CN1103872C

CN1103872C - 油密封旋转式真空泵的冷却装置

Info

Publication number: CN1103872C
Application number: CN95120139A
Authority: CN
Inventors: 矢作充; 森井实; 下坂健太郎
Original assignee: Nihon Shinku Gijutsu KK
Current assignee: Nihon Shinku Gijutsu KK
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 2003-03-26
Anticipated expiration: 2015-11-29
Also published as: CN1151486A

Abstract

本发明涉及一种油密封旋转式真空泵的冷却装置，它包括一个缸，偏心地装在缸中的转子和一个装在转子上以便转动的叶片，该叶片不断沿转子内壁滑动，使缸、转子和叶片限定的空间内的空气由于转子的转动而交替地膨胀和压缩以便抽空。根据本发明的第一方面，沿缸壁外周设置的冷却水套设有冷却水进、出口，冷却装置还包括一个调节器，其用于控制通过冷却水进口流入所述水套的冷却水的流动速率和温度，因此，缸的温度可在40℃和80℃之间变化。根据本发明的第二方面，所述冷却装置还包括一个流动速率调节阀，其用于按照来自检测缸温和冷却水套中的水温的检测器的信号而工作，因而可以通过控制流入冷却水套的水的流动速率而将缸的温度保持在预定的水平上。

Description

油密封旋转式真空泵的冷却装置

本发明涉及一种油密封旋转式真空泵，更具体来说，涉及这种泵的缸所使用的冷却装置(机构)。

附图中的图2(a)和2(b)表示普通密封的旋转式真空泵。如图所示，它包括一个缸1；一个转子2，其偏心地装在缸1中，转子2的外表面保持与缸1的内表面相接触以及一个装在转子2上以便当转子2转动时沿缸内壁滑动的叶片3。在工作中，当转子2被电机4带动而转动时，由叶片3、转子2、缸1和缸盖5所限定的空间A、B和C也转动，由于这种转动，与空气进口6连通的空间A容积增大，而与空气出口7连通的空间C容积减小，因此，通过空气进口6吸入的空气通过封闭的空间B送往空间C，在空间C中被压缩直至通过空气出口7排出，从而反抗一弹簧的弹力推开一放泄阀8。因此，由于缸1、转子2和叶片3的润滑和气密布置，以及注入由放泄阀8和缸1限定的固定容积中的压缩空气使放泄阀8打开，从而使放在设于缸的一侧的油箱中的油9以适当的速率恒定地流入缸中。

在旋转式真空泵的工作中，其一些零件包括缸1、转子2和叶片3限定的空间A，B和C中的空气被转子2的转动交替地膨胀和压缩，直至使空气排出而在这些空间中形成真空。但是，由于上述布置，叶片2沿缸内壁滑动及送入上述空间的空气的压缩会产生热量。

由摩擦和压缩产生的热量可以通过直接空气冷却法或间接水冷却法除去，在直接空气冷却法中，借助装在电机4的轴10上的风扇11使空气沿图2中箭头流动，使其流过泵壳上的通风孔13，因而使缸1直接受到空气的冷却；在间接水冷却法中，使用一个盛放润滑剂和冷却油13的室，并使冷却水沿箭头流过水管，使缸间接地由水冷却，用油作为冷却媒介。

EP0656479A1公开了一种油密封旋转式真空泵的冷却装置，包括一个缸，一个偏心地装在缸中的转子，以及装在转子上以便转动的叶片，该叶片不断沿转子的内壁滑动，使由缸、转子和叶片限定的空间内的空气由于转子的转动而交替地膨胀和压缩以便抽空，一个冷却水套沿气缸壁的外周设置，使缸被水套中的冷却水直接冷却。

上述种类的油密封旋转式真空泵，在重载(高空气压力)工作时最好保持在低温(大约50℃)中，而引入冷凝如蒸气时最好保持在高温(大约80℃)中。

如果所述种类的油密封旋转式真空泵设有直接空气冷却布置(图2)，那么容易受到泵周围环境中空气温度的影响，特别是考虑到用来冷却的风扇是装在电机4上的情况，这使得很难精确控制缸的温度。另一方面，如果设有间接水冷却布置(图3)，由于缸是借助盛放在泵壳中的油13冷却的，缸的温度可变范围小至10℃。

因此，本发明的目的是解决上述问题，提供一种不受周围空气温度影响并能够提供较宽的缸温可变范围的油密封旋转式真空泵。

按照本发明的第一方面，一个用于油密封旋转式真空泵的冷却装置包括一个缸、一个偏心地装在缸中的转子和一个装在转子上以便转动的叶片，该叶片不断地沿转子的内壁滑动，因此，在由缸、转子和叶片限定的空间中的空气因转子的转动交替地被膨胀和压缩以便抽空，其特征在于：沿缸壁外周设置的冷却水套设有冷却水进口和冷却水出口，所述冷却装置还包括一个用于调节通过冷却水进口流入冷却水套的冷却水的流量和温度的调节器，因此使缸的温度在40℃和80℃之间变化。

按照本发明的第二方面，一种用于油密封旋转式真空泵的冷却装置包括一个缸、一个偏心地装在缸内的转子和一个装在转子上以便转动的叶片，该叶片不断沿转子的内壁滑动，因此，在由缸、转子和叶片限定的空间中的空气因转子的转动而被交替地膨胀和压缩以便抽空，其特征在于：所述冷却装置还包括一个流量调节阀，其用于按照来自一个检测缸的温度和冷却水套中水的温度的检测器的信号工作，因此，通过控制流入冷却水套中的水的流量就可以将缸的温度保持在一个预定的水平上。

在按照本发明第一方面的油密封旋转式真空泵中，通过冷却水进口进入冷却水套的冷却水的流量和温度受到控制，使其温度在40℃和80℃之间，因此，在重负载(高空气压力)工作时缸的温度可保持在大约50℃，而为了引入冷凝如水蒸汽其温度可保持高达80℃。

在按照本发明的第二方面的油密封旋转式真空泵中，借助温度调节器按照来自用于检测缸温和水套中的水温的检测器的信号控制流入水套中的水的流量，从而可以将缸的温度保持在一个预定的水平上。

现在对照以下附图详述本发明的推荐实施例。

图1表示本发明的一个实施例，其中(a)表示沿泵的旋转轴的纵剖图，(b)表示沿(a)中I-I线的横剖图；

图2表示一种普通的直接空气冷却系统，其中(a)为纵剖图，(b)为沿(a)中II-II线的横剖图。

图3表示一种普通的间接水冷系统，其中(a)表示纵剖图，(b)表示沿(a)中III-III线的横剖图。

在图1中表示本发明的一个推荐实施例，(a)是沿电机轴截取的实施例的纵剖面，(b)是沿(a)中I-I线的横剖图。在图中，相同的标号分别代表相同或相似的零件。

现参照图1。转子2偏心地装在缸1中，使装在其上的叶片3沿缸内壁滑动，使在由缸1、转子2和叶片3限定的空间中的空气交替地膨胀和压缩以便抽空。另外，润滑油9盛放在泵壳的一侧。上述布置与现有技术中相应的泵(图2)的布置相同。

但是，在上述布置中，具有一个冷却水进口21a和一个冷却水出口21b的冷却水套21沿缸1的外周布置，缸1在工作时构成一热源，这是由于缸和沿缸内壁滑动的叶片之间的摩擦，以及引入泵中的空气的压缩造成的，这种布置使缸被水套21中的冷却水直接冷却。

冷却水通过冷却水进口21a流入冷却水套21的速率是由一个调节器23调节的，该调节器包括一个流量调节阀和其它零件，使缸温可在较大的可变范围上变化。

如果设置一个检测器(未画出)来检测缸的温度或水套中的水的温度，并将代表测到的温度的信号传至调节器23，那么，调节器23就可以自动地控制流入水套21的水的流动速率，从而将缸温恒定地保持在一个预定的水平上。

下面描述上述冷却装置的操作。当油密封旋转式真空泵被驱动作重载操作(在高于27KPa)时，因缸1和沿缸1内壁滑动的叶片3之间的摩擦，以及引入泵中的空气的压缩而使泵产生的热量，使泵本身的温度上升。如果缸1的温度上升过高，缸1中的润滑油的粘度就会下降，从而减小润滑效果，并破坏普通油密封旋转式真空泵中的油膜，最终使转子2和叶片3被卡住而不能转动。但是，由于上述布置，可提高流入水套21中水的流动速率，从而降低缸1的温度，因而可防止上述事故的发生。如果油密封旋转式真空泵用于抽入冷凝(如水蒸汽)，因而缸温在普通油密封旋转式真空泵中是低的，那么，冷凝可在高速率下液化，从而容易使油密封真空泵的油降级，因而提高内部压力。但是，由于上述布置，可使缸温在大约40℃的较大范围上控制，从而可以容易地控制缸温以避免上述的液化作用。

另外，油密封旋转式真空泵可以设置一个温度调节器23该调节器一般包括一个流动速率调节阀，它按照一个代表缸温或代表水套中的水温的信号工作，以便控制流入水套中的水的流动速率，并将缸温保持在一个预定的水平上。流入水套中的水的流动速率可以通过在通/断基础上控制上述调节阀而加以调节。

最后，如图3(a)中所示的已知类型的水冷管14可以布置在图1(a)中的油9中，以便通过水来冷却油9。由于按照本发明的冷却装置和普通冷却系统的上述组合，油密封旋转式真空泵的缸温变化范围可被进一步变大。

如上面详细描述的那样，在按照本发明第一方面的油密封旋转式真空泵的冷却装置中，由于沿缸壁外周设有冷却水套，缸可以被水套中的冷却水直接冷却，因而缸温可以较少地受到包围泵的环境温度的影响，为缸温提供较大的变化范围。

另外，在按照本发明第二方面的油密封旋转式真空泵的冷却装置中，由于沿缸壁外周布置的冷却水套设有一个冷却水进口和一个冷却水出口，而且冷却装置还包括一个用于控制通过冷却水进口流入水套中的水的流动速率和温度的调节器，使缸温可以在40℃和80℃之间变化，因而使缸温可以容易地被保持在一个水平上，在该温度水平上可防止可冷凝的流体液化，从而加宽对引入泵中气体的选择并加大在油密封旋转式真空泵中可用的气体压力的变化范围。

最后，在按照本发明第三方面的油密封旋转式真空泵的冷却装置中，由于它还包括一个流动速率调节阀，它可按照来自一个用于检测缸温和水套中水温的检测器的信号而工作，因而可以通过控制流入水套中的水的流动速率的方式来使缸温保持在一个预定的水平上。

Claims

1.一种用于油密封旋转式真空泵的冷却装置，包括一个缸，一个偏心地装在缸中的转子，和一个装在转子上以便转动的叶片，该叶片不断地沿转子内壁滑动，使由缸、转子和叶片限定的空间内的空气由于转子的转动而交替地膨胀和压缩以便抽空，其特征在于：沿缸壁外周设置的一个冷却水套设有一个冷却水进口和一个冷却水出口，所述冷却装置还包括一个调节器，其用于控制通过冷却水进口流入所述水套的冷却水的流动速率和温度，因此，缸的温度可在40℃和80℃之间变化。

2.一种用于油密封旋转式真空泵的冷却装置，包括一个缸，一个偏心地装在缸中的转子和一个装在转子上以便转动的叶片，该叶片不断地沿转子的内壁滑动，使由缸、转子和叶片限定的空间中的空气由于转子的转动而交替地膨胀和压缩以便抽空，其特征在于：所述冷却装置还包括一个流动速率调节阀，其用于按照来自用于检测缸温和冷却水套中的水温的检测器的信号而工作，因而可以通过控制流入冷却水套的水的流动速率而将缸的温度保持在一个预定的水平上。