JPH07151084A - 液体リングガスポンプ - Google Patents

液体リングガスポンプ

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JPH07151084A
JPH07151084A JP6217069A JP21706994A JPH07151084A JP H07151084 A JPH07151084 A JP H07151084A JP 6217069 A JP6217069 A JP 6217069A JP 21706994 A JP21706994 A JP 21706994A JP H07151084 A JPH07151084 A JP H07151084A
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ring gas
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 品質を損なうことなく、経済的に製造できる
液体リングガスポンプを提供する。 【構成】 吸引および送出接続部は、駆動装置に接続さ
れるべき接続ケーシング（３）上に配置されている。接
続ケーシングの駆動装置から離れている側には、プレー
トカム（４）と作動室ケーシング（５）とが作動室ケー
シング内で回転する羽根車（１４）と共に配置されてい
る。上記羽根車はその開放端面上でプレートカムと、そ
の主として閉じた端面（１９）上で作動室ケーシング
（５）の端壁（７）と封止式に協働している。作動室ケ
ーシングは深絞り成形されたシートメタルの形状をして
おり、中間接続部を全く有していない。接続ケーシング
またはプレートカムへ接続するために、作動室ケーシン
グは半径方向の接続フランジ（６）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の前提部分に
よる液体リングガスポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】この
種の公知のポンプ(Ｈick Ｈargreaves leaflet：「Ｃ
ＨＲシリーズ液体リングポンプ」)において、ポンプ
は、駆動モータにフランジ式に取り付けられ、吸引およ
び送出接続部を形成する接続ケーシングと、この接続ケ
ーシングのフランジに接続するためのフランジを有する
鍋状の作動室ケーシングと、これら２つのケーシングの
間に配設されるプレートカムを備えている。ケーシング
の部分はすべて強固に寸法設定された鋳物である。これ
が液体リングガスポンプでは慣例となっているのは、そ
れらの効率が主として羽根車と作動室ケーシングの間の
わずかな隙間の維持に依存しており、この隙間がケーシ
ングの変形によって損なわれてはならないためである。
これはまた、他のタイプのポンプには長い間用いられて
きたより安価なシートメタル構造が、未だ一般に液体リ
ングガスポンプに採用されていない理由ともなってい
る。
【０００３】本発明の目的は、品質を損なうことなく、
液体リングガスポンプのより経済的な製造を達成するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によると、これは
請求項１の特徴と、好ましくは、従属項の特徴によって
達成される。これは、主に作動室ケーシングを接続部が
全くない鍋状の深絞り成形されたシートメタルの形状に
構成することによって達成される。
【０００５】
【作用】本発明の初期の時点では、比較的薄壁のシート
メタル部材は羽根車の隙間について精密な公差を保証す
ることができないという先入観を克服する必要があっ
た。高圧下の羽根セルから低圧下のセルへのオーバーフ
ローが効率の損失につながらないことを保証するため
に、羽根車の端面とこれに協働するケーシング部分との
間、つまり一方においてプレートカム、他方において作
動室ケーシングの端壁との間にこの精密な公差が不可欠
である。
【０００６】シートメタルを用いて作動室の底部を比較
的薄い壁構造にした場合、対応した鋳物を用いた場合よ
りも大きな変形が発生することが当然予想される。とこ
ろが、本発明により、このことが２つの理由で無視でき
るということが分かった。まず、羽根の間でプレートカ
ムに向かって開くセルを形成する羽根車は、プレートカ
ムから離れた側でエンドディスク又はハブの放射状の広
がりによって主として閉じられている。従って、この側
のオーバーフロー経路はプレートカムと協働する側より
長くなっている。その結果、より大きな隙間を許容する
ことができる。次に、プレートカムの方向内の軸方向ス
ラストは羽根車に作用するため、いかに増大した軸受の
隙間も羽根車とプレートカムとの間のギャップの臨界幅
を広げることはなく、せいぜいプレートカムから離れた
羽根車の端面と作動室ケーシングの底部との間の限界に
達していない隙間を広げるくらいである。中間接続部は
接続ケーシング内に配置され、作動室ケーシングが製造
過程の歪みによって、あるいは使用中に力の作用で歪め
られることのないよう保証する。これはまた、穴を空に
したり、作動液体を供給する場合にも当てはまる。
【０００７】サイドチャネルファンにおいて、羽根車を
収めたケーシングを部分的に深絞り成形されたシートメ
タル部品の形状(DE-B23 31 614)にすることが公知であ
るというのは事実であるが、本発明はこれで示唆され得
るものではない。なぜなら、その公知のポンプにおい
て、ケーシングは羽根車と共同して作動室を形成するこ
とはなく、したがって、羽根車と狭い隙間を形成する必
要はないからである。したがって、この分野に精通する
者がこれから知り得たことは、既に公知であったが、シ
ートメタル構造はケーシングのコストの減少をもたらす
ことができるということのみで、シートメタル構造を液
体リングガスポンプに適用した場合に遭遇する特別な困
難をいかに克服することができるかは分からなかった。
【０００８】上記作動室ケーシングは、接続ケーシング
に接続するための実質的に半径方向の接続フランジを有
利に備えており、上記フランジは作動室ケーシングの残
りの部分と一体になっている。これにより、製造過程に
おいてケーシングの円筒形の部分からフランジへの変わ
り目において、プレートカムの隣に円周方向のギャップ
を形成する丸みが生じるという問題が発生する。しか
し、一つのセルからより低い圧力にある一番近いセルへ
液体があふれ出すことによって引き起こされるオーバー
フロー損失を低レベルに保つために、羽根車の外縁がケ
ーシングの周縁に最も接近する、いわゆるケーシングの
頂点に、可能な最も短い間隔が努めて与えられる。シー
トメタルのケーシングにおける上記丸みにおいて形成さ
れるギャップは、付加的なオーバーフロー断面を形成す
る。これに対しては、この箇所における羽根車の外縁に
ギャップに貫通する突出部を形成することによって対処
できる。ところが、本発明により、もし上記ギャップの
大きさがある特定の断面領域を超えなければ、突出部を
形成する費用は不要であることが分かった。より正確に
表現すると、主に問題となるのは、羽根車の近くに位置
するギャップの領域で、さらに外側に位置するギャップ
の部分よりも大きな広さを有するギャップの領域であ
る。したがって、そのようなギャップの断面領域は、請
求項３および４において示されるように、ギャップの断
面領域に内接することができる内円の大きさより重要で
はない。この内円の直径は、作動室ケーシングの壁の厚
さの１．５倍、好ましくは、０．８５倍を超えるもので
あってはならない。通常の羽根車の直径（例えば、直径
１２５〜２１０ｍｍ、回転速度３０００ｍｉｎ-1）を有
するポンプの場合、概して言えば、内円の直径は羽根車
の直径の３．５％、好ましくは２．５％より大きくなっ
てはいけない。
【０００９】液体リングに入って液体よりも高い密度を
有するごみの粒子は、液体リング内に捕捉されてその外
周を旋回する。プレートカムに液体リングの外周上のご
み除去口を設けるのは公知であり、その除去口を通って
液体の一部が粒子と一緒に液体リングの外に出ることが
できる。ごみの粒子は、作動室ケーシングの丸みとプレ
ートカムの間のギャップに優先的にたまる。したがっ
て、ごみ除去口をこのギャップに、換言すれば少なくと
もこのギャップに隣接して、しかし好ましくは、作動室
ケーシングの円筒形の部分の内径の完全又は部分的に半
径方向外側に配設するのが得策である。
【００１０】本発明の関係で作動室ケーシングの深絞り
成形に言及する場合、互いに軸方向に相対移動する剛性
成形工作機械による変形を主に意味しているが、その表
現は、またその他にも、例えば、へら絞り加工、弯曲成
形や高速成形などの関連の成形技術も含んでいる。
【００１１】作動室ケーシングの薄壁構造について言及
する場合、これは、１２５〜２１０ｍｍの羽根車の直径
に対して３〜８ｍｍ、好ましくは４〜６ｍｍの大きさの
程度を意味している。より大きなポンプには、相応じて
より大きい厚さが用いられる。
【００１２】
【実施例】以下、有利な模範的な実施例を示す図面を参
照しながら、本発明をより詳細に説明する。
【００１３】図面において、接続ケーシング３は、フラ
ンジ２によってモータ１(あるいは軸受支持部材、キャ
ンドドライブ等)に接続され、ポンプの吸引および送出
チャンバとさらに外部へ通じる吸引および送出接続部を
備えている。続いて、吸引および送出開口(図示せず)を
備えるプレートカム４が設けられ、これに隣接して、接
続フランジ６とケーシングの壁７を有する作動室ケーシ
ング５が駆動装置から離れて設けられている。上記接続
フランジ６は、プレートカム４を介してねじ１７によっ
て接続ケーシング３に接続されている。プレートカム４
は、付加ねじ８によって接続ケーシング３に固定されて
いる。接続ケーシング３に関するフランジ６のセンタリ
ングとプレートカム４のセンタリングは、両方共、ねじ
１７の２つについて、フランジ６とプレートカム４の両
方の穴に対して適当な精密な公差を与えることによって
行うことができる。
【００１４】羽根車１３は羽根１４を備えて、作動室ケ
ーシング５内で回転する。上記羽根車はシャフト端１５
上に取り付けられ、モータから離れたプレートカム４と
ケーシングの壁７に対して予定の隙間を維持するために
ねじ１６により縦方向に調整され得る。上記シャフト
は、ポンプにより近接したモータ１の軸受１８に縦方向
に堅く取り付けられている。ポンプから離れているモー
タ１の上記軸受は固定軸受の形式にするのは賢明ではな
い。なぜなら、さもなければ、モータシャフトの熱膨張
が羽根車の位置に影響を及ぼすかもしれないからであ
る。
【００１５】表面密封装置は、そのばねが羽根車１３上
に支持されて、接続ケーシング３内に配置されている。
【００１６】プレートカム４の制御開口を通して容易に
羽根セルを詰め込んだり、取り出したりするために、羽
根車のハブの直径はプレートカム４の方向に減少する一
方、ハブの直径は駆動装置から離れる側の方向には増加
し、最終的にはエンドディスク１９にまで広がる。この
エンドディスクは平坦なケーシングの壁７とわずかな隙
間で協働する。ケーシングの壁とフランジ６の接続面と
は、（必ずしも必要ではないが）対向するように配置し
てもよい。しかし、作動室内の異なる圧力の下ではエン
ドディスクは少々変形されるため、この場所において隙
間の変化と恐らくは隙間の増加が生じるであろうと考え
られる。羽根車に作用する軸方向のスラストは、軸受１
８によって得られた隙間内で同様に作用する。それにも
かかわらず、羽根車の他方の端面上における対応する損
失と比較した結果、羽根車とケーシングの壁７の間にオ
ーバーフロー損失が生じるとは考える必要はない。なぜ
なら、オーバーフロー経路が羽根車のディスク１９のた
めにさらに長くなるからである。
【００１７】作動室ケーシング５の製造に用いられる深
絞り成形法により、ケーシングの縁が９および１１にお
いて円くなるという結果が生じる。これは、外側の羽根
の角１０に対応する丸みあるいはベベルを与えることに
よって考慮することができる。ところが、ケーシングの
壁７の面においては、ケーシングの角の丸み９を羽根車
の直径によって必要とされるだけ引っ込めておくような
構造にするのが望ましい。
【００１８】プレートカム側のケーシングの丸み１１が
不適当なほど大きなオーバーフロー断面を形成するのを
防ぐのに、１２で示すように羽根車の羽根がこの部分に
おいて半径方向の突出部を有していてもよい。しかし、
もしこの丸み１１の半径２０を十分小さくすれば、効率
をほとんど損なうことなく、この突出部をなしで済ませ
られ、したがって、丸み１１と、プレートカム４と、ケ
ーシング５の円筒部分を延長したもので羽根１４の外縁
に平行な（つまり、軸に対してほぼ平行な）ライン２２
との間のギャップ２１の領域が十分小さくなるというこ
とが知られている。軸により近接しているのはここでは
明らかにこの領域の部分なので、この領域に内接した内
円２３の大きさが測定に用いられ、その直径は先に示し
た値を越えるものであってはならない。
【００１９】作動室ケーシング５のシートメタルの元の
厚さは、羽根車の直径が１２５ｍｍの場合、好ましくは
およそ４ｍｍになり、羽根車の直径が２１０ｍｍの場
合、好ましくはおよそ６ｍｍになる。
【００２０】ギャップ２１の近くに接続ケーシングの特
別なチャンバ２５に通じる穴２４がプレートカム４に配
設されている。穴２４は、少なくともライン２２に隣接
するように、より好ましくは、図２に示すようにこのラ
インの少なくとも部分的に半径方向外側に位置するよう
に配設されている。ギャップ２１にたまるごみの粒子
は、一部の液体と一緒に作動室から上記穴２４を通って
チャンバ２５へと移動することができる。そのごみの粒
子と一部の液体をそこに滞積させることが可能で、ま
た、そこから時々除去することもできる。
【００２１】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明によ
れば、品質を損なうことなく、液体リングガスポンプの
より経済的な製造を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ポンプの縦断面図である。
【図２】 作動室ケーシングの円筒形の部分から作動室
ケーシングのフランジへの変わり目の領域の拡大縦断面
図である。
【符号の説明】
３ 接続ケーシング ４ プレートカム ５ 作動室ケーシング ７ ケーシングの壁 １３ 羽根車 １４ 羽根

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動装置にフランジ式に取り付けられ得
    る一段式リングガスポンプであって、吸引および送出接
    続部を形成する接続ケーシング（３）と、上記接続ケー
    シング（３）に隣接するプレートカム（４）と、作動室
    ケーシング（５）と、上記作動室ケーシングに突き出る
    ように取り付けられ、その開放端面において上記プレー
    トカム（４）に、かつその主として閉じた端面（１９）
    において上記作動室ケーシング（５）の端壁（７）と封
    止式に協働する回転羽根車（１４）とを有し、上記作動
    室ケーシング（５）は駆動装置（１）から離れて形成さ
    れている一段式液体リングガスポンプにおいて、 上記作動室のケーシング（５）は、深絞り成形されたシ
    ートメタル部品の形状をなし、 すべての中間接続部は接続ケーシング（３）上に配置さ
    れていることを特徴とする駆動装置に保持することがで
    きる一段式液体リングガスポンプ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の液体リングガスポンプ
    において、 上記作動室ケーシング（５）は実質的に半径方向の接続
    フランジ（６）を有していることを特徴としている。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の液体リングガスポンプ
    において、 上記作動室ケーシング（５）の実質的に円筒形の部分か
    ら接続フランジ（６）への内部の変わり目（１１）は丸
    く形成されており、 上記丸み（１１）と、プレートカム（４）と、羽根車の
    縁に平行な、作動室の境界を延長したライン（２２）と
    の間の縦断面スパンドレル領域（２１）に内接すること
    ができる内円（２３）の直径が作動室ケーシングの壁の
    厚さの１．５倍より大きくならないことを特徴としてい
    る。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の液体リングガスポンプ
    において、 上記内円（２３）の直径が上記に代わるものとして羽根
    車の直径の３．５倍より大きくならないことを特徴とし
    ている。
  5. 【請求項５】 請求項１及至４のうちいずれか１つに記
    載の液体リングガスポンプにおいて、 ごみ除去口（２４）は、少なくともプレートカム（４）
    と円筒形の部分からフランジ（６）への変わり目におけ
    る丸み（１１）との間のギャップ（２１）に隣接し、か
    つ、好ましくは作動室ケーシングの円筒形の部分の内径
    の完全または部分的に半径方向外側に位置するようにプ
    レートカム（４）に配設されていることを特徴としてい
    る。
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