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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Rootspumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 mit einer Vielzahl von Drehwellen, die in einer parallelen Beziehung
zueinander angeordnet sind, und einen Rotor, der an jeder Drehwelle
angeordnet ist, wobei sich die Rotoren an irgendwelchen zwei angrenzenden
Drehwellen miteinander in Eingriff befinden, und ein Satz von in
Eingriff befindlichen Rotoren ist in einer Pumpenkammer untergebracht,
die in der Rootspumpe ausgebildet ist.
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Bei
einer Rootspumpe, oder einer Art einer Vakuumpumpe, wie sie in der
JP-A-2002-221178 offenbart ist, wird ein Satz von zwei Rotoren,
die sich miteinander in Eingriff befinden, gedreht. Die Drehung
der zwei in Eingriff befindlichen Rotoren transferiert ein Gas,
während
dieses gleichzeitig komprimiert wird. Die Rootspumpe mit mehreren
Sätzen derartiger
zwei Rotoren hat einen in einer Endwand ausgebildeten Durchgang,
der jegliche zwei angrenzende Pumpkammern unterteilt, die in der
axialen Richtung der Drehwelle angeordnet sind, um das Gas von einer
Pumpkammer mit großem
Volumen zu einer Pumpkammer mit kleinerem Volumen zu führen.
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Die
Rootspumpe hat einen geschlossenen Raum, der zwischen dem Rotor
und einer Umfangswandfläche
der Pumpkammer ausgebildet ist, die dem Rotor zugewandt ist, und
ein derartiger geschlossener Raum steht mit dem anderen geschlossenen
Raum in Verbindung, der zwischen dem anderen Rotor und der anderen
Umfangswandfläche
der gleichen Pumpenkammer ausgebildet ist, die dem anderen Rotor
zugewandt ist. Der in der Endwand befindliche Durchgang steht mit
dem Zusammenflussraum (einem Zusammenflussdurchgang bei der Erfindung)
in Verbindung, und ein Gas in dem Zusammenflussraum strömt in den
Durchgang in der Endwand.
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Wenn
eine Rootspumpe bei einem Filmproduktionsprozess zum Herstellen
eines Halbleiters, wie beispielsweise einem Verfahren zum Ausbilden einer
Nitrierschicht, als eine Vakuumpumpe verwendet wird, strömt ein Reaktionsprodukt
mit Gas in die Rootspumpe. Wenn dieses Reaktionsprodukt in einer Pumpkammer
der Rootspumpe angesammelt wird, kann ein Betrieb der Rootspumpe
unterdrückt
werden. Deshalb gab es einen Bedarf, es zu verhindern, dass ein
Reaktionsprodukt in einer Rootspumpe angesammelt wird.
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Die
EP 11 50 015 A2 offenbart
eine gattungsbildende Rootspumpe mit einem Gehäuse, das darin eine Pumpkammer
ausbildet, einer Vielzahl an Drehwellen, die an dem Gehäuse in einer
parallelen Beziehung zueinander gestützt werden, einem Rotor, der
an jeder Drehwelle befestigt ist, wobei sich die Rotoren an jeden
angrenzenden Drehwellen miteinander in Eingriff befinden, wobei
ein Satz der sich in Eingriff befindenden Rotoren in der Pumpkammer untergebracht
ist, wobei ein Zusammenflussdurchgang entlang einer Kreuzungslinie
von paarweisen imaginär überstrichenen
Umfangsflächen
in Eins-zu-Eins-Übereinstimmung
mit den paarweisen und in Eingriff befindlichen Rotoren ausgebildet
ist, und ein geschlossener Raum in Eins-zu-Eins-Übereinstimmung mit jedem paarweisen
Rotor zwischen den paarweisen Rotoren und den paarweisen Umfangswandflächen ausgebildet
ist, die die Pumpkammer ausbilden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung eine gattungsbildende Rootspumpe
weiter zu entwickeln, um die Durchflussqualität in der Rootspumpe zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Rootspumpe mit den Merkmalen von Anspruch
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Die
erfindungsgemäße Rootspumpe
hat ein Gehäuse,
eine Vielzahl an Drehwellen, einen Rotor, einen Zusammenflussdurchgang
und einen geschlossenen Raum. Das Gehäuse bildet darin eine Pumpkammer
aus. Die Drehwellen sind in einer parallelen Beziehung zueinander
an dem Gehäuse
gestützt.
Der Rotor ist an jeder Drehwelle befestigt und die Rotoren an jeden
angrenzenden Drehwellen befinden sich in Eingriff miteinander. Ein
Satz der in Eingriff befindlichen Rotoren ist in der Pumpkammer
untergebracht. Der Zusammenflussdurchgang ist entlang einer Kreuzungslinie
von paarweisen imaginär überstrichenen
Umfangsflächen
in einer Eins-zu-Eins-Übereinstimmung
mit den paarweisen und in Eingriff befindlichen Rotoren ausgebildet.
Der geschlossene Raum ist in Eins-zu-Eins-Übereinstimmung mit jedem paarweisen
Rotor zwischen den paarweisen Rotoren und den paarweisen Umfangswandflächen ausgebildet,
die die Pumpkammer ausbilden. Der geschlossene Raum vereint sich
durch eine Drehung der paarweisen Rotoren anfangend von einem abschließenden Ende
des Zusammenflussdurchgangs mit dem Zusammenflussdurchgang.
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Weitere
Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung,
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen, ersichtlich werden, die mittels einem Beispiel die
Prinzipien der Erfindung darstellt.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung, zusammen mit ihrer Aufgabe und ihren Vorteilen, kann
am Besten unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der
gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsbeispiele,
zusammen mit den beigefügten
Zeichnungen verstanden werden, in denen:
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1 ist
eine längsweise
Querschnittansicht einer gesamten Rootspumpe gemäß einem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 ist
eine querschnittsweise Draufsicht der gesamten Rootspumpe gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 ist
eine Querschnittansicht entlang der Linie I-I in 2;
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4 ist
eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II in 2;
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5 ist
eine Querschnittansicht entlang der Linie III-III in 2;
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6 ist
eine Querschnittansicht entlang der Linie IV-IV in 2;
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7 ist
eine teilweise vergrößerte schematische
Querschnittansicht von 1;
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8A ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines Zylinderblocks gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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8B ist
eine schematische perspektivische Ansicht des Zylinderblocks mit
einem teilweisen Schnitt gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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9 ist
eine teilweise vergrößerte schematische
Querschnittansicht einer Rootspumpe gemäß einem zweiten bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung; und
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10 ist
eine teilweise vergrößerte schematische
Querschnittansicht einer Rootspumpe gemäß einem dritten bevorzugten
Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Ein
erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer
Rootspumpe 10 gemäß der Erfindung
wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 8B beschrieben.
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2, hat die
Rootspumpe oder eine Art einer Vakuumpumpe 10 ein Rotorgehäuse 11,
ein vorderes Gehäuse 12, das
mit dem vorderen Ende des Rotorgehäuses 11 verbunden
ist, und ein hinteres Gehäuse 13,
das mit dem hinteren Ende des Rotorgehäuses 11 verbunden
ist. Das Rotorgehäuse 11,
das vordere Gehäuse 12 und
das hintere Gehäuse 13 wirken
zusammen, um das Gehäuse
der Rootspumpe 10 auszubilden. Es ist zu beachten, dass
die obere Seite und die untere Seite von 1 jeweils
der oberen Seite und der unteren Seite der Rootspumpe 10 entspricht.
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Das
Rotorgehäuse 11 hat
einen Zylinderblock 14, der einstückig damit eine Vielzahl von
Wandelementen 141 ausbildet, und einen Zylinderblock 15,
der einstückig
damit eine Vielzahl von Wandelementen 151 ausbildet. Die
Wandelemente 141, 151 sind jeweils gepaart, und
jedes Wandelementpaar 141, 151 wirkt zusammen,
um eine Endwand 16 auszubilden. Ein Raum zwischen dem vorderen
Gehäuse 12 und
der Endwand 16 und Räume
zwischen jeden angrenzenden Endwänden 16 werden
jeweils als Pumpkammern 17, 18, 19, 20 definiert.
Ein Raum zwischen dem hinteren Gehäuse 13 und der Endwand 16 ist
als eine Pumpkammer 21 definiert. Die Pumpkammern 17, 18, 19, 20, 21 sind
derart ausgebildet, dass deren Breiten in dieser Abfolge progressiv
verringert sind.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, stützen das vordere Gehäuse 12 und
das hintere Gehäuse 13 drehbar
eine Drehwelle 22 jeweils durch Radiallager 23, 24.
Auf ähnliche
Weise stützen
das vordere Gehäuse 12 und
das hintere Gehäuse 13 eine
Drehwelle 25 jeweils durch Radiallager 26, 27.
Die Drehwellen 22, 25 sind in einer parallelen
Beziehung zueinander angeordnet, wobei sie sich durch die Endwände 16 erstrecken.
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Die
Drehwelle 22 hat eine Vielzahl an Rotoren 28, 29, 30, 31, 32,
die einstückig
mit dieser ausgebildet sind. Ähnlich
hat die Drehwelle 25 auch eine Vielzahl an Rotoren 33, 34, 35, 36, 37,
die mit dieser einstückig
ausgebildet sind. Die Anzahl der Rotoren, die mit der Drehwelle 25 ausgebildet
sind, entspricht derjenigen, die mit der Drehwelle 22 ausgebildet sind.
Die Rotoren 28 bis 32 haben in Richtung der Achse 221 der
Drehwelle 22 eine ähnliche
Form und Größe. Ähnlich haben
die Rotoren 33 bis 37 in der Richtung der Achse 251 der
Drehwelle 25 eine ähnliche
Form und Größe. Die
Dicken der Rotoren 28, 29, 30, 31, 32 verringern
sich in dieser Abfolge und die Dicken der Rotoren 33, 34, 35, 36, 37 nehmen
auch in dieser Abfolge ab.
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Die
Rotoren 28, 33 sind in der Pumpkammer 17 in
Eingriff miteinander untergebracht, wobei ein kleiner Zwischenraum
zwischen ihnen ausgebildet ist. Die Rotoren 29, 34 sind
in einem ähnlichen
Eingriff miteinander in der Pumpkammer 18 untergebracht.
Auf ähnliche
Weise sind die Rotoren 30, 35, die Rotoren 31, 36 und
die Rotoren 32, 37 jeweils in der Pumpkammer 19, 20 und 21 untergebracht.
Die Volumina der Pumpkammern 17 bis 21 nehmen
in dieser Abfolge progressiv ab.
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Die
Rotoren 28, 33 streichen oder laufen über die
Flächen
von Innenumfangswänden 59, 60, die
die Pumpkammer 17 ausbilden, mit einem geringen Abstand
von diesen. Die Rotoren 29, 34; 30, 35; 31, 36;
und 32, 37 laufen auf ähnliche Weise über die Flächen der
Innenumfangswände 61, 62; 63, 64; 65, 66 und 67, 68,
die jeweils die Pumpenkammern 18, 19, 20 und 21 ausbilden.
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Die
Rootspumpe 10 hat ferner ein Zahnradgehäuse 38, das an dem
hinteren Gehäuse 13 montiert
ist. Die Drehwellen 22, 25 erstrecken sich durch das
hintere Gehäuse 13 und
stehen in das Zahnradgehäuse 38 hervor.
Zahnräder 39, 40 sind
jeweils an den vorstehenden Enden der Drehwellen 22, 25 zum Eingreifen
miteinander befestigt. Ein Elektromotor M ist an dem Zahnradgehäuse 38 montiert
und eine Antriebskraft des Elektromotors M wird durch eine Wellenkupplung 47 zu
der Drehwelle 22 übertragen,
um die Drehwelle 22 in der Richtung zu drehen, die in den 3 bis 6 durch
den Pfeil R1 angezeigt wird. Die Drehwelle 25 nimmt die
Antriebskraft des Elektromotors M durch die Zahnräder 39, 40 auf,
um dadurch in die umgekehrte Richtung der Drehwelle 22,
oder in der Richtung, die in den 3 bis 6 durch
den Pfeil R2 angezeigt wird, gedreht zu werden.
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Ein
in 3 dargestellter Kreisbogen C1 zeigt einen Bereich
einer imaginär überstrichenen Umfangsfläche, die
durch den Rotor 28 während
seiner Rotation überstrichen
wird, während
ein Kreisbogen C2 einen Bereich einer imaginär überstrichenen Umfangsfläche zeigt,
die durch den Rotor 33 während seiner Rotation überstrichen
wird. Die durch die Kreisbögen
C1, C2 angedeuteten imaginären
Umfangsflächen
werden nachstehend als überstrichene Umfangsflächen C1,
C2 bezeichnet. Diese zwei Kreisbögen
oder überstrichenen
Umfangsflächen C1,
C2 schneiden sich an zwei Punkten S und U, wie es in 3 ersichtlich
ist (tatsächlich
sind S und U imaginäre
Kreuzungslinien, die sich senkrecht zu der Ebene der Zeichnung von 3 erstrecken
und eine der derartigen imaginären
Linien S wird in 7 gezeigt). Die Pumpkammer 17 bildet
in sich einen Zusammenflussdurchgang 49 aus, der sich entlang
der Kreuzungslinie S erstreckt. Der Zusammenflussdurchgang 49 liegt
bei einem Bereich, der angrenzend an die Kreuzungslinie S ist, und
der von den überstrichenen
Umfangsflächen
C1, C2 und der Umfangswandfläche
umgeben wird, die die Pumpkammer 17 bildet. Die Pumpkammer 17 bildet
in sich auch einen Zerteilungsdurchgang 50, der sich entlang
dem anderen der Schnitte erstreckt, der durch U gekennzeichnet ist.
Der Zerteilungsdurchgang 50 liegt bei einem Bereich, der
an der Kreuzungslinie U angrenzt und der von den überstrichenen
Umfangsflächen C1,
C2 und der Umfangswandfläche
umgeben wird, die die Pumpkammer 17 ausbildet.
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Wie
es in den 1 und 6 gezeigt
wird, bilden die Pumpkammern 18 bis 21 auch Zusammenflussdurchgänge 51, 52, 53, 54 in
sich aus, und auch jeweils Zerteilungsdurchgänge 55, 56, 57, 58.
Wie es bei der Pumpkammer 17 der Fall ist, sind die überstrichenen
Umfangsflächen
C1, C2 in den Pumpkammern 18 bis 21 dargestellt,
wie es in den 5 und 6 gezeigt
wird.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, hat eine Durchgangsfläche 491 des
Zusammenflussdurchgangs 49 eine planare Form und eine geneigte
Ebene, die sich von der Seite des vorderen Gehäuses 12 in Richtung der
Seite des hinteren Gehäuses 13 neigt. Ähnlich haben
die Durchgangsflächen 511, 521, 531 der
Zusammenflussdurchgänge 51, 52, 53 auch
eine planare Form und geneigte Ebenen, die sich jeweils von der
Seite des vorderen Gehäuses 12 in
Richtung der Seite des hinteren Gehäuses 13 neigen.
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Die 8A und 8B zeigen
jeweils die Durchgangsflächen 491, 511, 521, 531 der
Zusammenflussgänge 49, 51, 52, 53.
Die Durchgangsfläche 491 liegt
höher als
der unterste Abschnitt 591 der Umfangswandfläche 59,
die zu dem Rotor 28 gehört, und
liegt höher
als der unterste Abschnitt 601 der Umfangswandfläche 60,
die zu dem Rotor 33 gehört. Ähnlich liegt
die Durchgangsfläche 511 höher als
der unterste Abschnitt 611 der Umfangswandfläche 61, die
zu dem Rotor 29 gehört,
und liegt auch höher
als der unterste Abschnitt 621 der Umfangswandfläche 62,
die zu dem Rotor 34 gehört.
Die Durchgangsfläche 521 liegt
höher als
der unterste Abschnitt 631 der Umfangswandfläche 63,
die zu dem Rotor 30 gehört, und
liegt auch höher
als der unterste Abschnitt 641 der Umfangswandfläche 64,
die zu dem Rotor 35 gehört.
Die Durchgangsfläche 531 liegt
höher als
der unterste Abschnitt 651 der Umfangswandfläche 65, die
zu dem Rotor 31 gehört,
und liegt auch höher
als der unterste Abschnitt 661 der Umfangswandfläche 66,
die zu dem Rotor 36 gehört.
Die Durchgangsflächen 491, 511, 521, 531 der
Zusammenflussdurchgänge 49, 51, 52, 53 bilden
jeweils einen Teil der Wandflächen
aus, die jeweils die Pumpkammern 17, 18, 19, 20 ausbilden.
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Die
Durchgangsflächen 491, 511, 521, 531 der
jeweiligen Zusammenflussdurchgänge 49, 51, 52, 53 sind
jeweils mit den Umfangswandflächen 59 bis 66 verbunden.
Die Seitenränder 492, 493 der Durchgangsfläche 491 sind
jeweils Verbindungen zwischen der Durchgangsfläche 491 des Zusammenflussdurchgangs 49 und
den Umfangswandflächen 59, 60.
Die planare Durchgangsfläche 491 neigt sich
von der Seite des vorderen Gehäuses 12 in Richtung
der Seite des hinteren Gehäuses 13 und liegt
auch höher
als die untersten Abschnitte 591, 601 der Umfangswandflächen 59, 60.
Folglich sind die Seitenränder 491, 493 der
Durchgangsfläche 491 voneinander
beabstandet, und zwar zunehmend von der Seite des vorderen Gehäuses 12 in
Richtung der Seite des hinteren Gehäuses 13. Anders gesagt nimmt
die Breite des Zusammenflussdurchgangs 49, d.h. die Breite
der Durchgangsfläche 491,
progressiv von der Seite des vorderen Gehäuses 12 in Richtung der
Seite des hinteren Gehäuses 13 zu
und die Breite des Zusammenflussdurchgangs 49 an seinem
abschließenden
Ende 495 ist größer als
das Anfangsende 494. Ähnlich
werden die Breiten der Zusammenflussdurchgänge 51 bis 53,
d.h., die Breiten der Durchgangsflächen 511 bis 531 auch
vergrößert, und zwar
von der Seite des vorderen Gehäuses 12 in Richtung
der Seite des hinteren Gehäuses 13.
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Wie
es in den 1 und 4 gezeigt
ist, bildet die Endwand 16 in sich einen Durchgang 48. Die
Endwand 16 bildet in sich auch einen Einlass 481 und
einen Auslass 482 des Durchgangs 48 aus. Die Zusammenflussdurchgänge 49, 51, 52, 53 stehen
jeweils mit den Einlässen 481 der
Durchgänge 48 in Verbindung
und jede zwei angrenzenden Pumpenkammern 17, 18, 19, 20, 21 befinden
sich jeweils durch den Durchgang 48 in der Endwand 16 miteinander
in Verbindung. Jeder Durchgang 48 hat eine geneigte Fläche 483,
die in seinem unteren Teil ausgebildet ist. Die geneigte Fläche 483 neigt
sich von der Seite des hinteren Gehäuses 13 in Richtung
der Seite des vorderen Gehäuses 12.
Die geneigte Fläche 483 des
Durchgangs 48, die mit dem Zusammenflussdurchgang 49 verbunden
ist, läuft
in die Durchgangsfläche 491 des
Zusammenflussdurchgangs 49 weiter. Ähnlich verläuft die geneigte Fläche 483 des
Ausströmungsdurchgangs 48,
der mit dem Zusammenflussdurchgang 51 verbunden ist, in
die Durchgangsfläche 511 des
Zusammenflussdurchgangs 51 weiter. Die geneigte Fläche 483 des
Ausströmungsdurchgangs 48,
der mit dem Zusammenflussdurchgang 52 verbunden ist, verläuft in die Durchgangsfläche 521 des
Zusammenflussdurchgangs 52 weiter. Die geneigte Fläche 483 des
Ausströmungsdurchgangs 48,
der mit dem Zusammenflussdurchgang 53 verbunden ist, verläuft in die Durchgangsfläche 531 des
Zusammenflussdurchgangs 53 weiter.
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Ein
geschlossener Raum P1 ist zwischen dem Rotor 28 und der
Umfangswandfläche 59 ausgebildet,
der die Pumpkammer 17 ausbildet, und ein geschlossener
Raum P2 ist zwischen dem Rotor 33 und der Umfangswandfläche 60 ausgebildet,
der die Pumpkammer 17 ausbildet. Die geschlossenen Räume P1,
P2, die sich mit einer Rotation der Rotoren 28, 33 von
dem Zerteilungsdurchgang 50 in Richtung dem Zusammenflussdurchgang 49 bewegen,
treffen einander bei dem Zusammenflussdurchgang 49. Ebenso
werden ähnliche
geschlossene Räume
in den anderen Pumpkammern 18 bis 21 ausgebildet, wie
es durch P1, P2 in den 5 und 6 angedeutet
ist.
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Wie
es in den 1 und 3 gezeigt
ist, bildet der Zylinderblock 14 in sich einen Ansauganschluss 142,
der mit dem Zerteilungsdurchgang 50 der Pumpkammer 17 in
Verbindung steht. Wie es in den 1 und 6 gezeigt
ist, bildet der Zylinderblock 15 in sich einen Ausströmungsanschluss 152, der
mit dem Zusammenflussdurchgang 54 der Pumpkammer 21 in
Verbindung steht.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, ist ein Flansch 41 mit
dem Ausströmungsanschluss 152 verbunden. Ein
Dämpfer 42 ist
mit dem Flansch 41 verbunden und ein Führungsrohr 43 ist
mit dem Dämpfer 42 verbunden.
Des Weiteren ist ein Abgasrohr 44 mit dem Führungsrohr 43 verbunden.
Das Abgasrohr 44 ist mit einer Abgasreinigungsvorrichtung
(nicht gezeigt) verbunden.
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Das
Führungsrohr 43 bringt
in sich einen Ventilkörper 45 und
eine Rückholfeder 46 unter.
Das Führungsrohr 43 bildet
in sich ein abgeschrägtes Ventilloch 431 und
der Ventilkörper 45 ist
tätig,
um das Ventilloch 431 zu öffnen und zu schließen. Die Rückholfeder 46 drängt den
Ventilkörper 45 in
die Richtung, die bewirkt, dass das Ventilloch 431 geschlossen
wird. Das Führungsrohr 43,
der Ventilkörper 45 und
die Rückholfeder 46 dienen
zusammenwirkend als eine Einrichtung zum Verhindern eines Rückwärtsstroms
eines Gases.
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Wenn
der Elektromotor M der Rootspumpe 10 einen Betrieb startet,
drehen sich die Drehwellen 22, 25 und deshalb
wird ein Gas in einer externen Vakuumsollregion (nicht gezeigt)
durch den Ansauganschluss 142 in die Pumpkammer 17 eingeführt. Das in
den Zerteilungsdurchgang 50 der Pumpkammer 17 durch
den Ansauganschluss 142 eingeführte Gas wird in die geschlossenen
Räume P1,
P2 geführt, und
dann durch die Drehung der Rotoren 28, 33 in Richtung
des Zusammenflussdurchgangs 49 weitergeleitet. Das zu dem
Zusammenflussdurchgang 49 geschickte Gas strömt von dem
Einlass 481 der Endwand 16 in den Ausströmungsdurchgang 48 und
wird dann durch den Auslass 482 zu dem Zerteilungsdurchgang 55 der
nächsten
(oder stromabwärtigen) Pumpkammer 18 weitergeleitet. Ähnlich wird
das Gas von einer Pumpkammer zu einer weiteren in der Abfolge weitergeleitet,
in der das Volumen der Pumpkammern abnimmt, d.h., in der Abfolge
der Pumpkammern 18, 19, 20, 21.
Anders gesagt wird das in die Pumpkammer 17 eingeleitete
Gas von dort nacheinander in die Pumpkammern 18 bis 21 weitergeleitet,
während
es komprimiert wird. Das in die Pumpkammer 21 weitergeleitete
Gas wird dann durch den Ausströmungsanschluss 152,
den Flansch 41, den Dämpfer 42 und
die Rückströmungsverhinderungseinrichtung
zu der Abgasreinigungsvorrichtung ausgelassen.
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Jeder
Zusammenflussdurchgang 49, 51, 52, 53 hat
ein vorderes Ende an der Seite des vorderen Gehäuses 12 und ein hinteres
Ende an der Seite des hinteren Gehäuses 13, wie es durch
das Anfangsende 494 und das abschließende Ende 495 des
Zusammenflussdurchgangs 49 dargestellt wird, wie es in 7 gezeigt
ist. Die Einlässe 481 der
Durchgänge 48 in
den Endwänden 16 laufen
jeweils in die Zusammenflussdurchgänge 49, 51, 52, 53 weiter.
Anders gesagt entsprechen die hinteren Enden der Zusammenflussdurchgänge 49; 51, 52, 53 den Übertragungsseiten
der Durchgänge 48 der
Pumpenkammern 17 bis 20.
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Gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden die nachstehenden vorteilhaften Effekte erhalten. Es ist
zu beachten, dass die Effekte nur unter Bezugnahme auf den Zusammenflussdurchgang 49 erwähnt werden,
aber ähnliche Effekte
durch die anderen Zusammenflussdurchgänge 49, 51, 52, 53 erreichbar
sind.
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(1-1)
Das in den Zerteilungsdurchgang 50 eingeleitete Gas wird
in die geschlossenen Räume P1,
P2 befördert,
und durch die Drehung der Rotoren 28, 33 in Richtung
dem Zusammenflussdurchgang 49 übertragen. Da sich die planare
Durchgangsfläche 491 des
Zusammenflussdurchgangs 49 von der Seite des vorderen Gehäuses 12 in
Richtung der Seite des hinteren Gehäuses 13 neigt, findet
ein Zusammentreffen der Gase in den Räumen P1, P2 zuerst bei dem
abschließenden
Ende 495 des Zusammenflussdurchgangs 49 statt.
Das heißt,
ein Verbindungsanschluss zwischen den geschlossenen Räumen P1,
P2 und dem Zusammenflussdurchgang 49 wird von der Seite
des abschließenden
Endes 495 des Zusammenflussdurchgangs 49 aus geöffnet.
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Wenn
das Zusammentreffen der geschlossenen Räume P1, P2 gleichzeitig bei
sowohl dem Anfangsende 494 als auch dem abschließenden Ende 495 des
Zusammenflussdurchgangs 49 stattfindet, strömt das Gas
in den geschlossenen Räumen
P1, P2 von sowohl dem Anfangsende 494, als auch dem abschließenden Ende 495 des
Zusammenflussdurchgangs 49 ein. Eine derartige Einströmung neigt dazu,
eine Stagnation des Gases zu bewirken, das an dem Anfangsende 494 des
Zusammenflussdurchgangs 49 angrenzt, und deshalb neigt
ein Reaktionsprodukt dazu, an dem Stagnationspunkt angesammelt zu
werden, wenn die Rootspumpe 10 bei einem Filmherstellungsprozess
zum Herstellen von Halbleitern als eine Vakuumpumpe verwendet wird.
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Wenn
die geschlossenen Räume
P1, P2 von dem abschließenden
Ende 495 in Richtung dem gegenüberliegenden Anfangsende 494 des
Zusammenflussdurchgangs 49 in den Zusammenflussdurchgang 49 eintreten,
strömt
das Gas in den geschlossenen Räumen
P1, P2 zuerst bei dem abschließenden
Ende 495 und dann zu dem Zusammenströmungsdurchgang 49.
Wenn sich die geschlossene Räume
P1, P2 durch eine weitere Rotation der Rotoren 28, 33 in
Richtung dem Zusammenflussdurchgang 49 bewegen, dehnt sich
der Verbindungsanschluss zwischen den geschlossenen Räumen P1,
P2 und dem Zusammenflussdurchgang 49 von dem abschließenden Ende 495 in
Richtung dem Anfangsende 494 aus. Infolgedessen tritt eine
Gasströmung
in dem Zusammenflussdurchgang 49 auf, wie sie in 7 durch
den Pfeil Q angedeutet ist. Die Gasströmung entlang dem Zusammenflussdurchgang 49 hilft,
eine an dem Anfangsende 494 des Zusammenflussdurchgangs 49 angrenzende
Stagnation zu eliminieren, und dabei das Problem zu lösen, dass
das Reaktionsprodukt dazu neigt, in der Nähe des Anfangsendes 494 des
Zusammenflussdurchgangs 49 angesammelt zu werden.
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(1-2)
Gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
neigt sich die planare Durchgangsfläche 491 von dem Anfangsende 494 des
Zusammenflussdurchgangs 49 in Richtung dessen abschließendem Ende 495.
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Bei
einer derartigen abfallenden Durchgangsstruktur erstrecken sich
die Seitenränder 492, 493 der
Durchgangsfläche 491 von
dem Anfangsende 494 des Zusammenflussdurchgangs 49 in
Richtung dessen abschließendem
Ende 495, während
sie von der Kreuzungslinie S weiter beabstandet werden. Deshalb
beginnen der geschlossene Raum P1 an der Seite des Rotors 28 und
der geschlossene Raum P2 an der Seite des Rotors 33 von
dem abschließenden
Ende 495 des Zusammenflussdurchgangs 49 in dem
Zusammenflussdurchgang 49 einzutreten. Bei einem derartigen
Aufbau, bei dem die planare Durchgangsfläche 491 des Zusammenflussdurchgangs 49 von
dem Anfangsende 494 des Zusammenflussdurchgangs 49 in
Richtung dessen abschließendem
Ende 495 abfällt,
beginnen die geschlossenen Räume
P1, P2, günstigerweise
von dem abschließenden
Ende 495 des Zusammenflussdurchgangs 49 in den
Zusammenflussdurchgang 49 einzutreten.
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(1-3)
Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Zusammenflussdurchgang 49 entlang der Unteren S
der zwei Kreuzungslinien ausgebildet, die von den paarweisen überstrichenen Umfangsflächen C1,
C2 ausgebildet werden, während
der Zerteilungsdurchgang 50 entlang der oberen Kreuzungslinie
U ausgebildet ist. Das heißt,
der Zusammenflussdurchgang 49 ist unterhalb des Zerteilungsdurchgangs 50 angeordnet.
Das Gas in dem Zerteilungsdurchgang 50 wird durch die Drehung
der paarweisen Rotoren 28, 33 in die geschlossenen Räume P1,
P2 aufgenommen. Zusammenfassend wird das Gas in dem Zerteilungsdurchgang 50 durch die
geschlossenen Räume
P1, P2 abwärts
zu dem Zusammenflussdurchgang 49 übertragen und ein Reaktionsprodukt
in dem Zerteilungsdurchgang 50 wird auch durch die geschlossenen
Räume P1,
P2 abwärts
zu dem Zusammenflussdurchgang 49 übertragen. Dadurch wird die Übertragung
des Reaktionsprodukts sanft durchgeführt.
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Dann
ist gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
die Durchgangsfläche 491 des Zusammenflussdurchgangs 49,
die unter dem Zerteilungsdurchgang 50 liegt, von dem Anfangsende 494 des
Zusammenflussdurchgangs 49 in Richtung dessen abschließendem Ende 495 geneigt.
Deshalb neigt das Reaktionsprodukt dazu, durch sein Eigengewicht
leicht von dem Anfangsende 494 in Richtung dem abschließenden Ende 495 an
der Durchgangsfläche 491 des
Zusammenflussdurchgangs 49 befördert zu werden. Der Aufbau,
bei dem der Zusammenflussdurchgang 49 eine Anordnung zum
Verhindern der Ansammlung eines Reaktionsprodukt hat, liegt unter
dem Zerteilungsdurchgang 50 und ist wirksam, um das Problem
zu eliminieren, das mit der Ansammlung des Reaktionsprodukts in
der Rootspumpe 10 verbunden ist.
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(1-4)
Die Rootspumpe 10 ist von der Mehrstufenart, und hat jeweils
eine Vielzahl der Pumpenkammern 17 bis 21, die
in der Richtung der Achsen 221, 251 der Drehwellen 22, 25 angeordnet
sind. Bei einer derartigen mehrstufigen Rootspumpe 10 ist
der Ausströmungsdurchgang 48 in
der Endwand 16 zum Übertragen
eines Gases von einer Pumpkammer zu ihrer angrenzenden Pumpkammer
zu befördern,
und das abschließende
Ende 495 des Zusammenflussdurchgangs 49, das sich
in Richtung der Achsen 221, 251 der Drehwellen 22, 25 erstreckt,
muss mit dem Ausströmungsdurchgang 48 verbunden
sein. Deshalb neigt eine Stagnation dazu, insbesondere in der Nähe des Anfangsendes 494 des
Zusammenflussdurchgangs 49 bei der Mehrstufenrootspumpe 20 aufzutreten.
Deshalb ist die Mehrstufenrootspumpe 10 für die Anwendbarkeit
der Erfindung geeignet.
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(1-5)
Die geneigte Fläche 483,
die unter dem Ausströmungsdurchgang 48 vorgesehen
ist, hilft dem Gas, sanft zu strömen,
wodurch sie dazu beiträgt,
eine Ansammlung eines Reaktionsprodukts zu verhindern.
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Die
Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt,
sondern kann innerhalb der nachstehenden alternativen Ausführungsbeispiele
abgewandelt werden.
- (1) Gemäß einem in 9 gezeigten
zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist ein Zusammenflussdurchgang 49A mit einer Durchgangsfläche 69 ausgebildet,
wobei eine Durchgangsfläche 69 eine
geneigte Fläche 691 und
eine horizontale Fläche 692 aufweist.
Die geneigte Fläche 691 liegt
angrenzend an dem Anfangsende des Zusammenflussdurchgangs 49A,
während
die horizontale Fläche 692 angrenzend
an dem abschließenden
Ende des Zusammenflussdurchgangs 49A liegt. In diesem Fall
beginnt ein geschlossener Raum, von der Seite der horizontalen Fläche 692 in
den Zusammenflussdurchgang 49A einzutreten.
- (2) Gemäß einem
dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel,
das in 10 gezeigt wird, ist ein Zusammenflussdurchgang 49B derart
ausgebildet, dass sich eine geneigte Durchgangsfläche 70 von
der Mitte der Kreuzungslinie S erstreckt.
- (3) Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel bildet der Zusammenflussdurchgang
eine gekrümmte
Durchgangsfläche.
- (4) Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Zusammenflussdurchgang
mit einer geneigten Durchgangsfläche
nur für
einen Teil der Pumpkammern vorgesehen, beispielsweise für die Pumpkammer 17 mit
der größten breiten
Abmessung, während
der Zusammenflussdurchgang mit einer horizontalen Durchgangsfläche für die anderen
Pumpkammern 18 bis 21 vorgesehen ist.
- (5) Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Zusammenflussdurchgang
derart ausgebildet, dass wenn die geschlossenen Räume P1,
P2 in den Zusammenflussdurchgang 49 eintreten, einer der
geschlossenen Räume
P1, P2 beginnt, von dem abschließenden Ende 495 des Zusammenflussdurchgangs 49 einzutreten.
- (6) Die Erfindung kann bei einer Rootspumpe angewendet werden,
die nur eine einzelne Pumpkammer hat.
- (7) Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die geneigte
Fläche 483 so
abgewandelt, dass sie eine horizontale Fläche ist.
- (8) Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die geneigte
Fläche 483 so
abgewandelt, dass sie eine gekrümmte
Fläche
ist.
- (9) Die Erfindung kann bei einer Rootspumpe angewendet werden,
wobei der Zerteilungsdurchgang unter dem Zusammenflussdurchgang
vorgesehen ist.
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Deshalb
sind die Beispiele und Ausführungsbeispiele
als darstellend und nicht einschränkend zu erachten und die Erfindung
nicht auf die hierin gegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb dem
Schutzumfang der beigefügten
Ansprüche
abgewandelt werden.