JP6653732B2 - Vacuum pump unit - Google Patents
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Description
本発明は、真空ポンプユニットに関し、特に、排気騒音を低減することが可能な真空ポンプユニットに関するものである。 The present invention relates to a vacuum pump unit, and more particularly, to a vacuum pump unit capable of reducing exhaust noise.
半導体製造装置などにおいては、真空チャンバ内の気体を排出するために、ドライ真空ポンプ装置が用いられる。ドライ真空ポンプ装置の代表例である容積式真空ポンプ装置は、一対のポンプロータをモータにより互いに反対方向に回転させ、真空チャンバ内の気体をポンプロータの上流側(すなわち、ポンプの吸気側)から下流側(すなわち、ポンプの排気側)に移送することで、真空チャンバを真空にする。 2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing apparatus and the like, a dry vacuum pump device is used to discharge gas from a vacuum chamber. In a positive displacement vacuum pump device, which is a typical example of a dry vacuum pump device, a pair of pump rotors are rotated in opposite directions by a motor, and gas in a vacuum chamber is caused to flow from the upstream side of the pump rotor (that is, the suction side of the pump). The vacuum chamber is evacuated by transferring downstream (ie, the pump exhaust side).
図7は、一般的なポンプユニット101内での気体の移送を示す模式図である。ポンプユニット101は、ポンプケーシング108内に収容された4段の一対のポンプロータ(ルーツロータ)106a,106b,106c,106dと、これらポンプロータ106a〜106dが固定される一対の回転軸112とを備えている。ポンプケーシング108の内部にはポンプロータ106a〜106dにより圧縮された気体が移送される気体流路105が形成されている。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the transfer of gas in a
ポンプケーシング108には吸気ポート102および排気ポート104が設けられている。回転軸112は、軸受114,116によって回転自在に支持されている。モータ110が駆動されると、互いに噛み合う一対のタイミングギヤ123を介して一対のポンプロータ106a〜106dが互いに反対方向に回転し、外部空間の気体が吸気ポート102を通じてポンプユニット101内に導入される。気体は、ポンプロータ106a〜106dによって徐々に圧縮されながら気体流路105を通って下流側に移送され、排気ポート104から排出される。
The
図8(a)乃至図8(d)は図7のA−A線断面図である。図8(a)乃至図8(d)は、最終段のポンプロータ106dに移送された気体が排出される様子を示している。図8(a)乃至図8(d)の矢印に示すように、最終段のポンプロータ106dが互いに反対方向に回転すると、気体はポンプロータ106dとポンプケーシング108との間に形成される気体移送空間109に閉じ込められて排気側に移送され、排気ポート104から外部空間(大気圧空間)に排出される。
8A to 8D are cross-sectional views taken along line AA of FIG. FIGS. 8A to 8D show a state in which the gas transferred to the last-
図7に示すように、排気ポート104は外部空間と連通しているため、ポンプロータ106dの排気側には大気圧が形成される。これに対し、ポンプロータ106dの吸気側には真空圧が形成される。このため、気体を排出する際、図8(d)に示すように、真空状態にある気体移送空間109に一気に大気が逆流し、その結果、排気騒音(破裂音)が発生する。
As shown in FIG. 7, since the
このような排気騒音は、気体移送空間109の圧力が低い程、つまり大気圧との圧力差が大きい程大きくなる。これは、この圧力差が大きい程、気体移送空間109への大気の逆流速度が大きくなるためである。また、このような排気騒音の基本周波数は、ポンプロータの回転周波数と形状によって決定される。例えば、回転周波数がN[Hz]の三葉ルーツ型真空ポンプの場合、排気騒音基本周波数f0=6×N[Hz](二葉ルーツ型真空ポンプの場合はf0=4×N[Hz])となる。さらに、排気騒音の周波数成分には、基本周波数の他に、この高調波成分(三葉ルーツ型真空ポンプの場合、2×f0=12×N[Hz]、3×f0=18×N[Hz]、・・・)が含まれることが知られている。
Such exhaust noise increases as the pressure in the
このような排気騒音を低減するために、サイレンサを真空ポンプ装置に取り付けることが考えられる。しかしながら、膨張型サイレンサでは、消音ターゲットとなる周波数一つに対して、一つの膨張室が必要となる。したがって、高い消音効果を膨張型サイレンサで得ようとすると、複数の周波数毎の膨張室が必要となる。また、より高い消音効果を得るためには、各膨張室の径を大きくする等して、膨張率を高くする必要がある。その結果、サイレンサの大型化や製造コスト増加などの問題が発生する。 In order to reduce such exhaust noise, it is conceivable to attach a silencer to a vacuum pump device. However, in the expansion type silencer, one expansion chamber is required for one frequency serving as a noise reduction target. Therefore, in order to obtain a high noise reduction effect by the expansion type silencer, an expansion chamber for each of a plurality of frequencies is required. Further, in order to obtain a higher noise reduction effect, it is necessary to increase the expansion rate by increasing the diameter of each expansion chamber. As a result, problems such as an increase in size of the silencer and an increase in manufacturing cost occur.
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、排気騒音を低減することができる真空ポンプユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vacuum pump unit that can reduce exhaust noise.
一態様は、互いに対向して配置された多段の一対のポンプロータと、前記一対のポンプロータが収容されるポンプハウジングとを備えた真空ポンプユニットであって、前記真空ポンプユニットは、ドライ真空ポンプユニットから構成され、前記ポンプハウジングは、前記多段のポンプロータを回転軸の軸方向に沿って前記多段のポンプロータを一体に収容するようにされ、前記真空ポンプユニットは、気体を前記ポンプハウジング内に導入する吸気ポートと、前記ポンプハウジングの内部に、前記多段のポンプロータにより圧縮された気体が移送される気体移送空間と、圧縮された気体を前記ポンプハウジング外へと排出する排気ポートと、を備えており、前記ポンプハウジングの吐出側端壁は、前記気体移送空間に連通する位置に設けられた孔を備えており、前記孔は、前記ポンプロータの外周面の凸部よりも、前記ポンプロータの外周面の凹部に近い位置に配置されていることを特徴とする。 One embodiment is a vacuum pump unit including a pair of multistage pump rotors arranged opposite to each other and a pump housing in which the pair of pump rotors are housed, wherein the vacuum pump unit is a dry vacuum pump. A pump housing, wherein the pump housing is configured to integrally accommodate the multi-stage pump rotor along the axial direction of a rotating shaft, and the vacuum pump unit stores gas in the pump housing. An intake port to be introduced into the pump housing, a gas transfer space in which gas compressed by the multi-stage pump rotor is transferred, and an exhaust port for discharging the compressed gas out of the pump housing. includes a discharge-side end wall of the pump housing is provided at a position that communicates with the gas transfer space It has a hole, the hole, rather than the convex portion of the outer peripheral surface of the pump rotor, characterized in that it is located closer to the recess of the outer circumferential surface of the pump rotor.
一態様は、互いに対向して配置された多段の一対のポンプロータと、前記一対のポンプロータが収容されるポンプハウジングとを備えた真空ポンプユニットであって、前記真空ポンプユニットは、ドライ真空ポンプユニットから構成され、前記ポンプハウジングは、その内部に、前記多段のポンプロータにより圧縮された気体が移送される気体移送空間と、前記気体移送空間に連通する排気チャンバとを備えており、前記ポンプハウジングの吐出側端壁は、前記気体移送空間に連通する位置に設けられた孔を備えており、前記孔は、前記ポンプロータの外周面の凸部よりも、前記ポンプロータの外周面の凹部に近い位置に配置されていることを特徴とする。 One embodiment is a vacuum pump unit including a pair of multistage pump rotors arranged opposite to each other and a pump housing in which the pair of pump rotors are housed, wherein the vacuum pump unit is a dry vacuum pump. The pump housing includes a gas transfer space in which gas compressed by the multi-stage pump rotor is transferred, and an exhaust chamber communicating with the gas transfer space. The discharge-side end wall of the housing has a hole provided at a position communicating with the gas transfer space, and the hole has a concave portion on the outer peripheral surface of the pump rotor rather than a convex portion on the outer peripheral surface of the pump rotor. Characterized in that it is arranged at a position close to.
一態様は、互いに対向して配置された多段の一対のポンプロータと、前記一対のポンプロータが収容されるポンプハウジングとを備えた真空ポンプユニットであって、前記真空ポンプユニットは、ドライ真空ポンプユニットから構成され、前記ポンプハウジングは、その内部に、前記多段のポンプロータにより圧縮された気体が移送される気体流路と、前記気体流路に連通する排気チャンバと、前記多段の一対のポンプロータが互いに反対方向に回転自在となるように前記多段の一対のポンプロータの回転軸を支持する軸受と、を備えており、前記多段のポンプロータのうち、前記排気チャンバに隣接する最終段の前記一対のポンプロータの外周面と前記ポンプハウジングの内周面との間には第1の気体移送空間および第2の気体移送空間が形成されるようにされ、前記ポンプハウジングの吐出側端壁には、前記第1の気体移送空間と前記排気チャンバ内の大気圧空間とを連通する第1の逆流孔と、前記第2の気体移送空間と前記排気チャンバ内の大気圧空間とを連通する第2の逆流孔が形成されており、前記第1の逆流孔および前記第2の逆流孔は、前記ポンプロータの外周面の凸部よりも、前記ポンプロータの外周面の凹部に近い位置に配置されていることを特徴とする。 One embodiment is a vacuum pump unit including a pair of multistage pump rotors arranged opposite to each other and a pump housing in which the pair of pump rotors are housed, wherein the vacuum pump unit is a dry vacuum pump. The pump housing includes a gas passage through which gas compressed by the multi-stage pump rotor is transferred, an exhaust chamber communicating with the gas passage, and the pair of multi-stage pumps. And a bearing that supports a rotating shaft of the pair of multistage pump rotors so that the rotors are rotatable in opposite directions to each other. A first gas transfer space and a second gas transfer space are provided between an outer peripheral surface of the pair of pump rotors and an inner peripheral surface of the pump housing. A first backflow hole that communicates the first gas transfer space with an atmospheric pressure space in the exhaust chamber; and a second gas that is provided on a discharge side end wall of the pump housing. A second backflow hole communicating the transfer space and the atmospheric pressure space in the exhaust chamber is formed , and the first backflow hole and the second backflow hole are convex portions on the outer peripheral surface of the pump rotor. Rather, the pump rotor is disposed at a position closer to a concave portion on the outer peripheral surface of the pump rotor .
一態様は、前記真空ポンプユニットは、前記一対のポンプロータを回転させるモータを更に備え、前記モータは、モータロータと、モータステータと、モータフレームを含み、前記モータステータは前記モータフレームに固定されていることを特徴とする。
一態様は、前記吐出側端壁は、前記多段のポンプロータのうち、最終段のポンプロータに隣接していることを特徴とする。
In one aspect, the vacuum pump unit further includes a motor for rotating the pair of pump rotors, the motor including a motor rotor, a motor stator, and a motor frame, wherein the motor stator is fixed to the motor frame. It is characterized by being.
In one aspect, the discharge-side end wall is adjacent to a final-stage pump rotor of the multi-stage pump rotor.
大気は孔を通じて気体移送空間内に流入し、気体移送空間内の圧力と大気圧との差が小さくなる。したがって、気体移送空間が吐出口を通じて大気圧空間に連通したときに生じる排気音を低減することができる。 The atmosphere flows into the gas transfer space through the holes, and the difference between the pressure in the gas transfer space and the atmospheric pressure decreases. Therefore, exhaust noise generated when the gas transfer space communicates with the atmospheric pressure space through the discharge port can be reduced.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1乃至図5において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1に記載されるポンプユニットは、気体の流路内にオイルを使用しないドライ真空ポンプユニットである。本実施形態ではポンプユニットを三葉ルーツ型真空ポンプユニットとして説明するが、ポンプユニットは三葉ルーツ型真空ポンプユニットに限定されず、二葉ルーツ型真空ポンプユニットであってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
The pump unit illustrated in FIG. 1 is a dry vacuum pump unit that does not use oil in a gas flow path. In the present embodiment, the pump unit is described as a three-leaf roots vacuum pump unit, but the pump unit is not limited to the three-leaf roots vacuum pump unit, and may be a two-leaf roots vacuum pump unit.
図1は、本発明の一実施形態に係る真空ポンプ装置を構成するポンプユニットの断面図である。ポンプユニットは、気体を吸気するための吸気ポート2と、気体を排出するための排気ポート4とを備えている。ポンプユニットの運転により、気体は、吸気ポート2を通ってポンプユニットに吸い込まれ、排気ポート4から排出される。ポンプユニットは、互いに対向して配置された一対のポンプロータ(ルーツロータ)40a,40b,40c,40d,40eと、これらポンプロータ40a〜40eが固定される一対の回転軸42と、ポンプロータ40a〜40eが収容されるポンプハウジング5と、回転軸42を介してポンプロータ40a〜40eを回転させるモータ10とを備えている。なお、ここに図示した例では、5段のポンプロータを示したが、本発明はこれに限られず、ポンプロータの段数は、求められる真空度や排気量などに応じて適宜選定することができる。
FIG. 1 is a sectional view of a pump unit constituting a vacuum pump device according to one embodiment of the present invention. The pump unit has an
モータ10は、図示しないインバータに接続されており、インバータから可変周波数の電圧がモータ10に印加されるようになっている。回転軸42は、軸受14,16によって回転自在に支持されている。回転軸42の一方の端部には、互いに噛み合う一対のタイミングギヤ23が設けられており、これらタイミングギヤ23は、軸受14と共にギヤカバー25内に収容されている。
The
モータ10は、2つの回転軸42のうちの一方に固定されたモータロータ27と、コイルが巻かれたステータコアを有するモータステータ29と、これらモータロータ27、モータステータ29を収容するモータフレーム32とを備えている。モータステータ29は、モータロータ27を囲むように配置されており、モータフレーム32の内周面に固定されている。モータ10が駆動されると、タイミングギヤ23を介して一対のポンプロータ40a〜40eが互いに反対方向に回転し、気体が吸気ポート2を通じてポンプユニットに吸い込まれ、ポンプロータ40a〜40eによって下流側に移送され、排気ポート4から排出される。
The
ポンプハウジング5は、ポンプロータ40a〜40eにより圧縮された気体が移送される気体流路41が内部に形成されたポンプケーシング8と、気体流路41に連通する排気チャンバ56が内部に形成されたサイドカバー58とを備えている。サイドカバー58はポンプケーシング8とギヤカバー25との間に配置されており、排気ポート4はサイドカバー58に設けられる。吸気ポート2はポンプケーシング8に設けられている。ポンプケーシング8、排気ポート4が設けられるサイドカバー58、タイミングギヤ23が配置されるギヤカバー25、およびモータ10のモータフレーム32は、この順番に直列に並んで配置されている。
The pump housing 5 has therein a
排気チャンバ56は最終段のポンプロータ40eに隣接している。ポンプロータ40a〜40eにより圧縮された気体は排気チャンバ56に移送され、さらに排気チャンバ56に連通している排気ポート4を通じて外部空間(大気圧空間)に排出される。
The
図2は図1のB−B線断面図である。ポンプロータ40eが互いに反対方向に回転すると、ポンプロータ40eの外周面とポンプケーシング8の内周面との間には、第1の気体移送空間45Aおよび第2の気体移送空間45Bが形成される。気体は、これらの気体移送空間45A,45Bに閉じ込められた状態で、ポンプケーシング8の吐出口41aに移送される。
FIG. 2 is a sectional view taken along line BB of FIG. When the
図1および図2に示すように、最終段のポンプロータ40eに隣接するポンプハウジング5の端壁(吐出側端壁)5aには、第1の気体移送空間45Aと大気圧空間とを連通する第1の逆流孔46A、および第2の気体移送空間45Bと大気圧空間とを連通する第2の逆流孔46Bが設けられている。これら2つの逆流孔46A,46Bは、ポンプハウジング5の端壁5aを貫通して、すなわちポンプケーシング8およびサイドカバー58の端壁を貫通して延びている。これら逆流孔46A,46Bは、回転軸42の軸方向と垂直なポンプケーシング8の中心線CLに関して対称に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first
図2に示すように、第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bは、一対のポンプロータ40eにそれぞれ対向して配置されている。以下の説明では、第1の逆流孔46Aに対向するポンプロータ40eを第1のポンプロータ40eと称し、第2の逆流孔46Bに対向するポンプロータ40eを第2のポンプロータ40eと称することがある。
As shown in FIG. 2, the
三葉型のポンプロータ40eの外周面は、最も内側に位置する3つの凹部48と、最も外側に位置する3つの凸部49とを有する。第1のポンプロータ40eの中心から第1の逆流孔46Aまでの距離L1は、第1のポンプロータ40eの中心から凹部48までの距離L2よりも長く、かつ第1のポンプロータ40eの中心から凸部49までの距離L3よりも短い。同様に、第2のポンプロータ40eの中心から第2の逆流孔46Bまでの距離L1は、第2のポンプロータ40eの中心から凹部48までの距離L2よりも長く、かつ第2のポンプロータ40eの中心から凸部49までの距離L3よりも短い。
The outer peripheral surface of the trilobe-
このような位置に配置されている第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bは、回転するポンプロータ40eによって開閉される。すなわち、第1のポンプロータ40eが第1の逆流孔46Aに対向すると、第1の逆流孔46Aが閉じられ、第1のポンプロータ40eが第1の逆流孔46Aから離れると、第1の逆流孔46Aが開かれる。同じように、第2のポンプロータ40eが第2の逆流孔46Bに対向すると、第2の逆流孔46Bが閉じられ、第2のポンプロータ40eが第2の逆流孔46Bから離れると、第2の逆流孔46Bが開かれる。
The
第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bは、ポンプロータ40eの外周面の凸部49よりも、ポンプロータ40eの外周面の凹部48に近い位置に配置されている。これは、ポンプロータ40eの1回転あたりに第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bが開いている時間を短くするためである。第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bが開いている時間が長くなると、第1の気体移送空間45Aおよび第2の気体移送空間45B内に多くの大気が逆流し、第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bにおいて騒音が発生してしまう。このような騒音の発生を避けるために、第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bは、ポンプロータ40eの外周面の凹部48に近接して配置されている。
The
図3は第1の逆流孔46Aに対する第1の気体移送空間45Aの相対位置の変化を示す図である。図3に示すように、ポンプロータ40eが矢印で示す方向に回転すると、ポンプロータ40eの第1の逆流孔46Aに対する相対位置は変化する。第1の逆流孔46Aは、第1のポンプロータ40eの回転に伴って第1の気体移送空間45Aに周期的に連通する位置に設けられている。同様に、第2の逆流孔46Bは、第2のポンプロータ40eの回転に伴って第2の気体移送空間45Bに周期的に連通する位置に設けられている。
FIG. 3 is a diagram showing a change in the relative position of the first
以下、ポンプロータ40eの第1の逆流孔46Aに対する相対位置の時間経過に伴う変化を説明する。時刻1では、第1の逆流孔46Aは最終段のポンプロータ40eによって閉じられている。第1の気体移送空間45Aと排気チャンバ56内の大気圧空間との連通はポンプロータ40eによって遮断されるため、大気は第1の気体移送空間45A内に流入しない。時刻2では、ポンプロータ40eが第1の逆流孔46Aから離れ、第1の逆流孔46Aが開かれる。第1の気体移送空間45Aは第1の逆流孔46Aを通じて排気チャンバ56内の大気圧空間に連通し、第1の気体移送空間45A内に大気が流入する。時刻3では、再度、第1の逆流孔46Aがポンプロータ40eによって閉じられ、第1の気体移送空間45Aと排気チャンバ56内の大気圧空間との連通が遮断される。
Hereinafter, the change with time of the relative position of the
第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bの直径は、ポンプロータ40eの直径の0.5%〜5.0%の範囲内であることが好ましい。これは、第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bの直径がポンプロータ40eの直径の5.0%よりも大きいと、多くの大気が気体移送空間45A,45B内に流入してしまい、気体移送空間45A,45B内の圧力が上昇するとともに騒音が発生することがあるからであり、逆に、第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bの直径がポンプロータ40eの直径の0.5%よりも小さいと大気があまり気体移送空間45A,45B内に流入せず、圧力上昇(つまり排気口部での圧力差低減効果)が不十分となり、消音効果が低減するからである。
The diameter of the
図4は、ポンプロータ40a〜40eによって移送される気体の経路を示す模式図である。図4に示すように、気体は、回転するポンプロータ40a〜40eによって圧縮され、最終的に排気ポート4に送られる。圧縮された気体の一部は、排気ポート4に移送される前に、第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bを通って、最終段のポンプロータ40eの外周面とポンプケーシング8の内周面とによって形成された気体移送空間45A,45Bに戻される。このような構成により、気体移送空間45A,45B内の圧力と大気圧との差が小さくなり、気体移送空間が吐出口を通じて大気圧空間に連通したときに生じる排気音を低減することができる。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a path of gas transferred by the
図5(a)乃至図5(d)は、ポンプロータ40eの回転に伴って第1の逆流孔46Aおよび第2の逆流孔46Bが開閉される様子を説明する図である。図5(a)では、第1の逆流孔46Aが開き、これにより第1の気体移送空間45Aが大気圧空間と連通する。したがって、大気が第1の逆流孔46Aを通じて第1の気体移送空間45Aに流入する。ポンプロータ40eがさらに回転すると、図5(b)に示すように、第1の逆流孔46Aが閉じるとともに、第1の気体移送空間45Aがポンプケーシング8の吐出口41aに連通する。図5(a)に示す第1の逆流孔46Aが開いたときのポンプロータ40eと、図5(b)に示す第1の気体移送空間45Aが吐出口41aに連通したときのポンプロータ40eとのなす角度は、30度である。
FIGS. 5A to 5D are diagrams illustrating the manner in which the
ポンプロータ40eがさらに回転すると、図5(c)に示すように、第2の逆流孔46Bが開き、これにより第2の気体移送空間45Bが大気圧空間と連通する。したがって、大気が第2の逆流孔46Bを通じて第2の気体移送空間45Bに流入する。図5(b)に示す第1の気体移送空間45Aが吐出口41aに連通したときのポンプロータ40eと、図5(c)に示す第2の逆流孔46Bが開いたときのポンプロータ40eとのなす角度は、30度である。
When the
ポンプロータ40eがさらに回転すると、図5(d)に示すように、第2の逆流孔46Bが閉じるとともに、第2の気体移送空間45Bがポンプケーシング8の吐出口41aに連通する。図5(c)に示す第2の逆流孔46Bが開いたときのポンプロータ40eと、図5(d)に示す第2の気体移送空間45Bが吐出口41aに連通したときのポンプロータ40eとのなす角度は、30度である。
When the
ポンプロータ40eがさらに30度回転すると、図5(a)に示すように、第1の逆流孔46Aが再び開く。このようにして、第1の逆流孔46Aと第1の気体移送空間45Aとの連通(第1の逆流孔46Aが開)、第1の気体移送空間45Aと吐出口41aとの連通(第1の逆流孔46Aが閉)、第2の逆流孔46Bと第2の気体移送空間45Bとの連通(第2の逆流孔46Bが開)、および第2の気体移送空間45Bと吐出口41aとの連通(第2の逆流孔46Bが閉)が、この順序で等しい時間間隔で起こる。このような構成により、ポンプユニット内に導入された気体の圧力は、時間的に等間隔で段階的に低下するので、排気騒音の全体的なレベルを低減することができる。
When the
図6は、逆流孔を設けた場合の騒音レベルと、逆流孔を設けない場合の騒音レベルの測定結果を示すグラフである。縦軸は騒音レベル[dB(A)]を表し、横軸は周波数[Hz]を表している。図6から分かるように、逆流孔46A,46Bを設けたときの騒音レベルは、全体的に、逆流孔を設けなかった騒音レベルよりも下がっている。さらに、騒音レベルのピークの数が少ないことが図6から分かる。このように、騒音レベルが低減され、サイレンサの各膨張室の膨張率を小さくすることができるため、サイレンサの小型化を図ることができる。また、排気レベルのピークの数を減らすことができるため、消音ターゲットとなる周波数を限定することができる。したがって、サイレンサの膨張室の個数を削減することができるため、サイレンサのさらなる小型化および低コスト化が容易となる。
FIG. 6 is a graph showing the measurement results of the noise level when the backflow hole is provided and the noise level when the backflow hole is not provided. The vertical axis represents the noise level [dB (A)], and the horizontal axis represents the frequency [Hz]. As can be seen from FIG. 6, the noise level when the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、本実施形態において、多段のポンプロータを備えた多段型真空ポンプ装置について説明したが、この例に限定されず、単段のポンプロータを備えた単段型真空ポンプ装置も採用することができる。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made within the scope of the claims and the technical idea described in the specification and the drawings. Is possible. For example, in the present embodiment, a multi-stage vacuum pump device having a multi-stage pump rotor has been described. However, the present invention is not limited to this example, and a single-stage vacuum pump device having a single-stage pump rotor may be employed. it can.
2,102 吸気ポート
4,104 排気ポート
5 ポンプハウジング
5a 端壁
8,108 ポンプケーシング
10,110 モータ
14,16,114,116 軸受
23,123 タイミングギヤ
25 ギヤカバー
27 モータロータ
29 モータステータ
32 モータフレーム
40a〜40e,106a〜106d ポンプロータ
41,105 気体流路
41a 吐出口
42,112 回転軸
45A,45B 気体移送空間
46A,46B 逆流孔
48 凹部
49 凸部
56 排気チャンバ
58 サイドカバー
101 ポンプユニット
2,102 Intake port 4,104 Exhaust port 5
Claims (5)
前記真空ポンプユニットは、ドライ真空ポンプユニットから構成され、
前記ポンプハウジングは、前記多段のポンプロータを回転軸の軸方向に沿って前記多段のポンプロータを一体に収容するようにされ、
前記真空ポンプユニットは、
気体を前記ポンプハウジング内に導入する吸気ポートと、
前記ポンプハウジングの内部に、前記多段のポンプロータにより圧縮された気体が移送される気体移送空間と、
圧縮された気体を前記ポンプハウジング外へと排出する排気ポートと、を備えており、
前記ポンプハウジングの吐出側端壁は、前記気体移送空間に連通する位置に設けられた孔を備えており、
前記孔は、前記ポンプロータの外周面の凸部よりも、前記ポンプロータの外周面の凹部に近い位置に配置されていることを特徴とする真空ポンプユニット。 A vacuum pump unit including a multi-stage pair of pump rotors arranged to face each other and a pump housing in which the pair of pump rotors are housed,
The vacuum pump unit includes a dry vacuum pump unit,
The pump housing is configured to integrally accommodate the multi-stage pump rotor along the axial direction of the rotation shaft, the multi-stage pump rotor,
The vacuum pump unit,
An intake port for introducing gas into the pump housing;
Inside the pump housing, a gas transfer space in which gas compressed by the multi-stage pump rotor is transferred,
An exhaust port for discharging the compressed gas out of the pump housing,
The discharge-side end wall of the pump housing has a hole provided at a position communicating with the gas transfer space ,
The said hole is arrange | positioned at the position near the recessed part of the outer peripheral surface of the said pump rotor rather than the convex part of the outer peripheral surface of the said pump rotor, The vacuum pump unit characterized by the above-mentioned.
前記真空ポンプユニットは、ドライ真空ポンプユニットから構成され、
前記ポンプハウジングは、
その内部に、前記多段のポンプロータにより圧縮された気体が移送される気体移送空間と、
前記気体移送空間に連通する排気チャンバとを備えており、
前記ポンプハウジングの吐出側端壁は、前記気体移送空間に連通する位置に設けられた孔を備えており、
前記孔は、前記ポンプロータの外周面の凸部よりも、前記ポンプロータの外周面の凹部に近い位置に配置されていることを特徴とする真空ポンプユニット。 A vacuum pump unit including a multi-stage pair of pump rotors arranged to face each other and a pump housing in which the pair of pump rotors are housed,
The vacuum pump unit includes a dry vacuum pump unit,
The pump housing includes:
Inside thereof, a gas transfer space in which gas compressed by the multi-stage pump rotor is transferred,
An exhaust chamber communicating with the gas transfer space,
The discharge-side end wall of the pump housing has a hole provided at a position communicating with the gas transfer space ,
The said hole is arrange | positioned at the position near the recessed part of the outer peripheral surface of the said pump rotor rather than the convex part of the outer peripheral surface of the said pump rotor, The vacuum pump unit characterized by the above-mentioned.
前記真空ポンプユニットは、ドライ真空ポンプユニットから構成され、
前記ポンプハウジングは、
その内部に、前記多段のポンプロータにより圧縮された気体が移送される気体流路と、
前記気体流路に連通する排気チャンバと、
前記多段の一対のポンプロータが互いに反対方向に回転自在となるように前記多段の一対のポンプロータの回転軸を支持する軸受と、を備えており、
前記多段のポンプロータのうち、前記排気チャンバに隣接する最終段の前記一対のポンプロータの外周面と前記ポンプハウジングの内周面との間には第1の気体移送空間および第2の気体移送空間が形成されるようにされ、
前記ポンプハウジングの吐出側端壁には、
前記第1の気体移送空間と前記排気チャンバ内の大気圧空間とを連通する第1の逆流孔と、
前記第2の気体移送空間と前記排気チャンバ内の大気圧空間とを連通する第2の逆流孔が形成されており、
前記第1の逆流孔および前記第2の逆流孔は、前記ポンプロータの外周面の凸部よりも、前記ポンプロータの外周面の凹部に近い位置に配置されていることを特徴とする真空ポンプユニット。 A vacuum pump unit including a multi-stage pair of pump rotors arranged to face each other and a pump housing in which the pair of pump rotors are housed,
The vacuum pump unit includes a dry vacuum pump unit,
The pump housing includes:
Inside thereof, a gas passage through which gas compressed by the multi-stage pump rotor is transferred,
An exhaust chamber communicating with the gas flow path;
A bearing that supports a rotating shaft of the pair of multistage pump rotors so that the pair of multistage pump rotors is rotatable in opposite directions.
A first gas transfer space and a second gas transfer between an outer peripheral surface of the pair of pump rotors in a final stage adjacent to the exhaust chamber and an inner peripheral surface of the pump housing in the multi-stage pump rotor. Space is formed,
On the discharge side end wall of the pump housing,
A first backflow hole communicating the first gas transfer space and an atmospheric pressure space in the exhaust chamber;
A second backflow hole communicating the second gas transfer space and the atmospheric pressure space in the exhaust chamber is formed ,
A vacuum pump, wherein the first backflow hole and the second backflow hole are arranged at a position closer to a concave portion of the outer peripheral surface of the pump rotor than to a convex portion of the outer peripheral surface of the pump rotor. unit.
前記モータは、
モータロータと、モータステータと、モータフレームを含み、
前記モータステータは前記モータフレームに固定されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の真空ポンプユニット。 The vacuum pump unit further includes a motor that rotates the pair of pump rotors,
The motor is
Including a motor rotor, a motor stator, and a motor frame,
The vacuum pump unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the motor stator is fixed to the motor frame.
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