JP3005054U

JP3005054U - オイルレス・スクロール式真空ポンプ

Info

Publication number: JP3005054U
Application number: JP1994007812U
Authority: JP
Inventors: 新二川添
Original assignee: Anest Iwata Corp
Current assignee: Anest Iwata Corp
Priority date: 1994-06-08
Filing date: 1994-06-08
Publication date: 1994-12-06
Anticipated expiration: 2000-06-08

Abstract

(57)【要約】【目的】オイルレス・スクロ−ル式真空ポンプの旋回ス
クロ−ルが逆転してもスクロ−ルを破損しない安全装置
を有した真空ポンプの提供。【構成】旋回スクロ−ル２０が逆転すると、圧縮気体が
吸入ポート１６に向かって送出される。流通気体により
通路４ａ内の圧力が外気圧より低いと、ボ−ル８ｃは通
路８ａの閉鎖状態を保ち、通路４ａ内の圧力が外気圧よ
り高くなると、ケ−ス８ｂ内のボ−ル８ｃを押し退け
て、圧縮気体は開口部８ｄから外部に排出され、旋回ス
クロールの逆転により、スクロール内が高温に晒され、
スクロールが破損ることがない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、オイルレス・スクロール式真空ポンプに関する。

【従来の技術】

従来より、容器を真空にする技術は、ポリビニールの袋の中に食物を入れ、空気を抜いて、空気中に浮かぶ細菌の付着を防止し食物の腐敗を防ぐ真空パック、バキュームカー、採決用試験管、空気の対流による熱伝導を防止するために、魔法瓶、または医療用、工業用、もしくは実験用の冷却冷媒を収納する容器の外壁等、一般生活から低温技術に至るまで幅広く利用されるものである。密閉容器内を真空にするには、真空ポンプを密閉容器の吸い出し口に連結し、空気及びその他の気体を該真空ポンプによって吸い出すことによって行われる。そして、昨今では、真空ポンプとしてオイルレス・スクロール式が注目されている。

【０００２】オイルレス・スクロール真空ポンプのスクロール作用は、図４に示されるものが知られている。図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、周壁１１により囲繞された凹状空間１２内に第１のラップ１３を形成した固定スクロール１０と、前記第１のラップ１３に嵌合可能な第２のラップ２１を有する旋回スクロール２０とからなり、前記旋回スクロール２０を自転させることなく固定スクロール１０に対して公転させることにより、前記両ラップ１３、２１間に形成される密閉空間２２の容積を変化可能に構成している。したがって、圧縮室として機能する前記密閉空間２２を形成する両ラップ間の接点が徐々に中心へ向かって移動するように、旋回スクロール２０を一定の半径で固定スクロール１０のラップ２の中心の周りを公転運動させることにより吸入口より取り込まれた気体は第２のラップ２１の巻き終わり端を回り込みながら、両ラップ１３、２１、によって形成される密閉空間２２に取り込まれ、旋回スクロール２０の公転運動とともに徐々にその容積を減小させつつ中心に向かって移動しながら高圧化されて、該密閉空間２２が吐出ポート１７と導通したときに外部へ排出されるものである。

【０００３】したがって、この実施例の場合は、前記両ラップ１３、２１の間に形成される空間２２の密閉状態を確保することが、圧縮効率を高め真空度を上げる上で極めて重要である。そこで、図３に示すように、前記ラップの軸方向端面に、対面する摺動面間に自己潤滑性樹脂材料で形成されるのチップシール３１Ａ、３１Ｂを介在させている。すなわち、図３に示されるように、固定スクロールもしくは旋回スクロールとして機能するスクロール部材１０（２０）の円板状の端板の前面側にインボリュート形状のラップ１３（２１）を突設するとともに、その端面側に中心から周縁側まで連通するラップ溝２を凹設し、このラップ溝２にチップシール３１Ａ、３１Ｂを連設して嵌合したものである。又、固定スクロール部材と旋回スクロール部材の各端板外周部の一方には、外から圧縮室内にエアーの侵入を防止するためのダストシール３２が環状に取付られている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このように、構成されたオイルレス・スクロール式真空ポンプは三相交流もしくは直流で駆動するものであり、あやまってモータ配線を逆に結線した場合は、駆動時に旋回スクロールを逆回転させてしまうという問題がある。旋回スクロールが逆回転すると、図４の吐出ポートから吸入された気体は旋回スクロールと固定スクロールによって狭い配管４に向かって圧縮運動を繰り返すことになる。その圧縮気体は、断熱圧縮により熱を放出し、高温高圧のまま運転を継続することとなり、ラップのかじりによりチップシールの破損やラップかじりが発生する結果となる。逆転防止リレーを取り付けてもよいが、コストがアップするという問題と、吐出口に逆止め弁を設けてもよいが、管径が狭くなり正常運転時の気体を排出するのに効率が悪化するとともに耐久性に問題があり、併せてコストがアップするという問題があった。本考案は、かかる従来技術の欠点に鑑み、誤ってモータを逆回転させても、高温となってスクロールを破損しない真空ポンプを提供することを目的としたものである。また、本考案の他の目的は、簡単な構成で、又、コストアップが生じる事なくラップかじりやチップシールの破損を阻止し得る真空ポンプを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ポンプ駆動モータに、三相交流モータ若しくは直流モータを用いたスクロール真空ポンプにおいて、前記ポンプのスクロール空間と直接連通する吸い込み側の任意部位に、少なくとも正圧以上の圧力で開放する逃がし弁を設け、前記駆動モータの誤配線等に起因するスクロールの逆回転により、吸込み側に圧縮圧が発生した際に、前記逃がし弁を開放させるようにに構成したものである。また、前記ポンプのスクロール空間と直接連通する吸い込み側に吸い込み管の管壁の一部を凹設して、該凹設部位に逃がし弁を形成して構成するのも好ましいものである。また、前記ポンプのスクロール空間と直接連通する吸い込み側の任意部位に少なくとも正圧以上の圧力で解放する逃がし弁を設けるとともに、前記逃がし弁の開放通路上に、気流で鳴動する振動体を配し、前記逃がし弁開放により発生する放気流を利用して前記振動体を鳴動させると、さらに好ましいものである。なお、前記「直接連接する」とは、スクロール空間と逃がし弁取付位置間に弁等の仕切体が介在していないことをいう。

【０００６】

【作用】

本考案は、ポンプ駆動モータに、三相交流モータ若しくは直流モータを用いたスクロール真空ポンプにおいて、前記ポンプのスクロール空間と直接連通する吸い込み側の任意部位に、少なくとも正圧以上の圧力で開放する逃がし弁を設け、前記駆動モータの誤配線等に起因するスクロールの逆回転により、吸い込側に圧縮圧が発生した場合でも、前記逃がし弁の開放により圧縮圧が放気される為、前記旋回スクロ−ルが誤って逆転した場合であっても、スクロ−ルを熱により破壊することがない。また、前記ポンプのスクロール空間と直接連通する吸い込み側に吸い込み管の管壁の一部を凹設して、該凹設部位に逃がし弁を形成して構成した場合は、逃がし弁を別部品で製作して保管管理する必要がなく、経済的である。また、特に、前記ポンプのスクロール空間と直接連通する吸い込み側の任意部位に少なくとも正圧以上の圧力で解放する逃がし弁を設けるとともに、前記逃がし弁の開放通路上に、気流で鳴動する振動体を配し、前記逃がし弁開放により発生する放気流を利用して前記振動体を鳴動させるように構成した場合は、旋回スクロ−ルの逆転により圧縮された気体を前記逃がし弁を介して外気に放出することができるとともに、音により前記旋回スクロ−ルが逆回転していることを警告することができるものである。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置などは特に特定的な記載が無い限り、この考案の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

【０００８】図１は、本考案に係る基本的構成図である。同図において、真空ポンプ本体１は、プーリ４２及びベルト３４を介してモータ５の回転軸に連結され、該モータ５の回転により真空ポンプ本体１内の旋回スクロールを駆動し、配管４を介して密閉容器７内の気体を吸い出し、該密閉容器７を真空とするものである。配管４の真空ポンプ本体１の近傍には、配管４内の気圧が外気圧より高くなると開成し、低くなると閉成する、後述する逃がし弁８が設けられている。したがって、該逃がし弁８は真空ポンプ本体１内の旋回スクロールが、密閉空間内の気体を吸い出しているときは閉成し、旋回スクロールが逆転し、配管４内を圧縮気体が逆流するときは、配管４内の気圧が外気圧より大となり逃がし弁８は開成するものである。図２は本考案の実施例に係るオイルレス・スクロ−ル式真空ポンプを示し、前記したように固定スクロ−ル１０、旋回スクロ−ル２０、及びこれらを所定位置に又は旋回可能に指示するフレ−ム４０からなる。固定スクロ−ル１０は、前記フレ−ム４０端面に固定され、吸入口として機能するポ−ト１６（図３）を有する周壁１１により囲繞された凹状空間１２内に渦巻き形状のラップ１３を直立して形成するとともに、そのほぼ中央に圧縮気体を排出するための吐出ポ−ト１７を開設されている。旋回スクロ−ル２０はフレ−ム４０内の凹部空間に収納され、固定スクロ−ル１０のラップ１３と実質的に同じ形状の渦巻き形のラップ２１を、前記周壁１１と当接する端板の一面上に直立して形成するとともに前記ラップ１３、２１同志を１８０度ずらして嵌合させている。なお、前記各スクロ−ル１０、２０の背面側には各々冷却フィン３３、２３が形成され、空冷によりスクロ−ル内部を冷却可能に構成されている。

【０００９】そして、前記各スクロ−ルのラップ１３、２１は各々他側スクロ−ルと接触する端面に凹設した溝部に、図３で説明したチップシ−ル３１Ａ，３１Ｂで構成される自己潤滑性シ−ル部材３１を嵌入させ、無潤滑で摺動可能に達成するとともに、前記旋回スクロ−ル２０の端板と当接する端面に凹設した溝部にリング状の自己潤滑性封止部材３２を嵌入させ、前記凹状空間１２内の外部との気密性の維持を図っている。一方、フレ−ム４０は、一端にプ−リ４２を取り付けた主駆動クランク軸４１を中心軸上に沿って軸支されるとともに、該主駆動クランク軸４１を中心として各々１２０度ずつ偏位させた位置に（３個所）、従動クランク軸を軸支させている。そして、これらのクランク軸４１、４３はいずれも旋回スクロ−ル２０と一体化されたハウジング体２５を回転可能に軸支されており、前記主駆動クランク軸４１の駆動回転により、旋回スクロ−ル２０が自転を阻止されながら一定の半径で固定スクロ−ル１０のラップ中心の周りを公転運動可能に構成されている。

【００１０】吸入ポ−ト１６には、配管４が連設され、その先端部は図１に示される密閉容器に連結している。配管４の固定スクロールの近傍には逃がし弁８が設けられている。この逃がし弁８は、配管４の内部の気体通路に連絡する通路８ａとその通路８ａより大径のボール８ｃを内部空所に遊装し、外部と開口部８ｄにより導通させたケース８ｂを有し、その開口部８ｄの周囲を薄い金属板にて形成したものであり、通路８ａから圧縮気体が開口部８ｄを通過する際に音を発生するように構成したものである。

【００１１】次に、かかる実施例の動作を図２及び図４を用いて説明する。図２において、図示しない真空ポンプ１の電源を入れると、旋回スクロ−ル２０が駆動を開始する。今、図４（Ｂ）の密閉空間ａにあった気体は旋回スクロ−ル２０のラップ２１の駆動により同図（Ａ）のｂに取り込まれ、以下交互に（Ａ），（Ｂ）にしめされるように、ｃ，ｄ，ｅで示される密閉空間に取り込まれるとともに圧縮され、最後に吐出ポ−ト１７が開設されている空間ｆに至り、吐出ポ−ト１７から圧縮気体は外部に排出されるものである。

【００１２】旋回スクロ−ル２０のラップ２１がａ空間の気体をｂ空間に取り込むと、空間ａは負圧となり図１の通路４の気体は配管４から吸入ポ−ト１６に侵入する。この際、逃がし弁８については、ａ空間が負圧になると外気圧によって押されてボ−ル８ｃは通路８ａを閉鎖する。この状態において、旋回スクロ−ル２０の駆動によって、密閉容器７内の空気は圧縮され吐出ポ−ト１７から排出される。

【００１３】一方、商用電源の三相交流もしくは直流の取出し端子の接続間違いを知らずして運転を行った場合は、旋回スクロ−ル２０が逆転すると、吐出ポ−ト１７から空間ｆに外気が逆流入する。その逆流入された外気は、前述した密閉空間のｅ，ｄ，ｃ，ｂを経て空間ａから配管４に逆送出される。その際に、配管４内の圧力が外気圧より高くなるとボ−ル８ｃを押し退け、開口部８ｄから外部に排出される。このとき、ケ−ス８ｂの開口部８ｄの周囲が前記排出空気により振動可能な金属板で形成されている場合、その部分が振動して音を発し、旋回スクロ−ル２０が逆転していることを警告する。

【００１４】図５は本考案に使用される逃がし弁の他の実施例図である。この逃がし弁は、配管４の一部に空所２７を設け、気体が通過する配管４内の通路４ａに導通する通路２６の径より大きい径を有するボ−ル６を遊動自在に設け、空所２７の上部開口に金属性の複数の開口部２８ａを有する薄板２８で被覆したものである。ここにおいて、ボール６が重力側に取付いているため、ボールは、正常時テーパ部にシートするためボール６をテーパミート部に押圧するバネは不要である。この逃がし弁も薄板２８が振動して音を発し、旋回スクロ−ル２０が逆転していることを警告することができるものである。そして、この逃がし弁は配管４内に一体に設けられているので、別部品として製作して、配管４にねじ込むのと異なり、別部品を保管管理する必要はなく、コストが削減される効果を有するものである。尚、ボール６が逆重力側に取付られた場合は、正常の負圧の状態であっても、ボール６が重力によってテーパ部より離間する場合があるため、図６に示すように、ばね強度の弱いバネ６０を取付ける。又、図７に示すごとく、ボール弁の代わりに薄い板厚のリード弁板を使用してもよい。

【００１５】本考案は、上述したように旋回スクロ−ル２０が逆転すると、吸入側に設けた逃がし弁により、旋回スクロ−ル２０によって圧縮された気体を外部に排出できるものであり、圧縮気体の発熱により、旋回スクロ−ル及び固定スクロ−ルを破損することがない。また、逃がし弁の外気と接する部分を薄い金属板で構成することにより、そこを旋回スクロ−ルにより圧縮された気体が通過することにより音を発し、旋回スクロ−ルの逆転を警告する音による警告として利用できるものである。

【００１６】

【効果】以上記載したごとく、本考案においては真空にしようとする密閉容器から気体を吸入する吸入側に逃がし弁を設けてあるので、旋回スクロ−ルが逆転しても、該逃がし弁により圧縮気体を排出することができ、スクロ−ルが高温に晒され、破損することから防止されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の基本構成図である。

【図２】本考案に係るオイルレス・スクロ−ル式真空ポ
ンプの一実施例図である。

【図３】スクロ−ル部材と密閉要素を示す斜視図であ
る。

【図４】スクロ−ルの作用を示す概略図である。

【図５】逃がし弁の他の実施例図である。

【図６】逃がし弁の他の実施例図である。

【図７】逃がし弁の他の実施例図である。

【符号の説明】

１オイルレス・スクロ−ル式真
空ポンプ本体４配管５モータ７密閉容器８逃がし弁１０固定スクロ−ル１６吸入ポ−ト１７吐出ポ−ト２０旋回スクロ−ル３１自己潤滑性シ−ル部材３２ダストシール

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ポンプ駆動モータに、三相交流モータ若し
くは直流モータを用いたスクロール真空ポンプにおい
て、前記ポンプのスクロール空間と直接連通する吸い込み側
の任意部位に、少なくとも正圧以上の圧力で開放する逃
がし弁を設け、前記駆動モータの誤配線等に起因する旋回スクロールの
逆回転により、吸込み側に圧縮圧が発生した際に、前記
逃がし弁を開放させることを特徴とするオイルレス・ス
クロ−ル式真空ポンプ。
【請求項２】ポンプ駆動モータに、三相交流モータ若し
くは直流モータを用いたスクロール真空ポンプにおい
て、前記ポンプのスクロール空間と直接連通する吸い込み側
に吸い込み管の管壁の一部を凹設して、該凹設部位に少
なくとも正圧以上の圧力で開放する逃がし弁を形成し
て、前記駆動モータの誤配線等に起因する旋回スクロールの
逆回転により、吸込み側に圧縮圧が発生した際に、前記
逃がし弁を開放させることを特徴とするオイルレス・ス
クロ−ル式真空ポンプ。
【請求項３】ポンプ駆動モータに、三相交流モータ若し
くは直流モータを用いたスクロール真空ポンプにおい
て、前記ポンプのスクロール空間と直接連通する吸い込み側
の任意部位に、少なくとも正圧以上の圧力で開放する逃
がし弁を設けるとともに、前記逃がし弁の開放通路上に、気流で鳴動する振動体を
配し、前記逃がし弁開放により発生する放気流を利用して前記
振動体を鳴動させることを特徴とするオイルレス・スク
ロール真空ポンプ。