(57)【要約】【課題】配管をポンプから取外すことなく、ポンプの分解を実現する。【解決手段】羽根車３を収容する少なくとも１つのケーシング２と、羽根車３から排気された気体を外部に排出する流路を形成する排気ケーシング９とを備えた液封式真空ポンプにおいて、一端が開口し他端が閉塞した略筒形容器状に形成され、少なくとも１つのケーシング２と排気ケーシング９とを収容する外部ケーシング１３を設け、外部ケーシング１３の開口端側に形成されたフランジ部１３ｆと、モータ６を支持するモータフランジ１２とを締結部材１４によって締結した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車を収容する少なくとも１つのケーシングと、前記羽根車から排気された気体を外部に排出する流路を形成する排気ケーシングとを備えた液封式真空ポンプにおいて、
一端が開口し他端が閉塞した略筒形容器状に形成され、前記少なくとも１つのケーシングと前記排気ケーシングとを収容する外部ケーシングを設け、
前記外部ケーシングの開口端側に形成されたフランジ部と、モータを支持するモータフランジとを締結部材によって締結したことを特徴とする液封式真空ポンプ。
【請求項２】
前記少なくとも１つのケーシングは、第１段羽根車を収容する第１ケーシングと第２段羽根車を収容する第２ケーシングとからなることを特徴とする請求項１記載の液封式真空ポンプ。
【請求項３】
前記第１ケーシングと前記第２ケーシングによって形成される空間は前記第１段羽根車に適合した寸法になっており、前記第２ケーシングと前記排気ケーシングによって形成される空間は前記第２段羽根車に適合した寸法になっていることを特徴とする請求項２記載の液封式真空ポンプ。
【請求項４】
前記羽根車を支持する主軸がケーシングを貫通する部分に設けられた軸封部品を保持する軸封部品ケーシングをさらに備え、前記軸封部品ケーシングは前記外部ケーシングに収容されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液封式真空ポンプ。
【請求項５】
前記外部ケーシングは、吸気口、排気口、補給液封入口を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液封式真空ポンプ。
【請求項６】
前記外部ケーシングが前記モータフランジに締結部材によって締結され、前記外部ケーシングに収容された各ケーシングは、ケーシングの吸気側外面に配されたシール部材および前記外部ケーシング内面によって前記モータフランジ側に押圧されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液封式真空ポンプ。
【請求項７】
前記外部ケーシングに収容された各ケーシングは、嵌合によって組み立てられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液封式真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形ケーシングと、円形ケーシングの中心に対し偏心して取り付けられた羽根車と、羽根車を支持する主軸がケーシングを貫通する部分に設置された軸封部とを備えた液封式真空ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円形ケーシングと円形ケーシングの中心に対し偏心して取り付けられた羽根車とを備え、ケーシング内に水その他の液体を封入し、羽根車の回転による遠心力によりケーシング内壁に沿って液膜を形成し、液膜と隣接する２枚の羽根とによって形成される羽根室の容積変化を利用してポンプ作用を行う液封式真空ポンプが知られている。液封式真空ポンプは、別置きの電動機の主軸と接続されて駆動されるか、直動型モータの主軸に前記羽根車を取りつけて駆動される。また、羽根車を支持する主軸が排気側のケーシングを貫通する部分には、軸シールを行うためのメカニカルシール等の軸封部品が設置されている。
【０００３】
液封式真空ポンプは、羽根車、羽根車を収容するケーシング、軸封部品を収容するケーシング、羽根車を支持する主軸、相隣接する部材間の接続部においてシールを行うためのＯリングなどのシール部材等により構成されている。羽根車は主軸に取り付けられ、各ケーシングおよびモータフランジはボルトなどの締結部材によって固定され、各ケーシング間にはシール部材を設け、ポンプ内部の封液および気体（例えば、空気）の漏洩を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第２５０８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の液封式真空ポンプでは、各ケーシング間の締結部材と、吸気ケーシングおよび排気ケーシングに取付けられた配管によってポンプは一体となっているため、配管をポンプから取り外してからでないと、ポンプの分解作業ができないという問題があった。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、吸気用配管や排気用配管をポンプから取り外すことなく、ポンプの分解を実現することができる液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】
【０００６】
上述した目的を達成するために、本発明の液封式真空ポンプは、羽根車を収容する少なくとも１つのケーシングと、前記羽根車から排気された気体を外部に排出する流路を形成する排気ケーシングとを備えた液封式真空ポンプにおいて、一端が開口し他端が閉塞した略筒形容器状に形成され、前記少なくとも１つのケーシングと前記排気ケーシングとを収容する外部ケーシングを設け、前記外部ケーシングの開口端側に形成されたフランジ部と、モータを支持するモータフランジとを締結部材によって締結したことを特徴とする。
【０００７】
本発明の好ましい態様は、前記少なくとも１つのケーシングは、第１段羽根車を収容する第１ケーシングと第２段羽根車を収容する第２ケーシングとからなることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングによって形成される空間は前記第１段羽根車に適合した寸法になっており、前記第２ケーシングと前記排気ケーシングによって形成される空間は前記第２段羽根車に適合した寸法になっていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記羽根車を支持する主軸がケーシングを貫通する部分に設けられた軸封部品を保持する軸封部品ケーシングをさらに備え、前記軸封部品ケーシングは前記外部ケーシングに収容されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記外部ケーシングは、吸気口、排気口、補給液封入口を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の好ましい態様は、前記外部ケーシングが前記モータフランジに締結部材によって締結され、前記外部ケーシングに収容された各ケーシングは、ケーシングの吸気側外面に配されたシール部材および前記外部ケーシング内面によって前記モータフランジ側に押圧されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記外部ケーシングに収容された各ケーシングは、嵌合によって組み立てられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外部ケーシングに吸気用配管、排気用配管および補給液用配管を取り付け、外部ケーシング以外のポンプ構成部品は配管から切り離されているため、外部ケーシングのフランジ部とモータフランジ間の締結部材を取り外すことで、ポンプの分解を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明に係る液封式真空ポンプの実施形態を示す模式的断面図である。
【図２】図２は、ポンプ室およびポンプ室内に配置された羽根車の詳細を示す図であり、図１のII−II線断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る液封式真空ポンプの他の実施形態を示す模式的断面図である。
【図４】図４（ａ）は、図１に示す液封式真空ポンプの外部ケーシングに脚部を設けた実施形態を示す図であり、図４（ｂ）は、図３に示す液封式真空ポンプの外部ケーシングに脚部を設けた実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る液封式真空ポンプの実施形態を図１乃至図４を参照して説明する。図１乃至図４において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明に係る液封式真空ポンプの実施形態を示す模式的断面図である。図１に示すように、液封式真空ポンプは、ポンプ室１を内部に形成するケーシング２を備えている。ポンプ室１には羽根車３が設けられている。羽根車３は、直動型モータ６の主軸（回転軸）７に固定されている。ケーシング２の前端側の側壁には吸気口２ｓが形成されており、吸気口２ｓから気体（たとえば、空気）をポンプ室１内に吸入するようになっている。ケーシング２の後端側の開口部は排気ケーシング９によって閉塞されており、この排気ケーシング９により密閉された空間としてのポンプ室１を形成している。ケーシング２と排気ケーシング９によって形成される空間であるポンプ室１は、羽根車３に適合した寸法になっている。排気ケーシング９には排気ポートＰｄが形成されている。主軸７が排気ケーシング９を貫通する部分には、軸シールを行うためのメカニカルシール等の軸封部品１０が配置されており、この軸封部品１０は軸封部品ケーシング１１によって保持されている。すなわち、軸封部品１０は排気ケーシング９と軸封部品ケーシング１１に収容されている。軸封部品ケーシング１１はモータフランジ１２に接続されている。
【００１２】
図１に示すように、羽根車３を収容したケーシング２と、ポンプ室１から気体を排気する排気ポートＰｄを有した排気ケーシング９と、排気ケーシング９とともに軸封部品１０を保持した軸封部品ケーシング１１とは、略円筒容器状の外部ケーシング１３に収容されている。略円筒容器状の外部ケーシング１３の開口端側にはフランジ部１３ｆが形成されており、外部ケーシング１３のフランジ部１３ｆとモータフランジ１２とはボルト等の締結部材１４によって締結されている。締結部材１４はボルトとナットであってもよい。外部ケーシング１３のフランジ部１３ｆは、必ずしも外部ケーシング１３の円筒部から外周側に突出している必要はなく、締結部材１４によりモータフランジとの十分な強度の結合がなされる形状であればよい。外部ケーシング１３には、排気対象の気体（例えば、空気）を吸入するための吸気口１３Ｓと、ポンプ室１から排気ポートＰｄを介して排出された気体を外部に排気するための排気口１３Ｄと、封液を補給するための補給液封入口１３Ｌが形成されている。吸気口１３Ｓには吸気用配管１５Ｓが取り付けられ、排気口１３Ｄには排気用配管１５Ｄが取り付けられ、補給液封入口１３Ｌには補給液用配管１５Ｌが取り付けられている。
【００１３】
ケーシング２の吸気側外面と外部ケーシング１３の内面との間には、Ｏリング等からなるリング状の２つのシール部材１６Ａ，１６Ｂが設けられている。シール部材１６Ａの外径はシール部材１６Ｂの外径より大きく、これら２つのリング状のシール部材１６Ａ，１６Ｂ間に形成された環状の密閉空間により、ケーシング２の吸気口２ｓと外部ケーシング１３の吸気口１３Ｓとを気密に連通させている。外部ケーシング１３とモータフランジ１２とを締結部材１４により締結することによって、Ｏリング等からなるシール部材１６Ａ，１６Ｂは外部ケーシング１３により押圧されて潰れ、これにより外部ケーシング１３とケーシング２との間の気密が確保される。また、外部ケーシング１３に収容された各ケーシング２，９，１１は、ケーシング２の吸気側外面に配されたシール部材１６Ａ，１６Ｂおよび外部ケーシング１３の内面によってモータフランジ１２側に押圧される。
【００１４】
また、ケーシング２と排気ケーシング９の接続部、排気ケーシング９と軸封部品ケーシング１１の接続部、軸封部品ケーシング１１とモータフランジ１２の接続部、およびモータフランジ１２と外部ケーシング１３の接続部に、それぞれＯリング等からなるリング状のシール部材１６が設けられている。これら各シール部材１６は、外部ケーシング１３とモータフランジ１２とを締結部材１４により締結することによって、接続部の部材間で押圧されて潰れ、これにより各接続部の気密が確保される。
【００１５】
ケーシング２と排気ケーシング９の接続部、排気ケーシング９と軸封部品ケーシング１１の接続部、軸封部品ケーシング１１とモータフランジ１２の接続部、およびモータフランジ１２と外部ケーシング１３の接続部は、それぞれ嵌合によって組み立てられている。すなわち、各接続部の一方の部材に凹部を形成し、他方の部材に凸部を形成し、これら凹部と凸部とを嵌合することによって接続している。モータ６のモータケーシング１８には、裾付用の脚部１９が設けられている。
【００１６】
図２は、ポンプ室１およびポンプ室１内に配置された羽根車３の詳細を示す図であり、図１のII−II線断面図である。図２に示すように、ケーシング２は内部に円形の内部空間を有し、この内部空間がポンプ室１になっている。ケーシング２は外部ケーシング１３に収容されている。回転軸７には羽根車３が固定されており、羽根車３はケーシング２の円形の内部空間（ポンプ室１）に対して偏心している。羽根車３は、厚肉の円筒形のボス部４１と、ボス部４１から等間隔に放射状に延びる複数の羽根４２とを備えている。図２において、羽根車３は反時計回りに回転する。ケーシング２の内部空間には、その約半分の容積を満たす量の液体（例えば、水）が供給される。羽根車３が回転すると、複数の羽根４２が羽根車３の外周方向に液体を掻き出し、液体は、遠心力によってケーシング２の内面に沿って周回し、環状の液膜（液環）ＬＦを形成する。ポンプ室１では、液膜ＬＦと隣接する２枚の羽根４２とによって形成される各羽根室Ｒｂの容積変化を利用して気体を圧縮しポンプ作用を行う。
【００１７】
図１および図２に示す液封式真空ポンプによれば、外部ケーシング１３に吸気用配管１５Ｓ、排気用配管１５Ｄおよび補給液用配管１５Ｌを取り付け、外部ケーシング以外のポンプ構成部品は配管から切り離されているため、外部ケーシング１３のフランジ部１３ｆとモータフランジ１２間の締結部材１４を取り外すことで、ポンプの分解を実現することができる。
【００１８】
図３は、本発明に係る液封式真空ポンプの他の実施形態を示す模式的断面図である。図３においては、液封式真空ポンプとして、２段液封式真空ポンプを図示している。図３に示すように、２段液封式真空ポンプは、第１段ポンプ室１−１を内部に形成する第１ケーシング２−１と、第２段ポンプ室１−２を内部に形成する第２ケーシング２−２とを備えている。第１段ポンプ室１−１には吸気側の第１段羽根車３−１が設けられ、第２段ポンプ室１−２には排気側の第２段羽根車３−２が設けられている。第１段羽根車３−１と第２段羽根車３−２とは、直動型モータ６の同一の主軸（回転軸）７に固定されている。第１ケーシング２−１の前端側には、吸気口２ｓが形成されており、吸気口２ｓから気体（例えば、空気）を第１段ポンプ室１−１内に吸入するようになっている。第２ケーシング２−２の前端側の側壁には、第１段ポンプ室１−１の排気ポートＰｄと第２段ポンプ室１−２の吸気ポートＰｓとが形成されており、排気ポートＰｄと吸気ポートＰｓとにより第１段ポンプ室１−１と第２段ポンプ室１−２とを連通させている。
【００１９】
第１ケーシング２−１の後端側の開口部は第２ケーシング２−２の前端側の側壁によって閉塞されており、これにより密閉された空間としての第１段ポンプ室１−１を形成している。第１ケーシング２−１と第２ケーシング２−２によって形成される空間である第１段ポンプ室１−１は、第１段羽根車３−１に適合した寸法になっている。第２ケーシング２−２の後端側の開口部は排気ケーシング９によって閉塞されており、この排気ケーシング９により密閉された空間としての第２段ポンプ室１−２を形成している。第２ケーシング２−２と排気ケーシング９によって形成される空間である第２段ポンプ室１−２は、第２段羽根車３−２に適合した寸法になっている。排気ケーシング９には第２段ポンプ室１−２の排気ポートＰｄが形成されている。主軸７が排気ケーシング９を貫通する部分には、軸シールを行うためのメカニカルシール等の軸封部品１０が配置されており、この軸封部品１０は軸封部品ケーシング１１によって保持されている。すなわち、軸封部品１０は排気ケーシング９と軸封部品ケーシング１１に収容されている。軸封部品ケーシング１１はモータフランジ１２に接続されている。
【００２０】
図３に示すように、第１段羽根車３−１を収容した第１ケーシング２−１と、第２段羽根車３−２を収容した第２ケーシング２−２と、第２段ポンプ室１−２から気体を排気する排気ポートＰｄを有した排気ケーシング９と、排気ケーシング９とともに軸封部品１０を保持した軸封部品ケーシング１１とは、略円筒容器状の外部ケーシング１３に収容されている。略円筒容器状の外部ケーシング１３の開口端側にはフランジ部１３ｆが形成されており、外部ケーシング１３のフランジ部１３ｆとモータフランジ１２とはボルト等の締結部材１４によって締結されている。締結部材１４はボルトとナットであってもよい。外部ケーシング１３には、排気対象の気体（例えば、空気）を吸入するための吸気口１３Ｓと、第２段ポンプ室１−２から排気ポートＰｄを介して排出された気体を外部に排気するための排気口１３Ｄと、封液を補給するための補給液封入口１３Ｌが形成されている。吸気口１３Ｓには吸気用配管１５Ｓが取り付けられ、排気口１３Ｄには排気用配管１５Ｄが取り付けられ、補給液封入口１３Ｌには補給液用配管１５Ｌが取り付けられている。
【００２１】
第１ケーシング２−１の吸気側外面と外部ケーシング１３の内面との間には、Ｏリング等からなるリング状の２つのシール部材１６Ａ，１６Ｂが設けられている。シール部材１６Ａの外径はシール部材１６Ｂの外径より大きく、これら２つのリング状のシール部材１６Ａ，１６Ｂ間に形成された環状の密閉空間により、第１ケーシング２−１の吸気口２ｓと外部ケーシング１３の吸気口１３Ｓとを気密に連通させている。外部ケーシング１３とモータフランジ１２とを締結部材１４により締結することによって、Ｏリング等からなるシール部材１６Ａ，１６Ｂは外部ケーシング１３により押圧されて潰れ、外部ケーシング１３と第１ケーシング２−１との間の気密が確保される。また、外部ケーシング１３に収容された各ケーシング２−１，２−２，９，１１は、第１ケーシング２−１の吸気側外面に配されたシール部材１６Ａ，１６Ｂおよび外部ケーシング１３の内面によってモータフランジ１２側に押圧される。
【００２２】
また、第１ケーシング２−１と第２ケーシング２−２の接続部、第２ケーシング２−２と排気ケーシング９の接続部、排気ケーシング９と軸封部品ケーシング１１の接続部、軸封部品ケーシング１１とモータフランジ１２の接続部、およびモータフランジ１２と外部ケーシング１３の接続部に、それぞれＯリング等からなるリング状のシール部材１６が設けられている。これら各シール部材１６は、外部ケーシング１３とモータフランジ１２とを締結部材１４により締結することによって、接続部の部材間で押圧されて潰れ、これにより各接続部の気密が確保される。
【００２３】
第１ケーシング２−１と第２ケーシング２−２の接続部、第２ケーシング２−２と排気ケーシング９の接続部、排気ケーシング９と軸封部品ケーシング１１の接続部、軸封部品ケーシング１１とモータフランジ１２の接続部、およびモータフランジ１２と外部ケーシング１３の接続部は、それぞれ嵌合によって組み立てられている。すなわち、各接続部の一方の部材に凹部を形成し、他方の部材に凸部を形成し、これら凹部と凸部とを嵌合することによって接続している。モータ６のモータケーシング１８には、裾付用の脚部１９が設けられている。
【００２４】
図３に示す第１ケーシング２−１、第１ケーシング２−１内に配置された第１段羽根車３−１および外部ケーシング１３の断面構造は、図２と同様であり、また第２ケーシング２−２、第２ケーシング２−２内に配置された第２段羽根車３−２および外部ケーシング１３の断面構造も、図２と同様である。したがって、これらの断面図は図示を省略する。
【００２５】
図３に示す液封式真空ポンプによれば、外部ケーシング１３に吸気用配管１５Ｓ、排気用配管１５Ｄおよび補給液用配管１５Ｌを取り付け、外部ケーシング以外のポンプ構成部品は配管から切り離されているため、外部ケーシング１３のフランジ部１３ｆとモータフランジ１２間の締結部材１４を取り外すことで、ポンプの分解を実現することができる。
【００２６】
図４（ａ）は、図１に示す液封式真空ポンプの外部ケーシングに脚部を設けた実施形態を示す図であり、図４（ｂ）は、図３に示す液封式真空ポンプの外部ケーシングに脚部を設けた実施形態を示す図である。
図４（ａ）に示す液封式真空ポンプは、図１に示す液封式真空ポンプの外部ケーシング１３に裾付用の脚部２０を設けたものである。図４（ａ）に示す液封式真空ポンプの他の構成は、図１に示す液封式真空ポンプと同様である。
図４（ｂ）に示す液封式真空ポンプは、図３に示す液封式真空ポンプの外部ケーシング１３に裾付用の脚部２０を設けたものである。図４（ｂ）に示す液封式真空ポンプの他の構成は、図３に示す液封式真空ポンプと同様である。
【００２７】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００２８】
１      ポンプ室
１−１  第１段ポンプ室
１−２  第２段ポンプ室
２      ケーシング
２−１  第１ケーシング
２−２  第２ケーシング
３      羽根車
３−１  第１段羽根車
３−２  第２段羽根車
６      モータ
７      主軸
９      排気ケーシング
１０      軸封部品
１１      軸封部品ケーシング
１２      モータフランジ
１３      外部ケーシング
１３ｆ    フランジ部
１３Ｄ    排気口
１３Ｌ    補給液封入口
１３Ｓ    吸気口
１４      締結部材
１５Ｄ    排気用配管
１５Ｓ    吸気用配管
１５Ｌ    補給液用配管
１６      シール部材
１６Ａ，１６Ｂ    シール部材
ＬＦ      液膜（液環）
Ｐｄ      排気ポート
Ｐｓ      吸気ポート
Ｒｂ      羽根室
【図１】
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【図２】
2018138777.tif 000004
【図３】
2018138777.tif 000005
【図４】
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