專利名稱：油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵，更具體來說，涉及這種泵的缸所使用的冷卻裝置(機(jī)構(gòu))。
附圖中的圖2(a)和2(b)表示普通密封的旋轉(zhuǎn)式真空泵。如圖所示，它包括一個(gè)缸1；一個(gè)轉(zhuǎn)子2，其偏心地裝在缸1中，轉(zhuǎn)子2的外表面保持與缸1的內(nèi)表面相接觸以及一個(gè)裝在轉(zhuǎn)子2上以便當(dāng)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿缸內(nèi)壁滑動(dòng)的葉片3。在工作中，當(dāng)轉(zhuǎn)子2被電機(jī)4帶動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由葉片3、轉(zhuǎn)子2、缸1和缸蓋5所限定的空間A、B和C也轉(zhuǎn)動(dòng)，由于這種轉(zhuǎn)動(dòng)，與空氣進(jìn)口6連通的空間A容積增大，而與空氣出口7連通的空間C容積減小，因此，通過空氣進(jìn)口6吸入的空氣通過封閉的空間B送往空間C，在空間C中被壓縮直至通過空氣出口7排出，從而反抗一彈簧的彈力推開一放泄閥8。因此，由于缸1、轉(zhuǎn)子2和葉片3的潤滑和氣密布置，以及注入由放泄閥8和缸1限定的固定容積中的壓縮空氣使放泄閥8打開，從而使放在設(shè)于缸的一側(cè)的油箱中的油9以適當(dāng)?shù)乃俾屎愣ǖ亓魅敫字小?br> 在旋轉(zhuǎn)式真空泵的工作中，其一些零件包括缸1、轉(zhuǎn)子2和葉片3限定的空間A，B和C中的空氣被轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動(dòng)交替地膨脹和壓縮，直至使空氣排出而在這些空間中形成真空。但是，由于上述布置，葉片2沿缸內(nèi)壁滑動(dòng)及送入上述空間的空氣的壓縮會(huì)產(chǎn)生熱量。
由摩擦和壓縮產(chǎn)生的熱量可以通過直接空氣冷卻法或間接水冷卻法除去，在直接空氣冷卻法中，借助裝在電機(jī)4的軸10上的風(fēng)扇11使空氣沿圖2中箭頭流動(dòng)，使其流過泵殼上的通風(fēng)孔13，因而使缸1直接受到空氣的冷卻；在間接水冷卻法中，使用一個(gè)盛放潤滑劑和冷卻油13的室，并使冷卻水沿箭頭流過水管，使缸間接地由水冷卻，用油作為冷卻媒介。
上述種類的油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵，在重載(高空氣壓力)工作時(shí)最好保在低溫(大約50℃)中，而引入冷凝如蒸氣時(shí)最好保持在高溫(大約80℃)中。
如果所述種類的油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵設(shè)有直接空氣冷卻布置(圖2)，那么容易受到泵周圍環(huán)境中空氣溫度的影響，特別是考慮到用來冷卻的風(fēng)扇是裝在電機(jī)4上的情況，這使得很難精確控制缸的溫度。另一方面，如果設(shè)有間接水冷卻布置(圖3)，由于缸是借助盛放在泵殼中的油13冷卻的，缸的溫度可變范圍小至10℃因此，本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種不受周圍空氣溫度影響并能夠提供較寬的缸溫可變范圍的油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵。
按照本發(fā)明的第一方面，上述目的是通過設(shè)置油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的一種冷卻裝置來實(shí)現(xiàn)的，這種真空泵包括一個(gè)缸；一個(gè)偏心地裝在缸中的轉(zhuǎn)子，以及一個(gè)裝在轉(zhuǎn)子上以便轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片，該葉片不斷沿轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁滑動(dòng)，因此，在由缸、轉(zhuǎn)子和葉片限定的空間中的空氣由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而交替地膨脹和壓縮以便抽空，其特征在于一個(gè)冷卻水套沿缸壁外周設(shè)置，缸直接由套中的冷卻水冷卻。
按照本發(fā)明的第二方面，一個(gè)用于油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的冷卻裝置包括一個(gè)缸、一個(gè)偏心地裝在缸中的轉(zhuǎn)子和一個(gè)裝在轉(zhuǎn)子上以便轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片，該葉片不斷地沿轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁滑動(dòng)，因此，在由缸、轉(zhuǎn)子和葉片限定的空間中的空氣因轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)交替地被膨脹和壓縮以便抽空，其特征在于；沿缸壁外周設(shè)置的冷卻水套設(shè)有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口，所述冷卻裝置還包括一個(gè)用于調(diào)節(jié)通過冷卻水進(jìn)口流入冷卻水套的冷卻水的流量和溫度的調(diào)節(jié)器，因此使缸的溫度在40℃和80℃之間變化。
按照本發(fā)明的第三方面，一種用于油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的冷卻裝置包括一個(gè)缸、一個(gè)偏心地裝在缸內(nèi)的轉(zhuǎn)子和一個(gè)裝在轉(zhuǎn)子上以便轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片，該葉片不斷沿轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁滑動(dòng)，因此，在由缸，轉(zhuǎn)子和葉片限定的空間中的空氣因轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而被交替地膨脹和壓縮以便抽空，其特征在于所述冷卻裝置還包括一個(gè)流量調(diào)節(jié)閥，其用于按照來自一個(gè)檢測缸的溫度和冷卻水套中水的溫度的檢測器的信號(hào)工作，因此，通過控制流入冷卻水套中的水的流量就可以將缸的溫度保持在一個(gè)預(yù)定的水平上。
在按照本發(fā)明第一方面的油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵中，缸是直接由沿缸壁外周布置的冷卻水套中的水冷卻的，因此不受泵周圍環(huán)境溫度的影響，這與上述普通的直接空氣冷卻布置(圖2)是不同的。另外，缸的溫度的變化范圍可達(dá)大約40℃，這顯著地大于上述間接水冷布置(圖3)的相應(yīng)值，在圖3所示間接水冷卻布置中缸是借助水冷管和冷卻套來冷卻的，所用冷卻介質(zhì)是泵殼中的油。
在按照本發(fā)明第二方面的油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵中，通過冷卻水進(jìn)口進(jìn)入冷卻水套的冷卻水的流量和溫度受到控制，使其溫度在40℃和80℃之間，因此，在重負(fù)載(高空氣壓力)工作時(shí)缸的溫度可保持在大約50℃，而為了引入冷凝如水蒸汽其溫度可保持高達(dá)80℃。
在按照本發(fā)明的第三方面的油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵中，借助溫度調(diào)節(jié)器按照來自用于檢測缸溫和水套中的水溫的檢測器的信號(hào)控制流入水套中的水的流量，從而可以將缸的溫度保持在一個(gè)預(yù)定的水平上。
現(xiàn)在對(duì)照以下附圖詳述本發(fā)明的推薦實(shí)施例。


圖1表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中(a)表示沿泵的旋轉(zhuǎn)軸的縱剖圖，(b)表示沿(a)中I-I線的橫剖圖；圖2表示一種普通的直接空氣冷卻系統(tǒng)，其中(a)為縱剖圖，(b)為沿(a)中II-II線的橫剖圖。
圖3表示一種普通的間接水冷系統(tǒng)，其中(a)表示縱剖圖，(b)表示沿(a)中III-III線的橫剖圖。
在圖1中表示本發(fā)明的一個(gè)推薦實(shí)施例，(a)是沿電機(jī)軸截取的實(shí)施例的縱剖面，(b)是沿(a)中I-I線的橫剖圖。在圖中，相同的標(biāo)號(hào)分別代表相同或相似的零件。
現(xiàn)參照圖1。轉(zhuǎn)子2偏心地裝在缸1中，使裝在其上的葉片3沿缸內(nèi)壁滑動(dòng)，使在由缸1、轉(zhuǎn)子2和葉片3限定的空間中的空氣交替地膨脹和壓縮以便抽空。另外，潤滑油9盛放在泵殼的一側(cè)。上述布置與現(xiàn)有技術(shù)中相應(yīng)的泵(圖2)的布置相同。
但是，在上述布置中，具有一個(gè)冷卻水進(jìn)口21a和一個(gè)冷卻水出口21b的冷卻水套21沿缸1的外周布置，缸1在工作時(shí)構(gòu)成一熱源，這是由于缸和沿缸內(nèi)壁滑動(dòng)的葉片之間的摩擦，以及引入泵中的空氣的壓縮造成的，這種布置使缸被水套21中的冷卻水直接冷卻。
冷卻水通過冷卻水進(jìn)口21a流入冷卻水套21的速率是由一個(gè)調(diào)節(jié)器23調(diào)節(jié)的，該調(diào)節(jié)器包括一個(gè)流量調(diào)節(jié)閥和其它零件，使缸溫可在較大的可變范圍上變化。
如果設(shè)置一個(gè)檢測器(未畫出)來檢測缸的溫度或水套中的水的溫度，并將代表測到的溫度的信號(hào)傳至調(diào)節(jié)器23，那么，調(diào)節(jié)器23就可以自動(dòng)地控制流入水套21的水的流動(dòng)速率，從而將缸溫恒定地保持在一個(gè)預(yù)定的水平上。
下面描述上述冷卻裝置的操作。當(dāng)油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵被驅(qū)動(dòng)作重載操作(在高于27KPa)時(shí)，因缸1和沿缸1內(nèi)壁滑動(dòng)的葉片3之間的摩擦，以及引入泵中的空氣的壓縮而使泵產(chǎn)生的熱量，使泵本身的溫度上升。如果缸1的溫度上升過高，缸1中的潤滑油的粘度就會(huì)下降，從而減小潤滑效果，并破壞普通油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵中的油膜，最終使轉(zhuǎn)子2和葉片3被卡住而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，由于上述布置，可提高流入水套21中水的流動(dòng)速率，從而降低缸1的溫度，因而可防止上述事故的發(fā)生。如果油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵用于抽入冷凝(如水蒸汽)，因而缸溫在普通油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵中是低的，那么，冷凝可在高速率下液化，從而容易使油密封真空泵的油降級(jí)，因而提高內(nèi)部壓力。但是，由于上述布置，可使缸溫在大約40℃的較大范圍上控制，從而可以容易地控制缸溫以避免上述的液化作用。
另外，油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵可以設(shè)置一個(gè)溫度調(diào)節(jié)器23該調(diào)節(jié)器一般包括一個(gè)流動(dòng)速率調(diào)節(jié)閥，它按照一個(gè)代表缸溫或代表水套中的水溫的信號(hào)工作，以便控制流入水套中的水的流動(dòng)速率，并將缸溫保持在一個(gè)預(yù)定的水平上。流入水套中的水的流動(dòng)速率可以通過在通/斷基礎(chǔ)上控制上述調(diào)節(jié)閥而加以調(diào)節(jié)。
最后，如圖3(a)中所示的已知類型的水冷管14可以布置在圖1(a)中的油9中，以便通過水來冷卻油9。由于按照本發(fā)明的冷卻裝置和普通冷卻系統(tǒng)的上述組合，油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的缸溫變化范圍可被進(jìn)一步變大。
如上面詳細(xì)描述的那樣，在按照本發(fā)明第一方面的油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的冷卻裝置中，由于沿缸壁外周設(shè)有冷卻水套，缸可以被水套中的冷卻水直接冷卻，因而缸溫可以較少地受到包圍泵的環(huán)境溫度的影響，為缸溫提供較大的變化范圍。
另外，在按照本發(fā)明第二方面的油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的冷卻裝置中，由于沿缸壁外周布置的冷卻水套設(shè)有一個(gè)冷卻水進(jìn)口和一個(gè)冷卻水出口，而且冷卻裝置還包括一個(gè)用于控制通過冷卻水進(jìn)口流入水套中的水的流動(dòng)速率和溫度的調(diào)節(jié)器，使缸溫可以在40℃和80℃之間變化，因而使缸溫可以容易地被保持在一個(gè)水平上，在該溫度水平上可防止可冷凝的流體液化，從而加寬對(duì)引入泵中氣體的選擇并加大在油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵中可用的氣體壓力的變化范圍。
最后，在按照本發(fā)明第三方面的油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的冷卻裝置中，由于它還包括一個(gè)流動(dòng)速率調(diào)節(jié)閥，它可按照來自一個(gè)用于檢測缸溫和水套中水溫的檢測器的信號(hào)而工作，因而可以通過控制流入水套中的水的流動(dòng)速率的方式來使缸溫保持在一個(gè)預(yù)定的水平上。
權(quán)利要求
1.一種用于油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的冷卻裝置，包括一個(gè)缸，一個(gè)偏心地裝在缸中的轉(zhuǎn)子，以及一個(gè)裝在轉(zhuǎn)子上以便轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片，該葉片不斷地沿轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁滑動(dòng)，使由缸、轉(zhuǎn)子和葉片限定的空間內(nèi)的空氣由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而交替地膨脹和壓縮以便抽空，其特征在于一個(gè)冷卻水套沿缸壁的外周設(shè)置，使缸被水套中的冷卻水直接冷卻。
2.一種用于油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的冷卻裝置，包括一個(gè)缸，一個(gè)偏心地裝在缸中的轉(zhuǎn)子，和一個(gè)裝在轉(zhuǎn)子上以便轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片，該葉片不斷地沿轉(zhuǎn)子內(nèi)壁滑動(dòng)，使由缸轉(zhuǎn)子和葉片限定的空間內(nèi)的空氣由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而交替地膨脹和壓縮以便抽空，其特征在于沿缸壁外周設(shè)置的一個(gè)冷卻水套設(shè)有一個(gè)冷卻水進(jìn)口和一個(gè)冷卻水出口，所述冷卻裝置還包括一個(gè)調(diào)節(jié)器，其內(nèi)于控制通過冷卻水進(jìn)口流入所述水套的冷卻水的流動(dòng)速率和溫度，因此，缸的溫度可在40℃和80℃之間變化。
3.一種用于油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的冷卻裝置，包括一個(gè)缸，一個(gè)偏心地裝在缸中的轉(zhuǎn)子和一個(gè)裝在轉(zhuǎn)子上以便轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片，該葉片不斷地沿轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁滑動(dòng)，使由缸、轉(zhuǎn)子和葉片限定的空間中的空氣由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而交替地膨脹和壓縮以便抽空，其特征在于所述冷卻裝置還包括一個(gè)流動(dòng)速率調(diào)節(jié)閥，其用于按照來自用于檢測缸溫和冷卻水套中的水溫的檢測器的信號(hào)而工作，因而可以通過控制流入冷卻水套的水的流動(dòng)速率而將缸的溫度保持在一個(gè)預(yù)定的水平上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油密封旋轉(zhuǎn)式真空泵的冷卻裝置，它可以不受環(huán)境氣溫的影響為泵提供寬的溫度變化范圍，它包括一個(gè)缸(1)，一個(gè)偏心地裝在缸中的轉(zhuǎn)子(2)和一個(gè)裝在轉(zhuǎn)子上以便轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片(3)，該葉片不斷沿轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁滑動(dòng)，使由缸(1)、轉(zhuǎn)子(2)和葉片(3)限定的空間內(nèi)的空氣由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而交替地膨脹和壓縮以便抽空，一個(gè)冷卻水套(21)沿缸壁外周設(shè)置并具有一個(gè)冷卻水進(jìn)口(21a)和一個(gè)冷卻水出口(21b)，以便使缸(1)被水套(21)中的水直接冷卻。
文檔編號(hào)F04C25/00GK1151486SQ95120139
公開日1997年6月11日 申請日期1995年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月29日
發(fā)明者矢作充, 森井實(shí), 下坂健太郎 申請人:日本真空技術(shù)株式會(huì)社