JPS63198799A - 真空ポンプ装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、気水分離器と貯水槽と液送ポンプと吸引圧送
管とを具えることにより、緩和された運転条件の下で高
真空を容易に得ることができるとともに、運転が静粛で
、故障のおそれがほとんどなく、又小型化と低廉化を期
待でき、しかも経済性にも優れ、その上真空状態を必要
とする広い用途に利用されうる真空ポンプ装置に関する
ものである。

（従来技術及び発明が解決しようとする問題点）真空ポ
ンプとして広く使用されている油回転ポンプは、小型で
も相当大きな排気速度が得られ、又他の真空ポンプに比
べて経済性に優れる長所を有しており、その構造的な特
徴は、シリンダ室内でロータを回転させるとともに、シ
リンダ室における潤滑性と気密性とを保持さ−Ｕるため
（こ油を使用する点にある。従ってかかるポンプにあ。

では、水分がシリンダ室に流入したとすると、ポンプは
焼付きを生して運転不能となり、真空ポンプの故障を招
くのみならず真空にされるべき容器内の製品を不良品と
する等の重大な事態を招くことにもなる。そのため、従
来においては、水分を含んだ浦がシリンダ室に流入しな
いよう、運転条件に細心の注意を払う必要があった。

又該油回転ポンプは、ロータの回転運動を伴うものであ
るため、吸引圧にある程度の脈動が生ずることは避けら
れなかった。

本発明は従来の油回転ポンプにおけるごとき、運転条件
に厳重な注意を払う必要は全くなくして、穏和された運
転条件の下で高真空を容易に得ることができることに加
え、吸引圧の脈動もなく、その上装置の小型化と低廉化
を期することができるとともに経済性にも優れる等得々
の利点を具えており、このようなことの故に、従来広く
使用されている油回転ポンプに代えて使用可能である新
規な構成を有する真空ボ：／プ装置の提供を目的とする
ものである。

（問題点全解法するＩ、：めの手段） 本発明の真空ポンプ装置１は、円形状をなす内周面部１
３を具える空室部７に、該内周面部Ｉ３に向けその略接
線方向に気水混合物を排出させるためのｔＪＦ出口９を
設け、該排出口９から排出された気水混合物が該内周面
部１３に付着した（へばりついた）状態で旋回するごと
くなし、遠心作用によって該気水混合物が気体と水とに
分離されるようになされ、又該分離された気体を排出さ
せる排気口１１と該分離された水を排出させる排水口１
２とが空室部７に設けられてなる気水分離器２と；前記
排水口１２に埋設されかつ水を貯溜する貯水槽３と；咳
貯水槽３の取水口２７に連設されて貯水槽３内の水を圧
送する液送ポンプ５とニ一端が該液送ポンプ５に連設さ
れるとともにその他端が前記排出口９に連設され、かつ
中間に絞り部３１が設けられるとともに該絞り部３１に
は吸引口３２が設けられてなる吸引圧送管６と；を具え
ることを特徴とする。

なお、本発明における［水」とは、不凍液等の運転条件
向上のための助剤が必要に応じて混入せしめられた水を
含む概念である。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に８いて本発明の真空ポンプ装置１は、気水分離
器２と貯水槽３と液送ポンプ５と吸引圧送管６とを具え
る。

気水分Ｌ！Ｗ２は、空室部７に排出口９と付着水分離部
１０と排気口１１と排水口１２とを設けてなる（第２図
参照）、これを具体的に説明すれば、空室部７は、円形
状をなす湾曲した内周面部１３の１ｓ下に−１−Ｉｉ突
の湾曲−Ｆ面部１５と下方突の湾曲下面部１６を連設し
てなる、上下面部が凸の円板状を９し、該空室部７には
、その内周面部１３ｆ向けてその略接線方向に気水混合
物１７をυト出さ−１るための排出口９が設けられ、該
排出口９がら排出された気水混合物１７が該内周面部１
３に付着した（へ、ぼりついた）状態で旋回するごとく
なされている。なお気水混合物は、遠心作用によって水
と気体とに分離され、る。又空室部７の下面部１５の略
中央部位には排気口１１が設けられるとともに、空室部
７の下面部１６の中央部位には比較的径の大きいＯＦ水
口１２が設けられている。本実施例において特に付設さ
れている前記イ１＠水分離部１０は、内周面部１３に付
着している（へばりついている）水を該内周面部１３か
ら分離させる作用を果たす。該付着水分離部ＩＯは、例
えば、ドーナツ状の輪を形成するごと＜　ｊｉｐ回する
気水混合物１７と衝突してその旋回を妨害し、該旋回妨
害作用によって気水混合物１７の運動エネルギを消耗さ
せ、旋回する水を内周面部１３から掻き落とすように構
成される。該付着水分離部１ｏは、例えば、内周面部１
３及び下面部Ｉ６に亘って」二下方向に設けられた突条
１９、あるいは周縁部２０が内周面部１３の周方向中央
部位の稍下側と接触するごとく水平状態で設けられた網
状板２１とし゛ζ形成されている。なお突条】９は、分
子ｉｌｌされた水を排水口１２に向けて速やかに導くこ
とが出来るようにするため、上端２２から下端２３（Ｉ
Ｐ水水口１２闇 向に緩く湾曲した形態とするのが好ましい（第３〜４図
参照）。

貯水槽３は、本実施例においては、第１〜２図に示すご
とく、比較的背丈の大なる有底円筒状をなし、その上端
開口部２５は気水分離器２の排水口１２に直に連通せし
められている。

液送ポンプ５は、水を高圧で圧送するものであり、その
ポンプ吸込口２６は、貯水槽３の下端部分に設けられた
取水口２７に連設されている（第１図参照）。

吸引圧送管６は、第１図に示すごと（、その一端が液送
ポンプ５のポンプ吐出口２９に連設されるとともに、そ
の他端は空室部７に設けられている前記排出口９に連設
され、その中間には吸引部３０が設けられている。該吸
引部３０は、例えば第５図に示すごとく、吸引圧送管６
の中間所要部位に設けられた絞り部３１　（本実施例に
おいては、小間隔をおいて設けられた２個のノズル３３
，３３からなる）に吸引口３．２を設けてなり、該吸引
口３２には、真空にすべきタンク３３（第１図参照）に
接続された吸引管３５が連設される。

なお本実施例においては、貯水槽３内への過剰給水等が
原因となって該貯水槽３内の水位が設定水位を越えるの
を自動的に防止するために、貯水槽３の上方部所要部位
には余剰水排出口３６が設けられており（第１〜２図参
照）、排気口１１と余剰水排出口３６とが一本の排出管
３７に連設されている。なお第１図において符号３９は
、貯水槽３に設けられた給排水用パイプであり、符号４
０は水位レベル表示管であり、又符号４Ｉは、水を補給
しうる補給口が開蓋によって形成される補給部である。

（作用） 然して、貯水槽３内に所要量の水を貯溜させた状態で液
送ポンプ５を作動させると、貯水槽３内の水は、第５図
に示すごとく、絞り部３１に向けて高圧で供給され該絞
り部３１を高速で流れる。

そして、該絞り部３１を流れる高速水の吸引力により、
該絞り部３１には、ノズル３３．３３間に真空室４１が
形成され、従って吸引口３２に連なるタンク３４内の気
体は順次吸引される。絞り部３１を通過した水には、吸
引口３２において吸引された気体が混入することとなり
、該水と気体との混合物である気水混合物は、吸引圧送
管６を流れて気水分＃Ｈ２の排出口９がら空室部７内に
高速で排出される。

空室部７内に順次排出された気水混合物１７は、第２図
において一点鎖線で示すごとく、遠心力を受けて、空室
部７の円形状内周面部１３を該内周面部１３に付着した
（へばりついた）状態で旋回する。そしてその際、遠心
作用によって気体は弾き出され、気水混合物１７は気体
と水とに速やかに分離される。該分離された気体は空室
部７の中央部分に集まり、排気口１１から順次円滑に排
出されるとともに、該分離された水は排水口１２から貯
水槽３内に順次穏やかに排出されて該貯水槽３内に貯溜
され、再び液送ポンプ５により圧送される。

なお分離された水は、空室部７の内周面部１３を旋回す
ることにより、その保有する運動エネルギが次第に消耗
されて該内周面部１３を離れて貯水ＰＪ３内に排出され
るのであるが、本実施例においては、空室部７内に付着
水分離部１０を設けているため、旋回水の運動を該付着
水分離部ＩＯによって妨害でき、従って旋回水の保存す
る運動エネルギの消耗を促進させうろこととなる。その
結果、旋回水は内周面部１３から積極的に掻き落とされ
ることとなり、従って、気水分離器２内に排出された水
は迅速に貯水槽３内に回収され、次のＷｉ環のために効
率よく、活用されることとなる。

以上のサイクルを繰り返すことによって、吸引口３２に
連なるタンク内の真空度を徐々に高めていくことができ
、所要の真空状態を得ることができる。

（その他） ■　気水混合物の有する運動エネルギを利用して回転翼
を回転させ、それによって得られた動力によりファンを
回転させるように構成し、気水混合物の旋回に伴うＦＩ
Ｘｍ熱によって温度の上昇した水や気水分離器２等を、
該ファンの回転によって冷却するように構成することも
可能である。その際、回転翼を気水分離器内に納設する
のが好ましく、このように構成するばあいには、該回転
翼は、前記した付着水分離部としても機能する。

■　空室部７に付着水分離部を設けるばあいには、核付
着水分離部１０は、第６図に示すごとく、内周面部１３
に設けられた細孔４２の菜合としても構成され、そのば
あいには、空室部７の周面部４３が内周面部１３の外側
を囲むこととなる。然して、内周面部１３に付着した（
へばりついた）状態で旋回する旋回水は、遠心作用によ
って細孔４２から順次しみ出し、該しみ出した水は、周
面部４３を伝って流下しく第６図に示す矢印参照）排水
口１２から貯水槽３内に迅速に回収されることとなる。

（発明の効果） ■　本発明の真空ポンプ装置は、液送ポンプによって供
給された圧力水を絞り部において高速で噴出させること
により、その伴流によって気体（水分やダスト等が含ま
れた気体であることもある）を吸引するものであるため
、液送ポンプによる圧送圧力を大きくする等によって容
易に高真空（最高真空度は６５０〜７６０　ｍａｉｌｇ
）を得ることができる。又伴流によって気体を吸引する
ため、気体の吸引は連続的に行われ、従って吸引圧に脈
動が生しることなく、静粛な運転が可能である。

■　本発明の真空ポンプ装置においては、吸引部におい
て吸引された気体と水との混合物を気水分離器において
無理なく確実に分離することができ、又必要に応じて貯
水槽内に濾過器等を設けることも可能であることから、
水分やダストあるいは酸性ガス等が吸引部において吸引
されたとしても、それらの除去が極めて容易であるため
に何ら問題がない。従って本発明の真空ポンプ装置は、
従来の油回転ポンプにおけるばあいに比べて非常に緩和
された条件の下で運転することができ、しかも真空を必
要とする広い用途に利用されうる。

■　本発明の真空ポンプ装置は、作動媒体としての水を
多量（例えば毎時４〜１２ｔ）に消費するばあいであっ
ても、気水分離器で気水分離を行い、該分離された水を
作動媒体として繰返し利用する構成であるため、限られ
た少量（例えば４０４程度）の作動水でも十分に連続運
転でき、しかも、作動媒体たる水の粘度が増して水交換
が必要となったときにも、必要とする水量が少ないため
に、その交換作業を能率的に行うことができる。このよ
うなことから本発明の真空ポンプ装置は経済性に著しく
優れる。

■　本発明の真空ポンプ装置においては、気水分離器に
おいて気水混合物に旋回運動を与え、遠心作用によって
気水混合物を気体と水とに無理なく分離させ、かつ該分
離された水を順次貯水槽内に排出させるように構成して
いるため、気水分離器及び貯水槽を小さくでき、従って
真空ポンプ装置全体を小型に構成しうる。ちなみに、気
水混合物を貯水槽内に直接排出したとするならば、貯水
槽内に激しい泡立ちが生ずることとなり、従って液送ポ
ンプ内への泡の混入を防止するためには、貯水槽の容量
を非常に大きなものとする必要がある。

特に前記実施例で述べたごとく、空室部に付着水分離部
を設けるばあいには、旋回水の保有する運動エネルギの
消耗を促進させることができることから、液送ポンプの
吐出圧が高いばあいであっても、気水分離器内に排出さ
れた水を迅速に貯水槽内に回収することができ、水循環
の効率化を期しうる。従って作動媒体たる水の必要量が
少なくてずみ、その故に貯水槽を一層小型化しうろこと
となる。

■　本発明の真空ポンプ装置は、構造が簡素であり、故
障部分がほとんどないため、耐久性に優れしかも低度に
提供されうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図はその
断面図、第３〜４図は気水分離器の構造を説明する説明
図、第５図は吸引部の構造を説明する断面図、第６図は
付着水分離部の他の例を示す断面図である。 １・・・真空ポンプ装置、２・・・気水分離器、３・・
・貯水槽、５・・・液送ポンプ、６・・・吸引圧送管、
７・・・空室部、９・・・排出口、ＩＯ・・・付着水分
離部、１１・・・排気口、１２・・・排水口、１３・・
・内周面部、２７・・・取水部、３１・・・絞り部、３
２・・・吸引口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円形状をなす内周面部１３を具える空室部７に、該内周
   面部１３に向けその略接線方向に気水混合物を排出させ
   るための排出口９を設け、該排出口９から排出された気
   水混合物が該内周面部１３に付着した状態で旋回するご
   とくなし、遠心作用によって該気水混合物が気体と水と
   に分離されるようになされ、又該分離された気体を排出
   させる排気口１１と該分離された水を排出させる排水口
   １２とが空室部７に設けられてなる気水分離器２と；前
   記排水口１２に連設されかつ水を貯溜する貯水槽３と；
   該貯水槽３の取水口２７に連設されて貯水槽３内の水を
   圧送する液送ポンプ５と；一端が該液送ポンプ５に連設
   されるとともにその他端が前記排出口９に連設され、か
   つ中間に絞り部３１が設けられるとともに該絞り部３１
   には吸引口３２が設けられてなる吸引圧送管６と；を具
   えることを特徴とする真空ポンプ装置。