TW413715B - Wet-air type vacuum pump with screw rotor - Google Patents

Description

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五、發明說明（1 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印如 本發明係關於容積型之螺旋轉子型式之真空果。詳述 ,'Ί A了防止’因減低轉動動力而設之隔熱壓縮 過程發生之熱！引起之熱膨脹，使轉子接觸到外殼之問題 ’而從吸人側自行供給封裝水之濕式真空系。 螺旋轉子型式之真空栗有氣體之減麼氣體之吸引， 排除’粉粒狀體或黏性體之空氣輸送等多項用途，在廣大 範圍之領域被利用。 第8圖係表不真空栗之一種利用例子之污泥回收裝置 之說明用簡圖，在開口於污泥回收用之漏内之污泥吸 引s 2之刖端，配設突出到污泥回收用之漏斗1外部之突緣 3，而在突緣3連接污泥吸引用之軟管4。 在污泥回收用之漏斗丨之上壁，配設有連到分離器5之 内管6之官路7，將設在分離器5上方之氣體出管8連接在真 空泵A之吸入口，並將真空泵A之吐出側經由消音器9連接 在排出管10。 當作業員運轉真空泵A，降低分離器5及污泥回收用 之漏斗1之壓力，而將污泥回收管2之前端抵接到污泥等， 連同/亏泥吸引進來之空氣通過污泥吸3丨管2，碰到污泥回 收用之漏斗1之天板而反彈•而在此過程中進行污泥與空 氣之一次分離。 重量較大之污泥會掉落，堆積在污泥回收用之漏斗】 之下壁，空氣則通過管路7而從分離器5之内管6下降，而 在通過滯留於分離器5内之液體時，進行污泥與空氣之二 次分離。 ______________裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i' •線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印奴 413715 at B7 五、發明說明（2 ) 即’空氣中所含之污泥被液體捕捉，僅空氣從内管6 之外側上昇，流到氣體排出管8。 流到氣體排出管8之空氣被真空泵A吸引，從真空泵a 之也出口排至消音器9,從消音器9通過排出管丨〇,故出到 大氣中 如以上’利用真空泵回收污泥時，進行污泥與空氣之 二次分離後，空氣中所含之粉塵或砂礫等異物仍會有少許 殘存於空氣内，而吸引此空氣之真空泵之封閉部會因異物 而受到損傷》 螺方疋轉子型之真空系A之構造係如第6圖之縱向截面 圖所示，真空泵之外殼11由具有内筒部12a之主外殼12， 閉塞内筒部12a之右端部之齒輪箱π，閉塞内筒部12a之左 端部之側面外殼14，所構成。 主外殼12設有連至内筒部12a之吸入口 15，側面外殼14 則在内筒部12a設有吐出口 16。 收容在外殼11内部之一對螺旋轉子〗7(第6圖表示其一 方）由螺紋部17a、及設在螺紋部17a兩側之軸部17b，所構 成’螺紋部17a之直角截面形狀係由，女王蜂曲線、圓弧 ’擬似阿基米得曲線，所構成。 軸部17b係成可轉動狀支撐在設於主外殼丨2内之膨脹 側輛承19。 一對螺旋轉子17之螺紋部〗7a相嚙合之封閉線，與主 外殼12之内筒部12a ’在其内側形成封閉室2〇。 固疋在軸部17b之齒輪21相互响合，一對螺旋轉子17 本紙張反度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】ϋ X 297公爱） -------------裝-------—訂---------線 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 發明說明（3 ) 分別向反方向以相同速度轉動時，從主外殼12之吸入口 15 吸進封閉室20之流體，在移動到封閉室20之吐出口 16時， 由吐出口 16送出。 為了減低真空泵之驅動力之目的，配設有可調整吐出 口 16之吐出埠24(參照第2圖），將吸引之流體壓縮到大約 1/1.6後玫出。 第7圖係以縱軸代表壓力，橫軸代表體積之p_V線圖 ’一段魯氏（Root’s)型真空泵或不具熱壓縮過程之構造之 螺旋轉子型真空泵之工作量以A、B、c、D之面積來表示 ’而如上述，具有隔熱壓縮過程之真空泵，其面積為A、 B、E、D，可以節約以斜線表示之ΔΕ之面積分之能源。 在具有隔熱壓縮過程之真空泵，為了要防止因發熱引 起之熱膨脹使螺旋轉子17與外殼11相互接觸，有必要採濕 式，利用產生在吸入口之真空壓力自給封裝水，以防止發 熱。 惟，從吸引口 15吸引之流體會成為沿著螺旋溝向軸方 向移動之流體，受到壓縮之流體以類似水鎗之原理喷射在 吐出側之軸封部22(參照第6圖）。 如第9圖所示，受到壓縮壓力之軸封部22之鎖緊軸部 17b之力會增加，因此，軸封部22之負擔會增加，但若噴 軸封部2 2之流體係不含雜物（粉塵或砂礫等異物）之清淨流 體’對軸封部22之壽命不會有問題。 但如果流體内含有粉塵或砂碟等之異物時，轴封部22 之壽命將會縮短，會從損傷之轴封部22漏出封裝水， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210x297公釐了 -----------i-1--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 經濟耶智慧財產局員工消費合作社印製 413715 A7 ____B7 五、發明說明（4 ) 附近之固定側抽承1 8，致使填充在固定側軸承丨8之潤滑油 度變失潤滑機能，更因會附著粉塵、砂碟等異物’會引發 固定側轴承18之破損。 為了要防止固定側軸承18破損，如第丨〇圖所示，有一 種在軸部17b安裝拋擲器23，藉與螺旋轉子17一起轉動之 拋擲器23，摔出漏出軸封部22之封裝水，放出外殼11外之 方法，但有將封裝水散布在真空泵周圍污染場地’或循環 使用封裝水以節約用水時’會引起封裝水不足之問題。 本發明係發現，從大氣壓狀態開始吸引而將流體大致 壓縮到1/2時’從大氣麼至一 38〇mmHg，吐出端之壓縮壓 力是在正值狀態’但在較一 380minHg為低之真空度，吐 出端之壓縮壓力為負壓’因此’封裝水並不會從軸封部22 被壓出，反而會產生吸引作用，同時，在吸入壓力較一 3 8OmmHg為高時，縱使無封裝水，也不會發生轉子接觸 之事故，而利用此現象，以解決上述課題。 為了解決上述課題’本發明之螺旋轉子型濕式真空泵 ’係令直角截面形狀由女王蜂曲線、圓弧 '擬似阿基米得 曲線構成之螺旋轉子相互嚙合，而收容在外殼之内筒部， 當因上述螺旋轉子之轉動，而從外殼之吸入口吸引之流體 之封閉室容積被壓縮成大約1 /1.6時，吐出埠會打開。本 發明之螺旋轉子型真空泵，其特徵在於， 在螺旋封閉線遮斷吸入側之位置，至上述吐出埠開始 打開前之位置間，於上述外殼連接，連通於封閉室之封裝 水之自給管珞。 本紙張尺度適用中國固家標準（CNS)A4規格（21ϋ x 297公釐） 7 ------I------*---1---訂----1 I II I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 413715 at Β7 五、發明說明（5 ) 或者，在該真空泵之吸入口連接封裝水之自給管路， 在該給管路配設’封裝水自給吸入壓力低於380mmiig時 會打開之開閉閥。 茲參照附圓說明本發明實施形態之具體例子如下。 第1圖係說明本發明第1實施例之螺旋轉子型濕式真空 泵之正面圖（簡圖），第2圖係側面外殼之吐出埠之正面圖 ，第3圖係說明封閉室與吐出埠之關係之圖式，第4圓係說 明吸入壓力與吐出前之壓力之關係之圊式，第5圖係開閉 閥之縱向截面圖。 對本發明，先從第3圖進行說明。 第3圖係以平面狀顯現内筒部12a及封閉室20之圖式， 在内筒部12a之右端部分有吸入口 15，在左端之縱線l之 中央部有側面外殼14之吐出埠24。 封閉室20形成在螺旋轉子π之兩條封閉線He、17d之 間，因螺旋轉子17之轉動而從第3圖之右側向左側移動。 當右側之封閉線17c重疊於吸入口 15之實線位置時， 封閉室20連通於吸入口 15，呈非壓縮狀態，右侧之封閉線 17c向左側移動離開吸入口 15時，封閉室20與吸入口 15便 成遮斷狀態。 隨著封閉室20之向左移動，封閉室20内之流體被壓縮 ，左側之封閉線17a與吐出埠24重疊時，容積被壓縮成為 1/1.6之流體便通過吐出埠24(參照第2圖），送至側面外殼14 之吐出口 16。 第4圖係表示，將封閉室2〇内之流體之容積隔熱壓縮 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） ---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r ί 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 413715 A7 B7 五、發明說明（6 ) 成1/1.6時之吸入口 15之流體壓力與吐出埠24之流體壓力 之關係之圖式，橫軸表示吸入口 15之流體壓力，縱軸表示 吐出埠24之流體壓力。 在吸入側與大氣壓力（760Torr)與斜線之交點，表示 流想壓力成為1 kg/cm2。 同樣地，在吸入側為3 80Torr之流體在吐出側變成為0 kg/cm2，在吸入側為60Torr之流體在吐出侧則變成為一 640 Torr ° 因此，這一項事實表示，吸入壓力在較380Torr( — 380mmHg)低之壓力時，封閉室20内之流體壓力恆常為負 壓，吸引封裝水，亦即不會在壓縮端有封裝水喷出。 更方便的是，吸入壓力較3 80Torr高時，縱使沒有封 裝水，僅靠外殼11之散熱’則可防止螺旋轉子17之接觸。 因此，在吸入壓力為380Torr附近時（380Torr以下）， 要令其吸引封裝水之方法有下列兩種。 (1) 在連通於外殼11之封裝水管路，配設吸入壓力降 到380T〇rr以下時，藉彈簧作用打開之封裝水閥。 (2) 利用封閉線17c、17d，在與吸入口丨5成遮斷狀態 之封閉室20移動到吐出側’連通到吐出谭24之前的位置， 配設封裝水自給管路，則當封閉室2〇呈正壓時，封裝水不 被吸引，封閉室20成為負壓時，封裝水被吸引。 其作用剛好與（1)之封裝水閥相同。 本發明以應用上述之（2)者作為第丨實施例，應用（1)者 則作為第2實施例，並說明其内容如 本紙張尺坟適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------if-----訂*-------- (請先®讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 413715 A7 ..... _B7 五、發明說明（7 ) 本發明之第1實施例，係在封閉室2〇被吸入口 15遮斷 ，至連通於吐出埠24之前的位置之間，於流體之容積成為 大約W1·6之位置，配設連通外殼11内筒部12a之入口孔25 ’將封裝水之自給管路26之一端連接在入口孔25,將封裝 水之自給管路26之另一端開口於封裝水槽27之内部（參照 第1圖）。

從附設開閉閥29之補給水管路28向封裝水槽27之内部 供應封裝水’在封裝水槽27之側壁配設溢流用之開口 3〇 D 因此，封裝水槽27内之封裝水不會被加壓。 藉此架構’封閉室20之流體被隔熱壓縮到！/丨6時之 流體壓力較大氣壓為高時，不會供應封裝水，僅在較大氣 麼為低時供應封裝水’因此，封裝水不會通過軸封部22而 漏出至外部，可保護轴封部22及固定侧軸承18。 本發明之第2實施例’係在設於外殼11之吸入側之貫 穿孔連接自給管路（未圖示），而在此自給管路配設吸入壓 在大約380Torr以下時吸引封裝水之壓力反應閥v。 第5圖係表示壓力反應閥v之縱向截面圖，在閥本體31 之内部’於同一軸心上配設小徑孔32與大徑孔33，並配設 閉塞小徑孔32及大徑孔33之蓋體34及35。 閥本體31設有，與小徑孔32交叉之連通孔36，與大徑 孔交叉而互成相對之一對連絡孔37，38，以及，與大徑孔 交叉而相互相對之一對封裝水用孔39，40，蓋體34設有貫 穿孔41。 連接在連通孔36及連絡孔37之T形之管接頭42，連接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 10 --------------裳--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意寧項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消货合作社印製 413715 A7 ------._B7_ 五、發明說明（s ) 有連通真空泵之吸入側之壓力傳達管路（未圖示），連絡孔 38與貫穿孔41由管路43連接在一起》 封裝水用孔39設有連通到封裝水供應用水槽（未圖示) 之管路’封裝水用孔40連接有連通到真空泵之吸入側之管 路（未圖示）β ***閥本體31内部之短管44設有，嵌插於小徑扎32之 小徑閥部45 ’與嵌插於大徑孔33之大徑閥部46，47 *在小 徑閥部45與蓋體34之間***彈簧48 » 如上述構成之壓力反應閥V在被彈簧48推壓之短管44 向第5圖之右惻移動，大徑閥部47閉鎖封裝水用孔39 , 40 ’但真空栗之吸入壓力降到一 3 80mmHg以下時，此項吸 入壓便通過T形之管接頭42傳至小徑孔32，而因小徑閥部 45與大徑閥部46之受壓面積之差’使短管44抗拒彈晉48向 左側移動。 由於短管44之左側移動’大徑閥部46打開連絡孔37， 38 ’真空泵之吸入壓便經由連絡孔37 , 38及管路43傳至小 徑孔32 ’短管44則向左側移動到抵接於蓋體34，大徑閥部 47打開封裝水用孔39，40，因此封裝水便流入真空泵之吸 入□ 〇 當真空泵之吸入壓到達一 380mmHg以上時，短管44 向右側移動，大徑閥部47閥鎖封裝水用孔39，40，封裝水 不會流進真空泵之吸入口。 如上述’封裝水之供應以一 3 80mmHg加以控制。 本發明之架構如上述，因此可以發揮下述效果。 • V*· 11 --I-----訂-------—I (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 413715 A7 --~~-~~~-_____B7 五、發明說明) U)真空泵之吸入壓力較一 380mmHg為高時，不供應 封裝水’螺旋轉子也不會發生事故，但在此狀態時，封裝 水之自動供應會自動停止下來。 (2) 真空泵之吸入壓力較一 380rnmHg為低時，封襄水 會自動供應，因此可以防止螺旋轉子之燒著事故。 (3) 真空泵之吸入壓力較_380mmHg為低時，壓縮在 封閉室内之壓縮流體會連同封裝水一起撞擊封閉部，使封 閉。卩受損，或通過封閉部之封裝水或流體使袖承受傷之傳 統之問題大體上可以獲得解決。 圖式之簡單說明 第1圖係說明本發明第1實施例之螺旋轉子型濕式真空 栗之正面圖（略圖）。 第2圖係側面外殼之吐出埠之正面圖。 | 第3圖係說明封閉室與吐出埠之關係之圖式。 第4圖係說明吸入壓力與吐出前之壓力之關係之圖式 第5圖係表示第2實施例之開閉閥之一個例子之縱向截 面圖。 第6圖係真空泵之縱向戴面圖。 第7圖係隔熱壓縮之流體之ρ_γ線圖。 第8圖係表示含有異物之流體被吸引到真空泵之吸引 口之例子之污泥回收裝置之圖式。 第9圖係真空泵之軸封部之縱向截面圖。 ^ 第1〇圖係真空泵之拋擲器及其周邊之縱向截面圖β 本紙張尺度中賴家標率(CNS)A4規格⑵G χ ?97公髮） ------------裘----- (清毛5讀贤面之;i意事項再填寫本頁) 訂· .線 \3 12

Claims (1)

1. 413715 A8 BS C8 D8 六、申請專利範園 1· 一種螺旋轉子型濕式真空泵，係令直角截面形狀由女 王蜂曲線、圓弧、擬似阿基米得曲線所構成之螺旋轉 子相互嚙合，而收容於外殼之内筒部，當因上述螺旋 轉子之轉動而使從外殼之吸入口吸引進來之流體之封 閉室容積被壓縮成1/1.6時，吐出埠會打開者，其特徵 在於： 在上述外般接續一封裝水之自給管路，並令該管 路與從螺旋封閉線遮斷吸入側之位置至上述吐出埠即 將開始打開前之位置間的封閉室相連通。 2. —種螺旋轉子型濕式真空泵，係令直角截面形狀由女 王蜂曲線，圓弧，擬似阿基米得曲線所構成之螺旋轉 子相互嚙合，而收容於外殼之内筒部，當因上述螺旋 轉子之轉動而使從外般之吸入口吸收進來之流體之封 閉室容積被壓縮成1/1.6時，吐出埠會打開者，其特徵 在於， 在該真空泵之吸入口連接封裝水之自給管路，而 在該自給管路配設封裝水自給吸入壓低於一 380mmHg 時會打開之歷力反應閥。 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) -漆. 訂， 綉 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張CNS ) A4卿·（ 2齡297公釐）