JP5106077B2 - 潤滑剤シール式回転翼形油回転真空ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、モータと、ポンプ段ハウジングを有するポンプ段と、安全弁と、入口および出口を有する潤滑剤ポンプと、ポンプ段ハウジングを少なくとも一部包囲する潤滑剤タンクと、および油圧配管とを備え、この場合、油圧配管内を通して供給された潤滑剤が安全弁を開放させる、潤滑剤シール式回転翼形油回転真空ポンプに関するものである。

この上位概念の特徴を有する回転翼形油回転真空ポンプをドイツ特許公開第１０２００４０２４５５４号が示している。このポンプ内の潤滑剤は、特に、油圧作動安全弁を開放させるために利用される。この場合、安全弁は、真空ポンプの軸により駆動される潤滑剤ポンプが、安全弁に供給される潤滑剤を加圧している間においてのみ開放されている。

潤滑剤はさらに翼板の潤滑にも使用され、翼板は円筒吸込室内において回転し且つこれによりポンプ作用を発生する。同時に、潤滑剤は、翼板、軸および吸込室ハウジングの間の隙間をシールする。このハウジング即ちポンプ段ハウジングはいわゆる潤滑剤タンク内に浸漬させているので、その大部分が潤滑剤により包囲されている。このポンプ段ハウジングの内部で発生した熱は包囲する潤滑剤に排出される。

ここで、この従来技術の問題点は、潤滑剤が次第に加熱され、これにより潤滑剤が化学的に変化することである。
ドイツ特許公開第１０２００４０２４５５４号

したがって、その構造が潤滑剤の過熱を阻止する回転翼形油回転真空ポンプを提供することが本発明の課題である。

この課題は請求項１の特徴を有する回転翼形油回転真空ポンプにより解決される。
潤滑剤ポンプの出口および安全弁の間において油圧配管から分岐された配管は、加圧された潤滑剤が潤滑剤タンク内に流入することを可能にする。流入するこの潤滑剤は、潤滑剤が潤滑剤タンク内に静止することなく運動するという結果をもたらす。特に、この運動により、ポンプ段ハウジングに接触した潤滑剤がこのポンプ段ハウジングから離れるように供給され、および潤滑剤タンクを包囲するポンプ・ハウジングに到達するという結果が得られる。ここで、ポンプ・ハウジングは、ポンプ段ハウジングにおいて受け取られた熱を再び排出することができる。このようにして、潤滑剤の過熱が阻止される。

従属請求項２−６は本発明の有利な変更態様を与える。
安全弁は一般にモータの近くに配置されているので、本発明の第１の変更態様により、モータおよびポンプ段の間の軸上に潤滑剤ポンプを配置することは、油圧配管の長さを短縮させる。

第２の変更態様により、潤滑剤ポンプおよびポンプ段の間に潤滑剤流動抵抗が配置されている。この潤滑剤流動抵抗は、ポンプ段内に流入し且つここで加圧される潤滑剤の量を低減させる。

第３の変更態様により、潤滑剤ポンプおよびポンプ段の間に軸を支持するための滑り軸受が配置されている。この手段により、滑り軸受を、潤滑剤ポンプから流出する潤滑剤により潤滑することができる。この流出潤滑剤は、本来の潤滑剤ポンプ出口から流出する潤滑剤ではなく、ハウジングおよび軸の間の隙間を通って漏れる潤滑剤である。したがって、この手段の他の利点は、潤滑剤ポンプのシールがそれほど良好でなくても十分であり、このことにより、潤滑剤ポンプの構造が著しく簡単にされ且つコストが低減されることである。

他の変更態様において、潤滑剤ポンプの出口は、軸の、回転翼形油回転真空ポンプ設置面に向く側に位置している。このことは、ポンプの所定の設置における重力方向に関して、潤滑剤ポンプの出口が軸中心線の下側に配置されていることを意味する。これは配管内の流動を容易にする。

一変更態様において、油圧配管から分岐された配管は、回転翼形油回転真空ポンプの軸中心線および設置面の間の高さにおいて潤滑剤タンク内に入り込んでいる。この配置は、加圧された潤滑剤が、潤滑剤タンク内に存在する潤滑剤の表面および底面の間に流入するという結果をもたらす。これにより、潤滑剤タンクの全ての範囲内に渦流れが形成され、これにより熱交換が改善される。

一実施例により本発明を詳細に説明する。その他の利点も同時に示される。
以下の図において同じ符号は同じ部品を示す。

図１は、軸中心線による、潤滑剤シール式回転翼形油回転真空ポンプ、以下においては略して真空ポンプの断面図を示す。ガスは、ガス入口１を介して真空ポンプ内に到達し、真空ポンプの内部において圧縮され、およびガス出口２を介して排出される。ガス入口直後のガス流れ内に安全弁３が配置され、安全弁は油圧で作動される。真空ポンプの潤滑剤は、圧力がかけられたとき直ちに、この安全弁を開放させる。ガス配管４は安全弁を第１のポンプ段１７の吸込室１１と結合しているので、安全弁が開放されている場合、ガスはガス入口から吸込室内に到達可能である。ポンプ段はポンプ段ハウジング１０内に配置され、ポンプ段ハウジングは、少なくとも一部、潤滑剤タンク３０内に存在する潤滑剤により包囲されている。円筒吸込室内において翼板１３が回転する。この回転は吸込室１１を偏心して貫通する軸１５の回転により発生する。翼板および吸込室の間に三日月形空間が形成され、この空間は翼板の回転により周期的に拡大且つ縮小され、これによりポンプ作用が発生する。圧縮されたガスは、連絡配管１６を介して第２のポンプ段１８に供給され、および翼板１４がその中で回転する第２のポンプ段の吸込室１２内においてさらに圧縮され且つそれに続いて排出される。

軸はモータにより駆動される。この例においては、このモータは、軸上に配置されている永久磁石８および固定コイル７を含み、コイルは回転磁界を発生し、これにより軸を回転させる。分離要素５はコイルを軸から密閉分離している。制御電子装置６は電線を介してコイルと結合され且つそれに通電する。本発明は、他のタイプのモータ例えば非同期電動機を有する真空ポンプにも使用される。

軸は、モータおよびポンプ段１７の間に配置されている滑り軸受３５と、および第２のポンプ段１８の、第１のポンプ段から離れた側に位置する軸端上に設けられている端部側滑り軸受３６とにより支持される。

モータおよび第１のポンプ段の間に潤滑剤ポンプが配置されている。潤滑剤ポンプは、潤滑剤吸込室２４内において回転する翼板２３を含み、この場合、この回転は軸１５の回転により行われる。ここでは断面は正方形で示されている。製作のためには、円形断面とすることが有利である。

潤滑剤ポンプおよびポンプ段の間に、潤滑剤流動抵抗３４が配置されている。潤滑剤流動抵抗の役目は、加圧されて潤滑剤ポンプから流出する潤滑剤の、ポンプ段１７の方向への流れを抑制することである。この流れは完全に遮断される必要はなく、その理由は、僅かな流れは滑り軸受３５を潤滑するために利用可能であるからである。この例においては、潤滑剤流動抵抗は軸内の段として形成され、この段は軸直径の変化により形成される。さらに、軸表面上に、構造例えば溝が設けられていてもよい。この着想は、潤滑剤の流れ方向とは逆方向の供給作用を発生するように、軸の周りをねじ山状に取り囲む溝が設けられることにより改善されることが有利である。

潤滑剤タンク３０は多量の潤滑剤を受け入れるように働く。この潤滑剤は、潤滑剤タンクと共に、吸込室、滑り軸受および安全弁内を循環し、且つこれは潤滑油の交換に有効である。水平配管部分３２ａは配管流出口３３においてこの潤滑剤タンク内に入り込む。潤滑剤は潤滑剤タンクから流出し、潤滑剤は潤滑剤ポンプにより加圧される。この流れにより、潤滑剤タンク内に存在する潤滑剤は運動させられ、これにより、ポンプ段ハウジング１０の表面付近に存在する高温の潤滑剤はそこからポンプ・ハウジング４０に移動される。ポンプ・ハウジングは、そこにおいて、受け取られた熱を放出する。これにより、潤滑剤の温度が低下され、および化学的分解過程がほとんど行われないので、潤滑剤の寿命は上昇される。潤滑剤の運動が円形矢印により示されている。

図２は、軸中心線に対して直角な平面内における潤滑剤ポンプの高さ全体にわたる断面図を示す。この図は、加圧された潤滑剤がその中に供給される配管系を示す。軸１５はスリットを有し、スリット内に翼板２３が可動支持され、および翼板は、軸が回転しているとき、遠心力によって軸中心線から半径方向外方に圧着される。軸は円筒吸込室２４を偏心して貫通している。軸の回転により、翼板および内壁の間の空間ははじめは拡大され、これにより、潤滑剤は潤滑剤ポンプの入口２１を通して吸い込まれる。この潤滑剤は軸の周りを供給され且つ潤滑剤ポンプの出口２２を介して油圧配管３１内に圧入される。この油圧配管は、出口２２を、ガス入口１の後方のガス流れ内に配置されている安全弁３と結合している。油圧配管から配管３２が分岐し、これにより、加圧された潤滑剤は、油圧配管内に供給されるのみならず、配管内にも供給される。配管３２は、図１の水平配管部分３２ａと結合されている。

潤滑剤ポンプの出口２２は、軸の、設置面９に向く側に位置している。出口は重力に関して軸中心線の下側にある。配管は、回転翼形油回転真空ポンプの軸中心線および設置面９の間の高さにおいて潤滑剤タンク３０内に入り込み、これにより、潤滑剤タンク内における潤滑剤の旋回が改善される。

軸中心線による真空ポンプの縦断面図である。 線Ａ−Ａ′による真空ポンプの縦断面図である。

符号の説明

１ ガス入口
２ ガス出口
３ 安全弁
４ ガス配管
５ 分離要素
６ 制御電子装置
７ コイル
８ 永久磁石
９ 設置面
１０ ポンプ段ハウジング
１１、１２、２４ 吸込室
１３、１４、２３ 翼板
１５ 軸
１６ 連絡配管
１７、１８ ポンプ段
２１ 入口
２２ 出口
３０ 潤滑剤タンク
３１ 油圧配管
３２ 配管
３２ａ 水平配管部分
３３ 配管流出口
３４ 潤滑剤流動抵抗
３５、３６ 滑り軸受
４０ ポンプ・ハウジング

Claims (6)

1. モータと、ポンプ段ハウジング（１０）を有する少なくとも１つのポンプ段（１７、１８）と、安全弁（３）と、入口（２１）および出口（２２）を有する潤滑剤ポンプと、ポンプ段ハウジングを少なくとも一部包囲する潤滑剤タンク（３０）と、および油圧配管（３１）とを備え、この場合、油圧配管内を通して供給された潤滑剤が安全弁を開放させる、潤滑剤シール式回転翼形油回転真空ポンプにおいて、
   潤滑剤ポンプの出口および安全弁の間において、油圧配管から、加圧された潤滑剤がその中を通って潤滑剤タンク内に流入する配管（３２）が分岐していることを特徴とする潤滑剤シール式回転翼形油回転真空ポンプ。
2. モータおよびポンプ段（１７、１８）が１個または複数個の軸（１５）により貫通され、および潤滑剤ポンプがモータおよびポンプ段の間の軸上に配置されていることを特徴とする請求項１の回転翼形油回転真空ポンプ。
3. 潤滑剤ポンプおよびポンプ段（１７、１８）の間に潤滑剤流動抵抗（３４）が配置されていることを特徴とする請求項１または２の回転翼形油回転真空ポンプ。
4. 潤滑剤ポンプおよびポンプ段（１７、１８）の間に軸（１５）を支持するための滑り軸受（３５）が配置されていることを特徴とする請求項３の回転翼形油回転真空ポンプ。
5. 潤滑剤ポンプの出口（２２）が、軸（１５）の、回転翼形油回転真空ポンプ設置面（９）に向く側に位置することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの回転翼形油回転真空ポンプ。
6. 配管が、回転翼形油回転真空ポンプの軸中心線および設置面（９）の間の高さにおいて潤滑剤タンク（３０）内に入り込むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの回転翼形油回転真空ポンプ。

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