JPH01267385A - ベーン型真空ポンプ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベーン型真空ポンプに関する。

〔従来の技術〕

一般に、この種の真空ポンプとしては、ローター室に対
し偏心してローターが配設されており、ローターに放射
状に設けられたベーンが該ローター室の内壁に接触しつ
つ回転してポンプ靴用を行うベーンポンプが使用されて
いる。

このようなベーンポンプは揚水ポンプと接続されて、そ
の呼び水用に用いる場合がある。即ち、揚水ポンプのポ
ンプ室とベーンポンプを連通させ、ベーンポンプを作動
させてポンプ室内の気体を吸引し、ポンプ室内を負圧に
せしめて、揚水ポンプの揚水を可能ならしめるのである
。この場合ベーンポンプの作動室（ローター室）には当
初気体が流入するが、揚水ポンプの定常運転開始直後は
、揚水が不可避的にベーンポンプのローター室内にも流
入する。液体が急激にローター室内に流入すれば、所謂
リキッドパンチ現象により、ベーンに高負荷が作用して
ベーンを破壊したり、またローターに形成されたベーン
溝の半径方向外方端部近傍部が破壊される可能性がある
。

このような問題を解決するため、実開昭６２−１５６１
８４号に開示された呼び水用真空ボン１では、ローター
室内が液体の流入により正圧となったときにのみ外気と
ローター室を連通させる逆止シール弁を設けている。詳
述すると第６図乃至第７図に示すように、この真空ポン
プは、センターハウジング２と、サイドハウジング３Ｂ
に軸受７を介して支承されたローター軸６に取り付けら
れてローター室Ｓ内に収納されたローター１と、ロータ
ー１にその軸芯に対して放射状をなすように径方向に形
成された複数のベーン溝８と、各溝８内に半径方向に摺
動自在に収納されてローター室Ｓの内周面２ａを先端が
摺接するベーン９とを備える。ここでローター室をサイ
ドハウジングに形成された導通路１００で外部と連通し
、この導通路１００の途中にローター室内の正圧時に開
く逆止シール弁１０１を設けている。逆止シール弁１０
１は軸受７を収容するベアリングゲースＢ空間内に配置
され、サイドハウジング３Ｂには、ベアリングケースＢ
と外部を常時連通させる導出路１０２が形成されている
。

呼水をローター室Ｓ内に吸引した際に、その呼水が急激
にローター室Ｓに侵入してもその時のローター室Ｓの増
圧で該呼水が逆止シール弁１０１を通して導出路１０２
から外部に放出されることになり、水衝撃を緩和するこ
とができる。

仮に逆止シール弁１０１が設けられないとすれば、外気
が、導出路１０２、ベアリングケースＢ、導通路１００
を通じてローター室Ｓに吸引されてしまうことになり、
ベーンポンプは所望の真空度を得ることができなくなる
ばかりか、かかる吸引により、軸受７のグリースもロー
ター室内に吸引されてしまい、軸受部の寿命を短めるこ
ととなる。

よってリキッドパンチ現象を防止するための導通路には
、逆止シール弁１０１が必要となるのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した真空ポンプは、しかし以下のような欠点が認め
られる。

（１）　　逆止弁１０１が必須の構成であるため装置が
複雑化し、また逆止弁１０１を設けるスペースが必要と
なるなめ、装置全体が大型化する。

（２）　　導出路１０２を通じて液体が外部に流出する
ので、ポンプ設置箇所付近に液体が飛散し、また作業環
境を悪化させる。

（３）　　逆止シール弁１０１が好適に作動しないとす
れば、ポンプ効率が悪化する。

（４）　　ローター室Ｓと外部とを連通ずる導通路１０
０の位置は、殊ら問題とされていないために、ベーン溝
８底部とベーン９の半径方向内方端部間の空間に非圧縮
性の液体が侵入したときは、ベーンの半径方向の摺動運
動に支承をきたし特に吐出行程域にあっては、ベーン９
の破損をもたらす可能性がある。

本発明は、かかる従来の真空ベーンポンプにおける欠点
を克服し、ベーン等の損傷を防止し、部品点数が少なく
、コンパクトであってかつ液体の外部への飛散がなく、
ポンプ効率の低下も生じずまた軸受のグリースの流出の
ないベーン型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〕

そこで本発明によれば、センターハウジングと、センタ
ーハウジングの開口端に固定された一対のサイドハウジ
ングと、センターハウジングとサイドハウジングにて規
定されたロータ室内に収容されるローターと、ローター
と一体に設けられ、ローターを偏心回転させるとともに
、サイドハウジングの少くとも一方に支持されるロータ
ー軸と、ローター軸を回転支承するため、前記少くとも
一方のサイドハウジングに形成５されたベアリング室に
収容された軸受と、ローターに形成された複数のベーン
溝内に活動自在に設けられ、ローター室と摺接する複数
のベーンを有し、ローターの回転に伴うベーン作用によ
り流体の吸入圧縮吐出を行うベーン型真空ポンプにおい
て、前記少くとも一方のサイドハウジングのローター対
向面において、ベーン溝の底部空間と連通しかつロータ
ー室の吐出領域空間にも連通する溝を形成し、該消はベ
アリング室に連通ずる導通孔とも連通していることを特
徴とする。

〔作用〕

ポンプが稼動することによりポンプ内に負圧が発生する
が、ベアリング室内は導通路によりローター室の吐出領
域空間と連通しているので、ベアリング室とローター室
の吐出領域空間は同圧となり、しかして軸受のグリース
の流出は生じない。

またローター室内に液体が吸引された場合には、ベアリ
ング室にも液体が侵入するが、導通路や流体排出通路を
介してローター室の吐出領域空間内に液体が排出される
。ポンプが停止した場合には、ベアリング室内の液体は
前記通路を介してローター室内に落下し、吐出口より排
出される。

〔実施例〕

本発明のベーン型真空ポンプについて第１図乃至第４図
にそって説明する。

ローター１を収容するロータチャンバーＳは、センター
ハウジング２と一対のサイドハウジング３Ａ、３Ｂとで
規定される。サイドハウジング３Ａ、３Ｂは複数の固定
ボルト４にてセンターハウジング２に固定され、サイド
ハウジング３Ａ。

３Ｂとセンターハウジング２の間にはＯリング５が介装
されローターチャンバーＳを気密に保持する。ローター
１の軸心から偏心した位置にローター１と一体にロータ
ー軸６が延設され、ｂ−ター軸は軸受７を介してサイド
ハウジング３Ａ、３Ｂに対し回転自在に支承されている
。

ローター１は、ローターの半径方向とオフセットした方
向にのびるベーン溝８が複数形成されている。ベーン溝
内には各々ベーン９が摺動自在に設けられ、ベーンのロ
ーター半径方向外端面９ａは、センターハウジング２の
内周面２ａに対し常時摺接する。

サイドハウジング３Ａ、３Ｂは各々軸受７を収容するた
めのベアリング室Ｂが形成されており、ベアリング室の
開口部は、ボルト１０によりベアリングカバー１１にて
締結閉鎖される。またベアリング７の内輪７ａと対応す
る位置にスペーサ１２が設けられ、内輪７ａのローター
軸軸方向のずれが防止される。

なお第２図において、吸入口１３と吐出口１４が示され
ている。

以上の構成は従来のベーン型真空ポンプと同様であるが
、本発明では軸受７を収容するサイドハウジング３Ａ、
３Ｂであってローターの軸方向端面１ａと対向する側に
、円弧状の溝１４Ａとそれに続く直線状の消１４Ｂを形
成している０円弧状の渭１４Ａはベーン溝８の底とベー
ン９の半径方向内端９ｂとで画成されるベーン溝空間■
と対向する位置に設けられてそれと連通する。また円弧
状溝１４Ａはポンプの吐出行程領域に位置している。更
にこの円弧状溝１４は直線状の溝１４Ｂと接続されて、
吐出領域におけるローター室Ｓに連通している。またこ
の円弧状溝１４Ａと直線状溝１４Ｂの交差部に導通孔１
５が形成され、導通孔１５は、サイドハウジング７の厚
さ方向を貫通し、軸受１１とベアリング室Ｂとの間に提
供される空間と接続されている。

加えるに、ベアリング室Ｂの最下位置に対向する部分の
サイドハウジング３Ａ（３Ｂ）には、流体排出通路１６
が形成されている。この流体排出通路も、ポンプの吐出
行程領域内に位置しており、ベアリング室Ｂ内に留まっ
た液体をローター室Ｓ内部に排出させる機能を有する。

なお第３図、４図において、４ａ、６ａ。

１０ａはそれぞれ固定ボルト４、ローター軸６、ボルト
１０を受は入れる貫通孔である。

次に本発明のベーン型真空ポンプの動作について説明す
る。

図示せぬ駆動手段によりローター軸６が回転すると、ロ
ーター１が回転し、隣接するベーン９゜９間で吸入口１
３からの流体を吸入圧縮し、吐出口１４から吐出する。

この時ベーン９はセンタハウジング２の内周面２ａに追
従してベーン渭９内を摺動するが、吐出行程域において
はベーンがローター半径方向内方に駆動するのでベーン
溝底Ｖに不可避的に流入した流体は円弧状溝１４内に流
出し、更に直線拭清１４Ｂを介してローター室Ｓに還流
される。

また、ローター軸６とスペーサー１２間の微細な隙間か
らベアリング室Ｂに流入した液体は、導通孔１５と、流
体排出道路１６を介して同様に吐出行程領域におけるロ
ーター室Ｓに還流される。

ポンプが停止した場合、ベアリング室Ｂ内の液体は、自
重により流体排出通路１６を通ってローターチャンバ内
に排出される。

第５図は第３図に示される流体排出道路工６を省略した
第２の実施例を示す、この第２の実施例では、導通孔１
５′をベアリング室Ｂの最下位置近傍に位置せしめるよ
うに、円弧状溝１４′と直線状溝１５′を形成し、導出
孔１５′が流体排出通路１６の機能を併せ持つようにし
たものである。

なお以上の実施例は、ローター軸６を回転支承する軸受
７を両サイドハウジング３Ａ、３Ｂ内に収容し、ロータ
ー軸７を両持ちとしている。この場合、両方のサイドハ
ウジング３Ａ、３Ｂの内面に上述した円弧状溝、直線溝
、導通孔を形成する。

しかし、ローター軸７を片持ち支持する場合には、軸受
を収容しているサイドハウジングのみにかかる構成を適
用すれば足りる。

〔発明の効果〕

（１）　　従来の逆止シール弁を設ける必要がないので
、部品点数が減少でき、装置の簡素化を図ることができ
るとともに、装置全体をコンパクトにすることができる
。

（２）　　ベアリング室の液体は外部に流出することが
なくポンプ内に還流されるので液体の外部飛散が生ぜず
、作業環境を良好に保つことができる。

（３）　　逆止シール弁を設ける必要がないので、それ
の不適切な作動によるポンプ性能の低下現象は生じない
。

（４）　　吐出領域にあるベーン溝空間は、円弧状溝、
直線溝を介してポンプ室に連通しているので、ベーン湧
空間内に流体が侵入しても、この流体は良好に排出され
、ベーン等の損傷は生じない。

（５）　　真空ボン１の稼動によりポンプ内に負圧が発
生しても、ベアリング室Ｂは導通孔１５によってロータ
ー室Ｓと連通しているので、両室内に圧力差は生ぜず、
したがってグリースの吸引作用は発生しない、そのなめ
、軸受の寿命を長期に保つことができる。

（６）　　まな導通孔１５や、ローター軸すとスペーサ
１２間の隙間からベアリング室Ｂに液体が流入しなとし
ても、導通孔１５と流体排出通路１６から流体をロータ
ー室Ｓ内に排出することができるので、軸受７の錆の発
生を防止できる。

（７）　　ポンプ非作動時にも、ベアリング室Ｂ内にあ
る流体は自重により流体排出通路１６や導出孔１５′を
介して排出でき、ベアリング室Ｂ内に液体が長期に留る
ことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のベーン型真空ポンプの１実施例を示す
断面図、 第２図（ａ）は、第１図におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った
断面図、 第２図（ｂ）は第１図の矢印Ａ方向から見な側面図、 第３図は第１実施例におけるサイドハウジングを示す正
面図、 第４図は第３図ＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図、第５図は
本発明の第２実施例におけるサイドハウジングを示す正
面図、 第６図は従来のベーンポンプを示す断面図、第７図は第
６図に示す従来のベーンポンプの要部断面図である。 １・・・ローター、２・・・センターハウジング、３Ａ
。 ３Ｂ・・・サイドハウジング、Ｓ・・・ローター室、６
・・・ローター軸、７・・・軸受、Ｂ・・・ベアリング
室、９・・・ベーン、１４Ａ・・・円弧状溝、１４Ｂ・
・・直線状溝、１５．１５′・・・導通路、１６・・・
流体排出通路。 出願人代理人　　石　　川　　泰　　男第　　６　　図 第　　１　　図 （ａ）　　　　　　　　（ｂ） 第　　２　　図 ■ 第　　３　　図　　　　　　　　　　　　　　　　第　
　４　　図第　　５　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、センターハウジングと、 センターハウジングの開口端に固定された一対のサイド
   ハウジングと、 センターハウジングとサイドハウジングにて規定された
   ロータ室内に収容されるローターと、ローターと一体に
   設けられ、ローターを偏心回転させるとともに、サイド
   ハウジングの少くとも一方に支持されるローター軸と、 ローター軸を回転支承するため、前記少くとも一方のサ
   イドハウジングに形成されたベアリング室に収容された
   軸受と、 ローターに形成された複数のベーン溝内に摺動自在に設
   けられ、ローター室と摺接する複数のベーンを有し、ロ
   ーターの回転に伴うベーン作用により流体の吸入圧縮吐
   出を行うベーン型真空ポンプにおいて、 前記少くとも一方のサイドハウジングのローター対向面
   において、ベーン溝の底部空間と連通しかつローター室
   の吐出領域空間にも連通する溝を形成し、該溝はベアリ
   ング室に連通する導通孔とも連通していることを特徴と
   するベーン型真空ポンプ。 ２、前記導通孔は前記ベアリング室の最下位置に対応し
   た位置にて前記少なくとも一方のサイドハウジングに貫
   通形成されていることを特徴とする請求項１記載のベー
   ン型真空ポンプ。 ３、前記少くとも一方のサイドハウジングには更に、前
   記ベアリング室と連通する流体排出通路が貫通形成され
   、該流体排出通路は、前記ベアリング室の最下位置に対
   応した位置でかつ、吐出領域空間に位置していることを
   特徴とする請求項１記載のベーン型真空ポンプ。