JP4632847B2 - オイル回転真空ポンプおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、機械式オイル回転真空ポンプおよびその製造方法に関する。

本出願書は、２００４年４月３０日に出願されたイタリア特許出願第TO2004A000268号のパリ条約優先権を主張するものであり、その全開示内容は引用により組み込まれるものとする。
機械式オイル回転ポンプは、一般に、大気圧から約10^-1Paまでの低圧状態を得るのに使用される。

調整用機械ポンプは、吸入ポートと排気ポートとを有するケーシングを含む。このケーシング内には、固定子が設けられており、円筒チャンバを区画している。この円筒チャンバは、バネ付勢された放射羽を備えた偏心円形ロータを収容する。このポンプは、オイルバス内に浸漬される。オイルバスは、ポンプを冷却すると共にポンプを潤滑し、更に、ポンプを外部環境から隔離する。

このような類のポンプは例えば、下記特許文献１「オイル供給式オイル密封羽根型オイル回転真空ポンプ」および下記特許文献２「オイル密封滑り羽根回転真空ポンプの電気駆動」により知られている。
従来技術によると、製造されたポンプは保管された後、内部にオイルを充填しない状態でユーザの所に輸送される。つまり、ポンプの使用を開始する前に、適量のオイルをポンプに導入するのは、ユーザに委ねられるが、ユーザは当業者でない場合が多い。

このような処置には、重大な欠点がある。ユーザによるポンプへのオイル充填が不適切だと、特に、潤滑油が欠如したり不足したりして可動部が焼付きを起こし、ポンプに重大な損傷を及ぼす恐れがある。
米国特許第６，０１９，５８５号明細書 英国特許出願公開第２１５１０９１号明細書

したがって本発明の目的は、製造工程の終わりに適量のオイルを充填し、その状態でユーザの所まで輸送することができる機械式オイル回転ポンプを提供することにより、上述の欠点を解消することである。
本発明のもう一つの目的は、既に適量のオイルを収容した機械式オイル回転ポンプであって、任意の期間保管した後、オイル漏れや劣化を起こすことなく、ユーザの所へ輸送することができるポンプを提供することである。

上述のおよびその他の目的は、添付した特許請求の範囲に請求されるような本発明による機械式オイル回転真空ポンプにより達成される。
適当な膜により、ポンプ内の吸入および排気ポートが密封され、ポンプ内に導入されたオイルは、保管の間および輸送作業の間、漏れ出ることがないので、エンドユーザは、適量のオイルが既に充填されたポンプを受け取ることになる。

これらの膜を各ポートに設けるために用いられる方法では、ポンプを始動する前にユーザが簡単に取外すことができるような膜が選ばれるので有利である。
更に、膜の材料および厚みは、ポンプを使用する前に、ユーザがこれらの膜を取外すのを忘れたとしても、ポンプが始動するとこれらの膜が破れ、ポンプの構成要素やポンプに接続された装置に損傷を与えることなく、各ポートが開放されるようなものが選ばれる。

添付図を参照しながら、本発明によるポンプのいくつかの非制限的実施形態について、以下に詳細に説明する。
図１および図２を参照して、本発明による機械オイルポンプ100は外側ケーシングを備え、その内部には、内部に円筒チャンバ7が形成された内側ケーシングが密封状態で配置されている。チャンバ7は、ポンプ100に接続されたモータ110により回転駆動される円筒ロータ9を収容している。ロータ９は、円筒チャンバ7の軸と平行だが、チャンバ軸に対して偏心する軸を有する。一以上の径方向に移動可能な放射羽根11（本実施形態では2枚）が、ロータ9に取付けられ、バネ13によりチャンバ7の壁部に当接されている。

吸入ポート3からガスが吸入され、吸入ダクト5を通ってチャンバ7内に入り、そこで羽根に押し付けられて圧縮される。その後、ガスは排気ポート17まで続く排気ダクト15を通って放出される。
外側ケーシング1には、第2の気密ケーシング2が冷却液兼潤滑油としてのオイルバス19内に浸漬されるように、適量のオイルが充填されている。一定量のオイルがチャンバ7内に浸透して、ロータ9の羽根11とチャンバ7の壁部との間を密封する薄膜を形成するように、ポンプ100は既知の様式で製造されている。

本発明による利点は、製造工程の終わりに、プラグ10で密封された適切な導入ポート12から、オイルバス19を形成するための適量のオイルを外側ケーシング1に導入し、吸入ポート3および排気ポート17を、その後の保管や輸送作業のために、一対の膜21, 23で密封することである。
図３に詳細に示すように、膜21, 23は、吸入ポート3と排気ポート17とにそれぞれ、接着剤で取付けることができ、これにより各膜21, 23の各部21a, 23aは、吸入ポート3と排気ポート17との外面3a, 17aに適当な接着剤の層25a, 27aを介してそれぞれ接着され、各ポートが密封される。

図４に示す別の実施形態によると、上記膜21, 23の各部21b,23bは、上記接着剤の層25b, 27bを介してそれぞれポート3, 17のリム3b, 17bに接着される。
上述のどちらの実施形態においても、上記ポートに上記膜を完全に密着させるとともに、ポンプを使用する際には、作業者が簡単且つ完全に上記膜を除去できるような、接着剤が選択される。

図５に、本発明の別の実施形態を示す。この実施形態によると、ポンプ100の吸入ポート3および排気ポート17にはフランジ29が取付けられており、フランジ29は、位置決め（センタリング）リング31とリングガスケット33とにより、各ポート3, 17と整合されている。フランジ29は、保管時や輸送時において、ロックナット35により各ポートに圧接状態に維持することができ、その後、ポンプが使用される時に取外すことができる。

本実施形態によると、膜21, 23は、吸入ポート3や排気ポート17に直接取付けられるのではなく、位置決めリング31に取付けられる。より詳しくは、各膜21, 23の周辺部21c, 23cを、位置決めリング31の内面に接着させることができる。
この第２実施形態は、以下の重要な利点をもたらす。
第１に、ポンプを始動する前に、位置決めリング31を各膜と一緒に取外すことになるので、取外しができない状態にまで膜21, 23をリング31に固定することができる。その結果、膜21, 23を各位置決めリング31に固定させるのに、従来のどの技術（接着剤による接着、溶接、圧着等）をも使用することができる。

第２に、上記膜21,23は、吸入ポート3および排気ポート17から取外しても劣化しないので、その後再び保管／輸送することがある場合にも、各ポートにそれぞれ位置決めリング31とフランジ29とを取付けるだけで、再使用することができる。
一般に、これらの膜は非常に薄くできているので、少しの圧力差でも破れる。これにより、たとえユーザがポンプ100を始動する前に膜を取外すのを忘れたとしても、ポンプが始動してロータ7が回転駆動されるために各膜にかかる圧力でも、十分に膜を破ることができ、ポンプ100の各ポートは塞がれることがなく、しかも、ポンプに損傷を与えるような破片は生じない。

本発明による真空ポンプは、ポンプを最初に始動する際に同ポンプ内に適量のオイルを導入するという注意を要する作業をユーザに強いることがないという点で、所望の目的を達成することは明らかである。
更に、本発明によるポンプの吸入および／または排気ポートに密封膜を設けることで、任意の期間ポンプを保管して、その後オイル漏れや、オイル漏れにより梱包されたポンプが汚される危険性のない状態で輸送することを可能にする。

本発明によるオイル回転機械真空ポンプの概略斜視図である。 図１の真空ポンプの概略断面図である。 本発明によるポンプの吸入／排気ポートに関して、図１の細部を示す概略断面図である。 図３に示す細部の概略断面図である。 他の実施形態による、図３の細部を示す概略断面図である。

Claims (16)

1. 機械式オイル回転真空ポンプ(100)であって、
   第1ケーシング(1)と、
   前記第1ケーシング内に配置されたオイルバス(19)と、
   内部にチャンバ(7)を有し、前記第1ケーシング(1)内に配置され、前記オイルバス(19)内に浸漬されている第2ケーシング(2)と、
   吸入ダクト(5)を介して前記チャンバ(7)内にガスを導入するための吸入ポート(3)と、
   前記チャンバ(7)内に配置され、前記チャンバ(7)内にあるガスを圧縮するように構成されたロータ(9)と、
   排気ダクト(15)を介して前記チャンバ(7)から前記ガスを排出するための排気ポート(17)と、
   前記ポンプが非動作モードにあるとき、前記吸入ポート(3)および／または前記排気ポート(17)を閉鎖する取外し可能な密封部材(21,23)とを備えており、
   前記密封部材(21,23)が膜(21,23)を備えており、
   前記膜の材料および厚みは、当該ポンプが始動すると破れるようにされている、真空ポンプ(100)。
2. 前記膜は、当該ポンプが始動すると少しの圧力差でも破れるように、非常に薄くできている、請求項１に記載の真空ポンプ(100)。
3. 前記膜(21,23)が前記ポート(3,17)に接着されている、請求項１に記載の真空ポンプ(100)。
4. 前記膜(21,23)が前記ポート(3,17)の外面(3a,17a)に接着されている、請求項３に記載の真空ポンプ(100)。
5. 前記膜(21,23)が前記ポート(3,17)のリム(3b,17b)に接着されている、請求項３に記載の真空ポンプ(100)。
6. 前記密封部材が、
   フランジ(29)と、
   前記フランジと前記吸入ポート(3)および／または排気ポート(17)との間に配置され、膜(21,23)を備えた位置決めリング(31)と、
   前記フランジ(29)と前記位置決めリング(31)とを、前記吸入ポート(3)および／または排気ポート(17)に当接した状態に保持する取外し可能なロックナット(35)とを備えている、請求項１に記載の真空ポンプ(100)。
7. 前記膜(21,23)が前記位置決めリング(31)に密着される、請求項６に記載の真空ポンプ(100)。
8. 前記膜(21,23)が、前記位置決めリング(31)に対して接着、溶接または圧着される、請求項７に記載の真空ポンプ(100)。
9. 外側ケーシング(1)および内側ケーシング(2)に、吸入ポート(3)を含む吸入ダクト(5)と排気ポート(17)を含む排気ダクト(15)とを設ける工程と、
   前記内側ケーシング内に形成されているチャンバ(7)内にロータ(9)を配置する工程と、
   前記外側ケーシング内に開口部(12)を設ける工程と、
   前記内側ケーシングを浸漬するために、所要量のオイルを前記開口部(12)から注入することによりオイルバス(19)を形成する工程と、
   前記開口部(12)を閉鎖する工程と、
   前記吸入ポート(3)および／または排気ポート(17)に密封部材(21,23)を取付ける工程とを含み、
   前記密封部材(21,23)が膜(21,23)を備えており、
   前記膜の材料および厚みは、当該ポンプが始動すると破れるようにされている機械式オイル回転真空ポンプ(100)の製造方法。
10. 前記膜は、当該ポンプが始動すると少しの圧力差でも破れるように、非常に薄くできている、請求項９に記載の方法。
11. 前記膜(21,23)を前記ポート(3,17)に接着させる工程を更に含む、請求項９に記載の方法。
12. 前記膜(21,23)を、接着、溶接または圧着により前記ポート(3,17)に接着させる工程を更に含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記膜(21,23)を前記ポート(3,17)の外面(3a,17a)に接着させる工程を更に含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記膜(21,23)を前記ポート(3,17)のリム(3b,17b)に接着させる工程を更に含む、請求項１２に記載の方法。
15. 密封部材が、膜(21,23)と、フランジ(29)と、前記フランジと吸入ポート(3)および／または排気ポート(17)との間に配置されている位置決めリング(31)と、前記フランジ(29)と前記リング(31)とを前記ポート(3,17)に当接した状態に保持する取外し可能なロックナット(35)とを備えている、請求項９に記載の方法。
16. 前記膜(21,23)を前記位置決めリング(31)に取付ける工程を更に含む、請求項１５に記載の方法。

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