本發(fā)明涉及噴油真空泵元件。

更具體地，本發(fā)明涉及螺桿式噴油真空泵元件，其中，兩個(gè)配合的螺旋轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在外殼中。

背景技術(shù)：

在螺旋轉(zhuǎn)子的葉片與外殼的壁之間限定腔室，其由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而自入口側(cè)至出口側(cè)移動(dòng)并且進(jìn)而變得越來(lái)越小，以便壓縮在這些腔室中截獲的空氣。

眾所周知，將油噴射進(jìn)真空泵元件的壓縮腔室中以去除壓縮產(chǎn)生的熱、潤(rùn)滑螺旋轉(zhuǎn)子、防止腐蝕和確保轉(zhuǎn)子之間的密封。

油來(lái)源于將油與出口空氣分離的油分離器。

將所有空氣從油中除去是不可能的，從而噴射的油含有一定量空氣。

空氣可以以氣泡形式或溶解的形式存在于油中。

因此，存在氣蝕的風(fēng)險(xiǎn)。在油流中存在兩種類型的氣蝕。

-形成油蒸汽泡的氣蝕，因?yàn)殪o壓力下降至油蒸汽壓以下；

-在含有一定量空氣的油流中形成氣泡的氣蝕，因?yàn)殪o壓力的減小使空氣在油中的溶解度下降。

取決于氣蝕的類型，當(dāng)所形成的氣泡或油蒸汽泡在(金屬)部件附近內(nèi)爆時(shí)會(huì)產(chǎn)生損害。這種損害范圍很大，并且會(huì)導(dǎo)致機(jī)器的破壞。

在靜壓力下降的影響下，這種氣蝕可發(fā)生在螺桿式噴油真空泵元件中，更具體地在最后壓縮階段中發(fā)生在真空泵的出口處。

在最后壓縮階段中，壓縮腔室的容積變?yōu)榱?，從而腔室中的壓力可上升到出口壓力以上。因此，大的壓力差產(chǎn)生在上述腔室與入口之間，其中，壓力可為0.3毫巴以下。

在最后壓縮階段期間，上述腔室僅通過(guò)轉(zhuǎn)子葉型的單個(gè)部分而與連接至入口的另一壓縮腔室分隔開。

在該單個(gè)部分中，一種通道形成于轉(zhuǎn)子的葉型之間或轉(zhuǎn)子與出口端面之間，通道首先收斂然后發(fā)散形成“噴嘴”。

由于上述腔室與入口之間的大壓差，氣體和油的漏流可穿過(guò)該通道自上述腔室流至入口；由于通道和轉(zhuǎn)子的形式，漏流的速度變得很高，使得靜壓力變得很低，從而會(huì)形成氣泡。

另外，在該通道中靜壓力再次增大，使得所形成的氣泡內(nèi)爆，從而對(duì)轉(zhuǎn)子和外殼產(chǎn)生損害。由于這種損害，真空泵元件將不能再運(yùn)行或運(yùn)行不再好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是對(duì)上述和其它缺點(diǎn)提供解決方案。

本發(fā)明的主題為螺桿式噴油真空泵元件，其中，兩個(gè)配合的螺旋轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在外殼中，外殼包括入口端口、入口端面和具有出口端口的出口端面，壓縮腔室在螺旋轉(zhuǎn)子與外殼之間形成，由于螺旋轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮腔室自入口端口至出口端口前進(jìn)并且進(jìn)而變得越來(lái)越小，其中：噴油真空泵元件在出口端面處具有自第一壓縮腔室延伸至較小第二壓縮腔室的連接部，第一壓縮腔室處在比第二壓縮腔室低的壓力下，并且隨著螺旋轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，第二壓縮腔室可與出口端口連接，連接部應(yīng)使得自第二壓縮腔室至第一壓縮腔室可流動(dòng)以便減小在第二壓縮腔室中的壓力，連接部不直接地連接至出口端口。

由于螺旋轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，第一壓縮腔室將變得越來(lái)越小并且最終變成第二壓縮腔室，此時(shí)形成新的第一壓縮腔室。

第二壓縮腔室為在壓縮周期末尾的壓縮腔室，在其中存在壓縮氣體，該壓縮氣體隨后可經(jīng)由出口端口離開真空泵元件。顯然，第二壓縮腔室不連接至入口端口。

根據(jù)本發(fā)明的噴油真空泵元件的優(yōu)點(diǎn)在于：因?yàn)闅怏w和油可經(jīng)由自較高壓力下的第二壓縮腔室至較低壓力下的第一壓縮腔室的連接部流動(dòng)，在入口與第二壓縮腔室之間的壓力差減小。

因此，因?yàn)榻?jīng)由在螺旋轉(zhuǎn)子的各葉型之間的通道的流動(dòng)或在將上述第二壓縮腔室與連接至入口的壓縮腔室分隔開的上述轉(zhuǎn)子葉型單一部分中轉(zhuǎn)子與出口端面之間的流動(dòng)將具有低得多的速度，所以可防止氣蝕。

實(shí)際上，由于在第二壓縮腔室中的減壓，跨上述通道的壓力差太小以致不會(huì)導(dǎo)致會(huì)引起氣蝕的穿過(guò)通道的流動(dòng)。

連接部的精確位置及其設(shè)計(jì)將取決于螺旋轉(zhuǎn)子的葉型和出口端口的形狀和位置。取決于真空泵元件的不同，這兩種因素會(huì)有很大不同。

總之，必須防止連接部與出口端口接觸，即，連接部不能直接連接至出口端口。

附圖說(shuō)明

為了更好地展現(xiàn)本發(fā)明的特征，在下文中參照附圖通過(guò)非限制性示例來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的噴油真空泵元件的一些優(yōu)選實(shí)施方式，其中：

圖1示意性地示出螺桿式噴油真空泵元件；

圖2示意性地示出沿圖1的線ii-ii截取的圖1的噴油真空泵元件的剖視圖；

圖3示出與圖2類似的剖視圖，但是為根據(jù)本發(fā)明的噴油真空泵元件的剖視圖；

圖4示出圖3的剖視圖，但是螺旋轉(zhuǎn)子處于一不同位置中；

圖5至圖7示出圖3的替代實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

在圖1中示出的噴油真空泵元件1為螺桿式元件。

元件1大體上包括外殼2，兩個(gè)配合的螺旋轉(zhuǎn)子3可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在外殼2中。

外殼2包括在入口側(cè)5上的入口端面4和在出口側(cè)7上的出口端面6。

入口端口8固定在外殼2中。入口端口8在圖1中通過(guò)虛線表示。

出口端口9在出口端面6的位置處固定在外殼中。這在圖2中示出。

壓縮腔室11a、11b形成在螺旋轉(zhuǎn)子3的葉片10與外殼2之間。由于螺旋轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮腔室11a、11b自入口端口8向出口端口9移動(dòng)。

只要壓縮腔室11a、11b與入口端口8接觸，其容積將增大，以便產(chǎn)生氣體的抽吸。

當(dāng)壓縮腔室11a、11b不再與入口端口8接觸時(shí)，隨著螺旋轉(zhuǎn)子3的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮腔室11a、11b的容積將減小，以便氣體(例如空氣)在這些腔室中被壓縮。

在第一壓縮階段中經(jīng)由入口端口8進(jìn)入壓縮腔室11a的空氣通過(guò)螺旋轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)動(dòng)而傳送至出口端口9，并且進(jìn)而被壓縮至較高的壓力。

在螺旋轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)動(dòng)期間的某個(gè)時(shí)間，壓縮腔室11b將與出口端口9接觸，以便在壓縮腔室11b中的壓縮空氣可在最后的壓縮階段期間被去除。

屬于兩個(gè)上述壓縮階段的相關(guān)壓縮腔室11a、11b，即接觸入口端口8和出口端面6的第一壓縮腔室11a和僅接觸出口端面6但不接觸入口端口8或入口端面4的第二壓縮腔室11b，在圖2中示出。

如在此圖中可看出，兩個(gè)壓縮腔室11a、11b通過(guò)螺旋轉(zhuǎn)子3的單個(gè)部分而彼此分隔開，從而具有“噴嘴”形狀的通道12形成在螺旋轉(zhuǎn)子3的葉型之間。

空氣和/或油可經(jīng)由通道12在自第二壓縮腔室11b至第一壓縮腔室11a的方向上流動(dòng)，從而由于通道12的形狀，流速變得很高從而會(huì)產(chǎn)生氣蝕。

在根據(jù)本發(fā)明的噴油真空泵元件1中，如在圖3中示出，在出口端面中有連接部，在本例中為槽13的形式。

槽13自第一壓縮腔室11a延伸至第二壓縮腔室11b。

因此，槽13的第一端14a將至少部分地重疊第一壓縮腔室11a，槽13的第二端14b將重疊第二壓縮腔室11b。

在較高壓力下的氣體和/或油可經(jīng)由槽13自第二腔室11b至第一壓縮腔室11a流動(dòng)，以便減小在第二壓縮腔室11b中的壓力。

以這種方式，可防止在第二壓縮腔室11b中的壓力變得過(guò)高，使得氣體和/或油經(jīng)由上述通道12的流動(dòng)變得較慢。

以這種方式，防止了氣蝕及其有害后果。

盡管在示出的示例中，槽13與連接至入口端口8的第一壓縮腔室11a接觸，但這不是必須的。對(duì)本發(fā)明必需的僅是，連接至槽13的第一壓縮腔室11a處在比第二壓縮腔室11b低的壓力下。

根據(jù)本發(fā)明，連接部設(shè)計(jì)成使得槽13不直接地連接至出口端口9。

這可在圖3中明顯看出：槽13在距出口端口9一定距離處終止，以便槽13的第二端14b不與出口端口9接觸。

這將確保漏流不可能經(jīng)由槽13和第一壓縮腔室11a直接自出口端口9流至入口端口8，該漏流會(huì)對(duì)噴油真空泵元件1的效率具有負(fù)面影響。

在圖3的情況下，槽13的第二端14b不與第二壓縮腔室11b接觸。隨著螺旋轉(zhuǎn)子3的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，第二壓縮腔室11b變得越來(lái)越小，第二端14b也將越發(fā)地重疊第二壓縮腔室11b。因此，在第二壓縮腔室11b中的壓力增加將被抵消，因?yàn)樵撉皇胰匀煌ㄟ^(guò)槽13而與第一壓縮腔室11a接觸，以便氣體和/或油可自第二壓縮腔室11b流動(dòng)至第一壓縮腔室11a。

圖4示出第二壓縮腔室11b的容積幾乎變?yōu)榱愕那闆r。這里，槽13的第二端14b仍然連接至第二壓縮腔室11b。

此刻，第二壓縮腔室11b中的壓力會(huì)變得很高，但通過(guò)借助槽13而連接至第一壓縮腔室11a，第二壓縮腔室11b中的壓力將足夠低以防止氣蝕。

必須適當(dāng)?shù)剡x擇第二端14b的位置(槽13通過(guò)第二端與第二壓縮室11b接觸)，以便實(shí)現(xiàn)與第二壓縮室11b的連接，而不與出口端口9接觸。

槽13的最終位置，尤其第二端14b，將取決于轉(zhuǎn)子葉型和出口端口9的形狀。

槽13的最終形式和大小以及可經(jīng)由槽13流動(dòng)的氣體和/或油的流量將取決于兩個(gè)準(zhǔn)則：

-流量必須足夠高以便第二壓縮腔室11b中的壓力可以下降到足以防止氣蝕；

-流量不能過(guò)高，因?yàn)樵谶@種情況下噴油真空泵元件1的性能或效率將下降。

可經(jīng)由槽13流動(dòng)的流量將取決于槽13的最小橫截面。

優(yōu)選地，槽13的最小橫截面(單位：平方毫米)為元件1的最大體積流量(單位：升/秒)的0.0l倍與0.04倍之間。

然而，不排除的是，最小橫截面(單位：平方毫米)為元件1的最大體積流量(單位：升/秒)的0.0l與0.l倍之間或0.01與0.08倍之間或0.01與0.06倍之間。

最小橫截面較小的槽13將不能允許充足的流量以使第二壓縮腔室11b中的壓力下降到足以防止氣蝕。

最小橫截面較大的槽13將會(huì)使自第二壓縮腔室11b至第一壓縮腔室11a有大流量，使得噴油真空泵元件1的效率將下降太多。

優(yōu)選地，在出口端面6處連接至第二壓縮腔室11b的槽13的第二端14b設(shè)計(jì)成使得在槽與上述壓縮腔室11b之間的最大接觸面積(單位：平方毫米)為元件1的最大體積流量(單位：升/秒)的0.01與0.04倍之間。

不排除的是，上述最大接觸面積為元件l的最大體積流量(單位：升/秒)的0.0l與0.l倍之間或0.0l與0.08倍之間或0.0l與0.06倍之間。

因?yàn)樵诓?3與第二壓縮腔室11b之間的接觸面積可以小于槽13本身的最小橫截面，所以優(yōu)選地為了獲得所需效果，上述接觸面積在較高上述條件下就足夠。

關(guān)于槽13的最終設(shè)計(jì)，可以有不同的選項(xiàng)。

優(yōu)選地，槽包括至少一個(gè)狹縫形部15。

狹縫形部15此處意指槽13的一部分，在穿過(guò)槽13的流動(dòng)方向上觀察，其橫截面不變化或幾乎不變化。

狹縫形部15可為直的或彎的。

在圖3至圖6中，槽13僅包括狹縫形部15。

如在這些圖中看出，狹縫形槽13具有不同的取向。

連接至狹縫形部15的槽13可包括增寬部16，從而槽13至少部分地重疊第一壓縮腔室11a。

這在圖7中示出，其中可看出，槽13的第一端14a通過(guò)增寬部16形成，增寬部16的橫截面比通過(guò)狹縫形部15形成的第二端14b寬。

增寬部16的確切形狀是次要的。

第一端14a的唯一條件是：第一端14a延伸足夠遠(yuǎn)，以便槽13總是連接至第一壓縮腔室11a。

優(yōu)選地，在槽13與第一壓縮腔室11a之間的重疊應(yīng)使得：隨著螺旋轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)槽13維持第一壓縮腔室11a與第二壓縮腔室11b之間的連接，直到第二壓縮腔室11b的容積變?yōu)榱銥橹埂?/p>

此刻，第二壓縮腔室11b中壓力非常高，第二壓縮腔室11b不再連接至出口端口9，從而第二壓縮腔室11b中的高壓僅可經(jīng)由上述噴嘴形通道12而逸散。

為了防止這種情況，確保第二壓縮室11b通過(guò)槽13連接到第一壓縮室11a并從而連接到入口端口8。

以這種方式，可防止在壓縮腔室11b中的容積變?yōu)榱愕拇穗A段期間第二壓縮腔室11b中的壓力變得過(guò)高，并且可防止氣蝕。

盡管在上文示出的示例中總是通過(guò)出口端面6中的槽13而產(chǎn)生連接，但不排除的是通過(guò)在出口端面6中與第二壓縮腔室11b至少部分地重疊的槽部以及與之連接的通向壓力比第二壓縮腔室11b低的第一壓縮腔室11a的通道或管而實(shí)現(xiàn)連接。

如前所述，該壓縮腔室11a可為連接至入口端口8的壓縮腔室11a，但這對(duì)于本發(fā)明不是必須的。

該通道或該管可以被構(gòu)造在外殼本身中或是其它方式，但當(dāng)然也可以在外殼上構(gòu)造。

在此實(shí)施方式中，優(yōu)選地必須確保槽部和通道的最小橫截面以及在槽部與第二壓縮腔室11b之間的最大接觸面積都滿足上述條件，即，最小橫截面和最大接觸面積(單位：平方毫米)為元件1的最大體積流量(單位：升/秒)的0.01與0.1倍之間，優(yōu)選地在0.01與0.08倍之間，甚至更好在0.01與0.06倍之間，甚至更優(yōu)選地在0.01與0.04倍之間。

上述槽部可以例如是如在圖7中示出的槽13的狹縫形部15的形式。

優(yōu)選地，也要確保通道或管設(shè)計(jì)成使得：隨著螺旋轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)動(dòng)，維持在第一壓縮腔室11a與通道或管之間的連接，直到第二壓縮腔室11b的容積變?yōu)榱銥橹埂?/p>

本發(fā)明不限于在示例中描述和在圖中示出的實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的噴油真空泵元件可在不脫離本發(fā)明的范疇的情況下以各種形式實(shí)現(xiàn)。