專利名稱：雙卷體干式渦卷真空泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于原子能方面的真空泵，詳細地說，涉及一種無供油式的雙卷體干式渦卷(ダブルラツプドライスクロ-ル)真空泵，它具有固定渦卷和旋轉渦卷，由外部的驅動源以非接觸形式驅動旋轉渦卷。
以往，渦卷真空泵包含固定渦卷、旋轉渦卷、偏心曲柄、以及防自轉機構。該固定渦卷在平板上具有渦旋狀葉片(卷體)；該旋轉渦卷與固定渦卷基本上為同一形狀，并與固定渦卷錯開180度地嵌合，由偏心曲柄驅動。形成于固定渦卷的渦旋狀卷體與旋轉渦卷的渦旋狀卷體之間的彎月狀密閉空間(壓縮室)由上述固定及旋轉渦卷的相對運動產生容積變化，利用這一點使吸入側成為真空狀態(tài)。如圖7、圖8所示，在圖7中，旋轉渦卷卷體外周部150a與固定渦卷卷體151之間閉合，在吸入過程結束時，從吸入口152取入的氣體被封入圖中用點表示的壓縮室153內。
接著，在圖中未示出的偏心曲柄的位相前進了90度的圖7(b)中，由在旋轉渦卷的卷體的外周部150a與固定渦卷卷體151的卷繞開始端部內側之間形成的間隙154進入氣體吸入過程，在中間部的壓縮室155進入壓縮過程，另外，平板中央的壓縮室156在排出口157進入排出過程。
下面，在圖8(b)-(a)中示出隨上述偏心曲軸的右轉進一步前進90度位相的狀態(tài)。
在圖中，隨著旋轉渦卷的公轉運動，上述點狀圖示的壓縮室153移動到渦卷中心部，并依次減少壓縮室的容積，氣體受到壓縮，經(jīng)過圖8(a)及圖7(a)，從設于固定中心部的排出口157排出。
如上述那樣，吸入氣體連續(xù)地受到壓縮，吸入閥和排出閥也不再需要。而且，具有以下特征。即，如在圖7、圖8中已經(jīng)說明的那樣，a．由于形成多個壓縮室，同時連續(xù)地進行吸入、壓縮、排出的過程，所以轉矩變動小，低振動、低噪音。
b．由于在吸入口與排出口之間存在多個壓縮室，所以鄰接壓縮室間的壓力差小，壓縮中的氣體泄漏少。
c．由于可動部分的運動半徑小，滑動速度小，所以耐磨性高。
而且，構成部件數(shù)也少。
最近，相對于上述單卷體干式真空泵，出于效率性的原因存在使用雙卷體干式真空泵的傾向，該雙卷體干式真空泵在曲柄狀驅動軸上支承平板，作為旋轉渦卷，在該平板軸向兩側設渦旋狀卷體，并設置有一對固定渦卷，該一對固定渦卷分別具有嵌合于該兩面渦旋狀卷體的渦旋狀卷體。
一般地，含有渦卷壓縮體的渦卷流體機械在由固定渦卷和旋轉渦卷形成的密閉空間中依次壓縮從周圍取入的流體，送往中央部，再從中央部分將該壓縮流體排出。
因此，與其它機種的壓縮機相比，具有可連續(xù)進行壓縮，不用吸入閥和排出閥，轉矩變動小，壓縮空間的泄漏少的優(yōu)點，因而可得到高效率，而且由于具有滑動部的滑動速度小、構成部件數(shù)量少等特性，因而可利用上述高效率、低振動、低噪音、高可靠性的領域得到開發(fā)，不僅在冷媒壓縮機而且在空氣壓縮機、氦壓縮機、原子能用真空泵等方面的應用也得到推進。
另一方面，作為原子能相關機器，要求使用的該機器運行時對其它的相關機器沒有影響，而且自身具有高耐久性、可靠性。
在上述原子能機器中，要求與一般機器不同的高運行特性和高可靠性，特別是要求在運行中不能形成由相關原子能機器產生的放射線環(huán)境污染氣氛，并要求形成不從外部氣氛對另一方的機器產生影響的、與外部環(huán)境隔絕的邊界領域。
因此，用于原子能用真空容器的真空化的原子能用真空泵要求考慮了防止運行時放射線對環(huán)境的污染以及放射線導致的構成部件劣化的耐放射線、耐磨性，要求將這些事項都考慮進去了的外部隔斷隔絕構造和冷卻裝置的選定，特別是要求確保高真空度、確保防止油的各種妨礙、以及用于長時間連續(xù)運行的密封構造、軸承構造等。
本發(fā)明就是鑒于以上情況而作出的，其目的在于提供無油雙卷體干式渦卷真空泵，該無油雙卷體干式渦卷真空泵在渦卷式真空泵中對以下幾個方面采取徹底的對策1)為了防止運行時放射線對環(huán)境造成污染而防止從壓縮通道來的氣體泄漏的、從泵本體的外部進行隔絕的密封氣密構造；2)用于保持軸承的耐久性、實現(xiàn)長時間無停機運行、以及防止油混入低壓部而導致傳熱性能變差的無給油軸承；3)效率良好的冷卻裝置的選定。亦即，a)對于上述項目1)，設置將泵本體與驅動部隔絕隔斷的磁聯(lián)軸節(jié)等間接傳遞裝置，b)對于上述項目2)、3)，采用氣體軸承，并將該氣體效率良好地用于作為其通道的旋轉渦卷驅動軸的冷卻。
本發(fā)明方案1所述的發(fā)明的目的在于提供一種雙卷體干式渦卷真空泵，該雙卷體干式渦卷真空泵適于用原子能機器的真空泵，并特別規(guī)定了上述泵本體的密封構造的構成。
本發(fā)明方案2所述發(fā)明的目的是在方案1所述發(fā)明的基礎上，提供一種特別規(guī)定了非接觸傳遞裝置的聯(lián)軸節(jié)接合構成的雙卷體干式渦卷真空泵。
本發(fā)明方案3所述的發(fā)明在方案1所述發(fā)明的目的的基礎上，特別規(guī)定了泵本體內的滑動接觸部分的構成。
本發(fā)明方案4所述發(fā)明的目的是在方案1所述發(fā)明的目的的基礎上，提供特別規(guī)定了由泵本體的固定渦卷和與其嵌合的旋轉渦卷形成的壓縮室的氣密構成及耐磨性所需構成的雙卷體干式渦卷真空泵。
本發(fā)明方案5所述發(fā)明的目的是在方案1所述發(fā)明的目的的基礎上，提供特別規(guī)定了驅動軸、旋轉渦卷等的軸承構成的雙卷體干式渦卷真空泵。
本發(fā)明方案6、7所述發(fā)明的目的是在方案1所述發(fā)明的目的的基礎上，提供特別規(guī)定了驅動軸的軸承構成的雙卷體干式渦卷真空泵。
本發(fā)明方案8所述發(fā)明的目的是在方案1或7所述發(fā)明的目的的基礎上，提供具有特定構成的上述驅動軸的冷卻裝置的雙卷體干式渦卷真空泵。
本發(fā)明方案9所述發(fā)明的目的在于提供特別規(guī)定了上述固定渦卷的冷卻裝置的構成的雙卷體干式渦卷真空泵。
本發(fā)明方案10、11所述發(fā)明的目的是在方案1所述發(fā)明的目的的基礎上，提供特別規(guī)定了上述旋轉渦卷中用于取得軸向兩側壓縮室壓力平衡的裝置的構成的雙卷體干式渦卷真空泵。
本發(fā)明方案12所述發(fā)明的目的是在方案1所述發(fā)明的目的的基礎上，提供特別規(guī)定了上述旋轉渦卷與固定渦體的材質構成的雙卷體干式渦卷真空泵。
本發(fā)明方案1所述的發(fā)明是一種雙卷體干式渦卷真空泵，由旋轉渦卷、一對固定渦卷、以及驅動軸構成真空泵本體并可驅動上述旋轉渦卷的中央部分，該旋轉渦卷在兩面具有渦旋狀卷體，該一對固定渦卷具有嵌合到上述卷體的渦旋狀卷體并從兩面夾持上述旋轉渦卷，該驅動軸貫通上述一對固定渦卷中央部地進行配置；其特征在于上述泵本體還具有吸入口，可連通到要形成為真空的容器地進行設置，排出口，用于將通過由上述旋轉及固定渦卷形成的密閉空間的縮小動作壓縮的卷體壓縮氣體排出到上述泵本體外，一對包圍體，分別覆蓋上述驅動軸的兩端部位，分別以氣密狀態(tài)安裝于上述固定渦卷，壓縮氣體導入口，用于將與上述卷體壓縮氣體一起被從上述排出口排出的、與上述卷體壓縮氣體比為正壓的壓縮氣體供給到上述包圍體，非接觸傳遞裝置，用于將驅動源的回轉力傳遞到上述驅動軸，除上述吸入口、排出口以及壓縮氣體導入口之外都構成為氣密狀態(tài)。
本發(fā)明中，例如如

圖1所示那樣，泵本體10由于具有一對包圍體(隔離壁)31、35、壓縮氣體導入口34、36、以及非接觸傳遞裝置(磁聯(lián)軸節(jié))45，該一對包圍體31、35分別覆蓋驅動旋轉渦卷的驅動軸17的兩端部并相互以氣密狀態(tài)安裝在上述固定渦卷，該壓縮氣體導入口34、36向上述包圍體供給比上述卷體壓縮氣體壓力大的壓縮氣體，該非接觸傳遞裝置45將驅動源40的回轉力傳遞到上述驅動軸17；所以，與驅動力傳遞裝置側之間呈氣密狀態(tài)地構成，來自吸入側的污染物質不會泄漏到外部。
另外，由于從上述壓縮氣體導入口34、36將比上述卷體壓縮氣體壓力大的壓縮氣體供給驅動軸端部，并將該壓縮氣體從上述排出口16排出，所以上述卷體形成的密封空間產生的上述卷體壓縮氣體不會逆流到上述壓縮氣體導入口34、36。
另外，由于除了上述吸入口、排出口、以及壓縮氣體導入口外都構成為氣密狀態(tài)，所以可更為完全地隔斷連接到吸入端的原子能側的放射線環(huán)境污染。
另外，從上述驅動源通過磁聯(lián)軸節(jié)使上述非接觸傳遞裝置間接接合，也是本發(fā)明的有效手段。
由上述構成，如上述那樣對于完全密封氣密構造的泵本體的驅動軸17，在與隔斷的外部的驅動部連接的傳遞裝置設置磁聯(lián)軸節(jié)，形成間接接合，可以不損害上述完全密封氣密構造地適宜進行所需驅動力的控制。
另外，上述泵本體內的至少滑動接觸部分由金屬類構件來構成，也是本發(fā)明的有效手段。
另外，上述渦旋狀卷體的前端最好通過由金屬類低摩擦材料構成的端部構件與對方鏡面滑動接觸地構成。
作為滑動接觸部分的驅動軸、卷體前端部等通過由金屬類材料構成，可以提高耐磨性及耐久性。
當用金屬類低摩擦材料構成渦旋狀卷體前端的前端密封構件時，可以確保由固定渦卷的渦旋狀卷體前端部位及旋轉渦卷的渦旋狀卷體前端部位形成的壓縮室的高氣密度及降低滑動阻力，不僅可進行低轉矩運行，而且可提高耐久性。
另外，上述驅動軸及旋轉渦卷可通過干式軸承回轉，也是本發(fā)明的有效手段。
通過采用作為干式軸承的、由潤滑材料構成的無油金屬所組成的軸承，將內裝于上述完全密封氣密構造體內的軸承形成為無給油方式，可以消除潤滑油使用導致的周圍油泄漏和油往排出氣體中的混入、以及軸承部耐久性和管理上的浪費，特別是可以進行長時間無停機運行。
另外，上述驅動軸可通過非接觸軸承回轉，或可通過由從上述壓縮氣體導入口供給的壓縮氣體動作的氣體軸承回轉，也是本發(fā)明的有效手段。
通過氣體軸承、磁軸承等非接觸軸承可回轉地構成驅動軸17，可以提高軸承部的耐久性，進行長時間無停機運行。
通過由從上述壓縮氣體導入口34、36供給的壓縮氣體動作的氣體軸承可回轉地構成，從上述壓縮氣體導入口34、36向驅動軸端部供給比上述卷體壓縮氣體壓力大的壓縮氣體，并將該壓縮氣體從上述排出口16排出，所以上述卷體形成的密閉空間所產生的上述卷體壓縮氣體不會產生逆流，連接于吸入側的原子能的污染物質不會泄漏到外部。
上述驅動軸的內部設有從上述壓縮氣體導入口供來的壓縮氣體流通的冷卻用通路，并且上述冷卻用通道與將卷體壓縮氣體排出到泵本體外的排出口相通，該卷體壓縮氣體由旋轉及固定渦卷所形成的密閉空間的縮小動作被壓縮。這一構成也是本發(fā)明的有效手段。
按照上述構成，上述驅動軸17用于支承回轉旋轉渦卷，來自上述導入口34、36的上述壓縮氣體的流通路可以設定在該驅動軸內，所以可在上述驅動軸內形成冷卻裝置，可以用設在驅動軸附近中央部位的排出口通道有效地冷卻工作時從吸入口吸入、并經(jīng)壓縮而變成高溫的壓縮氣體，可以以大體接近直接的狀態(tài)冷卻形成渦卷真空泵驅動部的旋轉渦卷。
按照這一構成，對于防止形成于渦旋盤間密閉空間的高溫氣體導致的、設在作為驅動部分的旋轉渦卷和驅動軸的軸承、密封構件等的劣化，具有大的效果。
另外，在上述固定渦卷外面形成冷卻水循環(huán)通路，并設置用于將冷卻水供給到上述冷卻水循環(huán)通路的冷卻水循環(huán)冷卻裝置，這也是本發(fā)明的有效手段。
按照上述構成，由于設置有用于冷卻循環(huán)水的散熱器和水循環(huán)用泵等冷卻水循環(huán)冷卻裝置37(圖2)，所以可以固定渦卷的殼體中循環(huán)冷卻水，對連接于該殼體的固定渦卷進行有效的冷卻。
另外，在上述旋轉渦卷的端板設置使該端板一方的上述密閉空間與另一方的上述密閉空間相互連通的貫通孔，也是本發(fā)明的有效手段。
上述貫通孔最好設在旋轉渦卷中央部附近的上述端板。
當將旋轉渦卷端板一方的上述密閉空間與另一方的上述密閉空間相互連通的貫通孔25b(圖4)設在上述端板時，可以取得軸向兩側的壓縮室的壓力平衡。
在雙卷體式渦卷中，全開渦卷端板一方的壓縮室與另一方的壓縮室產生壓力差，一方的卷體前端部與對方鏡面的滑動接觸狀態(tài)產生差別，高壓側的壓縮室的密閉狀態(tài)惡化，偏磨損使耐久性下降，但通過設置上述貫通孔，可以取得軸向兩側的壓縮室的壓力平衡，由高效率的壓縮操作確保吸入側的高真空度，并可提高耐久性。
另外，貫通孔最好設在高壓的旋轉渦卷中央部位附近。
另外，上述旋轉渦卷與固定渦卷形成可進行黑體輻射的氧化皮，也是本發(fā)明的有效手段。
固定渦卷與旋轉渦卷由于處于真空中，而且與其它部位的構件接觸少，所以熱傳導途徑少，因此，不能期望通過熱傳導進行冷卻。
因此，通過在上述旋轉渦卷與固定渦卷形成可由黑體輻射來吸收輻射熱的氧化皮，使熱的移動變得容易，可以由旋轉渦卷的驅動軸或固定渦卷背面進行冷卻，并可通過形成上述氧化皮提高耐磨性、耐蝕性。
圖1為示出本發(fā)明的雙卷體干式渦卷真空泵實施形式的示意構造的剖視的構成圖。
圖2是圖1的A-A視圖。
圖3是圖1的B-B視圖。
圖4是圖1的要部剖視圖。
圖5為圖4的局部放大圖。
圖6是示出雙卷體干式渦卷直空泵的其它實施形式的示意構造的剖視構成圖。
圖7是示出一般的渦卷壓縮體從吸入終了轉移到壓縮過程的狀態(tài)的圖。
圖8是示出一般渦卷壓縮體的壓縮過程轉移到排出過程的狀態(tài)的圖。
在上述圖中，符號10為泵本體，符號11、13為固定渦卷，符號12為旋轉渦卷，符號15為吸入口，符號16為排出口，符號16a、25b為排出通路，符號17為驅動軸，符號22為冷卻通路，符號25b為貫通孔，符號27、28、29、30為冷卻用套管，符號31、35為分隔壁部，符號34、36為壓縮氣體導入口，符號37為冷卻水循環(huán)冷卻裝置，符號45為磁聯(lián)軸節(jié)(非接觸傳遞裝置)。
以下，采用圖中所示實施形式詳細說明本發(fā)明。該實施形式中所記載的構成部件的尺寸、材質、形狀以及其相對配置等如無專門的特定記載，則不表明將本發(fā)明的范圍僅限定于此，其不過是單純的說明例而已。
圖1為示出本發(fā)明的雙卷體干式渦卷真空泵的實施形式的示意構造的剖視構成圖，圖2為圖1的A-A視圖，圖3為圖1的B-B視圖，圖4為圖1的要部剖視圖，圖5為圖4的局部放大圖。
如圖1所示，本發(fā)明的雙卷體干式渦卷真空泵由本體10與驅動部40構成，本體10包含渦卷壓縮體10a、分隔壁31、及分隔壁35。
渦卷壓縮體10a由鋁等金屬構件構成，包括固定渦卷11、固定渦卷13、以及旋轉渦卷12。
固定渦卷11由與圓形蓋狀的殼體11a的軸向垂直地設定的滑動面11c(圖4)和沿軸向設置于該滑動面的渦旋狀卷體11b構成，固定渦卷13由與圓形蓋狀的殼體13a的軸向垂直地設置的滑動面13d和沿軸向設置于該滑動面的渦旋狀卷體13b構成，旋轉渦卷12由垂直于軸向設置的滑動面12c、12d與分別設置于該滑動面的渦旋狀卷體12a、12b構成，該滑動面12c、12d由驅動軸17通過軸承21偏心地支承。
在殼體11a設置有排出口16、吸入口15及3個防自轉機構14，該排出口16具有從大體中央部位往外周部的排出通道16a。
上述防自轉機構14由軸承14a、通過該軸承支承的曲柄輪14b、以及設置于該輪的銷14c構成，該銷14c通過軸承14d可自由回轉地連接于旋轉渦卷12的外周部，隨著由驅動軸17形成的偏心狀回轉，相對固定渦卷11、13不產生自轉地使旋轉渦卷12公轉。
設置于旋轉渦卷12的軸向上下的上述渦旋狀卷體12a、12b分別嵌合到固定渦卷11的渦旋狀卷體11b和固定渦卷13的渦旋狀卷體13b中，并使卷體前端部抵接滑動于上述滑動面11c、13d，使固定渦卷11、13的渦旋狀卷體11b、13b的前端部抵接滑動于上述旋轉渦卷12的滑動面12c、12d，在驅動軸17的偏心狀支持的條件下由上述防自轉機構14的作用進行公轉而不產生自轉，在旋轉渦卷12與固定渦卷11、13之間形成多個彎月狀壓縮室La、Lb，由外周部位的吸入口15吸入氣體，如上述那樣同時連續(xù)地進行吸入、壓縮、排出的過程，使得可從吸入口15吸引到排出口16，起到真空泵的作用。
在上述渦旋狀卷體11b、12a、12b、13b的前端設置由純鋁、硬鋁、銅、銀、金、錫、鉛等金屬系低摩擦材料構成的前端密封構件，在嵌合滑動時可將上述彎月狀壓縮室La、Lb形成為高氣密度，使得可提高耐久性和進行高真空度低轉矩運行。
另外，旋轉渦卷12與固定渦卷11、13由形成可進行黑體輻射的氧化皮的鋁構件構成，通過使得易于進行由熱輻射產生的吸熱，由鋁構件使熱傳導易于進行，可冷卻該渦卷，并可提高這些構件的耐磨性、耐蝕性。
在上述構成下，為了氣密地內裝與固定渦卷11、13成嵌合狀態(tài)的旋轉卷體12，殼體13a通過密封構件13c與殼體11a抵接，在內部形成密閉空間，而且為了作為殼體起作用而形成為密封氣密構造。
驅動軸17通過在左右配置了用于防止其它氣體侵入的軸封48、47的軸承23以及在內側介入安裝了軸封46的滾珠軸承24(圖4)，可自由回轉地立起設置在殼體11a、殼體13a的圓形蓋狀的中央，使中央部位偏心成曲柄狀在其偏心部設置軸承21，通過該軸承21可自由轉動地支承上述旋轉渦卷12。
如圖4所示，在驅動軸17的軸芯設冷卻通路22，從外氣導入口34、36分別通過流入通路17a、17d將壓縮氣體導入冷卻通路22，對驅動軸17進行冷卻，該壓縮氣體從排出通路17e侵入到軸承21內，從固定渦卷11的排出口11d(圖5(b))排出到排出通路16a。
從上述外氣導入口34、36導入惰性氮氣的壓縮氣體，該壓縮氣體比由旋轉渦卷及固定渦卷形成的密封空間壓縮、排出到排出口16的最終密封空間的卷體壓縮氣體的壓力還大，所以上述卷體壓縮氣體不會逆流到外氣導入口34、36。
下面，利用圖4及圖5說明作為氣體軸承的驅動軸17周邊。在圖4中，從壓縮氣體導入口34、36流入的氣體如箭頭50、51所示侵入到驅動軸17的冷卻通道22內，冷卻驅動軸17，并通過配置于軸承21中央部分的通路17e侵入到軸承21內。
如圖5(c)所示，軸承21形成有與內圈21a離開有規(guī)定間隙21c的外圈21b，內圈21a嵌合固定于驅動軸17的外周17g，外圈21b的外周21d可自由滑動地嵌入到旋轉渦卷的中心開口部12g，上述間隙21c從中央部到兩端部的過程中開口斷面積漸漸減小。
在上述軸承21左側端部對面的固定渦卷13的滑動面13d，如圖5(a)～(b)所示那樣設置有凹部13f，在右側端部對面的固定卷體11的滑動面11c，如圖5(b)、(e)所示那樣設置有連通到排出口11d的凹部11g。
從壓縮氣體導入口34、36流入的壓縮氣體從冷卻通路22通過通路17e侵入到軸承21的通路21c，如圖5(d)所示那樣按箭頭52流向軸承21的左端部，壓縮氣體侵入到軸封47和固定渦卷13的滑動面13d與軸承21的內圈21a、外圈21b之間，使驅動軸17及旋轉渦卷12與軸承21一起浮游起來。
侵入到通路21c的壓縮氣體如圖5(e)所示那樣按箭頭53流向軸承21的右端部，侵入到驅動軸17、軸封46及固定渦卷11的滑動面11c與軸承21的內圈21a、外圈21b之間，使驅動軸17及旋轉渦卷12與軸承21一起浮游起來。
侵入到通路21c的壓縮氣體如圖5(a)所示那樣按箭頭54流向軸承21的左端部，侵入到設于固定渦卷13滑動面13d的凹部13f及滑動面13d與驅動軸17之間，使驅動軸17及旋轉渦卷12與軸承21一起浮游起來。
侵入到通路21c的壓縮氣體如圖5(b)所示那樣按箭頭55流向軸承21的右端部，侵入到設于固定渦卷11的滑動面11c的凹部11g及排出也11d，使驅動軸17及旋轉渦卷11與軸承21一起浮游，并與上述卷體壓縮氣體一道從上述排出孔11d排出到排出通路16a。
另外，如圖4所示，侵入到通路21c的壓縮氣體通過通路17c侵入到設在軸封46外側與軸承24之間的間隙11e。如圖5(b)所示，軸封46的內側由于在凹部11g存在壓縮氣體，所以左右壓力相等，不會對軸封46產生不合理的壓力。
侵入到通路21c的壓縮氣體通過通路17b送入到軸承23內，使驅動軸17的貫穿部分浮游于固定渦卷13的開口部內。
如圖2所示，固定渦卷13在殼體13a的圓形蓋狀框架上設冷卻用風扇13d，使得可以由周圍空氣進行自然冷卻，另外，如圖2、圖3所示，在殼體11a、13a設冷卻水循環(huán)用套管27、28、29、30，由另外設置的散熱器及具有水循環(huán)泵等的冷卻水循環(huán)冷卻裝置37從固定渦卷11、13的背面進行強制冷卻。
上述軸承也可單獨使用氣體軸承或固體潤滑構件，另外，也可以同時使用固體潤滑構件、氣體軸承，也可以用磁軸承來代替氣體軸承。
圖6為示出本真空泵本體的實施形式的構成圖，與圖4不同之處在于，圖4僅是在固定渦卷11側使用1個卷體壓縮氣體的排出通路16a，而本實施形式在固定渦卷13一側也設置了排出通路16b。
通過這樣構成，可以為了防止排出通路為1個的場合。機械損失導致排出效率降低而增大排出通路，使固定渦卷殼體的冷卻通路29及與其相連的各種構件的形狀等不會偏重于一方的固定渦卷，不會減少設計的自由度，可由左右單獨設置的排出通路分擔旋轉渦卷兩方的面所形成的卷體壓縮氣體的排出量，可以提供效率高的真空泵。
如上所述，本實施形式由于采用氣體軸承、磁軸承、以及固體潤滑構件的無油金屬構成的軸承，形成為無給油方式，所以可以消除潤滑油使用產生的油向周圍的泄漏、油往壓縮氣體中的混入、以及軸承部耐久性和管理上的浪費，特別是可以防止放射線對環(huán)境的污染和進行長期無停機運行。
另外，如上述那樣，由于采用了將壓縮導入氣體的導入通路設定于該驅動軸內的構成，所以可形成驅動軸內的冷卻裝置，可在驅動軸附近中央部位近旁有效地冷卻工作時從吸入側吸入的氣體經(jīng)壓縮而變成高溫的壓縮氣體，從而可以以大體接近直接的狀態(tài)冷卻形成渦卷真空泵驅動部的旋轉渦卷。
除了上述事項之外，對于防止形成于卷體間密閉空間的高溫氣體引起的作為驅動部分的旋轉渦卷及設于驅動軸的軸承、密封構件等的劣化，也具有大的效果。
隨著后述固定渦卷一側的循環(huán)冷卻水產生的強制冷卻，可以消除固定渦卷與旋轉渦卷的熱膨脹產生的差，使溫度分布一定，防止卷體粘著，提高耐久性，長期連續(xù)運行。
另外，通過降低發(fā)熱，可減小卷體的間隙，另外，由于可高速運行，所以可得到高真空度。
在上述卷體壓縮體10a，將分隔壁部31和分隔壁部35分別通過密封構件31a、35b完全密封氣密狀地設置于殼體11a、殼體13a，形成內裝分別從殼體凸出的驅動軸17的前端部位的密閉空間，分別將氣體導入口34、36連接于分隔壁部，使得可以將壓縮外氣從驅動軸17前端部位送入冷卻通路22，以起到形成氣體軸承和冷卻旋轉渦卷12的作用。
在分隔壁部31形成的密閉空間32，于驅動軸17的前端部位設置可由驅動部40驅動的磁聯(lián)軸節(jié)45用的磁鐵33a、33b，使設在驅動部40的聯(lián)軸節(jié)構件41上的驅動用磁鐵42a、42b與其相對應，從而可間接驅動。
由上述構成，如上述那樣，對于完全密封氣密構造的泵本體10的驅動軸17，形成與隔斷的外部驅動部連接的間接傳動裝置，可以不損害上述完全密封氣密構造地進行所需驅動力的傳遞。
在上述驅動部40的聯(lián)軸節(jié)構件41設回轉翼41a，通過換氣孔44對由磁聯(lián)軸節(jié)45形成的加熱氣氛進行攪拌換熱。
設置連通在旋轉渦卷12與固定渦卷11、13之間的、旋轉渦卷兩面的壓縮室的貫通孔25b，實現(xiàn)兩方的壓縮室的壓力平衡。
由上述構成，使得取得平衡的高效率的壓縮吸入成為可能，從而可確保吸入側的高真空度。
如以上說明的那樣，在驅動部40與驅動軸17之間采用由磁聯(lián)軸節(jié)45形成的非接觸傳遞裝置，泵本體10可以形成除吸入口15、排出口16、外氣導入口34、36以外完全與外部即外部氣體隔斷的密封氣密構造，可以確立高真空度，完全隔斷與吸入側連接的原子能側的放射線環(huán)境污染。
由于通過使用氣體軸承、磁軸承以及固體潤滑構件構成的無油金屬形成完全無給油方式，所以可從根本上消除由于油帶來的煩雜的障礙問題。
泵本體10通過使用取得平衡的內外冷卻效率好的冷卻裝置，可防止卷體粘著，提高真空度和耐久性。
如上所述，可以提供能防止環(huán)境污染、高能效、無停機運行的真空泵。
權利要求
1．一種雙卷體干式渦卷真空泵，由旋轉渦卷、一對固定渦卷、以及驅動軸構成真空泵本體，并可驅動上述旋轉渦卷的中央部分，該旋轉渦卷在兩面具有渦旋狀卷體，該一對固定渦卷具有嵌合到上述卷體的渦旋狀卷體，并從兩面夾持上述旋轉渦卷，該驅動軸貫通上述一對固定渦卷中央部地進行配置；其特征在于上述泵本體還具有吸入口，可連通到要形成為真空的容器，排出口，用于將通過由上述旋轉及固定渦卷形成的密閉空間的縮小動作壓縮的卷體壓縮氣體排出到上述泵本體外，一對包圍體，分別覆蓋上述驅動軸的兩端部位，分別以氣密狀態(tài)安裝于上述固定渦卷，壓縮氣體導入口，用于將與上述卷體壓縮氣體一起從上述排出口排出的、與上述卷體壓縮氣體比為正壓的壓縮氣體供給到上述包圍體，非接觸傳遞裝置，用于將驅動源來的回轉力傳遞到上述驅動軸，除上述吸入口、排出口以及壓縮氣體導入口之外都構成為氣密狀態(tài)。
2．如權利要求1所述的雙卷體干式渦卷真空泵，其特征在于上述非接觸傳遞裝置從上述驅動源通過磁聯(lián)軸節(jié)間接接合。
3．如權利要求1所述的雙卷體干式渦卷真空泵，其特征在于上述泵本體內的至少滑動接觸部分由金屬類構件構成。
4．如權利要求1所述的雙卷體干式渦卷真空泵，其特征在于上述渦旋狀卷體的前端通過由金屬類低摩擦材料構成的端部構件(チツプシ-ル部材)與對方鏡面滑動接觸。
5．如權利要求1所述的雙卷體干式渦卷真空泵，其特征在于上述驅動軸及旋轉渦卷可通過干式軸承轉動。
6．如權利要求1所述的雙卷體干式渦卷真空泵，其特征在于上述驅動軸可通過非接觸軸承回轉。
7．如權利要求1所述的雙卷體干式渦卷真空泵，其特征在于上述驅動軸可通過依靠從上述壓縮氣體導入口供給的壓縮氣體而動作的氣體軸承回轉。
8．如權利要求1或7所述的雙卷體干式渦卷真空泵，其特征在于上述驅動軸的內部設有從上述壓縮氣體導入口供來的壓縮氣體流通的冷卻用通路，并且上述冷卻用通路與將卷體壓縮氣體排出到泵本體外的排出口相通，該卷體壓縮氣體由旋轉及固定渦卷所形成的密閉空間的縮小動作被壓縮。
9．如權利要求1所述的雙卷體干式渦卷真空泵，其特征在于在上述固定渦卷外面形成冷卻水循環(huán)通路，并設置將冷卻水供給到上述冷卻水循環(huán)通道的冷卻水循環(huán)冷卻裝置。
10．如權利要求1所述的雙卷體干式渦卷真空泵，其特征在于在上述旋轉渦卷的端板設置使該端板一方的上述密封空間與另一方的上述密封空間相互連通的貫通孔。
11．如權利要求10所述的雙卷體干式渦卷真空泵，其特征在于上述貫通孔設在旋轉渦卷中央部附近的上述端板上。
12．如權利要求1所述的雙卷體干式渦卷真空泵，其特征在于上述旋轉渦卷與固定渦卷形成有可進行黑體輻射的氧化皮。
全文摘要
一種適合原子能機器的、具有特定的泵本體的密封構造的雙卷體干式渦卷真空泵。它具有吸入口、排出口、一對包圍體、壓縮氣體導入口以及非接觸傳遞裝置。吸入口可連通到要形成為真空的容器;排出口將卷體壓縮氣體排出到泵本體外,卷體壓縮氣體通過由上述旋轉及固定渦卷形成的密閉空間的縮小動作進行壓縮;包圍體分別覆蓋驅動旋轉渦卷的驅動軸的兩端部,并相互以氣密狀態(tài)安裝在上述固定渦卷;壓縮氣體導入口將比上述卷體壓縮氣體壓力大的壓縮氣體供給包圍體。
文檔編號F04C25/02GK1208819SQ98116638
公開日1999年2月24日 申請日期1998年7月28日 優(yōu)先權日1997年7月28日
發(fā)明者阿部哲也, 廣木成治, 芳賀修二 申請人:阿耐斯特巖田株式會社