JP2008531910A - 単軸の真空容積型ポンプ - Google Patents

Abstract

単軸の真空容積型ポンプ（１０）が、それぞれ１つのポンプロータ（１３，１５）を有した２つのポンプ段（１２，１４）と１つの駆動モータ（１６）とを有している。駆動モータ（１６）は軸方向で、両ポンプ段（１２，１４）の間に配置されていて、軸（２２）が２つのポンプロータ（１３，１５）と、モータロータ（１７）とを支持している。

Description

本発明は、２つのまたは複数の相前後して配置されたポンプ段と１つの駆動モータとを有した単軸の真空容積型ポンプに関する。

２つのポンプ段を有した従来の単軸の真空容積型ポンプは例えば２段のロータリーピストンポンプ段またはベーンポンプ段として形成されている。通常、両ポンプ段は軸方向で相前後して配置されていて、この場合、駆動モータは、両ポンプ段の一方のポンプ段の一方の長手方向端部に配置されていて、両ポンプ段の共通の軸を駆動する。駆動モータと両ポンプ段とは固有のケーシングに配置されているので、軸は複数のケーシング開口を貫通している。軸ベアリングのために、駆動モータには少なくとも２つの軸ベアリングが、両ポンプ段の領域には通常、３つの軸ベアリングが設けられている。

本発明の課題は、簡単化された単軸の真空容積型ポンプを提供することである。

この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴により解決された。

本発明による真空容積型ポンプでは、駆動モータが軸方向で２つのポンプ段の間に配置されていて、唯１つの共通の軸が両ポンプロータとモータロータとを支持している。真空容積型ポンプは即ち、唯１つの一体的な軸しか有しておらず、これにより一連の構造的な利点が得られる。特に、駆動モータ・ロータと軸方向でこれに隣接する両ポンプロータの支承のために２つの共通の軸ベアリングを使用することができる。このようにして軸ベアリングの数を少ない軸受に減じることができる。両ポンプロータが片持ち式に支承されているならば、容積型ポンプ全体で２つの軸ベアリングがあれば良い。単軸の構造によりカップリングが省略され、これにより構造はさらに簡単になる。これにより、コンパクトに構成され、安価に製造可能な簡単な２段式の容積型ポンプが提供される。駆動モータに隣接する両ポンプ段には、駆動モータとは反対側に軸方向でそれぞれ別のポンプ段をせつぞくすることができる。

有利には、両ポンプ段の間のガス接続部は、モータロータ・ステータギャップによって形成されている。モータロータとモータとの間には必然的にギャップが存在する。このギャップは両ポンプ段、即ち、前真空段と高真空段との間の接続路として働く。両ポンプ段の間の別個の接続路はもはや設ける必要がない。これにより構造は簡単になり、製造は安価である。別個の接続路はより大きな吸込能力のものの場合にのみ付加的に設ければ良い。

有利な構成によれば、モータロータとモータステータとの間のギャップは円筒状であって、即ち、モータロータは外側で、モータステータは内側でそれぞれ円筒状に形成されている。

有利な構成によれば、モータロータは螺旋状のポンプ溝を有している。螺旋状で回転するポンプ溝により、高真空段から前真空段へのモータロータ・ステータギャップを通って行われる軸方向のガス搬送が改善される。

有利な構成によれば、モータロータは潤滑剤ポンプとして作用し、これは、潤滑剤を前置されたポンプ段から後置されたポンプ段へと圧送する。ポンプ溝は、湿式真空容積型ポンプでは、即ち、流動的な潤滑剤によって潤滑される容積型ポンプでは、流体の潤滑剤を高真空段から前真空段へと搬送するのにも適している。このようにして別個の潤滑剤ポンプを省くことができる。潤滑剤により同時に、駆動モータが、特にモータロータが冷却されるので、とりわけ別個のモータ冷却装置を不要にできる。

有利には唯一のステータケーシングが軸を取り囲んでいる。この場合、ステータケーシングは、軸シール部材を有していない。ステータケーシングは即ち、両ポンプ段とモータロータとを取り囲んでおり、場合によっては、ポンプ段と駆動モータのステータを成す。各軸シールを省くことにより、これに関わる全ての問題およびコストをなくすことができる。特に望ましくないオイルやガスの流出はこのようにしてほぼ回避することができる。

有利にはステータケーシングは潤滑剤ケーシングによって取り囲まれている。ステータケーシングは、潤滑剤ケーシングにおいて間隔をおいて位置しているので、潤滑剤はステータケーシングと潤滑剤ケーシングとの間に貯蔵され、出口から潤滑剤ケーシングポンプへと流れることができる。

有利には、両ポンプ段が、ロータリーピストンポンプ段またはベーンポンプ段として形成されている。これにより多段のロータ段を設けることもでき、またはクロー形ポンプ段または別の形式のポンプ段を設けることもできる。

以下に図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。

図面には、２つのベーンポンプ段を備えた本発明による単軸の真空容積型ポンプが示されている。

図面には真空容積型ポンプ１０が示されている。この真空容積型ポンプ１０は、それぞれベーンポンプ段として形成された２つのポンプ段１２，１４と、軸方向で両ポンプ段１２，１４の間に配置されている駆動モータ１６とを有している。入口側のポンプ段１４はガス入口１８に接続されていて、高真空段を成している。ガス流方向で見て後置されたポンプ段１２は、大気に向かってガス出口２０に吐出する前真空段である。両ポンプ段１２，１４はそれぞれ１つのポンプロータ１３，１５を有していて、駆動モータ１６はモータロータ１７を有している。ポンプロータ１３，１５とモータロータ１７とは、共通の一体的な軸２２に不動に組み付けられている。モータロータ１７は永続的に励起されている。

両ポンプ段１２，１４の間のガス接続部は、１つのシリンダ状のギャップ２４によって形成されている。このギャップは内側ではモータロータ１７によって、外側ではモータステータ２８によって制限されている。モータロータ１７は、モータロータ１７の円筒状の外面に形成された螺旋状の溝３０を有していている。ガス接続部は、例えばこれが比較的大きな吸込能力を必要とする場合には、外部の通路を介して実現することもできる。

軸２２は、転がり軸受として形成されている２つの軸ベアリング３２，３４によって保持される。軸ベアリングとして滑り軸受またはガス軸受も考えられる。ポンプロータ１３，１５は片持ち式に支承されているので、軸２２だけが２つの軸ベアリング３２，３４によって保持される。

両ポンプ段１２，１４と駆動モータ１６とは軸２２とともに保持されて、完全にステータケーシング４０によって取り囲まれている。ステータケーシング４０は軸シール部材を有していない。ステータケーシング４０はさらに、潤滑剤ケーシング４１内に配置されている。潤滑剤ケーシング４１は前真空側から高真空側に潤滑剤を搬送し、収容するために働く。

軸２２の高真空側の端部には歯車ポンプ４４が配置されている。この歯車ポンプ４４は液状の潤滑剤４６を通路４８を介してモータロータ・ステータギャップ２４へと吐出する。相応の入口を介して、歯車ポンプ４４によって圧送された潤滑剤の僅かな部分が直接に、高圧真空ポンプ段１４の作業室に到る。高圧真空ポンプ段１４から流出するガスと潤滑剤との混合物は、螺旋状のポンプ溝３０を通って前真空ポンプ段１２へと吐出され、これによりモータロータ１７とモータステータ２８とは潤滑され冷却される。

前真空ポンプ段１２のポンプ室出口には、オイル分離器５０が続いていて、これにより、下方に滴下する潤滑剤と、大気へと吐出されるガスとが互いに分離される。潤滑剤は潤滑剤ケーシング４１とステータケーシング４０との間を再び流れて歯車ポンプ４４へと戻る。

２つのベーンポンプ段を備えた本発明による単軸の真空容積型ポンプを示す図である。

Claims (9)

1. 単軸の真空容積型ポンプ（１０）であって、２つのポンプ段（１２，１４）と１つの駆動モータ（１６）とを有している形式のものにおいて、
   駆動モータ（１６）が軸方向で、両ポンプ段（１２，１４）の間に配置されていて、軸（２２）が２つのポンプ段（１２，１４）の２つのポンプロータ（１３，１５）と、モータロータ（１７）とを支持していることを特徴とする、単軸の真空容積型ポンプ。
2. 両ポンプ段（１２，１４）の間のガス接続部が、モータロータ・ステータギャップ（２４）によって形成される、請求項１記載の単軸の真空容積型ポンプ。
3. モータロータ・ステータギャップ（２４）が円筒状である、請求項２記載の単軸の真空容積型ポンプ。
4. モータロータ（１７）が螺旋状のポンプ溝（３０）を有している、請求項２又は３記載の単軸の真空容積型ポンプ。
5. ステータケーシングが軸（２２）を取り囲んでおり、ステータケーシングは軸シール部材を有していない、請求項１から４までのいずれか１項記載の単軸の真空容積型ポンプ。
6. ２つの転がり軸受（３２，３４）が、モータロータ（１７）とポンプロータ（１３，１５）との間に設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の単軸の真空容積型ポンプ。
7. ステータケーシング（４０）が潤滑剤ケーシング（４１）によって取り囲まれている、請求項１から６までのいずれか１項記載の単軸の容積型ポンプ。
8. モータロータ（１７）が潤滑剤ポンプとして働き、潤滑剤ポンプは、潤滑剤を高真空ポンプ段（１４）から、後置の前真空ポンプ段（１２）へと圧送する、請求項１から７までのいずれか１項記載の単軸の容積型ポンプ。
9. 両ポンプ段（１２，１４）が、ロータリーピストンポンプ段またはベーンポンプ段として形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の単軸の容積型ポンプ。

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