CN111502954A - 真空泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空泵装置，能够减小真空泵的设置空间并且能够可靠地重启。真空泵装置(1)具备：彼此相对配置并且是罗茨转子或者爪式转子的一对泵转子；固定有一对泵转子并且沿铅垂方向延伸的一对轴(8)；使一对泵转子旋转的电动机(10)；固定于一对轴(8)并且彼此啮合的一对定时齿轮(25)；配置于一对泵转子的上方的固定侧轴承；以及支承轴(8)的自由侧轴承。

Description

真空泵装置

技术领域

本发明涉及一种真空泵装置。

背景技术

已知一种用于半导体制造和/或有机EL、液晶等平板制造的真空泵(例如，生产废气的排气用的真空泵、高排气速度真空泵等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平6-53793号公报

近年，在半导体制造和/或平板制造中，伴随半导体的高性能化和/或面板的大型化，导入处理室内的生产废气的流量增加，但是在这样的现状下，也需要将处理室内的压力保持为某种恒定的压力。

鉴于上述的必要性，作为排出生产废气的真空泵，需要排气速度较高的真空泵，真空泵的尺寸也大型化。然而，由于真空泵的大型化，半导体制造工厂和/或平板制造工厂中的真空泵装置的设置空间增加，从而设置空间的确保成为问题。

为了减小设置空间，考虑采用竖直配置的真空泵装置。然而，如专利文献1所述，当将固定侧轴承相对于泵转子配置于下侧时，由于排出的气体的冷凝而生成的固体物附着/堆积于泵转子和泵壳体的间隙，进而，在泵停止时，真空泵装置温度下降，从而泵转子对上述固体物进行过度压缩，其结果是，阻碍了泵转子的旋转，真空泵装置有可能无法重新启动。

发明内容

因此，本发明提供一种能够减小真空泵的设置空间并且能够可靠地重启的真空泵装置。

在一方式中，提供一种真空泵装置，具备：一对泵转子，该一对泵转子彼此相对配置，并且是罗茨转子(日文：ルーツロータ)或者爪式转子(日文：クローロータ)；一对轴，该一对轴固定有所述一对泵转子，并且沿铅垂方向延伸；电动机，该电动机使所述一对泵转子旋转；一对定时齿轮，该一对所述定时齿轮固定于所述一对轴，并且彼此啮合；固定侧轴承，该固定侧轴承配置于所述一对泵转子的上方；以及自由侧轴承，该自由侧轴承和所述固定侧轴承一起支持所述轴。

在一方式中，所述电动机配置于所述一对泵转子的上方。

在一方式中，所述真空泵装置具备与所述电动机电连接的运转控制装置，所述运转控制装置在使所述真空泵装置的运转完全停止之前，通过反复进行所述电动机的启动和停止来执行所述泵转子的旋转和停止动作。

在一方式中，所述运转控制装置以规定的时间间隔反复进行所述电动机的启动和停止。

一方式中，具备：泵壳体，该泵壳体收容有所述一对泵转子；以及温度传感器，该温度传感器安装于所述泵壳体的外表面，所述运转控制装置基于由所述温度传感器测定出的所述泵壳体的温度变化，反复进行所述电动机的启动和停止。

在使竖直配置的真空泵装置的运转停止的情况下，轴由于其温度下降而以配置于泵转子的上方的固定侧轴承为基准向上收缩。因此，泵转子的下表面与泵壳体之间的横向间隙变大，泵转子不会压溃固体物。其结果是，不会阻碍真空泵装置的重启。

附图说明

图1是示出了真空泵装置的一实施方式的剖视图。

图2是示出了轴承装置的一实施方式的剖视图。

图3是示出了在轴承装置的内部循环的润滑油的图。

图4是示出了旋转圆筒的立体图。

图5是旋转圆筒的放大图。

图6是托盘的放大图。

图7的(a)和图7的(b)是示出了接触密封件的图。

图8是示出了真空泵装置的其他实施方式的图。

图9的(a)和图9的(b)是用于对竖直配置的真空泵装置可能产生的问题进行说明的图。

图10的(a)和图10的(b)是用于对图8所示的实施方式中的真空泵装置的效果进行说明的图。

符号说明

1 真空泵装置

2 进气口

4 排气口

5 泵壳体

6a、6b、6c、6d 泵转子

8 轴

10 转子

12 运转控制装置

13 轴承(自由侧轴承)

15 轴承装置

20、21 轴承(固定侧轴承)

25 定时齿轮

26 齿轮罩

30 电动机转子

31 电动机定子

32 电动机框架

35 气体流路

40 轴承外壳

41 垫片

42 固定件

43 密封部件

45 旋转圆筒

45a 外周面

45b 上端

45c 下端

46 轴承壳体

50 侧罩

50a 贯通孔

51 壳体部件

51a 上端壁

52 轴承支承部件

52a 流通孔

55 活塞环

56 内周壁

57 外周壁

58 底壁

59 贯通孔

60 弯曲部

61 锥形部

64 外壳主体

65 托盘

65a 贯通孔

66 内侧环状突起

67 外侧环状突起

68 连接部位

70 斜坡

70a 上端部

70b 下端部

70c 提升面

71 内侧圆筒部

72 外侧圆筒部

73 环形圈部

74 压力调节孔

75 内侧向下肋

75a 下端

76 中间侧向下肋

76a 下端

77 外侧向下肋

77a 下端

80 内侧向上肋

80a 通过部

81 外侧向上肋

81a 通过部

85、86 接触密封件

90 水冷套

100 轴承支承部件

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下进行说明的附图中，对于相同或者相当的构成要素，标注相同的符号而省略重复的说明。

图1是表示真空泵装置1的一实施方式的剖视图。如图1所示，真空泵装置1是以竖立姿势配置的立式真空泵装置。在图1所示的实施方式中，真空泵装置1放置在地板FL上。真空泵装置1是以高速进行旋转的泵装置。真空泵装置1竖直配置以减小其设置空间。

真空泵装置1具备：彼此相对配置的一对泵转子(在本实施方式中为罗茨转子)6a、6b、6c、6d；固定有上述泵转子6a～6d的一对轴(驱动轴)8；收容有泵转子6a～6d的泵壳体5；以及经由轴8使泵转子6a～6d旋转的电动机10。

在图1所示的实施方式中，泵转子6a～6d的构造不限定于罗茨转子。泵转子6a～6d也可以是爪式转子或螺杆转子。

真空泵装置1具备用于吸入气体的进气口2和用于排出气体的排气口4。通过真空泵装置1的运转，气体通过进气口2被吸入真空泵装置1的内部，并从排气口4排出(参照图1的箭头)。进气口2和排气口4设于泵壳体5。

泵壳体5具有形成于其内部的气体流路35。被泵转子6a～6d压缩了的气体通过气体流路35从排气口4排出。

在图1中，仅描绘了一对泵转子6a～6d中的一方，省略了相反侧的泵转子的图示。仅描绘了一对轴8中的一方，省略了相反侧的轴的图示。在图1中，泵转子的级数为四级，但是泵转子的级数不限定于本实施方式。泵转子的级数可以根据所需的真空度、排气流量等适当选定。在一实施方式中，也可以设置单级泵转子。

真空泵装置1具备控制真空泵装置1的运转的运转控制装置12。运转控制装置12和电动机10电连接。运转控制装置12构成为通过电动机10的驱动和停止来控制泵转子6a～6d的旋转和停止动作。

轴8在铅垂方向上延伸，并且由轴承13和轴承装置15(更具体地，设于轴承装置15的轴承20、21)支承为旋转自如。轴承13配置于轴8的一端部分(即，下端部分)，轴承装置15(更具体地，轴承20、21)配置于轴8的另一端部分(即，上端部分)。

在轴8的一端部分设有彼此啮合的定时齿轮25，上述定时齿轮25和轴承13一起收容于齿轮罩26内。另外，在图1中，仅描绘了一对定时齿轮25中的一方。在图1所示的实施方式中，定时齿轮25配置于泵转子6a～6d的下方。在一实施方式中，也可以配置于泵转子6a～6d的上方。

电动机10具备：电动机转子30，该电动机转子30固定于两个轴8中的至少一方；电动机定子31，该电动机定子31具有卷绕了线圈的定子铁芯31；以及电动机框架32，该电动机框架32收容上述电动机转子30和电动机定子31。电动机定子31配置为包围电动机转子30，并且固定于电动机框架32的内周面。

当电动机10驱动时，一对泵转子6a～6d经由定时齿轮25彼此沿相反方向旋转，气体通过进气口2被吸入到泵壳体5的内部。吸入的气体通过泵转子6a～6d向下游侧输送，并从排气口4排出。

真空泵装置1是以高速进行旋转的泵装置，竖直配置。因此，设于真空泵装置1的轴承装置也需要竖直配置。然而，当保持原样地采用能够使具有一般构造的轴承装置高速运转的真空泵装置1时，存在用于润滑和冷却各轴承20、21的润滑油不能充分地供给到轴承20、21的风险。在这种情况下，不能充分发挥各轴承20、21的功能。因此，在本实施方式中，真空泵装置1具备轴承装置15，该轴承装置15具有能够充分发挥轴承20、21的功能的构造。以下，参照附图对轴承装置15的构造进行说明。

图2是表示轴承装置15的一实施方式的剖视图。轴承装置15是润滑油在轴承装置15的内部循环的油循环式轴承装置。图3是示出了在轴承装置15的内部循环的润滑油的图。在图3中，为了使附图容易看清，省略了符号。在图3中，用箭头表示润滑油的流动。

如图2所示，轴承装置15具备：对在铅垂方向上延伸的轴8进行支承的轴承20、21；收容轴承20、21的轴承外壳40；能固定于轴8的旋转圆筒45；以及收容轴承20、21、轴承外壳40以及旋转圆筒45的轴承壳体46。

轴承20、21在铅垂方向上串联配置。轴承20、21是承受轴8的轴向载荷和径向载荷的轴承。轴承外壳40收容轴承20、21，并且与轴8和轴承20、21同心状地配置。在本实施方式中，虽然设有两个轴承20、21，但是轴承的数量不限定于本实施方式。在一实施方式中，也可以设有单个轴承。此外，在一实施方式中，也可以设有仅承受径向载荷的自由侧轴承。

在轴承20的上方配置有：安装于轴8的垫片41；以及经由垫片41固定于轴8的固定件(例如，轴螺母)42。上述垫片41和固定件42承受作用于轴承20、21的轴向载荷(轴8的轴线方向CL上的载荷)。更具体地，垫片41与轴承20的内圈紧密接触，固定件42经由垫片41对轴承20在轴线方向CL上的移动进行限制，

旋转圆筒45配置于轴承21(换言之，轴承外壳40)的下方。旋转圆筒45与轴承21的内圈紧密接触，并且对轴承21在轴线方向CL上的移动进行限制。

在固定件42的上方配置有固定于轴8的密封部件43。密封部件43是防止配置于轴承壳体46内的润滑油向外部泄漏的部件。润滑油是用于润滑和冷却轴承20、21的液体。

轴承壳体46具备：连接到泵壳体5并且储存润滑油的侧罩50、配置于侧罩50的上方并构成轴承装置15的上端部的壳体部件51、以及配置于侧罩50与壳体部件51之间的轴承支承部件52。轴承支承部件52夹在侧罩50与壳体部件51之间。

侧罩50在其中央具有供轴8贯通的贯通孔50a，在轴8的外周面与贯通孔50a之间配置有两个活塞环55。活塞环55分别安装于轴8，并且在铅垂方向上串联配置，以防止润滑油向外部泄漏。

侧罩50具备：与轴8相邻配置的环状的内周壁56、配置于内周壁56的径向外侧的环状的外周壁57、以及配置于内周壁56与外周壁57之间的底壁58。润滑油由内周壁56、外周壁57和底壁58保持。

水冷套90安装于轴承壳体46的外周面，更具体地，安装于侧罩50的外周壁57(参照图1和图2)。水冷套90具有供冷却水循环的构造，通过侧罩50对由侧罩50保持的润滑油进行冷却。

底壁58具有连通孔59，该连通孔59连通到上侧的活塞环55与下侧的活塞环55之间的空间。连通孔59是用于向上侧的活塞环55与下侧的活塞环55之间的空间供给轴密封用气体(例如，N₂气体等不活性气体)的孔。

内周壁56连接到贯通孔50a，内周壁56的上端配置于比由侧罩50保持的润滑油的液面高的位置。通过上述配置，抑制了润滑油因从内周壁56溢出而向外部泄漏。

当轴8旋转时，固定于轴8的旋转圆筒45也和轴8一起旋转，并且由侧罩50保持的润滑油由于旋转的旋转圆筒45而向侧罩50的上方提起(参照图3)。以下，参照附图对旋转圆筒45的构造进行说明。

图4是示出了旋转圆筒45的立体图。图5是旋转圆筒45的放大图。另外，在图5中，省略了水冷套90的图示。如图4和图5所示，旋转圆筒45具备形成于其外周面45a的两个斜坡70。在图4中，仅描绘了一方的斜坡70。

两个斜坡70沿着旋转圆筒45的周向等间隔地配置。斜坡70配置于旋转圆筒45的外周面45a与外周壁57的内表面之间的间隙。在本实施方式中，虽然设有两个斜坡70，但是斜坡70的数量不限定于本实施方式。在一实施方式中，也可以设有三个以上的斜坡70。即使在这种情况下，多个斜坡70也沿着旋转圆筒45的周向等间隔地配置。

旋转圆筒45具备：可固定于轴8的内侧圆筒部71、配置于内侧圆筒部71的外侧的外侧圆筒部72、以及将内侧圆筒部71和外侧圆筒部72连结的环形圈部73。内侧圆筒部71和外侧圆筒部72与轴8同心状地配置。

内侧圆筒部71配置于轴承21的下方，外侧圆筒部72配置于轴承21的径向外侧。外侧圆筒部72的高度高于内侧圆筒部71的高度。在本实施方式中，内侧圆筒部71、外侧圆筒部72以及环形圈部73是一体成型部件。

旋转圆筒45的外周面45a相当于外侧圆筒部72的外周面。因此，也可以表述为斜坡70设于外侧圆筒部72的外周面。

在本实施方式中，斜坡70的上端部70a与旋转圆筒45的上端部45b连接，斜坡70的下端部70b与旋转圆筒45的下端45c连接。在斜坡70的上端部70a与下端部70b之间形成有提升面70c。斜坡70具有在旋转圆筒45的旋转方向上从上端部70a(即上端45b)朝向下端部70b(即下端45c)向斜下方延伸的弯曲形状。换言之，斜坡70相对于轴线方向CL倾斜。

当旋转圆筒45和轴8一起旋转时，斜坡70围绕轴8的中心旋转。当斜坡70旋转时，提升面70c沿旋转圆筒45的旋转方向前进，并且提升储存于侧罩50的润滑油。提升的润滑油在旋转圆筒45的外周面45a与外周壁57之间的环状的间隙中向斜上方移动。

如图2所示，侧罩50的外周壁57的上端配置于比固定于轴8的旋转圆筒45高的位置。轴承支承部件52在水平方向上延伸，并且连接到外周壁57的上端。轴承支承部件52支承轴承外壳40，并且经由轴承外壳40，承受作用于轴承20、21的径向载荷(在与轴8的轴线方向CL垂直的方向上的载荷)和轴向载荷(在与轴8的轴线方向CL平行的方向上的载荷)。

轴承支承部件52具有两个流通孔52a，可供由斜坡70提升的润滑油通过。两个流通孔52a在轴承支承部件52的周向上等间隔地配置。在本实施方式中，虽然设有两个流通孔52a，但是流通孔52a的数量不限定于本实施方式。

壳体部件51与轴承支承部件52连接。由旋转圆筒45提升的润滑油通过轴承支承部件52的流通孔52a到达壳体部件51。到达了壳体部件51的润滑油与壳体部件51的上端壁51a碰撞，润滑油的方向被转换，润滑油被引导至轴承20、21。

壳体部件51的上端壁51a配置于旋转圆筒45和轴承20、21的上方，并且具有将润滑油顺畅地引导到轴承20、21的锥形形状。更具体地，上端壁51a具有形成于其内表面的弯曲部60以及连接到弯曲部60的锥形部61。锥形部61是从上端壁51a朝向轴承外壳40延伸的突起，并与密封部件43相邻地配置。

锥形部61具有锥形部61的截面积随着从弯曲部60朝向轴承外壳40逐渐变小的锥形形状，锥形部61的最下端配置于轴承外壳40的上方。上端壁51a能顺畅地转换与上端壁51a碰撞后的润滑油的方向，从而将润滑油引导至轴承20、21(参照图3)。

轴承外壳40具备外壳主体64以及配置于外壳主体64的上端的托盘65。图6是托盘65的放大图。托盘65接收与上端壁51a碰撞而转换方向后的润滑油，并且将润滑油引导至轴承20、21。托盘65具有：形成于其中央的贯通孔65a；连接到贯通孔65a的内侧环状突起66；配置于内侧环状突起66的外侧的外侧环状突起67；以及将内侧环状突起66和外侧环状突起67连接的连接部位68。

内侧环状突起66和外侧环状突起67与轴8同心状地配置。内侧环状突起66从连接部位68朝向下方延伸，即朝向轴承20延伸，而外侧环状突起67从连接部位68向上方延伸，即朝向上端壁51a延伸。

内侧环状突起66与轴承20的外圈紧密接触，并且对轴承20在轴线方向CL上的移动进行限制。轴承外壳40的外壳主体64与轴承21的外圈紧密接触，并对轴承21在轴线方向CL上的移动进行限制(参照图2)。

如上所述，轴承20、21是由固定件42、轴承外壳40和旋转圆筒45对轴承20、21在轴线方向CL上的移动进行限制的固定侧轴承。隔着泵转子6a～6d地配置于轴承20、21的相反侧的轴承13是可在轴线方向CL上移动的自由侧轴承。固定侧轴承即轴承20、21配置于泵转子6a～6d的上方，自由侧轴承即轴承13配置于泵转子6a～6d的下方。

外侧环状突起67配置于比上端壁51a的锥形部61远离轴8的位置(参照图2)。因此，外侧环状突起67能防止从锥形部61滴落到托盘65上的润滑油向托盘65的外侧流动。滴落到托盘65上的润滑油通过贯通孔65a与垫片41之间的间隙与轴承20、21接触，其结果是，润滑和冷却轴承20、21。

与轴承20、21接触的润滑油通过轴承20、21向旋转圆筒45上滴落(参照图3)。更具体地，润滑油由内侧圆筒部71、外侧圆筒部72和环形圈部73保持。

由旋转圆筒45的旋转产生的离心力作用于被旋转圆筒45保持的润滑油。润滑油通过外壳主体64与外侧圆筒部72之间的间隙，流入旋转圆筒45的外周面45a与外周壁57之间的环状的间隙。之后，润滑油再次被斜坡70提升。

这样一来，能在轴承装置15的内部形成润滑油的循环流(即，润滑油的上升流和下降流)。循环的润滑油能与轴承20、21接触，从而润滑和冷却轴承20、21。其结果是，能够充分发挥各轴承20、21的功能。

如图2和图5所示，旋转圆筒45配置为包围轴承21的一部分。外侧圆筒部72的上端配置于比轴承21的滚动体21a的下端高的位置。优选的是，外侧圆筒部72的上端配置于与滚动体21a的中央相同的位置。通过上述构造，在真空泵装置1的运转停止时，轴承21的滚动体21a始终与被旋转圆筒45保持的润滑油接触。因此，真空泵装置1不使轴承21处于无润滑状态就能重新开始真空泵装置1的运转。

对具有形成润滑油的循环流的构造的轴承装置15的效果进行说明。可考虑在使轴承始终浸渍到润滑油中的状态下使真空泵装置运转的结构。然而，在上述结构的情况下，由于在真空泵装置的运转期间轴承在润滑油中旋转，因此由于润滑油的搅拌热量而使轴承的温度上升变大，轴承有可能破损。因此，不期望采用以高速(例如4000min^-1)旋转的真空泵装置1。

根据本实施方式，轴承装置15构成为通过斜坡70使润滑油循环。因此，轴承20、21不受润滑油的搅拌热量的影响地被润滑油润滑和冷却。其结果是，能够充分发挥各轴承20、21的功能。

根据本实施方式，真空泵装置1具备轴承装置15，该轴承装置15能使润滑油与轴承20、21可靠地接触，从而充分发挥轴承20、21的功能。因此，竖直配置的真空泵装置1能无问题地运转。其结果是，能够减小真空泵装置1的设置空间，并且能够实现真空泵装置1的高排气速度下的运转。

由于真空泵装置1竖直配置，因此重力作用于轴承装置15内的润滑油。此外，在真空泵装置1运转时，当从处理室侧流入的气体流量变化或者停止时，泵室内压力也变化，因此在泵室与轴承室内压力之间产生压力差，在两者之间，气体从压力高的一侧向压力低的一侧移动。尤其是，在排出大流量的气体且泵室内压力和轴承室内压力变高的状态下，当来自处理室侧的气体流入一下子停止时，泵室内压力一下子降低，在泵室侧与轴承室侧之间产生较大的压力差，因此大流量的气体从轴承室侧向泵室侧流动，润滑油(雾状的润滑油和液体的润滑油)可能由于该流动向外部(泵室侧)泄漏。

当润滑油泄漏时，轴承装置15内的润滑油量减少，因此向轴承20、21的润滑油供给量减少，不仅有可能导致轴承破损，还有可能使泄漏的润滑油经由泵室向处理室侧回流，导致晶片污染。因此，轴承装置15具有能够可靠地防止润滑油的泄漏的构造。

如图5所示，旋转圆筒45具备从其下表面向侧罩50的底壁58(即，下方)延伸的多个向下肋75、76、77。上述向下肋75、76、77分别具有圆筒形状并且与轴8同心状地配置。以下，在本说明书中，有时将向下肋75称为内侧向下肋75，有时将向下肋76称为中间侧向下肋76，有时将向下肋77称为外侧向下肋77。

内侧向下肋75和中间侧向下肋76从环形圈部73的下表面向下方延伸，外侧向下肋77从外侧圆筒部72的下表面向下方延伸。

侧罩50具备从上述底壁58朝向旋转圆筒45的下表面(即，上方)延伸的多个向上肋80、81。向上肋80、81分别具有圆筒形状并且与轴8同心状地配置。以下，在本说明书中，有时将向上肋80称为内侧向上肋80，有时将向上肋81称为外侧向上肋81。

内侧向上肋80具有允许润滑油通过的通过部(即，油通过部)80a。在本实施方式中，虽然设有两个通过部80a，但是通过部80a的数量不限定于本实施方式。此外，外侧向上肋81也形成有允许润滑油通过的通过部(即，油通过部)81a。在本实施方式中，虽然设有两个通过部81a，但是通过部81a的数量不限定于本实施方式。润滑油能够通过通过部80a和通过部81a。通过部80a是用于使存在于内周壁56与内侧向上肋80之间的润滑油的液面的高度和存在于内侧向上肋80与外侧向上肋81之间的润滑油的液面的高度相同的孔。此外，通过部81a是用于使存在于内侧向上肋80与外侧向上肋81之间的润滑油的液面的高度和存在于外侧向上肋81与旋转圆筒45的外侧向下肋77之间的润滑油的液面的高度相同的孔。

通过部80a是使通过了内侧向上肋80与内侧向下肋75之间的间隙的润滑油返回到内侧向上肋80与外侧向上肋81之间的空间的返回流路。在一实施方式中，通过部80a也可以是形成于内侧向上肋80的下部的孔。在其他的实施方式中，通过部80a也可以是形成于内侧向上肋80的下端的切口。此外，通过部81a是为了利用通过了后述的压力调节孔74的润滑油、从通过部80a返回的润滑油对轴承轴承20、21进行润滑，而使上述润滑油返回到旋转圆筒45的外周面45a与轴承壳体46的内表面之间的空间的返回流路。在一实施方式中，通过部81a也可以是形成于外侧向上肋81的下部的孔。在其他的实施方式中，通过部81a也可以是形成于外侧向上肋81的下端的切口。

在本实施方式中，外侧向下肋77向内侧向下肋75和中间侧向下肋76的下方延伸。内侧向下肋75的下端75a和中间侧向下肋76的下端76a配置在相同的高度。内侧向下肋75的下端75a和中间侧向下肋76的下端76a配置于被侧罩50保持的润滑油的上方，外侧向下肋77的下端77a浸渍于被侧罩50保持的润滑油中。旋转圆筒45的下端45c相当于外侧向下肋77的下端77a。

旋转圆筒45具有压力调节孔74，该压力调节孔74形成于上述外侧圆筒部72并沿铅垂方向延伸。在本实施方式中，虽然设有两个压力调节孔74，但是压力调节孔74的数量不限定于本实施方式。在一实施方式中，也可以设置一个压力调节孔74。

如上所述，外侧向下肋77的下端77a浸渍于润滑油中。因此，在未设置压力调整孔74的情况下，在旋转圆筒45的上方的空间(第一空间SP1)与旋转圆筒45的下方的空间之间，换言之在旋转圆筒45的上方的空间(第一空间SP1)与由外侧向下肋77包围的空间(第二空间SP2)之间，气体的通行被润滑油切断。因此，例如，当真空泵装置1停止时，第一空间SP1和第二空间SP2均为大气压，但是，当真空泵装置1启动时，泵室侧的压力变低，因此虽然第二空间SP2的压力变低，但第一空间SP1的压力保持为大气压，因此在两者之间产生了压力差。其结果是，第一空间SP1的气体膨胀，对旋转圆筒45的外周面45a与轴承壳体46的内表面之间的润滑油的液面进行按压，从而第二空间SP2的润滑油的液面上升，润滑油有可能溢出内周壁56。在本实施方式中，由于能通过设置压力调节孔74来使第一空间SP1和第二空间SP2连通，因此第一空间SP1的压力和第二空间SP2的压力始终相同。因此，防止外侧向下肋77的内侧的润滑油的液面的上升。

内侧向下肋75配置于内周壁56的径向外侧。内侧向上肋80配置于内侧向下肋75的径向外侧。中间侧向下肋76配置于内侧向上肋80的径向外侧。外侧向上肋81配置于中间侧向下肋76的径向外侧。外侧向下肋77配置于外侧向上肋81的径向外侧。

这样一来，向下肋75、76、77和向上肋80、81交替地配置并且具有迷宫构造。更具体地，从内周壁56朝向外周壁57依次排列有内侧向下肋75、内侧向上肋80、中间侧向下肋76、外侧向上肋81以及外侧向下肋77。

当在真空泵装置1刚排出生产废气后等，在轴承壳体46内的空间与泵壳体5内的空间之间产生(轴承壳体46内的空间压力高于泵壳体5内的空间压力的)压力差时，轴承壳体46内的空间的气体朝向泵壳体5呈之字形地在上述迷宫构造部分中行进，但是对于伴随上述气体的流动的润滑油(雾状的润滑油和液体的润滑油)，由于其自重，通过形成于向下肋75、76、77与向上肋80、81之间的之字形的行进路径而与气体的流动分开，从而切断了润滑油向泵壳体5行进。因此，轴承装置15能够可靠地防止润滑油向泵壳体5的泄漏。

图7的(a)和图7的(b)是示出了接触密封件的图。如图7的(a)所示，为了更可靠地防止润滑油泄漏，也可以使接触密封件(第一接触密封件)85上配置于旋转圆筒45的内侧向下肋75与侧罩50的内周壁56之间。如图7的(b)所示，也可以将接触密封件(第二接触密封件)86配置于轴8与侧罩50的内周壁56之间。尽管未示出，但是轴承装置15也可以具备接触密封件85、86这两者。作为接触密封件85、86，能采用公知的接触密封件。

图8是示出了真空泵装置1的其他实施方式的图。未特别说明的本实施方式的结构与上述实施方式相同，因此省略其重复的说明。

如图8所示，轴承20、21由支承上述轴承20、21的轴承支承部件100支承。在图8所示的实施方式中，轴承支承部件100支承轴承20、21，以限制轴承20、21在轴线方向CL上的移动。因此，在图8所示的实施方式中，轴承20、21也是固定侧轴承。隔着泵转子6a～6d配置于轴承20、21的相反侧的轴承13是自由侧轴承。另外，图8所示的实施方式的真空泵装置1也可以具备具有图1至图7所示的结构的轴承装置15。

在图8所示的实施方式中，固定侧轴承即轴承20、21配置于泵转子6a～6d(更具体地，泵转子6a～6d中的位于最上方的泵转子6a)的上方。在图8所示的实施方式中，自由侧轴承即轴承13配置于固定侧轴承即轴承20、21的下方，更具体地，配置于泵转子6a～6d的下方。在一实施方式中，轴13也可以配置于泵转子6a～6d的上方。轴承13也可以配置于轴承装置15的内部。在一实施方式中，定时齿轮25也可以配置于泵转子6a～6d的上方。

定时齿轮25、轴承13、泵转子6a～6d、轴承装置15和电动机10在铅垂方向上沿着轴8的轴线方向CL串联地配置。在图8所示的实施方式中，泵转子6a～6d是罗茨转子或者爪式转子。因此，真空泵装置1是排气方式是罗茨式的罗茨式泵装置或排气方式为爪式的爪式泵装置。此外，在一实施方式中，也可以是泵转子的至少一级为罗茨转子或者爪式转子的复合式泵装置。虽未图示，但是也可以在泵壳体5安装用于使泵壳体5的温度上升的加热器。

在图8所示的实施方式中，电动机10配置于轴承装置15(更具体地，轴承20、21)的上方。通过这样的配置，能够降低真空泵装置1的构成要素中的重量物即泵转子6a～6d和泵壳体5的重心位置。因此，能够提高在真空泵装置1的移动和运转期间的真空泵装置1的设置稳定性，并且能够防止真空泵装置1的倾倒。

当采用罗茨式或者爪式作为排气方式时，在与轴8的轴线方向CL垂直的方向上，泵壳体5与各泵转子6a～6d之间的间隙非常小。通过形成这样的微小间隙，能够抑制排出的生产废气的回流，从而维持真空泵装置1的排气性能。以下，有时将该间隙称为横向间隙。

图9的(a)和图9的(b)是用于对竖直配置的真空泵装置可能产生的问题进行说明的图。在图9的(a)和图9的(b)中，描绘了泵转子6和泵壳体5，并且夸张地描绘了泵转子6与泵壳体5之间的横向间隙。并且，自由侧轴承B1配置于泵转子6的上方，固定侧轴承B2配置于泵转子6的下方。另外，图9的(a)和图9的(b)中的真空泵装置是用于说明上述问题的装置，并且具有与本实施方式的真空泵装置1不同的结构。

在上述真空泵装置的运转期间，轴8由于其温度上升而以固定侧轴承B2为基准向上方膨胀，但是由于泵转子6的温度变得高于泵壳体5的温度，因此对于固定于轴8的泵转子6与泵壳体5之间的横向间隙而言，下侧的间隙变宽，上侧的间隙变窄。当在上述状态下排出生产废气时，排出的气体因其升华性而固体化，因此该固体物(参照图9的(a)和图9的(b)的黑圆圈)也在横向间隙部分附着/堆积。但是，固体物由于其自重而较多堆积于泵转子6的下表面与泵壳体5之间的横向间隙。

如图9的(b)所示，在上述固体物堆积的状态下，在为了维护真空泵装置、维护真空泵装置下游侧的排气处理装置等而使真空泵装置的运转停止的情况下，轴8由于其温度下降而以固定侧轴承B2为基准向下方收缩。其结果是，固定于轴8的泵转子6的下表面与泵壳体5之间的横向间隙减小。因此，导致泵转子6对堆积于泵转子6的下表面与泵壳体5之间的横向间隙的大量的固体物进行压缩。

这样一来，被泵转子6压溃的固体物阻碍泵转子6的旋转并增加了电动机的负载阻力，在最坏的情况下，真空泵装置可能无法重启。

图10的(a)和图10(b)是用于对图8所示的实施方式中的真空泵装置1的效果进行说明的图。在通过将轴承20、21配置于泵转子6a的上方来使真空泵装置1的运转停止的情况下，轴8由于其温度下降而以作为固定侧轴承的轴承20、21为基准向上方收缩(参照图10的(b))。其结果是，固定于轴8的各泵转子6a～6d的下表面与泵壳体5之间的横向间隙增大。因此，防止由各泵转子6a～6d对堆积于各泵转子6a～6d的下表面与泵壳体5之间的横向间隙的固体物进行压缩。其结果是，不会阻碍真空泵装置1的重启。

当轴8向上方收缩时，固定于轴8的各泵转子6a～6d的上表面与泵壳体5之间的横向间隙变小。但是，由于堆积于上述横向间隙的固体物的量较少，因此电动机的负载阻力的增加微乎其微。因此，几乎不会阻碍真空泵装置1的重启。在图1所示的实施方式中，作为固定侧轴承的轴承20、21也配置于泵转子6a～6d的上方。图1所示的实施方式的真空泵装置1能够获得与上述效果相同的效果。

为了可靠地防止电动机的负载阻力的增加，运转控制装置12也可以在使真空泵装置1的运转完全停止之前，通过反复驱动和停止电动机10来执行泵转子6a～6d的旋转和停止的反复动作。

运转控制装置12内置了真空泵装置1的运转停止控制功能，对相对于时间的经过反复进行真空泵装置1的运转开始和运转停止的运转停止控制模式(即，用于控制真空泵装置1的运转停止的时序模式)进行存储。因此，当通过上述运转停止控制功能的操作开始真空泵装置1的运转停止动作时，执行上述运转停止控制模式。更具体地，以规定的时间间隔反复进行电动机10的启动和停止。

由于当真空泵装置1停止时温度下降，因此对于轴8也向上方收缩，一点一点地对堆积于各泵转子6a～6d的上表面与泵壳体5之间的横向间隙的固体物进行压缩，但是在其压缩力(无法驱动电动机10的程度地)变大之前利用运转停止控制功能驱动电动机10并使各泵转子6a～6d旋转，从而与各泵转子6a～6d接触的固体物由于上述旋转产生的离心力而向外侧弹飞，因此，从各泵转子6a～6d与泵壳体5之间的横向间隙被去除。此外，能够通过反复实施以下那样的启动/停止来可靠地防止电动机10的负载阻力的增加：“真空泵装置1的温度由于运转而上升，在轴8向下方伸长之前使真空泵装置1停止，轴8再次收缩，在各泵转子6a～6d的上表面开始压缩固体物的时刻，再次开始运转…”。

如上所述，伴随轴8的收缩的由各泵转子6a～6d对固体物的压缩取决于真空泵装置1的温度下降。因此，在一实施方式中，真空泵装置1也可以具备安装到泵壳体5的外表面的温度传感器(未图示)。上述温度传感器和运转控制装置12电连接。运转控制装置12基于由温度传感器测定出的泵壳体5的温度变化，反复进行电动机10的启动和停止。通过上述的结构，真空泵装置1也能防止伴随轴8的收缩的电动机10的负载阻力的增加。

在上述实施方式中，虽然对具备多级的泵转子的多级式真空泵装置进行了说明，但是不限定于上述例子，也可以采用具备单级的泵转子的单级式真空泵装置。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不限定于上述实施方式，可以在发明要保护的范围、说明书和附图所记载的技术思想和范围内进行各种变形。

Claims (5)

1.一种真空泵装置，其特征在于，具备：

一对泵转子，该一对泵转子彼此相对配置，并且是罗茨转子或者爪式转子；

一对轴，该一对轴固定有所述一对泵转子，并且沿铅垂方向延伸；

电动机，该电动机使所述一对泵转子旋转；

一对定时齿轮，该一对定时齿轮固定于所述一对轴，并且彼此啮合；

固定侧轴承，该固定侧轴承配置于所述一对泵转子的上方；以及

自由侧轴承，该自由侧轴承和所述固定侧轴承一起支持所述轴。

2.如权利要求1所述的真空泵装置，其特征在于，

所述电动机配置于所述一对泵转子的上方。

3.如权利要求1或2所述的真空泵装置，其特征在于，

所述真空泵装置具备与所述电动机电连接的运转控制装置，

所述运转控制装置在使所述真空泵装置的运转完全停止之前，通过反复进行所述电动机的启动和停止来执行所述泵转子的旋转和停止动作。

4.如权利要求3所述的真空泵装置，其特征在于，

所述运转控制装置以规定的时间间隔反复进行所述电动机的启动和停止。

5.如权利要求3所述的真空泵装置，其特征在于，

所述真空泵装置具备：

泵壳体，该泵壳体收容有所述一对泵转子；以及

温度传感器，该温度传感器安装于所述泵壳体的外表面，

所述运转控制装置基于由所述温度传感器测定出的所述泵壳体的温度变化，反复进行所述电动机的启动和停止。

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