JPH11270482A - Vacuum pump - Google Patents

Vacuum pump

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Publication number
JPH11270482A
JPH11270482A JP9244498A JP9244498A JPH11270482A JP H11270482 A JPH11270482 A JP H11270482A JP 9244498 A JP9244498 A JP 9244498A JP 9244498 A JP9244498 A JP 9244498A JP H11270482 A JPH11270482 A JP H11270482A
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JP
Japan
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meshing portion
vacuum pump
male
meshing
rotor
Prior art date
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Pending
Application number
JP9244498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Akutsu
功 阿久津
Takeo Ozawa
健男 小沢
Shoichi Miyashita
承一 宮下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diavac Ltd
Original Assignee
Diavac Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Diavac Ltd filed Critical Diavac Ltd
Priority to JP9244498A priority Critical patent/JPH11270482A/en
Publication of JPH11270482A publication Critical patent/JPH11270482A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations 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
    • F04C23/005Combinations 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 dissimilar working principle
    • F04C23/006Combinations 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 dissimilar working principle having complementary function
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2220/00Application
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize the operation and the exhaust speed in a vacuum pump comprising a male rotor and a female rotor engaged with each other in a casing, by forming a plurality of engagement parts on the male and female rotors at a specific distance, and mounting an intermediate plate having a communicating hole between the engagement parts. SOLUTION: A male rotor 1 and a female rotor 2 respectively comprising the engagement parts 11, 12 formed by the screw gears 1a, 2a, 1b, 2b are accomodated in a main casing 3 and a suction easing 4. On this occasion, the engagement parts 11, 12 are formed in such manner that the male rotor l and the female rotor 2 are located at a specific distance. An axial one end of the suction casing 4 is largely opened to be used as a gas intake port 13, and a discharge port is formed on an end plate 5 on the opposite side. Further an intermediate plate 20 is mounted on the end side of the engagement part 11 at a small interval so that it is not kept into contact with the end faces of the male rotor 1 and the female rotor 2, and an upper part of this intermediate plate 20 comprises a communicating hole 22 over both of the male rotor 1 side and the female rotor 2 side at the almost midway of the male rotor 1 and the female rotor 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は真空ポンプに関し、
特に大気圧から10-4Torrレベルの低・中真空領域
に好適な真空ポンプに関するものである。
The present invention relates to a vacuum pump,
In particular, the present invention relates to a vacuum pump suitable for a low / medium vacuum region from atmospheric pressure to a level of 10 -4 Torr.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、低・中真空領域では油回転ポ
ンプ、ル−ツポンプ、拡散ポンプなど種々形式の真空ポ
ンプが用いられてきた。例えば、半導体の製造分野で
は、真空状態にした容器内にウエハを収納して所定の処
理が行われるが、この処理では、容器内にN2 ガス等の
不活性ガスを供給しつつ真空ポンプで吸引し、容器内の
不純物(O2 、CO2 等)を除去し、数Torrから1
ー4Torrレベルの真空状態としている。このような
半導体製造工程において使用される真空ポンプとして
は、油回転ポンプ、ルーツ式のメカニカルブースタポン
プ等が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of vacuum pumps such as an oil rotary pump, a root pump and a diffusion pump have been used in a low / medium vacuum region. For example, in the semiconductor manufacturing field, a predetermined process is performed by storing a wafer in a container in a vacuum state. In this process, a vacuum pump is used while supplying an inert gas such as N 2 gas into the container. Suction to remove impurities (O 2 , CO 2, etc.) in the container,
And a vacuum of 0 over 4 Torr level. As a vacuum pump used in such a semiconductor manufacturing process, an oil rotary pump, a roots type mechanical booster pump, or the like is used.

【0003】しかし、油回転ポンプでは、使用している
潤滑用油が半導体製造過程で用いる各種ガス(例えば、
ヒ素、ガリウム、塩素、Poly−Si、フッ素等)と
接触して、潤滑油としての寿命を短くするという問題が
あり、また油分子が半導体製造容器内を汚染して半導体
製造工程上好ましくないという問題があった。また、上
記ポンプでは、正常動作する圧力範囲が狭いため、所定
圧力に到達するまでに数種のポンプを切換えて使用しな
ければならず、大気圧から10-4Torrレベルまで一
台の真空ポンプで排気することができないという問題が
あった。
[0003] However, in an oil rotary pump, the lubricating oil used is a gas (eg,
Arsenic, gallium, chlorine, Poly-Si, fluorine, etc.) to shorten the life as a lubricating oil, and oil molecules contaminate the inside of a semiconductor manufacturing container, which is undesirable in a semiconductor manufacturing process. There was a problem. Further, in the above-mentioned pump, since the pressure range for normal operation is narrow, it is necessary to switch and use several kinds of pumps until a predetermined pressure is reached, and one vacuum pump from atmospheric pressure to 10 -4 Torr level is used. There was a problem that it was not possible to exhaust.

【0004】前記問題を解決するものとして、特開昭6
2−168987号公報に示されるようなポンプ本体を
2つ形成したものが提案されている。これを図4に基づ
いて説明すると、提案された真空ポンプは、一方に吸込
口50を他方に吐出口51を有するケ−シング52内
に、互いに噛み合う雌雄一対のスクリュ−ロ−タ53
を、その両側に適宜軸封止手段54を配して回転可能に
収納してなるポンプ本体55、56を2段に設け、両本
体55、56のケ−シング52を一体化して、2段の雌
雄ロ−タを同軸上、一体回転可能に設けると共に、1段
目のポンプ本体55の吐出口55aと2段目のポンプ本
体56の吸込口56aとを管57により、連通させた構
成を備えている。このように構成されているため、提案
された真空ポンプは、第1段目の吸込口50を真空引き
する箇所、例えば真空タンクに接続して、ここから吸い
込んだガスを第1段目の吐出口55aから第2段目の吸
込口56aを経て第2段目の吐出口51へ送り出すこと
によりタンク内を真空にすることができる。
To solve the above problem, Japanese Patent Application Laid-Open No.
A structure in which two pump bodies are formed as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-168987 has been proposed. Referring to FIG. 4, the proposed vacuum pump includes a pair of male and female screw rotors 53 meshing with each other in a casing 52 having a suction port 50 on one side and a discharge port 51 on the other side.
The pump bodies 55 and 56 which are rotatably accommodated by appropriately disposing shaft sealing means 54 on both sides thereof are provided in two stages, and the casings 52 of the both bodies 55 and 56 are integrated to form a two-stage pump. Male and female rotors are provided coaxially and integrally rotatably, and the discharge port 55a of the first-stage pump body 55 and the suction port 56a of the second-stage pump body 56 are communicated by a pipe 57. Have. With such a configuration, the proposed vacuum pump connects the first suction port 50 to a place where the first suction port 50 is evacuated, for example, a vacuum tank, and discharges the gas sucked from the first suction port 50 to the first suction port. The inside of the tank can be evacuated by sending it from the outlet 55a to the second-stage discharge port 51 via the second-stage suction port 56a.

【0005】また、前記問題を解決するものとして、特
開昭60−2160897号公報に示されるものが提案
されている。これを図5に基づいて説明する。図5は雌
雄ロ−タみの示し、他の部分は省略している。図5で雄
ロ−タ60と雌ロ−タ61は吸入、移送作用をなす部分
62、63と圧縮作用をなす部分64、65によって形
成されている。吸入、移送部62、63は圧縮部64、
65と比べてねじれ角θが小さく、L/D(長さ/直
径)が大きく形成されている。その結果、所定圧を得る
ことができると共に、従来の一般的な真空ポンプと比
べ、同じ大きさで大きな排気速度を得ることができる。
In order to solve the above-mentioned problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 60-2160897 has been proposed. This will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows male and female rotors, and other parts are omitted. In FIG. 5, the male rotor 60 and the female rotor 61 are formed by portions 62 and 63 that perform suction and transfer operations and portions 64 and 65 that perform compression operations. The suction and transfer units 62 and 63 are
65, the twist angle θ is smaller and the L / D (length / diameter) is larger. As a result, a predetermined pressure can be obtained, and a large pumping speed can be obtained with the same size as that of a conventional general vacuum pump.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、特開昭62
−168987号公報に示されるような真空ポンプの場
合、1段目のポンプ本体55の吐出口55aと2段目の
ポンプ本体56の吸込口56aとを管57により、連通
させることが必要であり、ポンプ構造の複雑化を招いて
いた。また、管57により連通させているため、コンダ
クタンスが小さくなり、排気速度が遅く、所定圧力に到
達するまで時間がかかるという技術的課題があった。更
に、真空ポンプを半導体製造工程において使用した場合
等において、前記管57に反応生成物が蓄積し、やがて
ポンプなどの正常な動作を阻害させるといった技術的課
題があった。
SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open
In the case of a vacuum pump as disclosed in JP-A-168987, it is necessary to connect a discharge port 55a of the first-stage pump main body 55 and a suction port 56a of the second-stage pump main body 56 by a pipe 57. , Resulting in a complicated pump structure. In addition, since the communication is established by the pipe 57, there is a technical problem that the conductance is reduced, the exhaust speed is slow, and it takes time to reach a predetermined pressure. Further, when a vacuum pump is used in a semiconductor manufacturing process or the like, there is a technical problem that a reaction product accumulates in the pipe 57 and eventually impairs a normal operation of the pump and the like.

【0007】また、特開昭60−2160897号公報
に示されるような真空ポンプの場合、吸入、移送作用を
なす部分62、63と圧縮作用をなす部分64、65の
境界部分66、即ちねじれ角が急変する部分の加工が困
難であるという技術的課題があった。また移送作用をな
す部分62、63と圧縮作用をなす部分64、65とが
連続的に形成されているため、切削加工する際、既に切
削形成したねじ歯車に切削刃が当たりねじ歯車の歯面を
切削してしまうという技術的課題があった。
In the case of a vacuum pump as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-2160897, a boundary portion 66 between portions 62 and 63 that perform suction and transfer and portions 64 and 65 that perform compression, that is, a twist angle. However, there is a technical problem that it is difficult to process a portion where the temperature changes rapidly. In addition, since the portions 62 and 63 that perform the transfer operation and the portions 64 and 65 that perform the compression operation are formed continuously, the cutting blade hits the already formed screw gear during cutting, and the tooth surface of the screw gear is used. There was a technical problem of cutting the steel.

【0008】本発明の目的は上記課題を解決するために
なされたものであり、例えば真空ポンプとして用いた場
合に大気圧(760Torr)から10- 4 Torrの作動範囲
において、安定した動作及び排気速度を得ることができ
ると共に、製作が容易な真空ポンプを提供せんとするも
のである。
An object of the present invention has been made to solve the above problems, for example 10 from atmospheric pressure (760 Torr) when used as a vacuum pump - in 4 Torr operating range of stable operation and pumping speed And a vacuum pump which can be easily manufactured.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明は、互に噛み合う雄ロ−タ及び雌ロ−
タと、前記雄雌ロ−タに一定の距離をおいて形成された
複数の噛合部と、両ロ−タを収納するケ−シングと、前
記噛合部において雄雌ロータとケーシングとにより形成
される作動室と、前記一の噛合部の作動室の端部に連通
しうるようケーシングに設けられた気体の吸入口と、前
記他の噛合部の作動室の端部に連通しうるようケーシン
グに設けられた気体の吐出口と、前記噛合部間に設けら
れた連通穴を有する中間板とを備えることを特徴とす
る。このように、雄雌ロ−タに複数の噛合部が一定の距
離をおいて形成されているため、前記噛合部を構成する
ねじ歯車部分を製作する際、既に切削したねじ歯車部分
と切削刃とが干渉することはなく、切削したねじ歯車部
分を壊してしまうことはない。しかも中間板を設けたこ
とにより、実質的に1リ−ド分のねじ歯車を形成したの
と同等となるため、真空ポンプの圧縮比を上げることが
できる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a male rotor and a female rotor which mesh with each other.
A plurality of meshing portions formed at a fixed distance from the male and female rotors, a casing for accommodating both rotors, and a male and female rotor and a casing formed at the meshing portions. A working chamber, a gas inlet provided in the casing so as to be able to communicate with an end of the working chamber of the one meshing portion, and a casing so as to be able to communicate with an end of the working chamber of the other meshing portion. It is characterized by comprising: a provided gas discharge port; and an intermediate plate having a communication hole provided between the meshing portions. As described above, since a plurality of meshing portions are formed on the male and female rotors at a fixed distance, when manufacturing the screw gear portion constituting the meshing portion, the screw gear portion which has been already cut and the cutting blade are cut. Do not interfere with each other and do not break the cut screw gear portion. In addition, the provision of the intermediate plate is substantially equivalent to forming a screw gear for one lead, so that the compression ratio of the vacuum pump can be increased.

【0010】ここで、前記雄雌ロ−タに形成された複数
の噛合部と、前記噛合部の間に設けられた連通穴を有す
る中間板とを備え、中間板は前段の噛合部端面と微小な
間隙をもって配置されると共に、次段の噛合部端面との
間には前段の噛合部から吐出された気体が貯留される隙
間が形成されるように配置されていることが好ましい。
このように、中間板は前段の噛合部端面と微小な間隙を
もって配置されると共に、次段の噛合部端面との間には
前段の噛合部から吐出された気体が貯留される隙間が形
成されるように配置されているため、次段の噛合部によ
って、圧縮作用をなすことができる。特に、気体が貯留
される隙間が形成されているため、作動範囲の全域にわ
たって安定した排気速度を得ることができる。
Here, there are provided a plurality of meshing portions formed on the male and female rotors, and an intermediate plate having a communication hole provided between the meshing portions, wherein the intermediate plate is in contact with an end face of the previous meshing portion. It is preferable that the gaps are arranged so as to have a small gap, and are formed so as to form a gap between the end face of the meshing portion of the next stage and the gas discharged from the meshing portion of the previous stage.
In this way, the intermediate plate is arranged with a minute gap from the end face of the previous meshing portion, and a gap is formed between the end face of the next meshing portion and the gas discharged from the previous meshing portion. As a result, the compression operation can be performed by the meshing portion at the next stage. In particular, since a gap for storing gas is formed, a stable pumping speed can be obtained over the entire operation range.

【0011】また、前記雄雌ロ−タに形成された第1の
噛合部と、前記第1の噛合部の後段に配された第2の噛
合部の間に、連通穴を有する中間板とを備え、前記中間
板は第1の噛合部端面と微小な間隙をもって配置される
と共に、第2の噛合部端面との間には第1の噛合部から
吐出された気体が貯留される隙間が形成されるように配
置されていることが好ましい。このように、雄雌ロ−タ
に第1の噛合部と第2の噛合部を形成することによっ
て、真空ポンプとして用いた場合に大気圧(760Tor
r)から10- 4 Torrの作動範囲において、安定した排
気速度を得ることができる。
An intermediate plate having a communication hole is provided between a first meshing portion formed on the male and female rotors and a second meshing portion disposed at a stage subsequent to the first meshing portion. Wherein the intermediate plate is disposed with a minute gap from the end surface of the first meshing portion, and a gap for storing gas discharged from the first meshing portion is provided between the intermediate plate and the end surface of the second meshing portion. Preferably, they are arranged to be formed. By forming the first meshing portion and the second meshing portion on the male and female rotors as described above, the atmospheric pressure (760 Torr) when used as a vacuum pump.
10 r) - In 4 Torr operating range, it is possible to obtain a stable pumping speed.

【0012】更に、前記雄雌ロ−タに形成された第1及
び第2の噛合部は、ねじ歯車からなり、第1噛合部のリ
−ドは、第2噛合部のリ−ドよりも大きく形成されてい
ることが好ましい。このように第1噛合部のリ−ドが、
第2噛合部のリ−ドよりも大きく形成されているため、
第1の噛合部によって主に吸入、移送作用をなすことが
でき、第2の噛合部によって主に圧縮作用をなすことが
できる。また、互に噛み合う雄ロ−タ、雌ロ−タを回転
自在に支持する軸受けに近接して不活性ガスが供給され
る被供給部が形成されているため、軸受等の潤滑剤の油
分子が作動室内に侵入するのを防止することができる。
Further, the first and second meshing portions formed on the male and female rotors are composed of screw gears, and the lead of the first meshing portion is larger than the lead of the second meshing portion. It is preferable that it is formed large. Thus, the lead of the first meshing portion is
Because it is formed larger than the lead of the second meshing part,
The first engagement portion can mainly perform suction and transfer operations, and the second engagement portion can mainly perform compression operations. In addition, since a supply portion to which an inert gas is supplied is formed close to a bearing rotatably supporting a male rotor and a female rotor that mesh with each other, oil molecules of a lubricant such as a bearing are formed. Can be prevented from entering the working chamber.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明にかかる真空ポンプの実施
形態を図に基づいて説明する。なお、図1、2にはその
真空ポンプの概略構成が示されている。図に示すよう
に、雄ロータ1と雌ロータ2は主ケーシング3と吸入ケ
ーシング4内に収納され、端板5の軸受6、7、及び副
ケ−シング8の軸受9、10により回転自在に支えられ
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a vacuum pump according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show the schematic configuration of the vacuum pump. As shown in the figure, the male rotor 1 and the female rotor 2 are housed in a main casing 3 and a suction casing 4, and are rotatable by bearings 6 and 7 of an end plate 5 and bearings 9 and 10 of a sub-casing 8. Supported.

【0014】前記雄ロータ1と雌ロータ2には、ポンプ
機能を有する第1、2の噛合部11、12が形成されて
いる。この第1、2の噛合部11、12は、雄ロータ1
と雌ロータ2のそれぞれに形成されたねじ歯車1a、2
a、1b、2bによって構成されている。前記ねじ歯車
1a、2a、1b、2bは、歯すじねじれ角は常に一定
の角度であって、回転軸方向ピッチ及び軸直角面ピッチ
も一定に形成されている。
The male rotor 1 and the female rotor 2 have first and second meshing portions 11 and 12 having a pump function. The first and second meshing portions 11 and 12 are connected to the male rotor 1.
Gears 1a, 2a formed on the female rotor 2 and
a, 1b, and 2b. In the screw gears 1a, 2a, 1b, 2b, the helical helix angle is always constant, and the pitch in the rotation axis direction and the pitch in the plane perpendicular to the axis are also constant.

【0015】また、前記第1、2の噛合部11、12
は、雄ロータ1、雌ロータ2において一定の距離をおい
て形成されている。すなわち、雄ロータ1と雌ロータ2
のねじ歯車1a、2aとねじ歯車1b、2bは、一定の
間隔をおいて形成されている。この間隔は前記ねじ歯車
1a、2a、1b、2bを切削加工等する際、切削刃と
ねじ歯車の歯面とが干渉しない距離を考慮して決定され
る。また前記間隔は後述する中間板20の板厚及び第2
の噛合部12側に形成される第1の噛合部11から吐出
した気体を貯留する間隙(貯留部)Sの大きさによって
決定される。したがって、雄ロータ1と雌ロータ2のね
じ歯車1a、2a、1b、2bを切削加工ではなく、成
型等により形成する場合には中間板20の板厚及び貯留
部Sの大きさによって決定される。
The first and second meshing portions 11 and 12
Are formed at a certain distance between the male rotor 1 and the female rotor 2. That is, the male rotor 1 and the female rotor 2
The screw gears 1a and 2a and the screw gears 1b and 2b are formed at regular intervals. This interval is determined in consideration of the distance where the cutting blade does not interfere with the tooth surface of the screw gear when cutting the screw gears 1a, 2a, 1b, 2b. The interval is determined by the thickness of the intermediate plate 20 and the second
Is determined by the size of the gap (storage portion) S for storing the gas discharged from the first meshing portion 11 formed on the side of the meshing portion 12. Therefore, when the screw gears 1a, 2a, 1b, 2b of the male rotor 1 and the female rotor 2 are formed by molding or the like instead of cutting, the thickness is determined by the thickness of the intermediate plate 20 and the size of the storage portion S. .

【0016】また、図において正確に図示していない
が、真空ポンプ内に気体を吸入し、主に移送する第1の
噛合部11のねじ歯車1a、2aのねじれ角θ1 は、気
体を主に圧縮排出する第2の噛合部12のねじ歯車1
b、2bのねじれ角θ2 と比べて、その角度は小さい。
すなわち、真空ポンプ内に気体を吸入し、移送する第1
の噛合部11のねじ歯車1a、2aのリ−ドは、気体を
圧縮排出する第2の噛合部12のねじ歯車1b、2bの
リ−ドと比べて、大きく構成されている。このように構
成することにより、第1の噛合部11によって、主に吸
入、移送作用をなし、第2の噛合部12によって主に圧
縮作用をなすことができる。しかも排気速度は吸気側の
リ−ドの長さ(大きさ)で決定されるが、第2の噛合部
12のねじ歯車1a、2aのリ−ドを短くした分、第1
の噛合部11のリ−ドを長くすることができるため、同
じ外形寸法を有する真空ホンプと比べて、大きな排気速
度を得ることができる。
Although not shown exactly in the figure, the torsion angle θ 1 of the screw gears 1 a and 2 a of the first meshing portion 11 that sucks gas into the vacuum pump and mainly transfers the gas is determined by the gas. Gear 1 of the second meshing portion 12 that compresses and discharges
The angle is smaller than the twist angle θ 2 of b and 2b.
That is, the first gas is sucked into the vacuum pump and transferred.
The lead of the screw gears 1a and 2a of the meshing portion 11 is larger than the lead of the screw gears 1b and 2b of the second meshing portion 12 for compressing and discharging gas. With this configuration, the first meshing portion 11 can mainly perform the suction and transfer operations, and the second meshing portion 12 can mainly perform the compression operation. Moreover, the exhaust speed is determined by the length (size) of the lead on the intake side, but the first lead of the screw gears 1a, 2a of the second meshing portion 12 is shortened by the shortened lead.
Since the lead of the meshing portion 11 can be lengthened, a larger pumping speed can be obtained as compared with a vacuum pump having the same external dimensions.

【0017】また、第2の噛合部12のねじ歯車1b、
2bのリ−ドが短く形成されているため、第2の噛合部
12によって主に圧縮作用をなすことができる。また、
第2の噛合部12のねじ歯車1b、2bのリ−ドが短く
形成されているため、後述する吐出口14からの逆流を
小さくすることかでき、圧縮排気による発熱を抑えるこ
とができる。
The screw gear 1b of the second meshing portion 12
Since the lead 2b is formed short, the compression can be mainly performed by the second engagement portion 12. Also,
Since the leads of the screw gears 1b, 2b of the second meshing portion 12 are formed to be short, the backflow from the discharge port 14, which will be described later, can be reduced, and the heat generated by the compressed exhaust can be suppressed.

【0018】また、図に示すように、雄雌ロータ1、2
の端面を覆うケーシング4はその軸方向の一端が気体の
吸入口13として大きく開口しており、反対側の端板5
には吐出口14が設けられている。この両口以外ではケ
ーシング3は微少な隙間をもって雄雌ロータ1、2を覆
い、ロータ1、2とケーシング3によりV字形の作動室
が形成されている。
Further, as shown in FIG.
The casing 4 that covers the end face of the casing 4 has one end in the axial direction largely open as a gas inlet 13, and the opposite end plate 5.
Is provided with a discharge port 14. Except for these two ports, the casing 3 covers the male and female rotors 1 and 2 with a small gap, and the rotors 1 and 2 and the casing 3 form a V-shaped working chamber.

【0019】また前記ロータ1、2の軸端にはタイミン
グギヤ15、16が取り付けられ、雄、雌ロータ1、2
が互いに接触しないよう両ロータ間の隙間が調整され
る。また軸受6、7、9、10の潤滑は飛沫給油により
行い、副ケ−シング8内に溜った潤滑油13をタイミン
グギヤ15、16によって跳ねかけるようになされてい
る。また、前記軸受6、7、16に近接して、不活性ガ
スが供給される被供給部としてのシャフトシール部1
7、18、19が形成されている。このシャフトシール
部14、15、16には、図示しない不活性ガス供給手
段から不活性ガスが供給され、潤滑油あるいは外気が作
動室内へ侵入するのを防いでいる。
Timing gears 15 and 16 are attached to the shaft ends of the rotors 1 and 2, respectively.
Are adjusted so that the rotors do not contact each other. The bearings 6, 7, 9 and 10 are lubricated by splash lubrication, and the lubricating oil 13 accumulated in the auxiliary casing 8 is splashed by timing gears 15 and 16. In addition, a shaft seal portion 1 as a portion to be supplied with an inert gas is provided near the bearings 6, 7, and 16.
7, 18, and 19 are formed. An inert gas is supplied to the shaft seal portions 14, 15, 16 from an inert gas supply means (not shown) to prevent lubricating oil or outside air from entering the working chamber.

【0020】尚、主ケーシング3の外側には気体の圧縮
により温度が上昇するため、冷却ジャケット3aを設
け、このジャケット3a内に冷却水を通しケーシング3
や圧縮気体を冷却するように成されている。
Since the temperature rises outside the main casing 3 due to the compression of the gas, a cooling jacket 3a is provided.
And compressed gas is cooled.

【0021】次に、第1の噛合部11の端面に対して微
小な間隙をもって設けられた中間板20について、図
1、3に基づいて説明する。図3は中間板から第1の噛
合部11側を見た側面図である(図1、図2のA−A方
向から見た図である。)図に示すように、第1の噛合部
11の端側には、雄ロータ1a端面、雌ロータ2a端面
と接触せず、微少の間隔を持って、中間板20が配置さ
れている。また、この中間板20の上部には、雄ロ−タ
1bと雌ロ−タ2bの略中間に、雄ロ−タ1b側と雌ロ
−タ2b側の両方に跨がって、1つの連通穴21が形成
されている。
Next, the intermediate plate 20 provided with a small gap with respect to the end face of the first engagement portion 11 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a side view of the first meshing portion 11 as viewed from the intermediate plate (a diagram viewed from the AA direction in FIGS. 1 and 2). As shown in FIG. An intermediate plate 20 is disposed at an end of the intermediate plate 20 at a minute interval without contacting the end surfaces of the male rotor 1a and the female rotor 2a. On the upper portion of the intermediate plate 20, a substantially one-way between the male rotor 1b and the female rotor 2b is provided, straddling both the male rotor 1b and the female rotor 2b. A communication hole 21 is formed.

【0022】更に、中間板20は、この中間板20と第
2の噛合部12の端面との間に、第1の噛合部11から
吐出された気体が貯留される隙間Sが形成されるように
配置されている。このように、中間板20を雄雌ロ−タ
1、2の第1の噛合部11と第2の噛合部12の間に配
置することによって、真空ポンプとして用いた場合に所
定の作動範囲において、安定した排気速度を得ることが
できる。特に、第1の噛合部11から吐出された気体が
貯留される隙間Sが形成されているため、作動範囲全域
にわたって安定した排気速度が得られる。
Further, the intermediate plate 20 has a gap S between the intermediate plate 20 and the end face of the second meshing portion 12 for storing the gas discharged from the first meshing portion 11. Are located in By arranging the intermediate plate 20 between the first meshing portion 11 and the second meshing portion 12 of the male and female rotors 1 and 2 as described above, when the intermediate plate 20 is used as a vacuum pump in a predetermined operating range. , A stable pumping speed can be obtained. In particular, since the gap S for storing the gas discharged from the first meshing portion 11 is formed, a stable pumping speed can be obtained over the entire operation range.

【0023】次に本発明にかかる真空ポンプの動作につ
いて説明する。雄雌ロータ1、2が回転すると第1の噛
合部11によって、図示しないタンク内の気体は吸入口
13から第1の噛合部11の作動室に吸入される。そし
て作動室の移動に伴い中間板20へ向かって移動し、圧
縮される。このとき、第1噛合部11のねじ歯車のリ−
ドは、第2噛合部12と比べて大きく形成されているた
め、圧縮作用もなすが、主として吸入、移送作用をな
す。
Next, the operation of the vacuum pump according to the present invention will be described. When the male and female rotors 1 and 2 rotate, the gas in the tank (not shown) is sucked into the working chamber of the first meshing portion 11 from the suction port 13 by the first meshing portion 11. Then, it moves toward the intermediate plate 20 with the movement of the working chamber and is compressed. At this time, the screw gear of the first meshing portion 11
Since the door is formed larger than the second meshing portion 12, it also performs a compression action, but mainly performs a suction and transfer action.

【0024】そして、第1噛合部11における気密状態
の作動室がロ−タ1、2回転により、中間板20の連通
穴21に到達すると、前記連通穴21から作動室内の気
体が吐出され、第2の噛合部12と中間板20との間隙
(貯留部)Sに吐出された気体は貯留される。そしてま
た、第2の噛合部12の作動室の移動によって、前記間
隙Sに貯留された気体は中間板20側から吐出口14へ
向かって移動し、圧縮される。このとき、第2噛合部の
ねじ歯車の第1噛合部11と比べてリ−ドは小さく形成
されているため、吸入、移送作用もなすが、主として圧
縮作用をなす。そして、最終的には第2の噛合部12に
よって圧縮された気体は、吐出口14から排気される。
When the airtight working chamber in the first meshing portion 11 reaches the communicating hole 21 of the intermediate plate 20 by the rotation of the rotor 1 or 2, the gas in the working chamber is discharged from the communicating hole 21. The gas discharged into the gap (storage portion) S between the second meshing portion 12 and the intermediate plate 20 is stored. Further, the gas stored in the gap S moves from the intermediate plate 20 toward the discharge port 14 by the movement of the working chamber of the second meshing portion 12 and is compressed. At this time, since the lead is formed smaller than that of the first meshing portion 11 of the screw gear of the second meshing portion, suction and transfer functions are also performed, but the compression function is mainly performed. Then, finally, the gas compressed by the second meshing portion 12 is exhausted from the discharge port 14.

【0025】雄雌ロ−タ1、2に第1の噛合部11、第
2の噛合部12を形成すると共に、中間板20を上記実
施形態のように配置した真空ポンプを用いて検証を行っ
た結果、大気圧(760Torr)から10- 4 Torrの作動
範囲において、安定した排気速度を得ることができた。
また、反応生成物は中間板20の連通穴21、第2の噛
合部12を経て、最終的に吐出口14から排気されるた
め、ポンプ内に侵入しても蓄積することなく、正常な動
作を阻害されないことが認められた。
The first and second engaging portions 11 and 12 are formed on the male and female rotors 1 and 2, and verification is performed using a vacuum pump in which the intermediate plate 20 is arranged as in the above embodiment. result, 10 from atmospheric pressure (760 Torr) - in 4 Torr operating range of, it was possible to obtain a stable pumping speed.
Further, the reaction product is finally exhausted from the discharge port 14 through the communication hole 21 of the intermediate plate 20 and the second meshing portion 12, so that the reaction product does not accumulate even if it enters the pump, and the normal operation can be performed. Was not inhibited.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる真空ポンプによれば、簡単なポンプ構造であり
ながら、広範な作動範囲を得ることができる。また、従
来のようにポンプを管により連通させていないため、コ
ンダクタンスが小さくなることはなく、反応生成物がポ
ンプ内に侵入しても蓄積することなく、ポンプの外に排
出されるため、正常な動作を安定的に得ることができ
る。また、本発明にかかる真空ポンプによれば、第1の
ポンプ及び第2のポンプの間に間隙部分が形成されてい
るため、切削加工する際、既に切削形成した噛合部分に
切削刃が当たることもなく、容易に製作することができ
る。
As is apparent from the above description, according to the vacuum pump of the present invention, a wide operating range can be obtained with a simple pump structure. In addition, since the pump is not communicated with the pipe as in the conventional case, the conductance does not decrease, and the reaction product is discharged out of the pump without accumulating even if it enters the pump. Operation can be stably obtained. Further, according to the vacuum pump of the present invention, since the gap portion is formed between the first pump and the second pump, the cutting blade may hit the meshing portion that has already been formed during cutting. Without it, it can be easily manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明にかかる真空ポンプの実施形態を
示す、図2のII−II断面図である。
FIG. 1 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 2, showing an embodiment of a vacuum pump according to the present invention.

【図2】図2は本発明にかかる真空ポンプの実施形態を
示す、図1のI−I断面図である。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II of FIG. 1, showing an embodiment of the vacuum pump according to the present invention.

【図3】図3は本発明にかかる真空ポンプに用いられる
中間板を示す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing an intermediate plate used in the vacuum pump according to the present invention.

【図4】図4は従来の真空ポンプの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a conventional vacuum pump.

【図5】図5は従来の真空ポンプに用いられているロ−
タを示す図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional vacuum pump.
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 雄ロ−タ 2 雌ロ−タ 3 主ケ−シング 4 吸入ケ−シング 5 端板 8 副ケ−シング 11 第1の噛合部 12 第2の噛合部 13 吸入口 14 吐出口 20 中間板 21 連通穴 S 間隙(貯留部) θ1 θ2 ねじれ角DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Male rotor 2 Female rotor 3 Main casing 4 Suction casing 5 End plate 8 Secondary casing 11 First meshing part 12 Second meshing part 13 Suction port 14 Discharge port 20 Intermediate plate 21 Communication hole S Gap (reservoir) θ 1 θ 2 Helix angle

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互に噛み合う雄ロ−タ及び雌ロ−タと、
前記雄雌ロ−タに一定の距離をおいて形成された複数の
噛合部と、両ロ−タを収納するケ−シングと、前記噛合
部において雄雌ロータとケーシングとにより形成される
作動室と、前記一の噛合部の作動室の端部に連通しうる
ようケーシングに設けられた気体の吸入口と、前記他の
噛合部の作動室の端部に連通しうるようケーシングに設
けられた気体の吐出口と、前記噛合部間に設けられた連
通穴を有する中間板とを備えることを特徴とする真空ポ
ンプ。
A male rotor and a female rotor meshing with each other;
A plurality of engagement portions formed at a fixed distance from the male and female rotors, a casing for accommodating both rotors, and an operating chamber formed by the male and female rotors and the casing at the engagement portions A gas inlet provided in the casing so as to communicate with an end of the working chamber of the one meshing portion, and a gas inlet provided in the casing so as to communicate with an end of the working chamber of the other meshing portion. A vacuum pump comprising: a gas discharge port; and an intermediate plate having a communication hole provided between the meshing portions.
【請求項2】 前記雄雌ロ−タに形成された複数の噛合
部と、前記噛合部の間に設けられた連通穴を有する中間
板とを備え、中間板は前段の噛合部端面と微小な間隙を
もって配置されると共に、次段の噛合部端面との間には
前段の噛合部から吐出されたガスが貯留される隙間が形
成されるように配置されていることを特徴とする請求項
1に記載された真空ポンプ。
2. The vehicle according to claim 1, further comprising: a plurality of meshing portions formed on the male and female rotors; and an intermediate plate having a communication hole provided between the meshing portions. And a gap for storing the gas discharged from the previous meshing portion is formed between the first meshing portion and an end face of the next meshing portion. The vacuum pump according to 1.
【請求項3】 前記雄雌ロ−タに形成された第1の噛合
部と、前記第1の噛合部の後段に配された第2の噛合部
の間に、連通穴を有する中間板とを備え、前記中間板は
第1の噛合部端面と微小な間隙をもって配置されると共
に、第2の噛合部端面との間には第1の噛合部から吐出
されたガスが貯留される隙間が形成されるように配置さ
れていることを特徴とする請求項1に記載された真空ポ
ンプ。
3. An intermediate plate having a communication hole between a first meshing portion formed on the male and female rotors and a second meshing portion disposed at a stage subsequent to the first meshing portion. Wherein the intermediate plate is disposed with a minute gap from the end surface of the first meshing portion, and a gap for storing the gas discharged from the first meshing portion is provided between the intermediate plate and the end surface of the second meshing portion. The vacuum pump according to claim 1, wherein the vacuum pump is arranged to be formed.
【請求項4】 前記雄雌ロ−タに形成された第1及び第
2の噛合部は、ねじ歯車からなり、第1噛合部のリ−ド
は、第2噛合部のリ−ドよりも大きく形成されているこ
とを特徴とする請求項3に記載された真空ポンプ。
4. The first and second meshing portions formed on the male and female rotors are composed of screw gears, and the lead of the first meshing portion is larger than the lead of the second meshing portion. The vacuum pump according to claim 3, wherein the vacuum pump is formed large.
【請求項5】 前記第1の噛合部によって、主に吸入、
移送作用をなし、第2の噛合部によって主に圧縮作用を
なすように構成されていること特徴とする請求項3また
は請求項4に記載された真空ポンプ。
5. The method according to claim 1, wherein the first engagement portion mainly sucks,
The vacuum pump according to claim 3, wherein the vacuum pump is configured to perform a transfer function and mainly perform a compression function by the second meshing portion.
【請求項6】 互に噛み合う雄ロ−タ、雌ロ−タを回転
自在に支持する軸受けに近接して不活性ガスが供給され
る被供給部が形成されていることを特徴とする請求項1
乃至請求項6のいずれかに記載された真空ポンプ。
6. A supply portion to which an inert gas is supplied is formed in the vicinity of a bearing rotatably supporting a male rotor and a female rotor which mesh with each other. 1
A vacuum pump according to claim 6.
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