(57)【要約】【課題】商用電源５０Ｈｚと６０Ｈｚにおいて同一回転数を得ることができると共にコンパクトな６段ルーツ式真空ポンプを提供すること。【解決手段】第１段室、第３段室及び第５段室と、第２段室、第４段室及び第６段室を平行に配置し、第１段室、第３段室と第５段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた一対の第１ロータ軸２１と、第２段室、第４段室と第６段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた一対の第２ロータ軸２３をケーシングに取付けたハウジングにより回転自由に支持し、第１ロータ軸の端部に互いに噛合するタイミングギヤ２８を固定すると共に第２ロータ軸の端部に互いに噛合するタイミングギヤ３２を固定し、第１ロータ軸の一方のタイミングギヤと第２ロータ軸の一方のタイミングギヤに常に噛合する中間ギヤ３６をモータ装置４２の出力軸に取り付け、モータ装置４２の駆動により吸込口６から吸引した空気を吐出口９から排出させる。【選択図】図５
0003176808.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と吐出口を形成したケーシングの内部に、前側の第１段室、第３段室及び後側の第５段室と、前側の第２段室、第４段室及び後側の第６段室とを平行に配置し、第１段室、第３段室と第５段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた一対の第１ロータ軸と、第２段室、第４段室と第６段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた一対の第２ロータ軸を該ケーシングの前後に夫々取付けたハウジングにより回転自由に支持し、後側のハウジングから突出する各第１ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定すると共に各第２ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定し、さらに、第１ロータ軸の一方のタイミングギヤと第２ロータ軸の一方のタイミングギヤに常に噛合する中間ギヤをモータ装置の出力軸に取り付け、
そのモータ装置の駆動により第１ロータ軸及び第２ロータ軸の各々を互いに反対方向に回転させることによって前記吸込口から吸引した空気を前記吐出口から排出させるように構成したことを特徴とする６段ルーツ式真空ポンプ。
【請求項２】
モータ装置用電源が５０Ｈｚと６０Ｈｚの何れの場合においても同一の真空ポンプの回転数を得られるように、前記中間ギヤを５０Ｈｚ用と６０Ｈｚ用に交換可能に設けたことを特徴とする請求項１に記載の６段ルーツ式真空ポンプ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、太陽電池・医薬品等の製造プロセスや真空乾燥装置等の真空源として利用される６段ルーツ式真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、本件出願人に係る「４段及び６段ルーツ式真空ポンプ」が記載されている。その真空ポンプは、一対の第１ロータ軸と一対の第２ロータ軸とをハウジングにより回転自由に支持し、前側のハウジングから突出する各第１ロータ軸の端部に互いに噛合するタイミングギヤを固定すると共に各第２ロータ軸の端部に互いに噛合するタイミングギヤを固定し、第１ロータ軸の一方のタイミングギヤと、第２ロータ軸の一方のタイミングギヤに噛合する中間ギヤを前側のハウジングに回転可能に設け、後側のハウジングから突出する第１ロータ軸又は第２ロータ軸の端部にカップリングを介してモータ装置の出力軸を連結するように設け、モータ装置の駆動により第１ロータ軸及び第２ロータ軸を回転させることによって吸込口から吸引した空気を吐出口から排出する構造とされている。
【０００３】
ところが、上に述べた従来のルーツ式真空ポンプでは、真空ポンプとモータの出力軸とをカップリングを介して連結して駆動する構造とされているのでモータの出力軸中心方向の長さが大きくなり、設置スペースが必然的に大きくなっていた。
【０００４】
また、真空ポンプとモータの出力軸とが直結式とされていて真空ポンプの回転数が商用電源の５０Ｈｚと６０Ｈｚでは異なるため、約２０％の排気速度の相違を生じていた。現在使用されているインバータ付きモータ装置ではモータの回転数を制御することができるのでかかる不具合を生じないところ、モータ装置のコストが高くつくことからインバータ付きモータ装置を使用しない低コストで実施可能な対策が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１３９９０５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
この考案の目的は、商用電源の５０Ｈｚと６０Ｈｚにおいて同一の真空ポンプの回転数を得ることができると共にコンパクトな６段ルーツ式真空ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために請求項１に記載の考案は、吸込口と吐出口を形成したケーシングの内部に、前側の第１段室、第３段室及び後側の第５段室と、前側の第２段室、第４段室及び後側の第６段室とを平行に配置し、第１段室、第３段室と第５段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた一対の第１ロータ軸と、第２段室、第４段室と第６段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた一対の第２ロータ軸を該ケーシングの前後に夫々取付けたハウジングにより回転自由に支持し、後側のハウジングから突出する各第１ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定すると共に各第２ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定し、さらに、第１ロータ軸の一方のタイミングギヤと第２ロータ軸の一方のタイミングギヤに常に噛合する中間ギヤをモータ装置の出力軸に取り付け、
そのモータ装置の駆動により第１ロータ軸及び第２ロータ軸の各々を互いに反対方向に回転させることによって前記吸込口から吸引した空気を前記吐出口から排出させるように構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
同様の目的を達成するために請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の６段ルーツ式真空ポンプにおいて、モータ装置用電源が５０Ｈｚと６０Ｈｚの何れにおいても同一の真空ポンプの回転数を得られるように、前記中間ギヤを５０Ｈｚ用と６０Ｈｚ用に交換可能に設けたことを特徴とするものである。
【考案の効果】
【０００９】
この６段ルーツ式真空ポンプは、モータ装置の出力軸に取り付けた中間ギヤによって第１ロータ軸及び第２ロータ軸を直接駆動するギヤ方式を採用することにより、従来の真空ポンプとモータの出力軸とをカップリングを介して連結する構造に比べて一層コンパクトな構造とすることができて、設置スペースも少なくて済むという利点がある。
【００１０】
因みに、排気量が７５（ｍ３／時間）の小型真空ポンプの設置スペースを例にすると、従来の真空ポンプに比べて約８０％となる。
【００１１】
加えて、この６段ルーツ式真空ポンプによれば、中間ギヤを５０Ｈｚ用と６０Ｈｚ用に交換可能としているので、モータ装置用電源が５０Ｈｚと６０Ｈｚの何れの地域においても同一の真空ポンプの回転数を得ることができて同一の排気量が得られ、インバータ付きモータ装置を使用しなくとも低コストで生産し得る優れた利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案に係る６段ルーツ式真空ポンプの側面図
【図２】同、正面図
【図３】同、要部の横断面図
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図
【図５】タイミングギヤと中間ギヤの配置を示す説明図
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本考案の最良の形態例を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、本考案に係る６段ルーツ式真空ポンプＰは、フランジ型モータ装置４２と一体化された形態とされていてキャスター４６を備えたベース４５の上に取り付けられている。
【００１５】
図４に示すように、この真空ポンプＰのケーシング１は、ベース４５に固定するための取付け部３を備えた中央ブロック２の右側面２ａに、吸込口６を形成した吸込み側ブロック５を、中央ブロック２の左側面２ｂに、吐出口９を形成した吐出側ブロック８を取り付けてそれらを一体状に設けている。
【００１６】
ケーシング１の内部には、第１段室（ａ）、中間の第３段室（ｃ）及び第５段室（ｅ）と、第２段室（ｂ）、中間の第４段室（ｄ）及び第６段室（ｆ）とが平行に配置されている。
【００１７】
吸込み側ブロック５には、吸込口６に連通する接続口１２が設けられたカバー１１を取り付けている。また、吐出側ブロック８には、吐出口９に連通する接続口１５が設けられたカバー１４を取り付けている。図３に示すように、１８ａは第１段室（ａ）と第２段室（ｂ）を連通する通路、１８ｂは第２段室（ｂ）と第３段室（ｃ）を連通する通路、１８ｃは第３段室（ｃ）と第４段室（ｄ）を連通する通路、１８ｄは第４段室（ｄ）と第５段室（ｅ）を連通する通路、１８ｅは第５段室（ｅ）と第６段室（ｆ）を連通する通路である。
【００１８】
図３に示すように、第１段室（ａ）と第３段室（ｃ）及び第５段室（ｅ）に夫々挿入される３葉形ルーツロータ２２を備えた一対の第１ロータ軸２１と、第２段室（ｂ）と第４段室（ｄ）及び第６段室（ｆ）に夫々挿入される３葉形ルーツロータ２４を備えた一対の第２ロータ軸２３とは、ケーシング１の前部１ａに取付けられたハウジング２５に装着された軸受２６と、ケーシング１の後部１ｂに取り付けられたモータ側ハウジング２９に装着された軸受３０により回転自由に支持されている。２７はハウジング２５の内方に装着された軸封シール、３１はモータ側ハウジング２９の内方に装着された軸封シールである。
【００１９】
なお、第１段目、第３段目と第５段目のルーツロータ２２及び第２段目、第４段目と第６段目のルーツロータ２４の長さの比は、１：（０．７〜０．８）：（０．５〜０．６）程度とする。
【００２０】
図５に示すように、一対の第１ロータ軸２１の端部には、互いに噛合するようにタイミングギヤ２８が夫々固定され、一対の第２ロータ軸２３の端部には、互いに噛合するようにタイミングギヤ３２が夫々固定されている。３８は前記モータ側ハウジング２９に取り付けたギヤケース、３９は前記ハウジング２５に取り付けたエンドカバーである。
【００２１】
ギヤケース３８には、出力軸４２ａを第１ロータ軸２１と平行でルーツロータ２２側に向けて配置されたモータ装置４２が取り付けられている。その出力軸４２ａには、中間ギヤ３６が取り付けられている。中間ギヤ３６は、第１ロータ軸２１の一方のタイミングギヤ２８と第２ロータ軸２３の一方のタイミングギヤ３２に常に噛合するように設けられている。
【００２２】
図５において、実線で示す中間ギヤ３６は、モータ装置用電源が６０Ｈｚ用の場合を示す。図中、二点鎖線で示す５０Ｈｚ用の中間ギヤ３６′については、６０Ｈｚ用の中間ギヤ３６の外径を約２０％大きく形成したものである。なお、中間ギヤ３６′に合わせてギヤケース３８も専用のものを設けるものとする。
【００２３】
しかして、本考案に係る６段ルーツ式真空ポンプＰでは、中間ギヤを５０Ｈｚ用と６０Ｈｚ用に交換可能に設けているので、５０Ｈｚと６０Ｈｚの何れの地域においても同一の真空ポンプＰの回転数が得られて同一の排気量が得られる。
【００２４】
４０はケーシング１の接続口１５に取り付けられたサイレンサーである。５０ａは接続口１２に取り付けられた吸気管５０の吸気口、５１はサイレンサー４０の排気口である。
【００２５】
この真空ポンプＰでは、ケーシング１及び軸受け部分を冷却水により冷却する水冷式を採用している。図１において、５５は冷却水の入口、５６は冷却水の出口を表している。なお、水冷式でなく電動ファンによる強制空冷式も採用可能である。
【００２６】
しかして、モータ装置４２の駆動により中間ギヤ３６が回転してタイミングギヤ２８、３２を回転させるので、一対の第１ロータ軸２１及び一対の第２ロータ軸２３が互いに反対方向へ回転し、吸込口６から吸引した空気を吐出口９から排出させる本考案に係る６段ルーツ式真空ポンプＰが構成される。
【００２７】
つぎに、本考案に係る６段ルーツ式真空ポンプＰの作用について述べる。
モータ装置４２の駆動により中間ギヤ３６が回転してタイミングギヤ２８，２８、タイミングギヤ３２，３２を回転させるので、一対の第１ロータ軸２１，２１及び一対の第２ロータ軸２３，２３が互いに反対方向へ回転する。これにより、第１段室（ａ）が負圧に保持されるので、周囲の空気が吸込口６から第１段室（ａ）に吸引される。その吸引された空気は、第１段室（ａ）から通路１８ａ〜１８ｅを通って第６段室（ｆ）を通過するまでの間に順次圧縮されて吐出口９を通ってサイレンサー４０から大気中へ排出される。
【００２８】
図５において、中間ギヤ３６は６０Ｈｚ用を示しているところ、モータ装置用電源が６０Ｈｚ用の地域では、二点鎖線で示す中間ギヤ３６′に取り替える。これにより、５０Ｈｚと６０Ｈｚの何れの地域においても同一の真空ポンプＰの回転数を得ることができて同一の排気量が得られる。
【符号の説明】
【００２９】
Ｐ・・・本考案に係る６段ルーツ式真空ポンプ
（ａ）・・・第１段室
（ｂ）・・・第２段室
（ｃ）・・・第３段室
（ｄ）・・・第４段室
（ｅ）・・・第５段室
（ｆ）・・・第６段室
１・・・ケーシング
６・・・吸込口
９・・・吐出口
２１，２１・・・第１ロータ軸
２２，２２・・・ルーツロータ
２３，２３・・・第２ロータ軸
２４，２４・・・ルーツロータ
２５・・・ハウジング
２８，２８・・・タイミングギヤ
３２，３２・・・タイミングギヤ
２９・・・モータ側ハウジング
３６、３６′・・・中間ギヤ
４２・・・モータ装置
４２ａ・・・出力軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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