JP2691168B2 - 冷却水路を内蔵する逆流冷却式多段ロータリー形真空ポンプ - Google Patents
冷却水路を内蔵する逆流冷却式多段ロータリー形真空ポンプInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/126—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
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- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
- F04C29/042—Heating; Cooling; Heat insulation by injecting a fluid
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷却水路を内蔵する逆流冷却式多段ロータ
リー形真空ポンプに関する。
リー形真空ポンプに関する。
本発明は吸込圧力が、大気圧から10-3Torrレベルまで
の領域において、高圧縮比状態で運転され運転時の温度
が比較的高温となる逆流冷却式多段ロータリー形真空ポ
ンプに適用されることができる。
の領域において、高圧縮比状態で運転され運転時の温度
が比較的高温となる逆流冷却式多段ロータリー形真空ポ
ンプに適用されることができる。
一般に、一対のロータがそれらを包括するハウジング
と微小な隙間を保ちながら回転し、気体の吸込、吐出を
行うロータリー形真空ポンプ等においては、できる限り
その隙間を微小に保ち運転することが、高性能なポンプ
を実現するうえで重要となる。
と微小な隙間を保ちながら回転し、気体の吸込、吐出を
行うロータリー形真空ポンプ等においては、できる限り
その隙間を微小に保ち運転することが、高性能なポンプ
を実現するうえで重要となる。
従来第６図に示すように、特に高圧縮比状態で運転さ
れその圧縮熱により運転時の温度が比較的高温となる多
段ロータリー形真空ポンプ等においては、圧縮熱を外部
に放熱しポンプの過熱を防止するために、ロータ102を
内蔵するハウジング101の外周部に直接、冷却水用ジャ
ケット103A・103Bを設け、これに冷却水W103を流すこと
により、ポンプの冷却を行うことが試みられているが、
ハウジングが直接、冷却水により冷却されるためにポン
プ運転時のハウジングの温度が、内部のロータ温度に比
較し著しく低くなり、ハウジングの熱膨張量がロータの
熱膨張量に比較し小さくなることから、ハウジングとロ
ータ間の隙間が減少し接触を引き起こす恐れがある。こ
のため、予め、ハウジングとロータ間の隙間を大きく設
定しなければならず、この隙間を通して漏れる気体の量
をできる限り少なくし高性能なポンプを実現する上で問
題となる。
れその圧縮熱により運転時の温度が比較的高温となる多
段ロータリー形真空ポンプ等においては、圧縮熱を外部
に放熱しポンプの過熱を防止するために、ロータ102を
内蔵するハウジング101の外周部に直接、冷却水用ジャ
ケット103A・103Bを設け、これに冷却水W103を流すこと
により、ポンプの冷却を行うことが試みられているが、
ハウジングが直接、冷却水により冷却されるためにポン
プ運転時のハウジングの温度が、内部のロータ温度に比
較し著しく低くなり、ハウジングの熱膨張量がロータの
熱膨張量に比較し小さくなることから、ハウジングとロ
ータ間の隙間が減少し接触を引き起こす恐れがある。こ
のため、予め、ハウジングとロータ間の隙間を大きく設
定しなければならず、この隙間を通して漏れる気体の量
をできる限り少なくし高性能なポンプを実現する上で問
題となる。
また従来第７図に示すように、一般に逆流冷却式多段
ロータリー形真空ポンプにおいては、各ポンプ区分の吐
出口と次段のポンプ区分の吸込口を連結する連結管路が
設けられ、この連結管路には、冷却器が設けられ、この
冷却器の下流側の連結管路からは、前段側の各ポンプ区
分へ逆流冷却用気体を導く逆流管路が分岐し配管される
ものが、提案されいる。（特開昭59−115489） 第７図に示されている３段ロータリー形真空ポンプに
おいては、第１ポンプ区分201の吐出口214と第２ポンプ
区分204の吸込口243は、連結管路231,232,233により連
結し、連結管路231と232の間に冷却器236を設け、連結
管路232から分岐し第１ポンプ区分201のハウジングへ逆
流冷却用気体を導く逆流管路234,235が設けられいる。
第２ポンプ区分204の吐出口244と第３ポンプ区分207の
吸込口273は、連結管路261,262,263により連結し、連結
管路261と262の間に冷却器266を設け、連結管路262から
分岐し第２ポンプ区分204のハウジングヘ逆流冷却用気
体を導く逆流管路264,265が設けられている。第３ポン
プ区分207の吐出口274に吐出管路281と282の間に冷却器
285を設け、吐出管路282から分岐し第３ポンプ区分207
のハウジングに連結する逆流冷却配管283,284が設けら
れる。
ロータリー形真空ポンプにおいては、各ポンプ区分の吐
出口と次段のポンプ区分の吸込口を連結する連結管路が
設けられ、この連結管路には、冷却器が設けられ、この
冷却器の下流側の連結管路からは、前段側の各ポンプ区
分へ逆流冷却用気体を導く逆流管路が分岐し配管される
ものが、提案されいる。（特開昭59−115489） 第７図に示されている３段ロータリー形真空ポンプに
おいては、第１ポンプ区分201の吐出口214と第２ポンプ
区分204の吸込口243は、連結管路231,232,233により連
結し、連結管路231と232の間に冷却器236を設け、連結
管路232から分岐し第１ポンプ区分201のハウジングへ逆
流冷却用気体を導く逆流管路234,235が設けられいる。
第２ポンプ区分204の吐出口244と第３ポンプ区分207の
吸込口273は、連結管路261,262,263により連結し、連結
管路261と262の間に冷却器266を設け、連結管路262から
分岐し第２ポンプ区分204のハウジングヘ逆流冷却用気
体を導く逆流管路264,265が設けられている。第３ポン
プ区分207の吐出口274に吐出管路281と282の間に冷却器
285を設け、吐出管路282から分岐し第３ポンプ区分207
のハウジングに連結する逆流冷却配管283,284が設けら
れる。
第７図の逆流冷却式多段ロータリー形真空ポンプにお
いては、各ポンプ区分において発生した圧縮熱を外部に
放熱し、ポンプの過熱を防止するために連結管路を流れ
る気体を冷却するための複数の外部冷却器が設けられて
いる。更に、ポンプの外部配管として、各ポンプ区分の
吐出口と次段のポンプ区分の吸込口を連結する連結管
と、この連結管から分岐し、前段側のポンプ区分へ逆流
冷却用気体を導く逆流配管が配管されている。このた
め、ポンプの小型化を実現する上で問題となり、また、
外部冷却器及び配管の製作費の点において必ずしも有利
ではない。したがって小形で且つ高性能なポンプの実現
が強く望まれている。
いては、各ポンプ区分において発生した圧縮熱を外部に
放熱し、ポンプの過熱を防止するために連結管路を流れ
る気体を冷却するための複数の外部冷却器が設けられて
いる。更に、ポンプの外部配管として、各ポンプ区分の
吐出口と次段のポンプ区分の吸込口を連結する連結管
と、この連結管から分岐し、前段側のポンプ区分へ逆流
冷却用気体を導く逆流配管が配管されている。このた
め、ポンプの小型化を実現する上で問題となり、また、
外部冷却器及び配管の製作費の点において必ずしも有利
ではない。したがって小形で且つ高性能なポンプの実現
が強く望まれている。
本発明の主な目的は、前述の従来形における問題点に
鑑み、逆流冷却用式多段ロータリー形真空ポンプにおけ
る逆流冷却を適切に行うとともに、特別な外部冷却器を
使用せずに、ポンプが過熱することのない温度に冷却
し、ポンプ運転時のハウジングとハウジング内部のロー
タの温度差を小さく抑え、ハウジングとロータの熱膨張
量の差を少なくし、ハウジングとロータの接触を引き起
こすことなくハウジングとロータ間の隙間をより微小に
設定することを可能とし、この隙間を通して漏れる気体
の量を減少させ、逆流冷却式多段ロータリー形真空ポン
プとしての性能を向上させることにある。
鑑み、逆流冷却用式多段ロータリー形真空ポンプにおけ
る逆流冷却を適切に行うとともに、特別な外部冷却器を
使用せずに、ポンプが過熱することのない温度に冷却
し、ポンプ運転時のハウジングとハウジング内部のロー
タの温度差を小さく抑え、ハウジングとロータの熱膨張
量の差を少なくし、ハウジングとロータの接触を引き起
こすことなくハウジングとロータ間の隙間をより微小に
設定することを可能とし、この隙間を通して漏れる気体
の量を減少させ、逆流冷却式多段ロータリー形真空ポン
プとしての性能を向上させることにある。
また、本発明の他の目的は、ポンプの外部に設けられ
た冷却器と、外部配管としてなされていた各ポンプ区分
の吐出口と次段のポンプ区分の吸込口を連結する連結管
と、この連結管から分岐し前段側のポンプ区分へ逆流冷
却用気体を導く逆流管路を不要とすることにより、ポン
プを小型化し、外部冷却器及び配管の製作費を不要と
し、ポンプ製作費の大幅な低減を実現することにある。
た冷却器と、外部配管としてなされていた各ポンプ区分
の吐出口と次段のポンプ区分の吸込口を連結する連結管
と、この連結管から分岐し前段側のポンプ区分へ逆流冷
却用気体を導く逆流管路を不要とすることにより、ポン
プを小型化し、外部冷却器及び配管の製作費を不要と
し、ポンプ製作費の大幅な低減を実現することにある。
本発明においては、ロータリー形真空ポンプが複数の
ポンプ区分により形成され、各ポンプの共通の２本の軸
が設けられ、これらの軸に支承されるロータが設けら
れ、各ポンプ区分を構成しロータを内蔵するハウジング
には、吸込口、吐出口が設けられ、各ポンプ区分との吐
出口と次段のポンプ区分の吸込口との連結路から分岐し
前段側のポンプ区分へ逆流冷却用気体が導びかれる、逆
流冷却式多段ロータリー形真空ポンプにおいて、 該ハウジングの外周部には該ハウジングに隣接する外
周気体流路および該外周気体流路の外側に冷却水を流す
ための冷却水路が設けられ、該吸込口から該ハウジング
に流入し該吐出口を通って排出される気体が該外周気体
流路へ導びかれ、外周気体流路の外壁に放熱するととも
にハウジングが適度な温度に保温されるようにし、該冷
却された気体の少なくとも一部が該ハウジングへ返還さ
れ、 最終段のポンプ区分を除くポンプ区分においてはハウ
ジングへ返還されない該冷却された気体の残部が該外周
気体流路を通って次段のポンプ区分の吸込口へ導びかれ
るようになっている、 ことを特徴とする冷却水路を内蔵する逆流冷却式多段ロ
ータリー形真空ポンプ、が提供される。
ポンプ区分により形成され、各ポンプの共通の２本の軸
が設けられ、これらの軸に支承されるロータが設けら
れ、各ポンプ区分を構成しロータを内蔵するハウジング
には、吸込口、吐出口が設けられ、各ポンプ区分との吐
出口と次段のポンプ区分の吸込口との連結路から分岐し
前段側のポンプ区分へ逆流冷却用気体が導びかれる、逆
流冷却式多段ロータリー形真空ポンプにおいて、 該ハウジングの外周部には該ハウジングに隣接する外
周気体流路および該外周気体流路の外側に冷却水を流す
ための冷却水路が設けられ、該吸込口から該ハウジング
に流入し該吐出口を通って排出される気体が該外周気体
流路へ導びかれ、外周気体流路の外壁に放熱するととも
にハウジングが適度な温度に保温されるようにし、該冷
却された気体の少なくとも一部が該ハウジングへ返還さ
れ、 最終段のポンプ区分を除くポンプ区分においてはハウ
ジングへ返還されない該冷却された気体の残部が該外周
気体流路を通って次段のポンプ区分の吸込口へ導びかれ
るようになっている、 ことを特徴とする冷却水路を内蔵する逆流冷却式多段ロ
ータリー形真空ポンプ、が提供される。
本発明による真空ポンプの作用は以下の通りである。
各ポンプ区分の吸込口がら、ハウジング内部へ吸い込
まれた気体は、ロータの動作にもとずき移送されるが、
このとき該気体は、外周気体流路を通り逆流冷却用気体
の流入口からハウジング内部に流入する逆流冷却用気体
により、温度の上昇を低く抑えられながら逆流圧縮さ
れ、吐出気体として吐出口より外周気体流路に吐出され
る。該吐出気体は、冷却水路を流れる冷却水により充分
に冷却された外周気体流路の外壁に放熱するとともに、
ハウジングを適度な温度に保温しつつ外周気体流路を流
れ、逆流冷却用気体の流入口において、再びハウジング
内部へ流入する逆流冷却用気体と次段のポンプ区分に流
入する吸込気体とに分かれる。該吸込気体は、冷却水路
を流れる冷却水により充分に冷却された外周気体流路の
外壁に放熱するとともに、ハウジングを適度な温度に保
温しつつ外周気体流路を流れ続け、次段のポンプ区分の
吸込口に到る。
まれた気体は、ロータの動作にもとずき移送されるが、
このとき該気体は、外周気体流路を通り逆流冷却用気体
の流入口からハウジング内部に流入する逆流冷却用気体
により、温度の上昇を低く抑えられながら逆流圧縮さ
れ、吐出気体として吐出口より外周気体流路に吐出され
る。該吐出気体は、冷却水路を流れる冷却水により充分
に冷却された外周気体流路の外壁に放熱するとともに、
ハウジングを適度な温度に保温しつつ外周気体流路を流
れ、逆流冷却用気体の流入口において、再びハウジング
内部へ流入する逆流冷却用気体と次段のポンプ区分に流
入する吸込気体とに分かれる。該吸込気体は、冷却水路
を流れる冷却水により充分に冷却された外周気体流路の
外壁に放熱するとともに、ハウジングを適度な温度に保
温しつつ外周気体流路を流れ続け、次段のポンプ区分の
吸込口に到る。
本発明による逆流冷却式他段ロータリー真空ポンプに
おいては、逆流冷却用気体は、各ポンプ区分の吸込圧力
と吐出圧力の圧力差により充分な流量が確保され、逆流
冷却用気体の流入口・ハウジング内部・吐出口・外周気
体流路と順次流れる循環流となりハウジング内部におけ
る圧縮による発熱と外周気体流路における放熱とを繰り
返すサイクルが形成され、常に、ハウジング内部におけ
る圧縮熱をハウジングの外部に連続的に搬出するととも
にハウジングを適度な温度に保温することによりポンプ
運転時のハウジング内部のロータとハウジングの温度差
を小さく抑える作用を行う。
おいては、逆流冷却用気体は、各ポンプ区分の吸込圧力
と吐出圧力の圧力差により充分な流量が確保され、逆流
冷却用気体の流入口・ハウジング内部・吐出口・外周気
体流路と順次流れる循環流となりハウジング内部におけ
る圧縮による発熱と外周気体流路における放熱とを繰り
返すサイクルが形成され、常に、ハウジング内部におけ
る圧縮熱をハウジングの外部に連続的に搬出するととも
にハウジングを適度な温度に保温することによりポンプ
運転時のハウジング内部のロータとハウジングの温度差
を小さく抑える作用を行う。
他方、次段のポンプ区分の吸込口に流入する気体は、
冷却水路を流れる冷却水により、充分に冷却された外周
気体流路の外壁とハウジングとの間の外周気体流路を流
れることにより外周気体流路の外壁に放熱するととも
に、ハウジングが冷却水により直接冷却されることを防
止し、ハウジングを適度な温度に保温することによりハ
ウジング内部のロータとハウジングの温度差を小さく抑
える作用を行ない次段のポンプ区分の吸込口に流入す
る。以上の作用が各ポンプ区分において順次行なわれ
る。
冷却水路を流れる冷却水により、充分に冷却された外周
気体流路の外壁とハウジングとの間の外周気体流路を流
れることにより外周気体流路の外壁に放熱するととも
に、ハウジングが冷却水により直接冷却されることを防
止し、ハウジングを適度な温度に保温することによりハ
ウジング内部のロータとハウジングの温度差を小さく抑
える作用を行ない次段のポンプ区分の吸込口に流入す
る。以上の作用が各ポンプ区分において順次行なわれ
る。
本発明の一実施例として、第１ポンプ区分１、第２ポ
ンプ区分２、第３ポンプ区分３、を持つ逆流冷却式３段
ロータリー形真空ポンプが第１図に示されている。第２
図は、第１図に示されるポンプのII−II断面図であり、
第３図は、III−III断面図、第４図は、IV−IV断面図、
第５図は、Ｖ−Ｖ断面図である。
ンプ区分２、第３ポンプ区分３、を持つ逆流冷却式３段
ロータリー形真空ポンプが第１図に示されている。第２
図は、第１図に示されるポンプのII−II断面図であり、
第３図は、III−III断面図、第４図は、IV−IV断面図、
第５図は、Ｖ−Ｖ断面図である。
本ポンプの構造は、以下の通りである。第１図におい
て、隔壁４で第１ポンプ区分１と第２ポンプ区分２に区
切られ、隔壁５で第２ポンプ区分２と第３ポンプ区分３
に区切られており、第２図において、第１シャフト71と
第２シャフト72は、各ポンプ区分を貫通してそれぞれ２
箇所軸の受機構74で支承され、タイミングギヤセット73
で互いに反対方向の回転するように組み込まれている。
第１シャフト71は、軸封機構75を貫通し電動機により駆
動されることができる。
て、隔壁４で第１ポンプ区分１と第２ポンプ区分２に区
切られ、隔壁５で第２ポンプ区分２と第３ポンプ区分３
に区切られており、第２図において、第１シャフト71と
第２シャフト72は、各ポンプ区分を貫通してそれぞれ２
箇所軸の受機構74で支承され、タイミングギヤセット73
で互いに反対方向の回転するように組み込まれている。
第１シャフト71は、軸封機構75を貫通し電動機により駆
動されることができる。
各ポンプ区分の構造は、以下の通りである。第１図及
び第３図において、第１ポンプ区分１は、吸込口13と吐
出口14とを有するハウジング11と一対の軸71,72に支承
されるロータ12A・12Bから成り、ハウジング11の外周部
には、吐出口14とハウジング11の内部に逆流冷却用気体
を導く流入口15A・15Bを連通し、次段の第２ポンプ区分
へ向かう外周気体流路16A・16Bを有し、外周気体流路16
A・16Bの外周部には、冷却水路９を有する。
び第３図において、第１ポンプ区分１は、吸込口13と吐
出口14とを有するハウジング11と一対の軸71,72に支承
されるロータ12A・12Bから成り、ハウジング11の外周部
には、吐出口14とハウジング11の内部に逆流冷却用気体
を導く流入口15A・15Bを連通し、次段の第２ポンプ区分
へ向かう外周気体流路16A・16Bを有し、外周気体流路16
A・16Bの外周部には、冷却水路９を有する。
第１及び第４図において、第２ポンプ区分２は、吸込
口23と吐出口２とを有するハウジング21と一対の軸71,7
2に支承されるロータ22A・22Bから成り、ハウジング21
の外周部には、前段の第１ポンプ区分により吸込口23に
連通する外周気体流路16A・16Bと、吐出口24とハウジン
グ内部に逆流冷却用気体を導く流入口25A・25Bを連通
し、次段の第３ポンプ区分へ向かう外周気体流路26A・2
6Bを有し、外周気体流路16A・16B・26A・26Bの外周部に
は、冷却水路９を有する。
口23と吐出口２とを有するハウジング21と一対の軸71,7
2に支承されるロータ22A・22Bから成り、ハウジング21
の外周部には、前段の第１ポンプ区分により吸込口23に
連通する外周気体流路16A・16Bと、吐出口24とハウジン
グ内部に逆流冷却用気体を導く流入口25A・25Bを連通
し、次段の第３ポンプ区分へ向かう外周気体流路26A・2
6Bを有し、外周気体流路16A・16B・26A・26Bの外周部に
は、冷却水路９を有する。
第１及び第５図において、第３ポンプ区分３は、吸込
口33と吐出口34を有するハウジング31と一対の軸71,72
に支承されるロータ32A・32Bから成り、ハウジング31の
外周部には、前段の第２ポンプ区分より吸込33に連通す
る外周気体流路26A・26Bと、吐出口34とハウジング31の
内部に逆流冷却用気体を導く流入口35A・35Bを連通する
外周気体流路26A・26Bを有し、外周気体流路26A・26B・
36A・36Bの外周部には、冷却水路９を有する。第１図〜
第５図において、冷却水入口91は外周気体流路の外周部
に設けられた冷却水路９により冷却水出口92に連通す
る。
口33と吐出口34を有するハウジング31と一対の軸71,72
に支承されるロータ32A・32Bから成り、ハウジング31の
外周部には、前段の第２ポンプ区分より吸込33に連通す
る外周気体流路26A・26Bと、吐出口34とハウジング31の
内部に逆流冷却用気体を導く流入口35A・35Bを連通する
外周気体流路26A・26Bを有し、外周気体流路26A・26B・
36A・36Bの外周部には、冷却水路９を有する。第１図〜
第５図において、冷却水入口91は外周気体流路の外周部
に設けられた冷却水路９により冷却水出口92に連通す
る。
本ポンプ装置の動作を第１図〜第５図を用いて説明す
ると下記の通りである。第１ポンプ区分１において、第
１図及び第３図に示すように、ポンプの吸込気体G81
は、ポンプの吸込口81を通り第１ポンプ区分の吸込口13
から吸込気体G13として吸込まれ、ロータ12A,12Bの動作
にもとずき移送されるが、このとき該気体は、外周気体
流路16A・16Bを通り、逆流冷却用気体の流入口15A・15B
からハウジングの内部に流入する逆流冷却用気体G15に
より温度の上昇を低く抑えられながら逆流圧縮され、吐
出気体G14として吐出口14からが外周気体流路16A・16B
に吐出される。吐出気体G14は、冷却水路９を流れる冷
却水W9により充分に冷却された外周気体流路16A・16Bの
外壁に放熱するとともに、ハウジング11を適度な温度に
保温しつつ外周気体流路を流れ逆流冷却用気体の流入口
15A・15Bにおいて、再びハウジング11内へ流入する逆流
冷却用気体G15と、第２ポンプ区分の吸入口23へ流入す
る吸込気体G23とに分かれる。
ると下記の通りである。第１ポンプ区分１において、第
１図及び第３図に示すように、ポンプの吸込気体G81
は、ポンプの吸込口81を通り第１ポンプ区分の吸込口13
から吸込気体G13として吸込まれ、ロータ12A,12Bの動作
にもとずき移送されるが、このとき該気体は、外周気体
流路16A・16Bを通り、逆流冷却用気体の流入口15A・15B
からハウジングの内部に流入する逆流冷却用気体G15に
より温度の上昇を低く抑えられながら逆流圧縮され、吐
出気体G14として吐出口14からが外周気体流路16A・16B
に吐出される。吐出気体G14は、冷却水路９を流れる冷
却水W9により充分に冷却された外周気体流路16A・16Bの
外壁に放熱するとともに、ハウジング11を適度な温度に
保温しつつ外周気体流路を流れ逆流冷却用気体の流入口
15A・15Bにおいて、再びハウジング11内へ流入する逆流
冷却用気体G15と、第２ポンプ区分の吸入口23へ流入す
る吸込気体G23とに分かれる。
該吸込気体G23は、冷却水路９を流れる冷却水W9によ
り充分に冷却された外周気体流路16A・16Bの外壁に放熱
するとともに、ハウジング11とハウジング21を適度な温
度に保温しつつ外周気体流路16A・16Bを流れ続け、第２
ポンプ区分の吸込口23に到る。
り充分に冷却された外周気体流路16A・16Bの外壁に放熱
するとともに、ハウジング11とハウジング21を適度な温
度に保温しつつ外周気体流路16A・16Bを流れ続け、第２
ポンプ区分の吸込口23に到る。
第２ポンプ区分においては、第１図と第４図に示すよ
うに、吸込気体G23は、吸込口23から吸い込まれ、ロー
タ22A,22Bの動作にもとずき移送されるが、このとき該
気体は、外周気体流路26A・26Bを通り逆流冷却用気体の
流入口25A・25Bからハウジング21内部に流入する逆流冷
却用気体G25により温度の上昇を低く抑えられながら逆
流圧縮され、吐出気体G24として吐出口24より外周気体
流路26A・26Bに吐出される。吐出気体G24は、冷却水路
９を流れる冷却水W9により充分に冷却された外周気体流
路26A・26Bの外壁に放熱するとともに、ハウジング21を
適度な温度に保温しつつ外周気体流路を流れ逆流冷却用
気体の流入口25A・25Bにおいて、再びハウジング21内へ
流入する逆流冷却用気体G25と第３ポンプ区分に流入す
る吸込気体G33とに分かれる。該吸込気体G33は、冷却水
路９を流れる冷却水W9により充分に冷却された外周気体
流路26A・26Bの外壁に放熱するとともに、ハウジング21
とハウジング31を適度な温度に保温しつつ外周気体流路
26A・26Bを流れ続け、第３ポンプ区分の吸込33に致る。
うに、吸込気体G23は、吸込口23から吸い込まれ、ロー
タ22A,22Bの動作にもとずき移送されるが、このとき該
気体は、外周気体流路26A・26Bを通り逆流冷却用気体の
流入口25A・25Bからハウジング21内部に流入する逆流冷
却用気体G25により温度の上昇を低く抑えられながら逆
流圧縮され、吐出気体G24として吐出口24より外周気体
流路26A・26Bに吐出される。吐出気体G24は、冷却水路
９を流れる冷却水W9により充分に冷却された外周気体流
路26A・26Bの外壁に放熱するとともに、ハウジング21を
適度な温度に保温しつつ外周気体流路を流れ逆流冷却用
気体の流入口25A・25Bにおいて、再びハウジング21内へ
流入する逆流冷却用気体G25と第３ポンプ区分に流入す
る吸込気体G33とに分かれる。該吸込気体G33は、冷却水
路９を流れる冷却水W9により充分に冷却された外周気体
流路26A・26Bの外壁に放熱するとともに、ハウジング21
とハウジング31を適度な温度に保温しつつ外周気体流路
26A・26Bを流れ続け、第３ポンプ区分の吸込33に致る。
第３図ポンプ区分においては、第１図と第５図に示す
ように、吸込気体G33は、吸込口33から吸い込まれ、ロ
ータ32A,32Bの動作にもとずき移送されるが、このとき
該気体は、外周気体流路36A・36Bを通り逆流冷却用気体
の流入口35A・35Bからハウジング31内部に流入する逆流
冷却用気体G35により温度の上昇を低く抑えられながら
逆流圧縮され、吐出気体G34として吐出口34より吐出さ
れる。吐出気体G34は、吐出口34において、逆流冷却用
気体G35とポンプの吐出口82よりポンプ外へ吐出される
ポンプの吐出気体G82とに分かれる。逆流冷却用気体G35
は、冷却水路９を流れる冷却水W9により充分に冷却され
た外周気体流路36A・36Bの外壁に放熱するとともに、ハ
ウジング31を適度な温度に保温しつつ外周気体流路36A
・36Bを流れ、再び逆流冷却用気体の流入口より35A・35
Bハウジング31内へ流入する。
ように、吸込気体G33は、吸込口33から吸い込まれ、ロ
ータ32A,32Bの動作にもとずき移送されるが、このとき
該気体は、外周気体流路36A・36Bを通り逆流冷却用気体
の流入口35A・35Bからハウジング31内部に流入する逆流
冷却用気体G35により温度の上昇を低く抑えられながら
逆流圧縮され、吐出気体G34として吐出口34より吐出さ
れる。吐出気体G34は、吐出口34において、逆流冷却用
気体G35とポンプの吐出口82よりポンプ外へ吐出される
ポンプの吐出気体G82とに分かれる。逆流冷却用気体G35
は、冷却水路９を流れる冷却水W9により充分に冷却され
た外周気体流路36A・36Bの外壁に放熱するとともに、ハ
ウジング31を適度な温度に保温しつつ外周気体流路36A
・36Bを流れ、再び逆流冷却用気体の流入口より35A・35
Bハウジング31内へ流入する。
このように、本発明による逆流冷却式多段ロータリー
形真空ポンプにおいては、各ポンプ区分の吸込口から、
ハウジング内部へ吸い込まれた気体は、ロータの動作に
もとづき移送されるが、このとき該気体は、外周気体流
路を通り逆流冷却用気体の流入口からハウジング内部に
流入する逆流冷却用気体により、温度の上昇を低く抑え
られながら逆流圧縮され、吐出気体として吐出口より外
周気体流路に吐出される。該吐出気体は、冷却水路を流
れる冷却水により充分に冷却された外周気体流路の外壁
に放熱するとともに、ハウジングを適度な温度に保温し
つつ外周気体流路の流れ、逆流冷却用気体の流入口にお
いて、再びハウジング内部へ流入する逆流冷却用気体と
次段のポンプ区分に流入する吸込気体とに分かれる。
形真空ポンプにおいては、各ポンプ区分の吸込口から、
ハウジング内部へ吸い込まれた気体は、ロータの動作に
もとづき移送されるが、このとき該気体は、外周気体流
路を通り逆流冷却用気体の流入口からハウジング内部に
流入する逆流冷却用気体により、温度の上昇を低く抑え
られながら逆流圧縮され、吐出気体として吐出口より外
周気体流路に吐出される。該吐出気体は、冷却水路を流
れる冷却水により充分に冷却された外周気体流路の外壁
に放熱するとともに、ハウジングを適度な温度に保温し
つつ外周気体流路の流れ、逆流冷却用気体の流入口にお
いて、再びハウジング内部へ流入する逆流冷却用気体と
次段のポンプ区分に流入する吸込気体とに分かれる。
該吸込気体は、冷却水路を流れる冷却水により充分に
冷却された外周気体流路の外壁に放熱するとともに、ハ
ウジングを適度な温度に保温しつつ外周気体流路を流れ
続け、次段のポンプ区分の吸込口に致る。以上の作用が
各ポンプ区分において順次行なわれる。
冷却された外周気体流路の外壁に放熱するとともに、ハ
ウジングを適度な温度に保温しつつ外周気体流路を流れ
続け、次段のポンプ区分の吸込口に致る。以上の作用が
各ポンプ区分において順次行なわれる。
以上はポンプ区分３段の場合について記述したが、３
段に限らず、４段以上にすることができる。なお４段以
上の場合においても初段は第３図の構成、最終段は第５
図の構成をとることになる。
段に限らず、４段以上にすることができる。なお４段以
上の場合においても初段は第３図の構成、最終段は第５
図の構成をとることになる。
本発明によれば、高圧縮比状態で運転され、運転時の
温度が比較的高温となる逆流冷却式多段ルーツ形真空ポ
ンプにおける逆流冷却が適切に行なわれる。また本発明
によれば、逆流冷却用気体は、各ポンプ区分の吸込圧力
と吐出圧力の圧力差により充分な流量が確保され、逆流
冷却用気体の流入口・ハウジング内部・吐出口・外周気
体流路と順次流れる循環流となりハウジング内部におけ
る圧縮による発熱と外周気体流路における放熱とを繰り
返すサイクルが形成され、常に、ハウジング内部におけ
る圧縮熱がハウジングの外部に連続的に搬出され、ハウ
ジングは適度な温度に保温され、それによりポンプ運転
時のハウジング内部のロータの温度とハウジングの温度
との関係が適切に保たれる。また、次段のポンプ区分の
吸込口に流入する気体は、冷却水路を流れる冷却水によ
り充分に冷却された外周気体流路の外壁とハウジングと
の間の外周気体流路を流れることにより外周気体流路の
外壁に放熱し、ハウジングの冷却水による直接冷却が防
止され、ハウジングが適度な温度に保温され、それによ
ってまた、ハウジング内部のロータの温度とハウジング
の温度との関係が適切に保たれる。
温度が比較的高温となる逆流冷却式多段ルーツ形真空ポ
ンプにおける逆流冷却が適切に行なわれる。また本発明
によれば、逆流冷却用気体は、各ポンプ区分の吸込圧力
と吐出圧力の圧力差により充分な流量が確保され、逆流
冷却用気体の流入口・ハウジング内部・吐出口・外周気
体流路と順次流れる循環流となりハウジング内部におけ
る圧縮による発熱と外周気体流路における放熱とを繰り
返すサイクルが形成され、常に、ハウジング内部におけ
る圧縮熱がハウジングの外部に連続的に搬出され、ハウ
ジングは適度な温度に保温され、それによりポンプ運転
時のハウジング内部のロータの温度とハウジングの温度
との関係が適切に保たれる。また、次段のポンプ区分の
吸込口に流入する気体は、冷却水路を流れる冷却水によ
り充分に冷却された外周気体流路の外壁とハウジングと
の間の外周気体流路を流れることにより外周気体流路の
外壁に放熱し、ハウジングの冷却水による直接冷却が防
止され、ハウジングが適度な温度に保温され、それによ
ってまた、ハウジング内部のロータの温度とハウジング
の温度との関係が適切に保たれる。
以上の作用が各ポンプ区分において順次行なわれ、特
別な外部冷却器を使用せず、ポンプが過熱することのな
い温度に冷却され、ポンプ運転時のハウジングと、ハウ
ジング内部のロータの温度関係が適切に保たれ、ハウジ
ングの熱膨張量がロータの熱膨張量に比較して著しく小
さくなることが防止され、ハウジングとロータの接触を
引き起こすことなしに、ハウジングとロータ間の隙間を
より微少に設定することが可能となり、この隙間を通し
て、漏れる気体の量の減少せしめ、逆流冷却式多段ロー
タリー形真空ポンプとしての性能が向上する。
別な外部冷却器を使用せず、ポンプが過熱することのな
い温度に冷却され、ポンプ運転時のハウジングと、ハウ
ジング内部のロータの温度関係が適切に保たれ、ハウジ
ングの熱膨張量がロータの熱膨張量に比較して著しく小
さくなることが防止され、ハウジングとロータの接触を
引き起こすことなしに、ハウジングとロータ間の隙間を
より微少に設定することが可能となり、この隙間を通し
て、漏れる気体の量の減少せしめ、逆流冷却式多段ロー
タリー形真空ポンプとしての性能が向上する。
また、本発明によれば、従来ポンプの外部に設けられ
ていた冷却器と、外部配管としてなされていた各ポンプ
区分の吐出口と次段のポンプ区分の吸込口を連結する連
結管と、この連結管から分岐し、前段側のポンプ区分へ
逆流冷却用気体を導く逆流管路が不要であり、ポンプの
小型化が可能となり、外部冷却器及び外部配管の製作費
が不要であり、ポンプ製作費の大幅な低減が可能であ
る。
ていた冷却器と、外部配管としてなされていた各ポンプ
区分の吐出口と次段のポンプ区分の吸込口を連結する連
結管と、この連結管から分岐し、前段側のポンプ区分へ
逆流冷却用気体を導く逆流管路が不要であり、ポンプの
小型化が可能となり、外部冷却器及び外部配管の製作費
が不要であり、ポンプ製作費の大幅な低減が可能であ
る。
第１図は、本発明の一実施例として逆流冷却式３段ロー
タリー形真空ポンプの構造図、第２図は、第１図に示さ
れるポンプのII−II断面図であり、第３図は、III−III
断面図、第４図は、IV−IV断面図、第５図は、Ｖ−Ｖ断
面図であり、第６図は、従来のロータリー形真空ポンプ
の一実施例、第７図は、従来の逆流冷却式多段ロータリ
ー形真空ポンプ一実施例として３段ロータリー形真空ポ
ンプの概要図を示したものである。 （符号の説明） １……第１ポンプ区分、11……ハウジング、 12A・12B……ロータ、13……吸込口、 14……吐出口、 15A・15B……逆流冷却用気体の流入口、 16A・16B……第１、第２ポンプ区分間の外周気体流路、 ２……第２ポンプ区分、21……ハウジング、 22A・22B……ロータ、23……吸込口、 24……吐出口、 25A・25B……逆流冷却用気体の流入口、 26A・26B……第２、第３ポンプ区分間の外周気体流路、 ３……第３ポンプ区分、31……ハウジング、 32A・32B……ロータ、33……吸込口、 34……吐出口、 35A・35B……逆流冷却用気体の流入口、 36A・36B……第３ポンプ区分の吐出口と逆流冷却用気体
の流入口間の外周気体流路、 ４……第１、第２ポンプ区分間の仕切壁、 ５……第２、第３ポンプ区分間の仕切壁、 71……第１シャフト、72……第２シャフト、 73……タイミングギヤセット、 74……軸受機構、75……軸封機構、 81……ポンプの吸込口、82……ポンプの吐出口、 ９……冷却水路、91……冷却水入口、 92……冷却水、 G13……第１ポンプ区分の吸込気体、 G14……第１ポンプ区分の吐出気体、 G15……第１ポンプ区分へ流入する逆流冷却用気体、 G23……第２ポンプ区分の吸込気体、 G24……第２ポンプ区分の吐出気体、 G25……第２ポンプ区分へ流入する逆流冷却用気体、 G33……第３ポンプ区分の吸込気体、 G34……第３ポンプ区分の吐出気体、 G35……第３ポンプ区分へ流入する逆流冷却用気体、 G81……ポンプの吸込気体、 G82……ポンプの吐出気体、 101……ハウジング、102……ロータ、 111……吸込口、112……吐出口、 103A・103B……冷却水用ジャケット、 113A・113B……冷却水入口、 123A・123B……冷却水出口、 G111……吸込気体、G112……吐出気体、 W9……冷却水、W103……冷却水、 201……第１ポンプ区分、 213……吸込口、214……吐出口、 231,232,233……連結管路、234,235……逆流管路、 236……冷却器、 204……第２ポンプ区分、 243……吸込口、244……吐出口、 261,262,263……連結管路、264,265……逆流管路、 266……冷却器、 207……第３ポンプ区分、 273……吸込口、274……吐出口、 281,282……吐出管路。
タリー形真空ポンプの構造図、第２図は、第１図に示さ
れるポンプのII−II断面図であり、第３図は、III−III
断面図、第４図は、IV−IV断面図、第５図は、Ｖ−Ｖ断
面図であり、第６図は、従来のロータリー形真空ポンプ
の一実施例、第７図は、従来の逆流冷却式多段ロータリ
ー形真空ポンプ一実施例として３段ロータリー形真空ポ
ンプの概要図を示したものである。 （符号の説明） １……第１ポンプ区分、11……ハウジング、 12A・12B……ロータ、13……吸込口、 14……吐出口、 15A・15B……逆流冷却用気体の流入口、 16A・16B……第１、第２ポンプ区分間の外周気体流路、 ２……第２ポンプ区分、21……ハウジング、 22A・22B……ロータ、23……吸込口、 24……吐出口、 25A・25B……逆流冷却用気体の流入口、 26A・26B……第２、第３ポンプ区分間の外周気体流路、 ３……第３ポンプ区分、31……ハウジング、 32A・32B……ロータ、33……吸込口、 34……吐出口、 35A・35B……逆流冷却用気体の流入口、 36A・36B……第３ポンプ区分の吐出口と逆流冷却用気体
の流入口間の外周気体流路、 ４……第１、第２ポンプ区分間の仕切壁、 ５……第２、第３ポンプ区分間の仕切壁、 71……第１シャフト、72……第２シャフト、 73……タイミングギヤセット、 74……軸受機構、75……軸封機構、 81……ポンプの吸込口、82……ポンプの吐出口、 ９……冷却水路、91……冷却水入口、 92……冷却水、 G13……第１ポンプ区分の吸込気体、 G14……第１ポンプ区分の吐出気体、 G15……第１ポンプ区分へ流入する逆流冷却用気体、 G23……第２ポンプ区分の吸込気体、 G24……第２ポンプ区分の吐出気体、 G25……第２ポンプ区分へ流入する逆流冷却用気体、 G33……第３ポンプ区分の吸込気体、 G34……第３ポンプ区分の吐出気体、 G35……第３ポンプ区分へ流入する逆流冷却用気体、 G81……ポンプの吸込気体、 G82……ポンプの吐出気体、 101……ハウジング、102……ロータ、 111……吸込口、112……吐出口、 103A・103B……冷却水用ジャケット、 113A・113B……冷却水入口、 123A・123B……冷却水出口、 G111……吸込気体、G112……吐出気体、 W9……冷却水、W103……冷却水、 201……第１ポンプ区分、 213……吸込口、214……吐出口、 231,232,233……連結管路、234,235……逆流管路、 236……冷却器、 204……第２ポンプ区分、 243……吸込口、244……吐出口、 261,262,263……連結管路、264,265……逆流管路、 266……冷却器、 207……第３ポンプ区分、 273……吸込口、274……吐出口、 281,282……吐出管路。
Claims (1)
- 【請求項１】ロータリー形真空ポンプが複数のポンプ区
分により形成され、各ポンプに共通の２本の軸が設けら
れ、これらの軸に支承されるロータが設けられ、各ポン
プ区分を構成しロータを内蔵するハウジングには、吸込
口、吐出口が設けられ、各ポンプ区分の吐出口と次段の
ポンプ区分の吸込口との連結路から分岐し前段側のポン
プ区分へ逆流冷却用気体が導びかれる、逆流冷却式多段
ロータリー形真空ポンプにおいて、 該ハウジングの外周部には該ハウジングに隣接する外周
気体流路および該外周気体流路の外側に冷却水を流すた
めの冷却水路が設けられ、該吸込口から該ハウジングに
流入し該吐出口を通って排出される気体が該外周気体流
路へ導びかれ、外周気体流路の外壁に放熱するとともに
ハウジングが適度な温度に保温されるようにし、該冷却
された気体の少なくとも一部が該ハウジングへ返還さ
れ、 最終段のポンプ区分を除くポンプ区分においてはハウジ
ングへ返還されない該冷却された気体の残部が該外周気
体流路を通って次段のポンプ区分の吸込口へ導びかれる
ようになっている、 ことを特徴とする冷却水路を内蔵する逆流冷却式多段ロ
ータリー形真空ポンプ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63220496A JP2691168B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 冷却水路を内蔵する逆流冷却式多段ロータリー形真空ポンプ |
| DE8989308590T DE68904275T2 (de) | 1988-09-05 | 1989-08-24 | Mehrstufige roots-vakuumpumpe mit rueckkuehlungsstroemung. |
| EP89308590A EP0359423B1 (en) | 1988-09-05 | 1989-08-24 | Multi-section roots vacuum pump of reverse flow cooling type |
| US07/400,993 US4995796A (en) | 1988-09-05 | 1989-08-31 | Multi-section roots vacuum pump of reverse flow cooling type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63220496A JP2691168B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 冷却水路を内蔵する逆流冷却式多段ロータリー形真空ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0270990A JPH0270990A (ja) | 1990-03-09 |
| JP2691168B2 true JP2691168B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=16751964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63220496A Expired - Lifetime JP2691168B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 冷却水路を内蔵する逆流冷却式多段ロータリー形真空ポンプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4995796A (ja) |
| EP (1) | EP0359423B1 (ja) |
| JP (1) | JP2691168B2 (ja) |
| DE (1) | DE68904275T2 (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0419385A (ja) * | 1990-05-14 | 1992-01-23 | Anlet Co Ltd | 圧縮ガス流配管内蔵型まゆ型２軸多段式真空ポンプの冷却装置 |
| GB9604486D0 (en) * | 1996-03-01 | 1996-05-01 | Boc Group Plc | Improvements in vacuum pumps |
| JP2922181B1 (ja) | 1998-01-26 | 1999-07-19 | 株式会社宇野澤組鐵工所 | 粉体捕集機能を有する真空ポンプ装置 |
| US6312240B1 (en) * | 1999-05-28 | 2001-11-06 | John F. Weinbrecht | Reflux gas compressor |
| JP3758550B2 (ja) * | 2001-10-24 | 2006-03-22 | アイシン精機株式会社 | 多段真空ポンプ |
| JP4085969B2 (ja) * | 2003-11-27 | 2008-05-14 | 株式会社豊田自動織機 | 電動ルーツ型圧縮機 |
| CN100416103C (zh) * | 2004-06-30 | 2008-09-03 | 海巴（巴拿马）鼓风机公司 | 高压罗茨鼓风机 |
| JP4732833B2 (ja) * | 2005-08-22 | 2011-07-27 | 樫山工業株式会社 | スクリューロータおよび真空ポンプ |
| JP4767625B2 (ja) * | 2005-08-24 | 2011-09-07 | 樫山工業株式会社 | 多段ルーツ式ポンプ |
| US20080181803A1 (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Weinbrecht John F | Reflux gas compressor |
| KR101340975B1 (ko) | 2009-08-14 | 2013-12-12 | 가부시키가이샤 아루박 | 드라이 펌프 |
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