JPH087113Y2 - 水封式真空ポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、水封式真空ポンプの改良に係るものであ
る。

〔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、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１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。

この種の２段水封式真空ポンプには、第５図に示すよ
うな１ローター２ステージ型のものの他、２ローター２
ステージ型のものがあるが、このうち第５図に示すもの
は、１段側ポンプ部（101）と２段側ポンプ部（102）と
の間のケーシング（103）内に、インペラ（104）の仕切
板を介在させ、この仕切板で仕切られた各ケーシング内
に同一回転軸上の１段側インペラ（104a）と、２段側イ
ンペラ（104b）をそれぞれ配設し、１段側ポンプ部（10
1）の排気口と２段側ポンプ部（102）の吸気口を図示し
ないチューブ等により連結した構成のものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の水封式真空ポンプによると、下
述に指摘するような問題点がある。

第６図は、水封式真空ポンプの構造を示す説明図で、
（103a）はケーシングの内周面、（106）は吸気ポー
ト、（107）は排気ポート、（Ｐ）はインペラの中心、
（Ｏ）はケーシングの中心、（Ｆ）は、インペラ回転中
の封水面、（Ｇ）は隙間容積部を示す。

上記の水封式真空ポンプは、理論的には往復動のポン
プと考えられている。即ち、インペラがシリンダーに、
封水面がピストンに、吸排気ポートが吸排気バルブに相
当する。このようなポンプにおいては、排気バルブ即ち
排気ポートが閉鎖後にある量の加圧空気が残留するよう
になり、この残留空気の隙間容積と呼ばれる空間が、ポ
ンプ性能を低下する要因となる。このことは、隙間容積
に残留する排気側の高圧の空気が吸気側に移動して膨張
し、吸込空気量を減少する結果をもたらす。従って、上
述の隙間容積を少なくするほどポンプ性能を向上させる
ことができるが、従来の水封式真空ポンプの構造では隙
間容積を減少させることは加工技術の面からもかなりな
困難を伴う。

〔課題を解決するための手段〕

水封式真空ポンプにおける、ケーシング内部の隙間容
積を減じるべく、吸気側ポートと排気側ポートとの近接
点に直接給水する通水路を設けたことを特徴としてい
る。

〔作用〕

この考案によれば、排気ポートが閉鎖後に隙間容積に
残留した空気を、通水路からの給水により排除すること
ができるので、残留空気は大巾に減少し、隙間容積も少
なくなる。従って、吸気ポートよりの吸込空気量が増加
し、ポンプ性能は向上することになる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図の２段水封式真空ポンプ（Ａ）は、断面図で示
すように、１段側真空ポンプ部（Ｂ）と２段側ポンプ部
（Ｃ）と軸受部（Ｄ）とからなっていて、１段側ポンプ
部（Ｂ）と２段側ポンプ部（Ｃ）との間にインペラ
（２）を備えている。

このインペラ（２）は、第１図及び第３図に示すよう
に、ケーシング（１）内を仕切る円形状の仕切板（2a）
と、その左右の側にそれぞれ配設した１段側インペラ
（2b）と２段側インペラ（2c）とで構成してあって、仕
切板（2a）を回転自在に設けると共に、その仕切板（2
a）に１段側インペラ（2b）と２段側インペラ（2c）を
設けた一体構造としている。それら１段側インペラ（2
b）及び２段側インペラ（2c）は、放射状に配置した羽
根（2d）を仕切板（2a）に対して対称に配設している。
そのようなインペラ（２）全体は、回転軸（３）にボル
ト（４）で固定して、ケーシング（１）内の中心軸に対
して偏心して配置してある。さらに、１段側ポンプ部
（Ｂ）の方が２段側ポンプ部（Ｃ）より高真空になるの
で、１段側インペラ（2b）の方が、２段側インペラ（2
c）よりも広幅となっている。

前記１段側ポンプ部（Ｂ）は、ケーシング（１）と吸
気側ハウジング（５）とを有しており、２段側ポンプ部
（Ｃ）は、ケーシング（１）と排気側ハウジング（６）
で構成している。

これらの吸気側ハウジング（５）と排気側ハウジング
（６）は、ケーシング（１）を介して複数のボルト
（７）により軸受部（Ｄ）に連結した状態にあり、この
軸受部（Ｄ）には、回転軸（３）を回転自在に支持する
図示しない軸受を設ける一方、ポンプ部の反対側にはプ
ーリーを介してモーターを配設してある。

吸気側ハウジング（５）は、第１図及び第２図に示す
ように、中心に給水口（5a）を形成しており、上側に吸
気口（5b）を１段側吸気ポート（5c）に連通するように
形成している。さらにその下側には排気口（5d）を１段
側排気ポート（5e）に連通するように形成し、この排気
口（5d）から図示しない連結管等により、２段側ポンプ
部（Ｃ）の吸気口（6a）に接続している。

ケーシング（１）は、第１図及び第３図に示すよう
に、略円形状で内壁の中心を偏心させてあり、２段側よ
りの中央にはインペラ（２）の仕切板（2a）とでケーシ
ング（１）内を仕切る仕切部（1a）を設けている。この
仕切部（1a）は、インペラ（２）の外周とケーシング
（１）の内周との差の部分であり、仕切部（1a）の内周
面（1b）に仕切板（2a）の外周面が摺接するか又は、若
干の隙間を持つようになっている。

又、ケーシング（１）の下方部には、１段側ポンプ部
（Ｂ）及び２段側ポンプ部（Ｃ）へ給水する通水路（1
c）及び（1d）を設けている。この通水路（1c）及び（1
d）の給水点は、隙間容積部（Ｇ）（第３図の斜線部）
に設定している。

排気側ハウジング（６）は、第１図及び第４図に示す
ように、中心にメカニカルシール（８）を収納する孔
（6c）を形成しており、上方には１段側ポンプ部（Ｂ）
の排気口（5b）に接続する２段側吸気口（6a）を、これ
が２段側吸気ポート（6b）に連通するように形成してい
る。又、その下方には、２段側排気ポート（6d）を形成
し、これに連通する排気通路（6e）及び排気口（6f）を
設けている。図中（14）は、回転軸（３）に取付けた水
切板である。

次に、この２段水封式真空ポンプ（Ａ）の作動及び作
用を説明する。

給水口（5a）から水を供給し、図示しないモーターに
より回転軸（３）を回転してインペラ（２）を回転する
と、ケーシング（１）内の水は、ケーシング（１）の内
周壁に沿って流れ、環状になって回転する。インペラ
（２）の中心は、ケーシング（１）の内周壁の中心に対
して偏心しているので、上側に空間部が形成される。こ
の空間部がインペラの回転に伴って膨張収縮することに
より空気を吸入排出する。

ここで、空気の流れについて説明すると、１段側ポン
プ部（Ｂ）の吸気口（5b）からの空気は、１段側吸気ポ
ート（5c）から１段側作動室（1e）に吸い込まれる。１
段側作動室（1e）から排出された空気は、排気ポート
（5e）から排気口（5d）に接続された図示しない連結管
を介して、２段側吸気口（6a）から吸気ポート（6b）を
通過し２段側作動室（1f）に吸い込まれる。２段側作動
室（1f）から排出された空気は、２段側排気ポート（6
d）から通路（6e）を通過し排気口（6f）より外部へ排
出されることになる。

１段側ケーシング内及び２段側ケーシング内の隙間容
積部（Ｇ）（第３図参照）への給水は、前記インペラ
（２）の回転と同時に行って、隙間容積部（Ｇ）に残留
する排気側の高圧の空気を、この水圧により除去するこ
とにより、ポンプ性能が向上する。

上記実施例は、１ローター２ステージのポートプレー
ト型としたが、この考案は、それに限るものではなく、
単段のポンプにおいて、排気側ポートの残留空気圧が近
接する吸気側ポートに影響しないようにする上でも有効
である。勿論、２ローター２ステージのポートシリンダ
ー型であってもよく、又、３段以上の多段の水封式真空
ポンプにも適用できる。

〔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。

ポンプケーシング内の隙間容積部へ、直接給水する通
水路を設けたことにより、隙間容積部を減じて、該部に
残留しがちな排気側ポート内の空気量を少なくし、又は
除去することができ、従って、排気圧が吸気側に影響す
ることもなく、ポンプ性能を安定させ、その能力も飛躍
的に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案を２段水封式ポンプに適用した場
合の実施例を示す断面図、第２図は、吸気側ハウジング
の正面図、第３図は、ケーシングの正面図、第４図は排
気側ハウジングの正面図である。又、第５図及び第６図
は、従来例に係り、第５図は、従来の２段水封式真空ポ
ンプの説明図、第６図は、隙間容積部分の構成を示す説
明図である。 （Ａ）……２段水封式真空ポンプ （Ｂ）……１段側ポンプ部、（Ｃ）……２段側ポンプ部 （１）……ケーシング、（1c）……１段側通水路 （1d）……２段側通水路、（２）……インペラ （2a）……仕切板、（2b）……１段側インペラ （2c）……２段側インペラ、（5d）……排気口 （6a）……吸気口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水封式真空ポンプにおけるケーシング内部
   の隙間容積を減じるべく、吸気側ポートと排気側ポート
   との近接点に直接給水する通水路を設けたことを特徴と
   する水封式真空ポンプ。