JPH0678753B2 - スクロ−ル真空ポンプ - Google Patents

スクロ−ル真空ポンプ

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JPH0678753B2
JPH0678753B2 JP61050817A JP5081786A JPH0678753B2 JP H0678753 B2 JPH0678753 B2 JP H0678753B2 JP 61050817 A JP61050817 A JP 61050817A JP 5081786 A JP5081786 A JP 5081786A JP H0678753 B2 JPH0678753 B2 JP H0678753B2
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    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/02Liquid sealing for high-vacuum pumps or for compressors

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、駆動スクロールと従動スクロールとを回転
させる、全系回転形のスクロール圧縮機の原理を応用し
たスクロール真空ポンプに関する。
〔従来の技術〕
スクロール圧縮機の原理は従前から知られており、1対
の渦巻突起体を組合せて圧縮作用を行う容積形圧縮機の
一種である。通常、渦巻突起体の一方を固定し、他方を
揺動運動させて圧縮作用を行うが、双方の渦巻突起体を
それぞれの中心の回りに回転させる、いわゆる、全系回
転形のものもその原理は公知である。
この全系回転形のスクロール圧縮機の原理図を第4図に
示す。駆動スクロール1は電動機,機関,又はタービン
などの駆動源により、その軸中心O1を中心として回転運
動をする。従動スクロール2もその軸中心O2を中心とし
て、駆動スクロール1の回転に同期して回転運動をさせ
る。双方の回転により圧縮室3は中心側に移動していつ
てその容積を減じ、圧縮気体の圧力が上昇し、吐出口2c
から高圧気体として圧出される。
第4図(a)の0゜の状態では、圧縮室3に気体が吸入
された状態であり、(b)〜(d)に示す以後0゜→90
゜→180゜→270゜→360゜→(0゜)の回転により、圧
縮室3は次第に中心側に移動し容積が減少する。この
間、双方のスクロール1,2の渦巻突起体1a,2aによる半径
方向のシール部Sは、半径方向に一直線上に並んで静止
状態で一定位置を占めていることが分かる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来のスクロール圧縮機では、気体の吸入
室を吐出側に対し高真空度を維持することは、極めて困
難であつた。このため、従来、スクロール圧縮機の原理
を真空ポンプに応用することはできないという問題点が
あり、まだ、例を見ない実状にある。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、スクロール圧縮機の原理を応用し、構造が簡
単で信頼度の高いスクロール真空ポンプを得ることを目
的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明にかかるスクロール真空ポンプは、双方の渦巻
突起体の接触により駆動スクロールの回転に従動スクロ
ールを追従回転する全系回転形とし、従動スクロールを
下部に、駆動スクロールを上部に配設し、双方を収容す
る容器内に従動スクロールの下部側に油をため、吸入運
転により真空引きする気体を吸入するとともに、上記油
を誘引し圧縮室に取込み、圧縮気体を駆動スクロールの
吐出口から上部ハウジングに形成した大気圧室に入れて
から外部に排気するようにしている。
一方、吐出気体に含まれた油を大気圧室で分離し、駆動
スクロールの背面側に充満するとともに大気圧室の大気
圧により加圧し、この背面側の油を流下するようにした
ものである。
〔作用〕
この発明においては、容器下部にためられた油は、双方
のスクロールの回転により吸入気体中に誘引され圧縮室
に入り、封止作用をする。気体とともに吐出口から出さ
れた油は大気圧室で分離され、駆動スクロールの背面側
を充満し吸入室側との密封作用をする。こうして、気体
の吸入室側は排出側とは気密に封止され、高真空吸引作
用がされる。
〔実施例〕
第1図はこの発明によるスクロール真空ポンプの一実施
例の縦断面図である。図において、1は上部に配設され
た駆動スクロールで、円板部1bに渦巻突起体1aが設けら
れ、軸中心O1に吐出口1cが設けられ、上方に駆動軸4が
一体に、又は固着により出されている。4aは吐出口1cに
連通し半径方向にあけられた複数の吐出穴である。2は
下方に配設された従動スクロールで、円板部2bに設けら
れた渦巻突起体2aが渦巻突起体1aに組合わされており
(第4図参照)、下部にボス部5が出されている。6は
円筒状の容器、7はこの容器6の下端にボルト18によ
り、Oリング20を介し気密に取付けられた下部ハウジン
グで、円柱状突起8が設けられ、軸受14を介し従動スク
ロール2を支持している。9は容器6の上端にボルト19
により、Oリング21を介し気密に取付けられた上部ハウ
ジングで、中央部に円筒状の軸受支持部10が設けられて
いる。この軸受支持部10内周部には環状の吐出室11が設
けられ、外円周側には大気圧室12が形成されており、吐
出室11から大気圧室12に通じる導出穴13があけられてい
る。15及び16は軸受支持部10にはめられ駆動軸4を支持
する軸受、17は軸受15を上方から止めるC形止め輪であ
る。上記軸受14〜16は必要によりラジアルスラスト形の
軸受を用いる。
つぎに、22は駆動源の電動機で、そのフランジ24で上部
ハウジング9上にボルト25により取付けられている。23
は電動機22の回転軸で、軸継手26により駆動軸4を連結
している。27は容器6に取付けられ、被真空引き体から
真空引きするための吸入口金で、例えば吸入タツプから
なる。28は上部ハウジング9に取付けられ大気圧室12か
ら圧力気体を外部に放出する排気管である。容器6内の
下方に形成された油だめ29に油30が収容されている。31
は容器6に取付けられた内部の油面を示す油面計、32は
容器6,下部ハウジング7及び上部ハウジング9により形
成された密閉の吸入室、33は駆動スクロール1の円板部
1bの背面と上部ハウジング9の下端との間に形成された
絞り流路である。
上記一実施例のポンプの動作は、次のようになる。電動
機22を回転すると、駆動スクロール1は軸中心O1を中心
として回転され、その渦巻突起体1aに渦巻突起体2aが接
触した従動スクロール2が軸中心O2を中心として追従し
て回転される。双方のスクロール1,2の回転により、第
4図に示すように気体の吸入、圧縮、吐出しが行われ
る。
上記スクロール1,2の回転により、吸入口金27から被真
空引き体(図示は略す)の気体が吸入され、吸入室32に
吸引され、油30を含んで圧縮室3に入る。こうして圧縮
室3が中心側に移動し気体の圧縮作用がされる間、含ま
れている油は双方の渦巻突起体1a,2aの先端及び対応す
る両側壁の接触部の封止をする。圧縮された気体は、吐
出口1cから吐出穴4cを経て吐出室11に吐出され、導出穴
13を通り大気圧室12に至る。この大気圧室20は相当大き
い容積にされており、ここで気体と油は分離され、気体
は排気管28から外部の大気中へ排出される。
分離された油30は大気圧室12の底部にたまり、駆動スク
ロール1の円板部1bの背面に充満し、大気圧を伝える。
このとき、駆動スクロール1が軸方向に移動可能に支持
されている機構の場合は、駆動スクロール1は背面圧に
より押下げられ、従動スクロール2と双方の渦巻突起体
1a,2aの端面が接しすき間の封止を助勢することにな
る。また、軸受14,15がスラストを受ける形の場合は、
駆動スクロール1に加わる背面圧は、軸受14,15により
受止められる。
大気圧室12の下部にためられた油30は、大気圧と吸入室
32の圧力との差圧により絞り流路33を流通し、吸入室32
を流下する。このように、絞り流路33を流通する油30に
より、大気圧室12と吸入室32間の封止をする。吸入室32
を流下した油30は油だめ29に戻り、吸入室32に吸入され
た気体に再び含まれ圧縮室3に入る。このような油30に
よる作用を繰返えし、吸入室32が大気圧側から気密封止
され、高度な真空引きが行われる。
上記軸受14,16の潤滑は、油30の循環につれ自動的に行
われる。また、軸受15は油30の飛まつにより潤滑される
が、グリース密封ころがり軸受又は自己潤滑軸受などを
用いてもよい。
第2図及び第3図は、この発明の他の実施例を示す駆動
スクロールの縦断面図及び下面図である。駆動スクロー
ル1の渦巻突起体1aは軸中心O1に非対称であり、その重
心G1は軸中心O1からずれている。このため、回転による
遠心力で偏心した力F1が作用し、これによる荷重が軸受
15,16に加わる。
これをなくするため、円板部1bの外周側に、重心G1の方
向位置に切込み41を設け、駆動軸4には、重心G1の反対
方向位置に切込み42を設け、駆動スクロール1の静的と
動的との平衡を同時にとつている。切込み41により円板
部1bの重心はG2になり、駆動軸4の重心はG3になり、軸
中心O1から偏心する。こうして、回転による遠心力に基
ずく力F1,F2,F3が駆動スクロール1全体として相殺され
て平衡し、外部に作用しない。これにより、軸受15,16
には偏心による不平衡力が加わらない。
従動スクロール2も必要により、上記駆動スクロール1
と同様に切込みなどにより釣合いをとる。
上記切込み41,42の代りに、釣合重りを取付け、静的,
動的に平衡するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、駆動スクロールを上
方に配置し、これに組合わされ追従して回転される従動
スクロールを下方に配置し、これら双方のスクロール部
を外側周から容器で囲い、この容器の下端に下部ハウジ
ングを気密に取付け、この下部ハウジングに軸受を介し
従動スクロールを支持し、容器の上端に上部ハウジング
を気密に取付け、上部ハウジングの軸受支持部に軸受を
介し駆動スクロールの駆動軸を支持し、上部ハウジング
には軸受支持部の外円周側に大気圧室を形成し、上記容
器内下部に油をため、容器に吸入された真空引きの気体
に油を誘引させ、圧縮室から上記駆動軸の吐出口を通り
上記大気圧室に至つた圧力気体から含有油を分離させ、
大気圧室の下部にため、駆動スクロールの背面のすき間
を充満するようにしたので、簡単な構造で高真空度とす
ることができ、信頼性が高められる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によるスクロール真空ポンプの一実施
例の縦断面図、第2図はこの発明の他の実施例を示す駆
動スクロールの縦断面図、第3図は第2図の下面図、第
4図は全系回転形のスクロール圧縮機の作動原理図であ
る。 1……駆動スクロール、1a……渦巻突起体、1c……吐出
口、2……従動スクロール、2a……渦巻突起体、3……
圧縮室、4……駆動軸、4a……吐出穴、6……容器、7
……下部ハウジング、9……上部ハウジング、10……軸
受支持部、12……大気圧室、13……導出穴、14〜16……
軸受、22……駆動源(電動機)、30……油、31……油面
計、33……絞り流路、41,42……切込み なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円板部に形成された渦巻突起体を相互に組
    合わせた状態で、上記円板部のそれぞれ偏心位置に設け
    た回転軸で支持された駆動スクロール1と従動スクロー
    ル2とを備え、駆動スクロール1の回転に同期して従動
    スクロール2を回転しうるように設置したものにおい
    て、円筒状をなし上記双方のスクロール1,2部の外側周
    を囲い真空引きの気体が吸入される容器6、この容器6
    の下端に気密に取付けられ、上記従動スクロール2を軸
    受14を介して支持する下部ハウジング7,上記容器6の上
    端に気密に取付けられ、内側に軸受15,16を介して上記
    駆動スクロール1の駆動軸4を支持する軸受部10を、ま
    た、この軸受支持部10の外円周側に排気管28を通して外
    部に通ずる環状の大気圧室12及び上記駆動軸4に設けら
    れた吐出口1cからの圧力気体が半径方向に上記大気圧室
    12に通じる導出穴13が設けられた上部ハウジング9,上記
    容器6内の下部油だめ29には油がためられており、上記
    双方のスクロール1,2による圧縮室3に取込まれる真空
    引き気体に上記油30を誘引させ、駆動スクロール1の吐
    出口1cから上記大気圧室12に至つた圧力気体から分離さ
    れた油を上記大気圧室12の下部にため、上記駆動スクロ
    ール1の背面と上記上部ハウジング9の下端との間に形
    成された絞り流路33に充満させ、吸入室32側と大気圧室
    12側とを気密封止するようにしたことを特徴とするスク
    ロール真空ポンプ。
  2. 【請求項2】大気圧室12の大気圧による駆動スクロール
    1のスラストを駆動軸4の軸受15,16により受止めるよ
    うにした特許請求の範囲第1項記載のスクロール真空ポ
    ンプ。
  3. 【請求項3】容器6の外部に油面計31を設けた特許請求
    の範囲第1項または第2項のいずれかに記載のスクロー
    ル真空ポンプ。
  4. 【請求項4】双方のスクロール1,2のうち、少なくとも
    その一方に、渦巻突起体による重心の偏心に基づく遠心
    力の不平衡を除くための切込み41を設けた特許請求の範
    囲第1項ないし第3項のいずれかに記載のスクロール真
    空ポンプ。
JP61050817A 1986-03-07 1986-03-07 スクロ−ル真空ポンプ Expired - Lifetime JPH0678753B2 (ja)

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JPS62210278A JPS62210278A (ja) 1987-09-16
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