JPS62686A - 液体リングコンプレツサ - 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】 ［発明の要約］ 複葉型液リングガスコンプレッサにつき開示し、このコ
ンプレッサは周方向に離間した２個の流入ポートと周方
向に離間した２個の放出ポートとを有するポート部材を
備える。流入ポートは放出ポートから軸方向に片寄って
いる。流入ポートをポート部材にあける共通の流入通路
に接続すると共に、放出ポートを同様にポート部材にお
ける共通の放出通路に接続する。これらの通路はそれぞ
れヘッド部材における流入および放出マニホールドにそ
れぞれ連通し、このヘッド部材は単葉型液体リング真空
ポンプのヘッド部材と同様にすることができる。

［産業上の利用分野］ 本発明は、液体リングポンプとして知られた種類のガス
ポンプに関し、さらに詳細には大気圧より高い圧力まで
気体を圧縮するための液体リングポンプに関するもので
ある。

［従来の技術］ 典型的な液体リング真空ポンプは、１サイクル当り１回
の吸入工程と１回の圧縮工程とを有する。

これは、いわゆる単葉型ポンプである。単葉型ポンプの
非対称的構造は、一般にポンプの差圧が１５〜２０ｐ、
ｓ、　ｉ、ｇ、に制限されるような液体リング真空ポン
プにおいては許容することができる。しかしながら、液
体リングコンプレッサ（すなわち、大気圧以上の圧力に
気体を圧縮するために使用する液体リングポンプ）は、
１５〜２ｏｐ、　ｓ、　ｉ、ｇ、より相当高い差圧を達
成することができる。約２５ｐ、ｓ、　ｉ、ｇ。

より高い場合、単葉型ポンプの非対称的設計はロータ軸
の応力によって課せられる実用的限界並びにポンプにお
ける不均衡な力によって生ずる片寄りのため重大な問題
を生ずる。したがって１．約２５ｐ、ｓ、ｉ、ｇ、より
高い差圧を与えるような液体リングコンプレッサは典型
的には均衡した複葉型設計、（すなわち、１サイクル当
り２回の吸入工程と２回の圧縮工程とを有する）を備え
、これにより軸に対して作用する力不均衡を著しく減少
させる。

従来、液体リング真空ポンプと高圧液体リングコンプレ
ッサとの相当に異なる設計は、一般に真空ポンプとコン
プレッサとの両者に有用な共通部分の設計を排除してい
る。これは真空ポンプとコンプレッサとの両者のコスト
を著しく増大させる。

さらに、高圧液体リングコンプレッサの複葉型設計は、
従来、この種のコンプレッサの二重における流入通路お
よび二重の放出通路を収容する複雑な多重流路ヘッドの
使用を必要とした。これは、高圧液体リングコンプレッ
サの複雑性およびコストを増大させている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記に鑑み、本発明の目的は、液体リング真空ポンプと
共通する多数の部分を備えうる液体リングコンプレッサ
を提供することである。

さらに本発明の目的は、複雑でなくコストの低い複葉型
液体リングコンプレッサを提供することである。

さらに、本発明の他の目的は、単葉型液体リング真空ポ
ンプと共通する多数の部分を備えうる低コス１〜の複葉
型液体リングコンプレッサを提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のこれらおよびその他の目的は、本発明の原理に
よれば、圧縮すべきガスをポンプのロータへ流入させる
ための直径方向に対向する２個の流入ポートと、流入ポ
ートから軸方向に片寄ってロータからの圧縮ガスを受入
れる直径方向に対向した２個の放出ポートとを備えたポ
ート部材を有する円錐状もしくは円筒状のポートを有す
る複葉型液体リングコンプレッサによって達成される。

流入ポートはポート部材内部で相互接続され、かつ同様
な円錐状もしくは円筒状のポートを有する単葉型液体リ
ング真空ポンプにおける単一の流入ポート通路と同じ位
置においてポンプのヘッド部材の流入マニホールドと連
通ずる。放出ポートも同様にポート部材内部で相互接続
され（ただし流入ポート通路から分離される）、かつ上
記真空ポンプにおける単一の放出通路と同じ位置におい
てヘッド部材の放出マニホールドと連通する。したがっ
て、複葉型コンプレッサのヘッド部材は、１個の流入通
路と１個の放出通路とを有する簡単な設計とすることが
できる。本発明の複葉型コンプレッサは、したがってｈ
ストが低くかつ上記単葉型真空ポンプと同じロータ、同
じヘッド部材、同じベアリング支持体、同じ軸などを使
用することができる。ポート部材とハウジングとのみを
変化させて、単葉型真空ポンプを本発明の複葉型コンプ
レッサに変化させる必要がある。

［実　施　例］ 以下、添付図面を参照して本発明の特徴および利点を実
施例につき詳細に説明する。

第１図は、従来の二重端部単葉型円錐状ボート付き液体
リング真空ポンプ１０を示している。ポンプ１０の２つ
の端部は、軸線Ａ−Ａを含む横平面に関し互いに鏡像で
ある。したがって、ポンプ１０の右側端部のみ（第２図
に断面として示す）につき詳細に説明する。ポンピング
すべきガスは、流入マニホールド２２ｂを介し固定ヘッ
ド部材２０ｂに流入する。流入マニホールド２２ｂを固
定の円錐ポート部材４０ｂにおける流入通路４２ｂに接
続する（第３〜６図に一層詳細に示す）。ポート部材４
０ｂのガス入口フランジ開口部４１ｂはヘッド部材２０
ｂのガス出口開口部２３ｂと整列する。ポンピングすべ
きガスは流入通路４２ｂから流入ポート４３ｂを介して
回転ロータ６０中へ流入する。

ロータ６０を回転軸８０に固定する。軸８０をヘッド部
材２０ａおよび２０ｂ内にそれぞれベアリング３０ａお
よび３０ｂによって回転自在に装着する。ロータ６０お
よび軸８０は矢印６２の方向に回転する。ロータ６０は
複数の周方向に離間した半径方向および軸方向に延在す
る羽根６４を備える。このロータ６０は、ヘッド部材２
０ａと２０ｂとの間に延在しかつロータ６０に対し同心
的な環状ハウジング９０によって包囲される。所定量の
ポンピング液（一般に水）がハウジング９０内に維持さ
れる。ロータの羽根６４はポンピング液と接触し、これ
をロータ６０が回転する際にハウジング９０内で環状リ
ングに形成する。

第２図で見てポンプの左側では、液体リングの内表面は
ポート部材４０ｂの外表面からロータ回転方向に拡開す
る。したがって、ポンプのこの側において、（１）隣接
するロータ羽根６４、（２）液体リングの内表面、およ
び（３）ポート部材４０ｂの外表面によって画成される
ガスポンプ室はロータ回転方向に拡大する。したがって
、ガスは入口ボート４３ｂを介してこれらのチャンバ内
に引き込まれ、ポンプのこの部分はしたがってポンプの
流入帯域として知られる。

第２図で見てポンプの右側では、液体リングの内表面は
ロータ回転方向にポート部材４０ｂの外表面に対し収束
する。したがって、ポンプのこの側において、上記ガス
ポンプ室はロータ回転方向に収縮する。したがって、こ
れらチャンバにおけるガスはポンプのこの圧縮帯域で圧
縮され、かつ圧縮されたガスはポート部材４０ｂにおけ
る放出ポート４５ｔ）と放出通路４６ｂとを介して排出
される。放出通路４６ｂは、ポート部材４０ｂにおける
整列放出フランジ開口部ｄ７ｂとヘッド部材２０ｂにお
けるガス入口開口部２５ｂとを介してヘッド部材２０ｂ
における放出マニホールド２６ｂに連通する。

本発明によれば、単葉型真空ポンプ１０の部材の殆んど
を同様に使用して、第７図〜第１２図に示したような複
葉型コンプレッサ１１０を形成することができる。好ま
しくは、ハウジング１９０とポート部材１４０とのみが
ポンプ１０の対応部材とは異なっている。好ましくは、
コンプレッサ１１０の他の部分はポンプ１０の対応部分
と同じであり、したがってこれらの部分は同装置の図面
において同じ参照符号を有する。真空ポンプ１０の場合
と同様に、コンプレッサ１１０の２つの端部は第７図に
おける軸線Ａ−Ａを含む横平面に対し互いに鏡像関係で
ある。

ポンプ１０の対応部分とは異なるコンプレッサ１１０の
部分を先ず検問すれば、ハウジング１９０の形状を第８
図に最も良く見ることができる。この図面に示されてい
るように、ハウジング１９０は軸８０と同心的でありか
つ２個の流入帯域（第８図で見て左下および右上）およ
び２個の圧縮帯域（第８図で見て左上および右下）を形
成する。ポート部材１４０ｂを第９〜１２図に一層詳細
に示す。

ポート部材１４０ｂのガス入口フランジ開口部１４１ｂ
とガス放出フランジ開口部１４７ｂとはそれぞれポート
部材４０ｂの対応する開口部４１ｂおよび４７ｂと同様
であって、ポート部材１４０ｂはポート部材４０ｂがそ
のヘッド部材に連通ずるのと全く同様な方法でヘッド部
材２０ｂに連通する。しかしながら、ポート部材１４０
ｂの内側はポート部材４０ｂの内側とは相違している。

特に、流入通路１４２ｂは、端部フランジ１５０ｂの面
から中間フランジ１５２ｂに至るポート部材１４０ｂの
長さの約半分だけ軸方向に延在する。周方向に、流入通
路１４２ｂはポート部材１４０ｂに沿った通路の約３／
４だけ延在し、ただしガス放出フランジ開口部１４７ｂ
に隣接したポート部材の外周の１／４を除く。流入通路
１４２ｂの周方向端部は、軸方向および半径方向に延在
する隔壁１５４ｂおよび１５６ｂによって画成される。

中間フランジ１５２ｂの周方向範囲は流入通路１４２ｂ
と共存する。放出通路１４６ｂは、通路１４２ｂから離
間した中間フランジ１５２ｂの側において、ポート部材
１４２ｂの全外周にわたって延在する。放出通路１４６
ｂは、中間フランジ１５２ｂにおける隔壁１５４ｂと１
５６ｂとの間の間隙部を介しガス放出フランジ開口部１
４７ｂに連通する。

ポート部材１４０ｂの円錐外表面は周方向に離間した２
個の流入ポート１４３ｂ１および１４３ｂ２を備え、そ
のそれぞれが流入通路１４２ｂに連通ずる。流入ポート
１４３ｂｌおよび１４３ｂ２のそれぞれは、ポンプの流
入帯域の各１個に隣接位置してガスをこれら帯域に流入
させる。ポート部材１４０ｂの円錐外表面も周方向に離
間した２個の放出ポート１４５ｂ１および１４５ｂ２を
備え、そのそれぞれが放出通路１４６ｂに連通する。放
出ボート１４５ｂｌｃ１５よび１４５ｂ２のそれぞれは
、ポンプの圧縮帯域の各１個に隣接位置して圧縮ガスを
これら帯域から放出する。流入ポート１４３ｂｌおよび
１４３ｂ２は、端部フランジ１５０ｂおよび中間フラン
ジ１５２ｂの各平面間に位置する。放出ポート１４５ｂ
１および１４５ｂ２は中間フランジ１５２ｂの平面とポ
ート部材１４０ｂの小端部との間に位置する。

流入ボート１１１３ｂ１を介しポンプ中へ導入されたガ
スはその大部分が放出ポート１４５ｂｌを介して流出し
、かつ流入ボート１４３ｂ２を介しポンプ中へ導入され
たガスは放出ポート１４５ｂ２を介して流出する。

上記から判るように、ハウジング９０．　１９０とポー
ト部材４０．１４０とのみを変化させることにより単葉
型液体リング真空ポンプまたは複葉型液体リングコンプ
レッサのいずれかを、ポンプまたはコンプレッサにつき
同一である他の部材を使用して作成することができる。

以上、本発明を円錐状ポート付き液体リングポンプおよ
びコンプレッサにつき説明し、ポート部材を端部フラン
ジＳｏもしくは１５０から離間する方向で内方向に傾斜
させたが、当業者は本発明を円筒状ボート付き液体リン
グポンプもしくはコンプレッサにも同等に応用してポー
ト部材を円筒状に形成し、したがって傾斜させなくても
よいことを了解するであろう。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば、従来の単葉型液体リング真空ポ
ンプとほぼ同じ共通部品を使用して、複雑でなくかつ安
価な複葉型液体リングコンプレッサを形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の二重端部単葉型円錐ボート付き液体リン
グ真空ポンプの部分断面側面図であり、第２図は第１図
の２−２線断面図であり、第１図の断面部分は第２図の
１−１線断面図であり、第３図は第１図および第２図の
真空ポンプにおけるポート部材の１つの斜視図であり、
第４図は第３図のポート部材の斜視図であってその外側
截頭円錐表面部材が除去されており、第５図は第３図に
おけるポート部材の外側截頭円錐表面の平面図であり、 第６図は第３図とは反対方向に見た第３図のポート部材
の斜視図であり、 第７図は本発明の原理にしたがって作成した二重端部複
葉型円錐状ボート付き、液体リングコンプレッサの部分
断面側面図であり、 第８図は第７図の８−８線断面図であって、第７図の断
面部分は第８図における７−７線断面図であり、 第９図〜１２図は第７図および第８図のコンプレッサに
おけるポート部材の１つを示す第３〜６図と同様な斜視
図である。 １０・・・真空ポンプ　　　　２０・・・ヘッド部材２
２・・・マニホールド　　　２３・・・出口開口部２５
・・・入口開口部　　　　３０・・・ベアリング４０・
・・ポート部材　　　　４１・・・フランジ開口部４２
・・・流入通路　　　　　４３・・・流入ボート４５・
・・放出ポート４６・・・放出通路６０・・・回転ロー
タ　　　　６４・・・羽根８０・・・回転軸　　　　　
　９０・・・ハウジング１１０・・・ポート部材　　１
４０・・・ポート部材１４１・・・流入ボート　　１４
２・・・流入通路１４３・・・流入ボート１４４・・・
ポート部材１４５・・・放出ポート　　１４７・・・フ
ランジ開口部１５０・・・端部フランジ　　１５２・・
・中間フランジ１５４．１５６・・・隔壁　　　１９０
・・・ハウジング特許出願人　　ザ　ナツシュ　エンジ
ニアリング　コンパ二一■二１２・ 、） ゴ叩２゜

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）環状ハウジングと、 このハウジング内に回転自在に装着されたロータと、 前記ハウジング内に維持された所定量のポンピング液と
   、 前記ハウジング内に回転自在に装着されかつ複数の周方
   向に離間した半径方向に延在するブレードを備えて、前
   記ポンピング液に接触しかつこれを前記ハウジング内の
   環状リングに形成するロータと を備え、前記ハウジングは液体リングの内表面を前記ポ
   ンプの２つの周方向に離間した流入帯域にてロータ軸線
   からロータ回転方向に拡開させると共にポンプの２つの
   周方向に離間した圧縮帯域にて、ロータ回転方向でロー
   タ軸線の方向へ収束するような形状とし、前記流入およ
   び圧縮帯域をポンプの周方向に交互に設け、さらに ロータに対し同心配置されかつこのロータの第１端部に
   おける環状凹部に突入する環状ポート部材を備え、この
   ポート部材はその第１軸方向端部に隣接した流入通路と
   ポート部材の反対側第２軸方向端部に隣接した放出通路
   とを備え、環状凹部中へさらに突出するポート部材の端
   部に隣接した流路はさらにポート部材の他方の軸方向端
   部に隣接したポートを備え、前記ポート部材は流入通路
   と放出通路とを互いに隔離する隔壁を備えると共に、さ
   らにこのポート部材は流入通路に連通するポート部材の
   外表面を介して２つの流入ポートを備え、各流入ポート
   は各流入帯域の１つに隣接してポンピングすべきガスを
   関連流入帯域に流入させ、さらにポート部材の外表面を
   介し放出通路に連通する２つの放出ポートを備え、各放
   出ポートは圧縮帯域の各１つに隣接して圧縮ガスを関連
   圧縮帯域から放出するよう構成したことを特徴とする円
   錐状もしくは円筒状ポートを有する液体リングコンプレ
   ッサ。
2. （２）ロータの第１端部に隣接するポート部材の端部が
   ロータ軸線に対しほぼ垂直な平面に配置された第１フラ
   ンジを備え、この第１フランジは流入通路に連通するガ
   ス入口開口部と放出通路に連通するガス放出開口部とを
   備える特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）隔壁がポート部材の第１軸方向端部と第２軸方向
   端部との中間にてロータ軸線に対しほぼ垂直な平面に配
   置された第２フランジを備える特許請求の範囲第１項記
   載の装置。
4. （４）ポート部材の第２軸方向端部が、環状凹部中にさ
   らに突入する端部である特許請求の範囲第３項記載の装
   置。
5. （５）流入通路が、ポート部材の第１軸方向端部に隣接
   したポート部材の外周に沿って約７５％延在する特許請
   求の範囲第４項記載の装置。
6. （６）放出通路がポート部材の第２軸方向端部に隣接し
   たポート部材の外周に沿ってほぼ１０％延在し、かつポ
   ート部材の第１軸方向端部に隣接した放出通路の部分が
   流入通路により占められていないポート部材の端部の外
   周の２５％を占める特許請求の範囲第５項記載の装置。
7. （７）第２フランジが流入通路と周方向に共存し、かつ
   ポート部材の第１軸方向端部に隣接した放出通路の部分
   が２つの周方向に離間した軸方向および半径方向に延在
   する隔壁によって分離される特許請求の範囲第６項記載
   の装置。
8. （８）ポート部材の第１軸方向端部がロータ軸線に対し
   ほぼ垂直な平面に配置された第１フランジを備え、この
   第１フランジは流入通路に連通するガス入口開口部と、
   ポート部材の第１軸方向端部に隣接した放出通路の部分
   に連通するガス放出開口部とを備える特許請求の範囲第
   ７項記載の装置。
9. （９）ポート部材が環状凹部中への方向でロータ軸線に
   対し内方向に傾斜した外表面を備え、かつ流入通路がポ
   ート部材の大きい方の直径端部に隣接している特許請求
   の範囲第１項記載の装置。