JPH02275089A

JPH02275089A - スクリュ式真空ポンプ

Info

Publication number: JPH02275089A
Application number: JP1095686A
Authority: JP
Inventors: Noboru Tsuboi; 壺井　昇
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1989-04-13
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1990-11-09
Also published as: US4995797A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、油分離回収器を備えたスクリュ式真空ポンプ
に関するものである。

（従来の技術）従来、第３図に示す油入りスクリュ式圧縮機が公知であ
り、互いに噛み合う雌雄一対のスクリュロータを回転可
能に収納した圧縮機本体２１と、この吐出口２に続く吐
出流路３にフィルタ４内蔵の油分離回収器５とを備えて
いる。さらに、吐出口２から油分離回収器５に至り、こ
こで吐出流路３から分かれて、油ポンプ１３を経由し、
圧縮機本体２１内の軸受、軸封部、ロータ室等の給油部
分から再度吐出口２に戻る油循環流路２２が設けである
。

そして、圧縮機本体２１内の上記給油部分に潤滑、ガス
冷却、シール等の目的で注入された油を圧縮ガスととも
に、吐出流路３に吐出して油分離回収器５のフィルタ４
により気液分離して、圧縮ガスを油分離回収器５の上部
より送り出している。

一方、ガスから分離された油は、油分離回収器５の底部
に滴下させ、−旦溜めて、ここから油ボンブ１３により
圧縮機本体２１内の給油部分に注入した後、吐出口２に
導いて、以後上記同様に流動させ、循環使用するように
なっている。

ここで、圧縮機本体２１は、例えば内部圧縮比πｉ＝７
とすると、例えば吸込圧が大気圧の場合には吐出圧は７
ｋｇ／ａｍ”Ｇとなり、一定であり、油分離回収器５の
フィルタ４てのガス流速は一定となる。そして、油分離
回収器５の大きさはこの一定流速に対応して設計されて
いる。

一方、上記圧縮機本体２１を利用したものとして、圧縮
機本体２１内のロータ室には油を注入しないオイルフリ
ースクリュ式真空ポンプが公知である。この形式の真空
ポンプは真空引きする側に一切の不純物の逆流が許され
ない分野（半導体１食品産業等）で使用されるもので、
スクリュロータ間、およびこれとロータ室の壁部との間
の隙間を油でシールしないので、この隙間からのガス漏
れ量を少なくするために、スクリュロータを非常に高速
で回転させる必要がある。

これに対して、真空引きする側への多少の不純物の逆流
は問題とならない分野では、第３図に示す装置と同様に
油入りスクリュ式真空ポンプの利用が考えられる。そし
て、この場合にはロータ室内に注入した油によりスクリ
ュロータ間、およびこれとロータ室壁部との間の隙間を
シールすることになるので、スクリュロータの回転を上
記オイルフリー形のもののように高速にする必要はなく
なる。

そこで、第３図に示す装置をそのまま真空ポンプとして
使用した場合を考えると第４図に示すようになり、真空
タンク１１から真空ポンプ本体２１ａにより吸込んだ空
気を圧縮後、油分離回収器５を経て大気へ放出するよう
になる。

（発明が解決しようとする課題）第４図に示す装置の場合、第５図に示すように、吸込圧
力は必ず７６０　Ｔｏｒｒ（大気圧力）から始まり、真
空タンク１１の用途に応じて定まる所定の真空域の圧力
まで変化してゆくか、場合によってはこの真空域の圧力
自体も変化する。

ここで、スクリュ式真空ポンプの吸込口に吸込まれる空
気の容積流量をＶ、（ｍ’／ｈｒ）、吐出口２に吐出さ
れる空気の容積流量をＶ　ｔ（ｍ”／　ｈｒ）、吸込圧
力をｐ　、　（Ｔ　ｏｒｒ）、吐出圧力をＰ　ｔ（Ｔ　
ｏｒｒ）とすると、■８はスクリュ式真空ポンプにより
一義的に決まり、Ｖ、−Ｖ、・（Ｐ　、／Ｐ　ｔ）なる関係が成立する。

そして、Ｐ、は７６０から始まり、またＰ、＝７６０と
一定であるので、装置の始動時では、第５図中ａ点で示
すように、Ｖ、＝Ｖ、・（７６０／７６０）となり、上記所定の圧力が第５図中す点、０点で示すよ
うに、例えばそれぞれ１００Ｔｏｒｒ、　　１０Ｔ。

ｒｒとした場合には、吐出側ではそれぞれＶｔ＝Ｖ、・
（ｌ　ＯＯ／７６０）Ｖ、＝Ｖ、・（ｌ　Ｏ／７６０）となる。

このように、真空ポンプの場合には、吸込側の圧力に対
応して吐出側の吐出空気の容積流量が大きく変化する。

上述のように、油分離回収器５の大きさは一般に吐出側
でのガス流速により決まる。このため、上記所定の圧力
を第５図中の０点として油分離回収器５を形成すると、
第５図中のａ点、ｂ点では０点における場合に比べて空
気の流速が７６倍、７．６倍となり、大気側への油の飛
散が大きくなる。これに対して、上記所定の圧力を第５
図中のａ点として油分離回収器５を形成すると非常に大
きなものとなる。

即ち、圧縮機の場合は吐出側のガス流速が略−定である
ため、適切な油分離回収器の選定は容易であるが、真空
ポンプの場合は、吐出側のガス流速が最大で５０倍、１
００倍と変化する。そして、このように流速が大きく変
化すると、流速の小さい方、大きい方のいずれの側で設
計しても上述のような不具合が生じ、適切な油分離回収
器の選定かできないという問題がある。

本発明は、上記従来の問題点を課題としてなされたもの
で、排気効率が良好で、かつ、油分離回収器の最適選定
を可能としたスクリュ式真空ボンブを提供しようとする
ものである。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために、本発明は、互いに接触する
ことなく、微小な隙間を介して噛み合う雌雄一対のスク
リュロータの一方のロータを駆動し、それぞれのロータ
軸に取付けて互いに噛み合わさせた同期歯車により両ロ
ータを同期回転させるようにしたポンプ本体と、このポ
ンプ本体の吐出口から油分離回収器に至り、吐出ガス流
路と分かれて、上記本体内の軸受部等の潤滑部に至る流
路、および開閉弁を介して上記本体内のロータ室に至る
流路に分岐して、この軸受部、ロータ室から上記吐出口
に戻る油循環流路と、上記本体の吸込圧力を検出し、こ
の検出圧力が予め設定した値以下になると上記開閉弁を
開かせる圧力スイッチとから形成した。

（作用）上記のように構成することにより雌雄スクリュロータ間
の動力伝達を両ロータを直接接触させることなく、同期
歯車を介して行うこととなり、両ロータの回転のために
ロータ室内に油を注入する必要はなくなり、両ロータ間
、およびこれとロータ室壁部との間の隙間からのガス漏
れが問題となる吸込圧力が低いときにだけロータ室内に
給油するようになり、吐出側のガス流速の変動幅は小さ
くなる。

（実施例）次に、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

第１図、第２図は、本発明に係るスクリュ式真空ポンプ
を示し、ポンプ本体ｌの吐出口２に続く吐出流路３にフ
ィルタ４内蔵の油分離回収器５が設けである。そして、
ポンプ本体１には、互いに接触することなく、微小な隙
間を介して噛み合う雌雄一対のスクリュロータ６．７が
収納してあり、このうちの雄ロータ７を駆動して、それ
ぞれのロータ軸に取付け、互いに噛み合わさせた同期歯
車８．９により両ロータ６．７を同期回転させるように
形成しである。

また、ポンプ本体１の吸込側の吸込流路１０を真空タン
ク１１に接続するとともに、この吸込流路１０に圧力検
出可能に圧力スイッチ１２が設けである。

さらに、油分離回収器５の底部からは油ポンプ１３を経
た後、ポンプ本体１内の軸受、軸封部、同期歯車部等の
潤滑部に通じる流路１４と、電磁弁１５を介してポンプ
本体ｌ内のロータ室に通じる流路１６に分岐して、この
潤滑部、ロータ室からポンプ本体１の吐出口２を経て油
分離回収器５に戻る油循環流路１７が形成しである。

そして、圧力スイッチ１２により、吸込流路ＩＯの圧力
を検出し、この検出圧力が予め設定した値以下になると
電磁弁１５を開かせ、ロータ室内に給油し、雌雄ロータ
６．７問およびこれとロータ室壁部との間の隙間をシー
ルするように形成しである。

即ち、吸込圧力が低い場合には、ロータ室内への給油を
行い、第４図に示す装置の場合と同様にポンプ本体ｌに
より真空タンク１１より空気を吸込み、給油された油と
ともに圧縮後、吐出口２に吐出し、油分離回収器５にて
気液分離して、油を循環使用するようになっている。

一方、吸込圧力が設定値を超えると電磁弁１５が閉じ、
ロータ室内に給油を行うことなく上記オイルフリー形の
装置と同様にポンプ本体１により真空タンク１１より空
気の吸込、圧縮、吐出が行なわれ、空気だけが油分離回
収器５を通過する。

したがって、この油分離回収器５は、吸込圧力が低い場
合の狭い圧力領域、即ち狭いガス流速領域で気液分離で
きるようにしておけばよい。

なお、ロータ室内での給油箇所については、雌雄ロータ
の噛み合い部、雌雄ロータのいずれか一方のみ、あるい
は両ロータ別個の箇所のいずれであってもよい。

なお、上記実施例では油ポンプを備えたものを示したが
、本発明は油ポンプを必ずしも必要とするものではない
。

（発明の効果）以上の説明より明らかように、本発明によれば、互いに
接触することなく、微小な隙間を介して噛み合う雌雄一
対のスクリュロータの一方のロータを駆動し、それぞれ
のロータ軸に取付けて互いに噛み合わさせた同期歯車に
より両ロータを同期回転させるようにしたポンプ本体と
、このポンプ本体の吐出口から油分離回収器に至り、吐
出ガス流路と分かれて、上記本体内の軸受部等の潤滑部
に至る流路、および開閉弁を介して上記本体内のロータ
室に至る流路に分岐して、この軸受部、ロータ室から上
記吐出口に戻る油循環流路と、上記本体の吸込圧力を検
出し、この検出圧力が予め設定した値以下になると上記
開閉弁を開かせる圧力スイッチとから形成しである。

このため、吸込圧力が予め定めた設定圧力より低い場合
にだけロータ室内に油を注入するため、両ロータ間、お
よびこれとロータ室壁部との間の隙間からのガス漏れが
少なくなり、ポンプの排気効率を向上させることができ
る。

また、油分離回収器も狭いガス流速の範囲を使用条件と
して選択すればよいので、最適な寸法のものを決めるこ
とができ、寸法が小さ過ぎる場合の大気への油煙の放出
や寸法が大き過ぎるという弊害をなくすことができると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明に係るスクリュ式真空ポンプの適用例を
示す全体構成図、第２図は第１図中のスクリュロータ部
の概略を示す部分平面図、第３図は従来の油入りスクリ
ュ式圧縮機の全体構成図、第４図は第３図に示す装置を
そのまま真空ポンプとして使用した例を示す全体構成図
、第５図は吸込圧力の経時変化の例を示す図である。ｌ・・・ポンプ本体、２・・・吐出口、６．７・・・ス
クリュロータ、８．９・・・同期歯車、１２・・・圧力
スイッチ、１３・・・油ポンプ、Ｉ４・・・流路、１５
・・・電磁弁、１６・・・流路、１７・・・油循環流路
。特　許　出　願　人　株式会社神戸製鋼所代　理　人　
弁理士　前出　葆　ほか１名第３図第４図第２図 −時藺

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに接触することなく、微小な隙間を介して噛
み合う雌雄一対のスクリュロータの一方のロータを駆動
し、それぞれのロータ軸に取付けて互いに噛み合わさせ
た同期歯車により両ロータを同期回転させるようにした
ポンプ本体と、このポンプ本体の吐出口から油分離回収
器に至り、吐出ガス流路と分かれて、上記本体内の軸受
部等の潤滑部に至る流路、および開閉弁を介して上記本
体内のロータ室に至る流路に分岐して、この軸受部、ロ
ータ室から上記吐出口に戻る油循環流路と、上記本体の
吸込圧力を検出し、この検出圧力が予め設定した値以下
になると上記開閉弁を開かせる圧力スイッチとから形成
したことを特徴とするスクリュ式真空ポンプ。