CN1372619A - 泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明取得高性能而且多目的的泵装置,不仅连大量含有气泡的液体都能连续吸引输送,而且还能发挥高度的脱泡作用、脱气作用进而扬液的杀菌作用等,其构成的主要特征在于:在输液用主泵的扬液流路中设置气液分离用叶轮,并设置空穴挡板,用以阻挡由于该气流分离用叶轮的回转而发生的龙卷风状空穴的尾底部,以阻止该龙卷风状空穴的伸展,同时面向该龙卷风状空穴的中央部附近处是利用排气通路与真空装置连接。

Description

泵装置

技术领域

本发明涉及多目的的泵装置，不仅连大量含有气泡的液体都能连续吸引输送，而且还能发挥高度的脱泡作用、脱气作用进而扬液的杀菌作用等。

背景技术

利用泵吸引输送大量含有气泡的液体一般认为是困难的，特别是离心泵的情况下，即使并用排气的真空装置，一面排放该气泡一面连续吸引输送扬液，这也有不容易的问题。

明快地解决了该问题的是特公昭40-3655号“离心泵”的发明。(以下称该发明为“原发明1”。)其内容是面对输液用的主泵，附设抽吸空穴用副泵，该泵具有与其主泵叶轮的中央部附近连通的吸入口，将其副泵的输出口与主泵的吸入口连通，设置由副泵叶轮的中央部附近向真空装置的排气通路，借此，强力排除主泵叶轮中央部附近的空穴，使扬液经常保持连续状态。

再者，通过改进原发明1，在其排气通路中设置由真空装置的发生负压进行开闭的安全阀，以防止泵停止中扬液的侵入引起的真空装置故障，这是特公昭42-3145号“自吸式离心泵”的发明。(以下称该发明为“原发明2”。)

然后，进一步改进原发明2，在其排气通路中设置由缓动作阀与快动作阀组成的阀机构等安全装置，借此，不仅在泵停止中，而且在泵起动、运转、停止的全过程范围中，可靠地防止主泵与真空装置之间的液体的侵入，这是国际公开WO98/04833(国际申请PCT/JP97/00857“自吸式离心泵装置”)的发明。(以下称该发明为“原发明3”。)

原发明3的泵装置的构造，如图12所例示那样，具备主泵1、副泵4与真空装置12，主泵叶轮2的中央部附近与副泵4的吸入口c连通，副泵输入口d由回流路e与主泵吸入口a连通，副泵叶轮5的中央部附近由排气通路h与真空装置12连接，由其泵装置的原动机输入的投入时刻起延时开阀的缓动作阀13与在原动机输入的切断时刻立即关闭的快动作阀14串联地夹装排气通路h中。并且，在将液封式真空泵采用于真空装置12的图12的泵装置中，缓动作阀13随着该液封式真空泵的工作液的液压上升，阀驱动室w的内压逐渐上升，因此，在经过一定时间后开阀。

再者，作为原发明3的实施形态之一还提出了图13所示的提案。这是将主泵叶轮2的中央部附近到副泵吸入口c的连通路设置在面向主泵叶轮2的吸入侧的空穴发生处，在主泵叶轮2的吸入侧形成螺旋状的流入路，另外，设置与主泵叶轮2连动的回转的小口径的叶轮23，将主泵叶轮2吸入侧的图中形成点线所示形状的空穴气体吸入并送入副泵4内。

原发明3的泵装置不仅能容易进行大量地含有气泡的液体与泥状物等的吸引，而且能在泵起动、运转、停止的全过程范围内防止液体在主泵与真空装置之间的侵入，是能完全自动运转的泵装置，是实用上极其有用的泵装置，但仍然残留有未解决的课题。即就是要应用于不仅限于扬液输送的更高度的用途，例如高度的脱泡与排出溶解于扬液中的气体的脱气等时，仍然是气液分离性能不够。

作为促进气液分离，特别是将溶解于扬液中的气体析出并排出的方法，是众所周知的在流路中设置节流孔等阻力物以对扬液进行减压，或提高扬液温度等方法，但问题是，其结果是如何能完全捕捉析出来的气体并同扬液分离，要想追求高度的脱泡、脱气性能，真空装置也有必要相应强力，这也意味扬液混合在气体中容易被引入真空装置，因此，在排气前必须充分进行气液分离。

在原发明3的泵装置中，基本上是通过主泵叶轮2的回转发生气液分离所需的离心力，同时发生强烈的涡流与紊流，因而气泡成分的一部不能离心分离干净，有时分散在涡流与紊流中有随着扬液排出到主泵输出口b的可能性，不能充分地气液分离。另外，即使如图13那样设置与主泵叶轮2连动地回转的小口径的叶轮23，那只不过是起到保持由主泵叶轮2的吸入侧的螺旋状流入路生成的空穴不破裂的作用，由主泵叶轮2未离心分离干净的气泡成分的一部仍然有随着扬液原封不动地排出到主泵输出口b的可能性。

另外，作为一般的以往技术，常用具有螺旋状流入路的旋风分离器式的气液分离机构，但由于是依靠扬液本身的运动能量所产生的旋转力，难说能进行充分的气液分离。

因此，本发明的目的在于以简便的构成解决原发明3中仍然残存的课题，引入稳定而且可靠地动作的气液分离机构等，获得高性能而且多目的的泵装置，能发挥高度的脱泡作用、脱气作用，进而还能起到扬液的杀菌作用等。

发明内容

为达到上述目的，本发明的泵装置的主要特征在于：在输液用的主泵的扬液流路中，夹设具备气液分离用叶轮的气液分离装置，并设置空穴挡板，用以阻挡由于前述气液分离用叶轮的回转而发生的龙卷风状空穴的尾底部，以阻止该龙卷风状空穴的伸展，同时面向该龙卷风状空穴的中央部附近处是利用排气通路与真空装置连接。

另外，有关又一发明的泵装置的特征在于：在具备输液用叶轮的主泵的扬液流路中，设置气液分离用叶轮，并设置空穴挡板，用以阻挡由于前述气液分离用叶轮的回转而发生的龙卷风状空穴的尾底部，以阻止该龙卷风状空穴的伸展，同时面向该龙卷风状空穴的中央部附近处是利用排气通路与真空设置连接。

在本发明中，面向前述主泵叶轮的中央部附近处也可以是利用排气通路与真空装置连接的构成。

另外，前述主泵叶轮与前述气液分离用叶轮也可以邻接地形成。

另外，前述气液分离用叶轮的吸入侧流路也可以形成沿着该气液分离用叶轮的回转方向卷入的形状。

另外，在前述气液分离用叶轮的吸入侧流路中，也可以夹设将扬液减压的节流设置。

另外，在前述气流分离用叶轮的吸入侧流路中，也可以夹设扬液的加热设置。

另外，在扬流流路中，也可以附设气穴发生设置。

另外，前述主泵的构成构件也可形成容易发生气穴的形状。

另外，前述气液分离用叶轮也可以形成容易发生气穴的形状。

另外，也可以附设扬液中的异物的破碎设置。

另外，在前述排气通路中，也可以夹设允许气体通过阻止液体通过的保护设置。

另外，也可以附设具备叶轮的的副泵，其构成是：前述排气通路与该副泵的吸入口连通，该副泵的输出口由回流路与前述主泵的吸入侧连通，面向该副泵叶轮的中央部附近处与前述真空装置连通。

另外，也可以在前述排气通路中夹设阀设置，从前述副泵的驱动力投入之时刻起延时开阀；在该副泵的驱动力切断之时立即关闭。

另外，前述真空装置的排气口也可由回气路与前述主泵的输出侧连通。

另外，前述主泵、气液分离用叶轮、副泵、真空装置中的至少2个也可以是具有相同回转轴系的构成。

另外，前述气液分离用叶轮与空穴挡板也可以配设成多级。

通过此等构成，在本发明的泵装置中，在本发明的泵装置中，在利用主泵进行输液时，扬液中的气泡由气液分离用叶轮强制地进行离心分离，在该气液分离分离用叶轮的中央部附近发生的龙卷风状空穴由空穴挡板阻止其尾底部的伸展，气体由该空穴的中央部附近经由排气通路被吸引到真空装置中，因而实现了强力的脱泡作用。

另外，通过减压等，扬液中的溶解气体被析出，利用气液分离用叶轮将发生的气泡强制地进行离心分离，借此，实现了强力的脱气作用。

在脱气后，进一步，通过在扬液中，发生气穴，还能实现杀菌等作用。

并且，除了能阻止扬液向真空装置侵入等，以期装置的安全管理完善之外，还能使其容易地应用于进行扬液中的异物破碎等多种用途。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施例的纵剖视图(一部侧视图)。

图2是表示本发明的第2实施例的纵剖视图(一部侧视图)。

图3是表示本发明的第3实施例的纵剖视图(一部侧视图)。

图4是表示本发明的第4实施例的纵剖视图(一部侧视图)。

图5是表示本发明的第5实施例的纵剖视图(一部侧视图)。

图6是表示本发明的第6实施例的纵剖视图(一部侧视图)。

图7是表示本发明的第7实施例的纵剖视图(一部侧视图)。

图8是表示本发明的第8实施例的纵剖视图(一部侧视图)。

图9是表示本发明的第9实施例的纵剖视图(一部侧视图)。

图10是图9的X-X’剖视图。

图11是图9的Y-Y’剖视图。

图12是表示以往的技术例的纵剖视图(一部侧视图)。

图13是表示以往技术例的纵剖视图。

用于实施发明的最佳形态

下面，在各图中的共通的部分标注相同的标号，对本发明的各实施例说明其详细情况。

图1的第1实施例是表示作为脱泡泵的使用例的情形。在输液用的主泵1的吸入侧的流路中夹设气液分离装置7，在具有入口f与出口g的气液分离装置容器7a内，设置具有适宜片数的叶片的气液分离用叶轮8。气液分离用叶轮8，要形成为具有与容器7a的内壁的间隙较小的外径，通过密封地贯穿容器7a的轴由原动机9进行回转驱动。另外，设置空穴挡板10，用以阻挡由该气液分离用叶轮8的回转所发生的龙卷风状空穴s的尾底部，以阻止由于该龙卷风状空穴s伸展而吸入主泵1内。其空穴挡板10的外周与容器7a内壁之间的间隙部t要小到其流路面积只能使随着气液分离用叶轮8的回转由于离心力而压在容器7a内壁上的扬液通过的程度。在面对龙卷风状空穴s的中央部附近处设置排气管11，用以排出该空穴气体，该排气管11由排气通路h与真空装置12连接。真空装置12可用液封式真空泵，也可用其他形式的真空泵或负压发生装置。

该第1实施例的泵装置动作时，由于主泵1的泵作用，扬液由气液分离装置的入口f引导向出口g，这时，由于气液分离用叶轮8的回转，扬液中的气泡被强制地离心分离，在该气液分离用叶轮8的中央部附近，发生图中点线形状的龙卷风状空穴s。该龙卷风状空穴s，由空穴挡板10阻止其尾底部伸展而被吸入主泵1内。并且，该空穴气体由面对龙卷风状空穴s的中央部附近而设置的排气管11经由排气通路h而被吸引到真空装置12内，由其排气口j排出到本泵装置的系统外。

该气液分离过程，是基于利用气液分离用叶轮8强制地使扬液回转而发生强力的离心力，并且由空穴挡板10阻止空穴尾底部的伸展，因而与仅仅是旋风分离器式等相比，可获得液体成分颇少的优质空穴，而且液体成分沿着容器7a内壁回转之后，优先流过空穴挡板10与容器7a内壁之间的收缩的间隙部t，因而气泡成分由该间隙部t流出的可能性也较少，因此，能进行强力的脱泡。

在本图中，气液分离装置7是夹设在主泵1的吸入侧流路中，但根据使用条件也可夹设在输出侧的流路中。再者，扬液是利用气液分离用叶轮8强制地进行气液分离，气液分离装置入口f的流路形成为沿着气液分离用叶轮8的回转方向卷入的形状当然是更符合理想，在图1中图示出形成这种形状的入口f。

图中的15是保护设置的一例，用于扬液混入到通过排气通路h的气体中的情况下，阻止该扬液的通过，只使气体通向真空装置12，例示了储液槽形式的设置，在容器的上部具备来自气液分离装置7的入口k与通向真空装置12的出口m，由气液分离装置7侵入的扬液滞留在容器底部，只有气体能通过那样地形成。为提高其气液分离性能，使入口k的流入路如图示那样相对于容器内壁成为切线方向，采取使其产生离心分离效果的形式更好。采用该保护设置15，在万一气流分离装置7出现动作不充分的情况等紧急时，也能防止扬液向真空装置12内侵入，以期装置的安全。在容器底部设置排出滞留液所用的排水口n，由该排出口n的排出操作可以手动，也可采取滞留液达到规定量时自动排出的结构，再有经常进行抽吸排出也可。此外，还可在排气通路h中再夹设容许气体通过并阻止液体通过的保护设置。

再者，真空装置12的排气口j，取代其向本泵装置的系统外开放，也可如图所示利用图中点线所示的回气路u使其与主泵1的输出侧连通。这特别是表示虽然进行大量地含有气泡的液体的吸引但并不想将其气泡除掉时的适用例的情形，是为使利用主泵1的泵作用所进行的输液成为可能而先进行脱泡，在进行输液后，再使气泡混入扬液内，以回复扬液的原有状态。在该真空装置12的排气压力低于主泵1的输出压力时，将空气压缩机等升压装置24设置于回气路u中进行升压即可。

图2的第2实施例是表示作为脱气泵的使用例的情形，在第1实施例的泵装置的气液分离装置7的入口f的流路中，夹设对扬液进行减压的节流设置17(在图中以固定节流孔为其一例)。

对液体流进行节流减压时，可知溶于液体中的气体变成气泡而析出发生所谓“脱气”现象。在该第2实施例中，是利用气液分离装置7将通过减压由扬液中析出的气泡强制地进行离心分离，只将残留的扬液送入主泵1，进行了强力的脱气。

该第2实施例的泵装置的用途涉及到例如纯水与清洗液的制造，防锈用脱氧炉水的制造、其他脱气水的制造、油的脱气等广泛工业领域。另外，也有在其脱气后混入所希望的气体(例如臭氧等)的用法。

再者，提高扬液的温度也有助于脱气效率的提高，因此例示出在气液分离装置入口f的流路中也可夹设加热设置18。该加热设置18可适宜选择加热器式、热交换器式。

其他的构成与作用与第1实施例的泵装置相同，详细说明从略。

图3的第3实施例是表示作为具有利用气穴进行的杀菌作用等的泵的使用例的情形，在第2实施例的泵装置的主泵1的扬液流路中，附设气穴发生设置19。

已知在液体的压力降低时，一旦低于某一临界压力(蒸气压)，即发生液体本身产生蒸汽泡的“气穴”现象。容易发生气穴的条件例如有：压力足够低、温度高、有涡流与紊流引起的压力变化等，可以认为是在其蒸气泡破裂时将发生非常高的压力、例如竟然达到数百气压～1千气压的压力(冲击波)与局部的高温。

气穴，其蒸气泡破裂时的冲击波会成为流体机器性能恶化、腐蚀、振动、噪声等的成因，因而通常视为应予回避的现象，但在该第3实施例中，却相反积极地利用其冲击波，借此从物理上破坏细菌类，即使其完成杀菌等作用。

另一方面，作为与气穴类似的现象，如前所述，有将溶于液体中的气体变成气泡而析出的“脱气”，由于这也是通过减压而发生，有时叫作“气气穴”，视为气穴的一种，但其气泡破裂时发生的压力与气穴的蒸气泡的破裂相比非常小。

在液体发生蒸气泡这一真正意义的气穴现象发生之前，一般要发生析出溶解气体的脱气现象，其结果，气穴蒸气泡中的气体含有量增多时，在蒸气泡破裂时，由于气体起缓冲作用，使气穴冲击波衰减，因而从利用气穴的角度来看是不合适的。因此，在该第3实施例中，在将扬液暴露在气穴发生设置19中之前，首先要除掉由脱气而发生的气体，以极力减少气穴蒸气泡中的气体含量，因而使气穴更强力地发挥作用，有效地实现杀菌等作用。

气穴发生设置19可以是所知的超声波振荡式，也可以是使螺旋浆等回转而发生的方式，可适宜地选择。

该第3实施例的泵装置的用途，除了利用杀菌制造纯水与清洗液之外，还涉及到广泛的工业领域例如藻类、浮游生物、贝卵那样的小生物的破坏驱除，利用群分解进行的水质改良、液体中的粒子的微粒化、液体的脱臭、液体中的不纯物的组成破坏(利用气穴破裂产生的高压与高温)等，一一的例示从略，本发明基本上是利用物理现象，不使用成为环境污染的原因的化学药剂也可，在这一点上有较大的实用上的特点。

再者，节流设置17可以是固定式的，但若是开度可以调整，在运转调整上方便，本图中例示出开闭阀式的节流阀。

其他的构成与作用与第2实施例的泵装置相同，详细说明从略。

图4的第4实施例是在第1实施例的脱泡泵中的主泵1的部分上采用离心泵，并与气液分离装置7的部分进行一体化，成为更加紧凑的装置。

与输液用的主泵叶轮2的吸入侧邻接地设置具有适宜片数的叶片的气液分离用叶轮8，在主泵1的输液之前即充分地进行了气泡成分的分离。气液分离用叶轮8，要形成为具有与流路内壁的间隙较小的外径，通过主轴6与主泵叶轮2一起被回转驱动。另外，设置空穴挡板10，用以阻挡由该气液分离用叶轮8的回转所发生的龙卷风状空穴的尾底部，以阻止由于该龙卷风状空穴伸展而吸入主泵叶轮2内。其空穴挡板10的外周与流路内壁之间的间隙部t要小到其流路面积只能使随着气液分离用叶轮8的回转由于离心力而压在流路内壁上的扬液通过的程度。面对龙卷风状空穴的中央部附近处，通过设置于主轴6中的连通孔6a与排气通路h与真空装置12连接。

另外，主泵叶轮2，其中央部附近的前面侧与背面侧由孔与狭缝连通，面对其中央部附近处也由排气通路h与真空装置12连接。

在扬液混入到通过排气通路h的气体中的情况下，作为阻止该扬液的通过只使气体通向真空装置12的保护设置，当然也可使用与图1所述的保护设置15相同的设置，但在该第4实施例中，作为更可靠的设置，例示出根据原发明3等的技术思路的副泵形式的设置。即具备叶轮5的副泵4与主泵1隔以隔板3地进行附设。其副泵叶轮5，中央部附近的前面侧与后面侧是借助孔与狭缝等连接，再者，使其构造上具有输出能力(离心力)仅限于不低于真空装置12的吸引力(真空度)。并且，主泵叶轮2的中央部附近也与来自气液分离用叶轮8的连通孔6a一起连通到副泵吸入口c。该副泵吸入口c的可能通过量设定成比副泵叶轮5的可能输出量还要小。再者，副泵输出口d通过回流路e与主泵吸入侧连通，面对副泵叶轮5的中央部附近处与真空装置12连通。

再者，关于由气液分离用叶轮8的中央部附近向副泵吸入口c的连通方法，除了图4所例示的在主轴6的轴心部设置连通孔6a的方法外，还有在主轴6与各叶轮的配合部周围设置连通孔的方法，以及还有经由竖立设置于气液分离用叶轮8的吸入侧的排气管与穿通设置于隔板3上的连通孔而与副泵吸入口c连通的方法，可适宜地选择。

使该第4实施例的泵装置动作时，由于主泵1的泵作用，扬液按气液分离用叶轮8→主泵吸入口a→主泵输出口b的路线进行输送，此时，由于气液分离用叶轮8的回转，扬液中的气泡被强制地进行离心分离，在该气液分离用叶轮8的中央部附近发生龙卷风状的空穴。该龙卷风状空穴，由空穴挡板10阻止由于其尾底部伸展而吸入主泵叶轮2内。并且，该空穴气体由面对龙卷风状空穴的中央部附近设置的连通孔6a经由副泵4而吸引到真空装置12内。另外，在扬液中残留有即使气液分离用叶轮8也未分离干净的气泡的情况下，在主泵叶轮2的中央部附近再次形成空穴，其空穴气体也经由副泵4吸引到真空装置12内。

即使扬液混入到通向副泵4的气体中，由于副泵叶轮5在构造上具有输出能力(离心力)仅不低于真空装置12的吸引力(真空度)，副泵叶轮5立即进行气液分离，液体成分由其输出口d经由回流路e返回主泵1的吸入侧，在副泵叶轮5的中央部附近形成的空穴气体被吸引到真空装置12内。因此，在该运转中扬液不到排气通路h中，所以真空装置12是安全的，真空装置12能使用足够强力的装置。

象这样，采用气液分离用叶轮8与主泵叶轮2的2级结构进行气液分离，再具备由副泵4分离混入排气中的扬液这样的构成，因此是使用强力的真空装置的能进行高度脱泡的泵装置。另外，采用以上的构成，本发明的泵装置还具有高度的自吸性能。

再者，扬液是由气液分离用叶轮8强制地进行气液分离，气液分离用叶轮8的吸入侧流路如能形成沿着气液分离用叶轮8的回转方向卷入的形状当然是更符合理想，在图4中图示出形成该形状的吸入侧流路。

下面，说明附设于图4的排气通路h中的各机构。

在由副泵4到真空设置12的排气通路h中，串联地夹设缓动作阀13与快动作阀14，该缓动作阀是从副泵4的驱动力投入之时刻起延时开阀，该快动作阀是在副泵4的驱动力切断之时立即关闭。利用缓作阀13的延时开阀动作，防止在泵起动的瞬间主泵1侧的扬液被引入真空装置12内，利用快动作阀14的立即关闭动作，防止在泵停止的瞬间主泵1侧的扬液被引入真空装置12内，或真空装置12的工作液被引入主泵1侧。在本图中为使说明简化，缓动作阀13与快动作阀14都例示了电气控制(控制系统的图示从略)开闭时机的情形。也可以将该缓动作阀13与快动作阀14制成1个阀，它能控制成开阀是以延时进行，关闭是瞬时进行。

并且，在图4中，作为谋求更加安全所用的补充的保护设置，图中例示出将允许气体通过阻止液体通过的浮子阀16与储液槽15夹装在排气通路h中。

关于浮子阀16，例示出借助浮子的浮力进行关闭的一般形式的阀，在泵起动、运转、停止的全部时间范围内，当副泵4侧的液面上升时，将排气通路h强行关闭。另外，关于储液槽15，例示了将图1所示的构成更加简化了的构成，在容器上部具备入口k与出口m，由副泵4或真空装置12中的任何一方侵入的液体滞留在该容器底部，制成只有气体成分能通过。利用此等补充的保护设置，即使在万一前述一系列的动作机构发生损坏出现动作不充分的情况等紧急时，也能阻止液体通过排气通道h中，可期待装置安全完整。此等缓动作阀13、快动作阀14、浮子阀16、储液槽15各自发挥有效的作用，也可只应用其中的一部。

再者，与第1实施例的泵装置相同，在该第4实施例的泵装置中，也是通过以图中的点线所示的回气路u(根据必要在夹装升压设置24时)将真空装置12的排气口j与主泵1的输出侧连通时，能实现在脱泡与输液之后使气泡再次混入扬液中，回复扬液的原有状态这一用法。

其他构成与作用与第1实施例的泵装置相同，详细说明从略。

第5图的第5实施例是表示出作为进一步提高第4实施例的泵装置的气液分离用叶轮8的气液离心分离性能的方法之一而将其外径加大的应用例的情形。在这种情况下，由于随着气液分离用叶轮8的回转所产生的离心力而强力压在流路内壁上的扬液，为了一面顶着其离心力一面顺利地由主泵吸入口a吸入进去，设置适宜的液流导向则更加有效。该导向可以是沟状也可以是叶片状，本图中例示出叶片状的导向22。

再者，在气离分离用叶轮8的吸入侧中央部，安装图示的帽状构件时，能清除离心力对于扬液所不能及的盲点，因而是合适的。

其他的构成与作用与第4实施例的泵装置相同，详细说明从略。

图6的第6实施例是表示作为脱气泵的使用例的情形，在第5实施例的泵装置的气液分离用叶轮8的吸入侧的流路中，夹设对扬液进行减压的节流设置1 7，由于减压而由扬液中析出的气泡由气液分离用叶轮8强制地进行离心分离。

另外，关于总体的构成，将气液分离用叶轮8与空穴挡板10一起一体地形成于主泵叶轮2的吸入侧，将副泵4设置于气液分离用叶轮8的吸入侧，是表示了集中成更紧凑的装置的例子。

再者，节流设置17可以是固定式，但图示那样能调整开度时更好。另外，为提高脱气效率，例示出也可在气液分离用叶轮8的吸入侧的流路中夹设扬液的加热设置18。

其他构成与作用与第5实施例、第2实施例的泵装置相同，详细说明从略。

图7的第7实施例是表示出将第6实施例的泵装置的气液分离用叶轮8与空穴挡板10多级配置的例子。在本实施例的情况下，气液分离用叶轮8与空穴挡板10是2级构成，借此，包括主泵叶轮2以合计3级进行气液分离，捕捉气泡的机会增加了。图示从略，气液分离用叶轮8、空穴挡板10、主泵叶轮2、副泵叶轮5中的任何一方，当然还可以再增加级数。

再者，在本实施例中，关于排气通路h周围的构成，只有副泵4即能足够防止扬液混入排气通路h内，因而例示了即使采取将排气通路h原封不动地与真空装置12直接连结这样的简便的构成，在实用上也是大致无妨的。当然，如第6实施例那样，在排气通路h中设置各种保护设置则更好。

其他的构成与作用与第6实施例相同，详细说明从略。

图8的第8实施例是表示作为脱气泵的其他使用例的情形，在第4～第5实施例的泵装置的气液分离用叶轮8的吸入侧的流路中，夹设对扬液进行减压的节流设置17，由于减压在扬液中析出的气泡由气液分离用叶轮8强制地进行离心分离。

另外，例示也可将副泵4与真空装置12设置在同一回转轴上，通过吸入流路c’与主泵1连接。

并且，作为真空装置12是液封式真空泵的情况下的应用例，例示出将缓动作阀13由电动式置换成液压式的阀的情形。其构造是根据原发明3的公开公报中所述的构造，随着液封式真空泵12的工作液的液压的上升，阀驱动室的内压逐渐上升，因此，经过一定时间后开阀。还有使快动作阀14的功能也与该缓作阀13合为一体，开阀以延时进行，关闭瞬时进行的构成1个阀的方法，在原发明3的公开公报中已有详细记述，详细说明从略。再者，关于储淮槽15，表示出直接连结地安装在该真空泵12的吸气口i侧的例子。液封式真空泵12的动作原理与构造是众所周知的，其详细说明从略。

其他的构成与作用与第4～第5实施例、第2实施例的泵装置相同，详细说明从略。

图9的第9实施例是表示出作为具有利用气穴进行的杀菌作用等的泵的使用例的情形，在第8实施例的泵装置上附加发生气穴的结构。再者，关于总体的构成，是表示将主泵1、气液分离用叶轮8、副泵4、真空装置12全部配置在同一回转轴上，集中成紧凑的装置的例子的情形。图10是图9中的X-X’剖视，图11是图9中的Y-Y’剖视，表示主泵叶轮2、气液分离用叶轮8、副泵叶轮5的形状的一例。

作为发生气穴的方法，是将超声波振荡式等的气穴发生装置设置在扬液流路中的方法，在该第9实施例中例示出将主泵1的构成构件，特别是将主泵叶轮2制成容易发生气穴的形状的情形。所谓容易发生气穴的叶轮，就是容易引起涡流与紊流所导致的压力变化的叶轮，因此，例如有局部的凹凸与有面粗糙、叶片的剖面形状非流线形等成为所希望的形状的条件。在本实施例中，作为其一例，例示将平板状的叶片设置在主泵叶轮2上的情形。在叶片表面上，设置凹凸，或设置适宜个数的孔，或制成梳齿状与网孔状等容易引起涡流与紊流的形状更好。

再者，将气穴的发生位置离开叶片面而来到下游侧的情形叫作“超气穴”，在这种状态下，叶片面的气穴腐蚀几乎不发生，因而将主泵叶轮2制成超气穴叶片型也合乎理想。作为超气穴叶片型，除了前述的平板状之外，还可应用楔状等各种众所周知的形状。

关于气液分离用叶轮8，也可同样制成容易发生气穴的形状，进而也可以是超气穴叶片型。

在本实施例中，进一步作为破碎混入扬液中的异物所用的破碎设置的一例，图示出在气液分离用叶轮8的前面设置与其同轴的回转刃部20，与其对应地在壳体侧设置固定刃部21的情形。借此，在扬液中成为闭塞的原因的异物，例如在纤维、块、其他夹杂物、藻类、其他小生物等混入的情况下，能一面将它们从物理上进行破碎一面进行输液。当然代替该破碎设置也可以使用捕捉异物的过滤器或是两者并用。

其他的构成与作用与第8实施例、第3实施例的泵装置相同，详细说明从略。

下面，说明各实施例中共通的技术事项。

关于节流设置17，按照其目的使用节流孔(可以是固定式或可变式)与各种开闭阀等可适宜选择。另外，也可设置多个，还可以安装作动器进行遥控。关于加热设置18、，可适宜选择加热器式、热交换器式等。

关于主泵叶轮2，可应用不堵塞式、开式、半开式、闭式等众所周知的任何形状的叶轮。关于气液分离用叶轮8、空穴挡板10、副泵叶轮5，也是可应用各种众所周知的形状的，为更有效地进行气液分离，可加大外径，或也可安装多个。另外，也可将主泵叶轮2与气液分离用叶轮8或主泵叶轮2与副泵叶轮5制成一体，集中成紧凑的装置。

副泵4的输出口d与主泵1的吸入侧之间的回流路e与泵壳可整体铸成，也可另外安装配管。

真空装置12，可应用各种众所周知的型式，个数可以是1个，也可以进行分支而补充任意的真空装置。

再者，主泵1、气液分离用叶轮8、副泵4、真空装置12可全都在同一回转轴上，或也可使某一个具有不同的回转轴系，除前述各实施例中所述的组合与配置之外，不用说还可适宜地选择组合与配置。

本发明的技术思想，当然也能应用于主泵1是离心泵以外的方式，例如混流泵、轴流泵、涡流泵、隔膜泵、齿轮泵等情况下。

此外，关于本发明的各构成元件，在本发明的主要内容范围内，变更其构成元件的个数与位置以及排列顺序，或引用以往的技术等，可进行各种设计变动，进而其原料材质也可适宜选择，不是将本发明限定于前述各实施例中。

本发明通过简单的构成改进泵装置，即使大量含有气泡的液体也能连续吸引输送，引入稳定而且可靠地动作的气液分离机构等，能取得高性能并且多目的的装置，即能发挥高度的脱泡作用、脱气作用、还有扬液的杀菌作用、小生物的驱除作用、不纯物的破坏作用、异物的破碎作用等。没有扬流侵入真空装置等引起的故障，有耐久力，能完全自动运转，管理上不费事，小型化大型化都能容易实施，设备与管理成本也是极其经济的，其实施效果极大。

Claims (17)

1.一种泵装置，其特征在于：在输液用的主泵的扬液流路中，夹设具备气液分离用叶轮的气液分离装置，并设置空穴挡板，用以阻挡由于该气液分离用叶轮的回转而发生的龙卷风状空穴的尾底部，以阻止该龙卷风状空穴的伸展，并且面向该龙卷风状空穴的中央部附近处是利用排气通路与真空装置连接。

2.一种泵装置，其特征在于：在具备输液用叶轮的主泵的扬液流路中，设置气液分离用叶轮，并设置空穴挡板，用以阻挡由于该气液分离用叶轮的回转而发生的龙卷风状空穴的尾底部，以阻止该龙卷风状空穴的伸展，并且面向该龙卷风状空穴的中央部附近处是利用排气通路与真空装置连接。

3.按权利要求2所述的泵装置，其特征在于：面向前述主泵叶轮的中央部附近处也可以利用排气通路与真空装置连接。

4.按权利要求2或3所述的泵装置，其特征在于：前述主泵的叶轮与前述气液分离用叶轮是邻接地形成。

5.按权利要求1～4中之一所述的泵装置，其特征在于：前述气液分离用叶轮的吸入侧流路是形成沿着该气液分离用叶轮的回转方向卷入的形状。

6.按权利要求1～5中之一所述的泵装置，其特征在于：在前述气液分离用叶轮的吸入侧的流路中，夹设将扬液减压的节流设置。

7.按权利要求1～6中之一所述的泵装置，其特征在于：在气液分离用叶轮的吸入侧的流路中，夹设扬液的加热设置。

8.按权利要求1～7中之一所述的泵装置，其特征在于：在扬液流路中，附设气穴发生设置。

9.按权利要求1～8中之一所述的泵装置，其特征在于：前述主泵的构成构件是形成容易发生气穴的形状。

10.按权利要求1～9中之一所述的泵装置，其特征在于：前述气液分离用叶轮是形成容易发生气穴的形状。

11.按权利要求1～10中之一所述的泵装置，其特征在于：附设扬液中的异物的破碎设置。

12.按权利要求1～11中之一所述的泵装置，其特征在于：在前述排气通路中夹设允许气体通过阻止液体通过的保护设置。

13.按权利要求1～12中之一所述的泵装置，其特征在于：附设具备叶轮的副泵，前述排气通路与该副泵的吸入口连通，该副泵的输出口由回流路与前述主泵的吸入侧连通，面向该副泵叶轮的中央部附近处与前述真空装置连通。

14.按权利要求13所述的泵装置，其特征在于：在前述排气通路中夹设阀设置，从前述副泵的驱动力投入之时刻起延时开阀；在该副泵的驱动力切断之时立即关闭。

15.按权利要求1-14中之一所述的泵装置，其特征在于：前述真空装置的排气口由回气路与前述主泵的输出侧连通。

16.按权利要求1～15中之一所述的泵装置，其特征在于：前述主泵、气液分离用叶轮、副泵、真空装置中的至少2者具有相同的回转轴系。

17.按权利要求1～16中之一所述的泵装置，其特征在于：前述气液分离用叶轮与空穴挡板配设成多级。

Images