JPS61234290A - 多段スクリユ−真空ポンプ装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、多段スクリュー真空ポンプ装置に関するもの
である。

〔発明の背景〕

駆動ギヤを内蔵したギヤケーシングに、複数のスクリュ
ーブロックが結合されこれらの各スクリニーブロックに
おける一対のロータがピニオンを介して駆動される構成
のスクリュー圧縮装置は、特開昭５５−３５１６８号公
報に示されている。

しかし、このようなスクリュー圧縮装置は、各スクリュ
ーブロックとも同じ構成となっており、ギヤケーシング
に接近して配置されるのは、両方のスクリューブロック
の吸入口、または、吐出口の何れかである。

このような配置をスクリュー真空ポンプに適用した場合
、第１スクリユーブロツクの吸入口の圧力と第２スクリ
ユーブロツクの吸入口の圧力とは、圧力レベルが異なる
ので、第１スクリユーブロツクの吸入口、ギヤケーシン
グ内部および第２スクリユーブロツクの吸入口との間の
圧力レベルの大小関係は、第１スクリユーブロツクの吸
入口の圧力〈ギヤケーシング内部の圧力〈第２スクリユ
ーブロツクの吸入口の圧力のようになる。

そのため、第１スクリユーブロツクの吸入口へ、ギヤケ
ーシング内のオイルミストが流れ込み、スクリューブロ
ックの作動空間を油で汚染することになる。

また、各スクリューブロックの吐出口がギヤケーシング
側に接近して配置された場合も、第１゜第２の各スクリ
ューブロックの吐出口間には、差圧があるので、前記と
同様に、スクリューブロックの作動空間を油で汚染する
結果となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、作動空間が油で汚染されない吸気口、
および排気口の配置を有する多段スクリュー真空ポンプ
装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、第１スクリユーブロツクの排気口と、
第２スクリユーブロツクの吸入口とを、変速装置のギヤ
ケーシングに隣接させて配置したものである。

このように構成すると、すべてのスクリューブロックに
おける作動空間のギヤケーシングに接近している領域の
圧力を実質的に等しくすなわちこれらの領域とギヤケー
シングの内部との差圧を、すべてのスクリューブロック
とも実質的に等しくできる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一施例を図により説明する。第１図は１本
発明における吸気口、排気口、ギヤケーシングの位置関
係を模式的に表わしたものである。

ギヤケーシング１１に、第１段スクリューブロック２．
第２段スクリューブロック３が結合されている。第１段
スクリューブロック２の吸気口２１は、ロータ２ｆ、２
ｍのギヤケーシング１１から離れた端部２Ａ側に位置し
、排気口２０は、ロータ２ｆ、２ｍのギヤケーシング１
１に接近した端部２Ｇ側に位置している。

第２段スクリューブロック３の吸気口３１は、ロータ３
ｆ、３ｍのギヤケーシング１１に接近した端部３Ｇ側に
位置し、排気口３０は、ロータ３ｆ、３ｍのギヤケーシ
ング１１から離れた端部３Ａ側に位置している。

次に全体の具体的構成を説明する。

この実施例に係る無給油式スクリュー真空ポンプ装置は
、ギヤを組合せた増速ギヤ機構１．第１段スクリューブ
ロック２．第２段スクリューブロック３および駆動モー
タ４から構成されている。

増速ギヤ機構１は、ギヤケーシング１１、このギヤケー
シング１１内に収容され、軸受１２Ａ。

１２Ｂによってその軸部１３Ａで回転自在に支持された
駆動ギヤ１３、一方の側に、駆動モータ４を取付けるた
めのフランジ１４、その反対側に、第１段および第２段
スクリューブロック２，３を取付けるためのフランジ１
５．１６かを有する。

これらの各フランジ１４，１５．１６に、駆動モータ４
．第１段および第２段スクリューブロック２．３がそれ
ぞれ結合されており、この状態では、ケーシング１１の
内部は、外部と実質的に隔絶された状態となる。

第１段スクリューブロック２は、ケーシング１１のフラ
ンジ１５に、ボルト（図示せず）によって結合されてお
り、また、第２段スクリューブロック３は、ケーシング
１１のフランジ１６にボルト（図示せず）によって結合
されている。

これら第１段、第２段の各スクリューブロック２．３は
、吸気口、排気口の位置が互いに反対になっていること
雄、雌ロータのねじれ方向がそれぞれ反対になっている
こと以外は実質的に同じ構成であるから、第１段スクリ
ューブロック２の構成について以下説明する。

スクリューブロック２は、第５図に示すように交差して
いる２つの円柱形孔で形成された作動空間１７．この作
動空間に連なる吸気口２１および排気口、２０ならびに
フランジ１８を備えたケーシング１９と、わじれた歯２
０ｊ２と溝２０ｔを有し、両側に軸部２０ａ、２０ｂが
延長して形成された雄ロータ２０と、雄ロータ２０の歯
および溝に噛合う歯２１ｇと溝２１ｔを有し、両側に軸
部２１ａ、２１ｂが延長して形成された雌ロータ２１と
両ロータ２０，２１を軸受２３ａ、２３ｂ。

２４ａ、２４ｂと、ケーシング１９と両・ロータ２０．
２１の各軸部２０ａ、２０ｂ、２１ａ。

２１ｂとの間に設置された軸封装置２５ａ、２５ｂ。

２６ａ、２６ｂと１両ロータ２０，２１の各部２０ｂ、
２１ｂの端部に固定された一対の同期歯車２７　（２７
ｍ、２７ｆ）と、ケーシング１９の端部に固定されたエ
ンドカバ２８とから構成されている。

第１スクリユーブロツク２と、第２スクリユーブロツク
３とは、連絡管２９によって連絡されている。

また、同期歯車向±２７ｍ、２７ｆおよび同期歯車２７
ｆと駆動ギヤ１３と噛合い部ならびに軸受１２Ａ、１２
Ｂには、ギヤケーシング１１内に設置された給油ポンプ
（図示せず）により潤滑油が供給されている。

尚、雄ロータ２０．雌ロータ２１．軸封装置２５ａ、２
５ｂ、２６ａ、２６ｂなどの部品は、公知のオイルリー
スクリユー圧縮機のものとほぼ同じものを利用できるの
で詳細は、省略する。

次に、動作を説明する。

モータ４により、駆動ギヤ１３．同期歯車２７ｆ。

２７ｍを介して雄ロータ２０と雌ロータ２１とが同期し
た状態でかみ合って回転する。

噛合って回転した際、両ロータ２０，２１の溝２０ｔ、
２１ｔ、歯２０ｍ、２１ｍおよびケーシング１９の内壁
との間に、吸気口２１および排気口２０のいずれにも連
通していない山形の部屋３０（たとえば第２図で互いに
連通している溝２０ｔと溝２１ｔがこれに相当する。こ
の発明では、このような部屋３０ｃのうち、両ロータが
回転したときに容積が変化する場合又は、変化していく
段階のものを圧縮室と呼び１両ロータが回転しても容積
の変化が起らない場合は、移送室３０８と呼ぶ。従って
、圧縮室３０Ｇにガスが閉じ込められた状態で、両ロー
タ２０，２１が噛合い回転してもガス、が稀薄な場合に
は、ガスの圧縮は行なわれず、この圧縮室３０Ｇは移送
の機能しか発揮しない場合もある。）に取り込まれたガ
スが圧縮されて排気口２０から排出される。このような
作用によって、吸気ロ２１→排気ロ２０連絡管２９→吸
気口３１→排気口３ｏの順にガスが排気され、吸気口２
１に連結されている真空槽（図示せず）が真空に引かれ
る。

また、第１段スクリューブロック２の排気口２０は、両
ロータ２０，２１の駆動ギヤ機構１のギヤケーシング１
１に接近した側に配置され、第２段スクリューブロック
３の吸気口３１は、両ロータのギヤケーシング１１に接
近した側に配置されており、そして、排気口２０と吸気
口３１とは同一圧力レベルとなっている。

一方、ギヤケーシング１１の内部は、運転時間の経過と
ともに徐々に排気口２ｏ、または吸気口３１の圧力レベ
ルと等しくなって行くが、前述のように、排気口２ｏと
吸気口３１とは、同一圧力レベルなので、定常運転時は
、ギヤケーシング１１内から吸気口３１又は排気口２０
にガスや油滴が軸封装置２５ｂ、２６ｂを通して侵入す
る恐れはない。

尚、ギヤケーシング１１の内部を、吸気口３１゜排気口
２ｏと同一圧力レベルに真空ポンプ装置の運転直前に下
げておくか又は同時に下げる操作を行なうことが有効で
ある。

第６図は、この発明の他の実施例を示すもので、前記実
施例における第２段スクリューブロック３を、次のよう
な構成のものに変更したものである。

この第１段スクリューブロック３′は、吸気口３１およ
び排気口に連通されない部屋４０′が雄ロータ３１の１
つの溝３１ｔ′上に形成され、そして、この部屋４０’
は両ロータ３０’　、３１’との噛部３１ａ′で区切ら
れた移送室４０８′と圧縮室４０Ｃ’との２つになるよ
うにしたものである。

このように、移送室４０８′とこれに隣接する圧縮室４
００′とを形成するには、雄ロータ３０′。

雌ロータ３１′の歯３０Ｑ’　、３１Ｑ’　および溝３
０ｔ’　、３１ｔ’　の巻き角（ロータ２１′　。

２２′の一方の端から、他方の端までの歯又は溝以上に
し、１つの溝上に２箇所又はそれ以上の噛合部を形成す
ればよい、もし、前記の実施例と同じねじれ角（歯車３
０ｔ’　、３１ｔ’と軸心とのなす角度）のものを用い
るとすると、これらの各ロータ３０’　、３１’　を少
くとも２．５　倍の長さにすれば、雄ロータ３０′およ
び雌ロータ３１′を得ることができる。また、ロータ側
をこのようなロングロータ化した場合、ケーシング側で
は、ロータを長くした分程度の距離だけ、吸気完了縁（
吸気口３１′と移送室４０８′とが連通が遮断される時
期を定める）をロータ３０’　、３１’の吸気口側端に
移動させることが必要である。

尚、この実施例において、第２段スクリューブロック３
′における雄ロータ３１′の歯数は、雄ロータ３０’よ
り一枚だけ多い組合せたとえば６枚−５枚の組合せが好
適である。

このような構成により真空槽内のガスは第１段ブロック
２を経た後第２段ブロック３′の移送室４０８′にとり
込まれ、回転にともなって圧縮室４００′の段階を経て
排気口３０′から大気中に排気される。

この実施例によれば、第２段スクリューブロックにおい
て移送段階−圧縮段階を経るので、圧縮段階のみの場合
に比べて、−桁程度以上高い真空度を得ることができる
。

このようにスクリューブロックが移送室と圧縮室とを有
すること自体は、当社の先順に係る特願昭５９−７０８
３０号に記載されているので詳細動作はこれを採用する
こととして省略する。

尚、第１段スクリューブロック２も第２段スクリューブ
ロック３′と同様の構成とすることもできる。

また、第１．第２にガスを直列にガスを流すことにつき
述べたが、第１段第２段に並列的にガスを吸気し、排気
させることにも応用できる。この場合、吸気口２ｉ＋　
３ｉともギヤケーシング１１に接近した側に配置するこ
とが必要である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、ギヤケーシング内の
各スクリューブロックへの油の侵入が押えられ１作動空
間が油で汚染されない吸気口と排気口の配置をもった多
段スクリュー真空ポンプ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明の詳細な説明図であって、第
１図は、キャケーシングに対する各スクリューブロック
の吸気口と排気口との位置関係を示す模式図、第２図は
、１部を断面した平面図。 第３図は、第２図における■−■断面図、第４図は、第
２図の左側面図、第５図は、第２図および第３図におけ
るｖ−■断面図、第６ＶＡはこの発明の他の実施例の要
部断面図である。 １・・・増速ギヤ機械、２，２′・・・第１段スクリュ
ーブロック、３・・・第２段スクリューブロック、４・
・・駆動モータ、２ｉ、３ｉ・・・吸気口′、２０，３
０・・・排気口、１１・・・ギヤケーシング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポンプケーシング、このポンプケーシングの作動空
   間に回転自在に収納されたおすおよびめすロータ、これ
   らのロータの軸部とポンプケーシングとの間に設けられ
   た軸封装置、いずれか一方のロータの軸部に取付けられ
   たピニオンを有する少くとも２つのスクリューブロック
   が、ギヤケーシングに結合され、前記各ピニオンのそれ
   ぞれが、ギヤケーシング内の共通の駆動ギヤに噛合って
   おり、ギヤケーシングの内部とポンプケーシング内の作
   動空間とが前記軸封装置によつて隔てられ、第１のスク
   リューブロックの排気口と第２のスクリューブロックの
   吸気口とが連絡されているものにおいて、第１のスクリ
   ューブロックの排気口および、第２のスクリューブロッ
   クの吸気口がギヤケーシングに接近して配置されている
   ことを特徴とする多段スクリュー真空ポンプ装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、第１段スクリュー
   ブロックと第２段スクリューブロックとは、ロータの巻
   き角が異なつており、第１段スクリューブロックより第
   ２段スクリューブロックの方が大きい巻き角を有する多
   段スクリュー真空ポンプ装置。 ３、特許請求の範囲第２項において、第２段スクリュー
   ブロックは、両ロータとケーシングとによつて形成され
   る複数個の部屋を有し、これらの部屋のうち排気口およ
   び吸気口のいずれにも連通していない部屋は、ロータの
   一つの溝について、一対の移送領域と圧縮領域とからな
   り、移送領域と圧縮領域とは、雄ロータと雌ロータとの
   噛合いによるシール部を介して互いに隣り合つている多
   段スクリュー真空ポンプ装置。