JPH0717829Y2 - 水封式真空ポンプの気密保持機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、水封式真空ポンプに
関するもので、更に詳細にはポンプ室内への外気の進入
を阻止する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４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および排気側ポート
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。
前記吸気側ポートプレート２４と排気側ポートプレート
２５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３１を設けている。又、ポンプ室２７への
封水の供給は給水口２８より行う。

【０００４】ところで、水封式真空ポンプを使用する脱
酸素装置２０５等では、より高い真空度を得るために、
前記水封式真空ポンプを図５に示すように、二段又は多
段に直列に連結配置して運転する場合がある。これは後
段側の水封式真空ポンプ２０２の排気流路２０３を、前
段側の水封式真空ポンプ２０１の吸気口２０４に連通し
たものである。

【０００５】従来の水封式真空ポンプでは、図４に示す
ように、ポンプ室２７よりの排気圧をメカニカルシール
ボックス２９内に流入して大気圧とし、メカニカルシー
ル３０の摺動部よりの外気の進入を阻止してきたが、上
記のように、高真空を得るために水封式真空ポンプを２
段又は多段に直列に連結すると、後段側の排気は前段側
の吸気口に連通するため、メカニカルシールボックス２
９内は負圧となり、メカニカルシール３０の摺動部より
外気を吸引するため、ポンプ性能にバラツキが発生し所
期の高真空度が得られなくなる。

【０００６】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。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】この考案は、前記の問
題点に鑑み、メカニカルシールボックス内へ直接封水を
供給し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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この考案は、前記課題を
解決するためになされたものであって、吸気側ケーシン
グと排気側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、前記ポンプ室内への外気の進入を阻止すべ
く、前記吸気側ケーシングのメカニカルシールボックス
とインペラとの間に、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。

【０００９】

【作用】この考案によれば、封水を給水口よりメカニカ
ルシールボックス内へ送入して、マウスリングの内径部
と回転軸の外径部との隙間より、ポンプ室内へ流通させ
る。このとき、マウスリングと回転軸の隙間において圧
力損失が起るので、メカニカルシールボックス内は正圧
となり外気の進入を阻止することができる。

【００１０】

【実施例】以下、この考案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。

【００１１】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５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、吸気側ケーシング
１と排気側ケーシング２により構成されており、このポ
ンプ部Ｐはボルト６により軸受部５に対して連結されて
いる。

【００１２】前記吸気側ケーシング１と排気側ケーシン
グ２との間にポンプ室３が形成されており、このポンプ
室３内にはインペラ４が回転自在に設けられている。こ
のインペラ４は回転軸７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５に
は、回転軸７を回転自在に支持する軸受けと駆動モータ
（図示省略）を配置している。

【００１３】前記吸気側ケーシング１は、図１及び図２
に示すように、中心にメカニカルシール８を収納する孔
１ａを有していて、斜上方には吸気口１ｂを設け、その
吸気口１ｂと連通する流路１ｃを介して吸気ポート１ｄ
を形成してあり、この吸気ポート１ｄは、前記ポンプ室
３に連通している。又、上方には給水口１ｅを設け、流
路１ｆを介してポンプ室３に封水を供給するようにして
いる。

【００１４】この考案に係るマウスリング９は、図１に
示すように、前記吸気側ケーシング１のメカニカルシー
ルボックス１ｇ内に嵌入し、穴用Ｃ型止め輪１０により
固定してある。又、マウスリング９の内径は前記回転軸
７の外径部７ａと若干の隙間１１を有する寸法に形成し
てある。

【００１５】前記排気側ケーシング２は、図１及び図３
に示すように、斜上方に排気口２ａを設け、その排気口
２ａに連通する流路２ｂを介して排気ポート２ｃを形成
してあり、この排気ポート２ｃはポンプ室３に連通して
いる。図中１２は、ドレン抜きのためのプラグである。

【００１６】次に、この水封式真空ポンプの作動及び作
用を説明する。給水口１ｅから水を供給し、図示しない
モータにより回転軸７を回転してインペラ４を回転する
と、ポンプ室３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４の中心はポンプ
室３の内周壁の中心に対して偏心しているので、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からの空気は流路１ｃを通過し吸気ポート１ｄからポ
ンプ室３内に吸い込まれる。ポンプ室３内から排出され
る空気は、排気側ケーシング２の内面に形成した排気ポ
ート２ｃから流路２ｂを通過し排気口２ａを介して外部
に排出されることになる。

【００１８】この考案に係るマウスリング９の作用を説
明すると、封水が給水口１ｅよりメカニカルシールボッ
クス１ｇ内へ流入し、マウスリング９の内径部と回転軸
７の外径部７ａとの間に形成した隙間１１よりポンプ室
３へ流通するとき、この隙間１１を流通する封水には圧
力損失が起こるので、前記メカニカルシールボックス１
ｇ内は正圧の状態となる。したがって、メカニカルシー
ル８の摺動部より外気の進入を阻止することができる。

【００１９】この考案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、図６に示すように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、
従来の２段水封式真空ポンプは、図７に示すように、１
段側ポンプ部１０１と２段側ポンプ１０２の間に連通プ
レート１０４を介在し、その連通プレート１０４により
仕切られた１段側ポンプ室１０５内に１段側インペラ１
０６を、又２段側ポンプ室１０７内には２段側インペラ
１０８を同一回転状にそれぞれ配設し、１段側ポンプ部
１０１の排気口と２段側ポンプ部１０２の吸気口を、前
記連通プレート１０４を介して連通している。前記２段
水封式真空ポンプへの給水は、図７に示す給水口１０９
より１段側ポンプ室１０６及び２段側ポンプ室１０７内
へ矢印に示すように給水する。

【００２０】前記従来の２段水封式真空ポンプは、前述
の単段水封式真空ポンプと同様に２段直列式脱酸素装置
に使用するときは、メカニカルシールボックス内が負圧
となる。そこで、この考案を実施した２段水封式真空ポ
ンプでは、図６に示すように、吸気側ケーシング３２と
排気側ケーシング３３との間に中間ケーシング３４を介
在し、１段側ポンプ室３５と２段側ポンプ室３６を形成
した構成としている。前記吸気側ケーシング３２は、図
６に示すように、中心にメカニカルシール３７を収納す
る孔を有していて、斜上方には吸気口３２ａを設け、そ
の吸気口３２ａと連通する流路３２ｂを介して１段側吸
気ポート３２ｃを形成してあり、この吸気ポート３２ｃ
は、前記１段側ポンプ室３５に連通している。又、上方
には給水口３２ｄを設け、流路３２ｅ及びメカニカルシ
ールボックス３２ｆを介して各ポンプ室３５、３６に封
水を送水するようにしている。この考案に係るマウスリ
ング３８は、図６に示すように、前記吸気側ケーシング
３２のメカニカルシールボックス３２ｆ内に嵌入し、穴
用Ｃ形止め輪により固定してある。又、内径は、前記回
転軸３９の外径部と若干の隙間を有する寸法に形成して
ある。又、他の構成は従来の２段水封式真空ポンプと同
様であるので説明を省略する。

【００２１】この考案に係るマウスリング３８の作用を
説明すると、封水を給水口３２ｄよりメカニカルシール
ボックス３２ｆ内へ送入し、マウスリング３８の内径部
と回転軸３９の外形部の間に形成した隙間よりポンプ室
へ流通するとき、この隙間を流通する封水には圧力損失
が起こるので、前記メカニカルシールボックス３２ｆ内
は正圧の状態となる。したがって、メカニカルシール３
７の慴動部より外気の進入を阻止することができる。

【００２２】

【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。即ち、封水が給水口よりメカニカ
ルシールボックス内へ流入し、マウスリングの内径部と
回転軸の外径部との間に形成した隙間よりポンプ室へ流
通するとき、この封水に圧力損失がでるためメカニカル
シールボックス及び給水口よりの流路は満水の状態とな
って加圧され、メカニカルシールの摺動部より外気の進
入を阻止し、ポンプ性能を安定することができる。

【００２３】溶存酸素濃度の少ない脱気水を得るための
２段直列式脱酸素装置に上記ポンプを使用すれば、より
高い真空度により、より高い脱気水を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案を適用した水封式真空ポンプの断面図
である。

【図２】図１の吸気側ケーシングの正面図である。

【図３】図１の排気側ケーシングの正面図である。

【図４】従来の水封式真空ポンプの断面図である。

【図５】２段直列式脱酸素装置の系統図である。

【図６】この考案を適用した２段水封式真空ポンプの断
面図である。

【図７】従来の２段水封式真空ポンプの断面図である。

【付号の説明】

１ 吸気側ケーシング １ｇ メカニカルシールボックス ２ 排気側ケーシング ３ ポンプ室 ４ インペラ ７ 回転軸 ９ マウスリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気側ケーシング１と排気側ケーシング
   ２との間にポンプ室３を形成し、このポンプ室３にイン
   ペラ４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３内への外気の進入を阻止すべく、前記吸気
   側ケーシング１のメカニカルシールボックス１ｇとイン
   ペラ４との間に、回転軸７を介してマウスリング９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。