JPH05312173A - ドライ真空ポンプ - Google Patents
ドライ真空ポンプInfo
- Publication number
- JPH05312173A JPH05312173A JP11371492A JP11371492A JPH05312173A JP H05312173 A JPH05312173 A JP H05312173A JP 11371492 A JP11371492 A JP 11371492A JP 11371492 A JP11371492 A JP 11371492A JP H05312173 A JPH05312173 A JP H05312173A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- pump mechanism
- stage
- maximum radius
- rotors
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ポンプの大形化や排気効率の低下を招かずに特
定段のポンプ機構の容量を任意に調節可能にする。 【構成】駆動軸1および従動軸2の軸間距離Dを変えず
に、初段ポンプ機構61 のロータ最半径寸法r1 および
最終段ポンプ機構64 のロータ最半径寸法r4をそれぞ
れ他段ポンプ機構62 、63 のロータ最半径寸法r2 、
r3 に対して拡径または縮径させた。
定段のポンプ機構の容量を任意に調節可能にする。 【構成】駆動軸1および従動軸2の軸間距離Dを変えず
に、初段ポンプ機構61 のロータ最半径寸法r1 および
最終段ポンプ機構64 のロータ最半径寸法r4をそれぞ
れ他段ポンプ機構62 、63 のロータ最半径寸法r2 、
r3 に対して拡径または縮径させた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、真空産業機器や、その
応用分野において広く利用されるドライ真空ポンプに関
するものである。
応用分野において広く利用されるドライ真空ポンプに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図3及び図4に、ドライ真空ポンプの一
種であるクロータイプの従来例を示す。このものは、所
定軸間距離Dを隔てて互いに平行に配設される共通の駆
動軸1および従動軸2と、これらの軸1、2の間欠的な
軸心位置に一対のロータ3x 、4x (xは1から4まで
のポンプ段数に対応した添字。以下同じ。)を軸着しそ
れらのロータ3x 、4x をそれぞれステータ5x で囲繞
してなる多段のポンプ機構6x とを具備してなる。
種であるクロータイプの従来例を示す。このものは、所
定軸間距離Dを隔てて互いに平行に配設される共通の駆
動軸1および従動軸2と、これらの軸1、2の間欠的な
軸心位置に一対のロータ3x 、4x (xは1から4まで
のポンプ段数に対応した添字。以下同じ。)を軸着しそ
れらのロータ3x 、4x をそれぞれステータ5x で囲繞
してなる多段のポンプ機構6x とを具備してなる。
【0003】詳述すると、前記駆動軸1および従動軸2
は複数のボディ9x を貫通して左右に対設した端板1
0、11にそれぞれベアリング1a、2aを介して軸支
してある。ステータ5x は各ボディ9x にめがね状に開
口しており、各一対のロータ3x 、4x は対応するステ
ータ5x 内に固体接触を避けるべく所定のクリアランス
を保って非接触下に収容されている。この場合、各ロー
タ3x 、4x の基準半径又は基礎内半径寸法Rは全て同
一値(ほぼD/2)に設定され、それらのロータ3x 、
4x の最半径寸法又は最外径に対する半径寸法rx 、す
なわち、軸心m、nから歯先3ax 、4ax までの寸法
も全て同一値に設定されている。なお、7x は各ポンプ
機構6x において漸次歯3ax 、4ax 同士が離反する
側に設けられた吸気ポートであり、8x は各ポンプ機構
6x において漸次歯3ax 、4ax同士が迎合する側に
設けられた排気ポートである。そして、前記駆動軸1お
よび従動軸2の軸端部同士をタイミングギヤ1b、2b
により連結し、駆動軸1に図示しない駆動源から動力を
入力することにより、両軸1、2が例えば図4に矢印で
示す方向に同期逆回転し、各ポンプ機構6x において前
段の排気ポート8x-1から吸気ポート7x を介して吸い
込んだガスを圧縮しつつ次段の吸気ポート7x+ 1 に圧送
するというポンプ作用を営み得るようになっている。こ
の場合、前段の排気ポートがない第1段ポンプ機構61
は吸気口7からガスを吸い込み、次段の吸気ポートがな
い最終段ポンプ機構64 は排気口8にガスを圧送するこ
とになる。
は複数のボディ9x を貫通して左右に対設した端板1
0、11にそれぞれベアリング1a、2aを介して軸支
してある。ステータ5x は各ボディ9x にめがね状に開
口しており、各一対のロータ3x 、4x は対応するステ
ータ5x 内に固体接触を避けるべく所定のクリアランス
を保って非接触下に収容されている。この場合、各ロー
タ3x 、4x の基準半径又は基礎内半径寸法Rは全て同
一値(ほぼD/2)に設定され、それらのロータ3x 、
4x の最半径寸法又は最外径に対する半径寸法rx 、す
なわち、軸心m、nから歯先3ax 、4ax までの寸法
も全て同一値に設定されている。なお、7x は各ポンプ
機構6x において漸次歯3ax 、4ax 同士が離反する
側に設けられた吸気ポートであり、8x は各ポンプ機構
6x において漸次歯3ax 、4ax同士が迎合する側に
設けられた排気ポートである。そして、前記駆動軸1お
よび従動軸2の軸端部同士をタイミングギヤ1b、2b
により連結し、駆動軸1に図示しない駆動源から動力を
入力することにより、両軸1、2が例えば図4に矢印で
示す方向に同期逆回転し、各ポンプ機構6x において前
段の排気ポート8x-1から吸気ポート7x を介して吸い
込んだガスを圧縮しつつ次段の吸気ポート7x+ 1 に圧送
するというポンプ作用を営み得るようになっている。こ
の場合、前段の排気ポートがない第1段ポンプ機構61
は吸気口7からガスを吸い込み、次段の吸気ポートがな
い最終段ポンプ機構64 は排気口8にガスを圧送するこ
とになる。
【0004】このようにポンプ機構6x を多段に設ける
理由は、この種のドライ真空ポンプが油を使用せず叙述
のようにロータ3x 、4x とステータ5x との間に十分
なクリアランスを確保していることから、排気効率が低
下し易く、それを補う趣旨に基づく。
理由は、この種のドライ真空ポンプが油を使用せず叙述
のようにロータ3x 、4x とステータ5x との間に十分
なクリアランスを確保していることから、排気効率が低
下し易く、それを補う趣旨に基づく。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のポ
ンプの排気速度は初段のポンプ機構61 の容量でほぼ決
定されるため、所定の排気速度を確保する目的からこの
段の容量のみが他段のポンプ機構62 〜64 の容量に比
べて大きく設定されることがある。また、ポンプ全体を
少しでも小形化するために、排気速度への影響が最も少
ない最終段のポンプ機構64 の容量のみが他段61 〜6
3 の容量に比べて小さく設定されることがある。そし
て、このように特定段のポンプ機構6x の容量を他段の
ポンプ機構6x の容量に対して異ならせる場合、容量は
ロータ3x 、4x とステータ5x によって囲繞される閉
じ込み部の平面積Sx ×ロータ歯幅dx で表されるた
め、ロータ3x 、4x の歯幅dx (軸心m、n方向の厚
み寸法)を増減させることで対応している。。その場
合、容量は歯幅dx の調節率と同じ比率で変化すること
になり、図示例ではd1 >d2 =d3 >d4 であってそ
れに応じたポンプ容量となっている。
ンプの排気速度は初段のポンプ機構61 の容量でほぼ決
定されるため、所定の排気速度を確保する目的からこの
段の容量のみが他段のポンプ機構62 〜64 の容量に比
べて大きく設定されることがある。また、ポンプ全体を
少しでも小形化するために、排気速度への影響が最も少
ない最終段のポンプ機構64 の容量のみが他段61 〜6
3 の容量に比べて小さく設定されることがある。そし
て、このように特定段のポンプ機構6x の容量を他段の
ポンプ機構6x の容量に対して異ならせる場合、容量は
ロータ3x 、4x とステータ5x によって囲繞される閉
じ込み部の平面積Sx ×ロータ歯幅dx で表されるた
め、ロータ3x 、4x の歯幅dx (軸心m、n方向の厚
み寸法)を増減させることで対応している。。その場
合、容量は歯幅dx の調節率と同じ比率で変化すること
になり、図示例ではd1 >d2 =d3 >d4 であってそ
れに応じたポンプ容量となっている。
【0006】ポンプの大きさをあまり変えないでポンプ
の容量を少し大きくする場合、歯幅を増加させる方法を
とると、初段ポンプ機構61 のロータ31 、41 の歯幅
d1を大きくしたときにポンプ全体の軸方向の寸法増加
を招き、ポンプが長く大きくなる。また、最終段のポン
プ機構64 にあってはガスが圧縮状態にあり初段のポン
プ機構61のように稀薄ではないためこの段のロータ3
4 、44 の歯幅d4 を小さくしたときにリーク量が増大
して排気効率の低下を招くという不都合を生じる。図示
のものは、さほど極端な容量設定が要求されていないた
め叙述の不都合は比較的小さいが、ポンプの大きさをあ
まり変えないで容量を大きくする容量設定が極端になる
につれてポンプが長く大きくなる。
の容量を少し大きくする場合、歯幅を増加させる方法を
とると、初段ポンプ機構61 のロータ31 、41 の歯幅
d1を大きくしたときにポンプ全体の軸方向の寸法増加
を招き、ポンプが長く大きくなる。また、最終段のポン
プ機構64 にあってはガスが圧縮状態にあり初段のポン
プ機構61のように稀薄ではないためこの段のロータ3
4 、44 の歯幅d4 を小さくしたときにリーク量が増大
して排気効率の低下を招くという不都合を生じる。図示
のものは、さほど極端な容量設定が要求されていないた
め叙述の不都合は比較的小さいが、ポンプの大きさをあ
まり変えないで容量を大きくする容量設定が極端になる
につれてポンプが長く大きくなる。
【0007】本発明は、このような不都合を低減化して
ポンプの大きさを変えないで容量を大きくするため、特
定段のポンプ機構の容量を任意に設定できるようにした
ドライ真空ポンプを提供することを目的としている。
ポンプの大きさを変えないで容量を大きくするため、特
定段のポンプ機構の容量を任意に設定できるようにした
ドライ真空ポンプを提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、共通の駆動軸および従動軸に複数対の
ロータを多段に軸着配列して構成されるドライ真空ポン
プにおいて、駆動軸および従動軸の軸間距離を変えず
に、特定段のポンプ機構のロータ最半径寸法を他段のポ
ンプ機構のロータ最半径寸法に対して異ならせたことを
特徴とする。
達成するために、共通の駆動軸および従動軸に複数対の
ロータを多段に軸着配列して構成されるドライ真空ポン
プにおいて、駆動軸および従動軸の軸間距離を変えず
に、特定段のポンプ機構のロータ最半径寸法を他段のポ
ンプ機構のロータ最半径寸法に対して異ならせたことを
特徴とする。
【0009】具体的には、初段のポンプ機構のロータ最
半径寸法を2段目以降のポンプ機構のそれよりも大径に
したものや、最終段のポンプ機構のロータ最半径寸法を
前段以前のポンプ機構のそれよりも小径にしたものが挙
げられる。
半径寸法を2段目以降のポンプ機構のそれよりも大径に
したものや、最終段のポンプ機構のロータ最半径寸法を
前段以前のポンプ機構のそれよりも小径にしたものが挙
げられる。
【0010】
【作用】ポンプ機構の容量は、一対のロータとステータ
とによって囲繞される閉じ込み部の平面積×ロータの歯
幅で表される。この容量は、歯幅を調節したときにはそ
の調節率と同じ比率でしか変化しないが、ポンプ最半径
寸法を調節したときにはその調節率に対して閉じ込み部
の平面積が2次元的に拡縮し、当該容量がそれに伴って
大きな比率で変化することになる。
とによって囲繞される閉じ込み部の平面積×ロータの歯
幅で表される。この容量は、歯幅を調節したときにはそ
の調節率と同じ比率でしか変化しないが、ポンプ最半径
寸法を調節したときにはその調節率に対して閉じ込み部
の平面積が2次元的に拡縮し、当該容量がそれに伴って
大きな比率で変化することになる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図1および図2
を参照して説明する。なお、このポンプの基本的な構造
は図3および図4に示したとほぼ同様であり、対応する
部分には同一符号を付してある。
を参照して説明する。なお、このポンプの基本的な構造
は図3および図4に示したとほぼ同様であり、対応する
部分には同一符号を付してある。
【0012】図1および図2に示す本実施例のドライ真
空ポンプを、図3および図4に示す従来ポンプと比較す
ると、駆動軸1および従動軸2の軸間距離Dおよびロー
タ3x 、4x の基準半径寸法Rは同一値に設定されてい
るが、初段のポンプ機構61のロータ最半径寸法r1 は
従来ポンプのままである第2段ロータ最半径寸法r2お
よび第3段ロータ最半径寸法r3 に比べて例えば6%程
度大きく設定してあり、また、最終段のポンプ機構64
のロータ半径寸法r4 は前記r2 およびr3 に比べて例
えば6%程度小さく設定してある。このような設定をす
るために、初段のポンプ機構61 においては先ずロータ
31 、41 の歯3a1 、4a1 を所定の最半径寸法r1
となる位置まで突出させ、これに対応して所定クリアラ
ンスが保たれる位置までステータ51 の内径を拡径す
る。また、前記ロータ31 、41 が互いに同期逆回転し
たとき、一方の歯3a1 (4a1 )の軌跡に沿って相手
形のロータ41 (31 )に凹欠部4b1 (3b1 )を設
け両者の干渉を避ける。また、最終段のポンプ機構64
においてもこれに準じた設計を行う。
空ポンプを、図3および図4に示す従来ポンプと比較す
ると、駆動軸1および従動軸2の軸間距離Dおよびロー
タ3x 、4x の基準半径寸法Rは同一値に設定されてい
るが、初段のポンプ機構61のロータ最半径寸法r1 は
従来ポンプのままである第2段ロータ最半径寸法r2お
よび第3段ロータ最半径寸法r3 に比べて例えば6%程
度大きく設定してあり、また、最終段のポンプ機構64
のロータ半径寸法r4 は前記r2 およびr3 に比べて例
えば6%程度小さく設定してある。このような設定をす
るために、初段のポンプ機構61 においては先ずロータ
31 、41 の歯3a1 、4a1 を所定の最半径寸法r1
となる位置まで突出させ、これに対応して所定クリアラ
ンスが保たれる位置までステータ51 の内径を拡径す
る。また、前記ロータ31 、41 が互いに同期逆回転し
たとき、一方の歯3a1 (4a1 )の軌跡に沿って相手
形のロータ41 (31 )に凹欠部4b1 (3b1 )を設
け両者の干渉を避ける。また、最終段のポンプ機構64
においてもこれに準じた設計を行う。
【0013】しかして、このように構成される図示ドラ
イ真空ポンプの各ポンプ機構6x における容量は、第2
段および第3段が従来ポンプに等しく、初段が従来ポン
プよりも大きく、最終段が従来ポンプよりも小さなもの
となる。そして、このポンプはポンプ最半径寸法rx を
調節することにより容量設定を行うようにしているた
め、寸法rx の変化率に対して閉じ込み部の平面積Sx
が2次元的に拡縮し、当該容量に2次関数的な変化が生
じることになる。具体的に本発明者が試作した例による
と、ロータ最半径寸法r1 を6%増としたとき第1段ポ
ンプ機構61 に18%程度の容量増を得ることができ、
ロータ最半径寸法r4 を6%減としたとき第4段ポンプ
機構64 に18%の容量減を得ることができた。
イ真空ポンプの各ポンプ機構6x における容量は、第2
段および第3段が従来ポンプに等しく、初段が従来ポン
プよりも大きく、最終段が従来ポンプよりも小さなもの
となる。そして、このポンプはポンプ最半径寸法rx を
調節することにより容量設定を行うようにしているた
め、寸法rx の変化率に対して閉じ込み部の平面積Sx
が2次元的に拡縮し、当該容量に2次関数的な変化が生
じることになる。具体的に本発明者が試作した例による
と、ロータ最半径寸法r1 を6%増としたとき第1段ポ
ンプ機構61 に18%程度の容量増を得ることができ、
ロータ最半径寸法r4 を6%減としたとき第4段ポンプ
機構64 に18%の容量減を得ることができた。
【0014】したがって、このポンプ構造を採用する
と、歯幅を変化させるようにした従来のものに比べて、
ポンプ軸心方向への寸法増加や排気効率の低下を有効に
抑止することが可能になる。
と、歯幅を変化させるようにした従来のものに比べて、
ポンプ軸心方向への寸法増加や排気効率の低下を有効に
抑止することが可能になる。
【0015】なお、図示のものは従来ポンプをそのまま
改良したため第1、第4段の歯幅d1 、d4 も第2、第
3段の歯幅d2 、d3 と異なったものになっているが、
本発明はd1 、d4 の一方または双方がd2 、d3 と同
一であるものにも同様にして適用できるのは勿論であ
り、むしろその方が本発明の趣旨に沿うことになる。ま
た、前記実施例ではクロータイプのポンプを例示した
が、他のタイプのポンプにも同様に適用することもでき
る。さらに、容量の増減は上記以外のポンプ機構で行っ
てもよく、その他、ポンプ段数なども、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
改良したため第1、第4段の歯幅d1 、d4 も第2、第
3段の歯幅d2 、d3 と異なったものになっているが、
本発明はd1 、d4 の一方または双方がd2 、d3 と同
一であるものにも同様にして適用できるのは勿論であ
り、むしろその方が本発明の趣旨に沿うことになる。ま
た、前記実施例ではクロータイプのポンプを例示した
が、他のタイプのポンプにも同様に適用することもでき
る。さらに、容量の増減は上記以外のポンプ機構で行っ
てもよく、その他、ポンプ段数なども、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【0016】
【発明の効果】本発明のドライ真空ポンプは、駆動軸お
よび従動軸の軸間距離を変えずに、特定段のポンプ機構
のロータ最半径寸法を他段のポンプ機構のロータ最半径
寸法と異なる値に設定したため、ポンプの軸心方向への
大形化や排気効率の低下を招くことなく、かかる特定段
ポンプ機構の容量を効率よく増減させることができる効
果が得られる。
よび従動軸の軸間距離を変えずに、特定段のポンプ機構
のロータ最半径寸法を他段のポンプ機構のロータ最半径
寸法と異なる値に設定したため、ポンプの軸心方向への
大形化や排気効率の低下を招くことなく、かかる特定段
ポンプ機構の容量を効率よく増減させることができる効
果が得られる。
【図1】本発明の一実施例を示す全体縦断面図。
【図2】同実施例における第1段ポンプ機構の部分拡大
側断面図。
側断面図。
【図3】従来例を示す図1に対応した図。
【図4】従来例を示す図2に対応した図。
1…駆動軸 2…従動軸 31 、32 、33 、34 、3x …ロータ(駆動側) 41 、42 、43 、44 、4x …ロータ(従動側) 51 、52 、53 、54 、5x …ステータ 61 、62 、63 、64 、6x …ポンプ機構 7…吸気口 8…排気口 D…軸間距離 r1 、r2 、r3 、r4 、rx …最半径寸法
Claims (1)
- 【請求項1】所定軸間距離を隔てて互いに平行に配設さ
れる共通の駆動軸および従動軸と、これらの軸の間欠的
な軸心位置に一対のロータを軸着しそれらのロータをそ
れぞれステータで囲繞してなる多段のポンプ機構とを具
備してなり、駆動軸および従動軸を同期逆回転駆動した
とき、吸気口から初段のポンプ機構に吸い込んだガスを
順次次段のポンプ機構に圧送し、最終段のポンプ機構を
介して排気口より排出し得るようにしたドライ真空ポン
プにおいて、前記駆動軸および従動軸の軸間距離を変え
ずに、特定段のポンプ機構のロータ最半径寸法を他段の
ポンプ機構のロータ最半径寸法とは異なる値に設定した
ことを特徴とするドライ真空ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11371492A JPH05312173A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | ドライ真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11371492A JPH05312173A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | ドライ真空ポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05312173A true JPH05312173A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=14619294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11371492A Pending JPH05312173A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | ドライ真空ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05312173A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004211556A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Toyota Industries Corp | 真空ポンプ |
WO2007015056A1 (en) * | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Edwards Limited | Vacuum pump |
JP2007056764A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Kashiyama Kogyo Kk | 多段ルーツ式ポンプ |
WO2012126137A1 (zh) * | 2011-03-21 | 2012-09-27 | 淄博特士德真空设备科技有限公司 | 一种爪型真空泵 |
CN109026709A (zh) * | 2018-09-18 | 2018-12-18 | 世通海泰泵业(天津)股份有限公司 | 多级压缩式真空泵 |
CN115853774A (zh) * | 2022-04-11 | 2023-03-28 | 北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 一种具有防内、外泄露异型密封结构的真空泵及其制造方法 |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP11371492A patent/JPH05312173A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004211556A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Toyota Industries Corp | 真空ポンプ |
WO2007015056A1 (en) * | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Edwards Limited | Vacuum pump |
JP2009503358A (ja) * | 2005-08-02 | 2009-01-29 | エドワーズ リミテッド | 真空ポンプ |
KR101351667B1 (ko) * | 2005-08-02 | 2014-01-14 | 에드워즈 리미티드 | 진공 펌프 |
US8702407B2 (en) | 2005-08-02 | 2014-04-22 | Edwards Limited | Multistage roots vacuum pump having different tip radius and meshing clearance from inlet stage to exhaust stage |
TWI453342B (zh) * | 2005-08-02 | 2014-09-21 | Edwards Ltd | 真空泵 |
JP2007056764A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Kashiyama Kogyo Kk | 多段ルーツ式ポンプ |
WO2012126137A1 (zh) * | 2011-03-21 | 2012-09-27 | 淄博特士德真空设备科技有限公司 | 一种爪型真空泵 |
CN109026709A (zh) * | 2018-09-18 | 2018-12-18 | 世通海泰泵业(天津)股份有限公司 | 多级压缩式真空泵 |
CN115853774A (zh) * | 2022-04-11 | 2023-03-28 | 北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 一种具有防内、外泄露异型密封结构的真空泵及其制造方法 |
CN115853774B (zh) * | 2022-04-11 | 2023-12-01 | 北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 一种具有防内、外泄漏异型密封结构的真空泵及其制造方法 |
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