干泵 |
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| 申请号 | CN200980139935.5 | 申请日 | 2009-10-07 | 公开(公告)号 | CN102177346A | 公开(公告)日 | 2011-09-07 |
| 申请人 | 株式会社爱发科; | 发明人 | 铃木敏生; | ||||
| 摘要 | 一种干 泵 ，包括：多个泵体(31、32、33、34、35)；分别形成在所述多个泵体(31、32、33、34、35)中的泵室(11、12、13、14、15)；划分相邻的所述泵室(11、12、13、14、15)之间的隔壁(36、37、38、39)；收容在所述泵室(11、12、13、14、15)的内部的多个 转子 (21、22、23、24、25)；作为所述转子(21、22、23、24、25)的旋 转轴 的转子轴(20a、20b)；以及形成在所述隔壁(36、37、38、39)的内部并使制冷剂流通的制冷剂通路(38)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种干泵，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 干泵技术领域[0001] 本发明涉及容积移送式干泵。 [0002] 本申请基于2008年10月10日申请的特愿2008-263938号主张优先权，在此援用其内容。 背景技术[0003] 为了进行排气而利用干泵。干泵具备将转子收容在泵体内的泵室。干泵通过使转子在泵体内旋转，压缩废气并使废气移动，使设置在吸入口的密闭的空间减压以进行排气(例如，参考专利文献1)。特别是进行排气以得到中度真空或良好的真空时，利用从废气的吸入口到排出口串联连接多个泵室的多级干泵(例如，参考专利文献2)。 [0004] 当运转干泵时，废气在泵室内被压缩而发热，泵体的温度上升。当泵体的温度上升时排气效率下降。因此，目前已知一种在泵体的外周部分形成供制冷剂流通的制冷剂通路，均匀地冷却泵体整体的干泵。 [0005] 专利文献1：特表2004-506140号公报 [0006] 专利文献2：特开2003-166483号公报 [0007] 但是，多级干泵存在其结构上越靠近大气侧(排出侧)的泵室内压越高的情况。因此，越靠近大气侧(排出侧)的泵室发热量也越大。如以往那样，由制冷剂等均匀地冷却泵体整体的结构会在泵室之间产生温度差，无法使干泵整体保持均匀的温度。当在干泵的内部产生温度偏差时，存在干泵局部变形膨胀等导致排气效率下降的课题。 发明内容[0008] 为了解决上述课题，本发明的目的在于提供一种通过降低局部温度的不均匀，从而能够提高排气效率的干泵。 [0009] 为了解决上述课题，本发明提供了如下所示的干泵。 [0010] 即，本发明的干泵包括：多个泵体；分别形成在所述多个泵体中的泵室；划分相邻的所述泵室之间的隔壁；收容在所述泵室的内部的多个转子；作为所述转子的旋转轴的转子轴；以及形成在所述隔壁的内部以供制冷剂流通的制冷剂通路。 [0011] 优选在本发明的干泵中，所述制冷剂通路在内压相互不同的多个所述泵室之中至少形成在划分最靠近高压侧的泵室的隔壁的内部。 [0012] 优选在本发明的干泵中，所述制冷剂通路在从吸入侧向排出侧串联连接的多个所述泵室之中至少形成在划分最靠近排出侧的泵室的隔壁的内部。 [0013] 优选在本发明的干泵中，所述制冷剂通路在内压相互不同的多个所述泵室之中至少形成在划分当运转时温度最高的泵室的隔壁的内部。 [0014] 发明效果 [0015] 根据本发明的干泵，通过在划分多个泵室之中最靠近高压侧的泵室的隔壁的内部形成制冷剂通路以供制冷剂流通，从而能够有效地冷却靠近大气侧(排出侧)的泵室。其结果是消除靠近大气侧(排出侧)的泵室与配置在其前级的泵室之间产生的温度不均衡。通过特别集中冷却靠近大气侧(排出侧)的泵室，能够使转子的转速上升，从而能够实现可提高排气效率并高效运转的干泵。 [0017] 图1是表示本发明的干泵的侧面剖视图； [0018] 图2是表示本发明的干泵的正面剖视图； [0019] 图3是表示实施例中的验证结果的图。 具体实施方式[0020] 以下，基于附图对本发明所涉及的干泵的最佳方式进行说明。本实施方式是为了更好地理解发明的宗旨而具体进行说明。本发明的技术范围并不限定于下述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以施加各种变更。另外，在以下说明所使用的各附图中，将各结构要素设为可在附图上识别的大小，因此适宜地使各结构要素的尺寸以及比率与实际不同。 [0021] 图1是表示本发明的干泵的侧面剖视图。另外，图2为图1的A-A线处的正面剖视图。多级干泵1中，厚度不同的多个转子21、22、23、24、25分别被收容在泵体31、32、33、34、35中。而且，沿着转子轴20的轴向L形成有多个泵室11、12、13、14、15。 [0022] 干泵1具备一对转子25a、25b、以及一对转子轴20a、20b。一对转子25a、25b被配置为一个转子25a(第一转子)的凸部29p与另一个转子25b(第二转子)的凹部29q啮合。转子25a、25b随着转子轴20a、20b的旋转而在泵体35a、35b的内部旋转。当使一对转子轴20a、20b相互反方向旋转时，配置在转子25a、25b的各个凸部29p之间的气体沿着泵体35a、35b的内表面移动并在排出口6被压缩。 [0023] 沿着转子轴20的轴向L配置有多个转子21～25。各转子21～25与形成在转子轴20的外周面的槽部26相配合，以限制周向和轴向上的移动。各转子21～25分别被收容在泵体31～35中，构成多个泵室11～15。各泵室11～15从废气的吸入口5向排出口6串联连接，构成多级干泵1。 [0024] 多个泵室11～15之中与吸入口5相接的泵室(第一级泵室)11为真空侧，即低压侧。另外，与排出口6相接的泵室(第五级泵室)15为常压侧，即高压侧。另外，在泵室11与泵室15之间设置有泵室12(第二级泵室)、泵室13(第三级泵室)以及泵室14(第四级泵室)。 [0025] 在该结构中，从吸入口5(真空侧、低压级)的第一级泵室11到排出口6(大气侧、高压级)的第五级泵室15，废气被压缩导致压力上升，因此泵室的排气容量阶段减小。 [0026] 具体而言，在真空侧的第一级泵室11中被压缩的气体流动到第二级泵室12。在第二级泵室12中被压缩的气体流动到第三级泵室13。在第三级泵室13中被压缩的气体流动到第四级泵室14。在第四级泵室14中被压缩的气体流动到第五级泵室15。在第五级泵室15中被压缩的气体从排出口6排出。因此，从吸入口5供给的气体通过泵室11～15被逐渐压缩并从排出口6排出。 [0027] 泵室11～15的排气容量与转子的掏出容积(掻き出し容積)和转速成比例。由于转子的掏出容积与转子的叶数(叶片数、凸部的个数)和厚度成比例，因此转子的厚度被设定为从低压级泵室11向高压级泵室15厚度逐渐变薄。此外，在本实施方式中的干泵1中，第一级泵室11配置在后述的自由轴承56侧，第五级泵室15配置在固定轴承54侧。 [0028] 泵体31～35形成在中心泵体30的内部。在中心泵体30的轴向两端部紧固有侧泵体44、46。一对侧泵体44、46上分别固定有轴承54、56。 [0029] 固定在一个侧泵体44(第一侧泵体)上的第一轴承54是角接触轴承等轴向的游隙较小的轴承，发挥作为限制转子轴的轴向移动的固定轴承54的功能。优选在侧泵体44上封入有固定轴承54的润滑油58。固定在另一个侧泵体46(第二侧泵体)上的第二轴承56是球轴承等轴向的游隙较大的轴承，发挥作为容许转子轴的轴向移动的自由轴承56的功能。固定轴承54旋转自如地支撑转子轴20的中央部附近，自由轴承56旋转自如地支撑转子轴20的端部附近。 [0031] 在电动机壳体的内侧配置有DC无刷电动机等电动机52。电动机52仅对一对转子轴20a、20b之中的一个转子轴20a(第一转子轴)施加旋转驱动力。旋转驱动力经由配置在电动机52与固定轴承54之间的定时齿轮53传递给另一个转子轴20b(第二转子轴)。 [0032] 多个泵室11～15通过隔壁36～39划分相邻的泵室之间。该隔壁36～39例如由与中心泵体30一体的材料形成。 [0033] 这里，隔壁36(第一隔壁)设置在泵室11、12之间。隔壁37(第二隔壁)设置在泵室12、13之间。隔壁38(第三隔壁)设置在泵室13、14之间。隔壁39(第四隔壁)设置在泵室14、15之间。 [0034] 在隔壁36～39之中邻接于最靠近高压侧的第五级泵室15的隔壁、即在划分与排出口6(大气侧、高压级)相接的第五级泵室15与其前级的第四级泵室14的隔壁39的内部形成有制冷剂通路38。 [0035] 制冷剂通路38在隔壁39的内部中例如为大致U字形延伸的剖面圆形的管状流动通道。通过例如使水作为制冷剂C在该制冷剂通路38的内部流通，从而在广范围高效地冷却隔壁39。即，通过隔壁39划分的高压侧的第五级泵室15在侧面的广范围被集中冷却。 [0036] 此外，在制冷剂通路38的一端38a侧与制冷剂供给源(未图示)连接。另外，在隔壁39的内部循环的制冷剂通路38进而并不在隔壁36～38的内部环绕，而是仅通过中心泵体30的外周部分30a。据此，泵室12～14由比用于冷却泵室15的冷却力弱的冷却力从外周侧冷却。 [0037] 当运转这种干泵1时，由于转子的压缩功等而发热。而且，一般欲获得良好的到达压力时，各个泵室11～15的发热量，由于越靠近作为接近到达压力的区域的高压侧(排出侧)的泵室内压越增高，因此发热量也增大。即，从泵室11向泵室15发热量越来越多，作为高压侧的第五级泵室15温度最高。 [0038] 通过在划分第五级泵室15的隔壁39的内部形成制冷剂通路38以供制冷剂C流通，从而能够有效地冷却温度最高的第五级泵室15。其结果是能够消除在第五级泵室15与其前级的泵室11～14之间产生的温度不均衡。通过特别集中冷却高压侧(排出侧)的第五级泵室15，能够使转子的转速上升，从而能够实现可提高排气效率并高效运转的干泵1。另外，由于抑制了发热最多的第五级泵室15的温度上升，因此能够防止转子25的构成材料的变质。 [0039] 此外，制冷剂通路至少形成在划分高压侧(排出侧)的泵室15的隔壁的内部即可，但也可以形成在划分前级泵室11～14的隔壁的内部。在此情况下，优选阶段性地减小从隔壁39向隔壁36制冷剂通路形成的范围(例如，制冷剂通路形成的区域的大小(面积)、或制冷剂通路的长度等)等，按照各个泵室11～15的发热量使冷却能力阶段性地变化。 [0040] 另外，制冷剂通路按照干泵的运转条件，形成在划分发热量最大的泵室的隔壁的内部即可。即，根据运转条件，不一定高压侧(排出侧)的泵室的发热量最大。因此，例如发热量最大的泵室为低压侧(吸入侧)时，在划分邻接于低压侧(吸入侧)的泵室的隔壁的内部形成制冷剂通路即可。 [0041] 实施例 [0042] 以下示出验证了本发明的效果的实施例。使用如图1、2所示的在隔壁39的内部形成制冷剂通路35来冷却大气侧(排出侧)的第五级泵室15的干泵作为本发明例。另外，使用在划分大气侧(排出侧)的泵室的隔壁内并不特别形成制冷剂通路的现有的干泵作为比较例。 [0043] 分别使上述本发明例的干泵和比较例的干泵运转一定时间，测定大气侧(排出侧)的泵室的温度、真空侧(吸入侧)的泵室的温度、以及配置在其间的泵室的温度。图3示出该测定结果。 [0044] 根据图3所示的测定结果，本发明例的干泵与比较例的干泵相比能够整体降低泵室的温度。特别确认了本发明例的干泵的大气侧(排出侧)的泵室的温度与比较例的干泵相比大幅降低，整体的温度分布稳定。 [0045] 产业上的利用可能性 [0046] 如以上详述所示，本发明提供通过降低局部的温度不均匀从而能够提高排气效率的干泵。 [0047] 符号说明 [0048] 1干泵、5吸入口、6排气口、11～15泵室、36～39隔壁、38制冷剂通路。 |
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