DE19882899B3

DE19882899B3 - Schalldämpfer mit Lösungsmittel (LSM) Rückgewinnungseinrichtung

Info

Publication number: DE19882899B3
Application number: DE19882899A
Authority: DE
Inventors: Akito Fukuda; Daisuke Yoshioka
Original assignee: TAIKO KIKAI INDUSTRIES Co Ltd; Taiko Kikai Ind Co Ltd
Current assignee: TAIKO KIKAI INDUSTRIES Co Ltd; Taiko Kikai Ind Co Ltd
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2018-05-01
Also published as: US6425742B1; JPH11270326A; KR20010042144A; KR100347229B1; WO1999049218A1; TW381148B

Abstract

Schalldämpfer mit einer LSM-Rückgewinnungseinrichtung, bestehend aus:
einem abgeschlossenen Behälter (23) mit einem auf einer Seite des Behälters befindlichen Einlaßanschluß (24) und einem auf der anderen Seite des Behälters befindlichen Auslaßanschluß (25), und
einer einen Innenraum des Behälters in eine einlaßseitige Kammer (23a) und eine auslaßseitige Kammer (23b) aufteilende Trennplatte (26), wobei der Einlaßanschluß (24) mit einer Ausströmleitung (21) einer Vakuumpumpe (12) verbunden ist, und die Trennplatte (26) mit einer die getrennten Kammern (23a, 23b) miteinander verbindenden Öffnung (27) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Trennplatte (26) einen unteren Endabschnitt aufweist, der mit einer mit beiden Kammern (23a, 23b) in Verbindung stehenden Sickerbohrung (28) versehen ist; und
b) der Behälter (23) eine Kühlwasserverkleidung (31) aufweist, um eine Wandung des Behälters (23) zu kühlen und um die Kondensation eines Gases, welches aus der Vakuumpumpe (12) ausgetragen wird, zu fördern.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer mit LSM Rückgewinnungseinrichtung nach dem Anspruch 1.

Ein Schalldämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 ist aus der DE 3011073 A1 bekannt.

Aus der DE 1 166 970 B ist ein Resonanzschalldämpfer für zweiwellige, insbesondere nach dem Roots-Prinzip arbeitende Drehkolbenmaschinen, wie Gebläse, Gaszähler und dergleichen, bekannt, bestehend aus mehreren hintereinander angeordneten Kammern, die durch Rohre miteinander verbunden sind, nach Art eines Helmholtzschen Resonators. Das wesentliche dieses bekannten Resonanzschalldämpfers besteht darin, daß die Resonanzkammern des Schalldämpfers im Verhältnis ihrer Volumina zueinander und die verbindenden Rohre bezüglich ihrer Sperr-Resonanzen auf die den Schallintensitätsspitzen bei einer bestimmten Normaldrehzahl der Maschine entsprechende achte, zwölfte und sechzehnte Ordnung der Drehzahl pro Sekunde ausgelegt sind.

Aus der JP 62029775 A ist eine Vakuumpumpe bekannt, deren Austragsseite mit einem Schalldämpfer geeigneter Kapazität verbunden ist. Die Vakuumpumpe verbindet ein Drainrohr mit einem Bodenteil des Schalldämpfers, wobei in der Auslaßöffnung des Schalldämpfers noch ein Filter vorgesehen ist, um die schalldämpfende Wirkung zu erhöhen.

Aus der JP 2-124295 U ist ein Schalldämpfer bekannt, der neben mehreren Trennwänden in einer zentralen Trennwand im Bodenbereich einen Durchlaß aufweist.

Hintergrund der Erfindung

Eine axiale Schraubenspindel-Vakuumpumpe, ist für zahlreiche Anwendungen in den unterschiedlichsten Gebieten benutzt worden, etwa Gasevakuierung, Gasansaugung, Reinigung, pneumatische Förderung von Pulver/Teilchen und viskosen Materialien etc.

In der Vakuumpumpe zum Ansaugen eines Gases, das eine mitgerissene Substanz wie etwa ein Lösungsmittel enthält, wird das in dem Gas enthaltene mitgerissene LSM auf eine Niederdruckseite der Vakuumpumpe gefördert. Unter einem atmosphärischen Druck kondensiert das mitgerissene LSM auf einer Ausstromseite der Vakuumpumpe. Das LSM sammelt sich teilweise in der Vakuumpumpe an, und der verbleibende Hauptteil des LSM akkumuliert sich in einer an einen Ausströmauslaß der Vakuumpumpe angrenzende Ausströmleitung. Eine enorme Menge der Anhäufung in der Ausströmleitung fließt zurück in die Vakuumpumpe.

Das kondensierte LSM, das ein inkompressibles Fluid ist, hat Probleme verursacht, wie etwa ein Schaden an einer axialen Dichtung der Vakuumpumpe, ein Überlastzustand der Vakuumpumpe und ein Festfressen einer Spindel der Vakuumpumpe aufgrund der Überlast.

Für die Förderung eines ein kondensierbares LSM enthaltenden Gases ist deshalb ein Verfahren zum Erwärmen der kondensierbaren Bestandteile auf eine Temperatur, bei der das kondensierbare LSM durch um die Ausströmleitung herum angeordnete Heizmittel verdampft, oder ein Verfahren, das einen tiefer als die Vakuumpumpe angeordneten LSM-Behälter zum Rückgewinnen des LSM benutzt, vorgesehen worden.

Für die Förderung eines entzündbaren Gases muß das Verfahren zum Erwärmen der Ausströmleitung die Besorgnis eines Explosionsunfalls beseitigen. Die Vakuumpumpe ist daher auf einem Sockelgestell angeordnet, um höher als der Abwasserbehälter zu sein, und ein in der Ausströmleitung vorgesehener Schalldämpfer befindet sich getrennt von der Vakuumpumpe. Abwasser, das sich in dem Schalldämpfer ansammelt, wird in den tiefer als der Schalldämpfer angeordneten Abwasserbehälter tropfen gelassen.

3 ist eine Abbildung, welche die Gesamtanordnung eines Lösungsmittel-Rückgewinnungssystems zeigt, das eine Vakuumpumpe aufweist, die entlang von Fließstrecken eines ein Lösungsmittel enthaltenden Gases angeordnet ist. In dem System ist ein Mischbehälter 1 auf seinem Oberteil mit einem Motor 2 versehen. Der Motor 2 hat eine Ausgangswelle, die mit einer Rotationswelle 4 eines Misch-Flügelrads 3 gekoppelt ist. Ein ein Lösungsmittel enthaltendes Gas, das in dem Mischbehälter 1 erzeugt wird, wird über ein Zufuhrrohr 5 in einen Kondensator 6 geliefert. Das Gas wird durch Kühlwasser, das durch eine Kühlwasserleitung 7 des Kondensators 6 strömt, gekühlt. Somit fließt kondensiertes Lösungsmittel durch ein Abwasserrohr 8 des Kondensators 6 nach unten, um in einen in einer tieferen Stellung angeordneten LSM-Rückgewinnungsbehälter 9 einzutreten.

Ein Teil des Lösungsmittels, das nicht in dem Kondensator 6 kondensiert ist, wird zusammen mit dem Gas durch eine Ansaugleitung 11, die ein Absperrventil 10 aufweist, in eine Vakuumpumpe 12 mitgenommen.

Die Drehung eines Antriebsmotors 13 der Vakuumpumpe 12, die zu einer Rotationswelle 12a der Vakuumpumpe 12 über eine Kupplung 14 übertragen wird, verdichtet das das Lösungsmittel enthaltende Gas auf einen atmosphärischen Druck, um das Gas in eine Ausströmleitung 15 zu fördern. Dann geht das Gas durch einen Schalldämpfer 16, der am Leitungsende der Ausströmleitung 15 angeordnet ist, hindurch, um in die Atmosphäre ausströmen gelassen zu werden.

Das kondensierte Lösungsmittel sammelt sich in der Ausströmleitung 15 während der Gasverdichtung auf den atmosphärischen Druck an. Dies bringt den Nachteil, daß die Anhäufung zurück in die Vakuumpumpe 12 fließt oder daß aufgrund der Sperrung eines Steigrohrs 15a der Ausströmleitung 15 ein Gegendruck entsteht, der unerwünschterweise eine Überlastung der Vakuumpumpe 12 hervorrufen kann.

Um diese Nachteile zu beseitigen, ist ein LSM-Behälter 17, der in einer Stellung tiefer als die Vakuumpumpe 12 angeordnet ist, eine die Ausströmleitung 15 mit dem LSM-Behälter 17 verbindende LSM-Leitung 18 und ein LSM-Ventil 19 zum Öffnen und Absperren der LSM-Leitung 18 vorgesehen worden. Dadurch ist das kondensierte Lösungsmittel der Ausstromleitung 15 in den LSM-Behälter 17 abfließen gelassen worden, um den Rückfluß des kondensierten Lösungsmittels in die Vakuumpumpe 12 und die Gegendruckerzeugung zu verhindern.

Das Bezugszeichen 20 bezeichnet einen Ruckflußkühler, der in der Ausströmleitung 15 vorgesehen ist. Solch eine Vakuumpumpe 12 benötigt eine Ausströmleitung, die mit dem Schalldämpfer 16 zur Lärmminderung des Gases vor dem Ausströmen des Gases in die Atmosphäre und mit dem Abwasserbehälter 17 zur Rückgewinnung des in der Ausströmleitung 15 angesammelten kondensierten Lösungsmittels, versehen ist. Dies erfordert nachteiligerweise einen großen Aufstellungsplatz für ein Ausströmleitungssystem des Gases und steigert die Herstellungs-/Installationskosten des Ausströmleitungssystems.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Schalldämpfer mit einer LSM-Rückgewinnungseinrichtung zu schaffen, der nur einen kleinen Aufstellplatz benötigt und der mit geringen Herstellungs-/Installationskosten realisiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zur Lösung der genannten Aufgabe enthält ein Schalldämpfer mit einer LSM-Rückgewinnungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen abgeschlossenen Behälter, einen an einem Ende des Behälters angeordneten Einlaßanschluß, einen am anderen Ende des Behälters angeordneten Auslaßanschluß, eine einen Innenraum des Behälters in eine einlaßseitige Kammer und eine auslaßseitige Kammer aufteilende Trennplatte. Die Trennplatte ist mit einer die getrennten Kammern miteinander verbindenden Öffnung ausgestaltet. Die Trennplatte weist einen unteren Endabschnitt auf, der mit einer mit beiden Kammern in Verbindung stehenden Sickerbohrung versehen ist. Der Einlaßanschluß ist mit einer Ausströmleitung einer Vakuumpumpe verbunden.

Diese Konfiguration ermöglicht dem Schalldämpfer, der den Lärm des in die Atmosphäre ausströmenden Gases reduziert, LSM des Gases abzusondern und rückzugewinnen.

Der Behälter befindet ich in einer Stellung tiefer als die Vakuumpumpe. Die einlaßseitige Kammer des Behälters ist mit dem unteren Ende einer mit einem unteren Teil eines Gehäuses der Vakuumpumpe in Verbindung stehenden LSM-Abflußleitung verbunden.

Der so konfigurierte Schalldämpfer gewährt eine Lärmminderung eines in die Atmosphäre ausgeströmten Gases und ermöglicht die Absonderung/Rückgewinnung von LSM des aus der Vakuumpumpe ausgeströmten Gases. Der Schalldämpfer hat auch die Funktion der Rückgewinnung von in der Vakuumpumpe angesammeltem Abwasser.

Der Behälter kann eine Kühlwasserverkleidung zum Kühlen einer Wandung des Behälters aufweisen. Das Vorsehen der Kühlwasserverkleidung kühlt ein aus der Vakuumpumpe ausgeströmtes Gas, um die Kondensation von LSM des Gases zu erhöhen, wodurch die Absonderung des LSM verbessert wird.

Weiterhin kann der Behälter mit einer LSM-Abflußleitung zum Abfließen von in dem Behälter angesammelten LSM und einem Absperrventil zum Öffnen und Absperren der LSM-Abflußleitung, das einen einfachen Abfluß des LSM in den Behälter erlaubt, versehen sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Längsschnittdarstellung, die einen in einer Ausströmleitung einer Vakuumpumpe angeordneten Schalldämpfer zeigt;
2 ist eine Vorderansicht, die eine Gesamtanordnung eines Ausströmleitungssystem einer Vakuumpumpe zeigt, und
3 ist eine Abbildung eines Ausströmleitungssystems einer Vakuumpumpe zum Ansaugen eines ein Lösungsmittel enthaltenden Gases.
Ausführungsbeispiel
Bezugnehmend auf die Zeichnungen wird nachfolgend eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erörtert. 1 ist eine schematische Schnittdarstellung, die einen in einer Ausströmleitung 21 einer Vakuumpumpe 12 angeordneten Schalldämpfer 22 zeigt, und 2 ist eine Vorderansicht, die eine Gesamtanordnung eines Ausströmleitungssystems der Vakuumpumpe 12 zeigt.
Der Schalldämpfer 22 weist einen abgeschlossenen Behälter 23 auf. Der Behälter 23 hat einen Einlaßanschluß 24 auf einer Seite des Behälters 23 (auf der linken Seite in 1) an dessen Oberteil. Der Behälter 23 hat ferner einen Auslaßanschluß 25 auf einer anderen Seite des Behälters 23.
In dem Behälter 23 ist eine Trennplatte 26 zum Aufteilen eines Innenraums des Behälters 23 in eine Einlaßanschlußseite und eine Auslaßanschlußseite vorgesehen. Die Trennplatte 26 weist ein die Trennplatte 26 durchdringendes Rohr auf. Das Rohr bildet eine Öffnung 27, die eine erste, sich auf der Einlaßanschlußseite befindende Kammer 23a mit einer zweiten, sich auf der Auslaßanschlußseite befindenden Kammer 23b verbindet. Die Trennplatte 26 hat einen unteren Endabschnitt, der mit einer die erste und zweite Kammer (23a, 23b) miteinander verbindenden Sickerbohrung 28 versehen ist.
Der Behälter 23 ist mit einer Kühlwasserverkleidung 31 versehen. Die Kühlwasserverkleidung 31 hat einen Einlaß 29 und einen Auslaß 30 für Kühlwasser. Der Einlaß 29 ist an eine Kühlwasserversorgungsleitung 36 angeschlossen, und der Auslaß 30 ist mit einer Kühlwasserauslaßleitung 37 verbunden.
Der Behälter 23 hat ein Füllstandsmeßgerät 32 an einer Seitenwandung und eine mit einem Absperrventil 34 versehene LSM-Abflußleitung 33.
Der Einlaßanschluß 24 ist mit der Ausströmleitung 21 der Vakuumpumpe 12 verbunden. Die erste Kammer 23a des Behälters 23 ist mit dem unteren Ende einer LSM-Leitung 35, die mit einem Innenraum der Vakuumpumpe 12 in Verbindung steht, verbunden. Die LSM-Leitung 35 ist mit einem Absperrventil 39 versehen.
Wie in 2 gezeigt, sind die Vakuumpumpe 12 und ein Antriebsmotor 13 auf einem Sockelgestell 38 befestigt. Der Antriebsmotor 13 und die Vakuumpumpe 12 sind durch eine Kupplung 14 aneinander gekoppelt. Die Kupplung 14 ist durch eine Schutzhaube 40 verdeckt, die einen unteren, an dem Sockelgestell 38 gesicherten Endabschnitt aufweist. Der Schalldämpfer 22, der als herkömmlicher Schalldämpfer 16 und als LSM-Behälter 17 dient, ist an einem tieferen Abschnitt des Sockelgestells 38 befestigt.
Bezugnehmend auf 1 wird der so für die Vakuumpumpe konfigurierte Schalldämpfer 22 in deren Betrieb erörtert.
So wie bei der herkömmlichen Vakuumpumpe wird ein ein Lösungsmittel enthaltendes Gas aus einer Ansaugleitung 11 in einen Ansauganschluß 12b der Vakuumpumpe gebracht und im Druck erhöht, um von einem Auslaßanschluß 12c der Vakuumpumpe 12 über die Ausströmleitung 21 in die erste Kammer 23a des Behälters 23 gefördert zu werden.
Das in die erste Kammer 23a geförderte Gas wird durch Berührung einer inneren Wandung des Behälters 23, welche aufgrund von Kühlwasser auf einer niedrigeren Temperatur ist, gekühlt, wodurch die Kondensation des Lösungsmittels erhöht wird.
Das kondensierte, auf einer Ausströmseite der Vakuumpumpe 12 angesammelte Lösungsmittel wird durch die LSM-Leitung 35 in die erste Kammer 23a tropfen gelassen, wenn das Absperrventil 39 angemessen geöffnet ist.
Das kondensierte Lösungsmittel wird auf dem Boden der ersten Kammer 23a angesammelt, und das verbleibende Gas wird verdichtet, wenn es aus der ersten Kammer 23a durch die Öffnung 27 geht. Das Gas dehnt sich aus, wenn es in die zweite Kammer 23b eintritt. Ein Dämpfungseffekt aufgrund der Expansion ruft einen schnellen Energieverlust von durch die Strömung des Gases erzeugtem Lärm hervor und erhöht die Kondensation des Lösungsmittels.
Somit ist fast alles von aus dem Auslaßanschluß 25 ausströmendem Gas unkondensierbar. Dies beseitigt die Probleme der herkömmlichen Art, daß das kondensierte Lösungsmittel zurück in die Vakuumpumpe 12 strömt und daß das kondensierte Lösungsmittel die Sperrung eines Steigabschnitts eines Ausströmrohrdurchgangs veranlaßt, einen Gegendruck zu erzeugen, der eine Überlastung der Vakuumpumpe 12 verursacht.
Das Lösungsmittel enthaltende Gas in der zweiten Kammer 23b berührt eine innere Wandung des Behälters 23, die durch Kühlwasser gekühlt wird, wodurch die Kondensation des Lösungsmittels erhöht wird. Das kondensierte Lösungsmittel tropft auf den Boden der zweiten Kammer 23b, um als LSM angesammelt zu werden. Das in der ersten Kammer 23a angesammelte LSM und das in der zweiten Kammer 23b angesammelte LSM haben wegen der Sickerbohrung 28 die gleiche Höhe. Die LSM-Höhe wird durch ein Füllstandsmeßgerät 32 bestimmt, und das LSM wird aus den Kammern nach außen abfließen gelassen, wenn das Absperrventil 34 bei einem vorbestimmten Pegel des LSM geöffnet wird.
Wie oben erörtert, kann der Schalldämpfer 22 den Lärm von Gas, das aus der Ausströmleitung 21 strömt, reduzieren und dient zum absondernden Rückgewinnen von LSM aus dem Gas in der Ausströmleitung 21. Dies erfordert keinen separat angeordneten herkömmlichen Schalldämpfer.
Dies schafft eine vereinfachte Gesamtanordnung des Ausströmleitungssystems der Vakuumpumpe, wodurch vorteilhafterweise deren Herstellungskosten reduziert werden und ein verringerter Raum zum Anordnen des Ausströmsystems der Vakuumpumpe ermöglicht wird.
Gewerbliche Anwendbarkeit der Erfindung
Die Vakuumpumpe mit der LSM-Rückgewinnungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie oben erörtert ausgebildet und hat nachfolgend beschriebene betriebliche Wirkungen.

(1) Bei der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe ist der Behälter mit der zwischen dem auf der einen Seite des Behälters befindlichen Einlaßanschluß und dem auf der anderen Seite des Behälters befindlichen Auslaßanschluß angeordneten Trennplatte ausgestaltet. Die in der Trennplatte vorgesehene Öffnung verringert den Lärm, der durch aus der Vakuumpumpe ausströmendem Gas erzeugt wird, und verstärkt, daß durch Absondern von LSM aus dem ausgeströmten Gas fast alles des ausgeströmten Gases unkondensierbar wird.
(2) Da die Vakuumpumpe eine hohe Absonderungsrate an LSM erreicht, wird fast alles des ausgeströmten Gases der Vakuumpumpe unkondensierbar. Dies beseitigt die Probleme der herkömmlichen Vakuumpumpe, daß das kondensierte Lösungsmittel zurück in die Vakuumpumpe strömt und daß eine Sperrung der Ausströmleitung vorkommen kann, die eine Überlastung der Vakuumpumpe hervorruft.
(3) Der Schalldämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung wird anstelle eines herkömmlichen LSM-Behälters angeordnet. Dies beseitigt den Aufstellungsplatz eines herkömmlichen Schalldämpfers und erlaubt eine vereinfachte, kompakte Gesamtanordnung des Ausströmleitungssystems. Somit wird vorteilhafterweise das Ausströmleitungssystem der Vakuumpumpe in den Herstellungskosten verringert und ein kleinerer Aufstellungsplatz gewährleistet.
(4) Die in einem unteren Endabschnitt der Trennplatte des Behälters vorgesehene Sickerbohrung hält das auf jeder Seite der Trennplatte angesammelte LSM gegenseitig auf der gleichen Höhe. Der Lärm reduzierende Schalldämpfer hat ferner die Funktion der Rückgewinnung von LSM des Fördergases.
(5) Das Vorsehen der Kühlwasserverkleidung zum Kühlen des Behälters des Schalldämpfers kühlt das Gas in dem Behälter, wodurch die Absonderung von LSM des Gases gesteigert wird.

Claims

Schalldämpfer mit einer LSM-Rückgewinnungseinrichtung, bestehend aus: einem abgeschlossenen Behälter (23) mit einem auf einer Seite des Behälters befindlichen Einlaßanschluß (24) und einem auf der anderen Seite des Behälters befindlichen Auslaßanschluß (25), und einer einen Innenraum des Behälters in eine einlaßseitige Kammer (23a) und eine auslaßseitige Kammer (23b) aufteilende Trennplatte (26), wobei der Einlaßanschluß (24) mit einer Ausströmleitung (21) einer Vakuumpumpe (12) verbunden ist, und die Trennplatte (26) mit einer die getrennten Kammern (23a, 23b) miteinander verbindenden Öffnung (27) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Trennplatte (26) einen unteren Endabschnitt aufweist, der mit einer mit beiden Kammern (23a, 23b) in Verbindung stehenden Sickerbohrung (28) versehen ist; und b) der Behälter (23) eine Kühlwasserverkleidung (31) aufweist, um eine Wandung des Behälters (23) zu kühlen und um die Kondensation eines Gases, welches aus der Vakuumpumpe (12) ausgetragen wird, zu fördern.
Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Behälter (23) in einer Stellung tiefer als die Vakuumpumpe (12) befindet und die einlaßseitige Kammer (23a) des Behälters (23) mit einem unteren Ende einer LSM-Ausströmleitung (35) verbunden ist, die mit einem unteren, inneren Abschnitt eines Gehäuses der Vakuumpumpe (12) in Verbindung steht.
Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter mit einer LSM-Abflußleitung (33) zum Abfluß von sich in dem Behälter angesammeltem LSM und einem Absperrventil (34) zum Öffnen und Absperren der LSM-Abflußleitung (33) versehen ist.