專利名稱：螺旋轉(zhuǎn)子型濕式真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于容積型螺旋轉(zhuǎn)子型式真空泵，特別是關(guān)于一種從吸入側(cè)自行供給封裝水的濕式真空泵。
圖8是表示利用真空泵的污泥回收裝置的一個實例說明簡圖，在開口于污泥回收用漏斗1內(nèi)污泥吸引管2的前端，設(shè)有突出到污泥回收用漏斗1外部的突緣3，而在突緣3連接污泥吸引用軟管4。
在污泥回收用漏斗1的上壁，設(shè)有連到分離器5內(nèi)管6的管路7，將設(shè)在分離器5上方的氣體出管8連接在真空泵A的吸入口，并將真空泵A吐出側(cè)經(jīng)由消音器9連接在排出管10。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)真空泵A時，降低分離器5和污泥回收用漏斗1的壓力，而將污泥回收管2的前端抵接到污泥等，連同污泥吸引進(jìn)來的空氣通過污泥吸引管2，碰到污泥回收用漏斗1的天板而反彈，而在此過程中進(jìn)行污泥與空氣的第一次分離。
重量較大的污泥會掉落，堆積在污泥回收用漏斗1的下壁，空氣則通過管路7而從分離器5的內(nèi)管6下降，而在通過滯留于分離器5內(nèi)的液體時，進(jìn)行污泥與空氣的第二次分離。即空氣中所含的污泥被液體捕捉，僅空氣從內(nèi)管6的外側(cè)上升，流到氣體排出管8。
流到氣體排出管8的空氣被真空泵A吸引，從真空泵A吐出口排至消音器9，從消音器9通過排出管10，放出到大氣中。
在按照以上步驟利用真空泵回收污泥時，進(jìn)行污泥與空氣的二次分離后，空氣中所含粉塵或砂礫等異物仍會有少許殘存于空氣內(nèi)，而吸引此空氣的真空泵封閉部會因異物而受到損傷。
螺旋轉(zhuǎn)子型真空泵A的構(gòu)造如圖6縱向截面圖所示，真空泵的外殼11由具有內(nèi)筒部12a的主外殼12，閉塞內(nèi)筒部12a右端部的齒輪箱13，閉塞內(nèi)筒部12a左端部的側(cè)面外殼14所構(gòu)成。
主外殼12設(shè)有連至內(nèi)筒部12a的吸入口15，側(cè)面外殼14則在內(nèi)筒部12a設(shè)有吐出口16。
收容在外殼11內(nèi)部的一對螺旋轉(zhuǎn)子17(圖6表示其一方)由螺紋部17a、及設(shè)在螺紋部17a兩側(cè)的軸部17b所構(gòu)成，螺紋部17a的直角截面形狀是由蜂王曲線、圓弧、擬似阿基米得曲線所構(gòu)成。
軸部17b是成可轉(zhuǎn)動狀支撐在設(shè)于主外殼12內(nèi)的膨脹側(cè)軸承19。
一對螺旋轉(zhuǎn)子17的螺紋部17a相嚙合的封閉線，與主外殼12內(nèi)筒部12a，在其內(nèi)側(cè)形成封閉室20。
固定在軸部17b的齒輪21相互嚙合，一對螺旋轉(zhuǎn)子17分別向反方向以相同速度轉(zhuǎn)動時，從主外殼12的吸入口15吸進(jìn)封閉室20的流體，在移動到封閉室20的吐出口16時，由吐出口16送出。
為了減低真空泵的驅(qū)動力的目的，設(shè)有可調(diào)整吐出口16的吐出埠24(參照圖2)，將吸引的流體壓縮到大約1/1.6后放出。
圖7是以縱軸代表壓力、橫軸代表體積的P-V線圖，一段魯氏(Root’s)型真空泵或不具熱壓縮過程的構(gòu)造的螺旋轉(zhuǎn)子型真空泵工作量以A、B、C、D的面積來表示，而如上述，具有隔熱壓縮過程的真空泵，其面積為A、B、E、D，可以節(jié)約以斜線表示的ΔE面積分的能源。
在具有隔熱壓縮過程的真空泵，為了要防止因發(fā)熱引起的熱膨脹使螺旋轉(zhuǎn)子17與外殼11相互接觸，有必要采用濕式，利用產(chǎn)生在吸入口的真空壓力自給封裝水，以防止發(fā)熱。
這樣，從吸引口15吸引的流體會成為沿著螺旋溝向軸方向移動的流體，受到壓縮流體以類似水槍原理噴射在吐出側(cè)的軸封部22(參照圖6)。
如圖9所示，受到壓縮壓力的軸封部22的鎖緊軸部17b的力會增加，因此，軸封部22的負(fù)擔(dān)會增加，但若噴軸封部22的流體是不含雜物(粉塵或砂礫等異物)的干凈流體，對軸封部22的壽命不會有影響。
但如果流體內(nèi)含有粉塵或砂礫等異物時，軸封部22的壽命將會縮短，會從損傷的軸封部22漏出封裝水，流到附近的固定側(cè)軸承18，致使填充在固定側(cè)軸承18的潤滑油度喪失潤滑功能，更因附著粉塵、砂礫等異物，會引發(fā)固定側(cè)軸承18的破損。
為了要防止固定側(cè)軸承18破損，如

圖10所示，有一種方法是在軸部17b安裝拋擲器23，通過與螺旋轉(zhuǎn)子17一起轉(zhuǎn)動的拋擲器23，甩出漏出軸封部22的封裝水，放出外殼11外。但該方法將封裝水散布在真空泵周圍，會污染場地，或造成在循環(huán)使用封裝水以節(jié)約用水時會引起封裝水不足問題。
從大氣壓狀態(tài)開始吸引而將流體大致壓縮到1/2時，從大氣壓至-380mmHg，吐出端的壓縮壓力是在正值狀態(tài)，但在真空度低于-380mmHg，吐出端的壓縮壓力為負(fù)壓。因此，封裝水并不會從軸封部22被壓出，反而會產(chǎn)生吸引作用，同時，在吸入壓力高于-380mmHg時，即使無封裝水，也不會發(fā)生轉(zhuǎn)子接觸事故。從而利用此現(xiàn)象可以解決上述問題。
采用本發(fā)明后，可以達(dá)到下述效果真空泵吸入壓力高于-380mmHg時，不供應(yīng)封裝水，螺旋轉(zhuǎn)子也不會發(fā)生事故；真空泵吸入壓力低于-380mmHg時，封裝水會自動供應(yīng)，因此可以防止螺旋轉(zhuǎn)子的燒著事故，從而使封閉部受損或軸承受傷的傳統(tǒng)問題大體上可以解決。
圖2是側(cè)面外殼吐出埠的正面圖。
圖3是說明封閉室與吐出埠的關(guān)系圖式。
圖4是說明吸入壓力與吐出前壓力的關(guān)系圖式。
圖5是表示第2實施例開關(guān)閥一個例子的縱向截面圖。
圖6是真空泵的縱向截面圖。
圖7是隔熱壓縮流體的P-V線圖。
圖8是表示含有異物的流體被吸引到真空泵吸引口例子的污泥回收裝置圖式。
圖9是真空泵軸封部的縱向截面圖。
圖10是真空泵拋擲器及其周邊的縱向截面圖。
封閉室20形成在螺旋轉(zhuǎn)子17的兩條封閉線17c、17d之間，因螺旋轉(zhuǎn)子17轉(zhuǎn)動而從第3圖右側(cè)向左側(cè)移動。
當(dāng)右側(cè)封閉線17c重疊于吸入口15的實線位置時，封閉室20連通于吸入口15，呈非壓縮狀態(tài)；右側(cè)封閉線17c向左側(cè)移動離開吸入口15時，封閉室20與吸入口15便成遮斷狀態(tài)。
隨著封閉室20向左移動，封閉室20內(nèi)的流體被壓縮，左側(cè)封閉線17a與吐出埠24重疊時，容積被壓縮成為1/1.6的流體便通過吐出埠24(參照圖2)，送至側(cè)面外殼14的吐出口16。
圖4是表示將封閉室20內(nèi)流體的容積隔熱壓縮成1/1.6時，吸入口15的流體壓力與吐出埠24的流體壓力的關(guān)系，橫軸表示吸入口15流體壓力，縱軸表示吐出埠24的流體壓力。
在吸入側(cè)與大氣壓力(760Torr)與斜線的交點(diǎn)，表示流體壓力成為1kg/cm2。
同樣，在吸入側(cè)為380Torr的流體在吐出側(cè)變成為0kg/cm2，在吸入側(cè)為60Torr的流體在吐出側(cè)則變成為-640Torr。
因此，這一項事實表示，吸入壓力低于380Torr(-380mmHg)時，封閉室20內(nèi)的流體壓力恒常為負(fù)壓，吸引封裝水，也就不會在壓縮端有封裝水噴出。
更方便的是，吸入壓力高于380Torr時，即使沒有封裝水，僅靠外殼11的散熱，即可防止螺旋轉(zhuǎn)子17接觸。
因此，在吸入壓力為380Torr左右時(380Torr以下)，使其吸引封裝水的方法有下列兩種(1)在連通于外殼11封裝水管路，設(shè)有吸入壓力降到380Torr以下時通過彈簧作用打開的封裝水閥。
(2)利用封閉線17c、17d，在與吸入口15成遮斷狀態(tài)的封閉室20移動到吐出側(cè)連通到吐出端口24之前的位置，設(shè)有封裝水自給管路。當(dāng)封閉室20呈正壓時，封裝水不被吸引，封閉室20成為負(fù)壓時，封裝水被吸引。其作用剛好與(1)的封裝水閥相同。
本發(fā)明以上述的(2)作為第1實施例，(1)則作為第2實施例，并說明其內(nèi)容如下本發(fā)明第1實施例，是在封閉室20被吸入口15遮斷至連通于吐出端口24前的位置之間，在流體容積成為大約1/1.6的位置，設(shè)有連通外殼11內(nèi)筒部12a的入口孔25，將封裝水自給管路26的一端連接在入口孔25，將封裝水自給管路26的另一端開口于封裝水槽27的內(nèi)部(參照圖1)。
從附設(shè)開關(guān)閥29的補(bǔ)給水管路28向封裝水槽27內(nèi)部供應(yīng)封裝水，在封裝水槽27的側(cè)壁設(shè)有溢流用開口30。因此，封裝水槽27內(nèi)的封裝水不會被加壓。
通過此架構(gòu)，封閉室20的流體被隔熱壓縮到1/1.6時的流體壓力高于大氣壓時，不會供應(yīng)封裝水，僅在低于大氣壓時供應(yīng)封裝水，因此，封裝水不會通過軸封部22而漏出至外部，可保護(hù)軸封部22及固定側(cè)軸承18。
本發(fā)明的第2實施例，是在設(shè)于外殼11吸入側(cè)的貫穿孔連接自給管路(未圖標(biāo))，而在此自給管路設(shè)有吸入壓在大約380Torr以下時吸引封裝水的壓力反應(yīng)閥V。
圖5是表示壓力反應(yīng)閥V的縱向截面圖，在閥本體3 1內(nèi)部，于同一軸心上設(shè)有小徑孔32與大徑孔33，并設(shè)有閉塞小徑孔32及大徑孔33的蓋體34及35。
閥本體31設(shè)有與小徑孔32交叉的連通孔36，與大徑孔交叉且互成相對的一對連絡(luò)孔37、38，以及與大徑孔交叉且相互對應(yīng)的一對封裝水用孔39、40，蓋體34設(shè)有貫穿孔41。
連接在連通孔36及連絡(luò)孔37的T形管接頭42，連接有連通真空泵吸入側(cè)的壓力傳達(dá)管路(未圖標(biāo))，連絡(luò)孔38與貫穿孔41由管路43連接在一起。
封裝水用孔39設(shè)有連通到封裝水供應(yīng)用水槽(未圖標(biāo))的管路，封裝水用孔40連接有連通到真空泵吸入側(cè)的管路(未圖標(biāo))。
插入閥本體31內(nèi)部的短管44設(shè)有嵌插于小徑孔32的小徑閥部45，與嵌插于大徑孔33的大徑閥部46、47，在小徑閥部45與蓋體34之間插入彈簧48。
如上述構(gòu)成的壓力反應(yīng)閥V在被彈簧48推壓的短管44向圖5的右側(cè)移動，大徑閥部47閉鎖封裝水用孔39、40，但真空泵的吸入壓力降到-380mmHg以下時，此項吸入壓便通過T形管接頭42傳至小徑孔32，而因小徑閥部45與大徑閥部46受壓面積之差，使短管44抗拒彈簧48向左側(cè)移動。
由于短管44向左側(cè)移動，大徑閥部46打開連絡(luò)孔37、38，真空泵吸入壓便經(jīng)由連絡(luò)孔37、38及管路43傳至小徑孔32，短管44則向左側(cè)移動到抵接于蓋體34，大徑閥部47打開封裝水用孔39、40，因此封裝水便流入真空泵的吸入口。
當(dāng)真空泵吸入壓到達(dá)-380mmHg以上時，短管44向右側(cè)移動，大徑閥部47閥鎖封裝水用孔39、40，封裝水不會流進(jìn)真空泵的吸入口。如上述，封裝水供應(yīng)以-380mmHg加以控制。
采用本發(fā)明后，可以達(dá)到下述效果(1)真空泵吸入壓力高于-380mmHg時，不供應(yīng)封裝水，螺旋轉(zhuǎn)子也不會發(fā)生事故，但在此狀態(tài)時，封裝水的自動供應(yīng)會自動停止下來。
(2)真空泵吸入壓力低于-380mmHg時，封裝水會自動供應(yīng)，因此可以防止螺旋轉(zhuǎn)子的燒著事故。
(3)真空泵吸入壓力低于-380mmHg時，壓縮在封閉室內(nèi)的壓縮流體會連同封裝水一起撞擊封閉部，使封閉部受損，或通過封閉部的封裝水或流體使軸承受傷等傳統(tǒng)問題大體上可以獲得解決。
權(quán)利要求
1.一種螺旋轉(zhuǎn)子型濕式真空泵，使直角截面形狀由蜂王曲線、圓弧、擬似阿基米得曲線所構(gòu)成的螺旋轉(zhuǎn)子相互嚙合，并收容在外殼的內(nèi)筒部，當(dāng)因上述螺旋轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動使從外殼吸入口吸引進(jìn)來流體的封閉室容積被壓縮成1/1.6時，吐出埠會打開，其特征在于在上述外殼接續(xù)一封裝水自給管路，并使該管路與從螺旋封閉線遮斷吸入側(cè)的位置至上述吐出埠即將開始打開前的位置之間的封閉室相連通。
2.一種螺旋轉(zhuǎn)子型濕式真空泵，使直角截面形狀由蜂王曲線、圓弧、擬似阿基米得曲線所構(gòu)成的螺旋轉(zhuǎn)子相互嚙合，并收容在外殼的內(nèi)筒部，當(dāng)因上述螺旋轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動使從外殼吸入口吸收進(jìn)來流體的封閉室容積被壓縮成1/1.6時，吐出埠會打開，其特征在于在該真空泵的吸入口連接封裝水自給管路，而在該自給管路配設(shè)封裝水自給吸入壓低于-380mmHg時會打開的壓力反應(yīng)閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種螺旋轉(zhuǎn)子型濕式真空泵，在螺旋轉(zhuǎn)子的螺旋封閉線遮斷吸入口位置至開始打開吐出埠前的位置間，配設(shè)連通至封閉室的封裝水自給管路，或在連接于吸入口的管路，配設(shè)壓力在低于－380mmHg時會打開的開閉閥。
文檔編號F04C18/18GK1399075SQ01123500
公開日2003年2月26日 申請日期2001年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月27日
發(fā)明者吉村將士 申請人:大晃機(jī)械工業(yè)株式會社