JPH0431685A - 多段スクリュー式流体機械 - 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］ 本発明は、真空ポンプや圧縮機の様な流体機械に関し、
特に、直列に設けられた複数対の雌雄のスクリューロー
タを有しており且つ対になった雌雄のスクリューロータ
毎に各段を構成する多段スクリュー式流体機械に関する
。

［従来の技術］ 従来の多段スクリュー式流体機械においては、スクリュ
ーロータは各段とも同じ葉数となっている。そして、雄
ロータの葉数が５枚で雌ロータの葉数が６枚の所謂「５
−６０−タ」が一般的に用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ ここで、多段流体機械の場合は、吐出側の段における流
体機械に比較すると吸込側の段における流体機械は圧縮
する能力はあまり必要とはされない。その代り、吸引す
る流体の量を出来るだけ多くする必要がある。吐出側の
段で吸引する流体の体積は非常に小さいので、吸込側の
段では大量の流体を吸い込んで吐出側の段に送り出すこ
とが必要だからである しかし、５−６０−夕はローター回転当りの吐出容積が
小さいので、吸込側の流体機械が大量の流体を送り出す
ためには、吸込側の流体機械におけるロータそのものを
大きくするか、或いは吸込側流体機械の回転数を高くし
なければならないという問題があった。

これに加えて、５−６０−夕はその葉数が比較的多いが
、ロータは切削加工により製造されるので、５−６０−
夕の様にその葉数が多いロータは製造コストが高くなっ
てしまう。

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みて提案された
もので、ロータを大きくしたり吸込側の流体機械の回転
数を高くしたりすること無く、吸込側の流体機械が大量
の流体を吸込んで吐出側の流体機械へ送り出すことが出
来る様な多段スクリュー式流体機械の提供を目的として
いる。

［課題を解決するための手段］ 本発明の多段スクリュー式流体機械は、互いに噛み合い
つつ回転する複数対の雌雄のスクリューロータが直列に
設けられており、吸込口から流体を吸引して吐出口から
吐き出す多段スクリュー式流体機械において、吸込側第
１段に配置された雌雄のスクリューロータの合計葉数は
、吐出側最終段に配置された雌雄のスクリューロータの
合計葉数よりも少ないことを特徴としている。

本発明の実施に際して、前記複数対の雌雄のスクリュー
ロータの一対ずつをそれぞれケーシングに収容して複数
の流体機械を構成しても良く、或いは、複数対の雌雄の
スクリューロータを一つのケーシングに収容しても良い
。

また、スクリューロータを２段に構成した場合には、吸
込側に配置された雄スクリユーロータの葉数を２枚、雌
スクリユーロータの葉数を４枚にして所謂「２−４０−
タ」とし、吐出側に配置されたスクリューロータを５−
６０−夕とするのが好ましい。勿論、３段以上のスクリ
ューロータを用いることも出来るし、途中の段ではスク
リューロータを並列に配置しても良い。そして、各段に
おいて雄スクリユーロータの葉数と雌スクリユーロータ
の葉数を同一にしても良い。

さらに、本発明の多段スクリュー式流体機械は真空ポン
プとして用いても良いし、或いは圧縮機として用いても
良い。

［作用コ 上記の様な構成を有する本発明によれば、吸込側第１段
に配置された雌雄のスクリューロータの合計葉数を吐出
側最終段に配置された雌雄のスクリューロータの合計葉
数よりも少なくしたので、吸込側のロータは一回転当り
の吐出容積が大きくなる。そのため、ロータを大きくし
たり吸込側の流体機械の回転数を高くしたりすること無
く、吸込側流体機械が大量の流体を吸込んで吐出側流体
機械へ送り出すことが出来るのである。

また、吸込側第１段に配置された雌雄のスクリューロー
タの合計葉数が少なくなったことにより、そのスクリュ
ーロータを切削加工により容易に製造出来る。従って、
製造コストが減少するのである。

さらに、吸込側流体機械におけるロータを大きくする必
要が無くなったことに関連して、装置全体をコンパクト
にすることが容易となり、省スペースの要請にも応える
ことが可能となった。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して、本発明の一実施例を説明す
る。

図示の実施例は本発明の多段スクリュー式流体機械を２
段スクリュー式真空ポンプとして構成した実施例を示し
ている。全体を符号１０で示す多段スクリュー式真空ポ
ンプは、吸込側の流体機械である吸込側ポンプ１１と吐
出側の流体機械である吐出側ポンプ１２とを含む２段真
空ポンプとして構成されており、両者は中間部１５によ
り接続されている。そして、吸込側ポンプ１１には吸込
口１３が形成され、吐出側ポンプ１２には吐出口１４が
形成されている。

吸込側ポンプ１１は第２図で示すような構成きなってお
り、吐出側ポンプ１２は第３図で示すように構成されて
いる。第２図と第３図とを比較すれば明らかなように、
吸込側ポンプ１１の雄ロータ１６と雌ロータ１７との合
計葉数は、吐出側ポンプ１２の雄ロータ１８と雌ロータ
１９との合計葉数よりも少なくなっている。そして、吸
込側ポンプ１１はその雄ロータ１６の葉数が２枚で雌ロ
ータの葉数が４枚の所謂「２−４０−タ」であり、吐出
側ポンプ１２はその雄ロータ１８の葉数が５枚で雌ロー
タの葉数が６枚の所謂「５−６０−タ」となっている。

ここで、２−４０−夕と５−６０−夕とを比較すると、
雄ロータの直径及び長さとその回転数が同じならば、雄
ローター回転当りの吐出量は、２−４０−夕が５−６０
−夕の約１．５倍となっている。

次に、作用について説明する。

吸込口１３から吸込まれた流体は、吸込側ポンプ１１、
中間部１５を介して吐出側ポンプ１２から外部へ排出さ
れる。

２段スクリュー式流体機械１０の到達真空度すなわち吸
込口１３における圧力がｌＸｌ０−３Ｔ。

ｒｒであれば、中間部１５の圧力は５〜６Ｔｏ　ｒｒ乃
至Ｉ　ＱＴｏ　ｒ　ｒ、吐出口１４の圧力は大気圧とな
る。ここで、中間部の圧力が１０Ｔｏ　ｒ　ｒであり、
吸込側ポンプ１１が吸込む流体の体積を１と仮定し、温
度の上昇および流体機械の効率を無視すれば、吐出側ポ
ンプ１２が吸込む（或いは吐き出す）流体の体積は ｌｘ　（１ｘｌＯ−３／１０） ＝１／１００００ となる。このことから、吐出側ポンプ１２が吸込む流体
の体積は吸込側ポンプ１１が吸込む（吐出する）流体の
体積よりも小さいことが理解される。換言すれば、吸込
側ポンプ１１は吐出側ポンプ１２に比較して大量の空気
を吐き出す必要がある。

これに対して、図示の実施例では前述したように吸込側
ポンプ１１は２−４０−夕として構成されており、その
雄ローター回転当りの吐出量は一般的な５−６０−夕の
約１．５倍となっているので、大量の空気を吐き出すこ
とが容易になっている。そのため、ロータ１６．１７を
大きくしたり、或いは吸込側ポンプ１１の回転数を高く
すること無く、大量の流体を吐出側ポンプ１２側へ送り
出すことが出来るのである。

図示の実施例では、本発明を真空ポンプとして用いた場
合が説明されているが、多段式スクリュー圧縮機として
本発明を利用し得ることは勿論である。

また、図示の実施例では吸込側ポンプ１１と吐出側ポン
プ１２とをそれぞれ独立したポンプとして構成したが、
ケーシングを一体化して構成しても良い。

これに加えて、図示の実施例では２段となっているが、
３段以上の多段スクリュー式流体機械にし得ることは勿
論である。ここで、３段以上のポンプで構成する場合に
は、途中の段においては複数のポンプを並列に配置して
も良い。

なお、吸込側ポンプ１１と吐出側ポンプ１２のロータの
葉数も図示の実施例のタイプに限定される訳ではない旨
を付記する。

［発明の効果コ 本発明の効果を以下に列挙する。

（１）　吸込側のロータの一回転当りの吐出容積が大き
くなる。

（２）　ロータを大きくしたり吸込側の流体機械の回転
数を高くしたりすること無く、吸込側流体機械が大量の
流体を吸込んで吐出側流体機械へ送り出すことが出来る
。

（３）　製造コストを低く抑えることが出来る。

（４）　装置全体をコンパクトにすることが容易となり
、省スペースの要請に応えることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
その実施例における吸込側ポンプの縦断面図、第３図は
吐出側ポンプの縦断面図である。 １０・・・多段スクリュー式流体機械　　１１・・・吸
込側（真空側）ポンプ　　１２・・・吐出側（大気側）
ポンプ　　１３・・・吸込口　　１４・・・吐出口　　
１６．１８・・・雄ロータ　　１７．１９・・・雌ロー
タ第１回 笛２回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに噛み合いつつ回転する複数対の雌雄のスクリュー
   ロータが直列に設けられており、吸込口から流体を吸引
   して吐出口から吐き出す多段スクリュー式流体機械にお
   いて、吸込側第１段に配置された雌雄のスクリューロー
   タの合計葉数は、吐出側最終段に配置された雌雄のスク
   リューロータの合計葉数よりも少ないことを特徴とする
   多段スクリュー式流体機械。