[发明专利]爪式泵

说明书

技术领域

本发明涉及包括具有钩状的爪部的2个转子的爪式泵，详细地说，涉及消除因在压缩工序的最后形成的过压缩囊造成的动力损失、脉动的爪式泵。

背景技术

爪式泵中，两个爪型转子在形成泵室的壳体内维持着确保非常窄的余隙非接触地在相反方向旋转。由两个爪型转子形成压缩囊，将在该压缩囊压缩的压缩气体从排出口排出。通过不使用润滑油、密封液而连续地进行吸引、压缩以及排气，产生真空状态或者加压空气。这样，因为没有使用润滑油等液体，所以，可进行清洁的排气、排出。另外，因为能够实现比没有压缩工序的罗茨泵高的压缩比，且为非接触旋转，所以，具有通过控制转速，能够轻易地实现具有节能效果的与需要相应的排气等长处。

专利文献1公开了相关的爪式泵的结构。另外，本发明者等先提出了能够使用爪式泵来抑制脉动、动力变动的多级真空泵（专利文献2）。

图8说明了以往的真空用爪式泵的结构。图8中，爪式泵100的泵室102由内面呈使2个圆的一部分重合的截面形状的外周壁104和相对于外周壁104并联地配置成2列的前后侧壁106构成。另外，前方侧壁的图示被省略。在泵室102以相互平行的状态贯通配置了2根旋转轴108a以及108b。在旋转轴108a安装具备在半径方向突出的2个爪部112a以及112b的阳转子110。另一方面，在旋转轴108b安装具有由爪部112a、112b侵入的凹部116a以及116b的阴转子114。

相对于包括旋转轴108a以及108b的轴线的平面L，在一方侧设置吸入口118，在另一方侧设置排出口120。在一对转子之间以及转子和泵室102的壁面之间设置微小的余隙。若该余隙过大，则引起泵室的倒流，效率低下。在与平面L相比的排出口侧形成由一对转子110、114以及外周壁104、侧壁106包围的压缩囊P。随着阳阴转子110、114在箭头方向旋转，压缩囊P的容积减少，压缩囊P的气体被逐渐压缩。在图8（B）的时点，排出口120与压缩囊P连通，压缩囊P的气体被排出到排出口120。

在图8（C）的时点，通过阳阴转子110、114的旋转，排出口120的开口面积被缩小，压缩囊P也缩小。在图8（D）的时点，表示相对于排出口120被关闭的状态，存在压缩囊P，在压缩囊P压缩被继续的状态。在压缩工序的最后，由于压缩囊P的容积为零，所以，在计算上，容积比（压缩比）为无限大。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－038476号公报

专利文献2：日本特开2011－132869号公报

排出口120的前端120a在加工上存在不得不成为R形状等的制约。为此，如图8（D）以及（E）所示，由于阴转子114的旋转，即使排出口120关闭后，到压缩囊P残存，压缩囊P的容积为零为止，在压缩囊P也进行气体的压缩。为此，产生压缩囊P的压力暂时地突然上升的过压缩状态。在该状态下，失去了去处的压缩气体从转子之间、转子和泵室之间的微小缝隙向其它的空隙囊逃逸。

若压缩囊P过压缩，则存在引起脉动，成为噪音、振动的原因，或产生与转子的旋转方向为反方向的反作用力，成为动力损失这样的问题。另外，因过压缩而产生高的压缩热。据此，引起转子的热膨胀，在转子之间或者转子和泵室之间微小的余隙消失，产生在滑动部引起磨损等问题。再有，在为真空泵的情况下，如在压缩囊P失去去处的气体大量地流入吸入口侧，则还产生极限压力变差这样的问题。

本发明鉴于相关的以往技术的课题，其目的是以低成本的手段消除压缩囊的过压缩的产生，克服前述问题点。

发明内容

为了解决相关的课题，本发明的爪式泵在与包括一对旋转轴的轴线的平面相比的第2转子的旋转方向上游侧形成释放空间。即、将释放空间设置在当形成在第1转子的爪部和第2转子的凹部之间的压缩囊从排出口分离时，与该压缩囊连通的位置。据此，因为即使从排出口分离了的压缩囊的容积减少，产生过压缩，压缩囊的气体也能够向释放空间逃逸，所以，能够缓和过压缩。另外，通过将释放空间设置在与包括一对旋转轴的轴线的平面相比的第2转子的旋转方向上游侧，能够抑制压缩囊的压缩气体从第1转子和第2转子之间的微小余隙向吸入口侧的囊逃逸。

为此，能够抑制以过压缩为起因的脉动以及以该脉动为起因的振动、噪音，且不会产生与转子的旋转方向为反方向的反作用力，能够抑制动力损失。另外，因为能够抑制因过压缩而产生的高的压缩热，所以，能够防止因转子的热膨胀造成的滑动部位的磨损的产生。再有，在为真空泵的情况下，因为没有在压缩囊失去去处的气体大量流入吸入口侧的情况，所以，不会导致极限压力的恶化。