JPH0350312Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、真空機器分野等において利用可能な
油回転真空ポンプに関するものである。

〔従来の技術〕 この種の油回転真空ポンプは、ポンプ内の潤
滑、シール、あるいはオイルバラスト等のため
に、オイルリザーバ内の油面下に配設したポンプ
室に該オイルリザーバ内の油の一部を導くように
なつている。そして、該油を導く通路として、従
来、油温に関わらず有効流路面積が一定な油流路
を設けているものが一般的である。

このような油回転真空ポンプの一例として、第
４図に示すようなものがある。

すなわち、内部に油１を貯留するオイルリザー
バ２内の油面下にポンプケーシンゲ３を配設し、
このポンプケーシング３内にポンプ本体４，５を
収容している。ポンプ本体４は、内部の偏心位置
に周知なポンプ機能を営むベーン６付の回転子７
を収容し、この回転子７の回転に伴つて容積が変
化するポンプ室８を形成している。ポンプ本体５
も、該ポンプ本体４と同様なベーン９、回転子１
１、ポンプ室１２を有している。また、ポンプ本
体４の容積が増大するポンプ室８に吸気管１３を
接続し、該吸気管１３を介して該ポンプ室８をオ
イルリザーバ２の外部に連通させている。一方、
ポンプ本体４の容積が減少するポンプ室８には中
間排気通路１０を介してポンプ本体５の容積が増
大するポンプ室１２を接続させている。また、ポ
ンプ本体５の容積が減少するポンプ室１２を排気
弁１４を介してオイルリザーバ２内の空間に連通
させ、さらに、排気管１６を介して該オイルリザ
ーバ２の外部に連通させている。また、前記回転
子７と回転子１１とを、共通の回転軸１７に一体
回転可能に連結している。なお、１８は排気され
るガスを油から分離するための波板、１９はプラ
グである。そして、このようなものであれば、こ
のポンプを駆動すると、図示しない被排気チヤン
バから吸気管１３を介してポンプ本体４のポンプ
室８へガスを導入し、次に該ガスをポンプ本体５
のポンプ室１２へ導入し、該ポンプ室１２から排
気弁１４を介してオイルリザーバ２内の空間へ吐
出し、さらに、排気管１６を介して該オイルリザ
ーバ２の外部へ排出する。

このようなポンプに、オイルリザーバ２内の油
１の一部をポンプ室１２に導くための油流路２１
を設けている。この油流路２１は、一端をポンプ
本体５のポンプ室１２に開口させてポンプケーシ
ング３の側壁３ａに穿設した油導入孔２２と、該
側壁３ａに嵌着した連通用部材２３に貫設され一
端を前記オイルリザーバ２の油面下に開口させる
とともに他端を前記油導入孔２２に連続させた連
通孔２４を有してなる。そして、かかる油流路２
１の油導入孔２２および連通孔２４の有効流路面
積は油１の温度に関わらず一定である。また、ポ
ンプ室１２とポンプ室８とを油通路２５を介して
連通させている。なお、２６はシール用のＯリン
グである。

ところで、前記オイルリザーバ２内の油１の粘
度は油温に関連して変化し、該油温が低いと粘度
が高くなり、該油温が高いと粘度が低くなるとい
う性質がある。ところが、前記油流路２１の有効
流路面積は油温に関わらず一定であるため、ポン
プの運転初期等油温が低い場合は該油１の粘度が
高いのでポンプ室１２（および８）内へ流入する
油量が少ない。そのためポンプ性能が安定するま
で時間がかかるという不都合が生じる。また、定
常運転状態になれば油温が上昇して粘度が低くな
るのでポンプ室１２（および８）内へ流入する油
量が過多になる。そのため、これらポンプ室１２
（および８）内に多くの油が貯留されてそれだけ
ポンプ駆動に大きな動力が必要になる。しかも、
ポンプ室１２からオイルリザーバ２内へガスが排
出される際に混る油量が多くなるので、排気音が
大きくなつて、それだけ騒音が増大するという不
都合がある。〔考案が解決しようとする問題点〕 本考案は、このような事情に着目してなされた
もので、オイルリザーバ内の油をポンプ室に常に
過不足なく供給でき、したがつて、始動からポン
プ性能の安定までの時間を短くできるとともに、
ポンプ駆動に要する力の増大や騒音の増大といつ
た不都合を解消することができる油回転真空ポン
プを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、前記目的を達成するために、油回転
真空ポンプを、内部に油を貯留するオイルリザー
バと、このオイルリザーバ内の油面下に配設した
ポンプ室と、このポンプ室に前記オイルリザーバ
内の油の一部を導くための油流路と、前記オイル
リザーバ内の油温の変化を機械的変位に変換する
感温アクチユエータと、油流路の一部をなす連通
孔にスプールを対向配置しこのスプールを前記感
温アクチユエータの付勢力により連通孔の開口端
面に接離させることによつて油温が高い場合に前
記油流路の有効流路面積を油温が低い場合の該油
流路の有効流路面積よりも狭くする流路面積可変
機構とを具備してなるものであつて、前記スプー
ルに細孔を設けておき、スプールが連通孔の開口
端面に当接した状態では、その細孔のみから油を
前記連通孔に流入させ得るように構成しているこ
とを特徴とする。

〔作 用〕

このような構成のものであれば、オイルリザー
バ内の油温が低い場合は油流路の有効流路面積が
比較的広いので、粘度が高くても所要量の油をポ
ンプ室内に導入することができる。また、前記油
温が高くなると、感温アクチユエータに付勢され
て流路面積可変機構が前記油流路の有効流路面積
を狭くするので、粘度が低くなつてもポンプ室内
に導入される油量が過多にならない。

特に、本考案では、スプールを連通孔の開口端
面に対し進退させて油流路の有効流路面積を調整
するようにしているので、例えば、舌片状の弁体
により連通孔を開閉する場合のように油の動圧の
影響を受けて弁体が温度とは無関係な不安定動作
を行うようなことがなく、油温の変動に正確に対
応した有効流路面積の調整を行うことが可能とな
る。しかも、本考案によれば、スプールの先端面
と連通孔の開口端面とを常に平行に動作させるこ
とができる。そのため、スプールの先端面および
連通孔の開口端面を平滑に仕上げておきさえすれ
ば、油温が一定以上高くなつてこのスプールを連
通孔の開口端面に当接させた場合、連通孔の開口
端面とスプールとを容易に密着させることが可能
となる。すなわち、例えば、舌片状の弁体で連通
孔を開閉させるようにしたものでは、弁体自体が
歪み易い上に弁体が回動運動を行うため、該弁体
を連通孔の開口端面に隙間なく密着させることは
難しいが、本考案によれば連通孔の開口端面とこ
れに当接したスプールとの間にシール性を確保す
ることが可能となる。そのため、油温が一定以上
高くなつた場合の油通路の有効流路面積は、スプ
ールに設けた細孔の開口面積に正確に規定される
ことになる。したがつて、油温が一定以上となる
定常運転時等の油量の制限を高い信頼性をもつて
確実に実行することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図〜第３図を参照
して説明する。

なお、前記従来例と同一のものには同一の符号
を付し説明を省略する。

実施例 １ （第１図） ポンプケーシング３の側壁３ａに油導入孔２２
を穿設するとともに、該油導入孔２２に当接させ
て該側壁３ａに筒体３１の先端部３１ａを嵌着し
ている。そして、一端をオイルリザーバ２の油面
下に開口させて該筒体３１の側壁に穿設した油入
口３２、該筒体３１内部に設けた内部隙間３３お
よび該筒体３１の先端に設けた連通孔たるノズル
３４を介してオイルリザーバ２内の油１を前記油
導入孔２２に流入させるようにしている。また、
筒体３１内には、感温アクチユエータ３７および
流路面積可変機構３８を設けている。感温アクチ
ユエータ３７は、前記筒体３１のオイルリザーバ
２内の油面下に突出した基端部３１ｂにエーテル
４１を封入してなるもので、油温が低い場合は該
エーテル４１は収縮し、該油温が高くなると膨張
するようになつている。また、流路面積可変機構
３８は、基端面４２ａを前記エーテル４１に当接
させて前記筒体３１内にスライド可能に配設した
スプール４２と、このスプール４２を前記エーテ
ル４１側へ付勢するバネ４３とからなるものであ
る。スプール４２は前記油温が低い場合はその先
端面４２ｂが前記ノズル３４から比較的離れた位
置にあるので、前記内部隙間３３の有効流路面積
は比較的広くなつている。そして、前記油温が高
くなるとエーテル４１が膨張してノズル３４方向
へ変位し、このエーテル４１に付勢されてスプー
ル４２がノズル３４方向へスライドして前記内部
隙間３３を徐々に狭くしていき、油温が一定値以
上になると、該ノズル３４に当接して、該内部隙
間３３からノズル３４へ油１が流入するのを遮断
するようになつている。一方、スプール４２の先
端部には、一端を前記先端面４２ｂに開口させる
とともに他端を側壁に開口させて細孔４４を穿設
している。そして、該スプール４２がノズル３４
に当接すると、前記油入口３２から流入した油１
は、前記細孔４４を介してのみノズル３４へ流入
するようになつている。このように、油流路４５
は、油入口３２と、ノズル３４と、油導入孔２２
と、内部隙間３３または細孔４４とからなつてお
り、該油流路４５の有効流路面積は、内部隙間３
３の最大有効流路面積を最大値とし、細孔４４の
有効流路面積を最小値として、油１の温度に関連
させて前記流路面積可変機構３８により無段階に
変化し得る。なお、４６はエーテルを封入するた
めの詰栓、４７はエーテル注入口４８を開閉する
栓、４９はシール用のＯリングである。

このようなものでは、オイルリザーバ２内から
ポンプ室１２への油１の導入は次のようにして行
なわれる。

ポンプ運転初期で油１の温度が低い場合は、エ
ーテル４１は収縮した状態にあり、したがつて、
バネ４３に付勢されて該エーテルに当接するスプ
ール４２はノズル３４から比較的離れた位置にあ
る。この時、オイルリザーバ２内の油１は、油入
口３２から筒体３１内に流入し、有効流路面積の
比較的広い内部隙間３３を通過してノズル３４へ
流入する。そして、該ノズル３４を通過して油導
入孔２２へ流入し、さらに前記ポンプ室１２へ流
入する。したがつて、油１の粘度が高く単位面積
当りの流量が少なくても、所要量の油１をポンプ
室１２へ供給することができる。また、ポンプが
定常運転状態になり、油１が昇温すると、該昇温
に関連してエーテル４１が膨張しスプール４２側
へ変位する。かかるエーテル４１に付勢されて、
スプール４２がノズル３４側へ無段階にスライド
し、前記内部隙間３３を狭くしていく。そして、
油温が一定値以上になると、該スプール４２がノ
ズル３４に当接し、内部隙間３３からノズル３４
への油１の流入を遮断する一方、細孔４４のみか
ら油１をノズル３４へ流入させる。このように、
油１が昇温すると、内部隙間３３の有効流路面積
が狭くなり、さらには、有効流路面積の狭い細孔
４４からしか油１が流入しなくなるので、油１の
粘度が低下して単位面積当りの流量が増加して
も、ポンプ室１２へ供給される油量が過多になる
ことがない。

以上述べたように、、この実施例にあつては、
油流路４５の有効流路面積は油１の温度上昇に伴
つて狭くなるので、内部隙間３３の有効流路面積
の最大値を運転開始時の粘度の高い場合に対応さ
せるとともに、細孔４４の有効流路面積を定常運
転時の粘度の低い場合に対応させて設定しておけ
ば、常に自動的に過不足なく油１を供給すること
ができる。しかも、例えばニードル弁によつて流
量を制御するもののような最小の有効流路面積を
確保するためのストツパ等の機構が不要なので、
それだけ構造が簡単である。

実施例 ２ （第２図） この実施例にあつては、感温アクチユエータ５
１は、円形状でスナツプアクシヨン作用を持つバ
イメタル５２を筒体３１に内装してなるものであ
る。なお、５３は筒体３１の蓋である。このよう
なものであれば、油１が所定温度に上昇するまで
は内部隙間３３を比較的有効流路面積の広い状態
に保持しておき、油温が所定の温度以上になると
バイメタル５２が変位してスプール４２を付勢
し、ノズル３４に当接させて該内部隙間３３から
ノズル３４への油１の流入を遮断する。それとと
もに、細孔４４からのみ油１をノズル３４へ流入
させる。このように、所定の油温を境にして、有
効流路面積が、内部隙間３３のそれまたは細孔４
４のそれの２段階に切換る。したがつて、内部隙
間３３の有効流路面積を運転開始時の油１の粘度
が高い場合に対応させ、細孔４４の有効流路面積
を定常運転時で油１の粘度が低い場合に対応さ
せ、それぞれ所要量の油１を供給できる有効流路
面積に設定しておけば、かかる２段階の切換だけ
でも油１の供給量の過不足が生じない。また、前
記実施例１と同様、ストツパ等の複雑な機構が不
要である。

実施例 ３ （第３図） 感温アクチユエータ６１は、バイメタル６２の
基端部６２ａを固定し先端部６２ｂを温度上昇に
伴つて変位するようにしてなるものである。ま
た、流路面積可変機構６３は流量制御弁６４によ
り構成している。また、ポンプケーシング３の側
壁３ａに連通用部材６５を嵌着し、この連通用部
材６５に油導入孔２２に連続する連通孔６６を貫
設し、この連通孔６６の開口端６６ａをオイルリ
ザーバ２の油面下に開口させている。流量制御弁
６４は、前記連通孔６６の開口端６６ａに隙間７
０を介して対向配設したスプール６７と、このス
プール６７の先端面に一端を開口させるとともに
他端を該スプール６７の側壁に開口させて前記連
通孔６６に連続可能に穿設した細孔６８と、該弁
体６７を前記開口端６６ａ方向へ付勢するバネ６
９と、この弁体６７を突出可能に包持する包持部
材７１とを有している。そして、該流量制御弁６
４の弁体６７をバイメタル６２の変位により付勢
して、連通孔６６の開口端６６ａに接近ないし当
接させるようにしている。なお、７２は、シール
用のＯリングである。このように、この実施例で
は、油流路７３は、油導入孔２２と、連通孔６６
と、隙間７０または細孔６８とからなつている。

このようなものであれば、油１の温度が低い場
合は、バイメタル６２が図中実線で示す位置にあ
り、スプール６７と開口端６６ａとの間の隙間７
０が比較的広くなつているので、有効流路面積が
比較的広い。そのため、油１の粘度が高くても、
所要量の油１を連通孔６６へ導入することができ
る。また、油１の温度が上昇してくると、それに
ともなつてバイメタル６２が図中想像線で示した
位置まで徐々に変位する。そのため、該バイメタ
ル６２に付勢されてスプール６７が徐々に開口端
６６ａに接近し、前記隙間７０を狭くする。そし
て、油温が一定値以上になると、スプール６７が
開口端６６ａに当接し、前記隙間７０からの油１
の流入を遮断する一方、細孔６８から油１を連通
孔６６へ導入する。

このように、この実施例も、前記実施例１同
様、油流路の有効流路面積を隙間７０のそれの最
大値から細孔６８のそれまで油１の温度に関連し
て無段階に変化させ、油１の粘度に関わらず過不
足ない量の油１を供給することができる。しか
も、前記実施例１および２と同様、ストツパ等複
雑な機構が不要である。

なお、本考案は前記実施例に限られず、次のよ
うな変形例も含まれる。

感温アクチユエータは、前述したエーテルやバ
イメタルに限られず、温度変化に関連して変位す
るものであれば、エーテル以外の溶剤でも、バイ
メタル以外の金属材料でもよい。

また、油流路の有効流路面積を変化させる段階
は、２段階あるいは無段階に限られず、３段階以
上の有限段階であつてもよい。

また、油流路はポンプケーシングに設けたもの
に限られず、例えば回転軸に穿設したものであつ
てもよい。

その他、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々
変形が可能である。

〔考案の効果〕 以上、説明したように、本考案は、オイルリザ
ーバ内の油をポンプ室に常に過不足なく供給で
き、したがつて、始動からポンプ性能の安定まで
の時間を短くできるとともに、ポンプ駆動に要す
る力の増大や騒音の増大といつた不都合を解消す
ることができる油回転真空ポンプを提供できるも
のである。特に、本考案では、連通孔の開口端面
に対して進退するスプールに細孔を設けて、油温
が一定以上になつた場合の有効流路面積の最低値
を規定するようにしているので、定常運転時等に
おける油量の制限を簡単かつ確実に行なうことが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す要部断面図、
第２図は本考案の他の実施例を示す要部断面図、
第３図は本考案のさらに他の実施例を示す要部断
面図である。第４図は従来例を示す断面図であ
る。 １……油、２……オイルリザーバ、３……ポン
プケーシング、８，１２……ポンプ室、２１，４
５，７３……油流路、３７，５１，６１……感温
アクチユエータ、３８，６３……流路面積可変機
構、３４，６６……連通孔、４２，６７……スプ
ール、４４，６８……細孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に油を貯留するオイルリザーバと、このオ
   イルリザーバ内の油面下に配設したポンプ室と、
   このポンプ室に前記オイルリザーバ内の油の一部
   を導くための油流路と、前記オイルリザーバ内の
   油温の変化を機械的変位に変換する感温アクチユ
   エータと、油流路の一部をなす連通孔の開口端面
   にスプールを対向配置しこのスプールを前記感温
   アクチユエータの付勢力により連通孔の開口端面
   に接離させることによつて油温が高い場合に前記
   油流路の有効流路面積を油温が低い場合の該油流
   路の有効流路面積よりも狭くする流路面積可変機
   構とを具備してなるものであつて、前記スプール
   に細孔を設けておき、スプールが連通孔の開口端
   面に当接した状態では、その細孔のみから油を前
   記連通孔に流入させ得るように構成していること
   を特徴とする油回転真空ポンプ。