[发明专利]双轴旋转泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种双轴旋转泵，其中设置有转子的两个旋转轴由轴承支撑，以致两个转子以在它们之间保持小空隙的非接触的方式旋转，并且两个转子以在缸体的内表面与两个转子之间有小空隙的非接触的方式旋转，并且被吸入到缸体中并且被压缩的气体从缸体排出。

背景技术

配备有爪式转子的非接触式真空泵是双轴旋转泵的示例。例如，在由本申请的申请人提出的爪式泵的排气结构和排气方法中，泵包含：形成泵室的缸体；覆盖缸体端部面的一个侧板和另一个侧板；在缸体中被布置为平行的两个旋转轴，旋转轴以相反的方向旋转；各自与两个旋转轴成为一体的两个转子，例如，转子具有以非接触的方式互相啮合的钩形爪，以致压缩吸入的气体；旋转驱动单元；与泵室的、缸体中的气体没有被压缩的部分连通的气体进口；以及设置在两个侧板中的气体出口，该气体出口在泵室的、缸体中的、气体被压缩的部分被打开(见专利文件1)。使用这种结构，能提高爪式泵的气体排出效率和性能。

在传统的双轴旋转泵(例如，爪式泵)被使用于多级泵的例子中，旋转轴的两端以转子被夹在两个轴承之间的方式由轴承支撑，其中多个转子在轴向方向上被布置在旋转轴上(见专利文件2)。使用这种结构，通过使用多个转子(多级转子)和多级缸体能增加气体的压缩率，但通过压缩气体在每个多级缸体中产生了热量，所以每个转子会热膨胀。进一步，通过给一个旋转轴设置多级转子，转子的总热膨胀严重影响了转子和缸体的端壁部之间的侧隙。即是，通过转子的总热膨胀，由于侧隙的减小难以抑制气体泄漏，所以无法提高泵的性能。

在爪式泵中，在压缩步骤中压缩吸入的气体(空气)，以致提高气体排出效率。在旋转泵的极限操作时，没有空气吸入，并且泵理论上不传送且不压缩空气，所以泵的工作负载是零。然而，即使在极限操作时，从微小空隙泄漏的空气被吸入，并且非开放空间(封闭空间)具有负压，当由转子和缸体形成的非开放空间通过气体出口与外部(其压力比从泵排出的空气的压力更高的空间)连通时，排出的空气则会倒流到泵中。倒流到泵中的空气被重新压缩且再次排出到外部。即是，执行了不必要的过程，所以必定加大了功率负载且在泵中的温度必定升高。应注意的是，极限操作是在极限压力下的操作，并且极限压力是在真空泵的气体进口关闭的状态下(气体排放量是零)、尽最大能力产生真空条件的情况下由泵所产生的压力。

即是，通过在极限操作时排放空气倒流到泵中等，泵的功率负载增大，并且其操作效率下降。通过排放空气的倒流，在泵中的温度增加，所以由热膨胀引起了转子的接触以及重要部件(例如油封和轴承)的退化，所以泵的可靠性必定下降。从而，通过仅减少在排气打开前一刻的压缩空间容量，以致抑制倒流的空气的量，空气的排放量很大(在吸入的空气的压力接近大气压力的情况下)的、朝空气打开的一侧被过度压缩。进一步，通过减少泵的容量将引起流量的减少。应注意的是，只要在排气打开前一刻存在容量，一定会发生气体的倒流，所以，上述问题是必须被合理地解决的问题。传统地，该问题已通过实行对于操作条件的规定的限制来解决，所以难以提高操作效率。

应注意的是，本申请的申请人已提出了具有叶片的旋转式真空泵(叶片泵)。真空泵具有气体出口和被设置在气体出口中的第一止回阀。进一步，形成压力逸散孔，以用于使得在真空泵中的压缩气体逸散到外部空气且减少真空泵的功率损失，其中压缩气体的压力比外部空气压力更高，并且逸散孔设置有第二止回阀。气体出口和逸散孔组成了真空泵的气体排出孔(见专利文件3)。

使用这种结构，逸散孔被形成在组成缸体的壁部的圆周壁部中，以致即使泵中发生过度压缩也能抑制温度升高。

现有技术文件

专利文件

专利文件1：日本公开特许公报第2011-38476号(见第1页)

专利文件2：日本公开特许公报第2002-332963号(见图1)

专利文件3：日本公开特许公报第2001-289167号(见段落[0020])

发明内容

本发明要解决的问题

在上述双轴旋转泵中，存在的问题是，还未提出用于尽可能的防止排出气体倒流到泵中的装置、用于通过提高操作效率而在泵中抑制温度升高的装置以及用于防止泵的内部被过度压缩的装置。

本发明的目的是提供一种双轴旋转泵，其能够通过尽可能防止排出气体倒流到泵中、尽可能防止泵的内部被过度压缩并且在泵中抑制温度升高而提高可靠性和操作效率。

进一步，在沿旋转轴的轴向方向设置多个转子的上述双轴旋转泵中，转子的热膨胀被合计，所以难以减少侧隙、抑制气体泄漏且提高泵的性能。