JPS6060292A - 円錐状もしくは円筒状開口部材を有する液体リングポンプ - Google Patents
円錐状もしくは円筒状開口部材を有する液体リングポンプInfo
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- JPS6060292A JPS6060292A JP59159442A JP15944284A JPS6060292A JP S6060292 A JPS6060292 A JP S6060292A JP 59159442 A JP59159442 A JP 59159442A JP 15944284 A JP15944284 A JP 15944284A JP S6060292 A JPS6060292 A JP S6060292A
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- 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
- F04C19/005—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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔発明の要約〕
円5((・IJ、b シ<は円筒状の開L1部141〕
1′2“Jえる’/Iシ体リンすボンポンit、通常の
吸入開IJ j’iHお、Lび用出開I」部の他に、開
1−1部祠中に1ノ1気flili環開1−1部をも1
′Iする。この排気fl*!i環11旧−1部はポンプ
のj]tiii I・・(に辻j勇・トと)と共に、ン
lミングヘノIの用11冒(1つ分C9二j1イ111
1さ扛)こボンピングtr’i−のすI’ 4’i”!
にlr; i、1.: 、’2. :l I。 ?:〕。ポンプを]し殴的(1(j−1111比ご連Φ
t’:’J?′r古、ごの1〕1気詰環開1−1部はポ
ンプ内ごのガスの過度の圧わrlを防庄−,−3−る人
口めの排気部として(′1用ずイ)。 比較的高圧縮比の場合、この廃棄循環開口部ボンピンク
11kを!i’i!僧から循[:1さ・u′C1達成し
ろる最大圧縮比を増大さ一已る。 C発明のDbする技術分野〕 オー発明は液体リングポンプに関し、さらに3゛r細に
は円tfC状もしくは円↑111状の開口部471を自
する液体リンクポンプに関するものである。 〔従来技術とその問題点〕 円錐状の開口部材を備えた7&体リングポンプが、ジェ
ニンクスに係る米国特許第3,154.24(1乞公報
に示されている。このポンプの主要部イア1は(1)円
筒状ハウジングと、(2)このハウジング内に偏心装着
された回転自在な軸と、(3)この軸に固定装着された
羽根ロータと、(4)軸にり1し同軸であって、それぞ
れリークの対向グ旧′i1;の一方ζこおける環状凹部
に突入しかつく、〕)ボンピンクずべきガス、蒸気また
はガス−蒸気混合物(V)−1・一般にガスという)を
1−ュータへ流入さ・けるための吸入開l」部と、(b
)ロータからの圧!ifガスを1般出するための吐出開
口部とを(Iffolえる2つの截頭円錐状の開L1部
月と、(5)ポンプの各rlj1′、j :’IIに位
置して、関連する開1−1部祠と通゛1己(ボンゾ入1
−」および出口との間にガスを搬送するためのヘノ1°
rr++ 44とである。上記ジェニンクス’l、冒′
1に示された開口部材は裁1「1円1.1r状であ21
か、適業−ト1はしはしばこれを円((i仄と吋ひ、し
たがってこの用語を不明g、I吉中に使用する。さらに
適業tfは、シフーニングスの装置におりる開1−1
i?li tJは円11「状に(す“!斜−J゛る必要
がなく円f、?i 1J、(あってもよいことをf′解
し、後者の場合このポンプを円fθノ状開ロ部と呼ぶ。 ジェユングスの装:δにつき説明すれば、所定世のボン
ピンクlI!2 (たとえば水)はハウソンク内aコ維
持す;il、 、:、。輔オ、、I:、 ヒt:+ −
夕をl’柵!z、さ−uろと、ロータ羽イ11.!がボ
ンピンク’l(ンtこ作用して1、これをハウジングに
グ1し同軸のIM犬リングに−4,
1′2“Jえる’/Iシ体リンすボンポンit、通常の
吸入開IJ j’iHお、Lび用出開I」部の他に、開
1−1部祠中に1ノ1気flili環開1−1部をも1
′Iする。この排気fl*!i環11旧−1部はポンプ
のj]tiii I・・(に辻j勇・トと)と共に、ン
lミングヘノIの用11冒(1つ分C9二j1イ111
1さ扛)こボンピングtr’i−のすI’ 4’i”!
にlr; i、1.: 、’2. :l I。 ?:〕。ポンプを]し殴的(1(j−1111比ご連Φ
t’:’J?′r古、ごの1〕1気詰環開1−1部はポ
ンプ内ごのガスの過度の圧わrlを防庄−,−3−る人
口めの排気部として(′1用ずイ)。 比較的高圧縮比の場合、この廃棄循環開口部ボンピンク
11kを!i’i!僧から循[:1さ・u′C1達成し
ろる最大圧縮比を増大さ一已る。 C発明のDbする技術分野〕 オー発明は液体リングポンプに関し、さらに3゛r細に
は円tfC状もしくは円↑111状の開口部471を自
する液体リンクポンプに関するものである。 〔従来技術とその問題点〕 円錐状の開口部材を備えた7&体リングポンプが、ジェ
ニンクスに係る米国特許第3,154.24(1乞公報
に示されている。このポンプの主要部イア1は(1)円
筒状ハウジングと、(2)このハウジング内に偏心装着
された回転自在な軸と、(3)この軸に固定装着された
羽根ロータと、(4)軸にり1し同軸であって、それぞ
れリークの対向グ旧′i1;の一方ζこおける環状凹部
に突入しかつく、〕)ボンピンクずべきガス、蒸気また
はガス−蒸気混合物(V)−1・一般にガスという)を
1−ュータへ流入さ・けるための吸入開l」部と、(b
)ロータからの圧!ifガスを1般出するための吐出開
口部とを(Iffolえる2つの截頭円錐状の開L1部
月と、(5)ポンプの各rlj1′、j :’IIに位
置して、関連する開1−1部祠と通゛1己(ボンゾ入1
−」および出口との間にガスを搬送するためのヘノ1°
rr++ 44とである。上記ジェニンクス’l、冒′
1に示された開口部材は裁1「1円1.1r状であ21
か、適業−ト1はしはしばこれを円((i仄と吋ひ、し
たがってこの用語を不明g、I吉中に使用する。さらに
適業tfは、シフーニングスの装置におりる開1−1
i?li tJは円11「状に(す“!斜−J゛る必要
がなく円f、?i 1J、(あってもよいことをf′解
し、後者の場合このポンプを円fθノ状開ロ部と呼ぶ。 ジェユングスの装:δにつき説明すれば、所定世のボン
ピンクlI!2 (たとえば水)はハウソンク内aコ維
持す;il、 、:、。輔オ、、I:、 ヒt:+ −
夕をl’柵!z、さ−uろと、ロータ羽イ11.!がボ
ンピンク’l(ンtこ作用して1、これをハウジングに
グ1し同軸のIM犬リングに−4,
【〕。
このltk体リングは1」−夕羽根と連15’; シ゛
e:<妃(のガスボンピング室を形成し、各室は[11
2−)のIソ、1[妾ず、61ュータ羽根と、(2+
l1l−タハソ;1、たは円1(1伏11旧−1部4.
1の1清接部分と、++a lt*体リンクの内表面の
1清接部分とに、■、って画成さ]1.る。11−クシ
、Lハウジングに幻し偏心し′Cい【Jの(1、−れテ
;、のポンピング室はロータが回転する際周期的にその
寸法を変化させる。ロータ羽根がハウジングから離れる
ポンプの側において、ポンピング室は拡大する。これば
ボンピングのガス吸入域であり、したかって吸入開口部
はこのpj、q域におりるポンピング室と連通ずるよう
な位(6にある。 ロータ羽根がハウジングの方向へ接近するポンプの側に
おいて、ポンピング室は収縮する。ごれはポンプのガス
圧縮域であり、したがって吐出開口部はこのQ、Q域に
おりるポンピング室と連通ずるまうな位置にある。 液体リングポンプば、典型的にはjコ時聞にわたって特
定の圧縮比または比較的狭い範囲のiL縮比を!j、え
るように設31される。液体リングポンプを異常な運転
条件にかける場合、ポンプを稼動させるのに要する出力
は著しく増大する。 たとえば、液体リングポンプが始動されて圧縮比が正常
より低い場合、吐出開口部の前のポンプの圧縮域では極
めて高い圧力が生ずる。ボンピングされつつあるガスの
この圧縮過剰は、ポンプを駆動するのに必要な出力を1
當圧縮比か達成されるまで増大させる。これらのしばし
ば増大する出力要求を満たずため、ポンプには必要以上
の大きいモータを装着せねばならない。 これは不経済であり、かつポンプの出力要求か異常な運
転条件下で増大1−る程度を最小に3′4〕ごとが明ら
かに望ましい。 液体リングポンプを設計する際の他のね応ずべき点は、
達成しようと設81シたポンプの圧縮比が高い程、この
ポンプは異常な運Φiλ条(’+ にス1し鋭敏となる
ごとである。典型的には、液体リングポンプを極めて高
いl1liH比を達成ずろ、L゛う設計した場合、これ
は通常の圧縮比よりも低い場合でざえ!、J+jめで重
大な圧縮過剰問題を引き起す。同様に、高い圧縮比を達
成するよう11ν体リンクポンプを設計しない場合(こ
の場合、典μ′1的GユL(氏いj玉れ1七におい′C
すr斜か−低い)、 ・卯とにこのような高いI’E縮
比を仝(1/ることかできない。 71に1本リングポンプ、)1シにノ上り9的イ氏速度
か−ノ(氏圧縮比で運転するよう設計した液体リングポ
ンプのさらに他の特徴は、それらのポンプが段重圧縮比
より高い圧縮比に露呈されると過度の振動およびボンピ
ング能力の喪失により現れるような不安定性を示すこと
である。この状態は、ポンプに対するボンピング液の流
れを増大させることに、上りkA和することができる。 しかしながら、この対策は一般にポンプの運転費を増大
させ、ポンプが不安定となる点をずら3−たりである。 〔発明のL1的〕 したがって本発明の目的は、上記種類の液体リングポン
プを改良することである。 本発明の他の1.」的は、比較的11”、i1広いJ−
+E *iii比の範囲にわたりAJ率的に運転しうろ
」−記に−1(類の液体リングポンプを提供することで
ある。 さらに本発明の他の1−1的は、比較的高い圧縮比を達
成することができ、しかも低い圧縮比における著しい非
効率を伴なわない」二記種類のlfk体リンクポンプを
提供することであイ〕。 ゛本発明のさらに他の目的は
、ボンピング液をポンプに供給する速度を増大さ−1る
心間のない上記種類の液体リンクポンプにおりる連中!
、の安定性を向上させることである。 さらに本発明の目的は、不安定1?1の危険を減少さ・
μながら低速度での運転を1月1ピにする上記Hz I
HQ)lt’i体リンプリングポンプる効率を向」、さ
せることである。 本発明のさらに他の目的は、上記4i1i 5Siのl
ll 4.’+<リンクポンプにおりるボンピング液の
消費辻1..QIを減少さ−1るごとである。 〔発明の要点〕 本発明の上記目的は、本発明によれば、吸入量c+ r
:+sお、Lひ吐出開口部の他に、開L1部月か吸入量
1」部の後かつ吐出開口部の1):Jにしノータの回転
方向に位置するIJI気循環開1−1部を(Iif!え
る円’+lI(状1)シ<は円筒状開l」部の液体リン
クポンプにJ、り達成さj′1.る。、Σらに、ごのポ
ンプの−・ノ1は所定量のボンピング液を當時保1、冒
−るための市1め室をii!ii成3−る。この溜め室
は、11−當な溜め液レベルの」二方の位置でポンプの
ガス出口に連通ずる。排気循環閉[」部は、正常な溜め
液レー・ルの下方の位置にて溜め室に接続される。 ポンプを比較的低い圧縮比(ずなわぢ、最終吐出開口部
に対する設計圧縮比より低い圧縮比)にて運転する場合
、この排気循環開口部はガスを溜め室を介してポンプ出
口に到達させるための排気口または伺加的吐出開1」部
として作用する。これは、低圧縮比におけるガスの過度
の圧縮を実質的に防止する。中間圧縮比においては、こ
の排気循環開口部は殆ど作用せず、溜め室におけるボン
ピング液により実質的に閉51′1される。 より高い圧縮比(すなわち、最終吐出−開口部に対する
設置]圧縮比またはそれよりずっと高い圧til比)
ニオいて、/ifIめ室がらのボンピングllk は排
気循環開口部を介し−ζ液体リング中に引き戻され、こ
の場合tJ11気循環閉循環開口部通1?δとして作用
する。 〔発明の実施例〕 以下、添付図面を参照して本発明を実施例につき訂8.
llIに説明する。 第1図乃至第3図に示したようCご、図示した液体リン
グポンプ10は円筒状ハウシンク12を備え、このハウ
ジング12の各対向If::i部に2つのヘット部材L
4aおよび14bを設りる。 ポンプのこれら2つの端部はJl、いにほぼ鏡像関係に
あるため、第1図で見てポンプの左1”’I f>S、
f部のめを図示しかつ以下詳細に説明する。 各ヘット14.,1.I4bはポンプ人1−11 f匹
]。 16bをそれぞれ1ノ117える。さc’−、乙こ各ヘ
ノ114a、14bはそれぞれ主ポンプ11目−118
;] 。 18 bと、それぞれ付加ポンプ1ltl−J I l
i x 。 18yとを(jW+える。一般に、使用]lfのζソ・
要にj心して各・・・ノ1°におりるい−Jれの出1−
1を使用しくもよい。使用されていない出11は、カハ
ープL・−1・により)夏われる。ボンピンクすべきカ
スヲ、i、ii qfl+ (図示−υず)を介し’c
入111fi”、供給′Jる。 ポンプにより1釘tした1多、カス番、1: +I l
l 18から流出し、他の導′:r1(これb図示−
Uず)により搬出される。 軸20をハウジング12内で回転するよう偏心装着する
。換言すれば、軸20の回転軸線は円筒状ハウジング1
2の中心軸線に対し平行であるが、この軸線から横方向
に片寄っている。 軸20は各ヘッド14を貫通して、ヘッドに固定された
ヘアリング部祠22によって回転支持される。軸20は
適当なボンプモーク(図示せず)により矢印50の方向
に回転する。 ハウジング12の内側で軸20に対しロータ30を固定
装着し、このロータはハブ34から半f’fl方向外方
へ延在する複数の羽根32を有する。各羽根の断面形状
およびロータハブの周囲におりる羽根の典型的な周方向
間隔を第15図に示す。外側先端部近くで僅かにフック
状を呈しているが、羽根32ばほぼ平面と九えることか
でき、各羽根の平面は軸20の軸線に対し・1・行であ
る。 羽根32は、軸20に対し平行でハブ34よりも相当に
長い。羽根32は半分の長さに分割されて環状デバイダ
36により強化され、デハ、イダ36はハブ34から羽
根の外側光1’lhJまてずっと半f’iE方向外方向
に延在する。各別1にの12分は3つの長手方向部分を
O;17える。ずなわノ)羽11シがハブ34に接続さ
れ′Cいる第1部分、’i 2 aと、羽根が軸20か
ら半i¥:方向に離間しかつ隣接羽根に対する接続によ
り支持されていない第2部分32bと、羽+lLか同様
に軸20から゛1シ経方向に離間しているが環状の6f
:j Fil囲い板381.−接続されている第3部分
32cとである。環状端部1用い1及3))はほぼ平面
の1〜lトイ11人もしくはソノシ、1・法部ト1てあ
って、開1」部上t 40 (’l−記する)に直接I
隣接した内側円から、羽根32の外側先端部に隣接する
外側用まで延〆Lする。iI!!、f部囲い板3))は
羽(U32の非支1,11端部を袖強し、隣接する羽根
の間に形成されたガスボンピンク室)端部ヲ閉稙する。 l:I −夕、’(It O) −’ uihi Fi
l” ノ’)が第3図に見られるか、CJ−夕の各端部
に1/::5部囲い坂38が存在ずろことがr I’t
’tされ、1、う。 各羽根32の上記第2および第3部分321〕および3
2Gは軸20から31′1イ方向にtijlf間しくい
る結果、ロータの各端部に隣接して軸2oの周囲に環状
空間が々二する。環状開口部材40はへ、ド部+A14
のそれぞれに固定装着され、かつロータ30の隣接端部
にて前記環状空間中に突入する。かくして、開口部t、
(’40のそれぞれは、軸20の隣接部分を包囲する環
状措造である。 たとえば水のようなボンピング液の所定足をハウジング
12中に維持する。装置を運転する際に損失するボンピ
ング液は、i5’ ?j’ 24を介してポンプへ供給
される新たなボンピング液により補給される(第2図)
。【」−り3 (lを矢印50の方向に回転させると、
羽根32はボンピング液に作用して、これをハウジング
12に対しほぼ同軸の環状リングにする。このllk体
リシリング型的にはその内表面を不規則にするよう完全
に乱流となり、この内表面の大略の位置を第3図に破線
52で示ず。U−り3oはハウシング12に対し偏心さ
れているので、ロータ羽根32 (これは常に液体リン
グに成る程度接触する)はポンプの一方の側において他
力の側におTJるよりも液体リング中に深く突入する。 これを第3図に見ることができ、ごごでポンプの底部近
傍に見られるしュータ羽根32は、ポンプの頂部近傍に
見られるロータ羽根32よりも〆1に体リング中へより
7AM <突入する。したがゲC1第2図に見られるポ
ンプの右上刃側におジノろカスボンピンク室はローフ回
転の方向に拡大ずろ。 このポンプ部分はしたかっ”Cポンプのカス吸入域°ζ
ある。ポンプの十力左(則におりろカスボンピング室は
し!−夕の回転方向に収縮ずろ。したかゲζ、ごのポン
プ部分はポンプの力刈Ltiii Jkである。 第3図に見られるように、各開し1部材40は吸入開1
」部42を備え、ごの開1−」部はポンプの吸入域に隣
接するtl−夕羽1432 bの内側縁部の近傍に付置
する。さらに、開1」部月4011、M1接するヘット
部材14におりる吸入専’i’i’ (i 4に接b“
こする吸入z〃管44を規定する。吸入;′;′七64
は関連するポンプ入口1 [iに通ずる。ポンプ入口1
6へ供給されたガスは、したがって導管64および44
並びに吸入開口部42を介してポンプの吸入域に引き込
まれる。 同様に第3図に見られるように、各開口部(]40はさ
らに吐出開口部46をOjlorえ、この開口部はポン
プの圧縮域に隣接するロータ羽根部分32bの縁部近傍
に位置する。さらに、この開口部4)f 4 (lは吐
出導管48を規定し、この専管は隣接671部+、11
4におりる吐出導管68に接続する。この吐出導L68
は関連するポンプ出口18に通ずる(第4図参照)。ポ
ンプにより圧縮されたガスは、したかっ−(吐出間r二
1部4Gおよび吐出専管48.68を介してポンプの圧
縮域から吐出される。 開]コ液体40の詳細な形状を第10〜14図に示す。 第10図は、隣接ヘッド部4(’ I 4 aから見た
左側開口部材40の端面図である。第12図は同じ開口
部(、(の反対側、、ii面図である。 第10図に示した構造体の周囲を反時計方向に進んで、
吸入導管44は開口部4Aの内部の約1/2を占める。 吸入開口部42は47僧: 44の主要部分を311間
する。開1」部+A’400次の部分は排気iη七70
であって、開l」部4,1の円1((状り1表面におり
る1ノ1気開l」部42と連通ずr、oIJI気開ロ部
72の操作については以16「釧に説明′Jるが、こご
では拮気開L1部72がポンプのj目iri域におりる
最初の部分に隣接するII−夕羽(II(部分32bの
内側縁部近傍に位置゛J′ろことに1.+1.+ずべき
である。開[−1部444(lの次の部分は1〕1気循
環曽Q’ji’ 74で、)、lって、1ノ1気循環開
1.1 ;’l糧′l()と連通ずる。この131気循
環開[−1部70は、21ミンゾの川tie J4 c
こお番目1中間部分にl’Aj JUずろII−夕羽眼
部分32 bの内側H部近傍に位置うる。li!I I
+i’1(4J4(lの次の部分は吐出間11部4()
およびぐj・1.に関連−1、<、吐出専管48−(あ
る。開1−1部1,140の最jでの部分はボンピング
t1にノー“+”i’i”/ It ’C、Li−C、
ボンピング〆1kを人?i+で124がら1!−タハソ
に隣接ず【1点まで擾jxしく、lIk体リシリング給
ずろと共にポンプにおけるこの点にカスノールを′jえ
る。 開口部4.(の4q管44.70.74.48および7
8のそれぞれは、開口部材40におりる他の導管から完
全に分離されている。しかしなから、これら開L1部月
の導管のそれぞれは、隣接するヘット部材14における
対応の導管と連通ずる。第6図は、第1O〜14図に示
したI)旧」部材40に接続することを目的としたヘソ
F部+A’ 14 aの開口部+J側を示している。第
6図に示した構造体の中心部分を特訓方向に進んで、吸
入導管64は開口部材40における吸入導管44と連通
ずるよう設計される。排気導?a8゜は、開l」液相4
0におりる排気導管70と連通ずるよう設計される。排
気循環専管84は、開口部材40におりる1ノ1気循環
i、FJ管74と連通ずるよう設訂される。吐出導管6
8は、開口部材40におりる吐出導・l、!!: 4
Bと連通ずるよう設計される。さらに、ボンピング液嗜
管乏(8は、開1」部+A’40におりるボンピング液
心管78と連通ずるよう設a1される。 次にヘット部相14 aにおりる専1コ(の配置に・′
〕き説明ずれは、吸入力うゞi’ (i 44;L第4
図において破覇)で見られ、比較的大きい十l’lf+
?i因3j°(山って、ポンプの頂部にてボンゾ人11
1(i;>に連通ずる(第3図お、1、び第8図も参照
)。さらに、排気冶fff+8(lは第4図に破線て裁
Hr−ti楔状至とし7てボされ、ごれば逆止弁部44
!J oに通ずろ(第7図および第1)図も参照)。 逆Nl弁部4;t !] 0は、排気専γ(80とlJ
i気循環心;jj; F 4との間にポール型逆止弁9
2を(lli:iえ【ン。1〕1気2+’7’f!t’
80 Lこおりる圧力か排気循環曽τr84tこおり
るIIE力3Lすt〕大きい場合、逆止弁92が開い”
(流体を専テ)80から専管84まで流・1iJJさ−
1ろ。排気jj7ヤ180におり5【」圧力が排気循環
力ヤ1)(4におリア1月、力以1・−Cあろ場合は、
逆止光1]2は閉1j°1さ(1゜1、、:りて、1)
1気開1+Fil(72を効果的に閉鎖する。 連1にjr :’:lり+、t !] oはイI月シ3
自l/+−なカハーソ°レー1−94をイフIIiえ−
C,逆止′:Jr !] 2の保′、」:を11(易化
さ[!る。逆止ブ1′のポールは;3つの・四1ビン!
][i(その内2つのQl)が第13図に見られる)に
より案内され、これらのf行ビンはカハーソ°レー1り
4に取り付けられかつカバープレー1・から専管80と
84との間の壁部の方向へ下刃向に頭斜する。1個もし
くはそれ以上の水平ピン98をさらにう〃管80と84
との間の壁部に取付け°ζ、カバープレーi・94を取
り外す際または交換する際の逆止弁ボールを一時的に支
持する。 排気循環導管)(4も第4図に破線で見られる。 開口部材40に最も近い導管84の部分は他の裁叩楔状
室であって、逆止弁部月90の下部に連通ずる(第9図
も参照)。逆止弁部+A’90の下に排気循環導管84
が垂直方向下方に延在して、第5図に見られるようにほ
ぼ正方形の断面を有するく第9図も参照)。ポンプの底
部近くにおいてυ1気(盾■ぶ導管84は直角に曲がり
、かつポンプを水平方向に横切って延在する(第4゜5
および8図参照)。第4図で見てポンプの右側にて、排
気循環導管84は邪It4Fi、部月102の右側でヘ
ッド部+Alh中に形成された溜め室100の底部に開
l−」する。この4nめ室100は吐出導管68と連通
し、圧縮ガスと共に液体リングから一般に吐出される少
なくとも幾分かのボンピンダ液を回収しかつ保持するよ
うに設計される。吐出導管68と溜め室10(lとにお
りる条イ′1は典型的には著しく乱流であって液相と気
相との間の境界が不明確であるか、1)1気1A−i
bl ’+’4 Q!j84は溜め室におりるボンピン
グ11にの止′l”I’rレヘレベりも少なくとも]:
方の点におい−C’A’flめ至100と連通ずる。邪
j或板部Lttozは排気循環!!、。 管84を通過しないことに注目す・・、きである。 吐出導管08は、第4図にノ気線と実線との両者で示さ
れる。第4図で見て邪)焚扱部+AlO2の右側におり
る導管68の部分は、上記したようにi!i’/め室1
00と連通ずる。邪1址板部祠102の左側にて導管6
8はポンプ出口I)(および他のボンゾ出L’、I l
8 xと連通ずる。 さらに第4図にはボンピングi’lk J!、I’il
!’ 118 ;/J−伊;線でンJりされ、これは他
の裁1ifj楔扶室−(あ、、−(、ボンピング11に
供給導管24と連通ずる。 種々の運転条(’1士におりるポンプの條作を以−1・
説明する。最終吐出量1−1部に対′J/′I設iiH
1g客iii比より低い圧縮比において、ガスはポンプ
人口16を介してポンプ中へ流入し、専管64および4
4を介しポンプの吸入域においてロータ30中へ流入す
る。ボンピンダ液の袖給流れcat、導管24から導管
88および78を介して円M(+4&開IJ DI(!
、4’ 40 (D小すイ+57:1部を廻り、ロータ
羽41132の隣接対の間に形成されたガスボンピング
室を介して液体リング中に入る。全圧縮比は低いと仮定
されるので、このガスはポンプの辻縮域ムこ入った直1
多にポンプの最終吐出圧に辻する。したがって、ガスの
幾分かはJJI気開1」部72を介してU−夕から排出
し、かつ専管7゛0および80を介し逆止弁92を通し
て導管84中へ流入する。導管84からごのガスは溜め
室1 (1(lおよび吐出導管68を介してポンプ出1
」18まで流動する。排気+3旧コ部72およびその関
連導管は、したかっ−(低圧縮比にお(ノるポンプの圧
縮域のカス圧力の初期占積を緩和する。 ロータ30中に残留するガスが1ノ1気開IJ i’1
B72を通過した後、このガスはJllびJノ1気循環
開l」部76に隣接するポンプの最終吐出圧力に達する
。したがって、他のガス部分は1ノ1気楯環開l」部7
Gを介してLI−夕から排出ずろと共にj、ζi管74
を介して流れ、導管84におりるカスの」二記流れに合
する。排気循環閉1−1部7 (iお11、ひその関連
4贋は、したがってさらに低比tih比のポンプの圧縮
域におりるガス圧力の初期i’rf i!′(を緩和す
る。 ロータ;)0におけるガスの最終部分も、目出開1」部
40に1vi接するポンプの最終吐出+、+71J c
こ達する。したがって、ガスの最終Fl(分(およびボ
ンピンダ液)は、吐出間I」部46を介して1.!−夕
から1ノ1出する。ごの流イ木は専管48および()3
)を流過し7て、ポンプ出1118を介しポンプから流
出す、K)。 それより若干高いがまだ1中間」のj1縮比におい″(
、ガス&;I: IJI気開に1部72を通過する後ま
でポンプの最終吐出j1−力に到達しない。したか、て
、)”r”f7i’ 801こおりるガス月−力はl9
11乏)4におりる圧力よりも低く、したがって逆止′
J、゛q 11が閉鎖される。tJl気開口開0部72
したがって効果的に閉11“jされる。ガスは排気循環
量【」部76に隣接するポンプの最終吐出圧力に達する
。 したがって、ガスの一部はり−タ30から排気循環開口
部76を介して排出する。このガスは導管74および8
4を流過し、溜め室100を通って導管68中に流入し
、この導管によりポンプ出口I8まで移送する。排気循
環量l」部76およびその関連導nは、したがって排気
部として作用し、中間圧縮比で運転した場合ポンプにお
りるガス圧力の初期蓄積を緩和する。 1ノ1気循環開1」部76を通過した後のロータ30に
残留するガスは再び吐出開口部46に隣接するポンプの
最終吐出圧力に達する。したかって、ガスの残部(およ
び若干のボンピングllk )は1−ュータ30から吐
出開L1部4 [iを介U7て流出する。ごの流体は導
’!5f 48および68を介してポンプ出D 1 B
まで流動する。 ポンプにより達成しうる最Ilらの圧縮比において、ロ
ータ30におりるガスは、υ1気開に1部72と(〕1
気1IIIJ環開口部76との両者を通過′づる後まて
ポンプの最終吐出圧力に達しない。したがって、逆止弁
92は、ここでも専管70および80における圧力が導
管84におりる圧力、1、りも低いという事実により閉
鎖され続りる。 1ノ1気楯環開l−1部7 fiに隣接するロータ30
内のガス圧力が最終吐出圧力にほぼ等しりれば、導性7
4および乏(4におけるい′」れかの方向の流体流れは
殆ど或いは全く存在しない。これらの条件において、こ
れら曽Ti中の流体流れは、こり、ら専丁(お、1、び
hrtめ室10 Flに高割合のボンピング11Σカイ
を在ずろことにより減少しまたは抑制されるイリ゛■向
がある。他方、排気flI’i環開IJ i’i37
(:に隣1)P−コイ11I−タ:シ0中のガスjLが
最終吐出11、トリ1)相!1′1に低りれば、ガスと
ボンピングltkとの混合物が目出!、9贋()乏(お
よび/iミスめ室1 +1 FlかC2心1ゞ1)(4
および74並びに1)1気1♂1環開L1部7にを介し
゛(IJ−夕30中へ戻るで山/lう。、二の、Lうに
ポンプ中に誘起される循環流れは典型的には若」゛のガ
スを含もが、これはv11型的には勇管84が/i′I
Iめ室100の底部に接続されているためボンピング液
の相当なh11合を含イ1′4°イ〕。したがって、排
気循環開口部76およびそれに関連する導管は、ポンプ
が高圧縮比に達する際、液体リングの容積を自動的に増
加するよう作動する。 これは、ポンプの運転範囲を従来達成されうるよりも相
当高い圧ワ11比まで拡大する。ポンプにおりるボンピ
ング液の循環は、補給ボンピンクlrνの多い流れを必
要としない。循回流体にJ′♂りるガスの容積がこの流
れにお番ノるボンピング11にの相当な部分により減少
するという事実は、71シ体リングポンプにおける循環
カスに関連した比効率性を著しく減少さ−Uる。 上記から1りるように、本発明は円flc状もしくは円
筒状開口部の液体リングポンプを効率的に作動さ−lう
る圧縮比の範囲を著しく拡大する。 低圧縮比および中間圧縮比において、1ノ1気開L1部
72および/または排気循環開口部76はポンプの1+
−りにおLJるカスのフ!!(駄な過度の圧縮を防止し
、それによりこれらIIE縮比におりるポンプの1′1
動に必要とされる出力を減少さ・口ろ。 さらに、高いi」、(t1ii比において、1.11気
開+ + 7H)也′12は閉鎖されかつ排気循環閉I
」部7 fiも同(rにA)果的に閉鎖され、循環流体
は高iI;’J合のボンピング液を含め、それによりポ
ンプの運転範囲を従来達成しえたよりも相当11)】い
1口1ii比ま′(拡大ずろ。 さらに本発明は、円5ell状もしくは円筒状開口部の
ljk体リングポンプを迂転条イノ1の変動にり1しよ
りL′1!灯に応答さ・U、乙、二とができる。たとえ
G、シ、ポンプに対するカスの流れか突然増加した場合
、或いはljk体の人きなスラグかボンゾ入LI I
(iを介してポンプ中−1流入した場合、1〕1気開L
j部72A6よび/またはjノ1気循即開Ll i°’
、l’、IGが0;・I II的かつ自動的CごII−
り30を1.II気し始め−(3,1ミンゾにおりろ過
度のIE縮を防止する。 所望ならば、1)1気1j旧−1部72およQ・関連ノ
層17()お、j、び80並びに逆止ブI゛部1.イC
)o ?3−1第16図に小したように省略することも
できろ。 他の全−Cの面にj′几)で、第1 fi図のポンプは
、排気開口部72および関連部材を設りた上記の1ノ1
気部を持たない以外は、図示しかり上記に説明したもの
と同様とすることができる。 排気循環開口部7Gには、第17図に示すようにノズル
形状部を設けることもできる。このノズル形状部は好適
な内方への流れ方向にスムースに収束するとノ(に、望
ましくない外方向への流れ方向に正方形の縁部を自する
。この形状は内方向への流れ(ずなわら排気)を促進し
かつ外方向への流れ(ずなわら循環)を抑制する。 これは、一定寸法の開口部76が循環流れ、l IJも
多量の1ノ1出流れを与えるので望ましい。 υ1気循環開1」部76は、第18図に示すように、ポ
ンプの隣接する半径方向軸線110に対し角度をつりる
ごとができる。特に、排気循環閉]」部76は、導管7
4から1」−夕300)隣接部分の方向へml−夕の回
転方向に1す1斜する。これは、開り目11i76を介
してロータ3 Q +11−、山流入する循環流体へ、
隣接I、1−タ羽根32の運動方向に対し平行な速度成
分をトjえる。か<シ゛(、これは循環流体の流れを隣
接ロータ羽根の運動方向に列し平行となるように方向(
KJりることにより、ポンプにおけるエネルギ111失
を減少さ−lる。 以」二、本発明を好適具体例に・つき説明したが、ごれ
ら具体例のめにih!定され”1′、本発明の思想およ
び範囲内におい′C種々の設d1変史をなし)ることが
適業台には了解されよ・う。たとえば、」二記したポン
プは二車6!:、i部であるか、小−tMii部のポン
プ4)二車端部ポンプ01V分を除去することにより作
成し・うろことがf l!+′I′、されよう。さらに
、上記したポンプは円31「因開1」液体を備えるが、
代案として上記にNY細に説明した円筒状開口部]、(
により作成しうろことも当業者にはj’ l’+’+!
されよう。 〔発明の幼果」 本発明の上記構成によれは、比較的11’i;1広い月
にil J:I:、範囲にわたー、て効イ・−的に1榮
1′1することかごさ、低いl 1.、tii比におり
る非効率を伴なわずに比較的高いj−目fl比を達成す
るごとがてき、ボンビンダ液をポンプへ供給する速度を
増大させる必要がなく、低速度の燥作でも不安定性の危
険を伴なわないような液体リングポンプが得られる。
e:<妃(のガスボンピング室を形成し、各室は[11
2−)のIソ、1[妾ず、61ュータ羽根と、(2+
l1l−タハソ;1、たは円1(1伏11旧−1部4.
1の1清接部分と、++a lt*体リンクの内表面の
1清接部分とに、■、って画成さ]1.る。11−クシ
、Lハウジングに幻し偏心し′Cい【Jの(1、−れテ
;、のポンピング室はロータが回転する際周期的にその
寸法を変化させる。ロータ羽根がハウジングから離れる
ポンプの側において、ポンピング室は拡大する。これば
ボンピングのガス吸入域であり、したかって吸入開口部
はこのpj、q域におりるポンピング室と連通ずるよう
な位(6にある。 ロータ羽根がハウジングの方向へ接近するポンプの側に
おいて、ポンピング室は収縮する。ごれはポンプのガス
圧縮域であり、したがって吐出開口部はこのQ、Q域に
おりるポンピング室と連通ずるまうな位置にある。 液体リングポンプば、典型的にはjコ時聞にわたって特
定の圧縮比または比較的狭い範囲のiL縮比を!j、え
るように設31される。液体リングポンプを異常な運転
条件にかける場合、ポンプを稼動させるのに要する出力
は著しく増大する。 たとえば、液体リングポンプが始動されて圧縮比が正常
より低い場合、吐出開口部の前のポンプの圧縮域では極
めて高い圧力が生ずる。ボンピングされつつあるガスの
この圧縮過剰は、ポンプを駆動するのに必要な出力を1
當圧縮比か達成されるまで増大させる。これらのしばし
ば増大する出力要求を満たずため、ポンプには必要以上
の大きいモータを装着せねばならない。 これは不経済であり、かつポンプの出力要求か異常な運
転条件下で増大1−る程度を最小に3′4〕ごとが明ら
かに望ましい。 液体リングポンプを設計する際の他のね応ずべき点は、
達成しようと設81シたポンプの圧縮比が高い程、この
ポンプは異常な運Φiλ条(’+ にス1し鋭敏となる
ごとである。典型的には、液体リングポンプを極めて高
いl1liH比を達成ずろ、L゛う設計した場合、これ
は通常の圧縮比よりも低い場合でざえ!、J+jめで重
大な圧縮過剰問題を引き起す。同様に、高い圧縮比を達
成するよう11ν体リンクポンプを設計しない場合(こ
の場合、典μ′1的GユL(氏いj玉れ1七におい′C
すr斜か−低い)、 ・卯とにこのような高いI’E縮
比を仝(1/ることかできない。 71に1本リングポンプ、)1シにノ上り9的イ氏速度
か−ノ(氏圧縮比で運転するよう設計した液体リングポ
ンプのさらに他の特徴は、それらのポンプが段重圧縮比
より高い圧縮比に露呈されると過度の振動およびボンピ
ング能力の喪失により現れるような不安定性を示すこと
である。この状態は、ポンプに対するボンピング液の流
れを増大させることに、上りkA和することができる。 しかしながら、この対策は一般にポンプの運転費を増大
させ、ポンプが不安定となる点をずら3−たりである。 〔発明のL1的〕 したがって本発明の目的は、上記種類の液体リングポン
プを改良することである。 本発明の他の1.」的は、比較的11”、i1広いJ−
+E *iii比の範囲にわたりAJ率的に運転しうろ
」−記に−1(類の液体リングポンプを提供することで
ある。 さらに本発明の他の1−1的は、比較的高い圧縮比を達
成することができ、しかも低い圧縮比における著しい非
効率を伴なわない」二記種類のlfk体リンクポンプを
提供することであイ〕。 ゛本発明のさらに他の目的は
、ボンピング液をポンプに供給する速度を増大さ−1る
心間のない上記種類の液体リンクポンプにおりる連中!
、の安定性を向上させることである。 さらに本発明の目的は、不安定1?1の危険を減少さ・
μながら低速度での運転を1月1ピにする上記Hz I
HQ)lt’i体リンプリングポンプる効率を向」、さ
せることである。 本発明のさらに他の目的は、上記4i1i 5Siのl
ll 4.’+<リンクポンプにおりるボンピング液の
消費辻1..QIを減少さ−1るごとである。 〔発明の要点〕 本発明の上記目的は、本発明によれば、吸入量c+ r
:+sお、Lひ吐出開口部の他に、開L1部月か吸入量
1」部の後かつ吐出開口部の1):Jにしノータの回転
方向に位置するIJI気循環開1−1部を(Iif!え
る円’+lI(状1)シ<は円筒状開l」部の液体リン
クポンプにJ、り達成さj′1.る。、Σらに、ごのポ
ンプの−・ノ1は所定量のボンピング液を當時保1、冒
−るための市1め室をii!ii成3−る。この溜め室
は、11−當な溜め液レベルの」二方の位置でポンプの
ガス出口に連通ずる。排気循環閉[」部は、正常な溜め
液レー・ルの下方の位置にて溜め室に接続される。 ポンプを比較的低い圧縮比(ずなわぢ、最終吐出開口部
に対する設計圧縮比より低い圧縮比)にて運転する場合
、この排気循環開口部はガスを溜め室を介してポンプ出
口に到達させるための排気口または伺加的吐出開1」部
として作用する。これは、低圧縮比におけるガスの過度
の圧縮を実質的に防止する。中間圧縮比においては、こ
の排気循環開口部は殆ど作用せず、溜め室におけるボン
ピング液により実質的に閉51′1される。 より高い圧縮比(すなわち、最終吐出−開口部に対する
設置]圧縮比またはそれよりずっと高い圧til比)
ニオいて、/ifIめ室がらのボンピングllk は排
気循環開口部を介し−ζ液体リング中に引き戻され、こ
の場合tJ11気循環閉循環開口部通1?δとして作用
する。 〔発明の実施例〕 以下、添付図面を参照して本発明を実施例につき訂8.
llIに説明する。 第1図乃至第3図に示したようCご、図示した液体リン
グポンプ10は円筒状ハウシンク12を備え、このハウ
ジング12の各対向If::i部に2つのヘット部材L
4aおよび14bを設りる。 ポンプのこれら2つの端部はJl、いにほぼ鏡像関係に
あるため、第1図で見てポンプの左1”’I f>S、
f部のめを図示しかつ以下詳細に説明する。 各ヘット14.,1.I4bはポンプ人1−11 f匹
]。 16bをそれぞれ1ノ117える。さc’−、乙こ各ヘ
ノ114a、14bはそれぞれ主ポンプ11目−118
;] 。 18 bと、それぞれ付加ポンプ1ltl−J I l
i x 。 18yとを(jW+える。一般に、使用]lfのζソ・
要にj心して各・・・ノ1°におりるい−Jれの出1−
1を使用しくもよい。使用されていない出11は、カハ
ープL・−1・により)夏われる。ボンピンクすべきカ
スヲ、i、ii qfl+ (図示−υず)を介し’c
入111fi”、供給′Jる。 ポンプにより1釘tした1多、カス番、1: +I l
l 18から流出し、他の導′:r1(これb図示−
Uず)により搬出される。 軸20をハウジング12内で回転するよう偏心装着する
。換言すれば、軸20の回転軸線は円筒状ハウジング1
2の中心軸線に対し平行であるが、この軸線から横方向
に片寄っている。 軸20は各ヘッド14を貫通して、ヘッドに固定された
ヘアリング部祠22によって回転支持される。軸20は
適当なボンプモーク(図示せず)により矢印50の方向
に回転する。 ハウジング12の内側で軸20に対しロータ30を固定
装着し、このロータはハブ34から半f’fl方向外方
へ延在する複数の羽根32を有する。各羽根の断面形状
およびロータハブの周囲におりる羽根の典型的な周方向
間隔を第15図に示す。外側先端部近くで僅かにフック
状を呈しているが、羽根32ばほぼ平面と九えることか
でき、各羽根の平面は軸20の軸線に対し・1・行であ
る。 羽根32は、軸20に対し平行でハブ34よりも相当に
長い。羽根32は半分の長さに分割されて環状デバイダ
36により強化され、デハ、イダ36はハブ34から羽
根の外側光1’lhJまてずっと半f’iE方向外方向
に延在する。各別1にの12分は3つの長手方向部分を
O;17える。ずなわノ)羽11シがハブ34に接続さ
れ′Cいる第1部分、’i 2 aと、羽根が軸20か
ら半i¥:方向に離間しかつ隣接羽根に対する接続によ
り支持されていない第2部分32bと、羽+lLか同様
に軸20から゛1シ経方向に離間しているが環状の6f
:j Fil囲い板381.−接続されている第3部分
32cとである。環状端部1用い1及3))はほぼ平面
の1〜lトイ11人もしくはソノシ、1・法部ト1てあ
って、開1」部上t 40 (’l−記する)に直接I
隣接した内側円から、羽根32の外側先端部に隣接する
外側用まで延〆Lする。iI!!、f部囲い板3))は
羽(U32の非支1,11端部を袖強し、隣接する羽根
の間に形成されたガスボンピンク室)端部ヲ閉稙する。 l:I −夕、’(It O) −’ uihi Fi
l” ノ’)が第3図に見られるか、CJ−夕の各端部
に1/::5部囲い坂38が存在ずろことがr I’t
’tされ、1、う。 各羽根32の上記第2および第3部分321〕および3
2Gは軸20から31′1イ方向にtijlf間しくい
る結果、ロータの各端部に隣接して軸2oの周囲に環状
空間が々二する。環状開口部材40はへ、ド部+A14
のそれぞれに固定装着され、かつロータ30の隣接端部
にて前記環状空間中に突入する。かくして、開口部t、
(’40のそれぞれは、軸20の隣接部分を包囲する環
状措造である。 たとえば水のようなボンピング液の所定足をハウジング
12中に維持する。装置を運転する際に損失するボンピ
ング液は、i5’ ?j’ 24を介してポンプへ供給
される新たなボンピング液により補給される(第2図)
。【」−り3 (lを矢印50の方向に回転させると、
羽根32はボンピング液に作用して、これをハウジング
12に対しほぼ同軸の環状リングにする。このllk体
リシリング型的にはその内表面を不規則にするよう完全
に乱流となり、この内表面の大略の位置を第3図に破線
52で示ず。U−り3oはハウシング12に対し偏心さ
れているので、ロータ羽根32 (これは常に液体リン
グに成る程度接触する)はポンプの一方の側において他
力の側におTJるよりも液体リング中に深く突入する。 これを第3図に見ることができ、ごごでポンプの底部近
傍に見られるしュータ羽根32は、ポンプの頂部近傍に
見られるロータ羽根32よりも〆1に体リング中へより
7AM <突入する。したがゲC1第2図に見られるポ
ンプの右上刃側におジノろカスボンピンク室はローフ回
転の方向に拡大ずろ。 このポンプ部分はしたかっ”Cポンプのカス吸入域°ζ
ある。ポンプの十力左(則におりろカスボンピング室は
し!−夕の回転方向に収縮ずろ。したかゲζ、ごのポン
プ部分はポンプの力刈Ltiii Jkである。 第3図に見られるように、各開し1部材40は吸入開1
」部42を備え、ごの開1−」部はポンプの吸入域に隣
接するtl−夕羽1432 bの内側縁部の近傍に付置
する。さらに、開1」部月4011、M1接するヘット
部材14におりる吸入専’i’i’ (i 4に接b“
こする吸入z〃管44を規定する。吸入;′;′七64
は関連するポンプ入口1 [iに通ずる。ポンプ入口1
6へ供給されたガスは、したがって導管64および44
並びに吸入開口部42を介してポンプの吸入域に引き込
まれる。 同様に第3図に見られるように、各開口部(]40はさ
らに吐出開口部46をOjlorえ、この開口部はポン
プの圧縮域に隣接するロータ羽根部分32bの縁部近傍
に位置する。さらに、この開口部4)f 4 (lは吐
出導管48を規定し、この専管は隣接671部+、11
4におりる吐出導管68に接続する。この吐出導L68
は関連するポンプ出口18に通ずる(第4図参照)。ポ
ンプにより圧縮されたガスは、したかっ−(吐出間r二
1部4Gおよび吐出専管48.68を介してポンプの圧
縮域から吐出される。 開]コ液体40の詳細な形状を第10〜14図に示す。 第10図は、隣接ヘッド部4(’ I 4 aから見た
左側開口部材40の端面図である。第12図は同じ開口
部(、(の反対側、、ii面図である。 第10図に示した構造体の周囲を反時計方向に進んで、
吸入導管44は開口部4Aの内部の約1/2を占める。 吸入開口部42は47僧: 44の主要部分を311間
する。開1」部+A’400次の部分は排気iη七70
であって、開l」部4,1の円1((状り1表面におり
る1ノ1気開l」部42と連通ずr、oIJI気開ロ部
72の操作については以16「釧に説明′Jるが、こご
では拮気開L1部72がポンプのj目iri域におりる
最初の部分に隣接するII−夕羽(II(部分32bの
内側縁部近傍に位置゛J′ろことに1.+1.+ずべき
である。開[−1部444(lの次の部分は1〕1気循
環曽Q’ji’ 74で、)、lって、1ノ1気循環開
1.1 ;’l糧′l()と連通ずる。この131気循
環開[−1部70は、21ミンゾの川tie J4 c
こお番目1中間部分にl’Aj JUずろII−夕羽眼
部分32 bの内側H部近傍に位置うる。li!I I
+i’1(4J4(lの次の部分は吐出間11部4()
およびぐj・1.に関連−1、<、吐出専管48−(あ
る。開1−1部1,140の最jでの部分はボンピング
t1にノー“+”i’i”/ It ’C、Li−C、
ボンピング〆1kを人?i+で124がら1!−タハソ
に隣接ず【1点まで擾jxしく、lIk体リシリング給
ずろと共にポンプにおけるこの点にカスノールを′jえ
る。 開口部4.(の4q管44.70.74.48および7
8のそれぞれは、開口部材40におりる他の導管から完
全に分離されている。しかしなから、これら開L1部月
の導管のそれぞれは、隣接するヘット部材14における
対応の導管と連通ずる。第6図は、第1O〜14図に示
したI)旧」部材40に接続することを目的としたヘソ
F部+A’ 14 aの開口部+J側を示している。第
6図に示した構造体の中心部分を特訓方向に進んで、吸
入導管64は開口部材40における吸入導管44と連通
ずるよう設計される。排気導?a8゜は、開l」液相4
0におりる排気導管70と連通ずるよう設計される。排
気循環専管84は、開口部材40におりる1ノ1気循環
i、FJ管74と連通ずるよう設訂される。吐出導管6
8は、開口部材40におりる吐出導・l、!!: 4
Bと連通ずるよう設計される。さらに、ボンピング液嗜
管乏(8は、開1」部+A’40におりるボンピング液
心管78と連通ずるよう設a1される。 次にヘット部相14 aにおりる専1コ(の配置に・′
〕き説明ずれは、吸入力うゞi’ (i 44;L第4
図において破覇)で見られ、比較的大きい十l’lf+
?i因3j°(山って、ポンプの頂部にてボンゾ人11
1(i;>に連通ずる(第3図お、1、び第8図も参照
)。さらに、排気冶fff+8(lは第4図に破線て裁
Hr−ti楔状至とし7てボされ、ごれば逆止弁部44
!J oに通ずろ(第7図および第1)図も参照)。 逆Nl弁部4;t !] 0は、排気専γ(80とlJ
i気循環心;jj; F 4との間にポール型逆止弁9
2を(lli:iえ【ン。1〕1気2+’7’f!t’
80 Lこおりる圧力か排気循環曽τr84tこおり
るIIE力3Lすt〕大きい場合、逆止弁92が開い”
(流体を専テ)80から専管84まで流・1iJJさ−
1ろ。排気jj7ヤ180におり5【」圧力が排気循環
力ヤ1)(4におリア1月、力以1・−Cあろ場合は、
逆止光1]2は閉1j°1さ(1゜1、、:りて、1)
1気開1+Fil(72を効果的に閉鎖する。 連1にjr :’:lり+、t !] oはイI月シ3
自l/+−なカハーソ°レー1−94をイフIIiえ−
C,逆止′:Jr !] 2の保′、」:を11(易化
さ[!る。逆止ブ1′のポールは;3つの・四1ビン!
][i(その内2つのQl)が第13図に見られる)に
より案内され、これらのf行ビンはカハーソ°レー1り
4に取り付けられかつカバープレー1・から専管80と
84との間の壁部の方向へ下刃向に頭斜する。1個もし
くはそれ以上の水平ピン98をさらにう〃管80と84
との間の壁部に取付け°ζ、カバープレーi・94を取
り外す際または交換する際の逆止弁ボールを一時的に支
持する。 排気循環導管)(4も第4図に破線で見られる。 開口部材40に最も近い導管84の部分は他の裁叩楔状
室であって、逆止弁部月90の下部に連通ずる(第9図
も参照)。逆止弁部+A’90の下に排気循環導管84
が垂直方向下方に延在して、第5図に見られるようにほ
ぼ正方形の断面を有するく第9図も参照)。ポンプの底
部近くにおいてυ1気(盾■ぶ導管84は直角に曲がり
、かつポンプを水平方向に横切って延在する(第4゜5
および8図参照)。第4図で見てポンプの右側にて、排
気循環導管84は邪It4Fi、部月102の右側でヘ
ッド部+Alh中に形成された溜め室100の底部に開
l−」する。この4nめ室100は吐出導管68と連通
し、圧縮ガスと共に液体リングから一般に吐出される少
なくとも幾分かのボンピンダ液を回収しかつ保持するよ
うに設計される。吐出導管68と溜め室10(lとにお
りる条イ′1は典型的には著しく乱流であって液相と気
相との間の境界が不明確であるか、1)1気1A−i
bl ’+’4 Q!j84は溜め室におりるボンピン
グ11にの止′l”I’rレヘレベりも少なくとも]:
方の点におい−C’A’flめ至100と連通ずる。邪
j或板部Lttozは排気循環!!、。 管84を通過しないことに注目す・・、きである。 吐出導管08は、第4図にノ気線と実線との両者で示さ
れる。第4図で見て邪)焚扱部+AlO2の右側におり
る導管68の部分は、上記したようにi!i’/め室1
00と連通ずる。邪1址板部祠102の左側にて導管6
8はポンプ出口I)(および他のボンゾ出L’、I l
8 xと連通ずる。 さらに第4図にはボンピングi’lk J!、I’il
!’ 118 ;/J−伊;線でンJりされ、これは他
の裁1ifj楔扶室−(あ、、−(、ボンピング11に
供給導管24と連通ずる。 種々の運転条(’1士におりるポンプの條作を以−1・
説明する。最終吐出量1−1部に対′J/′I設iiH
1g客iii比より低い圧縮比において、ガスはポンプ
人口16を介してポンプ中へ流入し、専管64および4
4を介しポンプの吸入域においてロータ30中へ流入す
る。ボンピンダ液の袖給流れcat、導管24から導管
88および78を介して円M(+4&開IJ DI(!
、4’ 40 (D小すイ+57:1部を廻り、ロータ
羽41132の隣接対の間に形成されたガスボンピング
室を介して液体リング中に入る。全圧縮比は低いと仮定
されるので、このガスはポンプの辻縮域ムこ入った直1
多にポンプの最終吐出圧に辻する。したがって、ガスの
幾分かはJJI気開1」部72を介してU−夕から排出
し、かつ専管7゛0および80を介し逆止弁92を通し
て導管84中へ流入する。導管84からごのガスは溜め
室1 (1(lおよび吐出導管68を介してポンプ出1
」18まで流動する。排気+3旧コ部72およびその関
連導管は、したかっ−(低圧縮比にお(ノるポンプの圧
縮域のカス圧力の初期占積を緩和する。 ロータ30中に残留するガスが1ノ1気開IJ i’1
B72を通過した後、このガスはJllびJノ1気循環
開l」部76に隣接するポンプの最終吐出圧力に達する
。したがって、他のガス部分は1ノ1気楯環開l」部7
Gを介してLI−夕から排出ずろと共にj、ζi管74
を介して流れ、導管84におりるカスの」二記流れに合
する。排気循環閉1−1部7 (iお11、ひその関連
4贋は、したがってさらに低比tih比のポンプの圧縮
域におりるガス圧力の初期i’rf i!′(を緩和す
る。 ロータ;)0におけるガスの最終部分も、目出開1」部
40に1vi接するポンプの最終吐出+、+71J c
こ達する。したがって、ガスの最終Fl(分(およびボ
ンピンダ液)は、吐出間I」部46を介して1.!−夕
から1ノ1出する。ごの流イ木は専管48および()3
)を流過し7て、ポンプ出1118を介しポンプから流
出す、K)。 それより若干高いがまだ1中間」のj1縮比におい″(
、ガス&;I: IJI気開に1部72を通過する後ま
でポンプの最終吐出j1−力に到達しない。したか、て
、)”r”f7i’ 801こおりるガス月−力はl9
11乏)4におりる圧力よりも低く、したがって逆止′
J、゛q 11が閉鎖される。tJl気開口開0部72
したがって効果的に閉11“jされる。ガスは排気循環
量【」部76に隣接するポンプの最終吐出圧力に達する
。 したがって、ガスの一部はり−タ30から排気循環開口
部76を介して排出する。このガスは導管74および8
4を流過し、溜め室100を通って導管68中に流入し
、この導管によりポンプ出口I8まで移送する。排気循
環量l」部76およびその関連導nは、したがって排気
部として作用し、中間圧縮比で運転した場合ポンプにお
りるガス圧力の初期蓄積を緩和する。 1ノ1気循環開1」部76を通過した後のロータ30に
残留するガスは再び吐出開口部46に隣接するポンプの
最終吐出圧力に達する。したかって、ガスの残部(およ
び若干のボンピングllk )は1−ュータ30から吐
出開L1部4 [iを介U7て流出する。ごの流体は導
’!5f 48および68を介してポンプ出D 1 B
まで流動する。 ポンプにより達成しうる最Ilらの圧縮比において、ロ
ータ30におりるガスは、υ1気開に1部72と(〕1
気1IIIJ環開口部76との両者を通過′づる後まて
ポンプの最終吐出圧力に達しない。したがって、逆止弁
92は、ここでも専管70および80における圧力が導
管84におりる圧力、1、りも低いという事実により閉
鎖され続りる。 1ノ1気楯環開l−1部7 fiに隣接するロータ30
内のガス圧力が最終吐出圧力にほぼ等しりれば、導性7
4および乏(4におけるい′」れかの方向の流体流れは
殆ど或いは全く存在しない。これらの条件において、こ
れら曽Ti中の流体流れは、こり、ら専丁(お、1、び
hrtめ室10 Flに高割合のボンピング11Σカイ
を在ずろことにより減少しまたは抑制されるイリ゛■向
がある。他方、排気flI’i環開IJ i’i37
(:に隣1)P−コイ11I−タ:シ0中のガスjLが
最終吐出11、トリ1)相!1′1に低りれば、ガスと
ボンピングltkとの混合物が目出!、9贋()乏(お
よび/iミスめ室1 +1 FlかC2心1ゞ1)(4
および74並びに1)1気1♂1環開L1部7にを介し
゛(IJ−夕30中へ戻るで山/lう。、二の、Lうに
ポンプ中に誘起される循環流れは典型的には若」゛のガ
スを含もが、これはv11型的には勇管84が/i′I
Iめ室100の底部に接続されているためボンピング液
の相当なh11合を含イ1′4°イ〕。したがって、排
気循環開口部76およびそれに関連する導管は、ポンプ
が高圧縮比に達する際、液体リングの容積を自動的に増
加するよう作動する。 これは、ポンプの運転範囲を従来達成されうるよりも相
当高い圧ワ11比まで拡大する。ポンプにおりるボンピ
ング液の循環は、補給ボンピンクlrνの多い流れを必
要としない。循回流体にJ′♂りるガスの容積がこの流
れにお番ノるボンピング11にの相当な部分により減少
するという事実は、71シ体リングポンプにおける循環
カスに関連した比効率性を著しく減少さ−Uる。 上記から1りるように、本発明は円flc状もしくは円
筒状開口部の液体リングポンプを効率的に作動さ−lう
る圧縮比の範囲を著しく拡大する。 低圧縮比および中間圧縮比において、1ノ1気開L1部
72および/または排気循環開口部76はポンプの1+
−りにおLJるカスのフ!!(駄な過度の圧縮を防止し
、それによりこれらIIE縮比におりるポンプの1′1
動に必要とされる出力を減少さ・口ろ。 さらに、高いi」、(t1ii比において、1.11気
開+ + 7H)也′12は閉鎖されかつ排気循環閉I
」部7 fiも同(rにA)果的に閉鎖され、循環流体
は高iI;’J合のボンピング液を含め、それによりポ
ンプの運転範囲を従来達成しえたよりも相当11)】い
1口1ii比ま′(拡大ずろ。 さらに本発明は、円5ell状もしくは円筒状開口部の
ljk体リングポンプを迂転条イノ1の変動にり1しよ
りL′1!灯に応答さ・U、乙、二とができる。たとえ
G、シ、ポンプに対するカスの流れか突然増加した場合
、或いはljk体の人きなスラグかボンゾ入LI I
(iを介してポンプ中−1流入した場合、1〕1気開L
j部72A6よび/またはjノ1気循即開Ll i°’
、l’、IGが0;・I II的かつ自動的CごII−
り30を1.II気し始め−(3,1ミンゾにおりろ過
度のIE縮を防止する。 所望ならば、1)1気1j旧−1部72およQ・関連ノ
層17()お、j、び80並びに逆止ブI゛部1.イC
)o ?3−1第16図に小したように省略することも
できろ。 他の全−Cの面にj′几)で、第1 fi図のポンプは
、排気開口部72および関連部材を設りた上記の1ノ1
気部を持たない以外は、図示しかり上記に説明したもの
と同様とすることができる。 排気循環開口部7Gには、第17図に示すようにノズル
形状部を設けることもできる。このノズル形状部は好適
な内方への流れ方向にスムースに収束するとノ(に、望
ましくない外方向への流れ方向に正方形の縁部を自する
。この形状は内方向への流れ(ずなわら排気)を促進し
かつ外方向への流れ(ずなわら循環)を抑制する。 これは、一定寸法の開口部76が循環流れ、l IJも
多量の1ノ1出流れを与えるので望ましい。 υ1気循環開1」部76は、第18図に示すように、ポ
ンプの隣接する半径方向軸線110に対し角度をつりる
ごとができる。特に、排気循環閉]」部76は、導管7
4から1」−夕300)隣接部分の方向へml−夕の回
転方向に1す1斜する。これは、開り目11i76を介
してロータ3 Q +11−、山流入する循環流体へ、
隣接I、1−タ羽根32の運動方向に対し平行な速度成
分をトjえる。か<シ゛(、これは循環流体の流れを隣
接ロータ羽根の運動方向に列し平行となるように方向(
KJりることにより、ポンプにおけるエネルギ111失
を減少さ−lる。 以」二、本発明を好適具体例に・つき説明したが、ごれ
ら具体例のめにih!定され”1′、本発明の思想およ
び範囲内におい′C種々の設d1変史をなし)ることが
適業台には了解されよ・う。たとえば、」二記したポン
プは二車6!:、i部であるか、小−tMii部のポン
プ4)二車端部ポンプ01V分を除去することにより作
成し・うろことがf l!+′I′、されよう。さらに
、上記したポンプは円31「因開1」液体を備えるが、
代案として上記にNY細に説明した円筒状開口部]、(
により作成しうろことも当業者にはj’ l’+’+!
されよう。 〔発明の幼果」 本発明の上記構成によれは、比較的11’i;1広い月
にil J:I:、範囲にわたー、て効イ・−的に1榮
1′1することかごさ、低いl 1.、tii比におり
る非効率を伴なわずに比較的高いj−目fl比を達成す
るごとがてき、ボンビンダ液をポンプへ供給する速度を
増大させる必要がなく、低速度の燥作でも不安定性の危
険を伴なわないような液体リングポンプが得られる。
第1図は本発明の原理にしたがって作成された二重、l
、1:1部のltk体リングポンプの平面図、第2図は
第1図におりるポンプの左側0111部の側面図、 第3図は第1図におりる3−3線部分断面図、第4図は
第1図におりるポンプの左側ヘン1部月の部分断面側面
図、 第5121は第4図におりる5−5線Hji面図、第6
図は第4図におLjるヘソF液体の反対側におりる側面
図、 第7図は第6図におりる7−7線断面図、第8し1は第
4図におりる8 8線l1Ji面図、第9図は第4図に
おりる9−9線断面図、第1O図は第4図におりるヘッ
ト液体と関連する開口部材の端面図、 第11図は第1 f1図におりる1111線1す1面図
、 第12図は第1 t1図におりる開11部4.)のり1
1i11端部の端面図、 第13図および第14図は第1 t1図におりイ1それ
ぞれ13−13線およびl 4 I41jiflすii
l+i図、 第15図は1トークの、Mio、1部囲い仮の・部をL
IJ除した第3図におけるI 5−15にj旧りi面図
、第16図は第10121にボしたものと同様であるが
本発明の他の実施例を示す開+ + i:目、(の隙1
1)「+lli l!l、 第17図は本発明によ、?ノ装−′の他0月「jliヒ
な11.11徴を示す第一1 fi図と同様な部分図、
第1乏(図は本発明に3Lる装置のさらに他のIIJf
iヒな’l!+′徴を示す第17図と同様な部分図でr
hる。 10、、ポンプ 120.ハウシング 14、、−゛・)l= 16.、入L−1H1,、jl
i l + 2(1,、’1Il112Q、、、へ−j
′リング 240.入りヤ;30、、+:+ ) 32
11羽+1J349.ハブ 368.デバイダ 3)シ9.囲い]が 40.42.、開l」部441.
導管 469.開口部 上(、湧管 641.専管 6B、70.、脅’;’i72..開ロ部740.導’
gf 70.、開口部 78、IHl、、導砦 84.、専管 )(翫、専管 9(LjJ2.、逆止弁!j4..プレ
ート 96.98.、ビン1(lo、、i’t?fめ′
1ユ 102.、牙1幻或(反11(1,、軸線 ’l 、’1921出1!31tA、 ’ノ゛ ナノツ
ユ 」ニンンニアIルック 」ンバニーFlo、8 1X FIG、9 FIG、10 i、−11 FIG、/1 FIG、l3 FIG、/4 %〜 FIG、/7 FIG、/8 べ ニ丁 糸り■ ン1j J−E F、町二j (11[
()昭和59年 8月2Z日 ilI ;l’l 1.j−k 官rL、’(’、i
ifi pQl 、 =Jl’lの表示 昭和59年 4:J 17r願 第1594/12号2
発明の8杓1 1’Jff11払らしくは円1.:)仏間1−1部(A
をイ1りるW9体リすグボンj3 、i市+J−<r
J ル?’+ 141′1どの関係 1:I !:’l出願人II 所
)′メリ刀合衆国、−」ネヂカツ1〜州、ノーウA−
り(無番地)名 Uh リ゛ ノツシ゛1 土ンシニj
′リング −1ンバー−代表前 ウAルター ビー、夕
】イック(li、4 )ri> <1/’)”J)J会
衆U、1)/1代理人
、1:1部のltk体リングポンプの平面図、第2図は
第1図におりるポンプの左側0111部の側面図、 第3図は第1図におりる3−3線部分断面図、第4図は
第1図におりるポンプの左側ヘン1部月の部分断面側面
図、 第5121は第4図におりる5−5線Hji面図、第6
図は第4図におLjるヘソF液体の反対側におりる側面
図、 第7図は第6図におりる7−7線断面図、第8し1は第
4図におりる8 8線l1Ji面図、第9図は第4図に
おりる9−9線断面図、第1O図は第4図におりるヘッ
ト液体と関連する開口部材の端面図、 第11図は第1 f1図におりる1111線1す1面図
、 第12図は第1 t1図におりる開11部4.)のり1
1i11端部の端面図、 第13図および第14図は第1 t1図におりイ1それ
ぞれ13−13線およびl 4 I41jiflすii
l+i図、 第15図は1トークの、Mio、1部囲い仮の・部をL
IJ除した第3図におけるI 5−15にj旧りi面図
、第16図は第10121にボしたものと同様であるが
本発明の他の実施例を示す開+ + i:目、(の隙1
1)「+lli l!l、 第17図は本発明によ、?ノ装−′の他0月「jliヒ
な11.11徴を示す第一1 fi図と同様な部分図、
第1乏(図は本発明に3Lる装置のさらに他のIIJf
iヒな’l!+′徴を示す第17図と同様な部分図でr
hる。 10、、ポンプ 120.ハウシング 14、、−゛・)l= 16.、入L−1H1,、jl
i l + 2(1,、’1Il112Q、、、へ−j
′リング 240.入りヤ;30、、+:+ ) 32
11羽+1J349.ハブ 368.デバイダ 3)シ9.囲い]が 40.42.、開l」部441.
導管 469.開口部 上(、湧管 641.専管 6B、70.、脅’;’i72..開ロ部740.導’
gf 70.、開口部 78、IHl、、導砦 84.、専管 )(翫、専管 9(LjJ2.、逆止弁!j4..プレ
ート 96.98.、ビン1(lo、、i’t?fめ′
1ユ 102.、牙1幻或(反11(1,、軸線 ’l 、’1921出1!31tA、 ’ノ゛ ナノツ
ユ 」ニンンニアIルック 」ンバニーFlo、8 1X FIG、9 FIG、10 i、−11 FIG、/1 FIG、l3 FIG、/4 %〜 FIG、/7 FIG、/8 べ ニ丁 糸り■ ン1j J−E F、町二j (11[
()昭和59年 8月2Z日 ilI ;l’l 1.j−k 官rL、’(’、i
ifi pQl 、 =Jl’lの表示 昭和59年 4:J 17r願 第1594/12号2
発明の8杓1 1’Jff11払らしくは円1.:)仏間1−1部(A
をイ1りるW9体リすグボンj3 、i市+J−<r
J ル?’+ 141′1どの関係 1:I !:’l出願人II 所
)′メリ刀合衆国、−」ネヂカツ1〜州、ノーウA−
り(無番地)名 Uh リ゛ ノツシ゛1 土ンシニj
′リング −1ンバー−代表前 ウAルター ビー、夕
】イック(li、4 )ri> <1/’)”J)J会
衆U、1)/1代理人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (111部丁タ状ハウジングと; このハウシンクのIQ士軸軸線対し・11行なL手帖線
を有すると共に、ハウジング内に偏心装着された回転自
在な軸と; この軸に固定装着され、かつ(1)前記軸のISS三軸
軸線対しはは・14行な面において軸から半径方向外方
へ延在しそれぞれ軸の圏さに沿って互いに離間した第1
.第2および第3部分を6iηえかつそれぞれ1111
記第1部分a、=隣接する軸に接続されると共に第2部
分および第3部分に1(Ai接する輔から平径方向に1
i3Ij間した複数の羽根、および(2)前記軸の周囲
に配置されかつ軸から゛14径方“’iJに離間し゛C
1仝C3I(の第(3部分を1u続する甲面トロイド状
囲い板部)71を(ズhえるロータと; 前記軸の周囲に配置されてこの軸と羽根の第2部分お、
■−び第(上部分との間の環仄空間中−・突入し、羽根
の第2部分にlVi接する第1゜第2お、Lひ第3 ;
t ’J −/ −t スを画成’Iで+ 、’ j(
乙コ、第1オリフ、Cスをポンプの吸入域においで1!
−りに列しカスを吸入するための吸入開I J i’i
lとし・第2オリフイスをポンプのILtiii 、l
+M hこ、1゜いてL7−タから吐出されるカスを受
iJ入れるための吐出開に1部とし、さらにffi、
:lオリフィスを吸入開1」部の後かり吐出開11部の
l!j 1.二r+−タ回転の方向に位置ずi JJl
気f’1liJet:開1−J i’!lとし]こ環状
開1−1部祠と; 1:l−夕から1°411間した開U部(、I ニIU
f’、)ilす:ti、、かつ(11;l:ンピンク
ずハ、きガスを流入さ−U5ためのボンゾ人11と、(
2)ポンプに、j−リ、jミンビングされたカン、分用
出するためのポンプ11冒1古、(3)ヘット中にボン
ピング11にの所χビ量を當11冒〕1(持ずに、)ご
めノ/ir:め室とを画成−J゛7+ −、、/ l
Fil+ 1.1と; からなり、1);j記聞IJ i’il利お、J、びハ
・ノド部f、t B:1さらに−緒になって(11ポン
プ入りと吸入開口部との間の第1専管と、(2)吐出開
口部とポンプ出口との間に存在し、溜め室におけるボン
ビンダ液の正電レベルの」二方にて溜め室と連通ずる第
2導管と、(3)排気循環閉1」部とlf?7め室にお
りるボンピンダ液の正常レベルより1・方の溜め室内の
位置との間に存在する第3導管とを画成することを特徴
とする液体リングポンプ。 (2) 開1−1部月がざらに羽根の第2部分に1清接
して第4オリフ、CスをOjlofえ、ごの第4オリフ
イスを吸入量L1部の後がっ排気循環閉[1部の前にロ
ーフ1jj1軒の方向に位置するj)1気fj!J L
:J NJIとし、さらに開1」部IAとへノ+−r:
++ +aとが−・に、1fになって1ノ1気開1−1
部と第3導七との間に第47r:贋を画成するJl、1
許請求の範囲第1項記・1&の装置。 (3)第4導管に逆止弁をさらにjii+え゛C,拮気
開1−1部から第3ダメ管への流体流れの、/)を行な
ゎ−Uる特、:′1請求の範囲第2 rfi記載の装置
。 (4)1ノ1気循環開ロ部がノズル形状を自して、II
=夕から開ロ部イイ中への流れをOC進するとJ(に、
反応方向への流れを制御ib!ず−る’R1’ g’r
請求の範囲第1項記載の装置。 (51lJl気循環開1」部にはしJ−夕の191接部
分の連動方向に角度をつtJた特ニ′1請求の91旧1
11第11j’i記載の装置。
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