JPH0717986U - 渦流ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 渦流ポンプの改良であり、真空ポンプとして
使用することのできる渦流ポンプにおいて、注入する液
体の流量が少なくて済むようにする改良である。 【構成】 第１の羽根車７が回転可能に収納される第１
の羽根嵌合溝１と、第２の羽根車１７が回転可能に収納
される第２の羽根嵌合溝１１と、第１の羽根嵌合溝１の
外周に設置され、一端が吸込口４に連通する円弧状の第
１の作動通路３と、第２の羽根嵌合溝１１の外周に設置
され、他端が吐出口１５に連通する円弧状の第２の作動
通路１３と、第１の作動通路３の他端５と第２の作動通
路１３の一端１４とを接続する導通路２０と、第２の作
動通路１３の一端１４に連通し、液体が吸い込まれる第
１の液体吸込口２１とを有する第１のケーシング２２
と、外周部に第１の小羽根８を有する第１の羽根車７
と、外周部に第２の小羽根１８を有する第２の羽根車１
７とを有する渦流ポンプである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、渦流ポンプの改良に関する。特に、真空ポンプとして使用すること のできる渦流ポンプにおいて注入する液体の流量が少なくて済むようにするとと もに、到達真空度をより高真空にできる改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば真空形成（脱ガス）機能を有する渦流ポンプとしては、特開平２ −２９４５９３号公報に示すように、作動通路の入口部に連通する気体吸込口を 設置し、吸込口から液体を吸い込ませると、気体吸込口においては負圧となり、 作動通路に液体と気体とが吸い込まれることとなり、この渦流ポンプは能率よく 空気を吸い込むことのできる真空ポンプとして機能する。また、特開平３−２１ ００９７号公報に示す渦流ポンプは、羽根車が収容されている羽根嵌合溝の中央 の空洞部に連通する液体吸込口を設置し、この液体吸込口より液体を注入すると 、この液体は空洞部から羽根嵌合溝を経由して作動通路へと流れ、作動通路を水 封する。羽根車を高速に回転させると吸込口は負圧となり、気体を吸い込み、こ の渦流ポンプも真空ポンプとして機能する。さらに、作動通路の途中に液体吸込 口を設置した渦流ポンプもある。この渦流ポンプは、羽根車を高速に回転させな がらこの液体吸込口より液体を注入すると、この液体は先ず作動通路の吐出口側 の作動通路を水封し、吸込口を負圧とさせ、気体を吸い込む。この渦流ポンプも 真空ポンプとして機能する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、これら従来技術に係る渦流ポンプはいづれも、作動通路を水封して 羽根車を回転させて、気体の吸込口を負圧としている。このため、真空ポンプと して作動させるために、大量の液体を消費する。

【０００４】 本考案の目的は、この欠点を改善することにあり、消費する液体の流量が少な くて済む渦流ポンプを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の課題は、下記のいづれによっても達成される。

【０００６】 第１の手段は、第１の羽根車（７）が回転可能に収納される第１の羽根嵌合溝 （１）と、第２の羽根車（１７）が回転可能に収納される第２の羽根嵌合溝（１ １）と、前記の第１の羽根嵌合溝（１）の外周に設置され、一端が吸込口（４） に連通する円弧状の第１の作動通路（３）と、前記の第２の羽根嵌合溝（１１） の外周に設置され、他端が吐出口（１５）に連通する円弧状の第２の作動通路（ １３）と、前記の第１の作動通路（３）の他端（５）と前記の第２の作動通路（ １３）の一端（１４）とを接続する導通路（２０）と、前記の第２の作動通路（ １３）の一端（１４）に連通し、液体が吸い込まれる第１の液体吸込口（２１） とを有する第１のケーシング（２２）と、外周部に第１の小羽根（８）を有する 前記の第１の羽根車（７）と、外周部に第２の小羽根（１８）を有する前記の第 ２の羽根車（１７）とを有する渦流ポンプである。

【０００７】 第２の手段は、第１の羽根車（７）が回転可能に収納される第１の羽根嵌合溝 （１）と、第２の羽根車（１７）が回転可能に収納される第２の羽根嵌合溝（１ １）と、前記の第１の羽根嵌合溝（１）の外周に設置され、一端が吸込口（４） に連通する円弧状の第１の作動通路（３）と、前記の第２の羽根嵌合溝（１１） の外周に設置され、他端が吐出口（１５）に連通する円弧状の第２の作動通路（ １３）と、前記の第１の作動通路（３）の他端（５）と前記の第２の作動通路（ １３）の一端（１４）とを接続する導通路（２０）と、前記の第２の羽根嵌合溝 （１１）の中央空洞部（１２）に連通し、液体が吸い込まれる第２の液体吸込口 （２３）とを有する第２のケーシング（２４）と、外周部に第１の小羽根（８） を有する前記の第１の羽根車（７）と、外周部に第２の小羽根（１８）を有する 前記の第２の羽根車（１７）とを有する渦流ポンプである。

【０００８】 第３の手段は、第１の羽根車（７）が回転可能に収納される第１の羽根嵌合溝 （１）と、第２の羽根車（１７）が回転可能に収納される第２の羽根嵌合溝（１ １）と、前記の第１の羽根嵌合溝（１）の外周に設置され、一端が吸込口（４） に連通する円弧状の第１の作動通路（３）と、前記の第２の羽根嵌合溝（１１） の外周に設置され、他端が吐出口（１５）に連通する円弧状の第２の作動通路（ １３）と、前記の第１の作動通路（３）の他端（５）と前記の第２の作動通路（ １３）の一端（１４）とを接続する導通路（２０）と、前記の第２の作動通路（ １３）に連通し、液体が吸い込まれる第３の液体吸込口（２５）とを有する第３ のケーシング（２６）と、外周部に第１の小羽根（８）を有する前記の第１の羽 根車（７）と、外周部に第２の小羽根（１８）を有する前記の第２の羽根車（１ ７）とを有する渦流ポンプである。

【０００９】

【作用】

従来技術に係る渦流ポンプを真空ポンプとして使用するとき液体を消費するが 、普通、この液体の流量は、気体の吸込口の圧力をパラメータとして、真空にす るために吸い込まれる気体の流量に対比して論じられる。そして、気体の流量は 吸込口圧力における流量で表現される。一般に、気体の吸込口の真空度が上昇す るに伴い吸い込まれる気体の流量は減少し、液体の流量は増大するので、気体の 流量に対する液体の流量も増大する。

【００１０】 本考案に係る渦流ポンプはいづれも、従来技術に係る渦流式真空ポンプの前段 に渦流ポンプを設置し、２台の渦流ポンプを縦続接続している。前段に設置させ た渦流ポンプの第１の作動通路３で高速回転する第１の羽根車７の第１の小羽根 ８によって圧縮された気体が後段の従来技術に係る渦流式真空ポンプによって吸 い込まれる。このため、前段の渦流ポンプが気体を圧縮する分だけ前段の渦流ポ ンプの吸込口４の真空度は後段の渦流ポンプの第２の作動通路１３の一端１４の 真空度より向上する。

【００１１】 図７参照 図７は従来技術に係る渦流ポンプの特性と本考案に係る渦流ポンプの特性とを 対比した図である。図において、横軸は気体の吸込口の圧力であり、右の方が圧 力が高く左の方が真空度が高くなっている。Ｐ１は本考案に係る渦流ポンプの前 段の吸込口４の圧力であり、Ｐ２は前段の第１の作動通路３の他端５すなわち後 段の第２の作動通路１３の一端１４の圧力である。点Ａ１と点Ａ２とは、圧力が Ｐ１とＰ２とにおける従来技術に係る渦流ポンプの気体の吸込状態吸込流量に対 する液体の流量を示している。なお、気体の吸込状態吸込流量とは吸い込んでい る圧力における流量で、大気圧における流量ではない。

【００１２】 本考案に係る渦流ポンプにおいては、前段の渦流ポンプの吸込口４の気体吸込 状態吸込流量は後段の渦流ポンプの第２の作動通路１３の一端１４の気体吸込状 態吸込流量に比較して真空度が向上した分だけ増大する。一方、後段の渦流ポン プにおいて消費される液体の流量は、後段の渦流ポンプの第２の作動通路１３の 一端１４の真空度で定まる流量しか流れないから、本考案に係る渦流ポンプの気 体の吸込状態吸込流量に対する液体の流量は、点Ａ２における値よりも減少し、 点Ｂ１に示す値になる。すなわち、従来技術に係る渦流ポンプ１段と比較すると 、点Ａ１における値／点Ｂ１における値と大幅に向上する。

【００１３】

【実施例】

以下、図面を参照して、本考案に係る渦流ポンプについてさらに詳細に説明す る。

【００１４】 第１実施例（請求項１に対応） 図１・図２参照 図１は本考案の第１実施例に係る渦流ポンプの断面図であり、（ａ）は前段の 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、（ｂ）は後段の渦流 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（ａ）の前段 の渦流ポンプのＸ1 −Ｏ1 −Ｙ1 断面と図１（ｂ）の後段の渦流ポンプのＺ1 − Ｏ1 −Ｙ1 断面とを合成した断面図である。ここで、図１（ａ）のＯ1 −Ｙ1 断 面と図１（ｂ）のＯ1 −Ｙ1 断面とは同一面である。図において、２２は第１の ケーシングであり、１は第１のケーシング２２に設けられた第１の羽根嵌合溝で あり、２は第１の羽根嵌合溝１の中央空洞部である。７は第１の羽根車であり、 第１の羽根車７の外周に沿って第１の小羽根８を有している。第１の羽根車７は 第１の羽根嵌合溝２に回転自由になるよう配設されている。３は第１の作動通路 であり、第１の羽根嵌合溝２の外周の、第１の羽根車７の第１の小羽根８に対応 する部分に円弧状に設けられている。第１の作動通路３の一端は吸込口４に連通 し、吸込口４と第１の作動通路３の他端５との間は第１の隔壁６により隔離され ている。

【００１５】 これら第１の羽根嵌合溝１と第１の作動通路３と吸込口４と第１の作動通路３ の他端５と第１の隔壁６と第１の羽根車７とにより前段の渦流ポンプを構成して いる。

【００１６】 また、１１は第１のケーシング２２に設けられた第２の羽根嵌合溝であり、１ ２は第２の羽根嵌合溝１１の中央空洞部である。１７は第２の羽根車であり、第 ２の羽根車１７の外周に沿って第２の小羽根１８を有している。第２の羽根車１ ７は第２の羽根嵌合溝１１に回転自由になるよう配設されている。１３は第２の 作動通路であり、第２の羽根嵌合溝１１の外周の、第２の羽根車１７の第２の小 羽根１８に対応する部分に円弧状に設けられている。第２の作動通路１３の他端 は吐出口１５に連通し、吐出口１５と第２の作動通路１３の一端１４との間は第 ２の隔壁１６により隔離されている。

【００１７】 ２１は第２の作動通路１３の一端１４に連通する液体を吸い込む第１の液体吸 込口である。

【００１８】 これら第２の羽根嵌合溝１１と第２の作動通路１３と第２の作動通路１３の一 端１４と吐出口１５と第２の隔壁１６と第２の羽根車１７と第１の液体吸込口２ １とにより後段の渦流ポンプを構成している。

【００１９】 ２０は第１の作動通路３の他端５と第２の作動通路１３の一端１４とを接続す る導通路であり、この導通路２０により、前段の渦流ポンプと後段の渦流ポンプ とを縦続接続している。

【００２０】 ９は第１の羽根車７と第２の羽根車１７とを駆動する駆動軸であり、第１のケ ーシング２２の外部にある図示していない駆動源により矢印Ａの方向に回転され る。１０は駆動軸９を回転自由に支承する軸受け部と注液空間８との間にあるシ ール部材である。１９は第２の羽根車１７に設けられている開口である。

【００２１】 この第１実施例に係る渦流ポンプを真空ポンプとして使用するときは、この渦 流ポンプの吸込口４を真空を必要とする部屋に導通し、吐出口１５を大気開放し て、第１の羽根車７と第２の羽根車１７とを矢印Ａの方向に回転させながら、第 １の液体吸込口２１より、液体を吸い込ませると、後段の渦流ポンプの第２の作 動通路１３は液体で水封され真空ポンプとして動作する。そして、真空を必要と する部屋に充満していた気体は吸込口４から取り込まれ、前段の渦流ポンプによ り圧縮されて、後段の渦流ポンプに送り込まれ、後段の渦流ポンプにより第１の 液体吸込口２１より吸い込まれた液体と第２の作動通路１３内で、混合され、攪 拌されながら吐出口１５に到達し、液体とともに吐き出されることになる。この ようにして、吸込口４に導通している部屋では、充満していた気体等からなる流 体を吸い取られて真空になる。図において、白抜き矢印は気体の流れる方向を示 し、黒矢印は液体の流れる方向を示す。

【００２２】 第２実施例（請求項２に対応） 図３・図４参照 図３は本考案の第２実施例に係る渦流ポンプの断面図であり、（ａ）は前段の 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、（ｂ）は後段の渦流 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４は図３（ａ）の前段 の渦流ポンプのＸ2 −Ｏ2 −Ｙ2 断面と図３（ｂ）の後段の渦流ポンプのＺ2 − Ｏ2 −Ｙ2 断面とを合成した断面図である。ここで、図３（ａ）のＯ2 −Ｙ2 断 面と図３（ｂ）のＯ2 −Ｙ2 断面とは同一面である。第２実施例に係る渦流ポン プは第１実施例に係る渦流ポンプと後段の渦流ポンプのみ異なっているので、異 なる点について説明する。２３は第２の羽根嵌合溝１１の中央空洞部１２に連通 し、液体が吸い込まれる第２実施例の液体吸込口または注液口である。２４は第 ２のケーシングであり、第１のケーシング２２が第１実施例に係る渦流ポンプの 各構成要素を有しているのと同様に、第２実施例に係る渦流ポンプの各構成要素 を有している。

【００２３】 第２実施例に係る渦流ポンプの後段の渦流ポンプは、第２の羽根嵌合溝１１と 第２の作動通路１３と第２の作動通路１３の一端１４と吐出口１５と第２の隔壁 １６と第２の羽根車１７と第２の液体吸込口２３との構成要素により構成されて いる。

【００２４】 この第２実施例に係る渦流ポンプも第２の液体吸込口２３より液体を吸い込ま せて駆動させると、第２の羽根嵌合溝１１の中央空洞部１２を経由して矢印の方 向に流れ、第２の作動通路１３を水封し、真空ポンプとして使用することができ る。第１実施例に比し、後段の渦流ポンプの気体流量に対する液体流量の性能が 優れているので、全体としての性能が優れている。

【００２５】 第３実施例（請求項３に対応） 図５・図６参照 図５は本考案の第３実施例に係る渦流ポンプの断面図であり、（ａ）は前段の 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、（ｂ）は後段の渦流 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６は図５（ａ）の前段 の渦流ポンプのＸ3 −Ｏ3 −Ｙ3 断面と図５（ｂ）の後段の渦流ポンプのＺ3 − Ｏ3 −Ｙ3 断面とを合成した断面図である。ここで、図５（ａ）のＯ3 −Ｙ3 断 面と図５（ｂ）のＯ3 −Ｙ3 断面とは同一面である。第３実施例に係る渦流ポン プは第１実施例に係る渦流ポンプと後段の渦流ポンプのみ異なっているので、異 なる点について説明する。２５は第２の作動通路１３に連通し、液体が吸い込ま れる第３の液体吸込口である。２６は第３のケーシングであり、第１のケーシン グ２２が第１実施例に係る渦流ポンプの各構成要素を有しているのと同様に、第 ３実施例に係る渦流ポンプの各構成要素を有している。

【００２６】 第３実施例に係る渦流ポンプの後段の渦流ポンプは、第２の羽根嵌合溝１１と 第２の作動通路１３と第２の作動通路１３の一端１４と吐出口１５と第２の隔壁 １６と第２の羽根車１７と第３の液体吸込口２５との構成要素により構成されて いる。

【００２７】 この第３実施例に係る渦流ポンプも第３の液体吸込口２５より液体を吸い込ま せて駆動させることにより真空ポンプとして使用することができる。第２実施例 に比し、後段の渦流ポンプの気体流量に対する液体流量の性能が優れているので 、全体としての性能が優れている。

【００２８】

【考案の効果】

以上説明したとおり、本考案に係る渦流ポンプはいづれも、従来技術に係る渦 流式真空ポンプの前段に渦流ポンプを設置し、２台の渦流ポンプを縦続接続して いる。前段に設置した渦流ポンプの作動通路において、高速回転する第１の羽根 車の第１の小羽根によって圧縮された気体が後段の従来技術に係る渦流式真空ポ ンプによって吸い込まれる。このため、前段の渦流ポンプが気体を圧縮する分だ け前段の渦流ポンプの吸込口の真空度は後段の渦流ポンプの第２の作動通路の一 端の真空度より向上する。

【００２９】 本考案に係る渦流ポンプにおいては、前段の渦流ポンプの吸込口の気体吸込状 態吸込流量は後段の渦流ポンプの第２の作動通路の一端の気体吸込状態吸込流量 に比較して真空度が向上した分だけ増大する。一方、後段の渦流ポンプにおいて 消費される液体の流量は、後段の渦流ポンプの第２の作動通路の一端の真空度で 定まる流量しか流れないから、本考案に係る渦流ポンプの気体の流量に対する液 体の流量は減少し、吸込口における真空度が同一の条件では、従来技術に係る渦 流ポンプ１段と比較すると、大幅に性能が向上する。

【００３０】 さらに、前段に渦流ポンプを縦続接続しているので、気体の吸込口の到達真空 度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係る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、（ａ）は前段の
渦流ポンプ、（ｂ）は後段の渦流ポンプを示す。

【図２】本考案の第１実施例に係る渦流ポンプを回転軸
に平行に切った断面図である。

【図３】本考案の第２実施例に係る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、（ａ）は前段の
渦流ポンプ、（ｂ）は後段の渦流ポンプを示す。

【図４】本考案の第２実施例に係る渦流ポンプを回転軸
に平行に切った断面図である。

【図５】本考案の第３実施例に係る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、（ａ）は前段の
渦流ポンプ、（ｂ）は後段の渦流ポンプを示す。

【図６】本考案の第３実施例に係る渦流ポンプを回転軸
に平行に切った断面図である。

【図７】従来技術に係る渦流ポンプの特性と本考案に係
る渦流ポンプの特性とを対比した図である。

【符号の説明】

１ 第１の羽根嵌合溝 ２ 第１の羽根嵌合溝の中央空洞部 ３ 第１の作動通路 ４ 吸込口 ５ 第１の作動通路の他端 ６ 第１の隔壁 ７ 第１の羽根車 ８ 第１の小羽根 ９ 駆動軸 １０ シール部材 １１ 第２の羽根嵌合溝 １２ 第２の羽根嵌合溝の中央空洞部 １３ 第２の作動通路 １４ 一端 １５ 吐出口 １６ 第２の隔壁 １７ 第２の羽根車 １８ 第２の小羽根 １９ 開口 ２０ 導通路 ２１ 第１の液体吸込口 ２２ 第１のケーシング ２３ 第２の液体吸込口 ２４ 第２のケーシング ２５ 第３の液体吸込口 ２６ 第３のケーシング

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の羽根車（７）が回転可能に収納さ
   れる第１の羽根嵌合溝（１）と、 第２の羽根車（１７）が回転可能に収納される第２の羽
   根嵌合溝（１１）と、 前記第１の羽根嵌合溝（１）の外周に設置され、一端が
   吸込口（４）に連通する円弧状の第１の作動通路（３）
   と、 前記第２の羽根嵌合溝（１１）の外周に設置され、他端
   が吐出口（１５）に連通する円弧状の第２の作動通路
   （１３）と、 前記第１の作動通路（３）の他端（５）と前記第２の作
   動通路（１３）の一端（１４）とを接続する導通路（２
   ０）と、 前記第２の作動通路（１３）の一端（１４）に連通し、
   液体が吸い込まれる第１の液体吸込口（２１）とを有す
   る第１のケーシング（２２）と、 外周部に第１の小羽根（８）を有する前記第１の羽根車
   （７）と、 外周部に第２の小羽根（１８）を有する前記第２の羽根
   車（１７）とを有することを特徴とする渦流ポンプ。
2. 【請求項２】 第１の羽根車（７）が回転可能に収納さ
   れる第１の羽根嵌合溝（１）と、 第２の羽根車（１７）が回転可能に収納される第２の羽
   根嵌合溝（１１）と、 前記第１の羽根嵌合溝（１）の外周に設置され、一端が
   吸込口（４）に連通する円弧状の第１の作動通路（３）
   と、 前記第２の羽根嵌合溝（１１）の外周に設置され、他端
   が吐出口（１５）に連通する円弧状の第２の作動通路
   （１３）と、 前記第１の作動通路（３）の他端（５）と前記第２の作
   動通路（１３）の一端（１４）とを接続する導通路（２
   ０）と、 前記第２の羽根嵌合溝（１１）の中央空洞部（１２）に
   連通し、液体が吸い込まれる第２の液体吸込口（２３）
   とを有する第２のケーシング（２４）と、 外周部に第１の小羽根（８）を有する前記第１の羽根車
   （７）と、 外周部に第２の小羽根（１８）を有する前記第２の羽根
   車（１７）とを有することを特徴とする渦流ポンプ。
3. 【請求項３】 第１の羽根車（７）が回転可能に収納さ
   れる第１の羽根嵌合溝（１）と、 第２の羽根車（１７）が回転可能に収納される第２の羽
   根嵌合溝（１１）と、 前記第１の羽根嵌合溝（１）の外周に設置され、一端が
   吸込口（４）に連通する円弧状の第１の作動通路（３）
   と、 前記第２の羽根嵌合溝（１１）の外周に設置され、他端
   が吐出口（１５）に連通する円弧状の第２の作動通路
   （１３）と、 前記第１の作動通路（３）の他端（５）と前記第２の作
   動通路（１３）の一端（１４）とを接続する導通路（２
   ０）と、 前記第２の作動通路（１３）に連通し、液体が吸い込ま
   れる第３の液体吸込口（２５）とを有する第３のケーシ
   ング（２６）と、 外周部に第１の小羽根（８）を有する前記第１の羽根車
   （７）と、 外周部に第２の小羽根（１８）を有する前記第２の羽根
   車（１７）とを有することを特徴とする渦流ポンプ。