JPH078866Y2

JPH078866Y2 - 水封式真空ポンプ

Info

Publication number: JPH078866Y2
Application number: JP1600888U
Authority: JP
Inventors: 教市真鍋; 秀夫山城
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1988-02-09
Filing date: 1988-02-09
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2003-02-09
Also published as: JPH01119893U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、水封式真空ポンプに関し、特に宇宙ステーシ
ョンのような無重力環境下での利用に効果的な水封式真
空ポンプに関する。

（従来の技術）従来の水封式真空ポンプ（以下、真空ポンプともいう）
では、真空ポンプから吐出される気体と水を分離するた
めの気液分離タンクと分離水を冷却後、該真空ポンプに
返送する返送用ポンプを別々に装備している。

（考案が解決しょうとする課題）このような従来の水封式真空ポンプは、装置全体が複雑
で大型化するため、特に宇宙ステーションのような設置
スペースや重量が制限された場所での利用には不向きで
あった。しかも、かかる宇宙ステーションのような無重
力環境においては、従来の重力作用による気液分離タン
クでは水分離が困難という問題があった。

そこで、本考案は、かかる従来装置の簡素化、小型化を
図り、特に無重力環境下での使用に最適な水封式真空ポ
ンプを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）そのため、本考案に係る水封式真空ポンプは、水封式真
空ポンプをピトーポンプと同一駆動軸で直結し、かつ該
真空ポンプの流体吐出口と該ピトーポンプの流体入口と
を接続したものであって、該ピトーポンプのケーシング
内には前記駆動軸に装着した回転ドラムを設け、該回転
ドラムの円周面に水溜め部と前記流体入口側の側面に流
体流入のための開口およびその対向側面に排気口とを形
成し、しかも該回転ドラム内には前記駆動軸に装着した
遠心水分離用のインペラを設けると共に、前記水溜め部
にピトー管の開口部を配置し、該ピトー管出口側を水冷
却器を介して前記真空ポンプの吸入口に接続したことを
特徴とするものである。

（作用）本考案は、以上のように構成したから、気体と分離水と
の混合流体が真空ポンプの吸入口から真空ポンプの中に
吸引され、該真空ポンプで圧縮された気体は、封水の一
部を含む流体となって吐出され、ピトーポンプ内の遠心
水分離用インペラによって外方にはじき飛ばされる。か
くて気体と水は分離せられ、気体は排気口より外部に放
出される一方、分離水は回転ドラムの遠心力により水溜
め部に保持される。そして、この分離水は、ピトー管を
通じ真空ポンプの吸入口に戻される。

（実施例）以下、本考案の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第１図は、本考案に係る水封式真空ポンプの断面図であ
る。

水封式真空ポンプ１自体は、従来公知のものである。す
なわち、円形のケーシング1aと羽根車２より本体を構成
し、羽根車２はケーシング1aと偏心した位置に取付けら
れている。ケーシング1a内に適当量の封水３を入れ、羽
根車２を回転させると、水は遠心力によってケーシング
1aと同心の円形状の水膜を形成しながら運動する。これ
により、水膜と隣接する羽根と羽根とによって密閉され
た空間が生じ、羽根車２が回転するに従ってこの空間は
容積変化し、吸入、圧縮、排気を連続的に行う。この作
用の過程で吸入気体は圧縮されて封水３の一部と共に吐
出口10より排出される。また、封水３としては、通常、
水を使用する場合が多いが、他の液体であっても良い。

本考案に係る水封式真空ポンプ１は、第１図に示す如
く、遠心水分離機能を有するピトーポンプ６と同一駆動
軸16で直結され、かつ、該真空ポンプ１の吐出口10とピ
トーポンプ６のケーシング6aに設けられた流体入口とが
接続されている。

上記ピトーポンプ６のケーシング6a内には、前記駆動軸
16に装着された回転ドラム７が設けられている。そして
この回転ドラム７の流体入口側側面には比較的大きな流
体受入れ用の開口Ｈが設けられ、これと対向位置の側壁
面7aに分離気体の排気口12が設けられている。また、回
転ドラム７の円周壁7b面には分離水を保持するための水
溜め部８が形成されている。

上記回転ドラム７内には、インペラ９が駆動軸16に装着
され、水と気体をその遠心力によりはじき飛ばして水を
分離するようになっている。

上記回転ドラム７の水溜め部８には、ピトー管13の開口
Ｐを有する先端部が配置されており、この開口Ｐを通し
て分離水が返送されるようになっている。そして、この
ピトー管13は水冷却器14を介して前記真空ポンプ１の吸
入管４に連結されている。

なお、前記駆動軸16は、電動機15によって回転するもの
である。17は、駆動軸16の軸受及びシール部である。

次に、上記水封式真空ポンプの作動について説明する。

いま、真空ポンプ１内の羽根車２、ピトーポンプ６内の
回転ドラム７及びインペラ９が、電動機15により駆動さ
れ回転している。すると、外部の気体が真空ポンプ１の
吸入管４先端の吸入口５から吸引され、途中で合流した
分離水とともに真空ポンプ１内に取り込まれ、分離水は
封水３として戻る一方、気体は圧縮され封水３の一部を
含む混合流体として吐出される。

上記流体はピトーポンプ６の中に入って回転するインペ
ラ９の遠心力により半径方向にはじき飛ばされる。かく
して、水と気体は分離せられ、気体は回転ドラム７の排
気口12を通ってピトーポンプ６のケーシング6aに設けら
れた排気口11より外部に排出される。

一方、分離水は回転ドラム７の水溜め部８に集まり、回
転ドラム７の遠心力により、あたかも回転ドラム７の円
周壁7bに固着したような状態に保持される。これによ
り、無重力環境でも分離水を飛散させることなく、ピト
ー管13を介して真空ポンプ１に循環回収可能となる。す
なわち、上記分離水はピトー管13の開口Ｐに上記真空ポ
ンプ１の吐出圧によって押し込まれ、途中に介装された
水冷却器14によって冷却された後、真空ポンプ１の吸入
管４に戻され、真空ポンプ１の中に吸引され再び封水３
として働くものである。

真空ポンプ１の性能は封水３の蒸気圧の影響が大きいの
で、封水３の温度を低くするのが有利であるから上記の
ように分離水を冷却して真空ポンプ１に戻すようにした
方が良い。また、分離水を循環使用するようにしたので
封水３の外部からの補給が不要となり、装置自体の簡素
化に寄与するものである。特に、宇宙ステーションのよ
うな無重力環境においては、水の補充が容易でないので
これは大きなメリットとなる。

（考案の効果）本考案に係る水封式真空ポンプによれば、従来の水封式
真空ポンプに遠心水分離機能を有するピトーポンプを組
み込んだので、水分離及び送水の機能を持った水封式真
空ポンプとすることが可能となり、装置の簡素化と小型
化が図れる。

また、遠心力を利用して水分離を行うようにしたので、
宇宙ステーションのような無重力環境下であっても、気
液の分離が可能となる。

更に、分離水を循環回収して封水として再利用するよう
にしたので、外部系統からの封水の補充は不要となり装
置が一層簡素化できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る水封式真空ポンプの断面図を示
す。１……水封式真空ポンプ、２……羽根車、３……封水、
６……ピトーポンプ、７……回転ドラム、８……水溜め
部、９……インペラ、11、12……排気口、13……ピトー
管、14……水冷却器、Ｈ……開口、

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】水封式真空ポンプをピトーポンプと同一駆
動軸で直結し、かつ該真空ポンプの流体吐出口と該ピト
ーポンプの流体入口とを接続したものであって、該ピト
ーポンプのケーシング内には前記駆動軸に装着した回転
ドラムを設け、該回転ドラムの円周面に水溜め部と前記
流体入口側の側面に流体流入のための開口およびその対
向側面に排気口とを形成し、しかも該回転ドラム内には
前記駆動軸に装着した遠心水分離用のインペラを設ける
と共に、前記水溜め部にピトー管の開口部を配置し、該
ピトー管出口側を水冷却器を介して前記真空ポンプの吸
入口に接続したことを特徴とする水封式真空ポンプ。