JPS582494A - 液封式回転ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、吐出細に接続すると圧縮ポンプとして使用
することがで、キ、吸込み側に接続すると真空ポンプと
して使用することができるｗＩ耐ポンプに関するもので
ある。

このような液封ポンプとしては、エルモ形とナツシュ形
が知られているが、この発明は、エルモ形の範ちゅうに
属する液封ポンプであって、従業のヱルモ形液紺ポンプ
がもっていた次のような欠点の解消を図ったものである
。

すなわち、公知のエルモ形液封ポンプは、ターボファン
に似た羽根車をケーシング内の偏心位置で回転させ、ケ
ーシング内に入れた封液に遠心力を与えて、それをケー
シングの内ｍ１ｉｉに沿って流れさせ、もって中央を空
所とすると共に、該空所を羽根で仕切り、羽根で仕切ら
れた室が吸込み、圧縮、吐出を行うようになっているが
、このような構成の液封ポンプでは、ケーシングの内周
面に接してケーシング内を環状に渡しる封液の抵抗が大
きく１．シたがって、このために生じる動力損失が大き
い。また、上記封液の流れで作られたＸ７．９　　・ン
ダの液面は、常に羽根によって掻き回されているから、
荒れており、吐出口に流出する数鰍も多くなって、羽根
間に形成されるシリンダ内の空間が、実質的にその分、
ロスされており、したがって能力の低下をきたしている
。

この発明は、従来の液封ポンプがもっていた、上記のよ
うな欠点を解消するために開発したもので、その要旨と
するところは、ケーシング内に、回転自在に支持された
円筒形のジャケットであって、その回転軸線を含むジャ
ケットの断面が少なくとも互に向き合った一対のコ字形
を呈する保水曽面を備えており、該ジャケット内の液に
前記回転軸から遠ざかる向きの遠心力を与えると、求心
方向に液面を開放して骸ジャケット内番ζ液を環状に保
ちうるジャケットを配設すると共修ζ、ジャケット内に
、一対の４１ＩＩｌ！！と一対の伺壁閤の多数の羽根と
でもって遠心方向が開放された多数のポケットを形成せ
る羽根車を、ジャケットの回転軸線に偏心せしめ、且つ
、咳羽根車の各ポケットの開放端を遠心力によってジャ
ケット内に環状に保たれた液の液面番ζよって塞ぎりよ
うに配設して、′仁れを駆動源に連結し、羽根車に、前
記各ポケットを一定の回転位相で吸込み口に連結し、他
の一定の同転位相で吐出口番ζ連結する、弁装置を配設
し、ジャケットに、ジャケット内への液の・供給装置を
配設しであること、を特徴としてなる液封式回転ポンプ
夢ζある。

一実施例を図について説明すると、４１〜５図において
、（１）は環状１！（２）を構成する部材と両側壁（３
）・（４）を構成する部材とを結合してなるケーシング
で、側！１（３）・（４）には、夫々外側向きに突設さ
れたボス部分（８ａ）　・（４ａ）の外端に、軸受（５
）　・（６）が夫々止着されている。（Ｉ）は、一方ｐ
軸受（５）によって支承された中空の回転軸で、仁の回
転軸（７）の一端には、ケーシング（１）内に位置せし
めたジャケットａＯが取付けられていて、該ジャケット
（ト）を、ケーシング（１）内において回輯自在に片持
支持している。

ジャケット叫は、環状Ｗ（１０ａ）と両側壁（１０ｂ）
・（１６ｂ）とでもって、その回転軸（７）ＩＮを含む
平面によるジャケット顛の断面が、少なくとも互に向き
合った一対のコ字形を呈する保水壁面を構成しており、
このジャケット叫の一方の側壁（１０ｂ）が、前記回転
軸（７）に嵌合すをボス部分を有する円板（１１）を介
して、回転軸（７）に取付ζすられていて、前記環状壁
（１０ａ）を回転軸（７）と同心になして、ケーシング
（１）内に設けられている。

そして、上記中空の回転−（７）は、その一端を上記ジ
ャケットＱＯ内に開ｑ　（７ａ）されており、その他端
を、ロータリジヨイント（ロ）を介して吸込み口（２）
に連結されている。（至）は、この回転軸（７）に嵌着
したプーリで、回転軸（７）は、このプーリ（至）を介
してジャケット（イ）の回転駆動源に連結されている。

（ロ）は、回転軸（７）の中空部を°貫いて、回転軸（
７）内に配設した封液の郷給管で、その先端（１４ａ）
はジャケット輪重に開口されている。

次に、に）は、他方の軸受（６）によって支承された回
転軸であるが、この回転軸（２）は１、前記回転軸（７
）に偏心して設けられており、この回転軸（ト）の一端
には、次のような羽根車（転）が取付けられている。

すなわち、この羽根車（至）は、その同転軸線をジャケ
ット輪の一転軸線に偏心せしめてジャケット（６）内に
配設されているのであるが、羽根車α１虚、そのボス部
材α嗜に一対の円板状側１１０η・（財）を止めつける
と共に、両側！１ａ７）・（至）間を放射状方向の多数
の羽根−でもって仕切って構成されており、上記したよ
うな構成によって、この羽根車ａ呻には、遠心方向が開
放された多数″２ット四が形成されている。四は、回転
軸（至）に嵌−したプーリで、羽根車（至）をその回転
駆動源に連結している。

、そして、ジャケット叫の前記環状！（ＩＱａ）及び両
側！！（１０ｂ）・（１６ｂ）と羽根車（ｌＬ時との間
には、夫々若干の間隙を附与してあり、ジャケットαＱ
の上記缶壁（１０ａ）・（１０ｂ）・（１６ｂ）には、
夫々放射状方向の羽根−・鱒を多数内向きに突設してあ
って、このジャケット顛は、それに回転を与え、前記封
液の供給管α◆から、ジャケットα０内に封液（例えば
水）を注入すると、この封液は、ジャケット［相］内で
、それに与えられた遠心力の作用によって、求心方向に
液面ａが開放された環状を呈し、ジャケットα０内に保
たれることになる。

前記羽根車（至）は、そのポケット（２）の開放端のす
べてが、少なくとも、羽根車Ｑ呻を、ジャケットα呻と
同一方向にほぼ同一の回転速度で回転させると、ジャケ
ットａＱ内にあって遠心力を受は環状に保たれた封液の
液面ａによって、塞がれた状態になるヨウニ、そのポケ
ット（２）の外径を設定されている。

この実施例の羽根車０呻は、上記せる如く、ジャ・ゲッ
トα０内の封液に１ｇ１１転を与えて、それに遠心力を
与えたときの液面ａによって、各ポケット（ロ）を液封
されるようになっているのであるが、ジャケット（２）
と共に回る遠心力の作用によって、環状を呈ｉしめられ
た封液の液面ａでもって、その外周を仕切られた、羽根
車（ト）の第１図上の左側のジャケット（１０内の空気
室−は、前記中空の回転軸（７）と、（〃ノ ロータリジヨイント（２）とを介して、吸込み口（６）
に連通されており、羽根車α・の右側の室（２）は、ハ
ウジング（１）の側！（３）に設けた吐出口（２）に遅
過されているので、この羽根車Ｑ時の各ポケット日を、
一定の回転位相（第２図上左＠）で吸込み口（６）に連
結する、つまり紬記空気室員に連通する、弁装置は、第
８・４図にその詳細を示してあ゛るように、羽根車０ゆ
のボス部材α呻の左側の＠ｉｉｊ（１ｍ）を截頭円−形
の斜面に形成すると共に、その外＠化、羽根（ホ）の位
置に位相を合致させた多数のり、ブーを有する蓋部材（
２）を被せて、多数の小室（至）を形成し、前記蓋部材
（２）には、上記小室■に通じる孔（至）をあけ、羽根
車０→のボス部材（至）と側板（ロ）には、上記小室に
）をポケット（ハ）に連通せしめる連通路−・−をあけ
、前記蓋部材（ロ）とボス部材（６）の側１ｆｆｉ（１
９１Ｌ）間に、花弁状の弁（至）の基端側を挾持せしめ
て、前記孔輪を開閉する弁（至）でもって、小室（２）
方向っ才りポケット（２）方向の空気の流入を許容し、
反対方向の空気の流出阻止する、逆止弁を構成し、前記
羽根車α呻の各ポケットＱυを、他の一定の回転位相（
箭２図上右側）で吐出口に）に連結する弁装置は、第８
・５図にその詳細を示しであるように、羽根車ＤＩのボ
ス部材（６）と側板（ト）に、各ポケットに）内を羽根
車（至）の右側の室弼に連通せしめる孔軸・−を、各ポ
ケット（ハ）毎にあけると共に、ボス・部材０’Ｊの右
側面に花弁状の弁軸の基端部を止着して、上記孔ゆを開
閉する弁軸でもって、ポケット（２）からハウジング（
１）内に出る方向の空気の流出を許容し、反対方向の空
気の流入を阻止する、逆止弁を構成しである。

輪は、羽根＊０！の回転方向１とおける風圧が弁に）に
作用するのを防ぐためのカバーで、このカバー−は、弁
軸の基、端部の締付座金を兼ねる截頭円雌形の環状の板
に、放射状方向に配して多数のリブ−を形成したもので
、リブ■でもって、花弁状の弁に）の一つ一つの間を仕
切っている。

なお、第１〜６図において、−はメタル、−は封液リン
グ、初はバッキング、−はバッキング押え、−は栓で塞
いだ予備孔、輪はドレン管用ボート、−は！０１）の取
付けねじ、拗はカバー簡の取付けねじ、輪はボス部材（
６）にあけた軸線方向の孔である。

次に、作用を上記実施例について説明すると、この発明
にしたがった液封式回転ポンプは、上記のような構成で
あるから、両回転軸（７）・ＣＩＦＪを、はぼ同一の回
転速度でもって同一方向に高速回転し、封液の供給管Ｑ
４を通じて、ジャケットｄＱ内に封液（例えば水）を供
給すると、ジャケット内に供給された水は、それに作用
する遠心力によって、円筒形の液面ａを形成し、この液
面ａは、それでもって、羽根車αゆに形成されている多
数のポケット（２）の開放端を、すべて閉塞する。・と
ころが、この羽根車（至）の回転軸（ト）は、ジャケッ
トＱＩの回転軸（７）に対して偏心しているので、羽根
車α呻の羽根（ホ）は、上方の回転位相では、前記環状
をなした封液内に深く進入し、下方の回転位相では、該
封液内に浅くしか侵入していない。したがって、各ポケ
ット（ロ）は、液面乙によって、上方の回転位相では該
ポケット（ハ）内の容積を減少され、下方の回転位相で
は該ポケット（２）内の客積を増加せしめられることに
なる。すなわち、ポケット（ロ）の容積が増加されると
きには、弁軸が孔部を閉じ、弁（至）が孔■を開いて、
吸込み口（２）から入った室（至）内の空気がポケット
■内に吸い込まれ、続いてポケット（ハ）の容積は減少
されるので、このとキ旧よ、反対に、弁（至）が閉じ、
弁−が開いて、ポケット（２）内の空気が、ハウジング
（１）の室内に流出され、それが、吐出口（ホ）から吐
出されることになる。

なお上記実施例においては、各ポケット（２）を、一定
の回転位相で吸込み口（６）に連結し、他の一定の回転
位相で吐出口（２）に連結するための弁装置を、逆止弁
（Ｃ１ｌ−（ｉｌ　）でもって構成せる例を示したが、
他の実施例においては、このための弁装置は、第６図に
示しであるように、これを、公知の液封ポンプにみられ
るような弁ｉ置、すなわち、羽根車（ト）のボス部分（
６）に、各ポケット（２）毎に形成した連通日輪と、羽
根車α呻のボス部分（６）に摺接して上記連通日輪を塞
ぐように配し、ケーシング（１）に固定された、金物−
に形成せる、一定の位相でのみ練達通口−を吸込みロー
に連結する連通路−と、他の一定の位相でのみ該連通口
を吐出口−に連結′する連通路−とからなる、ロータリ
バルブ■でもって構成してもよい。なお、第６図におい
て、−は回転軸（７）にあけた封液の供給路である。

また、上記実施例においては、ジャケット曽の回転軸（
７）を、ジャケットの回転駆動源に連結しである例を示
したが、他の実施例においては、第７図に示す如く、羽
根車輪の外側に多数の放射状方向の羽根（１７ａ）・（
１８ａ）を設けて、この羽根の作用によって、ジャケッ
トαＱ内の封液を、回転自在なジャケット（至）と共に
回転させるように構成しても１よい。

更にまた、図示してないが、他の実施例においては、回
転軸（７）によって片持ちすることなく、ジャケットを
、任意の回転支持手段により、ハウジング内において、
回転自在に支承せしめてもよいことは、言うまでもない
。

以上、この発明に係る液封ポンプを、いくつかの実施例
について説明したが、上記したところから容易に理解さ
れるよ、うに、仁の発明にしたがえば、次のような利点
が得られる。

すなわち１．本発明の液封式ポンプにあっても、封液に
遠心力を与え、もって形成された液面からなるシリンダ
内に、偏心位置の羽根車の羽根を出入りさせて、羽根で
も？てポンプ作用を行わせるようになっているのでぷる
が、この発明にしたがった液封式ポンプでは、シリンダ
を形成している封液が、円筒形のジャケット（１０内に
あって、それと一体になって、同一の速度で回転せしめ
られており、また羽根車（至）の“羽根（ホ）も、それ
とほぼ同一の速度で回転せしめられているが故に、各ポ
ケットＥ）の開放端を塞いでいるポケット（財）内の液
面ａは、羽根（ホ）による回転方向の攪拌作用を、全く
と言ってよい程殆んど受けない。したがって、本発明の
液封ポンプでは、吐出口に吐出される液量が少なく、シ
たがってシリンダ内の空間にロスがないといった利点と
、羽根車（至）が、シリンダ形成のために封液を掻き回
さないから、従来装置にみられたような、封液に渦流を
生せしめることによって生じる動力ロスもない、といっ
た利点が得られるのであって、本発明にしたがえば、真
性能な液封ポンプを得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る液封ポンプの一実施例を示した
縦Ｗｋ＃ＩＷＪ図、第２図は第１図の１−１線断面図、
＠８図は弁装置を拡大して示した縦断側面図、第４図は
鯖８図のＷ−ＩＶ線断面図、第５図は第８図のＶ−マ線
断面図、ｊＩ６図は他の実施例１１ゝ を示した弁装置の縦断側面図、第７図は他の実施例を示
した羽根車のｉ部切欠縦断面図である。 （１）・・・ハウジング、（７）・・・同転軸、に）・
・・ジャケット、　　　に）・−吸込み口、（ロ）・・
・封液の供給管、　　に）・・・回転軸、（至）・・・
羽根車、　　　　　翰・四・・・ａｎ、四・・・羽根、
　　　　　　　ｉ・！・ポケット、■・・・吐出口、　
　　　　（至）・−・・・弁、輪・・・ロータリバルブ
。 特許出願人　　三協工くジニアリング株式会社代理人（
６１１７０）弁理士西村武美

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーシング自暴ζ、回転自在に支持された円筒形の
   ジャケットであって、その回転軸線を含むジャケットの
   断面が少なくとも五番こ向き合った一対のコ字形を呈す
   る保水１１面を備えており、該ジャケット内の液に前記
   回転軸から遠ざかる向きの遠心力を与えると、求心方向
   に液面を開放して該ジャケット内に液を゛環核に保ちう
   るジャケットを配設すると共に、ジャケット内に、一対
   の側壁と一対の傭置聞の多数め羽根とでもって遠心方向
   が開放された多数のポケットを形成せる羽根車を、ジャ
   ケットの回転軸線ｉこ偏心せしめ、且つ、該羽根車の各
   ポケットの闘放端を遠心力によってジャケット内に環核
   に保たれた液の液面番ζよって塞ぎりように配設して、
   仁れを駆動源に連結し、羽根車に、前記各ポケットを一
   定の回転位相で吸込み口に連結し、他の一定の一転位相
   で吐出口に連結する、弁装置を配設し、ジャケットに、
   ジャケット内への液の供給装置を配設しであること、を
   特徴としてなる液封式回転ポンプ。 ２、　　ｌ！ｔＩ記ジャケットが、その保水壁面の内側
   に沿って、多数の放射状方向の羽根を備えている、特許
   請求の範囲第１項に記載の、液封式回転ポンプ。 ８、ｎ記ジャケットが１．ケーシングに軸架された回転
   軸でもって回転自在に支持されている、特許請求の範囲
   ＠１項又は第２項に記載の液封式回転ポンプ。 ４、前記ジャケットの回転軸が駆動源に連結されている
   、特許請求の範囲第８項に記載の液封式開板ポンプ。 ｂ、前記羽根車の一対の側壁が、その外側に放射状方向
   の羽根を有している、特許請求の範囲第１項又は第２項
   に記載の液封式回転ポンプ。 ６、ｎ配弁装置が、羽根率のボス部分に各ポケット毎に
   形成した、吸込み口方向の各連通路と、吐出口方向の各
   連通路とに、夫々配設せる逆止弁である、特許請求の範
   囲第１−５項のいづれか一つの項に記載の液封式回転ポ
   ンプ。 ７．前記弁装置が、羽根車のボス部分に各ポケット毎に
   形成した、連通口と、羽根車のボス部分に摺接して上記
   連通口を塞ぐケーシングの固設の金１９物に形成した、
   一定の位相でのみ該連通口を吸込み口に連結する連通路
   と他の一定の位相でのみ該連通口を吐出口−と連結する
   連通路とからなる、ロータリバルブである、特許請求の
   範囲第１〜５項のいづれか一つの項に記載の液封式回転
   ポンプ。