JPS63239389A - 半割り型ケ−シング使用の多段式ル−ツロ−タの軸シ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は多段真空ポンプの用途をもつ多段式ブロワ−に
ついて、目標到達真空度をさらに高めるようにする軸シ
ールに係るものである、（従来の技術） 第８図に示すようにロータ軸に第１段〜第１段のロータ
ｂ、ｃ・・ｄを所要間隔を置いて形成または固着し、ケ
ーシングｅ、ｅを半割りにして各段のケーシング構成片
間に前記ロータ軸の所要問隔を嵌める仕切ＦＬｔ、９を
設けて多段真空室ｉ、１ｉ−１を構成し、ロータ紬ａと
仕坊板ｆ、９の対応面間にクリヤランス■■・■■を生
じさせ各多段真空室間の漏れを最小限にすること、並び
に多段式以外のルーツプロワ−において、フッ素糸合成
樹脂ａ維により断面円形の多層編ひもを組んで円形の曲
げ、シリンダピストンのように形成した滑性のよいシー
ル材を使用することは公知である。

しかるに第８図の多段式ルーツロータを、ドライ式真空
ポンプとして使用するときの到達真空度はＩ　Ｔｏｒｒ
程度が限度であって、油回松式プロワ−に比して真空性
能が劣る。しかしながら油回松式の多段式ルーツブロワ
−からなる真空ポンプは、オイルミストの流入トラブル
が発生し易いから半導体製造装置、分析装置などに使用
することに問題があり、Ｏ，Ｘ　Ｔｏｒｒ程度の高真空
が得られるドライシール方式の多段式ルーツブロワ−が
望まれている。

容積式ポンプの場合、漏れ量はクリヤランスの三乗に比
例するとされているが、それは圧縮〃スの圧縮比が大き
い場合と液体圧縮の場合に用いる計算方法であって、真
空ポンプの場合は〃大密度が淡くなるがらＪＩＳ−８８
２２５を用いて計算するのが適当である。

前記のクリヤランス■■はロータ袖ａの軸長が艮い多段
式の場合ラビリンスクリヤランスとするもので０．２１
１ＩＩＩを必要とされる。よってｏ、２１１Ｉｍのクリ
ヤランス■■・■■をもつ三段式ルーツブロワ−の実験
機につき、シャフト径５０ｍ−一、空気温度６０℃で実
験を行うと共に、クリヤランス■・■を０．０５ｍ＋ａ
、１．１５ｍｍとした場合の計算式（珪しＫはクリヤラ
ンス に基づいて計算した。クリヤランス０．０５．０．１５
は実用機として使用できない。

上表により明らかであるようにクリヤランス■■■■を
測定位置として実験し、或は計算したところによってク
リヤランス洩れ量が自由空気量に換算すると■の部分に
おいて約２．Ｌｊ）であり、■の部分において約８０ｆ
ｆであった。自由空気は次式１式％） により計算した。

然しなから実用機においては前記のようにクリヤランス
■■において、０．２１１ＩＩ１以上が必要であるそれ
は機械加工仕上及び材質的に起こる熱変形を考える必要
があるからである。

このためクリヤランス■■を最小限にするには従来とは
別個の発明が必要である。

（本発明が解決しようとする問題、α）ドライシール方
式の多段式ルーツプロワ−は、特に各段間における漏れ
量が多いことが到達真空度を記述のように低くする原因
の一つであることは前記の実験及び計算により確認され
た。本発明は各段間の漏れを有効に防止して油回転式に
匹敵する高真空性能にするにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前項に述べた問題点を解決することを目的とす
るものであってロータ軸に第１段〜第ｎ段のロータを所
要間隔を置いて固着し、ケーシングは半割りにして各段
のケーシング構成片間にロータ軸の前記所要間隔を嵌め
る仕切板を設け、その各仕切板に凹円弧形の支持溝を形
成すると共に、断面をほぼ四角形とし内面を凹円弧形面
とし外面を凸円弧形面に形成したフッ素糸ｍｕ材料から
なる半割りシール材を前記支持溝に嵌め、そのシール材
の凸円弧面と支持１１ｑの凹円弧形面との間に内面に数
個の弾性係止爪を突出し外面に係合爪を突出しだ半割り
のばね性フェアリングを介挿し、前記弾性係合爪によっ
て半割りシール材をロータ軸に対して弾圧したことを特
徴とする半割り型ケーシング使用の多段式ルーツロータ
の軸シールに係るものである。

本発明の好適な実施例を次に説明する。

（実施例） 第１図の１はロータ軸であって、各段のルーツロータ２
．３．４を所要間隔５．６を置いて固着する。

第２図は半割れにしてケーシング構成片１２．１３．１
４又はケーシング構成片１２−１１１３−Ｉ、１４−１
の間に仕切板１５．１６もしくは１５−い１６−１を内
方に突出して設けｔこ半割りのケーシング１１．１１−
１を示したもので、前記した各仕切板のそれぞれに凹円
弧形の支持溝１７．１８・１７−１．１８−１を設け、
その谷溝に第３図に示したように断面を四角形とし、内
面を凹円弧面２２．２２−１外面を凸円弧面２３．２３
−１とした半割りシール材２１．２ｍ、を嵌める。それ
らのシール材２１．２１−１は７ツ索系樹脂Ｎ＆継を多
層の紐状に編んで半円形に成形したもの、或はフッ素系
樹脂により成形したもので、かかる半割りシール材ｚ、
ｔ　、ｚｉ　＋１は多段式ルーツプロワ−以外の用途に
おいて全円形としたものかで公知である。

仕り板１５．１６・１５−１．１６−１に設けた前記の
支持溝１７．１８・１７−Ｉ、１８−１の各内周面には
第７図によって明らかにしたように掛り止め溝１９．１
１．を設ける。

第４．５図は本発明に特有な半割りウェアリング３１．
４１を示したもので、何れもばね板により凸円弧形に形
成してｃｊ＆４図のように内面ｌこ多数の係合舌片３２
を切出し、外面に多数係止爪３３を打出すか、第５図の
ように多数のばね弾性を持つ係合舌片４２を内面に溶接
により固定し、外面に多数係止爪４３を固定する。係合
舌片３２．４２が突出する方向はロータ軸１の回転と反
対の方向である。（ｆｆｉ（５，７図参照） 本発明は従来のように半割りシール材２１．２１１を支
持溝１７．１８・１７−１．１８−１に直接に嵌めるも
のではなく、　！ｌｌ’ｓ６図に例示するように先にウ
ェアリング３１を嵌め、それがら半割りシール材２１．
２１−１を１べめ、シール材２Ｌ２１−１にロータ軸１
の所要の間隔５．６を接触し、さらに半割りのケーシン
グ１１．１１−Ｉの外面を締ねじ５１により固定し、そ
れによって第１段Ｉ、第２段■、第３段■の多段真空室
を構成する。その構成によりウェアリング３１　（又は
４１）の係合舌片３２が半割りシール材２１．２１−、
の外周に喰込み係止爪３３を掛り止め溝１３．１３−、
に嵌め、（嵌まらなくてもロータ軸１を少し回忙するこ
とで嵌まる）さらに半割リシール材２１．２１−＋の端
面を接合し保合舌片３２（若しくはシール材４１の係合
舌片４２）により半割りシール材２１．２１−、を第６
図のようにロータ軸１の方向に圧迫する。

半ｍ　ｌ）のシール材２１．２１−１が係合舌片３２（
又は４２）によってロータ軸１にかかる加重は約０．０
１〜０．０５Ｋｇ／ｃｍ２の程度、ロータ軸１とクリャ
ランスをＯｍｍの状態とするのがドライシール式真空ポ
ンプの性能向上に最も理想的であるが、本発明はこの理
想状態を容易に作り得る。

ねじ５１により固定したケーシング１１．１１−１の両
端外側にハウジング５２．５３（５３は図示せず）を取
付け、ロータ軸１をそれらのハウジングに通して軸受に
より支持し、さらに一方のハウジング５２内でタイミン
グギヤを固定する。

仕切板１５．１６・１５−１．１６−１には冷却水路２
０を設ける。

（作用） 本発明は従来の多段真空ポンプの用途に向けられる多段
式ブロワ−のように、半割りの各ケーシングの仕切板に
より各真空ポンプ室をシールするものではなく、各仕切
板に設ける支持溝に半割りのウェアリングを嵌め、該ウ
ェアリングの内周に突出し、た弾性の係合舌片により半
割りシール材の各々をａ−２紬に弾圧しているもので、
この構成により、第１段真空室Ｉの吸込側到達真空度０
．１Ｔｏｒｒ、吐出側は５　Ｔｏｒｒ、第２Ｆｉ真空室
■の吸込側は１００Ｔｏｒｒ、吐出ｇＡ（大気放出ｆｌ
ｌｌｌ）は７６０Ｔｏｒｒを示した。

（効果） 本発明は記述のように多段真空室間の仕切壁によるクリ
ヤランスを、ウェアリングの弾性係合爪によるフッ素系
樹脂材料の半割れシール材のロータ軸の方向への軽度の
弾圧により、ロータ軸のクリヤランスを０Ｌ１１Ｉ状態
とすることができ、かかる軽圧によりロータ軸にかかる
加重は０．０１〜０．０５Ｋｇ／ｃ１１２程度であって
、締めすぎによるロータ軸の焼損はなく、この構成によ
り最高到達真空度を記述のように０．　ＩＴｏｒｒにす
ると測定せられ、従来の最高到達真空度Ｉ　Ｔｏｒｒに
比べて単純計算で約１０倍の性能向上であり、油封式ル
ーツブロワ−の最高到達真空度と比較するドライシール
式多段ルーツ真空ポンプを簡易な構成によって提供でき
る効果をもつ。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は本発明の実施例を示し、第１図はロータ軸
１の斜視図、第２図は一部縦断正面図、第３図はフッ素
糸樹蒲の半割りシール材２０．２１−Ｉ　の斜視図、第
４図は半割りウェアリング３１．３１−１の斜視図、第
５図は半割りウェアリング４１．４１−１の斜視図、第
６図は第２図Ａ−Ａ線で切断して一部を示した切断側面
図、第７図は同一部の拡大切断側面図である。第８図は
従来のドライシール式ルーツブロワ−の説明図である。 １→ロータ軸　２．３．４→ロータ ５．６→所要の間隔　１１．１１　＋ｌ→ケーシング１
５．１６・１５　＋ｌ、１６−＋→化切板１７．１８・
１７−Ｉ、１８−１→支持溝２１．２１−１→７ツ素系
樹脂の半割りシール材３１．４１→ウニ７リング ３２．４２→係合舌片　３３．３４→係止爪出願人　株
式会社　ア　ン　し　ッ　ト第４図 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロータ軸に第１段〜第ｎ段のロータを所要間隔を置いて
   固着し、半割りのケーシングの各段のケーシング構成片
   間にロータ軸を前記の所要間隔を嵌める仕切板を設け、
   その各仕切板に凹円弧形の支持溝を形成すると共に、断
   面をほぼ四角形とし内面を凹円弧形面とし外面を凸円弧
   形面に形成したフッ素系樹脂材料からなる半割りシール
   材を前記支持溝に嵌め、そのシール材の凸円弧面と支持
   溝の凹円弧形面との間に、内面に数個の弾性係止爪を突
   出し外面に係合爪を突出した半割りのばねウェアリング
   を介挿し、前記の弾性係合爪によっで半割りシール材を
   ロータ軸に対して軽度に弾圧してロータ軸とのクリヤラ
   ンスをほぼ零にしたことを特徴とする半割り型ケーシン
   グ使用の多段式ルーツロータの軸シール。