JPH07324693A - 油回転真空ポンプの冷却装置 - Google Patents

油回転真空ポンプの冷却装置

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JPH07324693A
JPH07324693A JP11673594A JP11673594A JPH07324693A JP H07324693 A JPH07324693 A JP H07324693A JP 11673594 A JP11673594 A JP 11673594A JP 11673594 A JP11673594 A JP 11673594A JP H07324693 A JPH07324693 A JP H07324693A
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JP
Japan
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cylinder
jacket
temperature
cooling water
cooling
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JP11673594A
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Mitsuru Yahagi
充 矢作
Minoru Morii
実 森井
Kentaro Shimozaka
健太郎 下坂
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Ulvac Inc
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Ulvac Inc
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04Heating; Cooling; Heat insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 雰囲気温度に影響されることなく、シリンダ
温度の可変範囲を広くとれるようにすること。 【構成】 シリンダ1内に偏心して収納されたロータ2
にベーン3を、シリンダ内壁を常に摺動するようにして
取付け、シリンダ1、ロータ2、ベーン3で囲まれた排
気空間をロータ2の回転によって膨張、圧縮して真空作
用させる。この際、ベーン3の摺動によって発生する摩
擦熱と、吸入気体を圧縮する際に発生する圧縮熱を取る
ために、シリンダ1の外周部に、冷却水入口21aと冷
却水出口21bを備えた冷却水ジャケット21を設け、
該ジャケット21内の冷却水によってシリンダ1を直接
冷却する。 【効果】 雰囲気温度の影響を受けず、水冷ジャケット
21に流す冷却水量又は冷却水温を変化させることによ
って、シリンダ温度を約40℃範囲で可変することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油回転真空ポンプに関
し、特に、そのシリンダの冷却装置(機構)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の油回転真空ポンプは、図2(a)
(b)に示すように、シリンダ1内に偏心してロータ2
が収納され、シリンダ1の内面とロータ2の外面とが内
接し、ロータ2にはベーン(翼)3がシリンダ内壁を常
に摺動するように取り付けられている。運転時、ロータ
2がモータ4によって回転されると、ベーン3、ロータ
2、シリンダ1及びシリンダカバー5によって囲まれた
空間A、B、Cが回転して行き、吸気口6に通ずる空間
Aは回転と共に容積を増し、排気口7に通ずる空間Cは
容積を減じて行き、これにつれて吸気口6より吸入され
た気体は、密閉空間Bを経て空間Cで圧縮され、排気弁
8をスプリングに抗して押し上げて排気口7より排気さ
れるようになっている。この際、シリンダ1とロータ2
及びベーン3との潤滑と気密作用、並びに排気弁8とシ
リンダ1との間の死容積を埋めて該排気弁8を開くため
に、シリンダの側方のタンクに収容された油9が常に適
当量シリンダ1内に流れ込むようになっている。
【0003】上記のように、油回転真空ポンプは、シリ
ンダ1、ロータ2及びベーン3等で囲まれた排気空間
A、B、Cをロータ2の回転によって膨張、圧縮するこ
とによって真空を作っているが、この際、ベーン2がシ
リンダ1の内壁を摺動する際に発生する摩擦熱及び吸入
気体を圧縮する際に発生する圧縮熱を生ずる。
【0004】これらの摩擦熱及び圧縮熱を冷却する手段
として、上記図2に示すように、モータ4の軸10に取
付けられたファン11によって発生した風12を、矢印
のように、ポンプケースに設けられた通風口13を通過
させることによって、シリンダ1を冷却する直接空冷方
式と、図3(a)(b)に示すように、ポンプケース内
に、潤滑用を兼ねた冷却用の油13を収容する室(空
間)を設け、該室内に設けた水冷パイプ14に冷却水1
5を矢印のように流すことによって、上記油13を介し
てシリンダ1を冷却する間接水冷方式とがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この種の油回転真空ポ
ンプは、高負荷(高吸入圧)運転時には、シリンダ温度
は低温(50℃前後)が好ましく、また、水蒸気などの
凝縮性ガスの吸入時には、シリンダ温度は高温(80℃
前後)が好ましい。
【0006】ところが、上記した従来のものにおいて、
直接空冷方式の場合(図2)、モータ4に取付けられた
ファン11によって冷却を行っているため、該油回転真
空ポンプが設置されている雰囲気温度に影響され易く、
そのため、シリンダ温度の可変は困難であるという問題
点があり、また、間接水冷方式の場合(図3)、ポンプ
ケース内の油13を介してシリンダを冷却しているた
め、シリンダ温度の可変範囲は10℃前後で小さいとい
う問題点があった。
【0007】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
決し、雰囲気温度に影響されず、シリンダ温度の可変範
囲を広くとれる油回転真空ポンプの冷却装置を提供する
ことを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明は、シリンダ内に偏心してロータ
を収納し、該ロータにベーンをシリンダ内壁を常に摺動
するようにして取付け、これらシリンダ、ロータ、ベー
ンで囲まれた排気空間をロータの回転によって膨張、圧
縮して真空作用させるようにした油回転真空ポンプにお
いて、シリンダ壁の外周部に水冷ジャケットを設け、該
ジャケットに収容される冷却水によってシリンダを直接
冷却するようにしたことを特徴としている。
【0009】また、請求項2の発明は、シリンダ壁外周
部に設けられた水冷ジャケット部に冷却水入口と冷却水
出口を設け、該冷却水入口より上記ジャケット内に流す
冷却水量又は冷却水温を変化させる調整手段を設け、シ
リンダ温度を40℃〜80℃に可変することができるよ
うにしたことを特徴としている。
【0010】また、請求項3の発明は、シリンダ温度又
はジャケット内水温を検出する検出器の信号によって作
動する流量調整弁を設け、ジャケットに流す水量を制御
してシリンダ温度を所定値に保持するようにしたことを
特徴としている。
【0011】
【作用】上記のように構成したことにより、請求項1の
発明によれば、シリンダ壁の外周部に設けられた水冷ジ
ャケットによってシリンダを直接冷却することができる
ので、従来例における直接空冷方式(図2)のように、
当該油回転真空ポンプの設置されている雰囲気温度に影
響されることがなく、また、従来例における間接水冷方
式(図3)のように、水冷パイプやジャケット等によっ
て冷却されるポンプケース内に収納された油を介してシ
リンダを間接冷却するものに比べて、シリンダ温度の可
変範囲を約40℃の範囲で広くとることが可能となる。
【0012】また、請求項2の発明によれば、上記水冷
ジャケット内に冷却水入口より流す水量と水温を、調整
手段により40℃〜80℃に可変にできるので、高負荷
(高吸入圧)運転時には、シリンダ温度を50℃前後
に、また、水蒸気などの凝縮性ガス吸入時には、シリン
ダ温度を80℃前後に保つことができる。
【0013】また、請求項3の発明によれば、シリンダ
温度又はジャケット内水温を検出する検出器の信号によ
って作動する流量調整弁等の温度調整器の作用により、
ジャケットに流す水量を制御してシリンダ温度を一定に
保つことができる。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図1は、本発明の一実施例を示し、(a)はモータ
軸を含む縦断面図、(b)は同図(a)のI−I線断面
図であり、図中、図2及び図3に記載した符号と同一の
符号は同一ないし同類部分を示すものとする。
【0015】図において、シリンダ1内に偏心して収納
されたロータ2に、ベーン3がシリンダ内壁を常に摺動
するようにして取付けられ、これらシリンダ1、ロータ
2、ベーン3で囲まれた排気空間を、ロータ2の回転に
よって膨張、圧縮して真空作用させるようになってお
り、また、ポンプケースの側方に潤滑用の油9が収容さ
れている点は、従来例(図2)と変りはない。
【0016】本実施例では、ベーンがシリンダ壁を摺動
する際に発生する摩擦熱と、吸入気体を圧縮する際に発
生する圧縮熱を取り去る手段として、発熱源であるシリ
ンダ1の外周部に、上部に冷却水入口21aと冷却水出
口21bをそれぞれ備えた水冷ジャケット21が設けら
れ、該ジャケット21内の冷却水によって、シリンダ1
を直接冷却するようになっている。
【0017】上記冷却水入口21aより水冷ジャケット
21内に流す水量は、流量調節弁等からなる調整装置2
3によって調整され、これによってシリンダ温度を広範
囲に可変することができるようになっている。
【0018】ここで、上記冷却ジャケット21内に流す
水量を調整する調整装置23を、シリンダ温度又はジャ
ケット内水温を検出する図示しない検出器の信号により
自動的に作動するように構成することによって、シリン
ダ温度を設定値に一定に保持させるようにすることも可
能である。
【0019】次に作用について説明する。当該油回転真
空ポンプが高吸入圧(27kPa以上)運転する時、該
油回転真空ポンプは、ベーン3がシリンダ1の内壁を摺
動する際に発生する摩擦熱と、吸入気体を圧縮する際に
発生する圧縮熱とが同時に発生し、シリンダ1の温度が
上昇する。シリンダ1の温度の上昇が激しいと、シリン
ダ1内の潤滑油の粘度が下がり、潤滑性の悪化,油膜切
れをおこし、最悪の場合はロータ2,ベーン3の焼き付
きが発生する。このような場合、本発明においては水冷
ジャケット21に流す水量を多くすることで、シリンダ
1の温度の上昇を容易に抑えることができる。また、油
回転真空ポンプが凝縮性気体(水蒸気など)を吸入する
場合、シリンダ温度が低いと凝縮性気体の液化が多くな
り、油回転真空ポンプのポンプ油の劣化が早まり、到達
圧力の上昇を招くが、このような場合、本発明において
はシリンダ温度の可変範囲が約40℃と広く取れるの
で、容易にシリンダ温度を凝縮性気体が液化しない温度
にすることができる。
【0020】またシリンダ温度またはジャケット内水温
の信号によって作動する流量調整弁等の温度調整器23
を用い、ジャケットに流す水量を制御することによっ
て、シリンダ温度を一定に保つことができる。この際の
ジャケットに流す水量の制御は、ON,OFF制御でも
可能である。
【0021】また、本発明の実施例である図1(a)の
油9内に、従来例である図3(a)に示された水冷パイ
プ14を設けて該油9を冷却するようにし、本発明と間
接水冷方式とを組み合わせることにより、よりシリンダ
温度の可変範囲が広くとれる油回転真空ポンプの冷却装
置をうることができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
請求項1の発明においては、油回転真空ポンプにおい
て、シリンダ壁の外周部に水冷ジャケットを設け、該ジ
ャケットに収容される冷却水によってシリンダを直接冷
却するようにしたことにより、当該油回転ポンプの設置
される雰囲気温度の影響を受けることなく、シリンダ温
度の可変範囲を広くとることが可能となる。
【0023】また請求項2の発明においては、シリンダ
壁外周部に設けられた水冷ジャケット部に冷却水入口と
冷却水出口を設け、該冷却水入口より上記ジャケット内
に流す冷却水量又は冷却水温を変化させる調整手段を設
け、シリンダ温度を40℃〜80℃に可変することがで
きるようにしたことにより、容易にシリンダ温度を凝縮
性気体が液化しない温度にすることができるなど、吸入
気体の種類及び吸入圧力の範囲を大きくとることのでき
る油回転真空ポンプを得ることができる。
【0024】また、請求項3の発明においては、シリン
ダ温度又はジャケット内水温を検出する検出器の信号に
よって作動する流量調整弁を設け、ジャケットに流す水
量を制御するようにしたことにより、シリンダ温度を設
定値に一定に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示し、(a)は回転軸を含
む縦断面図、(b)は同図(a)のI−I線断面図であ
る。
【図2】従来の直接空冷方式を示し、(a)は縦断面
図、(b)は同図(a)のII−II線断面図である。
【図3】従来の間接水冷方式を示し、(a)は縦断面
図、(b)は同図(a)の III−III 線断面図である。
【符号の説明】
1 シリンダ 2 ロータ 3 ベーン 4 モータ 5 シリンダカバー 6 吸気口 7 排気口 8 排気弁 9 油 10 モータ軸 21 水冷ジャケット 21a 冷却水入口 21b 冷却水出口 22 冷却水 23 調整装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ内に偏心してロータを収納し、
    該ロータにベーンをシリンダ内壁を常に摺動するように
    して取付け、これらシリンダ、ロータ、ベーンで囲まれ
    た排気空間をロータの回転によって膨張、圧縮して真空
    作用させるようにした油回転真空ポンプにおいて、シリ
    ンダ壁の外周部に水冷ジャケットを設け、該ジャケット
    に収容される冷却水によってシリンダを直接冷却するよ
    うにしたことを特徴とする油回転真空ポンプの冷却装
    置。
  2. 【請求項2】 シリンダ壁外周部に設けられた水冷ジャ
    ケット部に冷却水入口と冷却水出口を設け、該冷却水入
    口より上記ジャケット内に流す冷却水量又は冷却水温を
    変化させる調整手段を設け、シリンダ温度を40℃〜8
    0℃に可変することができるようにしたことを特徴とす
    る請求項1記載の油回転真空ポンプの冷却装置。
  3. 【請求項3】 シリンダ温度又はジャケット内水温を検
    出する検出器の信号によって作動する流量調整弁を設
    け、ジャケットに流す水量を制御してシリンダ温度を所
    定値に保持するようにしたことを特徴とする請求項1記
    載の油回転真空ポンプの冷却装置。
JP11673594A 1994-05-30 1994-05-30 油回転真空ポンプの冷却装置 Pending JPH07324693A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100438496B1 (ko) * 2002-02-26 2004-07-03 대한민국 (창원대학 공작기계기술연구센터) 에어콘용 로터쿨링장치
KR100851354B1 (ko) * 2007-12-18 2008-08-20 서영파일테크 주식회사 냉각수단을 구비한 펌프
WO2009078590A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-25 Seo Yeong Pile Tech Co., Ltd Pump
CN106194736A (zh) * 2014-09-05 2016-12-07 大卫·金 油旋转式真空泵

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