JPH0518378A - 2段スクリユー真空ポンプ - Google Patents

2段スクリユー真空ポンプ

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JPH0518378A
JPH0518378A JP40167490A JP40167490A JPH0518378A JP H0518378 A JPH0518378 A JP H0518378A JP 40167490 A JP40167490 A JP 40167490A JP 40167490 A JP40167490 A JP 40167490A JP H0518378 A JPH0518378 A JP H0518378A
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JP
Japan
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pressure
stage
pump
stage pump
suction port
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Pending
Application number
JP40167490A
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English (en)
Inventor
Nobu Shimizu
展 清水
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 中間通路の中間圧の上昇を抑え、駆動トルク
の低減をはかる2段スクリューポンプの提供。 【構成】 真空容器21は、前段ポンプ22の前段吸込
口27に接続され、吐出口28は中間通路23により後
段ポンプ24の後段吸込口29に接続される。中間通路
23を前段ポンプの吸込口に連通する連通通路31に開
閉弁33を設ける。駆動機25の出力軸には、増速ギヤ
26が設けられ、それは雄ロータ7A,7Bに連係され
ている。真空容器21内の気体は、前役ポンプ、中間通
路23及び後段ポンプを介して後段吐出口30から吐出
され、真空容器21内が高真空度に維持される。前段ポ
ンプの吸込口に圧力スイッチ32を設け、所定圧力以上
の圧力を検出したときに開閉弁33を開き、所定圧力以
下の圧力を検出したときに閉じる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平行な2軸の回りを互
いに噛み合って回転する一対の雄ロータ及び雌ロータ
と、これら両ロータを収め吸込口吐出口を備えたケーシ
ングとからなる前段ポンプと後段ポンプとを設け、前段
ポンプの吐出口と後段ポンプの吸込口とを中間通路で連
通したスクリュー真空ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】先ず、図3を参照してスクリュー真空ポ
ンプを説明する。
【0003】図において、主ケージング1と吐出ケーシ
ング2とで形成された空腔内には、雄スクリューロータ
7(雌スクリューロータは図示していない)が軸受5
a、5bにより回転自在に支持されており、軸シール6
a、6bにより軸受5a、5bの潤滑油からシールされ
ている。
【0004】その雄スクリューロータ7の一端には、両
ロータに微小隙間を設けて同時回転させるタイミングギ
ヤ10が設けられ、このロータ7は図示しない増速装置
を介して図示しない電動機で高速回転されるようになっ
ている。
【0005】そして、吸込口8aより吸込まれた気体
は、吸込ポート8bを通り両ロータで形成される歯溝空
間に吸込まれ、圧縮過程を経て吐出ポート9bを介し、
吐出口9aから吐出されるようになっている。
【0006】図1は本願の発明を実施する2段スクリュ
ー真空ポンプを示す図面であるが、本願の発明を良く理
解するために、そのうちの公知部分について説明する。
【0007】図において、真空容器21は、前段ポンプ
22の前段吸込口27に接続され、その前段ポンプ22
の前段吐出口28は、中間通路23により後段ポンプ2
4の後段吸込口29に接続されている。
【0008】他方、駆動機25の出力軸には、増速ギヤ
26が設けられ、その増速ギヤ26は、両ポンプA1、
A2の雄ロータ7A、7Bに連係されている。
【0009】そして、真空容器21内の気体は、前段ポ
ンプ22、中間通路23及び後段ポンプ24を介し後段
吐出口30から吐出され、真空容器21内が高真空度に
維持されるようになっている。
【0010】このような2段スクリュー真空ポンプにお
いては、定常運転状態で前段ポンプ22の吸込圧力は、
10-2〜10-3torrに達し、中間通路23内の圧力
(これは前段ポンプ22の背圧であり、後段ポンプ24
の吸込圧でもある)は、約1〜20torrであり、後
段ポンプ24の吐出圧は、大気圧である。したがって、
前段ポンプ22に吸込まれた気体の体積は、中間通路2
3では、1/100以下に圧縮されることになる。その
ため、吸込圧の低い稀薄な気体を吸込む前段ポンプ22
は、より多くの気体を取り込めるように、排気速度を大
きくし、他方、後段ポンプ24は、小量の気体を排気す
ればよいことと、全体の小型化のために、前段ポンプ2
2の15〜70%の小さな排気速度にされている。
【0011】したがって、1台の駆動機25で、前後段
ポンプ22、24を大気圧から起動する場合には、前段
ポンプ22から中間通路23に排出される気体量より後
段ポンプ24が排出する気体量が少ないので、中間通路
23の圧力が大気圧以上に上昇し、前後段ポンプ22、
24とも駆動トルクが著しく増加する。また、そのとき
生じる圧縮熱により異常な温度上昇が起こり、各部材に
損傷が生じることがある。これは、前後段ポンプ22、
24をそれぞれ別個の駆動機で駆動する場合でも、同様
である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】これに対し、両ポンプ
22、24を別個の駆動機で駆動する場合には、先ず、
後段ポンプ24を起動し、前段ポンプ22の吸込圧と背
圧とが所定の圧力以後下になったのちに、前段ポンプ2
2を起動する方法が採られている。
【0013】1台の駆動機25で両ポンプ22、24を
駆動する場合には、両ポンプ22、24のタイミングを
ずらして起動するために、例えば前段ポンプ22の動力
伝達手段として電磁クラッチなどを設け、タイミングを
計って電磁クラッチを接続している。したがって、構造
が複雑でコストが高く、大型になる。
【0014】また、大気圧を吸入して中間通路23の中
間圧が高くなったときに開く開閉弁を設け、中間通路2
3の大気を大気に開放するか、又は後段ポンプ24の吐
出管に排出するようにしている技術が知られている(実
公平2−7268号公報、実公平2−29259号公
報)。しかし、この公知技術では、排出先が大気圧なの
で、中間通路23の圧力を大気圧以下にすることができ
ないので、駆動トルクの低減効果が充分ではない。
【0015】本発明は、上記した問題に鑑みてなされた
もので、中間圧の上昇を抑え、駆動トルクを低減する2
段スクリュー真空ポンプを提供することを目的としてい
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、平行な
2軸の回りを互いに噛み合って回転する一対の雄ロータ
及び雌ロータと、これら両ロータを収め吸込口吐出口を
備えたケーシングとからなる前段ポンプと後段ポンプと
を設け、前段ポンプの吐出口と後段ポンプの吸込口とを
中間通路で連通したスクリュー真空ポンプにおいて、前
記中間通路と前記前段ポンプの吸込口とを連通する連通
通路を設け、該連通通路に前記前段ポンプの吸込口の圧
力が所定圧力より高いときに開く開閉弁を設けている。
【0017】上記前段ポンプの吸込口に、圧力スイッチ
を設け、その圧力スイッチが所定圧力以上の圧力を検出
したときに開閉弁を開き所定圧力以下の圧力を検出した
ときに閉じるように構成するのが好ましい。
【0018】この所定圧力は、中間圧が上昇しても駆動
機に過負荷を与えない圧力に設定する。これは、開閉弁
33が開いているとき中間圧は、前段ポンプ22の吸込
圧力より、連通通路31と開閉弁33の抵抗分だけ高い
圧力になっており、開閉弁33を閉じると、中間通路2
3から前段ポンプ22に戻る気体がなくなるので、中間
圧が一時的に上昇するからである。
【0019】また、吸込圧力の低下に時間がかかり、一
部の気体が前段ポンプ22内、中間通路23、連通通路
31、前段吸込口27間を何回も循環して気体の温度が
上昇する場合には、連通通路31に冷却装置を設けるの
が好ましい。
【0020】
【作用】上記のように構成された2段スクリュー真空ポ
ンプにおいては、起動時などに真空容器内の大気圧を吸
引する場合に、前段ポンプの吸込口の圧力が所定圧力よ
り高い時は、開閉弁を開いて中間通路の気体の一部を前
段ポンプの吸込側に戻し、中間圧の上昇を抑える。
【0021】真空容器内の圧力が下がるにつれて中間圧
も低下し、開閉弁を閉じても過負荷が生じないような圧
力で開閉弁を閉じ、駆動機に過負荷がかからないように
する。
【0022】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
【0023】図1において、中間通路23と前段ポンプ
22の前段吸込口27とを連通する連通通路31が設け
られ、その連通通路31には、常開の電磁開閉弁で構成
された開閉弁33が設けられている。
【0024】他方、前段吸込口27には、圧力スイッチ
32が設けられ、その圧力スイッチ32は、電気回路3
4により開閉弁33のソレノイド33aに接続されてい
る。この圧力スイッチ32は、前段吸込口27の圧力
が、所定圧力より低いときに、ONとなって開閉弁33
を閉じるようになっている。
【0025】次に、図2を参照して作用を説明する。
【0026】図は、起動時又は定常運転時に、大気圧P
aの真空容器21を時間toにおいて吸引を開始した場
合の時間と圧力との関係を示している。図において、実
線a、bは、それぞれ連通通路31がない場合の中間通
路23の中間圧、前段ポンプ22の吸込圧を示し、P0
は所定圧力すなわち設定圧を表している。
【0027】時間to〜t1の間は、中間圧aが大気圧
Pa以上になっているため、前後段ポンプ22、24は
共に駆動トルクが大きくなると共に、圧縮熱による温度
上昇が大きい。特に中間圧aが吸込圧となる後段ポンプ
24には、内部圧縮により過大なトルクが生じ、駆動機
25に過大な負荷がかかる。
【0028】これに対し、開閉弁33を備えた連通通路
31を設けた場合の中間圧dを2点鎖線で、前段ポンプ
22の吸込圧cを鎖線で示すと、時間to〜t2の間
は、吸込圧cが設定圧P0より高いので、圧力スイッチ
33がOFFで常開の開閉弁33は、開いている。した
がって、中間圧dは、吸込圧cより連通通路31と開閉
弁33との流路抵抗分だけ高い圧力で変化し、大気圧P
a以下になっている。
【0029】そして、吸込圧cが設定P0になると、圧
力スイッチ32がONとなって開閉弁33を閉じる。す
ると、中間圧dは、一時的にアップする。したがって、
設定圧P0は、このときの中間圧dが大気圧Paになら
ないように設定されている。逆に、設定圧P0を低くし
過ぎると、中間通路23、連通通路31及び前段吸込口
27の間を気体が循環する時間が長くなり、温度上昇を
生じるおそれがある。この場合には、連通通路31に冷
却装置を設けるのが好ましい。また、連通通路31の通
路面積は、可及的に大きくし、流路抵抗を小さくするの
が好ましい。
【0030】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、中間圧を大気圧以下に抑え、過大なトルク
の発生を防止して駆動トルクを低減すると共に、異常な
発熱を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す全体構成図。
【図2】作用を説明する圧力タイミングチャート図。
【図3】スクリュー真空ポンプを示す側断面図。
【符号の説明】
21・・・真空容器 22・・・前段ポンプ 23・・・中間通路 24・・・後段ポンプ 25・・・駆動機 27・・・前段吸込口 28・・・前段吐出口 29・・・後段吸込口 30・・・後段吐出口 31・・・連通通路 32・・・圧力スイッチ 33・・・開閉弁

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 平行な2軸の回りを互いに噛み合って回
    転する一対の雄ロータ及び雌ロータと、これら両ロータ
    を収め吸込口吐出口を備えたケーシングとからなる前段
    ポンプと後段ポンプとを設け、前段ポンプの吐出口と後
    段ポンプの吸込口とを中間通路で連通したスクリュー真
    空ポンプにおいて、前記中間通路と前記前段ポンプの吸
    込口とを連通する連通通路を設け、該連通通路に前記前
    段ポンプの吸込口の圧力が所定圧力より高いときに開く
    開閉弁を設けたことを特徴とする2段スクリュー真空ポ
    ンプ。
JP40167490A 1990-12-12 1990-12-12 2段スクリユー真空ポンプ Pending JPH0518378A (ja)

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JP40167490A JPH0518378A (ja) 1990-12-12 1990-12-12 2段スクリユー真空ポンプ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005256845A (ja) * 1999-11-17 2005-09-22 Nabtesco Corp 真空排気装置
JP2007263122A (ja) * 1999-11-17 2007-10-11 Nabtesco Corp 真空排気装置
JP2007298043A (ja) * 1999-11-17 2007-11-15 Nabtesco Corp 真空排気装置
CN109404287A (zh) * 2019-01-07 2019-03-01 台州学院 一种螺杆真空泵的检测结构

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