DE112014002619T5

DE112014002619T5 - Zweiwellen-Rotationspumpe

Info

Publication number: DE112014002619T5
Application number: DE112014002619.0T
Authority: DE
Inventors: Yosuke Yoshida; Shingo HARAYAMA; Shun MIYAZAWA; Humihiko YAMADA
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2016-03-10
Anticipated expiration: 2034-05-30
Also published as: US20160040669A1; CN105164420B; KR101928804B1; CN105164420A; DE112014002619B4; US10077773B2; KR20160011615A; WO2014192851A1

Abstract

Eine Zweiwellen-Rotationspumpe ist bereitgestellt, die dazu in der Lage ist, die Verlässlichkeit und Betriebseffizienz dadurch zu verbessern, dass soweit wie möglich verhindert wird, dass ein Abgas zurück in eine Pumpe strömt, wodurch soweit wie möglich verhindert wird, dass das Innere der Pumpe übermäßig verdichtet wird und ein Temperaturanstieg in der Pumpe unterdrückt wird. Eine Zweiwellen-Rotationspumpe, in der zwei rotierende Wellen (20, 20), die Rotoren (30, 30) aufweisen, durch Lager gelagert sind, so dass die zwei Rotoren (30, 30) auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand, der dazwischen eingehalten wird, rotiert werden und die zwei Rotoren (30, 30) auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand zwischen einer Innenoberfläche eines Zylinders (50) und den zwei Rotoren rotiert werden und ein Gas, das in den Zylinder (50) gesaugt und verdichtet wird, aus dem Zylinder (50) ausgestoßen wird, worin ein Auslassloch, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in zumindest einem der End-Wandabschnitte (52) bereitgestellt ist, die beide Enden des Zylinders (50) darstellen und das in die axiale Richtung der rotierenden Wellen (20, 20) geöffnet ist.

Description

FACHGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zweiwellen-Rotationspumpe, in der zwei rotierende Wellen, die mit Rotoren versehen sind, von Lagern gelagert sind, so dass die zwei Rotoren auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand, der dazwischen eingehalten wird, rotiert werden und die zwei Rotoren auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand zwischen einer Innenoberfläche des Zylinders und der zwei Rotoren rotiert werden und ein Gas, das in den Zylinder gesaugt und verdichtet wird, aus dem Zylinder ausgestoßen wird.
STAND DER TECHNIK
Eine Vakuumpumpe vom berührungslosen Typ, die mit Klauenrotoren ausgestattet ist, ist ein Beispiel für eine Zweiwellen-Rotationspumpe. Beispielsweise umfasst die Pumpe in einer Abgasstruktur einer Klauenpumpe und in einem Verfahren zum Ablassen eines Gases, die von dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagen werden, Folgendes: einen Zylinder, der eine Pumpenkammer bildet; eine Seitenplatte und die andere Seitenplatte, die die Endflächen des Zylinders bedeckt; zwei rotierende Wellen, die in entgegengesetzte Richtungen rotiert werden; zwei Rotoren, die jeweils mit den zwei rotierenden Wellen einstückig verbunden sind, wobei die Rotoren hakenförmige Klauen aufweisen, die in berührungslose Weise wie einander kämmend sind, um ein angesaugtes Gas zu verdichten; eine Rotationsantriebseinheit; eine Gaseinlassöffnung, die mit einem Teil der Pumpenkammer kommuniziert ist, wo das Gas in dem Zylinder nicht verdichtet wird; und Gasauslassöffnungen, die in beiden Seitenplatten bereitgestellt sind und zu einem Teil der Pumpenkammer hin offen sind, wo das Gas in dem Zylinder verdichtet wird (siehe Patentdokument 1). Mit dieser Struktur können die Gasauslasseffizienz und die Funktion der Klauenpumpe verbessert werden.
Falls eine konventionelle Zweiwellen-Rotationspumpe, z. B. eine Klauenpumpe, an einer Mehrstufenpumpe angebracht wird, werden beide Enden einer rotierenden Welle, auf der eine Vielzahl von Rotoren in der axialen Richtung angeordnet sind, von Lagern auf eine Art gelagert, dass die Rotoren sandwichartig zwischen zwei Lagern angeordnet sind (siehe Patentdokument 2). Mit dieser Struktur kann ein Verdichtungsverhältnis eines Gases unter Verwendung einer Vielzahl der Rotoren (Mehrstufenrotoren) und der Mehrstufenzylinder erhöht werden, aber es wird durch das Verdichten des Gases Wärme in jedem der Mehrstufenzylinder erzeugt, so dass jeder der Rotoren sich wärmebedingt ausdehnt. Ferner werden Seitenabstände zwischen den Rotoren und End-Wandabschnitten der Zylinder durch Bereitstellen der Mehrstufenrotoren an der einen rotierenden Welle durch die gesamte wärmebedingte Ausdehnung des Rotors negativ beeinflusst. Aufgrund der gesamten wärmebedingten Ausdehnung der Rotoren ist es deshalb schwierig, ein Gasleck durch Reduzieren der Seitenabstände zu unterdrücken, so dass das Leistungsverhalten der Pumpe nicht verbessert werden kann.
In der Klauenpumpe wird das angesaugte Gas (Luft) in einem Verdichtungsschritt verdichtet, um die Gasauslasseffizienz zu verbessern. Während des letzten Betriebsschritts der Rotationspumpe wird keine Luft angesaugt und die Pumpe überträgt und verdichtet keine Luft, somit ist die Arbeitsbelastung der Pumpe null. Jedoch wird Luft, die aus einer kleinen Lücke ausleckt, sogar in dem letzten Betriebsschritt angesaugt, und ein nichtgeöffneter Raum (ein geschlossener Raum) weist Unterdruck auf, wenn der nichtgeöffnete Raum, der durch den Rotor und den Zylinder gebildet wird, über die Gasauslassöffnung mit der Umgebung in Kontakt kommt (einem Raum, dessen Druck höher ist als der Druck der Luft, die aus der Pumpe abgelassen wird), sodass die Abluft wieder zurück in die Pumpe strömt. Die Luft, die zurück in die Pumpe geströmt ist, ist nicht verdichtet und wird wieder in die Umgebung abgelassen. Das heißt, dass ein unnötiger Vorgang durchgeführt wird, somit muss ein Leistungsverbrauch erhöht werden und die Temperatur in der Pumpe muss erhöht werden. Es gilt anzumerken, dass der letzte Betriebsschritt ein Betrieb bei größtmöglichem Druck ist, und der größtmögliche Druck ein Druck ist, der von der Pumpe in einem Zustand mit der maximalen Möglichkeit zum Herbeiführen von Vakuumbedingungen erzeugt wird, in dem eine Gaseinlassöffnung einer Vakuumpumpe geschlossen ist (Menge der Abluft ist null).
Das bedeutet, dass der Leistungsverbrauch der Pumpe vergrößert wird und die Betriebseffizienz davon dadurch verringert wird, dass die Abluft während des letzten Betriebsschritts zurück in die Pumpe strömt etc. Dadurch, dass die Abluft zurückströmt, steigt die Temperatur in der Pumpe an, deshalb kommt es aufgrund der wärmebedingten Ausdehnung zu einer Berührung der Rotoren und Verschleißerscheinungen von wichtigen Bauteilen, z. B. Öldichtung, Lagersystem, deshalb muss die Verlässlichkeit der Pumpe heruntergesetzt werden. Dadurch, dass nur die Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Öffnung des Abgasventils reduziert wird, um die Menge an Luft, die zurückströmt, zu verringern, wird eine Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, in der eine große Menge an Abluft vorhanden ist (falls der Druck der angesaugten Luft fast so groß ist wie der Luftdruck), übermäßig verdichtet. Außerdem führt eine Reduktion der Strömungsmenge zu einer Reduktion der Leistungskapazität der Pumpe. Es gilt anzumerken, dass die Rückströmung des Gases auf alle Fälle auftritt, sofern die Kapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung existiert, es liegt also ein Problem vor, dass auch die oben beschriebenen Probleme auf vernünftige Weise gelöst werden müssen. Üblicherweise wurden die Probleme durch Auferlegen einer vorbestimmten Einschränkung auf die Betriebsbedingungen gelöst, damit ist es jedoch schwierig, die Betriebseffizienz zu verbessern.
Es gilt anzumerken, dass der Anmelder der vorliegenden Anmeldung eine Vakuumpumpe vom Rotationstyp mit Flügeln (Flügelpumpe) vorgeschlagen hat. Die Vakuumpumpe weist eine Gasauslassöffnung auf, und ein erstes Rückschlagventil ist in der Gasauslassöffnung bereitgestellt. Ferner ist ein Druckausgleichsloch zum Ablassen des verdichteten Gases in der Vakuumpumpe, deren Druck höher ist als der Druck der Umgebungsluft, in die Umgebungsluft und zum Reduzieren eines Leistungsverlusts der Vakuumpumpe ausgebildet, und ein zweites Rückschlagventil ist in dem Auslassloch bereitgestellt. Die Gasauslassöffnung und das Auslassloch stellen ein Gasauslassloch der Vakuumpumpe dar (siehe Patentdokument 3).
Das Auslassloch wird in einem Umfangswandabschnitt von Wandabschnitten, aus denen der Zylinder besteht, mit dieser Struktur gebildet, so dass ein Temperaturanstieg unterdrückt werden kann, sogar wenn ein übermäßiges Verdichten in der Pumpe stattfindet.
DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2011-38476 (siehe Seite 1)
Patentdokument 2: offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2002-332963 (siehe 1)
Patentdokument 3: offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2001-289167 (siehe ein Absatz [0020])

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
PROBLEME, DIE VON DER ERFINDUNG ZU LOSEN SIND
In der oben beschriebenen Zweiwellen-Rotationspumpe besteht ein Problem darin, dass Mittel zum so weit wie möglichen Verhindern des Rückströmens eines Abgases in die Pumpe, Mittel zum Verhindern eines Temperaturanstiegs in der Pumpe durch Verbessern der Betriebseffizienz und Mittel zum Verhindern, dass das Innere der Pumpe übermäßig verdichtet wird, noch nicht vorgeschlagen wurden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zweiwellen-Rotationspumpe bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, die Verlässlichkeit und Betriebseffizienz dadurch zu verbessern, dass so weit wie möglich verhindert wird, dass ein Abgas zurück in die Pumpe strömt, dass so weit wie möglich verhindert wird, dass das Innere der Pumpe übermäßig verdichtet wird und dass ein Temperaturanstieg in der Pumpe unterdrückt wird.
Ferner summieren sich die wärmebedingten Ausdehnungen in der oben beschriebenen Zweiwellen-Rotationspumpe, in der eine Vielzahl der Rotoren in der axialen Richtung der rotierenden Wellen bereitgestellt sind, deshalb ist es schwierig, Seitenabstände zu reduzieren, ein Gasleck zu verhindern und das Leistungsverhalten der Pumpe zu verbessern.
Somit ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Zweiwellen-Rotationspumpe bereitzustellen, in der eine Vielzahl der Rotoren in der axialen Richtung der rotierenden Wellen bereitgestellt sind, die dazu in der Lage ist, den negativen Einfluss des Summierens von wärmebedingten Ausdehnungen der Rotoren zu verhindern, die Seitenabstände zu reduzieren und ein Gasleck zu vermeiden.
MITTEL ZUR PROBLEMLÖSUNG
Um die Ziele zu erreichen, weist die vorliegende Erfindung die folgenden Strukturen auf.
In einem Beispiel der Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung werden zwei rotierende Wellen mit Rotoren von Lagern gelagert, so dass die zwei Rotoren auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand, der dazwischen eingehalten wird, rotiert werden und die zwei Rotoren auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand zwischen einer Innenoberfläche eines Zylinders und den zwei Rotoren rotiert werden und ein Gas, das in den Zylinder angesaugt und verdichtet wird, aus dem Zylinder abgelassen wird; und dass ein Auslassloch, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in zumindest einem der End-Wandabschnitte, die beide Enden des Zylinders darstellen, bereitgestellt ist und in die axiale Richtung der rotierenden Wellen geöffnet ist.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung sind die zwei rotierenden Wellen mit Rotoren von Lagern gelagert, so dass die zwei Rotoren auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand, der dazwischen eingehalten wird, rotiert werden und die zwei Rotoren auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand zwischen einer Innenoberfläche eines Zylinders und den zwei Rotoren rotiert werden und ein Gas, das in den Zylinder angesaugt und verdichtet wird, aus dem Zylinder ausgestoßen wird; dass eine Vielzahl von Pumpeinheiten, von denen jede aus dem Zylinder und den zwei Rotoren besteht, in der axialen Richtung der zwei rotierenden Wellen angeordnet ist; dass zumindest eine der Pumpeinheiten durch Bereitstellen der Lager für die zwei rotierenden Wellen an beiden Seiten des Rotors zum Lagern beider Enden ausgebildet wird; und dass die zwei rotierenden Wellen in zumindest einer der Pumpeinheiten, die an axialen Endflächen der rotierenden Wellen bereitgestellt sind, von den Lagern in Form eines Auslegers gelagert sind, die zwischen einer Seite des Rotors und der benachbarten Pumpeinheit bereitgestellt sind.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung ist die Pumpeinheit, deren zwei rotierende Wellen über Rotoren verfügen und die in Form eines Auslegers gelagert ist, eine Endstufen-Pumpeinheit zum Verdichten des Gases bei höchstem Druck.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung weist zumindest eine der Pumpeinheiten ein Auslassloch auf, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen und das in zumindest einem der axialen End-Wandabschnitte, die beide Enden des Zylinders darstellen, angeordnet ist und in die axiale Richtung der rotierenden Wellen geöffnet ist.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung ist ein Auslassloch, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in einem Pfad-Wand-Abschnitt eines Verbindungspfads bereitgestellt, der eine Gasauslassöffnung der Pumpeinheit für eine erste Stufe des Gasstroms mit einer Gaseinlassöffnung der Pumpeinheit für einen letzten Teil davon verbindet.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung weist zumindest eine der Pumpeinheiten ein Auslassloch auf, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen und das in einem Umfangswandabschnitt, der einen zylindrischen Teil des Zylinders darstellt, bereitgestellt ist.
In einem Beispiel der Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl von Auslasslöchern, die dazu in der Lage sind, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in einem Wandabschnitt des Zylinders bereitgestellt, der in einem Schritt des Verdichtens des Gases einen Verdichtungsraum darstellt; und eine Vielzahl der Auslasslöcher ist auf eine Art bereitgestellt, dass ein Anteil einer geöffneten Gesamtfläche der Auslasslöcher, die dem Zylinder zugewandt sind, in Bezug auf eine Kapazität des Verdichtungsraums, der in Übereinstimmung mit einem Anstieg des Verdichtungsverhältnisses während dem Verdichtungsschritt reduziert wird, während dem Verdichtungsschritt sukzessive erhöht wird.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung sind Pumpeinheiten an beiden Enden jeder rotierenden Welle bereitgestellt, von denen jede aus dem Zylinder und den zwei Rotoren besteht; und die zwei Rotoren jeder Pumpeinheit sind durch Lager in Form eines Auslegers durch die rotierenden Wellen gelagert, die auf einer axialen Seite der rotierenden Wellen und zwischen den Pumpeinheiten angeordnet sind.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung ist ein Auslassloch, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen und das in die axiale Richtung der rotierenden Wellen geöffnet ist, in einem der End-Wandabschnitte bereitgestellt, die in axialer Richtung beide Enden des Zylinders von zumindest einer der Pumpeinheiten darstellen, die an beiden Enden der rotierenden Wellen bereitgestellt sind, wobei sich einer der End-Wandabschnitte auf der Endflächenseite ohne Ausleger befindet und keine rotierenden Wellen dort hindurch reichen.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl der Auslasslöcher bereitgestellt.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung ist ein Rückschlagventil an dem Auslassloch angeordnet, das sich öffnet, wenn ein innerer Druck des Zylinders höher ist als ein vorgeschriebener Druck und das sich schließt, wenn der innere Druck des Zylinders geringer ist als der vorgeschriebene Druck.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung ist das Rückschlagventil ein Membranventil.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung umfasst die Rotationspumpe ferner einen Schalldämpferabschnitt, der einen Schalldämpferraum bildet, in dem ein Abgas, das in dem Zylinder verdichtet und aus der Gasauslassöffnung abgelassen wurde und das Abgas; das aus dem Auslassloch abgelassen wurde, vermischt und gedämpft werden.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung weist der Rotor hakenförmige Klauen auf und wird in einer Klauenpumpe verwendet und eine Gasauslassöffnung zum Ablassen des Gases, das in dem Zylinder verdichtet wird, ist in dem End-Wandabschnitt angeordnet, in dem das Auslassloch bereitgestellt ist.
In einem Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung ist ein Auslassloch, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in einem Umfangswandabschnitt des Zylinders bereitgestellt, der einen zylindrischen Teil davon darstellt.
AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Das eine Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung ist dazu in der Lage, die Verlässlichkeit und die Betriebseffizienz dadurch zu verbessern, dass so weit wie möglich verhindert wird, das sein Abgas zurück in die Pumpe strömt, dass soweit wie möglich verhindert wird, dass das Innere der Pumpe übermäßig verdichtet wird und dass ein Temperaturanstieg in der Pumpe verhindert wird.
Ein weiteres Beispiel für die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung, in der eine Vielzahl der Rotoren in der axialen Richtung der rotierenden Wellen bereitgestellt ist, ist in dazu in der Lage, den negativen Einfluss eines Summierens von wärmebedingten Ausdehnungen der Rotoren zu verhindern, die Seitenabstände zu verringern und ein Gasleck zu verhindern, so dass die Pumpenleistung verbessert werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[1] ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Rotationspumpe in Bezug auf die vorliegende Erfindung als allgemeines Konzept.
[2] ist eine Perspektivenansicht der Zweiwellen-Rotationspumpe in Bezug auf die vorliegende Erfindung.
[3] ist eine zentral diagonal verlaufende Schnittansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform.
[4] ist eine zentrale Längsschnittansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform.
[5] ist eine Schnittansicht der in 4 dargestellten Ausführungsform, die entlang einer Linie X-X verläuft.
[6] ist eine Seitenansicht eines End-Wandabschnitts, der in 2 dargestellt ist, an den ein Schalldämpfergehäuse angebracht ist.
[7] ist eine Seitenansicht des End-Wandabschnitts, der in 6 dargestellt ist, an dem ein Rückschlagventil entfernt worden ist.
[8] ist eine Perspektivenansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform, die von einer Unterseite aus betrachtet wird und an die ein Auslasskasten angebracht ist.
[9] ist eine Perspektivenansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform, die von einer Oberseite aus betrachtet wird und an die ein Abdeckungsteil eines Verbindungsgehäuses angebracht ist.
[10] ist eine Schnittansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform, in der eine Positionsbeziehung zwischen zwei Rotoren und einer Vielzahl von Auslasslöchern erklärt wird.
[11] ist eine Schnittansicht der in 2 oder 12 dargestellten Ausführungsform, in der eine Beziehung zwischen einer Variation eines Verdichtungszustands eines Gases und Öffnungen der Auslasslöcher.
[12] ist eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung.
[13] ist eine Seitenansicht eines End-Wandabschnitts eines Zylinders der in 12 dargestellten Ausführungsform.
[14] ist eine Seitenansicht des End-Wandabschnitts, der in 13 dargestellt ist, an den ein Rückschlagventil angebracht ist.
[15] ist eine Schnittansicht der in 12 dargestellten Ausführungsform, in der eine Positionsbeziehung zwischen zwei Rotoren und einer Vielzahl von Auslasslöchern erklärt wird.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Ausführungsform der Rotationspumpe in Bezug auf die vorliegende Erfindung als ein allgemeines Konzept mit Symbolen darstellt, und das allgemeine Konzept der vorliegenden Erfindung wird zuerst unter Bezugnahme auf 1 erklärt.
Es gilt anzumerken, dass die Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung eine Verdrängungspumpe ist, die zu einer Zweiwellen-Rotationspumpe gehört. Zweiwellen-Rotationspumpen umfassen z. B. eine Klauenpumpe einer kontaktlosen Rotorpumpe, eine Schraubenpumpe, eine Wälzkolbenpumpe etc. Einwellen-Rotationspumpen umfassen z. B. eine Flügelzellenpumpe etc. Jede der Rotationspumpen wird z. B. von einem Elektromotor angetrieben und kann als eine pneumatische Vorrichtung, z. B. eine Vakuumpumpe, ein Gebläse verwendet werden.
In der Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung sind zwei rotierende Wellen 20 und 20, die Rotoren 30 und 30 aufweisen, von Lagern 40 und 40 gelagert, so dass die zwei Rotoren 30 und 30 auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand, der dazwischen eingehalten wird, rotiert werden und die zwei Rotoren 30 und 30 auf eine berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand zwischen einer Innenoberfläche eines Zylinders 50 und den zwei Rotoren rotiert werden und ein Gas, das in den Zylinder 50 angesaugt und verdichtet wird, aus dem Zylinder 50 ausgestoßen wird.
Die Zweiwellen-Rotationspumpe ist eine Klauenpumpe, und die Rotoren 30 und 30 weisen hakenförmige Klauen auf (siehe 5). Der Rotor 30 der vorliegenden Ausführungsform weist eine Vielzahl von hakenförmigen Klauen auf (z. B. zwei Klauen), aber die Form des Rotors wird nicht von der vorliegenden Ausführungsform beschränkt, d. h. der Rotor kann eine Klaue oder drei Klauen oder mehr aufweisen. Es gilt anzumerken, dass die Klauenpumpe dazu in der Lage ist, das Gas stark zu verdichten, somit kann eine Innentemperatur der Pumpe schnell ansteigen.
Außerdem ist in der Klauenpumpe der vorliegenden Ausführungsform eine Vielzahl von Pumpeinheiten (z. B. zwei Pumpeinheiten) 10, von denen jede aus einem Zylinder 50 und den zwei Rotoren 30 und 30 besteht, auf zwei rotierenden Wellen 20 und 20 bereitgestellt und sind in axialer Richtung davon als Mehrstufen-Zweiwellen-Rotationspumpe angeordnet.
In zumindest einer der Pumpeinheiten 10 sind Auslasslöcher 70 (siehe 4, 7 etc.), die dazu in der Lage sind, einen Teil eines verdichteten Gases abzulassen, in zumindest einem der End-Wandabschnitte 52 und 52, die beide Enden des Zylinders 50 darstellen, bereitgestellt, und sind in die axiale Richtung der rotierenden Wellen 20 und 20 geöffnet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vielzahl der Auslasslöcher 70 (siehe 4, 7 etc.) in dem End-Wandabschnitt 52 bereitgestellt. Eine Gasauslassöffnung (eine Gasauslassöffnung 55B der letzten Stufe, siehe 4, 7 etc.) zum Ausstoßen des Gases, das in dem Zylinder 50 verdichtet wird, ist in dem End-Wandabschnitt (dem anderen End-Wandabschnitt 52D des Zylinders der letzten Stufe, siehe 4, 7 etc.) bereitgestellt, in dem auch die Auslasslöcher 70 bereitgestellt sind.
Es gilt anzumerken, dass Formen, Größen, die Anzahl, die Anordnung etc. der Auslasslöcher 70 nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt sind. Beispielsweise kann zumindest ein Teil vieler Auslasslöcher 70 (zwei oder mehr Auslasslöcher) in einer Streifenrille geöffnet sein, die in einer Innenoberfläche des Zylinders 50 ausgebildet ist, so dass die Auslasslöcher 70 mit der Streifenrille in Kontakt stehen, die als ein großes Loch in der Innenoberfläche des Zylinders 50 wirkt. Auch in diesem Fall können später beschriebene Rückschlagventile (Membranventile 71), die jeweils den Auslasslöchern 70 entsprechen, in einer Außenoberfläche (einer Oberfläche an der Auslassseite) des Zylinders 50 bereitgestellt sein.
Im Fall der Rotationspumpe, z. B. der Vakuumpumpe vom kontaktlosen Typ mit den Klauenrotoren, kann eine übermäßige Verdichtung auf einer Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, durch die Auslasslöcher 70 verhindert werden. Durch das Verhindern einer übermäßigen Verdichtung kann das Verdichtungsverhältnis dadurch erhöht werden, dass die Gasauslassöffnung (die Gasauslassöffnung 55B der letzten Stufe) verkleinert wird, so dass eine Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung reduziert wird. Durch Reduzieren der Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung kann verhindert werden, dass ein Teil des Abgases zurück in die Pumpe strömt. Durch das Verhindern, dass ein Teil des Gases zurück in die Pumpe strömt, kann ein Leistungsverbrauch der Vakuumpumpe während des Höchstbetriebs reduziert werden, sodass auch der Energieverbrauch reduziert werden kann, und ein Temperaturanstieg der Pumpe während des Höchstbetriebs verhindert werden kann, und somit kann eine wärmebedingte Ausdehnung unterdrückt werden und die Lebensdauer wichtiger Bauteile kann verlängert werden.
Da die Auslasslöcher 70 des End-Wandabschnitts 52 in die axiale Richtung der rotierenden Wellen 20 und 20 geöffnet sind, weisen die Auslasslöcher eine kurze Länge, die einer Dicke des End-Wandabschnitts 52 entspricht und eine bessere Auslassreaktionsfähigkeit als Auslasslöcher 70 auf. Das heißt, dass ein übermäßig verdichtetes Gas anschließend mit einer nur kurzen Zeitverzögerung ausgestoßen werden kann. Außerdem können die Auslasslöcher 70 einfach an geeigneten Positionen in der Oberfläche des End-Wandabschnitts 52 angeordnet werden und ihre Funktionen können auf geeignete Weise dargestellt werden.
Durch Bereitstellen einer Vielzahl der Auslasslöcher 70 in dem End-Wandabschnitt 52 kann das übermäßig verdichtete Gas mit einer guten Ausgewogenheit, zum richtigen Zeitpunkt ausgestoßen werden, so dass die Funktion der Auslasslöcher verbessert werden kann.
Ein Symbol 11 steht für eine Ölbadabdeckung, die einen Ölbadabschnitt darstellt, der Folgendes umfasst: ein Antriebszahnrad 21, das vollständig an einer rotierenden Welle 20A (siehe 3) einer Antriebsseite fixiert ist; und ein angetriebenes Zahnrad 22, das vollständig an einer rotierenden Welle (20B) (siehe 3) einer angetriebenen Seite fixiert ist. Es gilt anzumerken, dass ein Symbol 11a für einen Ölstandsanzeiger zum Überprüfen einer Menge eines Schmieröls in dem Ölbadabschnitt steht.
Ein Symbol 23 steht für eine angetriebene Scheibe, die vollständig an einem Ende der rotierenden Welle 20A der Antriebsseite fixiert ist. Ein Antriebsriemen ist mit der angetriebenen Scheibe 23 in Eingriff, und die Zweiwellen-Rotationspumpe wird durch das Übertragen einer Antriebsleistung, z. B. eines Elektromotors, angetrieben. Es gilt anzumerken, dass Mittel zum Übertragen der Antriebsleistung nicht auf die oben beschriebenen Mittel beschränkt sind, d. h. die Mittel können z. B. aus einer Verbindung der rotierenden Welle 20A der Antriebsseite und des Elektromotors, die mit einer Kupplung in Reihe angeordnet sind, bestehen.
In der vorliegenden Ausführungsform besteht ein äußerer Rahmen aus einer Verbindung der Ölabdeckung 11, eines Pumpenkörpers 12 einer ersten Stufe, einer Seitenplatte 13 der ersten Stufe, eines Pumpenkörpers 15 der letzten Stufe, einer Seitenplatte 16 der letzten Stufe und eines Schalldämpfergehäuses 17 miteinander und ist in der axialen Richtung der rotierenden Wellen 20 angeordnet. Der Ölbadabschnitt, der aus der Ölbadabdeckung 11 besteht, ist auf der angetriebenen Seite bereitgestellt, das Antriebszahnrad 21 und das angetriebene Zahnrad 22 sind jeweils vollständig an den hinteren Enden der rotierenden Wellen 20 fixiert, die durch Lager 40 in Form eines Auslegers gelagert sind.
Jeder der Zylinder 50, die jeweils an dem Pumpenkörper 12 der ersten Stufe und dem Pumpenkörper 15 der letzten Stufe bereitgestellt sind, besteht aus beiden End-Wandabschnitten 52 und einem Umfangswandabschnitt 53.
Ein Symbol 60 steht für einen Schalldämpfungsabschnitt, der aus dem Schalldämpfergehäuse 17 besteht und der einen Schalldämpfungsraum umfasst, in dem das Abgas, das in dem Zylinder 50 verdichtet und aus der Gasauslassöffnung (der Gasauslassöffnung 55B der letzten Stufe, siehe 4 und 7) ausgestoßen wird und das Abgas, das aus den Auslasslöchern 70 (siehe 4 und 7) abgelassen wird, vermischt werden. Mit dieser Struktur können Auspuffgeräusche effektiv gedämpft werden.
Das bedeutet, dass der Schalldämpfungsabschnitt ein Schalldämpfer ist, in dem die Abgase von zwei Wegen, d. h. das normale Abgas, das aus der immer geöffneten Gasauslassöffnung (z. B. der Gasauslassöffnung 55B der letzten Stufe); und das Abgas zum Verhindern einer übermäßigen Verdichtung, das aus den Auslasslöchern 70 abgelassen wird, wenn die Rückschlagventile 71 geöffnet sind, vermischt werden, um Geräusche zu dämpfen, somit weist die Schalldämpfungsstruktur eine praktische und kostengünstige Struktur auf.
Im Anschluss wird die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung, die eine Vielzahl von Pumpeinheiten (zwei Pumpeinheiten), z. B. Klauenpumpe, umfasst, unter Bezugnahme auf 2–10 genau erklärt werden.
In zumindest einer der Pumpeinheiten 10A und 10B (z. B. die Pumpeinheit 10A) der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 dargestellt, sind die zwei rotierenden Wellen 20A und 20B, auf denen die Rotoren 30A bzw. 30B angeordnet sind, von Lagern 40A, 40B, 40C und 40D gelagert, die sich auf beiden Seiten der Rotoren befinden. Es gilt anzumerken, dass die Pumpeinheit 10A in der vorliegenden Ausführungsform für die erste Stufe des Gasstroms bereitgestellt ist und die Pumpeinheit 10B für die letzte Stufe des Gasstroms bereitgestellt ist.
In zumindest einer der Pumpeinheiten 10A und 10B der vorliegenden Ausführungsform (z. B. die Pumpeinheit 10B), die an der axialen Endfläche der rotierenden Wellen 20A und 20B bereitgestellt sind, sind die zwei rotierenden Wellen 20A und 20B von den Lagern 40C und 40D gelagert, die zwischen dem Rotor 30C und 30D und der Pumpeinheit 10A in der Form von Auslegern angeordnet sind. Es gilt anzumerken, dass die Lager 40C und 40D Schrägkugellager in mehreren Reihen sein können.
Mit dieser Struktur sind die Rotoren 30A und 30B auf einer Seite der Lager 40C und 40D angeordnet, und die Rotoren 30C und 30D sind auf der anderen Seite davon angeordnet. Somit treten wärmebedingte Ausdehnungen auf beiden axialen Seiten der Lager 40C und 40D auf. Deshalb werden aufgrund der Seitenabstände zwischen den Rotoren 30 und den End-Wandabschnitten 52 des Zylinders Einflüsse aufgrund der wärmebedingten Ausdehnungen auf eine Seite, die die Rotoren 30A und 30B umfasst und die andere Seite, die die Rotoren 30C und 30D umfasst, verteilt. Im Vergleich mit der konventionellen Mehrstufenpumpe, bei der beide Enden der rotierenden Wellen mit Rotoren ausgestattet sind, die durch ein sandwichartiges Lagern der Rotoren mit zwei Lagern gelagert sind, können die Einflüsse aufgrund von wärmebedingten Ausdehnungen, die die Seitenabstände betreffen, verringert werden. Deshalb können die Seitenabstände klein sein und ein Gasleck kann verhindert werden, sodass das Leistungsverhalten der Pumpe verbessert werden kann.
Ferner sind die Rotoren 30C und 30D, die an der Basis-Endseite der rotierenden Wellen 20A und 20B der Endstufen-Pumpeinheit 10B, die dazu in der Lage, ist, das Gas bei höchstem Druck zu verdichten, bereitgestellt sind, in der vorliegenden Ausführungsform von den Lagern 40C und 40D in Form von Auslegern gelagert, die zwischen der Endstufen-Pumpeinheit 10B und der Pumpeinheit der ersten Stufe 10A, durch die rotierenden Wellen 20A und 20B bereitgestellt sind.
Das heißt, die Pumpeinheit 10B, in der die Rotoren 30C und 30D an den rotierenden Wellen 20A und 20B bereitgestellt sind und in Form von Auslegern gelagert sind, ist die Endstufen-Pumpeinheit, die dazu in der Lage ist, das Gas bei höchstem Druck zu verdichten.
Im Fall, dass die Pumpeinheit 10B die Endstufen-Pumpeinheit ist, wird dem Zylinder 50A der Pumpeinheit der ersten Stufe ein großes Volumen an Gas zugeführt, somit weisen die Rotoren 30A und 30B der Pumpeinheit der ersten Stufe 10A eine große Breite und eine große Masse auf, deshalb werden sie an beiden Enden gelagert. In der Endstufen-(z. B. zweite Stufe)Pumpeinheit 10B wird dem Zylinder 50B das verdichtete Gas zugeführt, deshalb weisen die Rotoren 30C und 30D eine kleine Breite und eine kleine Masse auf und sind in der Form von Auslegern gelagert.
Falls beide Enden gelagert sind, wird eine Last aufgeteilt und die Struktur eignet sich zum Lagern der großmassigen Rotoren, d. h. der Rotoren 30A und 30B der ersten Stufe. Andererseits eignet sich im Fall, dass in der Form von Auslegern gelagert ist, die Lagerstruktur nicht für das Lagern von großmassigen Rotoren, ist allerdings zum Lagern der kleinmassigen Rotoren, d. h. der Rotoren 30C und 30D der Endstufe geeignet. Deshalb kann die Mehrfachstufenpumpe der vorliegenden Ausführungsform auf vernünftige Weise konstruiert werden.
Ferner werden die Auslasslöcher 70 (siehe 4, 7 etc.), die dazu in der Lage sind, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in der vorliegenden Ausführungsform in dem End-Wandabschnitt 52D der Endflächenseite ohne Ausleger ausgebildet, durch die keine rotierenden Wellen 20A und 20B hindurchreichen und die eines der Endteile 52C und 52D des Zylinders 50 der Endphasen-Pumpeinheit 10B darstellt und die in die axiale Richtung der rotierenden Wellen 20A und 20B geöffnet sind.
Durch Ausbilden der Auslasslöcher 70, auch wenn die Gasauslassöffnung aufgrund einer Kapazitätsreduktion unmittelbar vor der Auspufföffnung reduziert wurde, kann eine übermäßige Verdichtung auf der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, verhindert werden. Deshalb ist das Auslassloch 70 ein Beispiel für ein strukturelles Element eines Mechanismus zum Verhindern einer übermäßigen Verdichtung auf der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist.
Ferner durchdringen die rotierenden Wellen 20A und 20B den End-Wandabschnitt 52D nicht und es gibt beinahe keine Einschränkungen was die Bildung der Auslasslöcher 70 in dem End-Wandabschnitt 52D betrifft, so dass die Auslasslöcher 70 einfach und auf geeignete Weise an vorgeschriebenen Positionen ausgebildet werden können. Somit kann das Leistungsverhalten der Pumpe verbessert werden.
Das heißt, dass im Fall einer konventionellen Pumpe, in der die rotierenden Wellen 20A und 20B (Wellen) durch die Seitenplatten hindurchreichen, um beide Enden der Wellen zu lagern, die Auslasslöcher 70 bereitgestellt werden können, jedoch können die Rückschlagventile 71 nicht an geeigneten Positionen angeordnet werden, da dies den Betrieb der Wellen stören würde. Andererseits können die Rückschlagventile 71 im Fall, dass die Wellen in Form von Auslegern gelagert sind, auf geeignete Weise angeordnet werden, ohne dass eine Störung eintritt. Es gilt anzumerken, dass im Fall einer Verwendung der Mehrstufen-Pumpeinheiten, die Endstufen-Pumpeinheit in Form eines Auslegers gelagert sein kann, ohne dass die Wellen dabei durch die Seitenplatte hindurchdringen.
Die Rückschlagventile 71 (siehe 4, 6 etc.), die sich öffnen, wenn der Innendruck der Zylinder 50A und 50B höher ist als ein vorgeschriebener Druck und die sich schließen, wenn der Innendruck davon niedriger ist als der vorgeschriebene Druck, sind an den Auslasslöchern 70 bereitgestellt. Die Rückschlagventile 71 verhindern als ein Rückwartsströmungsunterdrückungsmechanismus, dass das Abgas über die Auslasslöcher 70 zurück in die Zylinder in einem Hochvakuum-Zustand strömt. Dadurch, dass soweit wie möglich verhindert wird, dass das Abgas zurück in die Zylinder im Hochvakuum-Zustand strömt, kann das Leistungsverhalten der Pumpe verbessert werden.
Die Rückschlagventile der vorliegenden Ausführungsform sind Membranventile 71. Jedes der Membranventile 71 ist in einer Streifenform ausgebildet, dessen hinteres Basisende fixiert und in Form eines Auslegers gelagert ist und dessen freiliegendes Vorderseitenende rund ist und dazu in der Lage ist, das Auslassloch 70 zu öffnen und zu schließen. Das Membranventil 71 wird durch eine Befestigungsschraube 72 fixiert, die mit einem Schraubenloch 72a verschraubt ist. Das Membranventil 71 ist das Rückschlagventil, das auf der Auslass-Seite des Auslasslochs 70 fixiert ist und geöffnet wird, wenn ein Druckunterschied zwischen einem Druck auf der Auslass-Seite und einem Druck in einem Verdichtungsraum eine Federkraft (Spannkraft) des Membranventils übersteigt. Das Membranventil 71, das als Rückschlagventil fungiert, weist eine einfache und kompakte Struktur auf, kann kostengünstig produziert werden und kann einfach angebracht werden, und die Wartung des Membranventils kann leicht durchgeführt werden. Es gilt anzumerken, dass die Rückschlagventile nicht auf die Membranventile 71 der vorliegenden Ausführungsform beschränkt sind, somit können auch Ventile aus elastischen Materialien, z. B. Gummi, Silikon, oder Ventile, die durch die Elastizität von elastischen Bauteilen (z. B. Federn) geöffnet und geschlossen werden, verwendet werden.
Die oben beschriebene Struktur kann auf eine Einwellen-Rotationspumpe mit einer Pumpeinheit angewandt werden. Das heißt, dass die oben beschriebene Struktur auf eine Rotationspumpe angewandt werden kann, in der der Rotor 30 in dem Zylinder 50 rotiert wird, der an dem Basisende der rotierenden Welle 20 bereitgestellt und in Form eines Auslegers gelagert ist, wobei der Rotor 30 durch das Lager 40, das auf einer Seite in Form eines Auslegers durch die rotierende Welle 20 bereitgestellt ist, gelagert ist, und das Gas, das in den Zylinder 50 angesaugt und verdichtet wird, wird aus dem Zylinder 50 ausgestoßen wird.
Auch in diesem Fall können die Auslasslöcher 70, die dazu in der Lage sind, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in dem End-Wandabschnitt 52D auf der Endflächenseite ohne Ausleger ausgebildet sein, durch das keine rotierenden Wellen 20A und 20B hindurchragen und das eines der End-Wandabschnitte 52 und 52 des Zylinders 50 darstellt, und die in die axiale Richtung der rotierenden Welle 20 geöffnet sind.
Die rotierende Welle 20 ragt nicht durch den End-Wandabschnitt 52D und es gibt beinahe keine Einschränkungen betreffend der Bildung der Auslasslöcher 70 in dem End-Wandabschnitt 52D, so dass die Auslasslöcher 70 einfach und auf geeignete Weise an vorgeschriebenen Positionen ausgebildet werden können. Somit kann das Leistungsverhalten der Pumpe verbessert werden.
Ferner kann die oben beschriebene Struktur auf eine Einwellen-Rotationspumpe mit einer Vielzahl von Pumpeinheiten angewandt werden. Das heißt, dass im Fall, dass eine Vielzahl der Pumpeinheiten 10, von denen jede den Zylinder 50 und den Rotor 30 umfasst, axial auf der rotierenden Welle 20 angeordnet sind, wobei die oben beschriebenen Effekte durch Ausbilden der Auslasslöcher 70 in dem End-Wandabschnitt 52D erhalten werden können, der sich auf der Endflächenseite des Endstufen-Zylinders 50B ohne Ausleger befindet, in dem das Gas bei höchstem Druck verdichtet wird.
Ferner werden die Auslasslöcher 70, die dazu in der Lage sind, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in der vorliegenden Ausführungsform in dem Umfangswandabschnitt 53A (siehe 5) gebildet sind, der den zylindrischen Teil des Zylinders 50A der ersten Stufe darstellt. Das Gas, das aus den Auslasslöchern 70 abgelassen wurde, wird in einen Auslasskasten 61 abgelassen, der außerhalb des Umfangswandabschnitts 53A bereitgestellt ist und wird weiter über ein Auslassrohr 62, das eine Auslassöffnung 61a des Auslasskastens 61 (siehe 4) mit einem Auslassrohr-Verbindungsanschluss 17c des Schalldämpfungsgehäuses 17 verbindet, an den Schalldämpfungsabschnitt 60 ausgestoßen. Ferner wird das Abgas mit anderen Abgasen aus den Gasauslassöffnungen 55A und 55B vermischt und in dem Schalldämpfungsabschnitt 60 gedämpft und dann wird das vermischte Gas aus einer Gasauslassöffnung 17a des Schalldämpfungsgehäuses (siehe 12) nach Außen ausgestoßen.
Auch durch die in dem Umfangswandabschnitt 53A gebildeten Auslasslöcher 70 kann eine übermäßige Verdichtung in einem Verdichtungsraum 51A der Pumpe wie oben beschreiben verhindert werden, so dass das Leistungsverhalten der Pumpe verbessert werden kann.
Es gilt anzumerken, dass falls die Auslasslöcher 70 in dem Umfangswandabschnitt 53A ausgebildet sind, eine Länge der Auslasslöcher größer ist, als die der Auslasslöcher, die in dem End-Wandabschnitt 52 gebildet sind, somit denken die Erfinder, dass die Auslassreaktionsfähigkeit in Form der Auslasslöcher 70 leicht verringert ist. Ferner sind die Positionen der Auslasslöcher im Fall eines Ausbildens der Auslasslöcher 70 in dem Umfangswandabschnitt 53A oftmals beschränkt, somit entsteht im Vergleich mit dem Fall des Ausbildens der Auslasslöcher 70 im End-Wandabschnitt 52 ein kleines Problem. Falls beispielsweise die Breite der Rotoren klein ist, muss die Anzahl der Auslasslöcher 70 reduziert werden und eine ausreichende Anzahl von Auslasslöchern kann nicht garantiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Auslasslöcher 70, die dazu in der Lage sind, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in einem Pfad-Wand-Abschnitt 66a eines Verbindungspfads 65 (siehe 4) bereitgestellt, der die Gasauslassöffnung 55A der Pumpeinheit 10A der ersten Stufe mit einer Gaseinlassöffnung der Pumpeinheit der letzten Stufe 10B (eine Gaseinlassöffnung 35B der letzten Stufe) verbindet. Es gilt anzumerken, dass der Verbindungspfad 65 aus einem Hauptkörperteil 66 eines Verbindungsgehäuses besteht, das einen Basisteil 66b mit einer Einlassöffnung 66c und einer Auslassöffnung 66d und einen Deckelplattenteil umfasst, der den Pfad-Wand-Abschnitt 66a darstellt.
Das Gas, das aus den Auslasslöchern 70 ausgelassen wird, wird an einen Abdeckungsteil 67 des Verbindungsgehäuses abgelassen, das außerhalb des Pfad-Wand-Abschnitts 66a fixiert ist und wird über einen Auslassschlauch 68 (siehe 2) an den Schalldämpfungsabschnitt 60 abgelassen, der eine Auslassöffnung 67a des Verbindungsgehäuses (siehe 4) mit einem Auslassschlauch-Verbindungsanschluss 17b des Schalldämpfungsgehäuses 17 (siehe 2) verbindet. Ferner wird das Abgas mit anderen Abgasen von den Gasauslassöffnungen 55A und 55B vermischt und in dem Schalldämpferabschnitt 60 gedämpft und dann aus einer Gasauslassöffnung 17a des Schalldämpfungsgehäuses nach Außen ausgestoßen.
Ein Symbol 36 steht für ein Ansauggehäuse, und ein Symbol 36a steht für eine Gaseinlassöffnung des Ansauggehäuses, das mit einer Gaseinlassöffnung 35A der Pumpeinheit der ersten Stufe 10A kommuniziert ist. Ein Symbol 43 steht für jede Öldichtung, und ein Symbol 45 steht für jede Wellendichtung.
Als nächstes wird eine Ausführungsform mit einer Vielzahl der Auslassöffnungen 70 unter Bezugnahme auf 10 und 11 erklärt. 10 zeigt die Klauenpumpe in einem Zustand des Ausstoßens des Gases, 11(a) zeigt die Klauenpumpe in einem Anfangszustand des Schritts des Verdichtens des Gases, 11(b) zeigt einen Zwischenzustand des Verdichtungszustands, in dem die Gasauslassöffnung 55B ausreichend von einer Seitenfläche des Rotors 30C verschlossen wird, und 11(c) zeigt einen Zustand unmittelbar vor Abschluss des Verdichtungsschritts. Pfeile zeigen in 11 die Rotationsrichtungen der Rotoren an.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vielzahl von Auslasslöchern 70, die dazu in der Lage sind, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in einem Teil eines Wandabschnitts (einem Teil des anderen End-Wandabschnitts 52D des Zylinders der letzten Stufe) ausgebildet, der einen Teil des Wandabschnitts (d. h. der Wandabschnitt umfasst einen End-Wandabschnitt 52C des Zylinders der letzten Stufe, den anderen End-Wandabschnitt 52D davon und den Umfangswandabschnitt 53B davon) des Zylinders (des Zylinders 50B der letzten Stufe) darstellt und der den Verdichtungsraum für das Verdichten des Gases darstellt. Es gilt anzumerken, dass die Auslasslöcher 70 der vorliegenden Ausführungsform in die axiale Richtung der rotierenden Wellen 20A und 20B geöffnet werden.
Eine Vielzahl der Auslasslöcher 70 ist so angeordnet, dass ein Anteil einer geöffneten Gesamtfläche der Auslasslöcher 70, die dem Zylinder zugewandt sind, in Bezug auf eine Kapazität des Verdichtungsraums, der gemäß eines Anstiegs eines Verdichtungsverhältnisses während dem Verdichtungsschritt sukzessive reduziert wird, sukzessive während dem Verdichtungsschritt erhöht wird, wobei die Gasverdichtung in dem Zylinder durchgeführt wird (dem Zylinder 50B der letzten Stufe). Das heißt, dass die Auslasslöcher 70 auf eine solche Weise angeordnet sind, dass ein Produkt des Verdichtungsverhältnisses des Gases und einer geöffneten Gesamtfläche der Auslasslöcher ab dem Beginn des Verdichtungsschritts bis zum Abschluss davon sukzessive ansteigt und seinen Höhepunkt bei Abschluss erreicht. Es gilt anzumerken, dass das maximale Verdichtungsverhältnis des Gases der Anteil der Kapazität zu dem Zeitpunkt unmittelbar vor Beginn der Verdichtung und der Kapazität zu dem Zeitpunkt unmittelbar vor Beginnen des Ausstoßens ist.
Um die Auslasslöcher 70 auf die oben beschriebene Art anzuordnen, kann eine Fläche der Auslasslöcher 70, die nahe der Gasauslassöffnung 55B angeordnet sind, größer gemacht werden als die der Auslasslöcher 70, die weit weg von der Gasauslassöffnung 55B angeordnet sind. Deshalb kann die Anzahl der Auslasslöcher 70 im Fall, dass die Auslasslöcher mit einer gleichen Größe (einem gleichen Durchmesser) angeordnet sind, in Richtung der Gasauslassöffnung 55B des End-Wandabschnitts 52D vergrößert werden. Das heißt, dass die Dichte der Auslasslöcher 70 in Richtung der Gasauslassöffnung 55B erhöht werden kann. Außerdem können die oben beschriebenen Bedingungen durch ein Vergrößern der Größe der Auslasslöcher 70 in Richtung der Gasauslassöffnung 55B erfüllt werden.
Es gilt anzumerken, dass alle Auslasslöcher 70 des Zylinders 50B der letzten Stufe in der vorliegenden Ausführungsform in dem anderen End-Wandabschnitt 52D des Zylinders der letzten Stufe gebildet sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt, wenn die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt werden, also kann ein Teil der Auslasslöcher 70 an zumindest einem der End-Wandabschnitte (d. h. dem einen End-Wandabschnitt 52A des Zylinders der ersten Stufe, dem anderen End-Wandabschnitt 52B davon, dem einen End-Wandabschnitt 52C des Zylinders der letzten Stufe, dem anderen End-Wandabschnitt 52D davon), die die beiden Enden des Zylinders darstellen (d. h. des Zylinders 50A der ersten Stufe, des Zylinders 50B der letzten Stufe), bereitgestellt werden. Die Auslasslöcher 70 können in dem Umfangswandabschnitt 53 des Zylinders bereitgestellt werden, wenn eine Vielzahl der Auslasslöcher auf eine Art bereitgestellt wird, so dass ein Anteil der geöffneten Gesamtfläche der Auslasslöcher 70, die dem Zylinder zugewandt sind, in Bezug auf eine Kapazität des Verdichtungsraums, der gemäß einem Anstieg eines Verdichtungsverhältnisses während dem Verdichtungsschritt sukzessive verringert wird, sukzessive während dem Verdichtungsschritt, in dem die Gasverdichtung in dem Zylinder 50 durchgeführt wird, erhöht wird.
Die Rückschlagventile 71, die an den Auslasslöchern 70 bereitgestellt sind, werden geöffnet, wenn der Innendruck der Pumpe einen Überdruck erreicht, bevor die Gasauslassöffnung 55B geöffnet wird. Es gilt anzumerken, dass der Begriff „Überdruck” bedeutet, dass der Druck des Verdichtungsraums höher ist als ein Druck an der Auslassseite der Auslasslöcher 70 und nicht auf einen Druck beschränkt ist, der höher ist als der Luftdruck. Wenn der Druckunterschied zwischen dem Druck auf der Auslassseite und dem in dem Verdichtungsraum die Federkraft (die Spannkraft) der Rückschlagventile (der Membranventile 71) übersteigt, werden die Membranventile 71 geöffnet. In der Vakuumpumpe wird die angesaugte Luft mit Unterdruck durch die klauenförmigen Rotoren verdichtet, die Rückschlagventile 71 werden bei Überdruck (d. h. dem Druck zum Betätigen der Rückschlagventile 71) geöffnet, und das Gas wird aus den Auslasslöchern 70 abgelassen. Deshalb müssen die Auslasslöcher 70 an vorgeschriebenen Positionen angeordnet sein, an denen der Innendruck der Pumpe den Überdrcuk in dem Verdichtungsschritt einer rotierenden Spur, die durch die Formen der Rotoren bestimmt wird, erreicht. Es gilt anzumerken, dass die Verdichtung fortgeführt wird und der Innendruck in Richtung der Gasauslassöffnung erhöht wird, so dass die Rückschlagventile 71, die sich näher an der Gasauslassöffnung befinden, einfach betätigt werden, und eine Betätigungszeit der Rückschlagventile 71 wird an einer Position, an der eine Zeit zum Durchführen des Verdichtungsschritts länger ist, auch verlängert, so dass eine übermäßige Verdichtung an der Seite, die zur Luft geöffnet ist, sehr gut verhindert werden kann. Ferner sind die Rückschlagventile 71 in der vorliegenden Ausführungsform die Membranventile, somit kann ein Betriebsdruck durch Verändern der Härte oder Dicke davon verändert oder eingestellt werden.
Wie oben beschrieben kann der Effekt des Verhinderns der übermäßigen Verdichtung an der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, durch ein optimales Einstellen der Auslassbedingungen der Auslasslöcher 70, um die übermäßige Verdichtung an der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, zu verhindern, am stärksten beobachtet werden.
Ferner können die Anzahl, der Durchmesser und die Formen, z. B. Vorhandensein von Abschrägungen, der Auslasslöcher 70 gegebenenfalls ausgewählt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform weist die Rotationspumpe, z. B. die Vakuumpumpe vom berührungslosen Typ, die mit Klauenrotoren ausgestattet ist, einen Unterdrückungsmechanismus für eine übermäßige Verdichtung einschließlich der Auslasslöcher 70 auf, somit werden die Effekte der Auslasslöcher 70 detailliert unter Bezugnahme auf den Funktionsablauf erklärt.
In dem Unterdrückungsmechanismus für eine übermäßige Verdichtung (z. B. den Auslasslöchern 70) kann eine übermäßige Verdichtung an der Seite, die zu Luft hin geöffnet ist, wo eine Strömungsmenge des Abgases groß ist, verhindert werden (im Fall, dass die Pumpe in einem Zustand betrieben wird, in dem der Druck der angesaugten Luft ähnlich ist wie der Luftdruck) und ein Rückströmen des Abgases in den hochvakuumierten Zylinder über die Auslasslöcher 70 kann durch die Rückschlagventile 71, die die Auslasslöcher 70 als Rückströmungsunterdrückungsmechanismus verschließen, verhindert werden.
Wie oben beschrieben kann die übermäßige Verdichtung verhindert werden, das Verdichtungsverhältnis kann durch Verkleinern der Gasauslassöffnung erhöht werden, um die Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung zu reduzieren. Durch Reduzieren der Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung kann die Menge des Abgases, das zurück in die Pumpe strömt, reduziert werden. Durch Reduzieren der Menge des Abgases, das zurückströmt, können ein Leistungsverbrauch und ein Anstieg der Innentemperatur der Pumpe während dem Höchstbetrieb der Vakuumpumpe verhindert werden.
Das heißt, dass die Menge des Abgases, das zurückströmt, in der vorliegenden Ausführungsform reduziert werden kann, und der Leistungsverbrauch und ein Temperaturanstieg können durch Reduzieren der Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung verhindert werden, die übermäßige Verdichtung an der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, kann durch den Unterdrückungsmechanismus für eine übermäßige Verdichtung (d. h. die Auslasslöcher 70) verhindert werden und ein Rückströmen des Gases in den hochvakuumierten Zylinder kann über die Auslasslöcher 70, durch den Rückströmungsunterdrückungsmechanismus (d. h. die Rückschlagventile 71) verhindert werden, so dass eine Struktur einer Hochleistungspumpe im Hochvakuum-Bereich, die eine Einzelstufenpumpe ist, die dazu in der Lage ist, einen großen Bereich verschiedener Druckeinstellungen zu verwenden, ohne dabei die Strömungsmenge zu verringern, konstruiert werden kann, und die Struktur ist dazu in der Lage, die gewünschten Effekte zu produzieren.
Es gilt anzumerken, dass die Kapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung durch Verkleinern der Gasauslassöffnung und Anordnen der Gasauslassöffnung an einer Position, an der die Luft in der Pumpe so stark wie möglich verdichtet wird, reduziert werden kann. Das heißt, die Gasauslassöffnung ist so bereitgestellt, um das Verdichtungsverhältnis zu erhöhen. Um außerdem die Menge an zurückströmendem Gas zu reduzieren, kann das Abgas der Pumpeinheit der ersten Stufe der Mehrstufenpumpe von der Pumpeinheit der letzten Stufe angesaugt werden oder ein Rückschlagventil kann an der Gasauslassöffnung bereitgestellt werden.
In einem weiteren Aspekt der oben beschriebenen Funktionen und Effekte zum Erhöhen des Verdichtungsverhältnisses, um die Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung zu reduzieren, sind die Auslasslöcher 70, die das Auftreten einer übermäßigen Verdichtung an der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, wo die Strömungsmenge des Abgases groß ist, als Unterdrückungsmechanismus für eine übermäßige Verdichtung bereitgestellt. Außerdem sind die Rückschlagventile 71 als Rückströmungsunterdrückungsmechanismus bereitgestellt, die ein Rückströmen des Abgases in den hochvakuumierten Zylinder über die Auslasslöcher 70 verhindern können.
Im Anschluss wird eine weitere Ausführungsform der Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen (12–15 und 11) erklärt. Es gilt anzumerken, dass falls Strukturelemente denselben Namen aufweisen, die Elemente durch zusätzliche Identifikationszeichen, z. B. A, B, C und D, die zu den Ziffern hinzugefügt werden, identifiziert werden, um ihre Positionen anzugeben, aber falls die Elemente bei allgemeinen Erklärungen denselben Namen haben, wird das allgemeine Element nur durch das Ziffernsymbol identifiziert, ohne dass Identifikationszeichen, z. B. A, B, C und D hinzugefügt werden. Falls beispielsweise die rotierenden Wellen allgemein beschrieben werden, werden sie als „die rotierenden Wellen 120” bezeichnet; falls jedoch auf die Anordnung der zwei rotierenden Wellen eingegangen wird, werden sie als „zwei rotierende Wellen 120A und 120B” bezeichnet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Rotationspumpe eine Verdrängungspumpe, die zu der Zweiwellen-Rotationspumpe gehört. Die Zweiwellen-Rotationspumpe umfasst z. B. eine Klauenpumpe vom Typ einer kontaktlosen Rotorpumpe, einer Schraubenpumpe, einer Wälzkolbenpumpe etc. Die Rotationspumpe wird z. B. durch einen Elektromotor angetrieben und wird als pneumatische Vorrichtung, z. B. als eine Vakuumpumpe, ein Gebläse verwendet.
In der Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Erfindung werden zwei rotierende Wellen 120 (120A und 120B, die mit Rotoren 130 und 130 ausgestattet sind) durch Lager 140 (Sätze aus 140A–140B und 140C–140D) so gelagert, dass die zwei Rotoren 130 (Sätze aus 130A–130B und 130C–130D) auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand, der dazwischen eingehalten wird, rotiert und die zwei Rotoren 130 und 130 werden auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand zwischen einer Innenoberfläche von Zylindern 150 (150A und 150B) und den Rotoren rotiert, und ein Gas, das in die Zylinder 150 gesaugt und verdichtet wird, wird aus den Zylindern 150 abgelassen. Das Gas wird von den Gaseinlassöffnungen 135A und 135B angesaugt und aus den Gasauslassöffnungen 155A und 155B abgelassen.
Die Zweiwellen-Rotationspumpe ist eine Klauenpumpe, und die Rotoren 130 und 130 weisen hakenförmige Klauen auf (siehe 15). Es gilt anzumerken, dass die Klauenpumpe dazu in der Lage ist, ein Gas stark zu verdichten, so dass eine Innentemperatur der Pumpe leicht ansteigen kann.
Ferner ist in der Klauenpumpe der vorliegenden Ausführungsform eine Vielzahl von Pumpeinheiten (z. B. zwei Pumpeinheiten) 110 (110A und 110B), von denen jede aus dem Zylinder 150 und den zwei Rotoren 130 und 130 besteht, auf zwei rotierenden Wellen 120A und 120B bereitgestellt und in axialer Richtung davon als eine Mehrstufen-(z. B. Zweistufen-)Zweiwellen-Rotationspumpe angeordnet.
In der vorliegenden Ausführungsform werden Pumpeinheiten 110 (110A und 110B), von denen jede aus dem Zylinder 150 und den zwei Rotoren 130 und 130 besteht, jeweils an beiden Enden der rotierenden Wellen 120 bereitgestellt; worin jede der Pumpeinheiten 110A und 110B, die zwei Rotoren 130 und 130 auf einer axialen Seite der rotierenden Wellen 120 (120A und 120B) durch die Lager 140 (die Sätze aus 140A–140B und 140C–140D), die zwischen den Pumpeinheiten 110A und 110B bereitgestellt sind, in Form von Auslegern durch die rotierenden Wellen 120 gelagert sind. Es gilt anzumerken, dass die Lager 140 Schrägkugellager in mehreren Reihen sein können.
Es gilt anzumerken, dass Zahnräder 121 und 122 zwischen den zwei Lagern 140A und 140B und den zwei Lagern 140C und 140D bereitgestellt sind, und beide Enden der Zahnräder 121 und 122 gelagert sind. Durch Eingreifen der Zahnräder 121 ineinander werden die zwei rotierenden Wellen 120A und 120B bei gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen rotiert.
Die Rotoren 130A und 130B auf den rotierenden Wellen 120 befinden sich auf einer Seite der Lager 140 (140A, 140B, 140C und 140D), und die Rotoren 130C und 130D auf den rotierenden Wellen 120 befinden sich auf der anderen Seite davon. Mit dieser Struktur tritt eine axiale wärmebedingte Ausdehnung separat als Standard auf beiden Seiten der Lager 140 auf. Deshalb wird ein Einfluss auf die Seitenabstände zwischen axialen End-Wandabschnitten 152 der Zylinder und der Rotoren 130, der von wärmebedingten Ausdehnungen verursacht wird, auf die Rotoren 130A und 130B auf der einen Seite und auf die Rotoren 130C und 130C auf der anderen Seite verteilt. Im Vergleich mit der konventionellen Mehrstufenpumpe, in der beide Enden der rotierenden Wellen, die mit Rotoren ausgestattet sind, durch sandwichartiges Lagern der Rotoren mit zwei Lagern gelagert sind, können die Einflüsse einer wärmebedingten Ausdehnung in Bezug auf die Seitenabstände verringert werden. Deshalb können die Seitenabstände klein sein und ein Gasleck kann verhindert werden, so dass das Leistungsverhalten der Pumpe verbessert werden kann.
Außerdem sind die Auslasslöcher 170, die dazu in der Lage sind, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in der vorliegenden Ausführungsform in den End-Wandabschnitten 152 (152A und 152D) auf den Endflächenseiten ohne Ausleger ausgebildet, durch die keine rotierenden Wellen 120 hindurchreichen und die ein Teil der End-Abschnitte 152 (152A, 152B, 152C und 152D) der Zylinder 150 (150A und 150B) beider Pumpeinheiten 110A und 110B sind und die in die axiale Richtung der rotierenden Wellen 120 geöffnet sind.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vielzahl der Auslasslöcher 70 in den End-Wandabschnitten 152 (152A und 152D) auf den Endflächenseiten ohne Ausleger gebildet. Gasauslassöffnungen 155 (155A und 155B) zum Ablassen des in den Zylindern 150 (150A und 150B) verdichteten Gases sind in den End-Wandabschnitten 152 auf den Endflächenseiten ohne Ausleger bereitgestellt, in denen auch die Auslasslöcher 70 ausgebildet sind.
Es gilt anzumerken, dass die Formen, Anzahl, Anordnung etc. der Auslasslöcher 70 nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt sind. Beispielsweise kann zumindest ein Teil von vielen Auslasslöchern 70 (zwei oder mehr Auslasslöcher) in Streifenrillen geöffnet sein, die in Innenoberflächen der Zylinder 150 (150A und 150B) gebildet sind, so dass die Auslasslöcher 70 mit den Streifenrillen in Verbindung stehen, die als große Löcher in den Innenoberflächen der Zylinder 150 fungieren. Auch in diesem Fall können Rückschlagventile, die später beschrieben werden, (Membranventile 171), die jeweils den Auslasslöchern 170 entsprechen, in Außenoberflächen (Auslass-Seitenoberflächen) der Zylinder 150 bereitgestellt sein.
Im Fall der Rotationspumpe, z. B. der Vakuumpumpe vom kontaktlosen Typ mit den Klauenrotoren, kann die übermäßige Verdichtung auf der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, durch die Auslasslöcher 170 verhindert werden, das Verdichtungsverhältnis kann durch Verkleinern der Gasauslassöffnungen (155A und 155B) erhöht werden, so dass die Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung reduziert wird. Durch Reduzieren der Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung kann eine Menge des Abgases, die zurück in die Pumpe strömt, verringert werden. Durch Verringern der Menge des Gases, das zurück in die Pumpe strömt, kann ein Leistungsverbrauch der Vakuumpumpe während des Höchstbetriebs reduziert werden, so dass der Energieverbrauch reduziert werden kann und ein Temperaturanstieg der Pumpe während des Höchstbetriebs verhindert werden kann und somit kann eine wärmebedingte Ausdehnung unterdrückt werden und die Lebensdauer von wichtigen Bauteilen kann verlängert werden.
Da die Auslasslöcher 170 der End-Wandabschnitte 152 in die axiale Richtung der rotierenden Wellen 120 geöffnet sind, weisen die Auslasslöcher eine kurze Länge auf, die einer Dicke der End-Wandabschnitte 152 entspricht und die Auspuffreaktionsfähigkeit als die Auslasslöcher 170 wird verbessert. Das heißt, dass das übermäßig verdichtete Gas anschließend mit einer kürzeren Zeitverzögerung abgelassen werden kann. Außerdem können die Auslasslöcher 170 leicht an geeigneten Positionen in den Oberflächen der End-Wandabschnitte 152 angeordnet werden und ihre Funktionen können auf geeignete Weise ausgeführt werden.
Durch Bereitstellen einer Vielzahl der Auslasslöcher 170 in den End-Wandabschnitten 152 kann das übermäßig verdichtete Gas mit einer guten Ausgewogenheit zu einem geeigneten Zeitpunkt abgelassen werden, so dass die Funktion der Auslasslöcher verbessert werden kann.
Außerdem dringen die rotierenden Wellen 120A und 120B nicht durch die End-Wandabschnitte 152A und 152D und es gibt beinahe keine Einschränkungen betreffend der Bildung der Auslasslöcher 170 in den End-Wandabschnitten 152A und 152D, so dass die Auslasslöcher 170 einfach und auf geeignete Weise an vorgeschriebenen Positionen ausgebildet werden können. Somit kann das Leistungsverhalten der Pumpe verbessert werden.
Das heißt, dass im Fall der konventionellen Pumpe, bei der die rotierenden Wellen 120A und 120B (Wellen) durch die Seitenplatten hindurchdringen, um beide Enden der Wellen zu lagern, die Auslasslöcher 170 bereitgestellt werden können, aber die Rückschlagventile 171 nicht an geeigneten Positionen angeordnet werden können, da sie die Wellen stören würden. Andererseits können die Rückschlagventile 171 im Fall, dass die Wellen in Form von Auslegern gelagert sind, ohne dass sie durch die Seitenplatten 111 und 113 (die End-Wandabschnitte 152A und 152D) hindurchdringen, auf geeignete Weise angeordnet werden, ohne zu stören.
Es gilt anzumerken, dass im Fall einer Verbindung einer verlängerten Eingangswelle 180, die mit einer Antriebskraft beaufschlagt wird, wie durch sichtbare Linien (Zweipunkt-Kettenlinien) in 12 angegeben wird, die Eingangswelle 180 durch die Seitenplatte 111 hindurchdringt, aber die andere rotierende Welle 120B nicht durch die Seitenplatte 111 hindurchdringt. Auch in diesem Fall können die Auslasslöcher 170 mit weniger Einschränkungen angeordnet werden.
Die Rückschlagventile 171, die sich öffnen, wenn ein Innendruck der Zylinder 150A und 150B höher sind als der vorgeschriebene Druck und die sich schließen, wenn der Innendruck davon geringer ist als der vorgeschriebene Druck, sind an den Auslasslöchern 170 bereitgestellt. Die Rückschlagventile 171 verhindern als der Rückströmungsunterdrückungsmechanismus so weit wie möglich, dass das Abgas über die Auslasslöcher 170 zurück in die Zylinder in einem Hochvakuumzustand strömt, so dass das Leistungsverhalten der Pumpe verbessert werden kann.
Die Rückschlagventile der vorliegenden Ausführungsform sind Membranventile 171. Jedes der Membranventile 171 ist in der Streifenform gebildet, dessen hintere Basis fixiert und in Form eines Auslegers gelagert wird und dessen freiliegendes Vorderseitenende rund ist und dazu in der Lage ist, das Auslassloch 170 zu öffnen und zu schließen. Jedes der Membranventile 171 wird durch eine Befestigungsschraube 172 fixiert, die in einem Schraubloch 172a festgeschraubt ist. Jedes der Membranventile 171 ist das Rückschlagventil, das auf der Auslassseite jedes der Auslasslöcher 170 fixiert ist und geöffnet wird, wenn ein Druckunterschied zwischen einem Druck auf der Auslassseite und einem Druck in einem Verdichtungsraum eine Federkraft (Spannkraft) des Membranventils übersteigt. Jedes Membranventil 171, das als das Rückschlagventil agiert, weist eine einfache und kompakte Struktur auf, kann kostengünstig hergestellt werden und kann einfach angebracht werden, und die Wartung der Membranventile kann auf einfache Art durchgeführt werden. Es gilt anzumerken, dass die Rückschlagventile nicht auf die Membranventile 171 der vorliegenden Ausführungsform beschränkt sind, somit können auch Ventile aus elastischen Materialien, z. B. Gummi, Silikon oder Ventile, die durch die Elastizität von elastischen Bauteilen (z. B. Federn) geöffnet oder geschlossen werden, verwendet werden.
Das Symbol 111 steht für die eine Seitenplatte, ein Symbol 112 steht für einen Pumpenkörper, und das Symbol 113 steht für die andere Seitenplatte. Diese Bauteile sind in der axialen Richtung der rotierenden Wellen 120 verbunden, um ein Gehäuse zu bilden.
Ferner steht ein Symbol 115 für einen Ölbadabschnitt, der eine Ölkammer darstellt, die ein Antriebszahnrad 121, das vollständig an der rotierenden Welle 120A fixiert ist und ein angetriebenes Zahnrad 122 einhaust, das vollständig an der rotierenden Welle 120B fixiert ist. Der Ölbadabschnitt 115 ist zwischen einem Lagersatz (140A und 140B) und dem anderen Lagersatz (140C und 140D) bereitgestellt, um für eine geeignete Schmierung zu sorgen. Es gilt anzumerken, dass ein Symbol 143 für jede der Öldichtungen steht.
In der in 12 dargestellten Ausführungsform ist keine Antriebseinheit dargestellt, somit kann die Zweiwellen-Rotationspumpe der vorliegenden Ausführungsform z. B. über das Übertragen einer Antriebsleistung eines Elektromotors angetrieben werden. Beispielsweise kann ein Zahnradmechanismus als Mittel zum Übertragen der Antriebsleistung verwendet werden. Außerdem kann, falls die rotierende Welle 120A eine Antriebswelle ist und die rotierende Welle 120B eine Antriebswelle ist, das Übertragungsmittel aus ausgewählten bekannten Technologien bestehen, z. B. Verbinden der rotierenden Welle 120A mit einer Ausgangswelle des Elektromotors, die in Reihe angeordnet sind, über eine Kupplung.
In der vorliegenden Ausführungsform kann eine der Pumpeinheiten (z. B. die Pumpeinheit 110B) eine Pumpeinheit der letzten Stufe sein, die das Gas bei höchstem Druck verdichtet. Falls die Pumpeinheit 110B die Pumpeinheit der letzten Stufe ist, ist ein Verbindungspfad bereitgestellt, der die Gasauslassöffnung 155A einer Pumpeinheit 110A einer ersten Stufe mit der Gaseinlassöffnung 135B der Pumpeinheit 110B der letzten Stufe verbindet. In diesem Fall wird dem Zylinder 150A der ersten Stufe ein großes Volumen an Gas zugeführt, somit können die Rotoren 130A und 130B der Pumpeinheit 110A der ersten Stufe breite und großmassige Rotoren sein. Wird das verdichtete Gas jedoch dem Zylinder 150B der letzten Stufe zugeführt, können die Rotoren 130C und 130D der Pumpeinheit 110B der letzten Stufe schmale und kleinmassige Rotoren sein.
In der oben beschriebenen Zweiwellen-Rotationspumpe, in der Auslegerstrukturen auf beiden Seiten ausgebildet sind, sind die Rotoren 130 sehr leicht zugänglich und die Möglichkeit zur Montage und Wartung der Rotoren, bei denen eine Einstellung der Abstände erforderlich ist, kann verbessert werden. Eine Reihe an Pumpen mit unterschiedlichen Strömungsvolumina kann einfach durch Verändern der Breiten beider Zylinder 150 und der Rotoren hergestellt werden, so dass die Reihe einfach erweitert werden kann. Die Membranventile 171 können an beiden Seiten der Pumpe angebracht werden, und beide Pumpeinheiten 110 können Hochleistungspumpen sein und können einfach und kostengünstig hergestellt werden. Da die grundlegenden Strukturen beider Seiten dieselben sind, ist die Pumpe symmetrisch geformt, die gesamte Pumpe kann gut ausbalanciert werden, die Pumpe kann auf geeignete Weise verkleinert werden und eine verlässliche und ökonomische Struktur kann auf geeignete Weise ausgeführt werden. Es gilt anzumerken, dass die Struktur der Ausführungsform unterschiedlich modifiziert werden kann, ohne dabei vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, z. B. kann zumindest eine der beiden Seitenpumpeinheiten eine Mehrstufenstruktur aufweisen, um das Verdichtungsverhältnis zu erhöhen.
Als nächstes wird eine Ausführungsform mit einer Vielzahl an Auslasslöchern 170 unter Bezugnahme auf 15 und 11 erklärt. 15 zeigt die Klauenpumpe in einem Zustand des Ablassens des Gases, 11(a) zeigt die Klauenpumpe in dem Anfangszustand des Verdichtungsschritts des Gases, 11(b) zeigt den Zwischenzustand des Verdichtungszustands, in dem die Gasauslassöffnungen 155 ausreichend von den Seitenflächen der Rotoren 130 verschlossen werden, und 11(c) zeigt den Zustand unmittelbar vor Abschluss des Verdichtungsschritts. Die in 11 dargestellten Pfeile geben Rotationsrichtungen der Rotoren an.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vielzahl an Auslasslöchern 170, die dazu in der Lage sind, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in Teilen der Wandabschnitte 152 und 153 der Zylinder gebildet, die den Verdichtungsraum 151 zum Verdichten des Gases in dem Verdichtungsschritt darstellen. Es gilt anzumerken, dass die Auslasslöcher 170 der vorliegenden Ausführungsform in den End-Wandabschnitten 152 in axiale Richtung der rotierenden Wellen 120 geöffnet sind.
Wie in 11 dargestellt, ist eine Vielzahl der Auslasslöcher 170 auf eine Art angeordnet, dass ein Anteil einer geöffneten Gesamtfläche der Auslasslöcher 170 in Bezug auf die Kapazität des Verdichtungsraums, die gemäß dem Anstieg des Verdichtungsverhältnisses während dem Verdichtungsschritt sukzessive reduziert wird, sukzessive während dem Verdichtungsschritt, in dem die Gasverdichtung in den Zylindern 150 durchgeführt wird, ansteigt. Das heißt, dass die Auslasslöcher 170 auf eine Art angeordnet sind, dass ein Produkt des Verdichtungsverhältnisses des Gases und einer geöffneten Gesamtfläche der Auslasslöcher, die dem Zylinder zugewandt sind, sukzessive ab dem Beginn des Verdichtungsschritts bis zum Abschluss davon ansteigt und bei Abschluss am höchsten ist.
Um die Auslasslöcher 170 auf die oben beschriebene Weise anzuordnen, kann eine Fläche der Auslasslöcher 170, die nahe der Gasauslassöffnungen 155 angeordnet sind, größer gemacht werden als jene der Auslasslöcher 170, die weit weg von den Gasauslassöffnungen 155 angeordnet sind. Deshalb kann die Anzahl der Auslassöffnungen 170 in Richtung der Gasauslassöffnungen 155 der End-Wandabschnitte 152 erhöht werden, falls die Auslasslöcher 170 dieselbe Größe (denselben Durchmesser) aufweisen. Das heißt, dass die Dichte der Auslasslöcher 170 in Richtung der Gasauslassöffnungen 155 gesteigert werden kann.
Es gilt anzumerken, dass alle Auslasslöcher 170 der Zylinder 155 in der vorliegenden Ausführungsform in den End-Wandabschnitten 152 auf freiliegenden Endseiten der Zylinder ausgebildet sind. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt, sofern die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt werden, somit kann ein Teil der Auslasslöcher 170 an zumindest einem der End-Wandabschnitte 152, die beide Enden des Zylinders 150 darstellen, bereitgestellt sein.
Außerdem können die Auslasslöcher 170 in den Umfangswandabschnitten 152 der Zylinder bereitgestellt sein, sofern der Anteil der geöffneten Gesamtfläche der Auslasslöcher 170 in Bezug auf die Kapazität des Verdichtungsraums 151, die gemäß dem Anstieg des Verdichtungsverhältnisses des Verdichtungsschritts sukzessive reduziert wird, während dem Verdichtungsschritt, in dem die Gasverdichtung in den Zylindern 150 durchgeführt wird, sukzessive ansteigt.
Die Rückschlagventile 171, die an den Auslasslöchern 170 bereitgestellt sind, werden geöffnet, wenn der Innendruck der Pumpe einen Überdruck erreicht, bevor die Gasauslassöffnungen 155 geöffnet werden. Es gilt anzumerken, dass der Begriff „Überdruck” bedeutet, dass der Druck des Verdichtungsraums höher ist als ein Druck auf der Auslassseite der Auslasslöcher 170 und nicht auf einen Druck beschränkt ist, der höher ist als der Luftdruck. Wenn der Druckunterschied zwischen dem Druck auf der Auslassseite und dem in dem Verdichtungsraum die Federkraft (Spannkraft) der Rückschlagventile (der Membranventile 171) übersteigt, werden die Membranventile 171 geöffnet. In der Vakuumpumpe wird die angesaugte Luft mit negativem Druck durch die klauenförmigen Rotoren verdichtet, die Rückschlagventile 171 werden bei positivem Druck (d. h. dem Druck zum Betätigen der Auslasslöcher 170) geöffnet und das Gas wird aus den Auslasslöchern 170 abgelassen. Deshalb müssen die Auslasslöcher 170 an vorgeschriebenen Positionen angeordnet sein, an denen der Innendruck der Pumpe im Verdichtungsschritt einer rotierenden Spur, die durch die Formen der Rotoren definiert wird, den Überdruck erreicht. Es gilt anzumerken, dass die Verdichtung fortgesetzt wird und der Innendruck in Richtung der Gasauslassöffnung höher wird, so dass die Rückschlagventile 171, die sich näher an der Gasauslassöffnung befinden, einfach ausgelöst werden, und eine Auslösungszeit der Rückschlagventile 171 wird an einer Position, an der eine Zeit des Durchführens des Verdichtungsschritts länger ist, verlängert, so dass die übermäßige Verdichtung auf der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, sehr effizient unterdrückt werden kann. Außerdem sind die Rückschlagventile 171 in der vorliegenden Ausführungsform die Membranventile, somit kann ein Betriebsdruck durch Verändern der Härte oder Dicke davon verändert oder eingestellt werden.
Wie oben beschrieben kann der Effekt des Unterdrückens der übermäßigen Verdichtung an der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, durch ein optimales Einstellen der Anordnungsbedingungen der Auslasslöcher 170, um die übermäßige Verdichtung an der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, zu verhindern, am stärksten beobachtet werden.
Ferner können die Anzahl, der Durchmesser und die Formen, z. B. Vorhandensein von Abschrägungen, der Auslasslöcher 170 gegebenenfalls ausgewählt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform weist die Rotationspumpe, z. B. die Vakuumpumpe vom berührungslosen Typ, die mit den Klauenrotoren ausgestattet ist, den Unterdrückungsmechanismus für eine übermäßige Verdichtung einschließlich der Auslasslöcher 170 auf, somit werden die Effekte der Auslasslöcher 170 detailliert unter Bezugnahme auf den Funktionsablauf erklärt.
In dem Unterdrückungsmechanismus für eine übermäßige Verdichtung (z. B. den Auslasslöchern 170) kann eine übermäßige Verdichtung an der Seite, die zu Luft hin geöffnet ist, wo eine Strömungsmenge des Abgases groß ist, verhindert werden (im Fall, dass die Pumpe in einem Zustand betrieben wird, in dem der Druck der angesaugten Luft ähnlich ist wie der Luftdruck) und ein Rückströmen des Abgases in die hochvakuumierten Zylinder über die Auslasslöcher 170 kann durch die Rückschlagventile 71, die die Auslasslöcher 170 als Rückströmungsunterdrückungsmechanismus verschließen, verhindert werden.
Wie oben beschrieben kann die übermäßige Verdichtung verhindert werden und das Verdichtungsverhältnis kann durch Verkleinern der Gasauslassöffnung erhöht werden, um die Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung zu reduzieren. Durch Reduzieren der Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung kann die Menge des Abgases, das zurück in die Pumpe strömt, reduziert werden. Durch Reduzieren der Menge des Abgases, das zurückströmt, können ein Leistungsverbrauch und ein Anstieg der Innentemperatur der Pumpe während dem Höchstbetrieb der Vakuumpumpe verhindert werden.
Das heißt, dass die Menge des Abgases, das zurückströmt, in der vorliegenden Ausführungsform reduziert werden kann, und der Leistungsverbrauch und der Temperaturanstieg können durch Reduzieren der Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung verhindert werden, die übermäßige Verdichtung an der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, kann durch den Unterdrückungsmechanismus für eine übermäßige Verdichtung (d. h. die Auslasslöcher 170) verhindert werden und ein Rückströmen des Gases in die hochvakuumierten Zylinder über die Auslasslöcher 170 kann durch den Rückströmungsunterdrückungsmechanismus (d. h. die Rückschlagventile 171) verhindert werden, so dass eine Struktur einer Hochleistungspumpe im Hochvakuum-Bereich, die eine Einzelstufenpumpe ist, die dazu in der Lage ist, einen großen Bereich verschiedener Druckeinstellungen zu verwenden, ohne dabei die Strömungsmenge zu verringern, konstruiert werden kann, und die Struktur ist dazu in der Lage, bessere Effekte zu produzieren.
Es gilt anzumerken, dass die Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung durch Verkleinern der Gasauslassöffnung und Anordnen der Gasauslassöffnung an Positionen, an denen die Luft in der Pumpe so stark wie möglich verdichtet wird, reduziert werden kann. Das heißt die Gasauslassöffnungen sind so bereitgestellt, um das Verdichtungsverhältnis zu erhöhen. Um außerdem die Menge an zurückströmendem Gas zu reduzieren, kann das Abgas der Pumpeinheit der ersten Stufe der Mehrstufenpumpe von der Pumpeinheit der letzten Stufe angesaugt werden oder ein Rückschlagventil kann an der Gasauslassöffnung bereitgestellt werden.
In einem weiteren Aspekt der oben beschriebenen Funktionen und Effekte zum Erhöhen des Verdichtungsverhältnisses, um die Verdichtungsraumkapazität unmittelbar vor der Auspufföffnung zu reduzieren, sind die Auslasslöcher 170, die das Auftreten einer übermäßigen Verdichtung an der Seite, die zur Luft hin geöffnet ist, wo die Strömungsmenge des Abgases groß ist, als Unterdrückungsmechanismus für eine übermäßige Verdichtung bereitgestellt. Außerdem sind die Rückschlagventile 171 als Rückströmungsunterdrückungsmechanismus bereitgestellt, die ein Rückströmen des Abgases in den hochvakuumierten Zylinder über die Auslasslöcher 170 verhindern können.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, und viele Modifikationen können möglich sein, ohne dabei vom Geist der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

10: Pumpeinheiten
10A: Pumpeinheit der ersten Stufe
10B: Pumpeinheit der letzten Stufe
11: Ölbadabdeckung
11a: Ölstandsanzeiger
12: Pumpenkörper der ersten Stufe
13: Seitenplatte der ersten Stufe
15: Pumpenkörper der letzten Stufe
16: Seitenplatte der letzten Stufe
17: Schalldämpfergehäuse
17a: Gasauslassöffnung des Schalldämpfergehäuses
17b: Auslassschlauch-Verbindungsanschluss
17c: Auslassschlauch-Verbindungsanschluss
20: rotierende Welle
20A: rotierende Antriebswelle
20B: rotierende angetriebene Welle
21: Antriebszahnrad
22: angetriebenes Zahnrad
23: angetriebene Scheibe
30: Rotor
30A: Rotor der rotierenden Antriebswelle der ersten Stufe
30B: Rotor der rotierenden angetriebenen Welle der ersten Stufe
30C: Rotor der rotierenden Antriebswelle der letzten Stufe
30D: Rotor der rotierenden angetriebenen Welle der letzten Stufe
35A: Gaseinlassöffnung der ersten Stufe
35B: Gaseinlassöffnung der letzten Stufe
36: Ansauggehäuse
36a: Gaseinlassöffnung des Ansauggehäuses
40: Lager
40A: Lager der einen rotierenden Antriebswelle
40B: Lager der einen rotierenden angetriebenen Welle
40C: Lager der anderen rotierenden Antriebswelle
40D: Lager der anderen rotierenden angetriebenen Welle
43: Öldichtung
45: Wellendichtung
50: Zylinder
50A: Zylinder der ersten Stufe
50B: Zylinder der letzten Stufe
51A: Verdichtungsraum der ersten Stufe
51B: Verdichtungsraum der letzten Stufe
52: End-Wandabschnitt
52A: ein End-Wandabschnitt des Zylinders der ersten Stufe
52B: anderer End-Wandabschnitt des Zylinders der ersten Stufe
52C: ein End-Wandabschnitt des Zylinders der letzten Stufe
52D: anderer End-Wandabschnitt des Zylinders der letzten Stufe
53: Umfangswandabschnitt
53A: Umfangswandabschnitt der ersten Stufe
53B: Umfangswandabschnitt der letzten Stufe
55A: Gasauslassöffnung der ersten Stufe
55B: Gasauslassöffnung der letzten Stufe
60: Schalldämpfungsabschnitt
61: Auslasskasten
61a: Auslassöffnung des Auslasskastens
62: Auslassrohr
65: Verbindungspfad
66: Hauptkörperabschnitt des Verbindungsgehäuses
66a: Pfad-Wand-Abschnitt
66b: Basisteil des Verbindungsgehäuses
66c: Einlassöffnung des Verbindungsgehäuses
66d: Auslassöffnung des Verbindungsgehäuses
67: Abdeckungsteil des Verbindungsgehäuses
67a: Auslassöffnung des Verbindungsgehäuses
68: Auslassschlauch
70: Auslassloch
71: Rückschlagventil (Membranventil)
72: Befestigungsschraube
72a: Schraubenloch
110: Pumpeinheit
110A: Pumpeinheit
110B: Pumpeinheit
111: eine Seitenplatte
112: Pumpenkörper
113: andere Seitenplatte
115: Ölbadabschnitt
120: rotierende Welle
120A: rotierende Welle
120B: rotierende Welle
121: Zahnrad
122: Zahnrad
130: Rotor
130A: Rotor
130B: Rotor
130C: Rotor
130D: Rotor
135A: Gaseinlassöffnung
135B: Gaseinlassöffnung
140: Lager
140A: Lager der einen Seite
140B: Lager der einen Seite
140C: Lager der anderen Seite
140D: Lager der anderen Seite
143: Öldichtung
150: Zylinder
150A: Zylinder
150B: Zylinder
151: Verdichtungsraum
152: End-Wandabschnitt
152A: End-Wandabschnitt
152B: End-Wandabschnitt
152C: End-Wandabschnitt
152D: End-Wandabschnitt
153: Umfangswandabschnitt
155: Gasauslassöffnung
155A: Gasauslassöffnung
155B: Gasauslassöffnung
170: Auslassloch
171: Rückschlagventil (Membranventil)
172: Befestigungsschraube
172a: Schraubenloch

Claims

Zweiwellen-Rotationspumpe, in der zwei rotierende Wellen, die mit Rotoren bereitgestellt sind, von Lagern gelagert sind, so dass die zwei Rotoren auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand dazwischen rotiert werden, und die zwei Rotoren in einer berührungslosen Weise mit einem kleinen Abstand zwischen einer Innenoberfläche eines Zylinders und den zwei Rotoren rotiert werden und worin ein Gas, das in den Zylinder gesaugt und verdichtet wird, aus dem Zylinder ausgestoßen wird, worin ein Auslassloch, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in zumindest einem der End-Wandabschnitte, die beide Enden des Zylinders darstellen, bereitgestellt ist, und in die axiale Richtung der rotierenden Wellen geöffnet ist.
Zweiwellen-Rotationspumpe, in der zwei rotierende Wellen mit Rotoren bereitgestellt sind, die von Lagern gelagert sind, so dass die zwei Rotoren auf berührungslose Weise mit einem kleinen Abstand dazwischen rotiert werden, und die zwei Rotoren in einer berührungslosen Weise mit einem kleinen Abstand zwischen einer Innenoberfläche eines Zylinders und der zwei Rotoren rotiert werden und worin ein Gas, das in den Zylinder gesaugt und verdichtet wird, aus dem Zylinder ausgestoßen wird, worin eine Vielzahl von Pumpeinheiten, von denen jede aus dem Zylinder und den zwei Rotoren besteht, in der axialen Richtung der zwei rotierenden Wellen angeordnet ist, wobei zumindest eine der Pumpeinheiten durch Bereitstellen der Lager für die zwei rotierenden Wellen an den beiden Seiten des Rotors zum Lagern beider Enden ausgebildet ist und die zwei rotierenden Wellen in zumindest einer der Pumpeinheiten, die an axialen Endflächen der rotierenden Wellen bereitgestellt sind, von den Lagern in Form eines Auslegers gelagert sind, die zwischen einer Seite des Rotors und der benachbarten Pumpeinheit bereitgestellt sind.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 2, worin die Pumpeinheit, deren Rotoren an den zwei rotierenden Wellen angebracht sind und die in der Form eines Auslegers gelagert sind, eine Endstufen-Pumpeinheit zum Verdichten des Gases bei höchstem Druck ist.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 2, worin zumindest eine der Pumpeinheiten ein Auslassloch aufweist, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen und das in zumindest einem der axialen End-Wandabschnitte, die beide Enden des Zylinders darstellen, bereitgestellt ist und in die axiale Richtung der rotierenden Wellen geöffnet ist.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 2, worin ein Auslassloch, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in einem Pfad-Wand-Abschnitt eines Verbindungspfads bereitgestellt ist, der eine Gasauslassöffnung der Pumpeinheit für eine erste Stufe der Gasströmung mit einer Gaseinlassöffnung der Pumpeinheit für einen letzten Teil davon verbindet.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 2, worin zumindest eine der Pumpeinheiten ein Auslassloch aufweist, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen und das in einem Umfangswandabschnitt bereitgestellt ist, der einen zylindrischen Teil des Zylinders darstellt.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 1 oder 4, worin eine Vielzahl von Auslasslöchern, die dazu in der Lage sind, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in einem Wandabschnitt des Zylinders bereitgestellt ist, der einen Verdichtungsraum in einem Schritt des Verdichtens des Gases darstellt und eine Vielzahl der Auslasslöcher auf eine Art bereitgestellt ist, so dass ein Anteil einer geöffneten Gesamtfläche der Auslasslöcher, die dem Zylinder zugewandt sind, in Bezug auf die Kapazität des Verdichtungsraums, der sukzessive gemäß einem Anstieg des Verdichtungsverhältnisses während des Verdichtungsschritts reduziert wird, sukzessive während des Verdichtungsschritts vergrößert wird.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 1, worin Pumpeinheiten, von denen jede aus dem Zylinder und den zwei Rotoren besteht, an beiden Enden der rotierenden Wellen bereitgestellt sind; und die zwei Rotoren jeder Pumpeinheit von Lagern gelagert sind, die auf einer axialen Seite der rotierenden Wellen und zwischen den Pumpeinheiten in Form eines Auslegers durch die rotierenden Wellen hindurch bereitgestellt sind.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 8, worin ein Auslassloch, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen und in die axiale Richtung der rotierenden Wellen geöffnet ist, in einem der End-Wandabschnitte bereitgestellt ist, die beide axiale Enden des Zylinders von zumindest einer der Pumpeneinheiten darstellen, die an beiden Enden der rotierenden Wellen bereitgestellt sind, wobei sich der eine der End-Wandabschnitte auf der Endflächenseite ohne Ausleger befindet und keine rotierenden Wellen hindurchragen.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 1, 4, 5, 6, 8 oder 9, worin eine Vielzahl der Auslasslöcher bereitgestellt ist.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 1, 4, 5, 6, 8 oder 9, worin ein Rückschlagventil an dem Auslassloch bereitgestellt ist, das sich öffnet, wenn ein innerer Druck des Zylinders größer ist als ein vorgeschriebener Druck und sich schließt, wenn der innere Druck des Zylinders geringer ist als der vorgeschriebene Druck.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 11, worin das Rückschlagventil ein Membranventil ist.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 1, 4, 5, 6, 8 oder 9, die ferner einen Schalldämpfer-Abschnitt umfasst, der einen Schalldämpferraum bildet, in dem ein Abgas, das in dem Zylinder verdichtet wurde, und das Abgas, das aus dem Auslassloch ausgestoßen wurde, vermischt und gedämpft werden.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 1, 4, 5, 6, 8 oder 9, worin der Rotor hakenförmige Klauen aufweist und in einer Klauenpumpe verwendet wird und eine Gasauslassöffnung zum Ausstoßen des Gases, das in dem Zylinder verdichtet wird, in dem End-Wandabschnitt bereitgestellt ist, in dem das Auslassloch ausgebildet ist.
Zweiwellen-Rotationspumpe nach Anspruch 1, 8 oder 9, worin ein Auslassloch, das dazu in der Lage ist, einen Teil des verdichteten Gases abzulassen, in einem Umfangswandabschnitt des Zylinders bereitgestellt ist, der einen zylindrischen Teil davon darstellt.