JPS6336085A - スクリユウ型真空ポンプ - 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〕 本発明はスクリュウ型の真空ポンプにおいて、ロータ収
容室の冷却を気体にて行い、しかも単段にて高圧力比を
とることのできる真空ポンプに関する。

〔従来技術と問題点〕

従来のスクリュウ型の真空ポンプは単段で高圧力比（例
えば圧力比を３以上）にすると、圧縮熱等によりロータ
及びロータ収容室が高温となりロータの熱膨張に伴って
ロータとロータを収容するケイシングとの隙間が減少し
てやがてロータとケイシングが接触し焼付を生ずるため
、連続運転は不可能であった。

従って、最近ではロータの軸の内部に冷却水又冷却油を
通してロータを冷却すると同時に、ロータを収容するケ
イシングにもジャケットを設けてジャケット内の冷却水
にてケイシングを冷却して収容室に発生する圧縮熱を奪
い、ロータの焼付を防止しているのが現状である。

しかしながら、ロータシャフトに冷却液を流す方法は、
冷却水送給用のポンプ、冷却器及びポンプ駆動装置が大
がかりとなり、しかも冷却液通路用の孔加工等も複雑と
なりポンプの価格が高価となる。

又、冷却水による場合には水道代などの維持費も嵩むこ
とになる。

以上のような経済的な問題点のみならず、技術面におい
ても次のような問題がある。

即ち、ロータシャフトに冷却水通路を穿設する場合、ロ
ータシャフトの強度上の問題から大きな孔を明けること
が出来ないため伝熱面積が小さくなり冷却効果が少く、
しかも、最も冷却を必要とするねじ部外表面と冷却孔と
の距離が大となるため更に冷却効果が微々たるものにな
る。

このように液冷の効果が期待できないため、ロータの焼
付防止対策として、ロータ相互間及びロータとケイシン
グ内壁面との隙間を拡大したり、或はロータの外表面域
は内壁面に耐焼付性を高くする表面処理をする場合もあ
る。

しかしながら、ロータ相互間及びロータとケイシング内
壁面の間の隙間を拡げることはリーク量が大となりポン
プの性能を低下させることになる。

以上のような技術的諸問題に対して、ロータに焼付を生
ずることなくポンプ性能を高度に維持し、しかも、乾式
（冷却液を用いない）で高圧力比を確保することは極め
て困難なことであった。

本発明は隙間を拡大する所謂隙間管理という複雑な経験
技術を必要とせず、又、冷却液や冷却液ポンプ及び冷却
装置等を必要とせず、しかも、簡単な機構を設けて高圧
力比（１５以上）を達成することのできるスクリュウ型
真空ポンプを提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、スクリュウ型真空ポンプのロータのねじ部長
さを２ピッチ以上とすることにより、ケイシング内壁面
によって構成されるロータねじ部収容空間をねじ山によ
って３つの室に区分すると共に、該３つの室の中間の室
のケイシング内壁面に冷却気体を導入する冷気ポートを
設けたことにある。

〔作　用〕

以上のような構成で、ロータねじ部数容室は吸込側、中
間、吐出側の３つの室に仕切られ、中間室に送風される
冷気は吸気ポートを有する吸込側に進入することなく、
従って、ポンプ効率を落すことなく中間室を冷却し圧ｔ
？３熱を吸収せしめる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第３図はスクリュウ型真空ポンプを示し、ケイシング１
は右及び左ねじのロータ２，３のねじ部を収容する。

符号４は上記のねじ部を収容する空間の吐出側の仕切り
璧となるサイドケースである。

サイドケース４の内周面にはベアリングホルダー５が挿
入され、ベアリングホルダー５はロータ２及び３の吐出
側の軸２ａ及び３ａを支承するボールヘアリング６及び
軸２ａ及び３ａをシールする軸封７を支持する。

サイドケース４の左側端面にはモータフレーム８が維付
けられる。

符号９はモータ軸で、軸接手１０を介して回転駆動力を
ロータ２に伝達する。

ケイシング１の右側端面にはロータ２，３のねじ部を収
容する空間の吸込側仕切壁となるサイドケース１１が維
付けられる。

サイドケース１１の内周面にはヘアリングホルダー１２
が嵌挿され、ベアリングホルダー１２はローター２及び
３の吸込側の軸２ｂ及び３ｂを支承するボールベアリン
グ１３及び軸２ｂ及び３ｂをシールする軸封１４を支持
する。

軸２ｂの端部には固定ギヤ１５がキー止めされ固定ギヤ
１５は軸３ｂに固着されるギヤ１６と噛み合う。

従って、ロータ２の回転駆動力はギヤ１５，１６を経て
ロータ３に伝達される。

符号１７は、ギヤケースである。

ケイシング１の内周壁面の一側に吸込ポートＡが開口し
、他側のねし収容空間仕切壁となるサイドケース４の壁
面に吐出ポー１−　Ｂが設けられる。

吐出ポートＢはサイドケース４の吐出口Ｂ１に連通ずる
。

又、ケイシングの内周壁面には、冷気ポートＣが開口し
、大気又は冷却気体がケイラング１内に送りこまれる（
第２図参照）。

冷却気体は、第４図（イ）に示すように、吐出口Ｂ１に
接続する排気路りに分岐管Ｄ１及び分岐管Ｄ１の中間に
クーラー１８を設け、吐出排気の一部を冷却した上で冷
気ポートＣに送給するものであってもよいし、或は、第
４図（ロ）に示すように、大気をサイレンサー１９を通
して冷気ポートＣに送給するものであってもよい。

いずれにしても、冷気ポートＣの設けられている中間室
は、大気圧及び排気路りよりも低圧であるため、送給ポ
ンプを使用しなくても冷気は中間室に供給される。

符号Ｓは吸込ポートＡに接続する吸込側の管路を示す。

ケイシング１とロータ２，３によりねじ収容室は、第２
図に示すように、吸込室Ｅ１中間室Ｆ及び吐出室Ｇに仕
切られる。

吸込室Ｅは常に吸込ポートＡを含み、中間室Ｆは冷気ボ
ー）Ｃを含む場合が多く、吐出室Ｇは吐出ポートＢを含
む。

そして３つの室Ｅ、Ｆ及びＧはロータ２，３の回転に伴
って相互の境界線が移動し、中間室Ｆは一定容積のまま
移動するに従って吐出室に変更する。

第１図（イ）及び第２図（イ）はロータ３のねじ部端面
が吐出ポートＢを閉鎖し、閉鎖状態から特に開こうとし
ている状態にあり、冷気ポートＣもロータ２及び３のね
じ市外周縁により閉じられた状態にある。

ロータ２及び３の回転に伴って、第１図（ロ）及び第２
図（ロ）に示すように、吐出ボー１−　Ｂは開き吐出室
Ｇの容積縮小に伴って吐出室Ｇ内の空気を吐出ポートＢ
に排出する。

又、中間室Ｆは一定容積のまま吐出ポー）Ｂ側に移動し
冷気ポートＣを開放する。

冷気ポートＣからは冷却気体又は大気が中間室Ｆ内に流
入し、中間室Ｆ内の気体、ロータ２及び３の外表面及び
ケイシング１の内壁面を冷却する。

吸込ポー）Ａは吸込室Ｅに連通し、吸込室Ｅの容積増加
に伴って吸込ポートＡより空気を吸込み左方向に移動し
て中間室Ｆとなると共に新たな吸込室が生じるが、吸込
室Ｅと中間室Ｆは壁絶され冷気ポートＣからの冷気が吸
込室Ｅに通じることはなく、真空ポンプの効率を落とす
ことはない。

又、中間室Ｆは負圧でありく真空ポンプだから）冷却ポ
ートＣから冷却気体をか吸い込まれる。

従って、最も温度上昇の大きいロータ２，３の外表面及
びケイシング１の内壁面は効率的に冷却され、熱膨張に
よる隙間減少に起因する滑り接触面の焼付事故は防止さ
れる。

しかも、真空ポンプから排出される気体量も中間室Ｆに
吸い込まれた量だけ増加し、ポンプ外に送出される熱力
も増え、冷却効果を倍増することになる。

ロータ２，３の回転に伴って第１図及び第２図は（イ）
→（ロ）＝（ハ）→（ニ）と変化して再び（イ）に戻る
。

本実施例は３室を確保する最小限のロータねし長を示す
ものであり、吸込及び吐出行程間に若干の圧縮行程が入
るものであるが、本発明が目的としている真空域く圧力
比が１．７以上）では、中間室は負圧が発生し、本目的
を充分に果し得るものである。

〔効　果〕

本発明を実施することにより、滑り摩擦面が効果的に冷
却され焼付事故を生ずることがないため、圧力、比が１
．７〜２程度しかとれなかったものが、１段当り１５以
上の高圧力比がとれることとなった。

又、冷却機構は極めて簡単であり、故障を生ずる虞れも
なく又費用も低廉である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示し、第１図はロー
タ及びケイシングの要部縦断面図、第２図は同上ＸＸ断
面図、第３図は真空ポンプの縦断面図、第４図は管路図
である。 １・・・ケイシング、２，３・・・ロータ、４，１１・
・・サイドケース、Ａ・・・吸込ポート、Ｂ・・・吐出
ポート、Ｃ・・・冷気ポート、Ｄ・・・排気路、Ｅ・・
・吸込室、Ｆ・・・中間室、Ｇ・・・吐出室、１８・・
・クーラー、１９・・・ザイレンサー。 第１図　　　　第２図 （イ） 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の左右ねじのロータを有するスクリュウ型真空ポン
   プに於いて、上記ロータのねじ部長さを２ピッチ以上と
   することにより、ケイシング内壁面によって構成される
   ロータねじ部収容空間をねじ山によって３つの室に区分
   すると共に、該３つの室の中間の室のケイシング内壁面
   に外気又は冷却気体を導入する冷気ポートを設けたこと
   を特徴とするスクリュウ型真空ポンプ。