JPH07332263A - オイルレス・スクロール式真空ポンプ - Google Patents
オイルレス・スクロール式真空ポンプInfo
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- JPH07332263A JPH07332263A JP15037694A JP15037694A JPH07332263A JP H07332263 A JPH07332263 A JP H07332263A JP 15037694 A JP15037694 A JP 15037694A JP 15037694 A JP15037694 A JP 15037694A JP H07332263 A JPH07332263 A JP H07332263A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/06—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for stopping, starting, idling or no-load operation
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】スクロ−ル式真空ポンプにおいて、モータの動
力を軽減すること。 【構成】気体吸入口１６から取り込んだ気体を、旋回ス
クロール２０の駆動により、旋回スクロ−ル２０と固定
スクロール１０とが形成する密閉空間に取込み、その気
体を順次中央の密閉空間に移送しつつ圧縮し、吐出ポー
ト１７より圧縮気体を外部に排出する。吐出ポート１７
が設けられた空間より前の中間圧縮室にパイプ３９、３
９により逃がし弁５２により、中間圧縮室内の圧縮気体
を外部に排出する。
力を軽減すること。 【構成】気体吸入口１６から取り込んだ気体を、旋回ス
クロール２０の駆動により、旋回スクロ−ル２０と固定
スクロール１０とが形成する密閉空間に取込み、その気
体を順次中央の密閉空間に移送しつつ圧縮し、吐出ポー
ト１７より圧縮気体を外部に排出する。吐出ポート１７
が設けられた空間より前の中間圧縮室にパイプ３９、３
９により逃がし弁５２により、中間圧縮室内の圧縮気体
を外部に排出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オイルレス・スクロー
ル式真空ポンプであって、特にモータの初期駆動力の低
減をはかったオイルレス・スクロール真空ポンプに関す
る。
ル式真空ポンプであって、特にモータの初期駆動力の低
減をはかったオイルレス・スクロール真空ポンプに関す
る。
【従来の技術】従来より、容器を真空にする技術は、ポ
リビニールの袋の中に食物を入れ、空気を抜いて、空気
中に浮かぶ細菌の付着を防止し食物の腐敗を防ぐ真空パ
ック、バキュームカー、採血用試験管、空気の対流によ
る熱伝導を防止するために、魔法瓶、または医療用、工
業用、もしくは実験用の冷却冷媒を収納する容器の外壁
等、一般生活から低温技術に至るまで幅広く利用される
ものである。密閉容器内を真空にするには、真空ポンプ
を密閉容器の吸い出し口に連結し、空気及びその他の気
体を該真空ポンプによって吸い出すことによって行われ
る。
リビニールの袋の中に食物を入れ、空気を抜いて、空気
中に浮かぶ細菌の付着を防止し食物の腐敗を防ぐ真空パ
ック、バキュームカー、採血用試験管、空気の対流によ
る熱伝導を防止するために、魔法瓶、または医療用、工
業用、もしくは実験用の冷却冷媒を収納する容器の外壁
等、一般生活から低温技術に至るまで幅広く利用される
ものである。密閉容器内を真空にするには、真空ポンプ
を密閉容器の吸い出し口に連結し、空気及びその他の気
体を該真空ポンプによって吸い出すことによって行われ
る。
【０００２】そして、昨今では真空ポンプとしてオイル
レス・スクロール式が注目されている。オイルレス・ス
クロール式真空ポンプのスクロール作用は図８に示され
ている。図７及び図８を参照して説明すると、周壁１１
により囲繞された凹状空間内に第１のラップ１３を形成
した固定スクロール１０と、前記第１のラップ１３に嵌
合可能な第２のラップ２１を有する旋回スクロール２０
とからなり、前記旋回スクロール２０を自転させること
なく固定スクロール１０に対して公転させることによ
り、前記両ラップ１３、２１間に形成される密閉空間２
２の容積を変化可能に構成している。したがって、圧縮
室として機能する前記密閉空間２２を形成する両ラップ
間の接点が徐々に中心へ向かって移動するように、旋回
スクロール２０を一定の半径で固定スクロール１０のラ
ップ２の中心の周りを公転運動させることにより吸入口
より取り込まれた気体は第２のラップ２１の巻き終わり
端を回り込みながら、両ラップ１３、２１、によって形
成される密閉空間２２に取り込まれ、旋回スクロール２
０の公転運動とともに徐々にその容積を減小させつつ中
心に向かって移動（ａ〜ｈ）しながら高圧化されて、該
密閉空間２２が吐出ポート１７と導通した（ｉ）ときに
外部へ排出されるものである。
レス・スクロール式が注目されている。オイルレス・ス
クロール式真空ポンプのスクロール作用は図８に示され
ている。図７及び図８を参照して説明すると、周壁１１
により囲繞された凹状空間内に第１のラップ１３を形成
した固定スクロール１０と、前記第１のラップ１３に嵌
合可能な第２のラップ２１を有する旋回スクロール２０
とからなり、前記旋回スクロール２０を自転させること
なく固定スクロール１０に対して公転させることによ
り、前記両ラップ１３、２１間に形成される密閉空間２
２の容積を変化可能に構成している。したがって、圧縮
室として機能する前記密閉空間２２を形成する両ラップ
間の接点が徐々に中心へ向かって移動するように、旋回
スクロール２０を一定の半径で固定スクロール１０のラ
ップ２の中心の周りを公転運動させることにより吸入口
より取り込まれた気体は第２のラップ２１の巻き終わり
端を回り込みながら、両ラップ１３、２１、によって形
成される密閉空間２２に取り込まれ、旋回スクロール２
０の公転運動とともに徐々にその容積を減小させつつ中
心に向かって移動（ａ〜ｈ）しながら高圧化されて、該
密閉空間２２が吐出ポート１７と導通した（ｉ）ときに
外部へ排出されるものである。
【０００３】したがって、この実施例の場合は、前記両
ラップ１３、２１の間に形成される空間２２の密閉状態
を確保することが、圧縮効率を高め真空度を上げる上で
極めて重要である。そこで、図４に示すように、前記ラ
ップの軸方向端面に、対面する摺動面間に自己潤滑性の
樹脂材料からなるチップシール３１Ａ、３１Ｂを介在さ
せている。すなわち、図４に示されるように、固定スク
ロールもしくは旋回スクロールとして機能するスクロー
ル部材１０（２０）の円板状の端板の前面側にインボリ
ュート形状のラップ１３（２１）を突設するとともに、
その端面側に中心から周縁側まで連通するラップ溝１３
ａ（２１ａ）を凹設し、このラップ溝にチップシール３
１Ａ、３１Ｂを連設して嵌合したものである。又、スク
ロール部材１０（２０）の円板状の端板の外周端面部に
は、外からエアーを内部に侵入することを防止するため
に、円環状のダストシール３２がとりついている。
ラップ１３、２１の間に形成される空間２２の密閉状態
を確保することが、圧縮効率を高め真空度を上げる上で
極めて重要である。そこで、図４に示すように、前記ラ
ップの軸方向端面に、対面する摺動面間に自己潤滑性の
樹脂材料からなるチップシール３１Ａ、３１Ｂを介在さ
せている。すなわち、図４に示されるように、固定スク
ロールもしくは旋回スクロールとして機能するスクロー
ル部材１０（２０）の円板状の端板の前面側にインボリ
ュート形状のラップ１３（２１）を突設するとともに、
その端面側に中心から周縁側まで連通するラップ溝１３
ａ（２１ａ）を凹設し、このラップ溝にチップシール３
１Ａ、３１Ｂを連設して嵌合したものである。又、スク
ロール部材１０（２０）の円板状の端板の外周端面部に
は、外からエアーを内部に侵入することを防止するため
に、円環状のダストシール３２がとりついている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、構成され
たオイルレス・スクロール式真空ポンプにおいては、図
８（Ａ）の空間ａに取り込まれた気体は吐出ポート１７
が設けられた空間ｉの気体の圧力Ｐｉが外部圧力Ｐｏよ
り高くなることにより、外部に排出されるものである。
この圧力Ｐｉは、密閉空間ｇもしくはｈの段階で外部圧
力Ｐｏより高い必要はないのである。すなわち、密閉空
間ｇ内の気体は密閉空間ｈに取り込まれ、旋回スクロー
ル２０の回転により、その後も圧縮され、最終的に空間
ｉにおいて、外部圧力Ｐｏより圧力Ｐｉが高ければ外部
に排出できるものである。したがって、最終的に空間ｉ
において、外部大気より高くなるような圧縮比とし、密
閉空間ｇもしくはｈにおいて、圧縮気体の圧力が外部大
気より低く設計すればよいことになる。このようにすれ
ば、不必要に高い圧力で気体を圧縮することはなくな
る。ところが、真空ポンプの駆動前においては、吐出ポ
ート１７からの外部大気の逆流、また、旋回スクロール
または固定スクロールによる空間の密閉性の問題等によ
り、この密閉空間ｈ以前において、圧縮気体の圧力はす
でに外部圧力Ｐｏと等しくなっている場合があり、ま
た、真空ポンプの初期駆動時においては、真空にしよう
とする密閉容器より外部大気に等しい圧力の気体が吸入
ポートから取り込まれる。よって、このような場合にお
いては、空間ｉに達する以前に外部気圧より高くなり、
その高い圧縮気体も空間ｉに送り込む必要があり、それ
に見合った動力を有するモータを用意する必要がある。
しかしながら、前述したように初期駆動時において、密
閉空間ｇもしくはｈにおいて、圧縮気体の圧力が外部大
気より低く設定できる装置を開発できれば、モータ動力
を低減できるものである。本発明は、かかる従来技術の
欠点に鑑み、初期駆動のモータ動力の低減を図り、モー
タの小型化、省駆動力化、製造コストの低減ができる真
空ポンプを提供すことを目的としたものである。
たオイルレス・スクロール式真空ポンプにおいては、図
８（Ａ）の空間ａに取り込まれた気体は吐出ポート１７
が設けられた空間ｉの気体の圧力Ｐｉが外部圧力Ｐｏよ
り高くなることにより、外部に排出されるものである。
この圧力Ｐｉは、密閉空間ｇもしくはｈの段階で外部圧
力Ｐｏより高い必要はないのである。すなわち、密閉空
間ｇ内の気体は密閉空間ｈに取り込まれ、旋回スクロー
ル２０の回転により、その後も圧縮され、最終的に空間
ｉにおいて、外部圧力Ｐｏより圧力Ｐｉが高ければ外部
に排出できるものである。したがって、最終的に空間ｉ
において、外部大気より高くなるような圧縮比とし、密
閉空間ｇもしくはｈにおいて、圧縮気体の圧力が外部大
気より低く設計すればよいことになる。このようにすれ
ば、不必要に高い圧力で気体を圧縮することはなくな
る。ところが、真空ポンプの駆動前においては、吐出ポ
ート１７からの外部大気の逆流、また、旋回スクロール
または固定スクロールによる空間の密閉性の問題等によ
り、この密閉空間ｈ以前において、圧縮気体の圧力はす
でに外部圧力Ｐｏと等しくなっている場合があり、ま
た、真空ポンプの初期駆動時においては、真空にしよう
とする密閉容器より外部大気に等しい圧力の気体が吸入
ポートから取り込まれる。よって、このような場合にお
いては、空間ｉに達する以前に外部気圧より高くなり、
その高い圧縮気体も空間ｉに送り込む必要があり、それ
に見合った動力を有するモータを用意する必要がある。
しかしながら、前述したように初期駆動時において、密
閉空間ｇもしくはｈにおいて、圧縮気体の圧力が外部大
気より低く設定できる装置を開発できれば、モータ動力
を低減できるものである。本発明は、かかる従来技術の
欠点に鑑み、初期駆動のモータ動力の低減を図り、モー
タの小型化、省駆動力化、製造コストの低減ができる真
空ポンプを提供すことを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、固定スクロー
ルに対向してかみ合う旋回スクロールを自公転させなが
ら両スクロール間に形成される閉鎖空間を外周側に設け
られた吸入ポートから中央側に設けられた吐出ポートに
向け徐々に縮小移動させながら排気を行うオイルレス・
スクロール式真空ポンプにおいて、前記吸入ポートおよ
び吐出ポートのいずれのポートにも連通しない中間圧縮
室を形成する閉鎖空間上に位置する固定スクロール側の
端板上の任意の個所に、少なくとも初期排気段階で開放
する逃がし弁を設けて構成したものである。
ルに対向してかみ合う旋回スクロールを自公転させなが
ら両スクロール間に形成される閉鎖空間を外周側に設け
られた吸入ポートから中央側に設けられた吐出ポートに
向け徐々に縮小移動させながら排気を行うオイルレス・
スクロール式真空ポンプにおいて、前記吸入ポートおよ
び吐出ポートのいずれのポートにも連通しない中間圧縮
室を形成する閉鎖空間上に位置する固定スクロール側の
端板上の任意の個所に、少なくとも初期排気段階で開放
する逃がし弁を設けて構成したものである。
【０００６】
【作用】本発明は、前記吸入ポートおよび吐出ポートの
いずれのポートにも連通しない中間圧縮室を形成する閉
鎖空間上に位置する固定スクロール側の端板上の任意の
個所に、少なくとも初期排気段階で開放する逃がし弁を
設けて構成したものである。このように構成しているの
で、真空ポンプの初期排気段階において、中間圧縮室を
形成する閉鎖空間内の圧縮気体が正圧（所定圧）以上の
場合に該圧縮気体を前記逃がし弁を介して外部に放出す
ることができ、初期駆動時の無用の圧力上昇を防止でき
るため、小さいモータ動力で真空ポンプを駆動できる。
叉、初期排気以後は、吸入側の圧力は低下しているた
め、これを圧縮しても逃がし弁の取り付けられた中間圧
縮室で逃がし弁の開放圧以上の正圧以上になる事はな
く、従って、逃がし弁も開放されず、通常の圧縮室運動
が可能であり、圧縮効率上何等問題が生じることがな
い。したがって、モータも初期増大駆動力を考慮せず
に、初期以後の軸動力に対するモータを取り付ければ良
く、小型のモータで十分である。逃がし弁は、その中間
圧縮室の数だけ設ける必要は全くなく、初期駆動による
中間室内の圧縮気体の無用な圧力上昇を防止し得る１、
２個所に設けるだけで、簡単な構成で、小さい軸駆動の
モータを用いた場合でも、所望の排気量で真空ポンプを
駆動できるものである。
いずれのポートにも連通しない中間圧縮室を形成する閉
鎖空間上に位置する固定スクロール側の端板上の任意の
個所に、少なくとも初期排気段階で開放する逃がし弁を
設けて構成したものである。このように構成しているの
で、真空ポンプの初期排気段階において、中間圧縮室を
形成する閉鎖空間内の圧縮気体が正圧（所定圧）以上の
場合に該圧縮気体を前記逃がし弁を介して外部に放出す
ることができ、初期駆動時の無用の圧力上昇を防止でき
るため、小さいモータ動力で真空ポンプを駆動できる。
叉、初期排気以後は、吸入側の圧力は低下しているた
め、これを圧縮しても逃がし弁の取り付けられた中間圧
縮室で逃がし弁の開放圧以上の正圧以上になる事はな
く、従って、逃がし弁も開放されず、通常の圧縮室運動
が可能であり、圧縮効率上何等問題が生じることがな
い。したがって、モータも初期増大駆動力を考慮せず
に、初期以後の軸動力に対するモータを取り付ければ良
く、小型のモータで十分である。逃がし弁は、その中間
圧縮室の数だけ設ける必要は全くなく、初期駆動による
中間室内の圧縮気体の無用な圧力上昇を防止し得る１、
２個所に設けるだけで、簡単な構成で、小さい軸駆動の
モータを用いた場合でも、所望の排気量で真空ポンプを
駆動できるものである。
【０００７】即ち、この所定圧は一般的に正圧以上であ
るが必ずしもこれに限定する事は必要でない。逃がし弁
の吐出側を吸入側に連通させる事により吸入側圧力が負
圧になった場合、正圧以下の圧力で開放させる事も可能
であり、これにより一層の軸動力の低減を図る事ができ
る。また、前記吐出ポートを挟んで中間圧縮室を形成す
る左右両側の閉鎖空間上に位置する固定スクロール側の
端板上の個所に各々の開口部を設け、該開口部間を連通
させた状態で、少なくとも所定圧以上の圧力で開放する
逃がし弁と接続させることは、左右の圧縮バランスがと
れ、スクロールの偏向接触を解消し、長期間安定した圧
縮が可能となる。
るが必ずしもこれに限定する事は必要でない。逃がし弁
の吐出側を吸入側に連通させる事により吸入側圧力が負
圧になった場合、正圧以下の圧力で開放させる事も可能
であり、これにより一層の軸動力の低減を図る事ができ
る。また、前記吐出ポートを挟んで中間圧縮室を形成す
る左右両側の閉鎖空間上に位置する固定スクロール側の
端板上の個所に各々の開口部を設け、該開口部間を連通
させた状態で、少なくとも所定圧以上の圧力で開放する
逃がし弁と接続させることは、左右の圧縮バランスがと
れ、スクロールの偏向接触を解消し、長期間安定した圧
縮が可能となる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳
細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品
の寸法、材質、形状、その相対位置などは特に特定的な
記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する
趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品
の寸法、材質、形状、その相対位置などは特に特定的な
記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する
趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【０００９】図１は、本発明に係る基本的構成図であ
る。同図において、真空ポンプ本体１は、プーリ４２及
びベルト３４を介してモータ５の回転軸に連結され、該
モータ５の回転により真空ポンプ本体１内の旋回スクロ
ールを駆動し、配管４を介して密閉容器７内の気体を吸
い出し、該密閉容器７を真空とするものである。図２は
本発明の実施例に係るスクロ−ル式真空ポンプを示し、
前記したように固定スクロ−ル１０、旋回スクロ−ル２
０、及びこれらを所定位置に又は旋回可能に支持するフ
レ−ム４０からなる。固定スクロ−ル１０は、前記フレ
−ム４０端面に固定され、吸入口として機能するポ−ト
１６を有する周壁１１により囲繞された凹状空間内に渦
巻き形状のラップ１３を直立して形成するとともに、そ
のほぼ中央に圧縮気体を排出するための吐出ポ−ト１７
が開設されている。旋回スクロ−ル２０はフレ−ム４０
内の凹部空間に収納され、固定スクロ−ル１０のラップ
１３と実質的に同じ形状の渦巻き形のラップ２１を、前
記周壁１１と当接する端板の一面上に直立して形成する
とともに前記ラップ１３、２１同志を１８０度ずらして
嵌合させている。
る。同図において、真空ポンプ本体１は、プーリ４２及
びベルト３４を介してモータ５の回転軸に連結され、該
モータ５の回転により真空ポンプ本体１内の旋回スクロ
ールを駆動し、配管４を介して密閉容器７内の気体を吸
い出し、該密閉容器７を真空とするものである。図２は
本発明の実施例に係るスクロ−ル式真空ポンプを示し、
前記したように固定スクロ−ル１０、旋回スクロ−ル２
０、及びこれらを所定位置に又は旋回可能に支持するフ
レ−ム４０からなる。固定スクロ−ル１０は、前記フレ
−ム４０端面に固定され、吸入口として機能するポ−ト
１６を有する周壁１１により囲繞された凹状空間内に渦
巻き形状のラップ１３を直立して形成するとともに、そ
のほぼ中央に圧縮気体を排出するための吐出ポ−ト１７
が開設されている。旋回スクロ−ル２０はフレ−ム４０
内の凹部空間に収納され、固定スクロ−ル１０のラップ
１３と実質的に同じ形状の渦巻き形のラップ２１を、前
記周壁１１と当接する端板の一面上に直立して形成する
とともに前記ラップ１３、２１同志を１８０度ずらして
嵌合させている。
【００１０】なお、前記各スクロ−ル１０、２０の背面
側には各々冷却フィン３３、２３が形成され、空冷によ
りスクロ−ル内部を冷却可能に構成されている。そし
て、前記各スクロ−ルのラップ１３、２１は各々他側ス
クロ−ルと接触する端面に凹設した溝部に、図４で説明
したチップシ−ル３１Ａ，３１Ｂで構成される自己潤滑
性シ−ル部材３１を嵌入させ、無潤滑で摺動可能に達成
するとともに、前記旋回スクロ−ル２０の端板と当接す
る端面に凹設した溝部にリング状の自己潤滑性封止部材
３２を嵌入させ、前記凹状空間１２内の外部との気密性
の維持を図っている。一方、フレ−ム４０は、一端にプ
−リ４２を取り付けた主駆動クランク軸４１を中心軸上
に沿って軸支させるとともに、該主駆動クランク軸４１
を中心として各々１２０度ずつ偏位させた位置に（３個
所）、従動クランク軸を軸支させている。そして、これ
らのクランク軸４１、４３はいずれも旋回スクロ−ル２
０と一体化されたハウジング体２５を回転可能に軸支さ
れており、前記主駆動クランク軸４１の駆動回転によ
り、旋回スクロ−ル２０が自転を阻止されながら一定の
半径で固定スクロ−ル１０のラップ中心の周りを公転運
動可能に構成されている。吸入ポ−ト１６には、配管４
が連設され、その先端部は図１に示される密閉容器７に
連結している。吐出ポート１７が開設されている空間２
２の外側の空間の端板には、排出穴３６および排出穴３
７が設けられ、それらの排出穴３６、３７は、バネ４
５、ボール４６、外部大気と連通する開口部４７で構成
される逃がし弁４４、４８に連結している。
側には各々冷却フィン３３、２３が形成され、空冷によ
りスクロ−ル内部を冷却可能に構成されている。そし
て、前記各スクロ−ルのラップ１３、２１は各々他側ス
クロ−ルと接触する端面に凹設した溝部に、図４で説明
したチップシ−ル３１Ａ，３１Ｂで構成される自己潤滑
性シ−ル部材３１を嵌入させ、無潤滑で摺動可能に達成
するとともに、前記旋回スクロ−ル２０の端板と当接す
る端面に凹設した溝部にリング状の自己潤滑性封止部材
３２を嵌入させ、前記凹状空間１２内の外部との気密性
の維持を図っている。一方、フレ−ム４０は、一端にプ
−リ４２を取り付けた主駆動クランク軸４１を中心軸上
に沿って軸支させるとともに、該主駆動クランク軸４１
を中心として各々１２０度ずつ偏位させた位置に（３個
所）、従動クランク軸を軸支させている。そして、これ
らのクランク軸４１、４３はいずれも旋回スクロ−ル２
０と一体化されたハウジング体２５を回転可能に軸支さ
れており、前記主駆動クランク軸４１の駆動回転によ
り、旋回スクロ−ル２０が自転を阻止されながら一定の
半径で固定スクロ−ル１０のラップ中心の周りを公転運
動可能に構成されている。吸入ポ−ト１６には、配管４
が連設され、その先端部は図１に示される密閉容器７に
連結している。吐出ポート１７が開設されている空間２
２の外側の空間の端板には、排出穴３６および排出穴３
７が設けられ、それらの排出穴３６、３７は、バネ４
５、ボール４６、外部大気と連通する開口部４７で構成
される逃がし弁４４、４８に連結している。
【００１１】次に、かかる実施例の動作を図２及び図５
を用いて説明する。図１において、図示しない真空ポン
プ１の電源を入れると、旋回スクロ−ル２０が駆動を開
始する。今、図５（Ａ）の空間ａにあった気体は旋回ス
クロ−ル２０のラップ２１の駆動により同図（Ｂ）のｂ
に取り込まれ、以下交互に（Ａ），（Ｂ）に示されるよ
うに、ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈで示される密閉空間に取
り込まれるとともに圧縮され、最後に吐出ポ−ト１７が
開設されている空間ｉに至り、吐出ポ−ト１７から圧縮
気体は外部に排出されるものである。
を用いて説明する。図１において、図示しない真空ポン
プ１の電源を入れると、旋回スクロ−ル２０が駆動を開
始する。今、図５（Ａ）の空間ａにあった気体は旋回ス
クロ−ル２０のラップ２１の駆動により同図（Ｂ）のｂ
に取り込まれ、以下交互に（Ａ），（Ｂ）に示されるよ
うに、ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈで示される密閉空間に取
り込まれるとともに圧縮され、最後に吐出ポ−ト１７が
開設されている空間ｉに至り、吐出ポ−ト１７から圧縮
気体は外部に排出されるものである。
【００１２】一方、密閉容器から取り込まれた気体は、
初期駆動時においては、図２の吸入ポート１６から図５
の入口３４には外部大気圧と同じ圧力の空気及びその他
の気体の混合気体が吸入される。この気体は旋回スクロ
ール２０の駆動によって、密閉空間ｇに圧縮移送され
る。この圧縮気体は、外部の大気圧より高くなっている
ので、密閉空間ｇに移送されると、バネ４５に抗してボ
ール４６を押し退け、外部に排出される。密閉空間ｇ内
の圧縮気体が外部の大気圧より低くなると、逃がし弁は
閉鎖し、空間ｉに移送され排出される。一方、吸入ポー
ト１６は、図５の入口３５にも連通していて、そこから
取り込まれた空間ｑの気体は、旋回スクロール２０によ
り密閉空間ｐ，ｏ，ｎ，ｍ，ｌ，ｋ，と圧縮移送され、
密閉空間ｋの排出穴３６から逃がし弁を介して外部空間
に圧縮気体は排出され、密閉空間ｋの圧力が外部圧力よ
り小さくなると、逃がし弁は閉鎖し、残った気体は空間
ｉに移送され、外部に排出される。
初期駆動時においては、図２の吸入ポート１６から図５
の入口３４には外部大気圧と同じ圧力の空気及びその他
の気体の混合気体が吸入される。この気体は旋回スクロ
ール２０の駆動によって、密閉空間ｇに圧縮移送され
る。この圧縮気体は、外部の大気圧より高くなっている
ので、密閉空間ｇに移送されると、バネ４５に抗してボ
ール４６を押し退け、外部に排出される。密閉空間ｇ内
の圧縮気体が外部の大気圧より低くなると、逃がし弁は
閉鎖し、空間ｉに移送され排出される。一方、吸入ポー
ト１６は、図５の入口３５にも連通していて、そこから
取り込まれた空間ｑの気体は、旋回スクロール２０によ
り密閉空間ｐ，ｏ，ｎ，ｍ，ｌ，ｋ，と圧縮移送され、
密閉空間ｋの排出穴３６から逃がし弁を介して外部空間
に圧縮気体は排出され、密閉空間ｋの圧力が外部圧力よ
り小さくなると、逃がし弁は閉鎖し、残った気体は空間
ｉに移送され、外部に排出される。
【００１３】図６は、本発明に用いられる真空ポンプの
所要動力図である。この図において、従来は１．５ＫＷ
のモータを用いていたが、本願においては、０．７５Ｋ
Ｗのモータで駆動することができたものである。図３
は、本発明の第２の実施例図である。第１実施例と同じ
く、密閉空間ｇ及びｋに設けられた排出穴３６、３６に
はパイプ３９、３９が嵌合し、そのパイプ３９、３９の
他端には三股連結部５１が嵌合し、この三股連結部の排
出端は逃がし弁５２に連絡していて、排出穴３６、３６
からの圧縮気体は逃がし弁５２を介して外部に排出可能
に構成されている。このように構成されているので、上
述した第１実施例と同じ動作を行うものである。
所要動力図である。この図において、従来は１．５ＫＷ
のモータを用いていたが、本願においては、０．７５Ｋ
Ｗのモータで駆動することができたものである。図３
は、本発明の第２の実施例図である。第１実施例と同じ
く、密閉空間ｇ及びｋに設けられた排出穴３６、３６に
はパイプ３９、３９が嵌合し、そのパイプ３９、３９の
他端には三股連結部５１が嵌合し、この三股連結部の排
出端は逃がし弁５２に連絡していて、排出穴３６、３６
からの圧縮気体は逃がし弁５２を介して外部に排出可能
に構成されている。このように構成されているので、上
述した第１実施例と同じ動作を行うものである。
【００１４】次に、この他の実施例の動作を図３および
図５を用いて説明する。今、図５の（Ａ）の空間ａにあ
った気体は旋回スクロール２０のラップ２１の駆動によ
り同図（Ｂ）のｂに取り込まれ、以下交互に（Ａ），
（Ｂ）に示されるように、ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ、ｈで示
される密閉空間に取り込まれるとともに圧縮され、最後
に吐出ポート１７が開設されている空間ｉに至り、吐出
ポート１７から圧縮気体は外部に排出されるものであ
る。一方、同図（Ａ）の空間ｑにあった気体は旋回スク
ロール２０のラップ２１の駆動により同図（Ｂ）の空間
ｐに取り込まれ、以下交互に、ｏ，ｎ，ｍ，ｌ，ｋ，ｊ
で示される密閉空間に取り込まれるとともに圧縮され、
最後に吐出ポート１７が開設されている空間ｉに至り、
吐出ポート１７より圧縮気体は吐出されるものである。
今、最終空間ｉの手前の密閉空間ｇ，ｋにおいて、何等
かの理由（初期始動前の外部大気の吐出ポート１７から
の逆流、あるいは、初期駆動により取り込み気体の圧力
が高いこと等）により、外部気圧より圧縮気体の圧力が
高いと、図３の逃がし弁５２が開放して圧縮気体を外部
に排出する。
図５を用いて説明する。今、図５の（Ａ）の空間ａにあ
った気体は旋回スクロール２０のラップ２１の駆動によ
り同図（Ｂ）のｂに取り込まれ、以下交互に（Ａ），
（Ｂ）に示されるように、ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ、ｈで示
される密閉空間に取り込まれるとともに圧縮され、最後
に吐出ポート１７が開設されている空間ｉに至り、吐出
ポート１７から圧縮気体は外部に排出されるものであ
る。一方、同図（Ａ）の空間ｑにあった気体は旋回スク
ロール２０のラップ２１の駆動により同図（Ｂ）の空間
ｐに取り込まれ、以下交互に、ｏ，ｎ，ｍ，ｌ，ｋ，ｊ
で示される密閉空間に取り込まれるとともに圧縮され、
最後に吐出ポート１７が開設されている空間ｉに至り、
吐出ポート１７より圧縮気体は吐出されるものである。
今、最終空間ｉの手前の密閉空間ｇ，ｋにおいて、何等
かの理由（初期始動前の外部大気の吐出ポート１７から
の逆流、あるいは、初期駆動により取り込み気体の圧力
が高いこと等）により、外部気圧より圧縮気体の圧力が
高いと、図３の逃がし弁５２が開放して圧縮気体を外部
に排出する。
【００１５】初期排気以後は、吸入ポート１６の圧力は
低下しているため、これを圧縮しても逃がし弁の取付ら
れた中間圧縮室で正圧以上になることはなく、逃がし弁
は開放されず、通常の圧縮室運動が行われ、圧縮効率上
何等の問題も生じない。よって、モータも初期増加駆動
力を考慮せずに初期以降の低い軸駆動に対応する小型モ
ータを使用することができる。これにより、図６に示す
ごとく駆動モータ５は負荷が軽減され、モータ動力が低
減されるものである。叉、この実施例は中間圧縮室を形
成する左右両側の閉鎖空間上に位置する固定スクロール
の端板上に各々の開口部を設け、該開口部間を連通させ
た状態で、逃がし弁と連通しているので、左右の圧縮バ
ランスがとれ、スクロールが偏向して接触し、寿命を短
くすることがない。また、この実施例では、中間圧縮室
の各々に対応する逃がし弁を、その中間圧縮室の数だけ
設ける必要はなく、簡単な構成で初期駆動により中間室
内の圧縮気体の無用な圧力上昇を防止できるものであ
る。
低下しているため、これを圧縮しても逃がし弁の取付ら
れた中間圧縮室で正圧以上になることはなく、逃がし弁
は開放されず、通常の圧縮室運動が行われ、圧縮効率上
何等の問題も生じない。よって、モータも初期増加駆動
力を考慮せずに初期以降の低い軸駆動に対応する小型モ
ータを使用することができる。これにより、図６に示す
ごとく駆動モータ５は負荷が軽減され、モータ動力が低
減されるものである。叉、この実施例は中間圧縮室を形
成する左右両側の閉鎖空間上に位置する固定スクロール
の端板上に各々の開口部を設け、該開口部間を連通させ
た状態で、逃がし弁と連通しているので、左右の圧縮バ
ランスがとれ、スクロールが偏向して接触し、寿命を短
くすることがない。また、この実施例では、中間圧縮室
の各々に対応する逃がし弁を、その中間圧縮室の数だけ
設ける必要はなく、簡単な構成で初期駆動により中間室
内の圧縮気体の無用な圧力上昇を防止できるものであ
る。
【００１６】本発明は、上述したように吸入ポート及び
吐出ポートのいずれにも連通しない中間圧縮室の端板
に、少なくとも初期排気段階で開放する逃がし弁を設
け、その中間圧縮室の圧縮気体をその逃がし弁を介して
外部に排出しているので、その圧縮室を越えて吐出ポー
トが設けられた最終室まで高い圧縮気体を移送すること
がないので、モータの負荷が軽減されるものである。ま
た、逃がし弁は、所定圧以上の圧力で開放するように構
成すると好ましいものである。そして、この所定圧は正
圧である必要はなく、逃がし弁の吐出側を吸入側に連通
させる事により、正圧以下の圧力で開放させる事も可能
である。この場合は、一層の軸動力の低減を図る事がで
きるものである。また、圧縮比を低くできるために、温
度の上昇を押さえることができ、装置が長寿命となるも
のである。そして、圧縮気体が水蒸気を含んでいる場
合、圧縮圧力が高くならないため、温度が上昇しないと
ともに、飽和蒸気圧を下げることができ、水滴となる量
が減少して、水蒸気のまま圧縮気体を処理でき、ウオー
ターハンマ現象が軽減される等、種々の効果を奏するも
のである。
吐出ポートのいずれにも連通しない中間圧縮室の端板
に、少なくとも初期排気段階で開放する逃がし弁を設
け、その中間圧縮室の圧縮気体をその逃がし弁を介して
外部に排出しているので、その圧縮室を越えて吐出ポー
トが設けられた最終室まで高い圧縮気体を移送すること
がないので、モータの負荷が軽減されるものである。ま
た、逃がし弁は、所定圧以上の圧力で開放するように構
成すると好ましいものである。そして、この所定圧は正
圧である必要はなく、逃がし弁の吐出側を吸入側に連通
させる事により、正圧以下の圧力で開放させる事も可能
である。この場合は、一層の軸動力の低減を図る事がで
きるものである。また、圧縮比を低くできるために、温
度の上昇を押さえることができ、装置が長寿命となるも
のである。そして、圧縮気体が水蒸気を含んでいる場
合、圧縮圧力が高くならないため、温度が上昇しないと
ともに、飽和蒸気圧を下げることができ、水滴となる量
が減少して、水蒸気のまま圧縮気体を処理でき、ウオー
ターハンマ現象が軽減される等、種々の効果を奏するも
のである。
【００１７】
【効果】以上記載したごとく、本発明においては、吐出
ポートより前の中間圧縮室の圧力が上昇して、圧縮比が
上がらないように、逃がし弁で圧縮気体を外部に排出し
ているので、モータの負荷が軽減され、モータの定格出
力を低減でき、経済的なオイルレス・スクロール式真空
ポンプを提供できるものである。
ポートより前の中間圧縮室の圧力が上昇して、圧縮比が
上がらないように、逃がし弁で圧縮気体を外部に排出し
ているので、モータの負荷が軽減され、モータの定格出
力を低減でき、経済的なオイルレス・スクロール式真空
ポンプを提供できるものである。
【図１】本発明の基本構成図である。
【図２】本発明に係るスクロ−ル式真空ポンプの一実施
例図である。
例図である。
【図３】本発明に係るスクロール式真空ポンプの他の実
施例図である。
施例図である。
【図４】スクロ−ル部材と密閉要素を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】スクロ−ルの作用を示す概略図である。
【図６】本発明に用いられる真空ポンプの所要動力図で
ある。
ある。
【図７】スクロール式真空ポンプの従来例図である。
【図８】スクロールの作用を示す従来例図である。
１ オイルレス・スクロ−ル式真空
ポンプ本体 ４ 配管 ５ モータ ７ 密閉容器 １０ 固定スクロール １６ 吸入ポ−ト １７ 吐出ポ−ト ２０ 旋回スクロ−ル ２４ 吐出ポート ３１ 自己潤滑性シ−ル部材 ３２ ダストシール
ポンプ本体 ４ 配管 ５ モータ ７ 密閉容器 １０ 固定スクロール １６ 吸入ポ−ト １７ 吐出ポ−ト ２０ 旋回スクロ−ル ２４ 吐出ポート ３１ 自己潤滑性シ−ル部材 ３２ ダストシール
Claims (3)
- 【請求項１】固定スクロールに対向してかみ合う旋回ス
クロールを自公転させながら両スクロール間に形成され
る閉鎖空間を外周側に設けられた吸入ポートから中央側
に設けられた吐出ポートに向け徐々に縮小移動させなが
ら排気を行うオイルレス・スクロール式真空ポンプにお
いて、 前記吸入ポートおよび吐出ポートのいずれのポートにも
連通しない中間圧縮室を形成する閉鎖空間上に位置する
固定スクロール側の端板上の任意の個所に、少なくとも
初期排気段階で開放する逃がし弁を設けたことを特徴と
するオイルレス・スクロール式真空ポンプ。 - 【請求項２】前記閉鎖空間上に位置する固定スクロール
側の端板上の任意の個所に、少なくとも所定圧以上の圧
力で開放する逃がし弁を設けたことを特徴とする請求項
１記載のオイルレス・スクロ−ル式真空ポンプ。 - 【請求項３】前記閉鎖空間上に位置する固定スクロール
側の端板上の任意の個所に複数の開口部を設け、該開口
部間を連通させた状態で、少なくとも所定圧以上の圧力
で開放する逃がし弁と接続させたことを特徴とする請求
項１記載のオイルレス・スクロ−ル式真空ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15037694A JPH07332263A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | オイルレス・スクロール式真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15037694A JPH07332263A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | オイルレス・スクロール式真空ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07332263A true JPH07332263A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15495647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15037694A Pending JPH07332263A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | オイルレス・スクロール式真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07332263A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140053177A (ko) * | 2011-08-11 | 2014-05-07 | 에드워즈 리미티드 | 스크롤 펌프 |
| KR102499490B1 (ko) * | 2022-10-06 | 2023-02-13 | 윤홍태 | 펌프 진공 해제장치 |
-
1994
- 1994-06-08 JP JP15037694A patent/JPH07332263A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140053177A (ko) * | 2011-08-11 | 2014-05-07 | 에드워즈 리미티드 | 스크롤 펌프 |
| JP2014525531A (ja) * | 2011-08-11 | 2014-09-29 | エドワーズ リミテッド | スクロールポンプ |
| KR102499490B1 (ko) * | 2022-10-06 | 2023-02-13 | 윤홍태 | 펌프 진공 해제장치 |
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