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Technisches Gebiet
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Diese Erfindung betrifft allgemein eine Schraubenvakuumpumpe.
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Hintergrundtechnik
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In einer Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern, einer Vorrichtung zum Herstellen von Flüssigkristallbildschirmen oder einer Vorrichtung zum Herstellen von Solarzellen, entsteht ein schwerwiegendes Problem bei einem Geräteherstellungsverfahren, wenn Ölrückfluss aus einer Pumpe in eine Prozesskammer der Vorrichtung zur Geräteherstellung erfolgt. Dementsprechend wird allgemein eine sogenannte Trockenpumpe, eine mechanische Verstärkerpumpe oder eine Turbomolekularpumpe eingesetzt, bei denen kein Kontakt zwischen Sauggas und Öl auftritt.
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Da jedoch die Molekulargewichte von Prozessgas, Trägergas, erzeugtem Gas und dergleichen umfassend variieren, d. h. von 1 bis einhundert und mehrere zehn, werden die oben genannten Pumpen in der derzeitigen Situation selektiv abhängig von ihren Pumpeigenschaften für diese verschiedenen Gase und den ihnen inhärenten Pumpbereichen eingesetzt.
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Da andererseits die Pumpgeschwindigkeit abhängig von der Art des abzusaugenden Gases gesenkt wird, wird eine Pumpe mit einer hohen Pumpgeschwindigkeit ineffizient eingesetzt, und es besteht daher ein Problem darin, dass es nicht möglich ist, den Energieverbrauch zu senken oder die Pumpe aufgrund der großen Pumpengröße nahe an dem Gerät zu platzieren.
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Weiter besteht bezüglich allgemeinen Trockenpumpen und mechanischen Verstärkerpumpen ein schwerwiegendes Problem, dass Produkt innerhalb der Pumpe zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung abgelagert wird, was zu kurzen Wartungsintervallen führt.
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In dieser Hinsicht hat eine Schraubenvakuumpumpe die Eigenschaft, dass sie in einem Bereich von Atmosphärendruck bis 0,5 Pa eingesetzt werden kann, und dass es möglich ist, starkes Ansteigen des Drucks in der Pumpe nahe einer Auslassöffnung zu verhindern, um anomale Wärmeentwicklung zu verhindern, und um Energieverbrauch zu senken, und die Eigenschaft hat, dass es selbst bei Bildung einer großen Produktmenge möglich ist, das Produkt durch Schraubenzahnoberflächen zur Außenseite der Pumpe herauszuharken.
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Konventionell ist als eine solche Schraubenvakuumpumpe eine in Patentdokument 1 beschriebene Schraubenvakuumpumpe bekannt.
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Diese konventionelle Schraubenvakuumpumpe umfasst einen Hauptrotor und einen Nebenrotor, die ineinander greifen, einen Stator, in dem der Hauptrotor und der Nebenrotor aufgenommen werden, eine erste Weile und eine zweite Welle, die als Drehwellen des Hauptrotors und des Nebenrotors dienen, Lager für die erste Welle und die zweite Welle, sowie einen Antriebsmotor zum Drehen der ersten Welle und der zweiten Welle.
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Die Lager und der Antriebsmotor sind außerhalb des Hauptrotors oder des Nebenrotors angeordnet, d. h. der Hauptrotor oder der Nebenrotor, die Lager und der Antriebsmotor sind in einer Rotationsachsen-Längsrichtung ausgerichtet.
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Dokument des Standes der Technik
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Patentdokument
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- Patentdokument 1: JP-A-2004-263629
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Zusammenfassung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Da in der konventionellen Schraubenvakuumpumpe der Hauptrotor oder der Nebenrotor, die Lager und der Antriebsmotor jedoch in der Rotationsachsen-Längsrichtung ausgerichtet sind, ist ein Problem aufgetreten, dass die Pumpengröße in der Rotationsachsen-Längsrichtung groß wird.
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Während die Pumpe läuft, wird Antriebswärme von dem Antriebsmotor erzeugt. Folglich sollten Elemente oder Geräte um den Antriebsmotor herum unter Berücksichtigung des Einflusses dieser Antriebswärme des Antriebsmotors konstruiert werden. Aufgrund dieser Vorgabe ist ein Problem aufgetreten, dass die Flexibilität in der Konstruktion der Pumpenkomponenten beeinträchtigt wird.
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Deshalb soll diese Erfindung die konventionellen Probleme lösen, das heißt, es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Verkleinerung der Pumpengröße in der Rotationsachsen-Längsrichtung zu erreichen.
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Es ist eine andere Aufgabe dieser Erfindung, eine Schraubenvakuumpumpe zu schaffen, die Flexibilität in der Konstruktion der Pumpenkomponenten sicherstellt.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Eine Schraubenvakuumpumpe der vorliegenden Erfindung umfasst einen Hauptrotor und einen Nebenrotor, die jeweils auf ihren äußeren Umfangsseiten ineinander greifende Schraubengetriebeteile aufweisen, einen Stator, in dem der Hauptrotor und der Nebenrotor aufgenommen werden, und einen Antriebsmotor/Antriebsmotoren zum Drehen des Hauptrotors und des Nebenrotors, wobei der Schraubengetriebeteil des Hauptrotors, der Schraubengetriebeteil des Nebenrotors und der Stator zusammenwirkend eine Gasarbeitskammer bilden, der Stator eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist, die zum Zusammenwirken mit einem Ende und dem anderen Ende der Gasarbeitskammer eingerichtet sind, mindestens einer des Hauptrotors und des Nebenrotors einen Rotorhohlraum aufweist, der mindestens an einer Endflächenseite des Hauptrotors und/oder des Nebenrotors in einer Rotationsachsen-Längsrichtung offen ist, und der Antriebsmotor wenigstens teilweise in dem Rotorhohlraum aufgenommen wird, und hat auf diese Weise die oben aufgeführten Probleme gelöst. Wenn eine Struktur eingesetzt wird, in der die Hohlräume sowohl in dem Hauptrotor als auch dem Nebenrotor vorgesehen sind, und die Motoren in den jeweiligen Hohlräumen platziert werden (d. h. die Anzahl von Motoren ist zwei), wird der Wärmeanstieg aufgrund von Wärmeerzeugung der Motoren in dem Hauptrotor und dem Nebenrotor einheitlich, was zu der gleichen Wärmeausdehnung führt, wodurch der Effekt erzielt wird, dass ein Eingriffsspalt zwischen denselben einheitlich ist. Wenn andererseits eine Struktur eingesetzt wird, bei der der Hohlraum entweder in dem Hauptrotor oder dem Nebenrotor vorgesehen ist, und der Motor in dem Hohlraum platziert wird (d. h. die Anzahl von Motoren ist eins), ist es möglich, die Motorkosten niedrig zu halten, während die Pumpengröße verkleinert und die Flexibilität bei der Installation eines Abgassystems erhöht wird.
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Effekt der Erfindung
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Da der Antriebsmotor/die Antriebsmotoren wenigstens teilweise in dem. Rotorhohlraum/den Rotorhohlräumen aufgenommen wird/werden, ist es dieser Erfindung zufolge möglich, die Pumpengröße in der Rotationsachsen-Längsrichtung zu verkleinem. Da es ferner möglich ist, den Hauptteil der Antriebswärme des Antriebsmotors/der Antriebsmotoren innerhalb des Hauptrotors und/oder des Nebenrotors zu halten und somit den Einfluss der Antriebswärme des Antriebsmotors/der Antriebsmotoren auf die anderen Pumpenkomponenten als den Hauptrotor und den Nebenrotor zu reduzieren, ist es möglich, hohe Flexibilität in der Konfiguration der Pumpenkomponenten zu erzielen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Draufsicht, die schematisch eine Schraubenvakuumpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
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2 ist ein Erklärungsdiagramm, das Umlaufwege von Schmieröl konzeptionell zeigt.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptrotor zeigt.
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4 ist ein Erklärungsdiagramm, das exemplarisch Schraubengetriebeteile des Hauptrotors und des Nebenrotors zeigt.
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5 ist eine Querschnittsansicht senkrecht zur Achse des Hauptrotors und des Nebenrotors.
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6 ist eine Draufsicht, die schematisch eine Schraubenvakuumpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
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7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptrotor einer Schraubenvakuumpumpe gemäß einer Modifikation dieser Erfindung zeigt.
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Art zur Ausführung der Erfindung
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Im Folgenden sollen Ausführungsformen dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
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Erste Ausführungsform
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst eine Schraubenvakuumpumpe 100 zuerst gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung ein Paar aus einem Hauptrotor 110 und einem Nebenrotor 120, die in Eingriff miteinander angeordnet sind, wobei ein Eingriffspalt zwischen denselben aufrechterhalten wird, und die synchron in entgegen gesetzten Richtungen gedreht werden (synchron durch einen nicht dargestellten Inverter angetrieben), einen Stator 130, in dem der Hauptrotor 110 und der Nebenrotor 120 aufgenommen werden, Antriebsmotoren 140A und 140B zum Drehen des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120, Drehwellen (Drehachsen) 150A und 150B, die an dem Hauptrotor 110 und dem Nebenrotor 120 befestigt sind, Lager 160Aa, 106Ab, 160Ac, 160Ba, 160Bb und 160Bc für die Drehwellen 150A und 150B, ein Paar von Getrieben 170A und 170B (die anomalen Kontakt zwischen den Haupt- und Nebenschraubenrotoren verhindern und die insbesondere Vibration und Lärm aufgrund des Rückschlags von Getrieben zum Zeitpunkt des Drehstarts und Drehstops der Rotoren wesentlich reduzieren), die an Teilen an einem Ende der Drehwellen 150A und 150B befestigt sind, eine Ölversorgung 180 zum Zuführen von Schmieröl zu später beschriebenen Pumpenkomponenten durch Zentrifugalkraft aufgrund von Drehung der Drehwellen 150A und 150B, und eine Kühleinrichtung 190 zur Wasserkühlung des Schmieröls.
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Der Hauptrotor 110, der Nebenrotor 120 und der Stator 130 bilden zusammenwirkend eine Gasarbeitskammer, die ein Gas überführt und komprimiert.
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Wie in den 1, 3 und 4 gezeigt ist, weisen der Hauptrotor 110 und der Nebenrotor 120 jeweils an ihren äußeren Umfangsseiten Schraubengetriebeteile 111 und 121 auf, die ineinander greifen, wobei ein Eingriffsspalt zwischen denselben aufrechterhalten wird.
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Wie in den 1, 3 und 4 gezeigt ist, weisen die Schraubengetriebeteile 111 und 121 des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 jeweils einen Schraubenteil 111a, 121a mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel, die auf einer Einlassöffnungsseite 134 zum Überführen und Komprimieren eines Gases angeordnet sind, und einen Schraubenteil mit gleicher Steigung 111b, 121b mit einer Steigung oder einer Mehrzahl von Steigungen auf, der zum Überführen des Gases den Schraubenteil 111a, 121a mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel fortsetzt.
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In den Schraubenteilen 111a und 121a mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel ändert sich ein Zahnsteigungswinkel gemäß einem Drehwinkel des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120, so dass sich das Volumen einer durch den Hauptrotor 111, den Nebenrotor 120 und den Stator 130 gebildeten V-förmigen Gasarbeitskammer ändert, um abzunehmen, wodurch Überführung und Komprimierung durchgeführt wird, und Komprimierung und Gasablass nahe der Auslassöffnung 135 durchgeführt wird.
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In den Schraubenteilen 111a und 121a mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel wird die Temperatur des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 einheitlich, da Überführung, Komprimierung und Gasablass durchgeführt werden.
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Wie in den 1, 3 und 4 gezeigt ist, enthalten der Hauptrotor 110 und der Nebenrotor 120 Rotorhohlräume 112 und 122, die auf beiden Endflächenseiten von wenigstens einem des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 in einer Rotationsachsen-Längsrichtung offen sind, d. h. die den Hauptrotor 110 und den Nebenrotor 120 in einer Rotationsachsen-Längsrichtung durchqueren.
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Die Querschnittsform senkrecht zur Achse von jedem der Rotorhohlräume 112 und 122 ist kreisförmig.
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Stator 130 einen Statorgehäuseteil 131, in dem der Hauptrotor 110 und der Nebenrotor 120 aufgenommen werden, einen ersten Abstützteil 132, der an dem Stator 130 befestigt ist und die Antriebsmotoren 140A und 140B sowie die Lager 160Aa, 160Ab, 160Ba und 160Bb abstützt, einen zweiten Abstützteil 133, der an dem Stator 130 befestigt ist und die Lager 160Ac und 160Bc abstützt, und die Einlassöffnung 134 und die Auslassöffnung 135, die in dem Statorgehäuseteil 131 zum Kommunizieren mit einem Ende und dem anderen Ende der Gasarbeitskammer ausgebildet sind.
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Wie in 1 gezeigt ist, wird der erste Abstützteil 132 teilweise in den Rotorhohlräumen 112 und 122 aufgenommen.
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Wie in 1 gezeigt ist, werden die Antriebsmotoren 140A und 140B teilweise in den Rotorhohlräumen 112 und 122 des Hauptrotors 110 bzw. des Nebenrotors 120 aufgenommen, und werden synchron durch den Inverter (nicht gezeigt) gesteuert.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist der Antriebsmotor 140A zwischen den Lager 160Aa und 160Ab angeordnet.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist der Antriebsmotor 140B zwischen den Lager 106Ba und 160Bb angeordnet.
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Wie in 1 gezeigt ist, werden die Drehwellen 150A und 150B teilweise in den Rotorhohlräumen 112 und 122 aufgenommen.
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Wie in 1 gezeigt ist, umfassen die Drehwellen 150A und 150B jeweils Flanschteile 151A und 151B, die sich in Richtung der inneren Umfangswände der Rotorhohlräume 112 und 122 erstrecken und an diesen befestigt sind.
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Wie in 1 gezeigt ist, werden die Lagermechanismen der Drehwellen 150A und 150B durch die Lager 160Aa und 160Ba, die auf der Seite der Einlassöffnung 134 angeordnet sind, die Lager 160Ac und 160Bc, die auf der Seite der Auslassöffnung 135 angeordnet sind, und die Lager 160Ab und 160Bb gebildet, die zwischen den Lager 160Aa und 160Ac und zwischen den Lagern 160Ba und 160Bc angeordnet sind.
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Die Getriebe 170A und 170B sind an den Drehwellen 150A und 150B angebracht und wirken, um Kontakt zwischen dem Schraubengetriebeteil 111 des Hauptrotors 110 und dem Schraubengetriebeteil 121 des Nebenrotors 120 während des Auftretens von Anormalität zu verhindern, und insbesondere zum Reduzieren von Vibration und Lärm aufgrund von Rückschlag der Schraubengetriebeteile 111 und 121 während Drehstart und Drehstop des Hauptrotors 110 und Nebenrotors 112.
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Die Ölversorgung 180 dient zum Zuführen des Schmieröls zu den Pumpenkomponenten und, wie in 2 gezeigt ist, enthält einen Ölspeicherteil 181 zum Speicher des Schmieröls, hochtreibende Köpfe 182 jeweils zum Hochtreiben des Schmieröls aus dem Ölspeicherteil 181 durch Zentrifugalkraft und Schleppwirkung, sowie Ölflusswege 183 jeweils zum Zuführen des Schmieröls, das durch den hochtreibenden Kopf 182 hochgetrieben wird, zu den Pumpenkomponenten.
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2 ist ein Diagramm zum konzeptionellen Erklären der Umlaufwege des Schmieröls durch Schraffieren der jeweiligen Teile, die mit den Umlaufwegen des Schmieröls verknüpft sind. In 2 sind Pfeile zum konzeptionellen Erklären der Umlaufwege des Schmieröls angeführt, jedoch nicht, um bestimmte Umlaufwege des Schmieröls zu zeigen.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist der Ölspeicherteil 181 ein in dem unteren Teil des Stators 130 ausgebildeter Raum zum Speichern des Schmieröls. In diesem Ölspeicherteil 181 ist ein Kühlrohr 191 der später beschriebenen Kühleinrichtung 190 angeordnet.
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Wie in 2 gezeigt ist, enthält jeder hochtreibende Kopf 182 ein denselben in einer vertikalen Richtung durchquerendes Durchgangsloch, und eine innere Umfangsfläche dieses Durchgangslochs ist in einer sich verjüngenden Form ausgebildet, deren Durchmesser sich von unten nach oben vergrößert. Die hochtreibenden Köpfe 182 sind an unteren Enden der Drehwellen 150A und 150B befestigt, so dass, während die Schraubenvakuumpumpe 100 angetrieben wird, die hochtreibenden Köpfe 182 konfiguriert sind, um zusammen mit den Drehwellen 150A und 150B zu rotieren, wodurch das Schmieröl aus dem Ölspeicherteil 181 durch die sich verjüngenden inneren Umfangsflächen, Zentrifugalkraft aufgrund der Drehung der Drehwellen 150A und 150B sowie die Schleppwirkung nach oben getrieben wird.
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Jeder Ölflussweg 183 ist ein Umlaufweg, der an einer physikalisch von der oben genannten Gaskammer getrennten Position ausgebildet ist, der das Schmieröl, hochgetrieben durch den hochtreibenden Kopf 182, den Pumpenkomponenten zuführt, und der das den Pumpenkomponenten zugeführte Schmieröl wieder zum Ölspeicherteil 181 zurückführt. Das Schmieröl fließt Innenwände entlang, die die Ölflusswege 183 begrenzen, und fließt gleichzeitig in Form von Nebel in die hohlen Ölflusswege 183. Insbesondere in dieser Ausführungsform, wie in 2 gezeigt ist, wird das Schmieröl aus dem Ölspeicherteil 181 durch die hochtreibenden Köpfe 182 hochgetrieben, um sich durch Zentrifugalkraft in den Hohlräumen, die in den Drehwellen 150A und 150B ausgebildet sind, nach oben zu bewegen, und wird nahe oberen Teilen der Lager 160Aa und 160Ba zur Außenseite der Drehwellen 150A und 150B ausgestoßen. Anschließend wird das ausgestoßene Schmieröl in die Lager 160Aa und 160Ba eingebracht, fließt dann in Form von Nebel in Hohlräume, die zwischen den Lager 106Aa und 160Ba und den Antriebsmotoren 140A und 140B ausgebildet sind, und fließt gleichzeitig entlang die Hohlräume begrenzender Innenwände, und wird anschließend in die Antriebsmotoren 140A und 140B eingebracht. Danach fließt das die Antriebsmotoren 140A und 140B verlassende Schmieröl in Form von Nebel in Hohlräume, die zwischen den Antriebsmotoren 140A und 140B und den Lager 160Ab und 160Bb ausgebildet sind, und fließt gleichzeitig Wände entlang, die die Hohlräume begrenzen, und wird anschließend in die Lager 160Ab und 160Bb eingebracht. Dann fließt das die Lager 160Ab und 160Bb verlassende Schmieröl in Form von Nebel in Hohlräume, die zwischen den Lager 160Ab und 160Bb und den synchronen Getrieben 170A und 170B ausbildet sind, und fließt gleichzeitig Innenwände entlang, die die Hohlräume begrenzen, und wird anschließend der Seite der synchronen Getriebe 170A und 170B zugeführt. Das der Seite der synchronen Getriebe 170A und 170B zugeführte Schmieröl wird den Oberflächen der synchronen Getriebe 170A und 170B einschließlich eines Teils zwischen den synchronen Getrieben 170A und 170B zugeführt, wo diese ineinandergreifen. Danach wird das Schmieröl in die Lager 160Ac und 160Bc eingebracht und wird wieder zu dem Ölspeicherteil 181 zurückgeführt. Schmieröl-Zuführteile können beliebig entsprechend einer Durchführungsart eingestellt werden.
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Die Kühleinrichtung 190 ist zum Wasserkühlen des in dem Ölspeicherteil 181 gespeicherten Schmieröls vorgesehen und enthält, wie in 2 gezeigt ist, das Kühlrohr 191, das in dem Ölspeicherteil 181 zum Zirkulieren von Kühlwasser angeordnet ist, und eine Kühlpumpe 192 zum Einbringen des Kühlwassers in das Kühlrohr 191. In 1 ist die Darstellung der Kühleinrichtung 190 weggelassen worden.
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Wie in 5 gezeigt ist, erfolgt Ineinandergreifen des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 außerhalb von Getriebeeingriffshöhenkreisen SA und SB, die durch einen Abstand zwischen der Drehwelle (Drehachse) 150A des Hauptrotors 110 und der Drehwelle (Drehachse) 150B des Nebenrotors 120 sowie die Anzahl von Zähnen des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 bestimmt werden.
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Infolgedessen sind keine Zahnflächen vorhanden, wo die Zahnflächengeschwindigkeiten des Schraubengetriebeteils 111 und des Schraubengetriebeteils 121 gleich sind, wodurch ein Vorgang zum Herausharken von angesaugtem Reaktionsprodukt oder dergleichen erzielt wird und somit der Effekt erzielt wird, das Reaktionsprodukt zur Außenseite der Pumpe geharkt wird.
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Die in 5 gezeigten Symbole DA und DB stellen die Außendurchmesser des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 dar.
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Da in dieser somit erhaltenen Ausführungsform die Antriebsmotoren 140A und 140B teilweise in den Rotorhohlräumen 112 und 122 aufgenommen sind, ist es möglich, die Pumpengröße in der Rotationsachsen-Längsrichtung zu reduzieren.
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Da es möglich ist, den Hauptteil der Antriebswärme der Antriebsmotoren 140A und 140B innerhalb des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 zu halten und somit den Einfluss der Antriebswärme der Antriebsmotoren 140A und 140B auf die anderen Pumpenkomponenten außer dem Hauptrotor 110 und den Nebenrotor 120 zu reduzieren, ist es möglich, hohe Flexibilität in der Konstruktion der Pumpenkomponenten zu erzielen.
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Da ferner die Antriebsmotoren 140A und 140B teilweise in den Rotorhohlräumen 112 und 122 aufgenommen werden, verursacht die von den Antriebsmotoren 140A und 140B erzeugte Antriebswärme, dass die Temperatur der Schraubengetriebeteile 111 und 121 des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 einheitlich ist, so dass Wärmeausdehnung des Schraubengetriebeteils 111 des Hauptrotors 110 und des Schraubengetriebeteils 121 des Nebenrotors 120 im gleichen Ausmaß gehalten werden können. Deshalb wird der Eingriffsspalt zwischen den Schraubengetriebeteilen 111 und 121 des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 ohne Lokalisierung einheitlich gehalten. Infolgedessen gibt es keinen Eingriffskontakt zwischen den Schraubengetriebeteilen 111 und 121, so dass der Eingriffsspalt stabil gestaltet wird, und es ist deshalb möglich, Rückdiffusion aus der Seite der Auslassöffnung 135 zu verhindern, wodurch der Energieverbrauch gesenkt und stabiler Betrieb der Schraubenvakuumpumpe 100 erreicht wird.
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Die Antriebsmotoren 140A und 140B sind zwischen den Lager 160Aa und 160Ab und zwischen den Lager 160Ba und 160Bb angeordnet.
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Dies ermöglicht es, einen bestimmten Abstand zwischen den Lager 160Aa und 160Ab und zwischen den Lager 160Ba und 160Bb zum zuverlässigen Aufnehmen der Drehwellen sicherzustellen, und Räume zwischen den Lager 160Aa und 160Ab sowie zwischen den Lager 160Ba und 160Bb als Installationsräume für die Antriebsmotoren 140A und 140B effektiv zu nutzen, wodurch weiter die Pumpengröße in der Rotationsachsen-Längsrichtung reduziert wird. Das heißt, da die Motoren innerhalb der Schraubenrotoren platziert sind, kann die äußere Größe der Pumpe umfassend reduziert werden. Während eine konventionelle Pumpe nicht nahe einer Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern, einer Vorrichtung zum Herstellen von Flüssigkristallbildschirmen oder einer Vorrichtung zum Herstellen von Solarzellen angeordnet werden kann, kann diese in den Motor eingebaute Schraubenpumpe nahe der Vorrichtung oder unter einer Kammer oder dergleichen angeordnet werden, so dass es möglich ist, den Vorrichtungsinstallationsraum umfassend zu verbessern.
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Da ferner der Hauptrotor 110 und der Nebenrotor 120 die Schraubenteile 111a und 121a mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel auf der Seite der Einlassöffnung 134 und die Schraubenteile 111b und 121b gleicher Steigung auf der Seite der Auslassöffnung 135 aufweisen, und da das Ineinandergreifen des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 außerhalb der Getriebeeingriffshöhenkreise SA und SB erfolgt, die durch den Abstand zwischen den Achsen des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 sowie die Anzahl von Zähnen des Hauptrotors 110 und des Nebenrotors 120 bestimmt werden, ist es möglich, das Kompressionsverhältnis zu erhöhen, um den Effekt von Herausharken des Produkts zu erhalten, und die stabile Pumpengeschwindigkeit niedrig auf 0,5 Pa zu halten.
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Zweite Ausführungsform
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Als nächstes soll eine Schraubenvakuumpumpe 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben werden.
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Hierbei sind die Strukturen außer einem Antriebsmotor 240 der Schraubenvakuumpumpe 200 gemäß der zweiten Ausführungsform vollständig die gleichen wie die oben Beschriebenen. Deshalb wird durch Lesen von 100s Symbolen, die in der Beschreibung bezüglich der Schraubenvakuumpumpe 100 der ersten Ausführungsform und in den 1 bis 5 als 200s Symbole gezeigt ist, eine Erklärung der Strukturen außer dem Antriebsmotor 240 weggelassen.
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Wie in 6 gezeigt ist, wird in der Schraubenvakuumpumpe 200 gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung der einzelne Antriebsmotor 240 als eine gemeinsame Antriebsquelle für einen Hauptrotor 210 und einen Nebenrotor 220 in einem Rotorhohlraum 212 aufgenommen, der in dem Hauptrotor 210 ausgebildet ist.
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Der Antriebsmotor 240 dreht eine Drehwelle 250A und eine Antriebskraft des Antriebsmotors 240 wird synchron auch zu einer Drehwelle 250B über synchrone Getriebe 270A und 270B übertragen. Zum Drehen des anderen Schraubenrotors, sind die synchronen Getriebe 270A und 270B mit einer größeren Breite ausgebildet und sind stärker als die Getriebe 170A und 170B der ersten Ausführungsform.
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Auch in der zweiten Ausführungsform sind eine Ölversorgung 280 und eine Kühleinrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen, die in der gleichen Art wie in der ersten Ausführungsform konfiguriert sind. Da es jedoch keinen Unterschied außer der Anzahl von mit Schmieröl zu versorgenden Antriebsmotoren gibt, werden Darstellung und Erklärung derselben weggelassen.
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Auch in dieser Ausführungsform können die Außenabmessungen der Pumpe umfassend reduziert werden, da der Motor innerhalb des Schraubenrotors platziert wird. Während eine konventionelle Pumpe nicht nahe einer Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern, einer Vorrichtung zum Herstellen von Flüssigkristallbildschirmen oder einer Vorrichtung zum Herstellen von Solarzellen angeordnetwerden kann, kann diese in den Motor eingebaute Schraubenpumpe nahe der Vorrichtung oder unter einer Kammer oder dergleichen angeordnet werden, so dass es möglich ist, den Vorrichtungsinstallationsraum umfassend zu verbessern.
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Als nächstes soll eine der ersten und zweiten Ausführungsform gemeinsame Modifikation dieser Erfindung unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden.
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In der oben erläuterten ersten und zweiten Ausführungsform, die in den 1 und 6 gezeigt sind, ist die Beschreibung unter der Annahme angeführt worden, dass die Schraubengetriebeteile 111 und 121, 211 und 221 des Hauptrotors 110, 210 und des Nebenrotors 120, 220 jeweils den Schraubenteil 111a, 121a, 211a, 221b mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel und den Schraubenteil 111b, 121b, 211b, 221b mit gleicher Steigung mit einer Steigung oder einer Mehrzahl von Steigungen umfassen.
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In dieser in 7 gezeigten Modifikation umfassen Schraubengetriebeteile 311 und 321 des Hauptrotors 310 und eines Nebenrotors 320 jeweils einen ersten Schraubenteil 311a, 321a mit gleicher Steigung, der auf einer Seite einer Einlassöffnung 335 angeordnet ist, einen Schraubenteil 311b, 321b mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel, der den ersten Schraubenteil 311a, 321a mit gleicher Steigung fortsetzt, und einen zweiten Schraubenteil 311c, 321c mit gleicher Steigung mit einer Steigung oder einer Mehrzahl von Steigungen, der den Schraubenteil 311b, 321b mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel fortsetzt.
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7 zeigt nur den Hauptrotor 310.
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In der ersten Ausführungsform, der zweiten Ausführungsform und der Modifikation ist die Beschreibung unter der Annahme angeführt worden, dass die Schraubengetriebeteile des Hauptrotors und des Nebenrotors jeweils den Schraubenteil mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel sowie den Schraubenteil mit gleicher Steigung umfassen. Jeder Schraubengetriebeteil kann jedoch konfiguriert sein, um nur einen Schraubenteil mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel zu umfassen.
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Ferner kann die Größenauslegung und Kombination aus einem Schraubenteil mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel und einem Schraubenteil mit gleicher Steigung richtig entsprechend einer Durchführungsart eingestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100, 200
- Schraubenvakuumpumpe
- 110, 210
- Hauptrotor
- 111, 211
- Schraubengetriebeteil
- 111a
- Schraubenteil mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel
- 111b
- Schraubenteil mit gleicher Steigung
- 112, 212
- Rotorhohlraum
- 120, 220
- Nebenrotor
- 121, 221
- Schraubengetriebeteil
- 121a
- Schraubenteil mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel
- 121b
- Schraubenteil mit gleicher Steigung
- 122, 222
- Rotorhohlraum
- 130, 230
- Stator
- 131, 231
- Statorgehäuseteil
- 132, 232
- erster Abstützteil
- 133, 233
- zweiter Abstützteil
- 134, 234
- Einlassöffnung
- 135, 235
- Auslassöffnung
- 140A
- Antriebsmotor
- 140B
- Antriebsmotor
- 240
- Antriebsmotor
- 150A, 250A
- Drehwelle
- 150B, 250B
- Drehwelle
- 151A, 251A
- Flanschteil
- 151B, 251B
- Flanschteil
- 160Aa, 260Aa
- Lager
- 160Ab, 260Ab
- Lager
- 160Ac, 260Ac
- Lager
- 160Ba, 260Ba
- Lager
- 160Bb, 260Bb
- Lager
- 160Bc, 260Bc
- Lager
- 170A, 170B
- Getriebe
- 270A, 270B
- synchrones Getriebe
- 180, 280
- Ölversorgung
- 181
- Ölspeicherteil
- 182
- hochtreibender Kopf
- 183
- Ölflussweg
- 190
- Kühleinrichtung
- 191
- Kühlrohr
- 192
- Kühlpumpe
- 310
- Hauptrotor
- 311
- Schraubengetriebeteil
- 311a
- erster Schraubenteil mit gleicher Steigung
- 311b
- Schraubenteil mit ungleicher Steigung und ungleichem Neigungswinkel
- 311c
- zweiter Schraubenteil mit gleicher Steigung
- 312
- Rotorhohlraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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