JPS60145475A - ２軸式の真空ポンプ - 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、１つの作業室と、該作業室の側方に配置され
ていて油を内蔵しかつ排気装置と接続された少なくとも
１つの伝動室とを有し、作業室に位置する回転子の軸を
支承するための軸受を備えた仕切り壁を作業室と伝動室
との間に有し、さらに、仕切り壁を貫通する軸に配属さ
れたラビリンスパツキンを作業室と伝動室との間に有し
ている形式の２軸式の真空ポンプに関する。

従来の技術 ２軸式の真空ポンプの典型的なものとしては、例えばド
イツ連邦共和国特許第１９３９７１７号明細書に開示さ
れているルーツ式真空ポンプがある。この真空ポンプは
、互いに転動する２つの回転子を備えた中央の作業室を
有している。

この作業室側部の仕切り壁には両回転子の軸が、側方に
位置する伝動室に突入するように支承されている。伝動
室において両軸には、互いに噛み合っている歯車が設け
られており、これらの歯車によって両回転子の相対的に
正しい位置が（７） 保証されている。一方の軸は駆動モータの軸と連結され
ている。通常上記形式のルーツ式ポンプは２つの伝動室
を有しているが、しかしながら回転子が片持ち式に支承
されている場合には１つの伝動室しか必要ない。

ドイツ連邦共和国特許第１９３９７１７号明細書に開示
されたルーツ式ポンプの、互いに連通していて作業室の
側方に配置された伝動室のなかには、歯車及び軸受を潤
滑するための油が貯えられている。この油又は油蒸気が
作業室に達することを回避するために軸には仕切り壁の
範囲においてパツキンが配属されている。これらのパツ
キンは、摩耗しゆえにその耐用寿命が制限されていると
いう欠点を有するラジアルパツキンリングによって形成
されていてもよいが、このようなラジアルパツキンリン
グの代わりに摩耗しないラビリンスパツキンを使用する
ことも公知である。

２軸式特にルーツ式真空ポンプはしばしば、完全に油な
しの排気又はガス搬送が保証されね（８） ばならない所において用いられる。この要求を満たすた
め及び同時に摩耗しないラビリンスパツキンの使用を可
能にするために、作業室において生じる最低圧よりもさ
らに低い圧力に伝動室を排気してこの圧力を維持するこ
とが既に提案されている。これによってラビリンスパツ
キンの範囲には作業室から伝動室へのガス流が生じ、こ
のがス流によって油が逆方向につまり伝動室から作業室
に侵入することは回避される。

このシール作用は、ラビリンスパツキンを通る体積流れ
が大であればあるほどより効果的である。

発明の課題 歯車及び軸受に十分な潤滑油を供給するために伝動室に
おいては油すくい円板によって油がすくい上げられるの
で、伝動室から吸い出されるガスは多くの油を含んでい
る。特に、高い吸込み能力による伝動室の排気によって
ラビリンスパツキンの範囲における大きな体積流れを達
成することが望まれている場合には、油面が下側の限界
値を下回るほど多くの油が伝動室から連行されることが
ある。このような場合歯車及び軸受の十分な潤滑を保証
することはもはや不可能になる。

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の２軸式の真
空ポンプつまり伝動室を排気する排気系とラビリンスパ
ツキンとを備えた２軸式の真空ポンプ特にルーツ式真空
ポンプを改良して、一方ではラビリンスパツキンを通る
大きな体積流れを維持しかつ他方では伝動室において許
容できないほどの油の欠乏がもはや生じない運転確実な
２軸式の真空ポンプを提供することである。

課題を解決するための第１の手段 この課題を解決するために第１の発明の構成では、伝動
室の排気によって該伝動室に生じる油の欠乏又は損失を
回避するための手段が設けられている。

実施態様 第１の発明の１実施態様では、伝動室に付加的な油貯え
容器が配属されている。このように構成されていると、
伝動室の排気によって生じる油損失はこの付加的な油貯
え容器によって補償することができる。この油貯え容器
は長い耐用時間を得るために可能な限り大きく選択され
ることが望ましい。また、油貯え容器から伝動室への油
の供給がフロートによって調整されるようになっている
と、伝動室における所定の油面を保証するのに有利であ
る。

第１の発明の別の有利な実施態様では、伝動室から排気
装置に通じる導管に、油分離装置が配置されている。こ
の場合、油分離装置によって分離された油を戻すために
油分離装置の油捕集室が場合によってはフロート式調整
装置を介してポンプの伝動室と接続されていると有利で
ある。このようになっていると、伝動室の排気によって
吸い出された油は油分離装置において引き離されて伝動
室に戻される。

また特に有利な実施態様では、伝動室のための排気装置
として油密な真空ポンプが用いら瓢伝動室がこの真空ポ
ンプの油貯え容器と接続されている。このように構成さ
れていると、伝動室から連行された油は油密な真空ポン
プの油貯え容器に達し、そこから再び伝動室に戻される
。

第１の発明の効果 第１の発明のように構成されていると、排気装置によっ
て伝動室から連行された油は完全に補償されるので伝動
室における油の欠乏又は損失は確実に回避される。

課題を解決するための第２の手段 前記課題を解決するために第２の発明の構成では、仕切
り壁において軸受とラビリンスパツキンとの間に油鎮静
室が配置されており、核油鎮静室に、伝動室を排気する
ための排気装置として真空ポンプが接続されている。

第２の発明の効果 このように構成されていると、伝動室からは極めて僅か
な油蒸気しか真空ポンプに達せず、しかも適宜に方向付
けられた流れをラビリンスパツキンにおいて保証するこ
とができる。

またこの第２の発明の構成にさらに前記の処置（第１の
発明の実施態様）を施すことによって、油の欠乏のおそ
れは確実に回避される。

実施例 すべての図面にはそれぞれ２軸式の真空ポンプであるル
ーツ式ポンプ１の一部が示されている。ルーツ式ポンプ
１０作業室２と伝動室３との間に位置する仕切り壁４に
は、図示されていない回転子の軸端５がころがり軸受６
を介して支承されている。軸端５の自由端部には、互い
に噛み合っている歯車７が設けられている。軸端５には
さらに油すくい円板８が配置されていて、この油すくい
円板８は、伝動室３内の潤滑油１１の油面９の下にまで
達している。油すくい円板８０回転によって歯車７並び
にころがり軸６の十分な潤滑が達成される。

仕切り壁４の範囲において軸には全体を符号１２で示さ
れたラビリンスパツキンが配属されている。油を含んだ
空気が伝動室３から作業室２に侵入することを回避する
ために、伝動室３を排気装置として働く真空ポンプと直
接接続することが公知である。これによってラビリンス
パツキン１２の範囲には作業室２から伝動室３へのがス
流が維持され、油を含んだ空気が逆方向につまり伝動室
から作業室に流れることは回避される。

図面には軸端５、歯車７、ころがり軸受６及びラビリン
スパツキン１２だけが示されており、この場合作業室２
の他方の側に位置し有利には伝動室３と連通している第
２の伝動室の図示はれる。

第１図の実施例では伝動室３は導管１３を介して真空ポ
ンプ１４と接続されており、この真空ポンプ１４によっ
て、ラビリンスパツキン１２の範囲において伝動室３に
向かう流れを維持するために伝動室３から十分な空気量
が吸い込まれる。吸気と共に連行された油は別体の油貯
え容器１５から接続導管１６を介して補充される。伝動
室３において所望の油面９を保つためにフロート式調整
装置が設けられている。このために油面９の高さに接続
導管１６が配置されており、この接続導管１６は伝動室
３をフロート１８を有する油面調整室１７と接続してい
る。

フロー°ト１８によって略示された閉鎖部材１９が軸２
１を中心にして旋回可能である。閉鎖部材１９には油の
供給導管２２の開口が配属されており、この供給導管２
２は油貯え容器１５における本来の油貯え室２３と接続
されている。

この油貯え室２３は油面調整室１７の上に位置している
。

第２図の実施例では伝動室３から真空ポンプ１４に通じ
る導管１３に油分離装置２５が接続されている。この油
分離装置２５のケーシング２６はガスを通す２つの底部
２７．２８の間においてフィルタ材料２４有利にはメタ
ルウールによって満たされている。油を含む空気はこの
フィルタ材料２４を貫通して真空ポンプ１４に吸い込ま
れる。フィルタ材料２４によって分離された油は該フィ
ルタ材料２４の下に位置する油捕集室２９に達する。油
はこの油捕集室２９から接続導管１６を介して伝動室３
に戻される。

この実施例では接続導管１６は、油がルーツ式ポンプ１
の油溜めに戻されるように配置されている。

この実施例では、伝動室３における油面９が侵入する油
によって許容できないほど上昇することはあり得ないの
で、フロート式調整装置は必要ない。この配置形式では
、フィルタ材料２４によって分離された油が伝動室３に
戻ることが保証されているだけでよい。分離作用を改善
するためにフィルタ材料用の水冷式の冷却装置３１、例
えばフィルタ材料を貫通していて水が貫流する螺管が設
けられていてもよい。この螺管の供給管片及び排出管片
はそれぞれ符号３２及び３３で示されている。

第２図に示された実施例では連行される油の粗分離が可
能であり、分離作用は冷却装置３１によるバッフル作用
によって確かに改善されるが、しかしながら連行される
油蒸気のほぼ完全な分離は不可能である。

第３図の実施例では油分離装置２５は油面９の上方にお
いて伝動室３に直接取り付けられている。この油分離装
置２５はキャンプ状の付加部として構成されていて、キ
ャンプ６１とリング状の区分６２とを有している。この
画構成部分の間には多層の金網６３が油フィルタとして
緊締されている。これによって油分離装置２５には２つ
の室６４．６５が形成され、そのうちの室６５は孔６６
を介して直接伝動室３と接続されている。孔６６の伝動
室側にはカラー６７が設けられており、このカラー６７
は孔６６を飛沫油に対して遮閉している。室６４には、
真空ポンプ１４に通じる導管１３が接続されている。室
６４の下側範囲には、油溜めに開口する油戻し導管（接
続導管１６）が接続されている。

相前後して配置された２つの分離段が設けられている。

第１の分離段は油滴フィルタ６８を形成し、この油滴フ
ィルタ６８は約５０μの網目をもつ多層の金網（有利に
は特殊鋼製の網）から成っている。この油滴フィルタ６
８は第３図の実施例とは異なり、金属製のリング７１を
介して伝動室３のケーシングと良好に熱を伝えるように
結合されているので、金網フィルタにおける油が大きな
粘稠性を有し、て金網フィルタを詰まらせることはない
。流れ方向で見てこの油滴フィルタ６８の下流には第２
の分離段であるメタルウール６９が配置されており、こ
のメタルウール６９は、冷却装置３１によってその効果
が高められる霧化油分離装置として働く。リング７２は
熱伝導性の悪い材料から成っているので、冷却温度は僅
かしか損われず、油滴フィルタ６８が冷却されることは
回避される。

分離効果をさらに高めるためにキャップ６１には水冷式
の冷却装置３１が設けられている。

この場合冷却水の供給管片及び排出管片はそれぞれ符号
３２．３３で示されている。キャンプ６１は有利には熱
伝導性の高い材料例えばアルミニウムから構成されてい
るので、金網６３も同様に低温である。油分離装置２５
のリング状の区分６２は有利には熱伝導性の低い材料か
ら成っているので、ポンプケーシングから金網６３への
熱伝導は可能な限り阻止される。

また第４図の実施例のように伝動室３から真空ポンプ１
４に通じる導管１３に油分離装置として霧化油フィルタ
３５が設けられていると、分離効果は著しく改善される
。この霧化油フィルタ３５は霧化油が内側から外側に向
かって貫流するフィルタカートリッジであり、該カート
リッジのフィルタ材料は例えばエポキシ樹脂を含むガラ
ス繊維から成っている。第４図に示された実施例では連
行された油のほぼ完全な分離並びに戻しが可能なので、
伝動室３において油が欠乏するおそれはもはやない。精
巧な分離特性を備えたフィルタ装置には貫流抵抗がある
ので、運転中油捕集室２９には、伝動室３における圧力
　よりも小さな圧力ｐ８が生ぜしめられ９ｇ る。従って、分離された油を戻し導管３６を通して油捕
集室２９から伝動室３に確実に戻すには特別な手段が設
けられなくてはならない。油捕集室２９から伝動室３へ
の油の戻しを保証するために、一方では戻し導管３６は
油面９の下方において伝動室３に開口し、他方では油捕
集室２９の位置は伝動室３における油面９に対して高く
つまり、霧化油フィルタ３５の貫流抵抗によって生じる
圧力差　が、油面９の上方ｇ−ｐｓ に位置する油捕集室２９の高さに関連した搬送圧の差よ
りも小さくなるように高く選ばれている。もし圧力特性
が逆の場合つまりｐＳｌｙ″−ｐｇよりも大きい場合に
は油は伝動室３から油捕集室２９に吸い込まれて伝動室
３における油面は許容できないほど降下せしめられてし
まう。

伝動室３における圧力ｐｇと油捕集室２９における圧力
ｐｓとの間の圧力差が所定の値を越えないようにするた
めに、有利には霧化油フィルタ３５に調圧弁３７が後置
されていて、この調圧弁の作動ピストン３９が片側では
導管３８を介して伝動室３の圧力ｐｇによってかつ他方
の側では油捕集室２９における圧力ｐｓによって負荷さ
れている。さらに作動ピストン３９はばね４１の作用下
にあり、このばね４１はピストン重量を補償しかつ、い
かなる圧力差において弁が所定の開放位置を占めるかを
規定している。

このように構成された調圧弁３７によって、霧化油フィ
ルタ３５には常にコンスタンドナ圧力差が生ぜしめられ
る。霧化油フィルタ３５は通常層流状に貫流されるので
、同フィルタにおいて生じる圧力差は体積流れに正比例
する。つまり上述のように圧力差を調整することによっ
て同時に体積流れが調整されるので、結局体積流れも同
様にほぼコンスタントに保たれる。

第５図に示された実施例では導管１３を介して伝動室３
を排気する真室ポンプ１４は、内部に油貯え室を有する
油密の真空ポンプである。

この実施例では伝動室３から連行された油は真空ポンプ
１４の油溜めに達し、そこから供給導管４３を介して油
貯え容器４５に供給される。

この油貯え容器４５は接続導管１６を介して伝動室３と
接続されている。油貯え容器４５及び接続導管１６は伝
動室３における油面９の高さに配置されている。油面９
の調整はこの実施例においても、軸４７を中心にして旋
回可能な閉鎖部材４６を有するフロート４４によって行
われ、この場合閉鎖部材４６は供給導管４３の開口から
の油の供給を制御する。

供給導管４３及び付加的な油貯え容器４５は、真空ポン
プ１４がルーツ式ポンプ１のそばに配置されていて、両
方のポンプにおける所望の油面が等しい高さにある場合
には省くことができる。

油密の真空ポンプ、ここでは真空ポンプ１４に、系から
の油の流出を阻止する高効率の排気フィルタが設けられ
ていてもよい。このように構成されていると、伝動室３
から連行された油を常に再び伝動室３に戻すことが保証
される。

第６図には第２の発明による２軸式の真空ポンプの１実
施例が示されている。この場合仕切り壁４においてころ
がり軸受６とラビリンスパツキン１２との間には油鎮静
室５１が配置されており、この油鎮静室５１は少なくと
も１つの油戻し通路５２を介して伝動室３と接続されて
いる。油鎮静室５１にはさらに、真空ポンプ１４に通じ
る導管１３が接続されている。油鎮静室３２には僅かな
油を含んだ蒸気しか達しないので、油鎮静室３２を介し
て伝動室３を排気するように構成するだけで油の消費量
は著しく減じられる。またラビリンスパツキン１２の範
囲における適宜に方向付けられた流れは既に述べた実施
例の場合よりもむしろ良好に維持され得る。また既に述
べた実施例と組み合わせることによって油の損失はほぼ
完全に回避され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図及び第５図はそれぞれ
第１の発明による２軸式の真空ポンプの異なった実施例
を示すものであって、第１図は伝動室に付加的な油貯え
容器が配属されている第１実施例を示す図、第２図及び
第３図は伝動室と真空ポンプとの間の接続導管に油分離
装置が設けられている第２及び第３実施例を示す図、第
６ａ図は第６図に示された油分離装置の変化実施例を示
す図、第４図は伝動室と真空ポンプとの間の接続導管に
霧化油フィルタとして構成された油分離装置が設けられ
ている第４実施例を示す図、第５図は第５実施例を示す
図、第６図は第２の発明による２軸式の真空ポンプの１
実施例を示すものである。 １・・・ルーツ式ポンプ、２・・・作業室、３・・・伝
動室、４・・・仕切り壁、５・・・軸端、６・・・ころ
がり軸受、７・・・歯車、８・・・油すくい円板、９・
・・油面、１１・・・潤滑油、１２・・・ラビリンスパ
ツキン、１４・・・真空ポンプ、１５・・・油貯え容器
、１６・・・接続導管、１７・・・油面調整室、１８・
・・フロート、１９・・・閉鎖部材、２１・・・軸、２
２・・・供給導管、２３・・・油貯え室、２４・・・フ
ィルタ材料、２５・・・油分離装置、２６・・・ケーシ
ング、２７．２８・・・底部、２９・・・油捕集室、３
１・・・冷却装置、３２・・・供給管片、３３・・・排
出管片、３５・・・霧化油フィルタ、３６・・・戻し導
管、３７・・・調圧弁、３８・・・導管、３９・・・作
動ピストン、４１・・・ばね、４３・・・供給導管、４
４・・・フロート、４５・・・油貯え容器、４６・・・
閉鎖部材、４７・・・軸、５１・・・油鎮静室、５２・
・・油戻し通路、６１・・・キャップ、６２・・・リン
グ状の区分、６３・・・金網、６４．６５・・・室、６
６・・・孔、６Ｔ・・・カラー、６８・・・油滴フィル
タ、６９・・・メタルウール、７１，７２・・・リング １　・・−嶽虹へ°ンフ。 Ｚ−・作（艷 ３−一−イ入　１力　瀘２− 第１頁の続き ０発　明　者　カールーハインツ・ロ　ドイツンターラ
ー　８ ｏ発　明　者　イエルク・テイーリツ　ドイツケ　１６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２軸式の真空ポンプ（１）であって、１つの作業室
   （２）と、該作業室の側方に配置されていて油（１１）
   を内蔵しかつ排気装置（１４）と接続された少なくとも
   １つの伝動室（３）とを有し、作業室（２）に位置する
   回転子の軸を支承するための軸受（６）を備えた仕切り
   壁（４）を作業室（２）と伝動室（３）との間に有し、
   さらに、仕切り壁（４）を貫通する軸に配属されたラビ
   リンスパツキン（１２）を作業室（２）と伝動室（３）
   との間に有している形式のものにおいて、伝動室（３）
   の排気によって該伝動室に生じる油の欠乏又は損失を回
   避するための手段（１５゜２５．３５．４５）が設けら
   れていることを特徴とする２軸式の真空ポンプ。 ２、伝動室（３）に付加的な油貯え容器（１５゜４５）
   が配属されている、特許請求の範囲第１項記載の真空ポ
   ンプ。 ３、油貯え容器（１５，４５）から伝動室（３）への油
   の供給がフロート（１８，４４）によって調整される、
   特許請求の範囲第２項記載の真空ポンプ。 ４、伝動室（３）から排気装置（１４）に通じる導管（
   １３）に、１つの油分離装置（２５゜３５）が配置され
   ている、特許請求の範囲第１項記載の真空ポンプ。 ５、油分離装置（２５）が、メタルウールを満たされた
   フィルタとして構成されている、特許請求の範囲第４項
   記載の真空ポンプ。 ６、　油分離装置（２５）が、伝動室（３）に直接保持
   されたキャンプ状の付加部（６１，６２）として構成さ
   れている、特許請求の範囲第４項記載の真空ポンプ。 Ｚ　付加部がリング状の構成部材（６２）とキャップ状
   の構成部材（６１）とから成っていて、画構成部材の間
   に多層の金網（６３）が“油フィルタとして緊締されて
   いる、特許請求の範囲第６項記載の真空ポンプ。 ８、　油分離装置（２５）に水冷式の冷却装置（３１）
   が配属されている、特許請求の範囲第４項又は第５項記
   載の真空ポンプ。 ９　水冷式の冷却装置（３１）がキャップ（６１）に配
   属されており、該キャンプが熱伝導性の良好な材料から
   、リング状の区分（６２）が熱伝導性の悪い材料から成
   っている、特許請求の範囲第７項又は第８項記載の真空
   ポンプ。 １０、分離された油を戻すために油分離装置（２５，３
   ５）の油捕集室（２９）がポンプ（１）の伝動室（３）
   と接続されている、特許請求の範囲第４項から第９項ま
   でのいずれか１項記載の真空ポンプ。 １１、油を戻すためにフロート式調整装置（４４゜４６
   ．４７）が設けられている、特許請求の範囲第１０項記
   載の真空ポンプ。 １２、油分離装置が霧化油フィルタ（３５）としく３） て構成されている、特許請求の範囲第４項記載の真空ポ
   ンプ。 １３、油を戻すため１（働く戻し導管（３６）が伝動装
   置（３）において油面（９）の下で開口しており、霧化
   油フィルタ（３５）の油捕集室（２９）が、油を確実に
   戻すために伝動室（３）における油面（９）よりも高い
   位置に配置されている、特許請求の範囲第１０項又は第
   １２項記載の真空ポンプ。 １４、霧化油フィルタ（３５）に調圧弁（３７）が後置
   されている、特許請求の範囲第３項記載の真空ポンプ。 １５、伝動室（３）を排気にするために働く装置が油密
   な真空ポンプ（１４）であり、伝動室（３）がこの真空
   ポンプ（１４）の油貯え容器（４５）と接続されている
   、特許請求の範囲第１項記載の真空ポンプ。 １６、真空ポンプ（１４）の油貯え容器（４５）から伝
   動室（３）への油の供給を調整するためにフロート式調
   整装置（４４，４６，４７（４） ）が設けられている、特許請求の範囲第１５項記載の真
   空ポンプ。 １７　油密な真空ポンプ（１４）に排気フィルタが配属
   されている、特許請求の範囲第１５項又は第１６項記載
   の真空ポンプ。 １８、互いに接続している２つの伝動室が設けられてい
   る、特許請求の範囲第１項から第１７項までのいずれか
   １項記載の真空ポンプ。 １９　伝動室（３）に排気装置を接続するための孔、（
   ６６）の伝動室側に、油飛沫の侵入を阻止するためにカ
   ラー（６γ）が設けられている、特許請求の範囲第１項
   から第１８項までのいずれか１項記載の真空ポンプ。 ２０、伝動室（３）から真空装置（１４）に通じる導管
   （１３）に、２つの油分離装置（６８゜６９）が配置さ
   れている、特許請求の範囲第１項記載の真空ポンプ。 ２１、第１０油滴フィルタ（６８）に、メタルウール（
   ６９）から成る霧化油分離装置が後置されている、特許
   請求の範囲第２０項記載の真空ポンプ。 ２２．２軸式の真空ポンプ（１）であって、１つの作業
   室（２）と、該作業室の側方に配置されていて油（１１
   ）を内蔵しかつ排気装置（１４）と接続された少なくと
   も１つの伝動室（３）とを有し、作業室（２）に位置す
   る回転子の軸を支承するための軸受（６）を備えた仕切
   り壁（４）を作業室（２）と伝動室（３）との間に有し
   、さらに、仕切り壁（４）を貫通する軸に配属されたラ
   ビリンスパツキン（１２）を作業室（２）と伝動室（３
   ）との間に有している形式のものにおいて、仕切り壁（
   ４）において軸受（６）とラビリンスパツキン（１２）
   との間に油鎮静室（５１）が配置されており、核油鎮静
   室に、伝動室（３）を排気するための排気装置（１４）
   として真空ポンプが接続されていることを特徴とする２
   軸式の真空ポンプ。