JPH05133373A - 水封式真空ポンプの気密保持機構 - Google Patents

水封式真空ポンプの気密保持機構

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JPH05133373A
JPH05133373A JP31999991A JP31999991A JPH05133373A JP H05133373 A JPH05133373 A JP H05133373A JP 31999991 A JP31999991 A JP 31999991A JP 31999991 A JP31999991 A JP 31999991A JP H05133373 A JPH05133373 A JP H05133373A
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JP
Japan
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water
mechanical seal
casing
pump chamber
vacuum pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP31999991A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasutoshi Senoo
泰利 妹尾
Nobuaki Yanagihara
伸章 柳原
Norio Yasu
範雄 安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miura Co Ltd
Original Assignee
Miura Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05133373A publication Critical patent/JPH05133373A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/008Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids for other than working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
    • F04C27/009Shaft sealings specially adapted for pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水封式真空ポンプにおいて、メカニカルシー
ル部よりの外気の進入を阻止して、真空ポンプの性能を
安定させる。 【構成】 ポンプ室2a内に流路2bを形成し、この流
路2bを介して封水の遠心力による圧力或いは動圧を、
第2ケーシング2に内設のメカニカルシールボックス2
dへ伝達する通水路2cを設けるとともに、メカニカル
シールボックス2dとインペラ5との間に、回転軸6を
介してマウスリング8を設ける。したがって、前記遠心
力による圧力或いは動圧(封水)によりメカニカルシー
ルボックス2d内を正圧の状態とするので、外気の進入
を阻止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、水封式真空ポンプに
関するもので、更に詳細には真空ポンプ内へ外部から空
気の進入を防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6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
吸気側ケーシング22と排気側ケーシング23との間に
介設した吸気側ポートプレート24及び排気側ポートプ
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
期吸気側ポートプレート24と排気側ポートプレート2
5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。また、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6に示すように、前期給水口29より供給さ
れた封水は、インペラ28の通水孔28aを経てメカニ
カルシール30を収納するメカニカルシールボックス3
1および吸気側ケーシング22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、前期メカニカルシールボックス31内は負圧とな
り、前期メカニカルシール30の摺動部よ外気を吸引す
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る。
【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】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前述の問
題点に鑑み、メカニカルシールボックス内への封水の遠
心力による圧力或いは動圧を供給し、インペラとの間に
マウスリングを設け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】この発明は、前期課題を
解決するためになされたものであって、第1ケーシング
と第2ケーシングとの間にポンプ室を形成し、このポン
プ室にインペラを内設した構成の水封式真空ポンプにお
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、前記第2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
水路を設けるとともに、前記メカニカルシールボックス
と前記インペラとの間に、回転軸を介してマウスリング
を設けたことを特徴としている。又、請求項2は、第1
ケーシングの内側面に吸気ポートと排気ポートを共にポ
ンプ室に連通するように形成し、外側面には吸気口と排
気口を設けて、吸気ポートと吸気口、排気ポートと排気
口をそれぞれ連通したことを特徴としている。
【0008】
【作用】この発明によれば、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、前記流路を介して第2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、マウスリングと回転軸の隙
間において圧力損失が起こるので、メカニカルシールボ
ックス内を正圧の状態とする。したがって、メカニカル
シール部よりの外気の進入を阻止することができる。
【0009】
【実施例】以下、この発明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に示すように、水封式真空ポンプは、
ポンプ部Pと軸受部3からなり、ポンプ部Pは一方側か
ら吸気し、他方側へ排気するもので、第1ケーシング1
と第2ケーシング2により構成されており、このポンプ
部Pは、ボルト4により軸受部3に対して連結されてい
る。尚、第1ケーシングは、この実施例では反モーター
側に設けた吸気側を示し、第2ケーシングはモーター側
に設けた排気側を示す。
【0011】前記第1ケーシング1と第2ケーシング2
との間にポンプ室2aが形成されており、このポンプ室
2a内にはインペラ5が回転自在に設けられている。こ
のインペラ5は、回転軸6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3に
は、回転軸6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】第1ケーシング1は、図1および図2に示
すように、略円板形状で中心に給水口1aを形成してお
り、斜上方には吸気口1bを形成し、この吸気口1bよ
り吸気流路1cを介して吸気ポート1dに連通してい
る。この吸気ポート1dは、前記吸気口1bの背面側
に、略青竜刃状に形成してあって、前記第2ケーシング
2に内設のポンプ室2aに連通している。
【0013】第2ケーシング2は、図1および図3に示
すように、略円板形状で中心にメカニカルシール7を収
納するメカニカルシールボックス2dを形成している。
前記第1ケーシング1と対面する側面に、中心より所定
量偏心したポンプ室2aを形成し、前記メカニカルシー
ルボックス2dの回りに排気ポート2eが形成してあっ
て、この排気ポート2eに連通する排気流路2fと排気
口2gが設けられている。
【0014】この発明に係る気密保持機構は、図1およ
び図3に示すように前記ポンプ室2aの排気ポート2e
側の、しかも内周壁に接した所定の位置に流路2bを形
成し、この流路2bに連通する通水路2cを前記メカニ
カルシールボックス2dに連通するように形成する。そ
して、マウスリング8をメカニカルシールボックス2d
のインペラ5の近傍の所定の位置に嵌入し穴用C型止め
輪9にて固定する。尚、マウスリング8の内径は、前記
回転軸6の外径部と若干の隙間10を有する寸法に形成
してある。図中11は、プラグで前記通水路2cを封止
する。
【0015】インペラ5は、図1および図4に示すよう
に、略放射状に配置した羽根5aにより構成されてお
り、中心に回転軸6用の穴5bを形成し、その回りには
通水孔5cを形成している。図中の矢印はインペラ5の
回転方向を示す。
【0016】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6を回転してインペラ5を回転すると、
ポンプ室2a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5の中心はポンプ室2
a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。
【0017】一方、空気の流れを説明すると、吸気口1
bからの空気は吸気流路1cを通過し吸気ポート1dか
らポンプ室2a内に吸い込まれる。ポンプ室2aから排
出される空気は、排気ポート2eから排気流路2fを通
過し排気口2gを介して外部に排出されることになる。
【0018】この発明に係る気密保持機構について説明
すると、図3に示すように、ポンプ室2aの排気ポート
2e側に設けた流路2bに、インペラ5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2cを介してメカニカルシールボックス
2d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2d内に設けたマウスリング8の内径と、回転
軸6の外径との間の若干の隙間10よりポンプ室2a内
に少量は流入するが、そのほとんどは前記通水路2cと
メカニカルシールボックス2d内を正圧の状態としてい
る。したがって、メカニカルシール7の摺動部より外気
の進入を阻止することができる。
【0019】以上の実施例は、インペラ5の回転によっ
て周回する遠心力による圧力を導入する流路2bについ
て説明したが、これをインペラ5の回転方向に沿って、
ポンプ室2aの内周壁に流路を形成すれば、遠心力によ
る圧力と動圧を同時に通水路を介してメカニカルシール
ボックス2dに導入することができるので、より高い封
水の圧力でメカニカルシールボックス2dを正圧にする
ことができる。(図示省略)
【0020】つぎに、上記実施例にかわる実施例につい
て説明する。図5に示すように、第1ケーシング1の内
側面に吸気ポート1dと排気ポート1eを共にポンプ室
2aに連通するように形成し、外側面には吸気口1bと
排気口1fを設けて、吸気ポート1dと吸気口1b、排
気ポート1eと排気口1fをそれぞれ連通させたもので
あって、中心部には給水口1aを設けた構成としてい
る。この実施例の水封式真空ポンプは、ポンプ室2aへ
の吸気およびポンプ室2aからの排気を片方側だけで行
うので、加工、組立が容易となる。尚、その他の構成お
よび作用は図1の実施例と重複するので説明を省略す
る。
【0021】この発明は、前記実施例の単段水封式真空
ポンプに適用する以外に、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、図6に示すよう
に、ポートプレート51と排気側ケーシング52との間
に連通プレート53を介設し、ポートプレート51側に
1段側ポンプ室54を、排気側ケーシング52側に2段
側ポンプ室55をそれぞれ形成し、この2段側ポンプ室
55内に単段と同様の流路56を形成する。又、排気側
ケーシング52に前記流路56と連通する通水路57を
設け、圧力或いは動圧(封水)をメカニカルシールボッ
クス58内に導入する。そして、メカニカルシールボッ
クス58の2段側ポンプ室55側の所定の位置に回転軸
60を介してマウスリング59を設け、穴用C型止め輪
によりマウスリング59を固定する。尚、以上のほかの
構成及び作用は、前述の単段水封式真空ポンプと同様で
あるので説明を省略する。
【0022】
【発明の効果】この発明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、メカニカルシールボックス
内のポンプ室側にマウスリングを設けたので、ポンプ室
内を周回する封水の遠心力による圧力或いは動圧(封
水)を、ポンプ室の排気ポート側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を正圧の状態
とする。したがって、メカニカルシールの摺動部よりの
外気の進入を阻止し、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】この発明を適用した水封式真空ポンプの断面図
である。
【図2】図1の第1ケーシングの正面図である。
【図3】図1の第2ケーシングの正面図である。
【図4】図1のインペラの正面図である。
【図5】図1の実施例にかわる水封式真空ポンプの断面
図である。
【図6】従来の水封式真空ポンプの断面図である。
【図7】この発明を適用した2段水封式真空ポンプの断
面図である。
【符号の説明】
1 第1ケーシング 1b 吸気口 1d 吸気ポート 1e 排気ポート 1f 排気口 2 第2ケーシング 2a ポンプ室 2b 流路 2c 通水路 2d メカニカルシールボックス 5 インペラ 6 回転軸 8 マウスリング

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1ケーシング1と第2ケーシング2と
    の間にポンプ室2aを形成し、このポンプ室2aにイン
    ペラ5を内設した構成の水封式真空ポンプにおいて、前
    記ポンプ室2a内に流路2bを形成し、この流路2bを
    介して封水の遠心力による圧力或いは動圧を前記第2ケ
    ーシング2に内設のメカニカルシールボックス2dへ伝
    達する通水路2cを設けるとともに、前記メカニカルシ
    ールボックス2dと前記インペラ5との間に、回転軸6
    を介してマウスリング8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】 第1ケーシング1の内側面に吸気ポート
    1dと排気ポート1eを共にポンプ室に連通するように
    形成し、外側面には吸気口1bと排気口1fを設けて、
    吸気ポート1dと吸気口1b、排気ポート1eと排気口
    1fをそれぞれ連通したことを特徴とする請求項1に記
    載の水封式真空ポンプ。
JP31999991A 1991-11-06 1991-11-06 水封式真空ポンプの気密保持機構 Pending JPH05133373A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5464329A (en) * 1994-05-25 1995-11-07 Miura Co., Ltd. Water ring type pump with sidewall water reflux passage
CN109268268A (zh) * 2018-11-27 2019-01-25 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 船用汽轮机一体式集成水环真空泵

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