JP2003172261A - Rotation shaft seal mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は真空ポンプに関し、
特に容積型真空ポンプにおいてギアボックス室から排気
室への潤滑油流出及び排気室からギアボックス室への反
応性ガスや生成物流入を防止するための軸シール機構に
関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vacuum pump,
In particular, the present invention relates to a shaft seal mechanism for preventing outflow of lubricating oil from a gearbox chamber to an exhaust chamber and inflow of reactive gas or products from the exhaust chamber to the gearbox chamber in a positive displacement vacuum pump.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、半導体製造工程の多様化により製
造装置内の不純物濃度が非常に問題になっている。この
ような半導体製造プロセスでは真空ポンプに使われてい
る潤滑油等の汚染物質がチャンバー内へ流入して半導体
が汚染することを避けることは必修の課題である。この
ような条件が必要な加工工程では一般的な排気系として
ルーツ型、クロー型、スクリュー型等の容積型真空ポン
プを用いる。しかしながら、容積型真空ポンプは、駆動
部を有するため、ポンプ作用(ポンプが気体を吸気、移
送、圧縮、吐出する作用)を行う排気室の他に駆動部を
潤滑するための潤滑油を貯えたギアボックス室を有して
おり、この両室には回転軸20が貫通しているので、こ
の貫通部分を介してギアボックス室と排気室とは連通す
ることになり、これによりギアボックス室内の潤滑油の
蒸気が排気室へと流出することとなる。このような容積
型真空ポンプの軸受等の回転運動部分に使われる潤滑油
の排気室内への漏洩防止のための真空用軸シールおよび
軸シール機構としては、図2に示すようなギアボックス
室と排気室の間に中間室を設け、前記中間室を不活性ガ
スで満たし油分子が排気室側へ漏れることを防ぎさらに
中間室へ漏れてきた潤滑油を中間室で貯めて排気室側を
クリーンに保つ機構が考えられている。さらに中間室と
排気室の間及び/又はギアボックス室と中間室の間を複
数の非接触型軸シールを用い、油分子及び潤滑油が漏れ
るのを防ぐ軸シール機構が知られている。これに加えて
特開平5−6070のように、中間室と排気室の間に2
箇所の絞り部を設けこの間に不活性ガスを中間室及び排
気室内よりもわずかに高い圧力で封入し、油分子が排気
室側へ漏洩しづらくした軸シール機構が従来考えられて
きた。2. Description of the Related Art In recent years, the concentration of impurities in a manufacturing apparatus has become a serious problem due to the diversification of semiconductor manufacturing processes. In such a semiconductor manufacturing process, it is an indispensable task to prevent contaminants such as lubricating oil used in a vacuum pump from flowing into the chamber and contaminating the semiconductor. In the processing step that requires such conditions, a positive displacement vacuum pump such as a roots type, a claw type, or a screw type is used as a general exhaust system. However, since the positive displacement vacuum pump has a drive unit, in addition to the exhaust chamber that performs the pumping action (the action of the pump to inhale, transfer, compress, and discharge gas), the lubricating oil for lubricating the drive unit is stored. Since there is a gearbox chamber, and the rotary shaft 20 penetrates both chambers, the gearbox chamber and the exhaust chamber communicate with each other through this penetrating portion, whereby the interior of the gearbox chamber The lubricating oil vapor will flow out to the exhaust chamber. The vacuum shaft seal and the shaft seal mechanism for preventing the leakage of the lubricating oil used in the rotary motion parts such as the bearings of the positive displacement vacuum pump into the exhaust chamber include a gear box chamber as shown in FIG. An intermediate chamber is provided between the exhaust chambers to prevent the oil molecules from leaking to the exhaust chamber side by filling the intermediate chamber with an inert gas, and the lubricating oil leaking to the intermediate chamber is stored in the intermediate chamber to clean the exhaust chamber side. A mechanism for keeping it at is considered. Further, there is known a shaft seal mechanism that uses a plurality of non-contact type shaft seals between the intermediate chamber and the exhaust chamber and / or between the gearbox chamber and the intermediate chamber to prevent leakage of oil molecules and lubricating oil. In addition to this, as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-6070, there is a gap between the intermediate chamber and the exhaust chamber.
A shaft seal mechanism has been conventionally considered in which a throttle portion is provided and an inert gas is sealed between them at a pressure slightly higher than those in the intermediate chamber and the exhaust chamber to prevent oil molecules from leaking to the exhaust chamber side.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする問題点】しかし、前記のよう
な軸シール機構を用いた場合、中間室を設けるための空
間が必要になり、真空ポンプが全体的に大きな寸法にな
ってしまうという問題が発生する。また、中間室があっ
ても、ギアボックス室が密閉されているため油分子が徐
々に拡散してきて中間室内を満たし、さらに中間室から
排気室へと拡散してしまうという問題が発生する可能性
があった。However, when the shaft seal mechanism as described above is used, a space for providing the intermediate chamber is required, and the vacuum pump becomes large in size as a whole. Occurs. Even if there is an intermediate chamber, the gearbox chamber is sealed, so that oil molecules may gradually diffuse to fill the intermediate chamber and further diffuse from the intermediate chamber to the exhaust chamber. was there.
【0004】その理由は、一般的に真空機器の軸シール
としてラビリンスシール方式のような非接触型軸シール
を用いた場合、構造上シール部とハウジング間に微少の
隙間がある為、これらの方式を用いた真空ポンプでは油
分子の回り込みが発生するからである。本発明は上述の
問題に鑑みてなされ、中間室が不要となりコンパクトな
容積型真空ポンプを製作でき、かつ中間室からの油分子
の拡散を防止することができる軸シール機構を提供する
ことを目的とする。また非駆動時に不活性ガスの流れを
止めても油分子で排気室を汚染することの無い軸シール
機構を提供することを目的とする。The reason for this is that when a non-contact type shaft seal such as a labyrinth seal type is generally used as a shaft seal for vacuum equipment, there is a minute gap between the seal portion and the housing due to the structure, and therefore these types are used. This is because the oil pump wraps around in a vacuum pump using. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a shaft seal mechanism that does not require an intermediate chamber, can manufacture a compact positive displacement vacuum pump, and can prevent the diffusion of oil molecules from the intermediate chamber. And Another object of the present invention is to provide a shaft seal mechanism that does not contaminate the exhaust chamber with oil molecules even when the flow of the inert gas is stopped when the engine is not driven.
【0005】[0005]
【問題点を解決するための手段】以上の目的は、ハウジ
ング内にロータを内蔵させた排気室と、排気系に接続さ
れ、潤滑油を収容させているギアボックス室と、前記排
気室及び前記ギアボックス室を貫通し、前記ロータを回
転駆動させる回転軸と、前記排気室と前記ギアボックス
室との間の前記回転軸の貫通部に軸シール手段を設けた
容積型真空ポンプの軸シール機構において、前記貫通部
分にギアボックス室又は/及び排気室へ不活性ガスの流
れる経路を設けることにより解決する。前記貫通部分に
おいてギアボックス室へ不活性ガスの流れる経路は、ピ
ストンリングを間隔を置いて2個挿入し、この間にガス
注入経路を通して不活性ガスを流し込むことにより排気
室及びギアボックス室よりも高い圧力で封入する。この
流入不活性ガスをギアボックス側に流すことでオイル分
子の真空室側への流れを押し戻すことが出来、排気室の
油分子による汚染を防ぐことが出来る。前記不活性ガス
は軸受等の貫通部分を通ってギアボックス内に流れ込
み、排気穴より容積型真空ポンプのハウジング外へ排気
される。さらに、前記排気穴より前記不活性ガスを強制
的に吸引することにより、油分子が排気室側へ拡散する
回転軸貫通経路の前記不活性ガスの流れが強くなり油分
子を押し戻す作用を向上することができる。また、前記
不活性ガスの流路には単数もしくは複数の非接触型軸シ
ールが油分子が流れにくくなるように複雑な経路で配置
され排気室側へ拡散してくる油分子を流れにくくし、さ
らなる軸シール機能を向上させている。前記非接触型軸
シールとしては安価なラビリンス等を使用することが出
来る。さらに、ギアボックス側に接触型真空シールを所
定の向きに用いることにより真空ポンプ非駆動時に不活
性ガスの流れを止めても油分子の真空室への漏洩を防ぐ
効果がある。所定の向きとは、シールの接触部が駆動時
には、軸の回転による遠心力が働き隙間ができて不活性
ガスを流し、静止時には軸の回転による前記遠心力が生
じないためシール接触部が封止部を完全に密閉し不活性
ガスを流さなくても油分子を排気室へ漏洩することがな
くなるような向きに配置する。前記接触型軸シールとし
ては安価なVシール等が使用できる。また、前記不活性
ガスの前記排気室側への流れの経路に単数又は複数の非
接触型軸シールを用いる。このようにすることにより排
気室への不活性ガスの流入量を抑制することができる。
前記単数又は複数の非接触型軸シールにはラビリンスを
用いることができる。また、非接触型シールによる排気
室への流れ経路を複雑に構成することにより不活性ガス
の排気室への流量をより抑制することもできる。前記排
気室側へ前記不活性ガスの流れを設けることにより、排
気室から反応ガスが軸シール部に流れ込んで軸シール部
やギアボックス内で生成物が生成されることにより生じ
る故障や、排気室内で生成された生成物が軸シール部に
入り込むことにより生じる故障を防ぐ効果がある。これ
は、前記不活性ガスの排気室側への流れを作ることによ
り、反応ガスや生成物を排気室へ押し戻す作用があるた
めである。また、圧力差で排気室からの反応ガス、生成
物やギアボックス室からの潤滑油を遮断することもでき
る。さらに、排気室内へ不活性ガスを流し込むことによ
り反応ガスの濃度を希釈することができ排気室や排気口
に生成物ができにくくする効果もある。この排気室側へ
流れ込む不活性ガスの温度を高くすることによりさらな
る生成物ができにくい構造にすることができる。また、
前記回転軸を回転自在に固定するための軸受に潤滑油を
注入するための注入口を設ける。この構成により、常に
軸受は潤滑油で満たすことができ、潤滑油の不足による
軸受の破壊や発熱を防ぐ効果がある。さらに潤滑油量を
コントロールすることによりより低電力で駆動させるこ
とができる。容積型真空ポンプを縦型に用いた場合、軸
受上部に潤滑油注入口を設けることにより効率的に軸受
に潤滑油を供給することが出来る。[Means for Solving the Problems] The above object is to provide an exhaust chamber in which a rotor is built in a housing, a gearbox chamber which is connected to an exhaust system and contains lubricating oil, the exhaust chamber and the exhaust chamber. A shaft seal mechanism for a positive displacement vacuum pump, which has a rotary shaft that penetrates a gear box chamber and drives the rotor to rotate, and a shaft seal means provided in a penetrating portion of the rotary shaft between the exhaust chamber and the gear box chamber. The problem can be solved by providing a passage for the inert gas to the gear box chamber and / or the exhaust chamber in the penetrating portion. The passage of the inert gas into the gearbox chamber in the penetrating portion is higher than that of the exhaust chamber and the gearbox chamber by inserting two piston rings at intervals and flowing the inert gas through the gas injection passage between them. Enclose with pressure. By flowing this inflowing inert gas to the gearbox side, the flow of oil molecules to the vacuum chamber side can be pushed back, and contamination of the exhaust chamber with oil molecules can be prevented. The inert gas flows into the gear box through a penetrating portion such as a bearing and is exhausted to the outside of the housing of the positive displacement vacuum pump through an exhaust hole. Further, by forcibly sucking the inert gas from the exhaust hole, the flow of the inert gas in the rotary shaft penetrating path through which the oil molecules diffuse to the exhaust chamber side becomes stronger, and the action of pushing back the oil molecules is improved. be able to. Further, in the flow path of the inert gas, a single or a plurality of non-contact type shaft seals are arranged in a complicated path so that the oil molecules do not easily flow, and the oil molecules diffused to the exhaust chamber side are made difficult to flow, The shaft seal function is further improved. An inexpensive labyrinth or the like can be used as the non-contact type shaft seal. Further, by using the contact type vacuum seal on the gear box side in a predetermined direction, even if the flow of the inert gas is stopped when the vacuum pump is not driven, there is an effect of preventing oil molecules from leaking to the vacuum chamber. The predetermined direction means that when the contact part of the seal is driven, the centrifugal force due to the rotation of the shaft works to create a gap and allows the inert gas to flow, and when the contact is stationary, the centrifugal force due to the rotation of the shaft does not occur and the seal contact part is sealed. The stopper is completely sealed and is oriented so that oil molecules do not leak to the exhaust chamber without flowing an inert gas. An inexpensive V seal or the like can be used as the contact type shaft seal. Further, a single or a plurality of non-contact type shaft seals are used in the path of the flow of the inert gas toward the exhaust chamber. By doing so, the amount of inactive gas flowing into the exhaust chamber can be suppressed.
A labyrinth may be used for the non-contact type shaft seal or seals. Further, the flow rate of the inert gas to the exhaust chamber can be further suppressed by forming the flow path to the exhaust chamber by the non-contact type seal in a complicated manner. By providing the flow of the inert gas to the exhaust chamber side, a reaction gas from the exhaust chamber flows into the shaft seal portion to generate a product in the shaft seal portion or the gear box, or a failure occurs in the exhaust chamber. There is an effect of preventing a failure caused by the product generated in step 2 entering the shaft seal part. This is because the reaction gas and products are pushed back to the exhaust chamber by creating a flow of the inert gas toward the exhaust chamber. Further, the reaction gas and products from the exhaust chamber and the lubricating oil from the gearbox chamber can be shut off by the pressure difference. Furthermore, by pouring an inert gas into the exhaust chamber, it is possible to dilute the concentration of the reaction gas, which has an effect of making it difficult for a product to form in the exhaust chamber or the exhaust port. By increasing the temperature of the inert gas flowing into the exhaust chamber side, it is possible to obtain a structure in which it is difficult to generate further products. Also,
An injection port for injecting lubricating oil is provided in a bearing for rotatably fixing the rotating shaft. With this configuration, the bearing can always be filled with the lubricating oil, and there is an effect of preventing the bearing from being destroyed or generating heat due to lack of the lubricating oil. Further, by controlling the amount of lubricating oil, it is possible to drive with lower power. When the positive displacement vacuum pump is used vertically, the lubricating oil can be efficiently supplied to the bearing by providing the lubricating oil inlet at the upper part of the bearing.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例による容積型
真空ポンプの軸シール機構について、図1〜図2を参照
して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A shaft seal mechanism for a positive displacement vacuum pump according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0007】[実施例1]図1は本発明による軸シール機
構を有する容積型真空ポンプ100の軸シール部の実施
例である。図1において101はギアボックスケーシン
グ103で囲まれたギアボックス室であり102は排気
室ケーシング104で囲まれた排気室である。排気室ケ
ーシング104内には気体を排気するための排気ロータ
105が収納されている。排気ロータ105は回転軸1
20に固定され、回転軸120はギアボックス室に挿入
されて軸受112,113により前記ギアボックスケー
シング103に回転自在に支持されている。前記回転軸
120はモータ106のモータ軸132に接続されてい
て排気ロータ105を回転運動させる。本実施例のよう
に複数ロータを有する容積型真空ポンプの場合各ロータ
の回転を同期させるためのギア131が回転軸120に
固定されている。[First Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of a shaft seal portion of a positive displacement vacuum pump 100 having a shaft seal mechanism according to the present invention. In FIG. 1, 101 is a gearbox chamber surrounded by a gearbox casing 103, and 102 is an exhaust chamber surrounded by an exhaust chamber casing 104. An exhaust rotor 105 for exhausting gas is housed in the exhaust chamber casing 104. Exhaust rotor 105 is rotating shaft 1
The rotary shaft 120 is fixed to 20 and is inserted into the gearbox chamber and rotatably supported by the gearbox casing 103 by bearings 112 and 113. The rotary shaft 120 is connected to the motor shaft 132 of the motor 106 to rotate the exhaust rotor 105. In the case of the positive displacement vacuum pump having a plurality of rotors as in this embodiment, a gear 131 for synchronizing the rotation of each rotor is fixed to the rotating shaft 120.
【0008】前記回転軸は前記排気ロータ105を回転
するための駆動用モータ106にギアボックス室101
内で連結されており、前記回転軸120を潤滑に回転す
るための潤滑油が必要であり従ってギアボックス室10
1内はこの潤滑油による油分子で満たされている。この
排気室102とギアボックス室101の両室は軸受11
2,113で回転自在に固定された回転軸120が貫通
しているので、この貫通部分を介してギアボックス室1
01と排気室102とは連通することになり、前記貫通
部分の隙間を潤滑油の油分子が拡散することによりギア
ボックス室101内の潤滑油の油分子が排気室へと流出
することとなる。本発明における軸シール機構は非接触
型軸シールとしてピストンリング107,108を排気
室近くの回転軸120部に間隔を置いて配置し前記2つ
のピストンリングの間にガス注入口116より不活性ガ
スを流し込む。前記不活性ガスは前記ピストンリング1
08と前記排気室ケーシング104の隙間を通って前記
ギアボックス室101側へと流れ込む。前記ギアボック
ス室101の排気室102側には前記不活性ガスの流れ
の経路に沿って複数の非接触型軸シール(ラビリンス)
109,110が配置されている。前記非接触型軸シー
ル109,110の隙間を流れた前記不活性ガスは潤滑
油で満たされている回転軸120の軸受112,113
の隙間を流れて排気穴115から排気される。前記排気
穴115に油を通過させないフィルターを配置しこれを
介して排気することにより前記不活性ガスは油分子を含
まずに排気することができる。また、非接触型軸シール
を単数もしくは複数配置することによりギアボックス室
101からの排気室102への油分子の拡散を抑制する
ことができる。さらに、前記不活性ガスを油分子が拡散
する経路である前記非接触型軸シール109,110の
隙間に流すことにより前記不活性ガスが油分子の排気室
102側への拡散を押し戻す効果を生じる。また、複数
の非接触型軸シール(ラビリンス)を組合せ、油分子が
排気室102側へ流れ込んでくる経路を複雑にし、流れ
にくい構造にすることにより不活性ガスの流れの効果と
の相乗効果でさらに優れたシール機能を持たせることも
出来る。また、排気穴115から強制的に不活性ガスを
吸引することにより不活性ガスの流量を大きくすること
により油分子を押し戻す効果をさらに向上させることも
できる。例えば複数段式の真空ポンプの場合、真空側の
容積型真空ポンプの排気ポートに前記真空側の容積型真
空ポンプの排気穴を接続し、大気側の真空ポンプで前記
真空側の容積型真空ポンプのギアボックス室を強制的に
排気する方法がある。単独の容積型真空ポンプや多段式
真空ポンプの最大気側真空ポンプについては排気穴に別
の吸引用ポンプを接続することにより不活性ガスを強制
吸引することにより不活性ガスの流量を大きくし、油分
子を押し戻す効果を向上させることもできる。The rotating shaft is connected to a drive motor 106 for rotating the exhaust rotor 105 and a gear box chamber 101.
And the lubricating oil is required to rotate the rotating shaft 120 to lubricate the rotating shaft 120.
The inside of 1 is filled with oil molecules by this lubricating oil. Both the exhaust chamber 102 and the gearbox chamber 101 have bearings 11
Since the rotating shaft 120 rotatably fixed by 2, 113 penetrates, the gear box chamber 1
01 and the exhaust chamber 102 communicate with each other, and the oil molecules of the lubricating oil in the gearbox chamber 101 flow out to the exhaust chamber due to the diffusion of the oil molecules of the lubricating oil in the gap between the through portions. . In the shaft seal mechanism of the present invention, the piston rings 107 and 108 are arranged as a non-contact type shaft seal at intervals on the rotating shaft 120 portion near the exhaust chamber, and an inert gas is introduced from the gas inlet 116 between the two piston rings. Pour. The inert gas is the piston ring 1
08 through the gap between the exhaust chamber casing 104 and the gearbox chamber 101 side. On the exhaust chamber 102 side of the gearbox chamber 101, a plurality of non-contact type shaft seals (labyrinths) are arranged along the flow path of the inert gas.
109 and 110 are arranged. The inert gas flowing through the gap between the non-contact type shaft seals 109 and 110 is filled with lubricating oil. The bearings 112 and 113 of the rotating shaft 120.
And is exhausted from the exhaust hole 115. By disposing a filter that does not allow oil to pass through the exhaust hole 115 and exhausting gas through the filter, the inert gas can be exhausted without containing oil molecules. Further, by disposing one or more non-contact type shaft seals, diffusion of oil molecules from the gearbox chamber 101 to the exhaust chamber 102 can be suppressed. Further, by flowing the inert gas through the gap between the non-contact type shaft seals 109 and 110 which is a path through which the oil molecules diffuse, the inert gas has an effect of pushing back the diffusion of the oil molecules to the exhaust chamber 102 side. . In addition, by combining a plurality of non-contact type shaft seals (labyrinths) to complicate the path through which oil molecules flow into the exhaust chamber 102 side and make the structure difficult to flow, a synergistic effect with the effect of the flow of the inert gas is obtained. It can also be provided with a superior sealing function. Further, the effect of pushing back the oil molecules can be further improved by forcibly sucking the inert gas from the exhaust hole 115 to increase the flow rate of the inert gas. For example, in the case of a multi-stage vacuum pump, the exhaust port of the vacuum side positive displacement vacuum pump is connected to the exhaust port of the vacuum side positive displacement vacuum pump, and the atmosphere side vacuum pump is used as the vacuum side positive displacement vacuum pump. There is a method of forcibly exhausting the gearbox room. For the maximum air side vacuum pump of a single positive displacement vacuum pump or a multi-stage vacuum pump, by connecting another suction pump to the exhaust hole, the inert gas is forcibly sucked to increase the flow rate of the inert gas. It is also possible to improve the effect of pushing back the oil molecules.
【0009】さらに、接触型軸シール117を図のよう
な向きで回転軸120に連動して回転するように固定す
る。シール117の接触部118は、排気室ケーシング
104の軸120の軸方向に直角な方向の端面に、当接
する。このような配置にすることにより、接触型軸シー
ル117の接触シール部118は回転軸が回転している
間は遠心力により非接触状態になり不活性ガスを流し、
回転軸が停止時には接触型軸シール117により接触封
止され、不活性ガスを流さなくても排気室102側へ拡
散してきた油分子を接触型軸シール117で排気室10
2へ通さず排気室102内を油分子で汚染しないように
する。このように接触型軸シール117を配置すること
により、停止中でも常に不活性ガスを流し続ける必要が
無く、停止中は不活性ガスを止めることも出来る。Further, the contact type shaft seal 117 is fixed so as to rotate in conjunction with the rotating shaft 120 in the orientation shown in the figure. The contact portion 118 of the seal 117 contacts the end surface of the exhaust chamber casing 104 in the direction perpendicular to the axial direction of the shaft 120. With such an arrangement, the contact seal portion 118 of the contact type shaft seal 117 is brought into a non-contact state by a centrifugal force while the rotating shaft is rotating, and an inert gas is flowed,
When the rotating shaft is stopped, it is contact-sealed by the contact-type shaft seal 117, and the oil molecules that have diffused to the exhaust chamber 102 side without flowing an inert gas are contact-sealed by the contact-type shaft seal 117.
2, so that the exhaust chamber 102 is not contaminated with oil molecules. By arranging the contact-type shaft seal 117 in this way, it is not necessary to constantly flow the inert gas even during the stop, and the inert gas can be stopped during the stop.
【0010】また、前記不活性ガスの前記ピストンリン
グ107側、つまり排気室102側へ単数もしくは複数
の非接触型軸シールを用い前記不活性ガスを流れにくく
し、排気室102内へ前記不活性ガスが流れ込む量を制
御する。本実施例においては単数のラビリンス110を
用いた例を示しているが、複数の非接触型軸シールを組
合せ、前記不活性ガスが排気室102側へ流れ込む経路
を複雑にし、流れにくい構造にすることによりさらに不
活性ガスの排気室102側への流入量を制御することが
出来る。このように不活性ガスを排気室内へ流すことに
より、排気室内から反応ガスや生成物が軸シール機構に
流れこむことを防止する効果がある。さらに排気室内の
排気する反応ガスに不活性ガスを流し込み希釈して排気
することにより排気口内に生成物ができにくくする効果
もある。排気室内に流れ込む不活性ガスの温度をヒータ
等を巻いて上げることによりさらに生成物をできにくく
することができる。さらに、前記排気室102側へ前記
不活性ガスの流れを設けることにより、排気室102か
ら反応ガスが軸シール部に流れ込んで軸シール部やギア
ボックス内で生成物が蓄積することにより生じる故障
や、排気室内で生成された生成物が軸シール部に入り込
むことにより生じる故障を防ぐことができる。これは、
前記不活性ガスの排気室102側への流れを作ることに
より、反応ガスや生成物を排気室へ押し戻す作用がある
ためである。この排気室102側へ流れ込む不活性ガス
の温度をヒータを巻き付ける等の方法で高くすることに
よりさらに生成物ができにくい構造にすることができ
る。The inert gas is prevented from flowing to the piston ring 107 side of the inert gas, that is, the exhaust chamber 102 side by using one or more non-contact type shaft seals, and the inert gas is introduced into the exhaust chamber 102. Controls the amount of gas flowing in. In the present embodiment, an example in which a single labyrinth 110 is used is shown, but a plurality of non-contact type shaft seals are combined to complicate the path through which the inert gas flows into the exhaust chamber 102 side and make it a structure that does not easily flow. This makes it possible to further control the amount of inert gas flowing into the exhaust chamber 102 side. By thus flowing the inert gas into the exhaust chamber, there is an effect of preventing the reaction gas and the product from flowing into the shaft seal mechanism from the exhaust chamber. Furthermore, there is also an effect that it is difficult to form a product in the exhaust port by injecting an inert gas into the exhaust reaction gas in the exhaust chamber to dilute it and exhaust it. By raising the temperature of the inert gas flowing into the exhaust chamber by winding a heater or the like, it is possible to further prevent the formation of products. Further, by providing the flow of the inert gas to the exhaust chamber 102 side, a reaction gas from the exhaust chamber 102 flows into the shaft seal portion, and a failure caused by accumulation of a product in the shaft seal portion or the gear box occurs. It is possible to prevent a failure caused by the product generated in the exhaust chamber entering the shaft seal portion. this is,
This is because the reaction gas and products are pushed back to the exhaust chamber by creating a flow of the inert gas toward the exhaust chamber 102. By increasing the temperature of the inert gas flowing into the exhaust chamber 102 by a method such as winding a heater, it is possible to obtain a structure in which it is more difficult to produce products.
【0011】さらに前記排気室側とギアボックス室側へ
ラビリンス等の単数もしくは複数の非接触型軸シールで
絞り部をつけることによりピストンリング間の不活性ガ
スの圧力を高くし圧力差により油分子がギアボックス室
から排気室へ拡散したり、反応ガスが排気室からギアボ
ックス室へ流れ込むのを防ぐ効果もある。また、前記回
転軸を回転自在に固定するための軸受に潤滑油を注入す
るための注入口140を設ける。この構成により、常に
軸受112,113は潤滑油で満たすことができ、潤滑
油の不足による軸受112,113の破壊や発熱を防ぐ
効果がある。さらに容積型真空ポンプを縦型に用いた場
合、軸受上部に潤滑油注入口を設けることにより効率的
に軸受に潤滑油を供給することが出来る。Further, the pressure of the inert gas between the piston rings is increased by attaching a throttle portion to the exhaust chamber side and the gearbox chamber side with a non-contact type shaft seal or a plurality of non-contact type shaft seals such as a labyrinth, and oil molecules are generated due to the pressure difference. Has the effect of preventing the diffusion of gas from the gearbox chamber to the exhaust chamber, and the reaction gas from flowing into the gearbox chamber from the exhaust chamber. Further, an injection port 140 for injecting lubricating oil is provided in a bearing for rotatably fixing the rotary shaft. With this configuration, the bearings 112 and 113 can always be filled with the lubricating oil, and there is an effect that the bearings 112 and 113 are prevented from being broken or generated due to lack of the lubricating oil. Further, when the positive displacement vacuum pump is used vertically, the lubricating oil can be efficiently supplied to the bearing by providing the lubricating oil inlet at the upper part of the bearing.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば以下
のような優れた効果を有する容積型真空ポンプ用の軸シ
ール機構を構成することが出来る。まず、不活性ガスの
ギアボックス側への流れを作ることにより単数もしくは
複数の非接触型軸シールと組合せてギアボックス室内の
油分子が排気室側へ流れ込む油分子を押し戻し、排気室
の油分子による汚染を防ぐことのできる軸シール性能機
構となる。また、排気穴からギアボックス内を排気する
ことにより、不活性ガスの流量が増しよりシール性能を
向上させることもできる。さらに、所定の固定手段で接
触型軸シールを配置することにより容積型真空ポンプの
停止時に前記不活性ガスの流れを止めても排気室を汚染
することの無い優れた真空ポンプを構成することが出来
る。さらに、排気室側へ不活性ガスの流れる経路を設
け、単数もしくは複数の非接触型軸シールと組合せて不
活性ガスの排気室への流入量を調整し、排気室からの故
障の原因となる反応ガスや生成物が軸シール機構内に侵
入するのを押し戻す効果がある。また、軸受部分に油を
注入するための注入口を設けることにより軸受の破壊や
発熱を防ぎ、潤滑油量をコントロールすることにより、
さらに低電力で駆動させることができる。As described above, according to the present invention, a shaft sealing mechanism for a positive displacement vacuum pump having the following excellent effects can be constructed. First, by creating a flow of inert gas to the gearbox side, in combination with one or more non-contact type shaft seals, the oil molecules in the gearbox chamber push back the oil molecules that flow into the exhaust chamber side, and the oil molecules in the exhaust chamber It is a shaft seal performance mechanism that can prevent contamination due to. Further, by exhausting the inside of the gearbox from the exhaust hole, the flow rate of the inert gas is increased and the sealing performance can be further improved. Further, by disposing the contact type shaft seal with a predetermined fixing means, it is possible to configure an excellent vacuum pump that does not contaminate the exhaust chamber even if the flow of the inert gas is stopped when the positive displacement vacuum pump is stopped. I can. Furthermore, a path for the inert gas to flow is provided on the exhaust chamber side, and in combination with one or more non-contact type shaft seals, the inflow amount of the inert gas into the exhaust chamber is adjusted, causing a failure from the exhaust chamber. It has the effect of pushing back the intrusion of the reaction gas and products into the shaft seal mechanism. Also, by providing an injection port for injecting oil into the bearing part, it is possible to prevent the bearing from breaking and generating heat, and to control the amount of lubricating oil.
Further, it can be driven with low power.
【図1】本発明の一実施形態に係る軸シール機構の断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of a shaft seal mechanism according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来の軸シール機構の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a conventional shaft seal mechanism.
フロントページの続き Fターム(参考) 3H003 AA05 AB07 AC01 BC01 BD02 CA01 3H029 AA01 AA17 AB06 BB16 BB33 BB42 CC19 CC20 3H076 AA16 AA21 BB10 CC07 CC36 CC61 3J042 AA04 AA12 BA03 CA10 3J043 AA17 HA04 Continued front page F-term (reference) 3H003 AA05 AB07 AC01 BC01 BD02 CA01 3H029 AA01 AA17 AB06 BB16 BB33 BB42 CC19 CC20 3H076 AA16 AA21 BB10 CC07 CC36 CC61 3J042 AA04 AA12 BA03 CA10 3J043 AA17 HA04
Claims (10)
と、排気系に連通され、潤滑油を収容させているギアボ
ックス室と、前記排気室とギアボックス室を貫通し、前
記ロータを回転駆動させる回転軸と、前記排気室と前記
ギアボックス室との間の前記回転軸の貫通部に設けた容
積型真空ポンプの軸シール機構において、前記貫通部分
にギアボックス室へ不活性ガスの流れる経路を設けたこ
とを特徴とする容積型真空ポンプの軸シール機構。1. An exhaust chamber in which a rotor is built in a housing, a gearbox chamber communicating with an exhaust system and containing lubricating oil, and the exhaust chamber and the gearbox chamber are passed through to rotate the rotor. In a shaft seal mechanism of a positive displacement vacuum pump provided in a penetrating portion of the rotary shaft between the rotating shaft to be driven and the exhaust chamber and the gearbox chamber, an inert gas flows into the gearbox chamber at the penetrating portion. A shaft seal mechanism for a positive-displacement vacuum pump, which is provided with a passage.
流通するための排気穴を設けたことを特徴とする請求項
1に記載の容積型真空ポンプの軸シール機構。2. A shaft seal mechanism for a positive displacement vacuum pump according to claim 1, wherein an exhaust hole for passing the inert gas is provided in the gear box chamber.
の流れの経路に単数又は複数の非接触型軸シールを用い
たことを特徴とする請求項1に記載の容積型真空ポンプ
の軸シール機構。3. The shaft of a positive displacement vacuum pump according to claim 1, wherein one or more non-contact type shaft seals are used in a flow path of the inert gas toward the gear box chamber side. Seal mechanism.
ビリンスを用いたことを特徴とする請求項3に記載の容
積型真空ポンプの軸シール機構。4. The shaft seal mechanism for a positive displacement vacuum pump according to claim 3, wherein a labyrinth is used for the one or more non-contact shaft seals.
の流れの下流側に所定の向きに単数又は複数の接触型軸
シールを用いたことを特徴とする請求項1に記載の容積
型真空ポンプの軸シール機構。5. The positive displacement mold according to claim 1, wherein a single or a plurality of contact type shaft seals are used in a predetermined direction on the downstream side of the flow of the inert gas to the gear box chamber side. Vacuum pump shaft seal mechanism.
とを特徴とする請求項5に記載の容積型真空ポンプの軸
シール機構。6. The shaft seal mechanism for a positive displacement vacuum pump according to claim 5, wherein a V seal is used as the contact shaft seal.
経路に単数又は複数の非接触型軸シールを用いたことを
特徴とする請求項1に記載の容積型真空ポンプの軸シー
ル機構。7. A shaft seal for a positive displacement vacuum pump according to claim 1, wherein one or a plurality of non-contact shaft seals are used in a flow path of the inert gas toward the exhaust chamber. mechanism.
ビリンスを用いたことを特徴とする請求項7に記載の容
積型真空ポンプの軸シール機構。8. A shaft seal mechanism for a positive displacement vacuum pump according to claim 7, wherein a labyrinth is used for the one or more non-contact shaft seals.
設けたことを特徴とする請求項1に記載の容積型真空ポ
ンプの軸シール機構。9. A shaft seal mechanism for a positive displacement vacuum pump according to claim 1, wherein the flow of the inert gas is also provided on the exhaust chamber side.
軸受に潤滑油を注入するための注入口を設けたことを特
徴とする請求項1に記載の容積型真空ポンプの軸シール
機構。10. A shaft seal mechanism for a positive displacement vacuum pump according to claim 1, wherein a bearing for fixing the rotary shaft rotatably is provided with an injection port for injecting lubricating oil.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001368852A JP2003172261A (en) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | Rotation shaft seal mechanism |
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Publication Number | Publication Date |
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- 2001-12-03 JP JP2001368852A patent/JP2003172261A/en active Pending
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