JP2018514693A - オイル分離再生装置を有するオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ - Google Patents

オイル分離再生装置を有するオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ Download PDF

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Abstract

スライドベーンユニット2とオイル分離再生装置3とを有するオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ1に関し、オイル分離再生装置においてオイルとガスが分離器により分離され、可能であればオイル冷却器及び/又はオイルポンプにより補充され、当該装置のために1又は複数のモニタリング及び/又はサービス装置37が設けられ、オイル分離再生装置3はオイル分離再生ハウジング13に搭載され、側壁14、15がスライドベーンロータ6の回転面に交差して延在し、オイル分離再生ハウジング13の長手方向を規定する。取り扱い、メンテナンス及び/又は製造に関してこの種の回転ベーン真空ポンプをさらに改良するために、1又は複数のモニタリング及び/又はメンテナンス装置37が、オイル分離再生ハウジング13の一方又は双方の壁18、19に取り付けられた1又は複数のカバー部品A、B、Cにのみ配置され、さらにオイル分離再生ハウジング13が、モニタリング及び/又はメンテナンス装置37用に構成されていない側壁14、15、底壁16及び天井壁17を形成されている
【選択図】図1

Description

本発明は、回転ベーン室及び回転ベーンロータを具備する回転ベーンユニットと、オイル分離再生装置とを有するオイル潤滑される回転ベーン真空ポンプに関し、そのオイル分離再生装置においては、好ましくはフィルタ要素により、かつ/又は、重力及び/又は遠心力分離器により、かつ/又は、例えば微細分離器である分離器により、オイルとガスの分離が行われ、その場合その分離器は、好ましくはフィルタ要素により、かつ/又は、オイル泡除去装置により、かつ/又は、オイル冷却器と共に実現され、その場合上述した装置のために、1又は複数のモニタリング及び/又はメンテナンス装置が設けられ、オイル分離再生装置が、側壁、底壁、天井壁及び端壁を具備するオイル分離再生ハウジング内に収容されており、その側壁は、回転ベーンロータの回転面に対し交差するように延在し、かつオイル分離再生ハウジングの長手方向に沿っている。
オイル潤滑回転ベーン真空ポンプは、従来公知の技術である。これは、一般的に、回転ベーン室を形成された回転ベーンハウジングを具備する回転ベーンブロワであり、その回転ベーン室は、円柱形状の孔の形態で形成されている。回転ベーンロータは、通常、ロータのスリット内に変位可能に配置されたベーンを具備する円柱形状に形成される。ロータのスリットは、断面において、ロータを通して正確に径方向に向いているか又は径方向に対して鋭角をなすことができる。従来技術によれば、ロータの支持は、好ましくは、回転ベーンハウジングの各端部で終端する側面カバーの領域に設けられている。
ロータは、真空ポンプの稼働中、回転ベーンハウジングの中心軸に対し径方向に逸れて回転する。それにより、実質的に径方向に変位可能に配置されたベーンにより分離される閉鎖された室が形成され、その大きさがロータの一回転中に変化する。大きさの変化によって、個々の室の間に圧力差を生じ、それによりポンプの入口側と出口側の間に圧力差を生じる。
オイル潤滑回転ベーン真空ポンプにおいては、回転ベーンハウジングにオイルが導入される。オイルは、異なる構成要素間のギャップに付与される。これにより、ベーンの間に位置する室間におけるガス交換も阻止される。このようにして、いわゆる乾式稼動される回転ベーン真空ポンプに比べて稼働中の高い真空度が得られる。
オイルは、押し出されたガスと共に最後の室から出口に搬送される。加えて、オイルは、システム内のエンタルピー凝縮により加熱される。さらにオイルは、搬送媒体との接触により汚染されたり、起こり得る化学反応の結果、変化したりすることがある。ブロワ領域を出た後、好ましくはオイルの処理が行われる。この点において、装置内でオイルを循環プロセスにて移送することが公知である。
さらに、オイル処理プロセスを実質的に3つの部分プロセスで行うことも公知である。したがって、先ず、オイルとガスの分離が、可能であればいくつかの段階にて行われる。大きなオイル粒子の粗分離は、相応のフィルタ要素により、またそれに替えて又はそれと組み合わせてオイル/ガス混合物の不均一性による重力及び/又は遠心力分離器によって、またそれに替えて又はそれと組み合わせて流れの遅延によって行うことができる。さらに、オイルとガスの分離のために、例えば微細分離器である分離器を設けることができ、その場合ガス流は、例えば特殊なフィルタマットを通過させられる。更なる部分プロセスにおいて、オイル泡の除去を行うことができる。過大な泡形成、すなわちオイル中に包含されるエアバブルは、装置を通るオイルの流れを妨げ、したがって潤滑と密閉の機能を阻害する。別の部分プロセスは、オイルフィルタによるオイルのフィルタリングであってもよい。
例えば、電気的オイルレベルセンサ及び/又はオイル監視ガラス及び/又はオイル温度モニターなどの1又は複数のモニタリング及び/又はメンテナンス装置を設けることができる。
さらに、オイル分離再生装置を、回転ベーンハウジングとは分離しているが必要に応じて連結したオイル分離再生ハウジングに収容することが公知である。このようなハウジングの側壁は、回転ベーンロータの回転方向に対し、したがって好ましくは実質的に、回転ベーンロータの軸延在方向に対し、交差するように延在する。
上述した技術の現状に鑑み、本発明は、問題となるこの種の回転ベーン真空ポンプを、取り扱い及び/又はメンテナンス及び/又は製造に関してさらに改良することを目的とする。
課題の可能な解決手段は、オイル潤滑回転ベーン真空ポンプにおける本発明の第1の態様により与えられ、その場合、1又は複数のモニタリング及び/又はメンテナンス装置が、オイル分離再生ハウジングの2つの端壁に配置された3つのカバー部品にのみ配置されるように、そして、オイル分離再生ハウジングのそれ以外の部分は、モニタリング及び/又はメンテナンス装置のための構成無しで側壁、底壁、天井壁及び端壁を具備して形成されるように、構成されている。
カバー部品は、オイル分離再生ハウジングの端壁に設けられる。例えば、1つの端壁を背面カバーとして形成することができ、そしてサービスカバーが、稼動中に通常は前面側となる端壁に設けられる。加えて、特にサービスカバー上に、メンテナンスのために取り外し可能なメンテナンスカバーを配置することができる。
好ましくはモニタリング及び/又はメンテナンス装置が、さらに好ましくは真空ポンプの通常稼働に関係する全てのモニタリング及び/又はメンテナンス装置が、3つのカバー部品内又はカバー部品上に設けられる。さらに好ましくは、頻繁に使用されるモニタリング及び/又はメンテナンス装置が、サービスカバー内に若しくはサービスカバー上に配置可能なメンテナンスカバー内に設けられるか、又は、これらを介してアクセス可能である。
提示された実施形態においては、実質的な機能が、3つのカバー部品の領域に設けられるか、又は、それらの領域で行われることになる。これらは特に、オイル充填、及び/又は、オイル制御、及び/又は、オイルモニタリング、及び/又は、オイル排出、及び/又は、オイル分離カートリッジ装着、及び/又は、オイル分離カートリッジのメンテナンスのためのアクセス実現、及び/又は、フロート装置固定、及び/又は、フロート装置へのアクセス実現、及び/又は、分離したオイルの回収室の形成、及び/又は、回収オイルの戻しの実現、及び/又は、メンテナンスカバーの取付け、及び/又は、オイル分離再生ハウジングの上室と下室の分離、及び/又は、オイルパンヒーターの接続、及び/又は、水冷装置の接続、及び/又は、フィルタの接続、及び/又は、真空ポンプの下流側に接続される構成要素の接続、及び/又は、放出エアの方向付けである。
上述したカバー部品を具備しない実際のオイル分離再生ハウジングは、関係機能を持たない、少なくともユーザインタフェースに関する機能を持たないことが好ましい。それにより、このハウジングを容易に作製することができる。特に、天井壁及び底壁、さらに好適には少なくとも外側に位置する側壁は、関係装置を配置するための装備無しで形成することができる。
フロート装置は、一般的には、上室から下室への流れを制御するものである。それは特に、上室に存在するオイルレベルにより影響される。所定のオイルレベルを超えることは避けるべきである。フロート装置は、いわゆるバルブと称することもできる。簡明とするために、この装置を常にフロート装置と称することとする。
可能な更なる課題解決手段は、本発明の更なる態様により、オイル循環回転ベーン真空ポンプにおいて提供される。その場合、1又は複数のモニタリング及び/又はメンテナンス装置が、オイル分離再生装置の取り外し可能なメンテナンスカバー上に配置され、そのメンテナンスカバーを取り外したとき、例えば微細分離器である分離器及び/又はフロート装置に対しメンテナンスのためにアクセス可能であるように構成されている。
更なる提示された解決手段によれば、取扱い容易かつメンテナンス容易なオイル潤滑回転ベーン真空ポンプが実現される。1又は複数のモニタリング及び/又はメンテナンス装置が、好ましくはオイル分離再生装置のハウジング領域に設けられ、その領域には取り外し可能なメンテナンスカバーが形成される。モニタリング及び/又はメンテナンス装置は、直接メンテナンスカバーに配置されるか又は形成されるが、必要に応じてハウジング領域周囲におけるメンテナンスカバーの直ぐ近くでもよい。これにより、組立状態及び使用状態の回転ベーン真空ポンプに必要な空間を低減できる。オイル分離再生ハウジングからメンテナンスカバーを取り外すことにより、オイル分離再生装置の構成要素に対するアクセスが可能となり、特に、例えば微細分離器である分離器(エア脱オイル要素とも称される)及び/又はフロート装置に対するアクセスが可能となる。このようなフロート装置は、真空ポンプ稼働中のオイル分離再生装置の領域における所与の圧力差によって、1又は複数のフィルタ要素に目的のガス流を通過させるために必要となり得る。この場合、分離したオイルが、好ましくはオイル分離再生ハウジングの端壁を構成するサービスカバーに形成されたキャビティに回収される。オイル回収室とも称し得るキャビティには、中空体が配置され、好ましくはスイベルであるジョイント及びシール材により接続される。シール材は、オイルの逆流を防止する。オイルレベルが上昇すると、中空体が浮いてシール材がジョイントを超えて持ち上げられ、それによりオイルの戻り口が開口する。
メンテナンスカバーは、好ましくは、メンテナンスカバーを取り外すときにその背後に存在するオイルがオイル分離再生ハウジングに入り込めないように構成されかつ配置されている。
好ましくは、メンテナンスカバーが、オイル分離再生ハウジングの端壁の領域に配置されている。メンテナンスカバーはまた、オイル分離再生ハウジングの端壁に設けられたサービスカバーに配置することもできる。
更なる解決手段において、オイル分離再生ハウジングが、その長手方向において同じ断面形状を有することが提示される。このような形状は、押し出し成形形状とすることができ、特にアルミニウム押し出し成形形状とすることができる。
これにより、オイル分離再生装置のハウジングを特に好適な方法で製造することができる。好ましくはその輪郭が、ハウジング部品の長手方向軸の各点において同じである。
押し出し成形形状に関しては、アルミニウム展伸用合金が二次元ダイス型により押圧されることによって、引き伸ばされた形状が作製され、それを好ましい長さに切断することができる。
外面は、光学的にクリーンであり、均一に形成されている。特に押し出し成形による製造によって、更なる作業ステップ、特に表面処理ステップを省くことができる。加えて、提示されたハウジングの実施形態においては、ハウジングの表面を、デザイン付き要素として見せることができる。
同じ断面形状、好ましくは押し出し成形による形状は、オイル分離再生装置の容積変更を可能とし、用途の必要性に応じて容積を適応させることができる。
押し出し成形形状の前面側及び背面側について言及する場合、それらもまた常に、最も一般的な用語として同じ断面をもつ形状と理解されるべきである。
上述した独立項の特徴は、それ自体及び互いの組合せの双方において本質的であり、独立項の特徴は、更なる独立項の特徴と組み合わせることができ、さらに、1又は複数の独立項の個々の特徴のみと組み合わせることもできる。
したがって、メンテナンスカバーが、オイル分離再生ハウジングの端壁の一部又は端壁の全体を形成することをさらに提示することができる。その端壁は、真空ポンプの使用状態において、作業者又は制御者の方に向くようにできる。
好ましい実施形態においては、メンテナンスカバーが、ハウジングの端壁に設けられた開口を密閉性をもって覆っており、それを通して、例えば微細分離器である分離器及び/又はフロート装置に対し、メンテナンスのためにアクセス可能である。したがって、メンテナンスカバーは、その上面において、端壁の外向きの端面の0.25〜0.5倍に対応する大きさを有する。
オイルとガスの分離のために分離器が設けられ、それは好ましくは、フィルタ要素、及び/又は、重力及び/又は遠心力分離器、及び又は、微細分離器により形成されている。分離器の上流側又は下流側に関して言及する場合、各場合において逐一説明しないが、それは上記実施例のいずれかとすることができる。
流れて通過できる例えば微細分離器である分離器は、その流れ方向においてオイル分離再生装置の長手方向に沿って配置されることができる。さらに好ましくは、例えば微細分離器である分離器の配置が、ハウジングの押し出し成形形状の長手方向に選択されている。
好ましくは、メンテナンスカバーが、例えば微細分離器である分離器の延長上である端壁の領域に配置されている。例えば微細分離器である分離器の長手方向中心軸が、メンテナンスカバーの主面の領域においてメンテナンスカバーが延在する部分を通過することができる。
メンテナンスカバーを取り外した後、先ず、、例えば微細分離器である分離器から、それが設けられている場合は好ましくは特殊なフィルタマットの形態であるフィルタ要素を取り外すことができる。これにより、例えば新たなフィルタ要素を容易に交換することができる。
回転ベーンユニットとオイル分離再生装置との間には、側壁が設けられている。これはオイル分離再生ハウジングの側壁とすることができる。側壁は連通孔を有し、それを通してオイル成分を伴う圧縮されたガスが回転ベーンユニットからオイル分離再生装置に流入することができる。
オイル成分を伴う流入したガスは、オイル分離再生装置の第1の区画において、第2の区画とは反対方向に流れ、第2の区画では例えば微細分離器によりオイルとガスの分離を生じる。このときもまた、流れ方向は、好ましくはオイル分離再生ハウジングの長手方向とすることができ、したがってさらに好ましくは押し出し成形形状の長手方向とされる。これは、実質的に、ハウジングの一方の端部領域からその長手方向に沿ってハウジングの他方の端部領域への流れ方向であり、その場合、ハウジングの一方の端部から他方の端部への流れの内部に、極めて厳密に直線状となる流れ方向からの偏りを設けることができる。
連通孔の下方には、流路として接続されたハウジング区画を形成することができ、その中に、重力及び/又は遠心力によってガスから分離されたオイルが流入する。そのハウジング区画は、オイル回収室を受容するために用いられ、したがってオイルパンの形態で形成することもできる。好ましくは、重力及び/又は遠心力分離によってガスとオイルの最初の分離が行われる。
オイル交換を可能とするために、必要に応じてオイル冷却管の接続も可能とするために、そのハウジング区画は少なくとも1つのオイル排出孔を有する。これは、好ましくは真空ポンプの組立状態及び使用状態にてハウジング区画の鉛直方向の最下領域に、さらに好ましくはハウジング区画の底部近傍に形成することができる。さらに好ましくは、オイル排出孔は閉鎖可能である。
さらに、オイル排出孔は、オイル分離再生ハウジングの端壁からアクセス可能である。好ましい実施形態では、オイル排出孔が端壁に設けられ、同時にその上にメンテナンスカバーも配置される。
特に、ガスと分離されたオイルから粒子を分離するために、さらにオイルフィルタがハウジング区画の内部に又はハウジング区画に取り付けられて設けられ、ハウジング区画にあるオイルをそれに流し通過させることができる。好ましくは、それは交換可能なオイルフィルタとすることができる。
オイルフィルタを通過させられたオイルは、好ましくは回転ベーン室に導入可能である。このためにポンプを設けることができ、それは、ハウジング区画に回収されたオイルをオイルフィルタを介して吸引し、回転ベーンユニットの回転ベーン室に送出する。好ましくは、ポンプを設けない構成とし、その場合、オイルの搬送に真空ポンプのオイル回収室と稼働室の間の圧力差が利用される。
例えば微細分離器である分離器には、フィルタマットを設けることができる。このフィルタマットは好ましくは交換可能であり、好ましい実施形態においては、そのような交換が、メンテナンスカバーを有する端壁からメンテナンスカバーを取り外した後に行われる。
フィルタマットは、オイル/ガス混合物の流路を内側に具備する管形状に形成することができる。例えば微細分離器である分離器において、好ましい実施形態では、分離されたオイルがフロート装置を介してオイル回収室を有するハウジング区画に流入する。
フィルタマットの流れ抵抗により、分離器の上流側と下流側の圧力差を生じる。この圧力差は、ポンプが実際に送出している流量に応じて、400mbarまでとすることができる。この圧力差があるために、フロート装置が必要される。なぜなら、フロート装置が無ければ、ガス流が、微細分離器からガス出口に即座に直接流れてしまうからである。
フロート装置は、メンテナンスカバーに直接形成することができ、又は好ましくはメンテナンスカバーを取り外した後にアクセス可能である。これもまた、メンテナンスの改善を実現する。
充填レベル標示器を、端壁に設けることができ、必要に応じてメンテナンスカバーに設けるか又は取り付けることもできる。これにより、真空ポンプのオイル充填レベルを読み取ることができる。これは、汎用的な監視ガラスとすることができ、それに替えてアナログ又はデジタルの計測値標示器とすることができる。
さらに、過圧バルブ又は破裂ディスクを、端壁に配置することができ、必要に応じてメンテナンスカバーに配置することもできる。そのような過圧バルブ又は破裂ディスクは、装置内の突然の過圧に対する保護として機能する。メンテナンスカバーにおいて有り得る破裂保護が生じた場合、その発生後に簡単な操作によって、例えばメンテナンスカバー全体を交換することによって安全な稼動状態に復帰させることができる。
更なる実施形態においては、温度モニタリング要素を、端壁に配置することができ、必要に応じてメンテナンスカバーに配置するか又は取り付けることができる。これは特に、オイル温度のモニタリングに用いられる。
好ましい実施形態においては、オイルから分離されたガスが、端壁を通って、さらに好ましくはメンテナンスカバーを通って出ることができる。このために端壁は、特にメンテナンスカバーは、相応の出口開口を有する。
好ましい実施形態においては、メンテナンスカバーが、ガス出口ポートを有する。これは、消音器又は更なるガイド要素と接続するように構成することができる。したがって、メンテナンスカバーの第1の実施形態においては、ガス出口ポートがさらに、螺子山を設けられている。これに対して出口パイプを接続することができる。螺子山は、バーストバルブを接続するためにも用いることができる。必要に応じて、バーストバルブを出口パイプに配置するか又は固定することができる。必要であれば、パイプライン、消音器、又はその他のガスガイド要素を接続することができる。装置の稼働中にも、メンテナンスカバーの交換により適切な装備を具備するメンテナンスカバーを配置することができる。
第2の実施形態においては、ガス出口ポートに、必要に応じて取り外し可能な偏向キャップを設けることができ、その中で、放出されたガスが、ガス出口ポートで与えられたその放出方向に対して少なくとも60°偏向させられる。好ましくは、この偏向は、放出されたガスが下向きに流れるように選択される。これにより、音が床の方に向けられるので真空ポンプの稼働中の騒音が低減される。さらに、ガス出口ポートは、メンテナンスカバー上で回転可能に配置することができ、それによって例えば、側方又は上方への偏向も可能である。
オイル分離再生ハウジングは、組立状態における重力方向において下室と上室を具備する一体的に形成された室を有することができる。その場合、オイル分離再生ハウジングの長手方向における前面側及び背面側に端壁を接続されることができる。室の一体的構成は、ハウジングの好ましい製造工程における押し出し成形形状により形成することができる。好ましい実施形態では、上室は特に、例えば微細分離器である分離器を受容するために用いられる一方、下室は、真空ポンプの稼働中、上述したハウジング区画を構成する。接続されるべき端壁はそれぞれ、オイル分離再生ハウジングの1つの端部を形成する。各端壁は、上述したメンテナンスカバーにより覆われる開口を有することができる。
この場合、好ましくは少なくとも1つの端壁が、室同士の接続部を形成する。各室内で好ましくは反対向きにガスが流れる場合、少なくとも1つの端壁が、ガス偏向領域を形成することができる。
回転ベーンユニット又は回転ベーン室からオイル分離再生装置への連通孔は、好ましい実施形態ではオイル分離再生ハウジングの下室に開口する。好ましくは重力及び/又は遠心力分離器が、流れ方向から視てこの連通孔に接続される。
さらに、好ましい実施形態では、下室がオイル回収容器を形成する。
オイル回収容器には、好ましくは押し出し成形形状による一体的な1又は複数の冷却管を設けることができる。さらに、オイル回収容器の領域に、外部冷却器を用いてオイルを冷却するための入口と出口を設けることができる。
図1は、オイル潤滑回転ベーン真空ポンプの斜視図である。 図2は、図1の平面図である。 図3は、端壁にメンテナンスカバーを具備する真空ポンプの側面図である。 図4は、図3のラインIV−IVにおける断面図である。 図5は、図2のラインV−Vにおける断面図である。 図6は、図4の領域VIの拡大図である。 図7は、1つの端壁とオイル分離再生ハウジングを取り外した真空ポンプの斜視図である。 図8は、オイル分離再生ハウジングの単独の斜視図である。 図9は、関係するメンテナンスカバーと、メンテナンスカバー上に固定可能なガス出口ポートとを具備する、図7では取り外されている端壁の斜視図である。 図10は、使用中の内面に関するメンテナンスカバーの更なる斜視図である。 図11は、オイル分離再生ハウジングの断面図である。
以下、実施例を示す添付の図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
先ず図1を参照して、回転ベーンユニット2と、オイル分離再生装置3とを具備するオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ1を示しかつ説明する。
回転ベーンユニット2は、ユニットハウジングを有し、その中には回転ベーンロータ6を具備する回転ベーン室5が配置されており、フード4により覆われている。
回転ベーン室5は、ユニットハウジング内に円柱形状の孔の形態で形成されている。回転ベーン室5は、回転ベーン室5の孔の軸に沿った長手方向を有する。
円柱形状の回転ベーンロータ6は、回転ベーン室5に対し偏心して配置されている。これに対応して、ロータ軸Xは、室の軸に対して平行ではあるが逸れている。
回転ベーンロータ6は、複数の、実施例では3つのベーン7を有する。これらのベーンは、断面においてロータ6のほぼ径方向に向いたスリット8内にスライド可能に配置されている。ベーン7は、回転ベーンロータ6の回転により、回転ベーン室5を区画する壁に対して遠心力によって押し付けられる。
真空ポンプ1の稼動中、回転ベーンロータ6は、回転ベーン室5の中心軸から径方向に逸れて回転し、これは、回転するロータシャフトに作用するモータ、特に電動モータ9を介した駆動による。これにより、径方向に変位可能に配置されたベーン7により分離され閉鎖された室10が形成され、その大きさは回転ベーンロータ6の回転中に変化する。
回転ベーン室5は、その長手軸における各端部をエアダクトフード11及びモータフランジ12により閉鎖されており、それらは回転ベーンロータ6を支持することができる。
例えばモータフランジ12を設けられたユニットハウジングの外側には、電動モータ9が、好ましくはユニットハウジング上に取り付けられている。回転ベーンモータ6のシャフトは、電動モータ9との回転伝達係合のために、対応するモータフランジ12を貫通することができる。
真空ポンプ1の稼動中の室10の大きさの変化によって、各室10の間の圧力差を生じ、したがってそのように形成されたブロワの入口側と出口側の圧力差を生じる。
電動モータ9による駆動力は、直接的に、又はさらに好適にはクラッチを介してロータシャフトに与えることができる。
オイル潤滑回転ベーンユニット2は、これにより回転ベーン室5にオイルが導入されることを特徴とする。このオイルによって、異なる構成要素間のギャップ、特にベーン7と回転ベーン室5の壁の間のギャップが埋められる。したがって、異なる室10間のガス交換が阻止される。このようにして、稼動中には、乾式稼動される回転ベーンポンプのそれよりも高い真空度を得ることができる。
こうしてオイルは、搬送されたガスと共に回転ベーンユニット2の最後の室10から送出される。加えて、オイルは、エンタルピー凝縮によりシステム内で加熱される。オイルはポンプ媒体(ガス)と接触することになるので、これにより汚染されたり、起こり得る化学反応の結果、変化したりすることがある。
オイルは、真空ポンプ1を循環プロセスによって移送される。この結果、オイルは、回転ベーンユニット2を出た後に処理されなければならない。
装置3が回転ベーンユニット2と接続されることによって、回転ベーンユニット2と、オイル分離再生装置3と、電気モータ9とからなるユニットが形成される。
オイル分離再生装置3は、先ず、側壁14、15と、底壁16と、天井壁17と、端壁18、19とを具備するオイル分離再生ハウジング13を有する。
端壁18と19は、ハウジング13の長手方向に配置され、その長手方向は、回転ベーンユニット2の回転ベーン室5の長手方向と一致し、一体的に形成されたハウジングの側壁14、15、底壁16及び天井壁17の各端部に配置され、特にハウジングに螺子止めにより連結されている。端壁18は、好ましくはサービスカバーとして形成され、そして端壁19は、背面カバーとして形成される。
ハウジング13は、その長手方向において、押し出し成形形状20、特にアルミニウム押し出し成形形状により構成される。例えば、オイル分離再生装置13は、その長さに亘って実質的に同じ断面を有し、長手方向から視た場合、一定の大きさの輪郭を維持する。さらに、押し出し成形によるハウジング13の製造時にはそれらの外面が光学的に均一で清浄であるので、視覚的な見栄えを良くするための表面処理ステップを省略することができる。例えば側壁及び/又は底壁及び/又は天井壁の穿孔など必要な処理ステップのみを設けることができる。
押し出し成形プロセスによるハウジング13の製造は、表面に加えてハウジング形状についても、それが最終的にデザイン的要素をもつように成形できるので、簡略化のために利用できる。
側壁14と15は、回転ベーンロータ6の回転面に対し交差して延在する。同時に、図示の実施例においては側壁14が、オイル分離再生装置13をユニットハウジング2に固定するための固定面の役割を果たす。
有り得る実施例において、各端部に配置された端壁18と19はそれぞれ、隣接するエアダクトカバー11及びモータフランジ12によって壁の外側にて終端し、同様に、より好ましくは天井壁17及び底壁16は、ユニットハウジングの結合した隣接する壁部分にて終端する。これにより、コンパクトで視覚的に見栄えの良いユニットが得られる。
回転ベーンユニット2とは反対側を向きかつそれにより外向きである側壁15の外面は、回転ベーンロータ6の回転面のある断面において波板加工されている(図11参照)。断面視にて、側壁15の長手方向に亘って均一で丸みのある凸部が設けられ、それらは互いに凹部と繋がっている。これにより、側壁15の領域において表面積が増加し、その結果、真空ポンプ1の稼動中の放熱を促進する。
好ましい実施形態においては、波状表面が、相対する端壁18及び端壁19の表面領域にまで続いている。
オイル分離再生ハウジング13は、好ましくは一体的に形成された室を有する。同様に図示された組立状態における重力方向において下室21と上室22が存在する。下室21と上室22の分離は、図11の断面において側壁14及び側壁15に対し交差して延在する分離ウェブ23により行われる。
オイル分離再生装置においては、真空ポンプ1の稼動中、特にオイルとガスの分離が行われる。
このために、先ず、重力及び/又は遠心力分離器24と、例えば微細分離器である分離器25が設けられる。
オイル/ガス混合物は、回転ベーンユニット2から連通孔26を通り、オイル分離再生装置3の側壁14の領域に入る。
装置3に入ると、先ず、好ましくは重力/遠心力分離器24による大きなオイル粒子の粗分離が、オイル/ガス混合物の不均一性と流れの遅延によって行われる。
オイル/ガス混合物の装置3への導入は、対応する重力/遠心力分離器24が配置された下室21の領域における対応する連通孔26を通して行われる。
下室21の領域における連通孔26の下方に形成されたハウジング部27は、オイルパンの役割を果たし、その中にオイルが回収される。したがって、下室21には、オイル回収容器が形成されている。
さらに、下室21は、ハウジングの長手方向に沿った流れaの流路を形成する。この流れaは、背面側の端壁19へと向かう。
端壁19の壁内面は、下室21から上室22へと流れの向きを変えるように構成されており、上室22に形成された流路によって、下室21の流れaとは反対向きの流れbとなる。
上室22には、例えば微細分離器である分離器25が配置されている。
例えば微細分離器である分離器25は、管状のフィルタマット42を有し、好ましくはその管軸が、回転ベーンロータ6のロータ軸xと同じ向きである。したがってさらに、微細分離器である分離器25は、実質的にオイル分離再生ハウジング13の長手方向に向いて配置されている。
下室21から上室22に向けられたオイル/ガス混合物は、目的とする例えば微細分離器である分離器25を通過させられ、その場合、例えば微細分離器である分離器25の上流側と下流側に圧力差が生じ、それは、回転ベーンユニット2の供給圧力に応じて400mbarまでとなり得る。
さらに、オイル分離再生装置3に、オイル泡除去装置を設けることができる。
さらに、オイルフィルタ28が設けられる。これは、オイル分離再生装置13の底領域に配置され、さらに好ましくは、背面側の端壁19に配置されている。オイルフィルタ28により、オイルパンにあるオイルが吸引され、そして特に固体粒子が除去される。
下室21と回転ベーンユニット2の室10との間の圧力差を利用して、オイルフィルタ28でろ過されたオイルが吸引管29を通して回転ベーンユニット2に搬送される。
図示しない外部冷却器を用いることにより、特に、ろ過されたオイルの冷却を行うことができる。このために、対応する入口と出口が、下室21の領域に設けられる。
さらに、ハウジング13の形状において、例えば底壁16及び/又は(下室21を設けられた)側壁15の領域に、冷媒流路を設けることができる。
使用状態において好ましくは使用者の方に向いた端壁18が、壁内側に上室22を下室21と接続するための通路を内設しており、その通路は、フロート装置30から形成されている。例えば微細分離器である分離器25で分離されたオイルは、フロート装置30を通って下室21の領域の容器に戻される。これにより、上述した例えば微細分離器である分離器25の上流側と下流側の圧力差によって、連通孔26を通って下室21に入ったガスが直接ガス出口31へ流れる短絡的な流れを阻止する。
加えて、真空ポンプ1の始動前にオイルを加熱するためのオイルパンヒーターを設けてもよい。
さらに、付加的な水冷機能を設けることができる。
オイル加熱及び/又は水冷機能は、端壁19に配置することができる。
電動モータ9とは反対向きの前面側に形成された端壁18の領域における上室22に関して、上室22の少なくともほぼ全断面に亘って延在する窓状の開口32が設けられている。これは、真空ポンプ1の稼動中にメンテナンスカバー33により閉鎖される。メンテナンスカバー33は、好ましくはシール材を介在させて端壁18に螺子止めされる。
メンテナンスカバー33にはガス出口31が設けられる。このために、メンテナンスカバー33は、貫通孔34を有し、それに対してメンテナンスカバー33の外側からガス出口ポート35が取り付けられる。
ガス出口ポート35は、取り外し可能な偏向キャップ36の形態で形成されている。その中で放出されたガスは、そのガス出口ポートで与えられた向き(上室22における流れbと実質的に同じ向き)を、底壁16により規定される面に向かって少なくとも60°、好ましくは90°まで下向きに偏向させられる。これにより、音の方向が床に向けられるため、騒音の低減につながる。
好ましくはガス出口ポート35が、メンテナンスカバー33に対して回転可能に配置されることにより、排気の向きを、例えば横向きや上向きに選択的に変えることもできる。
偏向キャップ36は、例えばガス出口ポートに対して消音器や更なるガイド要素を接続するために交換可能である。
加えて、偏向キャップ36を具備するメンテナンスカバー33は、メンテナンスカバー33に対して例えば外部の管を接続するために交換可能である。
オイル分離再生装置3は、複数のモニタリング及び/又はメンテナンス装置37を有する。したがって、端壁18の下室21の部分には、オイル量を判断するための充填レベル標示器38を設けることができる。充填レベル標示器38は、オイル監視ガラスにより、及び/又は、電気的オイルレベルセンサにより形成することができる。
可能であれば、オイル温度モニターも端壁18の領域に配置することができる。
さらに、オイル分離再生装置3内のオイルを交換するために供給口と排出口の双方を端壁18に設けることができる。そのために、一実施例では、端壁18にオイル排出孔39と充填ノズル40が設けられる。
端壁18に設けられたメンテナンスカバー33を取り外した後、例えば微細分離器である分離器25及びフロート装置30に対して、メンテナンスのために、そして必要に応じて真空ポンプ1のサービス作業側から交換するためにアクセス可能となる。
加えて、過圧バルブをメンテナンスカバー33に配置することができる。
過圧バルブは、オイル分離再生装置3内の突然の過圧に対する保護の役割を果たし、したがって好ましくは、モニタリング装置の一部である。
端壁18及び19並びにメンテナンスカバー33は、カバー部品A、B及びCとしてオイル分離再生ハウジング31に直接又は間接的(カバー部品C、具体的にはメンテナンスカバー33)に設けられている。
上述したモニタリング/メンテナンス装置37の配置並びにカバー部分A、B及びCの構成においては、作業者に関係する全てのインタフェースが、端壁18、19の領域にアクセス可能に収容されている利点がある。それによって、装置に必要なスペースが低減され、メンテナンスの容易性が向上し、オイル分離再生ハウジングの製造性が簡素化される。
上述した説明は、本願により集約的に包含される発明を説明するためのものであり、それはいずれも、少なくとも以下の特徴の組合せにより従来技術をさらに進展させるものである。すなわち:
オイルベーン真空ポンプであって、1又は複数のモニタリング及び/又はメンテナンス装置37が、オイル分離再生ハウジング13の2つの端壁18、19に取り付けられたカバー部品A、B及びCにのみ配置されており、かつ、オイル分離再生ハウジング13のそれ以外の部分が、モニタリング/メンテナンス装置37を配置されていない側壁14、15、底壁16及び天井壁17により形成されていることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、1又は複数のモニタリング/メンテナンス装置37を、オイル分離再生装置3の取り外し可能なメンテナンスカバー33に配置されており、メンテナンスカバー33を取り外したとき、例えば微細分離器である分離器25及び/又はフロート装置30に対しメンテナンスのためにアクセス可能となることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、オイル分離再生ハウジング13が、その長手方向において押し出し成形形状により、特にアルミニウム押し出し成形形状により形成されていることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、メンテナンスカバー33が、オイル分離再生ハウジング13の端壁18、19の一部又は端壁18、19の全体を形成することを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、流れて通過できる例えば微細分離器である分離器25が、その流れ方向bに関してオイル分離再生装置3の長手方向に沿って配置されていることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、回転ベーンユニット2とオイル分離再生装置3との間にある側壁14、15が連通孔26を有し、それを通ってオイル成分を伴う圧縮されたガスがオイル分離再生装置3に流入できることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、オイル成分を伴う流入したガスが、オイル分離再生装置3の第1の区画において、微細分離が行われる第2の区画とは反対の流れ方向aに流れることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、連通孔26の下方に、後続の流路としてハウジング部27が形成されており、重力及び/又は遠心力によりガスから分離されたオイルがそのハウジング部の中に流入することを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、ハウジング部27が、オイル排出孔39を有することを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、オイル排出孔39が、オイル分離再生ハウジング13の端壁18、19からアクセス可能であることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、ハウジング部39にあるオイルをオイルフィルタ28に通すことができることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、オイルフィルタ28に通されたオイルを回転ベーン室5に導入可能であることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、例えば微細分離器である分離器25にフィルタマット42が設けられることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、フィルタマット42が、オイル/ガス混合物のための内側流路を具備する管状に形成されることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、例えば微細分離器である分離器25で分離されたがフロート装置20を通ってハウジング部27に流入することを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、フロート装置30が、メンテナンスカバー33を取り外した後にアクセス可能であることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、端壁18、19に、選択的にメンテナンスカバー33に、充填レベル標示器38が設けられることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、端壁18、19に、選択的にメンテナンスカバー33に、過圧バルブ又は破裂ディスク41が配置されることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、端壁18、19に、選択的にメンテナンスカバー33に、温度モニター要素が配置されることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、端壁18、19を通して、好ましくはメンテナンスカバー33を通して、送られたガスを放出できることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、メンテナンスカバー33が、ガス出口ポート35を有することを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、メンテナンスカバー33が、消音器又は更なるガイド要素との接続のために形成されることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、端壁18が、ガス出口ポート35を具備するメンテナンスカバー33、又は、消音器若しくは更なるガイド要素との接続のためのメンテナンスカバー33のいずれかを選択的に取り付け可能であることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、必要に応じて取り外し可能な偏向キャップ36を具備するガス出口ポート35が設けられ、その中で、放出されたガスが、ガス出口ポート35に与えられたその出口方向に対して少なくとも60°偏向させられることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、オイル分離再生ハウジング13が、組立状態における重力方向において下室21及び上室22を具備する一体的に形成された室を有し、オイル分離再生ハウジング13の長手方向における前面側及び背面側に端壁18、19を接続されていることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、少なくとも一方の端壁18、19が、室21、22の接続部を形成することを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、連通孔26が下室21に開口していることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、下室21がオイル回収容器を形成していることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、オイル回収容器において、好ましくは押し出し成形形状20に一体化された1又は複数の冷却器が設けられることを特徴とする。
オイルベーン真空ポンプであって、上室22に、例えば微細分離器である分離器25が配置されることを特徴とする。
1 真空ポンプ
2 回転ベーンユニット
3 オイル分離再生装置
4 フード
5 回転ベーン室
6 回転ベーンロータ
7 ベーン
8 スリット
9 電動モータ
10 室
11 エアダクトフード
12 モータフランジ
13 オイル分離再生装置
14 側壁
15 側壁
16 底壁
17 天井壁
18 端壁
19 端壁
20 押し出し成形形状
21 下室
22 上室
23 分離ウェブ
24 重力及び/又は遠心力分離器
25 分離器
26 連通孔
27 ハウジング部
28 オイルフィルタ
29 吸引管
30 フロート装置
31 ガス出口
32 開口
33 メンテナンスカバー
34 貫通孔
35 ガス出口ポート
36 偏向キャップ
37 モニタリング及びメンテナンス装置
38 充填レベル標示器
39 排出孔
40 充填ノズル
42 フィルタマット
a、b 流れ
x ロータ軸
A、B、C カバー部品
さらに、オイル分離再生装置を、回転ベーンハウジングとは分離しているが必要に応じて連結したオイル分離再生ハウジングに収容することが公知である。このようなハウジングの側壁は、回転ベーンロータの回転方向に対し、したがって好ましくは実質的に、回転ベーンロータの軸延在方向に対し、交差するように延在する。
独国特許出願公開第20 27 727号公報により、オイルとガスの分離のための装置を設けられた回転ベーンポンプが知られている。オイルとガスの分離のための上記装置におけるモニタリング/メンテナンス装置は多様なユニット形態で設けられている。

Claims (29)

  1. 回転ベーン室(5)及び回転ベーンロータ(6)を具備する回転ベーンユニット(2)とオイル分離再生装置(3)とを有し、前記オイル分離再生装置(3)が、好ましくはフィルタ要素により、かつ/又は重力及び/又は遠心力分離器(24)により、かつ/又は微細分離器である分離器(25)によりオイルとガスの分離を行いかつ/又はオイル冷却器を有しかつ/又はオイルポンプを有し、前記装置のために1又は複数のモニタリング/メンテナンス装置(37)が設けられ、かつ、前記オイル分離再生装置(3)が、側壁(14、15)と底壁(16)と天井壁(17)と端壁(18、19)とを具備するオイル分離再生ハウジング(13)に収容されており、前記側壁(14、15)が回転ベーンロータ(6)の回転面と交差して延在しかつ前記オイル分離再生ハウジング(13)の長手方向を規定している、オイル潤滑回転ベーン真空ポンプ(1)において、
    1又は複数のモニタリング及び/又はメンテナンス装置(37)が、前記オイル分離再生ハウジング(13)の一方又は双方の端壁(18、19)に取り付けられた1又は複数のカバー部品(A、B、C)にのみ配置されており、かつ、前記オイル分離再生ハウジング(13)のそれ以外の部分が、前記モニタリング/メンテナンス装置(37)を配置されていない側壁(14、15)、底壁(16)及び天井壁(17)により形成されていることを特徴とするオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  2. 1又は複数の前記モニタリング/メンテナンス装置(37)が、前記オイル分離再生装置(3)における取り外し可能なメンテナンスカバー(33)に配置されており、前記メンテナンスカバー(33)を取り外したとき、例えば微細分離器である分離器(25)及び/又はフロート装置(30)に対しメンテナンスのためにアクセス可能となることを特徴とする請求項1に記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  3. 前記オイル分離再生ハウジング(13)が、その長手方向において押し出し成形形状により、特にアルミニウム押し出し成形形状により形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  4. 前記メンテナンスカバー(33)が、前記オイル分離再生ハウジング(13)における前記端壁(18、19)の一部又は前記端壁(18、19)の全体を形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  5. 流れて通過できる前記例えば微細分離器である分離器(25)が、その流れ方向(b)に関して前記オイル分離再生装置(3)の長手方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  6. 前記回転ベーンユニット(2)と前記オイル分離再生装置(3)との間にある前記側壁(14、15)が連通孔(26)を有し、それを通ってオイル成分を伴う圧縮されたガスが前記オイル分離再生装置(3)に流入できることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  7. オイル成分を伴う流入したガスが、前記オイル分離再生装置(3)の第1の区画において、微細分離が行われる第2の区画とは反対の流れ方向(a)に流れることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  8. 前記連通孔(26)の下方に、後続の流路としてハウジング部(27)が形成されており、重力及び/又は遠心力によりガスから分離されたオイルが前記ハウジング部(27)に流入することを特徴とする請求項6又は7に記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  9. 前記ハウジング部(27)が、オイル排出孔(39)を有することを特徴とする請求項8に記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  10. 前記オイル排出孔(39)が、前記オイル分離再生ハウジング(13)における前記端壁(18、19)からアクセス可能であることを特徴とする請求項9に記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  11. 前記ハウジング部(27)にあるオイルをオイルフィルタ(28)に通すことができることを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  12. 前記オイルフィルタ(28)に通されたオイルを前記回転ベーン室(5)に導入可能であることを特徴とする請求項11に記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  13. 前記例えば微細分離器である分離器(25)にフィルタマット42が設けられることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  14. 前記フィルタマット(42)が、オイル/ガス混合物のための内側流路を具備する管状に形成されることを特徴とする請求項13に記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  15. 前記例えば微細分離器である分離器25で分離されたオイルがフロート装置(30)を通ってハウジング部(27)に流入することを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  16. 前記フロート装置(30)が、前記メンテナンスカバー(33)を取り外した後にアクセス可能であることを特徴とする請求項2〜15のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  17. 前記端壁(18、19)に、選択的にメンテナンスカバー(33)に、充填レベル標示器(38)が設けられることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  18. 前記端壁(18、19)に、選択的にメンテナンスカバー(33)に、過圧バルブ又は破裂ディスク(41)が配置されることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  19. 前記端壁(18、19)に、選択的にメンテナンスカバー(33)に、温度モニター要素が配置されることを特徴とする請求項1〜18のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  20. 前記端壁(18、19)を通して、好ましくはメンテナンスカバー(33)を通して、送られたガスを放出できることを特徴とする請求項1〜19のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  21. 前記メンテナンスカバー(33)が、ガス出口ポート(35)を有することを特徴とする請求項2〜20のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  22. 前記端壁(18)が、ガス出口ポート(35)を具備するメンテナンスカバー(33)、又は、消音器若しくは更なるガイド要素との接続のためのメンテナンスカバー(33)のいずれかを選択的に取り付け可能であることを特徴とする請求項1〜21のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  23. 必要に応じて取り外し可能な偏向キャップ36を具備する前記ガス出口ポート(35)が設けられ、その中で、放出されたガスが、前記ガス出口ポート(35)に与えられたその出口方向に対して少なくとも60°偏向させられることを特徴とする請求項22に記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  24. 前記オイル分離再生ハウジング(13)が、組立状態における重力方向において下室(21)と上室(22)とを具備する一体的に形成された室を有し、前記オイル分離再生ハウジング(13)の長手方向における前面側及び背面側に端壁(18、19)を接続されていることを特徴とする請求項1〜23のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  25. 少なくとも一方の前記端壁(18、19)が、前記室(21、22)の接続部を形成することを特徴とする請求項24に記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  26. 前記連通孔(26)が前記下室(21)に開口していることを特徴とする請求項24又は25に記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  27. 前記下室(21)がオイル回収容器を形成していることを特徴とする請求項25〜26のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  28. 前記オイル回収容器において、好ましくは前記押し出し成形形状(20)により一体化された1又は複数の冷却器が設けられることを特徴とする請求項1〜27のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
  29. 前記上室(22)に、前記例えば微細分離器である分離器(25)が配置されることを特徴とする請求項24〜28のいずれかに記載のオイル潤滑回転ベーン真空ポンプ。
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