JPH04159488A - スクリュー真空ポンプ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、平行な２軸の回りを互いに噛み合って回転す
る一対の雄ロータ及び雌ロータと、それら両ロータを収
納するケーシングとを含み、該ケーシングは、吸込ポー
ト及び吐出ポートを備えているスクリュー真空ポンプに
関し、特に到達真空度を改善するスクリュー真空ポンプ
に関する。

［従来の技術］ スクリュー真空ポンプの作用は、吸込ポートからロータ
内へ気体を吸入する吸込過程と、ロータ内部で気体を圧
縮する圧縮過程と、吐出ポートから気体を吐出する吐出
過程とからなっている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来、吸込過程においては、できるだけ多くの気体を排
気するため、ケーシングと雌雄ロータとで形成される歯
溝空間に気体を最大に吸込んだとき、すなわち歯溝容積
が最大になったときに、吸込ポートを閉じるようにして
いる。そのため、その後に続く圧縮過程により吸込ポー
ト閉じ込み直後から歯溝内の圧力が吸込圧力より上昇す
る。したがって、雌雄ロータの間やケーシングとロータ
との間の微小な隙間から気体が吸込側に漏洩して到達真
空度に悪影響を与えていた。

本発明は、前述した気体の吸込側への漏洩を防止するス
クリュー真空ポンプを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明のスクリュー真空ポンプは、平行な２軸の回りを
互いに噛み合って回転する一対の雄ロータ及び雌ロータ
と、それら両ロータを収納するケーシングとを含み、該
ケーシングは、吸込ポート及び吐出ポートを備えている
スクリュー真空ポンプにおいて、前記吸込ポートが、前
記ケーシング及び雌雄ロータで形成される歯溝容積を閉
じ込めるロータ回転角を、該歯溝容積が最大となる以前
のロータ回転角に形成している。

上記閉じ込め時のロータ回転角は、閉じ込め時の歯溝容
積Ｖψが最大時の歯溝容積Ｖｍａｘに対し ０、　　２Ｖｍａｘ　≦−Ｖψ≦１０．　　９５Ｖｍａ
ｘとなるように決めるのが好ましい。０．９５Ｖｍａｘ
より大きいと、従来のものと変りがなく前述した問題が
解決されず、一方、０．２Ｖｍａｘより小さいと、吸込
量が過小で効率が悪いからである。

［作用］ 上記のように構成された本発明のスクリュー真空ポンプ
においては、歯溝容積が最大となる前に、吸込ポートが
閉じられ、以後は歯溝容積が大きくなるので、歯溝内の
圧力が吸込圧力よりも低くなる。その後、圧縮過程にな
り歯溝内の圧力が上昇して吸込圧力以上になり、吐出ポ
ートから吐出される。したがって、吸込圧力より高い圧
力の歯溝と吸込側との間に、吸込圧力より低い圧力の歯
溝が存在することになる。従って、吸込側への気体の漏
洩が防止され、到達真空度が向上する。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図において、スクリュー真空ポンプの主ケーシング
１と吐出ケーシング２とで形成される空間内には、雄ロ
ータ７と雌ロータ７Ａ（第３図）とが、それぞれ軸受５
ａ、５ｂにより回転自在に支持され、軸シール６ａ、６
ｂにより軸受５　ａ　ｓ５ｂの潤滑油からシールされて
いる。

その一方の例えば雄ロータ７は、図示しない変速装置を
介して図示しない電動機により回転され、雌ロータ７Ａ
は、タイミングギヤ１０により雄ロータ７と微小隙間を
保って回転されるようになっている。

そして、吸込口８ａから吸込まれた気体は、吸込ポート
８ｂを通り主ケーシング１と両ロータ７．７Ａとで形成
される歯溝空間に吸入され、圧縮過程を経て吐出ポート
９ｂを介し吐出口９ａから吐出されるようになっている
。なお、図中の符号３はギヤカバー、４はカバーである
。

第２図には、雄ロータ７と雌ロータ７Ａとが噛み合って
いる状態をロータの周方向に展開した図が示され、第３
図には、両ロータ７．７Ａの軸に直交する断面が示され
ている。

第２図において、Ａ１−Ｇ１とＡ２−Ｇ２とは、それぞ
れロータ７．７Ａの対向する歯溝であり、歯溝Ｄ１、Ｄ
２は、歯溝容積Ｖψが最大容積ＶｍａＸになる歯溝であ
る。従来のポンプでは、吸込ポー）８ｂを形成する主ケ
ーシング１の壁部３０により閉じられている。

これに対し本発明では、歯溝容積Ｖψが最大容積Ｖｍａ
ｘになる前の例えば溝Ｃ１、Ｃ２で吸込ポート８ｂで閉
じられるように壁部３１が大きく、すなわち吸込ポート
８ｂが小さくなるように形成されている。

その壁部３１の大きさの範囲は第３図に示すように、歯
溝Ｖψが、 ０．２Ｖｍａｘ＜Ｖψ＜０．９５Ｖｍａｘの範囲が好ま
しい。すなわち、従来の壁部３０の両端縁３０ａ、３０
ｂが、Ｖψ’ｑＯ，，９５ＶｍａＸの位置Ｘ１、Ｘ２と
、■ψ−Ｑ、　　２Ｖｍａｘの位置Ｙ１、Ｙ２との範囲
まで大きく、第２図の例では、位置３１ａ、３１ｂまで
大きく形成されている。なお、第３図の符号ａ、ｂは、
それぞれロータ７．７Ａの軸貫通部である。

次に、主として第４図を参照して作用を説明する。この
図には、雄ロータ回転角ψに対する歯溝内圧力Ｐ及び歯
溝容積Ｖψの変化が示されている。

従来の場合は、歯溝容積Ｖψが増加する間すなわち回転
角ψ。〜ψ２の間は、歯溝が吸込ポート８ｂに連通し、
気体が吸入される。次に、歯溝容積Ｖφが最大値Ｖｍａ
ｘとなる付近の回転角ψ２では、それらの歯溝に対する
吸込ポート８ｂが閉じられ、所定の歯溝内圧力Ｐになる
回転角ψ４までの間は、歯溝容積ψ４か減少し、歯溝内
の気体が圧縮される。そして、回転角ψ４で歯溝が吐出
ポート９ｂに連通し、歯溝内の気体が吐出圧力Ｐａで吐
出される。

この回転角ψ。〜ψ４間の従来の歯溝内圧力Ｐの変化が
、実線で示されている。すなわち、ある歯溝に対して吸
込ポート８ｂが閉じた回転角ψ２直後から該歯溝内圧力
Ｐは、吸込圧力ＰＯより増加しているので、吸込側への
気体の漏洩が生じることになる。

これに対し本発明においては、歯溝容積Ｖψが最大値Ｖ
ｍａｘになる以前の回転角ψ、で、歯溝Ｃ１、Ｃ２に対
して吸込ポート８ｂが閉じ、該歯溝Ｃ１、Ｃ２と吸込側
とを遮断するので、回転角ψ、〜ψ２の間は、歯溝容積
の増大に伴い、歯溝内圧力Ｐ１は、鎖線で示す圧力Ｐｌ
ａのように減少する。そして、圧縮過程が始まっても歯
溝容積■ψが回転角ψ１での歯溝容積Ｖψ１と略等しく
なる回転角ψ３までの間は、歯溝内圧力Ｐ１は、吸込圧
力ＰＯより低い圧力Ｐｌｂに保たれ、回転角ψ３以後に
吸込圧力ＰＯより高い圧力Ｐｌｃとなって吐出される。

このように、歯溝内圧力Ｐｌｃが、吸込圧力ＰＯより高
い歯溝と吸込側との間に、歯溝内圧力Ｐｌａ、Ｐｌｂが
吸込圧力ＰＯより低い歯溝が存在するので、歯溝内の気
体が吸込側へ漏洩するのが防止され、その結果、到達真
空度が従来より向上される。

［発明の効果〕 本発明は、以上説明したように構成されているので、吸
込ポート閉じ込み後の歯溝空間内の気体が吸込側へ漏洩
することを防止し、到達真空度を改善することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は雄
ロータと雌ロータとが噛み合っている状態のロータ周方
向の展開図、第３図は両ロータの軸に直交する断面図、
第４図は雄ロータ回転角に対する歯溝内圧力及び歯溝容
積の変化を示す特性図である。 Ａ１−Ｇ１、Ａ２−Ｇ２−−−歯溝　　Ｖ＜／ｌ−・・
歯溝容積　　ψ・・・ロータ回転角　　１・・・主ケー
シング　　７・・・雄ロータ　　７Ａ・・・雌ロータ　
　８ｂ・・・吸込ポート　　９ｂ・・・吐出ポート 第１図 ８σ 第２図 １）ｌ 第３図 第４図 ψＯψ１　ψ２　ψ３ψ４ 雄ロータ回転角ψ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　平行な２軸の回りを互いに噛み合って回転する一対の
   雄ロータ及び雌ロータと、それら両ロータを収納するケ
   ーシングとを含み、該ケーシングは、吸込ポート及び吐
   出ポートを備えているスクリュー真空ポンプにおいて、
   前記吸込ポートが、前記ケーシング及び雌雄ロータで形
   成される歯溝容積を閉じ込めるロータ回転角を、該歯溝
   容積が最大となる以前のロータ回転角に形成したことを
   特徴とするスクリュー真空ポンプ。