TWI491803B - 一種雙段螺旋導程真空泵 - Google Patents

Description

一種雙段螺旋導程真空泵

本發明係關於一種真空泵，尤指一種可以方便組裝的一種雙段螺旋導程真空泵。

真空泵浦被應用於製造真空的環境，其作用方式係於一進氣口將空氣輸入，並利用內部的螺旋轉子將此進氣口的低壓氣體壓縮至高壓端的排氣口，以製造出真空的狀態，故真空製造效果的好壞係與轉子有密切的關係，故轉子亦被稱為真空泵的心臟，除了影響真空泵的效能，亦會影響其使用壽命及成本。

一般在習知技術當中，真空泵在電力成本的花費上係相當高，其原因係在於根據氣體作用力方程式F=AP，若排氣端的壓力大致相等的情況下，轉子壓縮的截面積又相同，則轉子所耗費的機械能則維持恆定，故會造成電力成本或能源的花費，故此，若轉子外徑跟螺距若維持相同的情況下，則此情況便不易解決，而為了解決此問題，便有了雙段導程的轉子設計，利用降低轉子後段之截面積，來減少氣體作用力，進一步減低機械 能之消耗及能源的浪費，然而此種設計的缺點在於，兩種不同導程的轉子必須設置於兩種不同的機殼內，再進行組裝，組裝的同時更要進行校正，如此一來不僅在組裝上必須花費許多人力及時間成本，要更換或維修轉子也會造成相當的不便。

有鑑於此，本案之發明人依據多年研究之經驗累積，並搭配自身的創意及不斷的嘗試下，進而研發出一種可有效改善上述習知技術中所提及之缺陷的雙段螺旋導程真空泵。

本發明之主要目的，在於提供一種雙段螺旋導程真空泵，藉由利用軸承將轉子組件固定於低壓端板上，並將機殼設計為一體成形，如此一來便能避免習知技術中將機殼設計為兩段，必須額外進行組裝及校正之情事，此外，由於軸承將轉子組件固定於低壓端板上，故使用者只要將低壓端板拆下，便可直接將轉子組件抽出，以方便轉子組件的更換或維修。

該雙段螺旋導程真空泵，係包括：一機殼，其上係分成有一低壓段及一高壓段之設計，並具有：一低壓段容置空間及高壓段容置空間，係分別形成於於該低壓段及一高壓段中；一進氣端，係形成於低壓段上並聯通於低壓段容置空間；及一排氣端，係形成於高壓段上並 聯通於高壓段容置空間；一轉子組件，係具有一大導程段及一小導程段，並該大導程段與該小導程段係分別設置於該低壓段容置空間及該高壓端容置空間間內，藉由大導程段之外徑及螺距大於小導程段，可使該轉子組件運轉時產生壓縮的效果；一低壓端板，係連接於機殼之低壓段；複數個低壓段軸承，係設置於該低壓端板中，用以支撐及固定轉子組件，只要移動低壓端版便可連帶移動轉子組件；複數個高壓段軸承，係設置於機殼內之高壓段，用以支撐及固定轉子組件；一對同步齒輪，係從低壓段連接並帶動轉子組件運轉；及一馬達，係從高壓段連接於轉子組件，並帶動其進行轉動。

1‧‧‧機殼

11‧‧‧低壓段

111‧‧‧低壓段容置空間

112‧‧‧進氣端

12‧‧‧高壓段

121‧‧‧高壓段容置空間

122‧‧‧排氣端

2‧‧‧轉子組件

21‧‧‧大導程段

22‧‧‧小導程段

31‧‧‧低壓端板

41‧‧‧低壓段軸承

42‧‧‧高壓段軸承

51‧‧‧同步齒輪

61‧‧‧馬達

7‧‧‧真空產生器

71‧‧‧過壓閥裝置

8‧‧‧水套

第一圖係本發明之一種雙段螺旋導程真空泵之一第一較佳實施例結構示意圖；第二圖係本發明之雙段螺旋導程真空泵之該第一較佳實施例動作示意圖；第三圖係本發明之雙段螺旋導程真空泵之一第二較佳實施例結構示意圖；第四圖係本發明之雙段螺旋導程真空泵之一第三較佳實施例結構示意圖；及第五圖係本發明之雙段螺旋導程真空泵之一第四較佳實施例結構示意圖。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種雙段螺旋導程真空泵，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。

請同時參閱第一圖，係本發明之一種雙段螺旋導程真空泵之一第一較佳實施例結構示意圖，係包含：一機殼1，其上係有一低壓段11及一高壓段12之設計，並具有：一低壓段容置空間111及高壓段容置空間121，係分別形成於於該低壓段11及一高壓段12中，並且，該低壓段容置空間111之口徑係大於該高壓段容置空間121；一進氣端112，係形成於低壓段11上並聯通於低壓段容置空間111；及一排氣端122，係形成於高壓段12上且連通於高壓段容置空間121；一轉子組件2，係具有一大導程段21及一小導程段22，並該大導程段21與該小導程段22係分別設置於該低壓段容置空間111及該高壓端容置空間121間內，藉由大導程段21之外徑及螺距大於小導程段22，可使該轉子組件2運轉時產生壓縮的效果，其中，大導程段21之半徑係大於該小導程段22，此外，更具有一主動轉子及一從動轉子；一低壓端板31，係連接於機殼1之低壓段11；複數個低壓段軸承41，係設置於該低壓端板31中，用以支撐及固定轉子組件2，只要移動低壓端版31便可連帶移動轉子組件2；複數個高壓段軸承42，係設置於機殼1內之 高壓段12，用以支撐及固定轉子組件2，其中，高壓段12更可設有一高壓端板，並在其中具有一軸承座來承載該複數個高壓段軸承42；一對同步齒輪51，係從低壓段11連接並帶動轉子組件2運轉；及一馬達61，係從高壓段12連接於轉子組件2，並帶動其進行轉動。

如上所述，該第一較佳實施例之元件連接關係已做了一詳盡的描述，以下將進一步說明轉子組件2的替換方式，請繼續參閱第二圖，係本發明之雙段螺旋導程真空泵之該第一較佳實施例動作示意圖，如圖所示，由於該低壓端板31，係連接於機殼1之低壓段11；並且藉由設置於其中的複數個低壓段軸承41來支撐及固定轉子組件2，故當使用者想要替換或維修轉子組件2，只要從低壓端版31施拉力，或利用吊掛器具吊起，便可直接連帶將轉子組件2拉起，如此一來，便可避免習知技術中需個別拆卸大小導程轉子及機殼所產生的時間及人力成本的花費；請參閱第三圖，係本發明之雙段螺旋導程真空泵之一第二較佳實施例結構示意圖，其中與該第一實施例不同的地方在於，在排氣端122更具有至少一真空產生器7，以協助排氣減壓，而該真空產生器7與該雙段螺旋導程真空泵間更具有至少一過壓閥裝置71，做為高負載時過壓排氣的功能，其中，該過壓閥裝置71可與一排氣消音器及一排氣逆止閥結合，以減少噪音及因氣體的回流，進而影 響真空產生的效果。

請繼續參閱第四圖，係本發明之雙段螺旋導程真空泵之一第三較佳實施例結構示意圖，其中與該第一實施例不同的地方在於，在高壓段12外圍包覆至少一水套8以進行降溫動作，增加機殼之散熱效果，避免轉子組件2因過熱膨脹造成磨損干涉而損壞。

最後請參閱第五圖，係本發明之雙段螺旋導程真空泵之一第四較佳實施例結構示意圖，其中與該第一實施例不同的地方在於，在高壓段12端更可設有一高壓端板，並在其中具有一軸承座(圖中未示)來承載該複數個高壓段軸承42。

上述已經對本發明作了相當完整之揭露，綜合上述，可以得知本發明係之優點在於藉由利用軸承將轉子組件固定於低壓端板上，並將機殼設計為一體成形，如此一來便能避免習知技術中將機殼設計為兩段，必須額外進行組裝及校正之情事，此外，由於軸承將轉子組件固定於低壓端板上，故使用者只要將低壓端板拆下，便可直接將轉子組件抽出，以方便轉子組件的更換或維修。

然而，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1‧‧‧機殼

11‧‧‧低壓段

111‧‧‧低壓段容置空間

112‧‧‧進氣端

12‧‧‧高壓段

121‧‧‧高壓段容置空間

122‧‧‧排氣端

2‧‧‧轉子組件

21‧‧‧大導程段

22‧‧‧小導程段

31‧‧‧低壓端板

41‧‧‧低壓段軸承

42‧‧‧高壓段軸承

51‧‧‧同步齒輪

61‧‧‧馬達

Claims (6)

1. 一種雙段螺旋導程真空泵，係包括：一機殼，其上係分成有一低壓段及一高壓段之設計，並具有：一低壓段容置空間及一高壓段容置空間，係分別形成於於該低壓段及該高壓段中；其中，該低壓段容置空間之口徑係大於該高壓段容置空間；一進氣端，係形成於該低壓段上且連通於該低壓段容置空間；及一排氣端，係形成於該高壓段上且連通於該高壓段容置空間；一轉子組件，係具有一大導程段及一小導程段；其中，該大導程段之半徑係大於該小導程段，並且該大導程段與該小導程段係分別設置於該低壓段容置空間及該高壓端容置空間之內，進以藉由該大導程段之外徑及螺距大於該小導程段之設計，使得該轉子組件運轉時能夠產生壓縮的效果；一低壓端板，係連接於該機殼之該低壓段；一高壓端板，連接於該機殼之該高壓段，並在其中具有一軸承座；複數個低壓段軸承，係設置於該低壓端板中，用以支撐及 固定該轉子組件；並且，藉由提拉低壓端板的方式可連帶地將該轉子組件自該機殼內移出；複數個高壓段軸承，係設置於該機殼內之該高壓段，用以支撐及固定該轉子組件；一對同步齒輪，係自該低壓段處連接並帶動該轉子組件運轉；及一馬達，係自該高壓段處連接於該轉子組件，並帶動其進行轉動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之雙段螺旋導程真空泵，其中，該高壓段外圍可以一水套進行包覆，藉此提供降溫效果，增加該機殼之散熱能力。
3. 如申請專利範圍第1項所述之雙段螺旋導程真空泵，其中，更具有至少一過壓閥裝置，係安裝於該機殼上，並在該機殼上設置有一過壓出口；其中，該過壓出口係與一外部排氣裝置相連，並且，該過壓出口在該轉子組件之縱長方向上的寬度係小於或等於該轉子組件之一轉子齒寬。
4. 如申請專利範圍第3項所述之雙段螺旋導程真空泵，其中，該過壓閥裝置可進一步連接一排氣消音器及一排氣逆止閥。
5. 如申請專利範圍第1項所述之雙段螺旋導程真空泵，其中，更具有至少一真空產生器，係設置於該排氣端，以 協助排氣減壓。
6. 如申請專利範圍第1項所述之雙段螺旋導程真空泵，其中，該轉子組件係包括一主動轉子及一從動轉子。