JPH05322049A - 真空ポンプ用軸封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】オイルシールから漏れたオイルミストのポンプ
機内への浸入を防ぎ、オイルシールの長寿命化を図る真
空ポンプ用軸封装置を提供する。 【構成】低真空域のオイルシール背面室１１に大気と連
通する第一の連通孔１３，ロータ吐出端部１０に第二の
連通孔、あるいは、ロータ外周部１６に第三の連通孔の
いずれかを形成するか、第一，第二，第三の連通孔を同
時に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は真空ポンプ用軸封装置に
係り、特に、オイルシールからの漏洩油がオイルフリー
なポンプ機内へ浸入しないようにするために好適な真空
ポンプ用軸封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に従来例の真空ポンプ用軸封部の詳
細を、図６に全体構造を示す。図６においてスクリュー
ロータ１は、雄ロータと雌ロータの二軸で構成され、回
転軸２に固定されている。回転軸２は油潤滑軸受４によ
り支持されている。油潤滑軸受４には、回転軸２の下部
に設けた自吸式の潤滑油ポンプ１９により、油供給孔２
ａを通じて潤滑油５が供給される。潤滑油５はオイルフ
リーなポンプ機内６へ浸入しないように、スリーブ８と
ハウジング９の間にはオイルシール７が装着されてい
る。このような構成の真空ポンプでは、万一、オイルシ
ール７から潤滑油５が漏れると、液状である場合には、
ほとんどが、排気口９ａに導かれ回収されるが、オイル
ミスト１２状のものはポンプ機内６へ逆拡散し、上部真
空チャンバへ浸入する恐れがある。

【０００３】なお、この種の装置として関連する公知例
には、例えば、実開昭63−175355号，実開平1−82371号
公報が挙げられる。

【０００４】上記の公知例は、漏洩流体を螺旋状の突起
または溝などにより、流体力学的ポンプ作用をもたら
し、径方向内側へ移動させるものや、漏洩流体をフェル
トなどの吸収部材へ吸収させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、万一、
オイルシール７から油漏れが生じた場合の、ポンプ機内
６へのオイルミストの浸入防止手段としての予備手段を
備えておらず、オイルシール７から漏出したオイルミス
ト１２が真空チャンバ内に浸入し、製品を汚染するとい
う問題があった。

【０００６】本発明の目的は、万一、オイルシールから
潤滑油が漏れた場合でも、ポンプ機内への浸入を防ぎ、
また、オイルシール摺動部の冷却及び長寿命化を図る真
空ポンプ用軸封装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は潤滑油浸入防止用オイルシールの後方背面
部のハウジングに大気と連通する第一の連通孔を設け
る。

【０００８】

【作用】万一、オイルシールから潤滑油が漏れた場合、
オイルミストはオイルシール背面室に浮遊することが考
えられる。これに対し、本発明では低真空域のオイルシ
ール背面室に、大気と連通する第一，第二及び第三の連
通孔を形成した。すなわち、低真空域のオイルシール背
面室に、第一の連通孔を通し、大気ガスを自吸で導入さ
せることにより、浮遊状態にあるオイルミストを、大気
ガスとともに強制的に排気口へ導く。そうすることによ
り、オイルミストのポンプ機内への浸入を防ぐようにし
たものである。同様に第二の連通孔は、オイルシール背
面室と通じている低真空域のロータ吐出端部に設けたも
ので、大気ガスを導入することにより、オイルミストを
排気口へ導く。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。
本実施例は、スクリュー真空ポンプをはじめとする各種
ドライ真空ポンプで、真空チャンバ内へオイルミストの
浸入を絶対許容しない真空ポンプの軸封装置に最適であ
るが、ここでは図６に示すスクリュー形の真空ポンプに
適用した例について説明する。

【００１０】スクリュー型のロータ１は図では一軸しか
示していないが、雄ロータと雌ロータの二軸があり、そ
れぞれ回転軸２に固定され、非接触で同期回転するよう
になっている。このとき、吸気口３から吸い込まれた気
体は、雄，雌両ロータにより圧縮，移送され、大気圧ま
で昇圧され、排気口９ａより排気される。

【００１１】ロータ１が装着されている回転軸２は油潤
滑軸受４で支持されている。この油潤滑軸受４の潤滑
は、回転軸２の下端部に設置された潤滑油ポンプ１９か
ら、回転軸２の内部に設けられた油供給孔２ａを通じ
て、潤滑油５を送り込むことで行っている。潤滑油５が
オイルフリーなポンプ機内６へ漏洩するのを防止するた
め、スリーブ８とハウジング９との間に、オイルシール
７が装着されている。

【００１２】軸封装置の詳細を図５に示す。オイルシー
ル７の前方の油室は大気圧程度であるのに対し、ロータ
吐出端部１０からオイルシール背面室１１の付近は低真
空域となるので、万一、オイルシール７から潤滑油５が
漏れたり、シール摺動部の潤滑油が摺動熱によりオイル
シール背面室側へ蒸発してきたりした場合には、ポンプ
機内６へオイルミスト１２が浸入する恐れがある。そし
て、最悪の場合は、吸気口３を通じて真空チャンバ内に
浸入する。

【００１３】本発明の構成，動作及び効果を次に説明す
る。

【００１４】本発明の第一の実施例を図１により説明す
る。図１は、図６のオイルシール部付近を拡大したもの
である。この実施例では、オイルシール背面室１１に大
気を連通する第一の連通孔１３をハウジング９に設けた
ものである。すなわち、低真空域のオイルシール背面室
１１に、第一の連通孔１３を通し、大気ガスを自吸で導
入させることにより、オイルシールから漏れて浮遊状態
にあるオイルミスト１２を大気ガスとともに強制的に排
気口９ａへ導く。そうすることにより、オイルミストの
ポンプ機内６への浸入を防ぐ。

【００１５】また、第一の連通孔１３を通して大気ガス
が導入されるため、オイルシール摺動部はガスにより冷
却され、摺動部の潤滑油が摺動熱により、オイルシール
背面室１１側へ蒸発することを抑えられる。さらに、オ
イルシール背面室１１を大気圧に近づけることができる
ので、オイルシール７の前後で差圧がなくなり、オイル
シール７の寿命を長く保つことができる。なお、オイル
シール背面室１１へ大気ガスを多量に導入してもスクリ
ューの高圧縮性により到達圧力の低下が少なく、ポンプ
機内６の真空度はほとんど変化しない。

【００１６】つぎに、本発明の第二の実施例を図２によ
り説明する。この実施例では、オイルミスト１２のポン
プ機内６の浸入防止策として、第二の連通孔１４を予備
手段として設けた。すなわち、第二の連通孔１４は、オ
イルシール背面室１１と通じている低真空域のロータ吐
出端部１０のハウジング９に設ける。作用及び効果など
については第一の実施例と同様である。

【００１７】本発明の第三の実施例を図３により説明す
る。この実施例は、第一及び第二の実施例よりもさらに
圧力の低いロータ外周部１６のケーシング１７に第三の
連通孔１５を設けたものである。この実施例では、万
一、オイルミスト１２がロータ外周部１６や歯溝１８間
まで浸入した場合に効果を発揮する。すなわち、真空排
気開始から到達圧力近くまでは、流体は上方より下方に
流れ、排気口９ａより排気されるが、到達圧力に達する
と、流体の流れはほとんどなくなる。このためオイルシ
ール７から漏れたオイルミストは上方へ逆拡散しやすく
なりポンプ機内６へ浸入することになる。つまり、第三
の連通孔１５は前述の不具合を防止するために設けたも
のである。ケーシング１７に設けた第三の連通孔に大気
ガスが導入されると、大気ガスはロータの回転に伴い上
方から下方へ流れ、このガスとともにオイルミストを排
気口９ａに導き、ポンプ機内６への浸入を防止する。な
お、冷却及びシール差圧の作用及び効果などについては
第一及び第二の実施例と同様である。

【００１８】本発明の第四の実施例を図４により説明す
る。この実施例は第一，第二及び第三の実施例を組合せ
たものである。すなわち、オイルシール背面室１１に、
大気と通じる第一の連通孔１３を、オイルシール背面室
１１と通じているロータ吐出端部１０に第二の連通孔１
４を、オイルシール背面室１１と通じているロータ外周
部１６に第三の連通孔１５を同時に設けたものである。
作用及び効果などについては第一，第二及び第三の実施
例と同様であり説明は省略する。

【００１９】なお、オイルシール背面室１１への大気ガ
スの導入は以下の三つの方式が考えられるが、本ポンプ
の特徴を生かした方法は（１）である。

【００２０】(１) 雄，雌両ロータが回転することによ
りオイルシール背面室は低真空状態となる。このため、
連通孔を通し、自然に大気ガスを吸引し、排気口へ排気
する。

【００２１】(２) 外部から圧縮空気，窒素ガスなど
を、連通孔を通し、強制的にオイルシール背面室へ送り
込んで排気する。

【００２２】(３) この方法とは逆に、外部に備えた真
空ポンプにより、オイルシール背面室付近のオイルミス
トを連通孔を通して吸引する。

【００２３】一方、ポンプの雰囲気環境に応じて、連連
孔及び排気口にフィルタなど設け、大気ガス中の異物及
び漏洩オイルミストなどを捕集する。また、導入ガス量
は連通孔にオリフィスあるいはバルブなどを設置し、調
節するとよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、低真空域のオイルシー
ル背面室に、大気と連通する第一の連通孔を設けるか、
オイルシール背面室に連なるロータの吐出端部に大気と
連通する第二の連通孔を設けるか、オイルシール背面室
に連なるロータ外周部に大気と連通する第三の連通孔を
設けるか、あるいは、第一の連通孔，第二の連通孔、及
び第三の連通孔を同時に設けたものであり、万一、オイ
ルシールから潤滑油が漏れた場合、オイルミストが浮遊
しているオイルシール背面室に、第一の連通孔，第二の
連通孔、及び第三の連通孔を通し自吸で大気ガスを導入
させることにより、オイルミストを強制的に排気口へ導
く。そうすることにより、オイルミストのロータ機内へ
の浸入を防止する。しかも、第一，第二及び第三の連通
孔を通して大気ガスが導入させるため、オイルシール摺
動部はガスにより冷却され、摺動部の潤滑油が摺動熱に
よりオイルシール背面室側へ蒸発することを抑えられ
る。さらに、オイルシール背面室はほとんど大気圧にで
きるので、オイルシールの前後で差圧がなくなり、オイ
ルシールの寿命を長く保ち得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部の断面図。

【図２】本発明の第二の実施例を示す要部の断面図。

【図３】本発明の第三の実施例を示す要部の断面図。

【図４】本発明の第四の実施例を示す要部の断面図。

【図５】従来技術を示す要部の断面図。

【図６】本発明を実施するスクリュー形真空ポンプの断
面図。

【符号の説明】

１…ロータ、２…回転軸、４…油潤滑軸受、６…ポンプ
機内、７…オイルシール、１０…ロータ吐出端部、１１
…オイルシール背面室、１３…第一の連通孔、１４…第
二の連通孔、１５…第三の連通孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 納谷 孝太郎 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】お互いに噛み合う雄，雌一対のスクリュー
   ロータとケーシングにより形成される真空ポンプ機内
   に、ロータ回転軸を支持する油潤滑軸受の潤滑油が浸入
   しないように、前記ロータ回転軸とハウジングとの間に
   オイルシールを備えた真空ポンプ用軸封装置において、
   前記ハウジングにロータと前記ハウジングとの間で形成
   される低真空域のオイルシール背面室と大気とを連通す
   る第一の連通孔を設けたことを特徴とする真空ポンプ用
   軸封装置。