JP2003056475A - 外部空気を導入する軸封部を備えたルーツ式ウォータポンプ - Google Patents
外部空気を導入する軸封部を備えたルーツ式ウォータポンプInfo
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Abstract
始までの段取り時間の短縮化、軸封部のメインテナンス
の不要化及び運搬を考慮した軽量化を図る外部空気を導
入する軸封部を備えたルーツ式ウォータポンプを提供す
ること。 【解決手段】 ハウジング4,5の軸封部については、
ルーツロータ10のローター軸11a,11bにリップ
26をほぼ接触状とした複数のオイルシール25を列設
すると共に、ポンプ作用時に外部からハウジング内に進
入する少量の空気によってケーシング内からの漏水を防
止するために当該空気量を規制するためのエアコントロ
ールリング28を最も外側のオイルシール25に並べて
設けた。
Description
常時に排水用ポンプとして利用される、外部空気を導入
する軸封部を備えたルーツ式ウォータポンプに関する。
てはいろいろ開発されているが、例えば、水中式ポンプ
は揚水量が大きくなると重量がかなり大きくなり、運搬
や据付作業を容易に行えない。これを水害時に地盤が緩
んだ堤防等の近くまで車載して設置することは極めて困
難であると言えよう。持ち運ぶことができる自吸式渦巻
きポンプも開発されてはいるが、重量の割りに排水量が
少なくて自吸時間も長く、少量の空気が混入すると揚水
が中断するという危惧がある。また、本件出願人にかか
る自吸式ルーツ式ポンプが、特公昭44−11345号
公報に記載されて公知とされている。このポンプは自吸
性能に優れているが、ポンプ自体が揚水量の割りに大き
いものであることから、非常時の排水用ポンプとしては
適さない。
式ポンプ、自吸式渦巻きポンプの軸封部については、殆
んどメカニカルシール方式を採用しており、揚水又は自
吸動作までの時間が数分かかるとフローティングシート
及びシールリングに摩擦熱が生じ、冷却水、冷却オイル
に守られていても揚水による急冷作用によってそれらに
クラックを生ずる虞があり、シールトラブルの要因とな
る。また、大型のルーツ式ウォータポンプの軸封部をグ
ランドパッキン方式とした場合には、揚水による脈動作
用によりグランドパッキン材が損傷してパッキンとして
の機能が発揮されないという問題があった。上述した不
具合を鑑みると、水害又は干害等の非常時に利用する排
水用ポンプとしては、以下に述べる性能を備えることが
望ましいと言えよう。すなわち、小型軽量であって大排
水量が得られること、ポンプの起動から排水開始までの
自吸時間が約10〜20秒の短時間であること、吸込ホ
ースから大量の空気が混入しても自吸作用の大幅な中断
がないこと、軸封部についてはメインテナンスを要しな
いこと等である。
得られると共に揚水開始までの段取り時間の短縮化、軸
封部のメインテナンスの不要化及び運搬を考慮した軽量
化を図る外部空気を導入する軸封部を備えたルーツ式ウ
ォータポンプを提供することにある。
に本発明は、吸入口と吐出口とを備えたケーシング内に
一対の3葉ルーツロータを装着すると共に当該ルーツロ
ータのローター軸をケーシングの両側に固定されたハウ
ジングの軸受により回転自由に支持し、前記ルーツロー
タについては芯金部材にゴムライニング加工を施すと共
に各凹円弧部にキャビテーションを防止するための連通
口を設け、そのルーツロータの側面に凹凸状のカッター
部が外周に形成されたサイドスリンガを固定し、そのサ
イドスリンガの外周と前記ハウジングの内周面とに僅か
な間隙を設け、さらに、前記ルーツロータの凸円弧部側
面の回転範囲に対応するハウジングの内面に半径方向に
延びる凹溝を設け、前記ルーツロータの凸円弧部側面と
該凹溝とによる剪断刃作用及び前記サイドスリンガによ
って、ケーシング内に混入する夾雑物を破断するように
構成したルーツ式ウォータポンプであって、前記ハウジ
ングの軸封については、前記ロータ軸にリップをほぼ接
触状とした複数のオイルシールを列設すると共に、ポン
プ作用時に外部からハウジング内に進入する少量の空気
によってケーシング内からの漏水を防止するために当該
空気量を適宜規制するためのエアコントロールリングを
最も外側のオイルシールに並べて設けるようにしたこと
を特徴とする。
求項1に記載の外部空気を導入する軸封部を備えたルー
ツ式ウォータポンプにおいて、前記エアコントロールリ
ングと前記軸受との間のロータ軸部分にスリンガを取り
付けると共に当該スリンガに接触するダストシールを装
着したことを特徴とする。
プとには、ポンプの運転時に発生する真空作用によって
僅かな間隙(0.1〜0.15mm程度)を生じる。しか
して、その間隙から外部の少量の空気がエアコントロー
ルリングで適宜規制されつつハウジング内に進入する。
その結果、オイルシールのリツプは摩擦熱等により損傷
することなく、しかも、ケーシング内の水が軸封部に漏
出することが防止される。
って軸封部内に漏出した場合、その水はスリンガの遠心
力作用により吹き飛ばされて外部に排出される。
に付設されるストレーナにより殆んど除去されるが、そ
れを通過した夾雑物がケーシング内に流入することがあ
る。このときには、その夾雑物は、ルーツロータの凸円
弧部側面とハウジング内面に設けられた凹溝とによる剪
断刃作用及びサイドスリンガによって細かく破断されて
揚水と一緒に外部に排出される。
ルーツロータの凹円弧部に設けられた連通口を通って低
圧力の吸込側に還流するので局部的真空部分がなくな
り、キャビテーションが生じにくく、ルーツロータの凹
円弧部と凸円弧部との間に生ずる水の閉じ込み現象につ
いても緩和される。
ーツ式ウォータポンプは、小型軽量であっても大風量が
得られるルーツ式ブロワに準じた構成になり、揚水開始
までの段取り時間の短縮化、軸封部のメインテナンスの
不要化を図ることが可能である。
図面に基づいて説明する。図1はルーツ式ウォータポン
プを一部破断して示す側面図、図2は同ポンプの平面
図、図3はルーツロータの縦断面図、図4はハウジング
の要部の断面図である。
して利用されるルーツ式ウォータポンプである。この外
部空気を導入する軸封部を備えたルーツ式ウォータポン
プpは、吸入口2と吐出口3とを備えたケーシング1内
に一対の3葉ルーツロータ(以下、ルーツロータと略称
する)10が収められて、ケーシング1の両側にライナ
ー6を介して固定されたハウジング4,5で密封状に装
着されている。そのルーツロータ10のローター軸11
a,11bの両端は、ハウジング4,5に固定した軸受
8により回転自由に支持されている。また、一方のハウ
ジング4から外部に突出するローター軸11aの端部に
は、図示しないプーリーを取り付けてこれをエンジン又
はモーター駆動装置により駆動するように設ける。他方
のハウジング5から突出する各ローター軸11a,11
bには夫々タイミングギヤ(図示せず)を固定し、それ
らタイミングギヤが噛合するように設ける。9はハウジ
ング5に取り付けられたギヤケースである。
の所有する特許第2864357号公報に開示されたル
ーツロータと同様の公知構成とされている。すなわち、
ルーツロータ10は、図3に示すように、芯金部材12
にウレタンゴム等のゴムライニング加工13を施すと共
に、120゜の等角度間隔に配置された各凸円弧部15
間の凹円弧部16にキャビテーション及び閉じ込み現象
を防止するための小径の連通口17が設けられている。
18は凸円弧部15に設けられる切欠部である。この切
欠部18については、揚水中に小砂利が含まれていると
きにケーシング1内を円滑に通過させるために有効であ
る。
心位置には、凹凸状のカッター部21が外周に連続して
形成された円板形のサイドスリンガ20を固定する。そ
して、前記ハウジング4のケーシング1への固定側の内
周面4aと、それらカッター部21の外周とには僅かな
間隙を設ける。
タ10の側面10aの回転範囲に対応するハウジング
4,5、この実施形態例ではライナー6の内面に、ロー
ター軸11a,11bの仮想中心線cを中心として半径
方向に延びる複数の凹溝7を形成する。これと同様の構
成については、本件出願にかかる実公昭51−5144
3号公報に開示されて公知である。しかして、ルーツロ
ータ10の凸円弧部側面10aとそれらの凹溝7とによ
る剪断刃作用及びサイドスリンガ20によって、ケーシ
ング1内に流入する揚水に混じった細かい夾雑物が破断
されるように設ける。
軸封構造について説明する。なお、ハウジング4,5と
も同一構成とされていることから、一方のハウジング4
を主体として述べる。図4に示すように、ロータ軸11
a,11bの基部には、リップ26をほぼ接触状とした
複数、この実施形態例では3つのバネ付オイルシール2
5を列設すると共に、ポンプ作用時にハウジング4に設
けた小孔4dから内部に進入する少量の空気によってケ
ーシング1内からの漏水を防止するために、当該空気量
を適宜規制するエアコントロールリング28を最も外側
のオイルシール25に並べて設ける。それらオイルシー
ル25とエアコントロールリング28は、ハウジング4
の軸孔4bに装着されている。そのエアコントロールリ
ング28には、前記小孔4dに連通する透孔28aが形
成されている。
受8との間のロータ軸部分には、万一、ケーシング1側
から水が進入することを考慮して当該水を振り切るため
のスリンガ29を嵌着する。そして、ハウジング4の軸
穴4cにダストシール30を装着し、そのダストシール
30のリップ31がスリンガ29のボス29aに接触す
るように設ける。32,33は軸受8の抜けを防ぐため
の止めリング、34は軸受8の外側に装着されたダスト
シールである。
入口2には、開閉バルブ41・ホースカップリング42
を備えた吸込管40を取り付けている。43はホースカ
ップリング42に取り付けられた吸込用ホースである。
同様に、ケーシング1の吐出口3には、開閉バルブ46
・ホースカップリング47を備えた吸込管45を取り付
ける。48はホースカップリング47に取り付けた吐出
用ホースである。以上により、外部空気を導入する軸封
部を備えたルーツ式ウォータポンプpが構成される。
については、揚水量6000リットル/分のもので18
0kg(鋳鉄製)である。因みに、従来の同揚水量のポ
ンプでは、約500kgである。
動については、発明の作用の項で既に述べている内容と
変わることがないので説明を省略する。
pのポンプ作用時において、軸封部のオイルシールにて
囲まれる空間内に外部から進入する空気量、吸込揚程と
揚水量との関係につき、下記条件にて測定を行った。そ
の測定結果を表1及び図5のグラフに示す。 ルーツ式ウォータポンプ 口径:125mm 毎分回転数:300〜600回 実吸込揚程:6.1m 吸込及び吐出用ホース・・・直径100mm
間内に外部から進入する空気量については、2〜3mの
低吸込揚程において揚水量の約100分の1、高吸込揚
程において約100分の2であることが確認され、軸封
部から外部への漏水は見られなかった。また、ポンプの
起動から排水開始までの自吸時間については、6〜13
秒のきわめて短い時間であった。
封部を備えたルーツ式ウォータポンプは、小型軽量で大
揚水量が得られると共に揚水開始までの段取り時間の短
縮化、軸封部のメインテナンスの不要化及び運搬を考慮
した軽量化を図ることができる。
面図
入する空気量と吸込揚程及び揚水量との関係を示すグラ
フ
ォータポンプ 1・・・ケーシング 2・・・吸入口 3・・・吐出口 4,5・・・ハウジ
ング 4d・・・小孔 7・・・凹溝 8・・・軸受 10・・・ルーツロータ 10a・・・側面 11a,11b・・・ローター軸 12・・・芯金部材 13・・・ゴムライニング加工 15・・・凸円弧部 16・・・凹円弧部 17・・・連通口 25・・・オイルシール 26・・・リップ 28・・・エアコントロールリング 28a・・・透孔 29・・・スリンガ 30・・・ダストシール
4)
Claims (2)
- 【請求項1】 吸入口と吐出口とを備えたケーシング内
に一対の3葉ルーツロータを装着すると共に当該ルーツ
ロータのローター軸をケーシングの両側に固定されたハ
ウジングの軸受により回転自由に支持し、前記ルーツロ
ータについては芯金部材にゴムライニング加工を施すと
共に各凹円弧部にキャビテーションを防止するための連
通口を設け、そのルーツロータの側面に凹凸状のカッタ
ー部が外周に形成されたサイドスリンガを固定し、その
サイドスリンガの外周と前記ハウジングの内周面とに僅
かな間隙を設け、さらに、前記ルーツロータの凸円弧部
側面の回転範囲に対応するハウジングの内面に半径方向
に延びる凹溝を設け、前記ルーツロータの凸円弧部側面
と該凹溝とによる剪断刃作用及び前記サイドスリンガに
よって、ケーシング内に混入する夾雑物を破断するよう
に構成したルーツ式ウォータポンプであって、前記ハウ
ジングの軸封部については、前記ロータ軸にリップをほ
ぼ接触状とした複数のオイルシールを列設すると共に、
ポンプ作用時に外部からハウジング内に進入する少量の
空気によってケーシング内からの漏水を防止するために
当該空気量を適宜規制するためのエアコントロールリン
グを最も外側のオイルシールに並べて設けるようにした
ことを特徴とする外部空気を導入する軸封部を備えたル
ーツ式ウォータポンプ。 - 【請求項2】 前記エアコントロールリングと前記軸受
との間のロータ軸部分にスリンガを取り付けると共に当
該スリンガに接触するダストシールを装着したことを特
徴とする請求項1に記載の外部空気を導入する軸封部を
備えたルーツ式ウォータポンプの軸封構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001242815A JP3857087B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 外部空気を導入する軸封部を備えたルーツ式ウォータポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JP2003056475A true JP2003056475A (ja) | 2003-02-26 |
JP3857087B2 JP3857087B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=19073030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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WO2022193362A1 (zh) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | 玉环德谷新材料科技有限公司 | 一种罗茨真空泵 |
-
2001
- 2001-08-09 JP JP2001242815A patent/JP3857087B2/ja not_active Expired - Lifetime
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CN104061330B (zh) * | 2014-06-25 | 2016-04-27 | 佛山高富中石油燃料沥青有限责任公司 | 一种沥青泵的骨架油封结构 |
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CN110624663B (zh) * | 2019-09-10 | 2024-02-02 | 江苏神农灭菌设备股份有限公司 | 一种医疗废物粉碎灭菌柜 |
WO2022193362A1 (zh) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | 玉环德谷新材料科技有限公司 | 一种罗茨真空泵 |
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JP3857087B2 (ja) | 2006-12-13 |
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