JPH0622153Y2 - 多段水封式真空ポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は多段水封式真空ポンプに関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、ケーシング内の液体（例えば、水）を羽根車
（インペラとも称する）によって回転し、その液体の羽
根車の半径方向の移動によって気体（例えば、エアー）
を吸入排出して、気体を圧送または排除する水封式の真
空ポンプは古くから知られており、このポンプを複数個
使用し、前段側ポンプの排気口と後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
にした多段水封式真空ポンプも種々提案されている。

この種の多段水封式真空ポンプは第８図に示すように、
一方側に吸気口を形成する共に、他方側に排気口を形成
した前段側ポンプ部１０１と後段側ポンプ部１０２とを
空間部１０３を介して連結し、その各ポンプ部１０１，
１０２のインペラ１０１ａ，１０２ａを同一回転軸１０
４上に配置した構成より成るものであり、第９図に示す
ように、構成の簡素化のために、前段側ポンプ部１０１
と後段側ポンプ部１０２とを同一部品で構成し、前段側
のインペラ１０１ａと後段側のインペラ１０２ａの偏心
方向をほぼ一致させた場合、前段側ポンプ部１０１の排
気口１０１ｂと後段側ポンプ部１０２の吸気口１０２ｂ
との位置がずれているので、空間部１０３により前段側
ポンプ部１０１の排気口１０１ｂと後段側ポンプ部１０
２の吸気口１０２ｂを連通状態としている。尚、この空
間部１０３は前段側ポンプ部１０１と後段側ポンプ部１
０２の間に介設したケーシング１０３ａにより形成して
ある。上記のものはインペラの中心Ｏとケーシングの中
心Ｐとを偏心した偏心形〔単動式〕のものであるが、公
知の同種ポンプにおいては対称形〔複動式〕のものであ
っても同様に空間部を必要とする。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の多段水封式真空ポンプによる
と、次のような問題点がある。

ａ）前段側ポンプ部と後段側ポンプ部の間に介設した空
間部により前段側ポンプ部の排気口と後段側ポンプ部の
吸気口を連通しているので、空間部のスペースが必要と
なり、コンパクトにすることができない。

ｂ）空間部の分だけ回転軸が長くなるので、回転軸にた
わみが生じてしまい、振動や騒音の発生原因となる。ま
た、軸受に負荷がかかり消耗あるいは破損し易くなる。
そして、クリアランスの少ないポートプレートとインペ
ラが接触し、ポートプレートにインペラの羽根が齧りつ
いて停止するという故障あるいは破損の原因となる虞れ
が生じる。

ｃ）空間部を形成するためにケーシング等の部品が必要
になるので、部品点数が多く、構造が複雑となり、組立
や分解に手間がかかる。また、コスト高になる この考案は上記問題点に鑑みてなされたもので、部品点
数を減少して構造を簡略化すると共に、回転軸の長さを
短くしてたわみを減少させることができ、コンパクトで
低コストな多段水封式真空ポンプを提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は上記課題を解決するため、各ポンプ部のイン
ペラを同一回転軸上に配置し、前段側ポンプ部の排気口
と後段側ポンプ部の吸気口を連通した多段水封式真空ポ
ンプにおいて、上記前段側ポンプ部と後段側ポンプ部を
区画する仕切プレートを設け、この仕切プレートの一側
に前段側ポンプ部の排気口を形成するとともに、他側に
上記排気口に連通する後段側ポンプ部の吸気口を形成し
た多段水封式真空ポンプを構成したものである。

〔作用〕

この考案によれば、仕切プレートにより前段側ポンプ部
の排気口と後段側ポンプ部の吸気口を連通できるので、
前段側ポンプ部と後段側ポンプ部に空間部を設ける必要
がなくなり、コンパクトにでき、部品点数を減少して構
造を簡略化することができる。また、回転軸の長さも短
くなるので、回転軸のたわみを減少させることができ
る。

〔実施例〕

この考案に係る一実施例を図面に基づいて説明する。

図面の第１図は多段水封式真空ポンプの断面図、第２図
は連通部分の説明図、第３図は吸気側ハウジングの正面
図、第４図は前段側ポートプレートの正面図、第５図は
仕切プレート，前段側ケーシングの正面図、第６図は後
段側ケーシングおよびポートプレートの正面図、第７図
は排気側ハウジングの正面図である。

第１図に示すように多段水封式真空ポンプＡは、前段側
ポンプ部と、後段側ポンプＣ部と、軸受部Ｄとからな
り、前段側ポンプ部Ｂと後段側ポンプＣ部の間に仕切プ
レート１を介設して前段側ポンプ部Ｂと後段側ポンプＣ
部を連結している。

上記前段側ポンプ部Ｂは一方側から吸気し他方側へ排気
するもので、吸気側ハウジング２と、前段側ケーシング
３と、その間に介設した前段側ポートプレート４と、仕
切プレート１からなり、仕切プレート１と前段側ケーシ
ング３とを一体に形成している。また、仕切プレート１
と前段側ポートプレート４とに挟まれた前段側ケーシン
グ３内には前段側インペラ５を設けている。

上記後段側ポンプ部Ｃは一方側から吸気し他方側へ排気
するもので、排気側ハウジング６と、後段側ケーシング
７と、その間に介設した後段側ポートプレート８と、仕
切プレート１からなり、後段側ポートプレート８と後段
側ケーシング７とを一体に形成している。また、仕切プ
レート１と後段側ポートプレート８とに挟まれた後段側
ケーシング７内には後段側インペラ９を設けている。そ
して、前段側インペラ５と後段側インペラ９とを同一回
転軸１０上に配置しており、ボルト１０ａおよびスペー
サー１０ｂ等により前段側インペラ５と後段側インペラ
９を回転軸１０に固定している。上記吸気側ハウジング
２と排気側ハウジング６は前段側ケーシング３および後
段側ケーシング７を介在してボルト１１により連結して
おり、排気側ハウジング６は軸受部Ｄとボルト１２によ
り連結している。この軸受部Ｄには回転軸１０を回動自
在に支持する図示しない軸受が設けられており、ポンプ
部Ｂ、Ｃの反対側にはプーリーあるいはカップリング等
により駆動力を伝達する駆動用モータを配置している。

上記仕切プレート１は第１図，第２図および第５図に示
すように、略円板形状で、一側面に前段側ポンプ部Ｂの
排気口１ｂを形成すると共に、他側面に後段側ポンプ部
Ｃの吸気口１ｃを形成して前段側ポンプ部Ｂと後段側ポ
ンプ部Ｃを連通しており、この排気口１ｂと吸気口１ｃ
との位置を重ね合わせるために、第２図に示すように、
前段側インペラ５の中心Ｏ（後段側インペラ９の中心も
同じ）に対する前段側ケーシング３の内周Ｋ_１の中心Ｐ
と後段側ケーシング７の内周Ｋ_２の中心Ｑとの偏心角度
をずらしている。また、仕切プレート１の中心に孔１ａ
を形成しており、この周りに排気口１ｂと吸気口１ｃを
形成している。この排気口１ｂと吸気口１ｃは大きさが
ことなるので、仕切プレート１内を吸気口１ｃ側に拡開
するテーパー状に形成している。そして、この仕切プレ
ート１は一枚の板で形成したが、排気口を形成した板と
吸気口を形成した板を張り合わせたものでもよい。

上記前段側ケーシング３は第１図および第５図に示すよ
うに、略円筒形状で、前段側ケーシング３内の中心を前
段側インペラ５の中心に対して上側に偏心させており、
後段側ケーシング７内の中心を下側に偏心させている。

なお、図中の矢印Ｘは各インペラ５，７の回転方向を示
し、また、第５図において、内側の二点鎖線Ｅ_１は前段
側インペラ５の外周、外側の二点鎖線Ｋ_２は後段側ケー
シングの内周を示す。

上記前段側インペラ５は第１図および第２図に示すよう
に、略放射状に配置した羽根５ａにより構成されてお
り、後段側インペラ９も同様であるが、前段側ポンプ部
Ｂの方が後段側ポンプ部Ｃより高真空になるので、前段
側インペラ５の方が後段側インペラ９よりも幅を広くし
ている。

上記吸気側ハウジング２は第１図および第３図に示すよ
うに、中心に給水口２ａを形成しており、上側には吸気
口２ｂを吸気路２ｃに連通するように形成している。上
記前段側ポートプレート４は第１図および第４図に示す
ように、略円板形状で、中心に孔４ａを形成しており、
その周りに吸気ポート４ｂを形成している。

上記排気側ハウジング６は第１図および第７図に示すよ
うに、中心にメカニカルシール１３を収納する孔６ａを
形成しており、上方には排気口６ｂを設け、その排気口
６ｂと連通する排気路６ｃを孔６ａの周りに形成してい
る。また、下側にはドレーン抜き孔６ｄが形成されてい
る。第１図において、１４は回転軸１０に取付けた水切
板である。上記後段側ケーシング７および後段側ポート
プレート８は第６図に示すように、略円筒形状の後段側
ケーシング７内側に略円板形状の後段側ポートプレート
８を位置している。この後段側ポートプレート８の中心
に孔８ａを形成しており、その周りに排気ポート８ｂを
形成している。第６図において、二点鎖線Ｅ_２は後段側
インペラ９の外周を示し、実線Ｋ_２は後段側ケーシング
７の内周を示している。

次に、この多段水封式真空ポンプＡの作動および作用を
説明する。

給水口２ａから水を供給し、図示しないモータにより回
転軸１０を回転して各インペラ５，９を回転すると、各
ケーシング３，７内の水は各ケーシング３，７の内周壁
に沿って流れ、環状になって回転する。各インペラ５，
９の中心は各ケーシング３，７の内周壁の中心に対して
偏心しているので、前段側ポンプ部Ｂには上側に空間が
形成され、後段側ポンプ部Ｃには下側に空間が形成され
る。この空間が回転によって膨張収縮することによりエ
アーを吸入排出する。

また、エアーの流れを説明すると、前段側ポンプ部Ｂの
吸気口２ｂからのエアーは、吸気路２ｃを通過し吸気ポ
ート４ｂから前段側ケーシング３内に吸い込まれる。前
段側ケーシング３内から排出されるエアーは、前段側ポ
ンプ部Ｂの排気口１ｂから排出されると共に、後段側ポ
ンプ部Ｃの吸気口１ｃを介して後段側ケーシング７内に
吸い込まれる。後段側ケーシング７内から排出されたエ
アーは、排気ポート８ｂから排気路６ｃを通過し後段側
ポンプ部Ｃの排気口６ｂを介して外部に排出されること
になる。

上記実施例はエルモ型かつポートプレート型の２段のも
のとしたが、この考案は上記一実施例に限るものではな
く、例えば、３段のものがあってもよい。また、対称形
〔複動式〕（ナッシュ型ともいう）のものであってもよ
く、この場合は、前段側ポンプ部の楕円形ケーシングに
対して後段側ポンプ部の楕円形ケーシングを約９０度回
転した状態にすれば、前段側ポンプ部の排気口と後段側
ポンプ部の吸気口との位置を合わせることができる。

〔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。

ａ）前段側ポンプ部の排気口と後段側ポンプ部の吸気口
との位置を合わせ、一側面に排気口を形成すると共に、
他側面に吸気口を形成して前段側ポンプ部の排気口と後
段側ポンプ部の吸気口を連通する仕切プレートを前段側
ポンプ部と後段側ポンプ部の間に介設したことにより、
前段側ポンプ部と後段側ポンプ部の間に空間部を設ける
必要がなく、コンパクトにできる。

ｂ）前段側ポンプ部と後段側ポンプ部の間に空間部を設
ける必要がなくなるので、空間部の分だけ回転軸が短く
なり、回転軸のたわみを減少することができ、振動や騒
音の発生をおさえることができる。また、軸受にかかる
負荷が減少するので、軸受の消耗あるいは破損がし難く
なる。そして、ポートプレートにインペラの羽根が齧り
ついて停止するという故障あるいは破損を防止できる。

ｃ）空間部を必要とせず、空間部を形成するためのケー
シング等の部品が不要になるので、部品点数を減少して
構造を簡略化することができる。また、構造が簡単とな
ることにより、組立や分解に手間がかからずメンテナン
スが容易になる。そして低コストになる。

【図面の簡単な説明】

図面の第１図から第７図はこの考案の実施例に係り、第
１図は多段水封式真空ポンプの断面図、第２図は連通部
分の説明図、第３図は吸気側ハウジングの正面図、第４
図は前段側ポートプレートの正面図、第５図は仕切プレ
ート，前段側ケーシングの正面図、第６図は後段側ケー
シングおよびポートプレートの正面図、第７図は排気側
ハウジングの正面図である。また、第８図および第９図
は従来例に係り、第８図は従来の多段水封式真空ポンプ
の説明図、第９図は従来の連通部分の説明図である。 Ａ…多段水封式真空ポンプ Ｂ…前段側ポンプ部 Ｃ…後段側ポンプ部 １…仕切プレート １ｂ，６ｂ…排気口 １ｃ，２ｂ…吸気口 ２…吸気側ハウジング ３…前段側ケーシング ４…前段側ポートプレート ５…前段側インペラ ６…排気側ハウジング ７…後段側ケーシング ８…後段側ポートプレート ９…後段側インペラ １０…回転軸

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】各ポンプ部のインペラを同一回転軸上に配
   置し、前段側ポンプ部の排気口と後段側ポンプ部の吸気
   口を連通した多段水封式真空ポンプにおいて、 上記前段側ポンプ部と後段側ポンプ部を区画する仕切プ
   レートを設け、この仕切プレートの一側に前段側ポンプ
   部の排気口を形成するとともに、他側に上記排気口に連
   通する後段側ポンプ部の吸気口を形成したことを特徴と
   する多段水封式真空ポンプ。