JP3024648U - 容積移送式真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常に適切な潤滑を行うことができ、かつ簡素
で安価な容積移送式真空ポンプを提供する。 【解決手段】 偏心ポンプロータ３０の空隙部と関連す
るピン５０を通じて、シャフトによって駆動されるポン
プである。どちらの方向に回転する場合でも、上記空隙
部とともに作用するピン５０は、流体の通路に対して偏
心ポンプロータを適切に位置させ、これによってオイル
は所定の一方向に流出される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、容積位相式真空ポンプに関し、特にポンプを潤滑する技術に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

通常、コンプレッサのような流体を扱う装置では、クランクシャフトに設けら れたポンプ構造によって、サンプからのオイルが潤滑剤として用いられている。 また、遠心ポンプや容積移送式真空ポンプは、しばしばオイルポンプに用いられ ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、往復ポンプや、スクロールコンプレッサのようなロータリーコンプレ ッサにおいては、これらのポンプは誤接続によって逆動作するおそれがあり、ま た、正逆いずれの方向においても三相動作が起こり得る点が問題となる。

【０００４】 また、ロータリーコンプレッサによっては、コンプレッサ動作停止時の圧力均 等化によって逆動作してしまうこともある。このような状況下で、ある種のオイ ルポンプは適切に機能しなくなり、適切な潤滑が行われないことで、何らかの故 障が起こるおそれがある。このような状況下でも正常に機能するオイルポンプは 、通常、構造が複雑で高価となってしまう。

【０００５】 本発明は上記背景の下になされたものであり、常に適切な潤滑を行うことがで き、かつ簡素で安価な容積移送式真空ポンプを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本発明に係る容積移送式真空ポンプは、偏心ポンプ ロータリセス部（周方向に延びる凹部）とともに作動するピンを通じて、シャフ トによって駆動される。どちらの方向に回転する場合でも、上記リセス部ととも に作用するピンは、流体の通路に対して偏心ポンプロータを適切に位置させ、こ れによってオイルは所定の一方向に流出される。

【０００７】 通常、潤滑剤は、潤滑剤自体と冷媒ガスとの２相の状態で流れ、オイルポンプ によって潤滑システム内に流入される。好ましくは、潤滑剤はアジテートされて いない供給源、即ち潤滑剤の撹拌等が生じない供給源から供給される。偏心ポン プロータは、クランクシャフトに支持されて、周方向に延びるリセス部を有する 。半径方向に延びるドライブピンは、クランクシャフトに固定されており、シャ フトの回転方向に従って、上述したリセス部の端部を介してロータを所定の位置 に合わせる。

【０００８】

【考案の実施の形態】

以下、図面を用いて本考案の実施形態の一例を詳細に説明する。

【０００９】 図１において、１０は、準気密往復コンプレッサであり、ケーシング１２を有 する。ポンプハウジング及びベアリング部材１４は、第１のボア１４−１及び第 ２のボア１４−３を有し、これらはショルダ部１４−２を形成している。ボア１ ４−３はオイル供給チャンバ２２に接続されており、ボア１４−３、オイル供給 チャンバ２２は、この順に、サンプ（図示省略）に接続されたオイルインレット 構造体に接続されている。

【００１０】 加えて、ポンプハウジング及びベアリング部材１４は、一対のボア１４−４及 び１４−５を有し、これらのボアは、それぞれ円筒状のベーン４２、４４を収容 する構造となっている。スプリング４３はスプリング固定部材４６によってボア １４−４内に固定されており、ベーン４２をバイアスする。これにより、ベーン ４２は、環状ロータ３０とトラッキング及びシーリング状態で接触するようにな る。同様に、スプリング４５はスプリング固定部材４７によってボア１４−５内 に固定されており、ベーン４４をバイアスする。これにより、ベーン４４は、環 状ロータ３０とトラッキング及びシーリング状態で接触するようになる。

【００１１】 クランクシャフト２４は、第一部分２４−１を有する。この第一部分は、部材 １４内のボア１４−１により形成されるベアリングによって支持される。また、 クランクシャフト２４は、オーバーハング部分２４−２を有し、この部分は環状 のロータ３０の環内に延びる構成となっている。

【００１２】 図４に良く示されるように、ポンプロータ３０は、ボア１４−１内に位置し、 クランクシャフト２４のオーバーハング部分２４−２の周囲を取り囲む構成とな っている。

【００１３】 ポンプロータ３０は、ボア３０−１と、偏心部３０−２を有する。この偏心部 ３０−２とボア１４−１の間に、ボアの内周沿いに延びるとともにスペースＳ及 びスペースＤよりなる空隙部を形成する。

【００１４】 偏心部３０−２には、ラジアルポート３０−３及び３０−４が設けられている 。ポート３０−３及び３０−４は、互いに約９０度をなすように離間して形成さ れており、ロータ３０に関する偏心部３０−２の正接線に対して対称に配置され ている。即ち、偏心部３０−２が偏心している方向に対して対称となっている。

【００１５】 図１及び図３に良く示されるように、ドライブピン５０は、ラジアルボア２４ −７の内部に設けられている。なお、このラジアルボア２４−７は、クランクシ ャフト２４のオーバーハング部分２４−２内に設けられている。ドライブピン５ ０は、ロータ３０内に形成されて内周沿いに延びるリセス部内に延びており、ク ランクシャフト２４の回転方向に応じて、端面３０−５または３０−６のいずれ かと接触する。

【００１６】 図１及び図３に示されるように、クランクシャフト２４が回転し、これにより ロータ３０が反時計回りに回転すると、ドライブピン５０は端面３０−５と接触 し、ポート３０−３は吸気口、ポート３０−４は排出口となる。

【００１７】 一方、図４に示されるように、クランクシャフト２４、及びこれによりロータ ３０が時計回りに回転すると、ポート３０−４は吸気口、ポート３０−３は排出 口となる。

【００１８】 ベーン４２及び４４は、それぞれスプリング４３、４５によって、偏心部３０ −２の円筒面向かってバイアスされている。ベーン４２、４４は、ともに円筒状 であり、これらのベーンと偏心部とは線接触しているが、その接触線がポート３ ０−３と３０−４上を通過する間は、漏洩流（potential leakage）が生じるよ うになっている。この漏洩流は、偏心部３０−２に対して、ポート３０−３及び ３０−４が最も浅い位置（least depth）に設けられるようにすることで最小化 される。ベーン４２、４４と偏心部３０−２間の流路は、ポート３０−３及びポ ート３０−４がこれらを通過する際には狭くなっていることによって、漏洩流が 最小化される。また、究極的には、これらのベーンが摩耗して、その表面が偏心 部３０−２と同様の形状となることによって最小化される。

【００１９】 クランクシャフトは、径方向ボア２４−４と交差している軸方向ボア２４−３ を有する。回転方向によって、直径ボア２４−４の一端は、ポート３０−３、３ ０−４のうち吸気口となっているほうのポートと流体的に接続される。この際半 径ボア２４−５は、他方側のポート、即ち排出口となっているほうのポートと流 体的に接続される。

【００２０】 半径ボア２４−５は、軸方向に延びるボア２４−６と流体的に接続されており 、このボア２４−６は、図２に示されるように、ボルト２８を受けるようにネジ 溝が切られている。このボルト２８は、チャンバ２２からボア２４−６をシール する。

【００２１】 動作時において、クランクシャフト２４は回転され、クランクシャフト２４の 回転方向に応じて、端面３０−５または端面３０−６の一方がピン５０と接触し て、ポンプロータ３０がクランクシャフト２４と一体に動くように駆動力が伝え られる。

【００２２】 軸方向ボア２４−３は、供給チャンバ２２と連通しており、この供給チャンバ ２２は、クランクシャフト２４によって駆動されるロータ３０の回転による影響 は実質的に受けることがない。このように、供給チャンバ２２からのオイルは、 実質的に、泡立ってフォームとなることはなく、ボア２４−３内に流入してオイ ルポンプに供給される。

【００２３】 具体的には、オイルは、直径ボア２４−４と軸方向ボア２４−３を通じて、連 続的に供給チャンバ２２から流れる。図４に示されるように、クランクシャフト ２４とロータ３０とが時計回りに回転しているときは、ピン５０が端面３０−６ と接触して駆動力を伝達し、ボア２４−４からの流れは、ポート３０−４を通じ てスペースＳに達する。このスペースＳは、偏心部３０−２とボア１４−１との 間に形成され、その周は、ボア１４−１と偏心部３０−２との正接点、及びベー ンによって境界づけられる。なお、この際のベーンは、ベーン４２、４４のうち 、ポート３０−４に関して反時計回りに位置するほうのベーンである。

【００２４】 スペースＤからの流体は、ポート３０−３に強制的に流入されて、半径ボア２ ４−５及びボア２４−６を連続的に通過して流れる。このスペースＤは、偏心部 ３０−２とボア１４−１との間に形成され、その周は、ボア１４−１と偏心部３ ０−２との正接点、及びベーンによって境界づけられる。なお、この際のベーン は、ベーン４２、４４のうち、ポート３０−４に関して反時計回りに位置するほ うのベーンである。

【００２５】 クランクシャフト２４が回転するにつれて、偏心部３０−２、ボア１４−１、 ベーン４２、ベーン４４、偏心部３０−２とボア１４−１と正接してシーリング 点となる上記正接点によって、オイルは、ポート３０−４を通じてポンピングチ ャンバに引き込まれて供給され、さらに、ポンピングチャンバからポート３０− ３を通じてボア２４−６に強制的に供給される。

【００２６】 図４の吸入口が連通しなくなり、図４の排出口３０−３が連通するようになる と、ポンピングチャンバは吸入部から排出部へとその機能が変わる。

【００２７】 図１及び図３に示されるように、クランクシャフト２４が反時計回りに回転し ているときは、その逆現象が生じる。

【００２８】 排出口３０−３、半径ボア２４−５を通じてボア２４−６に流入するオイルは 、ディストリビュータとなるボア２４−７及び２４−８等の手段によって、潤滑 が必要となる部位に供給される。

【図面の簡単な説明】

【図１】オイル供給装置の部分断面図。

【図２】図１に示されるオイル供給装置の２−２線にお
ける断面の背面図。

【図３】図１に示されるオイル供給装置の３−３線にお
ける断面図。

【図４】図１に示されるオイル供給装置の４−４線にお
ける断面図。

【符号の説明】

１０…準気密往復コンプレッサ １２…ケーシング １４…ポンプハウジング及びベアリング部材 １４−１…ボア ２２…オイル供給チャンバ ２４…クランクシャフト ４２、４４…ベーン ３０…環状ロータ ４３、４５…スプリング ４６…スプリング固定部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ファディ エス．マーロウフ アメリカ合衆国，ニューヨーク，フェイエ ットヴィル，キャッシュイン ドライブ 108 (72)考案者 フレドリック エイ．エンスワース アメリカ合衆国，ニューヨーク，ノース シラキューズ，ハミルトン ロード 214 (72)考案者 マーティン シー．ビーゾン アメリカ合衆国，ニューヨーク，ノース シラキューズ，メルロウズ ドライブ 522

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体を扱う機器に用いられると共に、オ
   イル供給部を有する容積移送式真空ポンプにおいて、 回転軸、第１部分（２４−１）、前記第１部分から延び
   るオーバーハング部分（２４−２）、オイル分配手段
   （２４−６、２４−７、２４−８）をそれぞれ有するシ
   ャフト（２４）と、 前記第１部分がベアリング状態で収容される連続したボ
   ア（１４−１）を有するポンプハウジング及びベアリン
   グ部材（１４）と、 前記連続したボア内に設けられた環状の偏心ロータ手段
   （３０）であって、このロータ手段の内部に延びる前記
   クランクシャフトのオーバーハング部分が収容される手
   段と、 前記ロータ手段と前記オーバーハング部分とを接続して
   両者が駆動されるようにする駆動用手段であって、前記
   ロータ手段と前記オーバーハング部分とを相対的に所定
   量だけ回転可能とさせて、前記ロータ手段と前記オーバ
   ーハング部分とは、前記シャフトがその回転軸の周りに
   第１の方向で回転するときは第１のポジションをとり、
   前記シャフトがその回転軸の周りに第２の方向で回転す
   るときは第２のポジションをとるようにする駆動用手段
   と、 前記ポンプハウジング内で周方向に距離的に離間して形
   成され、それぞれ半径方向に延びる一対のボア（１４−
   ４、１４−５）と、 前記半径方向に延びる各ボア内に設けられて前記ロータ
   手段に対してバイアスされた状態で接触する一対のベー
   ン手段（４２、４４）とを有し、 前記ロータ手段、前記一対のベーン手段、前記連続した
   ボアのそれぞれによって、一対の空隙部が形成され、 前記シャフトと前記ロータ手段は、オイル供給部からオ
   イルを供給する手段（２４−４、２４−５）を有し、こ
   の手段は、前記シャフトが前記第１の方向または第２の
   方向のいずれの方向に回転していても、吸気工程におい
   ては、前記各空隙部に対して前記オイル供給部からオイ
   ルを供給するとともに、排気工程においては、前記各空
   隙部から前記オイル分配手段へとオイルを供給する手段
   を有し、 前記駆動用手段と、前記オイル供給部からオイルを供給
   する手段とは、前記オーバーハング部分上における前記
   環状のロータの対向端に設けられていることを特徴とす
   る容積移送式真空ポンプ。
2. 【請求項２】 前記シャフトの各回転ごとに２つのポン
   ピングサイクルが生じることを特徴とする請求項１記載
   のポンプ。
3. 【請求項３】 前記ロータ手段は、周方向に延びて前記
   一対のベーン手段と連動する空隙部を有することを特徴
   とする請求項１記載のポンプ。