JP2004346748A - ルーツポンプ - Google Patents
ルーツポンプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004346748A JP2004346748A JP2003141114A JP2003141114A JP2004346748A JP 2004346748 A JP2004346748 A JP 2004346748A JP 2003141114 A JP2003141114 A JP 2003141114A JP 2003141114 A JP2003141114 A JP 2003141114A JP 2004346748 A JP2004346748 A JP 2004346748A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- passage
- merging
- rotors
- pump
- roots pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 43
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 17
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/126—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B15/00—Nails; Staples
- F16B15/02—Nails; Staples with specially-shaped heads, e.g. with enlarged surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2250/00—Geometry
- F04C2250/10—Geometry of the inlet or outlet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2280/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion
- F04C2280/02—Preventing solid deposits in pumps, e.g. in vacuum pumps with chemical vapour deposition [CVD] processes
Abstract
【課題】ルーツポンプ内での反応生成物の堆積を防止する。
【解決手段】ポンプ室１７〜２０内には合流通路４９，５１〜５３が形成されている。合流通路４９，５１〜５３の路面４９１，５１１〜５３１は、平面形状であり、平面形状の路面４９１，５１１〜５３１は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて下り勾配となる傾斜平面である。端壁１６内には排気通路４８が形成されている。端壁１６には排気通路４８の入口４８１及び出口４８２が形成されている。合流通路４９，５１〜５３は、排気通路４８の入口４８１に繋がっており、隣合うポンプ室１７，１８，１９，２０，２１は、端壁１６内の排気通路４８を介して連通している。
【選択図】 図１
【解決手段】ポンプ室１７〜２０内には合流通路４９，５１〜５３が形成されている。合流通路４９，５１〜５３の路面４９１，５１１〜５３１は、平面形状であり、平面形状の路面４９１，５１１〜５３１は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて下り勾配となる傾斜平面である。端壁１６内には排気通路４８が形成されている。端壁１６には排気通路４８の入口４８１及び出口４８２が形成されている。合流通路４９，５１〜５３は、排気通路４８の入口４８１に繋がっており、隣合うポンプ室１７，１８，１９，２０，２１は、端壁１６内の排気通路４８を介して連通している。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の回転軸を平行に配置すると共に、ロータを前記各回転軸上に配置し、隣り合う回転軸上のロータを互いに噛み合わせ、互いに噛み合った状態の複数のロータを１組として収容するポンプ室を備えたルーツポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に開示される真空ポンプの一種であるルーツポンプでは、隣り合って２個で組をなすロータが噛合した状態で回転される。噛合しながら回転する２個のロータの回転動作は、ガスを圧縮しながら移送する。このような２個のロータの組が複数組あるルーツポンプでは、回転軸の軸方向に隣合うポンプ室のうちの容積の大きいポンプ室から容積の小さいポンプ室へガスを移送するための通路が隣り合うポンプ室を隔てる端壁内に形成されている。
【０００３】
ロータとこのロータに対応する周壁面との間に形成される密閉空間は、ロータの回転に伴って、別のロータとこのロータに対応する周壁面との間に形成される別の密閉空間とに合流する。この合流空間部（本発明でいう合流通路）には端壁内の通路が連通しており、合流空間部内のガスが端壁内の通路へ流れてゆく。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２１１７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
半導体製造における製膜工程（例えば、窒化膜を生成するプロセス）においてルーツポンプを真空ポンプとして用いた場合、反応生成物がガスと共にルーツポンプ内を流れる。この反応生成物がポンプ室内で堆積すると、ルーツポンプが運転不能になることがある。
【０００６】
本発明は、ルーツポンプ内での反応生成物の堆積を防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、複数の回転軸を平行に配置すると共に、ロータを前記各回転軸上に配置し、隣り合う回転軸上のロータを互いに噛み合わせ、互いに噛み合った状態の複数のロータを１組として収容するポンプ室を備えたルーツポンプを対象とし、請求項１の発明では、互いに噛み合った一対のロータに１対１に対応する一対の掃過周面の一方の交差部に沿って合流通路を形成し、前記一対のロータに１対１に対応して前記ポンプ室を形成する一対の周壁面と前記一対のロータとの間に形成される密閉空間が前記一対のロータの回転に伴って前記合流通路に合流する際には、前記密閉空間が前記合流通路の終端側から前記合流通路に合流開始するように、前記合流通路を形成した。
【０００８】
ここにおける掃過周面とは、ロータの回転によって掃過される領域の外周面のことである。半導体製造における製膜工程においてルーツポンプを真空ポンプとして用いた場合、合流通路の始端付近に淀みができると、この淀み部分に反応生成物が堆積し易い。密閉空間が合流通路の終端側から合流通路に合流開始すると、合流通路に沿ったガス流が生じる。合流通路に沿ったガス流は、合流通路の始端付近での淀みを解消する。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１において、前記ポンプ室を形成する端壁に排気通路を形成し、前記排気通路の入口に前記合流通路を繋いだ。
この場合の合流通路の終端は、合流通路と入口との接続部である。密閉空間は、入口側から合流通路に合流開始し、合流通路に沿ったガス流が生じる。合流通路に沿ったガス流は、排気通路の入口とは反対側の合流通路の始端付近での淀みを解消する。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項１及び請求項２のいずれか１項において、前記合流通路の終端側の通路幅を前記合流通路の始端側の通路幅よりも大きくした。
終端側の通路幅を始端側の通路幅よりも大きくしてやれば、前記一対のロータの少なくとも一方側の密閉空間が合流通路の終端側から合流通路に合流開始する。
【００１１】
請求項４の発明では、請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記合流通路の路面を平面とし、前記合流通路の始端側から終端側に向かうにつれて前記路面が下り勾配となるように前記合流通路を形成した。
【００１２】
合流通路の平面形状の路面を傾斜させた構成は、前記密閉空間が前記合流通路の終端側から前記合流通路に合流開始させる上で好適な構成である。
請求項５の発明では、請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記一対のロータに１対１に対応する一対の掃過周面の他方の交差部に沿って分流通路を形成し、前記合流通路の上方に前記分流通路を配設した。
【００１３】
分流通路の下方に合流通路を配設した構成では、合流通路の始端側から終端側に向かうにつれて下り勾配となる路面上を反応生成物が始端側から終端側へ移行し易い。反応生成物の堆積を防止する構成を採用した合流通路を分流通路の下側に配設した構成は、ルーツポンプ内の反応生成物の堆積を解消する上で有効である。
【００１４】
請求項６の発明では、請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、ルーツポンプは、複数の前記ポンプ室を前記回転軸の軸線の方向に配列した多段ルーツポンプとした。
【００１５】
多段ルーツポンプは、本発明の適用対象として特に好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、ルーツポンプ１０のロータハウジング１１の前端にはフロントハウジング１２が接合されており、ロータハウジング１１の後端にはリヤハウジング１３が接合されている。ロータハウジング１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３は、真空ポンプであるルーツポンプ１０のハウジングを構成する。図１においては、上側をルーツポンプ１０の上側とし、下側をルーツポンプ１０の下側としている。
【００１８】
ロータハウジング１１は、複数の壁片１４１を一体に備えたシリンダブロック１４と、複数の壁片１５１を一体に備えたシリンダブロック１５とからなる。対となる壁片１４１，１５１は、端壁１６を構成する。フロントハウジング１２と端壁１６との間の空間、及び隣合う端壁１６の間の空間は、それぞれポンプ室１７，１８，１９，２０となっている。リヤハウジング１３と端壁１６との間の空間は、ポンプ室２１となっている。ポンプ室１７，１８，１９，２０，２１の幅は、この順に小さくなってゆくようにしてある。
【００１９】
図２に示すように、フロントハウジング１２とリヤハウジング１３とには回転軸２２がラジアルベアリング２３，２４を介して回転可能に支持されている。又、フロントハウジング１２とリヤハウジング１３とには回転軸２５が同様にラジアルベアリング２６，２７を介して回転可能に支持されている。両回転軸２２，２５は、互いに平行に配置されている。回転軸２２，２５は、端壁１６に通されている。
【００２０】
回転軸２２には複数のロータ２８，２９，３０，３１，３２が一体形成されており、回転軸２５には同数のロータ３３，３４，３５，３６，３７が一体形成されている。ロータ２８〜３７は、回転軸２２，２５の軸線２２１，２５１の方向に見て同形同大の形状をしている。ロータ２８，２９，３０，３１，３２の厚みは、この順に小さくなってゆくようにしてあり、ロータ３３，３４，３５，３６，３７の厚みも同様にこの順に小さくなってゆくようにしてある。
【００２１】
ロータ２８，３３は、僅かの隙間を保って互いに噛合した状態でポンプ室１７に収容されており、ロータ２９，３４も同様に互いに噛合した状態でポンプ室１８に収容されている。以下同様にして、ロータ３０，３５はポンプ室１９に、ロータ３１，３６はポンプ室２０に、ロータ３２，３７はポンプ室２１にそれぞれ収容されている。ポンプ室１７〜２１の容積の大きさは、この順に小さくなってゆくようにしてある。
【００２２】
ロータ２８，３３は、ポンプ室１７を形成する周壁面５９，６０の内側を僅かの隙間を保って掃過する。ロータ２９，３４は、ポンプ室１８を形成する周壁面６１，６２の内側を僅かの隙間を保って掃過し、ロータ３０，３５は、ポンプ室１９を形成する周壁面６３，６４の内側を僅かの隙間を保って掃過する。ロータ３１，３６は、ポンプ室２０を形成する周壁面６５，６６の内側を僅かの隙間を保って掃過し、ロータ３２，３７は、ポンプ室２１を形成する周壁面６７，６８の内側を僅かの隙間を保って掃過する。
【００２３】
リヤハウジング１３にはギヤハウジング３８が組み付けられている。回転軸２２，２５は、リヤハウジング１３を貫通してギヤハウジング３８内に突出しており、各回転軸２２，２５の突出端部には歯車３９，４０が互いに噛合した状態で止着されている。ギヤハウジング３８には電動モータＭが組み付けられている。電動モータＭの駆動力は、軸継ぎ手４７を介して回転軸２２に伝えられ、回転軸２２は、電動モータＭによって図３〜図６の矢印Ｒ１の方向に回転される。回転軸２５は、歯車３９，４０を介して電動モータＭから駆動力を得ており、回転軸２５は、図３〜図６の矢印Ｒ２で示すように回転軸２２とは逆方向に回転する。
【００２４】
図３に示す円弧Ｃ１は、ロータ２８の回転によって掃過される領域の外周面を表し、円弧Ｃ２は、ロータ３３の回転によって掃過される領域の外周面を表す。以下、円弧Ｃ１，Ｃ２で表す外周面を掃過周面Ｃ１，Ｃ２ということにする。ポンプ室１７内には掃過周面Ｃ１，Ｃ２の一方の交差部（線）Ｓに沿って合流通路４９が形成されている。合流通路４９は、交差部Ｓ側において、掃過周面Ｃ１，Ｃ２と、ポンプ室１７を形成する壁面とによって囲まれた領域である。ポンプ室１７内には掃過周面Ｃ１，Ｃ２の他方の交差部Ｕに沿って分流通路５０が形成されている。分流通路５０は、交差部Ｕ側において、掃過周面Ｃ１，Ｃ２と、ポンプ室１７を形成する周壁面とによって囲まれた領域である。
【００２５】
図１及び図６に示すように、ポンプ室１８〜２１においても、合流通路４９と同様の合流通路５１，５２，５３，５４が形成されており、分流通路５０と同様の分流通路５５，５６，５７，５８が形成されている。ポンプ室１７と同様に、図５及び図６に示すように、ポンプ室１８〜２１においても、掃過周面Ｃ１，Ｃ２を示すことができる。
【００２６】
図１に示すように、合流通路４９の路面４９１は、平面形状であり、平面形状の路面４９１は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて下り勾配となる傾斜平面である。合流通路５１〜５３の路面５１１，５２１，５３１も平面形状であり、平面形状の路面５１１〜５３１は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて下り勾配となる傾斜平面である。
【００２７】
図８（ａ），（ｂ）は、合流通路４９，５１〜５３の路面４９１，５１１，５２１，５３１を示す。路面４９１は、ロータ２８に対応する周壁面５９の最下位部位５９１よりも上にあり、かつロータ３３に対応する周壁面６０の最下位部位６０１よりも上にある。路面５１１は、ロータ２９に対応する周壁面６１の最下位部位６１１よりも上にあり、かつロータ３４に対応する周壁面６２の最下位部位６２１よりも上にある。路面５２１は、ロータ３０に対応する周壁面６３の最下位部位６３１よりも上にあり、かつロータ３５に対応する周壁面６４の最下位部位６４１よりも上にある。路面５３１は、ロータ３１に対応する周壁面６５の最下位部位６５１よりも上にあり、かつロータ３６に対応する周壁面６６の最下位部位６６１よりも上にある。合流通路４９，５１〜５３の路面４９１，５１１〜５３１は、ポンプ室１７〜２０を形成する壁面の一部を構成する。
【００２８】
合流通路４９，５１〜５３の路面４９１，５１１〜５３１は、周壁面５９〜６６に接続している。路面４９１の幅端４９２，４９３は、合流通路４９の路面４９１と周壁面５９，６０との接続部である。平面形状の路面４９１は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて下り勾配となっており、しかも周壁面５９，６０の最下位部位５９１，６０１よりも上にある。そのため、路面４９１の幅端４９２，４９３は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて互いに離間してゆく。即ち、合流通路４９の通路幅（つまり、路面４９１の幅）は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて拡がってゆき、合流通路４９の終端４９５側の通路幅は、合流通路４９の始端４９４側の通路幅よりも大きい。同様に、合流通路５１〜５３の通路幅（つまり、路面５１１〜５３１の幅）も、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて拡がってゆく。
【００２９】
図１及び図４に示すように、端壁１６内には排気通路４８が形成されている。端壁１６には排気通路４８の入口４８１及び出口４８２が形成されている。合流通路４９，５１〜５３は、排気通路４８の入口４８１に繋がっており、隣合うポンプ室１７，１８，１９，２０，２１は、端壁１６内の排気通路４８を介して連通している。排気通路４８の下部には傾斜面４８３が形成されている。傾斜面４８３は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側へ向かうにつれて昇り勾配となっている。合流通路４９に繋がる排気通路４８の傾斜面４８３は、合流通路４９の路面４９１に連なっており、合流通路５１に繋がる排気通路４８の傾斜面４８３は、合流通路５１の路面５１１に連なっている。合流通路５２に繋がる排気通路４８の傾斜面４８３は、合流通路５２の路面５２１に連なっており、合流通路５３に繋がる排気通路４８の傾斜面４８３は、合流通路５３の路面５３１に連なっている。
【００３０】
ポンプ室１７を形成する周壁面５９とロータ２８との間には密閉空間Ｐ１が形成され、ポンプ室１７を形成する周壁面６０とロータ３３との間には密閉空間Ｐ２が形成される。密閉空間Ｐ１，Ｐ２は、ロータ２８，３３の回転に伴って、分流通路５０側から合流通路４９側へ移行して合流通路４９に合流する。他のポンプ室１８〜２１においても同様の密閉空間（図５及び図６にＰ１及びＰ２で示す）が形成される。
【００３１】
図１及び図３に示すように、シリンダブロック１４には吸入口１４２がポンプ室１７の分流通路５０に連通するように形成されている。図１及び図６に示すように、シリンダブロック１５には排気口１５２がポンプ室２１の合流通路５４に連通するように形成されている。
【００３２】
図１に示すように、排気口１５２には接続フランジ４１が接続されている。接続フランジ４１にはマフラ４２が接続されており、マフラ４２にはガイド管４３が接続されている。さらにガイド管４３には排出管４４が接続されている。排出管４４は、図示しない排ガス処理装置に接続されている。
【００３３】
ガイド管４３の管内には弁体４５及び復帰ばね４６が収容されている。ガイド管４３にはテーパ形状の弁孔４３１が形成されており、弁体４５は弁孔４３１を開閉する。復帰ばね４６は、弁孔４３１を閉じる位置に向けて弁体４５を付勢する。ガイド管４３、弁体４５及び復帰ばね４６は、逆流防止手段を構成する。
【００３４】
ルーツポンプ１０における電動モータＭが作動すると、回転軸２２，２５が回転し、図示しない吸引作用対象領域内のガスが吸入口１４２を経由してポンプ室１７へ吸入される。吸入口１４２からポンプ室１７の分流通路５０に導入されたガスは、ロータ２８，３３の回転に伴って、密閉空間Ｐ１，Ｐ２内に引き取られて合流通路４９側へ送られる。合流通路４９へ送られたガスは、端壁１６の入口４８１から排気通路４８を経由して出口４８２から隣（下流）のポンプ室１８の分流通路５５へ移送される。以下、同様にガスは、ポンプ室の容積が小さくなってゆく順、即ちポンプ室１８，１９，２０，２１の順に移送される。つまり、ポンプ室１７へ吸入されたガスは、ポンプ室１８〜２１側へ圧縮されながら移行する。ポンプ室２１へ移送されたガスは、排気口１５２、接続フランジ４１、マフラ４２及び逆流防止手段を経由して排ガス処理装置へと排出される。
【００３５】
合流通路４９，５１〜５３は、フロントハウジング１２側の端部が始端となり、リヤハウジング１３側の端部が終端となる。図７に合流通路４９の始端４９４及び終端４９５を示す。各端壁１６内の排気通路４８の入口４８１は、合流通路４９，５１〜５３の終端に連なっている。すなわち、合流通路４９，５１〜５３の終端側とは、ポンプ室１７〜２０の排気通路４８の連通側とも言える。
【００３６】
第１の実施の形態では以下の効果が得られる。なお、以下に述べる効果は、合流通路４９，５１〜５３のいずれにおいても同じように得られる効果であるので、合流通路４９に関してのみ述べることにする。
【００３７】
（１−１）分流通路５０に導入されたガスは、ロータ２８，３３の回転に伴って、密閉空間Ｐ１，Ｐ２内に引き取られて合流通路４９側へ送られる。平面形状の路面４９１がフロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側へ向かうにつれて下り勾配になっているので、密閉空間Ｐ１，Ｐ２が合流通路４９に合流してゆく際には、密閉空間Ｐ１，Ｐ２は、合流通路４９の終端４９５側から合流通路４９に合流していく。つまり、密閉空間Ｐ１，Ｐ２と合流通路４９との連絡口が合流通路４９の終端４９５側から開いてゆく。
【００３８】
密閉空間Ｐ１，Ｐ２が合流通路４９の始端４９４側及び終端４９５側の両方から同時に合流開始してゆくとすると、密閉空間Ｐ１，Ｐ２内のガスが合流通路４９の始端４９４側及び終端４９５側の両方から同時に合流通路４９へ流入する。このようなガスの流入では、合流通路４９の始端４９４付近に淀みが生じ、半導体製造における製膜工程においてルーツポンプ１０を真空ポンプとして用いた場合には、前記した淀みの部分に反応生成物が堆積し易い。
【００３９】
密閉空間Ｐ１，Ｐ２が合流通路４９の終端４９５側から合流通路４９に合流していく場合には、密閉空間Ｐ１，Ｐ２内のガスが先ず合流通路４９の終端４９５側から合流通路４９へ流入する。そして、ロータ２８，３３がさらに回転して密閉空間Ｐ１，Ｐ２が合流通路４９側へ移行することにより、密閉空間Ｐ１，Ｐ２と合流通路４９との連絡口が終端４９５側から始端４９４側へと拡がってゆく。その結果、合流通路４９内には図７に矢印Ｑで示す方向へのガス流が生じる。合流通路４９に沿ったガス流は、合流通路４９の始端４９４付近での淀みを解消し、合流通路４９の始端４９４付近での反応生成物の堆積が解消される。
【００４０】
（１−２）本実施の形態では、合流通路４９の始端４９４側から終端４９５側に向かうにつれて下り勾配となるように合流通路４９の平面形状の路面４９１を傾斜させている。このような傾斜の構成では、路面４９１の幅端４９２，４９３が合流通路４９の始端４９４側から終端４９５側に向かうにつれて交差部Ｓから離れてゆくように周壁面５９，６０側に入り込んでゆく。従って、ロータ２８側の密閉空間Ｐ１及びロータ３３側の密閉空間Ｐ２のいずれもが合流通路４９の終端４９５側から合流通路４９に合流開始する。合流通路４９の始端４９４側から終端４９５側に向かうにつれて下り勾配となるように合流通路４９の平面形状の路面４９１を傾斜させた構成は、密閉空間Ｐ１，Ｐ２の両方を合流通路４９の終端４９５側から合流通路４９に合流開始させる上で好適な構成である。
【００４１】
（１−３）本実施の形態では、一対のロータ２８，３３に１対１に対応する一対の掃過周面Ｃ１，Ｃ２の一方（下方）の交差部Ｓに沿って合流通路４９を形成し、掃過周面Ｃ１，Ｃ２の他方（上方）の交差部Ｕに沿って分流通路５０を形成している。つまり、分流通路５０の下方に合流通路４９を配設している。分流通路５０内におけるガスは、一対のロータ２８，３３の回転に伴って密閉空間Ｐ１，Ｐ２に引き取られてゆく。つまり、分流通路５０内のガスは、密閉空間Ｐ１，Ｐ２を経由して合流通路４９へ降ろされてゆき、分流通路５０内の反応生成物も密閉空間Ｐ１，Ｐ２を経由して合流通路４９へ降ろされてゆく。このような反応生成物の移送は、円滑に行われる。
【００４２】
そして、本実施の形態では、分流通路５０の下方に配設した合流通路４９の路面４９１を合流通路４９の始端４９４側から終端４９５側に向かうにつれて下り勾配となるようにしている。そのため、反応生成物は、合流通路４９の路面４９１上を始端４９４側から終端４９５側へ重力作用によって移行し易い。反応生成物の堆積を防止する構成を採用した合流通路４９を分流通路５０の下側に配設した構成は、ルーツポンプ１０内の反応生成物の堆積を解消する上で有効である。
【００４３】
（１−４）ルーツポンプ１０は、複数のポンプ室１７〜２１を回転軸２２，２５の軸線２２１，２５１の方向に配列した多段ルーツポンプである。このような多段ルーツポンプ１０では、ポンプ室から隣のポンプ室へガスを移送するために、端壁１６内に排気通路４８を形成し、回転軸２２，２５の軸線２２１，２５１の方向に延びる合流通路４９の終端４９５を排気通路４８に接続する必要がある。そのため、特に多段のルーツポンプ１０では合流通路４９の始端４９４付近において淀みが生じやすい。従って、多段ルーツポンプ１０は、本発明の適用対象として特に好適である。
【００４４】
（１−５）排気通路４８の下部に設けた傾斜面４８３は、ガスの流れを良くして反応生成物の堆積を防止するのに寄与する。
本発明では以下のような実施の形態も可能である。
【００４５】
（１）図９に示す第２の実施の形態のように、傾斜面６９１と水平面６９２とからなる路面６９を備えた合流通路４９Ａを形成してもよい。傾斜面６９１は、合流通路４９Ａの始端側にあり、水平面６９２は、合流通路４９Ａの終端側にある。この場合、密閉空間は、水平面６９２側から合流通路４９Ａに合流開始する。
【００４６】
（２）図１０に示す第３の実施の形態のように、傾斜した路面７０が交差部Ｓの途中から始まる合流通路４９Ｂを形成してもよい。
（３）合流通路の路面を曲面にしてもよい。
【００４７】
（４）傾斜した路面を備えた合流通路を一部のポンプ、例えば幅の一番大きいポンプ室１７にのみ設け、他のポンプ室１８〜２１では水平な路面を備えた合流通路を設けるようにしてもよい。
【００４８】
（５）第１の実施の形態において、密閉空間Ｐ１，Ｐ２が合流通路４９に合流する際には、密閉空間Ｐ１又は密閉空間Ｐ２の一方のみが合流通路４９の終端４９５側から合流開始するような合流通路を形成してもよい。
【００４９】
（６）単一のポンプ室のみを備えたルーツポンプに本発明を提供してもよい。
（７）傾斜面４８３は、水平に構成してもよい。
（８）傾斜面４８３は、曲面で構成してもよい。
【００５０】
（９）合流通路の下方に分流通路を配設したルーツポンプに本発明を提供してもよい。
前記した実施の形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
【００５１】
〔１〕請求項３において、前記排気通路の両側の幅端が前記排気通路の始端側から前記出口側に向かうにつれて前記交差部から離間してゆくようにしたルーツポンプ。
【００５２】
〔２〕請求項１乃至請求項６及び前記〔１〕項のいずれか１項において、容積最小のポンプ室以外のポンプ室に前記合流通路を設けたルーツポンプ。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明では、ルーツポンプ内での反応生成物の堆積を防止することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す全体側断面図。
【図２】全体平断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】図２のＣ−Ｃ線断面図。
【図６】図２のＤ−Ｄ線断面図。
【図７】要部拡大側断面図。
【図８】（ａ）は要部斜視図。（ｂ）は、一部破断要部斜視図。
【図９】第２の実施の形態を示す要部側断面図。
【図１０】第３の実施の形態を示す要部側断面図。
【符号の説明】
１０…多段ルーツポンプ。１６…端壁。１７〜２１…ポンプ室。２２，２５…回転軸。２２１，２５１…軸線。２８〜３７…ロータ。４８…排気通路。４８１…入口。４９，４９Ａ，４９Ｂ，５１〜５３…合流通路。４９１，５１１〜５１３，６９，７０…路面。４９４…始端。４９５…終端。５０，５５〜５８…分流通路。５９〜６８…周壁面。Ｐ１，Ｐ２…密閉空間。Ｃ１，Ｃ２…掃過周面。Ｓ…一方の交差部。Ｕ…他方の交差部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の回転軸を平行に配置すると共に、ロータを前記各回転軸上に配置し、隣り合う回転軸上のロータを互いに噛み合わせ、互いに噛み合った状態の複数のロータを１組として収容するポンプ室を備えたルーツポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に開示される真空ポンプの一種であるルーツポンプでは、隣り合って２個で組をなすロータが噛合した状態で回転される。噛合しながら回転する２個のロータの回転動作は、ガスを圧縮しながら移送する。このような２個のロータの組が複数組あるルーツポンプでは、回転軸の軸方向に隣合うポンプ室のうちの容積の大きいポンプ室から容積の小さいポンプ室へガスを移送するための通路が隣り合うポンプ室を隔てる端壁内に形成されている。
【０００３】
ロータとこのロータに対応する周壁面との間に形成される密閉空間は、ロータの回転に伴って、別のロータとこのロータに対応する周壁面との間に形成される別の密閉空間とに合流する。この合流空間部（本発明でいう合流通路）には端壁内の通路が連通しており、合流空間部内のガスが端壁内の通路へ流れてゆく。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２１１７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
半導体製造における製膜工程（例えば、窒化膜を生成するプロセス）においてルーツポンプを真空ポンプとして用いた場合、反応生成物がガスと共にルーツポンプ内を流れる。この反応生成物がポンプ室内で堆積すると、ルーツポンプが運転不能になることがある。
【０００６】
本発明は、ルーツポンプ内での反応生成物の堆積を防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、複数の回転軸を平行に配置すると共に、ロータを前記各回転軸上に配置し、隣り合う回転軸上のロータを互いに噛み合わせ、互いに噛み合った状態の複数のロータを１組として収容するポンプ室を備えたルーツポンプを対象とし、請求項１の発明では、互いに噛み合った一対のロータに１対１に対応する一対の掃過周面の一方の交差部に沿って合流通路を形成し、前記一対のロータに１対１に対応して前記ポンプ室を形成する一対の周壁面と前記一対のロータとの間に形成される密閉空間が前記一対のロータの回転に伴って前記合流通路に合流する際には、前記密閉空間が前記合流通路の終端側から前記合流通路に合流開始するように、前記合流通路を形成した。
【０００８】
ここにおける掃過周面とは、ロータの回転によって掃過される領域の外周面のことである。半導体製造における製膜工程においてルーツポンプを真空ポンプとして用いた場合、合流通路の始端付近に淀みができると、この淀み部分に反応生成物が堆積し易い。密閉空間が合流通路の終端側から合流通路に合流開始すると、合流通路に沿ったガス流が生じる。合流通路に沿ったガス流は、合流通路の始端付近での淀みを解消する。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１において、前記ポンプ室を形成する端壁に排気通路を形成し、前記排気通路の入口に前記合流通路を繋いだ。
この場合の合流通路の終端は、合流通路と入口との接続部である。密閉空間は、入口側から合流通路に合流開始し、合流通路に沿ったガス流が生じる。合流通路に沿ったガス流は、排気通路の入口とは反対側の合流通路の始端付近での淀みを解消する。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項１及び請求項２のいずれか１項において、前記合流通路の終端側の通路幅を前記合流通路の始端側の通路幅よりも大きくした。
終端側の通路幅を始端側の通路幅よりも大きくしてやれば、前記一対のロータの少なくとも一方側の密閉空間が合流通路の終端側から合流通路に合流開始する。
【００１１】
請求項４の発明では、請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記合流通路の路面を平面とし、前記合流通路の始端側から終端側に向かうにつれて前記路面が下り勾配となるように前記合流通路を形成した。
【００１２】
合流通路の平面形状の路面を傾斜させた構成は、前記密閉空間が前記合流通路の終端側から前記合流通路に合流開始させる上で好適な構成である。
請求項５の発明では、請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記一対のロータに１対１に対応する一対の掃過周面の他方の交差部に沿って分流通路を形成し、前記合流通路の上方に前記分流通路を配設した。
【００１３】
分流通路の下方に合流通路を配設した構成では、合流通路の始端側から終端側に向かうにつれて下り勾配となる路面上を反応生成物が始端側から終端側へ移行し易い。反応生成物の堆積を防止する構成を採用した合流通路を分流通路の下側に配設した構成は、ルーツポンプ内の反応生成物の堆積を解消する上で有効である。
【００１４】
請求項６の発明では、請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、ルーツポンプは、複数の前記ポンプ室を前記回転軸の軸線の方向に配列した多段ルーツポンプとした。
【００１５】
多段ルーツポンプは、本発明の適用対象として特に好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、ルーツポンプ１０のロータハウジング１１の前端にはフロントハウジング１２が接合されており、ロータハウジング１１の後端にはリヤハウジング１３が接合されている。ロータハウジング１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３は、真空ポンプであるルーツポンプ１０のハウジングを構成する。図１においては、上側をルーツポンプ１０の上側とし、下側をルーツポンプ１０の下側としている。
【００１８】
ロータハウジング１１は、複数の壁片１４１を一体に備えたシリンダブロック１４と、複数の壁片１５１を一体に備えたシリンダブロック１５とからなる。対となる壁片１４１，１５１は、端壁１６を構成する。フロントハウジング１２と端壁１６との間の空間、及び隣合う端壁１６の間の空間は、それぞれポンプ室１７，１８，１９，２０となっている。リヤハウジング１３と端壁１６との間の空間は、ポンプ室２１となっている。ポンプ室１７，１８，１９，２０，２１の幅は、この順に小さくなってゆくようにしてある。
【００１９】
図２に示すように、フロントハウジング１２とリヤハウジング１３とには回転軸２２がラジアルベアリング２３，２４を介して回転可能に支持されている。又、フロントハウジング１２とリヤハウジング１３とには回転軸２５が同様にラジアルベアリング２６，２７を介して回転可能に支持されている。両回転軸２２，２５は、互いに平行に配置されている。回転軸２２，２５は、端壁１６に通されている。
【００２０】
回転軸２２には複数のロータ２８，２９，３０，３１，３２が一体形成されており、回転軸２５には同数のロータ３３，３４，３５，３６，３７が一体形成されている。ロータ２８〜３７は、回転軸２２，２５の軸線２２１，２５１の方向に見て同形同大の形状をしている。ロータ２８，２９，３０，３１，３２の厚みは、この順に小さくなってゆくようにしてあり、ロータ３３，３４，３５，３６，３７の厚みも同様にこの順に小さくなってゆくようにしてある。
【００２１】
ロータ２８，３３は、僅かの隙間を保って互いに噛合した状態でポンプ室１７に収容されており、ロータ２９，３４も同様に互いに噛合した状態でポンプ室１８に収容されている。以下同様にして、ロータ３０，３５はポンプ室１９に、ロータ３１，３６はポンプ室２０に、ロータ３２，３７はポンプ室２１にそれぞれ収容されている。ポンプ室１７〜２１の容積の大きさは、この順に小さくなってゆくようにしてある。
【００２２】
ロータ２８，３３は、ポンプ室１７を形成する周壁面５９，６０の内側を僅かの隙間を保って掃過する。ロータ２９，３４は、ポンプ室１８を形成する周壁面６１，６２の内側を僅かの隙間を保って掃過し、ロータ３０，３５は、ポンプ室１９を形成する周壁面６３，６４の内側を僅かの隙間を保って掃過する。ロータ３１，３６は、ポンプ室２０を形成する周壁面６５，６６の内側を僅かの隙間を保って掃過し、ロータ３２，３７は、ポンプ室２１を形成する周壁面６７，６８の内側を僅かの隙間を保って掃過する。
【００２３】
リヤハウジング１３にはギヤハウジング３８が組み付けられている。回転軸２２，２５は、リヤハウジング１３を貫通してギヤハウジング３８内に突出しており、各回転軸２２，２５の突出端部には歯車３９，４０が互いに噛合した状態で止着されている。ギヤハウジング３８には電動モータＭが組み付けられている。電動モータＭの駆動力は、軸継ぎ手４７を介して回転軸２２に伝えられ、回転軸２２は、電動モータＭによって図３〜図６の矢印Ｒ１の方向に回転される。回転軸２５は、歯車３９，４０を介して電動モータＭから駆動力を得ており、回転軸２５は、図３〜図６の矢印Ｒ２で示すように回転軸２２とは逆方向に回転する。
【００２４】
図３に示す円弧Ｃ１は、ロータ２８の回転によって掃過される領域の外周面を表し、円弧Ｃ２は、ロータ３３の回転によって掃過される領域の外周面を表す。以下、円弧Ｃ１，Ｃ２で表す外周面を掃過周面Ｃ１，Ｃ２ということにする。ポンプ室１７内には掃過周面Ｃ１，Ｃ２の一方の交差部（線）Ｓに沿って合流通路４９が形成されている。合流通路４９は、交差部Ｓ側において、掃過周面Ｃ１，Ｃ２と、ポンプ室１７を形成する壁面とによって囲まれた領域である。ポンプ室１７内には掃過周面Ｃ１，Ｃ２の他方の交差部Ｕに沿って分流通路５０が形成されている。分流通路５０は、交差部Ｕ側において、掃過周面Ｃ１，Ｃ２と、ポンプ室１７を形成する周壁面とによって囲まれた領域である。
【００２５】
図１及び図６に示すように、ポンプ室１８〜２１においても、合流通路４９と同様の合流通路５１，５２，５３，５４が形成されており、分流通路５０と同様の分流通路５５，５６，５７，５８が形成されている。ポンプ室１７と同様に、図５及び図６に示すように、ポンプ室１８〜２１においても、掃過周面Ｃ１，Ｃ２を示すことができる。
【００２６】
図１に示すように、合流通路４９の路面４９１は、平面形状であり、平面形状の路面４９１は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて下り勾配となる傾斜平面である。合流通路５１〜５３の路面５１１，５２１，５３１も平面形状であり、平面形状の路面５１１〜５３１は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて下り勾配となる傾斜平面である。
【００２７】
図８（ａ），（ｂ）は、合流通路４９，５１〜５３の路面４９１，５１１，５２１，５３１を示す。路面４９１は、ロータ２８に対応する周壁面５９の最下位部位５９１よりも上にあり、かつロータ３３に対応する周壁面６０の最下位部位６０１よりも上にある。路面５１１は、ロータ２９に対応する周壁面６１の最下位部位６１１よりも上にあり、かつロータ３４に対応する周壁面６２の最下位部位６２１よりも上にある。路面５２１は、ロータ３０に対応する周壁面６３の最下位部位６３１よりも上にあり、かつロータ３５に対応する周壁面６４の最下位部位６４１よりも上にある。路面５３１は、ロータ３１に対応する周壁面６５の最下位部位６５１よりも上にあり、かつロータ３６に対応する周壁面６６の最下位部位６６１よりも上にある。合流通路４９，５１〜５３の路面４９１，５１１〜５３１は、ポンプ室１７〜２０を形成する壁面の一部を構成する。
【００２８】
合流通路４９，５１〜５３の路面４９１，５１１〜５３１は、周壁面５９〜６６に接続している。路面４９１の幅端４９２，４９３は、合流通路４９の路面４９１と周壁面５９，６０との接続部である。平面形状の路面４９１は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて下り勾配となっており、しかも周壁面５９，６０の最下位部位５９１，６０１よりも上にある。そのため、路面４９１の幅端４９２，４９３は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて互いに離間してゆく。即ち、合流通路４９の通路幅（つまり、路面４９１の幅）は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて拡がってゆき、合流通路４９の終端４９５側の通路幅は、合流通路４９の始端４９４側の通路幅よりも大きい。同様に、合流通路５１〜５３の通路幅（つまり、路面５１１〜５３１の幅）も、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側に向かうにつれて拡がってゆく。
【００２９】
図１及び図４に示すように、端壁１６内には排気通路４８が形成されている。端壁１６には排気通路４８の入口４８１及び出口４８２が形成されている。合流通路４９，５１〜５３は、排気通路４８の入口４８１に繋がっており、隣合うポンプ室１７，１８，１９，２０，２１は、端壁１６内の排気通路４８を介して連通している。排気通路４８の下部には傾斜面４８３が形成されている。傾斜面４８３は、フロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側へ向かうにつれて昇り勾配となっている。合流通路４９に繋がる排気通路４８の傾斜面４８３は、合流通路４９の路面４９１に連なっており、合流通路５１に繋がる排気通路４８の傾斜面４８３は、合流通路５１の路面５１１に連なっている。合流通路５２に繋がる排気通路４８の傾斜面４８３は、合流通路５２の路面５２１に連なっており、合流通路５３に繋がる排気通路４８の傾斜面４８３は、合流通路５３の路面５３１に連なっている。
【００３０】
ポンプ室１７を形成する周壁面５９とロータ２８との間には密閉空間Ｐ１が形成され、ポンプ室１７を形成する周壁面６０とロータ３３との間には密閉空間Ｐ２が形成される。密閉空間Ｐ１，Ｐ２は、ロータ２８，３３の回転に伴って、分流通路５０側から合流通路４９側へ移行して合流通路４９に合流する。他のポンプ室１８〜２１においても同様の密閉空間（図５及び図６にＰ１及びＰ２で示す）が形成される。
【００３１】
図１及び図３に示すように、シリンダブロック１４には吸入口１４２がポンプ室１７の分流通路５０に連通するように形成されている。図１及び図６に示すように、シリンダブロック１５には排気口１５２がポンプ室２１の合流通路５４に連通するように形成されている。
【００３２】
図１に示すように、排気口１５２には接続フランジ４１が接続されている。接続フランジ４１にはマフラ４２が接続されており、マフラ４２にはガイド管４３が接続されている。さらにガイド管４３には排出管４４が接続されている。排出管４４は、図示しない排ガス処理装置に接続されている。
【００３３】
ガイド管４３の管内には弁体４５及び復帰ばね４６が収容されている。ガイド管４３にはテーパ形状の弁孔４３１が形成されており、弁体４５は弁孔４３１を開閉する。復帰ばね４６は、弁孔４３１を閉じる位置に向けて弁体４５を付勢する。ガイド管４３、弁体４５及び復帰ばね４６は、逆流防止手段を構成する。
【００３４】
ルーツポンプ１０における電動モータＭが作動すると、回転軸２２，２５が回転し、図示しない吸引作用対象領域内のガスが吸入口１４２を経由してポンプ室１７へ吸入される。吸入口１４２からポンプ室１７の分流通路５０に導入されたガスは、ロータ２８，３３の回転に伴って、密閉空間Ｐ１，Ｐ２内に引き取られて合流通路４９側へ送られる。合流通路４９へ送られたガスは、端壁１６の入口４８１から排気通路４８を経由して出口４８２から隣（下流）のポンプ室１８の分流通路５５へ移送される。以下、同様にガスは、ポンプ室の容積が小さくなってゆく順、即ちポンプ室１８，１９，２０，２１の順に移送される。つまり、ポンプ室１７へ吸入されたガスは、ポンプ室１８〜２１側へ圧縮されながら移行する。ポンプ室２１へ移送されたガスは、排気口１５２、接続フランジ４１、マフラ４２及び逆流防止手段を経由して排ガス処理装置へと排出される。
【００３５】
合流通路４９，５１〜５３は、フロントハウジング１２側の端部が始端となり、リヤハウジング１３側の端部が終端となる。図７に合流通路４９の始端４９４及び終端４９５を示す。各端壁１６内の排気通路４８の入口４８１は、合流通路４９，５１〜５３の終端に連なっている。すなわち、合流通路４９，５１〜５３の終端側とは、ポンプ室１７〜２０の排気通路４８の連通側とも言える。
【００３６】
第１の実施の形態では以下の効果が得られる。なお、以下に述べる効果は、合流通路４９，５１〜５３のいずれにおいても同じように得られる効果であるので、合流通路４９に関してのみ述べることにする。
【００３７】
（１−１）分流通路５０に導入されたガスは、ロータ２８，３３の回転に伴って、密閉空間Ｐ１，Ｐ２内に引き取られて合流通路４９側へ送られる。平面形状の路面４９１がフロントハウジング１２側からリヤハウジング１３側へ向かうにつれて下り勾配になっているので、密閉空間Ｐ１，Ｐ２が合流通路４９に合流してゆく際には、密閉空間Ｐ１，Ｐ２は、合流通路４９の終端４９５側から合流通路４９に合流していく。つまり、密閉空間Ｐ１，Ｐ２と合流通路４９との連絡口が合流通路４９の終端４９５側から開いてゆく。
【００３８】
密閉空間Ｐ１，Ｐ２が合流通路４９の始端４９４側及び終端４９５側の両方から同時に合流開始してゆくとすると、密閉空間Ｐ１，Ｐ２内のガスが合流通路４９の始端４９４側及び終端４９５側の両方から同時に合流通路４９へ流入する。このようなガスの流入では、合流通路４９の始端４９４付近に淀みが生じ、半導体製造における製膜工程においてルーツポンプ１０を真空ポンプとして用いた場合には、前記した淀みの部分に反応生成物が堆積し易い。
【００３９】
密閉空間Ｐ１，Ｐ２が合流通路４９の終端４９５側から合流通路４９に合流していく場合には、密閉空間Ｐ１，Ｐ２内のガスが先ず合流通路４９の終端４９５側から合流通路４９へ流入する。そして、ロータ２８，３３がさらに回転して密閉空間Ｐ１，Ｐ２が合流通路４９側へ移行することにより、密閉空間Ｐ１，Ｐ２と合流通路４９との連絡口が終端４９５側から始端４９４側へと拡がってゆく。その結果、合流通路４９内には図７に矢印Ｑで示す方向へのガス流が生じる。合流通路４９に沿ったガス流は、合流通路４９の始端４９４付近での淀みを解消し、合流通路４９の始端４９４付近での反応生成物の堆積が解消される。
【００４０】
（１−２）本実施の形態では、合流通路４９の始端４９４側から終端４９５側に向かうにつれて下り勾配となるように合流通路４９の平面形状の路面４９１を傾斜させている。このような傾斜の構成では、路面４９１の幅端４９２，４９３が合流通路４９の始端４９４側から終端４９５側に向かうにつれて交差部Ｓから離れてゆくように周壁面５９，６０側に入り込んでゆく。従って、ロータ２８側の密閉空間Ｐ１及びロータ３３側の密閉空間Ｐ２のいずれもが合流通路４９の終端４９５側から合流通路４９に合流開始する。合流通路４９の始端４９４側から終端４９５側に向かうにつれて下り勾配となるように合流通路４９の平面形状の路面４９１を傾斜させた構成は、密閉空間Ｐ１，Ｐ２の両方を合流通路４９の終端４９５側から合流通路４９に合流開始させる上で好適な構成である。
【００４１】
（１−３）本実施の形態では、一対のロータ２８，３３に１対１に対応する一対の掃過周面Ｃ１，Ｃ２の一方（下方）の交差部Ｓに沿って合流通路４９を形成し、掃過周面Ｃ１，Ｃ２の他方（上方）の交差部Ｕに沿って分流通路５０を形成している。つまり、分流通路５０の下方に合流通路４９を配設している。分流通路５０内におけるガスは、一対のロータ２８，３３の回転に伴って密閉空間Ｐ１，Ｐ２に引き取られてゆく。つまり、分流通路５０内のガスは、密閉空間Ｐ１，Ｐ２を経由して合流通路４９へ降ろされてゆき、分流通路５０内の反応生成物も密閉空間Ｐ１，Ｐ２を経由して合流通路４９へ降ろされてゆく。このような反応生成物の移送は、円滑に行われる。
【００４２】
そして、本実施の形態では、分流通路５０の下方に配設した合流通路４９の路面４９１を合流通路４９の始端４９４側から終端４９５側に向かうにつれて下り勾配となるようにしている。そのため、反応生成物は、合流通路４９の路面４９１上を始端４９４側から終端４９５側へ重力作用によって移行し易い。反応生成物の堆積を防止する構成を採用した合流通路４９を分流通路５０の下側に配設した構成は、ルーツポンプ１０内の反応生成物の堆積を解消する上で有効である。
【００４３】
（１−４）ルーツポンプ１０は、複数のポンプ室１７〜２１を回転軸２２，２５の軸線２２１，２５１の方向に配列した多段ルーツポンプである。このような多段ルーツポンプ１０では、ポンプ室から隣のポンプ室へガスを移送するために、端壁１６内に排気通路４８を形成し、回転軸２２，２５の軸線２２１，２５１の方向に延びる合流通路４９の終端４９５を排気通路４８に接続する必要がある。そのため、特に多段のルーツポンプ１０では合流通路４９の始端４９４付近において淀みが生じやすい。従って、多段ルーツポンプ１０は、本発明の適用対象として特に好適である。
【００４４】
（１−５）排気通路４８の下部に設けた傾斜面４８３は、ガスの流れを良くして反応生成物の堆積を防止するのに寄与する。
本発明では以下のような実施の形態も可能である。
【００４５】
（１）図９に示す第２の実施の形態のように、傾斜面６９１と水平面６９２とからなる路面６９を備えた合流通路４９Ａを形成してもよい。傾斜面６９１は、合流通路４９Ａの始端側にあり、水平面６９２は、合流通路４９Ａの終端側にある。この場合、密閉空間は、水平面６９２側から合流通路４９Ａに合流開始する。
【００４６】
（２）図１０に示す第３の実施の形態のように、傾斜した路面７０が交差部Ｓの途中から始まる合流通路４９Ｂを形成してもよい。
（３）合流通路の路面を曲面にしてもよい。
【００４７】
（４）傾斜した路面を備えた合流通路を一部のポンプ、例えば幅の一番大きいポンプ室１７にのみ設け、他のポンプ室１８〜２１では水平な路面を備えた合流通路を設けるようにしてもよい。
【００４８】
（５）第１の実施の形態において、密閉空間Ｐ１，Ｐ２が合流通路４９に合流する際には、密閉空間Ｐ１又は密閉空間Ｐ２の一方のみが合流通路４９の終端４９５側から合流開始するような合流通路を形成してもよい。
【００４９】
（６）単一のポンプ室のみを備えたルーツポンプに本発明を提供してもよい。
（７）傾斜面４８３は、水平に構成してもよい。
（８）傾斜面４８３は、曲面で構成してもよい。
【００５０】
（９）合流通路の下方に分流通路を配設したルーツポンプに本発明を提供してもよい。
前記した実施の形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
【００５１】
〔１〕請求項３において、前記排気通路の両側の幅端が前記排気通路の始端側から前記出口側に向かうにつれて前記交差部から離間してゆくようにしたルーツポンプ。
【００５２】
〔２〕請求項１乃至請求項６及び前記〔１〕項のいずれか１項において、容積最小のポンプ室以外のポンプ室に前記合流通路を設けたルーツポンプ。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明では、ルーツポンプ内での反応生成物の堆積を防止することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す全体側断面図。
【図２】全体平断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】図２のＣ−Ｃ線断面図。
【図６】図２のＤ−Ｄ線断面図。
【図７】要部拡大側断面図。
【図８】（ａ）は要部斜視図。（ｂ）は、一部破断要部斜視図。
【図９】第２の実施の形態を示す要部側断面図。
【図１０】第３の実施の形態を示す要部側断面図。
【符号の説明】
１０…多段ルーツポンプ。１６…端壁。１７〜２１…ポンプ室。２２，２５…回転軸。２２１，２５１…軸線。２８〜３７…ロータ。４８…排気通路。４８１…入口。４９，４９Ａ，４９Ｂ，５１〜５３…合流通路。４９１，５１１〜５１３，６９，７０…路面。４９４…始端。４９５…終端。５０，５５〜５８…分流通路。５９〜６８…周壁面。Ｐ１，Ｐ２…密閉空間。Ｃ１，Ｃ２…掃過周面。Ｓ…一方の交差部。Ｕ…他方の交差部。
Claims (6)
- 複数の回転軸を平行に配置すると共に、ロータを前記各回転軸上に配置し、隣り合う回転軸上のロータを互いに噛み合わせ、互いに噛み合った状態の複数のロータを１組として収容するポンプ室を備えたルーツポンプにおいて、
互いに噛み合った一対のロータに１対１に対応する一対の掃過周面の一方の交差部に沿って合流通路を形成し、前記一対のロータに１対１に対応して前記ポンプ室を形成する一対の周壁面と前記一対のロータとの間に形成される密閉空間が前記一対のロータの回転に伴って前記合流通路に合流する際には、前記密閉空間が前記合流通路の終端側から前記合流通路に合流開始するように、前記合流通路を形成したルーツポンプ。 - 前記ポンプ室を形成する端壁内に排気通路を形成し、前記排気通路の入口に前記合流通路を繋いだ請求項１に記載のルーツポンプ。
- 前記合流通路の終端側の通路幅を前記合流通路の始端側の通路幅よりも大きくした請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載のルーツポンプ。
- 前記合流通路の路面を平面とし、前記合流通路の始端側から終端側に向かうにつれて前記路面が下り勾配となるように前記合流通路を形成した請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のルーツポンプ。
- 前記一対のロータに１対１に対応する一対の掃過周面の他方の交差部に沿って分流通路を形成し、前記合流通路の上方に前記分流通路を配設した請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のルーツポンプ。
- ルーツポンプは、複数の前記ポンプ室を前記回転軸の軸線の方向に配列した多段ルーツポンプである請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のルーツポンプ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003141114A JP3991918B2 (ja) | 2003-05-19 | 2003-05-19 | ルーツポンプ |
| KR1020040034674A KR100593234B1 (ko) | 2003-05-19 | 2004-05-17 | 루츠 펌프 |
| TW093113802A TWI239371B (en) | 2003-05-19 | 2004-05-17 | Roots pump |
| US10/848,959 US7108492B2 (en) | 2003-05-19 | 2004-05-18 | Roots pump |
| DE602004004693T DE602004004693T2 (de) | 2003-05-19 | 2004-05-18 | Roots-Pumpe |
| CNB2004100447581A CN1330879C (zh) | 2003-05-19 | 2004-05-18 | 罗茨泵 |
| EP04011826A EP1479913B1 (en) | 2003-05-19 | 2004-05-18 | Roots pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003141114A JP3991918B2 (ja) | 2003-05-19 | 2003-05-19 | ルーツポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004346748A true JP2004346748A (ja) | 2004-12-09 |
| JP3991918B2 JP3991918B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=33095397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003141114A Expired - Fee Related JP3991918B2 (ja) | 2003-05-19 | 2003-05-19 | ルーツポンプ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7108492B2 (ja) |
| EP (1) | EP1479913B1 (ja) |
| JP (1) | JP3991918B2 (ja) |
| KR (1) | KR100593234B1 (ja) |
| CN (1) | CN1330879C (ja) |
| DE (1) | DE602004004693T2 (ja) |
| TW (1) | TWI239371B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020505553A (ja) * | 2017-01-24 | 2020-02-20 | エドワーズ リミテッド | ポンプシール |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0620144D0 (en) * | 2006-10-11 | 2006-11-22 | Boc Group Plc | Vacuum pump |
| CN101210556B (zh) * | 2006-12-31 | 2010-12-15 | 中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司 | 一种直排大气的罗茨干式真空泵转子及其加工工艺 |
| DE102007038966B4 (de) * | 2007-08-17 | 2024-05-02 | Busch Produktions Gmbh | Mehrstufige Drehkolbenvakuumpumpe bzw. - verdichter |
| GB0719394D0 (en) * | 2007-10-04 | 2007-11-14 | Edwards Ltd | A multi stage clam shell vacuum pump |
| KR20100091063A (ko) * | 2009-02-09 | 2010-08-18 | 삼성전자주식회사 | 회전체 크리닝 장치 및 이를 갖는 진공 펌프 |
| JP5182232B2 (ja) * | 2009-06-10 | 2013-04-17 | トヨタ自動車株式会社 | 流体圧縮機及び燃料電池車 |
| TWI518245B (zh) * | 2010-04-19 | 2016-01-21 | 荏原製作所股份有限公司 | 乾真空泵裝置、排氣單元，以及消音器 |
| JP5677202B2 (ja) * | 2011-06-02 | 2015-02-25 | 株式会社荏原製作所 | 真空ポンプ |
| DE102012206698A1 (de) * | 2012-04-24 | 2013-10-24 | Robert Bosch Gmbh | Hydrostatische Verdrängermaschine mit einer Gehäusetrennfläche, welche die Drehachsen der Zahnräder enthält |
| GB2508405B (en) * | 2012-11-30 | 2015-09-02 | Edwards Ltd | Vacuum pump |
| DE202015006922U1 (de) * | 2015-10-02 | 2017-01-03 | Leybold Gmbh | Mehrstufige Drehschieberpumpe |
| JP7313823B2 (ja) * | 2015-10-02 | 2023-07-25 | レイボルド ゲーエムベーハー | 多段式回転翼ポンプ |
| CN107035692A (zh) * | 2016-02-04 | 2017-08-11 | 张权 | 一种基于罗茨泵故障模式的真空系统性能退化测量方法 |
| DE202017001029U1 (de) | 2017-02-17 | 2018-05-18 | Leybold Gmbh | Mehrstufige Wälzkolbenpumpe |
| FR3118650B1 (fr) * | 2021-01-05 | 2023-03-24 | Pfeiffer Vacuum | Etage de pompage et pompe à vide sèche |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB309685A (en) * | 1928-03-02 | 1929-04-18 | Torkild Valdemar Hemmingsen | Improvements in power plants comprising internal combustion engines and rotary motors |
| US3844695A (en) * | 1972-10-13 | 1974-10-29 | Calspan Corp | Rotary compressor |
| DE3318519A1 (de) * | 1983-05-20 | 1984-11-22 | Albrecht Dr.-Ing. 7994 Langenargen Hartmann | Aussenachsige drehkolbenmaschine mit kaemmeingriff |
| DE3414039A1 (de) * | 1984-04-13 | 1985-10-17 | Aerzener Maschinenfabrik Gmbh, 3251 Aerzen | Roots-kompressor zum komprimieren von gasfoermigem foerdermedium |
| JPS6480786A (en) | 1987-09-21 | 1989-03-27 | Hitachi Ltd | Vacuum pump |
| JPH0765585B2 (ja) | 1988-09-28 | 1995-07-19 | 株式会社日立製作所 | 半導体製造装置に用いるドライスクリュ真空ポンプ |
| EP0370117B1 (de) * | 1988-10-24 | 1994-01-12 | Leybold Aktiengesellschaft | Zweiwellenvakuumpumpe und Verfahren zu ihrem Betrieb |
| JPH0518379A (ja) * | 1991-06-23 | 1993-01-26 | Ulvac Japan Ltd | 多段ルーツ型真空ポンプ |
| JP4000611B2 (ja) | 1996-12-26 | 2007-10-31 | 松下電器産業株式会社 | 真空排気システム |
| IT1290106B1 (it) * | 1997-03-17 | 1998-10-19 | Finder Pompe Spa | Soffiante volumetrica con coperchi dotati di condotto di collegamento con il collettore di mandata |
| JPH11315794A (ja) | 1998-05-01 | 1999-11-16 | Kashiyama Kogyo Kk | 冷却機構付スクリュードライ真空ポンプ |
| JP2000170679A (ja) | 1998-12-04 | 2000-06-20 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 多段ルーツポンプ及び多段ポンプ装置 |
| JP2001304115A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-10-31 | Toyota Industries Corp | 真空ポンプにおけるガス供給装置 |
| JP2001329985A (ja) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Toyota Industries Corp | 真空ポンプにおける冷却構造 |
| JP2002130170A (ja) | 2000-10-23 | 2002-05-09 | Toyota Industries Corp | 真空ポンプにおける流路構造 |
| JP2002206493A (ja) | 2000-11-10 | 2002-07-26 | Ebara Corp | スクリュー式ドライ真空ポンプ |
| JP2002221178A (ja) | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Toyota Industries Corp | 真空ポンプにおける軸封構造 |
| JP3963682B2 (ja) | 2001-09-17 | 2007-08-22 | 株式会社荏原製作所 | 容積式ドライ真空ポンプ |
-
2003
- 2003-05-19 JP JP2003141114A patent/JP3991918B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-05-17 TW TW093113802A patent/TWI239371B/zh not_active IP Right Cessation
- 2004-05-17 KR KR1020040034674A patent/KR100593234B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2004-05-18 CN CNB2004100447581A patent/CN1330879C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-18 EP EP04011826A patent/EP1479913B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-18 DE DE602004004693T patent/DE602004004693T2/de active Active
- 2004-05-18 US US10/848,959 patent/US7108492B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020505553A (ja) * | 2017-01-24 | 2020-02-20 | エドワーズ リミテッド | ポンプシール |
| US11255326B2 (en) | 2017-01-24 | 2022-02-22 | Edwards Limited | Offset stator bores for pump sealing |
| JP7028880B2 (ja) | 2017-01-24 | 2022-03-02 | エドワーズ リミテッド | ポンプシール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100593234B1 (ko) | 2006-06-28 |
| DE602004004693D1 (de) | 2007-03-29 |
| US7108492B2 (en) | 2006-09-19 |
| CN1550674A (zh) | 2004-12-01 |
| TWI239371B (en) | 2005-09-11 |
| DE602004004693T2 (de) | 2007-11-22 |
| CN1330879C (zh) | 2007-08-08 |
| KR20040100936A (ko) | 2004-12-02 |
| JP3991918B2 (ja) | 2007-10-17 |
| EP1479913A3 (en) | 2005-08-24 |
| US20040241027A1 (en) | 2004-12-02 |
| EP1479913B1 (en) | 2007-02-14 |
| EP1479913A2 (en) | 2004-11-24 |
| TW200426307A (en) | 2004-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3991918B2 (ja) | ルーツポンプ | |
| JP7061618B2 (ja) | エピトロコイド真空ポンプ | |
| JP5040040B2 (ja) | 真空ポンプ | |
| FR2962772A1 (fr) | Machine a fluide de type roots | |
| JP2511870B2 (ja) | スクリユ−真空ポンプ装置 | |
| EP2236830B1 (en) | Roots type fluid machine | |
| JP2537696B2 (ja) | 多段真空ポンプ | |
| CN101238294A (zh) | 真空泵 | |
| CN1280592C (zh) | 密闭形回转压缩机 | |
| JP2004100594A (ja) | 真空ポンプ装置 | |
| EP3921515A1 (fr) | Corps de pompe multiétagée et pompe à gaz multiétagée | |
| WO2015068693A1 (ja) | クローポンプ | |
| JP2006283664A (ja) | ルーツポンプ | |
| JPH0368237B2 (ja) | ||
| JP4028777B2 (ja) | トロコイドポンプ | |
| US20080193316A1 (en) | Roots pump | |
| JPH08270580A (ja) | 密閉型回転圧縮機 | |
| CN103541899B (zh) | 螺旋压缩机 | |
| GB2417757A (en) | Vacuum pump with fewer rotors at exhaust stage | |
| KR20230120576A (ko) | 진공 펌프 | |
| JP2002070776A (ja) | 複合型真空ポンプ | |
| JP2006283665A (ja) | ルーツポンプ | |
| JP2000136786A (ja) | 真空ポンプ | |
| JP2004211556A (ja) | 真空ポンプ | |
| JP2002349448A (ja) | 二軸式回転ポンプ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050719 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061219 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070219 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070703 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070716 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120803 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130803 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |