JPH086697B2 - 端壁部付突出ライナを有する液体リングポンプ - Google Patents

端壁部付突出ライナを有する液体リングポンプ

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JPH086697B2
JPH086697B2 JP3338286A JP33828691A JPH086697B2 JP H086697 B2 JPH086697 B2 JP H086697B2 JP 3338286 A JP3338286 A JP 3338286A JP 33828691 A JP33828691 A JP 33828691A JP H086697 B2 JPH086697 B2 JP H086697B2
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liner
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ケイ ハービク ハロルド
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ザ ナッシュ エンジニアリング カンパニー
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C19/00—Rotary-piston pumps with fluid ring or the like, specially adapted for elastic fluids
    • F04C19/005—Details concerning the admission or discharge
    • F04C19/008—Port members in the form of conical or cylindrical pieces situated in the centre of the impeller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C19/00—Rotary-piston pumps with fluid ring or the like, specially adapted for elastic fluids
    • F04C19/002—Rotary-piston pumps with fluid ring or the like, specially adapted for elastic fluids with rotating outer members

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  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、液体リングポンプに係り、さら
に詳細には、回転突出ライナを有する液体リングポンプ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体リングポンプは、例えばビッセル他
の米国特許第４，４９８，８４４号明細書に開示される
ように一般に公知である。この種のポンプにおいては、
ロータが通常固定環状ハウジング内に回転自在に装着さ
れるが、この場合、ロータ軸はハウジングの中央軸線に
対して偏心している。ロータは、ロータ軸に平行に延在
すると共にロータ軸から半径方向外側へ突出するブレー
ドを有し、そしてこのブレードは、ロータ周り円周方向
に等間隔に配置されている。所定のポンピング液体（通
常は水）がハウジング内に保持されていて、ロータが回
転すると、ロータブレードが前記液体に係合してこの液
体をハウジング内において環状リングに形成する。ハウ
ジングはロータに対し偏心しているので、液体リングも
ロータに対して同様に偏心する。このことは、ポンプの
一方側（いわゆる、吸込領域）においては隣接するロー
タブレード間の液体がロータハブから半径方向内側へ移
動し、一方ポンプの他方側（いわゆる、圧縮領域）にお
いては隣接するロータブレード間の液体がロータハブに
向けて半径方向内側へ移動することを意味する。ガス吸
込部が吸込領域に連結され、これによりポンピングされ
るべきガスが、液体が半径方向外側へ移動している隣接
ロータブレード間のスペース内へ吸引される。ガス吐出
部が圧縮領域に連結され、これにより半径方向内側へ流
動している液体によって圧縮されたガスがポンプから放
出される。
【０００３】液体リングポンプ内におけるエネルギ損失
の主要原因は、液体リングと固定ハウジング間の流体摩
擦であることは公知である。このような流体摩擦に起因
するエネルギ損失は、液体リングとハウジング間の速度
差の２乗もしくはそれ以上のものに比例する。このよう
な損失を減少するために、ロータがロータ軸周りに回転
する際にハウジングをその中央軸線周りに回転させる提
案が行われて来た（例えば、スチュワートの米国特許第
１，６６８，５３２号明細書参照）。しかしながら、こ
の場合、勿論、ガス吸込部およびガス吐出部は固定的に
構成されなければならないので、構造が複雑かつ高価と
なり、このため商業的利用性を達成することができなか
った。
【０００４】前述した流動摩擦損失を減少するための別
のアプローチは、単純な実質的円筒中空ライナをハウジ
ングの外周面内に設けることであった（例えば、ロシヤ
国特許第２１９，０７２号明細書参照）。ハウジングは
固定されるが、ライナは液体リングと共に自由に回転す
る。液体は、ライナとハウジング間の環状隙間に対して
自由に流動するか或いはポンピングされる。従って、内
面に流体抗力（けん引力）を付勢されるライナは、液体
リング速度より低いある速度で回転する。もしライナの
速度が液体リングの速度の半分である場合には、液体リ
ングとライナ間の流体摩擦エネルギ損失は、回転ライナ
を有しない時のエネルギ損失の１／４（もしくはそれ以
下）となる。回転ライナと固定ハウジング間の隙間にお
ける流体摩擦が、ライナ内表面上の抗力と平衡して、ラ
イナの実際速度を決定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この公知の回転ライナ
構造は、回転ハウジング構造より簡単であるが、しかる
にこの回転ライナ構造は回転ハウジング構造程は流体摩
擦損失を減少するとは今まで信じられていなかった。
【０００６】従って、本発明の１つの目的は、改良され
た液体リングポンプを提供することにある。
【０００７】また、本発明の別の目的は、特に流体摩擦
損失の小さい流体リングポンプを提供することにある。
【０００８】さらに、本発明の別の目的は、特に公知の
回転ライナ液体リングポンプと略同様に簡単で、しかも
公知の回転ライナポンプより低い流体摩擦損失を有する
回転ライナを備えた液体リングポンプを提供することに
ある。
【０００９】液体リングポンプは、実用的には、ポンピ
ングされる物質が汚染されるような多くの工業工程に適
用されている。公知の回転ライナ構造を有する液体リン
グポンプのこのような環境下における実際的な問題は、
ライナ外側の環状隙間領域が液体リングからの塵埃或い
は他の固体含有物によって汚染される可能性が高いこと
にある。隙間領域に清掃液体を噴流することは、前記隙
間領域を効果的に清浄に維持するために、高圧かつ多量
の液体流を必要とする。
【００１０】そこで、さらに本発明の別の目的は、汚染
物を容易に清浄、維持することができ、かつより低い圧
力とより少ない流量で汚染物を作動隙間から除去するこ
とができる回転ライナを備えた液体リングポンプを提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】これらおよびその他の本
発明の目的は、本発明の原理に従って、すなわち、少な
くとも１つの部分的に閉塞された端部、さらに好ましく
は２つの部分的に閉塞された端部を有する回転ライナを
備えた液体リングポンプによって達成される。部分的に
閉塞された端部は、ロータブレード端部から半径方向へ
離間する液体リング部分と固定ハウジング端部との間の
流体摩擦損失を減少する。この減少は、従来公知の開放
端部回転ライナによっては不可能であった流体摩擦損失
減少の源泉である。本発明に係る回転ライナの部分的に
閉塞された端部によれば、また、ライナ外側隙間内の流
体を汚染物から容易に清浄、保持することができるが、
これは、例えば、前記隙間に対する洗浄噴流の圧力およ
び流量を減少させることができ、および／もしくは前記
隙間をポンプ内部の他の部分から複雑なシール構造を必
要とすることなく実質的にシールすることが可能である
ことによる。またさらに、本発明に係る回転ライナの部
分的に閉塞された端部によれば、ライナとハウジング間
の隙間におけるライナ軸受液体として、所望に応じて、
液体リングに使用される液体とは異なる液体を使用する
ことが可能となる。例えば、ライナ軸受液体は液体リン
グ液体よりは低い粘性を有することかできる。しかも、
この場合、２つの異なる液体を相互に分離、保持するた
めに複雑なシール構造を必要とすることがない。
【００１２】本発明のさらに別の特徴ならびにその特性
および利点は、添付図面および以下に述べる好適な実施
例に関する詳細な説明から一層明らかとなるであろう。
【００１３】
【実施例】図１に、本発明に従って構成されるポンプ１
０の第１の実施例を縦断面図で湿す。ポンプ１０は、環
状本体２２、ドライブ端部壁板２４、およびアイドル端
部壁板２６を含む固定ハウジング２０とを有する。ロー
タ４０は、ドライブ端部壁板２４を貫通する軸３０上に
固定的に装着されている。ロータ４０は、中央部のハブ
４２と、このハブ４２から軸／ロータ長手方向軸線３２
に平衡するよう半径方向外側に延在しそしてロータ周り
の円周方向に配置される複数のブレード４４と、総ての
ブレード４４のドライブ端部を連結するドライブ端部シ
ュラウド４６と、および総てのブレード４４のアイドル
端部を連結するアイドル端部シュラウド４８とを有す
る。軸３０およびロータ４０は軸３０に、図１において
はポンプの左側で結合される適宜の駆動手段（図示せ
ず）によって軸線３２周りに回転、駆動する。
【００１４】ガスヘッド５０がハウジング２０上に装着
され、そしてアイドル端部壁板２６を貫通してロータ４
０のアイドル端部の環状凹部内へ延在する。ガスヘッド
５０は、ポンプの吸入領域（ここでは、液体リング６０
がロータハブ４２から半径方向外側へ移動している）へ
ポンピングされるべきガスを受入れる通常の吸入導管部
５２と、およびポンプの圧縮領域（ここでは、液体リン
グがロータハブ４２へ向けて半径方向内側へ移動してい
る）から圧縮ガスを吐出するための通常の吐出導管部５
４とを有する。ポンピング液体はガスヘッド５０の中央
部５６に導入され、液体リング６０を補給すると共にロ
ータ４０とガスヘッド５０との間の隙間シールを助勢す
る。この液体の流動は、図４に矢印６２で示されてい
る。
【００１５】部分的な閉塞端部を有する環状ライナ７０
が、ハウジング２０の中心長手方向軸線２８周りに自由
に回転するようにハウジング２０の内部に配置される。
部分的閉塞端部のライナ７０は、ハウジング本体２２と
同心的な中空円筒本体７２と、ドライブ端部カバー７４
と、およびアイドル端部カバー７６とを含む。各カバー
７４および７６は、本体部材７２から半径方向内側へ延
在する実質的に平らな環状面体からなる。図示する好適
な実施例においては、各カバー７４および７６は内側へ
充分に延在して、ポンプ周りの総ての点において隣接す
るロータシュラウド４６もしくは４８と部分的に重なり
合う。カバー７４および７６の少なくとも１つは、ポン
プ組立てを容易にするために、好適にはライナ７０の他
の部分から取外し可能に構成される。
【００１６】小さい環状隙間が本体７２および本体１２
の間に形成される。同様に小さい隙間がカバープレート
７４および７６、壁板２４および２６、およびロータシ
ュラウド４６および４８の隣接する表面間において軸方
向に形成される。ポンピング液体がこれらの隙間に導入
されて、部分的な閉塞端部のライナ７０とポンプの隣接
部分との間における潤滑、冷却、および軸受（担持）と
しての流体フィルムを形成する。
【００１７】ライナの始動ならびに前記軸受流体の導入
および良好な分配を可能にするために、本体２２は例え
ば図２の（ａ）、（ｂ）および図４に示すように構成す
ることができる。殊に本体２２は、間に環状流路２２ｃ
を形成した同心環状の内側および外側部材２２ａおよび
２２ｂを備えることができる。ポンピング液体は外側部
材２２ｂから入口２２ｄを通り流路２２ｃ内へ導入され
る。液体は流路２２ｃから分配孔２２ｅを通って本体２
２および本体７２間の隙間内へ流動するが、ここで前記
分配孔は、内側部材２２ａ内に設けられると共にポンプ
に沿って円周周り軸方向に分配されている。分配孔２２
ｅは、例えば図２の（ｃ）に示すように、その出口を拡
大プレナム２２ｆに形成して、力を担持する流体静力学
的圧力増大させることができる。プレナム近傍で発生す
る流体静力学的圧力はライナを支持し、これによりライ
ナの回転始動を容易にする。ライナの速度が増大する
と、ライナ上の半径方向負荷を支持するために流体動力
学的フィルム潤滑が一層重要となる。
【００１８】本体２２および７２間の隙間から要素２
４、２６、４６、４８、７４および７６間の隙間内へ
の、ポンピング流体の導入および良好な分配をさらに促
進するために、部分的閉塞端部のライナ７０に隣接する
壁板２４および２６の表面は、例えば図３の（ａ）およ
び（ｂ）に示すように、円周上に離間して設けられた半
径方向溝２８を備えることができる。部分的閉塞端部の
ライナ７０と周囲構造との間の隙間を通る流体の流動
が、図４に矢印６４で示されている。この流体の一部分
は、矢印６６で示すように、端部壁板２４および２６
と、シュラウド４６および４８との間の隙間内へも流入
されることに注目されたい。矢印６２で示す流体流動の
場合には、この流体の総ては液体リング６０へ到達す
る。前記隙間を通る流体の連続流動が、これた隙間内に
おける流体を常に清浄かつ低温に維持する。
【００１９】ポンピング液体がポンピング液体供給部か
ら部分的閉塞端部のライナ７０周囲の隙間内に圧入さ
れ、そしてロータ４０が回転すると、ライナ７０の内表
面に作用する液体リング６０の摩擦がライナをリングと
同方向へロータ速度の何分の一かの速度で回転させる。
ライナはこのように動作するので、リング６０とライナ
７０間の表面で発生する流体摩擦損失は、リングと固定
ハウジングとの間で発生すべきそれより本質的に減少す
る。これによって、全動力消費量が固定ハウジングしか
備えないポンプに比較して減少する。
【００２０】図１−図４に示すポンプは、回転ハウジン
グを有するポンプに比較して、ハウジング軸受、ハウジ
ング駆動部、或いは複雑なシール構造を必要としないの
で大幅に単純化される。ハウジング２０および部分的閉
塞端部ライナ７０の間の隙間内液体が実質的唯一のライ
ナ７０軸受を構成し、そして液体リング６０の動作が唯
一のライナ回転駆動部を構成することができる。エネル
ギ節約が単純な中空、開放端部の円筒回転ライナを有す
るポンプに比較して増大するが、このことは、本発明に
係る部分的閉塞端部のライナ７０（殊にその両端部が半
径方向に充分に延在するカバープレート７４および７６
によって好適に部分閉塞される場合に）が、全液体リン
グを保持し、しかもこの液体リングが固定ハウジングに
接触するのを防止できるからである。このことは、液体
リング６０の実質的部分がロータ４０の半径方向外側に
位置するポンプの「掃取り（ｓｗｅｅｐ）」領域におい
て殊に明白かつ重要となる。さらに、ロータ４０のシュ
ラウド端部４６および４８の主要な表面部分が（これら
シュラウドはライナ７０の回転端部７４および７６に隣
接しているので）、同様に流体抗力が減少する。前述し
た壁体摩擦損失の減少に加えて、さらに流体動力学的損
失の減少が部分的閉塞端部を有するライナ７０によって
達成される。何となれば、ライナの回転端部壁７４およ
び７６、ならびに液体リングの軸方向速度プロファイル
がより均一となるからである。これによって、ポンプの
軸方向端部に隣接する液体リング内の乱流混合損失が減
少する。
【００２１】図１−図４（および続いて説明する図）に
示す形式のポンプ構造の別の重要な利点は、ライナ軸受
流体に要求される吐出圧力が、本発明に係る部分的閉塞
端部のライナの方が従来技術の開放端部のライナの場合
より小さくなることである。このことは、ポンプに対す
る液体リング６０内への軸受液体流路（図４における６
６）の接続位置は、半径方向内側に構成されることによ
る。これにより、軸受流体圧力がポンプ駆動速度に直接
影響されることがない。これに対して、端部壁７４およ
び７６を備えない単純なライナの場合は最大リング圧力
領域に直接連通され、そしてポンプ速度に直接影響され
る。
【００２２】図１−図４に示す形式のポンプのさらに別
の重要な利点は、ライナ軸受流体の洗浄作用である。液
体リングポンプは、ポンプに固体或いは別の汚染物質が
受入れられる場合にしばしば適用されるが、事実、液体
リングポンプの１つの利点はこの汚染物質の悪影響を最
少にして長期間取扱い運転できることである。図から分
かるように、軸受流体の流動６４が要素２２、７２、２
４、７４、２６および７６間の閉塞駆動隙間内を外向き
へ噴出してこれらを洗浄する。この洗浄作用は、本発明
に係る部分的閉塞端部のライナによって従来技術の開放
端部ライナの場合より以上に高信頼性をもって維持され
る。開放端部ライナは、前述したように、最大リング圧
力に露呈されると共に大きな圧力変動を円周方向に負荷
される。このような設計においては、内側への噴流を確
実に維持するために、高圧と大流量とを必要とする。
【００２３】図示される好適な実施裡において、カバー
プレート７４および７６が略同一の面積、軸方向延在、
および配置を有することは注意されるべきである。この
ことは、部分的閉塞端部ライナ７０の軸方向力を平均化
させ、そしてライナ７０の軸方向何れの向きへの付勢力
をも防止するのに貢献する。
【００２４】部分的閉塞端部ライナ７０の軸方向付勢力
（仮にあった場合の）に対抗するための技術を、図５お
よび図６に示す。この実施例においては、付加的な軸受
流体がガスヘッド５０内の接続部５７を介してポンプ内
へ導入される。前記接続部は、環状隙間５８を介して壁
板２６内のオリフィス２９に連通する。隙間領域５９を
通る漏れを防止するために完全なシールを備えることが
できる。オリフィス２９は、部分的閉塞端部ライナ７０
の如何なる軸方向推力にも対抗する圧力補償流体静力学
的推力軸受として作用する。同様な推力軸受を対向する
壁板２４に設け得ることは理解されるであろう。これに
よって、反対側への推力負荷に対向することができる。
【００２５】図７に別の実施例を示すが、これにおいて
は、液体リング液体とは異なる液体が、部分的閉塞端部
ライナ７０の外側周囲における隙間内のライナ軸受液体
として使用される。この異なる液体は、例えば液体リン
グ液体より低い粘性を有する液体（例えば、油）であり
得る。図７のポンプは、以下に述べることを除き、図１
−図６に示すポンプと同様に構成することができる。そ
こで、全図を通して同一もしくは同種の部品には同一の
参照符号が付されている。
【００２６】図１−図６においては、液体リングと同一
の液体が流路２２ａ−ｅ内にポンピングされるが、図７
においては、別の異なる液体が前記流路内へポンピング
される。この異なる液体が、一方の部分的閉塞端部ライ
ナ７０と他方の要素２２、２４、および２６との間の隙
間内におけるライナ軸受フィルムを提供する。この異な
る液体の流動が図７に矢印６８で示されている。この異
なる液体をポンプの作動空間内に浸入させることなく前
記隙間内を流動させるために、この異なる液体の圧力
は、カバー７４および７６の内周面近傍におけるポンプ
内作動圧力と略等しくなる様制御される。１つもしくは
それ以上の環状プレナム８０が、カバー７４および７６
の内周面もしくはその近傍における壁板２４および２６
内に設けられていて、ライナ７０の外側隙間からの液体
を集収する。１つもしくはそれ以上の吐出導管部８２
を、プレナム８０からの液体を吐出するために設けるこ
とができる。
【００２７】従来技術の開放端部中空円筒ライナにおい
ては、その外側のライナ軸受液体として異なる流体を使
用することは極めて困難もしくは不可能であったが、本
発明に係るライナの部分的閉塞端部はこのアプローチを
容易に可能とする。その理由は、カバー７４および７６
の内周面がポンプの作動空間におけるガス−液体境界面
の半径方向における位置もしくはその近傍に配置される
からである。
【００２８】もし所望により、部分的閉塞端部ライナ７
０の外側隙間内におけるライナ軸受物質として、同一の
もしくは異なる液体の何れかが選択的に使用される場合
には、図８に示すように、環状シール９０を設けて前記
液体をポンプ作動空間の液体から分離、保持するよう構
成することができる。プレナムおよび吐出導管部８０お
よび８２を軸受液体を集収および吐出するために（図７
に示すように）設けることができる。シール９０は、軸
受液体をリング６０内における多くはより汚濁されてい
る液体から分離することにより、前記軸受流体を清浄に
意地するのに役立つ。このシールは、また、異なるライ
ナ軸受液体を容易に使用できるように、前記異なる液体
をポンプ内の別の流体から確実に分離して保持するのに
役立つ。しかしながら、このシール９０は比較的単純な
リングシールから構成され得ることに注意されたい。従
って、たとえライナ軸受液体として異なる液体が使用さ
れる場合にも、複雑なシール構造を必要とすることはな
い。
【００２９】図９は、本発明の原理を、例えばハービッ
クの米国特許第４，６１３，２８３号明細書に開示され
る形式の複合端部液体リングポンプ１００に適用した好
適な実施例を示すものである。ポンプ１００のそれぞれ
の端部は、図１に示すポンプと基本的に同一である。す
なわち、ポンプ１００は単一の液体リングで作用する実
質的に共通な作動領域を有し、そして単にロータ１４０
の中央部シュラウド１４６によって分離されているに過
ぎない。単一の部分的閉塞端部ライナ１７０がポンプの
両作動領域に作用する。ライナ１７０は、特にそれぞれ
の軸方向端部を部分的に閉塞するカバー１７６を備えた
中空円筒本体１７２を含む。前述した別の実施例と同様
に、ライナ１７０は別の要素（例えば、本体１２２、ガ
スヘッド１５０、およびロータ１４０の軸方向端部上の
シュラウド１４８等）の隣接部分に対して小さな隙間を
介して離間されている。別の実施例におけると同様に、
前記隙間は軸受液体で充満されていてライナ１７０を液
体リングと共に容易に回転させ、これにより、液体リン
グとポンプの固定部分との間の流体摩擦損失を、詳しく
説明した前記方法に従って減少させる。軸受液体はプレ
ナム１２２ｃから前記隙間内へ供給されるが、このプレ
ナムは本体１２２周りに環状に延在し、そして孔１２２
ｅを介して前記隙間と連通している。孔１２２ｄはプレ
ナム１２２ｃに対する供給導管部を構成する。ポンプ１
００の別の要素として、吸込口１５２、吐出口１５４、
軸シール１５１、軸受ブラケット１５３、軸受１５５、
軸１３０、およびコーン１５７（別の実施例におけるガ
スヘッドと一体に構成されている）を備える。前述した
別の総ての原理（例えば、ライナ１７０に隣接する隙間
に協働させてシールを使用すること、ライナ軸受液体と
して同一の或いは異なる液体を使用すること、軸受液体
を隙間から集収するための付加的プレナムを用いること
等）を、図９に示す形式のポンプに、所望に応じて適用
し得ることは理解されるであろう。
【００３０】以上説明したことは、単に本発明の原理を
開示したものに過ぎず、種々の変形が本発明の範囲或い
は精神を逸脱することなく可能であることは、当業者に
は理解されるであろう。例えば、総ての実施例には円錐
台形のポート構造５０或いは１５７が使用されており、
また円筒或いは平面ポート構造を備える液体リングポン
プも公知のものであるが、本発明の原理はこの種のポン
プに対しても同様に適用可能である。また同じく、第１
ステージから吐出されたガスを第２ステージでさらに圧
縮する２−ステージ液体リングポンプも公知であるが、
本発明の原理はこの種のポンプに対しても同様に適用可
能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理に従って構成された液体リングポ
ンプの第１実施例を示す縦方向概略断面図である。
【図２】図１に示すポンプの特定要素の好適な一実施例
であって、（ａ）はその縦方向の略断面図〔（ｂ）の２
ａ−２ａ線断面図〕、（ｂ）は同じく軸方向略断面図、
（ｃ）は（ａ）の部分図で本発明に係る可能な変形例を
示す要部断面図である。
【図３】図１に示すのポンプの別要素の好適な一実施例
であって、（ａ）は軸方向概略端面図、（ｂ）は（ａ）
の３ｂ−３ｂ線断面図である。
【図４】図２の（ａ）−図３の（ｂ）に示す特徴を結合
したものであって、ポンプ内における特定の流動を示す
図１と同様の断面図である。
【図５】本発明に係る可能な付加的特徴を示す図４と同
様な断面図である。
【図６】図５に示すポンプに対する図３の（ａ）と同様
な端面図である。
【図７】本発明の別の実施例を示す図４に対応する断面
図である。
【図８】本発明に係る可能な変形例を示す図７に対応す
る断面図である。
【図９】本発明のさらに別の実施例を示す縦方向断面図
である。
【符号の説明】
１０ ポンプ ２０ 固定ハウジング ２２ 環状本体 ２２ａ 環状内側部材 ２２ｂ 環状外側部材 ２２ｃ 環状流路 ２２ｄ 入口 ２２ｅ 分配孔 ２２ｆ プレナム ２４ ドライブ端部壁
板 ２６ アイドル端部壁板 ２８ 中心部長手方向
軸線 ２９ オリフィス ３０ 軸 ３２ 軸線 ４０ ロータ ４２ 中央部ハブ ４４ ブレード ４６ ドライブ端部シュラウド ４８ アイドル端部シ
ュラウド ５０ ガスヘッド ５２ 吸込導管部 ５４ 吐出導管部 ５６ 中央部 ５７ 接続部 ５８ 環状隙間 ５９ 隙間領域 ６０ 液体リング ７０ ライナ ７２ 中空円筒本体 ７４ ドライブ端部カバー ７６ アイドル端部カ
バー ８０ プレナム ８２ 吐出導管部 ９０ 環状シール １００ 複合端部（液体リングポンプ） １２２ 本体 １２２ｃ プレナム １２２ｄ 供給導管部 １２２ｅ 孔 １３０ 軸 １４０ ロータ １４６ 中央部シュラウド １４８ シュラウド １５０ ガスヘッド １５２ 吸込口 １５３ 軸受ブラケット １５４ 吐出口 １５５ 軸受 １５７ コーン １７０ 単一の部分的閉塞端部ライナ １７２ 中空円筒本体 １７６ カバー
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−83594（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−2494（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−76187（ＪＰ，Ｕ) 国際公開90／15250（ＷＯ，Ａ)

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固定環状ハウジングであって、中空の実
    質的円筒ハウジング本体と、前記ハウジング本体の少な
    くとも一方の軸方向端部から半径方向内側へ延在して前
    記ハウジング本体の前記端部を部分的に閉塞する実質的
    環状面体の端板とを含む固定環状ハウジングと； 前記ハウジング本体内に回転可能に装着される環状ライ
    ナであって、前記ハウジング本体と実質的同心の中空の
    実質的円筒のライナ本体と、前記ハウジング本体の前記
    少なくとも一方の軸方向端部に隣接する前記ライナ本体
    の少なくとも一方の軸方向端部から半径方向内側へ延在
    して前記ライナ本体の前記端部を部分的に閉塞すること
    により前記ハウジングおよび前記ライナにポンピング液
    体の一部分を保持せしめる実質的環状面体のカバープレ
    ートとを含み、前記ライナ本体は、前記ハウジング本体
    および前記ライナ本体と実質的同心の実質的円筒状隙間
    を介して前記ハウジング本体から半径方向へ離間されて
    おり、前記カバープレートは、実質的環状面の隙間を介
    して前記端板から軸方向へ離間されている環状ライナ
    と； 軸受液体を、前記円筒状隙間と前記環状面隙間の
    少なくとも半径方向外側部分とに導入して前記ライナの
    前記ハウジングに対する液体軸受を得る手段と； 前記ライナ内に回転可能に装着されるロータであって、
    ポンピング液体を前記ハウジングおよび前記ライナ内に
    おいて循環リングに形成すると共に、ポンピング液体を
    流動して前記ライナを前記ハウジングに対して前記液体
    軸受上で回転せしめるロータと； 圧縮されるべきガスを前記リングで囲繞される前記ポン
    プ部分へ導入すると共に、前記リングの作用によって前
    記ガスが圧縮された後この圧縮ガスを前記ポンプ部分か
    ら導出する手段と； からなる液体リングポンプ。
  2. 【請求項２】 前記ハウジング本体の軸方向両端部が、
    半径方向内側へ延在して前記ハウジング本体の関連端部
    を部分的に閉塞する実質的環状面体の端板を有し、前記
    ライナ本体の軸方向両端部が、半径方向内側へ延在して
    前記ライナ本体の関連端部を部分的に閉塞する実質的環
    状面体のカバープレートを有し、前記 各カバープレート
    が、実質的環状面の隙間を介して隣接端板から軸方向へ
    離間され、軸受液体を導入する前記手段が、前記軸受液
    体を前記各環状面隙間の少なくとも半径方向外側部分に
    導入する請求項１記載の液体リングポンプ。
  3. 【請求項３】 軸受液体を導入する前記手段が前記軸受
    液体を前記円筒状隙間の一部分へ導入し、前記軸受液体
    が前記円筒状隙間の軸方向端部から前記環状面隙間内へ
    流入する請求項２記載の液体リングポンプ。
  4. 【請求項４】 前記軸受液体は前記ポンピング液体と同
    一である請求項２記載の液体リングポンプ。
  5. 【請求項５】 固定環状ハウジングと； 前記ハウジング内に回転可能に装着される環状ライナで
    あって、前記ライナが、前記ハウジングから実質的環状
    の隙間を介して離間されていると共に、中空の実質的円
    筒本体と、この本体の各軸方向端部から半径方向内側へ
    延在して前記本体の前記端部を部分的に閉塞することに
    より前記ハウジングおよび前記ライナにポンピング液体
    の一部分を保持せしめる実質的環状面体のカバープレー
    トとを備えられている環状ライナと； ポンピング液体と同一である軸受液体を、前記隙間内へ
    導入して前記ライナの前記ハウジングに対する液体軸受
    を得る手段と； 前記ライナ内に回転可能に装着されるロータであって、
    ポンピング液体を前記ハウジングおよび前記ライナ内に
    おいて循環リングに形成すると共に、ポンピング液体を
    流動して前記ライナを前記ハウジングに対して前記液体
    軸受上で回転せしめるロータと； 圧縮されるべきガスを前記リングで囲繞される前記ポン
    プ部分へ導入すると共に、前記リングの作用によって前
    記ガスが圧縮された後この圧縮ガスを前記ポンプ部分か
    ら導出する手段とからなり、そして、前記隙間が、少な
    くとも１つの前記カバープレートの半径方向最内側の周
    面に隣接する前記ライナの内面と流体連通されていて、
    前記軸受液体が、前記隙間を通り前記ライナの内面へ流
    動される 液体リングポンプ。
  6. 【請求項６】 固定環状ハウジングと； 前記ハウジング内に回転可能に装着される環状ライナで
    あって、前記ライナが 、前記ハウジングから実質的環状
    の隙間を介して離間されていると共に、中空の実質的円
    筒本体と、この本体の各軸方向端部から半径方向内側へ
    延在して前記本体の前記端部を部分的に閉塞することに
    より前記ハウジングおよび前記ライナにポンピング液体
    の一部分を保持せしめる実質的環状面体のカバープレー
    トとを備えられている環状ライナと； 軸受液体を前記隙間内へ導入して前記ライナの前記ハウ
    ジングに対する液体軸受を提供する手段と； 前記ライナ内に回転可能に装着されるロータであって、
    ポンピング液体を前記ハウジングおよび前記ライナ内に
    おいて循環リングに形成すると共に、ポンピング液体を
    流動して前記ライナを前記ハウジングに対して前記液体
    軸受上で回転せしめるロータと； 圧縮されるべきガスを前記リングで囲繞される前記ポン
    プ部分へ導入すると共に、前記リングの作用によって前
    記ガスが圧縮された後この圧縮ガスを前記ポンプ部分か
    ら導出する手段とからなり、そして、前記隙間が、少な
    くとも１つの前記カバープレートの半径方向最内側の周
    面に隣接する前記ライナの内面と流体連通されており、
    前記最内側周面に隣接する前記軸受液体の圧力が、前記
    軸受液体の前記ライナ内側への流動を実質的に阻止する
    よう制御されている 液体リングポンプ。
  7. 【請求項７】 固定環状ハウジングと； 前記ハウジング内に回転可能に装着される環状ライナで
    あって、前記ライナが、前記ハウジングから実質的環状
    の隙間を介して離間されていると共に、中空の実質的円
    筒本体と、この本体の各軸方向端部から半径方向内側へ
    延在して前記本体の前記端部を部分的に閉塞することに
    より前記ハウジングおよび前記ライナにポンピング液体
    の一部分を保持せしめる実質的環状面体のカバープレー
    トとを備えられている環状ライナと； 軸受液体を前記隙間内へ導入して前記ライナの前記ハウ
    ジングに対する液体軸受を提供する手段と； 前記ライナ内に回転可能に装着されるロータであって、
    ポンピング液体を前記ハウジングおよび前記ライナ内に
    おいて循環リングに形成すると共に、ポンピン グ液体を
    流動して前記ライナを前記ハウジングに対して前記液体
    軸受上で回転せしめるロータと； 圧縮されるべきガスを前記リングで囲繞される前記ポン
    プ部分へ導入すると共に、前記リングの作用によって前
    記ガスが圧縮された後この圧縮ガスを前記ポンプ部分か
    ら導出する手段と ；少なくとも１つの前記カバープレートの半径方向最内側
    の周面に隣接する実質的環状のプレナムであって、軸受
    液体を前記隙間から受取りこの軸受液体を前記隙間から
    導出するよう前記隙間と液体的に連通されているプレナ
    ムと、とからなる 液体リングポンプ。
  8. 【請求項８】 さらに、少なくとも１つの前記カバープ
    レートの半径方向最内側周面に隣接する実質的環状の軸
    受液体シールを有し、これにより、軸受液体の隣接環状
    面隙間から前記ライナ内部への流入が実質的に阻止され
    る請求項２記載の液体リングポンプ。
  9. 【請求項９】 軸受液体を導入する前記手段は、前記軸
    受液体を、前記円筒状隙間に対して前記ハウジング本体
    周りに角度的に分配される複数の位置において導入する
    請求項３記載の液体リングポンプ。
  10. 【請求項１０】 さらに、少なくとも１つの前記端板内
    に少なくとも１つの半径方向延在の溝を有し、前記溝
    は、前記少なくとも１つの前記端板に隣接する少なくと
    も一部分の前記環状面隙間と液体的に連通し、軸受液体
    の前記環状面隙間の前記部分への配分を助成する請求項
    ２記載の液体リングポンプ。
  11. 【請求項１１】 前記ロータが前記ライナ内に延在する
    軸を介して第１の前記カバープレートの最内側周面の内
    側に支持され、前記ロータが第２の前記カバープレート
    の最内側周面から軸方向内側に位置する環状凹部を有
    し、そして圧縮されるべきガスを導入しかつ圧縮された
    ガスを導出する前記手段が前記第２のカバープレートの
    最内側周面の内側において前記凹部内へ延在する請求項
    ２記載の液体リングポンプ。
  12. 【請求項１２】 前記ロータが前記第１のカバープレー
    トに隣接する前記ライナの内側に位置する第１の環状端
    部シュラウドと、前記第２のカバープレートに隣接する
    前記ライナの内側に位置する第２の環状端部シュラウド
    とを有する請求項１１記載の液体リングポンプ。
  13. 【請求項１３】 軸受流体を導入する前記手段は、前記
    軸受液体を環状面隙間内へ導入する請求項２記載の液体
    リングポンプ。
  14. 【請求項１４】 前記ロータは前記ライナの内側にかつ
    前記カバープレートに隣接して環状端部シュラウドを有
    し、そして前記端部シュラウドと前記カバープレートと
    はポンプ周りの周面方向全ての位置において互いに半径
    方向へ部分的に重ね合わされている請求項１記載の液体
    リングポンプ。
  15. 【請求項１５】 軸受液体を導入する前記手段は、ハウ
    ジング内面に少なくとも２つの角度的に離間した穴と、
    この２つの穴間のハウジングを貫通して延在すると共に
    ハウジング内に閉じこめられる溝と、および軸受液体が
    この溝を通って流れると共に前記穴を介して円筒状隙間
    へ入るように前記溝へ軸受液体を供給する手段とから構
    成される請求項１記載の液体リングポンプ。
  16. 【請求項１６】 前記円筒状隙間と実質的に同心状であ
    る実質的環状の内側部分と、前記円筒状隙間および前記
    内側部分の外側ともまた実質的同心状である実質的環状
    の外側部分と、および溝部を規定するために外側部分の
    隣接する円周方向に延在する部分から内側部分の円周方
    向に延在する部分を離間させる手段から構成される請求
    項１５記載の液体リングポンプ。
  17. 【請求項１７】 前記離間させる手段は、前記内側およ
    び外側部分の一方にある円周方向に延在する第１のフラ
    ンジであって、前記内側および外側部分の間の半径方向
    に延在する第１のフランジと、および前記内側および外
    側部分の一方にある円周方向に延在する第２のフランジ
    であって、前記第１のフランジから軸方向に離間すると
    共に前記内側および外側部分の間の半径方向に延在する
    第２のフランジと、前記第１および第２のフランジ間に
    ある前記溝と、から構成される請求項１６記載の液体リ
    ングポンプ。
  18. 【請求項１８】 前記第１および第２のフランジは、前
    記外側部分上にある請求項１７記載の液体リングポン
    プ。
  19. 【請求項１９】 前記第１および第２のフランジは、前
    記内側部分上にある請求項１７記載の液体リングポン
    プ。
  20. 【請求項２０】 前記内側および外側部分は、互いに一
    体化されている請求項１６記載の液体リングポンプ。
  21. 【請求項２１】 固定ハウジングと、ポンプ内に維持さ
    れるポンピング液体を循環リングに形成するためにハウ
    ジング内に回転可能に装着されるロータと、ハウジング
    内に配置される環状ライナ部材であってこのライナ部材
    とハウジング間の環状隙間内の軸受流体によりハウジン
    グに対する回転を支持するための環状ライナ部材とを備
    え、ハウジングは前記隙間のそれぞれ角度的に離間した
    位置において軸受流体を前記隙間へ入れるための角度的
    に離間した少なくとも２つの孔を有していて、前記孔間
    に延在する溝がハウジング内に閉じこめられ、これによ
    り前記溝に供給される軸受流体を前記溝が前記孔に分配
    することを特徴とする液体リングポンプ。
  22. 【請求項２２】 前記ハウジングは、 前記隙間と実質的に同心状である実質的環状の内側部分
    と、 前記隙間ともまた実質的に同心状であると共に前記内側
    部分の外側にある実質的環状の外側部分と、および 前記溝を規定するために前記内側部分の円周方向に延在
    する部分を前記外側部分の隣接して円周方向に延在する
    部分から離間させる手段と、 から構成されることを更に特徴とする請求項２１記載の
    液体リングポンプ。
  23. 【請求項２３】 前記離間させる手段は、 前記内側および外側部分間の半径方向に延在し、前記内
    側および外側部分の一方の円周方向に延在する第１のフ
    ランジと、および 前記第１のフランジから軸方向に離間すると共に前記内
    側および外側部分間に半径方向に延在する第２のフラン
    ジと、前記第１および第２のフランジ間にある前記溝
    と、 から構成されることを更に特徴とする請求項２２記載の
    液体リングポンプ。
  24. 【請求項２４】 前記第１および第２のフランジは、前
    記外側部分上にあることを更に特徴とする請求項２３記
    載の液体リングポンプ。
  25. 【請求項２５】 前記第１および第２のフランジは、前
    記内側部分上にあることを更に特徴とする請求項２３記
    載の液体リングポンプ。
  26. 【請求項２６】 前記内側および外側部分は、互いに一
    体化されることを更に特徴とする請求項２２記載の液体
    リングポンプ。
JP3338286A 1990-12-28 1991-12-20 端壁部付突出ライナを有する液体リングポンプ Expired - Lifetime JPH086697B2 (ja)

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