JPH0658114B2

JPH0658114B2 - 水封型真空ポンプ

Info

Publication number: JPH0658114B2
Application number: JP60103612A
Authority: JP
Inventors: ポール・アンドリユ・グレイデン
Original assignee: アルフレックス・ニュー・ジーランド・リミテッド
Priority date: 1984-05-14
Filing date: 1985-05-14
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: US4637780A; DK165130C; DK112291A; DK165130B; ATE41473T1; NZ212084A; DK167503B1; DK166888B1; DK112291D0; CA1279622C; CA1273327A; IE851196L; CA1273327C; EP0168138B1; US4737073A; DE3568823D1; IE56535B1; DK112191D0; DK212585A; DK212585D0

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は改良されたポンプに関するものである。

更に詳述すれば、本発明は改良された水封型真空ポンプ
に関するものである。

従来技術水封型真空ポンプが広く使用されている一分野として、
搾乳機のインフレータに真空を供給する酪農産業があ
る。水封型真空ポンプが広く利用されている別の分野で
は、ポンプは、液体と空気の混合物がポンプ内に導入さ
れ貫流せしめられる湿式真空掃除器として使用される。
更に、極めて大量の空気をシステムから吸い上げる必要
のある産業的用途に対して、水封型真空ポンプは大変有
益である。

一般に、水封型真空ポンプにおいては、インペラが本体
内に装着されている。インペラの軸心は本体の中心軸心
から偏移されていると共に、運転中は、本体の内周とイ
ンペラの間にシールを形成するように、本体内に常に大
量の水が保持されている。このシールを形成する水の深
さは、通常、排出ポートの位置によって決まると共に、
容易に設定及び維持することができる。

ポンプを効率的に運転するには、インペラの両端部とポ
ンプ本体の両端部近傍との間に良好なシールを形成する
ことも必要となる。本発明の型式のポンプでは、これら
の両端部は、インペラの軸心に垂直であると共にインペ
ラに近接して境界部を有するポート板によって通常形成
される。この点に関して、従来の水封型真空ポンプで
は、インペラの両端部と、近接したポート板との間の間
隔が正確となるようにするため、ポンプの組立てが複雑
である一方、ポート板に研摩材が作用して摩耗が発生す
ると、ポンプを現場で設置し直すことは不可能もしくは
極めて困難であるという問題があった。

発明の目的本発明の目的は、ポート板と対応するインペラの両端部
との間の調整が直ちに且つ簡単に行え、特に、現場で特
別の工具を使わずに行える手段を提供することである。

公知の水封型ポンプが満足に機能しない別の分野では、
空気をポンプ内で貫流して排出ポートから流出させるよ
うに、空気を効果的に移動せしめなければならない。運
転効率はポンプ内を貫流する迅速な空気の移動を必要と
する。本発明は、かかる困難を克服又は少なくとも極力
少なくすることを目的とする。

公知の水封型ポンプが満足に機能しない更に別の分野で
は、各端部において、インペラ軸の近傍で研摩材がしし
ば形成されて、この研摩材が時間の経過と共に、軸、シ
ール及び／又はインペラの端部近傍のポート板表面を損
傷させる。本発明の別の目的は、かかる問題を解決又は
極力少なくすることである。

従来の水封型真空ポンプに生じる更に別の問題は、イン
ペラとその軸の構成である。一般に、注意深い機械加工
の必要があると共に正確なキー溝を設けた軸の全長に渡
りインペラが装着されてきた。本発明はインペラとイン
ペラ軸組立物の改良された構成を提供することもその目
的とする。

本発明の更に別の目的は、基本的に製造及び構造が簡単
であると共に、殆ど保守の必要無しに長期間に渡り良好
な運転が可能である水封型真空ポンプであって、保守が
必要な場合でも大部分が現場で行えるため時間的にも所
要部品の面からも経済的な水封型真空ポンプを提供する
ことである。

発明の要旨第１の実施態様において、本発明にかかる水封型真空ポ
ンプは本体と、本体上の端面部材と、本体内に設けら
れ、且つ、端面部材を貫通するシャフトを有するインペ
ラとを設け、端面部材を貫通するインペラシャフトはそ
の内部で回転自在に支承され、更に一方の端面部材に入
口部と、他方の端面部材に出口部とを設け、各端面部材
に位置すると共にインペラのブレードに隣接するポート
板を設け、各ポート板とそれに隣接する端面部材との間
にマニホールドを形成し、各ポート板は、端面部材を貫
通するネジ等によって隣接端面部材に対して可動とし、
該ネジは、ポート板の面に当接し、その位置をインペラ
及び、端面部材を貫通してポート板中のネジ部に係合す
るロック手段と対抗せしめ、ポート板をインペラより離
間せしめると共に、インペラが正確に位置決めされてい
る時、該ロック手段は、ポート板と当接するネジ等に対
して作用し、ポート板を所定位置にロックするように構
成されている。

このような構成を使用することによって、インペラに対
するポート板の位置を現場で直ちに調整して、摩耗を検
査できる。従って、ポンプを分解しなくともポンプの最
適運転条件を回復することが可能となる。

第２の実施態様において、本発明にかかる水封型真空ポ
ンプは、本体と、本体上の端面部材と、本体内に設けら
れ、且つ、端面部材を貫通するシャフトを有するインペ
ラとを設け、端面部材を貫通するインペラシャフトは、
その内部で回転自在に支承され、更に、一方の端面部材
に入口部と、他方の端面部材に出口部とを設け、各端面
部材内に位置すると共にインペラのブレードに隣接する
ポート板を設け、各ポート板とそれに隣接する端面部材
との間にマニホールドを形成し、入口端部において、イ
ンペラのシャフトの周りのポート板内に室を、マニホー
ルドと接触しないように設け、インペラに少なくとも一
つの貫通通路を設けて、ポンプの入口端部の加圧空気
を、室と、インペラを介して、排出可能のポンプの排出
端部へ移動せしめるように、構成されている。

望ましくは、インペラの各端部において、インペラのシ
ャフトが固着されていると共にインペラの中心上に離隔
配置した複数個の開口を周りに設けた中空の環状部材が
設けられる。これにより、水が環状部材の開口のレベル
までインペラの中心部を充満する。従って、ポンプの運
転中、この水はインペラ用の動つり合い器として機能
し、排出空気は水の内側を軸方向にインペラの中心部を
貫流する。

更に別の実施態様において、本発明にかかる水封型ポン
プは、本体と、本体上の端面部材と、本体内に設けら
れ、且つ、端面部材を貫通するシャフトを有するインペ
ラとを設け、端面部材を貫通するインペラシャフトはそ
の内部で回転自在に支承され、更に一方の端面部材に入
口部と、他方の端面部材に出口部とを設け、インペラは
その各端部から外方に突出するシャフト部材を有し、該
シャフト部材の各々は軸受の内レース内に位置し、スタ
ブシャフトは内レース内に配置されて、内レースと駆動
可能に連結するように構成されている。

インペラの外方突出部は軸受内レース内に密接して受承
され、その両端部に手段を設けて、各々がスタブシャフ
トと駆動自在に連結される。スタブシャフトも軸受の内
レースに受承し得る一方、手段はスタブシャフトをイン
ペラ部品に連結する。

（実施例）以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施
例を詳述する。

本発明による水封型真空ポンプは、基本的には、事実上
筒形である本体１０と、端面部材１１，１２とからな
り、端面部材１１，１２は本体１０の両端を夫々気密状
態で閉塞するようになっている。その際、シール部材を
介装するが、このシールは図示していない。

好ましくは、各端面部材１１，１２は鋳込みにより製造
するのが望ましく、その際、材料としては鋳鉄が満足し
うるものである。この各端面部材１１，１２は、ポンプ
を支持面に載置する際に要する脚部１３と、複数の穴１
４を備えた張出しとともに一体形成されており、張出し
は穴１４に挿通した棒材を支承し、かつ、ナットを占め
ることにより両端面部材１１，１２が本体１０を中心と
して互いに締結されるようになっている。

好ましくは、本体１０には内側段部１５を形成して、本
体部材から内方へ延在する円筒形延長部と協働するよう
にするのが望ましく、その際、両者間に図示しないＯリ
ングを設けてシールを確実にする。

このようなシール材は部品間のシールを確実にすること
ができるかりではなくて、棒材で端面部材１１，１２を
互いに締結させると圧縮されることから、張力を解決す
れば元の形状に戻ろうとする復元力が作用して部品を離
す作用をなす。それ故、本発明によるポンプを長期間に
わたって試験的に運転した後でも、大きな力を使わずと
もポンプを容易に分解できることが分かった。

本体に設けられているものは、好ましくは後述の構成の
インペラ２０であって、このインペラ２０は、中央シャ
フト２１と、該シャフト２１から或る角度をなして放射
状に外方へ延在する複数のブレード２２とを備えてい
る。

各端面部材には貫通孔があり、この貫通孔はその軸より
隔離されているとともに、インペラ２０のシャフトと連
係するか、もしくは、前記シャフト上のベアリングと協
働するので、インペラ２０は本体の軸よりオフセットし
た、即ち、偏心した軸を中心に回転することになる。こ
のことは第１図に示してある通りである。

各端面部材１１，１２の内部には、好ましくはブロンズ
製のポート板３０を設け、後述のようにポート面３０の
の内表面３１をインペラ２０の端部が摺動回転するよう
になっている。

内表面３１とは反対側のポート板３０の外表面は、対応
する端面部材１１，１２と協働してマニホールド３２を
形成している。各端面部材１１，１２にはマニホールド
３２と連通する穴３３が形成されており、この穴３３
は、吸気口ないし排気口として使われるようになってい
るので、接続パイプ４６により覆われている。言うまで
もないことではあるが、ポンプのいれかの端部における
穴３３を吸気口として用いれば、他方の端部における穴
３３は排気口となる。

各ポート板には、対抗する穴３３とほぼ一致してポート
が形成されている。第２図には吸気ポート２６が示され
ているとともに、供給側端部における端面部材における
第２ポート２７が示されており、第２ポート２７は、他
の端面部材にあり、第３図に図示した排気口ポート２８
とほぼ一致している。

両方の端面部材１１，１２を同一形状に製造しても良
く、その場合、別々にするのと比べて製造コストを下げ
ることができる。これらの端面部材を本体１０の両端に
取付けると、入口と出口とが本体を通る中心面の両側に
形成されることになる。

本発明の特徴の１つは、前述の構成における各端面部材
１１，１２に対する、従って、必然的にインペラ２０の
端部に対する対応するポート板３０の位置に工夫がなさ
れているところにある。

好ましくは、端面部材の内部は、筒形の形状を呈してい
るポート板３０の幅よりもわずかだけ大きい深さを有す
る円筒面３４を形成すべく切削しておくのが望ましい。
また、これら２つの面は、押込めば互いに嵌着できるよ
うに切削しておくのが望ましい。最大効率で稼動できる
ようにするには、端板とそれに対応する端面部材との間
にＯリングなどのシール材３５を介在させるのが望まし
い。

本明細書においては特定のシール材を用いることについ
てふれたが、ここでは説明や図示もしていないその他の
シール材を用いることもでき、いずれにしても斯るシー
ル材の作用は公知なので、ここでは詳述しない。

ベアリング２４の半径方向の外側には合計６個の穴３
６，３７があり、これらの穴は３個を１組として、２組
が互いに１２０゜の角度で隔離されている。この場合、
各組における３個の穴３６，３７の互いに隣合った穴の
間隔は小さいのが望ましい。また、一方の組の穴３７は
ネジ溝を有しているが、他方の穴３６にはネジ溝は設け
られていない。

各ポート板には、端面部材におけるネジ溝のない穴３６
を貫通するボルト３９が螺着される３つのネジ溝付き穴
３８が形成されている。更に、端面部材におけるネジ溝
のある穴３７にはネジ部材４０が螺着されていて、ポー
ト板３０の後面に当接している。

前述の構成を採用すれ、各端面部材における円筒形凹所
３４の内部にポート板が近接した状態でポンプを組立て
れば、そのポート板の内面３１と、その内面３１に近接
するインペラ２０の端部との間に未知の隙間を生じる。

本体におけるネジ溝のある穴３７を貫通するネジ部材４
０を締付けたものの、ポート板におけるネジ溝付き穴３
８に挿入したボルト３９がゆるんでいる場合、ネジ部材
４０の締付けによりポート板３０がインペラの端部と当
接するまで本体の内側へと偏位されることになる。

このように、たとえ本体の軸心に対して法線をなす面に
正確に位置しなくとも、これら３本のネジ部材を操作す
ることにより、端板をインペラの端部と直接接触させる
ようにすることができる。

このようにした後、ボルト３９を締付ければ、ネジ部材
が所定量だけもとへ戻され、ポート板はネジ部材４０の
方へと確実に引かれることになり、これによりポート板
３０をロックすることができる。このとき、ポート板の
内面３１とインペラの端部との間に計算通りの量の隙間
が形成されることになるが、この隙間は、ポート板がロ
ックされるに先立って外方へと移動させられた距離にほ
ぼ相当し、また、ポート板の平面はインペラ２０の端面
の平面と平行になる。

このように、インペラの端部とポート板の内面との間に
微少な隙間を常時確実に形成できるのは明らかである。
また、このような調整は、ポンプを組立てた後に達せら
れるのであって、その際、複雑な冶具などの調整器具を
必要としないのである。

更に、長期の使用に伴ってポート板とインペラとの間の
隙間が摩耗により大きくなった場合、ポンプを分解しな
くとも前述の調整操作をくり返すことでポート板をイン
ペラのブレードに対してリセットすることにより、もと
の大きさの隙間に設定することができる。これはポンプ
の設置場所ないし使用場所において行うことができ、し
かも、本当にポンプを分解する必要性が生じる前に何回
も前記した調整操作を必要に応じて行うことができるの
であるから、有用なものである。摩擦の具合が均一では
なく、むらがある状態であれば、ポート板を新しくする
か、または、取替えるとともに、インペラの端部を新し
くする必要があるものの、それも容易に達成しうるのは
明らかである。

この点だけでも、本発明によるポンプは従来の真空ポン
プに比べて格段優れている。また本発明によるポンプ
は、排気すべき空気の処理の仕方においても、従来のポ
ンプとは異なっている。

即ち、大概の従来のポンプにおいては前述したように、
ポンプの一端におけるポート板に空気ポート２６が、ま
た、他端におけるポート板に排気ポート２８が形成され
ている。これらのポートの設計は、ポンプから要せられ
る特定の特性に応じて大きく変わるものの、一般に、非
運転時にポンプ本体内に所定量の水が残るようにする見
地から、ポート板の上部に形成してあるのが普通であ
る。そこで、インペラが回転し始めると、このインペラ
のブレードにより本体内の水が上方へと掻き上げられ、
かくてインペラの回転速度の増加に伴って遠心方向にも
押しやられて、インペラのブレードの先端と本体の内周
面との間を水を以てシールするように構成されている。

前述したようにインペラは本体の軸に対して偏心してい
るから、互いに隣合ったインペラのブレードと封水とに
より形成される容積が変わるようになっており、更に
は、吸気ポートと排気ポートとが互いに隣合ったブレー
ド間の隙間が吸気ポート２６を通過する都度容積が増加
する一方、排気ポート２８を通過する都度容積が減少
し、隣合ったブレード間における空気が圧縮され、ポー
トが開けられるとその空気がポートを介して排気される
ように配置されている。

そこで、ポートの配置と構成とに応じて、最少限の動力
消費量で最大気速流が得られる。または、所望によって
は、最大真空度が得られるようになっている。

ところが、前述の真空ポンプには、インペラがどれ程の
長さであったとしても、即ち、相当量の空気をポンプで
動かそうとすれば、互いに隣接するブレード間の隙間が
排気ポート２８と連通する都度、この隙間に捕捉されて
いる空気を完全、かつ、迅速に排気するのが難しい、と
いう顕著な問題がある。

このような問題点は、本発明によるポンプではほぼ解消
している。即ち、本発明によるポンプにおいては、前述
の問題点を解消するために、インペラの中心部をほぼ中
空部４４となし、この中空部４４の各端に内側に向かっ
た環状部４１を形成してインペラのシャフトを位置決め
させるように構成してある。この構成については後で詳
述するが、要するに、シーケンスを半割形の２部品で構
成することで前述の構成を達成することができるのであ
る。

各端における環状部にスロット４２を形成している。ス
ロット４２の形成位置は後述するように最適効果が得ら
れるように選定しているものの、要するに、スロット４
２を設けることにより、インペラの中空部４４との連通
が達成できる訳であるから、ポンプの吸気側から排気側
への通路が中空部４４を介して形成されることになる。

吸気側のポート板３０には、インペラのシャフトが貫通
する吸気側ポート板３０の部分を囲繞する個所と対向す
べく拡大した第２ポート、即ち、排気ポート２７が形成
されている。

このポート２７の作用部分は、どのような目的のための
ものであろうとも、ポンプの他端側におけるポートと同
一と考えても良く、また、ポンプの排気側における排気
ポート２８が、互いに隣接するブレード間の隙間に関す
る限り開放しており、また、ポンプの吸気側の排気ポー
ト２７も開放しているものと考えても良いように構成し
てある。吸気側における排気ポートを介して、ブレード
間の隙間とインペラのシャフトの中心とが連通すれば、
圧縮空気がインペラの端部から中空シャフトへ、その
後、インペラのシャフトの長手方向に沿って排気側の排
気ポート２８へと移動する。

このように構成することにより、空気が排気ポート近傍
の端部から流れるのと比べて迅速に移動させることがで
きるから、完全に掃気作用を行わしめることができ、そ
れによりポンプを効率よく運転することができる。

排気側における構成としては、好ましくはインペラのシ
ャフトの周囲に凹所のある環状部を形成し、これを板に
おける排気ポート２８、しいては、ポート板３０とポン
プの端面部材１１との間に形成したマニホルド３２と連
通させることにより、排気ポートを介して排気できるよ
うにするのが望ましい。

前述のようにインペラを中空構造とすることにより、前
述した如く、インペラの各端部における環状部のスロッ
ト４２をインペラの外部から内側へと隔離した状態で設
けて、中空部に水が流入するにつれて、直ちにインペラ
を貫流するのではなくて、インペラの中空中心部の壁面
へと外側に押しやられ、かつ、インペラの内側部分とス
ロットの外側部分との間における間隙と等しい深さの水
流層が形成され、その後、インペラから排気側へと流さ
れる。

そこで、インペラが回転している時、前述の構成によ
り、インペラ内にバランスのとめた定量の流体を封入し
ておくことができるので、インペラを鋳込みにより製造
する際に完全にバランスがとれないとかのムラが生じた
としても、インペラ内の水により前述のムラが補償され
ることになり、従って、インペラは本当に、しかも、円
滑に回転することができる。

これにより、インペラのベアリング２４は半径方向から
作用する負荷を軽減することができるとともに、次回の
点検修理が行なわれる前までのポンプの運転寿命を長く
することができる。

更に、別の排気構成を採用したことにより、従来のポン
プでは得られなかった利点も得られる。

即ち、従来のポンプでは、ポンプのシャフトが各ポート
板を貫通する個所において、そのシャフトの周囲に凹所
を設け、そこにシャフト４５と類似のシール材を設ける
傍ら、ポンプ内の水でそのシール材を潤滑するようにし
ている。ところが、前述の凹所に固型異物が侵入する
と、凹所に滞留したままで取除けるのが難しい。

そのまゝ長期にわたってポンプを運転していると、シャ
フトが大きな損傷を受けることになり、また、シール材
が設けてあればそのシール材も損傷を受けることにな
り、異物の量によっては、内部に侵入してインペラの端
部や端板の内面を切削するほどの摩耗を来すようにな
る。

ところが、本発明による排気構成を用いれば、異物はイ
ンペラの中心部を介して水とともに排出されるから、ポ
ンプのいづれの端部においても堆積するようなことはな
い。

また、インペラのシャフト上に環状体を設けてあるこ
と、それに、吸気側の排気構成とにより、吸気ポートと
排気ポートとの間隙はわずかしかないけれども、インペ
ラの端部に対するポート板の位置を都合よく調整できる
よう構成してあるから、また、その部分が摩耗を来すよ
うなことがないようにしてあることから、シール性を良
くすることができる。

更に、環状部に水があるので、シール４５を効果的に潤
滑することもでき、よって、シールの寿命を長くするこ
とができる利点もある。

本発明で用いてインペラの構造は、従来の水封型真空ポ
ンプで用いられているインペラのそれとも異なってい
る。

即ち、従来のポンプでは、鋳込みにより形成した一体型
インペラ、もしくは、半割型２部品よりなるインペラを
用いるのがならわしであり、いづれにしても、ポンプの
全長にわたって延在するとともに、ステンレススチー
ル、もしくは、その他の耐腐蝕性材料を用いてシーケン
ス用シャフトを製造する必要がある。その際、シャフト
上には、インペラまたはインペラ部品を装架するため
に、キー溝を正確に切削加工により形成する必要もあ
る。

特に半割２部品よりなるインペラを用いた場合、シャフ
トを全長ににわたって切削加工する必要があるが、これ
を正確に行うことは難しく、また、切削加工も複雑であ
ることから、満足しうるシャフトが得られない時が多
い。

本発明においては、このような問題点を最少限にするた
め、一体型シャフトではなくて、一対の短軸シャフト５
０を用い、シーケンスの外側へ延在する端軸２１を短軸
シャフト５０とともに、ベアリング２４の内レースにお
いて支承されるようにしてある。

詳述すれば、各インペラ部品の内端に段部５１を形成
し、その段部５１にベアリング２４の内レース５２の片
側を当接させる傍ら、短軸シャフト５０にも段部５３を
形成して、この段部５３に前記内レース５２の他側を当
接させている。インペラの部分とシャフトの全長は、ベ
アリングの長さ方向の途中で互いに当接するように選ば
れており、また、シャフトには、その外端に一対のドッ
グ５４を形成して、インペラの外端におけるキー溝と係
合させるのが望ましい。

インペラがブロンズ製であれ、短軸シャフトの素材であ
るスチールよりも軟質である訳だから、前述のように、
構成しておけば、インペラは変形に抗しやすくなり、従
って、レースとち密にに嵌合することも可能となって、
半径方向外側への変形をも含むあらゆる変形作用が制限
されることになる。後に詳しく述べるインペラの形式
は、この発明の要求を十分満足させるインペラを形成す
る唯一の方法である。

別の形式のインペラについては、上記インペラの説明の
後に述べる。

上記インペラは２個の構成要素から成る。その構成要素
は、ステンレス材に類似した材料からなり両端内部にネ
ジが刻設された遊び軸すなわち保持軸５５で支持されて
いる。

上記２個のインペラの構成要素から成るアッセンブリー
と上記遊び軸は一定の方法で前以て組立てられ保持され
ている。

他の形式においては、上記インペラは中央に貫通孔を有
する一片のインペラであり、ある特別の形式において
は、この貫通孔はスタッドまたはこれに似たものを支持
するために軸方向に設けられたリブを備えている。

端プレートがインペラの両端に取付けられていて、上記
端プレートはスパイダー形状であり、中央の部分は外方
向に延びる部分を有しており、その外方向に延びる部分
は、上記インペラの中央シャフト２１と同じ形状であ
る。

この端の構成部分は鋳物のステンレススチールがそれに
似たものから成る。

環状部分は開口部を有し、この開口部は上記インペラの
形式に設けられた開口部と一致する。そして、上記環状
部分は上記開口部を通して空気と水を流すようにインペ
ラの内部に出入口を設けている。

発明者は１個または２個の構成要素から成るインペラを
検討した。２または３の出願の中で大容量の排水量が要
求される場合には、２個の構成要素のインペラと３個あ
るいはそれ以上の構成要素のインペラとを取替えること
が可能であると説明されている。

ポンプを組立てるときに、端面部材の外表面のくぼみ５
７に軸受を取付けることが望ましい。そのために、上記
端面部材に案内が設けられ、軸受が機械加工された孔に
密着されて、軸受は両端面の外レースに渡って設けられ
た部材５８によって支持されている。一端の軸受は外レ
ースの両端面であって上記外レースの周囲と概略同じ位
置に外レースと一端で接触する部材によって支持されて
いる。これは長手方向の軸変位に対して軸受を設けてお
り、本体に対してインペラを固定する働きをしていると
同時に、これは本体の軸に対してインペラ軸の微小変位
を許している。

この配置は、機械加工の許容範囲内でのわずかな変位を
考慮して上記孔内で軸受が極くわずか変位できるように
していると同時に長手方向の変位をポート板の正確な調
整のために禁止している。

上記インペラの配置は必常に強固で、初期の機械加工が
正確であれば、軸受にはいかなるサイドロードも掛から
ない。不正確な機械加工のために必要なら、内側と外側
のレース間にいかなる相対的な変位も許さない高品質の
複列軸受を用いることが可能である。これらの軸受は望
ましい負荷が掛かるなら、極端に長い寿命を有する。

上記孔に設けられた軸受の配置は、製造上の許容範囲内
での極くわずかな変位を与えている。

端プレートを取付けるときは、軸受の内側レースにイン
ペラの端部を挿入すると共に、各スタブシャフトが外側
から軸受に取付けられる。かぎ部材が一直線に配列さ
れ、上記実施例ではスタッド５９がスタブシャフトの外
側端部からインペラの遊び軸のネジ端部に挿通され、ア
ッセンブリが組立てられる。その結果、上記インペラと
スタブシャフトとが軸受の内側レースの外表面を密着し
て被い、上記アッセンブリは固く接続されている。

インペラの別の形式において、端部の鋳物にはスパイダ
ー部の中心に孔を設け、スタッド５９に類似するスタッ
ドが軸に接続されている。

上述の配置は、特別の駆動手段または出力手段に基づい
て稼動する特別のポンプを用いるスタブシャフト形式に
おける変位を容易に認めている。

このように、特別の順序に基づいてのみポンプを組立て
たり、または、既に組立てられた種々のポンプを支持す
る代わりに、ネジが刻設されたスタッド５９とスタブシ
ャフト５０を軸受から取り除いたり、スタブシャフトを
所定のスタブシャフトと取替えたりスタッド５９を再接
続することは非常に簡単である。

こにより今まで得られなかったある程度の柔軟性が得ら
れる。

この発明のポンプのもう一つの利点は以前よりも簡単な
方法で大容量を供給できることである。

通常、この種のポンプが大容量を供給する場合には、第
１ポンプの出口に入口を有する第２ポンプを設けてお
り、２段配列が必要である。

この発明のポンプは１個のポンプ本体でこのような２段
配列を与えている。

これを実施するためには、上述のポンプに相対的に極く
わずかな変化を与えることが必要なだけである。

第１に、上記インペラは長さ方向に沿って部分的に閉じ
られており、便宜のためにいわゆる長手方向の中央点で
閉じられる。

上記インペラがスプリットインペラの場合には、ソリッ
ドプレートを上記２個の構成要素の間に接続することが
でき、上記インペラは所定の位置の各羽根の間に丸みを
形成している。

このように、入口側から上記ポンプを見ると、ポンプの
作動中、空気はシーケンスの一端から他端に移動せず、
空気は他の通路を通る。この通路は中空軸の中心に沿っ
た入口方向とは反対の出口方向の通路である。

しかしながら、この空気を出口に導く代わりに、この空
気を上記ポンプの第２段階の入口空気として用い、最大
容量を吐出しているときは、上記空気を転換して上記イ
ンペラの羽根の間のスペースに導く。

このとき、この空気は上述した圧縮過程を通って第２段
階の端部の排出ポートから排出される。

このように改良されると、ポンプは２段ポンプとして働
き、単一のウォータリングポンプ場合よりは大きい容量
を吐出することができる。

このようなポンプを供給するためのコストは、上述の単
一ポンプのコストよりわずかに上昇するにすぎない。

この発明は従来のウォータリングポンプよりも利点が多
く、この利点は組立が容易でサービスが簡単で、かつ、
二重の排出機構で作動効率がよいなどである。

これらの特徴のすべてがいかなるポンプにも適用される
ものではないが、上述のように結合したポンプは上述の
特徴をすべて有するポンプとしてこの発明の範囲に入
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる水封型真空ポンプの縦断面図、
第２図は第１図の２−２線における横断面図、第３図は
第１図の３−３線における縦断面図、第４図は第１図の
４−４線から見た右側面図である。１０……本体、１１，１２……端面部材、２０……イン
ペラ、２１……シャフト、２２……ブレード、２６，２
７，２８……ポート、３０……ポート板、３２……マニ
ホールド、３９……ロック手段、４０……ネジ、４１…
…環状部、４２……開口、４４……中心部、４５……
室。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒形をなす本体（１０）の両端開口部を一
対の端面部材（１１，１２）で夫々水密に閉塞し、該端
面部材（１１，１２）の夫々の中央部に本体（１０）を
貫通する軸（５０，５５，５９）を回転自在に軸受させ
る一方、端面部材（１１，１２）の夫々の内側にポート
板（３０，３０）を軸方向へ可動自在に設け、かつ前記
本体（１０）内に複数のブレード（２２）を備えるイン
ペラ（２０）を設けて該インペラのシャフト（２１）を
軸（５０，５５，５９）に固定し、さらに夫々両端面部
材（１１，１２）の外側から軸方向に、各端面部材（１
１，１２）のネジ溝なし穴（３６）を貫通して対応する
ポート板（３０，３０）の後面に設けたネジ溝付き穴
（３８）に螺着されるボルト（３９）を含むロック手段
により、夫々のポート板（３０，３０）を、前記インペ
ラ（２０）の両端面が夫々対面するポート板（３０，３
０）の内表面に摺動自在に回転可とする一定位置で、相
対面する端面部材（１１，１２）に固定すると共に、ポ
ート板（３０，３０）と端面部材（１１，１２）との間
にマニホールド（３２）を形成し、該マニホールド（３
２）を端面部材（１１，１２）に設けた入口部（３３）
と出口部に連通するようにしたことを特徴とする水封型
真空ポンプ。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のポンプにし
て、各ポート板の全外周端面を相対面する端面部材に対
して水密に封止する構造とすると共に、各ポート板にマ
ニホールド（３２）と連通する開孔（２６，２７，２
８）を設けてなるポンプ。
【請求項３】筒形をなす本体（１０）の両端開口部を一
対の端面部材（１１，１２）で夫々水密に閉塞し、該端
面部材（１１，１２）の夫々の中央部に本体（１０）を
貫通する軸（５０，５５，５９）を回転自在に軸受させ
る一方、端面部材（１１，１２）の夫々の内側ににポー
ト板（３０，３０）を軸方向へ可動自在に設け、かつ前
記本体（１０）内に複数のブレード（２２）を備えるイ
ンペラ（２０）を設けて該インペラのシャフト（２１）
を軸（５０，５５，５９）に固定し、さらに夫々両端面
部材（１１，１２）の外側から軸方向に、各端面部材
（１１，１２）のネジ溝なし穴（３６）を貫通して対応
するポート板（３０，３０）の後面に設けたネジ溝付き
穴（３８）に螺着されるボルト（３９）と各端面部材
（１１，１２）のネジ溝付き貫通穴（３７）に螺着され
て対応するポート板（３０，３０）の後面に当接するネ
ジ部材（４０）よりなるロック手段で夫々のポート板
（３０，３０）を、前記インペラ（２０）の両端面が夫
々対面するポート板（３０，３０）内表面に摺動自在に
回転可とする一定位置で、相対面する端面部材（１１，
１２）に固定すると共に、ポート板（３０，３０）と端
面部材（１１，１２）との間にマニホールド（３２）を
形成し、該マニホールド（３２）を端面部材（１１，１
２）に設けた入口部（３３）と出口部に連通するように
し、各ポート板（３０，３０）の内側と対面するインペ
ラのシャフト（２１）との間に夫々凹部（４５）を設け
ると共に、該凹部（４５）とマニホールド（３２）を連
通する穴（２７，２８）を設けてなることを特徴とする
水封型真空ポンプ。
【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載のポンプにし
て、インペラ（２０）のシャフト（２１）を左右に二分
割して夫々を軸（５０，５５，５９）に固定すると共
に、中央のブレード（２２）の両端部を各シャフト（２
１，２１）より突出した環状部（４１）に一体接続し
て、インペラ（２０）の中央部の中心部分を中空部（４
４）としてなるポンプ。
【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載のポンプにし
て、各環状部（４１）に凹部（４５）と連通する複数の
スロット（４２）を設けてなるポンプ。
【請求項６】特許請求の範囲第４項または第５項に記載
のポンプにして、凹部（４５）内にシール部材を設ける
と共に、該シール部材を中空部（４４）に出入りする水
で冷却する構造としてなるポンプ。
【請求項７】特許請求の範囲第１項または第６項のいず
れかに記載のポンプにして、一側のポート板（３０）に
吸気ポート（２６）を設けて対面する端面部材（１２）
に設けた吸気口（３３）に連通する一方、他側のポート
板（３０）に排気ポート（２８）を設けて対面する端面
部材（１１）に設けた排気口（２７）に連通し、インペ
ラの回転により、吸気ポートと排気ポートとが互いに隣
合ったブレード間の隙間が吸気ポートを通過する都度、
容積が増加する一方、排気ポートを通過する都度、容積
が減少し、隣合ったブレード間における空気が圧縮され
て、ポートが開く毎に排気されるようにしてなるポン
プ。
【請求項８】筒形をなす本体（１０）の両端開口部を一
対の端面部材（１１，１２）で夫々水密に閉塞し、スタ
ブシャフト（５５）の両端に短軸シャフト（５０，５
０）を一連に連結して見掛け上一軸とした軸（５０，５
０）を本体（１０）に貫通して、両側の短軸シャフト
（５０，５０）を夫々対応する端面部材（１１，１２）
の中央部に設けた軸受に回転自在に軸受させる一方、端
面部材（１１，１２）の夫々の内側にポート板（３０，
３０）を軸方向へ可動自在に設け、かつ前記本体（１
０）内に複数のブレード（２２）を備えるインペラ（２
０）を設けて、該インペラのシャフト（２１）を軸（５
０，５５，５９）のスタブシャフト（５５）の両端部に
固定し、さらに夫々両端面部材（１１，１２）の外側か
ら軸方向に、各端面部材（１１，１２）のネジ溝なし穴
（３６）を貫通して対応するポート板（３０，３０）の
後面に設けたネジ溝付き穴（３８）に螺着されるボルト
（３９）と各端面部材（１１，１２）のネジ溝付き貫通
穴（３７）に螺着されて対応するポート板（３０，３
０）の後面に当接するネジ部材（４０）よりなるロック
手段で夫々のポート板（３０，３０）を、前記インペラ
（２０）の両端面が夫々対面するポート板（３０，３
０）の内面に摺動自在に回転可とする一定位置で、相対
面する端面部材（１１，１２）に固定すると共に、ポー
ト板（３０，３０）と端面部材（１１，１２）との間に
マニホールド（３２）を形成し、該マニホールド（３
２）を端面部材（１１，１２）に設けた入口部（３３）
と出口部に連通するようにしたことを特徴とする水封型
真空ポンプ。
【請求項９】特許請求の範囲第８項に記載のポンプにし
て、短軸シャフト（５０）とスタブシャフト（５５）の
間にインペラシャフト（２１）を介挿して、短軸シャフ
ト（５０）の外側からスタブシャフト（５５）へ軸方向
に貫通して設けたスタッドで、短軸シャフト（５０）を
スタブシャフト（５５）に一体的に固定してなるポン
プ。
【請求項１０】特許請求の範囲第８項に記載のポンプに
して、ブレード（２２）を備えるインペラ（２０）の中
心部に貫通孔を設けると共に、該貫通孔の内側に環状部
（４１）を突設し、該環状部（４１）の先端にインペラ
のシャフト（２１）を一体的に設けてなるポンプ。