JP2003161277A - 多段ドライ真空ポンプ - Google Patents
多段ドライ真空ポンプInfo
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- JP2003161277A JP2003161277A JP2001363417A JP2001363417A JP2003161277A JP 2003161277 A JP2003161277 A JP 2003161277A JP 2001363417 A JP2001363417 A JP 2001363417A JP 2001363417 A JP2001363417 A JP 2001363417A JP 2003161277 A JP2003161277 A JP 2003161277A
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- dry vacuum
- stage dry
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流体漏れ効果の低減が確実な多段ドライ真空
ポンプを提供すること。 【解決手段】 ロータ２Ａの山葉３Ａの頂部に突起４Ａ
を設け、その外表面を、前記ポンプ室２０の円弧状内壁
５と曲率を同じくする円弧状に形成した。
ポンプを提供すること。 【解決手段】 ロータ２Ａの山葉３Ａの頂部に突起４Ａ
を設け、その外表面を、前記ポンプ室２０の円弧状内壁
５と曲率を同じくする円弧状に形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多段ドライ真空ポ
ンプに関する。
ンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、多段ドライ真空ポンプ
は、複数の回転軸を平行に延在すると共に、前記各回転
軸上にロータを固定し、隣り合う回転軸上のロータを相
互に噛み合わせ、この噛み合った状態の複数のロータを
１つのポンプとして収容するポンプ室を、前記回転軸の
軸芯方向へ複数配列するようにハウジング内壁に形成し
て、構成される。
は、複数の回転軸を平行に延在すると共に、前記各回転
軸上にロータを固定し、隣り合う回転軸上のロータを相
互に噛み合わせ、この噛み合った状態の複数のロータを
１つのポンプとして収容するポンプ室を、前記回転軸の
軸芯方向へ複数配列するようにハウジング内壁に形成し
て、構成される。
【０００３】しかして、このポンプにおいては、ロータ
の頂部とポンプ室の内壁（具体的にはポンプ室を画成す
るハウジングの内壁）との間が非接触となっているが、
流体の漏れを最小限として断熱効率や体積効率の低下を
防止するために、種種の対策が施されている。その一例
が特開平９−２９６７８９号公報に記載されているよう
に、ハウジングの内壁とロータの山葉との間にラビリン
スシールが設けられている。
の頂部とポンプ室の内壁（具体的にはポンプ室を画成す
るハウジングの内壁）との間が非接触となっているが、
流体の漏れを最小限として断熱効率や体積効率の低下を
防止するために、種種の対策が施されている。その一例
が特開平９−２９６７８９号公報に記載されているよう
に、ハウジングの内壁とロータの山葉との間にラビリン
スシールが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】確かに、上記した技術
は、それなりの効果を奏する。しかしながら、ハウジン
グの内壁の曲面形状及びロータの山葉の曲面形状が、夫
々、円弧及びインボリュート（若しくはサイクロイド）
となっており、この両者の曲面形状の相違が、ラビリン
スシールの効果がフルに発揮するのを妨げている。すな
わち、図４に示すされるように、ロータ２１の回転方向
両側３０Ａ・３０Ｂにおいて、ハウジングの内壁とロー
タ２１の頂部との間の隙間が大きくなり、ラビリンス２
３の効果が減殺され、流体の漏れ低減効果は充分ではな
かった。
は、それなりの効果を奏する。しかしながら、ハウジン
グの内壁の曲面形状及びロータの山葉の曲面形状が、夫
々、円弧及びインボリュート（若しくはサイクロイド）
となっており、この両者の曲面形状の相違が、ラビリン
スシールの効果がフルに発揮するのを妨げている。すな
わち、図４に示すされるように、ロータ２１の回転方向
両側３０Ａ・３０Ｂにおいて、ハウジングの内壁とロー
タ２１の頂部との間の隙間が大きくなり、ラビリンス２
３の効果が減殺され、流体の漏れ低減効果は充分ではな
かった。
【０００５】それ故に、本発明は、かような不具合が惹
起されない、多段ドライ真空ポンプを提供することを、
技術的課題とする。
起されない、多段ドライ真空ポンプを提供することを、
技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために講じた技術的手段は、複数の回転軸を平行に延在
すると共に、前記各回転軸上にロータを固定し、隣り合
う回転軸上のロータを相互に噛み合わせ、この噛み合っ
た状態の複数のロータを１つのポンプとして収容するポ
ンプ室を、前記回転軸の軸芯方向へ複数配列するように
ハウジング内に形成してなる多段ドライ真空ポンプにお
いて、前記ロータの歯の頂部に、前記ロータの基本プロ
フィール曲線とは異なり且つ前記ポンプ室の円弧状内壁
と曲率を略同じくする円弧面を形成したことである。
ために講じた技術的手段は、複数の回転軸を平行に延在
すると共に、前記各回転軸上にロータを固定し、隣り合
う回転軸上のロータを相互に噛み合わせ、この噛み合っ
た状態の複数のロータを１つのポンプとして収容するポ
ンプ室を、前記回転軸の軸芯方向へ複数配列するように
ハウジング内に形成してなる多段ドライ真空ポンプにお
いて、前記ロータの歯の頂部に、前記ロータの基本プロ
フィール曲線とは異なり且つ前記ポンプ室の円弧状内壁
と曲率を略同じくする円弧面を形成したことである。
【０００７】前記円弧面のロータ回転方向の両端には、
前記ロータの基本プロフィール曲線との間に段差が形成
されるのが望ましい。
前記ロータの基本プロフィール曲線との間に段差が形成
されるのが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１及び図２に依拠して、本発明
にかかる多段ドライ真空ポンプの一実施形態について説
明する。
にかかる多段ドライ真空ポンプの一実施形態について説
明する。
【０００９】多段ドライ真空ポンプは、吸気口１５及び
排気口１６が形成されたハウジング１を備える。ハウジ
ング１の内部に形成されたポンプ室２０の内部には、一
対の回転軸３２Ａ・３２Ｂが平行に延在しており、両者
は、周知のように、図示されない機構により、相反方向
に回転されるようになっている。回転軸３２Ａ及び回転
軸３２Ｂ上には、夫々、ロータ２Ａ及びロータ２Ｂが固
定されている。しかして、ロータ２Ａ及びロータ２Ｂ
は、回転軸３２Ａ及び回転軸３２Ｂが同期回転したと
き、非接触の態様で、相互に噛み合いながら回転する。
ロータ２Ａ（２Ｂ）の山葉頂部３Ａ（３Ｂ）とポンプ室
２０を画成するハウジング１の内周壁５との間には適当
な隙間が形成される。ロータ２Ａ及びロータ２Ｂの非接
触の態様での相互に噛み合い回転すると、周知のよう
に、吸気口１５から流体を吸引して、この気体を加圧し
て、排気口１６から吐出するようになっている。
排気口１６が形成されたハウジング１を備える。ハウジ
ング１の内部に形成されたポンプ室２０の内部には、一
対の回転軸３２Ａ・３２Ｂが平行に延在しており、両者
は、周知のように、図示されない機構により、相反方向
に回転されるようになっている。回転軸３２Ａ及び回転
軸３２Ｂ上には、夫々、ロータ２Ａ及びロータ２Ｂが固
定されている。しかして、ロータ２Ａ及びロータ２Ｂ
は、回転軸３２Ａ及び回転軸３２Ｂが同期回転したと
き、非接触の態様で、相互に噛み合いながら回転する。
ロータ２Ａ（２Ｂ）の山葉頂部３Ａ（３Ｂ）とポンプ室
２０を画成するハウジング１の内周壁５との間には適当
な隙間が形成される。ロータ２Ａ及びロータ２Ｂの非接
触の態様での相互に噛み合い回転すると、周知のよう
に、吸気口１５から流体を吸引して、この気体を加圧し
て、排気口１６から吐出するようになっている。
【００１０】ハウジング１の内周壁５のプロフィールは
円弧であり、ロータ２Ａ（２Ｂ）の外郭の基本プロフィ
ール９Ａ（９Ｂ）はサイクロイド曲線となっている。サ
イククロイド曲線に限られず、ロータ２Ａ（２Ｂ）の外
郭の基本プロフィール９Ａ（９Ｂ）としては、例えば、
インボリュート曲線やエンベロップ曲線を採用すること
ができる。
円弧であり、ロータ２Ａ（２Ｂ）の外郭の基本プロフィ
ール９Ａ（９Ｂ）はサイクロイド曲線となっている。サ
イククロイド曲線に限られず、ロータ２Ａ（２Ｂ）の外
郭の基本プロフィール９Ａ（９Ｂ）としては、例えば、
インボリュート曲線やエンベロップ曲線を採用すること
ができる。
【００１１】ロータ２Ａ（２Ｂ）の山葉頂部３Ａ（３
Ｂ）には、突起４Ａ（４Ｂ）が一体形成される。突起４
Ａ（４Ｂ）は、ハウジング１の内周壁５方向に延在す
る。突起４Ａ（４Ｂ）の先端面６Ａ（６Ｂ）は円弧状に
形成されており、その曲率は、ハウジング１の内周壁５
のプロフィールの円弧と同じである。突起４Ａ（４Ｂ）
の両側壁８Ａ・８Ａ（８Ｂ・８Ｂ）は、ロータ２Ａ（２
Ｂ）の外郭の基本プロフィール９Ａ（９Ｂ）との交差面
１０Ａ（１０Ｂ）において、微小段差１１・１１を形成
する。この微小段差１１・１１の形成は、具体的には、
突起４Ａ（４Ｂ）を段階的に切り込むことによりなされ
る。両側壁８Ａ・８Ａ（８Ｂ・８Ｂ）は、ロータ２Ａ（２
Ｂ）の半径方向と平行とされるが、これに限定されるわ
けではない。
Ｂ）には、突起４Ａ（４Ｂ）が一体形成される。突起４
Ａ（４Ｂ）は、ハウジング１の内周壁５方向に延在す
る。突起４Ａ（４Ｂ）の先端面６Ａ（６Ｂ）は円弧状に
形成されており、その曲率は、ハウジング１の内周壁５
のプロフィールの円弧と同じである。突起４Ａ（４Ｂ）
の両側壁８Ａ・８Ａ（８Ｂ・８Ｂ）は、ロータ２Ａ（２
Ｂ）の外郭の基本プロフィール９Ａ（９Ｂ）との交差面
１０Ａ（１０Ｂ）において、微小段差１１・１１を形成
する。この微小段差１１・１１の形成は、具体的には、
突起４Ａ（４Ｂ）を段階的に切り込むことによりなされ
る。両側壁８Ａ・８Ａ（８Ｂ・８Ｂ）は、ロータ２Ａ（２
Ｂ）の半径方向と平行とされるが、これに限定されるわ
けではない。
【００１２】尚、この実施態様においては、突起４Ａ
（４Ｂ）の外表面の基本プロフィール９Ａ（９Ｂ）から
の距離７Ｃは、ロータ２Ａ（２Ｂ）の半径が５００ｍｍ
以下の場合、約１０〜１０００μｍとされる。また、突
起４Ａ（４Ｂ）の円弧状の先端面６Ａ（６Ｂ）の、ロー
タ回転方向の長さ１３ＡＬ（１３ＢＬ）は，ロータ２Ａ
（２Ｂ）の半径が５００ｍｍ以下の場合、ロータ間隙間
にもよるが、約数ｍｍ〜数十ｍｍの範囲で、適宜、設定
される。
（４Ｂ）の外表面の基本プロフィール９Ａ（９Ｂ）から
の距離７Ｃは、ロータ２Ａ（２Ｂ）の半径が５００ｍｍ
以下の場合、約１０〜１０００μｍとされる。また、突
起４Ａ（４Ｂ）の円弧状の先端面６Ａ（６Ｂ）の、ロー
タ回転方向の長さ１３ＡＬ（１３ＢＬ）は，ロータ２Ａ
（２Ｂ）の半径が５００ｍｍ以下の場合、ロータ間隙間
にもよるが、約数ｍｍ〜数十ｍｍの範囲で、適宜、設定
される。
【００１３】上記構成においては、ロータ２Ａ（２Ｂ）
の山葉頂部３Ａ（３Ｂ）に円弧状の外表面の突起４Ａ
（４Ｂ）を設け、しかもその曲率を、対向するハウジン
グ１の円弧状の内周壁５Ａ（５Ｂ）の曲率と同じくした
ので、ロータ回転方向におけるロータ２Ａ（２Ｂ）の山
葉頂部３Ａ（３Ｂ）と対向するハウジング１の円弧状の
内周壁５Ａ（５Ｂ）との間の最小隙間長さは、突起４Ａ
（４Ｂ）の円弧長で決定され、その分、流体抵抗を増大
でき、ロータ２Ａ（２Ｂ）とハウジング１の円弧状の内
周壁５Ａ（５Ｂ）との間の隙間からの漏れ量を低減させ
ることができる。特に、多段ドライ真空ポンプにおいて
は、この漏れ量低減効果は顕著となる。なぜなら、多段
ドライ真空ポンプの高真空側段においては、真空度が比
較的高く気体が遷移流域・分子流域で平均自由工程が比
較的大きくなるので、流体抵抗増加の効果が倍加され、
ポンプ効率向上に有効となる。また、突起４Ａ（４Ｂ）
のロータ回転方向両側に形成される段差１１・１１は、
ポンプ運転時、気体の渦流れによる流体抵抗及び断面変
化による損失ヘッドを増大せしめてロータ２Ａ（２Ｂ）
の山葉頂部３Ａ（３Ｂ）と対向するハウジング１の円弧
状の内周壁５Ａ（５Ｂ）との間のからの気体の漏れを更
に低減することができる。特に真空度が悪く気体が粘性
流域となる多段ドライ真空ポンプの大気側段（吸気側に
近い段）においては、流路抵抗増加の効果が特に大きく
なる。
の山葉頂部３Ａ（３Ｂ）に円弧状の外表面の突起４Ａ
（４Ｂ）を設け、しかもその曲率を、対向するハウジン
グ１の円弧状の内周壁５Ａ（５Ｂ）の曲率と同じくした
ので、ロータ回転方向におけるロータ２Ａ（２Ｂ）の山
葉頂部３Ａ（３Ｂ）と対向するハウジング１の円弧状の
内周壁５Ａ（５Ｂ）との間の最小隙間長さは、突起４Ａ
（４Ｂ）の円弧長で決定され、その分、流体抵抗を増大
でき、ロータ２Ａ（２Ｂ）とハウジング１の円弧状の内
周壁５Ａ（５Ｂ）との間の隙間からの漏れ量を低減させ
ることができる。特に、多段ドライ真空ポンプにおいて
は、この漏れ量低減効果は顕著となる。なぜなら、多段
ドライ真空ポンプの高真空側段においては、真空度が比
較的高く気体が遷移流域・分子流域で平均自由工程が比
較的大きくなるので、流体抵抗増加の効果が倍加され、
ポンプ効率向上に有効となる。また、突起４Ａ（４Ｂ）
のロータ回転方向両側に形成される段差１１・１１は、
ポンプ運転時、気体の渦流れによる流体抵抗及び断面変
化による損失ヘッドを増大せしめてロータ２Ａ（２Ｂ）
の山葉頂部３Ａ（３Ｂ）と対向するハウジング１の円弧
状の内周壁５Ａ（５Ｂ）との間のからの気体の漏れを更
に低減することができる。特に真空度が悪く気体が粘性
流域となる多段ドライ真空ポンプの大気側段（吸気側に
近い段）においては、流路抵抗増加の効果が特に大きく
なる。
【００１４】尚、図３に示すように、ロータ２Ａ（２
Ｂ）の山葉頂部３Ａ（３Ｂ）の突起４Ａ（４Ｂ）に更に
ラビリンス１４Ａ（１４Ｂ）を設けて、真空度が悪く気
体が粘性流域となる多段ドライ真空ポンプの大気側段
（吸気側に近い段）における、流路抵抗増加効果を更に
増進せしめても良い。
Ｂ）の山葉頂部３Ａ（３Ｂ）の突起４Ａ（４Ｂ）に更に
ラビリンス１４Ａ（１４Ｂ）を設けて、真空度が悪く気
体が粘性流域となる多段ドライ真空ポンプの大気側段
（吸気側に近い段）における、流路抵抗増加効果を更に
増進せしめても良い。
【００１５】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上述した実施の形態に限定される意図は
なく、本発明の趣旨に沿った形態の多段ドライ真空ポン
プであれば、どのようなものでもよい。例えば、回転軸
の数を３以上としたり、ロータの葉数を３以上としたり
しても良いことは勿論である。
たが、本発明は上述した実施の形態に限定される意図は
なく、本発明の趣旨に沿った形態の多段ドライ真空ポン
プであれば、どのようなものでもよい。例えば、回転軸
の数を３以上としたり、ロータの葉数を３以上としたり
しても良いことは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、次のような、実用上、
多大な効果を奏する。
多大な効果を奏する。
【００１７】ロータの山葉頂部に円弧状の外表面の突起
を設け、しかもその曲率を、対向するポンプ室の円弧状
の内周壁の曲率と同じくしたので、ロータ回転方向にお
けるロータの山葉頂部と対向するポンプ室の円弧状の内
周壁との間の最小隙間長さは、突起の円弧長で決定さ
れ、その分、流体抵抗を増大でき、ロータとポンプ室の
円弧状の内周壁との間の隙間からの漏れ量を低減させる
ことができる。
を設け、しかもその曲率を、対向するポンプ室の円弧状
の内周壁の曲率と同じくしたので、ロータ回転方向にお
けるロータの山葉頂部と対向するポンプ室の円弧状の内
周壁との間の最小隙間長さは、突起の円弧長で決定さ
れ、その分、流体抵抗を増大でき、ロータとポンプ室の
円弧状の内周壁との間の隙間からの漏れ量を低減させる
ことができる。
【００１８】また、突起のロータ回転方向の両側に形成
される段差や突起に形成されたラビリンスにより、気体
の渦流れによる流体抵抗及び断面変化による損失ヘッド
を増大せしめてロータの山葉頂部と対向するポンプ室の
円弧状の内周壁との間からの気体の漏れを更に低減する
ことができる。
される段差や突起に形成されたラビリンスにより、気体
の渦流れによる流体抵抗及び断面変化による損失ヘッド
を増大せしめてロータの山葉頂部と対向するポンプ室の
円弧状の内周壁との間からの気体の漏れを更に低減する
ことができる。
【図１】本発明にかかる多段ドライ真空ポンプの要部の
断面図である。
断面図である。
【図２】図１に示されるロータ頂部近傍の拡大図であ
る。
る。
【図３】図２の構成にラビリンスシールを付加した構造
を示す図である。
を示す図である。
【図４】従来技術を説明する図である。
１・・・ハウジング
２Ａ・２Ｂ・・・ロータ
３Ａ・３Ｂ・・・山葉の頂部
４Ａ・４Ｂ・・・突起
１１・・・段差
２０・・・ポンプ室
３２Ａ・３２Ｂ・・・回転軸
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の回転軸を平行に延在すると共に、
前記各回転軸上にロータを固定し、隣り合う回転軸上の
ロータを相互に噛み合わせ、この噛み合った状態の複数
のロータを１つのポンプとして収容するポンプ室を、前
記回転軸の軸芯方向へ複数配列するようにハウジング内
に形成してなる多段ドライ真空ポンプにおいて、前記ロ
ータの歯の頂部に、前記ロータの基本プロフィール曲線
とは異なり且つ前記ポンプ室の円弧状内壁と曲率を略同
じくする円弧面を形成してなる、多段ドライ真空ポン
プ。 - 【請求項２】 前記円弧面のロータ回転方向の両端に
は、前記ロータの基本プロフィール曲線との間に段差が
形成される、請求項１記載の多段ドライ真空ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001363417A JP2003161277A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 多段ドライ真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001363417A JP2003161277A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 多段ドライ真空ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003161277A true JP2003161277A (ja) | 2003-06-06 |
Family
ID=19173761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001363417A Pending JP2003161277A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 多段ドライ真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003161277A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009197796A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-09-03 | Agusta Spa | 潤滑油ポンプ |
| JP2010101321A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Edwards Ltd | ルーツポンプに関する改良 |
| JP2010525238A (ja) * | 2007-04-23 | 2010-07-22 | エドワーズ リミテッド | 真空ポンプ |
| GB2558954A (en) * | 2017-01-24 | 2018-07-25 | Edwards Ltd | Pump sealing |
| CN109372749A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-02-22 | 西安理工大学 | 一种罗茨鼓风机转子端面密封结构 |
| EP3805562A1 (en) * | 2019-10-10 | 2021-04-14 | OVG Vacuum Technology (Shanghai) Co., Ltd. | Roots rotor for removing dust coagulum and droplets |
| CN115095520A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-09-23 | 北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 抑制径向泄漏的罗茨真空泵转子、真空泵及其工作方法 |
| CN116292281A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-06-23 | 北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 一种具有波浪形仿生结构的罗茨真空泵转子及罗茨真空泵 |
| TWI859098B (zh) | 2023-03-31 | 2024-10-11 | 大陸商北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 具有波浪形仿生結構的羅茨真空泵轉子組及羅茨真空泵 |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001363417A patent/JP2003161277A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525238A (ja) * | 2007-04-23 | 2010-07-22 | エドワーズ リミテッド | 真空ポンプ |
| KR101538958B1 (ko) * | 2008-01-29 | 2015-07-23 | 아구스타 웨스트랜드 에스. 피. 에이. | 윤활시스템 |
| JP2009197796A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-09-03 | Agusta Spa | 潤滑油ポンプ |
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| WO2018138475A1 (en) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | Edwards Limited | Pump sealing |
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| WO2024199376A1 (zh) * | 2023-03-31 | 2024-10-03 | 北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 一种具有波浪形仿生结构的罗茨真空泵转子及型线设计方法、罗茨真空泵 |
| TWI859098B (zh) | 2023-03-31 | 2024-10-11 | 大陸商北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 具有波浪形仿生結構的羅茨真空泵轉子組及羅茨真空泵 |
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