JPH0717830Y2 - 水封式真空ポンプの気密保持機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、水封式真空ポンプに
関するもので、更に詳細にはポンプ内への外部からの空
気の進入を阻止するための気密保持機構に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ケーシング内の液体（例
えば、水）をインペラによって回転させることにより、
その液体がインペラの半径方向へ移動するのに伴って気
体（例えば、空気）を吸入排出し、圧送または排除する
水封式の真空ポンプは公知であり、このポンプを複数個
使用し、１段側ポンプの排気口と２段側ポンプの吸気口
を連通して一段のものよりも高い真空度を得られるよう
にした２段水封式真空ポンプも種々提案されている。

【０００３】この種の水封式真空ポンプは、図８に示す
ようにポンプ部Ｐと軸受部２１からなり、ポンプ部Ｐは
反モーター側ケーシング２２とモーター側ケーシング２
３との間に介設した反モーター側ポートプレート２４お
よびモーター側ポートプレート２５により構成されてお
り、このポンプ部Ｐはボルト２６により軸受部２１に対
して連結されている。前記反モーター側ポートプレート
２４とモーター側ポートプレート２５との間にポンプ室
２７を形成しこのポンプ室２７内にインペラ２８を設け
ている。又、ポンプ室２７への封水の供給は給水口２９
より行う。

【０００４】しかしながら、上記従来の水封式真空ポン
プでは、図８に示すように、前記給水口２９より供給さ
れた封水は、メカニカルシール３０を収納するメカニカ
ルシールボックス３１および反モーター側ケーシング２
２の空間部を満たした後、インペラ２８と各ポートプレ
ート２４，２５の隙間からポンプ室２７内に流入する構
造となっている。したがって、ポンプ駆動時には給水量
と隙間とのバランスにより、前記メカニカルシールボッ
クス３１内は負圧となって、前記メカニカルシール３０
の摺動部より外気を吸引することがあるため、ポンプ性
能にバラツキが発生し結果的には性能の低下を余儀なく
されていた。

【０００５】このようなメカニカルシール３０は、内部
より外部への液体の流出は阻止するが、外部より内部へ
の空気の進入は現状の汎用メカニカルシールでは防止で
きない。そこで対策として、耐真空性の良好なメカニカ
ルシールを使用するか、メカニカルシールの外側（大気
側）に水封室を設ける等の方法があるが、これらはいず
れもポンプが高価になるとともに、大型化するため実施
できない現状である。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】この考案は、前述の問
題点に鑑み、メカニカルシールボックス内へ、封水の遠
心力による圧力或いは動圧を供給して正圧とする構成の
水封式真空ポンプを提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この考案は、前記課題を
解決するためになされたものであって、反モーター側ケ
ーシングとモーター側ケーシングとの間にポートプレー
トを介在させ、このポートプレートとモーター側ケーシ
ングとの間にポンプ室を形成した水封式真空ポンプの構
成において、前記ポンプ室内に流路を形成し、この流路
を介して封水の遠心力による圧力或いは動圧を、前記モ
ーター側ケーシングに内設のメカニカルシールボックス
へ伝達する通水路を設けたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】この考案によれば、ポンプ室内をインペラの回
転によって周回する封水の遠心力により発生する圧力或
いは動圧（封水）を、前記流路を介してモーター側ケー
シングに内設したメカニカルシールボックスへ通水路を
経て流入させる。流入した封水は、メカニカルシールボ
ックスとポンプ室との間に、インペラの回転に必要な若
干の隙間を有しているため少量はポンプ室へ還流する
が、前記通水路とメカニカルシールボックス内を正圧状
態としているので外気の進入を阻止することができる。

【０００９】

【実施例】以下、この考案の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。図示の実施例は、一例として単段
の水封式真空ポンプについての説明である。

【００１０】図１に示す水封式真空ポンプは、ポンプ部
Ｐと軸受部４からなり、ポンプ部Ｐは一方側から吸気
し、モーター側へ排気するもので、反モーター側ケーシ
ング１とモーター側ケーシング２およびポートプレート
３により構成されており、このポンプ部Ｐはボルト５に
より軸受部４に対して連結されている。

【００１１】前記反モーター側ケーシング１とモーター
側ケーシング２との間にポートプレート３を介在させ、
このポートプレート３とモーター側ケーシング２との間
にポンプ室３ａが形成されており、このポンプ室３ａに
はインペラ６が回転自在に設けられている。このインペ
ラ４は回転軸７にキーおよびバネを介してＣ型止め輪に
より固定してある。そして、前記軸受部４には、回転軸
７を回転自在に支持する軸受と駆動モータ（図示省略）
を配置している。

【００１２】前記反モーター側ケーシング１は、図１お
よび図２に示すように、中心に給水口１ａを形成してお
り、上側には吸気口１ｂを吸気流路１ｃに連通するよう
に形成している。前記ポートプレート３は、図１および
図３に示すように、前記モーター側ケーシング２と対面
する側にポンプ室３ａを形成し、この考案に係る流路３
ｂをポンプ室３ａの下辺部に形成してある。また、中心
に孔３ｃを形成しており、その周りに吸気ポート３ｄを
形成している。

【００１３】前記モーター側ケーシング２は、図１およ
び図４に示すように、中心にメカニカルシール８を収納
するメカニカルシールボックス２ａを形成し、このメカ
ニカルシールボックス２ａへポンプ室３ａよりの封水を
通水する通路２ｂを、前記流路３ｂに連通するように形
成してある。又、上方には排気口２ｄを設け、この排気
口２ｄに連通する排気路２ｅとポンプ室３ａよりの排気
ポート２ｃとを連通するように形成してある。２ｆは、
プラグで前記通水路２ｂを封止する。

【００１４】前記インペラ６は、図１および図５に示す
ように、略放射状に配置した羽根６ａにより構成されて
いる。尚、図８に示す従来のインペラには通水孔が設け
てあるが、この考案に係るインペラ６ａには通水孔を設
けていない。これは前記メカニカルシールボックス２ａ
内の封水の圧力を反モーター側ケーシング１の空間部へ
の流入を封止するなめである。図中矢印はインペラ６の
回転方向を示す。

【００１５】次にこの水封式ポンプの作動及び作用を説
明する。給水口１ａから水を供給し、図示しないモータ
により回転軸７を回転してインペラ６を回転すると、ポ
ンプ室３ａ内の水はポンプ室の内周壁に沿って流れ、環
状になって周回する。インペラ６の中心はポンプ室３ａ
の内周壁の中心に対して偏心しているので、下側に空間
部が生じ、この空間部が回転によって膨張収縮すること
により空気を吸入排出する。

【００１６】一方、空気の流れを説明すると、吸気口１
ｂからの空気は流路１ｃを通過し吸気ポート３ｄからポ
ンプ室３ａ内に吸い込まれる。ポンプ室３ａ内から排出
される空気は、モーター側ケーシング２の内面に形成し
た排気ポート２ｃから排気流路２ｅを通過し排気口２ｄ
を介して外部に排出されることになる。

【００１７】この考案の気密保持機構について説明する
と、ポンプ室３ａの下辺部に設けた流路３ｂに、インペ
ラ６の回転によって周回する封水の遠心力による圧力
（封水）を導入し、この封水を通水路２ｂを介してメカ
ニカルシールボックス２ａ内に流入する。流入した封水
は、メカニカルシールボックス２ａとポンプ室３ａとの
間に、インペラの回転に必要な若干の隙間を有している
ため、少量はポンプ室３ａ内へ還流するが、そのほとん
どは前記通水路２ｂとメカニカルシールボックス２ａ内
を満水状態（正圧）としている。したがって、メカニカ
ルシール８の摺動部より外気の進入を阻止することがで
きる。

【００１８】図６は、上記実施例にかわる実施例を示す
もので、前記図３に示すポートプレート３に設けた流路
３ｂの形状を、図６の３ｂ’に示すように封水の周回方
向に形成して、封水の動圧を導入するものである。即
ち、流路３ｂ’には、周回する封水の遠心力による圧力
と動圧を同時に導入するため、より高い封水の圧力でメ
カニカルシールボックス２ａを正圧にすることができ
る。

【００１９】請求項２の水封式真空ポンプは、図７に示
すように、図１に示す水封式真空ポンプの反モーター側
ケーシング１とポートプレート３とを一体化したもので
あって、図１にかわる実施例を示す。即ち反モーター側
ケーシング１１とモーター側ケーシング１２との間にポ
ンプ室１３を形成し、反モーター側ケーシング１１に設
けた吸気口１１ａより吸気流路１１ｂおよび吸気ポート
１１ｃを介してポンプ室１３内に連通している。ポンプ
室１３内に流路１３ａを形成し、この流路１３ａにモー
ター側ケーシング１２に設けた通水路１２ａを介してメ
カニカルシールボックス１２ｂへ連通した構成としてい
る。その他の構成および作用は、図１の実施例と同様で
あるので説明を省略する。

【００２０】この考案は、前記実施例の単段水封式真空
ポンプに適用する以外に、図９に示すように２段水封式
真空ポンプにも全く同様に適用することができる。即
ち、従来の２段水封式真空ポンプは、図１０に示すよう
に、１段側ポンプ部１０１と２段側ポンプ１０２と軸受
部１０３とからなり、１段側ポンプ部１０１と２段側ポ
ンプ部１０２の間に連通プレート１０４を介在し、その
連通プレート１０４により仕切られた１段側ポンプ室１
０５内に１段側インペラ１０６を、又２段側ポンプ室１
０７内には２段側インペラ１０８を同一回転軸上にそれ
ぞれ配設し、１段側ポンプ部１０１の排気口と２段側ポ
ンプ部１０２の吸気口を、前記連通プレート１０４を介
して連通している。前記２段水封式真空ポンプへの給水
は、図９に示す給水口１０９より１段側ポンプ室１０５
及び２段側ポンプ室１０７内へ矢印に示すように給水す
る。

【００２１】前記従来の２段水封式真空ポンプは、前述
の単段水封式真空ポンプと同様に、ポンプ駆動時には給
水量と隙間とのバランスにより前記メカニカルシールボ
ックス内は負圧となる。そこで、この考案を実施した２
段水封式真空ポンプでは、図９に示すように、ポートプ
レート５３と排気側ケーシング５２との間に連通プレー
ト５４を介設し、ポートプレート５３側に１段側ポンプ
室５５を、排気側ケーシング５２側に２段側ポンプ室５
６を形成し、この２段側ポンプ室５６内に単段と同様の
流路５７を形成する。又、排気側ケーシング５２に前記
流路５７と連通する通水路５８を設け封水をメカニカル
シールボックス５９内に導入する。尚、２段側インペラ
６０の通水孔は廃止する。以上のほかの構成及び作用
は、前述の単段式又は従来の２段式と同様であるので説
明を省略する。

【００２２】

【考案の効果】この考案は以上のように構成したので、
次のような効果がある。即ち、ポンプ室内を周回する封
水の遠心力による圧力（封水）と動圧を、ポンプ室の下
辺部に設けた流路を介して通水路およびメカニカルシー
ルボックス内に導入して満水状態とするので、メカニカ
ルシールの摺動部よりの外気の進入を防止し、ポンプ性
能を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案を適用した水封式真空ポンプの断面図
である。

【図２】図１の反モーター側ケーシングの正面図であ
る。

【図３】図１のポートプレートの正面図である。

【図４】図１のモーター側ケーシングの正面図である。

【図５】図１のインペラの正面図である。

【図６】図３のポートプレートにかわる他の実施例を示
すポートプレートの正面図である。

【図７】請求項２の水封式真空ポンプの断面図である。

【図８】従来の水封式真空ポンプの断面図である。

【図９】この考案を適用した２段水封式真空ポンプの断
面図である。

【図１０】従来の２段水封式真空ポンプの断面図であ
る。

【付号の説明】

１ 反モーター側ケーシング ２ モーター側ケーシング ２ａ メカニカルシールボックス ２ｂ 通水路 ３ ポートプレート ３ａ ポンプ室 ３ｂ 流路 １１ 反モーター側ケーシング １２ モーター側ケーシング １２ａ 通水路 １２ｂ メカニカルシールボックス １３ ポンプ室 １３ａ 流路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 反モーター側ケーシング１とモーター側
   ケーシング２との間にポートプレート３を介在させ、こ
   のポートプレート３とモーター側ケーシング２との間に
   ポンプ室３ａを形成した水封式真空ポンプの構成におい
   て、前記ポンプ室３ａ内に流路３ｂを形成し、この流路
   ３ｂを介して封水の遠心力による圧力或いは動圧を、前
   記モーター側ケーシング２に内設のメカニカルシールボ
   ックス２ａへ伝達する通水路２ｂを設けたことを特徴と
   する水封式真空ポンプの気密保持機構。
2. 【請求項２】 反モーター側ケーシング１１とモーター
   側ケーシング１２との間にポンプ室１３を形成した水封
   式真空ポンプの構成において、前記ポンプ室１３内に流
   路１３ａを形成し、この流路１３ａを介して封水の遠心
   力による圧力或いは動圧を、前記モーター側ケーシング
   １２に内設のメカニカルシールボックス１２ｂへ伝達す
   る通水路１２ａを設けたことを特徴とする水封式真空ポ
   ンプ。