JPH0433997B2 - - Google Patents

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JPH0433997B2
JPH0433997B2 JP56195514A JP19551481A JPH0433997B2 JP H0433997 B2 JPH0433997 B2 JP H0433997B2 JP 56195514 A JP56195514 A JP 56195514A JP 19551481 A JP19551481 A JP 19551481A JP H0433997 B2 JPH0433997 B2 JP H0433997B2
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JP
Japan
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pump
rotor
outlet
fluid
pump chamber
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JP56195514A
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English (en)
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JPS57146093A (en
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Waikuritsufu Henritsuku
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BOC Group Ltd
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BOC Group Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0433997B2 publication Critical patent/JPH0433997B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/126Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2220/00Application
    • F04C2220/10Vacuum

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Rotary-Type Compressors (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機械的なポンプ、特に、大型の無給
油で作動する高真空の多段式真空ポンプに関す
る。
特定の産業、例えば、食品加工産業では、機械
的なポンプまたは圧縮機で供給される空気その他
のガスは、油および粒子を含んではならない。
公知の無給油の機械的な回転ポンプでは、相補
状の輪郭を有する一対の共働する動バランスされ
たロータの各々は、対応する一対の平行軸にポン
プ室内で装着されている。各軸は、ロータの回転
運動を同期させるタイミングギヤを有している。
使用の際、一方の軸はモータで駆動され、タイミ
ングギヤは、軸とこれに関連するロータとを回転
し、それにより、ポンプ室の入口から出口へ流体
を圧送する。
しかし、従来の回転ポンプは、出口での流体の
逆流を有効に阻止することができず、このような
不当な流体の逆流によりポンプ効率の低下等の問
題があつた。
本発明の目的は、圧送チヤンバ内で潤滑剤を使
用することなく高真空を達成できると共に、圧送
される流体を少くとも大気圧に圧縮できる多段式
真空ポンプを提供することである。
本発明によると、多段式真空ポンプは、入口と
出口とを有し圧送すべき流体を流通させるポンプ
室と、該ポンプ室を貫通して延び異なる輪郭を有
する少くとも2対のロータを回転運動せしめるべ
く直列に支持する一対の平行な軸と、該ロータの
回転運動と同期させる装置と、前記軸の少くとも
一方を駆動する装置とを備え、前記ポンプ室の出
口に最も近い1対のロータはクロー型の輪郭を有
し、前記ポンプ室の出口には圧送すべき流体の該
出口を通る流通を制御するよう一方向弁を備えて
いる。
最初に第1図を参照すると、一対の平行軸3
(1つのみ示す)が貫通するポンプ室2を有する
公知の機械的なポンプ1を示す。各軸3は一緒に
回転するロータ4を支持する。ロータ4は、点線
で示す如くほぼ8の字形状の相補状輪郭、即ちル
ーツ型の輪郭を有している。その右端では、各軸
3は、タイミングギヤ7を担持し、その左端で
は、一方の軸3が流体継手6を介しモータ5で駆
動される。
使用の際、モータ5が流体継手6を介して一方
の軸3を駆動すると、他方の軸3は、タイミング
ギヤ7によつて一方の軸3に同期して回転され
る。ロータ4の輪郭は、圧送すべき流体がポンプ
室2の入口8に吸込まれ出口(図示せず)を介し
てポンプ室2から出るように、選択してある。
この公知の機械的なポンプは、極めて有用であ
り、処理装置、炉、風胴、宇宙シユミレータ、大
容量のおおまかな排気、包装、拡散ポンプの支
援、および油蒸気のブースターポンプ等に幅広く
使用されている。
第2図から第4図までを参照すると、本発明の
多段式真空ポンプ21は、高真空の用途に好適で
あり、一対の平行軸23(1つのみが示される)
が貫通するポンプ室22を有する点で第1図の公
知のポンプと同じである。各軸23は、4つのロ
ータ34A,34B、34C,34Dを一体回転
可能に支持する。ロータ34Aから34Dの各対
は、相補状のロータ輪郭を有し、夫々の軸23に
タンデム駆動するように配置される。一方の軸2
3は、継手26を介しモータ(図示せず)で駆動
される。各軸23には、継手26に隣接してタイ
ミングギヤ27を装着してある。
ポンプ室22は、仕切壁28,29,30で4
つの離隔した区画に分割され、各区画に一対のロ
ータ34A〜34Dがそれぞれ位置する。
ポンプ室22は、ロータ34Aで占められる区
画に直接連通する入口31と、ロータ34Dで占
められる区画に直接連通する出口32A,32B
とを有している。出口32Aから圧送される流体
の流れは、既知のフラツプ弁の如き薄い弾性部材
から成る一方向弁33Aにより制御され、出口3
2Bから圧送される流体は、同様な一方向弁(図
示せず)で制御される。即ち、図示の例では、第
2,3図に示すように、一方向弁33Aは、ロー
タ34Dが位置したポンプ室区画とは反対側の出
口32Aの壁にこの出口を閉じた状態で配置して
あり、ポンプ室からの流体の所定圧力を受けたと
きに出口32Aを開いて流体を流出させる(第2
図矢印)が、出口32Aからポンプ室への流体の
逆流入は阻止するものであり、一種の逆止め弁で
ある。出口32Bに関する一方向弁32Bも同じ
構成のものでよい。
通路36,37,38は、ポンプ室22の一区
画から次の隣接する区画へ圧送される流体の流通
用の通路である。
入口31に最も近いロータ34Aの輪郭は、ロ
ータ34Aが「最小残余量」(最小すきま容積)
を有する如く定められる。同様なことは、ロータ
34Aが位置する区画に直接に隣接する区画内の
ロータ34Bについても言える。ここで「最小残
余量」とは、共働するロータの相互作用の際、排
気が済んでロータの入口側にロータが回転して戻
るときに、ロータ間のガスの保有量が事実上最小
となるように、共働するロータの輪郭を形成する
ことを意味する。排気後の残余の流体がロータの
入口側へ戻つたときには、その流体が膨脹して、
ポンプの体積効率を減少するので、ロータの輪郭
をこのように形成することは、極めて重要であ
る。このような「最小残余量」を有するロータの
輪郭は、例えば第4図に示すようなルーツ型の輪
郭である。
出口32A,32Bに最も近い各ロータ34D
は第3図に示すような公知のいわゆるクロー
(claw)形式の輪郭を有している。同様なこと
は、ロータ34Dが位置する区画に直接に隣接す
る区画内のロータ34Cについても言える。クロ
ー型の輪郭をもつたロータがそのポンプ室の入口
と共働してポンプ作用を行うとき、既知のよう
に、ロータのすきま容積内の流体が入口と直通し
て再膨脹することが阻止されるから、一ポンプ室
を横切つて約30:1の圧力比を得ることが可能と
なる。
使用の際、モータが一方の軸23を駆動する
と、両方の軸23は、タイミングギヤ27により
同期して駆動され、これにより、対をなす輪郭付
きロータ34A〜34Dを同期的に駆動する。圧
送すべき流体は、入口31に入り、矢印で示す如
く出口32A,32Bを経て出るまで、継続的に
通路36,37,38を介して圧送される。
ポンプ21を高真空の用途に使用した場合、ロ
ータ34Dの行程容積部は主として低圧力となつ
ているから、出口32A,32Bから出るガスは
逆流を阻止するようにしなければ、行程容積部内
へ逆流してしまう。ガスが出口32A,32Bを
通つて行程容積部へ逆流したり、またロータ34
Dのすきま容積部からガスが再膨脹したりするこ
とが許されると、ガスは反復的に圧縮されること
になり、このため動力を過剰に消費し、ポンプの
温度を上昇させ、ポンプの騒音を増し、到達可能
な真空度が制限される。従つてロータ34Dはそ
のポンプ室への入口と共働してすきま容積内のガ
スが入口内へ再膨脹することを阻止することので
きるクロー型の輪郭を有し、そして行程容積部へ
のガスの逆流を阻止するために一方向弁(例えば
33A)が設けられる。
離隔した2つの出口32A,32Bは予圧縮を
避ける位置に配置されている。予圧縮はやはり動
力を消費するので好ましくなく、これは弁作用が
圧送されるガスの圧力で起るのではなくロータ3
4Dの形状および運動によつてのみ引起される場
合に発生する。従つて一方向弁の1つは、圧送さ
れるガスの圧力で作動するようになつている。
第2図から第4図までを参照して説明したポン
プは、高真空を達成できると共に、簡単なユニツ
トとして構成できる。ポンプは、ポンプ室内に潤
滑剤を使用することなく高真空(充分に0.1ミリ
バール以下)を達成できる。ポンプは、低圧で大
きいポンプ能力を維持でき、圧送される流体を少
くとも大気圧に圧縮できる。
上述の実施例では、ロータ34A,34Bのみ
が「最小残余体積」を有するものとして説明した
が、ロータ34Cは、ポンプの用途により「最小
残余体積」を与える輪郭を有してもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は公知の機械的なポンプの一部を分解し
て示した斜視図、第2図は本発明の機械的な4段
式ポンプの縦断面図、第3図は第2図の機械的な
ポンプの出口に隣接する横断面図、第4図は第2
図の機械的なポンプの入口に隣接する別の横断面
図である。 22…ポンプ室、23…軸、28,29,30
…仕切壁、31…入口、32A,32B…出口、
33A…一方向弁、34A,34B,34C,3
4D…ロータ、36,37,38…通路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 入口と出口とを有し圧送すべき流体を流通さ
    せるポンプ室と、該ポンプ室を貫通して延び異な
    る輪郭を有する少くとも2対のロータを回転運動
    せしめるべく直列に支持する一対の平行な軸と、
    該ロータの回転運動を同期させる装置と、前記軸
    の少くとも一方を駆動する装置とを備えた多段式
    真空ポンプにおいて、前記ポンプ室22の出口3
    2A,32Bに最も近い1対のロータ34Dはク
    ロー型の輪郭を有し、前記ポンプ室の出口32
    A,32Bには圧送すべき流体の該出口32A,
    32Bを通る流通を制御するよう一方向弁33A
    が設けられていることを特徴とするポンプ。
JP19551481A 1980-12-05 1981-12-04 Mechanical pump Granted JPS57146093A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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GB8039073A GB2088957B (en) 1980-12-05 1980-12-05 Rotary positive-displacement fluidmachines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57146093A JPS57146093A (en) 1982-09-09
JPH0433997B2 true JPH0433997B2 (ja) 1992-06-04

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ID=10517780

Family Applications (1)

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DE (1) DE3147824C2 (ja)
FR (1) FR2495701B1 (ja)
GB (1) GB2088957B (ja)

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