JPH02283890A - スクリューロータ式真空ポンプの運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は真空ポンプの運転方法に関し、特に主従のスク
リューロータよりなる真空ポンプの運転方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

主従のロータをケーシング内に平行番ご並べ、噛み合わ
せて回転するスクリューロータ式真空ポンプは、単段で
は高真空の用途には適さないが、弁等の複雑な機構がな
く、また摩耗部分も少ないことから、各方面に広く使用
されている。

一般に、真空ポンプは構造的には圧縮機と同じで、内部
では気体を圧縮するために、発熱量も多く、吐出ガスの
温度は１５０〜２００　’Ｃにも達する。また、吸入側
を真空近くまで下げて使用しても吸入側と吐出側の圧力
差は小さいが（最大Ｉ　ｋｇ／ｄ）、圧力比は大きいの
で、スクリューロータの径方向とケーシングとの隙間を
小さくして、漏れにくくする必要がある。そのため熱膨
張によるロータとケーシングとの接触を防止するため、
ロータシャフトを中空にして冷却水を通したり、冷却さ
れた気体を圧縮途中で吹き込みロータを冷却する等の種
々の工夫をしている。しかし、それにもかかわらず真空
ポンプの温度上昇は大きく、そのため、従来の主従のス
クリューロータは金属で製作され、温度が低くても漏れ
が問題にならないような隙間にすると同時に、上述した
種にの工夫によって、温度が上昇してもケーシングに接
触することのない隙間が維持できるようにされている。

したがって、もし樹脂製のスクリューロータを使用する
と、熱膨張係数が金属の１０倍程度あるので、低温では
隙間が大きすぎて使用できなくなるか、高温になるとケ
ーシングに接触することになり、何れにしても運転不能
になる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、金属製のスクリューロータは、重量は重（、製
造はＮＣ加工により１個づつ切削加工するために時間が
かかるばかりでなく、特にスクリューロータが非対称の
形状をしているので、動バランスを取るのが非常に難し
いという問題があった。また、耐蝕性や耐摩耗性を考え
た場合、金属はスクリューロータ加工後、Ｃｒ鍍金、Ｔ
ｉ　コーティングまたはＳＵＳ製ロータとするための多
くの製作時間を要し、生産性が悪く、コストを上げると
いう欠点があった。

本発明は上記の事実に鑑みてなされたもので、軽量で製
造容易な樹脂製のスクリューロータを使用できる真空ポ
ンプの運転方法を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、ケーシング内に
主従のスクリューロータを有する真空ポンプの運転方法
において、樹脂で成形された主従のスクリューロータを
使用し、前記ケーシング内に冷却用液体を注入しつつ運
転する構成としている。

〔作　用〕

真空ポンプの運転に伴いポンプの温度が上昇するが、冷
却用液体を適宜注入していくので、温度上昇を抑えるこ
とができ、スクリューロータの膨張を小さ（抑えること
ができる。また冷却用液体が、スクリューロータζケー
シング間をシールし、漏れを抑えるので、真空度が低下
することもない。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例を図面によって説明する。第１
図は、本考案の樹脂ロータ式真空ポンプの断面を示す図
である。この真空ポンプは吸入口Ａからガスを吸い込み
、吐出口Ｂから吐き出すものである。

先ず、真空ポンプの構成から説明する。主軸１及び従軸
２はそれぞれ二点においてベアリング３゜３で支持され
、図の左端が駆動側となり図示しないモータに接続され
る。主軸１及び従軸２の右側の自由端側には樹脂で製造
された右螺旋のスクリューロータ４と左螺旋のスクリュ
ーロータ５がキー６．７を介してナツト１４により締付
は固定されている。また駆動側にはこれらの樹脂製のス
クリューロータ４，５が一定の隙間を保って回転できる
ように、タイミングギヤ８，９が取付けである。そして
これらの外側には、スクリューロータ４．５を収容する
ケーシング１０、ベアリング３゜３の部分を収容するヘ
アリングケース１１、タイミングギヤ８，９を収容する
ギヤケース１２が設けられている。１３はオイルシール
で、ケーシング内Ｏ内の真空度を保つためのものである
。以上の構成において、ヘアリング３およびタイミング
ギヤ８，９はベアリングケースやギヤケース内の潤滑油
によって潤滑され、円滑に回転する。

第２図は、冷却用の液体を注入する一実施例の図である
。ケーシング１０に形成された吸入口Ａに相手側の配管
１５が接続される。この配管１５の途中にブラッグ１６
が設けられ、液体供給用の細管１７が接続される。細管
１７は図示しない液体供給ポンプ等に接続され、真空ポ
ンプの温度上昇等に応じて所望の量の液体を吸入口Ａに
供給できる構成になっている。

次に、樹脂製のスクリューロータ４，５について説明す
る。本発明のスクリューロータに使用される樹脂は、熱
膨張が大きくなく、かつ高温下における強度が劣化しな
いものが適している。この条件を満たすものとして、本
発明の実施例においては、ポリエーテル・エーテル・ケ
トン（ＰＥＥＫ）や、ポリエチレン等を使用する。これ
らの樹脂は、８０°Ｃ程度では強度の劣化はほとんどな
いことがわかった。またスクリューロータは、射出成形
などによって良好な表面状態に仕上げられ、しかも同一
形状のものを量産できる。そのため、切削加工や前述し
た耐蝕性や耐摩耗性を与えるための鍍金やコーティング
等の仕上げ加工を必要としない。さらに、スクリューロ
ータの形状を設計する時点で大略の動バランスを取って
おけば、軽量であることから、個々について、それ以上
の動バランスの調整をしなくても、運転には影響がない
。

次に、本発明の実施例の作用を説明する。

吸入口Ａから吸引されたガスは、細管１７から注入され
た冷却用の液（水またはオイル）とともに吐出口Ｂに排
出される。ケーシング１０内には冷却用の液が混入され
るので、温度を８０°Ｃ以下に抑えることが可能である
とともに、ケーシングとスクリューロータ間の隙間がシ
ールされ、真空度の保持が容易になる。また、スクリュ
ーロータ４．５は樹脂製であるから鉄製のロータに比べ
て１／６〜１／７程度に軽減され、所要の動力が小さく
て済む。さらに、動バランスは前述したように問題とな
らない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、真空ポンプを冷却
液を注入しつつ運転する構成としているので、真空ポン
プの温度上昇を抑えることができ、熱膨張率の大きい樹
脂製のスクリューロータの使用が可能になる。その結果
以下に挙げる効果を奏する。

■　金属スクリューロータの場合、動バランスが重要で
あるが、非対称形状であるためバランス取りが非常に難
しい。これに対し樹脂製スクリューロータであれば、軽
量になるからその必要がな（なる。

■　金属製のスクリューロータはＮＣ加工となり加工コ
ストが上がるが、樹脂製にすれば射出成形ができ、安価
にできる。

■　金属スクリューロータに比べ軽量になり、動力が少
なくてよくなる。

■　耐蝕性、耐摩耗性を考慮した場合、金属スクリュー
ロータは切削加工後にクローム鍍金やＴｉコーティング
等が必要になるため、製造コストアップとなる。これに
対し樹脂性であれば、コストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスクリューロータ式真空ポンプの縦断
面図、 第２図は冷却液注入部の構成を示す縦断面図である。 ４・・・主スクリユ−ロータ、５・・・従スクリューロ
ータ、１０・・・ケーシング、１７・・・冷却液注入用
の細管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケーシング内に設けた主従のスクリューロータを回転す
   る真空ポンプの運転方法において、樹脂で成形された主
   従のスクリューロータを回転し、前記ケーシング内に冷
   却用液体を注入しつつ運転することを特徴とするスクリ
   ューロータ式真空ポンプの運転方法。