JP3112490B2 - メカニカル真空ポンプ - Google Patents
メカニカル真空ポンプInfo
- Publication number
- JP3112490B2 JP3112490B2 JP03075183A JP7518391A JP3112490B2 JP 3112490 B2 JP3112490 B2 JP 3112490B2 JP 03075183 A JP03075183 A JP 03075183A JP 7518391 A JP7518391 A JP 7518391A JP 3112490 B2 JP3112490 B2 JP 3112490B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- pump
- oil
- stage
- drive shaft
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、メカニカル真空ポンプ
に関し、特に、ルーツブロアポンプ室を多段階にて構成
することにより、排気される系へオイル成分が逆流する
のを大幅に減少させたメカニカル真空ポンプに関する。
に関し、特に、ルーツブロアポンプ室を多段階にて構成
することにより、排気される系へオイル成分が逆流する
のを大幅に減少させたメカニカル真空ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】大気圧状態から数Ｐａ（パスカル）程度
の中真空状態まで排気できる真空ポンプとして最も一般
的なものは、油回転真空ポンプである。この油回転真空
ポンプについては、例えば、麻蒔立男著「薄膜作成の基
礎」（日刊工業新聞社刊、第１版）１５〜１６頁で説明
されている。図６（Ａ），（Ｂ）は、油回転真空ポン
プ、すなわちロータリーポンプの一例である回転翼形ロ
ータリーポンプの概略側断面図を示す。本図に示すよう
に、ロータリーポンプでは、筒型の容器６１、回転子６
２、回転子６２の中に収容された２枚の摺動翼６３とス
プリング６４が主な構成要素である。摺動翼６３はスプ
リング６４により容器６１の内周面に押しつけられ、容
器６１の内周面に形成された油膜６５により潤滑と気密
が保たれる。前記油膜６５は、油回転ポンプの全体が油
づけされ、容器６１の内部に少しずつ油が入ることによ
り形成される。回転子６２の回転に伴う摺動翼６３の回
転作用に基づいて、排気される系の中に存在する気体
を、吸気口６６から吸い込み、容器６１内で移動・圧縮
し、排気口６７を通して外部に排出する排気サイクルが
実行される。上記のロータリーポンプは、大気圧状態か
ら動作可能な代表的あら引きポンプであるが、排気され
る系の中へオイル成分がある程度逆流するという問題を
有している。
の中真空状態まで排気できる真空ポンプとして最も一般
的なものは、油回転真空ポンプである。この油回転真空
ポンプについては、例えば、麻蒔立男著「薄膜作成の基
礎」（日刊工業新聞社刊、第１版）１５〜１６頁で説明
されている。図６（Ａ），（Ｂ）は、油回転真空ポン
プ、すなわちロータリーポンプの一例である回転翼形ロ
ータリーポンプの概略側断面図を示す。本図に示すよう
に、ロータリーポンプでは、筒型の容器６１、回転子６
２、回転子６２の中に収容された２枚の摺動翼６３とス
プリング６４が主な構成要素である。摺動翼６３はスプ
リング６４により容器６１の内周面に押しつけられ、容
器６１の内周面に形成された油膜６５により潤滑と気密
が保たれる。前記油膜６５は、油回転ポンプの全体が油
づけされ、容器６１の内部に少しずつ油が入ることによ
り形成される。回転子６２の回転に伴う摺動翼６３の回
転作用に基づいて、排気される系の中に存在する気体
を、吸気口６６から吸い込み、容器６１内で移動・圧縮
し、排気口６７を通して外部に排出する排気サイクルが
実行される。上記のロータリーポンプは、大気圧状態か
ら動作可能な代表的あら引きポンプであるが、排気され
る系の中へオイル成分がある程度逆流するという問題を
有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の代表的なあら引
きポンプであるロータリーポンプは、排気される系と通
じるポンプ容器部分に油面が露出しているので、排気さ
れる系内へのオイルバック、すなわち真空ポンプで用い
たオイル分子が逆流して飛び込むことが生じる。ロータ
リーポンプでは通常オイルバックをなるべく少なくする
ための機構を装備しているが、オイルバックは或る確率
で必ず発生し、オイル分子は、排気される系内へ必ず飛
び込むという不具合を有している。また、半導体製造や
高エネルギー粒子加速器等に関連する真空プロセスにお
いては、排気される系からオイル分子を極限まで取り除
くという、いわゆるオイルフリー化が要請される傾向に
ある。さらに、半導体製造装置では反応性ガスや有害ガ
スを用いるプロセスが増加する傾向にあり、排気経路や
排気ガス侵入部に相当のオイルが存在すると、真空ポン
プのオイルが有害ガス等で汚染され、そのため、オイル
の定期交換などの煩わしい管理作業が必要になるという
問題も提起される。
きポンプであるロータリーポンプは、排気される系と通
じるポンプ容器部分に油面が露出しているので、排気さ
れる系内へのオイルバック、すなわち真空ポンプで用い
たオイル分子が逆流して飛び込むことが生じる。ロータ
リーポンプでは通常オイルバックをなるべく少なくする
ための機構を装備しているが、オイルバックは或る確率
で必ず発生し、オイル分子は、排気される系内へ必ず飛
び込むという不具合を有している。また、半導体製造や
高エネルギー粒子加速器等に関連する真空プロセスにお
いては、排気される系からオイル分子を極限まで取り除
くという、いわゆるオイルフリー化が要請される傾向に
ある。さらに、半導体製造装置では反応性ガスや有害ガ
スを用いるプロセスが増加する傾向にあり、排気経路や
排気ガス侵入部に相当のオイルが存在すると、真空ポン
プのオイルが有害ガス等で汚染され、そのため、オイル
の定期交換などの煩わしい管理作業が必要になるという
問題も提起される。
【０００４】本発明の目的は、上記の各種問題を解決す
るため、各ポンプ室、特に排気される系に直接つながる
ポンプの室内に、オイル成分が可能な限り発生あるいは
飛来しないようにしたオイルフリーの構造を有するあら
引き用の多段階式のメカニカル真空ポンプを提供するこ
とにある。
るため、各ポンプ室、特に排気される系に直接つながる
ポンプの室内に、オイル成分が可能な限り発生あるいは
飛来しないようにしたオイルフリーの構造を有するあら
引き用の多段階式のメカニカル真空ポンプを提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るメカニカル
真空ポンプは、吸気口と排気口を備えかつ一対のロータ
ーを同期回転させて機械的に排気を行う複数のルーツブ
ロアポンプ室からなり、複数のルーツブロアポンプ室
は、各ルーツブロアポンプ室の排気口と次段のルーツブ
ロアポンプ室の吸気口を通気路で連結し、最終段ルーツ
ブロアポンプ室の排気口から最終的に排気する多段階で
構成され、ルーツブロアポンプ室のそれぞれの一対のロ
ーターを一対の回転駆動軸に取り付け、初段ルーツブロ
アポンプ室を、回転駆動軸に沿った複数のルーツブロア
ポンプ室の配列において一方の端の箇所に設け、回転駆
動軸を支承する軸受部を、回転駆動軸に沿った複数のル
ーツブロアポンプ室の配列において、中央に位置する回
転駆動軸の箇所に設け、初段ルーツブロアポンプ室から
離れた場所に回転駆動軸を支承する軸受部を配設して軸
受部から初段ルーツブロアポンプ室へのオイルバックを
少なくしたことを特徴とする。本発明に係るメカニカル
真空ポンプは、前記の構成において、初段ポンプ室以外
の特定なポンプ室に中間小室を隣接して設け、中間小室
を隔てて設けられたオイル室に回転駆動軸を支承する軸
受部を設け、中間小室側に洩れた潤滑用オイルをオイル
室に回収する通油路を備えるようにしたことを特徴とす
る。本発明に係るメカニカル真空ポンプは、前記の構成
において、中間小室とそれに隣接する特定なポンプ室と
の隔壁部に形成される回転駆動軸挿通用孔部へパージ用
不活性ガスを供給する通気路を備えるようにしたことを
特徴とする。
真空ポンプは、吸気口と排気口を備えかつ一対のロータ
ーを同期回転させて機械的に排気を行う複数のルーツブ
ロアポンプ室からなり、複数のルーツブロアポンプ室
は、各ルーツブロアポンプ室の排気口と次段のルーツブ
ロアポンプ室の吸気口を通気路で連結し、最終段ルーツ
ブロアポンプ室の排気口から最終的に排気する多段階で
構成され、ルーツブロアポンプ室のそれぞれの一対のロ
ーターを一対の回転駆動軸に取り付け、初段ルーツブロ
アポンプ室を、回転駆動軸に沿った複数のルーツブロア
ポンプ室の配列において一方の端の箇所に設け、回転駆
動軸を支承する軸受部を、回転駆動軸に沿った複数のル
ーツブロアポンプ室の配列において、中央に位置する回
転駆動軸の箇所に設け、初段ルーツブロアポンプ室から
離れた場所に回転駆動軸を支承する軸受部を配設して軸
受部から初段ルーツブロアポンプ室へのオイルバックを
少なくしたことを特徴とする。本発明に係るメカニカル
真空ポンプは、前記の構成において、初段ポンプ室以外
の特定なポンプ室に中間小室を隣接して設け、中間小室
を隔てて設けられたオイル室に回転駆動軸を支承する軸
受部を設け、中間小室側に洩れた潤滑用オイルをオイル
室に回収する通油路を備えるようにしたことを特徴とす
る。本発明に係るメカニカル真空ポンプは、前記の構成
において、中間小室とそれに隣接する特定なポンプ室と
の隔壁部に形成される回転駆動軸挿通用孔部へパージ用
不活性ガスを供給する通気路を備えるようにしたことを
特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明によるメカニカル真空ポンプでは、複数
のルーツブロアポンプ室を用意し、これらの複数のポン
プ室を、各ポンプ室に設けられた吸気口と排気口を用い
て直列的に多段階の状態で連結し、初段ポンプ室の吸気
口で取り込んだ、排気される系からの気体を各段のポン
プ室を通して移動させ、最終段のポンプ室の排気口から
最終的に外部に排気するように構成される。各ポンプ室
に設けられた一対のローターは、それぞれ、共通の回転
駆動軸で回転駆動するものとし、一対の回転駆動軸は同
期回転するように構成される。一対の回転駆動軸はころ
がり軸受の軸受部で支承されるが、当該軸受部は、初段
ポンプ室から離れた位置にある、すなわち排気される系
より離れた位置にある場所に配設するようにする。これ
により排気される系に対してオイルバックが発生するの
を抑制することができる。回転駆動軸を支承する軸受部
を、初段ポンプ室以外の特定なポンプ室にて、このポン
プ室に対し隣接する中間小室を隔てたオイル室に設ける
と共に、この中間小室側に漏れた潤滑用オイルをオイル
室側に回収する通油路や、中間小室とそれに隣接するポ
ンプ室との間の隔壁部に形成された回転駆動軸挿通用孔
部へ窒素などのパージ用不活性ガスを供給する通気路を
備えるようにして、オイルのポンプ室側への侵入をさら
に防ぐ。
のルーツブロアポンプ室を用意し、これらの複数のポン
プ室を、各ポンプ室に設けられた吸気口と排気口を用い
て直列的に多段階の状態で連結し、初段ポンプ室の吸気
口で取り込んだ、排気される系からの気体を各段のポン
プ室を通して移動させ、最終段のポンプ室の排気口から
最終的に外部に排気するように構成される。各ポンプ室
に設けられた一対のローターは、それぞれ、共通の回転
駆動軸で回転駆動するものとし、一対の回転駆動軸は同
期回転するように構成される。一対の回転駆動軸はころ
がり軸受の軸受部で支承されるが、当該軸受部は、初段
ポンプ室から離れた位置にある、すなわち排気される系
より離れた位置にある場所に配設するようにする。これ
により排気される系に対してオイルバックが発生するの
を抑制することができる。回転駆動軸を支承する軸受部
を、初段ポンプ室以外の特定なポンプ室にて、このポン
プ室に対し隣接する中間小室を隔てたオイル室に設ける
と共に、この中間小室側に漏れた潤滑用オイルをオイル
室側に回収する通油路や、中間小室とそれに隣接するポ
ンプ室との間の隔壁部に形成された回転駆動軸挿通用孔
部へ窒素などのパージ用不活性ガスを供給する通気路を
備えるようにして、オイルのポンプ室側への侵入をさら
に防ぐ。
【０００７】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面を参照し
て詳しく説明する。図１は、本発明の第１実施例である
メカニカル真空ポンプの構成を模式的に示す。このメカ
ニカル真空ポンプは、一例として初段、第２段、第３
段、第４段、最終段の５段で構成するルーツブロアポン
プ室１，２，３，４，５から構成される。ルーツブロア
ポンプ室１〜５のそれぞれは通気路６で直列的に接続さ
れている。
て詳しく説明する。図１は、本発明の第１実施例である
メカニカル真空ポンプの構成を模式的に示す。このメカ
ニカル真空ポンプは、一例として初段、第２段、第３
段、第４段、最終段の５段で構成するルーツブロアポン
プ室１，２，３，４，５から構成される。ルーツブロア
ポンプ室１〜５のそれぞれは通気路６で直列的に接続さ
れている。
【０００８】ここで、ルーツブロアポンプ室１〜５の各
々の内部構造について説明する。図２は、ルーツブロア
ポンプ室の内部構造を側面から示す断面図であり、ルー
ツブロアポンプ室１〜５の各々のポンプ構造は基本的に
同じである。図２で、ポンプ室７には一対のまゆ形ロー
ター８，９が互いに反対方向に回転するように設けら
れ、このローター８，９の回転作用で気体を吸気口１０
から取り込み、かつ移送し、排気口１１から外部へ排出
する。１２，１３は、ローター１０，１１のそれぞれを
回転せしめる一対の回転駆動軸である。回転駆動軸１
２，１３は平行状態で配設される。図１では、そのうち
手前側に位置する１本の回転駆動軸１２のみを示してい
る。図１の構造で明らかなように、ルーツブロアポンプ
室１〜５の各々のローター８，９は共通の回転駆動軸１
２，１３によって回転される。なお、ルーツブロアポン
プ室１〜５の各ポンプ室構造については、各ポンプ室ご
とに、寸法、形状、その他の形態要素を変更することも
可能である。そのように構成する方が全体として排気能
力を向上させる場合がある。
々の内部構造について説明する。図２は、ルーツブロア
ポンプ室の内部構造を側面から示す断面図であり、ルー
ツブロアポンプ室１〜５の各々のポンプ構造は基本的に
同じである。図２で、ポンプ室７には一対のまゆ形ロー
ター８，９が互いに反対方向に回転するように設けら
れ、このローター８，９の回転作用で気体を吸気口１０
から取り込み、かつ移送し、排気口１１から外部へ排出
する。１２，１３は、ローター１０，１１のそれぞれを
回転せしめる一対の回転駆動軸である。回転駆動軸１
２，１３は平行状態で配設される。図１では、そのうち
手前側に位置する１本の回転駆動軸１２のみを示してい
る。図１の構造で明らかなように、ルーツブロアポンプ
室１〜５の各々のローター８，９は共通の回転駆動軸１
２，１３によって回転される。なお、ルーツブロアポン
プ室１〜５の各ポンプ室構造については、各ポンプ室ご
とに、寸法、形状、その他の形態要素を変更することも
可能である。そのように構成する方が全体として排気能
力を向上させる場合がある。
【０００９】再び、図１に戻って説明を継続する。排気
される系に通じている吸気口２１から取り入れられた気
体は、初段ポンプ室１で移送・排出され、その排出口２
２を経て、吸気口２３を有する第２段ポンプ室２に至
る。以下同様にして、第２段ポンプ室２の排気口２４、
第３段ポンプ室３の吸気口２５、第３段ポンプ室３の排
気口２６、第４段ポンプ室４の吸気口２７、第４段ポン
プ室４の排気口２８、最終段ポンプ室５の吸気口２９、
最終段ポンプ室５の順序で移動し、最終的には最終段ポ
ンプ室５の排気口３０から排出される。ポンプ室１〜５
のそれぞれの一対のローターの片方を回転させる回転駆
動軸１２は、最終段ポンプ室５に隣接する図中右側領域
に延設され、ころがり軸受３１、３２で支承されてい
る。回転駆動軸１２は、ころがり軸受３１，３２だけで
支えられており、初段ポンプ室１側には支承用軸受が設
けられていない。ころがり軸受には潤滑用のオイルまた
はグリースを用いるのが一般的であるが、排気される系
に直接につながる初段ポンプ室１側にはころがり軸受を
設けていないので、ポンプ室１にはオイルやグリースを
用いる必要がなく、ほぼオイルフリーなポンプとして構
成することできる。ころがり軸受３１，３２は、グリー
ス供給式にしてもよいが、オイル潤滑とした方が信頼性
を高める上で望ましく、オイルシールまたはメカニカル
シール３３（以下、オイルシール等３３という）で、そ
のオイルが最終段ポンプ室５側に洩れるのを最少限度に
抑えている。回転駆動軸１２はモータ３４の出力軸３５
から回転力伝達ベルト３６を経て回転駆動され、各ポン
プ室１〜５のローターを回転させる。また図１には示さ
れていないが、他方の回転駆動軸１３は回転駆動軸１２
と同様な構成で各ポンプ室１〜５の他方のローターに連
結され、これらを回転させる。回転駆動軸１２，１３は
同期運動させる必要があるので、ギヤ等を介し連動して
同期回転するように構成される。多数のローターを回転
駆動するため、回転駆動軸１２，１３は必然的に長くな
る。しかし、ローターの幅を小さくしかつ直径を大きく
すると、同じ排気能力でも、回転駆動軸１２，１３のフ
リー部分が比較的に短くて済み、回転駆動軸をそれほど
太くしないで構成することができる。またローターは、
軽量化のため、軽合金製とすることもできる。
される系に通じている吸気口２１から取り入れられた気
体は、初段ポンプ室１で移送・排出され、その排出口２
２を経て、吸気口２３を有する第２段ポンプ室２に至
る。以下同様にして、第２段ポンプ室２の排気口２４、
第３段ポンプ室３の吸気口２５、第３段ポンプ室３の排
気口２６、第４段ポンプ室４の吸気口２７、第４段ポン
プ室４の排気口２８、最終段ポンプ室５の吸気口２９、
最終段ポンプ室５の順序で移動し、最終的には最終段ポ
ンプ室５の排気口３０から排出される。ポンプ室１〜５
のそれぞれの一対のローターの片方を回転させる回転駆
動軸１２は、最終段ポンプ室５に隣接する図中右側領域
に延設され、ころがり軸受３１、３２で支承されてい
る。回転駆動軸１２は、ころがり軸受３１，３２だけで
支えられており、初段ポンプ室１側には支承用軸受が設
けられていない。ころがり軸受には潤滑用のオイルまた
はグリースを用いるのが一般的であるが、排気される系
に直接につながる初段ポンプ室１側にはころがり軸受を
設けていないので、ポンプ室１にはオイルやグリースを
用いる必要がなく、ほぼオイルフリーなポンプとして構
成することできる。ころがり軸受３１，３２は、グリー
ス供給式にしてもよいが、オイル潤滑とした方が信頼性
を高める上で望ましく、オイルシールまたはメカニカル
シール３３（以下、オイルシール等３３という）で、そ
のオイルが最終段ポンプ室５側に洩れるのを最少限度に
抑えている。回転駆動軸１２はモータ３４の出力軸３５
から回転力伝達ベルト３６を経て回転駆動され、各ポン
プ室１〜５のローターを回転させる。また図１には示さ
れていないが、他方の回転駆動軸１３は回転駆動軸１２
と同様な構成で各ポンプ室１〜５の他方のローターに連
結され、これらを回転させる。回転駆動軸１２，１３は
同期運動させる必要があるので、ギヤ等を介し連動して
同期回転するように構成される。多数のローターを回転
駆動するため、回転駆動軸１２，１３は必然的に長くな
る。しかし、ローターの幅を小さくしかつ直径を大きく
すると、同じ排気能力でも、回転駆動軸１２，１３のフ
リー部分が比較的に短くて済み、回転駆動軸をそれほど
太くしないで構成することができる。またローターは、
軽量化のため、軽合金製とすることもできる。
【００１０】なお図１では、初段ポンプ室１から最終段
ポンプ室５までの配置位置を、その順番通りに並べてい
るが、これらの配置位置は適宜入れ替えてもよい。例え
ば、第２実施例を示す図３では、初段ポンプ室１、第２
段ポンプ室２、第４段ポンプ室４を、回転駆動軸の片側
（図３において左側）に、第３段ポンプ室３、最終段ポ
ンプ室５を回転駆動軸の他方の側（図３において右側）
に配置した例を示す。また第３実施例を示す図４では、
中央に初段ポンプ室１、それに隣接する両側に第２段ポ
ンプ室２および第３段ポンプ室３を配設し、さらにそれ
らの両外側に第４段ポンプ室４および最終段ポンプ室５
を配設し、両最外部で回転駆動軸１２，１３（回転駆動
軸１３は図示せず）をころがり軸受３１，３２等で支承
した例を示している。図４で、回転駆動軸１２に取り付
けたギヤ３７は、図示していない他の回転駆動軸１３と
同期回転させるためのものである。図３および図４の構
成において、図１で示した要素と同一の要素には同一の
番号を付している。ただし、追加したオイルシール等３
３′は、ころがり軸受３２の潤滑用オイルが第４段ポン
プ室４側へ洩れるのを防ぐためのものである。なお図３
および図４では、図１におけるモーター３４等の駆動源
関係の構成の図示は省略される。
ポンプ室５までの配置位置を、その順番通りに並べてい
るが、これらの配置位置は適宜入れ替えてもよい。例え
ば、第２実施例を示す図３では、初段ポンプ室１、第２
段ポンプ室２、第４段ポンプ室４を、回転駆動軸の片側
（図３において左側）に、第３段ポンプ室３、最終段ポ
ンプ室５を回転駆動軸の他方の側（図３において右側）
に配置した例を示す。また第３実施例を示す図４では、
中央に初段ポンプ室１、それに隣接する両側に第２段ポ
ンプ室２および第３段ポンプ室３を配設し、さらにそれ
らの両外側に第４段ポンプ室４および最終段ポンプ室５
を配設し、両最外部で回転駆動軸１２，１３（回転駆動
軸１３は図示せず）をころがり軸受３１，３２等で支承
した例を示している。図４で、回転駆動軸１２に取り付
けたギヤ３７は、図示していない他の回転駆動軸１３と
同期回転させるためのものである。図３および図４の構
成において、図１で示した要素と同一の要素には同一の
番号を付している。ただし、追加したオイルシール等３
３′は、ころがり軸受３２の潤滑用オイルが第４段ポン
プ室４側へ洩れるのを防ぐためのものである。なお図３
および図４では、図１におけるモーター３４等の駆動源
関係の構成の図示は省略される。
【００１１】以上の各実施例では、回転駆動軸１２，１
３を水平に配置し、各ポンプ室１〜５を横に並べている
が、回転駆動軸の配設方向を垂直にした縦形配置の構成
にすることもできる。
３を水平に配置し、各ポンプ室１〜５を横に並べている
が、回転駆動軸の配設方向を垂直にした縦形配置の構成
にすることもできる。
【００１２】ポンプ室の段数も５段に限定されず、その
段数を任意の段数に変更することができる。しかし、実
際において１段または２段のルーツブロアポンプ室で大
気圧状態から中真空状態まで排気することは困難であ
る。
段数を任意の段数に変更することができる。しかし、実
際において１段または２段のルーツブロアポンプ室で大
気圧状態から中真空状態まで排気することは困難であ
る。
【００１３】前記の各実施例では、各ポンプ室１〜５は
便宜上互いに分離して示されているが、隣接するポンプ
室の間は、実際には壁などでつながっており、各壁には
回転駆動軸１２，１３が挿通する孔部や、場合によって
はポンプ室相互間の排気口と吸気口を連結する通気路も
設けられる。回転駆動軸１２，１３やそれらの回転駆動
軸に設けたピストンリングは、ラビリンス部分等を除け
ば、前記孔部にきっちりと合わせてあり、隣接するポン
プ室の間における回転駆動軸等と孔部の隙間による気体
流通抵抗は充分大きくなるように設計される。
便宜上互いに分離して示されているが、隣接するポンプ
室の間は、実際には壁などでつながっており、各壁には
回転駆動軸１２，１３が挿通する孔部や、場合によって
はポンプ室相互間の排気口と吸気口を連結する通気路も
設けられる。回転駆動軸１２，１３やそれらの回転駆動
軸に設けたピストンリングは、ラビリンス部分等を除け
ば、前記孔部にきっちりと合わせてあり、隣接するポン
プ室の間における回転駆動軸等と孔部の隙間による気体
流通抵抗は充分大きくなるように設計される。
【００１４】多段に構成されたポンプ室は可能な限り一
体構造または一体構造に組立てる構造とし、各ポンプ室
間の通気路等もなるべくその一体構造中に組み込むのが
実用的である。各ポンプ室間に貫通される回転駆動軸
は、前述の通り、ポンプ室間での気体の洩れを充分に小
さくするように、回転駆動軸に密接した孔部をポンプ室
間に設ける。隣接するポンプ室の間の差圧が大きい構成
にした場合には、回転駆動軸周りに何らかの密封手段ま
たは気体流通抵抗増大手段を講ずる必要が生じる場合も
ある。また、ポンプ室の適所から窒素ガスを送り込める
（窒素パージ）ようにして、排気される系から流れて来
る有害ガスや反応性ガスを薄めることが有効なこともあ
る。さらに、ポンプ室の温度を制御する手段を備えれ
ば、ポンプ室内に凝縮生成物が堆積することをかなり抑
制できる。その他に、排出ガス処理機構等を必要に応じ
排気口３０の後段に設けることもできる。比較的に高い
圧力差で作動させるポンプ室は、ローターの温度上昇に
よる熱膨張を抑えるため、排出するガスを冷却器で冷や
してその一部をポンプ室へ戻すように構成することもで
きる。
体構造または一体構造に組立てる構造とし、各ポンプ室
間の通気路等もなるべくその一体構造中に組み込むのが
実用的である。各ポンプ室間に貫通される回転駆動軸
は、前述の通り、ポンプ室間での気体の洩れを充分に小
さくするように、回転駆動軸に密接した孔部をポンプ室
間に設ける。隣接するポンプ室の間の差圧が大きい構成
にした場合には、回転駆動軸周りに何らかの密封手段ま
たは気体流通抵抗増大手段を講ずる必要が生じる場合も
ある。また、ポンプ室の適所から窒素ガスを送り込める
（窒素パージ）ようにして、排気される系から流れて来
る有害ガスや反応性ガスを薄めることが有効なこともあ
る。さらに、ポンプ室の温度を制御する手段を備えれ
ば、ポンプ室内に凝縮生成物が堆積することをかなり抑
制できる。その他に、排出ガス処理機構等を必要に応じ
排気口３０の後段に設けることもできる。比較的に高い
圧力差で作動させるポンプ室は、ローターの温度上昇に
よる熱膨張を抑えるため、排出するガスを冷却器で冷や
してその一部をポンプ室へ戻すように構成することもで
きる。
【００１５】一般的に、オイルシール等だけでは、潤滑
用オイルの洩れを完全になくすことはできない。また反
応性ガスや有毒ガスをポンプで排気する際に、これらの
ガスが洩れ込んで来て、潤滑用オイルを汚染することも
あり得る。そこで、図５に示されるような構造を採用す
る。図５は、図４に示されたころがり軸受３１やオイル
シール等３３の周辺付近の一部断面図を示す。図５にお
いて、最終段ポンプ室５内の片方のまゆ形ローター８の
左右方向に延びる回転駆動軸１２は、ころがり軸受３１
で支承されている。ころがり軸受３１を収容するオイル
室４１には、下部に潤滑用オイル４２が入れてあり、オ
イル４２は羽根板４３で汲み上げられて、ころがり軸受
３１の潤滑に用いられる。オイル室４１は、回転駆動軸
１２の周囲に配設したオイルシール等３３でシールされ
ている。オイルシール等３３から僅かに洩れるオイル
は、中間小室４４の下部に落ち通油路４５を経てオイル
室４１に戻されるようになっている。オイル室４１と中
間小室４４の間を通気路４６でつなげると、両室４１，
４４に過渡的圧力差もあまり生じない。中間小室４４を
形成する隔壁４７に形成された回転駆動軸１２を挿通さ
せるための丸孔４８の領域には、回転駆動軸１２にピス
トンリング４９，５０が設けてあり、さらに、それらの
中間部に窒素などのパージ用不活性ガスを供給する通気
路５１が形成されている。通気路５１は、外部に設けら
れたガス供給源から丸孔４８まで通じている。このパー
ジ用ガスにより、ポンプ室５から中間小室４４やオイル
室４１への反応性ガス等の侵入はほぼ完全に阻止でき、
潤滑用オイルが汚染されるのを防止できる。さらに、ポ
ンプ室５側へ潤滑用オイルが侵入することも防止され
る。なおオイルシール４３としては、その他にメカニカ
ルシール、ラビリンス状シール等を用いることができ
る。また本図には示していないが、回転駆動軸１２を支
承する他方のころがり軸受（図４での３２）や他の回転
駆動軸１３用のころがり軸受の周辺付近も、同様な構成
にして、オイルの劣化等を防いでいる。
用オイルの洩れを完全になくすことはできない。また反
応性ガスや有毒ガスをポンプで排気する際に、これらの
ガスが洩れ込んで来て、潤滑用オイルを汚染することも
あり得る。そこで、図５に示されるような構造を採用す
る。図５は、図４に示されたころがり軸受３１やオイル
シール等３３の周辺付近の一部断面図を示す。図５にお
いて、最終段ポンプ室５内の片方のまゆ形ローター８の
左右方向に延びる回転駆動軸１２は、ころがり軸受３１
で支承されている。ころがり軸受３１を収容するオイル
室４１には、下部に潤滑用オイル４２が入れてあり、オ
イル４２は羽根板４３で汲み上げられて、ころがり軸受
３１の潤滑に用いられる。オイル室４１は、回転駆動軸
１２の周囲に配設したオイルシール等３３でシールされ
ている。オイルシール等３３から僅かに洩れるオイル
は、中間小室４４の下部に落ち通油路４５を経てオイル
室４１に戻されるようになっている。オイル室４１と中
間小室４４の間を通気路４６でつなげると、両室４１，
４４に過渡的圧力差もあまり生じない。中間小室４４を
形成する隔壁４７に形成された回転駆動軸１２を挿通さ
せるための丸孔４８の領域には、回転駆動軸１２にピス
トンリング４９，５０が設けてあり、さらに、それらの
中間部に窒素などのパージ用不活性ガスを供給する通気
路５１が形成されている。通気路５１は、外部に設けら
れたガス供給源から丸孔４８まで通じている。このパー
ジ用ガスにより、ポンプ室５から中間小室４４やオイル
室４１への反応性ガス等の侵入はほぼ完全に阻止でき、
潤滑用オイルが汚染されるのを防止できる。さらに、ポ
ンプ室５側へ潤滑用オイルが侵入することも防止され
る。なおオイルシール４３としては、その他にメカニカ
ルシール、ラビリンス状シール等を用いることができ
る。また本図には示していないが、回転駆動軸１２を支
承する他方のころがり軸受（図４での３２）や他の回転
駆動軸１３用のころがり軸受の周辺付近も、同様な構成
にして、オイルの劣化等を防いでいる。
【００１６】回転駆動軸１２についての図示した一端
は、ころがり軸受３１等により駆動軸１２の温度による
伸縮を或る程度逃がせるように支承されているが、駆動
軸１２の他端側では、駆動軸１２が長さ方向に動かない
ように支承できるころがり軸受を選択するのが望まし
い。
は、ころがり軸受３１等により駆動軸１２の温度による
伸縮を或る程度逃がせるように支承されているが、駆動
軸１２の他端側では、駆動軸１２が長さ方向に動かない
ように支承できるころがり軸受を選択するのが望まし
い。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、多段ポンプ室構造として大気圧状態から動作で
きるあら引きポンプとして使用することができ、特に多
段ポンプにおける初段ポンプ室付近にはころがり軸受を
設けないので、排気される系へのオイルバックを極度に
少なくすることができ、高度にオイルフリーな排気系を
構成できる。またポンプ室内にてオイルを用いないの
で、汚染されたオイルの定期交換等の煩わしい管理作業
を大幅に減らすことができる。
よれば、多段ポンプ室構造として大気圧状態から動作で
きるあら引きポンプとして使用することができ、特に多
段ポンプにおける初段ポンプ室付近にはころがり軸受を
設けないので、排気される系へのオイルバックを極度に
少なくすることができ、高度にオイルフリーな排気系を
構成できる。またポンプ室内にてオイルを用いないの
で、汚染されたオイルの定期交換等の煩わしい管理作業
を大幅に減らすことができる。
【図１】本発明に係るメカニカル真空ポンプの第１実施
例の構成を概略的に示す模式図である。
例の構成を概略的に示す模式図である。
【図２】真空ポンプ室の略式横断面図である。
【図３】本発明に係るメカニカル真空ポンプの第２実施
例の構成を概略的に示す模式図である。
例の構成を概略的に示す模式図である。
【図４】本発明に係るメカニカル真空ポンプの第３実施
例の構成を概略的に示す模式図である。
例の構成を概略的に示す模式図である。
【図５】図４で示されたメカニカル真空ポンプの内部構
造を具体的に示す要部断面図である。
造を具体的に示す要部断面図である。
【図６】従来のあら引きポンプの代表例であるロータリ
ーポンプの一例を示す横断面図である。
ーポンプの一例を示す横断面図である。
１〜５ ルーツブロアポンプ室 ６ 通気路 ７ ポンプ室 ８，９ まゆ形ローター １０ 吸気口 １１ 排気口 １２，１３ 回転駆動軸 ３１，３２ ころがり軸受 ３３，３３′ オイルシール等 ４１ オイル室 ４２ 潤滑用オイル ４３ 羽根板 ４４ 中間小室 ４５ 通油路 ４６ 通気路 ４７ 隔壁 ４８ 回転駆動軸挿通用丸孔 ４９，５０ ピストンリング ５１ パージ用不活性ガスを供給する通気路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−186073（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−163492（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−97395（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−108379（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04C 23/00 - 29/10 331 F04C 18/18
Claims (3)
- 【請求項１】 吸気口と排気口を備えかつ一対のロータ
ーを同期回転させて機械的に排気を行う複数のルーツブ
ロアポンプ室からなり、複数の前記ルーツブロアポンプ
室は、各ルーツブロアポンプ室の排気口と次段のルーツ
ブロアポンプ室の吸気口を通気路で連結し、最終段ルー
ツブロアポンプ室の排気口から最終的に排気する多段階
で構成され、前記ルーツブロアポンプ室のそれぞれの前
記一対のローターを一対の回転駆動軸に取り付け、 初段ルーツブロアポンプ室を、前記回転駆動軸に沿った
複数の前記ルーツブロアポンプ室の配列において一方の
端の箇所に設け、 前記回転駆動軸を支承する軸受部を、前記回転駆動軸に
沿った複数の前記ルーツブロアポンプ室の配列におい
て、中央に位置する前記回転駆動軸の箇所に設け、 前記初段ルーツブロアポンプ室から離れた場所に前記回
転駆動軸を支承する前記軸受部を配設して前記軸受部か
ら前記初段ルーツブロアポンプ室へのオイルバックを少
なくした、 ことを特徴とするメカニカル真空ポンプ。 - 【請求項２】 請求項１記載のメカニカル真空ポンプに
おいて、前記初段ルーツブロアポンプ室以外の特定な前
記ルーツブロアポンプ室に中間小室を隣接して設け、前
記中間小室を隔てて設けられたオイル室に前記回転駆動
軸を支承する前記軸受部を設け、前記中間小室側に洩れ
た潤滑用オイルを前記オイル室に回収する通油路を備え
るようにしたことを特徴とするメカニカル真空ポンプ。 - 【請求項３】 請求項２記載のメカニカル真空ポンプに
おいて、前記中間小室とそれに隣接する前記特定なルー
ツブロアポンプ室との隔壁部に形成される回転駆動軸挿
通用孔部へパージ用不活性ガスを供給する通気路を備え
るようにしたことを特徴とするメカニカル真空ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03075183A JP3112490B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | メカニカル真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03075183A JP3112490B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | メカニカル真空ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311696A JPH04311696A (ja) | 1992-11-04 |
| JP3112490B2 true JP3112490B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=13568837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03075183A Expired - Fee Related JP3112490B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | メカニカル真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3112490B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014192851A1 (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | オリオン機械株式会社 | 二軸回転ポンプ |
| JP2014231812A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | オリオン機械株式会社 | 二軸回転ポンプ |
| JP2014231815A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | オリオン機械株式会社 | 二軸回転ポンプ |
| JP2014231811A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | オリオン機械株式会社 | 二軸回転ポンプ |
| JP2014231809A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | オリオン機械株式会社 | 二軸回転ポンプ |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0738833B1 (en) * | 1995-04-19 | 2000-09-20 | Ebara Corporation | Multistage positive-displacement vacuum pump |
| JP4747437B2 (ja) | 2001-05-08 | 2011-08-17 | 株式会社豊田自動織機 | 真空ポンプにおける油洩れ防止構造 |
| TWI838433B (zh) * | 2019-12-03 | 2024-04-11 | 大陸商上海伊萊茨真空技術有限公司 | 用於提高熱力發電廠凝汽器真空度的節能真空機組 |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP03075183A patent/JP3112490B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014192851A1 (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | オリオン機械株式会社 | 二軸回転ポンプ |
| JP2014231812A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | オリオン機械株式会社 | 二軸回転ポンプ |
| JP2014231815A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | オリオン機械株式会社 | 二軸回転ポンプ |
| JP2014231811A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | オリオン機械株式会社 | 二軸回転ポンプ |
| JP2014231809A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | オリオン機械株式会社 | 二軸回転ポンプ |
| US10077773B2 (en) | 2013-05-30 | 2018-09-18 | Orion Machinery Co., Ltd. | Two-shaft rotary pump with escape holes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04311696A (ja) | 1992-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0256234B1 (en) | Vacuum generating system | |
| EP1479916B1 (en) | Scroll fluid machine | |
| KR20130050488A (ko) | 다단형 건식 진공펌프 | |
| JPH02157490A (ja) | 多段式ルーツ型真空ポンプ | |
| EP0773367A1 (en) | Turbo-molecular pump | |
| EP1813818A2 (en) | Evacuating apparatus | |
| JP2002515568A (ja) | ステータとロータを備えた摩擦真空ポンプ | |
| JP3112490B2 (ja) | メカニカル真空ポンプ | |
| JPH079239B2 (ja) | スクリュー真空ポンプ | |
| JP2005180438A (ja) | 第一段のターボファンと第二段の軸流分子ポンプとを備えた超高速真空ポンプ装置 | |
| JP2005307978A (ja) | 多段式真空ポンプおよびその種のポンプを備えたポンプ設備 | |
| JPH0230989A (ja) | 真空ポンプ装置 | |
| JP5121826B2 (ja) | ルーツ式ポンプおよびルーツ式ポンプ製造方法 | |
| US5950501A (en) | Pinion drive | |
| WO2004083643A1 (en) | Positive-displacement vacuum pump | |
| US6884047B1 (en) | Compact scroll pump | |
| JP3941484B2 (ja) | 多段式真空ポンプ | |
| JP2006509952A (ja) | 真空ポンプ排出装置 | |
| EP1690007B1 (en) | Two stage scroll vacuum pump | |
| EP0674106A1 (en) | A multistage vacuum pump | |
| JPH07305689A (ja) | 多段式真空ポンプ | |
| JP4567462B2 (ja) | 真空ポンプ排出システム及び真空ポンプ排出装置の作動方法 | |
| WO1999020433A1 (en) | Gas bearing turbo pump and gas bearing feedthrough | |
| KR20100078093A (ko) | 터보압축기 누설 방지 구조. | |
| JPH01216082A (ja) | 真空ポンプ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070922 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080922 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080922 Year of fee payment: 8 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080922 Year of fee payment: 8 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090922 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090922 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |