形状を有して、ロー
   タから開口部材中への流れを促進すると共に、反
   応方向への流れを制限する特許請求の範囲第１項
   記載の装置。 ５ 排気循環開口部にはロータの隣接部分の運動
   方向に角度をつけた特許請求の範囲第１項記載の
   装置。