ルーツポンプとロータリーベーンポンプの動作原理

- May 15, 2018-

ルーツポンプの作動原理


ルーツポンプのポンプ室の平行な軸に互いに直交するように取り付けられた2つの「8字形」回転子があり、これらの2つの回転子は同期回転運動を維持するために1対の歯車(伝達比= 1)また、2つのロータ間、及びロータとポンプケーシングの内壁との間に一定の隙間があり、高い回転速度動作を保証する。


ルーツポンプは内部圧縮のない真空ポンプであり、通常は圧縮比が非常に低いため、高真空ポンプと中真空ポンプではバッキングポンプが必要です。 ルーツポンプの最高真空度は、ポンプ自体の構造と製造精度、バッキングポンプの最終真空度に依存します。 ポンプの最高真空度を高めるために、ルーツポンプを直列に使用することができる。 ルーツポンプはルーツブロワーのように機能します。 ロータが連続的に回転することにより、吸気口からロータとポンプケーシングとの間の空間にガスが吸入され、排気口から排気される。 吸入後は空間が完全に閉鎖されているので、ポンプ室内のガスの圧縮および膨張はない。


しかしながら、排気側のガス圧力が高いために、ロータの頂部が排気口の縁を越えて回転し、ロータとポンプケーシングとの間の空間が排気と連通すると、ガスの一部はガス圧が急激に上昇する。 回転子が回転し続けると、ガスはポンプを出る。



ロータリーベーンポンプの作動原理


ロータリーベーン真空ポンプ(ロータリーベーンポンプと呼ばれる)は、オイルシール機械式真空ポンプの一種である。 それは、単独で、または他の高真空ポンプまたは超高真空ポンプ用のバッキングポンプとして使用することができる。 それは広く冶金、機械、軍事産業、電子、化学、軽工業、石油、製薬およびその他の生産と研究部門で使用されています。


ロータリーベーンポンプは密閉容器から乾燥ガスを圧送することができます。 また、ガスバラスト装置が取り付けられている場合、一定量の凝縮性ガスを排出することもできます。 しかし、酸素に富んだガスや、金属に腐食性があり、ポンプ油と化学的に反応し、粒子状の粉塵を含むガスの除去には適していません。

真空技術における最も基本的な真空採取装置の1つとして、回転ベーンポンプは主に中型ポンプです。 ロータリーベーンポンプは、シングルステージとダブルステージで使用できます。 いわゆる二段式は、直列の2つの単段式ポンプの構造である。 ロータリーベーンポンプは、より高い真空度を得るために、一般に2段式である。


1333Pa、1.33Pa、1.33×10-1(Pa)の入口圧力下では、ポンプ速度の値はそれぞれ、ポンプの公称ポンピング速度の95%、50%および20%。


ロータリーベーンポンプは主にポンプ本体、ロータ、回転ベーン、エンドキャップ、スプリングなどで構成されています。 ロータは、回転ベーンポンプのキャビティ内に偏心して取り付けられている。 ロータの外側円はポンプキャビティの内面に接しており(わずかな隙間がある)、バネ付きの2つのロータがロータスロットに取り付けられています。 回転すると、遠心力とバネの張力によって回転羽根の頂部がポンプ室の内壁に接触し、回転羽根を駆動してポンプの内壁に沿って摺動するチャンバー。


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2つのロータは、ロータとポンプ室と2つのエンドキャップで囲まれた三日月形の空間を3つの部分A、B、Cに分割する。ロータが矢印の方向に回転すると、吸気ポートが徐々に増加している、それは吸引プロセスにある。 同時に、排気口に連通する空間Cの容積が徐々に減少して排気工程に入っている。 中心の空間Bの体積も徐々に減少し、圧縮の過程にある。 空間Aの容積を徐々に大きく(膨張させて)いるので、ガス圧が低下し、ポンプ入口の外部ガス圧が空間Aの圧力よりも高くなり、ガスが吸入される。空間Aは吸入口から絶縁され、空間Bの位置に回転し、ガスは圧縮を開始し、容積は徐々に減少し、最後に排気ポートが接続される。 圧縮ガスが排気圧力を超えると、圧縮ガスによって排気弁が押し開かれ、タンク内の油層を通過して大気に排出される。 ポンプの連続運転により、連続的なポンピングが達成される。 排出されたガスが空気通路を通って別のステージ(低真空ステージ)に移送されると、低真空ステージからポンプで汲み出され、低真空ステージによって圧縮され、大気に排出される。これは、2段階ポンプ。 このとき、合計圧縮率は2段階になり、最終的な真空度を高めることができる。


注:真空包装機に装備されているほとんどの真空ポンプは回転式ベーンポンプです。