[发明专利]无油涡旋真空泵

说明书

本发明涉及一种能提高压缩效率的涡旋真空泵，特别是一种改善流体排出效率的无油涡旋真空泵。

通常，对容器抽真空是通过把真空泵与容器的排出口相连，用真空泵排出容器中的空气或其它气体来实现的。

在低压真空泵抽吸系统中，通过在一个容器内安装一个油旋转泵构成真空泵装置，在高压真空泵系统中，则是把一个油扩散泵与一个油旋转泵结合而形成湿真空泵装置。

在这些装置中，利用锅炉中的加热器来蒸发油，并把由此产生的蒸汽喷出以压缩扩散的气体。被压缩的气体进一步由旋转泵压缩，使其压力达到大气压后再排到外部。

这些装置构成湿抽吸系统，问题是作为附在装置内壁上的蒸汽形式而再次产生的油会再次蒸发并回流到容器内，即该回流需要用冷却罩、消声器、凝气阀等进行冷却，结果导致结构的复杂化。另外，氯、氟或类似气体会与油起反应使所述的油变性，这样增加了旋转阻力，减少了容量并带来检修保养的麻烦。

因此，人们渴望得到一种干式抽吸系统，近来又把注意力集中在将无油涡旋泵作为真空泵方面，以望解决上述问题。

涡旋真空泵具有固定涡旋件涡卷和公转涡旋件涡卷，由两个涡旋件的涡卷之间形成的密封空间的体积，随着公转涡旋件相对于固定涡旋件作不自转的公转而变化。

在这种运转中，两个涡卷间的接触点逐渐移向泵的中央，所述两涡卷间形成了作为压缩腔的密封空间。

随着公转涡旋件以恒定的公转半径围绕固定涡旋件中心的公转，通过吸入口进入泵的气体围绕公转涡旋件涡卷的圆周端导入，并流入两个涡卷形成的密封空间。

当随着公转涡旋件的公转而使密封空间的体积逐渐减小并向中心部位移动时，进入密封空间的气体被压缩，当密封空间移动到与排出口相通的位置时，压缩气体被排到外部。

涡旋真空泵可采用单涡卷式或双涡卷式结构，在单涡卷式结构中，公转涡旋件具有一个设置在其盘的一侧表面上的公转涡卷，在双涡卷式结构中，公转涡旋件具有两个分别设置在其盘的两侧表面上的公转涡卷。这种双涡卷式真空泵公开在日本公开专利公报昭57-203801(现有技术1)中。

如图6所示，现有技术1中公开的涡旋机构具有向公转涡旋件201两侧的密封空间提供流体的吸入口206及用于排出压缩流体的排出口207。

在这种类型的涡旋真空泵中，公转涡旋件201的盘201a两侧的涡卷201b和201c仅具有采用单涡卷式结构时涡卷的一半高度，就能处理同样体积的压缩流体。这意味着在机加工形成涡卷时，从涡卷的尖部到镜面研磨表面的研磨深度可以减小，这样，能提供一种具有满意的加工性能的公转涡旋件。

另外，尽可能地减少了用于向涡旋机构外部排出压缩流体的排出口207，以便提高压缩流体的效率。

排出口207与一个密封空间200连通，密封空间200中的被压缩流体可从上述排出口207排出。但是，另一密封空间210中的压缩流体，在从形成于固定涡旋件另一侧上的排出口排出之前，先从公转涡旋件201的中央部位形成的小直径导向孔203导入上述密封空间200。因此，当排出压缩流体时，由于机械损失降低了排出效率。

充足地增加公转涡旋件201上的导向孔203的直径，可以减少机械损失。然而，这会降低压缩效率。

据此，希望在公转涡旋件的每一侧设置排出孔来解决上述问题。

日本公开专利公报昭59-15690(现有技术2)公开了一种涡旋流体机械，它在公转涡旋件的每一侧面设置一个吸入口，压缩流体通过单一的排出口排出。

如图5所示，现有技术2公开了一种密封容器101，其中设置有下固定涡旋件107和上固定涡旋件108。

吸入管113连接在上固定涡旋件108的孔116上，吸入管114连接在下固定涡旋件107的开口107上。

公转涡旋件112设置在上固定涡旋件108和下固定涡旋件107之间，其盘上的相对侧形成的涡卷与固定涡旋件上的涡卷啮合，并且在其相对侧形成两种流体容量压缩机。

电动机102的轴103置于密封容器101内，轴上固定有驱动齿轮104。

还提供有两个曲轴106，其上配有被动齿轮105来传送驱动齿轮104的扭矩。

曲轴106支撑在两个固定涡旋件108和107上所形成的轴承上，它们的中央偏心轴部分106a分别插入双侧公转涡旋件112的盘上形成的相应轴承中。

上固定涡旋件108具有上排出孔111，而下固定涡旋件107具有下排出口110。随着驱动轴103的转动，双侧公转涡旋件112公转，从排出口110和111排出的压缩流体引入设置在密封容器101上的排出管115。