JPH06330880A - 自吸式渦流ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自吸式渦流ポンプの改良であり、自吸式であ
って到達真空度が高く、自吸時間が早くなるようにする
改良である。 【構成】 外周部に小羽根１１を有する羽根車１０と、
羽根車１０が収容される円筒状の羽根嵌合溝２と、吸込
口４と、吐出口５と、羽根嵌合溝２の外周に、一端が吸
込口４に連通し、他端が吐出口５に連通する環円弧状の
作動通路３とを有し、羽根車１０が回転可能に配設され
るケーシング１とを備えた渦流ポンプにおいて、ケーシ
ング１は、羽根嵌合溝２の中心部をなす注液空間８に連
通し、液体が注液される第１の注液口７を有し、自吸式
渦流ポンプは、吐出口５より吐出される流体を供給さ
れ、気液分離し、気体が分離された液体を第１の注液口
７に注入するように構成された気液分離装置１５を有す
る自吸式渦流ポンプである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自吸式渦流ポンプの改
良に関する。特に、自吸式であって到達真空度が高くな
るように、また、自吸時間が早くなるようにする改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自吸ポンプを使用して液体を汲み上げる
ときは、液体を汲み上げるにあたり先ずポンプの内部が
液体で充満されていないと、ポンプは空転するのみで、
下方にある液体を汲み上げることができない。このた
め、従来技術に係る、例えば、特公昭５７−２３７９８
号公報では、図７に示すような構造の自吸式渦流ポンプ
としてある。

【０００３】図７・図８参照 図７は従来技術に係る自吸式渦流ポンプを回転軸に直交
する方向に切った断面図であり、図８はそのＹ−Ｙ断面
図である。図７において、１はケーシングであり、２は
ケーシング１に設けられた羽根嵌合溝である（図８参
照）。この羽根嵌合溝２には小羽根１１を有する羽根車
１０が自由に回転しうるように配設されている。本体ケ
ーシング１の羽根嵌合溝２の外周の、羽根車１０の小羽
根１１に対応する部分には、作動通路３が設けられ、作
動通路３の一方には吸込口４が他方には吐出部１９が設
けられている。吐出部１９と吸込口４との間は隔壁６で
離隔されているので、吐出部１９から吐出された流体が
自由に吸込口４に戻ることがない。そして、２０は円筒
状の内壁を有する自吸液槽であり、吐出部１９から吐き
出される液体が円筒の接線方向に入るように設けられて
いる。２１は自吸液槽２０に設けられたポンプ吐出口で
ある。

【０００４】このように構成された自吸式渦流ポンプを
使用する時は、あらかじめ、ケーシング１内に液体を充
満しておき、それから羽根車１０を駆動すると、吸込口
４から吸い込んだ空気は作動通路３内で作動通路３にあ
る液体と攪拌・混合される。そして、この空気は、吐出
部１９から自吸液槽２０を経由して、自吸液槽２０で液
体から分離されて、ポンプ吐出口２１から排出される。
また、液体は一旦自吸液槽２０に蓄えられた後、ケーシ
ング１と羽根車１０との隙間（羽根嵌合溝２の領域の一
部で羽根車１０に占有されていない領域）を通り作動通
路３の吸込口４側に循環する。また、小羽根１１と小羽
根１１との間の溝内に気液混合状態で吸込口４側に循環
するので、作動通路３内は常に液体で充満されているこ
とゝなり、ポンプが空転することはない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来技
術に係る自吸式渦流ポンプでは、自吸液槽２０において
気液の分離を完全に行うことは困難であり、ケーシング
１の側面と羽根車１０との隙間を通り作動通路３の吸込
口４側に循環する液体は、ともに、まだ気体が多く含ま
れているので、吸込口４から吸い込むべき気体の量は、
循環する液体に含まれている気体の量だけ吸い込むこと
ができなくなり、このため、吸込口４における到達真空
度を上げることができず、吸い込み速度は遅く、高真空
にすることが困難である。

【０００６】本発明の目的は、この欠点を解消すること
にあり、吸込口４における到達真空度を上げ、吸い込み
速度が早く、高揚程にすることが可能な自吸式渦流ポン
プを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、外周部に
小羽根（１１）を有する羽根車（１０）と、この羽根車
（１０）が収容される円筒状の羽根嵌合溝（２）と、吸
込口（４）と、吐出口（５）と、前記の羽根嵌合溝
（２）の外周に、一端が前記の吸込口（４）に連通し、
他端が前記の吐出口（５）に連通する円弧状の作動通路
（３）とを有し、前記の羽根車（１０）が回転可能に配
設されるケーシング（１）とを備えた渦流ポンプにおい
て、前記のケーシング（１）は、前記の羽根嵌合溝
（２）の中心部をなす注液空間（８）に連通し、液体が
注入される第１の注液口（７）を有し、前記の自吸式渦
流ポンプは、前記の吐出口（５）より吐出される流体を
供給され、気液分離し、気体が分離された液体を前記の
第１の注液口（７）に注入するように構成された気液分
離装置（１５）を有する自吸式渦流ポンプによって達成
される。

【０００８】さらに上記の自吸式渦流ポンプにおいて、
前記のケーシング（１）は、前記の吸込口（４）と前記
の吐出口（５）とを仕切り、前記の小羽根（１１）に対
向する部分に第２の注液口（９）を有し、前記の気液分
離装置（１５）において気体が分離された液体を前記の
第２の注液口（９）に注入するように構成されている
と、前記の小羽根（１１）と小羽根（１１）との間の溝
内に気液混合状態の流体が前記の吸込口（４）側の作動
通路（３）へ循環しにくくなるので、さらに優れてい
る。

【０００９】

【作用】本発明に係る自吸式渦流ポンプは上記のように
構成されているので、気液分離装置１５に吐出口５を経
由して大量に気体を含む液体が供給されても、気液分離
装置１５からは気体を分離された液体分だけが、第１の
注液口７を介して注液空間８に循環してくる。そして、
注液空間８においては羽根車１０の回転による遠心力が
作用し、液体がケーシング１と羽根車１０との隙間を通
り吸込口４側の作動通路３に循環する。また、この注液
空間８の液体は、吐出口５側の作動通路３からケーシン
グ１と羽根車１０との隙間を通り吸込口４側の作動通路
３に入ろうとする。多く気体を含んだ液体の侵入を阻止
している。このため、吸込口４側の作動通路３に循環す
る液体はほとんど気体を含むことがないので、吸込口４
の到達真空度が上がり、気体の吸込速度が早い自吸式渦
流ポンプとして動作する。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る自吸式渦
流ポンプについてさらに詳細に説明する。

【００１１】第１実施例 図１・図２参照 図１・図２は第１実施例に係る自吸式渦流ポンプ本体の
構造を示す断面図であり、図１は自吸式渦流ポンプを回
転軸に直交する方向に切った断面図であり、図２は図１
のＸ−Ｘ断面図である。図において、１４は第１実施例
に係る自吸式渦流ポンプ本体であり、１はケーシングで
あり、ケーシング本体とケーシングカバーとＯリング等
（図示せず。）により構成されている。２はケーシング
１に設けられた羽根嵌合溝である。１０は羽根車であ
り、羽根車１０の外周に沿って小羽根１１を有してい
る。羽根車１０は羽根嵌合溝２に回転自由になるよう配
設されている。羽根車１０の駆動軸１２はケーシング１
の外部にある図示していない駆動源により矢印Ａの方向
に駆動されている。１３は駆動軸１２を回転自由に支承
する軸受部と注液空間８との間にあるシール部材であ
る。

【００１２】３は作動通路であり、羽根嵌合溝２の外周
で、羽根車１０の小羽根１１に対応する部分に円弧状に
設けられている。作動通路３の１端は吸込口４に連通
し、他端は吐出口５に連通している。吐出口５と吸込口
４との間は隔壁６により離隔されているので、吐出口５
から吐き出された流体が自由に吸込口４に戻ることがな
いようにされている。８は羽根嵌合溝２の中心部である
注液空間であり、７は注液空間８に連通するようにケー
シング１に設けられた第１の注液口である。なお、２３
は羽根車１０に設けられた連通口であり、この連通口２
３によって羽根車１０の両側の注液空間８は連通してい
る。

【００１３】図３・図４参照 図３は本発明に係る自吸式渦流ポンプの構成図（その
１）であり、図４は本発明に係る自吸式渦流ポンプの構
成図（その２）である。図３・図４において、図１・図
２と同一の記号は全く同一の構造となっているので説明
を省略する。１５は気液分離装置（１部断面）であり、
１６は気液分離装置１５の入口であり、１７と１８とは
それぞれ気液分離装置１５の液体出口と気体出口とであ
る。図３・図４に示すように気液分離装置１５の入口１
６は第１実施例に係る自吸式渦流ポンプ本体１４の吐出
口５に導通しており、さらに、気液分離装置１５の液体
出口１７は第１実施例に係る自吸式渦流ポンプ本体１４
の第１の注液口７に導通している。

【００１４】図３・図４に示すように、第１実施例に係
る自吸式渦流ポンプにおいては、あらかじめ、ケーシン
グ１と気液分離装置１５とに図示するように液体を充満
しておき、羽根車１０を駆動すると、吸込口４から吸い
込んだ空気は、作動通路３で液体と攪拌され、混合され
て吐出口５を経由して、気液分離装置１５に至る。そし
て、その入口１６から入った気液混合体は、気体と液体
とが分離されて気液分離装置１５の出口１８から排出さ
れる。また、気体を分離した液体は一旦気液分離装置１
５に回収され、気液分離装置１５の液体出口１７より自
吸式渦流ポンプ本体１４の第１の注液口７を経由して注
液空間８に注入され、ケーシング１と羽根車１０との隙
間を通り吸込口４側の作動通路３に循環する。さらに、
この第１の注液口７を経由して注液空間８に注入された
液体は、吐出口５側の作動通路３より注液空間８に侵入
しようとする気体を多く含む液体を阻止するので、吸込
口４側の作動通路３には殆ど気体を含まない液体が循環
する。このため、吸込口４の圧力は容易に約３０Torrと
云う到達真空度にまで達することができる。

【００１５】第２実施例 この第２実施例は、第１実施例のケーシング１に第２の
注液口９を設け、気液分離装置１５の出口１８から第１
の注液口７への導管を分岐して、この第２の注液口９に
気液分離装置１５において気液分離された液体を注入す
るようにしていることのみ異なるが、他の部分は第１実
施例と全く同様である。

【００１６】図５・図６参照 図５・図６は第２実施例に係る自吸式渦流ポンプ本体の
ケーシング１の構造を示す断面図であり、図６は図５の
Ｘ−Ｘ断面図である。図５・図６において、６Ａは吸込
口４と吐出口５とを仕切る隔壁６の側面であり、９はこ
の側面６Ａにおいて、小羽根１１に対向する部分に連通
するようにケーシング１に設けられた第２の注液口であ
る。

【００１７】この第２の注液口９に気液分離装置１５
（図３・図４参照）が上記したように接続されている
と、気液分離装置１５の出口１８から第２の注液口９を
経由して羽根嵌合溝２に注入された液体は、小羽根１１
と小羽根１１との間の溝内にある気液混合状態の流体が
吸込口４側に循環することを阻止する。このため、吸込
口４側の作動通路３に循環する液体に含まれる気体の量
は、第１実施例の場合よりも更に少なくなり、第１実施
例の場合よりも更に到達真空度が上がる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る自吸
式渦流ポンプにおいては、吐出口より気液分離装置の入
口に導通させ、気液分離装置の液体出口より自吸式渦流
ポンプの羽根嵌合溝の中心部である注液空間に連通する
第１の注液口に導通させているので、あらかじめ、液体
をケーシングと気液分離装置とに充満させてから羽根車
を駆動すると、吐出口を通る液体が気体を多く含んでい
ても、気液分離装置の液体出口から注液空間に注入され
る液体には殆ど気体を含むことがない。また、気液分離
装置の液体出口から注液空間に注入される液体により、
吐出口付近の作動通路から注液空間に侵入しようとする
気体を多く含む液体を阻止する。このため、注液空間か
ら吸込口側の作動通路に循環する液体は殆ど気体を含ま
ないことになる。そこで、吸込口における圧力は約３０
Torrと云う高い到達真空度に達し、自吸速度が高速で、
高揚程が可能な効率のよい自吸式渦流ポンプが得られ
る。

【００１９】なお、非自吸式渦流ポンプにおいても、本
発明を利用することによって、容易に高能率の自吸式渦
流ポンプとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る自吸式渦流ポンプ本体の構造
を示す断面図である。

【図２】第１実施例に係る自吸式渦流ポンプ本体の構造
を示す断面図であり、図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る自吸式渦流ポンプの
構成図（その１）である。

【図４】本発明の第２実施例に係る自吸式渦流ポンプの
構成図（その２）である。

【図５】本発明の第２実施例に係る自吸式渦流ポンプ本
体のケーシングの断面図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る自吸式渦流ポンプ本
体の断面図であり、図５のＸ−Ｘ断面図である。

【図７】従来技術に係る自吸式渦流ポンプの構造を示す
断面図である。

【図８】従来技術に係る自吸式渦流ポンプの構造を示す
断面図であり、図６のＹ−Ｙ断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 羽根嵌合溝 ３ 作動通路 ４ 吸込口 ５ 吐出口 ６ 隔壁 ６Ａ 隔壁の側面 ７ 第１の注液口 ８ 注液空間 ９ 第２の注液口 １０ 羽根車 １１ 小羽根 １２ 駆動軸 １３ シール・軸受部材 １４ 第１実施例に係る自吸式渦流ポンプ本体 １５ 気液分離装置 １６ 気液分離装置の入口 １７ 気液分離装置の液体出口 １８ 気液分離装置の出口 １９ 吐出部 ２０ 自吸液槽 ２１ ポンプ吐出口 ２２ 逆止弁 ２３ 羽根車に設けられた連通口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周部に小羽根（１１）を有する羽根車
   （１０）と、 該羽根車（１０）が収容される円筒状の羽根嵌合溝
   （２）と、吸込口（４）と、吐出口（５）と、前記羽根
   嵌合溝（２）の外周に、一端が前記吸込口（４）に連通
   し、他端が前記吐出口（５）に連通する円弧状の作動通
   路（３）とを有し、前記羽根車（１０）が回転可能に配
   設されるケーシング（１）とを備えた渦流ポンプにおい
   て、 前記ケーシング（１）は、前記羽根嵌合溝（２）の中心
   部をなす注液空間（８）に連通し、液体が注入される第
   １の注液口（７）を有し、 前記自吸式渦流ポンプは、前記吐出口（５）より吐出さ
   れる流体を供給され、気液分離し、気体が分離された液
   体を前記第１の注液口（７）に注入するように構成され
   た気液分離装置（１５）を有することを特徴とする自吸
   式渦流ポンプ。
2. 【請求項２】 前記ケーシング（１）は、前記吸込口
   （４）と前記吐出口（５）とを仕切り、前記小羽根（１
   １）に対向する部分に第２の注液口（９）を有し、前記
   気液分離装置（１５）において気体が分離された液体を
   前記第２の注液口（９）に注入するように構成されたこ
   とを特徴とする請求項１記載の自吸式渦流ポンプ。